(57)【要約】【課題】導電性基層の外周面上の凹部の存在によって帯電音の発生防止が図られてなる帯電ロールを、より安定的に且つ確実に製造し得る方法を提供する。【解決手段】導電性弾性体材料を用いて、軸体の周りに、導電性基層を設けると共に、この導電性基層の外周面上に、微小な凹部と凸部とを多数形成した後、別途に準備された、抵抗調整層を与える抵抗調整層形成チューブを、かかる導電性基層上に外嵌せしめて、導電性基層の外周面に形成された多数の凹部内に空気を閉じ込めた状態で、導電性基層の外周面に対して、抵抗調整層形成チューブを密着せしめることにより、導電性基層の外周面上に、抵抗調整層形成チューブからなる前記抵抗調整層を積層形成するようにした。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体の周りに導電性基層が設けられ、更に、該導電性基層の外周面上に、抵抗調整層が形成されて構成され、像担持体に外周面を接触せしめた状態で、直流電圧と交流電圧とを重ね合せて印加せしめることにより、該像担持体の表面を帯電させるようにした帯電ロールを製造する方法であって、
導電性弾性体材料を用いて、前記軸体の周りに、前記導電性基層を設ける工程と、
該軸体の周りに設けられた導電性基層の外周面を粗面化して、該導電性基層の外周面に、微小な凹部と凸部とを多数形成する工程と、
半導電性弾性体材料を用いて、前記抵抗調整層を与える抵抗調整層形成チューブを準備する工程と、
該抵抗調整層形成チューブを、前記軸体の周りに設けられた導電性基層上に外嵌せしめて、該導電性基層の外周面に形成された前記多数の凹部内に空気を閉じ込めた状態で、該導電性基層の外周面に対して、該抵抗調整層形成チューブを密着せしめることにより、該導電性基層の外周面上に、該抵抗調整層形成チューブからなる前記抵抗調整層を積層形成する工程と、
を含むことを特徴とする帯電ロールの製造方法。
【請求項２】
前記導電性基層の外周面が、Ｒｚ：５０〜５００μｍの表面粗さを有するように粗面化されている請求項１に記載の帯電ロールの製造方法。
【請求項３】
前記抵抗調整層形成チューブが、半導電性弾性体材料を用いて、前記軸体の周りに設けられた導電性基層の外径よりも大きな内径を有する熱収縮性のチューブとして形成され、かかる抵抗調整層形成チューブが、該導電性基層に外嵌せしめられた後、加熱されることにより、その熱収縮性に基づいて縮径せしめられて、該導電性基層の外周面に対して密着せしめられるようになっている請求項１又は請求項２に記載の帯電ロールの製造方法。
【請求項４】
前記抵抗調整層形成チューブが、半導電性弾性体材料を用いて、前記軸体の周りに設けられた導電性基層の外径よりも小さな内径を有するように形成され、そして、かかる抵抗調整層形成チューブが、その内部に導入される圧力空気によって、該導電性基層の外径よりも大なる内径となるように弾性変形せしめられた状態で、該導電性基層に外挿された後、圧力空気の作用を解除することにより、弾性変形状態からの復元力に基づいて、該導電性基層の外周面に対して密着せしめられるようになっている請求項１又は請求項２に記載の帯電ロールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機やプリンター、ファクシミリ等の画像形成装置において、電子写真感光体や静電記録誘電体等からなる像担持体を帯電させるために用いられる帯電ロールの製造方法に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、電子写真方式を利用した複写機やプリンター、ファクシミリ等の画像形成装置においては、帯電ロールが感光体（ドラム）等の像担持体に接して回転するように設けられ、かかる像担持体表面を帯電せしめるようにした構造のものがある。即ち、そのような帯電ロールは、静電潜像の形成される像担持体に対する帯電方式の一つであるロール帯電方式において用いられるものであって、像担持体表面に電圧印加した帯電ロールを押し当てて、接触せしめつつ、それら像担持体と帯電ロールとが、相互に回転するようにすることによって、像担持体表面を帯電せしめるようになっている。
【０００３】
そして、そのような帯電ロールにあっては、導電体たる軸体（芯金）の周りに、所定の導電性フィラーが含有せしめられた、低硬度のゴム材料等からなる導電性基層が、所定の厚さで設けられると共に、かかる導電性基層の外周面上に抵抗調整層が設けられ、更に必要に応じて、それら導電性基層と抵抗調整層との間に電極層が、また抵抗調整層の外周面上に保護層が、それぞれ積層形成されてなる構造が、一般に採用されている。
【０００４】
ところで、上記のような構造とされた帯電ロールを用いて、実際に、像担持体の表面を帯電せしめる方法の一つとして、帯電ロールに直流電圧と交流電圧を重ね合わせて印加する電圧印加方式を採用してなる方法がある（例えば、特許文献１参照）。即ち、この方法は、帯電ロールの外周面を像担持体の表面に接触せしめた状態で、かかる帯電ロールに、直流電源及び交流電源から、直流電圧と交流電圧（正弦波）とを重ね合わせて印加して、像担持体を回転させることにより、像担持体表面の全面に、電荷を付与するようにしたものである。
【０００５】
このような帯電方法が採用される場合、帯電ロールに交流電圧が印加されていることによって、像担持体表面上の帯電の安定化が有利に図られ得るのであるが、その反面、近年における複写機やプリンター等の高性能化に伴って、以下の如き問題が生ぜしめられている。
【０００６】
すなわち、よく知られているように、帯電ロールに直流電圧と交流電圧とを重ね合わせて印加すると、その交流電界により、帯電ロールと像担持体との間に、交流の極性変化（周波数）に従って互いに引き合う力が生ぜしめられ、それによって、像担持体が振動させられ、また、その振動の周波数は、交流電圧の周波数の上昇に伴って大きくなる。そして、そのような像担持体の振動は、交流電圧の周波数が２００Ｈｚ程度までは、その振動周波数が可聴領域の範囲からはずれた４００Ｈｚ程度が主体となるため、特に問題とならないのであるが、交流電圧の周波数が２００Ｈｚを越えるようになると、像担持体の振動周波数が可聴領域内に達し、そして交流電圧の周波数がそれよりも更に上昇するに従って、像担持体が、事務機に要求される音圧レベルを上回る騒音を伴って、激しく振動せしめられることとなる。そのため、解像度の高度化による画像品質の向上やコピー乃至はプリント速度の高速化の要求に対応すべく、２０００Ｈｚ程度までの高い周波数の交流電圧が印加される高性能複写機や高性能プリンター等においては、像担持体の振動がより激しく生ぜしめられ、それによって、大きな騒音が発生するといった問題が惹起されていたのである。
【０００７】
そこで、そのような帯電ロールによる像担持体表面の帯電時に生ぜしめられる騒音、所謂帯電音の発生を防止乃至は低減せしめるための対策として、従来から、円筒形形状を呈する像担持体の内孔内に、その内径と略同一外径を有するアルミ棒等を挿入、装着せしめて、像担持体の重量の増大を図ることにより、像担持体の振動を抑制させること等が考えられ、また、実際にも行なわれている。
【０００８】
しかしながら、かくの如き帯電音防止対策を実施する場合には、アルミ棒を新たに用いる分だけ、像担持体の構成部品の部品点数が増加するだけでなく、そのようなアルミ棒を像担持体の内孔内に挿入するための余分な作業を行なわなければならなかったのであり、また、アルミ棒の挿入によって重量が増大せしめられた像担持体を駆動させるのに、より大きな力が必要となり、それによって、画像形成装置の駆動時における消費電力が増加せしめられるといった不具合も、生じていたのである。
【０００９】
一方、帯電音の防止乃至は抑制には、帯電ロールの硬度を低下せしめることが有効であることも知られており、この低硬度化による帯電音防止対策が講じられた帯電ロールとして、導電性基層の外周面に、複数の凹部が、形状、大きさ、配列において、所定の規則性をもって設けられてなる構造の帯電ロールがある（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
すなわち、この帯電ロールにあっては、導電性基層の外周面に、複数の凹部が所定の規則性をもって設けられていることによって、導電性基層の全周における体積抵抗の均一化を可及的に図りつつ、導電性基層の表層部の硬度が低減せしめられて、帯電ロール全体の低硬度化が達成されるようになっているのである。そして、このような帯電ロールを用いることによって、円筒形形状を呈する一般的な像担持体の使用が可能となり、以て、内孔内にアルミ棒が挿入されてなる像担持体の使用によって生ずる、前述せる如き種々の問題が一挙に解消され得ることとなるのである。
【００１１】
ところが、このような帯電ロールにあっては、先ず、外周面に複数の凹部が形成された導電性基層が軸体の周りに設けられて、所謂ベースロールが形成され、次いで、抵抗調整層の形成材料が所定の溶媒に溶解又は分散せしめられて調整された塗料が、かかるベースロールの外周面上に塗布された後、或いはそのような塗料中にベースロールが浸漬された後、乾燥せしめられて、導電性基層の外周面上に抵抗調整層が積層形成されることによって、作製されるようになっているところから、抵抗調整層の形成時に、その形成材料からなる塗料が、導電性基層の外周面に設けられた凹部内に侵入し、乾燥固化せしめられて、かかる凹部が、抵抗調整層の一部にて埋まってしまう恐れがあったのである。そして、そうなった場合には、導電性基層の外周面に設けられた凹部が実質的に消失してしまうために、そのような凹部の存在によって、導電性基層、ひいては帯電ロール全体を低硬度化せしめて、帯電音の発生防止を図ることが、極めて困難となってしまうのである。
【００１２】
【特許文献１】
特開昭６３−１４９６６８号公報
【特許文献２】
特開平８−１７９５８９号公報
【００１３】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、導電性基層の外周面に設けられた凹部の存在によって、帯電音の発生防止が図られてなる帯電ロールを、より安定的に且つ確実に製造し得る方法を提供することにある。
【００１４】
【解決手段】
そして、本発明にあっては、かかる課題の解決のために、軸体の周りに導電性基層が設けられ、更に、該導電性基層の外周面上に、抵抗調整層が形成されて構成され、像担持体に外周面を接触せしめた状態で、直流電圧と交流電圧とを重ね合せて印加せしめることにより、該像担持体の表面を帯電させるようにした帯電ロールを製造する方法であって、（ａ）導電性弾性体材料を用いて、前記軸体の周りに、前記導電性基層を設ける工程と、（ｂ）該軸体の周りに設けられた導電性基層の外周面を粗面化して、該導電性基層の外周面に、微小な凹部と凸部とを多数形成する工程と、（ｃ）半導電性弾性体材料を用いて、前記抵抗調整層を与える抵抗調整層形成チューブを準備する工程と、（ｄ）該抵抗調整層形成チューブを、前記軸体の周りに設けられた導電性基層上に外嵌せしめて、該導電性基層の外周面に形成された前記多数の凹部内に空気を閉じ込めた状態で、該導電性基層の外周面に対して、該抵抗調整層形成チューブを密着せしめることにより、該導電性基層の外周面上に、該抵抗調整層形成チューブからなる前記抵抗調整層を積層形成する工程とを含むことを特徴とする帯電ロールの製造方法を、その要旨とするものである。
【００１５】
すなわち、この本発明に従う帯電ロールの製造方法にあっては、外周面上に微小な凹部と凸部とが多数形成された導電性基層を、軸体の周りに設けて、ベースロールを作製した後、このベースロールに対して、抵抗調整層を与える抵抗調整層形成チューブを外嵌せしめて、導電性基層の外周面に形成された多数の凹部内に空気を閉じ込めた状態で、ベースロールの外周面に、抵抗調整層形成チューブを密着せしめることにより、抵抗調整層を、導電性基層の外周面上に積層するようにしたものであるところから、例えば、ベースロールの外周面に、抵抗調整層を与える材料を含んで調整された塗料を塗布したり、かかる塗料中にベースロールを浸漬したりして、導電性基層の外周面上に抵抗調整層を形成する場合とは異なって、導電性基層の外周面に設けられた凹部が、抵抗調整層の一部にて埋まってしまうようなことが有利に解消され得るのである。そして、それによって、導電性基層の外周面上に抵抗調整層を積層形成せしめた状態下において、かかる導電性基層の外周面上に、多数の凸部と、内部に空気が閉じ込められた凹部の多数とが、互いに隣り合って位置するようにして、常に、確実に形成され得ることとなるのである。
【００１６】
それ故、かかる製造方法にて製造された帯電ロールにおいては、所定の画像形成装置に装着された状態下で、像担持体表面の帯電時において像担持体が振動せしめられた際に、導電性基層の外周面に設けられた凸部が、かかる像担持体の振動に伴って、隣りに位置する凹部内に、一部の部位をはみ出させつつ、柔らかいばね特性をもって弾性変形せしめられ得るのであり、そして、そのような凸部の弾性変形によって、像担持体の振動が有利に吸収され得て、かかる像担持体の振動の低減が、効果的に図られ得るのである。
【００１７】
従って、このような本発明に従う帯電ロールの製造方法によれば、導電性基層の外周面に設けられた凹部の存在によって、帯電音の発生防止が図られてなる帯電ロールが、より安定的に且つ確実に製造され得ることとなるのである。
【００１８】
なお、かくの如き本発明に従う帯電ロールの製造方法の好ましい態様の一つによれば、前記導電性基層の外周面が、Ｒｚ：５０〜５００μｍの表面粗さを有するように粗面化されることとなる。
【００１９】
このような構成を有する帯電ロールの製造方法によれば、導電性基層の外周面に形成される多数の凸部と凹部とが、接触せしめられる像担持体の振動を十分に吸収可能な弾性変形量を確保し得る高さや深さをもって構成され得ると共に、そのような凸部や凹部の形成によって生ずる、帯電ロール全体における周方向の体積抵抗のムラが可及的に小さく為され得るのであり、それによって、帯電ロールにて帯電せしめられる像担持体の帯電ムラに起因する画像の濃度ムラの発生を効果的に防止しつつ、帯電音の発生を、より有利に防止乃至は抑制することが出来る帯電ロールを、より有利に製造可能となるのである。
【００２０】
また、本発明に従う帯電ロールの製造方法においては、導電性基層の外周面上に、抵抗調整層形成チューブからなる抵抗調整層を積層形成するに際して、有利には、抵抗調整層形成チューブを、半導電性弾性体材料を用いて、軸体の周りに設けられた導電性基層の外径よりも大きな内径を有する熱収縮性のチューブとして形成し、かかる抵抗調整層形成チューブを、該導電性基層に外嵌した後、加熱することにより、熱収縮性に基づいて縮径せしめて、該導電性基層の外周面に対して密着せしめる手法が、採用されるか、若しくは、抵抗調整層形成チューブを、半導電性弾性体材料を用いて、軸体の周りに設けられた導電性基層の外径よりも小さな内径を有するように形成し、そして、かかる抵抗調整層形成チューブを、その内部に圧力空気を導入して、該導電性基層の外径よりも大なる内径となるように弾性変形せしめた状態で、該導電性基層に外嵌した後、圧力空気の作用を解除することにより、弾性変形状態からの復元力に基づいて、該導電性基層の外周面に対して密着せしめる手法が、採用される。これらの手法を採用することによって、抵抗調整層が、導電性基層の外周面に対して、該外周面に形成された多数の凹部内に空気を閉じ込めた状態で、より容易に且つ確実に積層形成され得ることとなるのである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
ところで、図１には、本発明手法に従って製造された帯電ロールの一例が、軸心に直角な方向の断面において示されている。この例示の帯電ロール１０は、金属製の軸体１２を有しており、その外周面上に、導電性弾性体からなる導電性基層１４が設けられ、更に、この導電性基層１４の外周面上に、半導電性弾性体からなる抵抗調整層１６が形成されている。即ち、かかる帯電ロール１０にあっては、軸体１２の周りに、ロール径方向の内側から外側に向かって、導電性基層１４と抵抗調整層１６とが、それぞれ、所定の厚さにおいて、順次、一体的に積層形成されてなる構造を有して、構成されているのである。
【００２２】
そして、この軸体１２の外周面上に、導電性基層１４と抵抗調整層１６とが、順次、一体的に積層されてなる帯電ロール１０においては、図２に示される如く、従来ロールと同様に、像担持体２２の外周面に接触せしめられるように、所定の画像形成装置に装着されて、直流電源及び交流電源から、直流電圧と交流電圧とが重ね合わされて印加された状態で、像担持体２２の回転に伴って、それと相対回転せしめられることにより、像担持体２２表面の全面を帯電させ得るようになっているのである。
【００２３】
なお、このような帯電ロール１０では、内部から表面への各種配合剤等の滲み出しを防止すると共に、ロール表面の粘着性を低下させて、像担持体２２に対する汚染や固着等を阻止することを目的として、抵抗調整層１６の外周面上に、公知の材料からなる保護層が設けられていても、何等差し支えない。
【００２４】
而して、図１からも明らかなように、本実施形態の帯電ロール１０にあっては、特に、導電性基層１４の外周面上に、微小な凸部１８が、互いに独立して、多数設けられていると共に、それら多数の凸部１８の隣り合うもの同士の間に、各凸部１８に対応した形状を有する微小な凹部２０が、それぞれ、形成されている。換言すれば、導電性基層１４の外周面上に、微小な凸部１８の多数が、一体形成されていると共に、微小な凹部２０が、それら各凸部１８の周りに幾つか位置せしめられるようにして、設けられており、以て、かかる導電性基層の１４の外周面が、粗面化されているのである。なお、凸部１８や凹部２０のそれぞれの形状は、例示のものに、何等限定されるものではない。
【００２５】
そして、そのような導電性基層１４の外周面に設けられた凸部１８にあっては、導電性基層１４が、導電性弾性体にて形成されていることによって、外力が加えられた際に、弾性変形せしめられ得るようになっており、しかも、そのような弾性変形状態下で、一部の部位が、周りに位置する凹溝１８内にはみ出され得るようになっているために、柔らかいばね特性が発揮され得るように構成されているのである。
【００２６】
かくして、本実施形態の帯電ロール１０にあっては、図２及び図３に示されるように、像担持体２２の外周面に接触せしめられた状態下での、像担持体２２表面の帯電時において、像担持体２２が振動せしめられた際に、導電性基層１４の外周面に設けられた多数の凸部１８が、像担持体２２から、その振動に伴って加えられる外力によって、周りに位置する凹部２０内に、一部の部位をはみ出させつつ、側方に膨出するように弾性変形せしめられた状態（図３に示される状態）と、その弾性変形が復元せしめられた状態（図２に示される状態）とを繰り返しながら変形せしめられ、以て、そのような凸部１８の弾性変形時において、柔らかいばね特性が発揮され得るようになっている。そして、かくの如き凸部１８の繰り返し弾性変形によって、像担持体２２の振動が吸収されて、かかる像担持体２２の振動の低減が、効果的に図られ得るようになっているのである。
【００２７】
ところで、このような構造とされた本実施形態の帯電ロール１０を製造する際には、例えば、以下の手順で、その作業が進められることとなる。
【００２８】
すなわち、先ず、図４に示されるように、公知の円筒金型２４内に、予め所定の導電性接着剤にて表面が接着処理された、導電性を有する金属棒等からなる軸体１２がセットされた後、導電性基層１４を与える導電性基層形成材料が注入されて、加熱されることにより、導電性基層形成材料に対する加硫操作を行なって、軸体１２の外周面上に、導電性基層１４が形成されてなるベースロール２６が、作製される。
【００２９】
なお、このベースロール２６における導電性基層１４を形成する導電性基層形成材料には、かかる形成材料として従来から用いられるものと同様な材料、例えば、所定の弾性体材料に対して、各種の導電性フィラーが配合されて、調製される導電性弾性体材料が、用いられる。
【００３０】
そして、かかる導電性弾性体材料を与える弾性体材料としては、例えば、ヘタリ等が防止され、且つ導電性基層１４の硬度が低く調整され得る、公知の各種ゴム材料、例えば、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ポリノルボルネンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム等の合成ゴムや、天然ゴムのうちの何れか１種を単独で用いて、若しくはそれらの２種以上を組み合わせて、混合せしめてなるゴム材料が用いられるのである。また、導電性フィラーとしては、カーボンブラック、グラファイト、金属粉、導電性金属酸化物（例えば、導電性酸化スズ、導電性酸化チタン、導電性酸化亜鉛）等の電子導電剤等が用いられ、このような導電性フィラーが、上記の各種ゴム材料に対して、従来と同様な配合比率をもって配合されて、体積抵抗率が一般に１０６  Ωｃｍ以下程度に調整されると共に、プロセスオイルや液状ポリマー等の軟化剤が多量に配合されることにより、硬度が、有利には、１０〜４０度（Ｈｓ：ＪＩＳ  Ａ）以下程度にまで低くされて、導電性ゴム材料が調製される。そして、かくの如くして調整された導電性ゴム材料が、導電性基層１４の形成材料として、用いられるのである。
【００３１】
これによって、ベースロール２６、ひいてはそれを用いて作製される帯電ロール１０に対して、低硬度乃至は柔軟性と導電性とが付与せしめられることとなるのである。なお、そのような導電性基層１４の形成材料には、従来より公知の加硫剤、加硫助剤、充填剤、加工助剤等の各種の配合剤や添加剤等が、必要に応じて、通常の配合比率をもって、更に添加、混合せしめられる。
【００３２】
次に、上述の如くして形成されたベースロール２６の表面に対して、公知の研磨材を用いた研磨加工が行なわれて、ベースロール２６の表面を構成する導電性基層１４の外周面が粗面化されることにより、かかる導電性基層１４の外周面上に、微小な凸部１８が、互いに独立して、多数設けられると共に、それら多数の凸部１８の隣り合うもの同士の間に、各凸部１８に対応した形状を有する微小な凹部２０が、それぞれ、形成される（図１及び図５参照）。
【００３３】
なお、本工程で、導電性基層１４の外周面上に形成される多数の凸部１８の高さや、その周りに位置するように設けられる多数の凹部２０の深さは、粗面化された導電性基層１４の外周面の表面粗さに基づいて決定されるところであるが、ここでは、この導電性基層１４の外周面が、好ましくは、Ｒｚ：５０〜５００μｍ程度の表面粗さを有するように、粗面化されることとなる。
【００３４】
何故なら、導電性基層１４の外周面が、Ｒｚ：５０μｍを下回る表面粗さとされている場合には、凸部１８の高さや凹部２０の深さが過小なものとなってしまうため、帯電ロール１０に押圧力が加えられた際に、凹部２０内に、一部をはみ出させつつ弾性変形せしめられる凸部１８の十分な弾性変形量を確保することが難しくなり、それ故に、そのような凸部１８の弾性変形によって、像担持体２２の振動を十分に吸収することが困難となって、かかる像担持体２２の振動の低減によって得られる、後述する如き帯電音の防止乃至は抑制効果が不十分なものとなってしまうからである。一方、導電性基層１４の外周面が、Ｒｚ：５００μｍを上回る表面粗さとされている場合には、今度は、凸部１８の高さや凹部２０の深さが過大となって、導電性基層１４における凸部１８の形成部位と凹部２０の形成部位との間での体積抵抗に大きな差異が生じ、そのために、帯電ロール１０の周方向における体積抵抗のバラツキが大きくなって、そのような帯電ロール１０にて帯電せしめられた像担持体に帯電ムラが発生し、その結果として、画像形成装置において、濃度ムラのある画像が出力される恐れが大きくなるといった不具合が生ずることとなるからである。
【００３５】
なお、上述の如く、本実施形態では、ベースロール２６の表面に対する研磨加工を行なうことにより、導電性基層１４の外周面が粗面化されて、その外周面上に、微小な凸部１８と凹部２０とが多数形成されるようになっていたが、例えば、ベースロール２６の表面に対する研磨加工以外の手法にて、導電性基層１４の外周面を粗面化しても良いのであり、また、ベースロール２６の作製に際して、導電性基層１４の外周面を与える内周面が粗面化された円筒金具２４を用いることによって、導電性基層１４の形成と同時に、その外周面を粗面化して、かかる導電性基層１４の外周面上に、微小な凸部１８と凹部２０とを多数形成することも、可能である。
【００３６】
そして、このようなベースロール２６の作製工程に前後して、或いはそれと並行して、抵抗調整層１６を形成する抵抗調整層形成チューブ２８（図５参照）が、準備されるのであるが、この抵抗調整層形成チューブ２８は、例えば、抵抗調整層１６を形成する抵抗調整層形成材料を用いた公知の押出成形手法等にて、容易に形成されて、準備されることとなる。
【００３７】
また、そのような押出成形に使用される抵抗調整層形成材料には、抵抗調整層１６の形成材料として従来から用いられるものと同様な材料、例えば、非発泡性の弾性体材料に対して、各種の導電剤が配合されて、調製される非発泡性導電性弾性体材料が、用いられる。
【００３８】
すなわち、そのような抵抗調整層形成材料としては、例えば、ニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム等のゴム材料に、導電剤、好ましくはイオン導電剤や、帯電防止剤等が配合されて、体積抵抗率が一般に１０７  〜１０１０Ωｃｍ程度に調整され、更には公知の各種の配合剤や添加剤等が、従来と同様な配合割合にて、それぞれ配合されてなる非発泡性の半導電性ゴム材料が使用される。また、そのような半導電性ゴム材料に配合されるイオン導電剤としては、トリメチルオクタデシルアンモニウムパークロレート、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド等の第４級アンモニウム塩や、過塩素酸リチウム、過塩素酸カリウム等の過塩素酸塩等が、更に帯電防止剤としては、テトラアルキルアンモニウム塩、リン酸エステル、脂肪族アルコールサルフェート塩、脂肪族多価アルコール、ＢＮ錯体等が、それぞれ、適宜に選択され、それらが、従来と同様な配合比率にて、用いられることとなる。
【００３９】
このような半導電性ゴム材料を用いて、抵抗調整層１６を与える抵抗調整層形成チューブ２８が形成されていることにより、かかる抵抗調整層形成チューブ２８が、拡径方向に弾性変形可能とされるのであり、また、この抵抗調整層形成チューブ２８にて、抵抗調整層１６が形成されることによって、帯電ロール１０の電気抵抗が適正な範囲に制御されて、耐電圧性（耐リーク性）が高められ得ることとなるのである。なお、ここでは、抵抗調整層形成チューブ２８が、ベースロール２６の外径、つまり導電性基層１４の外径よりも所定寸法だけ小さな内径を有するように、形成される。
【００４０】
そして、抵抗調整層形成チューブ２８が形成されたら、図５に示されるように、抵抗調整層形成チューブ２８の内部に、図示しないコンプレッサ等から、圧力空気が送り込まれて、かかるチューブ２８が、ベースロール２６の外径よりも大なる内径となるように、弾性変形せしめられた状態で、前記円筒金型２４から離型されたベースロール２６の導電性基層１４上に外嵌せしめられる。
【００４１】
その後、抵抗調整層形成チューブ２８内部への圧力空気の送込みが停止せしめられて、抵抗調整層形成チューブ２８が、弾性変形状態からの復元力に基づいて、導電性基層１４の外周面に対して密着せしめられ、それによって、導電性基層１４の外周面上に、抵抗調整層形成チューブ２８からなる抵抗調整層１６が積層形成される。このとき、ベースロール２６の表面には、抵抗調整層１６を接着するための導電性接着剤層等が、何等設けられておらず、それ故に、導電性基層１４の外周面上に設けられた多数の凹部２０は、その開口部が、導電性基層１４の外周面上に積層された抵抗調整層１６の内周面にて閉塞せしめられることにより、内部に空気が閉じ込められた状態とされるのである。
【００４２】
かくして、図１に示される如く、軸体１２の周りに、ロール径方向の内側から外側に向かって、導電性弾性体からなる導電性基層１４と半導電性弾性体からなる抵抗調整層１６とが、それぞれ、順次、一体的に積層形成されると共に、導電性基層１４の外周面上に、多数の凸部１８と、内部に空気が閉じ込められた凹部２０の多数とが、互いに隣り合って位置するように、確実に形成されてなる、目的とする帯電ロール１０が、得られることとなるのである。
【００４３】
なお、このような帯電ロール１０においては、その用途等に応じて、導電性基層１４と抵抗調整層１６の厚さが、それぞれ、適宜に決定されるところではあるが、ここでは、抵抗調整層１６の厚さが、３０〜１０００μｍ程度とされていることが望ましい。
【００４４】
何故なら、抵抗調整層１６の厚さ：ｔが３０μｍを下回る場合には、抵抗調整層１６が薄過ぎるために、帯電ロール１０を像担持体２２に押し付けるように接触させた際に、帯電ロール１０の外周面（抵抗調整層１６の外周面）における、導電性基層１４の外周面上の各凸部１８の形成部位に対応した位置に、それら各凸部１８の先端部分に対応した形状の突出部が形成されて、かかる帯電ロール１０の外周面の全体が凹凸形状となってしまい、それによって、帯電ロール１０と像担持体２２との間のニップ幅にバラツキが発生して、像担持体２２の帯電ムラが生ぜしめられ、その結果として、形成される画像に濃度ムラが惹起される恐れがあるからである。また、抵抗調整層１６の厚さ：ｔが、１０００μｍを上回る場合、今度は、抵抗調整層１６が過剰に厚くなり、そのために、帯電ロール１０に押圧力が加えられた際に、導電性基層１４の外周面上に微小な凸部１８の多くのものに対して同時に押圧力が及ぼされることとなり、それによって、導電性基層１４の外周面上に、多数の凸部１８と凹部２０とが設けられているにも拘わらず、像担持体２２の振動時に、導電性基層１４の全体において、それら凸部１８や凹部２０が何等設けられていない場合と同様な変形が生じ、それによって、凸部１８の弾性変形に基づいて発揮される像担持体２２の振動低減効果を十分に確保することが、困難となるからである。
【００４５】
なお、本実施形態では、上述せる如く、導電性基層１４（ベースロール２６）の外径よりも小さな内径を有するように形成された抵抗調整層形成チューブ２８が、圧力空気の作用により、導電性基層１４よりも大なる内径を有するように弾性変形せしめられた状態で、導電性基層１４上に外嵌された後、かかる圧力空気の作用が解除されることにより、導電性基層１４の外周面に対して密着せしめられ、以て導電性基層１４の外周面上に、抵抗調整層１６が積層形成されるようになっていたが、この抵抗調整層形成チューブ２８を用いた、導電性基層１４の外周面上への抵抗調整層１６の積層手法は、決して、これに限定されるものではない。
【００４６】
すなわち、例えば、抵抗調整層形成チューブ２８が、前記せる配合組成が多少変更せしめられた形成材料を用いた押出成形等により、導電性基層１４の外径よりも大きな内径を有する熱収縮性のチューブとして形成され、そして、この抵抗調整層形成チューブ２８が、導電性基層１４に外嵌せしめられた後、加熱されることにより、その熱収縮性に基づいて縮径せしめられて、導電性基層１４の外周面に対して密着せしめられ、以て、導電性基層１４の外周面上に、抵抗調整層形成チューブ２８からなる抵抗調整層１６が形成されるように為すことも、可能なのである。
【００４７】
かかる手法によっても、軸体１２の周りに、導電性基層１４と抵抗調整層１６とが積層形成されると共に、導電性基層１４の外周面上に、多数の凸部１８と、内部に空気が閉じ込められた凹部２０の多数とが、互いに隣り合って位置するように、確実に形成されてなる、目的とする帯電ロール１０が得られることとなるのである。
【００４８】
このように、本実施形態においては、目的とする帯電ロール１０が、導電性基層１４の外周面上に、多数の凸部１８と、内部に空気が閉じ込められた凹部２０の多数とが、互いに隣り合って位置するようにして、常に、確実に形成されつつ、製造され得るようになっているため、製造された帯電ロール１０において、多数の凸部１８が、像担持体２２の振動に伴って、柔らかいばね特性をもって、確実に弾性変形せしめられ得、それによって、像担持体２２の振動の低減が、安定的に図られ得るのであり、以て、そのような像担持体２２の激しい振動に起因して生ずる帯電音の発生が、より確実に防止され得るのである。
【００４９】
従って、かくの如き本実施形態によれば、導電性基層１４の外周面に設けられた多数の凸部１８と凹部２０の存在によって、帯電音の発生防止が図られてなる帯電ロール１０が、より安定的に且つ確実に製造され得ることとなるのである。
【００５０】
【実施例】
以下に、本発明の幾つかの実施例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。
【００５１】
実施例  １
先ず、下記の配合に従って、導電性基層形成材料と抵抗調整層形成材料とを、それぞれ調製した。
導電性基層形成材料の配合組成
スチレンブタジエンゴム                              １００重量部
カーボンブラック                                      ２５重量部
酸化亜鉛                                                ５重量部
ステアリン酸                                            １重量部
プロセスオイル                                      １３０重量部
硫黄                                                ０．３重量部
ジベンゾチアゾールジスルフィド（加硫促進剤）        １．５重量部
テトラメチルチウラムモノサルファイド（加硫促進剤）  ０．６重量部
抵抗調整層形成材料の配合組成
エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム    １００重量部
微粉シリカ〔ニップシールＶＮ３：日本シリカ（株）製〕  １０重量部
トリメチルオクタデシルアンモニウムパークロレート    ０．２重量部
ステアリン酸                                            １重量部
クレー    〔デキシークレー：白石カルシウム（株）製〕  ３０重量部
鉛丹                                                    ５重量部
エチレンチオウレア                                  １．５重量部
【００５２】
次いで、かくして調製された導電性基層形成材料と、公知の円筒金型と、ニッケルメッキを施した鉄製で、予め所定の導電性接着剤にて表面が接着処理された軸体（外径：６ｍｍ）とを用い、円筒金型内に、軸体をセットした後、かかる導電性基層形成材料を注入した。その後、それらを加熱して、導電性基層形成材料に対する加硫操作を行なって、軸体の外周面上に、導電性基層が形成されてなるベースロールを作製した。なお、かくして形成された導電性基層の厚さを２．５ｍｍとして、ベースロールの全体の外径を１１ｍｍとした。
【００５３】
引き続き、この作製されたベースロールの表面を、一般的な研磨材を用いた公知の手法により研磨加工して、ベースロールの表面を構成する導電性基層の外周面が、Ｒｚ：１００μｍの表面粗さを有するように粗面化することにより、かかる導電性基層の外周面上に、微小な凸部と凹部とを多数形成した。
【００５４】
一方、上述せるようにして調製された抵抗調整層形成材料と、公知の押出成形機とを用い、かかる押出成形機に抵抗調整層形成材料を供給して、押出成形を行なうと共に、加熱による加硫操作を行なって、抵抗調整層を与えるチューブを形成した。なお、かくして形成されたチューブの内径を１０．９ｍｍとした。
【００５５】
そして、かくして形成された、抵抗調整層を与えるチューブの内部に圧力空気を送り込んで、その内径を１１ｍｍを越える大きさに一時的に広げながら、円筒金型内から離型したベースロールの導電性基層に被せた後、チューブ内への圧力空気の送込みを停止して、チューブをベースロールの導電性基層の外周面に密着させた。これによって、軸体の周りに、導電性基層と抵抗調整層とが積層形成されてなり、且つ導電性基層の外周面上に、多数の凸部と、内部に空気が閉じ込められた凹部の多数とが、互いに隣り合って位置するようにして形成された、目的とする帯電ロール（実施例１）を作製した。なお、この実施例１の帯電ロールにおける抵抗調整層の厚さを５００μｍとし、また、帯電ロールの全体の外径を１２ｍｍとした。
【００５６】
実施例  ２
実施例１と同様な配合組成とされた導電性基層形成材料と抵抗調整層形成材料形成材料とを用いて、実施例１と同様に方法により、ベースロールを作製すると共に、抵抗調整層を与えるチューブを形成した。その後、この作製されたベースロールの表面を、実施例１と同様な方法により研磨して、導電性基層の外周面が、Ｒｚ：５０μｍの表面粗さを有するように粗面化することにより、かかる導電性基層の外周面上に、微小な凸部と凹部とを多数形成した。
【００５７】
引き続き、それら作製乃至は形成されたベースロールと抵抗調整層を与えるチューブとを用い、実施例１と同様な方法で、ベースロールにおける導電性基層の外周面上に、チューブを被せて、密着せしめ、以て、軸体の周りに、導電性基層と抵抗調整層が積層形成されてなり、且つ導電性基層の外周面上に、多数の凸部と、内部に空気が閉じ込められた凹部の多数とが、互いに隣り合って位置するようにして形成された、目的とする帯電ロール（実施例２）を得た。なお、導電性基層と抵抗調整層のそれぞれの厚さは、実施例１と同一とし、また、ベースロールの外径と、抵抗調整層を与えるチューブの内径、更には作製された帯電ロールの外径も、実施例と同一とした。
【００５８】
実施例  ３
実施例１と同様な配合組成とされた導電性基層形成材料と抵抗調整層形成材料形成材料とを用いて、実施例１と同様に方法により、ベースロールを作製すると共に、抵抗調整層を与えるチューブを形成した。その後、この作製されたベースロールの表面を、実施例１と同様な方法により研磨して、導電性基層の外周面が、Ｒｚ：５００μｍの表面粗さを有するように粗面化することにより、かかる導電性基層の外周面上に、微小な凸部と凹部とを多数形成した。
【００５９】
引き続き、それら作製乃至は形成されたベースロールと抵抗調整層を与えるチューブとを用い、実施例１と同様な方法で、ベースロールにおける導電性基層の外周面上に、チューブを被せて、密着せしめ、以て、軸体の周りに、導電性基層と抵抗調整層が積層形成されてなり、且つ導電性基層の外周面上に、多数の凸部と、内部に空気が閉じ込められた凹部の多数とが、互いに隣り合って位置するようにして形成された、目的とする帯電ロール（実施例３）を得た。なお、導電性基層と抵抗調整層のそれぞれの厚さは、実施例１と同一とし、また、ベースロールの外径と、抵抗調整層を与えるチューブの内径、更には作製された帯電ロールの外径も、実施例と同一とした。
【００６０】
比較例  １
実施例１と同様な配合組成とされた導電性基層形成材料と抵抗調整層形成材料形成材料とを用いて、実施例１と同様に方法により、ベースロールを作製すると共に、抵抗調整層を与えるチューブを形成した。
【００６１】
その後、作製されたベースロールの表面を何等研磨することなく、このベースロールと先に形成された抵抗調整層を与えるチューブとを用い、実施例１と同様な方法で、ベースロールにおける導電性基層の外周面上に、チューブを被せて、密着せしめ、以て、軸体の周りに、導電性基層と抵抗調整層とが積層形成されてなり、且つ導電性基層の外周面が平滑な円筒面とされた、目的とする帯電ロール（比較例１）を得た。なお、導電性基層と抵抗調整層のそれぞれの厚さは、実施例１と同一とし、また、ベースロールの外径と、抵抗調整層を与えるチューブの内径、更には作製された帯電ロールの外径も、実施例と同一とした。
【００６２】
そして、かくして得られた４種類の帯電ロール（実施例１〜３及び比較例１）を用いて、以下の方法により、各ロールの使用時における帯電音と画像形成性能とを、それぞれ、調べた。その結果を、下記表１に併せて示した。
帯電音
無響室内において、各帯電ロールを、回転可能に設置された感光体の外周面に押し当てた状態で、回転可能に設置し、感光体を、４５ｒｐｍの回転速度で回転駆動させることにより、各帯電ロールを連れ回り周りさせた状態で、交流２ｋＶｐ−ｐ  、直流−６００Ｖの電圧を、３００〜３６００Ｈｚの間で、３００Ｈｚ毎に交流電圧の周波数を変化させつつ印加して、感光体を帯電させ、その際に生ずる帯電音を、種々の周波数毎に、感光体と各帯電ロールの接触部から３０ｃｍ離隔した位置で、騒音計〔ＮＬ０１Ａ：リオン（株）製〕により測定した。
画像形成性能
レーザービームプリンター〔レーザーショットＬＢＰＡ４０４Ｅ：キャノン（株）製〕に、各帯電ロールを取り付けて、１５℃×１０％ＲＨの環境下で、ハーフトーン画像をそれぞれプリントアウトし、濃度ムラによる画像欠陥の有無を視認した。画像欠陥が生じないものを○、それが多少生じたものを△、それが際だって生じたものを×として、それぞれ評価した。
【００６３】
【表１】
2004245936.tif 000002
【００６４】
かかる表１からも明らかなように、実施例１及び実施例２の帯電ロールと比較例１の帯電ロールとを比較すると、それらは、何れも、画像形成性能において良好な評価が為されてはいるものの、帯電音については、交流電圧の周波数の変化に拘わらず、実施例１と実施例２の帯電ロールが、比較例１の帯電ロールよりも明らかに低い値となっていることが認められる。また、実施例３の帯電ロールと比較例１の帯電ロールを比較すると、画像形成性能において、実施例３の帯電ロールの評価が多少劣るものの、帯電音については、交流電圧の周波数の変化に拘わらず、実施例３の帯電ロールが、比較例１の帯電ロールよりも明らかに低い値となっていることが認められる。
【００６５】
これらの事実は、本発明手法に従って製造された帯電ロールにおいて、交流電圧の周波数に何等影響されることのない、優れた帯電音の防止乃至は抑制作用が発揮され得ることを、如実に示しており、また、特に、導電性基層の外周面が、特定の範囲内の表面粗さを有するように粗面化されていることによって、優れた帯電音の防止乃至は抑制作用が、良好な画像形成性能を十分に確保した上で、より効果的に発揮され得るようになることも、示しているのである。
【００６６】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明に従う帯電ロールの製造方法によれば、導電性基層の外周面に設けられた凹部の存在によって、帯電音の発生防止が図られてなる帯電ロールが、より安定的に且つ確実に製造され得ることとなるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明手法に従って製造された帯電ロールの一例を示す横断面説明図である。
【図２】図１に示された帯電ロールの使用状態を説明するための図であって、帯電ロールを像担持体の外周面に接触位置せしめた状態を示している。
【図３】図１に示された帯電ロールの別の使用状態を説明するための図であって、像担持体の振動によって、帯電ロールの導電性基層の外周面に形成された凸部が弾性変形せしめられた状態を示している。
【図４】本発明手法に従って帯電ロールを製造する工程の一例を示す図であって、軸体の周りに導電性基層を形成して、ベースロールを作製した状態を示している。
【図５】本発明手法に従って帯電ロールを製造する工程の別の例を示す図であって、導電性基層の外周面上に、抵抗調整層形成チューブを外嵌した状態を示している。
【符号の説明】
１０  帯電ロール                    １２  軸体
１４  導電性基層                    １６  抵抗調整層
１８  凸部                          ２０  凹部
２２  像担持体                                            ２４  円筒金型
２６  ベースロール                  ２８  抵抗調整層形成チューブ
【図１】
2004245936.tif 000003
【図２】
2004245936.tif 000004
【図３】
2004245936.tif 000005
【図４】
2004245936.tif 000006
【図５】
2004245936.tif 000007