JP4980008B2 - 導電性部材及びそれを有するプロセスカートリッジ、並びに、そのプロセスカートリッジを有する画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において用いられる導電性部材及びそれを有するプロセスカートリッジ、並びに、そのプロセスカートリッジを有する画像形成装置に関する。

従来の電子写真複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体（感光体）に対して帯電処理を行う帯電部材、及び、感光体上のトナーに対して転写処理を行う転写部材として、導電性部材が用いられている。図１０は、従来の帯電部材を有する電子写真方式の画像形成装置の説明図である。

図１０において、３００は、従来の電子写真方式の画像形成装置である。従来の電子写真方式の画像形成装置３００は、静電潜像が形成される像担持体２１１、像担持体２１１に接触して帯電処理を行う帯電ローラ２１２、レーザ光等の露光手段２１３、像担持体２１１の静電潜像にトナー２１５を付着させるトナー担持体（現像ローラ）２１４を有する現像装置２２０、像担持体２１１上のトナー像を記録媒体２１７に転写処理する転写部材（転写ローラ）２１６、及び、転写処理後の像担持体２１１をクリーニングするクリーニング部材（クリーニングブレード）２１８を有するクリーニング装置２２１から構成されている。図１０において、２１９は、排トナーである。

次に、従来の電子写真方式の画像形成装置３００の基本的な作像動作について説明する。

像担持体２１１に接触された帯電ローラ２１２に対してＤＣ電圧をパワーパック（図示せず）から給電すると、像担持体２１１の表面は、一様に高電位に帯電する。その直後に、画像光が像担持体２１１の表面に露光手段２１３により照射されると、像担持体２１１の照射された部分は、その電位が低下する。このような帯電ローラ２１２による像担持体２１１の表面への帯電メカニズムは、帯電ローラ２１２と像担持体２１１との間の微少空間におけるパッシェンの法則に従った放電であることが知られている。

画像光は、画像の白／黒に応じた光量の分布であるので、かかる画像光が照射されると、画像光の照射によって像担持体２１１の面に記録画像に対応する電位分布、即ち、静電潜像が形成される。このように静電潜像が形成された像担持体２１１の部分が現像ローラ２１４を通過すると、その電位の高低に応じてトナー２１５が付着し、静電画像を可視像化したトナー像が形成される。かかるトナー像が形成された像担持体２１１の部分に、記録媒体２１７が所定のタイミングでレジストローラ（図示せず）により搬送され、前記トナー像に重なる。そして、このトナー像が転写ローラ２１６によって記録媒体２１７に転写された後、該記録媒体２１７は、像担持体２１１から分離される。分離された記録媒体２１７は、搬送経路を通って搬送され、定着ユニット（図示せず）によって、加熱定着された後、機外へ排出される。このようにして転写が終了すると、像担持体２１１は、その表面がクリーニング装置２２１におけるクリーニングブレード２１８によりクリーニング処理され、さらに、クエンチングランプ（図示せず）により、残留電荷が除去されて、次回の作像処理に備えられる。

従来の帯電ローラを用いた帯電方式には、像担持体に帯電ローラを接触させる接触帯電方式のもの（特許文献１，２を参照。）があるが、このような従来の接触帯電方式には、
（１）帯電ローラを構成している物質が帯電ローラから染み出し、これが被帯電体の表面に付着移行して帯電ローラ跡を残すこと、
（２）帯電ローラに交流電圧を印加したときに、被帯電体に接触している帯電ローラが振動するので、帯電音が発生すること、
（３）像担持体上のトナーが帯電ローラに付着する（特に、上述の染み出しによって、よりトナー付着がおこりやすくなる。）ので、帯電ローラの帯電性能が低下すること、
（４）帯電ローラを構成している物質が像担持体へ付着すること、及び、
（５）像担持体を長期停止したときに、帯電ローラが永久変形すること、
といった問題があった。

このような問題を解決する技術として、帯電ローラを像担持体に近接させるようにした近接帯電方式による帯電装置（特許文献３，４を参照。）が提案されている。この近接帯電方式による帯電装置は、帯電ローラを像担持体に最近接距離（５０〜３００μｍ）になるように対向させて、帯電ローラに電圧を印加することにより、像担持体の帯電を行うようにしたものである。この近接帯電方式による帯電装置では、ローラと像担持体とが接触していないので、従来の接触帯電方式による帯電装置において問題となっていた、帯電ローラを構成している物質が像担持体へ付着すること、及び、像担持体が長期停止したときに永久変形すること、といった問題はない。また、この近接帯電方式による帯電装置では、帯電ローラに付着するトナーが少なくなるので、像担持体上のトナー等が帯電ローラに付着することが少ない。したがって、近接帯電方式による帯電装置は、優れた帯電装置といえる。

前記特許文献３，４に記載された近接帯電方式による帯電装置では、帯電ローラと像担持体との間に空隙を保持するために、スペーサリングが帯電ローラの両端部に設けられている。しかしながら、これらの近接帯電方式による帯電装置では、空隙を精密に設定する工夫がなされていないので、帯電ローラ及びスペーサリングの寸法精度がばらつくことによって空隙が変動し、そのために、像担持体の帯電電位が均一にならずに変動するという問題があった。

かかる問題を解決するために、所定の厚みを持ったテープ状の空隙保持手段を備えた帯電装置（特許文献５を参照。）が提案されたが、このテープ状の空隙保持手段を備えた帯電装置では、これを長期間にわたって使用すると、テープ状の空隙保持手段が磨耗するという問題があった。そのうえ、トナーが帯電ローラとテープ状の空隙保持手段との間に進入し、テープ状の空隙保持手段からはみ出した粘着剤によって固着するので、像担持体の表面と帯電ローラの表面との間に空隙を保持できないという問題もあった。

また、軸部材をなす長尺状の導電性支持体と、導電性支持体の周面に形成された電気抵抗調整層と、導電性支持体に圧入されて電気抵抗調整層の両端に接するように設けられた一対の空隙保持部材と、を有する導電性部材（特許文献６を参照。）が提案された。このような導電性部材においては、長期の信頼性を向上させるために、空隙保持部材と導電性支持体との間に接着剤を塗布して、空隙保持部材の固定を確実なものとすることができるが、合成樹脂で構成される空隙保持部材と金属で構成される導電性支持体との線膨張係数が大きく異なるので、低温環境又は高温環境になった場合には、導電性支持体と空隙保持部材の界面で剥離が発生することがあるので、長期に渡る信頼性が若干劣ることになる、という問題があった。そして、空隙保持部材と導電性支持体との間に接着剤を塗布した導電性部材においては、これに長時間の通電をすると、その接着強度も弱くなっていくので、空隙保持部材が動いてしまい、そのために、空隙精度が変動して帯電ムラが生じやすくなるという問題があった。

この導電性部材においては、空隙保持部材と電気抵抗調整層とはトナー固着性を考慮して異なった材質で形成されるが、電気抵抗調整層の抵抗調整剤として、吸水性の高いイオン導電剤が使用されるので、高温高湿時には、電気抵抗調整層が吸湿し、そのために、電気抵抗調整層において、寸法変動が発生するという問題があった。そして、空隙保持部材は、絶縁性及び耐トナー固着性が要求されるので、空隙保持部材を構成する樹脂材料としては、ポリオレフィン系の樹脂材料が好ましいが、ポリオレフィン系の樹脂材料は、低吸水材料であるので、電気抵抗調整層に比べ高温高湿時の寸法変動量が小さく、そのために、像担持体の表面と導電性部材の表面との間に高精度に形成された空隙が変動するという問題があった。

このような像担持体の表面と導電性部材の表面との間に高精度に形成された空隙は、空隙保持部材と電気抵抗調整層との接合部分における段差に基づいて形成されているが、この空隙保持部材と電気抵抗調整層との接合部分における段差は、導電性支持体に圧入されて電気抵抗調整層の両端に接するように設けられた一対の空隙保持部材と電気抵抗調整層との外径部の切削加工、研削加工等の除去加工により、形成されている。かかる一対の空隙保持部材と電気抵抗調整層との外径の切削加工、研削加工等の除去加工においては、空隙保持部材の外径部の切り込み開始部や段差などはバリや外径の盛り上がりなどが発生しやすくなるが、除去加工によって段差部の形成された導電性部材が潜像担持体に組み合わされた時に、これらのバリや外径の盛り上がりが潜像担持体と導電性部材との間に介在することとなるので、空隙精度にエラー（ノイズ）が発生し、そのために、空隙の高精度を確保できなくなる問題があった。特に、空隙保持部材と電気抵抗調整層との外径部の切削加工、研削加工等の除去加工で工具がワークに切り込む際に、ワークが加工抵抗により変形(弾性変形)し、工具が通過した後に変形部が戻り形状が盛り上がるという問題があった。また、切り込みする部分では、同様に切粉が不連続に発生することもあり、バリが発生しやすくなるという問題もあった。

また、空隙保持部材と電気抵抗調整層との外径差を設ける部分においては、外径中心部に向かって、工具を移動させるので、加工による付加が大きくなり、バリの発生、切粉の巻き付が発生し易いこと、バイトや砥石の劣化、寿命も加工方法により差が生じること、空隙保持部材と電気抵抗調整層との異種材料の接合部であることによりバリの発生、切粉の巻き付が発生し易いこと、等の問題があった。
特開昭６３−１４９６６８号公報 特開平１−２６７６６７号公報 特開平３−２４００７６号公報 特開平４−３５８１７５号公報 特開平５−１０７８７１号公報 特開２００５−９１８１８号公報

本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。

即ち、本発明は、長期間にわたって使用しても、潜像担持体と導電性部材との間に安定した空隙を維持して、像担持体の表面を均一に帯電させることができると共に、耐久性を向上させることができ、しかも、空隙保持部材と電気抵抗調整層との接合部分において段差を除去加工で形成する際に発生するバリの発生、外径の盛り上がりの発生及び切粉の巻きつきの発生を低減すると共に、除去加工で用いる工具寿命の増加を図った導電性部材、及び、それを有するプロセスカートリッジ、並びに、そのプロセスカートリッジを有する画像形成装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、長尺状の導電性支持体と、該導電性支持体の周面に形成された電気抵抗調整層と、該電気抵抗調整層の両端に設けられた一対の空隙保持部材と、を有する導電性部材において、（イ）前記空隙保持部材の外周面が像担持体の外周面と当接したときに、該像担持体の外周面と前記導電性部材の外周面との間に一定間隔の空隙が形成されるように、該記電気抵抗調整層の外周面に対する該空隙保持部材の外周面に対して高低差が形成され、（ロ）前記電気抵抗調整層と隣接する前記空隙保持部材の端部には、該電気抵抗調整層の外表面が前記像担持体の外表面に当接しないように、該空隙保持部材と該電気抵抗調整層との間に一定間隔の空隙が形成され、（ハ）前記空隙保持部材と前記電気抵抗調整層との接合部分をまたいで前記導電性支持体に対して斜め方向のテーパ形状及び／又は面取り形状が連続して形成されて外径段差部とされ、かつ、（ニ）前記テーパ形状及び／又は面取り形状が、切削加工及び研削加工から選ばれる除去加工により形成されていることを特徴とする導電性部材である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記面取り形状が外側又は内側に凸状となるＲ面取り形状であることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記導電性部材が円筒形状であることを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明は、請求項３に記載された発明において、前記導電性部材が帯電ローラであることを特徴とするものである。

請求項５に記載された発明は、請求項４に記載の帯電ローラが被帯電体上に近接配置されるように設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジである。

請求項６に記載された発明は、請求項５に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置である。

請求項１に記載された発明によれば、長尺状の導電性支持体と、該導電性支持体の周面に形成された電気抵抗調整層と、該電気抵抗調整層の両端に設けられた一対の空隙保持部材と、を有する導電性部材において、（イ）前記空隙保持部材の外周面が像担持体の外周面と当接したときに、該像担持体の外周面と前記導電性部材の外周面との間に一定間隔の空隙が形成されるように、該記電気抵抗調整層の外周面に対して高低差が形成され、（ロ）前記電気抵抗調整層と隣接する前記空隙保持部材の端部には、該電気抵抗調整層の外表面が前記像担持体の外表面に当接しないように、該空隙保持部材と該電気抵抗調整層との間に一定間隔の空隙が形成され、（ハ）前記空隙保持部材と前記電気抵抗調整層との接合部分をまたいで前記導電性支持体に対して斜め方向のテーパ形状及び／又は面取り形状が連続して形成されて外径段差部とされ、かつ、（ニ）前記テーパ形状及び／又は面取り形状が、切削加工及び研削加工から選ばれる除去加工により形成されているので、ａ）長期間にわたって使用しても、潜像担持体と導電性部材との間に安定した空隙を維持して、像担持体の表面を均一に帯電させることができると共に、耐久性を向上させることができ、ｂ）空隙保持部材と電気抵抗調整層との接合部分をまたいで導電性支持体に対して斜め方向のテーパ形状及び／又は面取り形状を除去加工により連続して形成する際に発生するバリの発生、外径の盛り上がりの発生及び切粉の巻きつきの発生を低減すると共に、除去加工で用いる工具寿命の増加を図った導電性部材を提供することができ、しかも、ｃ）前記テーパ形状及び／又は面取り形状を切削加工、研削加工等の除去加工により形成することによって、高精度に形成されたテーパ形状及び／又は面取り形状を効率よく形成することができる。

請求項２に記載された発明によれば、前記面取り形状が外側又は内側に凸状となるＲ面取り形状であるので、かかる面取り形状が形成された外径段差部と像担持体との当接部分の応力集中が緩和され、そのために、耐久性をいっそう向上させることができる。

請求項３に記載された発明によれば、前記導電性部材が円筒形状であるので、該導電性部材を回転駆動させることができ、そのために、同一箇所からの連続放電を防止して通電ストレスによる表面の化学的劣化を低減することができ、よって、長寿化をはかることができる。

請求項４に記載された発明によれば、前記導電性部材が帯電ローラであるので、帯電ローラの汚れ等を防止すると共に、帯電ローラを硬い材質で形成することにより高精度にすることができ、よって、帯電ムラを防止することができる。

請求項５に記載された発明によれば、請求項５に記載の帯電ローラが被帯電体上に近接配置されるように設けられたプロセスカートリッジとしたので、長期に渡って安定した画質を得ることができ、且つ、交換もユーザメンテナンスが可能となり簡素化される。

請求項６に記載された発明によれば、請求項６に記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置としたので、信頼性が高く、かつ、高画質な画像を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）の一部断面説明図である。図２は、本発明の他の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）の一部断面説明図である。図３は、本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）を像担持体上に配置した状態を示す模式図である。図４は、本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）において除去加工をおこなっている状態を示す説明図である。図５は、本発明の他の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）において除去加工をおこなっている状態を示す説明図である。図６は、従来の導電性部材（帯電ローラ）において除去加工をおこなっている状態を示す説明図である。図７は、本発明の一実施の形態を示す画像形成装置の説明図である。図８は、図７に示される像形成装置における画像形成部の説明図である。図９は、本発明の一実施の形態を示すプロセスカートリッジの説明図である。

図１，２において、１０は、導電性部材である。導電性部材１０は、長尺状の導電性支持体１と、該導電性支持体１の周面に形成された電気抵抗調整層２と、該電気抵抗調整層２の両端に設けられた一対の空隙保持部材４，４と、を有している。そして、図３に示されているように、導電性部材１０においては、（イ）前記空隙保持部材４，４の外周面が像担持体６１の外周面と当接したときに、該像担持体６１の外周面と前記導電性部材１０の外周面との間に一定間隔の空隙Ｇが形成されるように、該記電気抵抗調整層２の外周面に対して高低差が形成され、（ロ）前記電気抵抗調整層２と隣接する前記空隙保持部材４，４の端部には、該電気抵抗調整層２の外表面が前記像担持体６１の外表面に当接しないように、該空隙保持部材４，４と該電気抵抗調整層２との間に一定間隔の空隙Ｇが形成され、（ハ）前記空隙保持部材と前記電気抵抗調整層との接合部分をまたいで前記導電性支持体に対して斜め方向のテーパ形状及び／又は面取り形状が連続して形成されて外径段差部とされ、かつ、（ニ）前記テーパ形状及び／又は面取り形状が、切削加工及び研削加工から選ばれる除去加工により形成されているので、ａ）長期間にわたって使用しても、潜像担持体と導電性部材との間に安定した空隙を維持して、像担持体の表面を均一に帯電させることができると共に、耐久性を向上させることができ、ｂ）空隙保持部材と電気抵抗調整層との接合部分をまたいで導電性支持体に対して斜め方向のテーパ形状及び／又は面取り形状を除去加工により連続して形成する際に発生するバリの発生、外径の盛り上がりの発生及び切粉の巻きつきの発生を低減すると共に、除去加工で用いる工具寿命の増加を図った導電性部材を提供することができ、しかも、ｃ）前記テーパ形状及び／又は面取り形状を切削加工、研削加工等の除去加工により形成することによって、高精度に形成されたテーパ形状及び／又は面取り形状を効率よく形成することができる。

図３に示されているように、従来の導電性部材１０においては、導電性部材１０と空隙保持部材４，４との間にの高精度な空隙Ｇが要求されるので、導電性支持体１に電気抵抗調整層２と空隙保持部材４とを配置した後、両部材の外径部に除去加工を施して、外径段差部６を形成させる。その際、外径部の切り込み開始部や外径段差部６ではバリや外径の盛り上がりなどが発生しやすくなる。かかるバリや外径の盛り上がりなどが発生した導電性部材１０が像担持体６１に組み合わされた時に、バリや外径の盛り上がりなどが導電性部材１０と像担持体６１との間に介在するので、前記空隙Ｇの精度にエラー（ノイズ）が発生し、該空隙Ｇの精度を高精度に保つことができなくなる。特に、電気抵抗調整層２及び空隙保持部材４，４の外径部を切削、研削等の除去加工の工具がワークに切り込む場合、ワークが加工抵抗により変形(弾性変形)し、工具が通過した後に変形部が戻り形状が盛り上がることがある。また、切り込み部では同様に切粉が不連続に発生することもあり、バリが発生しやすくなる傾向にある。また、空隙保持部材４，４と電気抵抗調整層２の外径差を設ける部分においては、外径中心部に向かって、工具を移動させる為、加工による付加が大きくなり、バリの発生、切粉の巻き付が発生し易い。また、バイトや砥石の劣化、寿命も加工方法により差が生じることもある。また、空隙保持部材４，４と電気抵抗調整層２との異種材料の接合部であることもバリの発生、切粉の巻き付が発生し易い原因になる。

しかしながら、本発明のように、長尺状の導電性支持体１と、該導電性支持体１の周面に形成された電気抵抗調整層２と、該電気抵抗調整層２の両端に設けられた一対の空隙保持部材４，４と、を有する導電性部材１０において、（イ）前記空隙保持部材４，４の外周面が像担持体６１の外周面と当接したときに、該像担持体６１の外周面と前記導電性部材１０の外周面との間に一定間隔の空隙Ｇが形成されるように、該記電気抵抗調整層２の外周面に対して高低差が形成され、（ロ）前記電気抵抗調整層２と隣接する前記空隙保持部材４，４の端部には、該前記電気抵抗調整層２の外表面が前記像担持体６１の外表面に当接しないように、該空隙保持部材４，４と該電気抵抗調整層２との間に一定間隔の空隙Ｇが形成され、（ハ）前記空隙保持部材４，４と前記電気抵抗調整層２との接合部分をまたいで前記導電性支持体１に対して斜め方向のテーパ形状及び／又は面取り形状が連続して形成されて外径段差部６とされ、かつ、（ニ）前記テーパ形状７及び／又は面取り形状８が、切削加工及び研削加工から選ばれる除去加工により形成されているので、ａ）長期間にわたって使用しても、潜像担持体と導電性部材１０との間に安定した空隙Ｇを維持して、像担持体の表面を均一に帯電させることができると共に、耐久性を向上させることができ、ｂ）空隙保持部材４と電気抵抗調整層２との接合部分をまたいで導電性支持体１に対して斜め方向のテーパ形状７及び／又は面取り形状８を除去加工により連続して形成する際に発生するバリの発生、外径の盛り上がりの発生及び切粉の巻きつきの発生を低減すると共に、除去加工で用いる工具寿命の増加を図った導電性部材を提供することができ、しかも、ｃ）前記テーパ形状及び／又は面取り形状を切削加工、研削加工等の除去加工により形成することによって、高精度に形成されたテーパ形状７及び／又は面取り形状８を効率よく形成することができる。

前記空隙保持部材４，４は、像担持体６１との空隙Ｇを環境及び、長期(経時)に渡って安定して形成することであり、そのためには、吸湿性、耐摩耗性が小さい材料が望ましい。また、前記空隙保持部材４，４は、トナー及びトナー添加剤が付着しにくいものであること、像担持体６１を摩耗させないものであること、も重要であるので、前記空隙保持部材４，４を構成する樹脂材料は、種々の条件に応じて、適宜選択されるが、好ましくは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）およびその共重合体（ＡＳ，ＡＢＳ）等の汎用樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、ウレタン、フッ素等があげられる。

特に空隙保持部材４，４を確実に導電性支持体１に固定するためには、接着剤を塗布して接着固定する。また、空隙保持部材４，４は絶縁性材料が好ましく、体積固有抵抗で１０¹³Ωｃｍ上であることが好ましい。絶縁性が必要である理由は、像担持体６１の基体とのリーク電流の発生を無くすためである。そして、空隙保持部材４，４は、成型加工により成形されたものである。

本発明においては、電気抵抗調整層２の体積固有抵抗は、好ましくは、１０⁶ 〜１０⁹ Ωｃｍである。電気抵抗調整層２の体積固有抵抗が１０⁹ Ωｃｍを越えると、帯電能力や転写能力が不足してしまい、また、電気抵抗調整層２の体積固有抵抗が１０⁶ Ωｃｍ未満であると、感光体全体への電圧集中によるリークが生じてしまう。しかしながら、本発明のように、電気抵抗調整層２の体積固有抵抗が１０⁶ 〜１０⁹ Ωｃｍであると、十分な帯電能力及び転写能力を確保することができると共に、感光体への電力集中による異常放電の発生を防止することができ、それらのために、均一画像が得られる。

電気抵抗調整層２を構成する材料は、特に限定されるものではないが、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリスチレン共重合体（ＡＳ、ＡＢＳ）等の樹脂、或いは、ＰＣ、ポリウレタン、フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂があげられる。これらの樹脂は、加工性が良いので好ましい。かかる樹脂に分散させる高分子型イオン導電材料としては、ポリエーテルエステルアミドを含有する高分子化合物が好ましい。ポリエーテルエステルアミドは、イオン導電性の高分子材料であるので、マトリックスポリマー中に分子レベルで均一に分散、固定化される。したがって、金属酸化物、カーボンブラック等の電子伝導系導電剤を分散した組成物に見られるような分散不良に伴う電気抵抗値のばらつきが生じない。また、ポリエーテルエステルアミドは、高分子材料であるので、ブリードアウトが生じ難い。電気抵抗値を所望の値にするためには、それらの配合量は、好ましくは、熱可塑性樹脂２０〜７０重量％、及び、高分子型イオン導電剤８０〜２０重量％である。

さらに、抵抗値を調整するために、電解質(塩)を添加することも可能である。塩としては、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム等のアルカリ金属塩、エチルトリフェニルホスホニウム・テトラフルオロボレート、テトラフェニルホスホニウム・ブロマイド等の四級ホスホニウム塩が挙げられる。導電剤は物性を損なわない範囲において単独又は複数でブレンドして用いてもかまわない。導電材料をマトリックスポリマー中に均一に分散させるためには、相溶化剤を適宜マトリックスポリマー中に添加して導電材料をミクロ分散させてもかまわない。相溶化剤としては、反応基であるグリシジルメタクリレート基を有するものが挙げられるが、その他に物性を損なわない範囲において、酸化防止剤等の添加剤を使用してもかまわない。

前記電気抵抗調整層２を構成する樹脂組成物は、各材料の混合物を二軸混練機、ニーダー等で溶融混練することによって、容易に調整できる。前記電気抵抗調整層２を導電性支持体１の上に形成するには、半導電性樹脂組成物を導電性支持体１の上に押出成形、射出成形等の手段により被覆することによって行う。また、任意の段階で、表面に切削加工、又は、研削加工を施して、必要とされる表面精度を得ることができる。

導電性支持体１上に電気抵抗調整層２のみを形成して導電性ローラ１０を構成すると、電気抵抗調整層２にトナー等が固着して性能低下する場合がある。このような不具合は、電気抵抗調整層２に表面層３を形成することで、無くすことができる。本発明においては、表面層３の体積固有抵抗は、好ましくは、電気抵抗調整層２の体積固有抵抗より大きくされている。このように、表面層３の体積固有抵抗が電気抵抗調整層２の体積固有抵抗より大きくされていると、感光体欠陥部への電圧集中及び異常放電の発生を防止することができる。ただし、表面層３の電気抵抗値を高くしすぎると帯電能力や転写能力が不足してしまうので、表面層３と電気抵抗調整層２との電気抵抗値の差を１０³ Ωｃｍ以下にすることが好ましい。表面層３を形成する材料は、好ましくは、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル等の樹脂である。これらの樹脂は、非粘着性に優れているので、トナーの固着防止の面で好ましい。また、かかる樹脂は、電気的に絶縁性であるので、樹脂に対して各種導電材料を分散することによって表面層３の電気抵抗を調整することができる。表面層３の電気抵抗調整層２上への形成は、上記表面層３を構成する樹脂材料を有機溶媒に溶解して塗料を作製し、この塗料をスプレー塗装、ディッピング、ロールコート等の手段によって行う。表面層の膜厚は、好ましくは、１０〜３０μｍである。

表面層３を構成する材料は、１液性、２液性どちらも使用可能であるが、硬化剤を併用する２液性塗料にすることより、耐環境性、非粘着性、離型性を高めることができる。２液性塗料を使用する場合には、一般的に塗膜を加熱して塗膜を構成する樹脂を架橋・硬化させる。しかしながら、電気抵抗調整層２は、熱可塑性樹脂で構成されているので、高い温度で加熱することができない。２液性塗料としては、分子中に水酸基を有する主剤、及び、水酸基と架橋反応を起こすイソシアネート系樹脂で構成される架橋剤を用いる。イソシアネート系樹脂としては、ポリイソシアネート樹脂が挙げられ、具体的には、２，４−トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４´−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、リジンメチルエステルジイソシアネート、メチルシクロヘキシルジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ｎ−ペンタン−１，４−ジイソシアネート、これらの三量体、これらのアダクト体やビュウレット体、これらの重合体で２個以上のイソシアネート基を有するもの、ブロック化されたイソシアネート類等があげられるが、これらに限定されるものではない。イソシアネート系樹脂を用いると、１００℃以下の比較的低温で架橋・硬化反応が起こる。硬化剤の配合量は、官能基（−ＯＨ基）１当量に対して０．１〜５当量、好ましくは０．５ 〜１．５ 当量である。その他、メラミン、グアナミン樹脂などのアミノ樹脂の硬化剤も基材の耐熱性に応じて適宜使用することができる。トナーの非粘着性から、表面層の樹脂は、シリコーン系樹脂あるいは、フッ素系等の樹脂が良好である。

導電性ローラ１０は、電気特性（電気抵抗値）が重要であるので、表面層３を導電性にする必要がある。導電性にした表面層３は、表面層３を構成する樹脂材料中に導電剤を分散することにより形成される。導電剤は、特に制約を受けるものではないが、ケッチェンブラックＥＣ、アセチレンブラック等の導電性カーボン、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラー用カーボン、熱分解カーボン、インジウムドープ酸化スズ(ＩＴＯ)、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、及び、金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマーが挙げられる。また、導電性付与材としては、イオン導電性物質もあり、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、塩化リチウム等の無機イオン性導電物質、更に、変性脂肪酸ジメチルアンモニウムエトサルファート、ステアリン酸アンモニウムアセテート、ラウリルアンモニウムアセテート等の有機イオン性導電性物質がある。導電剤は、物性を損なわない範囲で、単独若しくは、複数をブレンドして用いても構わない。塗料樹脂中への導電剤の分散方法は、ボールミル、ペイントシェーカー、ビーズミル等にガラズビーズ、ジルコニアビーズ等の分散メディアを用いて、公知の方法を用いて行うことができる。

図４，５に示されているように、前記テーパ形状７及び／又は面取り形状８は、好ましくは、切削加工、研削加工等の除去加工により形成される。このように、前記テーパ形状７及び／又は面取り形状８が、切削加工、研削加工等の除去加工により形成されると、高精度に形成されたテーパ形状７及び／又は面取り形状８が効率よく形成される。

図４，５に示されているように、本発明においては、空隙保持部材４の端面より外径切削を開始し、続いて、空隙保持部材４と電気抵抗調整層２との境界部分、即ち、接合部分５で電気抵抗調整層２にバイトを切り下げて外径差、即ち、外径段差部６を設ける。図４は、テーパ形状７を形成する例を示し、そして、図５は、面取り形状８を形成する例を示している。その後、電気抵抗調整層２を切削加工する。空隙保持部材４，４との段差精度を保つ為、長軸部材である電気抵抗調整層２は、外径補正を適宜スラスト位置で実施する。続いて、加工開始と反対側の空隙保持部材４で外径段差を設ける為、バイト位置を切りあがり、その後、空隙保持部材４を所定の外径に切削する。図４、５に示されているように、空隙保持部材４と電気抵抗調整層２との接合部分５をまたいでテーパ形状７及び／又は面取り形状８を形成すると、それらが異種材料で構成されていても、異種材料間で連続的に送り動作入がなされるので、切粉が連続しやすく、そのために、切粉の排出性が良好になる。特に異種材料間に隙間がある場合などバイトを垂直に着込む程、切粉が隙間に嵌り易くなり、その部分が起点となり切粉の巻き付が発生しやすくなる為、その部分では送り動作を付加しながら加工することが望ましい。

前記切削加工では、バイトのノーズＲを小さくすればする程、上記のような面取り加工が高精度で仕上がり易いが、送り速度を大きくすると表面粗さの増加が懸念されるので、電気抵抗調整層２でＲｚ５μｍ以下のレベルが必要になる場合には、ノーズＲ２以上、又は、Ｒ１以下で送り速度を０．１ｍｍ／ｒｅｖに下げる必要がある。切削加工は、好ましくは、ＮＣプログラムにより実施される。切削加工に使用した条件は、好ましくは、
（１）使用バイト：剣バイト（焼結ダイヤモンド／粒度＃１６００／ノーズＲ３／ニゲ角３°／スクイ角３０°)、及び、
（２）加工条件：回転数 ３０００ｒｐｍ
切削代 φ０．８
送り ０．２ｍｍ／ｒｅｖ
である。

前記面取り形状８は、好ましくは、外側又は内側に凸状となるＲ面取り形状である。このように、前記面取り形状８が外側又は内側に凸状となるＲ面取り形状であると、面取り形状８が形成された外径段差部６と像担持体６１との当接部分５の応力集中が緩和され、そのために、耐久性をいっそう向上させることができる。そして、前記Ｒ面取り形状における曲率半径は、段差が１００μｍレベルであれば、Ｒ５０μｍ以下になるが、段差が５０μｍ以下では、加工精度（分解能）上困難になるので、Ｒ面取り加工は、段差が大きい場合に適用するのが望ましい。

本発明においては、前記導電性部材１０は帯電ローラである。このように、前記導電性部材が帯電ローラであると、帯電ローラの汚れ等を防止することができると共に、帯電ローラを硬い材質で形成することにより高精度にすることができ、よって、帯電ムラを防止することができる。

本発明の導電性部材（帯電ローラ）１０の形状は、特に限定されず、ベルト状、ブレード(板)状、半円柱状で固定されて配設されていても良い。また、帯電ローラ１０の形状が円柱状で、両端をギア又は軸受で回転可能に支持されていても良い。このように、帯電ローラ１０は、像担持体６１への最近接部から、像担持体６１移動方向の上下流に漸次離間する曲面で形成されていると、像担持体６１をより均一に帯電させることができる。像担持体６１に対向する導電性部材（帯電ローラ）１０が、先鋭な部分があると、その部分の電位が高くなるために優先的に放電が開始され、像担持体６１の均一な帯電が困難になる。それ故、本発明においては、前記導電性部材１０は、円筒形状である。このように、前記導電性部材（帯電ローラ）１０が円筒形状であると、該導電性部材１０を回転駆動させることができ、そのために、同一箇所からの連続放電を防止して通電ストレスによる表面の化学的劣化を低減することができ、よって、長寿化をはかることができる。

このような帯電ローラを有する帯電装置は、図９に示されている。図９に示されているように、帯電装置１００は、帯電ローラ１０の汚染を除去するためのクリーニング部材１０２を備える。クリーニング部材１０２の形状は、ローラ状、パッド形状でもよいが、本実施の形態においてはローラ形状とした。クリーニング部材１０２は、帯電装置１００の図示しないハウジングに設けられる軸受に嵌合され、回転可能に軸支される。このクリーニング部材１０２は、帯電ローラ１０に当接して、外周面をクリーニングする。帯電ローラ１０の表面にトナー、紙粉、部材の破損物等の異物が付着すると、電界が異物部分に集中するために優先的に放電が生ずる異常放電を起こす。逆に、電気的絶縁性の異物が広い範囲に付着すると、その部分では放電が生じないために、像担持体６１に帯電斑が生ずる。このために、帯電装置１００には帯電ローラ１０の表面をクリーニングするクリーニング部材１０２を設けることが好ましい。クリーニング部材としては、ポリエステル等の繊維によるブラシ、メラミン樹脂等の多孔質(スポンジ)のようなものを用いることができる。クリーニング部材は、帯電ローラに連れ回り、線速差を持って回転、離間して間欠等の形式で回転させても良い。

また、帯電装置１００は、帯電ローラ１０に電圧を印加する電源を備える。電圧としては、直流電圧だけでも良いが、直流電圧と交流電圧を重畳した電圧が好ましい。帯電ローラ１０の層構成が不均一な部分がある場合には、直流電圧のみを印加すると像担持体６１の表面電位が不均一になることがある。重畳した電圧では、帯電ローラ１０表面が等電位となり、放電が安定して像担持体６１を均一に帯電させることができる。重畳する電圧における交流電圧は、ピ−ク間電圧を像担持体６１の帯電開始電圧の２倍以上にすることが好ましい。帯電開始電圧とは、帯電ローラ１０に直流のみを印加した場合に像担持体６１が帯電され始めるときの電圧の絶対値である。これにより、像担持体６１から帯電ローラ１０への逆放電が生じ、そのならし効果で像担持体６１をより安定した状態で均一に帯電させることができる。また、交流電圧の周波数は像担持体６１の周速度(プロセススピード)の７倍以上であることが好ましい。このように、交流電圧の周波数が像担持体６１の周速度の７倍以上の周波数にすると、モアレ画像が(目視)認識できなくなる。

図３に示されているように、本発明の導電性部材１０を帯電ローラとして有する帯電装置１００は、像担持体６１に対向し、微少な空隙Ｇを設けて配設される導電性部材（帯電ローラ）１０と、帯電ローラを清掃するクリーニング部材１０２と、帯電ローラ１０に電圧を印加する不図示の電源と、帯電ローラ１０を像担持体６１に加圧して接触させる不図示の加圧スプリングとを少なくとも備える。帯電ローラ１０は、図３及び図９に示すように、像担持体６１に微少な空隙Ｇを持たせて対向して配設される。帯電ローラ１０と像担持体６１の空隙Ｇは、空隙保持部材４，４を帯電ローラ１０の非画像形成領域に当接させて形成する。感光層領域に空隙保持部材４，４を当接させることにより、感光層の塗布厚がばらついても、空隙のばらつきを防止することができる。帯電ローラ１０は、図３に示すように、導電性支持体１上に形成された、電気抵抗調整層２の両端に、空隙保持部材４，４を配置する。更に、電気抵抗調整層２上にはトナー及び、トナー添加剤が付着しにくいように、その表面に表面層３が形成されている。

帯電ローラ１０と像担持体６１との空隙Ｇは、空隙保持部材４，４により１００μｍ以下、特に、５〜７０μｍ程度の範囲にする。これにより、帯電装置１００の作動時における異常画像の形成を抑えることができる。空隙Ｇが、１００μｍ以上では、像担持体６１に到達するまでの距離も長くなることで、パッシェンの法則の放電開始電圧が大きくなり、さらに、像担持体６１までの放電空間が大きくなることで、像担持体６１を所定の帯電をさせるためには放電による放電生成物が多量に必要となり、これが画像形成後も放電空間に多量に残留し、像担持体６１に付着して、像担持体６１の経時劣化を促進する原因になる。また、この空隙Ｇが小さいと、像担持体６１までの到達距離が短くても、また、放電エネルギーが小さくても、像担持体６１を帯電させることができる。しかし、帯電ローラ１０と像担持体６１により形成される空隙Ｇが狭くなり、空気の流れが悪くなってしまう。そのために、放電空間で形成された放電生成物はこの空間内に滞留するために、空隙Ｇが大きい場合と同様に、画像形成後も放電空間に多量に残留し、像担持体６１に付着して、像担持体６１の経時劣化を促進する原因になる。従って、放電エネルギーを小さくして放電生成物の生成を少なくし、かつ、空気が滞留しない程度の空間を形成することが好ましい。そのために、空隙Ｇは、１００μｍ以下であって、５〜７０μｍの範囲にすることが好ましい。これにより、ストリーマ放電の発生を防止し、放電生成物の生成を少なくして像担持体６１に堆積する量を少なくして、斑点状の画像斑・像流れを防止することができる。

ここで、像担持体６１上に現像後に残留するトナーは、像担持体６１に対向して設けられるクリーニング装置６４によりクリーニングされるが、完全に除去するのは困難であり、極わずかのトナーがクリーニング装置６４を通過し、帯電装置１００へと搬送されてくる。このときに、トナーの粒径が空隙Ｇより大きいと、トナーは回転する像担持体６１や帯電ローラ１０により摺擦されて熱を帯び、帯電ローラ１０に融着することがある。このトナーが融着した部分は、像担持体６１に近くなるために優先的に放電が生ずる異常放電を起こす。従って、空隙Ｇは、画像形成装置１に用いられるトナーの最大粒径よりも大きいことが好ましい。

また、帯電ローラ１０は、図３、９に示すように、帯電装置１００の図示しないハウジングの側板に設けられる軸受に嵌合され、軸受には従動しない摩擦係数の低い樹脂による軸受９に設ける圧縮バネ１１により像担持体６１表面方向に押圧されている。これにより、機械的振動、芯金の偏位があっても一定の空隙Ｇを形成することができる。押圧する荷重は、４〜２５Ｎにする。好ましくは、６〜１５Ｎにする。帯電ローラ１０は、軸受９で固定されていても、回転するときの振動、帯電ローラ１０の偏心、その表面の凹凸により空隙Ｇの大きさが変動し、空隙Ｇが適正な範囲からはずれる場合があり、このために、経時的には像担持体６１の劣化を促進することになる。ここで、荷重とは、空隙保持部材４，４を通して像担持体６１に加わるすべての荷重を意味する。これは、帯電ローラ１０の両端に設けられる圧縮バネ１１の力、帯電ローラ１０とクリーニング部材１０２の自重等により調整できる。荷重が小さいと、帯電ローラ１０の回転時による変動、駆動するギア等の衝撃力による跳ね上がりを抑えることができない。荷重が大きいと、帯電ローラ１０と嵌合する軸受９との摩擦が大きくなり、経時的な摩耗量を大きくして変動を促進することになる。従って、荷重を４〜２５Ｎ、好ましくは、６〜１５Ｎの範囲にすることにより、空隙Ｇを適正な範囲にして、放電生成物の生成を少なくして像担持体６１に堆積する量を少なくして像担持体６１の寿命を延ばし、かつ、斑点状の異常画像・画像流を防止することができる。

図３に示されているように、本発明の導電性部材１０は、像担持体６１に任意の圧力で当接されて配置される。前記空隙保持部材４，４は、画像形成領域を外した非画像形成領域に形成されている。この状態で帯電ローラに電圧を印加することにより、像担持体６１の帯電を行うことができる。導電性部材１０を転写部材として使用する場合も、同様の形態で行うことができる。導電性部材１０と像担持体６１との間の空隙Ｇは、所定の値に保つ必要があり、好ましくは、１００μｍ以下である。空隙Ｇが大きくなると、導電性部材１０への電圧印加条件を高くする必要があるので、像担持体６１の電気的劣化や異常放電が発生しやすくなる。

本発明においては、請求項５に記載の帯電ローラは、被帯電体上に近接配置されるように設けられた着脱可能なプロセスカートリッジとする。このように、請求項５に記載の帯電ローラが被帯電体上に近接配置されるように設けられたプロセスカートリッジとすると、長期に渡って安定した画質を得ることでき、且つ、交換もユーザメンテナンスが可能であり簡素化される。

本発明のプロセスカートリッジは図９に示されている。図９に示されているように、本発明のプロセスカートリッジは、少なくとも、像担持体６１と帯電装置１００、及び、クリーニング装置６４を含むものであるが、図９に示されているように、現像装置６３が含まれていてもよい。プロセスカートリッジは、それ自体が一体で画像形成装置に着脱自由なものである。本発明のプロセスカートリッジにおいては、像担持体６１の表面は画像形成領域が非接触で配置された帯電ローラ１０により一様に帯電され、潜像画像が形成された後に、その潜像画像がトナーによる現像によって可視化されてトナー像とされ、そして、その可視化されたトナー像が記録媒体に転写される。記録媒体に転写されずに像担持体６１上に残ったトナーは、補助クリーニング部材６４ｄによって回収される。次に、像担持体６１の表面へのトナー及びトナー構成材料の付着を防止するために、固体潤滑剤６４ａを塗布部材６４ｂで像担持体６１上に一様に塗布し滑剤層を形成する。その後、クリーニング部材６４ｃで回収しきれなかったトナーを補助クリーニング部材６４で回収し排トナー回収部へ搬送する。補助クリーニング部材６４ｄは、ローラ形状、ブラシ形状があり、固体潤滑剤６４ａとしては、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩類、ポリテトラフルオロエチレン等、像担持体６１上の摩擦係数を低減して、非粘着性を付与できるものであれば良い。クリーニング部材はシリコン、ウレタン等のゴムによるブレード、ポリエステル等の繊維によるファーブラシ等が挙げられる。

本発明においては、請求項６に記載のプロセスカートリッジ（図９を参照。）を有する画像形成装置とする。このように、請求項６に記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置とすると、信頼性が高く、かつ、高画質な画像を得ることができる。

本発明の画像形成装置は図７，８に示されている。図７，８に示されているように、本発明の画像形成装置１は、表面に感光体層を有するドラム状であってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色に対応する分の個数分の像担持体６１と、各像担持体６１をほぼ一様に帯電する帯電装置１００と、帯電された像担持体６１にレーザ光で露光して静電潜像を形成する露光装置７０と、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の現像剤を収容し、像担持体６１上の静電潜像に対応するトナー像を形成する現像装置６３と、像担持体６１上のトナー像を転写する１次転写装置６２と、像担持体６１上のトナー像が転写されるベルト状の中間転写体５０と、中間転写体５０のトナー像を転写する２次転写装置５１と、中間転写体５０のトナー像が転写される記録媒体上のトナー像を定着させる定着装置８０と、さらに、像担持体６１上に転写後残留するトナーを除去するクリーニング装置６４とを備える。記録媒体は、記録媒体を収納する給紙装置２１、２２のひとつから、１枚ずつ搬送経路を搬送ローラでレジストローラ２３まで搬送され、ここで、像担持体６１上のトナー像と同期を計って転写位置に搬送される。

画像形成装置１における露光装置７０は、帯電装置１００により帯電された像担持体６１に光を照射して、光導電性を有する像担持体６１上に静電潜像を形成する。光Ｌは、蛍光灯、ハロゲンランプ等のランプ、ＬＥＤ、ＬＤ等の半導体素子によるレーザ光線等であっても良い。ここでは、図示しない画像処理部からの信号により像担持体６１の回転速度に同期して照射される場合は、ＬＤの素子を用いる。現像装置６３は、現像剤担持体を有し、現像装置６３内に貯蔵されたトナーを供給ローラで攪拌部に搬送されて、キャリアを含む現像剤と混合・攪拌され、像担持体６１に対向する現像領域に搬送される。このときに、正又は負極性に帯電されたトナーは、像担持体６１の静電潜像に転移して現像される。現像剤は、磁性又は非磁性の一成分現像剤又はこれらを併せて使用するものであっても良いし、湿式の現像液を用いるものであっても良い。１次転写装置６２は、像担持体６１上の現像されたトナー像を中間転写体５０の裏側からトナーの極性と反対の極性の電場を形成して、中間転写体５０に転写する。１次転写装置６２は、コロトロン、スコロトロンのコロナ転写器、転写ローラ、転写ブラシのいずれの転写装置であっても良い。その後、給紙装置２２から搬送されてくる記録媒体と同期させて、再度２次転写装置５１による転写で記録媒体上にトナー像を転写する。ここで、最初の転写が中間転写体５０ではなく、記録媒体に直接転写する方式であっても良い。定着装置８０は、記録媒体上のトナー像を、加熱及び／又は加圧して記録媒体上にトナー像を固定して定着させる。ここでは、１対の加圧・定着ローラの間を通過させ、このときに熱・圧力をかけて、トナーの結着樹脂を溶融しながら定着させる。定着装置８０は、ローラ状ではなく、ベルト状であっても良いし、ハロゲンランプ等で熱照射により定着させるものであっても良い。像担持体６１のクリーニング装置６４は、転写されずに像担持体６１上に残留したトナーをクリーニングして除去し、次の画像形成を可能にする。クリーニング装置６４は、ウレタン等のゴムによるブレード、ポリエステル等の繊維によるファーブラシ等のいずれの方式であっても良い。

以下、本発明の画像形成装置１の動作について説明する。読み取り部３０は、原稿搬送部３６の原稿台上に原稿をセットするか、又、原稿搬送部３６を開いてコンタクトガラス３１上に原稿をセットし、原稿搬送部３６を閉じて原稿を押さえる。そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿搬送部３６に原稿をセットしたときは原稿をコンタクトガラス３１上へと搬送して後、他方コンタクトガラス３１上に原稿をセットしたときは直ちに、第１読み取り走行体及び第２読み取り走行体３２、３３を走行する。そして、第１読み取り走行体３２で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２読み取り走行体３３に向け、第２読み取り走行体３３のミラーで反射して結像レンズ３４を通して読取りセンサであるＣＣＤ３５に入れ、画像情報を読み取る。読み取った画像情報をこの制御部に送る。制御部は、読み取り部３０から受け取った画像情報に基づき、画像形成部６０の露光装置７０内に配設された図示しないＬＤ又はＬＥＤ等を制御して像担持体６１に向けて、書き込みのレーザ光Ｌを照射させる。この照射により、像担持体６１の表面には静電潜像が形成される。

給紙部２０は、多段に備える給紙カセット２１から給紙ローラにより記録媒体を繰り出し、繰り出した記録媒体を分離ローラで分離して給紙路に送り出し、画像形成部６０の給紙路に記録媒体を搬送ローラで搬送する。この給紙部２０以外に、手差し給紙も可能となっており、手差しのための手差しトレイ、手差しトレイ上の記録媒体を手差し給紙路に向けて一枚ずつ分離する分離ローラも装置側面に備えている。レジストローラ２３は、それぞれ給紙カセット２１に載置されている記録媒体を１枚だけ排出させ、中間転写体５０と２次転写装置５１との間に位置する２次転写部に送る。画像形成部６０では、読み取り部３０から画像情報を受け取ると、上述のようなレーザ書き込みや、現像プロセスを実施させて像担持体６１上に潜像を形成させる。現像装置６３内の現像剤は、図示しない磁極により汲み上げて保持され、現像剤担持体上に磁気ブラシを形成する。さらに、現像剤担持体に印加する現像バイアス電圧により像担持体６１に転移して、その像担持体６１上の静電潜像を可視化して、トナー像を形成する。現像バイアス電圧は、交流電圧と直流電圧を重畳させている。次に、トナー像に応じたサイズの記録媒体を給紙させるべく、給紙部２０の給紙ローラのうちの１つを作動させる。また、これに伴なって、駆動モータで支持ローラの１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写体５０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成ユニットでその像担持体６１を回転して像担持体６１上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体５０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体５０上に合成トナー像を形成する。

一方、給紙部２０の給紙ローラの１つを選択回転し、給紙カセット２１の１つから記録媒体を繰り出し、分離ローラで１枚ずつ分離して給紙路に入れ、搬送ローラで画像形成装置１の画像形成部６０内の給紙路に導き、この記録媒体をレジストローラ２３に突き当てて止める。そして、中間転写体５０上の合成トナー像にタイミングを合わせてレジストローラ２３を回転し、中間転写体５０と２次転写装置５１との当接部である２次転写部に記録媒体を送り込み、この２次転写部に形成されている２次転写バイアスや当接圧力などの影響によってトナー像を２次転写して記録媒体上にトナー像を記録する。ここで、２次転写バイアスは、直流であることが好ましい。画像転写後の記録媒体は、２次転写装置５１の搬送ベルトで定着装置８０へと送り込み、定着装置８０で加圧ローラによる加圧力と熱の付与によりトナー像を定着させた後、排出ローラ４１で排紙トレイ４０上に排出する。

本実施の形態においては、導電性ローラ１０を具体化した帯電ローラについて主として説明したが、本発明における導電性ローラ１０は、本発明の目的に反しない限り、現像ローラ又は転写ローラとしてもかまわない。

（実施例１）
ＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ ＧＲ−０５００、電気化学工業社製）５０重量％、及び、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴ Ｐ１８、チバスペシャリティケミカルズ社製）５０重量％を配合して樹脂組成物とし、この樹脂組成物１００重量部にポリカーボネート−グリシジルメタクリレート−スチレン−アクリロイトリル共重合体（モディパーＣＬ４４０−Ｇ、日本油脂社製）５重量部を配合した後、これらを溶融混練して溶融混練樹脂組成物とし、この溶融混練組成物をニッケルメッキされた硫黄快削鋼（ＳＵＭ）からなる外径１０ｍｍの導電性支持体（芯軸）に射出成形により被覆して、電気抵抗調整層を形成した。そして、この電気抵抗調整層の両端部に、高密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＰＰ ＨＹ５４０、日本ポリケム社製）からなるリング状（１箇所に不連続部を有する）の空隙保持部材を配置して接着剤で固着した。そして、図４に示されているように、前記接着剤で固着された状態の空隙保持部材と電気抵抗調整層とにバイトで切削加工を施して、空隙保持部材の外径（最大径）を１２．７ｍｍとすると共に電気抵抗調整層の外径を１２．６ｍｍとし、その際、空隙保持部材と電気抵抗調整層との接合部分では、バイトを０．１ｍｍの切り下がりに対して、１ｍｍのバイトを横に送ってテーパ形状の外径段差部を形成した。こうして形成したテーパ形状は、空隙保持部材と抵抗調整層にまたがるように配置されていた。このテーパ形状では、なだらかな斜辺が形成され、空隙保持部材の角部の角張りが緩和されていた。次に、電気抵抗調整層の全域を切削した後、反対側の空隙保持部材の一部を切り込み、バイトを０．１ｍｍの切り上がりに対して、１ｍｍのバイトを横に送って、テーパ形状の外径段差部を形成した後、バックラッシュ誤差を避ける為にバイトを外径部より逃がし、空隙保持部材の外径まで切りこんで、切削加工を実施した。こうして形成された外径段差部の形状は、加工開始部側とほぼ同じであった。また、このテーパ部は、空隙保持部材と電気抵抗調整層にまたがるように配置されていた。続いて、電気抵抗調整部の表面に、アクリルシリコーン樹脂（３０００ＶＨ−Ｐ、川上塗料社製）、イソシアネート系硬化剤（川上塗料社製）、及び、カーボンブラック（全固形分に対して３０重量％）からなる塗料をスプレーコーティングすることにより膜厚約１０μｍの表面層を形成した後、これをオーブンにおいて８０℃で１時間加熱し、塗料を構成する樹脂を加熱硬化して導電性部材を得た。

（実施例２）
ＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ ＧＲ−０５００、電気化学工業社製）５０重量％、及び、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴ Ｐ１８、チバスペシャリティケミカルズ社製）５０重量％を配合して樹脂組成物とし、この樹脂組成物１００重量部にポリカーボネート−グリシジルメタクリレート−スチレン−アクリロイトリル共重合体（モディパーＣＬ４４０−Ｇ、日本油脂社製）５重量部を配合した後、これらを溶融混練して溶融混練樹脂組成物とし、この溶融混練組成物をニッケルメッキされた硫黄快削鋼（ＳＵＭ）からなる外径１０ｍｍの導電性支持体（芯軸）に射出成形により被覆して、電気抵抗調整層を形成した。そして、この電気抵抗調整層の両端部に、高密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＰＰ ＨＹ５４０、日本ポリケム社製）からなるリング状（１箇所に不連続部を有する）の空隙保持部材を配置して接着剤で固着した。そして、図５に示されているように、前記接着剤で固着された状態の空隙保持部材と電気抵抗調整層とにバイトで切削加工を施して、空隙保持部材の外径（最大径）を１２．７ｍｍとすると共に電気抵抗調整層の外径を１２．６ｍｍとし、空隙保持部材と電気抵抗調整層との接合部分では、バイトを０．１ｍｍの切り下がりに対して、Ｒ０．１ｍｍの半径で凸側にＲを有するＲ面取り形状を形成した。その際、ノースＲ０．４まで小さくし、Ｒ部を微細形状に加工した。こうして形成したＲ面取り形状は、空隙保持部材と抵抗調整層にまたがるように配置されていた。このＲ面取り形状では、Ｒ０．１より若干大きめであるが、空隙保持部材の端の角張りは最も小さい状態となっていた。次に、電気抵抗調整層の全域を切削した後、反対側の空隙保持部材の一部を切り込み、バイトを０．１ｍｍの切り上がりに対して、１ｍｍのバイトを横に送って、テーパ形状の外径段差部を形成した後、バックラッシュ誤差を避ける為にバイトを外径部より逃がし、空隙保持部材の外径まで切りこんで、切削加工を実施した。こうして形成された外径段差部の形状は、加工開始部側とほぼ同じであった。また、このＲ面取り形状は、空隙保持部材と電気抵抗調整層にまたがるように配置されていた。続いて、電気抵抗調整部の表面に、アクリルシリコーン樹脂（３０００ＶＨ−Ｐ、川上塗料社製）、イソシアネート系硬化剤（川上塗料社製）、及び、カーボンブラック（全固形分に対して３０重量％）からなる塗料をスプレーコーティングすることにより膜厚約１０μｍの表面層を形成した後、これをオーブンにおいて８０℃で１時間加熱し、塗料を構成する樹脂を加熱硬化して導電性部材を得た。

（比較例１）
ＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ ＧＲ−０５００、電気化学工業社製）５０重量％、及び、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴ Ｐ１８、チバスペシャリティケミカルズ社製）５０重量％を配合して樹脂組成物とし、この樹脂組成物１００重量部にポリカーボネート−グリシジルメタクリレート−スチレン−アクリロイトリル共重合体（モディパーＣＬ４４０−Ｇ、日本油脂社製）５重量部を配合した後、これらを溶融混練して溶融混練樹脂組成物とし、この溶融混練組成物をニッケルメッキされた硫黄快削鋼（ＳＵＭ）からなる外径１０ｍｍの導電性支持体（芯軸）に射出成形により被覆して、電気抵抗調整層を形成した。そして、この電気抵抗調整層の両端部に、高密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＰＰ ＨＹ５４０、日本ポリケム社製）からなるリング状（１箇所に不連続部を有する）の空隙保持部材を配置して接着剤で固着した。そして、図６に示されているように、前記接着剤で固着された状態の空隙保持部材と電気抵抗調整層とにバイトで切削加工を施して、空隙保持部材の外径（最大径）を１２．７ｍｍとすると共に電気抵抗調整層の外径を１２．６ｍｍとし、その際、空隙保持部材と電気抵抗調整層との接合部分では、バイトを垂直に切りこんで外径段差部とした。この外径段差部の形状では、バイトのノーズＲ３分の斜線形状が形成されたが、角度としては３０°以下であるので、空隙保持部材の端部は角張っている。次に、電気抵抗調整層の全域を切削し、反対側の空隙保持部材の一部を切り込み、バイトを垂直に切り上げて、外径段差部を形成し後、バックラッシュ誤差を避ける為にバイトを外径部より逃がし、空隙保持部材の外径まで切りこんで、切削加工を実施した。このようにして形成された外径段差部の形状は、加工開始部側とほぼ同じであった。続いて、電気抵抗調整部の表面に、アクリルシリコーン樹脂（３０００ＶＨ−Ｐ、川上塗料社製）、イソシアネート系硬化剤（川上塗料社製）、及び、カーボンブラック（全固形分に対して３０重量％）からなる塗料をスプレーコーティングすることにより膜厚約１０μｍの表面層を形成した後、これをオーブンにおいて８０℃で１時間加熱し、塗料を構成する樹脂を加熱硬化して導電性部材を得た。

以上、実施例１〜２及び比較例１で得た導電性部材を、帯電ローラとして、画像形成装置（図７を参照。）に搭載し、導電性部材（帯電ローラ）と像担持体との間の空隙量を測定した。次いで、印加する電圧をＤＣ＝−８００Ｖ、ＡＣ＝２４００Ｖpp（周波数＝２ＫＨｚ）に設定して、３００ｋ枚（Ａ４横）を通紙することによって、（１）帯電ムラ、（２）帯電ローラと像担持体と間の空隙量の変化、（３）空隙保持部材の状態、及び、（４）像担持体の状態、について評価を行った。評価環境は、２３℃、６０％ＲＨとした。空隙保持部材、及び、電気抵抗調整層の外径仕上げ時の切削工程での切粉の排出性（切粉の巻付き）についても評価した。評価結果は、次の表１に示される。表１において、帯電ムラの評価基準は、
○：帯電ムラが発生しない
△：帯電ムラが多少発生するが実用上問題なし
×：帯電ムラが多数発生する
とした。

表１によれば、実施例１、２では、初期、３００Ｋとも、空隙量は安定しており、そして、初期、３００Ｋとも、帯電ムラは発生しなかった。しかし、比較例１においては、初期から像担持体にキズが見られ、空隙保持部材端の角部においても、バリのようなものが発生し、像担持体との空隙量の回転中のムラ、バラツキが大きくなり、画像のノイズとなった。そして、比較例１においては、３００Ｋ後では、電流のリークが原因の帯電ムラが生じ、像担持体の空隙保持部材との当接部の絶縁層の剥離が観察された。これらの現象は、空隙保持部材の端部のバリが損傷を与えたのが原因であると考えられる。また、比較例１では、切り下がり部の段差加工時に空隙保持部材と電気抵抗調整層の間に切粉が入り込み、切粉がワークに巻きつく不具合が発生した。

本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）の一部断面説明図である。 本発明の他の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）の一部断面説明図である。 本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）導電性ローラを像担持体上に配置した状態を示す模式図である。 本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）において除去加工をおこなっている状態を示す説明図である。 本発明の他の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）において除去加工をおこなっている状態を示す説明図である。 従来の導電性部材（帯電ローラ）において除去加工をおこなっている状態を示す説明図である。 本発明の一実施の形態を示す画像形成装置の説明図である。 図７に示される像形成装置における画像形成部の説明図である。 本発明の一実施の形態を示すプロセスカートリッジの説明図である。 従来の電子写真方式の画像形成装置の説明図である。

１ 導電性支持体
２ 電気抵抗調整層
３ 表面層
４ 空隙保持部
５ 空隙保持部材と電気抵抗調整層との接合部分
６ 外径段差部
７ テーパ形状
８ 面取り形状
９ 軸受
１０ 導電性部材（導電性ローラ、帯電ローラ）
１１ 圧縮バネ
６１ 像担持体
Ｇ 空隙

Claims (6)

1. 長尺状の導電性支持体と、該導電性支持体の周面に形成された電気抵抗調整層と、該電気抵抗調整層の両端に設けられた一対の空隙保持部材と、を有する導電性部材において、
   （イ）前記空隙保持部材の外周面が像担持体の外周面と当接したときに、該像担持体の外周面と前記導電性部材の外周面との間に一定間隔の空隙が形成されるように、該記電気抵抗調整層の外周面に対する該空隙保持部材の外周面に対して高低差が形成され、
   （ロ）前記電気抵抗調整層と隣接する前記空隙保持部材の端部には、該電気抵抗調整層の外表面が前記像担持体の外表面に当接しないように、該空隙保持部材と該電気抵抗調整層との間に一定間隔の空隙が形成され、
   （ハ）前記空隙保持部材と前記電気抵抗調整層との接合部分をまたいで前記導電性支持体に対して斜め方向のテーパ形状及び／又は面取り形状が連続して形成されて外径段差部とされ、かつ、
   （ニ）前記テーパ形状及び／又は面取り形状が、切削加工及び研削加工から選ばれる除去加工により形成されている
   ことを特徴とする導電性部材。
2. 前記面取り形状が外側又は内側に凸状となるＲ面取り形状であることを特徴とする請求項１に記載の導電性部材。
3. 前記導電性部材が円筒形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の導電性部材。
4. 前記導電性部材が帯電ローラであることを特徴とする請求項３に記載の導電性部材。
5. 請求項４に記載の帯電ローラが被帯電体上に近接配置されるように設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
6. 請求項５に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。

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