JPH11249386A

JPH11249386A - 導電性ローラ

Info

Publication number: JPH11249386A
Application number: JP7310698A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kataoka; 洋片岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-03-06
Filing date: 1998-03-06
Publication date: 1999-09-17

Abstract

(57)【要約】【課題】帯電ローラや転写ローラなど、給電電極を兼
ねた芯金上に複数層のゴム層を設けた導電性ローラの作
成時に、その両端部に入った歪みにより両端部の抵抗値
が上昇していても、バイアスの印加によりローラ長手方
向で均一な帯電電流や転写電流を得ることができ、端部
かぶりや端部飛び散りのない画像を得ることを可能とし
た導電性ローラを提供することである。【解決手段】帯電ローラ２０は、芯金２０ａ上にゴム
の弾性層２０ｂを設け、その上に中抵抗（半導電）のゴ
ムの抵抗調整層２０ｃを設け、その上に中抵抗（半導
電）のゴムの保護層２０ｄを設けて構成される。帯電ロ
ーラ２０の各端面から１２％までの端部ｇの抵抗調整層
２０ｃ１の厚さＤｃ１を、その他の部分の抵抗調整層２
０ｃ２の厚さＤｃ２より薄くして、帯電ローラ２０の各
端部ｇの静電容量をその他の部分の静電容量よりも大き
くした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式のプ
リンター、複写機等の画像形成装置において、帯電ロー
ラや転写ローラとして用いられる導電性ローラに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真方式のプリンターや
複写機等の画像形成装置が知られている。画像形成装置
の一例を図１２に示す。本画像形成装置は、Ａ３サイズ
の記録材を通紙して、毎分１２枚で画像を出力すること
が可能な性能を有している。

【０００３】図１２において、符号１は感光ドラム（像
担持体）であり、感光ドラム１は、外径３０ｍｍのアル
ミシリンダーの表面に有機光半導体（ＯＰＣ）層を塗工
してなっており、その長さは、Ａ３サイズ（画像形成幅
２９７ｍｍ）の紙に画像形成可能な３８０ｍｍとされて
いる。

【０００４】この感光ドラム１に対し帯電ローラ２が、
感光ドラム表面に圧接状態で設けられている。帯電ロー
ラ２は、芯金に抵抗調整されたゴム材の弾性層等を形成
してなっており、外径が１４ｍｍ、ゴム弾性層の有効長
が３１０ｍｍとされている。帯電ローラ２は、感光ドラ
ム１の表面に９００ｇｆの総圧で押し当てられている。

【０００５】感光ドラム１の表面は、帯電ローラ２の芯
金２ａに接続した一次帯電電源３を用いて、芯金と感光
ドラム１のアルミシリンダー部との間に直流電圧と交流
電圧とを重畳した帯電バイアスを印加することにより、
所定の電位に一様帯電される。帯電バイアスの一例を示
せば、交流電圧が周波数１２００Ｈz 、電圧値２１００
Ｖpp、電流値１２５０μＡの定電流電圧であり、直流電
圧が−６５０Ｖである。この帯電バイアスの印加によ
り、感光ドラム１の表面電位は−６３０Ｖ程度に収束
し、約−６３０Ｖの安定した電位ＶD （暗部電位）が得
られる。

【０００６】一様帯電された感光ドラム１は、感光ドラ
ム１の軸線方向に走査されるレーザー光Ｌにより表面が
露光される。レーザー光Ｌは、半導体レーザー等の図示
しないレーザー光源を画像信号に応じて点灯することに
より発生される。レーザー光Ｌが露光された感光ドラム
１表面の露光部は、電位ＶL （明部電位）が−１７０Ｖ
程度に減衰する。このようにして、感光ドラム１の表面
に画像信号に応じた静電潜像が、暗部電位部を背景にし
た明部電位部として形成される。

【０００７】感光ドラム１の表面に形成された静電潜像
は、現像装置４により現像して可視化される。現像装置
４は内にトナーが収容されており、現像装置４の感光ド
ラム１に対向した位置に、所定方向に回転する現像ロー
ラ５が設置されている。現像装置４内のトナーは、回転
する現像ローラ５の表面上に担持され、そして現像ロー
ラ５の表面に当接した現像ブレード６により規制され、
約２００μｍの厚さに薄層コートされる。本例では、現
像ローラ５上のトナーは、現像ブレード６との摺擦によ
り負極性に帯電される。

【０００８】現像ローラ５には感光ドラム１との間で図
示しない現像電源により、−５００Ｖの直流電圧に周波
数１８００Ｈz 、電圧値１５００Ｖppの交流電圧を重畳
した現像バイアスが印加される。現像ローラ５の回転に
より感光ドラム１と対向した現像部に搬送されたトナー
は、現像バイアスの印加により現像ローラ５から感光ド
ラム１の明電位部に飛翔して付着し、潜像がトナー像と
して可視化される。

【０００９】感光ドラム１上に得られたトナー像は、感
光ドラム１に搬送された紙等の記録材８に、転写ローラ
７の作用により転写される。記録材８は、図示しない給
紙装置により感光ドラム１にトナー像の形成に合わせて
供給され、これと同期して転写ローラ７が感光ドラム１
に当接して、感光ドラム１との間で記録材８を挟持しな
がら搬送する。転写ローラ７には、図示しない転写電源
により約＋３ｋＶの転写バイアスが印加され、その作用
により感光ドラム１上のトナーが記録材８上に転移し
て、記録材８の表面にトナー像が転写される。

【００１０】トナー像が転写された記録材８は、感光ド
ラム１から分離されて図示しない定着器に搬送され、そ
こで加熱および加圧することによりトナー像が記録材８
の表面に定着され、記録材８への画像形成が終了する。
転写が終了した感光ドラム１は、その表面に残留した転
写残りのトナーをカウンター方向に当接したくリンブレ
ード９により掻き落とした後、再び帯電以下の画像形成
行程に供される。

【００１１】感光ドラム１は、図１３に示すように、外
径３０ｍｍのアルミシリンダー１ａ上に、数μｍのキャ
リア発生層（ＣＧＬ）１ｂと、その上の２５μｍのキャ
リア移動層（ＣＴＬ）１ｃを設けて構成されている。こ
のキャリア発生層１ｂ、キャリア移動層１ｃの両者とも
ディッピング塗工法で形成され、キャリア移動層１ｃに
はスチレン樹脂やポリカーボネート樹脂がバインダーと
して使用される。

【００１２】感光ドラム１表面のキャリア移動層１ｃ
は、画像形成時にクリーニングブレード９により徐々に
削られて行くが、削れ量は０．８μｍ／１，０００枚程
度であり、感光ドラム１の帯電不良によるカブリの画像
不良が発生するのは、キャリア移動層１ｃが５μｍ程度
に削れたときであるので、この感光ドラム１は２５，０
００枚の画像形成が可能ということになる。

【００１３】帯電ローラ２は、図１４に示すように、芯
金２ａ上に弾性層２ｂを設け、その上に電極層２ｃを設
け、その上に抵抗層２ｄを設け、さらにその上に保護層
２ｅを設けて構成されている。芯金２１は外径８ｍｍの
ステンレス鋼からなり、給電電極を兼ねている。

【００１４】弾性層２ｂは、抵抗調整したゴム材からな
り、帯電ローラ２の基層として帯電ローラ２の硬度を低
下させる機能を有する。ゴム材としては、ヒドリンゴ
ム、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム等が使用され、このゴム材
にＴｉＯ２等の金属酸化物や炭素などを分散して抵抗調
整した後、ゴム材を芯金２１上に卷回し、発泡、架橋す
ることにより弾性層２ｂを形成する。弾性層２ｂの抵抗
値は１０⁶ 〜１０⁸ Ωｃｍ、硬度はアスカーＣ硬度（１
ｋｇｆ荷重）で３２〜３５゜、肉厚は約３ｍｍである。

【００１５】電極層２ｃは、弾性層２ｂの抵抗ムラを収
束させる機能があり、この電極層２ｃは、水溶性ナイロ
ンに炭素を分散して抵抗値を１０³ 〜１０⁵ Ωｃｍに調
整して、これを弾性層２ｂ上に膜厚１０μｍに塗布して
形成した。

【００１６】抵抗層２ｄは、帯電ローラ２に耐電圧特性
を持たせる層である。抵抗層２ｄは、ヒドリンゴムやＮ
ＢＲに有機金属塩や炭素、金属酸化物を分散して１０⁷
〜１０⁹ Ωｃｍに抵抗調整し、これを電極層２ｃ上に膜
厚２００μｍに塗布して形成した。

【００１７】保護層２ｅは、帯電ローラ２内からの滲出
物が感光ドラム１の表面に付着するのを防止するため
に、帯電ローラ２の表面を最表層として覆うものであ
る。保護層２ｅは、水溶性ナイロンに金属酸化物や炭素
を分散して抵抗値１０⁸ 〜１０¹⁰Ωｃｍに調整し、これ
を抵抗層２ｄ上に膜厚１０μｍに塗布して形成した。

【００１８】帯電ローラ２は上記各層を積層した後、両
端の余分な部分を切断して、所望の長さＬｃに仕上げて
いる。

【００１９】以上の層構成の帯電ローラ２の全体の硬度
は、アスカーＣ硬度計で１ｋｇｆ荷重下の測定で約２８
〜４２゜となっている。また帯電ローラ２の抵抗値は、
帯電ローラ２を外径３０ｍｍのアルミシリンダー（感光
ドラム１の基体と同じ）に当接し、帯電ローラ２の芯金
２１とアルミシリンダーとの間に３００Ｈz 、５００Ｖ
ppのＡＣに−２００ＶのＤＣを重畳した帯電バイアスを
印加した条件で、帯電ローラ２にＡＣ電流値が５００〜
７００μＡ、ＤＣ電流値が５００〜７００μＡ流れるよ
うな抵抗値を有している。

【００２０】転写ローラ７は、図１５に示すように、芯
金７ａ上に弾性層７ｂを設け、その上に表層７ｃを設け
て構成されている。芯金７ａは外径８ｍｍのステンレス
鋼からなり、給電電極を兼ねている。

【００２１】弾性層７ｂは、抵抗調整したゴム材からな
り、ＥＰＤＭ、ヒドリンゴム、ウレタンゴム等のゴム材
に炭素や金属酸化物などを分散して１０⁵ 〜１０⁷ Ωｃ
ｍ程度に抵抗調整し、そのゴム材を芯金７ａ上に卷回し
て発泡、架橋することにより形成されている。

【００２２】表層７ｃは、転写ローラ７に表面の均一性
を与えて、帯電ローラ７の感光ドラム１や記録材８との
密着性を良好にするための層である。この表面層７ｃ
は、ウレタンゴム、ヒドリンゴム等のゴム材に炭素や金
属酸化物などを分散して抵抗値を１０¹⁰〜１０¹²Ωｃｍ
程度に調整し、そのゴム材を芯金７ａ上に卷回して発
泡、架橋することにより形成されている。

【００２３】転写ローラ７は上記各層を積層した後、両
端の余分な部分を切断して、所望の長さＬｔに仕上げて
いる。

【００２４】転写ローラ７の全体の抵抗値は１０⁷ 〜１
０⁹ Ω（ＤＣ２ｋＶ印加）であり、硬度はアスカーＣ硬
度（１ｋｇｆ荷重）で３６〜４０゜であり、弾性層７ｂ
の肉厚は約４．５ｍｍである。帯電ローラ７は、転写
時、感光ドラム１の表面に総圧１０００ｇｆで押し当て
られ、感光ドラム１との間に約２ｍｍの転写ニップを形
成した。転写ローラ７の有効長（≦Ｌｔ）は３００ｍｍ
である。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、帯電
ローラ２や転写ローラ７の導電性ローラは、作成時に所
望の長さを得るために、カッター等の切断部材で両端部
を切断することにより長さ調整している。

【００２６】しかしながら、切断部材により導電性ロー
ラの両端部を切断すると、切断部材から導電性ローラに
加えられる応力が導電性ローラの両端部に残存してしま
い、導電性ローラの両端部の電気的抵抗がそれ以外の部
分と比べて大きくなってしまう。

【００２７】所望の長さが得られるように成形型を用い
て導電性ローラを作成する方法もあるが、導電性ローラ
の両端部は、それ以外の部分に比べて成型時の応力が均
一に作用しないために、同様に電気的抵抗が大きくなっ
てしまう。

【００２８】このように導電性ローラ両端部の抵抗が、
端部以外の部分に比較して大きくなると、たとえば帯電
ローラ２の場合、帯電ローラ２から感光ドラム１に流れ
る帯電電流量が端部の部分で少なくなる。このため、帯
電による感光ドラム２の表面電位が両端部の部分で所望
の暗部電位ＶD に収束せず、レーザー光の露光により形
成された静電潜像と同様な明電位部が局所的に生じる場
合がある。これにより、現像で感光ドラム１の両端部に
局所的なトナー付着が生じ、記録材８上にトナーが斑点
状に転写される事態が生じる。

【００２９】この現象は、帯電ローラ２の両端部の抵抗
上昇に起因することから、端部かぶりと呼ばれる。

【００３０】また、転写ローラ７の場合には、感光ドラ
ム１との転写ニップから記録材８に流れる転写電流量が
少なくなり、感光ドラム１上のトナー像を記録材上に忠
実に転写できなくなり、トナー像が飛び散る事態が生じ
る。この現象は、同様に、転写ローラ７の両端部の抵抗
上昇に起因するので、端部飛び散りと呼んでいる。

【００３１】従って、本発明の目的は、帯電ローラや転
写ローラなど、給電電極を兼ねた芯金上に複数層のゴム
層を設けた導電性ローラにおいて、作成時にその両端部
に入った歪みにより両端部の抵抗値が上昇していても、
バイアスの印加によりローラ長手方向で均一な帯電電流
や転写電流を得ることができ、端部かぶりや端部飛び散
りのない画像を得ることを可能とした導電性ローラを提
供することである。

【００３２】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
導電性ローラにて達成される。要約すれば、本発明は、
給電電極を兼ねた芯金上に複数層のゴム層を設けてな
り、画像が形成される像担持体に接触回転する導電性ロ
ーラにおいて、前記導電性ローラの長手方向両端の各端
面から長手方向１５％以内の端部の静電容量をその他の
部分よりも大きくしたことを特徴とする導電性ローラで
ある。本発明によれば、前記導電性ローラは、半導電の
ゴム層を少なくとも１層含む複数層のゴム層を有し、前
記半導電のゴム層のうちの前記端部に対応した部分の厚
さをその他の部分よりも薄くすることにより、前記導電
性ローラの前記端部の静電容量をその他の部分よりも大
きくした。

【００３３】本発明の一態様によれば、前記導電性ロー
ラは、半導電の抵抗調整用ゴム層と、その上の最上層の
半導電の保護用ゴム層とを含む複数層のゴム層を有し、
前記抵抗調整用のゴム層のうちの前記端部に対応した部
分の厚さをその他の部分よりも薄くすることにより、前
記導電性ローラの前記端部の静電容量をその他の部分よ
りも大きくした。もしくは、前記保護用ゴム層のうちの
前記端部に対応した部分の厚さをその他の部分よりも薄
くすることにより、前記導電性ローラの前記端部の静電
容量をその他の部分よりも大きくした。前記導電性ロー
ラは、画像の形成前に像担持体を一次帯電するのに使用
する帯電ローラである。

【００３４】本発明の他の一態様によれば、前記導電性
ローラは、最上層の高抵抗のゴム層を含む複数層のゴム
層を有し、前記高抵抗のゴム層のうちの前記端部に対応
した部分の厚さをその他の部分よりも薄くすることによ
り、前記導電性ローラの前記端部の静電容量をその他の
部分よりも大きくした。前記導電性ローラは、画像の形
成後に、画像を像担持体から記録材に転写するのに使用
する転写ローラである。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施例を図面
に則して更に詳しく説明する。

【００３６】実施例１図１は、本発明の導電性ローラの一実施例を示す横断面
図、図２は、縦断面図である。本導電性ローラは、感光
ドラム（像担持体）に画像を形成する前に、感光ドラム
の表面を一次帯電するのに用いる帯電ローラに構成され
ている。

【００３７】図１に示すように、帯電ローラ２０は、芯
金２０ａ上に弾性層２０ｂを設け、その上に抵抗調整層
２０ｃを設け、その上に保護層２０ｄを設けて構成され
ている。芯金２０ａは外径８ｍｍのステンレス鋼からな
り、給電電極を兼ねている。

【００３８】弾性層２０ｂは、ＥＰＤＭゴムを発泡させ
たスポンジからなっており、ゴム材に導電剤としてカー
ボンを分散して抵抗調整することにより、１０⁶ 〜１０
⁸ Ωｃｍ程度の中抵抗層（半導電層）とされている。こ
のように、弾性層２０ｂをスポンジで形成して適度な硬
度とすることにより、帯電ローラ２０に感光ドラムとの
良好な密着性が付与される。

【００３９】抵抗調整層２０ｃは、ヒドリンゴムに導電
剤としてカーボンを分散して、１０⁷ 〜１０⁹ Ωｃｍ程
度の中抵抗層、すなわち半導電層に形成しており、帯電
ローラ２０全体の抵抗を調整するようになっている。

【００４０】保護層２０ｄは、ヒドリンゴムに導電剤と
してカーボンを分散して、１０⁷ 〜１０⁹ Ωｃｍ程度の
中抵抗層らなっており、帯電ローラ２０の表面を最表層
として覆って、その下の抵抗調整層２０ｃや弾性層２０
ｂのゴム材からの滲出物が感光ドラムの表面に付着する
のを防止し、また帯電ローラ２０の表面を平滑にする機
能を有している。

【００４１】帯電ローラ２０を製造するには種々の方法
が使用できるが、本実施例では、弾性層２０ｂは型成形
し、抵抗調整層２０ｃおよび保護層２０ｄはディッピン
グで形成した。

【００４２】すなわち、成形の型の中心に芯金２０ａを
配置し、導電剤を配合したＥＰＤＭゴムを型内に充填
し、ＥＰＤＭゴムを発泡し、架橋することにより、芯金
２０ａの外面上に弾性層２０ｂを形成し、ついでカーボ
ンを分散したヒドリンゴムの溶融液に浸漬して、弾性層
２０ｂ上に抵抗調整層２０ｃを形成し、ついでＳｎＯ₂
を分散したナイロン水溶液に浸漬して、抵抗調整層２０
ｃ上に保護層２０ｄを形成することにより、所望の長さ
の帯電ローラ２０が得られる。

【００４３】以上の層構成の帯電ローラ２０の全体の硬
度は、アスカーＣ硬度計で１ｋｇｆ荷重下の測定で約３
５〜３９゜となっている。

【００４４】さて、帯電ローラ２０の弾性層２０ｂは、
型成形により弾性層２０ｂに長手方向両端部で歪みが入
って、帯電ローラ２０の両端部の抵抗が高くなるので、
このままでは、ＡＣ帯電バイアス印加により感光ドラム
を長手方向で均一に帯電することができなくなる。

【００４５】そこで、本発明では、帯電ローラ２０の両
端部の抵抗が高いことによる影響をなくして、感光ドラ
ムを長手方向で均一に帯電できるようにするために、図
２に示すように、帯電ローラ２０の各端面から長手方向
に１５％以内の端部ｇの静電容量を、帯電ローラ２０の
その他の部分よりも大きくした。

【００４６】本実施例によれば、帯電ローラ２０の各端
面から１２％までの端部ｇの抵抗調整層２０ｃ１の厚さ
をＤｃ１、その他の部分の抵抗調整層２０ｃ２の厚さＤ
ｃ２として、Ｄｃ１をＤｃ２より薄く、つまりＤｃ１＜
Ｄｃ２とすることにより、帯電ローラ２０の各端部ｇの
静電容量をその他の部分の静電容量よりも大きくした。
抵抗調整層２０ｃの厚さの調整は、抵抗調整層２０ｃの
ディピングによる塗工速度を帯電ローラ２０の端部ｇに
相当する部分で遅くすることにより実現した。

【００４７】本実施例において、帯電ローラ２０に幅５
ｍｍのステンレスの薄板（厚さ０．０５ｍｍ）を巻き付
け、帯電ローラ２０の芯金２０ａとステンレス薄板の間
に、６５０ＶのＤＣ電圧に１５００Ｖpp、１６００Ｈz
のＡＣ電圧を重畳した帯電バイアスを印加して、帯電ロ
ーラ２０の静電容量とそのとき流れた帯電ＡＣ電流を測
定した。帯電ローラ２０の静電容量の長手方向上におけ
る分布を図３に、ＡＣ電流値を図４に示す。比較のため
に、従来のように、帯電ローラ２０の抵抗調整層２０ｃ
の厚さに変化を持たせない場合について、同様にして静
電容量とＡＣ電流を測定した。結果を同様に図３および
図４に示す。

【００４８】図３に示すように、本実施例の帯電ローラ
２０では、帯電ローラ２０の長手方向両端部で静電容量
を高くしているので、帯電ローラ作成時の歪みにより抵
抗が高くなった両端部でも、図４に示すように、帯電バ
イアスの印加により感光ドラムを帯電するのに十分なＡ
Ｃ電流を確保することができて、長手方向で均一なＡＣ
電流を流すことができ、従って感光ドラム１を長手方向
でムラなく帯電できることが分かる。

【００４９】これに対し、比較例の帯電ローラでは、帯
電ローラの長手方向両端部で静電容量を高くすることを
行っていないので、流れるＡＣ電流は、抵抗の高い両端
部で少なくなり、長手方向で均一に流すことができない
結果となり、感光ドラムを長手方向で均一に帯電するこ
とができない。

【００５０】本実施例において、帯電ローラ２０を図１
２の画像形成装置の感光ドラム１の帯電に用いて、端部
かぶりの発生しやすい低温低湿環境で画像形成を行な
い、低温低湿環境に数日間放置して十分に乾燥させた記
録材に画像を転写して、画像の端部かぶりの発生状況を
確認した。その結果、本実施例では、比較例で発生して
いた画像の端部かぶりが認められなかった。

【００５１】以上のように、本実施例によれば、帯電ロ
ーラ２０の長手方向両端部について、抵抗調整層２０ｃ
の厚さを薄くして静電容量を大きくしたので、帯電ロー
ラ２０の作成時に抵抗が高くなった両端部でも、帯電バ
イアス印加により感光ドラムの帯電に必要なＡＣ帯電電
流を確保して、感光ドラムを長手方向で均一に帯電で
き、その結果、端部かぶりのない画像を得ることができ
る。

【００５２】実施例２図５は、本発明の他の実施における帯電ローラの端部を
示す断面図である。

【００５３】本実施例では、図５に示すように、帯電ロ
ーラ２０の各端面から１０％までの端部ｇの保護層２０
ｄ１の厚さをＤｄ１、その他の部分の保護層２０ｄ２の
厚さＤｄ２として、Ｄｄ１をＤｄ２より薄く、つまりＤ
ｄ１＜Ｄｄ２とすることにより、帯電ローラ２０の各端
部ｇの静電容量をその他の部分の静電容量よりも大きく
した。保護層２０ｄの厚さの調整は、同様に、保護層２
０ｄのディピングによる塗工速度を帯電ローラ２０の端
部ｇに相当する部分で遅くすることにより実現した。

【００５４】本実施例における帯電ローラ２０の静電容
量の長手方向端部における分布を図６に、帯電バイアス
印加によるＡＣ電流値を図７に示す。同様に、比較のた
めに、従来のように、帯電ローラ２０の保護層２０ｄの
厚さに変化を持たせないで試験した場合の静電容量とＡ
Ｃ電流値も図６および図７に示す。

【００５５】静電容量とＡＣ電流値の測定法は、実施例
１と同様で、幅５ｍｍのステンレスの薄板（厚さ０．０
５ｍｍ）を帯電ローラ２０に巻き付け、その芯金２０ａ
とステンレス薄板の間に、６５０ＶのＤＣ電圧に１５０
０Ｖpp、１６００Ｈz のＡＣ電圧を重畳した帯電バイア
スを印加して測定した。

【００５６】図６に示すように、本実施例の帯電ローラ
２０では、帯電ローラ２０の長手方向両端部で静電容量
を高くしているので、帯電ローラ作成時の歪みにより抵
抗が高くなった両端部でも、図７に示すように、帯電バ
イアスの印加により感光ドラムを帯電するのに十分な電
流を確保することができて、長手方向で均一なＡＣ電流
を流すことができ、従って感光ドラム１を長手方向でム
ラなく帯電できることが分かる。

【００５７】これに対し、比較例の帯電ローラでは、帯
電ローラの長手方向両端部で静電容量を高くすることを
行っていないので、流れるＡＣ電流は、抵抗の高い両端
部で少なくなり、長手方向で均一に流すことができない
結果となり、感光ドラムを長手方向で均一に帯電するこ
とができない。

【００５８】本実施例において、帯電ローラ２０を図１
２の画像形成装置の感光ドラム１の帯電に用いて、実施
例１のときと同様、低温低湿環境で画像形成を行ない、
低温低湿環境に数日間放置して十分に乾燥させた記録材
に画像を転写して、画像の端部かぶりの発生状況を確認
した。その結果、本実施例では、従来発生していた画像
の端部かぶりが認められなかった。

【００５９】以上のように、本実施例によれば、帯電ロ
ーラ２０の長手方向両端部について、保護層２０ｄの厚
さを薄くして静電容量を大きくしたので、帯電ローラ２
０の作成時に抵抗が高くなった両端部でも、帯電バイア
ス印加により感光ドラムの帯電に必要なＡＣ帯電電流を
確保して、感光ドラムを長手方向で均一に帯電でき、そ
の結果、端部かぶりのない画像を得ることができる。

【００６０】以上の実施例では、いずれも、帯電ローラ
２０の抵抗調整層２０ｃまたは保護層２０ｄの一方の厚
さを両端部で薄くしたが、両者の厚さを薄くすることも
できる。また、帯電ローラ２０は、弾性層２０ｂを所望
長さに型成形し、そのうえにデッピングで抵抗調整層２
０ｃおよび保護層２０ｄを形成したので、作成時に両端
を切断することはしていないが、これらの各層を形成後
に両端を切断するものであってもよく、切断後の両端部
に相当する部分の抵抗調整層等の厚さを薄くしておけば
よい。

【００６１】実施例３図８は、本発明の導電性ローラのさらに他の一実施例を
示す横断面図、図９は、縦断面図である。本導電性ロー
ラは、感光ドラムに画像を形成後に、画像を感光ドラム
から記録材に転写するのに使用する転写ローラに構成さ
れている。

【００６２】本実施例の転写ローラ７０は、給電電極を
兼ねた芯金７０ａ上に弾性層７０ｂを設け、その上に表
層７０ｃを設けて構成されている。

【００６３】弾性層７０ｂは、ＥＰＤＭゴムを発泡、架
橋させたスポンジからなっており、ゴム材に導電剤とし
てカーボンを分散して抵抗調整することにより、１０⁷
〜１０⁹ Ωｃｍ（ＤＣ２ｋＶ印加時）程度の中抵抗層
（半導電層）とされている。このように、弾性層７０ｂ
をスポンジで形成することにより、転写ローラ７０と感
光ドラムとに適当な転写ニップが形成されるような、転
写ローラ７０に適度な硬度が付与される。

【００６４】表層７０ｃは、ヒドリンゴムに導電剤とし
てカーボンを分散して、１０¹⁰〜１０¹²Ωｃｍ程度の高
抵抗層に形成している。

【００６５】転写ローラ７０を製造するには種々の方法
が使用できるが、本実施例では、弾性層７０ｂは型成形
し、表層７０ｃはディッピングで作成した。

【００６６】すなわち、成形の型の中心に芯金７０ａを
配置し、導電剤を配合したＥＰＤＭゴムを型内に充填
し、ＥＰＤＭゴムを発泡し、架橋することにより、芯金
７０ａの外面上に弾性層７０ｂを形成し、ついでカーボ
ンを分散したヒドリンゴムの溶融液に浸漬して、弾性層
７０ｂ上に表面層７０ｃを形成することにより、所望の
長さの転写ローラ７０が得られる。

【００６７】以上の層構成の転写ローラ７０の全体の硬
度は、アスカーＣ硬度計で５００ｇｆ荷重下の測定で約
３６〜４０゜となっている。

【００６８】転写ローラ７０においても、弾性層７０ｂ
は型成形するので、長手方向両端部で歪みが入って、転
写ローラ７０の両端部の抵抗が高くなっており、このま
までは、ＡＣ転写バイアス印加により感光ドラム上の画
像を長手方向で均一に記録材に転写することができなく
なる。

【００６９】そこで、本実施例では、転写ローラ７０の
両端部の抵抗が高いことによる影響をなくして、感光ド
ラムを長手方向で均一に転写帯電できるようにするため
に、図９に示すように、転写ローラ７０の各端面から長
手方向に１５％以内の端部ｇの表層７０ｃ１の厚さをＤ
ｃ１、その他の部分の表層７０ｃ２の厚さをＤｃ２とし
て、Ｄｃ１をＤｃ２より薄く、つまりＤｃ１＜Ｄｃ２と
することにより、転写ローラ７０の各端部ｇの静電容量
をその他の部分の静電容量よりも大きくした。表層７０
ｃの厚さの調整は、表層７０ｃのディピングによる塗工
速度を転写ローラ７０の端部ｇに相当する部分で遅くす
ることにより実現した。

【００７０】本実施例において、転写ローラ７０に幅５
ｍｍのステンレスの薄板（厚さ０．０５ｍｍ）を巻き付
け、転写ローラ７０の芯金７０ａとステンレス薄板の間
に、ＤＣ２５００Ｖの転写バイアスを印加して、転写ロ
ーラ７０の静電容量とそのとき流れたＤＣ電流（転写電
流）を測定した。転写ローラ７０の静電容量の長手方向
上における分布を図１０に、ＤＣ電流値を図１１に示
す。比較のために、従来のように、転写ローラ７０の表
層７０ｃの厚さに変化を持たせない場合について、同様
にして静電容量とＤＣ電流を測定した。結果を同様に図
１０および図１１に示す。

【００７１】図１０示すように、本実施例の転写ローラ
７０では、転写ローラ７０の長手方向両端部で静電容量
を高くしているので、帯電ローラ作成時の歪みにより抵
抗が高くなった両端部でも、図１１に示すように、帯電
バイアスの印加により転写に必要な十分なＤＣ電流を確
保することができて、長手方向で均一なＤＣ電流を流す
ことができ、従って感光ドラム１の長手方向で画像を記
録材に、端部飛び散り等のムラを生じることなく均一に
転写できることが分かる。

【００７２】これに対し、比較例の帯電ローラでは、帯
電ローラの長手方向両端部で静電容量を高くすることを
行っていないので、流れるＤＣ電流は、抵抗の高い両端
部で少なくなり、長手方向で均一に流すことができない
結果となり、感光ドラム上の画像を長手方向で均一に記
録材に転写することができない。

【００７３】本実施例において、転写ローラ７０を図１
２の画像形成装置の感光ドラム１上の画像の転写に用い
て、端部飛び散りの発生しやすい低温低湿環境で画像形
成を行ない、低温低湿環境に数日間放置して十分に乾燥
させた記録材に画像を転写して、画像の端部かぶりの発
生状況を確認した。その結果、本実施例では、従来発生
していた画像の端部飛び散りが認められなかった。

【００７４】以上のように、本実施例によれば、転写ロ
ーラ７０の長手方向両端部について、表層７０ｃの厚さ
を薄くして静電容量を大きくしたので、転写ローラ７０
の作成時に抵抗が高くなった両端部でも、転写バイアス
印加により感光ドラム上の画像を転写するのに必要なＤ
Ｃ転写電流を確保して、画像を感光ドラムの長手方向で
均一に記録材に転写でき、その結果、端部飛び散りのな
い画像を得ることができる。

【００７５】以上の実施例では、転写ローラ７０は、弾
性層７０ｂを所望長さに型成形し、そのうえにデッピン
グで表層７０ｃを形成したので、作成時に両端を切断す
ることはしていないが、これらの各層を形成後に両端を
切断するものであってもよく、切断後の両端部に相当す
る部分の表層７０ｃの厚さを薄くしておけばよい。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
帯電ローラや転写ローラなど、給電電極を兼ねた芯金上
に複数層のゴム層を設けた導電性ローラの両端部の静電
容量を、その他の部分の静電容量よりも大きくしたの
で、ローラ作成時に入った両端部の歪みにより両端部の
抵抗値が上昇していても、バイアスの印加によりローラ
長手方向で均一な帯電電流や転写電流を得ることがで
き、端部かぶりあるいは端部飛び散りのない画像を得る
ことができる。また、その静電容量を変える方法も、帯
電ローラの複数層のゴム層のうちの半導電のゴム層の厚
さをローラ両端部で薄くし、あるいは転写ローラの複数
層のゴム層のうちの表層のゴム層の厚さをローラ両端部
で薄くするだけなので、簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の導電性ローラの一実施例にかかる帯電
ローラを示す横断面図である。

【図２】図１の帯電ローラの縦断面図である。

【図３】図１の帯電ローラの静電容量の長手方向の分布
を比較例の帯電ローラの場合の分布とともに示す図であ
る。

【図４】図１の帯電ローラの帯電電流の長手方向の分布
を比較例の帯電ローラの場合の分布とともに示す図であ
る。

【図５】本発明の他の一実施例にかかる帯電ローラを示
す縦断面図である。

【図６】図５の帯電ローラの静電容量の長手方向の分布
を比較例の帯電ローラの場合の分布とともに示す図であ
る。

【図７】図５の帯電ローラの帯電電流の長手方向の分布
を比較例の帯電ローラの場合の分布とともに示す図であ
る。

【図８】本発明のさらに他の一実施例にかかる転写ロー
ラを示す横断面図である。

【図９】図８の転写ローラの縦断面図である。

【図１０】図８の転写ローラの静電容量の長手方向の分
布を比較例の転写ローラの場合の分布とともに示す図で
ある。

【図１１】図８の転写ローラの転写電流の長手方向の分
布を比較例の転写ローラの場合の分布とともに示す図で
ある。

【図１２】画像形成装置を示す概略図である。

【図１３】図１２の画像形成装置に設置された感光ドラ
ムを示す横断面図である。

【図１４】図１２の画像形成装置に設置された帯電ロー
ラを示す横断面図である。

【図１５】図１２の画像形成装置に設置された転写ロー
ラを示す横断面図である。

【符号の説明】

１感光ドラム２０帯電ローラ２０ａ芯金２０ｂ弾性層２０ｃ抵抗調整層２０ｄ保護層７０転写ローラ７０ａ芯金７０ｂ弾性層７０ｃ表層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】給電電極を兼ねた芯金上に複数層のゴム
層を設けてなり、画像が形成される像担持体に接触回転
する導電性ローラにおいて、前記導電性ローラの長手方
向両端の各端面から長手方向１５％以内の端部の静電容
量をその他の部分よりも大きくしたことを特徴とする導
電性ローラ。
【請求項２】前記導電性ローラは、半導電のゴム層を
少なくとも１層含む複数層のゴム層を有し、前記半導電
のゴム層のうちの前記端部に対応した部分の厚さをその
他の部分よりも薄くすることにより、前記導電性ローラ
の前記端部の静電容量をその他の部分よりも大きくした
請求項１の導電性ローラ。
【請求項３】前記導電性ローラは、半導電の抵抗調整
用ゴム層と、その上の最上層の半導電の保護用ゴム層と
を含む複数層のゴム層を有し、前記抵抗調整用のゴム層
のうちの前記端部に対応した部分の厚さをその他の部分
よりも薄くすることにより、前記導電性ローラの前記端
部の静電容量をその他の部分よりも大きくした請求項２
の導電性ローラ。
【請求項４】前記導電性ローラは、半導電の抵抗調整
用ゴム層と、その上の最上層の半導電の保護用ゴム層と
を含む複数層のゴム層を有し、前記保護用ゴム層のうち
の前記端部に対応した部分の厚さをその他の部分よりも
薄くすることにより、前記導電性ローラの前記端部の静
電容量をその他の部分よりも大きくした請求項２の導電
性ローラ。
【請求項５】前記導電性ローラは、画像の形成前に像
担持体を一次帯電するのに使用する帯電ローラである請
求項２〜４のいずれかの項に記載の導電性ローラ。
【請求項６】前記導電性ローラは、最上層の高抵抗の
ゴム層を含む複数層のゴム層を有し、前記高抵抗のゴム
層のうちの前記端部に対応した部分の厚さをその他の部
分よりも薄くすることにより、前記導電性ローラの前記
端部の静電容量をその他の部分よりも大きくした請求項
１の導電性ローラ。
【請求項７】前記導電性ローラは、画像の形成後に、
画像を像担持体から記録材に転写するのに使用する転写
ローラである請求項６の導電性ローラ。