JP3918668B2 - 導電部材及び該導電部材を備える画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真プロセスを利用した電子写真装置に利用し得る導電部材及び該導電部材を備える画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真プロセスとしては、特公昭４２−２３９１０号公報等に記載されているように多数の方法が知られている。一般的には、光導電性物質を利用した感光体（潜像保持体）表面に、種々の手段により電気的に潜像を形成し、形成された潜像を、トナーを用いて現像しトナー画像を形成した後、感光体表面のトナー画像を、中間転写体を介して若しくは介さずに、用紙等の転写材表面に転写し、この転写画像を加熱、加圧若しくは加熱加圧あるいは溶剤蒸気等により定着する、という複数の工程を経て、定着画像が形成される。感光体表面に残ったトナーは、必要に応じて種々の方法によりクリーニングされ、再び上記の複数の工程に供される。
【０００３】
上記電子写真プロセスにより画像を形成する画像形成装置には、近年において、オゾンの発生が非常に少ない接触帯電方式及び接触転写方式が採用されている。かかる接触帯電方式及び接触転写方式においては、耐磨耗性や転写部における転写材の搬送性に優れたローラ状の部材が好適に使用されている。
上記のローラ状の部材としては、一般的に、ステンレス（ＳＵＳ）や鉄等の芯金上に、カーボン、イオン導電性剤等により、その抵抗を１×１０⁵〜１×１０¹²Ωの範囲で調節した半導電性の弾性層を設けた半導電性ローラが用いられる。かかる半導電性ローラは、弾性層を有し、その弾性層を像担持体である感光体や中間転写体に押し当てることで、確実にニップを形成することができる。
【０００４】
一方、近年、電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、静粛性が求められるようになってきている。特に、半導電性ローラの１種である帯電ローラは、直流バイアスに高周波の交流バイアスを重畳印加した場合に、該帯電ローラから生じる、所謂、帯電音は不快な耳触りの音であり、かかる帯電音の低減が大きな技術課題となっている。
この帯電音を低減させるための一つの方法として、帯電ローラと接触する感光体の内部に重りをいれ、帯電ローラからの高周波の振動伝達を防止する方法が提案されているが、重りとなる部材と、それを感光体の内部に固定する、例えば、接着工程が新たに必要となり、コストアップは免れない。また、帯電音を低減するための他の方法として、帯電ローラに弾性体の硬度を下げる、或いは、弾性体を発泡体で形成し、高周波の交流バイアス印加時の振動を吸収する手法も採用されている。しかし、弾性体を低硬度化するために多量に添加される軟化剤や可塑剤は、感光体に接触する際に弾性層表面に滲出し、感光体の表面を改質又は汚染してしまう問題がある。また、弾性層を発泡体で形成した場合にも、軟化剤や可塑剤の滲出による問題の懸念があると共に、発泡体からなる層の外周に、表面層を形成或いは接着し、ある程度平滑な層を得るためには、複雑な製造工程を経る必要があり、コストアップの要因となる。
【０００５】
更に、電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、プリントやコピーなどの印刷物の単価の低減（所謂、ランニングコスト低減）のために、感光体の長寿命化も求められている。しかし、感光体に接触する帯電ローラは、直流バイアスに高周波の交流バイアスを重畳印加する場合に、感光体と帯電ローラ間の微少ギャップで生じる放電により、感光体表面が削られる、所謂、エッチング現象が発生し易いため、感光体の長寿命化が図れないという問題を有していた。
【０００６】
帯電音及び感光体のエッチング現象を低減する方法として、帯電ローラに直流バイアスのみを印加する、所謂、ＤＣ帯電が提案されている。かかるＤＣ帯電によって帯電ローラを均一に帯電させるには、今まで以上に帯電ローラの抵抗均一性や表面平滑性が求められる。しかし、帯電ローラは、上述のように弾性層に含有する成分が滲出し易く、更には、その導電性により、表面にトナーや紙粉などの汚れが付着し易いため、表面の抵抗均一性や表面平滑性が保てなくなるという問題を有し、根本的な問題の解決にはならなかった。
【０００７】
帯電音及び感光体のエッチング現象を低減する他の方法として、注入帯電なる、新たな像担持体表面の帯電技術が提案され、一部の商品に採用されている。かかる技術は、印加した直流バイアス値をそのまま感光体表面の電位とすることが可能であるため、交流バイアスの印加は理論的には必要ない。
しかしながら、前記注入帯電技術は、金属スリーブ内部の磁石により金属スリーブ外周に磁性体粉末を保持する、所謂、磁気ブラシ帯電部材と、電荷注入層を備えた感光体と、の組み合わせを必要とする技術であって、磁気ブラシ及び電荷注入層を備えた感光体は何れも高価であるという短所を有していた。
また、前記注入帯電技術では、磁気ブラシを、電荷注入層を備えた感光体よりも高速で回転させ、電荷注入の機会を増加させる必要がある。このため、磁気ブラシと感光体の両者の間には、ギヤやベルト等の駆動伝達機構が新たに必要とされている。更には、磁性体としての金属粉末で、感光体表面を摺擦し続けるため、感光体表面を機械的に削ってしまうことは勿論であるが、時には、電荷注入層を貫通するほどの傷をつけてしまう可能性も潜んでいる。
更に、金属スリーブ外周の磁性体粉末にトナーや紙粉などの汚れが付着し、電気抵抗が変化することに伴い、電荷注入能力が低下する問題や、金属スリーブ外周の磁性体粉末が脱落し電荷注入密度が低下したり、脱落した磁性体が画像上（用紙上）にまで到達し、画像不良を起こす問題も発生する場合がある。
【０００８】
一方、上記半導電性ローラを、転写手段、又は中間転写方式における２次転写手段に用いる場合には、薄紙から厚紙、更にはＯＨＰ等の多様な転写材に対応すると共に、感光体又は中間転写体に対して確実にニップを形成し、転写材の搬送不良に起因する画像不良や紙シワの発生を防止することが望まれる。この要求には、半導電性ローラの硬度をできる限り低く抑え、感光体又は中間転写体に対し深く食い込ませることで対応するが、弾性層には、上述の軟化剤、可塑剤等の添加量を増大せざるを得ないので、添加成分の滲出の発生がより容易になり、感光体又は中間転写体を汚染したり、変質させ易い状況を生み出してしまうという問題を有していた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明の目的は、簡易かつ低コストで、確実に所望するニップを形成すると共に、感光体又は中間転写体の汚染又は変質を防止することの可能である導電部材及び該導電部材を備える画像形成装置を提供することである。また、本発明の他の目的は、帯電音及び像担持体のエッチング現象を低減することが可能である導電部材及び該導電部材を備える画像形成装置を提供することである。更に、本発明の他の目的は、抵抗均一性及び表面平滑性が良好である導電部材及び該導電部材を備える画像形成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】
本発明者は、上述した導電部材の抱える問題を根本から解決することの可能な導電部材の構造を見出し、本発明に至った。
上記目的は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明は、
＜１＞ 筒形基体の内部に、弾性粉体と導電性粉体とを併せて７０〜８５％の範囲の充填率で封入してなり、
帯電手段、転写手段、中間転写方式における１次転写手段及び２次転写手段、及び除電手段から選択される１種として用いられることを特徴とする電子写真装置用の導電部材である。
【００１２】
＜２＞ 前記弾性粉体が、固体又は発泡体からなる粉体であることを特徴とする＜１＞に記載の電子写真装置用の導電部材である。
【００１３】
＜３＞ 前記弾性粉体が、研磨粉であることを特徴とする＜１＞又は＜２＞に記載の電子写真装置用の導電部材である。
【００１４】
＜４＞ 前記弾性粉体の充填率が、前記筒形基体の内部容積の５０〜８０％であることを特徴とする＜１＞乃至＜３＞のいずれか１に記載の電子写真装置用の導電部材である。
【００１５】
＜５＞ 前記弾性粉体の抵抗が、１０^１６Ω以下であることを特徴とする＜１＞乃至＜４＞のいずれか１に記載の電子写真装置用の導電部材である。
【００１６】
＜６＞ 前記弾性粉体の数平均粒子径が、０．１〜２ｍｍであることを特徴とする＜１＞乃至＜５＞のいずれか１に記載の電子写真装置用の導電部材である。
【００１７】
＜７＞ 前記導電性粉体が、前記筒形基体に封入される全粉体質量の５％以上であることを特徴とする＜１＞乃至＜６＞のいずれか１に記載の電子写真装置用の導電部材である。
【００１８】
＜８＞ 前記導電性粉体の抵抗が、前記筒形基体よりも低いことを特徴とする＜１＞乃至＜７＞のいずれか１に記載の電子写真装置用の導電部材である。
【００１９】
＜９＞ 前記筒形基体が、層状構造をなすことを特徴とする＜１＞乃至＜８＞のいずれか１に記載の電子写真装置用の導電部材である。
【００２０】
＜１０＞ 前記筒形基体を軸方向に貫き、回転軸となるシャフトと、
前記筒形基体の両端に設けられ、前記シャフトを固定するフランジ部材と、
を備えることを特徴とする＜１＞乃至＜９＞のいずれか１に記載の電子写真装置用の導電部材である。
【００２１】
＜１１＞ 像担持体に当接し、該像担持体表面を帯電する帯電手段であることを特徴とする＜１＞乃至＜１０＞のいずれか１に記載の電子写真装置用の導電部材である。
【００２２】
＜１２＞ 像担持体に転写材を介し当接し、該像担持体表面のトナー像を転写材に転写させる転写手段であることを特徴とする＜１＞乃至＜１０＞のいずれか１に記載の電子写真装置用の導電部材である。
【００２３】
＜１３＞ 中間転写体に当接し、像担持体表面のトナー像を該中間転写体に転写させる転写手段であることを特徴とする＜１＞乃至＜１０＞のいずれか１に記載の電子写真装置用の導電部材である。
【００２４】
＜１４＞ 中間転写体に転写材を介し当接し、該中間転写体表面のトナー像を該転写材に転写させる転写手段であることを特徴とする＜１＞乃至＜１０＞のいずれか１に記載の電子写真装置用の導電部材である。
【００２５】
＜１５＞ 像担持体と、該像担持体に接触しその表面を帯電する帯電手段と、該像担持体に接触しその表面のトナー像を転写材に転写する転写手段と、を備える画像形成装置であって、
前記帯電手段及び転写手段の少なくともどちらか一方が、＜１＞乃至＜１０＞のいずれか１に記載の電子写真装置用の導電部材からなることを特徴とする画像形成装置である。
【００２６】
＜１６＞ 像担持体と、該像担持体に接触しその表面を帯電する帯電手段と、該像担持体に接触しその表面のトナー像を中間転写体に転写する１次転写手段と、前記中間転写体に接触しその表面のトナー像を転写材に転写する２次転写手段と、を備える画像形成装置であって、
前記帯電手段、前記１次転写手段、及び前記２次転写手段の少なくとも１つが、＜１＞乃至＜１０＞のいずれか１に記載の電子写真装置用の導電部材からなることを特徴とする画像形成装置である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の導電部材及び該導電部材を備える画像形成装置について説明する。
ここで、本発明における導電部材とは、例えば、帯電手段、転写手段、中間転写方式における１次転写手段及び２次転写手段、除電手段等として用いられる導電性乃至半導電性の部材を指し、その形状はローラ状であってもよいし、ベルト状であってもよい。かかる導電部材は、像担持体としての感光体、中間転写体、又は対向配置される支持部材に接触し、所望のニップを形成することができる。ここで、感光体、中間転写体、又は支持部材は、それぞれ、ドラム形状であっても、ベルト形状であってもよい。
【００２８】
本発明の導電部材は、筒形基体の内部に、弾性粉体と導電性粉体とを併せて７０〜８５％の範囲の充填率で封入してなることを特徴とする。
【００２９】
＜導電部材＞
図１及び図２を参照して、以下、本発明の例示的一態様としての導電部材について詳細に説明する。ここで、図１は、本発明の例示的一態様としての導電部材の構造を説明するための側面断面図である。図２は、図１に示す本発明の例示的一態様としての導電部材のＡ−Ａ断面図であり、弾性粉体及び導電性粉体の充填率が９０％の場合を示した図である。
【００３０】
図１に示すように、本発明の例示的一態様としての導電部材１００は、金属製シャフト１１０と、筒形基体１２０と、弾性粉体１３０と、導電性粉体１４０と、フランジ部１５０と、を備えるが、本発明の導電部材１００はかかる構造に限定されるものではない。
【００３１】
金属製シャフト１１０は、例えば、ＳＵＳ、ＳＵＭ等からなり、筒形基体１２０を軸方向に貫くように配され、導電部材１００の回転軸として機能する。また、金属製シャフト１１０には、図示されない外部電源が接続されることで、所望のバイアスを印加させることができる。この場合、金属製シャフト１１０は、外部電源と共に導電部材１００への電圧印加手段としても機能する。
【００３２】
筒形基体１２０は、ローラ形状であっても、ベルト形状であってもよく、具体的には、例えば、シームレスチューブやエンドレスベルトなどからなる。また、封入される弾性粉体１３０及び導電性粉体１４０の自重や移動に応じて、自由に変形可能なものであることが好ましい。
【００３３】
筒形基体１２０を構成するバインダー材料としては、例えば、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）、ハイスチレンゴム（Ｈｉ Ｓｔｙｒｅｎｅ ｒｅｓｉｎ ｍａｓｔｅｒｂａｔｃｈ）、ＩＲ（イソプレンゴム）、ＩＩＲ（ブチルゴム）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｈａｌｏｇｅｎａｔｅｄｂｕｔｙｌｒｕｂｂｅｒ）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、水添化ＮＢＲ（Ｈ−ＮＢＲ）、ＥＰＤＭ、ＥＰＭ（エチレンプロピレンゴム）、ＮＢＲ／ＥＰＤＭブレンド、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＡＣＭ（アクリルゴム）、ＣＯ（ヒドリンゴム）、ＥＣＯ（エピクロルヒドリンゴム）、塩素化ポリエチレン（Ｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ−ＰＥ）、ＶＡＭＡＣ（エチレン−アクリルゴム）、ＶＭＱ（シリコーンゴム）、Ｕ（ウレタンゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、ＮＲ（天然ゴム）、ＣＳＭ（クロロスルフォン化ポリエチレンゴム）等のゴム材料；
ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、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、ポリアリレート、ポリカーボネート、テフロン（Ｒ）、シリコン、ポリメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂等の樹脂材料；
スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレンビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体；
更に、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、パラフィンワックス、カルナバワックス等やそれらの混合物及び共重合体及び変性体が用いられるが、特にこれらに限定されない。
【００３４】
上記バインダー材料は、単体で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよく、更に、共重合体又は変性体を用いてもよい。
上記バインダー材料としては、像担持体や中間転写体等に対して汚染等の悪影響を与えないためにも、低分子量成分や可塑剤等が表面に滲出、所謂ブリードするような成分を含まないもの、又は、ブリード防止の処理を施されたもの、から選択されることが好ましい。
【００３５】
また、筒形基体１２０は、上記各種バインダー材料に、導電性材料を混入することで抵抗（電気抵抗）が、所定の範囲、例えば、１０⁴〜１０¹⁰Ωに調整される。本発明において、筒形基体１２０の抵抗は、以下のようにして求められる。
筒形基体１２０の内部に、かかる筒形基体１２０の内径と同じ外径を有する金属シャフトを挿入する。また、筒形基体１２０の外周面に金属平板を接触させる。そして、金属シャフトに所定の直流電圧を印加し、かかる金属シャフトと、金属板との間に流れる電流を測定する。かかる測定において印加した電圧、流れた電流により筒形基体１２０の抵抗を算出することができる。
【００３６】
用いられる導電性材料としては、例えば、カーボンブラック、グラファイト等の炭素粉；磁性粉、すず、鉄、銅等の金属粉体や樹脂との混合物；金属繊維；酸化亜鉛、酸化すず、酸化チタン等の金属酸化物；硫化銅、硫化亜鉛等の金属硫化物；ストロンチウム、バリウム、希土類等の所謂ハードフェライト；マグネタイト、銅、亜鉛、ニッケル及びマンガン等のフェライト、又はこれらの表面を必要に応じ導電処理したもの；銅、鉄、マンガン、ニッケル、亜鉛、コバルト、バリウム、アルミニウム、錫、リチウム、マグネシウム、シリコン等の中の異なる金属元素を含んだ酸化物、水酸化物、炭酸塩又は金属化合物等；高温中で焼成して得られる金属酸化物の固溶体、所謂複合金属酸化物；等が挙げられるが、特にこれらに限定されない。加えて、４級アンモニウム塩、４級アンモニウム塩の金属置換体等のイオン導電剤を用いてもよい。これらの導電性材料は、単体で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３７】
筒形基体１２０は、層状構造を有してもよく、各層が同じ材料で形成されていてもよいし、それぞれ異なった材料で形成されていてもよい。筒形基体１２０が、それぞれ異なった材料の積層構造である場合にも、それぞれの層の抵抗が上記所定の範囲となるように調整されることが好ましい。
【００３８】
また、筒形基体１２０の表面平滑度は、十点平均粗さ（Ｒｚ）において、１５μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましく、８μｍ以下であることが特に好ましい。十点平均粗さ（Ｒｚ）が、１５μｍより大きい場合、表面に存在する凸部に放電が集中し、斑点状の画像不良を起こす場合がある。
ここで、十点平均粗さ（Ｒｚ）とは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜取り部分の平均線から縦倍率の方向に測定した、最も高い山頂から５番目までの谷底の標高（Ｙｐ）の絶対値の平均値と、最も低い谷底から５番目までの谷底の標高（Ｙｖ）の絶対値の平均値との和を求め、この値をマイクロメートル（μｍ）で表したものをいう。
【００３９】
筒形基体１２０の硬度は、内部に封入される弾性粉体１３０及び導電性粉体１４０の質量や充填率にも影響を受けると共に、その設置方法や用途によって、適宜、調整されるものであため、特に制限されるものではないが、例えば、Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度においては、１０〜９０°であることが好ましく、２０〜７０°であることがより好ましい。
硬度が高く、剛性も高い筒形基体１２０を用いる場合には、画像形成装置に備える際、筒形基体１２０（導電部材１００）と、感光体又は中間転写体と、の間に一定の間隙を設けて非接触状態で配置することも可能である。
筒形基体１２０の厚みは、上記バインダー材料と導電性材料により所定の抵抗に調整された層の硬度と、耐圧性（ピンホールリークに耐え得る厚み）により任意に設定される。
【００４０】
また、筒形基体１２０は、上記各種バインダー材料に、磁性体を混入することで磁性を有するように形成されてもよい。
用いられる磁性体としては、例えば、ストロンチウム、バリウム、希土類等の所謂ハードフェライト；マグネタイト、銅、亜鉛、ニッケル及びマンガン等のフェライト、又はこれらの表面を必要に応じ導電処理したもの；等が好ましく、上記各種の磁性体を単体で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４１】
筒形基体１２０は、必要に応じて、外周面に離型性及び耐ブリード性に優れた表面層を設けることも可能である。その場合の表面層としては、筒形基体１２０の変形に追従できる柔軟性や、ある程度の離型性に優れた材料を、適宜、選択することが好ましい。また、スプレーコートやディッピング等の膜厚の均一性に優れた塗膜方法を用いることが望ましい。
【００４２】
筒形基体１２０は、上記バインダー材料を用い、押し出し成形法や共押し出し成形法、射出成形法や、プレス形成法、インジェクションブロー、真空成形法等によって作製される。また、市販のシームレスチューブを用いてもよい。
【００４３】
弾性粉体１３０及び導電性粉体１４０は、筒形基体の内部に、封入されている。これらはどちらも粉体であるため、筒形基体の内部容積が完全に埋まることはない。
即ち、本発明の導電部材１００は、筒形基体１２０の内部が、空隙と、弾性粉体１３０と、導電性粉体１４０と、により占められる形態を有する。
【００４４】
本発明の導電部材１００は、このような形態を有するため、従来のように弾性層の硬度をより低くするために多量の軟化剤や可塑剤等を用いたり、弾性層を発泡体で形成することがなくとも、十分な弾性変形を可能とし、像担持体としての感光体や中間転写体等との間のニップを常に安定して形成することができる。従って、筒形基体１２０の内部に含有している成分が、その表面に滲出又は析出し、像担持体としての感光体や中間転写体等の汚染することや変質させることを低減することができる。
【００４５】
また、本発明の導電部材１００は、弾性粉体１３０及び導電性粉体１４０は筒形基体１２０の回転と共に移動し、筒形基体１２０の内壁に衝突し、筒形基体１２０を振動させることから、該筒形基体１２０の表面に付着したトナーや紙粉などの汚れを振るい落とすことができ、良好な抵抗均一性及び表面平滑性を維持することが可能となる。また、封入された弾性粉体１３０及び導電性粉体１４０が移動することにより、常に、一定の荷重により像担持体（又は、中間転写体等）に接触することから、均一のニップを長期間に渡り保持することができる。なお、弾性粉体１３０及び導電性粉体１４０の充填率や導電部材１００の押し当て量等の条件を変化させることによって、所望のニップ幅、ニップ圧を調整することができる。
【００４６】
本発明の導電部材１００を帯電手段（帯電ローラ）として画像形成装置に用いれば、直流バイアスに高周波の交流バイアスを重畳したバイアスが印加されても、内部に封入された弾性粉体１３０及び導電性粉体１４０（特に、弾性粉体１３０）のその粉体としての特性により振動の伝達を防止することから、帯電音を小さくすることができる。
また、上述のように、本発明の導電部材１００は、表面平滑性が高く、更に、抵抗均一性が優れているため、帯電手段（帯電ローラ）として画像形成装置に用いれば、直流バイアスのみを印加するＤＣ帯電を可能とし、像担持体（又は、中間転写体等）表面に発生するエッチング現象を大幅に低減することができる。
【００４７】
筒形基体１２０の内部に封入される弾性粉体１３０は、筒形基体１２０を形成するバインダー材料と同じく、ゴム材料、樹脂材料、スチレン系共重合体、脂肪族、脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂等や、それらの混合物、及び共重合体、及び変性体から選ばれるものであり特に制限は受けるものではない。
また、弾性粉体１３０は、固体粉体でもよいし、発泡体からなる粉体であってもよい。ここで、発泡体からなる粉体とは、例えば、中空粒子などを含み、粒子内部に空隙を有するものを指す。空隙は１０〜９０％であることが好ましい。また、この中空粒子は、中空のカプセル状態のものであっても、粒子の外壁が多孔質状態のものであってもよい。
特に、筒形基体１２０の厚みを均一にするために、外表面を研磨する際に生じる研磨粉や、帯電ローラや転写ローラと言った各種電子写真用ローラの製造時に発生する研磨粉を、後述するように、一定の大きさに調整して用いることがコスト的にも、省資源の観点からも最も望ましい。
【００４８】
筒形基体１２０の内部に封入される弾性粉体１３０の充填率は、５０〜９５％の範囲であることが好ましく、６０〜９０％の範囲であることがより好ましく、７０〜８０％の範囲であることが特に好ましい。
弾性粉体１３０の充填率が５０％より少ない、また、弾性粉体１３０の充填率が９５％より多いと、十分な弾性変形や振動吸収の効果が得られにくい場合がある。
【００４９】
また、弾性粉体１３０と導電性粉体１４０とを併せた全粉体の充填率としては、前述の弾性粉体単独の充填率や、後述する導電性粉体の混合量の関係から、求める導電部材１００の物性に合わせて、適宜、調整することができるが、７０〜８５％の範囲であることを要し、７５〜８５％の範囲であることがより好ましく、８０〜８５％の範囲であることが特に好ましい。
全粉体の充填率が７０％より少ない場合、弾性粉体１３０及び導電性粉体１４０が導電部材１００の回転により筒形基体１２０内部を移動する際、弾性粉体１３０及び導電性粉体１４０の全体量が少ないために、筒形基体１２０の外周面に付着した汚れを落とす効果が得られにくいという問題や、環境変化に伴って収縮及び膨張を起こす空隙（空気層）が多いために筒形基体１２０の形状に影響を及ぼしてしまう場合がある。一方、全粉体の充填率の充填率が８５％より多い場合、弾性粉体１３０及び導電性粉体１４０の流動性が低下するために、ニップ形成の自由度が低下する場合がある。
【００５０】
ここで、本発明における充填率とは、予め、用いる筒形基体１２０の全容積から金属製シャフト１１０の容積分を除いた容積に対する充填率１００％の弾性粉体１３０の質量を測定し、その質量を基に算出する。充填率１００％の場合の弾性粉体１３０の質量は、実際に使用される金属製シャフト１１０の容積分を除いた円筒形基体１２０と同じ容積である容器に、弾性粉体１３０を入れ、例えば、１分間微振動を加えることで細密充填して、その質量の増加量を測定することで求められる。従って、例えば、充填率１００％の場合の弾性粉体１３０の質量が１０ｇである場合、円筒形基体１２０に封入された弾性粉体１３０が８ｇであれば、充填率は８０％となる。なお、弾性粉体１３０と導電性粉体１４０とを併せた全粉体の充填率は、所望の配合比の混合粉体を用いて、上記と同様の測定を行うことで、求められる。
【００５１】
弾性粉体１３０は、併用する導電性粉体１４０が、筒形基体１２０への通電機能を支配することが好ましいため、特に、高い導電性を必要としない。そのため、弾性粉体１３０の抵抗（電気抵抗）は、１０¹⁶Ω以下であることが好ましく、１０¹⁴Ω以下であることがより好ましく、更に、１０¹²Ω以下であることが特に好ましい。
【００５２】
また、弾性粉体１３０の数平均粒子径は０．１〜２ｍｍの範囲であることが好ましく、０．２〜１．２ｍｍの範囲であることがより好ましく、更に、０．３〜０．８ｍｍの範囲であることが特に好ましい。数平均粒子径が０．１ｍｍよりも小さい場合、粉体の流動性が悪くなり場合があり、数平均粒子径が２ｍｍよりも大きい場合は、導電性粒子１４０の粒子間の接点を阻害してしまい、導通回路が不足するため、導電部材１００表面の導電性に斑が発生してしまう場合がある。
【００５３】
また、弾性粉体１３０は、後述する導電性粉体１４０を予め練り込んだ状態で用いても問題はないが、導電性粉体が独立した状態で存在する方が、より抵抗斑を少なく抑えることに効果的である。
【００５４】
導電性粉体１４０は、電圧印加手段（例えば、図１に示す態様における金属製シャフト１１０及び図示されない外部電源）から筒形基体１２０への通電機能を有していればよいため、筒形基体１２０の内部に封入される量は、筒形基体１２０の内部に封入される全粉体質量の５％以上を占めていればよく、１０％以上を占めていることがより好ましく、１５％以上を占めていることが更に好ましい。
【００５５】
導電性粉体１４０全体としての抵抗（電気抵抗）は、筒形基体１２０の抵抗よりも低ければよく、好ましくは、１０^-8〜１０⁸Ωの範囲であり、１０^-5〜１０⁶Ωの範囲であることがより好ましく、更に、１０^-3〜１０⁴Ωの範囲であることが特に好ましい。導電性粉体１４０の抵抗が前記下限値よりも小さい場合、導電部材１００としての抵抗が得られない場合がある。一方、抵抗が前記上限値よりも大きい場合は、金属製シャフト１１０と円筒形基体１２０とを十分に導通させることが困難となる。
【００５６】
導電性粉体１４０は、１種の粉体から構成されていてもよいし、２種以上の粉体から構成される混合物であってもよい。導電性粉体１４０が混合物である場合に、その混合物を構成する粉体の各種類毎の抵抗は１×１０^-8〜１×１０¹⁷Ωの範囲のものを使用することができる。その際、上述のように、導電性粉体１４０全体としての抵抗が上記範囲に調整されていることがより好ましい。
【００５７】
導電性粉体１４０としては、例えば、磁性粉、すず、鉄、銅、アルミニウム等の金属粉体や樹脂との混合物；金属繊維；酸化亜鉛、酸化すず、酸化チタン等の金属酸化物；硫化銅、硫化亜鉛等の金属硫化物；カーボンブラック、グラファイト等の炭素粉；ストロンチウム、バリウム、希土類等の所謂ハードフェライト；マグネタイト、銅、亜鉛、ニッケル及びマンガン等のフェライト、又はこれらの表面を必要に応じ導電処理したもの；銅、鉄、マンガン、ニッケル、亜鉛、コバルト、バリウム、アルミニウム、錫、リチウム、マグネシウム、シリコン等の中の異なる金属元素を含んだ酸化物、水酸化物、炭酸塩又は金属化合物；高温中で焼成して得られる金属酸化物の固溶体、所謂、複合金属酸化物；等の導電性粉体が挙げられる。また、セラミック粒子、ガラスビーズ、ラテックス粒子、天然石、粉砕石、砂等の絶縁性粉体を用いてもよい。これらの粉体は、好ましくは、上述のように導電性粉体１４０全体としての抵抗の条件を満たすように、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いても構わない。
【００５８】
本発明において、導電性粉体１４０を構成する粉体の抵抗は、以下のようにして求められる。
天面と底面が金属製で、胴部が絶縁体により構成される円筒形状ホルダー（天面及び底面が共に１０ｍｍφ、高さ１０ｍｍ）に、測定試料としての粉体を充填し、９８ｋＰａ（１０ｋｇ／ｃｍ²）の圧力で圧縮しつつ、１００Ｖの電圧を印加し、その際に流れる電流値を測定し、抵抗を算出した。
また、導電性粉体１４０が１種類の粉体から構成されているならば、導電性粉体１４０全体としての抵抗は、その１種の粉体単独の抵抗がそのまま導電性粉体１４０全体としての抵抗となる。一方、導電性粉体１４０が複数の種類の粉体から構成されているならば、導電性粉体１４０全体としての抵抗は、それら粉体の混合物を十分に攪拌した後に、上記と同様の測定法で求められたものが、導電性粉体１４０全体としての抵抗となる。
【００５９】
また、導電性粉体１４０は、数Å〜数ｍｍの範囲の粒子径を有するものを用いることができるが、粉体の流動性や、良好な導通回路を形成するという観点から、求める導電部材１００の物性に合わせて、及び／又は、併用する弾性粉体１３０の粒子径との関係を考慮して、適宜、選択すことができる。
【００６０】
更に、筒形基体１２０の内部には、更に、磁性粉が含有されていてもよい。磁性粉が含有されている場合、粉体の磁性を利用することで導電部材１００の配置を様々に設定することができる。例えば、磁性を利用して、導電部材１００を像担持体に対して下方から接触させてニップを形成してもよい。
より具体的には、像担持体の内周部に、磁力発生部材（磁界形成手段）を配し、導電性粉体を引き寄せる磁界を形成し、かつ、筒形基体１２０の内部に磁性粉が含有されていれば、磁性粉は磁界発生部材に引き寄せられて、重力方向とは逆方向に移動し、筒形基体１２０を変形させて、像担持体との間にニップを形成することができる。この際、上述のように、筒形基体１２０自身も磁性を有していれば、その表面の磁性は一定に保たれ、導電部材１００の回転に伴う筒形基体１２０の内部の全粉体の移動もより均一になり、その結果、本発明の導電部材１００と像担持体との間に形成されるニップが長期間、均一に保持される。
【００６１】
磁界形成手段は、像担持体の内周部の導電部材１００に対向する位置に配された球状のマグネット等の磁力発生部材から構成されてもよいし、像担持体の内周面全体に張り巡らされた磁性を有するフィルムから構成されてもよい。また、像担持体の基体そのものが、鉄又は鉄を含有する合金などの磁性を有する材料で形成されて、磁界形成手段として機能してもよい。
なお、ここで説明に用いた像担持体は、感光体に限定されるものではなく、中間転写方式におけるドラム形状を有する中間転写体であってもよい。この場合も同様に、中間転写体の内部に磁力形成手段を備えていれば、本発明の導電部材１００からなる２次転写ローラとの間にニップを形成することができる。
【００６２】
本発明において、筒形基体１２０の内部の全粉体（弾性粉体１３０及び導電性粉体１４０、必要の応じて、磁性粉）は、筒形基体１２０が変形可能である場合（硬度が低い場合）、少なくともその自重によって筒形基体１２０の形状を変形させることができる。筒形基体１２０の内部の全粉体はその自重によって筒形基体１２０の下方に集まることから、筒形基体１２０は変形する。従って、かかる変形を利用することで、導電部材１００を、例えば、像担持体に接触させると、該像担持体の形状に沿って筒形基体１２０が変形し、ニップを形成することができる。この際、従来のように、導電部材１００を像担持体に過剰に押し付ける必要がないため、筒形基体１２０の内部に含有している成分が、その表面に滲出又は析出することを容易に低減することができる。従って、像担持体の変質又は汚染を防止することも可能である。
【００６３】
フランジ部１５０は、筒形基体１２０の両端に設けられ、封入された弾性粉体１３０及び導電性粉体１４０が外部に漏れないように封止する部材である。フランジ部１５０を形成する材料としては、特に限定はされないが、筒形基体１２０の変形に応じて変形するような弾性体であることが好ましい。前記弾性体としては、スポンジ、ゴム、熱可塑性エラストマー等を用いることができるが、この中でもスキン層を有するスポンジが好適に用いられる。
フランジ部１５０としてスキン層を有するスポンジを使用する場合には、スキン層を、弾性粉体１３０及び導電性粉体１４０と接触するように筒形基体１２０の内部に向けて設置することで、それらの粉体の漏洩を完全に防止することができる。
また、フランジ部１５０の外側に、弾性接着剤を付与し、筒形基体１２０とフランジ部１５０との密封性を更に高めるようにしてもよい。
【００６４】
以上、本発明の例示的１態様としての導電部材１００を説明したが、この構造に限定されるものではない。例えば、導電部材１００を回転させる機能を、筒形基体の１２０の両端を回転可能に保持する部材を用いることで付与してもよい。また、導電部材１００の内部に複数のテンションロールを設置し、その形状を調整させると共に、そのテンションロールの一部に電圧印加機能を持たせてもよい。更に、金属製シャフト１１０の外周面に羽根（攪拌翼）を設けてもよい。
【００６５】
本発明の導電部材１００は、導電性粉体１４０が導電部材１００表面への通電量を支配し、その環境変動を起こすことがないため、定電流制御や環境制御を必要とせず、画像形成装置を製造する際のコスト低減に大きく貢献することができる。また、導電性粉体１４０が循環し、充電放電を頻繁に行うことができるため、連続通電に伴う抵抗上昇（所謂、チャージアップ）を招くことが無く、長期の使用においてその電気抵抗を維持し続けることを可能とする。
また、本発明の導電部材１００は、ニップを形成するために像担持体としての感光体や中間転写体等に対して印加される圧力を低減することができるため、従来の導電部材に求められてきた形状安定性やたわみを防ぐための剛性を必要としない。従って、シャフトの小径化及びそれに伴う導電部材１００自体の小型化を達成することができる。
更に、本発明の導電部材１００は、弾性粉体１３０及び導電性粉体１４０の移動により筒形基体を振動させ、該筒形基体の表面に付着したトナーや紙粉などの汚れを振るい落とすことができるため、ブレードやブラシ等のクリーニング部材の設置を省略することもできる。
【００６６】
以上説明してきた本発明の導電部材は、それぞれ求められる電気特性や表面特性等の諸条件を、適宜、調整することで、
（１）像担持体に当接し、該像担持体表面を帯電する帯電手段
（２）像担持体に転写材を介し当接し、該像担持体表面のトナー像を転写材に転写させる転写手段
（３）中間転写体に当接し、像担持体表面のトナー像を該中間転写体に転写させる転写手段（中間転写方式における１次転写手段）
（４）中間転写体に転写材を介し当接し、該中間転写体表面のトナー像を該転写材に転写させる転写手段（中間転写方式における２次転写手段）
として用いることができ、更には、除電手段等にも好適に用いることができる。
【００６７】
上述したように、本発明の導電部材は、構造が複雑ではないため、従来の導電部材（例えば、半導電性ローラ）などよりも、より簡便に製造することができる。従って、本発明の導電部材は、大きなコスト低減を可能とし、該導電部材を有する画像形成装置のコスト低減をも達成することができる。
【００６８】
＜画像形成装置＞
以下、本発明の導電部材を備える画像形成装置（本発明の画像形成装置）の一例を示すが、本発明はこれに限定されるわけではない。なお、図に示す主要部のみを説明し、その他はその説明を省略する。
【００６９】
図３は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図３に示す画像形成装置は、矢印Ｂ方向に回転する感光体（像担持体）５１と、その周囲に配される、感光体５１表面を所定の電位に帯電させる帯電ローラ（帯電手段）５２、帯電された感光体５１表面を画像信号に基づくレーザ光線５３よって露光して静電潜像を形成する露光装置（露光手段）５６、帯電されたトナー（現像剤）を供給して前記静電潜像を現像する現像装置（現像手段）５４、現像されたトナー像を記録紙（転写材）Ｐ上に転写する転写ローラ（転写手段）５５、及び、転写後の感光体５１表面に残留するトナーを除去するクリーニングユニット５７が順に配設されている。ここで、図３に示す画像形成装置には、帯電ローラ５２として、上述の本発明の導電部材が用いられており、該導電部材の各構成要素は、図２と同一の符号が付されている。
【００７０】
まず、感光体５１はその表面を帯電ローラ５２によって−６００Ｖ〜−８００Ｖ程度の電位に帯電される。感光体５１は、導電性の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗であるが、露光装置５６からレーザ光線５３が照射されると、レーザ光線５３が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体５１の表面に、図示しない制御部から送られてくる画像データに従って、露光装置５６を介してレーザ光線５３を出力する。レーザ光線５３は、感光体５１の表面の感光層に照射され、それにより、印字パターンの静電潜像が感光体５１の表面に形成される。
【００７１】
このようにして感光体５１表面に形成された静電潜像は、感光体５１の矢印Ｂ方向への回転により所定の現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体５１上の静電潜像が、現像装置５４によって可視像（トナー像）化される。
【００７２】
感光体５１の表面が現像装置５４を通過することにより、感光体５１表面の除電された潜像部にのみトナーが静電的に付着し、潜像がトナーによって現像される。感光体５１は、引続き矢印Ｂ方向に回転し、感光体５１表面に現像されたトナー像が所定の転写位置へ搬送される。
【００７３】
感光体５１表面のトナー像が転写位置へ搬送されると、転写ローラ５５に所定の転写バイアスが印加され、感光体５１から転写ローラ５５に向う静電気力がトナー像に作用し、感光体５１表面のトナー像が記録紙Ｐ上へ転写される。また、感光体５１表面の残留トナーは、クリーニングユニット５７により除去される。
【００７４】
図３に示す画像形成装置によれば、帯電ローラ５２として本発明の導電部材を用いているため、直流バイアスに高周波の交流バイアスを重畳したバイアスが印加されても、内部に封入された弾性粉体１３０及び導電性粉体１４０がその粉体としての特性により振動の伝達を防止することから、帯電音を小さくすることができる。
【００７５】
また、上述のように、本発明の導電部材は、筒形基体１２０の表面に付着したトナーや紙粉などの汚れを振るい落とすことができるため、表面平滑性が高く、更に、抵抗均一性が優れている。そのため、帯電ローラ５２として本発明の導電部材を用いることにより、直流バイアスのみを印加するＤＣ帯電を可能とし、感光体表面に発生するエッチング現象を大幅に低減することができる。その結果、ランニングコストの低減をも図ることができる。
【００７６】
図３に示す画像形成装置においては、帯電ローラ５２として本発明の導電部材を用いているが、転写ローラ５５としても本発明の導電部材を好適に用いることもできる。
本発明の導電部材を帯電ローラ５２及び／又は転写ローラ５５として用いる場合、それらのローラ５２又は５５が回転する際には、感光体５１との周速度は同一であってもよいし、お互いに異なってもよい。しかし、感光体５１よりも高速でローラ５２又は５５を回転させることにより、仮にそれらのローラ５２又は５５の外周面の抵抗にバラツキがあったとしても、そのバラツキが分散し、実用上の大きな問題になることを予防することができる。
【００７７】
次に、本発明の画像形成装置の他の一例を示す。
図４は、４連タンデム方式のフルカラー画像形成装置（本発明の画像形成装置）を示す概略構成図である。図４に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づくイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を出力する電子写真方式の第１〜第４の画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ（画像形成手段）を備えている。これらの画像形成ステーション（以下、単にステーションと称する）１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、略水平方向に互いに所定距離離間して並設されている。
【００７８】
各ステーション１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの上方には、各ステーションを通して中間転写体としての中間転写ベルト２０が延設されている。用いられる中間転写ベルト２０は、例えば、ポリイミド、ポリカーボネイト、フッ素系樹脂などの樹脂材料に、カーボンやイオン導電物質などの導電性付与のための物質を分散させ、表面抵抗率を１０¹⁰〜１０¹²Ω／□程度（測定電圧：１００Ｖ）に調整して形成されている。中間転写ベルト２０は、横方向に互いに離間して配置された駆動ローラ２２及び支持ローラ（支持部材）２４に巻回されて張架され、第１ステーション１０Ｙから第４ステーション１０Ｋに向う方向に無端走行されるようになっている。なお、支持ローラ２４は、図示しないいバネ等により駆動ローラ２２から離れる方向に付勢されており、両者の間に張架された中間転写ベルト２０に所定のテンションが与えられている。また、中間転写ベルト２０の像担持側面には、駆動ローラ２２と対向して中間転写体クリーニング装置３０が備えられている。
【００７９】
上述した第１〜第４ステーション１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、略同一の構成を有しているため、ここでは中間転写ベルト２０の走行方向上流側に配設されたイエロー画像を形成する第１ステーション１０Ｙについて代表して説明する。なお、第１ステーション１０Ｙと同一の機能を有する部材に、イエロー（Ｙ）の代わりに、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）を付した同一参照符号を付すことにより、第２〜第４ステーション１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの説明を省略する。
【００８０】
第１ステーション１０Ｙは、像担持体として作用する感光体１Ｙを有している。感光体１Ｙの周囲には、感光体１Ｙの回転方向に順に、感光体１Ｙの表面を所定の電位に帯電させる帯電ローラ（帯電手段）２Ｙ、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線３Ｙよって露光して静電潜像を形成する露光装置３、帯電したトナー（現像剤）を供給して前記静電潜像を現像する現像装置４Ｙ、現像したトナー像を中間転写ベルト２０上に転写する１次転写ローラ（１次転写手段）５Ｙ、及び、１次転写後に感光体１Ｙの表面に残存するトナーを除去する感光体クリーニング装置６Ｙが配設されている。なお、１次転写ローラ５Ｙは、中間転写ベルト２０の内側に配置され、感光体１Ｙに対向した位置に設けられている。更に、各１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋには、１次転写バイアスを印加するバイアス電源（図示せず）がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部（制御手段）による制御によって、各１次転写ローラに印加する転写バイアスを可変する。
【００８１】
以下、第１ステーション１０Ｙにおいてイエロー画像を形成する動作について説明する。まず、動作に先立って、帯電ローラ２Ｙによって感光体１Ｙの表面が−６００Ｖ〜−８００Ｖ程度の電位に帯電される。
感光体１Ｙは、導電性の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗であるが、レーザ光線３Ｙが照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体１Ｙの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置３によりレーザ光線３Ｙが出力される。レーザ光線３Ｙは、感光体１Ｙの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー印字パターンの静電潜像が感光体１Ｙの表面に形成される。
【００８２】
静電潜像とは、帯電によって感光体１Ｙの表面に形成される像であり、レーザ光線３Ｙによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体１Ｙの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線３Ｙが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
【００８３】
このようにして感光体１Ｙ上に形成された静電潜像は、感光体１Ｙの回転により所定の現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体１Ｙ上の静電潜像が、現像装置４Ｙによって可視像（トナー像）化される。
【００８４】
現像装置４Ｙ内には、例えば、少なくともイエロー着色剤とワックスと結着樹脂と脂肪族炭化水素−炭素数９以上の芳香族炭化水素共重合石油樹脂にて形成された体積平均粒子径が７μｍのイエロートナーが収容されている。イエロートナーは、現像装置４Ｙの内部で攪拌されることで摩擦帯電し、感光体１Ｙ表面の帯電荷と同極性（−）の電荷を有している。感光体１Ｙの表面が現像装置４Ｙを通過していくことにより、感光体１Ｙ表面の除電された潜像部にのみイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。感光体１Ｙは、引続き回転し、感光体１Ｙ表面に現像されたトナー像が所定の１次転写位置へ搬送される。
【００８５】
感光体１Ｙ表面のイエロートナー像が１次転写位置へ搬送されると、１次転写ローラ５Ｙに所定の１次転写バイアスが印加され、感光体１Ｙから１次転写ローラ５Ｙに向う静電気力がトナー像に作用し、感光体１Ｙ表面のトナー像が中間転写ベルト２０表面に転写される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性（−）と逆極性の（＋）極性であり、例えば第１ステーション１０Ｙでは制御部（図示せず）によって＋１０μＡ程度に定電流制御されている。
【００８６】
また、第２ステーション１０Ｍ以降の１次転写ローラ５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに印加される１次転写バイアスも同様に制御されている。
こうして、第１ステーション１０Ｙにてイエロートナー像の転写された中間転写ベルト２０は、第２〜第４ステーション１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを通して順次搬送され、各色のトナー像が同様に重ねられて多重転写される。
【００８７】
第１〜第４ステーションを通して全ての色のトナー像が多重転写された中間転写ベルト２０は、矢印Ｃ方向に周動搬送され、中間転写ベルト２０内面に接する支持ローラ２４と中間転写ベルト２０の像担持面側に配置される２次転写ローラ（２次転写手段）２６とから構成された２次転写部へと至る。
一方、記録紙（転写材）Ｐが、供給機構を介して２次転写ローラ２６と中間転写ベルト２０との間に所定のタイミングで給紙され、所定の２次転写バイアスが支持ローラ２４に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性（−）と同極性（−）であり、中間転写ベルト２０から記録紙Ｐに向う静電気力がトナー像に作用し、中間転写ベルト２０表面のトナー像が記録紙Ｐ表面に転写される。なお、この際の２次転写バイアスは２次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段（図示せず）により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、定電圧で制御されている。
【００８８】
その後、記録紙Ｐは定着装置２８へと送り込まれトナー像が加熱・加圧され、色重ねされたトナー像が溶融されて、記録紙Ｐ表面へ永久定着される。カラー画像の定着が完了した記録紙Ｐは、排出部へ向けて矢印Ｄ方向に搬出され、一連のカラー画像形成動作が終了される。
【００８９】
図４に示す画像形成装置において、図３に示す画像形成装置と同様に、帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋとして、上述した本発明の導電部材を好適に用いることもできるが、一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ、及び、２次転写ローラ２６としても本発明の導電部材を用いることができる。
なお、本発明の導電部材を転写ローラ２６として使用する場合には、その構造上、弾性粉体１３０及び導電性粉体１４０の自重によるニップの形成が困難であるため、磁性を利用して、２次転写ローラ２６を支持ローラ（支持部材）２４に対して斜め下方から接触させてニップを形成することが好ましい。また、磁性を利用してニップを形成するメカニズムは、上述したため、ここでは、省略する。このようにして形成されたニップは、本発明の導電部材の構造に起因する柔軟性（筒形基体１１０の変形による）と、長期間、均一に保持される機能を有するため、薄紙から厚紙、更にはＯＨＰ等の多様な転写材に対して柔軟に対応することが可能であり、かつ、転写材搬送不良を起こすことのない優れた特性を有する。
【００９０】
上述する２次転写部において用いられる支持ローラ２４は、２次転写ローラ２６と同様に導電性と磁性を有する材料から構成されるが、その硬度は大きく異なる。つまり、支持ローラ２４は、図４のように、中間転写体がベルト形状の場合、ベルトを張架するテンションロールの役目も担っているため、ある程度の硬さが要求される。実用的な硬さとしては、例えば、Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度において、７０°以上であることが好ましい。また、支持ローラ２４は、中間転写ベルト２０を張架する場合、ベルトのウォークを防止するため、例えば、外径、振れ、真直度等の項目に於いては数十μｍ以内の高い寸法精度が要求される。
これらの各条件を満足する支持ローラ２４を得るには、金属表面に皮膜を形成し着磁処理する方法や樹脂にフェライトやマグネタイトといった磁性体（磁界形成手段）を練りこみ高圧下で金型成形し着磁処理することが望ましい。
特に、本発明においては、支持ローラ２４として、樹脂にフェライトやマグネタイトと言った磁性体（磁界形成手段）を練りこみ、高圧下で金型成形し着磁処理する多極磁性体を用いることが、コスト及び長寿命化に対し有利であると考えられる。ここで、多極磁性体とは、ナイロン樹脂やポリエステル樹脂に、フェライト磁石、ゴムマグネット等の磁性材料を混練し、高圧下で金型を用い円筒状の所謂マグネットローラーの如く成形されるものである。
【００９１】
このようにして得られた支持ローラ２４の磁力線密度は、使用される際のプロセススピード、印加電圧と２次転写ローラ２６との電位差による電界、２次転写ローラ２６の誘電率、表面性等多くの要因により異なり、これらの条件に応じて、適宜、選択されるが、前記多極磁性体の表面から１ｍｍの距離において測定される磁極位置における磁力線密度は、５０ｍＴ（５００ガウス）以上であること好ましく、より好ましくは１００ｍＴ（１０００ガウス）以上である。
更に、支持ローラ２４の体積抵抗率は、１０³〜１０¹²Ω・ｃｍであることが好ましく、１０⁵〜１０¹⁰Ω・ｃｍであることがより好ましい。
【００９２】
また、支持ローラ２４が、電磁石からなる場合、支持ローラ２４と、２次転写ローラ２６との間を通過する転写材の厚さ、含水率、電気抵抗、表面平滑度等の物性に応じて、磁力を調整することが可能である。
【００９３】
以上、本発明の好ましい実施の形態を説明したが、本発明はその要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。例えば、本発明の導電部材は、静電記録プロセスや磁気記録プロセス等を有する画像形成装置に用いることもできる。
【００９４】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００９５】
［実施例１］
（帯電ローラとしての導電部材Ｒ−１の作製）
筒形基体として、エピクロルヒドリンゴム１００質量部に、導電性カーボン（ケッチェンブラックＥＣ、ケッチェンブラックＩｎｃ製）５質量部と、充填剤２質量部と、分散助剤１質量部と、を添加し、加圧ニーダーを用いて８０℃で１０分間、十分に混練した。
得られたゴムコンパウンドを、単軸押し出し機を用いシームレスチューブを作製し、その後、加硫缶を用いて１次加硫を行った。そして、えられたシームレスチューブを研磨機を用いて、外径１０ｍｍφ、肉厚５００μｍに仕上げた。
次いで、得られたシームレスチューブの表面に、カーボンを分散したイソシアネート変性フッ素樹脂を塗布し、１２０℃で１０分間過熱効果させ、シームレスチューブのブリード防止層（厚さ５μｍ）を形成した。
【００９６】
得られたシームレスチューブに外径９ｍｍφのステンレスシャフトを挿入し、かかるシャフトに５００Ｖの電圧を印加し、シャフトと金属平板と間の抵抗を測定した。なお、測定環境は、温度２２℃、湿度５５％ＲＨの標準環境である。その結果、かかるシームレスチューブの抵抗は、５×１０⁵Ωであった。
また、得られたシームレスチューブの一部を切り裂き、厚み方向の硬度を高分子計器社製マイクロゴム硬度計（ＭＤ−１）を用いて測定した結果、マイクロゴム硬度は４７°であった。
更に、得られたシームレスチューブの表面２０箇所について表面平滑度を測定したところ、１０点平均粗さ（Ｒｚ）において平均値は５．５μｍであった。
【００９７】
次いで、得られたシームレスチューブを、長さ３００ｍｍに切断し、そのシームレスチューブの一端に中心に、孔径５ｍｍφの穴の空いたフランジ部材を接着剤を用いて固定し、その中心の穴に外径５ｍｍφ、長さ３４０ｍｍの金属シャフトを通し接着剤を用いて固定した。
次いで弾性粉体として、網目の間隔が１ｍｍの篩いを通過した前記シームレスチューブの研磨粉を用意し、導電性粉体として用意したアセチレンブラックビーズ（電化工業製）とを質量比８：２の割合でヘンシェルミキサーを用いて混合した。
そして、シームレスチューブの固定されていない方向から、弾性粉体及び導電性粉体の混合粉体を、シームレスチューブの容積の４／５に相当する量（充填率８０％）だけ充填し、先ほどとは逆のシームレスチューブの開口している端部を、前記と同様に中心に穴の空いたフランジ部材を接着剤を用いて固定し、帯電ローラＲ−１を作製した。
なお、ここで用いた導電性粉体の抵抗は５×１０¹Ωであり、数平均粒子径は３０ｎｍ（３００Å）のものをここでは用いている。また、本実施例において用いた封入された全粉体の抵抗は、４×１０³Ωであった。
【００９８】
（評価）
（１）帯電音の評価
得られた帯電ローラＲ−１をカラーレーザープリンタ（富士ゼロックス社製Ｄｏｃｕ Ｐｒｉｎｔ Ｃ６２０）の帯電部材として取り付け、筒状の像担持体表面にセットし無響室（３５ｄｂ以下）で帯電音の測定を行った。ここでの印加バイアスは直流電圧−７００Ｖに交流電圧２０００ｖｐｐを重畳印加し、交流電圧の周波数を５００〜２０００Ｈｚまで変化させた。なお、かかる実験では、カラーレーザープリンタの帯電部材のみを稼動させて行った。
その結果、いずれの周波数の場合でも帯電音は５０ｄＢ以下であった。通常、画像形成装置の稼動音は５２〜５５ｄＢであるため、本発明の導電部材から発生する帯電音は実用上の問題にはならなかった。
【００９９】
（２）表面汚れ性及び像担持体のエッチング現象の評価
得られた帯電ローラＲ−１を、カラーレーザープリンタ（富士ゼロックス社製Ｄｏｃｕ Ｐｒｉｎｔ Ｃ６２０）の帯電部材として取り付け、下記に示す各環境下で５０，０００枚の画出しテストに供した。なお、ここでの印加バイアスは直流電圧−１３００Ｖを用いた。
その結果、高温／高湿環境（温度２８℃、湿度８５％ＲＨ）、低温／低湿環境（温度１０℃、湿度１５％ＲＨ）、標準環境（温度２２℃、湿度５５％ＲＨ）の何れの環境下においても、初期と５０，０００枚目の画像には全く問題が無く、帯電部材の表面に傷やピンホール等の異常は全く観察されなかった。また、導電部材Ｒ−１の外周面への汚れ（トナー、紙粉等）の付着も殆ど認められなかった。更に、画出し初期と、５００００枚後と、の帯電ローラＲ−１の外周面の抵抗に差は見られなかった。
本テストにおいて、感光体表面にトナーのフィルミング等の異常も観察されず、感光体の電荷輸送層の削れ量は、低温／低湿環境（温度１０℃、湿度１５％ＲＨ）の下で最大３μｍであった。
【０１００】
［実施例２］
（帯電ローラとしての導電部材Ｒ−２の作製）
筒形基体として、スチレン・エチレンブチレン・オレフィン結晶ブッロクコポリマー（ＳＥＢＣ：ＤＹＮＡＲＯＮ ４６００Ｐ、日本合成ゴム社製）１００質量部に、導電性カーボン（ケッチェンブラックＥＣ、ケッチェンブラックＩｎｃ製）１３質量部と、導電性酸化チタン（ＥＴ−５００Ｗ、石原産業社製）２０質量部と、充填剤２質量部と、分散助剤１質量部と、表面改質剤０．５質量部と、を添加し、ドライブレンドした後、加圧ニーダーを用いて２００℃で１０分間、十分に混練した。
加圧ニーダーより取り出した混練物を粉砕したのち、２軸押し出し機を用いてペレット化した。得られたペレットを、クロスヘッドを備えた単軸押し出し機を用い外径１０ｍｍφ、肉厚３００μｍシームレスチューブを作製した。
【０１０１】
得られたシームレスチューブに外径９．４ｍｍφのステンレスシャフトを挿入し、かかるシャフトに５００Ｖの電圧を印加し、シャフトと金属平板と間の抵抗を測定した。なお、測定環境は、温度２２℃、湿度５５％ＲＨの標準環境である。その結果、かかるシームレスチューブの抵抗は、２×１０⁵Ωであった。
また、得られたシームレスチューブの一部を切り裂き、厚み方向の硬度を高分子計器社製マイクロゴム硬度計（ＭＤ−１）を用いて測定した結果、マイクロゴム硬度は５２°であった。
更に、得られたシームレスチューブの表面２０箇所について表面平滑度を測定したところ、１０点平均粗さ（Ｒｚ）において平均値は３．２μｍであった。
【０１０２】
次いで、得られたシームレスチューブを、長さ３００ｍｍに切断し、そのシームレスチューブの一端に中心に、孔径５ｍｍφの穴の空いたフランジ部材を接着剤を用いて固定し、その中心の穴に外径５ｍｍφ、長さ３４０ｍｍの金属シャフトを通し接着剤を用いて固定した。
次いで弾性粉体として、網目の間隔が１ｍｍの篩いを通過した発泡ウレタンの研磨粉を用意し、導電性粉体として用意したアセチレンブラックビーズ（電化工業製）とを質量比８：２の割合でヘンシェルミキサーを用いて混合した。
そして、シームレスチューブの固定されていない方向から、弾性粉体及び導電性粉体の混合粉体を、シームレスチューブの容積の３／４に相当する量（充填率７５％）だけ充填し、先ほどとは逆のシームレスチューブの開口している端部を、前記と同様に中心に穴の空いたフランジ部材を接着剤を用いて固定し、帯電ローラＲ−２を作製した。
なお、ここで用いた導電性粉体の抵抗は５×１０¹Ωであり、数平均粒子径は３０ｎｍ（３００Å）のものをここでは用いている。また、本実施例において用いた封入された全粉体の抵抗は、５×１０⁴Ωであった。
【０１０３】
（評価）
（１）帯電音の評価
得られた帯電ローラＲ−２について実施例１と同様の方法及び条件で帯電音の測定を行った。
その結果、いずれの周波数の場合でも帯電音は５０ｄＢ以下であり、帯電音としては実用上の問題にはならない程度であった。
【０１０４】
（２）表面汚れ性及び像担持体のエッチング現象の評価
得られた帯電ローラＲ−２について実施例１と同様の方法及び条件で画出しテストを行った。
その結果、高温／高湿環境（温度２８℃、湿度８５％ＲＨ）、低温／低湿環境（温度１０℃、湿度１５％ＲＨ）、標準環境（温度２２℃、湿度５５％ＲＨ）のいずれの環境下においても初期と５０，０００枚目の画像には全く問題が無く、帯電部材の表面に傷やピンホール等の異常は全く観察されなかった。また、導電部材Ｒ−２の外周面への汚れ（トナー、紙粉等）の付着も殆ど認められなかった。更に、画出し初期と、５０，０００枚後と、の帯電ローラＲ−２の外周面の抵抗に差は見られなかった。
本テストにおいて、感光体表面にトナーのフィルミング等の異常も観察されず、感光体の感光層の削れ量は、低温／低湿環境（温度１０℃、湿度１５％ＲＨ）の下で最大８μｍであった。
【０１０５】
【発明の効果】
本発明によれば、簡易かつ低コストで、確実に所望するニップを形成すると共に、感光体又は中間転写体の汚染又は変質を防止することの可能である導電部材及び該導電部材を備える画像形成装置を提供することができる。また、帯電音及び像担持体のエッチング現象を低減することが可能である導電部材及び該導電部材を備える画像形成装置を提供することもできる。更に、抵抗均一性及び表面平滑性が良好である導電部材及び該導電部材を備える画像形成装置を提供することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の例示的一態様としての導電部材の構造を説明するための側面断面図である。
【図２】 図１に示す本発明の例示的一態様としての導電部材のＡ−Ａ断面図であり、弾性粉体及び導電性粉体の充填率が９０％の場合を示した図である。
【図３】 本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】 ４連タンデム方式のフルカラー画像形成装置（本発明の画像形成装置）を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、５１ 感光体（像担持体）
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、５２ 帯電ローラ（帯電手段）
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、５３ レーザ光線
３、５６ 露光装置
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、５４ 現像装置
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ １次転写ローラ（１次転写手段）
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、５７ 感光体クリーニング装置
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ ステーション
２０ 中間転写ベルト（中間転写体）
２２ 駆動ローラ
２４ 支持ローラ（支持部材）
２６ ２次転写ローラ（２次転写手段）
２８ 定着装置
３０ 中間転写体クリーニング装置
５５ 転写ローラ（転写手段）
１１０ 金属製シャフト
１２０ 筒形基体
１３０ 弾性粉体
１４０ 導電性粉体
１５０ フランジ部
１６０ 外部電源
Ｐ 記録紙（転写材）

Claims (16)

1. 筒形基体の内部に、弾性粉体と導電性粉体とを併せて７０〜８５％の範囲の充填率で封入してなり、
   帯電手段、転写手段、中間転写方式における１次転写手段及び２次転写手段、及び除電手段から選択される１種として用いられることを特徴とする電子写真装置用の導電部材。
2. 前記弾性粉体が、固体又は発泡体からなる粉体であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真装置用の導電部材。
3. 前記弾性粉体が、研磨粉であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子写真装置用の導電部材。
4. 前記弾性粉体の充填率が、前記筒形基体の内部容積の５０〜８０％であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電子写真装置用の導電部材。
5. 前記弾性粉体の抵抗が、１０^１６Ω以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電子写真装置用の導電部材。
6. 前記弾性粉体の数平均粒子径が、０．１〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の電子写真装置用の導電部材。
7. 前記導電性粉体が、前記筒形基体に封入される全粉体質量の５％以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の電子写真装置用の導電部材。
8. 前記導電性粉体の抵抗が、前記筒形基体よりも低いことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の電子写真装置用の導電部材。
9. 前記筒形基体が、層状構造をなすことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の電子写真装置用の導電部材。
10. 前記筒形基体を軸方向に貫き、回転軸となるシャフトと、
    前記筒形基体の両端に設けられ、前記シャフトを固定するフランジ部材と、
    を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の電子写真装置用の導電部材。
11. 像担持体に当接し、該像担持体表面を帯電する帯電手段であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の電子写真装置用の導電部材。
12. 像担持体に転写材を介し当接し、該像担持体表面のトナー像を転写材に転写させる転写手段であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の電子写真装置用の導電部材。
13. 中間転写体に当接し、像担持体表面のトナー像を該中間転写体に転写させる転写手段であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の電子写真装置用の導電部材。
14. 中間転写体に転写材を介し当接し、該中間転写体表面のトナー像を該転写材に転写させる転写手段であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の電子写真装置用の導電部材。
15. 像担持体と、該像担持体に接触しその表面を帯電する帯電手段と、該像担持体に接触しその表面のトナー像を転写材に転写する転写手段と、を備える画像形成装置であって、
    前記帯電手段及び転写手段の少なくともどちらか一方が、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の電子写真装置用の導電部材からなることを特徴とする画像形成装置。
16. 像担持体と、該像担持体に接触しその表面を帯電する帯電手段と、該像担持体に接触しその表面のトナー像を中間転写体に転写する１次転写手段と、前記中間転写体に接触しその表面のトナー像を転写材に転写する２次転写手段と、を備える画像形成装置であって、
    前記帯電手段、前記１次転写手段、及び前記２次転写手段の少なくとも１つが、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の電子写真装置用の導電部材からなることを特徴とする画像形成装置。

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