(57)【要約】【課題】簡易な構成でロール部材と像担持体との間の隙間の発生を抑制することができる。【解決手段】導電性弾性層１０１の両端部１００ａの硬度が低いため（即ち変形しやすいため）、芯金１１０と感光体ドラム１との間で押しつぶされるようにして大きく変形する。一方、中央部１００ｂの硬度は両端部１００ａよりも高いため、その変形量は微少である。つまり、芯金１１０が従来と同程度に撓んだとしても、その撓みは導電性弾性層に変形によって吸収されることになる。この結果、導電性弾性層１０１の外周表面はニップ領域全面にわたって感光体ドラム１に接触し、ほとんど隙間が発生しない。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周りに弾性層が形成されたロール部材であって、
軸方向両端部の周りに形成されている弾性層の硬度が、軸方向中央部の周りに形成されている弾性層の硬度よりも低いことを特徴とするロール部材。
【請求項２】
前記弾性層は熱硬化性素材によって形成されており、
前記両端部周りの弾性層は、前記中央部周りの弾性層よりも低い温度を用いた熱硬化処理によって形成されているか、又は、前記両端部周りの弾性層は、前記中央部周りの弾性層よりも短時間の熱硬化処理によって形成されていることを特徴とする請求項１記載のロール部材。
【請求項３】
前記弾性層は複数種類の材料を混合することによって形成されており、
前記両端部周りの弾性層を形成する材料の混合割合と、前記中央部周りの弾性層を形成する材料の混合割合とが異なることを特徴とする請求項１記載のロール部材。
【請求項４】
前記弾性層は発泡樹脂によって形成されており、
前記両端部周りの発泡樹脂の発泡径が、前記中央部の発泡樹脂の発泡径よりも大きいことを特徴とする請求項１記載のロール部材。
【請求項５】
前記弾性層は前記回転軸に植毛された導電性ブラシによって形成されており、
前記両端部における導電性ブラシの植毛密度が、前記中央部における導電性ブラシの植毛密度よりも小さいことを特徴とする請求項１記載のロール部材。
【請求項６】
前記両端部周りに形成された弾性層の表面に切り欠き部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のロール部材。
【請求項７】
前記両端部周りに形成された弾性層の内部に空洞が設けられていることを特徴とする請求項１記載のロール部材。
【請求項８】
前記両端部周りの弾性層は硬度の低い種類の弾性素材によって形成されており、前記中央部周りの弾性層は硬度の高い種類の弾性素材によって形成されていることを特徴とする請求項１記載のロール部材。
【請求項９】
像担持体と、当該像担持体の方向に付勢されつつ回転軸を中心として回転するロール部材とを備え、画像形成装置に着脱可能なカートリッジ装置であって、
前記ロール部材の軸方向両端部の周りに形成されている弾性層の硬度が、前記ロール部材の軸方向中央部の周りに形成されている弾性層の硬度よりも低いことを特徴とするカートリッジ装置。
【請求項１０】
像担持体と、当該像担持体の方向に付勢されつつ回転軸を中心として回転するロール部材とを備えた画像形成装置であって、
前記ロール部材の軸方向両端部の周りに形成されている弾性層の硬度が、前記ロール部材の軸方向中央部の周りに形成されている弾性層の硬度よりも低いことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に用いられるロール状部材の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、プリンタ等の画像形成装置の構成を示す図である。図９において、像担持体として機能する感光体ドラム１は、図示しない駆動機構によって矢印方向に所定のプロセススピードで回転駆動される。帯電装置２は、芯金１１を中心として矢印方向に回転する帯電ロール１０を備えており、この帯電ロール１０の外周表面が感光体ドラム１の外周表面に接触するような位置に配置されている。この帯電装置２のドラム回転方向下流側に隣接する位置には、画像露光手段であるＬＥＤヘッド３が配置されている。帯電装置２によって一様に帯電された感光体ドラム１の表面には、ＬＥＤヘッド３によって画像露光が施されることにより、画像データに応じた静電潜像が形成される。このようにして形成された静電潜像は、現像装置４の現像ロール５によって現像されてトナー像となる。このトナー像は、転写ロール７から感光体ドラム１方向の付勢力、及びこれらの間に形成される転写電界の作用によって、図示しない用紙カセットから供給される転写用紙６に転写され定着される。この後、クリーニングブレードを有するクリーナー８によって感光体ドラム１の表面から残留トナーや紙粉等が除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。
【０００３】
ところで、画像形成装置においてはよりいっそうの小型化が要請されている。この要請に応えるためには、画像形成装置を構成する各部品をそれぞれ小型化して設計・製作する必要がある。これは上記のような帯電ロール１０においても同様であり、例えば芯金１１の外径が６．０ｍｍ、帯電ロール１０のロール外径が１２．０ｍｍでロール長は２３０ｍｍ程度というように、比較的小型に設計される場合がある。
【０００４】
ここで、図１０は、感光体ドラム１と帯電ロール１０の回転軸に垂直な方向から、これらの外周表面が接触している部分を視た時の様子を示す図である。図１０に示すように、芯金１１の両端がバネ１２ａ，１２ｂによって感光体ドラム１の方向に付勢されており、これにより、帯電ロール１０の外周表面は感光体ドラム１の外周表面に押し当てられている。上記のような小型の帯電ロール１０を用いた場合には、その剛性が低いために、図１０に示すようにして帯電ロール１０が撓んで感光体ドラム１との間に隙間Ｇが発生してしまうことが知られている。このような隙間Ｇが発生すると、帯電ロール１０と感光体ドラム１の間で交流電圧成分に起因する振動音が隙間Ｇによって助長され、大きなうなり音が発生してしまう。この振動音の発生メカニズムは、例えば特開平４−８６６８２号公報に示されている。このような隙間は、図９に示した帯電ロール１０と感光体ドラム１との間だけではなく、転写ロール７と感光体ドラム１との間においても発生する場合がある。
【０００５】
そこで、上記隙間Ｇを生じないようにするための技術が従来から提案されている。例えば特許文献１では、帯電ロールのロール軸方向の中央部分（即ち隙間Ｇの幅が最大となってい部分）に、この帯電ロールを感光体ドラムの方向に付勢する手段を設け、その付勢力によって強制的に隙間Ｇを生じさせないようにしている。また、特許文献２では、帯電ロールのロール軸方向の中央部分の外径が両端部分よりも大きくなるよう加工し、これによって帯電ロールの剛性を高めて撓まないようにしている。また、特許文献３では、帯電ロールの回転軸と感光体ドラムの回転軸とをやや傾けて取り付けることによって隙間Ｇの発生を抑えている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−２０６８０号公報
【特許文献２】
特開２０００−２０６７６２号公報
【特許文献３】
特開２００１−１９４８６３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献のいずれに記載された方法を用いたとしても、次のような問題がある。
まず、特許文献１に記載された方法では、付勢手段を設けるためのスペースが必要となるが、これは画像形成装置を小型化することに対しては不利に働く。次に、特許文献２に記載された方法では、帯電ロールにおいて所望の外径を得るために精密な研磨加工が必要であることから、帯電ロールの製造コストが高くなってしまうという問題がある。また、特許文献３に記載された方法では、回転軸を支持する部材を取り付けるにあたって非常に高い取り付け精度が必要とされ、これもコストアップにつながってしまう。
【０００８】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ロール部材と像担持体との間の隙間の発生をより簡易な仕組みによって抑制することを目的としている。
【００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明は、回転軸の周りに弾性層が形成されたロール部材であって、軸方向両端部の周りに形成されている弾性層の硬度が、中央部の周りに形成されている弾性層の硬度よりも低いことを特徴とするロール部材を提供する。
これによって、ロール部材と像担持体との間の隙間の発生を抑制することが可能となる。
【００１０】
前記弾性層は熱硬化性素材によって形成されており、前記両端部周りの弾性層は前記中央部周りの弾性層よりも低い温度での熱硬化処理によって形成されているか、又は、前記両端部周りの弾性層は前記中央部周りの弾性層よりも短時間の熱硬化処理によって形成されていてもよい。また、前記弾性層は複数種類の材料を混合することによって形成されており、前記両端部周りの弾性層を形成する材料の混合割合と、前記中央部周りの弾性層を形成する材料の混合割合とが異なるようにしてもよい。また、前記弾性層は発泡樹脂によって形成されており、前記両端部周りの発泡樹脂の発泡径が、前記中央部の発泡樹脂の発泡径よりも大きくなるようにしてもよい。また、前記弾性層は、チューブ状部材と前記回転軸との間に充填された導電性ブラシによって形成されており、前記両端部に充填されている導電性ブラシの充填密度が、前記中央部に充填された導電性ブラシの充填密度よりも小さくなるようにしてもよい。また、前記両端部周りに形成された弾性層表面に切り欠き部を設けるようにしてもよい。また、前記両端部周りに形成された弾性層内部に空洞を設けるようにしてもよい。また、前記両端部周りの弾性層は硬度の低い種類の弾性部材によって形成されており、前記中央部周りの弾性層は硬度の高い種類の弾性部材によって形成されていてもよい。
【００１１】
また、本発明は、像担持体と、当該像担持体の方向に付勢されつつ回転軸を中心として回転するロール部材とを備え、画像形成装置に着脱可能なカートリッジ装置であって、前記ロール部材の軸方向両端部の周りに形成されている弾性層の硬度が、前記ロール部材の軸方向中央部の周りに形成されている弾性層の硬度よりも低いことを特徴とするカートリッジ装置を提供する。このカートリッジ装置によれば、ロール部材と像担持体との間の隙間の発生を抑制することが可能となる。
【００１２】
また、本発明は、像担持体と、当該像担持体の方向に付勢されつつ回転軸を中心として回転するロール部材とを備えた画像形成装置であって、前記ロール部材の軸方向両端部の周りに形成されている弾性層の硬度が、前記ロール部材の軸方向中央部の周りに形成されている弾性層の硬度よりも低いことを特徴とする画像形成装置を提供する。この画像形成装置によれば、ロール部材と像担持体との間の隙間の発生を抑制することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置の構成は、帯電装置を除いて、前述の図９において示したものと同様であるため、以下では、その相違点である帯電装置を中心とした説明を行う。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る帯電装置２００を示す図である。感光体ドラム１に対して平行に配置された帯電ロール１００は、芯金１１０が所定の厚さの導電性弾性層によって被覆されるようにして形成されている。芯金１１０の両端部は、図示しない軸受けによって回転自在に、かつ、感光ドラム１側に並行移動可能に支持されている。この帯電ロール１００の両端部は加圧バネ１２０ａ，１２０ｂによって感光体ドラム１側に付勢されており、これにより、帯電ロール１００の周面は感光体ドラム１の周面に押しつけられる。このため、帯電ロール１００は感光体ドラム１の回転に伴い、ほぼ同期して従動回転するようになっている。さらに、芯金１１０には電極としての板バネ（図示せず）が接触しており、電圧印加電源（図示略）によって所定の交流重畳直流電圧が板バネから芯金１１０を介して帯電ロール１００に印加されるようになっている。このように帯電ロール１００に対して交流重畳直流電圧が印加されることによって、感光体ドラム１の表面は一定の電位に帯電することになる。
【００１５】
図１に示す帯電ロール１００では、ロール軸方向の両端部１００ａにおける導電性弾性層の硬度が中央部１００ｂにおける導電性弾性層の硬度よりも低くなっている。このように両端部１００ａと中央部１００ｂとで導電性弾性層の硬度を変えることにより、次のような原理で隙間の発生を抑えることができる。
【００１６】
図２は、帯電ロール１００を感光体ドラム１側に付勢したときの帯電ロール１００の断面を模式的に示した図である。芯金１１０は、プラスチック、金属或いはセラミックから選ばれた任意の材料によって形成される。例えば鉄、アルミニウム、ＳＵＳ、真鍮、熱可塑性樹脂および／または熱硬化性樹脂からなるもの、およびその表面にメッキを施したもの、熱可塑性樹脂および／または熱硬化性樹脂に導電性付与剤としての導電性カーボンブラックや金属粉末などを配合したもの、またはこれらの組み合わせからなるもの等である。このような材料からなる芯金１１０は、ゴムなどによって形成される導電性弾性層１０１よりも圧倒的に硬く剛性が高い。よって、帯電ロール１００の撓み量は主としてこの芯金１１０の硬度・剛性によって決まるといってよい。
【００１７】
従って、図２を参照してわかるように、本実施形態と従来技術とでは芯金の撓み量自体は大差ないが、本実施形態では導電性弾性層１０１の両端部１００ａの硬度が低いため（即ち変形しやすいため）、芯金１１０と感光体ドラム１との間で押しつぶされるようにして大きく変形する。一方、中央部１００ｂの硬度は両端部１００ａよりも高いため、その変形量は微少である。つまり、本実施形態では、芯金１１０が従来と同程度に撓んだとしても、その撓みは導電性弾性層１０１の変形によって吸収されることになる。この結果、導電性弾性層１０１の外周表面はニップ領域全面にわたって感光体ドラム１に接触し、ほとんど隙間が発生しない。なお、中央部１００ｂの硬度が従来のものよりも柔らかい場合には、中央部１００ｂ自体も大きく変形してしまうため、ここでは中央部１００ｂの硬度は従来と同程度を想定している。
【００１８】
導電性弾性層１０１を形成する弾性材料としては、ゴム、エラストマー、樹脂、及びこれらの発泡体が用いられる。
このうち、エラストマーやゴムとしては、例えばエチレン−プロピレン共重合体（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ハイスチレンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、天然ゴム（ＮＲ）、エピクロロヒドリンゴムおよびノルボルネンゴムなどが挙げられる。
【００１９】
また、樹脂類としては、例えばポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（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およびスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（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−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド樹脂、リビニルブチラール樹脂およびこれらの共重合体や混合物などが挙げられる。
【００２０】
これらの素材・材料によって形成される導電性弾性層１０１には各種の導電性導電剤が適時添加され、その体積抵抗率が調整される。より具体的には、導電性弾性層１０１を感光体ドラムに接触させた時に感光体ドラムとの間で所望の電位が得られ、かつ感光体ドラム表面との間で放電を生じさせないように体積抵抗率が調整される。導電性導電剤としては、例えば、各種の導電性無機粒子（金属紛末、金属性酸化物など）、導電性樹脂、導電性粒子分散樹脂、およびカーボンブラックなどの電子導電性導電剤や、イオン導電性導電剤が挙げられる。
【００２１】
ゴム、エラストマー或いは樹脂などの発泡体は、原料であるモノマーからポリマーへ重合反応を行う際に、モノマーが有する官能基の化学反応の結果、気泡が発生することによって形成される。また、ゴム、エラストマー、樹脂などに対し、水、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジッド（ＯＢＳＨ）などの発泡剤を用いることにより気泡を生成させたり、機械的に気泡をドープする方法もある。
【００２２】
続いて、一般的な導電性弾性層の基本製造方法を説明する。
（手順１）
未加硫のゴム材料に、１種または２種以上を組み合わせた導電性導電剤と、過酸化物または白金触媒存在下でのハイドロジェンポリシロキサンや硫黄などの加硫剤とを所望の割合で一様に分散させて混練する。この時、必要に応じて加硫促進剤、軟化剤、可塑剤、補強剤、老化防止剤、帯電防止剤などの添加剤を適宜配合することもできる。
【００２３】
（手順２）
この未加硫のゴム材料に導電性導電剤、発泡剤、加硫剤等を混練して得られたゴム組成物を、例えば、プレス成形、押出成形、射出成形などの方法により形成する。これらのうち特に好適な押出成形方法は、円筒形状の基体の周囲に、上記弾性体を円筒形状に成形して得る方法である。また、平面形状の弾性体を得る場合は、共押出が可能な押出成形機を用い、弾性層を形成するゴム組成物を基体と同時に押出し、平面形状の基体の表面に、平面形状の未発泡弾性体を得るようにする。そして、このような未発泡弾性体を所定の長さに切断し、平面形状および円筒形状のキャビティを有する金型に配置する。
【００２４】
（手順３）
上記弾性体に対して加熱処理による加硫・硬化を行い、上記基体の周りに上記金型の内周面に沿った形状を有する導電性弾性層を基体と一体化するように形成せしめて、目的の導電性弾性層を得る。
【００２５】
導電性弾性層として発泡体を得る場合には、上記（手順１）においてゴム材料に発泡剤を混練し、上記（手順３）において加硫の後に発泡させた後に硬化を行う。さらに、導電性弾性層の表面に生成されたスキン層を研磨および研削によって削除し、導電性弾性層の表面に気泡を有する弾性層を露出させる。これにより、導電性弾性層の表面硬度を低下させることができるとともに、疲労によるスキン層のひび割れを事前に防止することが可能となる。
【００２６】
なお、上記導電性弾性層において、導電性導電剤に電子導電性導電剤ではなくイオン導電性導電剤を使用する場合は、（手順１）の際に電子導電性導電剤の代わりにイオン導電性導電剤を混練させる。または、未加硫・未発泡のゴム材料内に電子導電性導電剤を分散させずに作製し、加熱処理して加硫・発泡・硬化させた弾性体にイオン導電性導電剤を溶解させた溶液を浸漬させることにより導電性弾性層を形成してもよい。
【００２７】
以上が一般的な導電性弾性層の製造方法である。このような製造方法を基本として本発実施形態のような導電性弾性層１０１を製造する方法としては、いくつかの態様がある。以下では、これらの態様の各々について詳細に説明する。
【００２８】
（１）熱硬化性樹脂によって形成された帯電ロール
図３（Ａ）は、熱硬化性樹脂によって形成された帯電ロール１００の縦断面図である。なお、導電性弾性層１０１内に表されているドットの密度は硬度の高低を意味しており、ドット密度が低いほど硬度が低いことを意味している。
図３（Ａ）に示すように、芯金１１０の周りには熱硬化性樹脂からなる導電性弾性層１０１が形成されている。この場合、両端部１００ａの硬度を中央部１００ｂよりも低くするためには、両端部１００ａの導電性弾性層１０１を形成する際に熱硬化性樹脂に加える熱量を中央部１００ｂのそれよりも少なくすればよい。つまり、両端部１００ａにおける熱硬化処理温度を中央部１００ｂにおけるそれよりも低くするか、或いは、両端部１００ａにおける熱硬化処理時間を中央部１００ｂのそれよりも短くする。具体的には、上記（手順３）において、加熱硬化によって導電性弾性層１０１を形成する際の供給熱量を部分的に異ならせることにより硬度を制御する。例えば、金型において、中央部１００ｂ側から加熱する加熱電源と、両端部１００ａ側から加熱する加熱電源とを設けておく。そして、両端部１０１ａに対しては中央部１０１ｂよりも低い温度を用いた熱硬化処理を施すか又は短時間の熱硬化処理を施す、というように、加熱電源の出力レベル或いは出力時間を適宜操作することにより供給熱量を異ならせればよい。
【００２９】
ところで、上述した隙間の発生をできる限り抑えるためには、両端部１００ａの硬度と中央部１００ｂの硬度をどの程度異ならせるか、とか、両端部１００ａと中央部１００ｂを区分する点をどこに位置させるか、ということが重要になるが、これらは実験或いは計算により適宜定めるようにすればよい。
例えば両端部１００ａと中央部１００ｂを区分する点をどこに位置させるかという点については、図３（Ａ）に示すように、ある点を境にして２段階の硬度に区分するようにしてもよいし、図３（Ｂ）に示すように、硬度に複数の段階を設けてもよいし、図３（Ｃ）に示すように、中央部１００ｂから両端部１００ａに進むに従って徐々に（無段階的に）硬度を低くするようにしてもよい。或いは、図３（Ｄ）に示すように、ある点から両端部１００ａに進むに従って硬度を低くしてもよいし、図３（Ｅ）に示すように、中央部１００ｂは一様な硬度で、両端部１００ａにおいて徐々に硬度を低くしてもよい。このような各種態様は以下に示す例においても同様に採用し得る。
【００３０】
（２）複数材料混合型樹脂によって形成された帯電ロール
図４は、２液混合型樹脂からなる帯電ロール１００の縦断面図である。
図４に示すように、芯金１１０の周りには、２液混合型樹脂によって形成された導電性弾性層１０１が形成されている。なお、導電性弾性層１０１内に表されているドットの密度は硬度の高低を意味しており、ドット密度が低いほど硬度が低いことを意味している。
２液混合型樹脂は、例えばポリオール成分とポリイソシアネート成分とからなるウレタン等であり、これらポリオール成分とポリイソシアネート成分の配合比率を変えることによって硬度の高低を調整することができる。従って、硬度の異なる樹脂部材を製作し、これに芯金１１０を挿入し固定することにより、両端部１００ａの硬度が中央部１００ｂよりも低い帯電ロール１００を製造することができる。
【００３１】
（３）発砲樹脂によって形成された帯電ロール
図５は、発泡樹脂によって形成された帯電ロール１００の縦断面図である。
導電性弾性層１０１は発泡樹脂（スポンジ）によって形成されており、更にその外周面は、抵抗層として機能するチューブ状部材（図示略、以下、抵抗チューブという）によって被覆されている。ここで、図５に示すように、両端部１００ａの発泡樹脂の発泡径は、中央部１００ｂの発泡樹脂の発泡径よりも大きくなっている。発泡径が大きいほど発泡樹脂の硬度は低くなるから、中央部１００ｂよりも両端部１００ａの方が硬度が低いことになる。
このような発泡樹脂の具体的な作成手順としては、例えば上記（手順２）において、混入する発泡剤の量が異ならせることにより発泡径の大きさが異なる発泡樹脂を得たのち、発泡径の大きな発泡樹脂を両端部１００ａに位置するように、そして、発泡径の小さな発泡樹脂を中央部１００ｂに位置するように抵抗チューブに圧入すればよい。
また、上記（手順３）において、発泡させる際の供給熱量を部分的に異ならせることにより発泡倍率を調整することもできる。具体的には、金型において、未発泡弾性層を中央部１００ｂ側から加熱する加熱電源と、両端部１００ａ側から加熱する加熱電源とを設け、加熱電源の出力を操作することにより供給熱量を異ならせて発泡倍率を調整すればよい。また、未発泡樹脂に機械的に気泡をドープする場合には、未発泡樹脂の両端部において中央部よりも気泡が多くなるように気泡を混入しながら発泡樹脂を成形すればよい。
【００３２】
（４）導電性ブラシによって形成された帯電ロール
図６は、導電性ブラシによって形成された帯電ロール１００の縦断面図である。
図６に示すように、芯金１１０の周りには多数の導電性ブラシが植毛され、更にこの導電性ブラシを覆うように抵抗チューブ１０２が被せられている。両端部１００ａにおける導電性ブラシの植毛密度は中央部１００ｂにおける導電性ブラシの植毛密度よりも小さくなっている。これによって、中央部１００ｂよりも両端部１００ａの方が硬度が低くなっている。
【００３３】
（５）導電性ゴムによって形成された帯電ロール
図７は、導電性ゴムによって形成された帯電ロール１００の縦断面図である。
図７に示すように、芯金１１０は導電性ゴムによって被覆され、更にその外周面は抵抗チューブ１０２によって覆われている。
図７（Ａ）に示す両端部１００ａの導電性ゴムには、その外周面から芯金１１０の方向に延びる複数の切り欠き部が形成されている。これによって、導電性弾性層１０１の両端部１００ａは中央部１００ｂよりも硬度が低くなっている。この切り欠き部の深さは、所望の硬度が得られるように、実験的或いは計算で決定すればよい。この切り欠き部は、外周面から芯金１１０の方向に垂直に延びるのではなく、図７（Ｂ）に示すようにやや斜めに延びるように形成してもよい。また、この切り欠き部は、導電性ゴムの外周面に形成されるのではなく、図７（Ｃ）に示すように、導電性ゴムの両端面に形成されていてもよい。また、切り欠き部を設けることによって硬度を低くするのではなく、図７（Ｄ）に示すように、両端部１００ａの導電性ゴムの内部に複数の空洞を形成することによって硬度を低くしてもよい。
【００３４】
図７に示した例は、単一種類の導電性ゴムを加工して導電性弾性層１０１の硬度を調整する方法であったが、そうではなくて、例えば硬度が異なる複数種類の導電性ゴムを利用して導電性弾性層１０１を形成してもよい。即ち、図８に示すように、両端部１００ａは硬度が低い種類の導電性ゴムによって形成し、中央部１００ｂは硬度が高い種類の導電性ゴムによって形成するようにしてもよい。このように硬度の異なる種類のゴムを得るには、例えば上記（手順２）において、軟化剤・可塑剤を配合して硬度を低く調整すればよい。硬度の異なる導電性弾性層を製作した後は、これに芯金１１０を挿入し固定することにより、両端部１００ａの硬度が中央部１００ｂよりも低い帯電ロール１００を製造することができる。なお、軟化剤・可塑剤としては、ナフテンオイル、パラフィンオイル等があるが、いずれを用いても良い。
【００３５】
本発明は上述した実施形態に限定されず、例えば、以下のような変更が可能である。
図７又は図８に示した導電性ゴムの代わりに、導電性のエラストマーを用いてもよい。
軸方向中央部の硬度よりも軸方向両端部の硬度が低いロール部材は、図９に示すような帯電ロールとして利用することができるほか、転写ロールとしても利用することが可能である。また、転写ロールとして利用する時には、トナー像を中間転写ベルトに転写するための１次転写ロールとして利用してもよいし、中間転写ベルト上のトナー像を記録紙に転写するための２次転写ロールとして利用してもよい。
例えば図９に示したような画像形成装置において、感光体ドラム１、帯電装置２、現像装置４及びクリーナー８という装置群は、画像形成装置本体に対して着脱交換自在のカートリッジ装置として構成されている。この場合、画像形成装置内部の所定の位置にカートリッジ装置を装着することにより、カートリッジ装置側と画像形成装置本体側とが機械的・電気的に連携して動作することになる。従って、上記帯電装置２００は、自装置２００を含むカートリッジ装置として製造・流通することもある。
【００３６】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、簡易な構成でロール部材と像担持体との間の隙間の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る帯電装置を示す図である。
【図２】帯電ロールを感光体ドラムに付勢したときの帯電ロールの断面を模式的に示した図である。
【図３】熱硬化性樹脂によって形成された帯電ロールの縦断面図である。
【図４】２液混合型樹脂からなる帯電ロールの縦断面図である。
【図５】発泡樹脂によって形成された帯電ロールの縦断面図である。
【図６】導電性ブラシによって形成された帯電ロールの縦断面図である。
【図７】導電性ゴムによって形成された帯電ロールの縦断面図である。
【図８】導電性ゴムによって形成された帯電ロールの縦断面図である。
【図９】従来の画像形成装置の構成を示す図である。
【図１０】感光体ドラムと帯電ロールの回転軸に垂直な方向から、これらの外周表面が接触している部分を視た時の様子を示す図である。
【符号の説明】
１００・・・帯電ロール、１１０・・・芯金、１０１・・・導電性弾性層、１００ａ・・・両端部、１００ｂ・・・中央部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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