(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金とこの芯金の外周面に形成されて前記像担持体を非接触帯電する抵抗層とを少なくとも有し、両端部にそれぞれテープ状のフィルム部材からなるギャップ部材が固定され、これらのギャップ部材が像担持体の外周面に圧接されることで前記像担持体と前記帯電ローラとの間に帯電ギャップが設定されるとともに、この帯電ギャップにより前記像担持体を非接触帯電する帯電ローラにおいて、
前記芯金の両端部にそれぞれ小径部が形成されているとともに、前記芯金の前記小径部間の部分および前記小径部にそれぞれ前記抵抗層が設けられており、
前記芯金の両端部における前記帯電ローラの外周面に、それぞれ前記ギャップ部材が固定されており、
前記ギャップ部材は、いずれも、前記フィルム部材が帯電ローラの使用時の回転方向と逆方向でかつ帯電ローラの軸方向と直交する方向に巻き付けられているとともに、周方向のすべての位置で前記フィルム部材のｎ重（ｎ≧２）重ねたｎ重巻き部が軸方向に存在するように形成されていることを特徴とする帯電ローラ。
【請求項２】
前記フィルム部材の両端が、その長手方向に対して斜めにかつ互いに平行にカット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】
前記小径部は前記芯金の両端部にそれぞれ形成された環状溝であり、
前記環状溝と前記芯金の端との間の前記芯金の外周面に、前記ギャップ部材が固定されていることを特徴とする請求項１または２記載の帯電ローラ。
【請求項４】
前記ギャップ部材のフィルム部材の一側の側縁は前記環状溝の方へはみ出しているとともに、前記フィルム部材の他側の側縁は前記芯金の端面から外方へはみ出していることを特徴とする請求項３記載の帯電ローラ。
【請求項５】
請求項３または４記載の帯電ローラを製造する帯電ローラ製造方法であって、
前記芯金の両端部にそれぞれ環状溝を形成する工程と、前記環状溝と前記端との間の前記芯金の外周面をマスクする工程と、前記芯金を回転させながら、前記芯金の前記環状溝間の部分および前記環状溝にそれぞれ導電性塗装材を塗装して前記抵抗層を形成する工程と、前記環状溝と前記端との間の前記芯金の外周面から前記マスクを外す工程と、前記環状溝と前記端との間の前記芯金の外周面に前記フィルム部材を帯電ローラの使用時の回転方向と逆方向でかつ帯電ローラの軸方向と直交する方向にｎ重（ｎ≧２）重ねて巻き付けることで前記ギャップ部材を形成する工程とから少なくともなることを特徴とする帯電ローラの製造方法。
【請求項６】
前記芯金の両端部にそれぞれ形成された小径部はそれぞれ対応する端まで延設されているとともに、前記小径部の部分間が大径部に形成され、
前記芯金の前記小径部および前記大径部の両端部における前記抵抗層の膜厚がほぼ等しくかつほぼ均一に形成されているとともに、前記芯金の小径部における前記抵抗層に、それぞれ前記ギャップ部材が固定されていることを特徴とする請求項１または２記載の帯電ローラ。
【請求項７】
請求項６記載の帯電ローラを製造する帯電ローラ製造方法であって、
前記芯金を回転させながら、前記芯金の両端部における小径部および前記芯金の両端部間における大径部にそれぞれ導電性塗装材を所定の膜厚に塗装して前記抵抗層を形成する工程と、前記芯金の小径部における前記抵抗層に、それぞれ前記フィルム部材を帯電ローラの使用時の回転方向と逆方向でかつ帯電ローラの軸方向と直交する方向にｎ重（ｎ≧２）重ねて巻き付けることで前記ギャップ部材を形成する工程とから少なくともなることを特徴とする帯電ローラの製造方法。
【請求項８】
静電潜像および現像剤像が形成される像担持体と、この像担持体を非接触で帯電する帯電ローラと、前記像担持体に静電潜像を書き込む書込装置と、前記像担持体の静電潜像を現像剤で現像する現像装置と、前記像担持体の現像剤像を転写する転写装置とを少なくとも備える画像形成装置において、
前記帯電ローラは請求項１ないし４、および６のいずれか１記載の帯電ローラであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記像担持体の周速と前記帯電ローラの周速とが互いに異なるように設定されていることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両端部に巻き付き固定されたテープ状のフィルム部材からなるギャップ部材で像担持体に対して所定の帯電ギャップが設定されて、像担持体を非接触帯電する帯電ローラ、この帯電ローラの製造方法およびこの帯電ローラを備えた、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置からなる画像形成装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置として、像担持体に対して所定の帯電ギャップを置いて、この像担持体を非接触帯電する帯電ローラを備える画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１等参照）。図１４（ａ）に示すように、この特許文献１に開示の画像形成装置に用いられる帯電ローラａは、芯金ｂの外周面に導電性を有する弾性部材からなる抵抗層ｃを設けるとともに、この抵抗層ｃの両端部外周面に、それぞれ、絶縁性を有するテープ状のフィルム部材からなるギャップ部材ｄ,ｅをリング状に巻き付けて固着し、これら一対のギャップ部材ｄ,ｅを像担持体である感光体ドラムｆの外周面に当接させることにより、所定の帯電ギャップＧを設定している。その場合、芯金ｂの両端面からそれぞれ軸方向に同軸に突設された回転軸ｇ,ｈの各軸受ｉ,ｊをそれぞれ圧縮スプリングｋ,ｍの付勢力で感光体ドラムｆの方へ押圧することで、両ギャップ部材ｄ,ｅを感光体ドラムｆの外周面に圧接させている。
【０００３】
そして、帯電ローラａが帯電ギャップにより感光体ドラムｆを非接触帯電することで、オゾンの発生を抑制することができるとともに、感光体ドラムｆに付着しているトナー等の異物が帯電ローラａに付着したり、帯電ローラａの抵抗層ｃ中に含まれる物質が感光体ドラムｆに付着したりすることが防止できるので、帯電ローラａによる感光体ドラムｆの帯電性能を向上することができる。
【０００４】
ところで、テープ状のフィルム部材を帯電ローラに巻き付けたとき、フィルム部材の一端ｄ1と他端ｄ2との間に周方向に継目が生じる。一方、像担持体の良好な帯電を常時安定して得るためには、帯電ローラａが回転したとき周方向のどの位置でも、帯電ギャップＧは常に一定に維持されなければならない。そのためには、テープ状のフィルム部材からなるギャップ部材ｄ,ｅでは、フィルム部材を帯電ローラａに巻き付けたとき、各フィルム部材の両端（帯電ローラａの周方向における両端）の継目において、これらの両端部が隙間なくかつ上下方向（帯電ローラａの径方向）に重ならないように巻き付ける必要がある。しかしながら、このようにフィルム部材を帯電ローラａに巻き付けるには、フィルム部材の長さを高精度に設定しなければならないばかりでなく、フィルム部材の帯電ローラａへの巻付けも高精度に行わなければならない。このため、フィルム部材の寸法管理をきわめて厳しくする必要があり、生産性が悪いばかりでなく、コストが高いものとなる。
【０００５】
このようなことから、帯電ローラの生産性を向上し、コストを低減するために、ギャップ部材を構成するフィルム部材の長さの精度やフィルム部材の帯電ローラａへの巻付け精度をそれほど高くしないと、帯電ローラにほぼ１周巻き付けられたギャップ部材の一端と他端との間の継目において、これら両端に隙間が生じたり、両端部が上下方向に重なったりする状態が生じるのを余儀なくされる。しかし、このような状態が生じると、帯電ローラのこの継目位置部分では、帯電ローラの軸方向においてギャップ部材が存在しない場合やギャップ部材の厚みが変化する場合があり、この継目が像担持体とギャップ部材とのニップ部（当接部）に来ると、帯電ギャップＧが変化してしまう。このため、像担持体の良好な帯電を常時安定して得ることができなくなってしまう。
【０００６】
そこで、前述の特許文献１に開示の帯電ローラのギャップ部材では、図１４（ｂ）および（ｃ）に示すように、ギャップ部材ｄのフィルム部材の両端ｄ1,ｄ2を斜めにカットするとともに、このフィルム部材を帯電ローラａに巻き付けたとき、斜めにカットされた両端ｄ1,ｄ2の間に隙間ｓからなる継目を形成するようにしている。このようにすれば、フィルム部材を帯電ローラａに巻き付けた状態で、帯電ローラａの周方向のどの位置でも帯電ローラａの軸方向にはギャップ部材ｄが常に存在するので、フィルム部材の寸法管理をそれほど厳しくしなく、継目が存在しても、帯電ギャップＧは一定に維持することができる。図示しないが、もう一方のギャップ部材ｅのフィルム部材についても同様である。
【０００７】
また、図１４（ｄ）および（ｅ）に示すように、ギャップ部材ｄのフィルム部材を帯電ローラａに２巻きより所定量多く、帯電ローラａの軸方向にずらしてかつ帯電ローラａの径方向に重なることなく螺旋状に巻き付け、フィルム部材の一端ｄ1の位置に対して他端ｄ2の位置が帯電ローラａの軸方向にずれるようにしてこの軸方向にラップさせることで、帯電ローラａの周方向のどの位置でも帯電ローラａの軸方向にはギャップ部材ｄが常に存在するようになる。この螺旋巻きの場合には、フィルム部材を帯電ローラａに２巻きより所定量多く、帯電ローラａの軸方向にずらして巻き付けているので、両端ｄ1,ｄ2の間に継目は形成されない。これにより、同様にフィルム部材の寸法管理をそれほど厳しくしなくても、帯電ギャップＧは一定に維持することができる。図示しないが、もう一方のギャップ部材ｅのフィルム部材についても同様である。
なお説明を省略するが、特許文献１には帯電ローラａの周方向のどの位置でも帯電ローラａの軸方向にはギャップ部材ｄを常に存在させる他の方法も開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２９６７２３号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、帯電ローラａの外周面にギャップ部材ｄ,ｅのフィルム部材を単に巻き付けたのでは、図１４（ｂ）および図１４（ｄ）にそれぞれ示されるフィルム部材のいずれにおいても、フィルム部材の両端部が表面に露出して感光体ドラムｆに当接するようにある。このため、帯電ローラａが図１４（ｃ）および（ｅ）において時計方向に回転してギャップ部材ｄ,ｅの両端が像担持体との圧接を繰り返していくと、感光体ドラムｆとのニップ部に進入開始する側の一端部がニップ部で感光体ドラムｆからの圧接力を剥がれる方向に繰り返し受けるので帯電ローラａから剥がれて捲れ上がるという問題が生じる。特に、帯電ローラａが非弾性体の場合、ギャップ部材ｄ,ｅの剥がれの頻度が高い。
【０００９】
しかも、画像形成動作が行われることでフィルム部材の一端ｄ1と他端ｄ2との間に生じた継目の隙間ｓにトナー粒子等の異物が侵入して付着してしまうが、この異物がフィルム部材の両端部と帯電ローラａとの間に侵入することで、フィルム部材の両端部と帯電ローラａとの接着力が低下して、ギャップ部材ｄにおけるフィルム部材の両端部が剥がれ易くなる。もう一方のギャップ部材ｅのフィルム部材についても同様である。
【００１０】
このようにギャップ部材ｄ,ｅの端の捲れが生じると、帯電ローラが回転したときこれらのギャップ部材ｄ,ｅによる帯電ギャップＧが変化して一定に維持されなくなり、像担持体に対して均一で安定した良好な帯電を行うことが難しくなってしまう。
【００１１】
一方、フィルム部材を複数重ねて巻き付けてギャップ部材ｄ,ｅを構成した場合において、直流と交流の重畳バイアスで感光体ドラムｆを非接触帯電したとき、感光体ドラムｆは放電を受ける。このため、印字枚数が増大すると、感光体ドラムｆの帯電部の膜厚がこの放電により減少するという、いわゆる膜減りが発生するという問題がある。このように感光体ドラムｆに膜減りが発生すると、帯電ギャップＧを一定のギャップ以下に納めることができなくなって、感光体ドラムｆの帯電が良好に行われなくなる。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、両端部にそれぞれ固定されたテープ状のギャップ部材が像担持体に圧接されることで設定される帯電ギャップによる像担持体の非接触帯電において、長期間にわたってギャップ部材の剥がれを防止して、安定した良好な帯電を行うことのできる帯電ローラ、帯電ローラの製造方法および帯電ローラを備えた画像形成装置を提供することである。
本発明の他の目的は、両端部にそれぞれ固定され、継目を有するテープ状のギャップ部材が像担持体に圧接されることで設定される帯電ギャップによる像担持体の非接触帯電において、長期間にわたってギャップ部材の剥がれを防止しつつ、像担持体の帯電部の膜減りが生じても、長期にわたって安定した良好な帯電を行うことのできる帯電ローラ、帯電ローラの製造方法および帯電ローラを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明の帯電ローラは、芯金とこの芯金の外周面に形成されて前記像担持体を非接触帯電する抵抗層とを少なくとも有し、両端部にそれぞれテープ状のフィルム部材からなるギャップ部材が固定され、これらのギャップ部材が像担持体の外周面に圧接されることで前記像担持体と前記帯電ローラとの間に帯電ギャップが設定されるとともに、この帯電ギャップにより前記像担持体を非接触帯電する帯電ローラにおいて、前記芯金の両端部にそれぞれ小径部が形成されているとともに、前記芯金の前記小径部間の部分および前記小径部にそれぞれ前記抵抗層が設けられており、前記芯金の両端部における前記帯電ローラの外周面に、それぞれ前記ギャップ部材が固定されており、前記ギャップ部材が、いずれも、前記フィルム部材が帯電ローラの使用時の回転方向と逆方向でかつ帯電ローラの軸方向と直交する方向に巻き付けられているとともに、周方向のすべての位置で前記フィルム部材のｎ重（ｎ≧２）重ねたｎ重巻き部が軸方向に存在するように形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２の発明の帯電ローラは、前記フィルム部材の両端が、その長手方向に対して斜めにかつ互いに平行にカットされていることを特徴とする。
更に、請求項３の発明の帯電ローラは、前記小径部が前記芯金の両端部にそれぞれ形成された環状溝であり、前記環状溝と前記芯金の端との間の前記芯金の外周面に、前記ギャップ部材が固定されていることを特徴とする。
【００１５】
更に、請求項４の発明の帯電ローラは、前記ギャップ部材のフィルム部材の一側の側縁は前記環状溝の方へはみ出しているとともに、前記フィルム部材の他側の側縁は前記芯金の端面から外方へはみ出していることを特徴とする。
【００１６】
更に、請求項５の発明の帯電ローラ製造方法は、請求項３または４記載の帯電ローラを製造する帯電ローラ製造方法であって、前記芯金の両端部にそれぞれ環状溝を形成する工程と、前記環状溝と前記端との間の前記芯金の外周面をマスクする工程と、前記芯金を回転させながら、前記芯金の前記環状溝間の部分および前記環状溝にそれぞれ導電性塗装材を塗装して前記抵抗層を形成する工程と、前記環状溝と前記端との間の前記芯金の外周面から前記マスクを外す工程と、前記環状溝と前記端との間の前記芯金の外周面に前記フィルム部材を帯電ローラの使用時の回転方向と逆方向でかつ帯電ローラの軸方向と直交する方向にｎ重（ｎ≧２）重ねて巻き付けることで前記ギャップ部材を形成する工程とから少なくともなることを特徴とする。
【００１７】
更に、請求項６の発明の帯電ローラは、前記芯金の両端部にそれぞれ形成された小径部はそれぞれ対応する端まで延設されているとともに、前記小径部の部分間が大径部に形成され、前記芯金の前記小径部および前記大径部の両端部における前記抵抗層の膜厚がほぼ等しくかつほぼ均一に形成されているとともに、前記芯金の小径部における前記抵抗層に、それぞれ前記ギャップ部材が固定されていることを特徴とする。
【００１８】
更に、請求項７の発明の帯電ローラの製造方法は、請求項６記載の帯電ローラを製造する帯電ローラ製造方法であって、前記芯金を回転させながら、前記芯金の両端部における小径部および前記芯金の両端部間における大径部にそれぞれ導電性塗装材を所定の膜厚に塗装して前記抵抗層を形成する工程と、前記芯金の小径部における前記抵抗層に、それぞれ前記フィルム部材を帯電ローラの使用時の回転方向と逆方向でかつ帯電ローラの軸方向と直交する方向にｎ重（ｎ≧２）重ねて巻き付けることで前記ギャップ部材を形成する工程とから少なくともなることを特徴とする。
【００１９】
更に、請求項８の発明の画像形成装置は、静電潜像および現像剤像が形成される像担持体と、この像担持体を非接触で帯電する帯電ローラと、前記像担持体に静電潜像を書き込む書込装置と、前記像担持体の静電潜像を現像剤で現像する現像装置と、前記像担持体の現像剤像を転写する転写装置とを少なくとも備える画像形成装置において、前記帯電ローラは請求項１ないし４、および６のいずれか１記載の帯電ローラであることを特徴とする。
【００２０】
更に、請求項９の発明の画像形成装置は、前記像担持体の周速と前記帯電ローラの周速とが互いに異なるように設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
このように構成された本発明の帯電ローラによれば、帯電ローラの周方向のすべての位置にも、ｎ重（ｎ≧２）重ねられたフィルム部材からなる同じ厚みのギャップ部材を帯電ローラの軸方向に存在させるとともに、ギャップ部材の像担持体との当接部進入開始側の一端部が像担持体とのニップ部に進入しても２重目以上のフィルム部材で像担持体に接触しないようにしているので、画像形成動作（印字動作）を長期間行っても、ギャップ部材の帯電ローラからの剥がれを防止することができる。特に、帯電ローラの抵抗層が導電性ゴム等の比較的弾性係数の小さな材料で形成されて像担持体との当接部（ニップ部）で圧接力で弾性変形し易い場合、これらのギャップ部材の剥がれをより効果的に防止することができる。
【００２３】
また、ギャップ部材に継目が生じないことから、ギャップ部材の端にトナー粒子等の異物が付着し難くなる。特に、当接部進入開始側の一端部は、２重目以上のフィルム部材で隠蔽されて保護されるので、この一端部における剥がれがより効果的に防止できる。したがって、均一な安定した帯電ギャップを長期間にわたって維持させることができ、像担持体の良好な帯電を行うことができる。これにより、高品質の画像を長期間にわたって得ることができる。
しかも、フィルム部材を単にｎ重重ねて巻き付けるだけであるので、フィルム部材の剥がれを防止しつつ均一な安定した帯電ギャップを簡単にかつ長期間にわたって設定することができる。
【００２４】
更に芯金の両端部に形成された小径部により、トナーのギャップ部材の方への侵入をし難くすることが可能となり、また、帯電ギャップの調整を容易にすることが可能となる。その場合、小径部を環状溝で構成することにより、トナーがギャップ部材の方へ侵入し難くなるので、トナーがギャップ部材のフィルム部材の両端部の下に侵入するのを抑制できる。これにより、各フィルム部材の端部の剥がれを長期にわたって防止できる。
【００２５】
また、ギャップ部材がそれぞれ固定される帯電ローラの左右両端部をそれぞれ対応する左右両端まで小径部とすることで、これらの小径部の径をそれぞれ適宜設定することで、市販のフィルム部材で、所望の帯電ギャップに対応する厚みを有する市販のフィルム部材を容易に用いることができ、安価にかつ容易に帯電ギャップを設定することができる。
【００２６】
更に、フィルム部材の一側の側縁を芯金の環状溝の方へはみ出すようにしかつフィルム部材の他側の側縁を芯金の端面より外方へはみ出すように巻き付けているので、これらのフィルム部材の左右量側縁のはみ出し部で、抵抗層のない地肌のむき出しのままの芯金と像担持体との異常放電（電荷のリーク）を防止することができる。
【００２７】
また、本発明の帯電ローラ製造方法によれば、芯金のギャップ部材固定部分をマスクするとともに、芯金を回転させながら導電性塗装材を芯金のマスクしていない部分に塗布しているので、芯金の外周面に導電性塗装材を均一の膜厚で塗布することができる。しかも、芯金に環状溝を設けない場合には、導電性塗装材の塗布による抵抗層の境界（抵抗層の端縁）を確実に形成することができないが、環状溝を設けることで、抵抗層の境界を確実に形成することができるとともに芯金の外周面に導電性塗装材をより一層均一の膜厚で塗布することができる。
【００２８】
また、本発明の他の帯電ローラ製造方法によれば、芯金のギャップ部材固定部分をマスクするとともに、芯金を回転させながら導電性塗装材を芯金のマスクしていない部分に塗布し、その後芯金からマスクを外して芯金のギャップ部材固定部分に芯金を回転させながら導電性塗装材を芯金のマスクしていない部分に塗布するか、あるいは両端側のギャップ部材固定部分を小径部にかつギャップ部材固定部分間の部分を大径部に形成した芯金を用いて、芯金を回転させながら導電性塗装材をこれらの大小径部に塗布するかすることで、帯電部となる抵抗層の部分を大径部に、かつ両端部側のギャップ部材を固定する抵抗層の部分を小径部に容易に形成することができる。
【００２９】
更に、本発明の画像形成装置によれば、均一な安定した帯電ギャップを長期間にわたって維持させることができ、像担持体の良好な帯電を行うことができることにより、高品質の画像を長期間にわたって得ることができる。
特に、像担持体の周速と帯電ローラの周速とを異ならせることにより、印字枚数が多くなって像担持体の帯電部に膜減りが起きても、この膜減りに追従するようにして、像担持体のギャップ部材当接部の膜厚がギャップ部材との摩擦で減少し、像担持体の帯電部の膜厚と像担持体のギャップ部材当接部の膜厚との間の膜厚差を抑制でき、帯電ギャップを所定値以下に保つことができる。これにより、長期にわたって像担持体の安定した良好な帯電を行うことができる。このように像担持体の周速と帯電ローラの周速とを異ならせることで、像担持体の長寿命化の実現が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的にかつ部分的に示す図、図２は図１に示す例の感光体および帯電装置を模式的に示す図である。なお、以下の本発明の実施の形態の各例の説明において、その例より前の例と同じ構成要素には同じ符号を付すことでその詳細な説明は省略する。
【００３１】
図１および図２に示すように、この例の画像形成装置１は静電潜像およびトナー像（現像剤像）が形成される像担持体である感光体２を備えているとともに、この感光体２の周囲に感光体２の回転方向（図１では、時計回り）上流側から、順次、感光体２を非接触帯電する帯電ローラ３ａを有する帯電装置３、感光体２に静電潜像を書き込む光書込み装置４、感光体２の静電潜像をトナーで現像する現像装置５、感光体２のトナー像を転写する転写装置６、および感光体２をクリーニングするクリーニング装置７を備えている。その場合、感光体２と帯電ローラ３ａとを一体にしたカートリッジとして構成することもできるし、あるいは感光体２、帯電ローラ３ａ、および現像装置５を一体にしたカートリッジとして構成することもできる。
【００３２】
この例の感光体２は感光体ドラムからなり、従来公知の感光体ドラムと同様に円筒状の金属素管の外周面に所定膜厚の感光層が形成されている。この感光体２における金属素管には、例えばアルミニウム等の導電性の管が用いられるとともに、感光層には、従来公知の有機感光体が使用される。そして、感光体２は、その両端面からそれぞれ軸方向に同軸に突設された回転軸２ａ,２ｂが図示しない装置本体に軸受を介して回転可能に支持されて設けられている。
【００３３】
図２に示すように、帯電装置３の帯電ローラ３ａは芯金３ｂを備えており、この芯金３ｂは導電性を有する、例えば金属シャフト等からなる導電性シャフトとして構成されている。この導電性シャフトとしては、例えばＳＵＭ２２の表面にＮｉめっきを施したものを用いることができる。芯金３ｂの外周面３ｇには、導電性塗装材を例えばスプレー塗装等の適宜の塗装で塗布することにより形成される導電層からなる抵抗層３ｃが形成されている。抵抗層３ｃを形成する導電性塗装材はほとんど弾性を有しておらず非弾性体である。
【００３４】
図３は、この例の帯電ローラの右端部を模式的に示し、（ａ）は部分正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるIIIC−IIIC線に沿う断面図である。
図３（ａ）ないし（ｃ）に示すように、この例の帯電ローラ３ａでは、芯金３ｂの外周面３ｇに右端から中央に向かって所定距離の位置に、軸方向断面矩形の環状溝３ｂ1が形成されている。また図示しないが、芯金３ｂの外周面３ｇの左端側にもこの右側の環状溝３ｂ1と同じ環状溝が環状溝３ｂ1と芯金の中央に関して左右対称に形成されている。なお、これらの環状溝は軸方向断面が矩形状に限定されることはなく、軸方向の断面が円弧状、Ｕ字状あるいはＶ字状等の適宜の断面形状に形成することもできる。
【００３５】
そして、抵抗層３ｃは、左右の環状溝の間の芯金３ｂの外周面３ｇおよび左右の環状溝の表面にも形成されている。したがって、左右の環状溝に形成された抵抗層３ｃにも環状溝が形成されている。また、図３（ｃ）に示すように芯金３ｂの右側の環状溝３ｂ1より右端側の外周面３ｇ1および右端面３ｂ2には抵抗層３ｃは形成されていない。芯金３ｂの外周面３ｇ1に右側のギャップ部材３ｅが抵抗層３ｃを介さずに直接固定されている。ギャップ部材３ｅはテープ状のフィルム部材から構成されており、このフィルム部材は、その両端部３ｅ1,３ｅ2の各先端は、前述の図１４（ｂ）に示す従来例と同様にともに斜めにかつ互いに平行にカットされている（図示例では、各先端が図３（ａ）において斜め左下がりにカットされているが、図３（ａ）において斜め右上がりにカットされてもよい。この場合にも各先端は互いに平行にカットされる）。
【００３６】
そして、ギャップ部材３ｅのフィルム部材は、その感光体２との当接部（ニップ部）に進入開始する側の一端部３ｅ1が帯電ローラ３ａに粘着または接着により固定されているとともに、この一端部３ｅ1からそれ以外の部分が帯電ローラ３ａの横断面円形の外周面３ｇに図１および図３（ｂ）に矢印で示す帯電ローラ３ａの使用時の回転方向αと逆回りにかつ帯電ローラ３ａの軸方向と直交する方向に１周、帯電ローラ３ａの軸方向に位置ずれすることなく巻かれ、更にもう１周弱、帯電ローラ３ａに巻かれた１周目のフィルム部材の上に２重に重ねて帯電ローラ３ａの軸方向に位置ずれすることなく巻かれて粘着または接着により固定されている。すなわち、フィルム部材は帯電ローラ３ａに軸方向に位置ずれすることなく重ねて、２周弱巻かれて固定されている。その場合、この例の帯電ローラ３ａでは、フィルム部材の幅が芯金３ｂの外周面３ｇ1の幅（軸方向の長さ）より大きく設定されていて、フィルム部材の左側縁部３ｅ3が抵抗層３ｃの環状溝上に帯電ローラ３ａの軸方向に突出（はみ出）しているとともに、フィルム部材の右側縁部３ｅ4が芯金３ｂの右端面３ｂ2より右方へ帯電ローラ３ａの軸方向に沿って突出（はみ出）している。
【００３７】
このようにフィルム部材が巻かれた状態では、ギャップ部材３ｅの一端部３ｅ1の先端が帯電ローラ３ａの回転方向αに向くととともに、感光体２との当接部に進入終了する側の他端部３ｅ2の先端が帯電ローラ３ａの回転方向αと逆方向に向くようになる。そして、ギャップ部材３ｅの他端部３ｅ2の先端が、一端部３ｅ1の先端の点線で示された位置より帯電ローラ３ａの周方向に所定量手前の実線で示されている位置となっている。すなわち、一端部３ｅ1の先端と他端部３ｅ2の先端は、図１４（ｂ）に示す帯電ローラの一端部の先端と他端部の先端が周方向に離間していると同様に周方向に互いに離間している。また、このとき、一端部３ｅ1における先端が斜めにカットされた部分と他端部３ｅ2における先端が斜めにカットされた部分とが、互いに帯電ローラ３ａの軸方向にオーバーラップしている。こうして、ギャップ部材３ｅの２周弱巻かれたフィルム部材の２重に重ねて巻かれた２重巻き部が帯電ローラ３ａの周方向のすべての位置において帯電ローラ３ａの軸方向に必ず存在している。
【００３８】
また、ギャップ部材３ｅの一端部３ｅ1が２周目のフィルム部材によって隠蔽される。したがって、ギャップ部材３ｅの一端部３ｅ1が感光体２との当接部に進入しても感光体２と接触することはなく、感光体２から剥がれる方向の力を受けない。
【００３９】
図示しないが、もう一方の左側のギャップ部材３ｄは、前述の右側のギャップ部材３ｅとまったく同じに、２重に重ねて巻かれた２重巻き部が帯電ローラ３ａの周方向のすべての位置において帯電ローラ３ａの軸方向に存在するように２周弱巻かれたフィルム部材から形成されている。その場合、ギャップ部材３ｄの両端部の各端の斜めカット方向は互いに平行でありさえすれば、ギャップ部材３ｅの両端部の各端の斜めカット方向と同じ方向でもよいし、左右対称の方向でもよい。そして、ギャップ部材３ｄの一端部の先端とギャップ部材３ｅの一端部３ｅ1の先端とが帯電ローラ３ａの周方向に同じ位置に（同じ位相で）設けられている（つまり、両ギャップ部材３ｄ,３ｅの各一端部の先端は互いに帯電ローラ３ａの軸方向にオーバーラップしている。）。なお、ギャップ部材３ｄの一端部の先端とギャップ部材３ｅの一端部３ｅ1の先端とは帯電ローラ３ａの周方向に互いに異なる位置に（異なる位相で）設けることもできる。
【００４０】
芯金３ｂの左右環状溝間の外周面３ｇに形成された抵抗層２ｃは所定の帯電ギャップＧで感光体２を感光体２を非接触帯電する帯電部３ｆを構成しており、この帯電部３ｆの外周面は帯電ローラ３ａの軸方向に沿って一定径の横断面円形に形成されている。
【００４１】
帯電ローラ３ａは芯金３ｂの両端面からそれぞれ軸方向に同軸に突設された回転軸３ｈ,３ｉを備えており、これらの回転軸３ｈ,３ｉがそれぞれ軸受３ｊ,３ｋに回転可能に支持されている。そして、前述の従来例と同様に帯電ローラ３ａの回転軸３ｈ,３ｉの軸受３ｊ,３ｋを介して圧縮スプリング３ｍ,３ｎの荷重により、帯電ローラ３ａが感光体２の方向に押圧されることで、ギャップ部材３ｄ,３ｅが感光体２の外周面に圧接されている。これにより、抵抗層３ｃと感光体２との間にフィルム部材の所定膜厚に基づいた所定の帯電ギャップＧが設定されている。
【００４２】
この帯電ギャップＧの大きさは、ギャップ部材３ｄ,３ｅを構成するフィルム部材の厚みの２倍の大きさに設定される。したがって、所望の帯電ギャップＧを得るには、フィルム部材の厚みをこの所望の帯電ギャップＧの２分の１の厚みに設定すればよい。その場合、市販の粘着フィルムに、所望の帯電ギャップＧに対応する厚みのフィルムが存在しなければ、存在する厚みで所望の帯電ギャップＧに最も近似したギャップに対応する厚みのフィルムを用いることもできる。このようにすれば、安価にかつ容易に帯電ギャップＧを設定することができる。このフィルム部材としては、例えば、ポリエステルフィルム、カプトンフィルム等の樹脂フィルムを用いることができる。
【００４３】
次に、このように構成されたこの例の帯電ローラ３ａの製造方法について説明する。
図４（ａ）ないし（ｅ）は、帯電ローラ３ａの製造方法を説明する図である。なお、図４（ａ）ないし（ｅ）は帯電ローラの右側部分のみを示しており、帯電ローラの左側部分は図示省略する。以下の帯電ローラ３ａの製造方法の説明においては、帯電ローラの右側部分のみについて説明するが、左側部分もこの右側部分と同じである。
【００４４】
図４（ａ）に示すように、この例の帯電ローラ３ａは、まず回転軸３ｉを有する所定長さでかつ所定径の金属シャフトからなる芯金３ｂを用意する。次に、同図（ｂ）に示すように、芯金３ｂの外周面３ｇの右端側に環状溝３ｂ1を形成する。次いで、同図（ｃ）に示すように、マスク兼軸受３ｑにより芯金３ｂの外周面３ｇ1および右端面３ｂ2と回転軸３ｉの芯金３ｂに隣接する一部とを覆ってマスクするとともに、回転軸３ｉを回転可能に支持する。次に、同図（ｄ）に示すように、帯電ローラ３ａを例えばβ方向に回転させながら、マスク兼軸受３ｑにより覆われない芯金３ｂの外周面３ｇに導電性塗装材を所定の膜厚に塗布して抵抗層３ｃを形成するとともに、環状溝３ｂ1の表面にも導電性塗装材を塗布する。帯電ローラ３ａを回転させながら導電性塗装材を塗布することで、芯金３ｂの外周面３ｇに導電性塗装材を均一の膜厚で塗布することができる。しかも、環状溝３ｂ1を設けない場合には、導電性塗装材の塗布による抵抗層３ｃの境界（抵抗層３ｃの端縁）を確実に形成することができないが、前述のように環状溝３ｂ1を設けることで、抵抗層３ｃの境界を確実に形成することができるとともに芯金３ｂの外周面３ｇに導電性塗装材をより一層均一の膜厚で塗布することができる。なお、塗装は乾式および湿式のいずれでもよい。塗布が終了したら、導電性塗装材が塗布された芯金３ｂをマスク兼軸受３ｑから取り外す。
【００４５】
最後に、同図（ｅ）に示すように、両端を斜めにカットしかつ右端面３ｂ2の幅（帯電ローラ３ａの軸方向における長さ）より幅大きなテープ状のフィルム部材を、前述のようにその一端の一部を芯金３ｂの右端面３ｂ2に抵抗層３ｃを介することなく直接粘着または接着により固定するとともに帯電ローラ３ａの使用時における回転方向αと逆方向に右端面３ｂ2に帯電ローラ３ａの軸方向と直交する方向で巻き付け、２周目には１周目の上に重ねて巻き付け、粘着または接着固定する。このとき、フィルム部材の左側縁部３ｅ3を抵抗層３ｃの環状溝上にはみ出すようにしかつフィルム部材の右側縁部３ｅ4を芯金３ｂの右端より右方へはみ出すように巻き付ける。これにより、帯電ローラ３ａが完成される。
なお、抵抗層３ｃは前述の非弾性体である導電性塗装材の塗布に代えて、弾性体である所定幅の導電性ゴムから形成することもできる。
【００４６】
帯電装置３は、更に帯電ローラ３ａをクリーニングする例えばローラ等からなるクリーニング部材３ｏを備えている。このクリーニング部材３ｏは筒状のスポンジから形成されており、このスポンジが一対のギャップ部材３ｄ,３ｅを含む帯電ローラ３ａの外周面３ｇに所定の押圧力で当接されている。このクリーニング部材３ｏは帯電ローラ３ａの回転と逆回りに回転可能とされている。そして、この帯電装置３においては、帯電ローラ３ａにより感光体２が非接触で一様帯電されるとともに、クリーニング部材３ｏにより帯電ローラ３ａがクリーニングされて帯電ローラ３ａに付着するトナーやごみ等の異物が除去される。
【００４７】
図２において感光体２の右端側には、感光体２を回転駆動するための感光体駆動ギヤ８が感光体２の回転軸２ｂに固定されている。また、帯電ローラ３ａの右端側の回転軸３ｉには、帯電ローラ３ａを回転駆動するための帯電ローラ駆動ギヤ９が固定されている。そして、図示しないモータの駆動力が感光体２の感光体駆動ギヤ８に伝達されることで感光体２が回転駆動されるとともに、更にモータの駆動力が帯電ローラ駆動ギヤ９に伝達されることで、帯電ローラ３ａが回転駆動されるようになっている。
【００４８】
光書込み装置４は、例えばレーザ光等により感光体２に静電潜像を書き込む。また、現像装置５は、現像ローラ５ａ、トナー供給ローラ５ｂおよびトナー層厚規制部材５ｃを有している。そして、トナー供給ローラ５ｂによって現像ローラ５ａ上に現像剤であるトナーＴが供給されるとともに、この現像ローラ５ａ上のトナーＴがトナー層厚規制部材５ｃによりその厚みを規制されて感光体２の方へ搬送され、搬送されたトナーＴで感光体２上の静電潜像が現像されて感光体２上にトナー像が形成される。
【００４９】
転写装置６は転写ローラ６ａを有し、この転写ローラ６ａにより感光体２上にトナー像が転写紙や中間転写媒体等の転写媒体１３に転写される。そして、トナー像が転写媒体１３である転写紙に転写された場合には、転写紙上のトナー像が図示しない定着装置によって定着され、転写紙に画像が形成され、また、トナー像が転写媒体１３である中間転写媒体に転写された場合には、中間転写媒体上のトナー像が更に転写紙に転写された後、転写紙上のトナー像が図示しない定着装置によって定着され、転写紙に画像が形成される。
【００５０】
クリーニング装置７は例えばクリーニングブレード等のクリーニング部材７ａを有し、このクリーニング部材７ａにより感光体２がクリーニングされて、感光体２上の転写残りトナーが除去されかつ回収される。
【００５１】
このように構成されたこの例の画像形成装置１においては、ギャップ部材３ｅの２周目のフィルム部材の外周面３ｅ5およびもう一方のギャップ部材３ｄの２周目のフィルム部材の外周面がともに感光体２に当接することで、帯電ローラ３ａの周方向のどの位置でも、感光体２と両ギャップ部材３ｄ,３ｅ間の帯電ローラ３ａの帯電部３ｆとの間に均一な所定の帯電ギャップＧが設定される。この帯電ギャップＧはギャップ部材３ｄ,３ｅのフィルム部材の厚みの２倍で与えられる。
【００５２】
そして、図１において感光体２が時計回りに回転すると、帯電ローラ３ａは感光体２と逆に反時計回りに回転する。したがって、ギャップ部材３ｅは、その当接部進入開始側の一端部３ｅ1の先端から感光体２とギャップ部材３ｅとの当接部に進入開始するようになる。このとき、ギャップ部材３ｅの一端部３ｅ1が２周目のフィルム部材で隠蔽されているので、この一端部３ｅ1は、感光体２とギャップ部材３ｅとのニップ部に進入しても感光体２に接触しない。このため、ギャップ部材３ｅの一端部３ｅ1は感光体２から剥がれる方向の力を受けることはない。そして、ギャップ部材３ｅの２周目のフィルム部材がニップ部に進入して感光体２に接触して感光体２から圧接力を受けるようになる。しかし、このようにギャップ部材３ｅが感光体２から圧接力を受けても、ニップ部を通過した一端部３ｅ1が感光体２から剥がれる方向の力を受けないとともに、２周目のフィルム部材で保護されるため、画像形成装置１による画像形成動作（印字動作）が長期間行われても、ギャップ部材３ｅがその一端部３ｅ1の先端より帯電ローラ３ａから剥がれることはなくなる。
【００５３】
また、帯電ローラ３ａの回転で、ギャップ部材３ｅの他端部３ｅ2も感光体２から圧接力を受けるが、この力は他端部３ｅ2を１周目のフィルム部材に圧着する方向に作用するだけで剥がす方向には作用しないので、この力は他端部３ｅ2が１周目のフィルム部材から剥がれることはない。このことは、もう一方のギャップ部材３ｄでも同様である。しかも、帯電ローラ３ａの周方向どの位置でもギャップ部材３ｄ,３ｅが同じ膜厚（フィルム部材の厚みの２倍の厚み）で存在している。したがって、均一な安定した帯電ギャップＧが長期間にわたって維持されるようになり、感光体２の良好な帯電が行われ、高品質の画像が得られるようになる。
【００５４】
また、フィルム部材の左側縁部３ｅ3が抵抗層３ｃの環状溝上にはみ出すようにされかつフィルム部材の右側縁部３ｅ4が芯金３ｂの右端より右方へはみ出すようにされて巻き付けられているので、これらのフィルム部材の左右側縁部３ｅ3,３ｅ4のはみ出し部で、抵抗層３ｃのない地肌のむき出しのままの芯金３ｂと感光体２との異常放電（電荷のリーク）が防止される。
【００５５】
この例の画像形成装置１によれば、帯電ローラ３ａの周方向のどの位置にもフィルム部材からなる同じ厚みのギャップ部材３ｄ,３ｅを帯電ローラ３ａの軸方向に存在させるとともに、ギャップ部材３ｄ,３ｅの感光体２との当接部進入開始側の一端部が感光体２とのニップ部に進入しても２周目のフィルム部材で感光体２に接触しないようにしているので、画像形成動作（印字動作）を長期間行っても、ギャップ部材３ｄ,３ｅの帯電ローラ３ａからの剥がれを防止することができる。特に、帯電ローラ３ａの抵抗層３ｃが導電性ゴム等の比較的弾性係数の小さな材料で形成されて感光体２との当接部（ニップ部）で圧接力で弾性変形し易い場合、これらのギャップ部材３ｄ,３ｅの剥がれをより効果的に防止することができる。
【００５６】
また、ギャップ部材３ｄ,３ｅに継目が生じないことから、ギャップ部材３ｄ,３ｅの端にトナー粒子等の異物が付着し難くなる。特に、当接部進入開始側の一端部は、２周目のフィルム部材で隠蔽されて保護されるので、この一端部における剥がれがより効果的に防止できる。したがって、均一な安定した帯電ギャップＧを長期間にわたって維持させることができ、感光体２の良好な帯電を行うことができる。これにより、高品質の画像を長期間にわたって得ることができる。
しかも、フィルム部材を単に２重に重ねて巻き付けるだけであるので、フィルム部材の剥がれを防止しつつ均一な安定した帯電ギャップＧを簡単にかつ長期間にわたって設定することができる。
【００５７】
更に抵抗層３ｃに形成された環状溝により、トナーがギャップ部材３ｄ,３ｅの方へ侵入し難くなるので、トナーがギャップ部材３ｅのフィルム部材の両端部の下に侵入するのを抑制できる。これにより、各フィルム部材の端部の剥がれを長期にわたって防止できる。また、これらの環状溝により、抵抗層３ｃの導電性塗装材の塗装端部の塗布斑を相殺することができる。
【００５８】
更に、フィルム部材の左側縁部３ｅ3を抵抗層３ｃの環状溝上にはみ出すようにしかつフィルム部材の右側縁部３ｅ4を芯金３ｂの右端より右方（外方）へはみ出すように巻き付けているので、これらのフィルム部材の左右側縁部３ｅ3,３ｅ4のはみ出し部で、抵抗層３ｃのない地肌のむき出しのままの芯金３ｂと感光体２との異常放電（電荷のリーク）を防止することができる。
【００５９】
なお、前述の例ではフィルム部材を帯電ローラ３ａに２重に重ねて２周弱巻き付けるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図５（ａ）ないし（ｃ）に示すように、右側のギャップ部材３ｅのフィルム部材は帯電ローラ３ａに３周弱帯電ローラ３ａの軸方向に位置ずれすることなく重ねて巻き付けることもできるし、更に４周弱以上、帯電ローラ３ａの軸方向に位置ずれすることなく重ねて巻き付けることもできる。他方の左側のギャップ部材３ｄについても右側のフィルム部材の巻き量と同じ巻き量だけ重ねて巻き付けられる。
【００６０】
すなわち、この例の帯電ローラ３ａは、両ギャップ部材３ｄ,３ｅのｎ（ｎ≧２）周弱巻かれたフィルム部材のｎ重に重ねられたｎ重巻き部が帯電ローラ３ａの周方向のすべての位置において帯電ローラ３ａの軸方向に必ず存在するように設けられる。そして、両ギャップ部材３ｄ,３ｅの最外周の各フィルム部材の外周面がともに感光体２に当接することで、帯電ローラ３ａの周方向のどの位置でも、感光体２と両ギャップ部材３ｄ,３ｅ間の帯電ローラ３ａの帯電部３ｆとの間に所定の帯電ギャップＧが設定される。
【００６１】
この場合の帯電ギャップＧは、膜厚ｔのフィルム部材のｎ重巻き部が帯電ローラ３ａの周方向のすべての位置で帯電ローラ３ａの軸方向に存在するとすると、ギャップ部材３ｄ,３ｅの厚みｎ×ｔと帯電ローラ３ａの帯電部３ｆでの抵抗層３ｃの厚みとの差で与えられる。換言すれば、所望の帯電ギャップＧを設定するためには、抵抗層３ｃの厚みをギャップ部材３ｄ,３ｅの厚みｎ×ｔから所望の帯電ギャップＧを差し引いた値に設定すればよいことになる。
【００６２】
図６は、本発明の帯電ローラの実施の形態の他の例を模式的に示す図３と同様の図であり、（ａ）は部分正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるVIC−VIC線に沿う断面図である。
前述の例では、帯電ローラ３ａの両端部に環状溝を設けるとともに、ギャップ部材３ｄ,３ｅを抵抗層３ｃのない芯金３ｂの外周面３ｇに直接固定しているが、図６（ａ）ないし（ｃ）に示すように、この例の帯電ローラ３ａでは環状溝は設けられていないとともに、芯金３ｂの右側縁（右側エッジ）に面取り部３ｂ3が設けられている。また、抵抗層３ｃが芯金３ｂの外周面３ｇ、面取り部３ｂ3、および右端面３ｂ2に形成されている。その場合、芯金３ｂの左右面取り部３ｂ間の外周面３ｇが帯電ローラ３ａの軸方向に沿って一定の径に設定されており、これにより、この外周面３ｇに形成された抵抗層３ｃの外周面も帯電ローラ３ａの軸方向に沿って一定の径の横断面円形に形成されている。そして、芯金３ｂの外周面３ｇの右端部に右側のギャップ部材３ｅが固定されている。芯金３ｂの左側部分および左側のギャップ部材３ｄも、右側のそれらと左右対称ではあるが同じである。
【００６３】
この例の帯電ローラ３ａによれば、抵抗層３ｃを芯金３ｂの面取り部３ｂ3および右端面３ｂ2にも設けているので、面取り部３ｂ3および右端面３ｂ2上の抵抗層３ｃで、芯金３ｂと感光体２との異常放電（電荷のリーク）を防止することができる。芯金３ｂの左側部分も右側と同じである。また、抵抗層３ｃの上にギャップ部材３ｄ,３ｅを固定して、塗装面を基準として帯電ギャップを形成しているため、塗装斑等があった場合の寸法精度が高くできる。
この例の画像形成装置１および帯電ローラ３ａの他の構成および他の作用効果は、前述の図１ないし図４に示す例と環状溝による作用効果を除いて同じである。
【００６４】
なお、この例の帯電ローラ３ａでも、両ギャップ部材３ｄ,３ｅはｎ（ｎ≧２）周弱巻かれたフィルム部材のｎ重に重ねられたｎ重巻き部が帯電ローラ３ａの周方向のすべての位置において帯電ローラ３ａの軸方向に必ず存在するように設けられさえすればよい。また、抵抗層３ｃは前述の非弾性体の導電性塗装材の塗布に代えて、弾性体の所定幅の導電性ゴムから形成することもできる。
【００６５】
図７は本発明の画像形成装置の実施の形態の他の例における帯電ローラを模式的にかつ部分的に示す図３と同様の図であり、（ａ）は部分正面図、（ｂ）は（ａ）におけるVIIB−VIIB線に沿う断面図、（ｃ）は（ｂ）におけるVIIC−VIIC線に沿う部分断面図である。
【００６６】
前述の図３に示す例の帯電ローラ３ａでは、芯金３ｂの環状溝３ｂ1における帯電ローラ軸方向の断面が矩形状に形成されているとともに芯金３ｂの右側エッジに面取り部３ｂ3が設けられていないが、図７（ａ）ないし（ｃ）に示すように、この例の帯電ローラ３ａでは、芯金３ｂの環状溝３ｂ1における帯電ローラ軸方向の断面が円弧状に形成されているとともに、芯金３ｂの右側エッジに面取り部３ｂ3が設けられている。なお、環状溝３ｂ1における帯電ローラ軸方向の断面は他にＵ字状あるいはＶ字状等の形状に形成することもできる。
【００６７】
また、図３に示す例の帯電ローラ３ａでは、ギャップ部材３ｅのフィルム部材の左右側縁部３ｅ3,３ｅ4がそれぞれ抵抗層３ｃの環状溝上および芯金３ｂの右端面３ｂ2より右方へはみ出しているが、この例の帯電ローラ３ａでは、ギャップ部材３ｅのフィルム部材の左側縁部３ｅ3は抵抗層３ｃの環状溝上にはみ出していない。しかし、芯金３ｂの環状溝３ｂ1と外周面３ｇ1との境界部分が直接露出しないようにされている。また、この例の帯電ローラ３ａでは、ギャップ部材３ｅの１周目のフィルム部材の右側縁部３ｅ4が芯金３ｂの面取り部３ｂ3の表面の一部に曲げられて粘着または接着により固定されているとともに、２周目のフィルム部材の右側縁部３ｅ4が１周目のフィルム部材の曲げられた右側縁部３ｅ4の上に曲げられて接着固定されている。したがって、フィルム部材の右側縁部３ｅ4がともに感光体２から離間する方向に曲げられることになる。芯金３ｂの左側部分および左側のギャップ部材３ｄも、右側のそれらと左右対称ではあるが同じである。
【００６８】
この例の帯電ローラ３ａによれば、左右のフィルム部材の外側縁部がそれぞれ感光体２から離間する方向に曲げられているので、各フィルム部材の一側の側縁部の曲げにより各フィルム部材の接着強度が大きいとともに、各フィルム部材の一側の側縁部が感光体２に当接しないので、各ギャップ部材３ｄ,３ｅの一部が感光体２およびクリーニング部材３ｏに当接しても、各ギャップ部材３ｄ,３ｅの各フィルム部材が長期にわたって剥がれるのを効果的に防止できる。
【００６９】
また、芯金３ｂの環状溝３ｂ1と外周面３ｇ1との境界部分が直接露出しないようにするとともに、面取り部３ｂ3をフィルム部材の右側縁部３ｅ4で覆っているので、芯金３ｂの前述の境界部分および面取り部３ｂ3と感光体２との間の異常放電（電荷のリーク）を防止することができる。芯金３ｂの左側部分も右側と同じである。
【００７０】
この例の画像形成装置１および帯電ローラ３ａの他の構成および他の作用効果は、前述の図１ないし図４に示す例と同じである。なお、抵抗層３ｃは前述の非弾性体の導電性塗装材の塗布に代えて、弾性体の所定幅の導電性ゴムから形成することもできる。また、この例の帯電ローラ３ａでも、両ギャップ部材３ｄ,３ｅはｎ（ｎ≧２）周弱巻かれたフィルム部材のｎ重に重ねられたｎ重巻き部が帯電ローラ３ａの周方向のすべての位置において帯電ローラ３ａの軸方向に必ず存在するように設けられさえすればよい。
【００７１】
図８は本発明の画像形成装置の実施の形態の更に他の例における帯電ローラを模式的にかつ部分的に示す図３と同様の図であり、（ａ）は部分正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるVIIIC−VIIIC線に沿う部分断面図である。
【００７２】
前述の図６に示す例の帯電ローラ３ａでは、芯金３ｂに面取り部３ｂ3を設けているとともに、一定膜厚の導電性塗装材からなる抵抗層３ｃを芯金３ｂの外周面３ｇ、面取り部３ｂ3、および右端面３ｂ2に形成しているが、図８（ａ）ないし（ｃ）に示すように、この例の帯電ローラ３ａでは、一定径の芯金３ｂに面取り部３ｂ3が設けられていないとともに、導電性塗装材からなる抵抗層３ｃが芯金３ｂの外周面３ｇの帯電部３ｆに形成される抵抗層３ｃの膜厚が比較的厚く、また、芯金３ｂの外周面３ｇにおけるギャップ部材３ｅが固定される右端部および右端面３ｂ2に形成される抵抗層３ｃの膜厚が帯電部３ｆにおける抵抗層３ｃの膜厚より薄く形成されている。
【００７３】
すなわち、抵抗層３ｃの帯電部３ｆに対応する部分の膜厚が比較的厚い大径部３ｃ1に形成されているとともに、ギャップ部材３ｅが固定される部分の膜厚が比較的薄い小径部３ｃ2に形成され、更に、これらの大径部３ｃ1と小径部３ｃ2との間に環状の段部３ｃ3が形成されている。芯金３ｂの左側部分、抵抗層３ｃの左側部分、および左側のギャップ部材３ｄも、右側のそれらと左右対称ではあるが同じである。すなわち、各ギャップ部材がそれぞれ固定される抵抗層３ｃの左右両端部の小径部の膜厚が比較的薄く設定されているとともに、左右両端部の間の大径部の膜厚がこれらの左右両端部より厚く設定されている。そして、抵抗層３ｃの左右両端部の小径部に、各ギャップ部材３ｄ,３ｅが固定されている。
【００７４】
このように構成されたこの例の帯電ローラ３ａの製造方法について説明する。
図９（ａ）ないし（ｅ）は、帯電ローラ３ａの製造方法を説明する図である。なお、前述の図４に示す例と同様に図９（ａ）ないし（ｅ）は帯電ローラの右側部分のみを示しており、帯電ローラの左側部分は図示省略する。その場合、各構成部材のうち右側構成部材の符号を（）を付して示す。
【００７５】
図９（ａ）に示すように、この例の帯電ローラ３ａは、まず両端にそれぞれ回転軸３ｈ,３ｉを有する所定長さでかつ所定径の金属シャフトからなる芯金３ｂを用意する。次に、同図（ｂ）に示すように、一対のマスク兼軸受（３ｑ）により芯金３ｂの左右両端部の外周面３ｇ1および左右両端面（３ｂ2）と左右両側の回転軸（３ｉ）の芯金３ｂに隣接する一部とを覆ってマスクするとともに、両回転軸（３ｉ）を回転可能に支持する。次に、同図（ｃ）に示すように、帯電ローラ３ａを例えばβ方向に回転させながら、マスク兼軸受（３ｑ）により覆われない芯金３ｂの外周面３ｇに導電性塗装材を比較的厚い所定の膜厚に塗布して、芯金３ｂの左右両端部間に大径部３ｃ1である厚膜抵抗層３ｃを形成する。なお、塗装は乾式および湿式のいずれでもよい。塗布が終了したら、導電性塗装材が塗布された芯金３ｂをマスク兼軸受３ｑから取り外す。
【００７６】
次に、同図（ｄ）に示すように、一対の第２のマスク兼軸受（３ｑ′）により回転軸（３ｉ）を回転可能に支持する。その場合、第２のマスク兼軸受（３ｑ′）を芯金３ｂの左右両端面（３ｂ2）から所定距離離間して第２のマスク兼軸受（３ｑ′）の左端面と芯金３ｂの左右両端面（３ｂ2）との間に所定の間隙を設ける。そして、帯電ローラ３ａを例えばβ方向に回転させながら、第２のマスク兼軸受（３ｑ′）により覆われなくかつ厚膜抵抗層３ｃが形成されていない芯金３ｂの外周面３ｇ1および左右両端面（３ｂ2）にそれぞれ導電性塗装材を厚膜抵抗層３ｃの膜厚より薄く塗布して薄膜抵抗層３ｃを形成する。芯金３ｂの左右両端部に形成された薄膜抵抗層３ｃは小径部（３ｃ2）であり、大径部３ｃ1の厚膜抵抗層３ｃと小径部（３ｃ2）の厚膜抵抗層３ｃとの間に環状の段部３ｃ3が形成される。
【００７７】
最後に、同図（ｅ）に示すように、両端を斜めにカットした所定幅のテープ状のフィルム部材を、前述のようにその一端の一部を左右両端側の小径部（３ｃ2）の厚膜抵抗層３ｃに粘着または接着により固定するとともに、これらの小径部（３ｃ2）の厚膜抵抗層３ｃに帯電ローラ３ａの使用時における回転方向αと逆方向にかつ帯電ローラ３ａの軸方向と直交する方向に巻き付け、更に２周目には１周目の上に重ねて巻き付け、粘着または接着固定する。これにより、帯電ローラ３ａが完成される。
【００７８】
また、膜厚の異なる抵抗層３ｃを形成する他の方法としては、始めに芯金３ｂの外周面全体に小径部３ｃ2の膜厚となるように導電性塗装材を塗布し、その後でギャップ部材３ｄ,３ｅが固定される小径部３ｃ2にマスクをして、更に導電性塗装材をマスクをしていない部分に塗布し大径部３ｃ1を形成するようにすることもできる。
なお、この例では、芯金３ｂの左右縁部に前述の各例のような面取りは設けられていないが、この面取りを設けることもできる。
【００７９】
また、この例の帯電ローラ３ａによれば、ギャップ部材３ｄ,３ｅがそれぞれ固定される帯電ローラ３ａの左右両端部を小径部としているので、これらの小径部の径をそれぞれ適宜設定することで、市販のフィルム部材で、所望の帯電ギャップＧに対応する厚みを有する市販のフィルム部材を容易に用いることができ、安価にかつ容易に帯電ギャップＧを設定することができる。
【００８０】
この例の画像形成装置および帯電ローラの他の構成および他の作用効果は、前述の図１、図２、および図６に示す例のそれらと同じである。なお、抵抗層３ｃは前述の非弾性体の導電性塗装材の塗布に代えて、弾性体の所定幅の導電性ゴムから形成することもできる。また、この例の帯電ローラ３ａでも、両ギャップ部材３ｄ,３ｅはｎ（ｎ≧２）周弱巻かれたフィルム部材のｎ重に重ねられたｎ重巻き部が帯電ローラ３ａの周方向のすべての位置において帯電ローラ３ａの軸方向に必ず存在するように設けられさえすればよい。
【００８１】
図１０は本発明の画像形成装置の実施の形態の更に他の例における帯電ローラを模式的にかつ部分的に示す図３と同様の図であり、（ａ）は部分正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるXC−XC線に沿う部分断面図である。その場合、各構成部材のうち右側構成部材の符号を（）を付して示す。
【００８２】
前述の図８に示す例の帯電ローラ３ａでは、一定径の芯金３ｂに膜厚の異なる抵抗層３ｃを形成しているが、図１０（ａ）ないし（ｃ）に示すように、この例の帯電ローラ３ａでは、芯金３ｂの左右端部をともに小径部（３ｂ4）に形成するとともに、これらの左右端部間の部分を大径部３ｂ5に形成している。したがって、芯金３ｂの小径部（３ｂ4）と大径部３ｂ5との間に段部（３ｂ6）が形成されている。そして、芯金３ｂの左右の小径部（３ｂ4）、大径部３ｂ5、および左右両端面（３ｂ2）の間に、ほぼ等しくかつほぼ均一の膜厚の抵抗層３ｃが形成されている。したがって、抵抗層３ｃも左右両端部が小径部（３ｃ2）とされているとともに、左右両端部の間の部分が大径部３ｃ1とされ、更に大径部３ｃ1と左右の小径部（３ｃ2）との間に段部（３ｃ3）が形成されている。そして、抵抗層３ｃの左右両端部の小径部に、各ギャップ部材３ｄ,３ｅが固定されている。
【００８３】
このように構成されたこの例の帯電ローラ３ａの製造方法について説明する。
図１１（ａ）ないし（ｃ）は、帯電ローラ３ａの製造方法を説明する図である。なお、前述の図４に示す例と同様に図１１（ａ）ないし（ｅ）は帯電ローラの右側部分のみを示しており、帯電ローラの左側部分は図示省略する。
【００８４】
図１１（ａ）に示すように、この例の帯電ローラ３ａは、まず左右両端にそれぞれ回転軸（３ｉ）を有するとともに左右両端部が小径部（３ｂ4）にかつ左右両端部間が大径部３ｂ5にされて段部（３ｃ3）を有する所定長さの金属シャフトからなる芯金３ｂを用意する。次に、同図（ｂ）に示すように、一対のマスク兼軸受（３ｑ′）により両端の回転軸（３ｉ）を回転可能に支持する。その場合、第２のマスク兼軸受（３ｑ′）を芯金３ｂの左右両端面（３ｂ2）から所定距離離間して第２のマスク兼軸受３ｑ′の右、左端面と芯金３ｂの左右両端面（３ｂ2）との間に所定の間隙を設ける。そして、帯電ローラ３ａを例えばβ方向に回転させながら、第２のマスク兼軸受（３ｑ′）により覆われなくかつ厚膜抵抗層３ｃが形成されていない芯金３ｂの外周面３ｇ1および左右両端面（３ｂ2）にそれぞれ導電性塗装材を厚膜抵抗層３ｃの膜厚より薄く塗布して薄膜抵抗層３ｃを形成する。芯金３ｂの左右両端部に形成された薄膜抵抗層３ｃは小径部（３ｃ2）であり、大径部３ｃ1の厚膜抵抗層３ｃと小径部（３ｃ2）の厚膜抵抗層３ｃとの間に環状の段部（３ｃ3）が形成される。
【００８５】
最後に、同図（ｃ）に示すように、両端を斜めにカットした所定幅のテープ状のフィルム部材を、前述のようにその一端の一部を左右両端側の小径部（３ｃ2）の厚膜抵抗層３ｃに粘着または接着により固定するとともに、これらの小径部（３ｃ2）の厚膜抵抗層３ｃに帯電ローラ３ａの使用時における回転方向αと逆方向にかつ帯電ローラ３ａの軸方向と直交する方向に巻き付け、更に２周目には１周目の上に重ねて巻き付け、粘着または接着固定する。これにより、帯電ローラ３ａが完成される。
【００８６】
この例の画像形成装置および帯電ローラの他の構成および他の作用効果は、前述の図１、図２、および図８に示す例のそれらと同じである。なお、抵抗層３ｃは前述の非弾性体の導電性塗装材の塗布に代えて、弾性体の所定幅の導電性ゴムから形成することもできる。また、この例の帯電ローラ３ａでも、両ギャップ部材３ｄ,３ｅはｎ（ｎ≧２）周弱巻かれたフィルム部材のｎ重に重ねられたｎ重巻き部が帯電ローラ３ａの周方向のすべての位置において帯電ローラ３ａの軸方向に必ず存在するように設けられさえすればよい。
【００８７】
なお、前述の各例の画像形成装置１では、図２に示すように感光体２の感光体駆動ギヤ８で帯電ローラ駆動ギヤ９を介して帯電ローラ３ａを直接回転駆動しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、帯電ローラ３ａを感光体２とクリーニング部材３ｏとの摩擦で回転駆動することもできる。すなわち、図１２に示すように、クリーニング部材３ｏの右端側の回転軸３ｐに、クリーニング部材３ｏを回転駆動するためのクリーニング部材駆動ギヤ１１が固定される。また、感光体駆動ギヤ８とクリーニング部材駆動ギヤ１１は、装置本体に回転可能に支持された中間ギヤ１２を介して連結されている。そして、前述のようにモータの駆動力が感光体２の駆動ギヤ８に伝達されることで感光体２が回転駆動されるとともに、更にモータの駆動力が中間ギヤ１２を介してクリーニング部材３ｏの駆動ギヤ１１に伝達されることで、クリーニング部材３ｏが回転駆動される。帯電ローラ３ａが感光体２とクリーニング部３ｏとの間に圧接されていることから、帯電ローラ３ａと感光体２およびクリーニング部材３ｏとの間の摩擦で、帯電ローラ３ａが感光体２およびクリーニング部材３ｏの各回転に連れ回りして回転するようになる。
【００８８】
ところで、フィルム部材を前述のように複数重ねて巻き付けてギャップ部材３ｄ,３ｅを構成した場合において、直流と交流の重畳バイアスで感光体２を非接触帯電したとき、感光体２が放電を受けるが、印字枚数が増大すると、感光体２の帯電部の膜厚がこの放電により減少する膜減りが発生する。そのため、本発明では、感光体２の周速と帯電ローラ３ａの周速とを所定の大きさの周速比を持って実質的に異ならせている。このように、感光体２の周速と帯電ローラ３ａの周速とを異ならせると、感光体２のギャップ部材当接部がギャップ部材３ｄ,３ｅとの摩擦を生じする。
【００８９】
したがって、印字枚数が多くなって感光体２の膜減りが起きても、この膜減りに追従するようにして、感光体２のギャップ部材当接部の膜厚がギャップ部材３ｄ,３ｅとの摩擦で減少し、感光体２の帯電部の膜厚と感光体２のギャップ部材当接部の膜厚との間の膜厚差が抑制されて帯電ギャップＧを所定値以下に保つことができる。これにより、長期にわたって感光体２の安定した良好な帯電を行うことができる。このように感光体２の周速と帯電ローラ３ａの周速とを異ならせることで、感光体２の長寿命化の実現が可能である。
【００９０】
次に、本発明の帯電ローラ３ａおよび画像形成装置１が前述の作用効果を得ることができることを実証するために、本発明に属する実施例および本発明に属さない比較例について行った実験について説明する。実験は、感光体２の周速と帯電ローラ３ａの周速との周速比を１（周速比を完全に１にすることは難しく、実質的に異ならない程度の略１も含む）に設定して行った第１実験と、この周速比を実質的に異ならせて行った第２実験である。各実験に用いた画像形成装置は、いずれも、市販されているセイコーエプソン株式会社製のプリンタＬＰ−９０００Ｃであり、その一部を改造して用いた。すなわち、プリンタＬＰ−９０００Ｃの帯電装置であるスコロトロン帯電装置に代えて、非接触帯電可能な帯電装置に改造するとともに、帯電装置への印加電圧にＡＣ電圧も用いるため、外部電源を用いた。したがって、トナー、感光体、転写装置、および定着装置等の交換部品は、プリンタＬＰ−９０００Ｃの純正部品をそのまま用いた。
【００９１】
まず、第１実験について説明する。この第１実験はギャップ部材３ｄ,３ｅを構成するフィルム部材の剥がれについての実験であり、実験Ｎｏ. １〜１０の１０個の実験について行った。これらの実験Ｎｏ. １〜１０でそれぞれ用いた実施例および比較例の画像形成装置における帯電ローラおよびギャップ部材の条件を表１に示す。
【００９２】
【表１】
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【００９３】
表１において、実験Ｎｏ. １〜１０にそれぞれ用いた感光体２は、プリンタＬＰ−９０００Ｃの感光体をそのまま使用した。この感光体はアルミニウムの素管の外周面に有機感光体を塗装して感光層を形成した感光体であり、振れ精度が０.０１以下のものを選択して用いた。
【００９４】
帯電装置３は、プリンタＬＰ−９０００Ｃのスコロトロン帯電装置に代えて、帯電ローラ３ａにより非接触帯電可能な帯電装置をプリンタＬＰ−９０００Ｃに搭載可能に製造して用いた。実験で用いた帯電ローラ３ａを図１３（ａ）ないし（ｈ）に示す。図１３において、（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）、および（ｈ）は、それぞれ、（ａ）、（ｃ）、（ｅ）、および（ｇ）の、図３（ｃ）に相当する断面図である。
【００９５】
実験Ｎｏ. １〜１０にそれぞれ用いた帯電ローラ３ａの芯金３ｂとしてＳＵＭ２２の表面にＮｉめっきを施した直径φ１０ｍｍの金属シャフトを用い、前述のプリンタＬＰ−９０００Ｃの改造機に搭載できる形状に加工した。
その場合、芯金３ｂの形状は、実験Ｎｏ. １、２では図１３（ａ）および（ｂ）に示すように、図３に示す芯金３ｂの環状溝と同じ環状溝を左右両端部に有する芯金３ｂと同じ形状にし、同じく、実験Ｎｏ. ９、１０でも図１３（ｇ）および（ｈ）に示すように、図３（または図５）に示す芯金３ｂの環状溝と同じ環状溝を左右両端部に有する芯金３ｂと同じ形状にした。各環状溝は、いずれもその幅を１ｍｍに、その深さを０.２ｍｍに設定し、また、各環状溝より端面側で、各ギャップ部材３ｄ,３ｅが固定される芯金３ｂの外周面の幅（帯電ローラ３ａの軸方向長さ）は４ｍｍに設定した。
【００９６】
また、芯金３ｂの形状は、実験Ｎｏ. ３、４では図１３（ｃ）および（ｄ）に示すように、図６に示す芯金３ｂの面取り部と同じ面取り部を左右両エッジに有する芯金３ｂと同じ形状にし、同じく、実験Ｎｏ. ７、８でも図１３（ｅ）および（ｆ）に示すように、図６に示す芯金３ｂの面取り部と同じ面取り部を左右両エッジに有する芯金３ｂと同じ形状にした。各面取り部は、いずれもその幅を約２ｍｍに設定した。
各芯金３ｂにはいずれもそれらの両端に回転軸３ｈ,３ｉが設けられているとともに、各芯金３ｂを形成する金属シャフトはいずれもセンタレス研磨を行って、振れ精度が０.０１以下に加工されている。
【００９７】
そして、実験に用いた各帯電ローラ３ａでは、いずれもそれらの金属シャフトに抵抗層３ｃを形成しているが、この抵抗層は、実験Ｎｏ. １、２、９、および１０では図１３（ａ）、（ｂ）、（ｇ）、および（ｈ）に示すように、図３に示す芯金３ｂと同様に金属シャフトの帯電部３ｆに対応する外周面と環状溝に形成し、また実験Ｎｏ. ３ないし８では図１３（ｃ）ないし（ｆ）に示すように、図６に示す芯金３ｂと同様に金属シャフトの外周面、面取り部、および左右両端面の回転軸を除く部分に形成した。
【００９８】
抵抗層３ｃとして、各実験のうち、奇数Ｎｏ. の実験に用いた帯電ローラ３ａでは、導電性酸化スズ（ＳｎＯ2）とポリウレタン（ＰＵ）樹脂とを１：９の重量比（ｗｔ比）で混合して、イオン導電材および水内に分散させて得られた塗装液をスプレー塗装した導電層からなる抵抗層を形成した。導電性ＳｎＯ2は、表２に示す株式会社ジェムコ製のものがあり、それらの詳細は株式会社ジェムコのホームページ（http://www.jemco-mmc.co.jp/corporate/index.html）に掲載されている。
【００９９】
【表２】
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【０１００】
本実施例および本比較例で用いた導電性ＳｎＯ2は、株式会社ジェムコの商品名「Ｔ−１」であり、この「Ｔ−１」はスズ−アンチモン系酸化物である。もちろん、本発明では、他の導電性ＳｎＯ2を用いることができる。また、イオン導電材は導電性塗装材に導電性を持たせるためのものであり、本実施例および本比較例で用いたイオン導電材は「ＹＹＰ−１２」（丸菱油化工業株式会社製）である。
各帯電ローラ３ａの帯電部３ｆの膜厚は、左右両ギャップ部材３ｄ,３ｅに使用するフィルム部材の厚みおよび巻き数に応じて、表１に示すギャップＧ（詳細は後述）となるように調整した。なお、実験に使用した前述の塗装液をアルミニウム板に２０μｍの膜厚で塗装して体積抵抗率を測定したところ、体積抵抗率は（１.０〜５.０）×１０10Ωｃｍであった。
【０１０１】
また、抵抗層３ｃとして、各実験のうち、偶数Ｎｏ. の実験に用いた帯電ローラでは、導電性ゴムを付着することで抵抗層を形成した。実験に用いた導電性ゴムは、北辰工業（株）製１１６系ゴム（ゴム硬度：ＪＩＳ−Ａ４８°）である。同様に、導電性ゴムの膜厚は、左右両ギャップ部材３ｄ,３ｅに使用するフィルム部材の厚みおよび巻き数に応じて、表１に示すギャップＧ（詳細は後述）となるように調整し、各導電性ゴムの膜厚の帯電ローラ３ａを北辰工業（株）に外注して得た。
【０１０２】
ギャップ部材３ｄ,３ｅには、実験Ｎｏ. １および２では住友３Ｍ（株）製、Ｎｏ. ９３９１のポリエステルテープ（膜厚２２μｍおよび幅５ｍｍ）を用い、また、実験Ｎｏ. ３ないし６では住友３Ｍ（株）製、Ｎｏ. ９３９０のポリエステルテープ（膜厚５０μｍおよび幅５ｍｍ）を用い、更に、実験Ｎｏ. ７ないし１０では寺岡製作所製、Ｎｏ. ６５０Ｓ（＃１２）のカプトンフィルムテープ（膜厚３５μｍおよび幅５ｍｍ）を用いた。
【０１０３】
ギャップ部材３ｄ,３ｅは、実験Ｎｏ. １および２では図１３（ａ）および（ｂ）に示すように両端が長手方向に対して４５°斜めカットされたポリエステルテープを２重弱重ね巻き（ポリエステルテープの両端が周方向に離間している）で粘着固定することで形成し、また、実験Ｎｏ. ３および４では図１３（ｃ）および（ｄ）に示すようにポリエステルテープを１周強螺旋巻き（螺旋の傾斜はポリエステルテープを１周巻き付けたとき、巻き始め端に重ならないように帯電ローラの軸方向若干ずれる程度であり、かつテープの巻き終わり端が巻き始め端を越えて位置する）で両端が帯電ローラの軸方向に平行になるようにして粘着固定することで形成し、更に、実験Ｎｏ. ５および６では図１３（ｅ）および（ｆ）に示すように両端が長手方向に対して４５°斜めカットされたポリエステルテープを１重弱重ね巻き（ポリエステルテープの両端が周方向に隙間が形成される）で粘着固定することで形成し、更に、実験Ｎｏ. ７および８では図１３（ｃ）および（ｄ）に示すようにカプトンフィルムテープを１周強螺旋巻き（螺旋の傾斜はカプトンフィルムテープを１周巻き付けたとき、巻き始め端に重ならないように帯電ローラの軸方向若干ずれる程度であり、かつテープの巻き終わり端が巻き始め端を越えて位置する）で両端が帯電ローラの軸方向に平行となるようにして粘着固定することで形成し、更に、実験Ｎｏ. ９および１０では図１３（ｇ）および（ｈ）に示すように両端が長手方向に対して４５°斜めカットされたカプトンフィルムテープを３重弱重ね巻き（カプトンフィルムテープの両端が周方向に離間している）で粘着固定することで形成した。その場合、実験Ｎｏ. １、２、９、および１０では、各テープは環状溝側に０.５ｍｍ、および芯金３ｂの端面より軸方向外方に同じく０.５ｍｍはみ出すようにして芯金３ｂに固定した。
【０１０４】
帯電ギャップＧは、実験Ｎｏ. １では３０μｍに、Ｎｏ. ２では３２μｍに、Ｎｏ. ３ないし６では５０μｍに、Ｎｏ. ７および８では３５μｍに、Ｎｏ. ９および１０では４５μｍにそれぞれ設定した。その場合、各抵抗層の膜厚を各テープの厚みと巻き数とによるギャップ部材３ｄ,３ｅの厚みに基づいて所定の帯電ギャップＧが得られるように調整し設定した。
以上のことから明らかなように、実験Ｎｏ. １、２、９、および１０が本発明の実施例であり、実験Ｎｏ. ３ないし８が本発明の比較例である。
【０１０５】
押圧方式は、いずれの実験でも圧縮スプリング３ｍ,３ｎの荷重を帯電ローラ３ａの回転軸３ｈ,３ｉの軸受部３ｊ,３ｋ（ギャップ部材３ｄ,３ｅから外側１０ｍｍの位置）に加えることにより、帯電ローラ３ａを押圧した。このとき、本実験装置の画像形成装置では、帯電ローラ３ａが感光体２より重力方向下側にあるため、実験Ｎｏ. １〜１０のいずれにおいても３００ｇｆの圧縮スプリング３ｍ,３ｎのばね荷重で帯電ローラ３ａを感光体２に押圧した。
【０１０６】
更に、いずれの実験でも図２に示すようにクリーニング部材３ｏのスポンジで帯電ローラ３を押圧した。その場合、クリーニング部材３ｏは、スポンジローラ（商品名リアルシーラー、ブリジストン化成品東京（株）製）を用いた。その場合、スポンジローラは、その外径がφ１０ｍｍであり、帯電ローラ３ａに対する当接深さを０.５ｍｍに設定してクリーニング部材３ｏの帯電ローラ３ａへの押圧力を帯電ローラ３ａの感光体２への押圧力に比べてかなり小さく設定した。これにより、帯電ローラ３ａに付着するトナーや外添剤等の不純物を積極的に除去するようにした。
【０１０７】
更に、感光体２、帯電ローラ３ａおよびクリーニング部材３ｏの駆動方式は、いずれの実験でも図２に示す帯電ローラ３ａの直接駆動方式である。
画像形成の実験を行うにあたり、感光体２の回転方向は図１において時計回りに設定し、また帯電ローラ３ａの回転方向は図１において反時計回りに設定し、更にクリーニング部材３ｏの回転方向は図１において時計回りに設定した。このとき、感光体２および帯電ローラ３ａの周速はいずれの実験においてもともに約２１０ｍｍ／ｓｅｃに設定して互いにほぼ等しくした。
【０１０８】
更に、帯電ローラ３ａの印加電圧ＶC（Ｖ）は、いずれの実験においても直流電圧ＤＣ成分ＶDC（Ｖ）に交流電圧ＡＣ成分ＶAC（Ｖ）を重畳して、
ＶC ＝ ＶDC ＋ ＶAC ＝ −６５０ ＋ （１／２）ＶPP・ｓｉｎ２πｆｔ
（ここで、ＶPP＝１７００Ｖ、ｆ＝１.３ｋＨｚであり、ＶACはｓｉｎ波である。）に設定した。また、現像バイアスはＶDC ＝ −２００Ｖの直流電圧と、ＶPP＝１４００Ｖおよびｆ＝３.０ｋＨｚの矩形波からなる交流電圧とを重畳したバイアス電圧である。更に、実験は温度２３℃で湿度６０％の室内環境で、Ａ４の普通紙にモノクロハーフトーン（２５％濃度印字、全面ベタ画像）の印字を行った。
【０１０９】
そして、５０枚、１００枚、５００枚、１,０００枚、および５,０００枚毎に印字物をピックアップして目視観察で評価した。評価の結果を表３に示す。５,０００枚印字後にも印字物に異常が認められない場合には良好な帯電であると判断して表３に合格で表し、５,０００枚に満たない枚数で印字物に異常が認められた場合には不良帯電であると判断して表３に不合格で表した。
【０１１０】
【表３】
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【０１１１】
表３に示すように、実験Ｎｏ. １、２、９、および１０の各実施例では、いずれも、印字に異常が認められず、フィルム部材（テープ）の捲れは発生しなく、良好な帯電が得られたので、合格と評価した。また、実験Ｎｏ. ３の比較例では３２２枚の印字で印字物に異常が認められ、また実験Ｎｏ. ４の比較例では４５５枚の印字で印字物に異常が認められ、更に実験Ｎｏ. ５の比較例では２３３枚の印字で印字物に異常が認められ、更に実験Ｎｏ. ６の比較例では４５１枚の印字で印字物に異常が認められ、更に実験Ｎｏ. ７の比較例では２３１枚の印字で印字物に異常が認められ、更に実験Ｎｏ. ８の比較例では７１１枚の印字で印字物に異常が認められた。各比較例の帯電ローラの状態を確認したところ、感光体２との当接部（ニップ部）への進入開始する側のフィルム部材の一端部が捲れていたので、不合格と評価した。これは、この一端部にトナー等の不純物が付着して一端部の付着力が弱くなって、一端部が捲れてしまい、そのために、この一端部による帯電ギャップＧが５０μｍを越えて、帯電不良を引き起こしたことが分かった。
【０１１２】
この実験により、帯電ローラ３による感光体２の非接触帯電において、帯電ローラ３ａの感光体２とのニップ部に進入開始する側のギャップ部材３ｄ,３ｅの一端部３ｅ1を帯電ローラ３ａの芯金３ｂに固定するとともに、帯電ローラ３ａの回転方向αと逆向きにかつ芯金３ｂの軸方向にずれることなく２周弱重ねて巻き付けることで、前述の本発明の作用効果が得られることが実証された。
【０１１３】
次に、第２実験について説明する。この第２実験はフィルム部材を複数重ねて巻き付けてギャップ部材３ｄ,３ｅを構成した場合において感光体２の帯電部の膜減りについての実験であり、実験Ｎｏ. １１〜１６の６個の実験について行った。これらの実験Ｎｏ. １１〜１６でそれぞれ用いた帯電ローラおよびギャップ部材の条件を表４に示す。
【０１１４】
【表４】
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【０１１５】
表４に示すように、実験Ｎｏ. １１ないし１６に用いた帯電ローラ３ａは、いずれも図１３（ａ）および（ｂ）に示す帯電ローラ３ａである。その場合、実験Ｎｏ. １１および１２に用いた帯電ローラ３ａは、それぞれ、前述の第１実験における実験Ｎｏ. １および２に用いた帯電ローラ３ａとまったく同じである。また、実験Ｎｏ. １３および１５に用いた帯電ローラ３ａは、いずれも、実験Ｎｏ. １１に用いた帯電ローラ３ａと帯電ギャップＧのみが異なり、ともに２５μｍに設定した。更に、実験Ｎｏ. １４および１６に用いた帯電ローラ３ａは、いずれも、実験Ｎｏ. １２に用いた帯電ローラ３ａと帯電ギャップＧのみが異なり、ともに２８μｍに設定した。したがって、実験Ｎｏ. １ないし４は本発明の画像形成装置の実施例に相当し、また実験Ｎｏ. ５および６は本発明の画像形成装置の比較例である。
【０１１６】
また、第２実験では、いずれも、感光体２の回転方向、帯電ローラ３ａの回転方向、クリーニング部材３ｏの回転方向は、いずれも第１実験と同じである。そして、感光体２の周速を第１実験と同じ２１０ｍｍ／ｓｅｃに設定し、これに対して、帯電ローラ３ａの周速を、Ｎｏ. １１では１９９.５ｍｍ／ｓｅｃ（感光体との周速比：９８％）、Ｎｏ. １２では２０３.７ｍｍ／ｓｅｃ（同９７％）、Ｎｏ. １３では２２０.５ｍｍ／ｓｅｃ（同１０５％）、Ｎｏ. １４では２１６.３ｍｍ／ｓｅｃ（同１０３％）、Ｎｏ. １５および１６ではともに２１０ｍｍ／ｓｅｃ（同１００％）にそれぞれ設定した。そして、周速を異ならせるため、感光体２の駆動源と帯電ローラ３ａの駆動源とをそれぞれ別々に設けた。
【０１１７】
帯電ローラ３ａに印加した電圧は、ＶDC ＝ −７００Ｖ、ＶPP＝１８００Ｖ、ｆ＝１.３ｋＨｚであり、ＶACはｓｉｎ波である。使用した画像形成装置の他の構成および画像形成時の他の条件は、すべて前述の第１実験とまったく同じである。
Ａ４の普通紙にモノクロハーフトーン（２５％濃度印字、全面ベタ画像）の印字を行った。印字の他の実験条件は、すべて前述の第１実験とまったく同じである。
そして、印字物を目視で観察し、異常放電による印字不良（異常放電による斑）が観察されたとき、印字を中止するとともにこのときの印字ＮＧ枚数を確認した。この印字ＮＧ枚数を表５に示す。
【０１１８】
【表５】
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【０１１９】
表５に示すように、印字ＮＧ枚数は、実験Ｎｏ. １１では１８,０００枚、Ｎｏ. １２では１６,０００枚、Ｎｏ. １３では１７,０００枚、Ｎｏ. １４では１６,０００枚、Ｎｏ. １５では９,０００枚、Ｎｏ. １６では９,１００枚であった。また、この印字ＮＧ枚数時点での、感光体２の帯電部の膜厚と感光体２のギャップ部材当接部の膜厚との膜厚差も表５に示す。膜厚差は、実験Ｎｏ. １１では３μｍ、Ｎｏ. １２では３μｍ、Ｎｏ. １３では４μｍ、Ｎｏ. １４では５μｍ、Ｎｏ. １５では１１μｍ、Ｎｏ. １６では１１μｍであった。
また、実験Ｎｏ. １１ないし１６のいずれの場合にも、ギャップ部材３ｄ,３ｅのテープの剥がれは起きなかった。
【０１２０】
表５に示す結果から明らかなように、フィルム部材を多重に巻き付けてギャップ部材が構成されている帯電ローラ３ａに直流と交流とを重畳した帯電バイアスを印加して感光体２に非接触帯電を行った場合、感光体２の周速と帯電ローラ３ａの周速とを異ならせることで、膜厚差が小さくなり、長期間にわたって感光体２の良好な帯電が行われることが分かった。これは、感光体２の周速と帯電ローラ３ａの周速とを異ならせると、感光体２のギャップ部材当接部がギャップ部材で積極的に削れるため、印字枚数が多くなって感光体２の膜減りが起きても、この膜減りに追従するようにして、感光体２のギャップ部材当接部の膜厚が減少するので膜厚差が抑制されて帯電ギャップＧを所定値以下に保つことができるためであると考えられる。このように感光体２の周速と帯電ローラ３ａの周速とを異ならせることで、感光体２の長寿命化の実現が可能であることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明の帯電ローラ、この帯電ローラの製造方法およびこの帯電ローラを備えた画像形成装置は、両端部に巻き付き固定されたテープ状のフィルム部材からなるギャップ部材で像担持体に対して所定の帯電ギャップが設定されて、像担持体を非接触帯電する帯電ローラ、その製造方法およびその帯電ローラを備えた、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置からなる画像形成装置に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的にかつ部分的に示す図である。
【図２】図１に示す例の画像形成装置に用いられる感光体、帯電ローラおよび帯電ローラのクリーニング部材を模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例である帯電ローラの右端部を模式的に示し、（ａ）は部分正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるIIIC−IIIC線に沿う断面図である。
【図４】（ａ）ないし（ｅ）は、図３に示す例の帯電ローラの製造方法を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態の他の例である帯電ローラの右端部を模式的に示し、（ａ）は部分正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるVC−VC線に沿う断面図である。
【図６】本発明の実施の形態の更に他の例である帯電ローラの右端部を模式的に示し、（ａ）は部分正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるVIC−VIC線に沿う断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の更に他の例である帯電ローラの右端部を模式的に示し、（ａ）は部分正面図、（ｂ）は（ａ）におけるVIIB−VIIB線に沿う断面図、（ｃ）は（ｂ）におけるVIIC−VIIC線に沿う断面図である。
【図８】本発明の実施の形態の更に他の例である帯電ローラの右端部を模式的に示し、（ａ）は部分正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるVIIIC−VIIIC線に沿う断面図である。
【図９】（ａ）ないし（ｅ）は、図８に示す例の帯電ローラの製造方法を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態の更に他の例である帯電ローラの右端部を模式的に示し、（ａ）は部分正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるXC−XC線に沿う断面図である。
【図１１】（ａ）ないし（ｃ）は、図１０に示す例の帯電ローラの製造方法を説明する図である。
【図１２】画像形成装置の他の例に用いられる感光体、帯電ローラおよび帯電ローラのクリーニング部材を模式的に示す図である。
【図１３】（ａ）ないし（ｈ）は、それぞれ、本発明に関する実験に用いられた帯電ローラの右端部をそれぞれ模式的に示す図である。
【図１４】（ａ）は従来の画像形成装置における感光体と帯電ローラを模式的に示す図、（ｂ）は（ａ）におけるギャップ部材の従来例の部分拡大図、（ｃ）は（ｂ）における左側面図、（ｄ）は（ａ）におけるギャップ部材の他の従来例の部分拡大図、（ｅ）は（ｄ）における左側面図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１…画像形成装置、２…感光体、３…帯電装置、３ａ…帯電ローラ、３ｂ1…環状溝、３ｂ3…面取り部、３ｃ…抵抗層、３ｄ,３ｅ…ギャップ部材、３ｅ1…一端部、３ｅ2…一端部、３ｅ3…左側縁部、３ｅ4…右側縁部、３ｆ…帯電部、３ｇ,３ｇ1…芯金の外周面
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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