(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体表面に接触配置されて前記像担持体表面を帯電しまたは除電する帯電ローラにおいて、
電圧が印加される芯金と、
該芯金の周囲に配置されるとともに少なくとも２層以上に構成されたローラ本体とを備え、
該ローラ本体は、
膜厚が５０〜２５０μｍに設定されるとともに前記像担持体表面に直接的に接触する接触面のマイクロ硬度が８０度以下に設定された表層と、
該表層よりも内側に配置されて該表層を支持するとともに、平均発泡径が６０〜１５０μｍのスポンジ層によって構成された下層とを有し、
前記表層が少なくともウレタンとアクリルとの混合体によって構成されるとともに、これらの混合比が２：８〜８：２である、
ことを特徴とする帯電ローラ。
【請求項２】
前記表層の表面粗さＲｚが２０μｍ以下に設定されている、
ことを特徴とする請求項１記載の帯電ローラ。
【請求項３】
画像形成装置本体に対して着脱自在に装着されるプロセスカートリッジにおいて、
少なくとも像担持体と、請求項１または２に記載の帯電ローラとをカートリッジ容器に一体的に組み込んだ、
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項４】
像担持体と、
請求項１または２に記載の帯電ローラと、
該帯電ローラに振動電圧を印加する電源と、
帯電後の前記像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、
前記像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写手段と、を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子写真方式の複写機、レーザビームプリンタ等の画像形成装置に使用される帯電ローラ、プロセスカートリッジ、および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置、例えば複写機において、像担持体として感光体を帯電するための装置として接触帯電装置が知られている。この接触帯電装置においては、非接触帯電装置の代表であるコロナ帯電装置の欠点、つまり印加電圧が高いこと、オゾンの発生量が多いことなどが改善されている。
【０００３】
接触帯電装置における接触帯電部材として、帯電ローラを使用した場合、この帯電ローラには、感光体表面の帯電均一性を確保するために、次のような条件が要求される。ローラ本体に抵抗ムラがないこと。感光体表面との間に所定のニップ部を形成すべくローラ形状、表面性が良好であること等である。
【０００４】
また、帯電ローラに対する印加電圧として、ＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳した重畳電圧を使用する（以下「ＡＣ帯電」という）ときは、ローラ本体の抵抗ムラや表面性不足に起因する、感光体表面の帯電ムラを解消することができる。しかし、その反面、帯電音が発生しがちとなる。
【０００５】
帯電音は、特開平５−２１０２８１号公報にその発生メカニズムが記載されているように、振動電界によって帯電ローラ表面が印加電圧の周波数の２倍の周期で振動して感光体表面を叩くことによって発生する。
【０００６】
これを防止するための１つの方策として、上述の公報には、スポンジローラの提案がなされている。すなわち、ローラ本体を２層構成とし、下層にスポンジ層を設け、その上に厚さ５〜１００００μｍのソリッドの表層（帯電層）を設ける。これにより、帯電音を防止しつつ、帯電ムラのない帯電を実現するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本願出願人は、上述のように、スポンジ層上にソリッドの表層を設けただけでは、スポンジ層の発泡状態によって帯電音が大きく左右されることを確認した。そして、その対策として、特開平５−２２４５０６号公報に提案したように、スポンジの空孔率を５０％以上、また表層膜厚を５００μｍ以下とし、さらに表面のセル径を２００μｍ以下とした。
【０００８】
これにより、帯電音はほぼ問題のないレベルにまで低下させることができたが、スポンジ層の発泡条件によっては、まだ、帯電音が少し気になるレベルのものがあることが判明した。また、スポンジ層（下層）の上にソリッドの表層を設けたローラにおいて、上述のようなＡＣ帯電を行った場合、全層がソリッドである帯電ローラ（例えばゴムローラ）に比較して、帯電音は飛躍的に改善されるものの、フィルミングを発生させたり、感光体上にトナーを融着させたりする傾向が強いことが判明した。
【０００９】
そこで、本発明は、帯電音を低減するとともに、フィルミングやトナー融着を防止するようにした帯電ローラ、プロセスカートリッジ、および画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述事情に鑑みてなされたものであって、像担持体表面に接触配置されて前記像担持体表面を帯電しまたは除電する帯電ローラにおいて、電圧が印加される芯金と、該芯金の周囲に配置されるとともに少なくとも２層以上に構成されたローラ本体とを備え、該ローラ本体は、膜厚が５０〜２５０μｍに設定されるとともに前記像担持体表面に直接的に接触する接触面のマイクロ硬度が８０度以下に設定された表層と、該表層よりも内側に配置されて該表層を支持するとともに、平均発泡径が６０〜１５０μｍのスポンジ層によって構成された下層とを有し、前記表層が少なくともウレタンとアクリルとの混合体によって構成されるとともに、これらの混合比が２：８〜８：２である、ことを特徴とする。
【００１２】
また、前記表層を少なくともウレタンとアクリルとの混合体によって構成するとともに、これらの混合比を２：８〜８：２にするとよい。
【００１３】
次に、画像形成装置本体に対して着脱自在に装着されるプロセスカートリッジにおいて、少なくとも像担持体と、前述のいずれかの帯電ローラとをカートリッジ容器に一体的に組み込んだことを特徴とする。
【００１４】
次に、画像形成装置は、像担持体と、前述のいずれかの帯電ローラと、該帯電ローラに振動電圧を印加する電源と、帯電後の前記像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
【作用】
以上構成に基づき、スポンジ層の平均発泡径を６０〜１５０μｍに設定することのより、帯電音を低減しつつ、かつ良好な表層を得ることができる。
【００１６】
また表層のマイクロ硬度を８０度以下とすることで、帯電ローラのローラ本体が像担持体表面と摺擦する力を弱めることができ、これにより、フィルミングやトナーの融着を防止することができる。
【００１７】
表層の膜厚を５０μｍ以上とすることで、下層のスポンジ層の影響を受けない良好な表面性の表層を形成することができる。また、膜厚を２５０μｍ以下とすることで、上述のマイクロ硬度８０以下の実現を可能とする。さらに、このように膜厚の範囲を設定することで、帯電音のレベルを、ローラ本体がスポンジ単層で構成されている場合とほぼ同じレベルとすることができる。
【００１８】
表面層の表面粗さＲｚを２０μｍ以下とすることで、フィルミングを防止できる。
【００１９】
表層を少なくともウレタンとアクリルとの混合体によって構成し、その混合比を上述のように設定するときは、表層が像担持体表面に密着して像担持体表面に帯電ローラ跡が形成されることを防止するとともに、表層の表面もろさを改善することができる。
【００２０】
【実施例】
以下、図面に沿って、本発明の実施例について説明する。
〈実施例１〉
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【００２１】
この画像形成装置は、画像形成装置本体（不図示）に対してプロセスカートリッジ１７を着脱自在に装着する方式のものである。
【００２２】
プロセスカートリッジ１７は、感光体１、帯電装置（帯電手段）の帯電ローラ２、現像装置（現像手段）７、クリーニング装置１４を、カートリッジ容器に一体的に組み込んで構成されている。
【００２３】
一方、画像形成装置本体側には、レーザスキャナ（露光手段）電源１２、１６、転写ローラ（転写手段）１３、そして定着装置１５が配設されている。
【００２４】
まず、この画像形成の概略を説明する。
【００２５】
被帯電体（像担持体）としての感光体１は、円筒状のアルミニウム製の導電性基体１ｂの表面に光導電性の感光層１ａを積層させたものであり、全体として、直径３０ｍｍのドラム状に構成されている。感光体１は、同図中、矢印Ａ方向に３６ｍｍ／ｓｅｃ  の周速をもって回転駆動される。
【００２６】
また、感光体１は、帯電ローラ２により負極性の均一帯電を受け、次いで、レーザスキャナ４により出力される、ビデオコントローラ（不図示）から送られる画像情報時系列電気デジタル画像信号に対応したレーザ露光５により、６００ｄｐｉの解像度をもって走査露光がなされ、画像形成装置本体に設置されているミラー６を介して、表面に静電潜像が形成される。
【００２７】
感光体１上の静電潜像は、現像装置７内の現像スリーブ１１上に担持されたトナー８により反転現像され、トナー像として顕像化される。
【００２８】
該トナー像は転写ローラ１３によって紙等の転写材Ｐ上に転写される。そして、トナー像の転写を受けた転写材Ｐは、感光体１から分離されて定着装置１５へ導入され、そこでトナー像の定着を受けた後、画像形成装置本体から排出される。転写工程を経た後の感光体１は表面の残留トナーがクリーニング装置１４によって除去され次の画像形成に供される。
【００２９】
次に、各部材等について順に詳述する。
【００３０】
上述の現像装置７は、非接触現像方式を採用したものであり、トナー８を担持してこれを感光体１へと搬送する回動可能な現像スリーブ（トナー担持体）１１と、現像スリーブ１１内に固定されたマグネット（固定磁界発生手段）１０と、トナー収容室３とを有している。現像スリーブ１１は、ＡＣ＋ＤＣバイアスが印加できる電源１６と接続されており、本実施例では、ピーク間電圧１２００Ｖの矩形波に−４００ＶのＤＣ成分が重畳され印加されている。現像スリーブ１１上のトナー８の層厚規制を行うドクターブレード９は、ウレタンゴムによって厚さ１．１ｍｍに構成されており、その硬度はＪＩＳ  Ａで６７°である。現像スリーブ１１に上述の現像バイアスが印加されると現像スリーブ１１上に薄層に塗布されたトナー８は、感光体１との対向部において感光体１上に付着される。本実施例においてトナー８は、磁性一成分トナーを使用しており、トナー収容室３に収容されている。
【００３１】
次に、本発明の特徴である帯電ローラ２について説明する。
【００３２】
帯電ローラ２は、芯金２ａとローラ本体とを有し、ローラ本体は、スポンジ層（下層）２ｂと表層２ｃとの２層構成になっている。芯金２ａは直径６ｍｍ、ローラ外径は１２ｍｍであり、ローラ長は約２２０ｍｍである。
【００３３】
また、芯金２ａの両端は、同図中の矢印Ｃ方向にそれぞれ５００ｇｆずつ加圧さされており、感光体１裏面に１．５ｍｍ程度のニップ幅をもって接している。帯電ローラ２は、駆動されておらず、感光体１に対して従動回転している。また、帯電ローラ２は芯金２ａを介してバイアス印加電源１２に接続されており、本実施例においてはＡＣバイアス（ピーク間電圧１６００Ｖ、周波数３７０Ｈｚの正弦波）にＤＣバイアス−６００Ｖを重畳して印加している。このバイアスによって、感光体１表面は約−５８０Ｖに均一帯電される。
【００３４】
次に本発明の実施例である帯電ローラの諸特性について説明する。
【００３５】
帯電ローラ２は、芯金２ａの上に基層（下層）としてスポンジ層２ｂ、スポンジ層２ｂの上に表層２ｃを設けてある。帯電音の大きさはスポンジ層２ｂの特性にも表層２ｃの特性にも依存する。まず、表層２ｃを設けない状態でスポンジ層２ｂの特性と帯電音の大きさとの関係を検討した。帯電音の測定においては、通常は音圧レベルで議論されることがほとんどであるが、より厳密な測定を行うために帯電音の主成分である印加周波数の２倍の周波数の成分をＦＦＴ解析により抽出して、比較検討を行った。
【００３６】
以下に帯電音の測定方法および評価方法を説明する。
【００３７】
（帯電音測定方法および評価方法）
図２に示すように、キヤノン製ＬＢＰ用ＥＰーＬ  カートリッジのカートリッジ容器（Ｃ容器、ただし、クリーニングブレードとスクイシートは取り除いてある）に帯電ローラ（Ｃローラ）と感光体（感光ドラム）をセットしてカートリッジ空回転器にセットする。空回転の回転数は、ドラム周速が３６ｍｍ／ｓｅｃとなるように調整した。このときの印加バイアスはＶｄｃ＝−５８０Ｖ、Ｖｐｐ＝２０００Ｖ、ｆ＝３７０Ｈｚである。
【００３８】
帯電音測定は騒音計（普通騒音計ＮＬ−０２型、リオン株式会社製）を使用し、ＡＣアウトプット（アナログ出力）をＡ／Ｄ変換器（ＡＤＮ−１４００、カノープス株式会社製）を通してパソコン（ＰＣ−９８０１  ＮＣ−Ａ３４０、ＮＥＣ製）に取り込む。パソコンに送られる信号は、音の振幅を表す電圧の時間変化である。よって図２（ａ）に示すように、横軸：時間ｔ、縦軸：音の振幅を表す電圧Ｖ、となる。
【００３９】
この信号を、ＦＦＴをかける（任意波形発生器ＡＧ１２００用データコンバージョンソフト、横河電機株式会社製を使用）ことによって、各周波数に対する周波数成分の大きさが求まるものであり、帯電音の周波数解析結果として図２（ｂ）のようなグラフが得られる。このグラフの帯電音に相当する部分（印加周波数の２倍の周波数の成分、以下「２ｆ成分」という）の大きさを比較することにより、帯電音の大小を議論する。
【００４０】
これに先立ち、帯電音の音圧と２ｆ成分の大きさとの相関を測定して、図３に示す。図３から、帯電音の音圧と２ｆ成分の大きさとは良い対応しており、２ｆ成分を抽出することにより測定環境の騒音や、空回転器の騒音等の変動要因を取り除くことが可能となるのでより精度良い測定が可能である。
【００４１】
図４にスポンジローラの平均発泡径と２ｆ成分の大きさとの関係を示した。平均発泡径は、ローラの両端１０ｍｍと中央部の計３箇所について、帯電音を測定後、ローラを切断して、断面を光学顕微鏡で観察し、気泡１０個の平均値（計３０個）より求めた。図４より平均発泡径が大きいほど２ｆ成分の大きさが小さくなることが分かる。実用上うるさくないレベルとして、官能試験を行った結果、帯電ローラとしての２ｆ成分の大きさが０．２５以下であることが本実験の測定系においては必要である。詳細は後述するが、スポンジ層の上に表層を設けることで２ｆ成分の大きさが０．１程度増加する場合がある。そのことを考慮すると２ｆ成分の大きさがスポンジ層のみの状態で０．１５程度である必要があり、よって、図４よりスポンジの平均発泡径は６０μｍ以上が望ましい。
【００４２】
しかしながら、平均発泡径が１５０μｍを越えると、表層のコーティングが難しい。すなわち、平滑な表面性を得るためには非常に大きな厚み、例えば５００μｍ以上の表層を複数回のコートを繰り返して得るか、もしくはチューブを被せるかするしかない。詳しくは、後述するが、表面性以外の観点から表層の厚みは２５０μｍ以内でないとローラの表層硬度が上昇してフィルミング等の画像弊害を発生したり、帯電音も大きくなったりする。また、膜厚の小さなチューブをかぶせるとチューブの剛性が不足して下地のスポンジの気泡部を完全に覆いきれず表層にへこみが発生してしまう。よって、平均発泡径が１５０μｍを超えているスポンジ層を研磨した場合は、以上のようにスポンジ表面のへこみを吸収し、しかも表層を薄くすることは難しい。
【００４３】
また、スポンジ層の表面に型内発泡によりスキン層を設けることも可能である。この場合は、スポンジ層表面にスキン層があるので表面の平滑性が得られやすい。しかしながら、平均発泡径１５０μｍをスキン層を設けるために型内発泡で得ることは非常に難しい。というのは、発泡径を大きくしようとすると、発泡のばらつきが大きくなり平均発泡径としてはかえって小さくなってしまう。また、表面に大きな凹み等の欠陥が発生しやすい。よって、スポンジ層の平均発泡径はスキン層の有無に関わらず１５０μｍ以下が望ましい。
【００４４】
以上説明したように、帯電音の大きさからの観点を含めると、スポンジ層の平均発泡径は６０μｍから１５０μｍが望ましい。
【００４５】
次に、表層の材料や厚みを変えて試作したローラの諸特性を図６に示す。
【００４６】
同図において、表層の材料は、Ａ〜Ｃはアクリル樹脂あるいはウレタンエラストマーあるいはそれらの混合物にカーボンあるいは酸化スズを分散させて抵抗値を１０５  〜１０７  Ω程度に調整したものである。
【００４７】
もちろん、材料の種類はこれに限定されるものではない。
【００４８】
表層の膜厚は、１００μｍから２５０μｍ程度のものを試作した。
【００４９】
下層のスポンジは、平均発泡径が１２０μｍ程度のウレタンフォームであって、すべてのローラとも同じものを使用している。ウレタンフォーム中にはカーボンを分散させており導電化している。導電性の付与はカーボン以外の金属酸化物（酸化スズ、酸化チタン等）であってもよい。
【００５０】
下層のスポンジ層は、本試作ローラに関しては、型内発泡させて表層にスキン層を持ったものを用いた。もちろん、自由発泡させ、外径を研磨して形状を整えてもよいことはいうまでもない。
【００５１】
表層をディップする前の下層のスポンジ層の状態、および表層ディップ後、乾燥した最終のローラ状態で、アスカーＣ硬度計（高分子計器株式会社製）にて荷重５００ｇｆにて、ローラ硬度を測定した。また、最終のローラ状態で、マイクロゴム硬度計ＭＤ−１（高分子計器株式会社製）にて表層のマイクロ硬度も測定した。
【００５２】
ローラの膜厚は、耐久後に切断し、切断面を光学式顕微鏡にて観察して、厚みを求めた。
【００５３】
次に画像評価を上記画像形成装置にて、図６に示した各種の帯電ローラについて低温低湿環境（１５℃、１０％）にて、画像比率４％にて１００００枚プリントの耐久試験を行い、その結果を同表に示した。
【００５４】
トナー融着は、すべてのローラについて発生しなかった（表中では「〇」の表記）。
【００５５】
表中の画像評価の項目中のフィルミングについては、全く発生していないものを「〇」、画像上見えないがドラム上に軽微に発生しているものを「△」、画像上発生しているものを「×」、画像上ひどく発生しているものを「××」とした。
【００５６】
図６から、フィルミングに関しては、ローラ硬度が４９°以下であればよいことが分かるが、ローラ硬度の測定誤差は１〜２°程度はあるのでローラＮＯ．５とＮＯ．６とではローラ硬度はほとんど差が無いといえる。それに対して、ローラの表層硬度（マイクロ硬度）は、ローラＮＯ．６とＮＯ．７とでは５°異なっており十分に有為差があるといえる。さらには、フィルミングの程度と表層硬度とは良く対応しており、表層硬度が７０°以下であればフィルミングはドラム上も発生しない。また、８０°以下であればドラム上軽微に発生するものの画像上は現われないので問題とはならない。よって、スポンジローラをＡＣ帯電に用いてフィルミングのない画像を得るには、ローラの全体硬度（アスカＣ）が影響しているのではなく、表層硬度が大きな影響力を持っており、その表層硬度を８０°以下に押えることによって画像上問題ないローラを得ることが可能となる。マイクロゴム硬度計ＭＤ−１（高分子計器株式会社製）の測定値は、ＪＩＳ  Ａ（ＪＩＳ  Ｋ  ６３０１  Ａ型）の値と良く対応している。よって、ＪＩＳ  Ａの硬度で８０°以下の表層材料（例えば一般的なゴム）を選択すれば、表層の膜厚を自由に選択することが可能であり、ＪＩＳ  Ａの硬度８０°より大きな表層材料（例えば、エラストマーから、より樹脂に近い材料）を選択すれば表層厚みを適宜薄くすることにより、表層硬度を８０°以下にすることが可能である。
【００５７】
図６中のＣのようなかなり柔らかな材料であっても、表層の膜厚を２５０μｍ程度設けると、表層のマイクロ硬度が８０°を超えてしまう。よって、表層の膜厚は２５０μｍ以下が望ましい。
【００５８】
図６に示したローラの表面粗さは、ほぼＲｚで５μｍから１５μｍ程度であったが、表面粗さが２０μｍを超えると、たとえ表層のマイクロ硬度が８０°以下であってもフィルミングが画像上に発生するものもあったので表層の表面粗さＲｚは２０μｍ以下が望ましい。
【００５９】
次に、表層を設けた際に帯電音の大きさがどの程度変化するか調べた。
【００６０】
まず始めにスポンジの状態（表層をコートする前の状態）で上述の測定系で２ｆ成分の大きさを測定した。その後、表層の膜厚を変化させて２種の表層を設けた。
【００６１】
それぞれのローラについて上述の測定系で再度帯電音の２ｆ成分の大きさを測定した。
【００６２】
スポンジの状態の２ｆ成分の大きさと、表層をコートした後の２ｆ成分の大きさとの差を求めた。この差が負であれば、表層を設けることにより帯電音が減少したことを意味し、この差が正であれば、表層を設けることにより帯電音が増加したことを意味する。横軸に表層の膜厚、縦軸に２ｆ成分の差をとってグラフ化した結果を図５に示した。同図を見ると、表層の膜厚および材料を変化させることにより帯電音の大きさはスポンジの状態から大きくなる場合も小さくなる場合もあることが分かる。
【００６３】
材料を固定すると、表層の厚みに対して帯電音の大きさは極小値を持つことが分かる。この極小値は、材料によって異なり、また、印加する帯電バイアスのＡＣ成分の周波数によっても異なるが、概ね５０μｍから２５０μｍの膜厚で極小となる。スポンジだけの状態で２ｆ成分の大きさが最大０．１５程度はあること、表層を設けた後にローラ全体で静かであろうと判断されるレベルは０．２５程度であるから表層をつけることで増加する２ｆ成分の大きさは０．１以内とする必要がある。図５において２ｆ成分の差（Δ２ｆ）を０．１以内とするためには、コートＢにおいては、表層の膜厚を７０μｍから１８０μｍ、さらに望ましくは、Δ２ｆが負となるように８０μｍから１７０μｍにすることが望ましい。同様にコートＣにおいては、表層の膜厚を１００μｍから２５０μｍ、さらに望ましくは、Δ２ｆが負となるように８０μｍから１７０μｍにすることが望ましい。以上のことから、スポンジ層の厚みは帯電音へも影響を及ぼすので、実際に使用する周波数および材料に応じて最適化する必要がある。
【００６４】
概ね、５０μｍ〜２５０μｍの膜厚中で最適な膜厚を選ぶことが望ましい。表層の膜厚は、薄くしすぎると表面性の良い平滑な表面を得ることが難しいが、５０μｍ以上の厚みがあれば十分に表面の平滑性が得られる。
【００６５】
次に、表層の材料にアクリルとウレタンとの混合したものを使い、そのアクリルとウレタンとの混合比を振ってローラを試作した。試作したローラの種類を図７に示した。同図には、ローラ評価として、感光ドラムとの密着試験、およびローラを感光ドラムに加圧して長時間回転させたときの表層のひび割れ等の試験を行った結果も併せて示した。感光ドラムの密着試験は、ローラの芯金の両端をそれぞれ片側５００ｇｆ、総加圧力１ｋｇｆで加圧し、温度５０℃、湿度９０％の環境にて１か月放置後、感光ドラム上に転移物があるかないかで判断した。ないものは「〇」、軽微に転移物があるものは「△」とした。
【００６６】
また、表層のひび、割れに関しては、感光ドラム上へローラの芯金の両端をそれぞれ片側１ｋｇｆ、総加圧力２ｋｇｆで加圧し、周速５０ｍｍ／ｓｅｃ  で従動回転を３２．５℃、８５％の環境にて４８時間行い、表層にひび、割れがないか確認した。
【００６７】
表層にひび、割れが無いものを「〇」、ローラの端部に軽微にひびが発生したものを「△」とした。
【００６８】
図７より、ウレタンはアクリルに比べて軟らかいので表層のマイクロ硬度を下げることに有効ではあるが、１００％ウレタンで構成するとドラムに転移物があり、極端な場合は、ドラムに表層がくっついてしまうおそれがある。アクリルは、ウレタンに比べて対ドラムへの密着性は低いが非常に硬いので表層のマイクロ硬度が高くなってしまい、加えて１００％アクリルで構成すると表層が固く脆いためにひびが発生してしまう。両者を混合することでウレタンの柔軟性とアクリルの非密着性とを兼ね備え、互いの材料がもつ欠点を補完することが可能となる。その混合比はウレタン：アクリルが２：８から８：２が望ましい。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、スポンジの平均発泡径を６０〜１５０μｍとすることで、帯電音を防止しつつ、表面性の良い表層を得ることができる。
【００７０】
また、表層のマイクロ硬度を８０°以下とすることで、帯電ローラが像担持体（感光ドラム）表面を摺察する力を弱め像担持体融着、フィルミングを防止することができる。
【００７１】
また、表層の表面粗さＲｚを２０μｍ以下とすることで、フィルミングを防止できる。
【００７２】
また、膜厚を５０μｍ以上とすることで、基層のスポンジの影響を受けず表面性のよい表層が得られ、２５０μｍ以下とすることで表層のマイクロ硬度を８０°以下にできる。また、この膜厚範囲を選ぶことにより、スポンジ単層のローラに比べて帯電音を大きくすることなく、場合によっては小さくもできる。
【００７３】
また、表層の材料をウレタンとアクリルとの複合材料で混合比を２：８〜８：２とすることによって、像担持体への密着／ローラ跡を防止でき、かつ表層のもろさを解消できる。
【００７４】
以上の帯電ローラを使用することでＡＣ帯電においても、帯電音の小さいな画像形成装置が実現可能で、帯電音対策に余分なコストをかける必要がなくなる。加えて長期に渡ってドラム融着やフィルミング等の画像不良のない安定した画像を出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例を示す画像形成装置の概略断面図。
【図２】帯電音測定系の概略説明図。
【図３】帯電音の２ｆ成分の大きさと従来の音圧値との相関図。
【図４】スポンジローラ単品の発泡径と帯電音の２ｆ成分の大きさとの相関図。
【図５】表層の厚みと帯電音の２ｆ成分の表層コート前後の差との相関図。
【図６】本実施例であるローラの諸特性一覧表および画像耐久結果を示す図。
【図７】本実施例であるローラの諸特性一覧表および画像耐久結果を示す図。
【符号の説明】
１          像担持体（感光体、感光ドラム）
２          帯電ローラ
２ａ        芯金
２ｂ        下層（スポンジ層）
２ｃ        表層
３          トナー収容室
４          露光手段（レーザスキャナ）
５          レーザ光
６          ミラー
７          現像手段（現像装置）
８          トナー
９          ドクターブレード
１０        固定磁界発生手段（マグネット）
１１        現像スリーブ
１２、１６  電源
１３        転写手段（転写ローラ）
１４        クリーニング装置
１４ａ      クリーニングブレード
１５        定着装置
１７        プロセスカートリッジ
【図１】
0003542395.tif 000002
【図２】
0003542395.tif 000003
【図３】
0003542395.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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