(57)【要約】    【課題】  導電性部材を、像担持体との間の空隙が長期間に亘って精度よく一定に維持させることができるものとする。    【解決手段】  軸部材をなす長尺状の導電性支持体１０と、導電性支持体１０の外周面１０ａに形成された電気抵抗調整層１１と、電気抵抗調整層１１とは異なる材質からなり、導電性支持体１０の外周面１０ａ側であって電気抵抗調整層１１の両端側にそれぞれ設けられ、電気抵抗調整層１１の外周面１１ａよりも半径方向に突出して、電気抵抗調整層１１に対向配置される感光体ドラム４（像担持体）に当接する外周面１２ａを有する一対の空隙保持部材１２とを備えた帯電ローラ２（導電性部材）において、空隙保持部材１２は、その当接による動摩擦係数が０．０６以下となるように形成されている。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部材をなす長尺状の導電性支持体と、前記導電性支持体の外周面に形成された電気抵抗調整層と、前記電気抵抗調整層とは異なる材質からなり、前記導電性支持体の外周面側であって前記電気抵抗調整層の両端側にそれぞれ設けられ、前記電気抵抗調整層の外周面よりも半径方向に突出して、前記電気抵抗調整層に対向配置される像担持体に当接する外周面を有する一対の空隙保持部材とを備えた導電性部材において、
前記空隙保持部材は、その動摩擦係数が０．０６以下となるように形成されていることを特徴とする導電性部材。
【請求項２】
前記空隙保持部材と前記導電支持体および前記電気抵抗調整層とが一体的に組み合わされた状態で、少なくとも前記空隙保持部材の外周面を除去加工することにより、前記電気抵抗調整層の外周面に対する前記空隙保持部材の外周面の前記半径方向への突出量が、所望とする規定量となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の導電性部材。
【請求項３】
前記空隙保持部材は、その摩耗係数が５．１×１０-4ｍｍ／ｇｆ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の導電性部材。
【請求項４】
前記空隙保持部材は、そのデュロメータ硬さＨＤＤが６０以上７０以下であることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項５】
前記空隙保持部材は、その分子量が１００万以上かつその密度が０．９６ｇ／ｃｍ3以上であるポリエチレン樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項６】
前記空隙保持部材の外周面のうち、少なくとも前記像担持体に当接する表面部分が絶縁性を有することを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項７】
前記電気抵抗調整層の外周面は、トナーの付着を防止する表面層により覆われていることを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項８】
前記表面層の電気抵抗は、前記電気抵抗調整層内部の電気抵抗よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の導電性部材。
【請求項９】
前記電気抵抗調整層と前記空隙保持部材とは、前記導電性支持体を中心とする円筒形状を呈していることを特徴とする請求項１から８のうちいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項１０】
画像形成装置またはプロセスカートリッジにおける帯電部材として使用されることを特徴とする請求項１から９のうちいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項１１】
前記各空隙保持部材の両端部のうち、前記電気抵抗調整層に隣接する側の各端部が、切り欠かれていることを特徴とする請求項１から１０のうちいずれか１項に記載の導電性部材。
【請求項１２】
請求項１から１１のうちいずれか１項に記載の導電性部材と、前記像担持体とを少なくとも備えたことを特徴とする画像形成装置用のプロセスカートリッジ。
【請求項１３】
請求項１から１１のうちいずれか１項に記載の導電性部材と、前記像担持体と、前記像担持体に担持された像が記録される記録媒体を搬送する搬送部とを少なくとも備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接帯電方式の導電性部材、この導電性材を備えたプロセスカートリッジおよび画像形成装置に関し、詳細には、導電性部材の電気抵抗調整層の端部に設けられた空隙保持部材の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置には、感光体ドラム（像担持体）に対して帯電処理を行う帯電部材や、感光体ドラム上のトナーに対して転写処理を行う転写部材等が、導電性部材として用いられている。
【０００３】
図７は、帯電部材が導電性部材として用いられた一例である画像形成装置１を示すものであり、画像形成装置１における帯電ローラ２が帯電部材すなわち導電性部材として用いられている。
【０００４】
この画像形成装置１は、静電潜像が形成される感光体ドラム４と、感光体ドラム４に対して一様の帯電処理を行う帯電ローラ２と、帯電ローラ２に電圧を印加するパワーパック（電圧印加電源）３と、感光体ドラム４の表面電位を測定する表面電位計５と、レーザ光Ｌによって形成された感光体ドラム４上の静電潜像にトナーを付着させる現像ローラ６と、このトナーの付着によって形成されたトナー像を記録紙Ｓに転写処理する転写ローラ７と、転写処理後の感光体ドラム４をクリーニングするためのクリーニング装置８とを備えている。
【０００５】
なお、感光体ドラム４、帯電ローラ２、表面電位計５、現像ローラ６、およびクリーニング装置８が、図８に示すように、プロセスカートリッジ９として一体化された画像形成装置１もある。
【０００６】
ここで、感光体ドラム４は、図示しない駆動機構からの駆動力を得て、図示奥行き方向に延びる軸を中心として矢印Ａ方向に回転し、帯電ローラ２は、パワーパック３から電力の供給を受けて帯電する。
【０００７】
そして、この帯電ローラ２は、帯電ローラ２に対向する感光体ドラム４の表面４ａを、所望の電位で一様に帯電させる。このとき、感光体ドラム４は、矢印Ａ方向に回転するため、感光体ドラム４の表面４ａのうち、帯電ローラ２に対向している部分よりも回転方向下流側となる表面部分が、回転にしたがって順次一様に帯電することとなる。
【０００８】
続いて、この感光体ドラム４の一様帯電表面に、原稿から読み取って得られた画像や文字等の画像情報あるいは予め記憶された画像情報に応じた出射光量に制御されたレーザ光（あるいは原稿からの反射光や透過光）Ｌが照射される。
【０００９】
このとき、感光体ドラム４の表面４ａの電位（負の電位）は、レーザ光Ｌの照射によって低下（絶対的な電位は、０「ゼロ」に近付く方向に上昇）する。そして、この低下する電位の幅は、レーザ光Ｌによる照射光量が大きくなるにしたがって大きくなる。したがって、上述した画像情報等を担持したレーザ光Ｌの照射によって、感光体ドラム４の表面４ａには、その画像情報等に応じた電位分布の静電潜像が形成される。
【００１０】
そして、表面電位計５が、感光体ドラム４の表面４ａに形成された静電潜像の電位（電位分布）を検出し、この電位の検出結果は、パワーパック３による帯電ローラ２の帯電制御やレーザ光Ｌの露光制御に用いられる。
【００１１】
感光体ドラム４の静電潜像が形成された表面４ａの部分が現像ローラ６を通過すると、この静電潜像の電位分布に応じた量のトナーが付着し、感光体ドラム４の表面４ａには、静電潜像に対応した濃度分布のトナー像が可視的に現出（顕像）される。
【００１２】
このトナー像は、感光体ドラム４に向かって所定のタイミングで給送された記録紙Ｓが、感光体ドラム４と転写ローラ７とに挟まれつつ通過することにより、記録紙Ｓに圧着されて転写される。そして、トナー像が転写された記録紙Ｓは、図示を略す定着ユニットに向けて矢印Ｂ方向に搬送される。
【００１３】
一方、トナー像を記録紙Ｓに転写した後の感光体ドラム４は、表面４ａに残留するトナーがクリーニング装置８により除去されて清浄化されるとともに、図示しないクエンチングランプにより残留電荷が除去されて帯電処理前の状態に戻り、次回の帯電処理待ちの状態となる。
【００１４】
ところで、上述した画像形成装置における一般的な帯電方式としては、帯電ローラを感光体ドラムに接触させる接触帯電方式が知られている（特許文献１）。
【００１５】
しかしながら、接触帯電方式からなる帯電ローラ２を用いた場合には、以下に掲げるような問題があった。
（１）帯電ローラの構成物質が帯電ローラから染み出して感光体ドラムの表面に付着し、この付着が進行すると感光体ドラム表面に帯電ローラの跡が残る。
（２）帯電ローラに交流電圧を印加した際に、感光体ドラムに接触している帯電ローラが振動して帯電音が生じる。
（３）感光体ドラム表面のトナーが帯電ローラに付着して帯電性能が低下する。特に帯電ローラにおいて（１）の染出しが生じると、トナーが一層付着し易くなる。
（４）帯電ローラを構成している物質が感光体に付着し易い。
（５）感光体ドラムを長期間駆動しないと帯電ローラに永久ひずみが生じる。
【００１６】
このような問題に対処するために、帯電ローラ２を感光体ドラム４に接触させるのではなく、両者を非接触で近接させる近接帯電方式が考案されている（特許文献２）。
【００１７】
この近接帯電方式は、帯電ローラ２と感光体ドラム４との最近接距離（以下、空隙という）が５０μｍ〜３００μｍとなるように両者を非接触で対向させ、帯電ローラ２に電圧を印加して感光体ドラム４の帯電を行うものである。近接帯電方式においては、帯電ローラ２と感光体ドラム４とが接触しないため、接触帯電方式において問題となる、帯電ローラの構成物質の感光体ドラムへの付着、および長期間の不使用により生じる帯電ローラの永久ひずみ、については問題とならない。また、トナー付着による帯電ローラの帯電性能の低下、に関しても、帯電ローラに付着するトナーが少なくなるため、近接帯電方式の方が接触帯電方式よりも優れている。
【００１８】
近接帯電方式を実現するものとして、帯電ローラの両端部に、所定の厚さを有するテープ状の空隙保持手段を巻き付けて帯電ローラと感光体ドラムとの間に一定間隔の空隙を確保する方法（特許文献３）、帯電ローラの両端部にスペーサリングを設けて、帯電ローラと感光体ドラムとの間に一定間隔の空隙を確保する方法（特許文献２，４）などが提案されている。
【特許文献１】特開昭６３―１４９６６８号公報
【特許文献２】特開平３−２４００７６号公報
【特許文献３】特開２００２−１３９８９３号公報
【特許文献４】特開平４−３５８１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかし、特許文献３に開示された技術は、帯電ローラとテープ状空隙保持部材との間にトナーが侵入し、このトナーが固着等することによって、あるいはテープ状空隙保持部材の経時的摩耗によって、感光体ドラムと帯電ローラとの間の空隙を、経時的に、一定間隔に維持し続けることが困難である。
【００２０】
また、テープ状空隙保持部材の摩耗等を防止するために、テープ状の部材に代えて、金属製のリングを使用する技術も考えられるが、このような金属製のリングは、当接する相手方である感光体ドラムの摩耗を促進させることとなり、感光体ドラムの表面層が摩耗して基層金属が表出すると、この基層金属と金属製リングとの間でショート電流が生じて、電源であるパワーパックを損傷させる虞がある。
【００２１】
また、そのようなリングをスペーサリングとした特許文献２，４に開示された技術は、帯電ローラ（導電性部材）と感光体ドラム（像担持体）との間の空隙を、精度よく一定に保つための具体的な技術が何ら開示されていないため、帯電ローラおよびスペーサリングの寸法精度がばらついて、空隙幅（帯電ローラと感光体ドラムとの間の距離）が変動し、結果として、帯電体ドラムの帯電電位を一定に維持させることができないという問題がある。
【００２２】
そこで、本願発明者らは、軸部材をなす長尺状の導電性支持体と、導電性支持体の外周面に形成された電気抵抗調整層と、電気抵抗調整層とは異なる材質からなり、導電性支持体の外周面側であって電気抵抗調整層の両端側にそれぞれ設けられ、電気抵抗調整層の外周面よりも半径方向に突出して、電気抵抗調整層に対向配置される像担持体に当接する外周面を有する一対の空隙保持部材とを備えた導電性部材であって、空隙保持部材と導電支持体および電気抵抗調整層とが一体的に組み合わされた状態で、少なくとも空隙保持部材の外周面を除去加工することにより、電気抵抗調整層の外周面に対する空隙保持部材の外周面の半径方向への突出量を、所望とする規定量に形成した導電性部材を提案している（特願２００３−３０６０２６号；未公開）。
【００２３】
この提案技術によれば、空隙保持部材の外周面が感光体に接触する幅を狭くすることができる。そして、空隙保持部材と感光体との接触面積が少なくなって、接触箇所の変動に伴う空隙間隔の変動が少なくなるため、空隙間隔を、精度よく、かつ長期間に亘って、一定に維持させることが容易となる。
【００２４】
しかし、上述した提案の後においても、長期間に亘る上記空隙のさらなる精度維持が求められている。
【００２５】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであって、長期に亘って像担持体との間の空隙の精度を、さらに安定的に維持することができる導電性部材、この導電性部材を用いた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。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明に係る導電性部材、この導電性部材を備えたプロセスカートリッジおよび画像形成装置は、導電性支持体の外周面に形成された電気抵抗調整層の両端側にそれぞれ設けられた空隙保持部材の動摩擦係数を０．０６以下のものとすることにより、空隙保持部材の経年による摩耗を低減して、像担持体との間の空隙の精度を安定的に維持するようにしたものである。
【００２７】
すなわち、本発明に係る導電性部材は、軸部材をなす長尺状の導電性支持体と、導電性支持体の外周面に形成された電気抵抗調整層と、電気抵抗調整層とは異なる材質からなり、導電性支持体の外周面側であって電気抵抗調整層の両端側にそれぞれ設けられ、電気抵抗調整層の外周面よりも半径方向に突出して、電気抵抗調整層に対向配置される像担持体に当接する外周面を有する一対の空隙保持部材とを備えた導電性部材において、空隙保持部材は、その動摩擦係数が０．０６以下となるように形成されていることを特徴とする。
【００２８】
ここで、上記動摩擦係数は、例えば下記の試験によって定量的に特定される。すなわち、空隙保持部材と同一の材料によって平板状に形成されたテストピースに対して、アルミナボールを所定の荷重Ｗを負荷しつつ垂直に押し当て、このアルミナボールをテストピースの面内で、所定の振幅を以て所定回数（例えば、１０回）往復動させ、この往復動の際の動摩擦力Ｆをロードセルで測定する。
【００２９】
このとき、動摩擦係数をμ′とすれば、Ｆ＝μ′Ｗの式が成立するため、動摩擦係数μ′は、μ′＝Ｆ／Ｗにより算出することができる。
【００３０】
このように構成された導電性部材によれば、像担持体と接触する空隙保持部材が、その動摩擦係数が０．０６以下という非常に小さい値を有するものであるため、像担持体との長期にわたる接触によっても、導電性部材の空隙保持部材の外周面の摩耗を極めて低いレベルで維持することができる。
【００３１】
したがって、空隙保持部材の外周面と電気抵抗調整層の外周面との半径方向の段差量（電気抵抗調整層の外周面に対する空隙保持部材の外周面の突出量）すなわち電気抵抗調整層の外周面と像担持体の表面との間の空隙量を、長期間に亘って、かつ安定的に、一定に維持することができる。
【００３２】
また、本発明の請求項２に係る導電性部材は、請求項１に係る導電性部材において、空隙保持部材と導電支持体および電気抵抗調整層とが一体的に組み合わされた状態で、少なくとも空隙保持部材の外周面を除去加工することにより、電気抵抗調整層の外周面に対する空隙保持部材の外周面の半径方向への突出量が、所望とする規定量となるように形成されていることを特徴とする。
【００３３】
ここで、除去加工とは、具体的には例えば、切削加工、研削加工等である。
【００３４】
また、空隙保持部材の外周面を除去加工するだけであってもよいし、空隙保持部材の外周面とともに、電気抵抗調整層の外周面も除去加工するようにしてもよい。
【００３５】
このように構成された導電性部材によれば、空隙保持部材と導電支持体および電気抵抗調整層とが一体的に組み合わされた状態で、空隙保持部材の外周面を除去加工して、電気抵抗調整層の外周面に対する空隙保持部材の外周面の前記半径方向への突出量を、所望とする規定量としているため、空隙保持部材を単体で加工し、かつ導電支持体の外周面上に形成された電気抵抗調整層の外周面を単体で加工し、その後に両者を一体的に組み合わせた導電性部材のように、集積誤差が生じることがなく、したがって、空隙保持部材の外周面と電気抵抗調整層の外周面との間の段差量を、より精度のよいものとすることができる。
【００３６】
また、本発明の請求項３に係る導電性部材は、請求項１または２に係る導電性部材において、空隙保持部材が、その摩耗係数が５．１×１０-4ｍｍ／ｇｆ以下であることを特徴とする。
【００３７】
ここで、上記摩耗係数は、例えば下記の試験によって定量的に特定される。すなわち、空隙保持部材と同一の材料によって平板状に形成されたテストピースに対して、アルミナボールを所定の荷重Ｗを負荷しつつ垂直に押し当て、このアルミナボールをテストピースの面内で、所定の振幅を以て所定回数（例えば、１５０回）往復動させ、この往復動後にテストピースに形成されたアルミナボールによる摺動傷の幅ｄを計測する。そして、この往復動および摺動傷の幅ｄの計測操作を、荷重Ｗを異なる値とした上で、同様に行う。
【００３８】
以上の試験によって得られた摺動傷の幅ｄを縦軸、荷重Ｗを横軸、にそれぞれ対応させてグラフを描くと、両者は線形性を有し、ｄ＝ｍＷ（ｍ；定数）なる相関関係が認められる。そして、この定数ｍ（＝ｄ／Ｗ）が上述した摩耗係数として算出される。
【００３９】
このように構成された導電性部材によれば、空隙保持部材の摩耗係数が５．１×１０-4ｍｍ／ｇｆ以下であることにより、空隙保持部材の経時による摩耗が小さく、したがって、摩耗による像担持体への移行防止、および部品の高耐久化を図ることができる。
【００４０】
また、本発明の請求項４に係る導電性部材は、請求項１から３のうちいずれか１項に係る導電性部材において、空隙保持部材が、そのデュロメータ硬さＨＤＤが６０以上７０以下であることを特徴とする。
【００４１】
このように構成された導電性部材によれば、空隙保持部材のデュロメータ硬さＨＤＤが６０以上であるため、この空隙保持部材が、当接する像担持体からの荷重によって容易に傷付けられることがなく（被害性の防止）、したがって、空隙保持部材の外周面と電気抵抗調整層の外周面との段差量が変動するのを防止することができ、空隙量を精密に制御することができる。
【００４２】
しかも、空隙保持部材のデュロメータ硬さＨＤＤが７０以下であるため、空隙保持部材が像担持体を傷付けるのも防止（攻撃性の防止）することができる。
【００４３】
また、本発明の請求項５に係る導電性部材は、請求項１から４のうちいずれか１項に係る導電性部材において、空隙保持部材が、その分子量が１００万以上かつその密度が０．９６ｇ／ｃｍ3以上であるポリエチレン樹脂により形成されていることを特徴とする。
【００４４】
このように構成された導電性部材によれば、空隙保持部材の分子量が１００万以上かつ密度が０．９６ｇ／ｃｍ3以上であるポリエチレン樹脂で形成されているため、空隙保持部材にトナーが固着するのを防止することができる。
【００４５】
また、本発明の請求項６に係る導電性部材は、請求項１から５のうちいずれか１項に係る導電性部材において、空隙保持部材の外周面のうち、少なくとも像担持体に当接する表面部分が絶縁性を有することを特徴とする。
【００４６】
このように構成された導電性部材によれば、導電性部材に高電圧を印加した際に、像担持体に当接している空隙保持部材から、像担持体（あるいは像担持体の感光体基体（導電性部）や基層金属）への電流のリークを確実に防止することができる。
【００４７】
また、本発明の請求項７に係る導電性部材は、請求項１から６のうちいずれか１項に記載の導電性部材において、電気抵抗調整層の外周面が、トナーの付着を防止する表面層により覆われていることを特徴とする。
【００４８】
このように構成された導電性部材によれば、像担持体（感光体）表面に付着したトナー（あるいはトナーの添加剤）が電気抵抗調整層の表面に付着することによる問題（像担持体との空隙量の変化や電気特性の変化等）を確実に防止することができ、導電性部材の耐久性を向上させることができる。
【００４９】
また、本発明の請求項８に係る導電性部材は、請求項７に係る導電性部材において、表面層の電気抵抗が、電気抵抗調整層内部の電気抵抗よりも大きいことを特徴とする。
【００５０】
このように構成された導電性部材によれば、像担持体が傷等の欠陥を有する場合であっても、導電性部材からこの欠陥部分に電圧が集中したり、異常な放電が生じるのを防止することができる。
【００５１】
また、本発明の請求項９に係る導電性部材は、請求項１から８のうちいずれか１項に係る導電性部材において、電気抵抗調整層と空隙保持部材とが、導電性支持体を中心とする円筒形状を呈していることを特徴とする。
【００５２】
このように構成された導電性部材によれば、電気抵抗調整層の外周面が、導電性支持体の軸回りに回転対称となるため、導電性支持体を回転軸として回転させて導電性部材を用いることができ、この回転しながらの使用によって、電気抵抗調整層からの放電部位を均等化することができる。したがって、電気抵抗調整層の特定の局所部位が連続放電するのを防止して、電気抵抗調整層の耐久性を向上させることができる。
【００５３】
また、本発明の請求項１０に係る導電性部材は、請求項１から９のうちいずれか１項に係る導電性部材において、画像形成装置またはプロセスカートリッジにおける帯電部材として使用されることを特徴とする。
【００５４】
このように構成された導電性部材によれば、像担持体を一様（均一）に帯電させることができる。
【００５５】
また、本発明の請求項１１に係る導電性部材は、請求項１から１０のうちいずれか１項に係る導電性部材において、各空隙保持部材の両端部のうち、電気抵抗調整層に隣接する側の各端部が、切り欠かれていることを特徴とする。
【００５６】
このように構成された導電性部材によれば、導電性支持体の軸方向に沿った、空隙保持部材の外周面の長さが短縮されるため、空隙保持部材と像担持体との当接長さが短くなり、例え、空隙保持部材の外周面が、導電性支持体の軸に対して傾いていたり、この外周面の面精度が不十分であっても、この面の傾きや面精度に起因する、１回転中における当接部分の変動を抑制し、空隙の変動を抑制することができる。
【００５７】
また、電気抵抗調整層に隣接する空隙保持部材の端部が切り欠かれることによって、この端部が像担持体に当接しないようにすることができ、空隙保持部材と電気抵抗調整層とを組み合わせた状態で、両者の外周面を連続的に除去加工して、加工精度のばらつきがあった場合にも、電気抵抗調整層が像担持体に接触して、電流のリークが生じるのを防止することができる。
【００５８】
さらに、除去加工を行う場合に、電気抵抗調整層と空隙保持部材とを組み合わせた後に、両者の外周面を連続的に除去加工するものにあっては、この切欠き部分が、除去加工に用いられる工具（切削刃等）の逃げ代（加工逃げ）となるため、除去加工の容易化を図ることもできる。
【００５９】
また、本発明に係る画像形成装置用のプロセスカートリッジは、本発明に係る導電性部材と、像担持体とを少なくとも備えたことを特徴とする。
【００６０】
このように構成された画像形成装置用のプロセスカートリッジによれば、像担持体と接触する空隙保持部材が、その動摩擦係数が０．０６以下という非常に小さい値を有するものであるため、像担持体との長期に亘る接触によっても、導電性部材の空隙保持部材の外周面の摩耗を極めて低いレベルで維持することができる。
【００６１】
したがって、空隙保持部材の外周面と電気抵抗調整層の外周面との半径方向の段差量（電気抵抗調整層の外周面に対する空隙保持部材の外周面の突出量）すなわち電気抵抗調整層の外周面と像担持体の表面との間の空隙量を、長期間に亘って、かつ安定的に、一定に維持することができる。また、上述した各請求項に対応した導電性部材による効果を得ることができる。
【００６２】
さらに、プロセスカートリッジは、少なくとも像担持体と導電性部材とが一体的に構成されているため、画像形成装置等このプロセスカートリッジが使用される装置に対して、交換容易に（メンテナンス性高く）、上述した優れた導電性部材を提供することができる。
【００６３】
また、本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る導電性部材と、像担持体と、前記像担持体に担持された像が記録される記録媒体を搬送する搬送部とを少なくとも備えたことを特徴とする。
【００６４】
このように構成された画像形成装置によれば、像担持体と接触する空隙保持部材が、その動摩擦係数が０．０６以下という非常に小さい値を有するものであるため、像担持体との長期に亘る接触によっても、導電性部材の空隙保持部材の外周面の摩耗を極めて低いレベルで維持することができる。
【００６５】
したがって、空隙保持部材の外周面と電気抵抗調整層の外周面との半径方向の段差量（電気抵抗調整層の外周面に対する空隙保持部材の外周面の突出量）すなわち電気抵抗調整層の外周面と像担持体の表面との間の空隙量を、長期間に亘って、かつ安定的に、一定に維持することができる。また、上述した各請求項に対応した導電性部材による効果を得ることができる。
【００６６】
さらに、上述した優れた導電性部材を用いているため、搬送部によって搬送された記録媒体に形成（記録）される可視像を、長期間に亘って、安定したものとすることができる。
【発明の効果】
【００６７】
本発明に係る導電性部材、この導電性部材を備えたプロセスカートリッジおよび画像形成装置によれば、導電性支持体の外周面に形成された電気抵抗調整層の両端側にそれぞれ設けられた空隙保持部材の動摩擦係数を０．０６以下のものとすることにより、空隙保持部材の経年による摩耗を低減して、像担持体との間の空隙の精度を安定的に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６８】
以下、本発明に係る導電性部材、プロセスカートリッジおよび画像形成装置についての最良の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００６９】
図１は、図７または図８に示した画像形成装置１の帯電ローラ２（帯電部材）として使用される本発明の一実施形態である導電性部材の構成を示した部分破断面図である。
【００７０】
ここで、図７，８に示した画像形成装置１は、静電潜像が形成される感光体ドラム４（像担持体）と、感光体ドラム４に対して一様の帯電処理を行う帯電ローラ２と、帯電ローラ２に電圧を印加するパワーパック（電圧印加電源）３と、感光体ドラム４の表面電位を測定する表面電位計５と、レーザ光（あるいは原稿からの反射光や透過光等原稿の画像情報を担持した光。以下、同じ。）Ｌによって形成された感光体ドラム４上の静電潜像にトナーを付着させる現像ローラ６と、このトナーの付着によって形成されたトナー像を記録紙Ｓに転写処理する転写ローラ７と、転写処理後の感光体ドラム４に残留するトナーを除去するとともに残留電荷を消去するクリーニング装置８とを備えている。
【００７１】
なお、図８は、感光体ドラム４、帯電ローラ２、表面電位計５、現像ローラ６、およびクリーニング装置８が、プロセスカートリッジ９として一体化された画像形成装置１の一例を示している。
【００７２】
ここで、感光体ドラム４は、図示しない駆動機構からの駆動力を得て、図示奥行き方向に延びる軸を中心として矢印Ａ方向に回転し、帯電ローラ２は、パワーパック３から電力の供給を受けて帯電する。
【００７３】
そして、この帯電ローラ２は、帯電ローラ２に対向する感光体ドラム４の表面４ａを、所望の電位で一様に帯電させる。このとき、感光体ドラム４は、矢印Ａ方向に回転するため、感光体ドラム４の表面４ａのうち、帯電ローラ２に対向している部分よりも回転方向下流側となる表面部分が、回転にしたがって順次一様に帯電する。
【００７４】
続いて、この感光体ドラム４の一様帯電表面に、原稿から読み取って得られた画像や文字等の画像情報あるいは予め記憶された画像情報に応じた出射光量に制御されたレーザ光Ｌが照射される。
【００７５】
このとき、感光体ドラム４の表面４ａの電位（負の電位）は、レーザ光Ｌの照射によって低下（絶対的な電位は、０（ゼロ）に近付く方向に上昇）する。そして、この低下する電位の幅は、レーザ光Ｌによる照射光量が大きくなるにしたがって大きくなる。したがって、上述した画像情報等を担持したレーザ光Ｌの照射によって、感光体ドラム４の表面４ａには、その画像情報等に応じた電位分布の静電潜像が形成される。
【００７６】
そして、表面電位計５が、感光体ドラム４の表面４ａに形成された静電潜像の電位（電位分布）を検出し、この電位の検出結果は、パワーパック３による帯電ローラ２の帯電制御やレーザ光Ｌの露光制御に用いられる。
【００７７】
感光体ドラム４の静電潜像が形成された表面４ａの部分が現像ローラ６を通過すると、この静電潜像の電位分布に応じた量のトナーが付着し、感光体ドラム４の表面４ａには、静電潜像に対応した濃度分布のトナー像が可視的に顕像（現像）される。
【００７８】
このトナー像は、感光体ドラム４に向かって所定のタイミングで給送された記録紙Ｓが、感光体ドラム４と転写ローラ７とに挟まれつつ通過することにより、記録紙Ｓに圧着されて転写される。そして、このトナー像が転写された記録紙Ｓは、図示を略す定着ユニットに向けて矢印Ｂ方向に搬送される。
【００７９】
一方、トナー像を記録紙Ｓに転写した後の感光体ドラム４は、表面４ａに残留するトナーがクリーニング装置８により除去されて清浄化されるとともに、図示しないクエンチングランプにより残留電荷が除去されて帯電処理の状態に戻り、次回の帯電処理待ちの状態となる。
【００８０】
なお、これらの画像形成装置１は、帯電ローラ２の後述する電気抵抗調整層１１（表面層１１ｂ）と感光体ドラム４の外周面４ａ（図１参照）とが、所定の空隙Ｍを介して対向している近接帯電方式のものである。
【００８１】
図１に示した帯電ローラ２は、軸部材をなす長尺略円柱状の導電性支持体１０と、導電性支持体１０の外周面１０ａに形成された電気抵抗調整層１１と、電気抵抗調整層１１とは異なる材質からなり、導電性支持体１０の外周面１０ａ側であって電気抵抗調整層１１の両端側にそれぞれ設けられ、電気抵抗調整層１１の外周面１１ａよりも半径方向に突出して、電気抵抗調整層１１に対向配置される感光体ドラム４に当接する外周面１２ａを有する一対の空隙保持部材１２とを備えている。また、電気抵抗調整層１１の外周面１１ａは、トナーの付着を防止する表面層１１ｂによって覆われている。
【００８２】
ここで、空隙保持部材１２は、感光体ドラム４との円滑な摺動性を確保しつつ、上述した耐摩耗性能の観点から、動摩擦係数が０．０６以下、摩耗係数が５．１×１０-4ｍｍ／ｇｆ以下、デュロメータ硬さＨＤＤ（ＪＩＳによる）が６０以上７０以下のものであり、トナーやトナー添加剤の固着防止の観点から、分子量が１００万以上かつその密度が０．９６ｇ／ｃｍ3以上であるポリエチレン樹脂によって形成されている。
【００８３】
また、電気抵抗調整層１１は、導電性支持体１０を中心とした円筒状を呈し、各空隙保持部材１２も、導電性支持体１０を中心とした円筒状を呈している。
【００８４】
図２は、図１に示した帯電ローラ２を、感光体ドラム４に隣接設置した様子を示した模式図である。帯電ローラ２は、感光体ドラム４に対して任意の圧力で当接されて配置され、このとき、空隙保持部材１２の外周面１２ａは感光体ドラム４の外周面４ａに当接するが、電気抵抗調整層１１の外表面１１ａと感光体ドラム４の外周面４ａとの間には空隙Ｍが形成されている。
【００８５】
さらに、帯電ローラ２は、その両空隙保持部材１２の各外周面１２ａが、感光体ドラム４の外周面４ａに形成された感光体層が形成された領域Ｋ１のうち画像形成領域Ｋ２以外の領域（非画像形成領域）Ｋ３に当接するようにして設置されている。この状態において、帯電ローラ２の導電性支持体１０に、パワーパック３により電圧を印加することによって、感光体ドラム４を帯電させることが可能となる。
【００８６】
また、感光体ドラム４も、円筒形状を呈しているため、帯電ローラ２と感光体ドラム４とを図示しない回転駆動手段によって互いに反対方向に回転させることにより、互いに対向する面の部分を周方向に変化させることができる。したがって、通電ストレスによる表面の化学的劣化が生じにくくなり、製品寿命を高める（耐久性を向上させる）ことができる。
【００８７】
なお、帯電ローラ２と感光体ドラム４との間でのスリップを防止するために、帯電ローラ２も、感光体ドラム４と同様に、駆動ギア等により独立して回転駆動を行うのが好ましい。
【００８８】
また、感光体ドラム４と帯電ローラ２とは互いに円筒形状を呈している必要は必ずしもなく、楕円筒状等であってもよい。
【００８９】
ここで、空隙保持部材１２の動摩擦係数を定量的に特定する測定方法、および摩耗係数を定量的に特定する測定方法について、図３を用いて説明する。
【００９０】
まず、図３（ａ）に示すように、空隙保持部材１２と同一の材料によって平板状のテストピースＴＰに、アルミナボール（アルミナ材によって球状に形成された部材）を、所定の垂直荷重Ｗ（例えば、０．３ｋｇｆ）を負荷しつつ、垂直に押し当て、このアルミナボールをテストピースＴＰの面内で、所定の振幅Ｘを以て所定回数（例えば、１０回）往復動させ、この往復動の際の動摩擦力Ｆをロードセルで測定する。この測定結果が、図３（ｂ）である。
【００９１】
このとき、動摩擦係数をμ′とすれば、Ｆ＝μ′Ｗの式が成立するため、動摩擦係数μ′は、μ′＝Ｆ／Ｗにより算出することができる。
【００９２】
そして、本実施形態における空隙保持部材１２は、このように定量的に測定された動摩擦係数μ′が、０．０６以下に設定されたものである。
【００９３】
また、摩耗係数は、次の試験によって定量的に特定される。すなわち、図３（ａ）に示した試験装置により、空隙保持部材１２と同一の材料によって平板状のテストピースＴＰに、アルミナボールを、所定の垂直荷重Ｗ（例えば、０．１５ｋｇｆ）を負荷しつつ垂直に押し当て、このアルミナボールをテストピースＴＰの面内で、所定の振幅Ｘを以て所定回数（例えば、１５０回）往復動させ、この往復動後にテストピースＴＰに形成された摩耗子による摺動傷の幅ｄ（図４（ａ）参照）を計測する。
【００９４】
そして、この往復動および摺動傷の幅ｄの計測操作を、荷重Ｗを異なる値（例えば、０．３ｋｇｆ，０．４５ｋｇｆ）とした上で、同様に行う。
【００９５】
以上の試験によって得られた摺動傷の幅ｄを縦軸、荷重Ｗを横軸、にそれぞれ対応させてグラフを描くと、例えば図４（ｂ）に示すものが得られ、荷重Ｗと傷の幅ｄとは線形性を有し、ｄ＝ｍＷ（ｍ；定数）なる相関関係が認められる。そして、この荷重Ｗと傷幅ｄとによって算出された定数ｍ（＝ｄ／Ｗ）が上述した摩耗係数として特定される。
【００９６】
本実施形態における空隙保持部材１２は、このように定量的に測定された摩耗係数ｍが、５．１×１０-4ｍｍ／ｇｆ以下に設定されたものである。
【００９７】
以上のように構成された本実施形態に係る帯電ローラ２によれば、感光体ドラム４と接触する空隙保持部材１２が、その動摩擦係数μ′が０．０６以下という非常に小さい値を有するものであるため、感光体ドラム４との長期にわたる接触によっても、空隙保持部材１２の外周面１２ａの摩耗を極めて低いレベルで維持することができる。
【００９８】
したがって、空隙保持部材１２の外周面１２ａと電気抵抗調整層１１の外周面１１ａとの半径方向の段差量すなわち電気抵抗調整層１１の外周面１１ａと感光体ドラム４の外周面４ａとの間の空隙Ｍの長さを、長期間に亘って、かつ安定的に、一定に維持することができる。
【００９９】
また、本実施形態に係る帯電ローラ２によれば、空隙保持部材１２の摩耗係数ｍが５．１×１０-4ｍｍ／ｇｆ以下であることにより、空隙保持部材１２の経時による摩耗が小さく、したがって、摩耗による感光体ドラム４への移行防止、および部品の高耐久化を図ることができる。
【０１００】
さらに、本実施形態に係る帯電ローラ２によれば、空隙保持部材１２のデュロメータ硬さＨＤＤが６０以上であるため、この空隙保持部材１２が、当接する感光体ドラム４から受ける荷重によって容易に傷付けられることがなく、したがって、空隙保持部材１２の外周面１２ａと電気抵抗調整層１１の外周面１１ａとの段差量が変動するのを防止することができ、空隙Ｍの長さを精密に制御することができる。
【０１０１】
しかも、空隙保持部材１２のデュロメータ硬さＨＤＤが７０以下であるため、空隙保持部材１２が感光体ドラム４を傷付けるのも防止することができる。
【０１０２】
さらにまた、本実施形態に係る帯電ローラ２によれば、空隙保持部材１２の分子量が１００万以上かつ密度が０．９６ｇ／ｃｍ3以上であるポリエチレン樹脂で形成されているため、空隙保持部材１２にトナーが固着するのを防止することができる。
【０１０３】
また、本実施形態に係る帯電ローラ２は、電気抵抗調整層１１の外周面１１ａが表面層１１ｂによって覆われているため、電気抵抗調整層１１の外周面１１ａにトナーが付着するのを防止することができる。
【０１０４】
なお、帯電ローラ２における空隙保持部材１２は、例えば、成型加工により成形されたものであり、この空隙保持部材１２に要求される特性は、感光体ドラム４の外周面４ａと電気抵抗調整層１１の外周面１１ａ（本実施形態のように、電気抵抗調整層１１の外周面１１ａに表面層１１ｂが設けられているときは、この表面層１１ｂの外周面）との間の空隙Ｍを、環境、および長期(経時)に亘って安定的に形成することであり、そのためには、吸湿性が小さく、耐摩耗性の大きい材料によって形成されるのが望ましい。
【０１０５】
すなわち、吸湿性が大きいものは、吸湿による体積膨張率が大きく、したがって、空隙保持部材１２の外周面と電気抵抗調整層１１の外周面１１ａ（表面層１１ｂの外周面）との段差量が吸湿程度に応じて変化し易く、この段差量に相当する感光体ドラム４と電気抵抗調整層１１との間の空隙が変化し易い。よって吸湿性の小さいものが好ましい。
【０１０６】
一方、耐摩耗性が小さいものは、感光体ドラム４との摩擦によって、摩耗量が大きく、したがって、空隙保持部材１２の外周面と電気抵抗調整層１１の外周面１１ａ（表面層１１ｂの外周面）との段差量（＝Ｍ１）が減少し易く、この段差量に相当する感光体ドラム４と電気抵抗調整層１１との間の空隙が小さくなり易い。よって耐摩耗性の大きいもの、すなわち摩耗係数ｍが小さいものが好ましい。
【０１０７】
また、トナーおよびトナー添加剤が付着（固着）しにくいこと、感光体ドラム４と当接しつつ摺動するため感光体ドラム４を摩耗させないことも重要である。
【０１０８】
具体的には、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）およびその共重合体（ＡＳ、ＡＢＳ）等の汎用樹脂、ＰＣ、ウレタン、フッ素等があげられる。なお、空隙保持部材１２を確実に支持固定するために、接着剤を塗布して接着することができる。
【０１０９】
また、空隙保持部材１２は絶縁性材料によって形成されていることが好ましく、この絶縁性の指標としては、体積固有抵抗が１０13Ωｃｍ以上であることが好ましい。ここで、絶縁性が必要である理由は、感光体ドラム４の感光体基体に対してリーク電流が発生するのを防止するためである。
【０１１０】
なお、空隙保持部材１２の全体が絶縁性を有するものであるものに限定されず、空隙保持部材１２の外周面１２ａのうち、少なくとも感光体ドラム４に当接する表面部分が絶縁性を有するものであってもよい。この表面部分が絶縁性を有するものであれば、前述のリーク電流の発生を防止することができるからである。
【０１１１】
電気抵抗調整層１１は、高分子型イオン導電材料が分散された熱可塑性樹脂組成物により形成されている。そして、電気抵抗調整層１１の体積固有抵抗は、１０6Ωｃｍ以上１０9Ωｃｍ以下であることが望ましい。１０9Ωｃｍを超えると、帯電能力や転写能力が不足し、１０6Ωｃｍを下回ると、感光体ドラム４全体への電圧集中によるリークが生じる虞があるからである。
【０１１２】
電気抵抗調整層１１に用いられる熱可塑性樹脂は、特に限定されるものではないが、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）およびその共重合体（ＡＳ、ＡＢＳ）等の汎用樹脂であれば、成形加工が容易であり、好ましい。
【０１１３】
また、熱可塑性樹脂に分散させる高分子型イオン導電材料としては、ポリエーテルエステルアミド成分を含有する高分子化合物が好ましい。ポリエーテルエステルアミドはイオン導電性の高分子材料であり、マトリックスポリマー中に分子レベルで均一に分散、固定化される。したがって、金属酸化物、カーボンブラック等の電子伝導系導電剤を分散した組成物に見られるような分散不良に伴う抵抗値のばらつきが生じない。また高分子材料であるため、ブリードアウトが生じ難い。
【０１１４】
なお、配合量については、電気抵抗値を所望の値にするために、熱可塑性樹脂が３０〜７０重量％、高分子型イオン導電剤が７０〜３０重量％とする必要がある。
【０１１５】
樹脂組成物の製造方法に関しては特に制限はなく、各材料の混合物を二軸混練機、ニーダー等によって溶融混練することにより、容易に製造することができる。
【０１１６】
導電性支持体１０上への電気抵抗調整層１１としての形成は、本実施形態で既述した射出成形の他、押出成形等の方法によっても、上記半導電性樹脂組成物を導電性支持体１０の外周面１０ａを被覆することにより、容易に行うことができる。
【０１１７】
導電性支持体１０上に電気抵抗調整層１１のみを形成して帯電ローラ２を構成すると、電気抵抗調整層１１にトナーやトナーの添加剤等が固着して性能が低下する場合がある。このような問題は、電気抵抗調整層１１の外周面１１ａ上に上述した表面層１１ｂを形成することによって回避することができる。
【０１１８】
表面層１１ｂの電気抵抗値は、電気抵抗調整層１１の電気抵抗値よりも大きくなるように設定されていることが好ましく、このように設定されたものでは、感光体ドラム４が例え欠陥を有する場合であっても、この欠陥部分への帯電電圧の集中や、異常放電（リーク）を回避することができる。
【０１１９】
ただし、表面層１１ｂの電気抵抗値を単に大きくしても、帯電能力や転写能力の不足を招来するため、表面層１１ｂと電気抵抗調整層１１との電気抵抗値の差を１０3Ωｃｍ以下に限定するのが好ましい。
【０１２０】
表面層１１ｂを形成する材料としては、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等が好ましい。これらは、非粘着性に優れ、トナーが固着するのを有効に防止することができるからである。また、樹脂材料は電気的に絶縁性を有するため、樹脂に対して各種導電材料を分散することによって、表面層１１ｂの電気抵抗値を適宜調整することができるからである。
【０１２１】
表面層１１ｂを電気抵抗調整層１１上に形成する方法としては、例えば、上述した表面層１１ｂの構成材料を有機溶媒に溶解させて塗料を生成し、この塗料を、スプレイ塗装、ディッピング、ロールコート等の種々のコーティング方法によって、電気抵抗調整層１１上に塗布すればよい。なお、表面層１１ｂの層厚は、１０〜３０μｍ程度が望ましい。
【０１２２】
また、表面層１１ｂの材料は、１液性であってもよいし２液性であってもよいが、硬化剤を併用する２液性塗料を用いた場合には、耐環境性、非粘着性を高めることができ、好ましい。ただし、２液性塗料は、塗膜を加熱することにより樹脂を架橋・硬化させる方法が一般的であり、電気抵抗調整層１１は熱可塑性樹脂であるため、高温で加熱するのは困難である。
【０１２３】
２液性塗料としては、分子中に水酸基を有する主剤および水酸基と架橋反応を起こすイソシアネート系樹脂を用いることことが望ましい。イソシアネート系樹脂を用いることにより、１００°Ｃ以下の比較的低温環境において架橋・硬化反応を生じさせることができる。
【０１２４】
本願発明者らは、トナーの非粘着性から検討を進めた結果、シリコーン系樹脂でトナーの非粘着性が高い樹脂であることを確認し、特に、分子中にアクリル骨格を有するアクリルシリコーン樹脂が良好であることを見出した。
【０１２５】
帯電ローラ２は、電気特性（特に抵抗値）が重要であるため、表面層１１ｂを導電性にする必要がある。表面層１１ｂに導電性を具備させる方法としては、樹脂材料中に導電剤を分散することにより実現することができる。
【０１２６】
導電剤としては、特に制約を受けるものではなく各種のものを適用することができ、例えば、ケッチェンブラックＥＣ、若しくはアセチレンブラック等の導電性カーボン、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、若しくはＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラー用カーボン、熱分解カーボン、インジウムドープ酸化スズ(ＩＴＯ)、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、銅、銀、若しくはゲルマニウム等の金属若しくは金属酸化物、または、ポリアニリン、ポリピロール、若しくはポリアセチレン等の導電性ポリマー等を適用することができる。
【０１２７】
また、導電性を付与する導電性付与材としては、イオン導電性物質もあり、このイオン導電性物質としては、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、若しくは塩化リチウム等の無機イオン性導電物質、または、変性脂肪酸ジメチルアンモニウムエトサルファート、ステアリン酸アンモニウムアセテート、若しくはラウリルアンモニウムアセテート等の有機イオン性導電性物質を適用することができる。
【０１２８】
帯電ローラ２の製造方法の一例としては、図５（ａ）に示すように、導電性支持体１０上に、電気抵抗調整層１１を射出成形によって形成し、その後、この電気抵抗調整層１１の両端面側であって導電性支持体１０の外周面１０ａに接着剤を塗布し、接着剤が塗布された部分に、空隙保持部材１２を嵌め合わせ、空隙保持部材１２を導電性支持体１０に接着固定する（同図（ｂ））。
【０１２９】
このように、空隙保持部材１２と導電支持体１０および電気抵抗調整層１１とが一体的に組み合わされた状態で、同図（ｃ）に示すように、導電支持部体１０の軸Ｃ回りに回転させつつ、空隙保持部材１２の外周面１２ａおよび電気抵抗調整層１１の外周面１１ａを、切削刃Ｔにより、連続的に切削加工（除去加工）して、電気抵抗調整層１１の外周面１１ａに対する空隙保持部材１２の外周面１２ａの半径方向への突出量を、所望とする規定量Ｍ１に形成し、両外周面１１ａ，１２ａの外径を仕上げる。
【０１３０】
そして、空隙保持部材１２と導電支持体１０および電気抵抗調整層１１とが一体的に組み合わされた状態で、空隙保持部材１２と電気抵抗調整層１１とを連続的に切削加工して、両者の外周面１２ａ，１１ａを形成することにより、空隙保持部材１２を単体で加工し、かつ導電支持体１０の外周面１０ａ上に形成された電気抵抗調整層１１の外周面１１ａを単体で加工し、その後に両者を一体的に組み合わせた帯電ローラのように、集積誤差が生じることがなく、したがって、電気抵抗調整層１１の外周面１１ａに対する空隙保持部材１２の外周面１２ａの半径方向への突出量を、正確に所望とする規定量Ｍ１に設定することができる。
【０１３１】
よって、電気抵抗調整層１１の外周面１１ａと感光体ドラム４の外周面４ａとの間の空隙Ｍの長さを、正確に規定量Ｍ１に形成することができる。
【０１３２】
なお、表面層１１ｂは、上述した切削加工の後に、空隙保持部材１２を保護（マスキング）した上で、電気抵抗調整層１１の外周面１１ａ上に、例えば上述した塗布等により形成される（同図（ｄ））。
【０１３３】
さらに、上述した空隙保持部材１２と電気抵抗調整層１１とを連続的に切削加工するに際しては、図１（ｂ）に示すように、各空隙保持部材１２の両端部のうち、電気抵抗調整層１１に隣接する側の各端部１２ｂを、切り欠くように除去するのが好ましい。
【０１３４】
このように両空隙部材１２，１２の端部１２ｂ，１２ｂを切り欠くことにより、帯電ローラ２の軸方向に沿った、空隙保持部材１２の外周面１２ａの長さが短縮されるため、空隙保持部材１２と感光体ドラム４との当接長さが短くなり、例え、空隙保持部材１２の外周面１２ａが、導電性支持体１０の軸Ｃに対して傾いていたり、この外周面１２ａの面精度が不十分であっても、この面１２ａの傾きや面精度に起因する、帯電ローラ２の１回転中における当接部分の変動を抑制し、空隙Ｍの変動を抑制することができる。
【０１３５】
また、これらの端部１２ｂが切り欠かれることによって、この端部１２ｂが感光体ドラム４に当接しないようにすることができ、空隙保持部材１２と電気抵抗調整層１１とを組み合わせた状態で、両者の外周面１２ａ，１１ａを連続的に切削加工して、加工精度のばらつきがあった場合にも、電気抵抗調整層１１が感光体ドラム４に接触して、電流のリークが生じるのを防止することができる。
【０１３６】
さらに、切削加工を行う場合に、この端部１２ｂを切り欠くことによって、切削刃Ｔの逃げ代（加工逃げ）となり、切削加工の容易化を図ることもできる。なお、逃げ代としての切欠きの形状は、どのような形状であってもよい。
【実施例】
【０１３７】
以下、上述した実施形態の帯電ローラ２の具体的な複数の実施例１〜実施例３と、比較例１，２とを用いて、帯電ムラ（帯電ローラと感光体ドラムとの間の空隙の変化状態を、得られた画像の画質として評価）の発生有無、空隙保持部材１２の摩耗比較、空隙保持部材１２へのトナーの固着の有無について評価を行った。
（実施例１）
ステンレスからなる外形８ｍｍの円柱状の芯軸（導電性支持体１０）の外周面に対して、電気抵抗調整層１１として、ＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ  ＧＲ−０５００；電気化学工業株式会社製）５０重量％、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴ  Ｐ１８；チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製）５０重量％からなる樹脂組成物を円筒状に射出成形により成形した。
【０１３８】
次いで、この成形品の両端部に、空隙保持部材１２として、高密度ポリエチレン樹脂（ノバテック  ＨＹ５４０；日本ポリケム株式会社製）からなる円筒部材を挿入接着し、切削加工によって、この空隙保持部材１２の外径（最大径）を１２．１２ｍｍ、電気抵抗調整層１１の外径を１２．００ｍｍとするように、同時仕上げ（図５（ｃ）に示した連続的な切削加工）を行った。
【０１３９】
次いで、電気抵抗調整層１１の外周面１１ａに、アクリルシリコーン樹脂（３０００ＶＨ−Ｐ；川上塗料株式会社製）、イソシアネート系硬化剤、およびカーボンブラック（全固形分に対して３５重量％）からなる混合物によって、層厚約１０μｍの表面層１１ｂを形成し、図５（ｄ）に示す帯電ローラ２（導電性部材）を得た。
（実施例２）
ステンレスからなる外形８ｍｍの円柱状の芯軸（導電性支持体１０）の外周面に対して、電気抵抗調整層１１として、ＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ  ＧＲ−０５００；電気化学工業株式会社製）５０重量％、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴ  Ｐ１８；チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製）５０重量％からなる樹脂組成物を円筒状に射出成形により成形した。
【０１４０】
次いで、この成形品の両端部に、空隙保持部材１２として、高密度ポリエチレン樹脂（ジェイレクスＫＭ７８０Ｋ；日本ポリオレフィン株式会社製）からなる円筒部材を挿入接着し、切削加工によって、この空隙保持部材１２の外径（最大径）を１２．１２ｍｍ、電気抵抗調整層１１の外径を１２．００ｍｍとするように、同時仕上げ（図５（ｃ）に示した連続的な切削加工）を行った。
【０１４１】
次いで、電気抵抗調整層１１の外周面１１ａに、シリコーン系樹脂（スリップコーティング剤ＨＳ−３；東芝シリコーン株式会社製）、硬化剤（ＸＣ９６０３；ジーイー東芝シリコーン株式会社製）、触媒（ＹＣ６８３１；ジーイー東芝シリコーン株式会社製）、およびカーボンブラック（全固形分に対して３０重量％）からなる混合物（表面抵抗８．３×１０9Ω）によって、層厚約１０μｍの表面層１１ｂを形成し、図５（ｄ）に示す帯電ローラ２（導電性部材）を得た。
（実施例３）
ステンレスからなる外形８ｍｍの円柱状の芯軸（導電性支持体１０）の外周面に対して、電気抵抗調整層１１として、ＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ  ＧＲ−０５００；電気化学工業株式会社製）５０重量％、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴ  Ｐ１８；チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製）５０重量％からなる樹脂組成物を円筒状に射出成形により成形した。
【０１４２】
次いで、この成形品の両端部に、空隙保持部材１２として、高密度ポリエチレン樹脂（ジェイレクスＫＭ７８０Ｋ；日本ポリオレフィン株式会社製）からなる円筒部材を挿入接着し、切削加工によって、この空隙保持部材１２の外径（最大径）を１２．１２ｍｍ、電気抵抗調整層１１の外径を１２．００ｍｍとするように、同時仕上げ（図５（ｃ）に示した連続的な切削加工）を行った。
【０１４３】
次いで、電気抵抗調整層１１の外周面１１ａに、アクリルシリコーン樹脂（３０００ＶＨ−Ｐ、川上塗料株式会社製）、イソシアネート系系硬化剤、およびカーボンブラック（全固形分に対して３５重量％）からなる混合物によって、層厚約１０μｍの表面層１１ｂを形成し、図５（ｄ）に示す帯電ローラ２（導電性部材）を得た。
（比較例１）
ステンレスからなる外形８ｍｍの円柱状の芯軸（導電性支持体１０）の外周面に対して、電気抵抗調整層１１として、ＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ  ＧＲ−０５００；電気化学工業株式会社製）５０重量％、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴ  Ｐ１８；チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製）５０重量％からなる樹脂組成物を円筒状に射出成形により、外径１２．０ｍｍに成形した。
【０１４４】
次いで、電気抵抗調整層１１の外周面１１ａに、ウレタン樹脂（アデカボンタイターＡＭ３６；旭電化工業株式会社製）、イソシアネート系硬化剤、およびカーボンブラック（全固形分に対して３０重量％）からなる混合物によって、層厚約１０μｍの表面層１１ｂを形成した。
【０１４５】
次いで、この成形品の両端部に、空隙保持部材１２として、低密度ポリエチレン樹脂（ＮＣ５２４Ａ；日本ポリオレフィン株式会社製）からなる円筒部材を挿入接着し、切削加工によって、この空隙保持部材１２の外径（最大径）を１２．１２ｍｍ、電気抵抗調整層１１の外径を１２．００ｍｍとするように、同時仕上げ（図５（ｃ）に示した連続的な切削加工）を行い、図５（ｄ）に示す帯電ローラ２（導電性部材）を得た。
（比較例２）
ステンレスからなる外形８ｍｍの円柱状の芯軸（導電性支持体１０）の外周面に対して、電気抵抗調整層１１として、エピクロルヒドリンゴム（エピクロマーＣＧ；ダイソー株式会社製）１００重量部に過塩素酸アンモニウム３重量部を配合したゴム組成物を、押出成形、加硫工程を経て被覆し、研削によって外径を１２ｍｍに仕上げた。
【０１４６】
次いで、この表面に、ポリビニルブチラール樹脂（デンカブチラール３０００−Ｋ；電気化学工業株式会社製）、イソシアネート系硬化剤、および酸化スズ（全固形分に対して２５重量％）からなる混合物によって、層厚１０μｍの表面層を形成した。
【０１４７】
その後、両端部に空隙保持部材として、低密度ポリエチレン樹脂（ＮＣ５４４Ａ；日本ポリオレフィン株式会社製）からなるリング状の空隙保持部材を挿入接着し、切削加工によって、空隙保持部材の外径（最大径）を１２．１２ｍｍ、電気抵抗調整層の外径を１２．００ｍｍに同時仕上げを行い、図５（ｄ）に示す帯電ローラ２（導電性部材）を得た。
（試験）
上記各実験例１〜３および比較例１，２の各帯電ローラ２を、図７に示した画像形成装置１に搭載し、帯電ムラ（帯電ローラと感光体ドラムとの間の空隙の変化状態を、得られた画像の画質として評価）の発生有無、空隙保持部材の摩耗比較、空隙保持部材へのトナーの固着の有無について評価を行った。
【０１４８】
なお、試験条件は、帯電ローラへの印加電圧を、ＤＣ＝−８００Ｖ、ＡＣ＝２４００Ｖpp（周波数＝２ｋＨｚ）とし、６０００００枚の記録紙を通紙した後に評価を行った。試験環境は、温度２３°Ｃ、湿度６０％ＲＨである。以上の評価結果を表１に示す。
【０１４９】
【表１】
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表１より明らかなように、実施例１〜実施例３の帯電ローラはいずれも、比較例１，２に対して、帯電ムラの発生は無く、空隙保持部材の摩耗は良好（摩耗量が少ない）であり、かつ空隙保持部材へのトナーの固着も良好（固着量は少ない）であることが確認された。
【０１５０】
以上、本発明に係る導電性部材について、帯電ローラとして用いた実施形態および実施例についてを説明したが、本発明に係る導電性部材は、帯電ローラに限定されるものではなく、転写ローラ、現像ローラ、感光体ドラム等として適用することもでき、このようなものとして適用した場合にも、上述した実施形態と同様の作用、効果を奏することが可能である。
【０１５１】
また、上述した実施形態の帯電ローラ２と、感光体ドラム４と、表面電位計５と、現像ローラ６と、クリーニング装置８とが、図８に示すように、図示しない連結部材等によって一体化されたプロセスカートリッジ９は、本発明に係るプロセスカートリッジの一実施形態であり、このプロセスカートリッジ９も、本実施形態の帯電ローラ２によって奏される作用、効果と同様の作用、効果を奏することが可能である。
【０１５２】
さらに、このような実施形態のプロセスカートリッジ９は、画像形成装置１等このプロセスカートリッジ９が使用される装置に対して、交換が容易（メンテナンス性高く）であり、上述した優れた帯電ローラ２を簡易な脱着操作によって提供することもできる。
【０１５３】
また、図６は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図であり、上述した実施形態の帯電ローラ２を備えた画像形成装置１（例えば、デジタル複写機）である。
【０１５４】
図示の画像形成装置１は、装置本体の最上部に設けられ、所定の読取台上に載置された原稿を画像情報として光学的に読み取る原稿読取部２０と、装置本体の下部に設けられ、多数の記録紙Ｓが収容された給紙部３０と、記録紙Ｓに、原稿読取部２０によって読み取られた原稿の画像情報を、可視像として記録紙Ｓに記録する画像記録部４０と、可視像（画像）が記録された後の記録紙Ｓが載置される排紙部５０と、給紙部３０から画像記録部４０を経て排紙部５０まで記録紙を搬送する搬送部６０と、画像記録部４０から排紙部５０に至る搬送部６０の搬送経路上に設けられ、画像記録部４０から搬送された記録紙Ｓ上の画像を定着させる定着部７０とを備えた構成である。
【０１５５】
ここで、原稿読取部２０は、例えば、原稿を読み取るための光を出射する光源と、光源から出射した光を原稿に照射しつつ、原稿からの反射光像を読み取る走査手段およびラインセンサ等とが設けられ、ラインセンサによって読み取られた反射光像は画像情報として、画像記録部４０に送信される。
【０１５６】
給紙部３０は、記録紙Ｓのサイズ違いに対応した２種類のサイズの給紙トレイ３１，３２を、上下２段に配列して備えるとともに、任意のサイズの記録紙Ｓを給紙するための手差し給紙部３３を備えている。なお、給紙トレイ３１，３２は、例えばサイズの大きい記録紙Ｓに対応した大サイズの給紙トレイ３１が下段側に配置され、サイズの小さい記録紙Ｓに対応した小サイズの給紙トレイ３２が上段側に配置されている。
【０１５７】
また、各給紙トレイ３１，３２および手差し給紙部３３にはそれぞれ、記録紙Ｓを１枚ずつ引き出して、搬送部６０の搬送経路上に給紙するための枚葉手段である給紙ローラ３４，３５，３６が設けられている。
【０１５８】
画像記録部４０は、前述した実施形態の帯電ローラ２、感光体ドラム４等が一体的に構成された図８に示したプロセスカートリッジ９と、原稿読取部２０から送信された画像情報に応じて光量が制御されることにより画像情報を担持したレーザ光Ｌを出射して、帯電ローラ２により一様均一に帯電された感光体ドラム４の外周面上に、この画像情報に応じた静電潜像を記録する書込ユニット４１とを備えている。
【０１５９】
排紙部５０は、下段側に設けられたビントレイ５１と、上段側に設けられた排紙トレイ５２とを備えており、ビントレイ５１に排紙するか、または排紙トレイ５２に排紙するかの振分けは、図示しない操作パネルに入力された指示に従って、搬送部６０の搬送経路上に設けられた排紙ローラ６４，６５により行われる。
【０１６０】
搬送手段６０は、上述した排紙ローラ６４，６５の他、搬送経路上の、画像記録部４０の手前で記録紙Ｓの給紙位置を制御するレジストローラ対６１、画像記録部４０において記録紙Ｓに、感光体ドラム４上に形成されたトナー像を転写させる転写搬送ベルト６２等を備えている。なお、転写搬送ベルト６２は駆動ローラ６３の回転によって循環駆動されている。
【０１６１】
このように構成された本実施形態の画像形成装置１は、まず、原稿読取部２０によって原稿に記載された画像情報が読み取られ、この読み取って得られた画像情報が書込ユニット４１に送られる。
【０１６２】
次いで、画像記録部４０は、感光体ドラム４を矢印方向に回転させ、その外周面がプロセスカートリッジ９の除電ランプにより除電されて基準電位に平均化され、その後、帯電ローラ２により一様均一に帯電される。
【０１６３】
そして、書込みユニット４１が、送信された画像情報に応じて光量制御したレーザ光Ｌを、感光体ドラム４に照射し、これによって、感光体ドラム４の外周面上には、画像情報に応じた電位分布の静電潜像が形成される。
【０１６４】
さらに、感光体ドラム４の回転が進んで現像ローラ６を通過すると、この静電潜像の電位分布に応じた量のトナーが感光体ドラム４の外周面に付着し、静電潜像の電位分布に対応した濃度分布のトナー像が顕像される。
【０１６５】
一方、図示しない操作パネルにより指示されたサイズの記録紙Ｓが収容された給紙トレイ３１若しくは３２、または手差しトレイ３３の給紙ローラ３４若しくは３５または３６が、対応するトレイ３１、３２または３３から、記録紙Ｓを１枚ずつ引き出して、搬送部６０の搬送経路上に給紙する。
【０１６６】
ここで、レジストローラ対６１が、搬送経路上に給紙された記録紙Ｓの搬送方向先端と、感光体ドラム４上のトナー像の先端とを正確に一致させるように、記録紙Ｓのスキュー（skew；到達時間差）を補正して、記録紙Ｓの搬送タイミングを正確に調整する。
【０１６７】
そして、搬送タイミングが調整された記録紙Ｓは、転写搬送ベルト６２によって、感光体ドラム４上のトナー像が転写されるように画像記録部４０に搬送され、トナー像が転写される。
【０１６８】
このトナー像が転写された記録紙Ｓは、転写搬送ベルト６２によりさらに搬送され、転写搬送ベルト６２が駆動ローラ６３に巻き掛けられた部分において、転写搬送ベルト６２から分離されて、定着ユニット７０へ搬送される。
【０１６９】
ここで、記録紙Ｓの剛性（コシ）により、記録紙Ｓが撓んだときに形成される記録紙Ｓ自体の曲率半径は、駆動ローラ６３の曲率半径よりも大きいため、記録紙Ｓが駆動ローラ６３を通過した部分において、記録紙Ｓは転写搬送ベルト６２から分離する。
【０１７０】
定着ユニット７０は、記録紙Ｓを加熱しつつ挟持圧力を掛けて、記録紙Ｓ上に転写されたトナーをこの記録紙Ｓに融着させることにより定着させる。
【０１７１】
そして、トナー像が定着された記録紙Ｓは、排紙ローラ６４，６５によって、操作パネルに入力された指示に対応した排紙トレイ５２またはビントレイ５１に排出される。
【０１７２】
一方、画像記録部４０の感光体ドラム４上に残留したトナーは、次工程であるクリーニング位置まで回転し、クリーニング装置８のクリーニングブレードにより掻き取られ、再び次の画像記録工程に移行する。
【０１７３】
以上、詳細に説明したように、本実施形態に係る画像形成装置１によれば、本実施形態の帯電ローラ２によって奏される作用、効果と同様の作用、効果を奏することが可能である。
【０１７４】
さらに、上述した優れた帯電ローラ２を用いているため、搬送部６０によって搬送された記録紙Ｓ（記録媒体）に記録される可視像を、長期間に亘って、安定したものとすることができる。
【０１７５】
なお、本発明に係る画像形成装置は、図６に示した画像形成装置１の形態に限定されるものではなく、他の形態の複写機や、原稿読取部２０を備えないレーザプリンタを始めとした各種プリンタや、ファクシミリ装置等であってもよく、電子写真方式により信号（情報）に基づいて画像（文字等を含む）を形成するものであれば、如何なる形態の装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１７６】
【図１】本発明に係る導電性部材の一例である帯電ローラを示す図であり、（ａ）は概略図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ部の詳細を示す部分破断面図である。
【図２】図１に示した帯電ローラと感光体ドラムとの位置関係を示す図（帯電ローラは断面図）である。
【図３】動摩擦係数および摩耗係数を定量的に表すための試験装置を説明する図であり、（ａ）はその構成を示し、（ｂ）は試験中における動摩擦力Ｆを表す。
【図４】（ａ）は摩耗係数の検出のためにテストピースに形成された摩耗傷の幅を示す図、（ｂ）は垂直荷重と摩耗傷の幅との関係を示すグラフ、をそれぞれ表す。
【図５】図１に示した帯電ローラの形成方法を模式的に表した断面図である。
【図６】図１に示した帯電ローラを備えた画像形成装置の一例の要部を示す図である。
【図７】画像形成装置の要部構成を示す図である。
【図８】プロセスカートリッジを備えた画像形成装置の要部構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１７７】
１      画像形成装置
２      帯電ローラ（導電性部材）
４      感光体ドラム（像担持体）
４ａ    外周面
９      プロセスカートリッジ
１０    導電性支持体
１０ａ  外周面
１１    電気抵抗調整層
１１ａ  外周面
１１ｂ  表面層
１２    空隙保持手段
１２ａ  外周面
１２ｂ  端部
Ｍ      空隙
【図１】
2005345988.tif 000004
【図２】
2005345988.tif 000005
【図３】
2005345988.tif 000006
【図４】
2005345988.tif 000007
【図５】
2005345988.tif 000008
【図６】
2005345988.tif 000009
【図７】
2005345988.tif 000010
【図８】
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