(57)【要約】【課題】導電性ロールの全長を長くすることなく、発泡ロールに対して表面層がずれず、且つ、電気特性が良い導電性ロールが得られることを課題とする。【解決手段】接着力の大きい絶縁性の接着剤Ｓを塗布する領域を発泡層４２とゴムチューブ４４の全接着領域の１／２以下の範囲とする、すなわち、絶縁性の接着剤Ｓを塗布しない非接着領域を、発泡層４２とゴムチューブ４４との全接着領域の１／２より広範囲に設けることで、シャフト４０に印加された電圧がこの非接着領域に伝導されて接着剤Ｓを塗布した領域に回り込むので、ゴムチューブ４４全体に電荷が供給される。これによって、帯電ロール１６Ｙの導電性が確保される。また、発泡層４２とゴムチューブ４４との接着領域を十分に取ることができるので、発泡層４２とゴムチューブ４４がしっかりと接着固定され、ゴムチューブ４４が発泡層４２に対してずれることがない。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の芯体と、前記芯体の外周に固着された導電性の弾性層と、前記弾性層の外周を被覆する導電性の被覆層と、を有する導電性ロールの、前記弾性層と前記被覆層とを接着する接着方法において、
前記弾性層と前記被覆層との全接着領域の１／２以下の範囲で、且つ、帯電させる領域に及ぶように絶縁性の接着剤を塗布したことを特徴とする導電性ロールの接着方法。
【請求項２】
前記弾性層と前記被覆層との全接着領域の軸方向両端部分が接着領域とされ、中央部は非接着領域としたことを特徴とする請求項１に記載の導電性ロールの接着方法。
【請求項３】
前記導電性ロールが、レーザーにより画像が形成される感光体ドラムを帯電させる帯電ロールとして使用されたとき、前記接着領域は画像形成領域に及ぶことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の導電性ロールの接着方法。
【請求項４】
前記弾性層と前記被覆層との全接着領域の片側が接着領域とされ、他方の片側が非接着領域とされることを特徴とする請求項１に記載の導電性ロールの接着方法。
【請求項５】
前記弾性層は発泡ロールで形成され、硬度がアスカーＦで３０度以下であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の導電性ロールの接着方法。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の方法で製造されたことを特徴とする導電性ロール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性ロールの接着方法及び導電性ロールに関し、この導電性ロールは主に、電子写真複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置において、トナー像が形成される感光体ドラム等の像担持体を帯電させるために使用される。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式や静電記録装置等の画像形成装置は、静電潜像担持体（感光体）表面に一様な電荷を形成し（帯電）、画像信号を変調したレーザー等により静電潜像を形成した後、帯電したトナーで前記静電潜像を現像してトナー画像とする。そして、このトナー画像を、中間転写体を介して、あるいは直接記録媒体に静電的に転写することにより、所望の転写画像を得る。
【０００３】
ところで、この電子写真記録装置の感光体を帯電させるために、導電性ロールを備えた帯電装置が使用される。
【０００４】
導電性ロールは金属シャフトを有し、この金属シャフトの外周に発泡ロールが接着され、発泡ロールの周囲は樹脂等からなる表面層で被覆されている。導電性ロールの発泡ロールと表面層は、通常、絶縁性の接着剤によって接着されている。
【０００５】
しかし、絶縁性の接着剤は発泡ロールと表面層の間に全面に渡って塗布されているので、導電性ロールの導電性が悪くなり、帯電不良を起こして画像に影響を及ぼしてしまう。
【０００６】
そこで、発泡ロールと表面層の間に導電性の接着剤を塗布して、発泡ロールと表面層を接着することが行われている。しかし、導電性の接着剤は接着力が弱いので、発泡ロールと表面層の接着力が弱くなり、導電性ロールが連続して回転するとき、表面層が発泡ロールに対して軸方向にずれてしまう。
【０００７】
これに対して、発泡ロールと表面層の間の両端部分に、絶縁性の接着剤を塗布して発泡ロールと表面層を接着する構成が開示されている（参考文献１参照）。しかし、接着剤を塗布した領域が画像形成領域にかからないようにしているので、接着領域が十分に取れない。これによって、発泡ロールと表面層との間の接着力が十分でなく、導電性ロールの連続回転によって表面層が発泡ロールに対して軸方向にずれてしまう。また、画像形成領域に及ばず、十分な接着力を得るために接着領域を大きく取ろうとすると、導電性ロールの全長を長くする必要があり、装置が大型になってしまう。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−１２５９５６号公報（第４項、第５図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、導電性ロールの全長を長くすることなく、発泡ロールに対して表面層がずれず、且つ、電気特性が良い導電性ロールを提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明の導電性ロールの接着方法は、導電性の芯体と、前記芯体の外周に固着された導電性の弾性層と、前記弾性層の外周を被覆する導電性の被覆層と、を有する導電性ロールの、前記弾性層と前記被覆層とを接着する接着方法において、前記弾性層と前記被覆層との全接着領域の１／２以下の範囲で、且つ、帯電させる領域に及ぶように絶縁性の接着剤を塗布したことを特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、絶縁性の接着剤が、導電性の芯体の外周に固着された弾性層と、弾性層の外周を被覆する導電性の被覆層との全接着領域の１／２以下の範囲に塗布されている。
【００１２】
このように、接着力の大きい絶縁性の接着剤を塗布する領域を弾性層と被覆層の全接着領域の１／２以下の範囲とする、すなわち、絶縁性の接着剤を塗布しない非接着領域を、弾性層と被覆層との全接着領域の１／２より広範囲に設けることで、芯体に印加された電圧がこの非接着領域に伝導されて接着剤を塗布した領域に回り込むので、被覆層全体に電荷が供給される。これによって、導電性ロールの導電性が確保される。
【００１３】
また、弾性層と被覆層との接着領域を十分に取ることができるので、弾性層と被覆層がしっかりと接着固定され、被覆層が弾性層に対してずれることがない。
【００１４】
一方、弾性層と被覆層との間に接着剤を塗布せず、弾性層を被覆層に圧入する方法で導電性ロールを形成する方法もあるが、この場合、弾性層として硬度の大きいものを使用しなければならず、導電性ロールの硬度を下げにくい。本発明では、接着剤によって弾性層と被覆層を固定することで、硬度の小さい弾性層を使用できるので、低硬度の導電性ロールを作成することができる。例えば、この低硬度の導電性ロールを、帯電ロールとして使用した場合、帯電ロールに接触する感光体にダメージを与えない。
【００１５】
請求項２に記載の発明の導電性ロールの接着方法は、前記弾性層と前記被覆層との全接着領域の軸方向両端部分が接着領域とされ、中央部は非接着領域としたことを特徴としている。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、弾性層と被覆層の全接着領域の軸方向両端部分を接着領域とすることで、被覆層は弾性層に対して両端部で確実に接着される。このため、導電性ロールの回転方向に関わらず、被覆層が弾性層に対して軸方向にずれることがない。また、弾性層と被覆層の接着領域の中央部は非接着領域とされているので、芯部に供給された電荷が非接着領域に伝導して、非接着領域の両側の接着領域に回り込む。これによって、被覆層全体に電荷が供給され、導電性ロールの導電性が確保される。
【００１７】
請求項３に記載の発明の導電性ロールの接着方法は、前記導電性ロールが、レーザーにより画像が形成される感光体ドラムを帯電させる帯電ロールとして使用されたとき、前記接着領域は画像形成領域に及ぶことを特徴としている。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、画像形成領域の部分に及んで絶縁性の接着剤を塗布するので、接着領域を十分に確保できる。従って、接着領域を十分に取るために、導電性ロールを長くする必要がなく、画像形成装置の小型化に繋がる。
【００１９】
また、この導電性ロールを帯電ロールとして使用した場合、被覆層に確実に電荷が供給されることで、被覆層の表面電位が保たれ安定するので、カブリなどのディフェクトが発生しない。
【００２０】
請求項４に記載の発明の導電性ロールの接着方法は、前記弾性層と前記被覆層との全接着領域の片側が接着領域とされ、他方の片側が非接着領域とされることを特徴としている。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、片側に全接着領域の１／２以下の接着領域を設け、他方の片側に全接着領域の１／２より広く非接着領域を設けることで、芯体に印加された電圧が非接着領域に伝導されて接着領域に回り込み、被覆層全体に電圧が印加される。
【００２２】
請求項５に記載の発明の導電性ロールの接着方法は、前記弾性層は発泡ロールで形成され、硬度がアスカーＦで３０度以下であることを特徴としている。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、硬度がアスカーＦ３０度以下の圧力の小さい発泡ロールを用いることができるので、低硬度の導電性ロールが形成される。
【００２４】
請求項６に記載の発明の導電性ロールは、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の方法で製造されたことを特徴としている。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、導電性ロールの弾性層と被覆層のずれがない導電性ロールが製造される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の第１実施形態に係る導電性ロールを用いた画像形成装置１０の概略構成図が示されている。なお、図１中の矢印は、各回転部材の回転方向を示している。
【００２７】
（画像形成装置の概要）
図１に示すように、画像形成装置１０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色の画像を形成する画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋが、所定の間隔をおいて並列状に配置されている。なお、ここでは、画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋはほぼ同構成とされているので、イエロー色に対応する画像形成ユニット１２Ｙを例にとって説明する。
【００２８】
画像形成ユニット１２Ｙは、感光体ドラム１４Ｙを備えており、感光体ドラム１４Ｙは矢印Ａの方向に図示しない駆動手段によって所定のスピードで回転駆動されるようになっている。
【００２９】
感光体ドラム１４Ｙには、後述する帯電装置の帯電ロール１６Ｙが接触するように配置されており、感光体ドラム１４Ｙの表面を帯電させる。
【００３０】
感光体ドラム１４Ｙの図中左側には、図示しない光走査装置が配置されており、感光体ドラム１４Ｙにレーザ光１８Ｙを照射する。これによって、感光体ドラム１４Ｙの表面に静電潜像が形成される。
【００３１】
また、レーザ光１８Ｙの照射位置よりも感光体ドラム１４Ｙの回転方向下流側には、現像器２０Ｙが配置されている。この現像器２０Ｙは、感光体ドラム１４Ｙの表面に形成された静電潜像を、イエロー色のトナーによって顕像化して、表面にトナー像を形成する。
【００３２】
感光体ドラム１４Ｙのトナー像は、第１の一次中間転写ドラム２２へ一次転写され、イエロー色とマゼンダ色のカラー像となり、二次中間転写ドラム２６へ二次転写されることで、第２の二次中間転写ドラム２４から転写されたシアン色、ブラック色のトナー像と重なり、イエロー色、マゼンダ色、シアン色、ブラック色のフルカラートナー像となる。
【００３３】
ここで、図示しない用紙カセットから、記録紙Ｐが用紙搬送ロール３０を経て、二次中間転写ドラム２６と転写ロール２８のニップ部に送り込まれ、記録紙Ｐの表面に、フルカラートナー像が静電転写される。このフルカラートナー像が転写した記録紙Ｐは、定着器３２で加熱加圧されることによりトナー像が定着する。以上が、画像形成プロセスである。
【００３４】
次に、感光体ドラム１４Ｙを帯電する帯電ロール１６Ｙについて説明する。なお、帯電ロール１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋは同構成とされているので、ここではイエロー色に係る帯電ロール１６Ｙを例にとって説明する。
【００３５】
図２（Ａ）に示すように、帯電ロール１６Ｙはシャフト４０を有し、シャフト４０の外周には導電性の発泡層４２が固着されている。さらに発泡層４２の外周には、導電性のゴムチューブ４４が被覆される。ゴムチューブ４４は、発泡層４２よりも長くされており、発泡層４２の外周に回り込んでいる。
【００３６】
ここで、シャフト４０は、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼等の金属または合金の材質、または、導電性の樹脂などの導電性の材質で形成されており、図示しない軸受に回転自在に支持されている。
【００３７】
発泡層４２は、ポリエステル系発泡層が用いられ、硬度がアスカーＦ３０度以下とされている。これにより、帯電ロール１６Ｙの硬度を下げることができ、感光体ドラム１４Ｙにダメージを与えない。またゴムチューブ４４は、一例としてエピクロロヒドリンゴムが用いられる。なお、発泡層及びゴムチューブの材質においては、これらに限定されるものではない。
【００３８】
図２（Ａ）に示すように、発泡層４２とゴムチューブ４４の間には、絶縁性の接着剤Ｓが塗布され接着される。これによって、帯電ロール１６Ｙが回転しても、ゴムチューブ４４は発泡層４２に対して軸方向へずれないようになっている。また、発泡層４２とゴムチューブ４４の接着に接着力の大きい絶縁性の接着剤Ｓを用いることで、ゴムチューブ４４が発泡層４２に確実に接着される。なお、本実施形態においては、絶縁性の接着剤としてウレタン系接着剤が用いられるが、特にこれに限られるものではない。
【００３９】
次に、接着剤の接着方法について説明する。
【００４０】
絶縁性の接着剤Ｓを、発泡層４２の外周面に、発泡層４２の両端から１０〜２０ｍｍの領域に塗布し、発泡層４２の中央部は非接着領域とする。接着剤Ｓが塗布された接着領域は、感光体ドラム１４Ｙの画像形成領域Ｍに及んでいる。
【００４１】
ここで、図２（Ｂ）に示すように、帯電ロール１６Ｙのシャフト４０に電荷が供給されると、シャフト４０の外周に固着された発泡層４２に電荷が供給される。図２（Ｃ）に示すように、電荷は発泡層４２とゴムチューブ４４の非接着領域からゴムチューブ４４に伝導されて、ゴムチューブ４４の外周面全体に供給される。ゴムチューブ４４の外周面全体に電荷が供給されると、ゴムチューブ４４の外周面と接触している感光体ドラム１４Ｙの外周面の微小隙間に放電が発生し、感光体ドラム１４Ｙの外周面は電荷を帯びる。
【００４２】
なお、本実施形態においては、発泡層４２の両端から１０〜２０ｍｍの領域に絶縁性の接着剤Ｓを塗布したが、この接着剤Ｓを塗布する領域は、発泡層４２とゴムチューブ４４の全接着領域（図中Ｌの範囲）の１／２以下の範囲内であればよく、上記した数値に限定されるものではない。また、発泡層４２とゴムチューブ４４の全接着領域Ｌの軸方向両端部分を接着領域とすることで、ゴムチューブ４４は発泡層４２に対して両端部で確実に接着される。
【００４３】
ここで、絶縁性の接着剤Ｓを発泡層４２に塗布する領域について説明する。図５には、発泡層４２とゴムチューブ４４の全接着領域の１／６、１／３、１／２、２／３、５／６に絶縁性の接着剤を塗布したときの、時間の経過に対する、帯電装置１６Ｙの外周を被覆するゴムチューブ４４の外周面の電位の低下率を表したグラフが示されている。
【００４４】
このグラフによると、発泡層４２とゴムチューブ４４の全接着領域の１／６、１／３、１／２に絶縁性の接着剤Ｓを塗布したとき、すなわち片側に１／１２ずつ接着剤Ｓを塗布した場合（１／１２＋１／１２＝１／６）、片側に１／６ずつ接着剤Ｓを塗布した場合（１／６＋１／６＝１／３）、片側に１／４ずつ接着剤Ｓを塗布した場合（１／４＋１／４＝１／２）において、帯電ロール１６Ｙの表面の電位を観測したとき、帯電ロール１６Ｙの表面の電位はあまり低下しないことがわかる。また、発泡層４２とゴムチューブ４４の全接着領域の１／２、２／３、５／６に絶縁性の接着剤Ｓを塗布したとき、すなわち片側に１／４ずつ接着剤Ｓを塗布した場合（１／４＋１／４＝１／２）、片側に１／３ずつ接着剤Ｓを塗布した場合（１／３＋１／３＝２／３）、片側に５／１２ずつ接着剤Ｓを塗布した場合（５／１２＋５／１２＝５／６）において、帯電ロール１６Ｙの表面の電位を観測したとき、帯電ロール１６Ｙの表面の電位が低下してくることがわかる。これによって、絶縁性の接着剤Ｓを塗布する領域を、発泡層４２とゴムチューブ４４の全接着領域の１／６〜１／２、すなわち、片側に１／１２〜１／４ずつとした時に、帯電ロール１６Ｙの導電性が保たれることがわかる。
【００４５】
次に、本発明の第１実施形態の作用について説明する。
【００４６】
図２（Ａ）に示すように、絶縁性の接着剤Ｓが、シャフト４０の外周に固着された発泡層４２と、発泡層４２の外周を被覆する導電性のゴムチューブ４４との全接着領域の１／２以下の範囲に塗布されている。
【００４７】
このように、接着力の大きい絶縁性の接着剤Ｓを塗布する領域を発泡層４２とゴムチューブ４４との全接着領域Ｌの１／２以下の範囲とし、絶縁性の接着剤を塗布しない非接着領域を、発泡層４２とゴムチューブ４４との全接着領域Ｌの１／２より広範囲に設けることで、図２（Ｂ）に示すように、シャフト４０に印加された電圧がこの非接着領域に伝導され、図２（Ｃ）に示すように、接着剤を塗布した領域に回り込むので、帯電ロール１６Ｙの外周面全体に電荷が供給される。これによって、帯電ロール１６Ｙの導電性が確保される。
【００４８】
また、発泡層４２とゴムチューブ４４との接着領域を十分に取ることができるので、発泡層４２とゴムチューブ４４がしっかりと接着固定され、ゴムチューブ４４が発泡層４２に対して軸方向へずれることがない。
【００４９】
さらに、接着剤によって発泡層４２とゴムチューブ４４を固定することで、硬度の小さい発泡層４２を使用できるので、低硬度の帯電ロール１６Ｙを作成することができ、感光体１４Ｙにダメージを与えない。
【００５０】
また、画像形成領域Ｍの部分に及んで絶縁性の接着剤を塗布しているので、接着領域を十分に確保できる。従って、接着領域を十分に取るために、帯電ロール１６Ｙを長くする必要がなく、画像形成装置１０の小型化に繋がる。また、帯電ロール１６Ｙに確実に電荷が供給されることで、帯電ロール１６Ｙの表面電位が保たれて安定するので、カブリなどのディフェクトが発生しない。
【００５１】
次に、本発明の第２実施形態に係る帯電装置の接着方法について説明する。なお、第１実施形態と共通する部分の説明については割愛する。
【００５２】
図３（Ａ）に示すように、発泡層４８とゴムチューブ５０の全接着領域Ｌの片側から１／２までの範囲に、絶縁性の接着剤を塗布し、発泡層４８とゴムチューブ５０の全接着領域Ｌの他方の片側を非接着領域とする。
【００５３】
次に、本発明の第２実施形態の作用について説明する。
【００５４】
図３（Ａ）に示すように、帯電ロール１６Ｙの片側に全接着領域の１／２以下の接着領域を設け、他方の片側に全接着領域の１／２より広い非接着領域を設けることで、図３（Ｂ）に示すように、帯電ロール１６Ｙのシャフト５２に印加された電圧が非接着領域に伝導されて接着領域に回り込み、図３（Ｃ）に示すように、帯電ロール１６Ｙの表面に電荷が供給される。
【００５５】
なお、絶縁性の接着剤Ｓを塗布する領域は、発泡層とゴムチューブの全接着領域の両端部、または一方の端部に限られたものではなく、図４（Ａ）に示すように、発泡層４２とゴムチューブ４４の全接着領域に、発泡層４２の軸方向に対して直交する方向にストライプ状に塗布してもよい。また、図４（Ｂ）に示すように、発泡層４２とゴムチューブ４４の全接着領域に、発泡層４２に対して螺旋状になるように塗布してもよく、図４（Ｃ）に示すように、発泡層４２とゴムチューブ４４の全接着領域に、発泡層４２の軸に平行となる平面で半分に分割した領域の一方に塗布してもよい。さらに、図４（Ｄ）に示すように、発泡層４２とゴムチューブ４４の全接着領域に、発泡層４２の軸に対して平行となるようにストライプ状に塗布したり、図４（Ｅ）に示すように、発泡層４２とゴムチューブ４４の全接着領域に、発泡層４２の周面にドット状に塗布しても同様の効果があると考えられる。ただし、いずれの場合にも、絶縁性の接着剤を塗布する領域は、発泡層４２の外周面に対して１／２以下とする。
【００５６】
また、発泡層４２とゴムチューブ４４の非接着領域には、導電性の接着剤を塗布してもよい。非接着領域に導電性の接着剤を塗布した場合、より確実に発泡層４２とゴムチューブ４４が接着固定される。
【００５７】
さらに、シャフトと発泡層の間の接着も同様にして、全接着領域の１／２以下の範囲に絶縁性の接着剤を塗布することで、導電性ロールの電気特性を更に良くすることができる。
【００５８】
また、図面では、分かりやすいように、導電性ロールの径を感光体ドラムに対して大きく表したが、実際には導電性ロールは感光体ドラムに対して径がもっと小さく、ゴムチューブの厚みももっと薄いものである。
【００５９】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、導電性ロールの全長を長くすることなく、発泡ロールに対して表面層がずれず、且つ、電気特性が良い導電性ロールが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る帯電装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る帯電装置を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る帯電装置を示す側面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る帯電装置の外周面の接着剤を塗布する領域と帯電装置の外周面の電位を示すグラフである。
【符号の簡単な説明】
１０    画像形成装置
１４    感光体ドラム（像担持体）
１６    帯電装置（導電性ロール）
４０    シャフト（芯体）
４２    発泡層（弾性層）
４４    ゴムチューブ（被覆層）
４８    発泡層（弾性層）
５０    ゴムチューブ（被覆層）
【図１】
2004354503.tif 000003
【図２】
2004354503.tif 000004
【図３】
2004354503.tif 000005
【図４】
2004354503.tif 000006
【図５】
2004354503.tif 000007