(57)【要約】【課題】  長期にわたって感光体との空隙を精度良く一定に保ち続けることができ、耐久性が高く、とりわけ、環境が変動しても空隙量を一定に保つこと、トナーの固着を防止することが可能な導電性部材を提供する。【解決手段】  本発明の導電性部材２は、感光体４の表面４ａに対して所定の空隙Ｇを保持するようにして対向される対向軸部１１Ａを構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される導電性支持体１０と導電性支持体１０の周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層１１とを備え、抵抗調整層１１はその軸方向両端部が感光体４に当接したときに対向軸部１１Ａを感光体４の表面に対して空隙Ｇを開けて対向させかつ対向軸部１１Ａに連続して移行する空隙保持部１２とされ、抵抗調整層１１の外周面部は空隙Ｇを形成するために空隙保持部１２と対向軸部１１Ａとの間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理されている。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される導電性支持体と、該導電性支持体の周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備え、
該抵抗調整層はその軸方向両端部が前記感光体に当接したときに前記対向軸部を前記感光体の表面に対して前記空隙を開けて対向させかつ前記対向軸部に連続して移行する空隙保持部とされ、前記抵抗調整層の外周面部は前記空隙を形成するために前記空隙保持部と前記対向軸部との間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理されていることを特徴とする導電性部材。
【請求項２】
前記空隙保持部にはその加工処理後の外周面に絶縁層が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】
前記絶縁層には耐摩耗性を有しかつ低摩擦係数を有する材料を用いていることを特徴とする請求項２に記載の導電性部材。
【請求項４】
前記抵抗調整層の外周面には少なくとも前記対向軸部に相当する部分にその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の導電性部材。
【請求項５】
前記表面層は前記抵抗調整層の電気抵抗よりも大きくかつ前記絶縁層の電気抵抗よりも小さい電気抵抗を有し、しかも、前記表面層と前記抵抗調整層との電気抵抗の差が体積固有抵抗値として１０3Ωｃｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の導電性部材。
【請求項６】
前記絶縁層を形成する材料と前記表面層を形成する材料とはその主成分が同一であることを特徴とする請求項４に記載の導電性部材。
【請求項７】
感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される導電性支持体と、該導電性支持体の周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備え、
前記抵抗調整層はその外周面が一端側から他端側に向かって加工処理され、該抵抗調整層にはその軸方向両端部が前記感光体に当接したときに前記対向軸部を前記感光体の表面に対して前記空隙を開けて対向させる空隙保持部としての絶縁層がその軸方向両端部にその加工処理後の外周面を被覆するようにして形成されていることを特徴とする導電性部材。
【請求項８】
感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される円柱状芯金と該円柱状芯金の周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備え、
該抵抗調整層はその軸方向両端部が前記感光体に当接したときに前記対向軸部を前記感光体の表面に対して前記空隙を開けて対向させかつ前記対向軸部に連続して移行する空隙保持部とされ、前記抵抗調整層の外周面部は前記空隙を形成するために前記空隙保持部と前記対向軸部との間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理され、前記抵抗調整層の外周面には少なくとも前記対向軸部に相当する部分にその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層が形成され、前記空隙保持部にはその加工処理後の外周面に絶縁層が形成され、前記表面層は前記抵抗調整層の電気抵抗よりも大きくかつ前記絶縁層の電気抵抗よりも小さい電気抵抗を有することを特徴とする帯電ローラ。
【請求項９】
前記抵抗調整層は射出成形により前記円柱状芯金の外周面に形成され、該円柱状芯金はその両端部に設けられて軸受け部に支承される小径部と、前記対向軸部に相当する部分に設けられて前記抵抗調整層の軸方向への抜け止めを防止するための大径部とを有することを特徴とする請求項８に記載の帯電ローラ。
【請求項１０】
請求項８に記載の帯電ローラを有するプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置。
【請求項１２】
感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される円柱状芯金を加工処理して芯出しをする工程と、
該加工処理された円柱状芯金の外周面に射出成形又は押し出し成形により電気抵抗を調整するための抵抗調整層を形成する工程と、
前記抵抗調整層の軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理することにより前記対向軸部を前記感光体の表面に対して前記空隙を開けて対向させるための空隙保持部と該空隙保持部に対して高低差を有する対向軸部に相当する部分とを形成する工程と、
前記空隙保持部に絶縁層を形成すると共に前記対向軸部に相当する部分に前記絶縁層よりも電気抵抗が小さくかつ前記抵抗調整層よりも電気抵抗が大きくしかもトナーの固着を防止するための表面層を形成する工程と、を少なくとも備えて請求項８に記載の帯電ローラを製造する製造方法。
【請求項１３】
前記抵抗調整層が前記表面層に較べて吸湿性の大きい樹脂材料であることを特徴とする請求項１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記抵抗調整層がイオン導電系の材料から構成され、前記表面層がカーボン分散系の材料から構成されている請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される導電性支持体と、該導電性支持体の外周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備え、
該抵抗調整層はその軸方向両端部が前記感光体に当接したときに前記対向軸部を前記感光体の表面に対して前記空隙を開けて対向させかつ前記対向軸部に連続して移行する空隙保持部とされ、前記抵抗調整層は前記対向軸部に相当する部分が前記導電性支持体の外周面を包囲する第１層と該第１層の外周面を包囲する第２層とから構成され、前記第１層の周面部は前記空隙を形成するために前記空隙保持部と前記対向軸部との間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理され、前記第２層は前記第１層の加工処理後に少なくとも前記対向軸部に相当する部分に形成され、該第２層の外周面にはその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層が形成され、前記第１層及び前記表面層は前記第２層と較べて相対的に吸湿性の小さい材料により構成されていることを特徴とする導電性部材。
【請求項１６】
前記第２層の電気抵抗値が前記第１層の電気抵抗値よりも大きくかつ前記表面層の電気抵抗値よりも小さいことを特徴とする導電性部材。
【請求項１７】
前記空隙保持部にはその加工処理後の外周面に絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の導電性部材。
【請求項１８】
感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される円柱状芯金と、該円柱状芯金の周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備え、
該抵抗調整層はその軸方向両端部が前記感光体に当接したときに前記対向軸部を前記感光体の表面に対して前記空隙を開けて対向させかつ前記対向軸部に連続して移行する空隙保持部とされ、前記抵抗調整層は前記対向軸部に相当する部分が前記導電性支持体の外周面を包囲する第１層と該第１層の外周面を包囲する第２層とから構成され、前記第１層の外周面部は前記空隙を形成するために前記空隙保持部と前記対向軸部との間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理され、前記第２層は前記第１層の加工処理後に少なくとも前記対向軸部に相当する部分に形成され、該第２層の外周面にはその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層が形成され、前記第１層及び前記表面層は前記第２層と較べて相対的に吸湿性の小さい材料により構成され、前記空隙保持部にはその加工処理後の外周面に絶縁層が形成されていることを特徴とする帯電ローラ。
【請求項１９】
感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される導電性支持体と、該導電性支持体の周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備え、
前記導電性支持体には前記抵抗調整層の両端部に、前記抵抗調整層とは別体で絶縁性を有しかつ前記感光体と当接したときに前記対向軸部を前記感光体の表面に対して前記空隙を開けて対向させる空隙保持部材が設けられ、前記抵抗調整層は前記対向軸部に相当する部分が前記導電性支持体の外周面を包囲する第１層と該第１層の外周面を包囲する第２層とから構成され、前記第１層の周面部は前記空隙を形成するために前記空隙保持部材と前記対向軸部との間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理され、前記第２層は前記第１層の加工処理後に少なくとも前記対向軸部に相当する部分に形成され、該第２層の外周面にはその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層が形成され、前記第１層及び前記表面層は前記第２層と較べて相対的に吸湿性の小さい材料により構成されていることを特徴とする導電性部材。
【請求項２０】
感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される円柱状芯金と、該円柱状芯金の周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備え、
前記円柱状芯金には前記抵抗調整層の両端部に、前記抵抗調整層とは別体で絶縁性を有しかつ前記感光体と当接したときに前記対向軸部を前記感光体の表面に対して前記空隙を開けて対向させる空隙保持部材が設けられ、前記抵抗調整層は前記対向軸部に相当する部分が前記導電性支持体の外周面を包囲する第１層と該第１層の外周面を包囲する第２層とから構成され、前記第１層の周面部は前記空隙を形成するために前記空隙保持部材と前記対向軸部との間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理され、前記第２層は前記第１層の加工処理後に少なくとも前記対向軸部に相当する部分に形成され、該第２層の外周面にはその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層が形成され、前記第１層及び前記表面層は前記第２層と較べて相対的に吸湿性の小さい材料により構成されていることを特徴とする帯電ローラ。
【請求項２１】
請求項１８又は請求項２０に記載の帯電ローラを有するプロセスカートリッジ。
【請求項２２】
請求項２１に記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部と該対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される導電性支持体（円柱状芯金）と導電性支持体（円柱状芯金）の周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備えた導電性部材、とくに、帯電ローラ、この帯電ローラを備えたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、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として導電性部材が用いられている。
【０００３】
図１は、導電性部材を帯電部材として用いた一例を示したものであり、画像形成装置１における帯電ローラ２が帯電部材として用いられている。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に電圧を印加するためのパワーパック（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、感光体ドラム４の静電潜像にトナーを固着させる現像ローラ６と、感光体ドラム４上のトナー像を記録紙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。なお、図２に示すように、感光体ドラム４、帯電ローラ２、現像ローラ６、クリーニング装置８を一括して有するプロセスカートリッジ９が画像形成装置１内に設置される場合もある。
【０００４】
帯電ローラ２はパワーパック３より電源供給を受け、感光体ドラム４を所望の電位に帯電させる。この感光体ドラム４は図示を略す駆動機構により矢印Ａ方向に回転する。表面電位計５はその回転方向に沿って帯電ローラ２の直後に設けられ、感光体ドラム４の表面４ａの電位を測定する。
【０００５】
現像ローラ６は帯電した感光体ドラム４にトナーを付着させ、転写ローラ７は感光体ドラム４に付着したトナーを記録紙Ｓに転写する。クリーニング装置８は感光体ドラム４に残留したトナーを除去し、感光体ドラム４をクリーニングする。
【０００６】
この画像形成装置１による画像形成過程では、まず、帯電ローラ２により感光体ドラム４の表面４ａが負の高電位に帯電する。続いて、その帯電した表面４ａに原稿からの反射光やレーザー光からなる露光Ｌが照射される。この露光Ｌは、形成しようとする画像の黒／白に応じた光量分布を有し、表面４ａの各部の電位（負の電位）が受光量に合わせて低下することによって表面４ａには光量分布に対応する電位分布、すなわち、静電潜像が形成される。
【０００７】
感光体ドラム４が回転してその表面４ａの静電潜像が形成された部分が現像ローラ６を通過すると、表面４ａには電位分布に応じたトナーが付着して静電潜像がトナー像として可視化される。このトナー像は所定のタイミングで給送される記録紙Ｓに転写ローラ７により転写され、記録紙Ｓは図示を略す定着ユニットに向かって矢印Ｂ方向に搬送される。
【０００８】
一方、転写後の感光体ドラム４は、表面４ａに残留するトナーがクリーニング装置８により除去されてクリーニングされるとともに、図示を略すクエンチングランプにより残留電荷が除去されて次回の作像処理に移行する。
【０００９】
上記の画像形成装置１における一般的な帯電方式として帯電ローラ２を感光体ドラム４に接触させる接触帯電方式が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開昭６３―１４９６６８号公報
【特許文献２】特開平１−２１１１７７９号公報
【特許文献３】特開平１−２６７６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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。
【００１１】
（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固着し、この固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。
【００１２】
（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起こる。
【００１３】
（３）感光体ドラム表面のトナーが帯電ローラに固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、トナーが一層固着しやすくなる。
【００１４】
（４）帯電ローラを構成している物質が感光体に固着しやすい。
【００１５】
（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変形が生じる。
【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に接触するのではなく近接させる近接帯電方式が考案されている（特開平３−２４００７６号公報等）。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０．００５〜０．３ｍｍとなるように両者を対向させ、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。近接帯電方式では帯電ローラ２と感光体ドラム４とが接触していないので、接触帯電方式で問題となる「帯電ローラの構成物質の感光体ドラムへの固着」及び「長期間の不使用により生じる帯電ローラの永久変形」は問題とならない。また、「トナーの固着による帯電ローラの帯電性能の低下」に関しても、帯電ローラに固着するトナーが少なくなるため近接帯電方式は優れている。
【００１７】
近接帯電方式を実現するものとして、所定の厚みを持ったテープ状の空隙保持手段を帯電ローラの両端部に巻き付けることによっ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設ける方法が、例えば、特開平５−１０７８７１号公報において考案されている。しかしながら、テープ状部材の摩耗、帯電ローラとテープ状部材との間へのトナーの侵入・固着等により長期間使用した場合に感光体ドラムと帯電ローラとの空隙を一定間隔に保ち続けることとが困難であるという問題があった。
【００１８】
また、テープ状部材の摩耗等を防止するためにテープ部材に変えて金属製リングを使用する方法も考えられるが、この場合には感光体ドラムの摩耗が著しいので感光体の基層金属と金属製リングとの間でショート電流が発生して、パワーパック（電圧印加電源）の破壊等の不具合を生じるおそれがあるという問題があった。
【００１９】
さらに、帯電ローラと感光体ドラムとの空隙を保持するために、帯電ローラの両端部にスペーサーリング層を設ける方法が、例えば、特開平３−２４００７６号公報、特開平４−３５８１７５号公報等において考案されている。しかしながら、これらの公報には、空隙を精度良く一定に保つための具体的な方法が開示されておらず、帯電ローラ及びスペーサーリング層の寸法精度がばらつくことによって空隙が変動し、結果として帯電体ドラムの帯電電位が一定にならないという問題があった。
【００２０】
このような問題を解決するために、本願発明者は、「感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される導電性支持体と該導電性支持体の周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備え、前記導電性支持体には前記抵抗調整層の両端部に、前記抵抗調整層とは別体で絶縁性を有しかつ前記感光体と当接したときに前記対向軸部を前記感光体の表面に対して所定の空隙を開けて対向させる空隙保持部材を設け、前記抵抗調整層の周面部は前記空隙を形成するために前記空隙保持部と前記対向軸部との間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理することにより導電性部材を製作する」発明を提案した（特願２００３−３２５７１６号：２００３年９月１８日出願）。
【００２１】
この発明によれば、長期にわたって感光体との空隙を精度良く一定に保ち続けることができ、耐久性の高い導電性部材及びその導電性部材を用いたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供できる。
【００２２】
ところが、このものには、更に改善する余地がある。
【００２３】
すなわち、このものでは、抵抗調整層と空隙保持部材とが別材料により形成され、吸水率が異なるために、環境変動により空隙量が変化するという可能性が存在する。
【００２４】
更に、このものでは、抵抗調整層と空隙保持部材との間に隙間が生じる可能性があり、この隙間にトナーが堆積してトナーが固着する可能性もある。
【００２５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、長期にわたって感光体との空隙を精度良く一定に保ち続けることができ、耐久性が高く、とりわけ、環境が変動しても空隙量を一定に保つこと、トナーの固着を防止することが可能な導電性部材、帯電ローラ、この帯電ローラを備えたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
請求項１に記載の導電性部材は、感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される導電性支持体と、該導電性支持体の周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備え、該抵抗調整層はその軸方向両端部が前記感光体に当接したときに前記対向軸部を前記感光体の表面に対して前記空隙を開けて対向させかつ前記対向軸部に連続して移行する空隙保持部とされ、前記抵抗調整層の外周面部は前記空隙を形成するために前記空隙保持部と前記対向軸部との間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理されていることを特徴とする。
【００２７】
請求項２に記載の導電性部材は、請求項１に記載のものにおいて、前記空隙保持部にはその加工処理後の外周面に絶縁層が形成されていることを特徴とする。
【００２８】
請求項３に記載の導電性部材は、請求項２に記載のものにおいて、前記絶縁層には耐摩耗性を有しかつ低摩擦係数を有する材料を用いていることを特徴とする。
【００２９】
請求項４に記載の導電性部材は、請求項２に記載のものにおいて、前記抵抗調整層の外周面には少なくとも前記対向軸部に相当する部分にその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層が形成されていることを特徴とする。
【００３０】
請求項５に記載の導電性部材は、請求項４に記載のものにおいて、前記表面層は前記抵抗調整層の電気抵抗よりも大きくかつ前記絶縁層の電気抵抗よりも小さい電気抵抗を有し、しかも前記表面層と前記抵抗調整層との電気抵抗の差が体積固有抵抗値として１０3Ωｃｍ以下であることを特徴とする。
【００３１】
請求項６に記載の導電性部材は、請求項４に記載のものにおいて、前記絶縁層を形成する材料と前記表面層を形成する材料とはその主成分が同一であることを特徴とする。
【００３２】
請求項７に記載の導電性部材は、感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される導電性支持体と、該導電性支持体の周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備え、前記抵抗調整層はその外周面が一端側から他端側に向かって加工処理され、該抵抗調整層にはその軸方向両端部が前記感光体に当接したときに前記対向軸部を前記感光体の表面に対して前記空隙を開けて対向させる空隙保持部としての絶縁層がその軸方向両端部にその加工処理後の外周面を被覆するようにして形成されていることを特徴とする。
【００３３】
請求項８に記載の帯電ローラは、感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される円柱状芯金と、該円柱状芯金の周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備え、該抵抗調整層はその軸方向両端部が前記感光体に当接したときに前記対向軸部を前記感光体の表面に対して前記空隙を開けて対向させかつ前記対向軸部に連続して移行する空隙保持部とされ、前記抵抗調整層の外周面部は前記空隙を形成するために前記空隙保持部と前記対向軸部との間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理され、前記抵抗調整層の外周面には少なくとも前記対向軸部に相当する部分にその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層が形成され、前記空隙保持部にはその加工処理後の外周面に絶縁層が形成され、前記表面層は前記抵抗調整層の電気抵抗よりも大きくかつ前記絶縁層の電気抵抗よりも小さい電気抵抗を有することを特徴とする。
【００３４】
請求項９に記載の帯電ローラは、請求項８に記載のものにおいて、前記抵抗調整層は射出成形により前記円柱状芯金の外周面に形成され、該円柱状芯金はその両端部に設けられて軸受け部に支承される小径部と、前記対向軸部に相当する部分に設けられて前記抵抗調整層の軸方向への抜け止めを防止するための大径部とを有することを特徴とする。
【００３５】
請求項１０に記載のプロセスカートリッジは、請求項８に記載の帯電ローラを有することを特徴とする。
【００３６】
請求項１１に記載の画像形成装置は、請求項１０に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする。
【００３７】
請求項１２に記載の製造方法は、感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される円柱状芯金を加工処理して芯出しをする工程と、該加工処理された円柱状芯金の外周面に射出成形又は押し出し成形により電気抵抗を調整するための抵抗調整層を形成する工程と、前記抵抗調整層の軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理することにより前記対向軸部を前記感光体の表面に対して所定の空隙を開けて対向させるための空隙保持部と該空隙保持部に対して高低差を有する対向軸部に相当する部分とを形成する工程と、前記空隙保持部に絶縁層を形成すると共に前記対向軸部に相当する部分に前記絶縁層よりも電気抵抗が小さくかつ前記抵抗調整層よりも電気抵抗が大きくしかもトナーの固着を防止するための表面層を形成する工程とを少なくとも備えて、請求項８に記載の帯電ローラを製造することを特徴とする。
【００３８】
請求項１３に記載の製造方法は、請求項１２に記載のものにおいて、前記抵抗調整層が前記表面層に較べて吸湿性の大きい樹脂材料であることを特徴とする。
【００３９】
請求項１４に記載の製造方法は、請求項１３に記載のものにおいて、前記抵抗調整層がイオン導電系の材料から構成され、前記表面層がカーボン分散系の材料から構成されていることを特徴とする。
【００４０】
請求項１５に記載の導電性部材は、感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される導電性支持体と、該導電性支持体の外周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備え、該抵抗調整層はその軸方向両端部が前記感光体に当接したときに前記対向軸部を前記感光体の表面に対して前記空隙を開けて対向させかつ前記対向軸部に連続して移行する空隙保持部とされ、前記抵抗調整層は前記対向軸部に相当する部分が前記導電性支持体の外周面を包囲する第１層と該第１層の外周面を包囲する第２層とから構成され、前記第１層の周面部は前記空隙を形成するために前記空隙保持部と前記対向軸部との間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理され、前記第２層は前記第１層の加工処理後に少なくとも前記対向軸部に相当する部分に形成され、該第２層の外周面にはその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層が形成され、前記第１層及び前記表面層は前記第２層と較べて相対的に吸湿性の小さい材料により構成されていることを特徴とする。
【００４１】
請求項１６に記載の導電性部材は、前記第２層の電気抵抗値が前記第１層の電気抵抗値よりも大きくかつ前記表面層の電気抵抗値よりも小さいことを特徴とする。
【００４２】
請求項１７に記載の導電性部材は、請求項１５に記載のものにおいて、前記空隙保持部にはその加工処理後の外周面に絶縁層が形成されていることを特徴とする。
【００４３】
請求項１８に記載の帯電ローラは、感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される円柱状芯金と、該円柱状芯金の周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備え、該抵抗調整層はその軸方向両端部が前記感光体に当接したときに前記対向軸部を前記感光体の表面に対して前記空隙を開けて対向させかつ前記対向軸部に連続して移行する空隙保持部とされ、前記抵抗調整層は前記対向軸部に相当する部分が前記導電性支持体の外周面を包囲する第１層と該第１層の外周面を包囲する第２層とから構成され、前記第１層の周面部は前記空隙を形成するために前記空隙保持部と前記対向軸部との間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理され、前記第２層は前記第１層の加工処理後に少なくとも前記対向軸部に相当する部分に形成され、該第２層の外周面にはその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層が形成され、前記第１層及び前記表面層は前記第２層と較べて相対的に吸湿性の小さい材料により構成され、前記空隙保持部にはその加工処理後の外周面に絶縁層が形成されていることを特徴とする。
【００４４】
請求項１９に記載の導電性部材は、感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される導電性支持体と、該導電性支持体の周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備え、前記導電性支持体には前記抵抗調整層の両端部に、前記抵抗調整層とは別体で絶縁性を有しかつ前記感光体と当接したときに前記対向軸部を前記感光体の表面に対して前記空隙を開けて対向させる空隙保持部材が設けられ、前記抵抗調整層は前記対向軸部に相当する部分が前記導電性支持体の外周面を包囲する第１層と該第１層の外周面を包囲する第２層とから構成され、前記第１層の外周面部は前記空隙を形成するために前記空隙保持部材と前記対向軸部との間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理され、前記第２層は前記第１層の加工処理後に少なくとも前記対向軸部に相当する部分に形成され、該第２層の外周面にはその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層が形成され、前記第１層及び前記表面層は前記第２層と較べて相対的に吸湿性の小さい材料により構成されていることを特徴とする。
【００４５】
請求項２０に記載の帯電ローラは、感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される円柱状芯金と、該円柱状芯金の周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備え、前記円柱状芯金には前記抵抗調整層の両端部に、前記抵抗調整層とは別体で絶縁性を有しかつ前記感光体と当接したときに前記対向軸部を前記感光体の表面に対して前記空隙を開けて対向させる空隙保持部材が設けられ、前記抵抗調整層は前記対向軸部に相当する部分が前記導電性支持体の外周面を包囲する第１層と該第１層の外周面を包囲する第２層とから構成され、前記第１層の外周面部は前記空隙を形成するために前記空隙保持部材と前記対向軸部との間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理され、前記第２層は前記第１層の加工処理後に少なくとも前記対向軸部に相当する部分に形成され、該第２層の外周面にはその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層が形成され、前記第１層及び前記表面層は前記第２層と較べて相対的に吸湿性の小さい材料により構成されていることを特徴とする。
【００４６】
請求項２１に記載のプロセスカートリッジは、請求項１８又は請求項２０に記載の帯電ローラを有することを特徴とする。
【００４７】
請求項２２に記載の画像形成装置は、請求項２１に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４８】
請求項１に記載の発明によれば、抵抗調整層の軸方向両端部そのものを空隙保持部とするために抵抗調整層を空隙保持部と対向軸部との間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理したので、長期にわたって感光体との空隙を精度良く一定に保ち続けることができ、耐久性が高く、とりわけ、環境が変動しても空隙量を一定に保つこと、トナーの固着を防止することが可能な導電性部材を提供できる。
【００４９】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の効果に加えて、感光体に当接する空隙保持部に絶縁層を形成したので、抵抗調整層から感光体へのリーク（異常放電）を防止できる。
【００５０】
更に、請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の効果に加えて、空隙保持部の摩耗を防止できるため、径時変化による空隙量の変化を防止できる。
【００５１】
請求項４に記載の発明によれば、抵抗調整層の外表面にトナーの固着を防止する表面層を形成したので、感光体の表面のトナーが抵抗調整層の表面に固着することによる空隙量の変化、電気特性の変化等の不具合を防止することができ、導電性部材の製品寿命を高めることができる。
【００５２】
特に、請求項５に記載したように、表面層の電気抵抗を抵抗調整層の内部の電気抵抗よりも大きくしたので、導電性支持体に高電圧を印加した場合でも、導電性支持体から感光体の欠陥部への電圧集中、リーク（異常放電）を回避することができる。
【００５３】
請求項６に記載の発明によれば、絶縁層を形成する材料の主成分と表面層を形成する材料の主成分とに同じ材料を用いることにしたので、表面層と絶縁層とを抵抗調整層の外周面に形成する場合でも、環境変動を抑制することができる。また、同じ材料を用いるので、その管理も容易である。
【００５４】
請求項７に記載の発明によれば、空隙保持部を絶縁層により形成することにしたので、導電性部材の製作が容易である。
【００５５】
すなわち、抵抗調整層をその軸方向一端側から他端側に向かって同一径として切削できるので、安価かつ容易に導電性部材を製造できる。
【００５６】
請求項８、請求項９に記載の発明によれば、長期にわたって優れた画像品質を得ることが可能な帯電ローラを提供できる。
【００５７】
請求項１０に記載の発明によれば、長期にわたって優れた画像品質を得ることが可能なプロセスカートリッジを提供でき、請求項１１に記載の発明によれば、長期にわたって優れた画像品質を得ることが可能な画像形成装置を提供できる。
【００５８】
請求項１２に記載の製造方法によれば、請求項８に記載の帯電ローラを製造できるのに好適である。
【００５９】
請求項１５に記載の発明は請求項１に記載の発明と同様の効果を奏し、請求項１６、請求項１７に記載の発明は請求項２に記載の発明と同様の効果を奏し、請求項１８に記載の発明は、請求項８に記載の発明と同様の効果を奏する。
【００６０】
請求項１９、請求項２０に記載の発明によれば、空隙保持部材を抵抗調整層と異なる別材料で形成した場合であっても、環境変動による空隙変動量を防止できる。
【００６１】
請求項２１に記載の発明は請求項１０に記載の発明と同様の効果を奏し、請求項２２に記載の発明は請求項１１に記載の発明と同様の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
以下、本発明に係る導電性部材を、図面を用いて詳細に説明する。
【実施例】
【００６３】
（実施例１）
図３は、画像形成装置１の帯電ローラ２として使用される導電性部材の構成を示した断面図である。なお、具体的な画像形成装置１の構成は、図１を用いて背景技術において説明した内容と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。
【００６４】
帯電ローラ２は、近接帯電方式のものであって、導電性支持体１０と、その外周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層１１とを備えている。抵抗調整層１１はその軸方向両端部に一対の空隙保持部１２を有する。
【００６５】
その一対の空隙保持部１２の間が感光体４の表面４ａに対して所定量の空隙Ｇ（図５参照）を保持するようにして対向される対向軸部１１Ａとなっている。その空隙Ｇは一対の空隙保持部１２が感光体４の表面４ａに当接したときに形成される。
【００６６】
導電性支持体１０は、対向軸部１１Ａを構成するために軸方向に長く延びる円柱状芯金から構成され、その円柱状芯金はその両端部に設けられて図示を略す軸受け部に支承される小径部１０Ａと、対向軸部１１Ａに相当する部分に設けられて抵抗調整層１１の軸方向の抜け止めを防止する大径部１０Ｂとを有する。その小径部１０Ａには帯電ローラ２に電圧を印加するためのパワーパック（電圧印加電源）３が接続される。
【００６７】
抵抗調整層１１は、導電性支持体１０を中心軸とする円筒状を呈する。空隙保持部１２は対向軸部１１Ａに向かって連続して移行する構成とされ、その抵抗調整層１１の外周面部は空隙Ｇを形成するために空隙保持部１２と対向軸部１１Ａとの間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に切削又は研磨加工処理が施されている。
【００６８】
抵抗調整層１１の材料に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を用いる。その抵抗調整層１１の体積固有抵抗値は１０6Ωｃｍ〜１０9Ωｃｍであるのが望ましい。その体積固有抵抗値が１０9Ωｃｍを超えると帯電能力や転写能力が不足し、１０6Ωｃｍよりも低いと感光体４への電圧集中によるリークが発生するからである。
【００６９】
その熱可塑性樹脂組成物には、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）及びその共重合体（ＡＳ、ＡＢＳ）等を用いることができ、これらの熱可塑性樹脂組成物はいずれも成形加工が容易であるので好ましい。
【００７０】
高分子型イオン導電材料には、ポリエーテルエステルアミド成分を含有するイオン導電系の高分子化合物が望ましい。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・固定化されるので、金属酸化物、カーボンブラック等の電子電動系導電剤を熱可塑性樹脂組成物に分散させたときに生じる分散不良に伴う体積固有抵抗値のばらつきがほとんどなく、ブリードアウトも生じがたいからである。
【００７１】
すなわち、このイオン導電系の樹脂材料を用いることにより、体積固有抵抗値の一様化を図ることができる。ただし、このイオン導電系の樹脂材料はその吸湿特性が後述のカーボン分散系の樹脂材料に較べて大きい。
【００７２】
熱可塑性樹脂組成物と高分子型イオン導電材料との配合量は、所望の体積固有抵抗値を得る観点から定まり、全重量に対して熱可塑性樹脂組成物を３０〜７０重量％（高分子型イオン導電材料を７０〜３０重量％）程度である。なお、マトリックスポリマー中に相溶化剤を添加すると、更に高分子型イオン導電材料をミクロの分子レベルで均一に分散させることができる。
【００７３】
この熱可塑性樹脂組成物と高分子型イオン導電材料との混合には、二軸混練機、ニーダー等の溶融混練機械を用いるが、これに限られるものではない。
【００７４】
抵抗調整層１１は、既述したように導電性支持体１０の外周面にこの混合物を被覆包囲することにより形成するものであるが、その被覆包囲には押し出し成形、射出成形の各手段を用いることができる。
【００７５】
空隙保持部１２の外周面にはその切削・研磨加工処理後に絶縁層１２Ａが形成されている。この絶縁層１２Ａは耐摩耗性を有しかつ低摩擦係数を有する材料を用いるのが望ましい。その絶縁層１２Ａの体積固有抵抗値は１０13Ωｃｍ以上であることが望ましい。これは、空隙保持部１２を感光体４の表面４ａに接触させたときにリークが生じるのを防止するためである。この絶縁層１２Ａは体積固有抵抗値が１０13Ωｃｍ以上であるのが感光体４に対するショートを防止する観点から望ましい。
【００７６】
その抵抗調整層１１の外周面にはその対向軸部１１Ａに相当する部分に、その軸方向一端側から他端側に向かって表面層１１Ｂが形成されている。表面層１１Ｂを形成するわけは、抵抗調整層１１の外周面にはトナー及びその添加物が固着して電気的特性が劣化する可能性があるからである。表面層１１Ｂはそのトナーの固着を防止する役割を果たす。
【００７７】
この表面層１１Ｂは抵抗調整層１１の体積固有抵抗値（電気抵抗）よりも大きくかつ絶縁層の電気抵抗よりも小さい電気抵抗を有する。
【００７８】
その表面層１１Ｂの体積固有抵抗値が抵抗調整層１１の体積固有抵抗値と同じかこれよりも小さいと感光体４の欠陥部への電圧集中、異常放電（リーク）が発生しやすくなるからである。その一方、表面層１１Ｂの体積固有抵抗値を高くしすぎると、帯電能力が不足したり転写能力が不足するので、表面層１１Ｂの電気抵抗と抵抗調整層１１との電気抵抗との差は１０3Ωｃｍ以下であるのが望ましい。
【００７９】
その導電性部材（帯電ローラ２）は、例えば、感光体４の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部１１Ａに相当する部分を構成するために円柱状芯金（導電性支持体１０）を切削又は研削等の加工処理をして芯出し形成する工程と（図４（ａ）参照）、加工処理された円柱状芯金の外周面に射出成形により電気抵抗を調整するための抵抗調整層１１を形成する工程と（図４（ｂ）参照）、この抵抗調整層１１を形成した後アニーリングする工程（図示を略す）と、この抵抗調整層１１の軸方向一端側から他端側に向かって連続的に切削又は研磨加工処理することにより対向軸部１１Ａを感光体４の表面に対して所定の空隙Ｇを開けて対向させるための空隙保持部１２とこの空隙保持部１２に対して高低差を有する対向軸部１１Ａに相当する部分とを形成する工程と（図４（ｃ）参照）、空隙保持部１２をマスキングした状態で対向軸部１１Ａに相当する部分に表面層１１Ｂを形成する工程と、マスキングを除去して表面層１１Ｂを加熱硬化させる工程（図示を略す）と、表面層１１Ｂをマスキングして空隙保持部１２の外周面に絶縁層１２Ａを形成する工程（図示を略す）と、マスキングを除去してその絶縁層１２Ａを加熱硬化させる工程（図示を略す）とを経て製造される。
【００８０】
その表面層１１Ｂの抵抗調整層１１への形成は、表面層１１Ｂの形成に用いる後述の材料を有機溶媒に溶解させて塗料を作成し、スプレー塗装、ディッピング、ロールコート等の各種のコーティング方法を用いることができる。
【００８１】
すなわち、表面層１１Ｂには、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を用いることができ、これらは非粘着性に優れ、トナーの固着を防止できる観点から望ましい。また、このものは吸湿性も小さい。その表面層１１Ｂの膜厚は１０〜３０μｍ程度が電気的特性劣化を回避する観点から望ましい。
【００８２】
表面層１１Ｂには一液性、二液性いずれの樹脂を用いても良いが、硬化剤を用いる二液性樹脂を用いるとより一層耐環境性、非粘着性を高めることができる。
【００８３】
ここでは、二液性樹脂を用いて加熱硬化処理することにより樹脂を架橋・硬化させている。ところで、抵抗調整層１１には熱可塑性樹脂材料を用いているため、１００度以上の高温で加熱すると、抵抗調整層１１が変形を起こす可能性がある。
【００８４】
このため、二液性樹脂の材料としては、分子中に水酸基を有する主剤及びこの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。このイソシアネート系樹脂を用いると、１００℃以下の低温で架橋・硬化反応を起こさせることができ、このイソシアネート系樹脂は抵抗調整層１１に表面層１１Ｂを形成するのに好適である。
【００８５】
なかでも、トナーの固着を防止する観点、吸湿性の観点から、検討した結果、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を表面層１１Ｂに用いるのがとりわけ望ましいことが確認された。
【００８６】
その表面層１１Ｂを導電性にするために、その二液性樹脂に分散させる導電剤として、例えば、ケッチェンブラックＥＣ、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、ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理等が施され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、ゲルマニウム等の金属、及び金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー等を用いることができる。
【００８７】
また、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、塩化リチウム等の無機イオン性導電性物質、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サセテート、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用いることができる。
【００８８】
絶縁層１２Ａを形成する材料と表面層１１Ａを形成する材料とはその主成分を同一とするのが望ましい。というのは、絶縁層１２Ａを形成する材料と表面層１１Ａを形成する材料とを異ならせることにすると、吸湿による膨潤特性の相違等により空隙量Ｇが変動するおそれがあるからである。従って、この絶縁層１２Ａを形成する材料には、アクリル骨格を有するアクリルシリコーン樹脂が用いられる。ただし、導電剤を分散させずに空隙保持部１２の表面に形成する。このアクリルシリコーン樹脂は低摩擦係数特性、耐摩耗特性を有する。
【００８９】
図５は図３に示す帯電ローラ２を感光体ドラム４に隣接設置した状態を示した模式図である。帯電ローラ２は感光体ドラム４に対して所定の圧力で当接されて配置される。この帯電ローラ２は、その対向軸部１１Ａの外径が空隙保持部１２の外径に対して僅かに小径を呈する。帯電ローラ２の空隙保持部１２の外周面は感光体ドラム４の表面４ａに当接するが、空隙保持部１２と対向軸部１１Ｂとの間に高低差があるので、表面層１１Ｂと感光体ドラムの表面４ａとの間には空隙Ｇが形成される。帯電ローラ２は、その空隙保持部１２が感光体ドラム４の画像形成領域Ｘ１以外の感光層塗布領域（非画像形成領域Ｘ２）に当接するようにして設置される。この状態で帯電ローラ２に電圧を印加することにより、感光体ドラム４はその画像形成領域Ｘ１が帯電される。
【００９０】
ここでは、空隙保持部１２を感光層塗布領域Ｘ２に当接させているが、これは、空隙保持部１２を感光層非塗布領域Ｘ３に当接させることにすると、帯電ローラ２の軸方向の寸法のばらつき、感光体ドラム４の軸方向寸法のばらつき、軸受け部材の部品のばらつきその他組み付け精度のばらつきにより、帯電ローラ２の対向軸部１１Ｂが非画像形成領域Ｘ２から感光層非塗布領域Ｘ３までにまたがって配置されることになることとなった場合にリークが発生するおそれがあるからである。
【００９１】
感光体ドラム４は、ここでは、円筒形状を呈するものを用いているが、ベルト状のものであっても良く、導電性部材も円筒状でなくとも構わないが、感光体ドラム４、導電性部材は共に円筒状であるのが望ましい。
【００９２】
というのは、導電性部材と感光体ドラム４との同じ面を常時対向させた状態にして帯電を行わせることにすると、通電ストレスによる化学的劣化が導電性部材の表面と感光体ドラム４の表面４ａとに生じるが、帯電ローラ２と感光体ドラム４とを円筒形状にして両者を回転駆動させることにすれば、互いに対向する面を回転に伴って変化させることができるので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、製品寿命を高めることが可能となるからである。その帯電ローラ２の回転駆動方向は感光体ドラム４の回転駆動方向と同方向でも逆方向でも良く、また、帯電ローラ２を感光体ドラム４の回転速度と等速回転駆動、間欠回転駆動させても良い。
【００９３】
この実施例では、帯電ローラ２を感光体ドラム４と等速回転駆動させることにし、また、感光体ドラム４に対するスリップを防止するために、小径部に１０Ａに従動ギヤ（図示を略す）を取付け、従動ギヤを介して帯電ローラ２を回転駆動させることにした。
【００９４】
対向軸部１１Ｂと感光体ドラム４の表面との間の空隙Ｇの量は、１００μｍ以下であることが望ましい。というのは、空隙Ｇの量を大きくすると、導電性支持体１０への印加電圧を高くしなければならず、導電支持体１０への印加電圧を高くすると、感光体ドラム４が劣化したり、異常放電が発生しやすくなったりするからである。
（実験例１）
ＳＵＭ（Ｎi）メッキが施された円柱状芯金（円柱状芯軸としての導電性支持体１０：外径１０ｍｍ）に、抵抗調整層１１としてＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ  ＧＲ−３０００、電気化学工業製）４０重量％、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴＰ１８、チバスペシャリティケミカルズ社製）６０重量％との合計１００重量部に対して、ポリカーボネートグリシジルメタクリレート−スチレンアクリロイトリル共重合体（モディパーＣ  Ｌ４４０−Ｇ、日本油脂（株）製）を４.５重量部混合した後、溶融混練することにより得られた樹脂組成物を射出成形することにより形成し、成形後の歪みを除去するためにこのものをオーブンに入れて１２０℃の温度条件下で１時間ほどアニーリング処理を行った。
【００９５】
ついで、空隙保持部１２の外径が１２.７ｍｍ、抵抗調整層１１の外径が１２.６ｍｍとなるようにそのアニーリング後の成形体を回転させながら切削バイトを用いて連続的に一端側から他端側に向かって図４（ｃ）に示すように切削加工した。
【００９６】
ついで、アクリルシリコーン樹脂（３０００ＶＨ−Ｐ、川上塗料製）、イソシアネート系硬化剤（川上塗料製）からなる塗料を、空隙保持部１２の表面にのみスプレーコーティングすることにより、膜厚約１０μｍの絶縁層１２Ａを形成した後、抵抗調整層１１の表面にアクリルシリコーン樹脂（３０００ＶＨ−Ｐ、川上塗料製）、イソシアネート系硬化剤（川上塗料製）、及びカーボンブラック（全固形分に対して３０重量％）からなる樹脂材料をスプレーコーティングすることにより膜厚約１０μｍの表面層１１Ｂを形成した。
【００９７】
その後、このものをオーブンに入れて約８０℃の条件下で１時間ほど加熱し、加熱硬化処理を行うことにより、図３に示す導電性部材（帯電ローラ）２を得た。
（実験例２）
実験例１と同様の方法で抵抗調整層１１を形成し、同様の切削加工処理を行った後、空隙保持部１２の表面に、アクリルシリコーン樹脂（ネオポリナール８００ｓ、大橋化学製）、硬化剤（硬化剤Ｅ、大橋化学製）からなる二液性樹脂材料をスプレーコーティングすることにより絶縁層１２Ａを形成すると共に、抵抗調整層１１の表面にアクリルシリコーン樹脂（ネオポリナール８００ｓ、大橋化学製）、硬化剤（硬化剤Ｅ、大橋化学製）、及びカーボンブラック（全固形分に対して３０重量％）からなる樹脂材料をスプレーコーティングすることにより、膜厚約１０μｍの表面層１１Ｂを形成した。
【００９８】
その後、実験例１と同様に、このものをオーブンに入れて約８０℃の条件下で１時間ほど加熱し、加熱硬化処理を行うことにより、図３に示す導電性部材（帯電ローラ）２を得た。
（実験例３）
実験例１と同様の方法で抵抗調整層１１を形成し、同様の切削加工処理を行った後、空隙保持部１２の表面に、シリコーン系樹脂（スリップコーティング剤ＨＳ−３、東芝シリコーン製）、硬化剤（ＸＣ９６０３、東芝シリコーン製）、触媒（ＹＣ６８３１、東芝シリコーン製）からなる二液性樹脂材料をスプレーコーティングすることにより絶縁層１２Ａを形成すると共に、抵抗調整層１１の表面にシリコーン系樹脂（スリップコーティング剤ＨＳ−３、東芝シリコーン製）、硬化剤（ＸＣ９６０３、東芝シリコーン製）、触媒（ＹＣ６８３１、東芝シリコーン製）、及びカーボンブラック（全固形分に対して３０重量％）からなる樹脂材料をスプレーコーティングすることにより、膜厚約１０μｍの表面層１１Ｂを形成した。
【００９９】
その後、実験例１と同様に、このものをオーブンに入れて約８０℃の条件下で１時間ほど加熱し、加熱硬化処理を行うことにより、図３に示す導電性部材（帯電ローラ）２を得た。
（実験例４）
実験例１と同様の方法で抵抗調整層１１を形成し、同様の切削加工処理を行った後、空隙保持部１２の表面に、フッ素系樹脂（ルミフロン６０１Ｃ、旭硝子製）、硬化剤（ルミフロン６０１Ｃ硬化剤、旭硝子製）からなる二液性樹脂材料をスプレーコーティングすることにより膜厚５０μｍの絶縁層１２Ａを形成すると共に、抵抗調整層１１の表面にフッ素系樹脂（ルミフロン６０１Ｃ、旭硝子製）、硬化剤（ルミフロン６０１Ｃ硬化剤、旭硝子製）、及びカーボンブラック（全固形分に対して３０重量％）からなる樹脂材料をスプレーコーティングすることにより、膜厚約１０μｍの表面層１１Ｂを形成した。
【０１００】
その後、実験例１と同様に、このものをオーブンに入れて約８０℃の条件下で１時間ほど加熱し、加熱硬化処理を行うことにより、図３に示す導電性部材（帯電ローラ）２を得た。
（変形例）
ＳＵＭ（Ｎi）メッキが施された円柱状芯金（円柱状芯軸としての導電性支持体１０：外径１０ｍｍ）に、抵抗調整層１１としてＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ  ＧＲ−３０００、電気化学工業製）４０重量％、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴＰ１８、チバスペシャリティケミカルズ社製）６０重量％との合計１００重量部に対して、ポリカーボネートグリシジルメタクリレート−スチレンアクリロイトリル共重合体（モディパーＣ  Ｌ４４０−Ｇ、日本油脂（株）製）を４.５重量部混合した後、溶融混練することにより得られた樹脂組成物を射出成形することにより成形体を形成し、成形後の歪みを除去するためにこのものをオーブンに入れて１２０℃の温度条件下で１時間ほどアニーリング処理を行った。ついで、外径が１２.６ｍｍの円柱体となるようにそのアニーリング後の成形体を連続的に一端側から他端側に切削加工した。
【０１０１】
ついで、アクリルシリコーン樹脂（３０００ＶＨ−Ｐ、川上塗料製）、イソシアネート系硬化剤（川上塗料製）からなる塗料を、空隙保持部１２を形成するために抵抗調整層１１の軸方向両端部にのみスプレーコーティングすることにより、膜厚約５０μｍの絶縁層１２Ａを形成した後、抵抗調整層１１の対向軸部１１Ａに相当する部分にアクリルシリコーン樹脂（３０００ＶＨ−Ｐ、川上塗料製）、イソシアネート系硬化剤（川上塗料製）、及びカーボンブラック（全固形分に対して３０重量％）からなる樹脂材料をスプレーコーティングすることにより膜厚約１０μｍの表面層１１Ｂを形成した。
【０１０２】
その後、このものをオーブンに入れて約８０℃の条件下で１時間ほど加熱し、加熱硬化処理を行うことにより、図６に示す導電性部材（帯電ローラ）２を得た。
（比較例１）
ＳＵＭ（Ｎi）メッキが施された円柱状芯金（円柱状芯軸としての導電性支持体１０：外径１０ｍｍ）に、抵抗調整層１１としてＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ  ＧＲ−３０００、電気化学工業製）４０重量％、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴＰ１８、チバスペシャリティケミカルズ社製）６０重量％との合計１００重量部に対して、ポリカーボネートグリシジルメタクリレート−スチレンアクリロイトリル共重合体（モディパーＣ  Ｌ４４０−Ｇ、日本油脂（株）製）を４.５重量部混合した後、溶融混練することにより得られた樹脂組成物を射出成形することにより成形体を形成し、成形後の歪みを除去するためにこのものをオーブンに入れて１２０℃の温度条件下で１時間ほどアニーリング処理を行った。
【０１０３】
次に、この成形体の円柱状芯金１０の両端部にリング状の空隙保持部材１３を挿入し、抵抗調整層１１の端面とリング状の空隙保持部材１３の端面とを接着した。
【０１０４】
その空隙保持部材１３にはポリアミド樹脂（ノバミッド  １０１０Ｃ２、三菱エンジニアリングプラステッィク社製）のものを用いた。
【０１０５】
次に、この空隙保持部材１３を装着した成形体をオーブンに入れて１２０℃の条件下で１時間程度加熱することによりアニール処理を行った。ついで、この空隙保持部材１３の外径が１２.７ｍｍで抵抗調整層の外径が１２.６ｍｍとなるように軸方向一端側から他端側に向かって連続的に切削加工した。
【０１０６】
ついで、抵抗調整層１１の外周面に、ウレタン樹脂（アデカボンタイターＡＭ３６、旭電化社製）、イソシアネート系硬化剤、及びカーボンブラック（全固形分に対して３５重量％）からなる樹脂材料をスプレーコーティングすることにより膜厚約１０μｍの表面層１１Ｂを形成し、その後、このものをオーブンに入れて約８０℃の条件下で１時間ほど加熱し、加熱硬化処理を行うことにより、図７に示す導電性部材（帯電ローラ）２を得た。
（比較例２）
ＳＵＭ（Ｎi）メッキが施された円柱状芯金（円柱状芯軸としての導電性支持体１０：外径１０ｍｍ）に、抵抗調整層１１としてＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ  ＧＲ−３０００、電気化学工業製）４０重量％、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴＰ１８、チバスペシャリティケミカルズ社製）６０重量％との合計１００重量部に対して、ポリカーボネートグリシジルメタクリレート−スチレンアクリロイトリル共重合体（モディパーＣ  Ｌ４４０−Ｇ、日本油脂（株）製）を４.５重量部混合した後、溶融混練することにより得られた樹脂組成物を射出成形することにより成形体を形成し、成形後の歪みを除去するためにこのものをオーブンに入れて１２０℃の温度条件下で１時間ほどアニーリング処理を行った。
【０１０７】
次に、この成形体の円柱状芯金１０の両端部にリング状の空隙保持部材１３を挿入し、抵抗調整層１１の端面とリング状の空隙保持部材１３の端面とを接着した。
【０１０８】
その空隙保持部材１３にはＰＥＴ（バイロペットＥＭＣ３５５、東洋紡社製）のものを用いた。
【０１０９】
次に、この空隙保持部材１３を装着した成形体をオーブンに入れて１２０℃の条件下で１時間程度加熱することによりアニール処理を行った。ついで、この空隙保持部材１３の外径が１２.７ｍｍで抵抗調整層１１の外径が１２.６ｍｍとなるように軸方向一端側から他端側に向かって連続的に切削加工した。
【０１１０】
ついで、抵抗調整層１１の外周面に、ウレタン系樹脂（セイカセブンＣＤ、大日精化社製）、及び酸化スズ（全固形分に対して４０重量％）からなる樹脂材料をスプレーコーティングすることにより膜厚約１０μｍの表面層１１Ｂを形成し、その後、このものをオーブンに入れて約８０℃の条件下で１時間ほど加熱し、加熱硬化処理を行うことにより、図７に示す導電性部材（帯電ローラ）２を得た。
（比較例３）
ステンレスからなる外径１０ｍｍの円柱状芯金（芯軸）１０に抵抗調整層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し出し成形、加硫工程を経て被覆形成し、切削により外径１２.６ｍｍに仕上げた。
【０１１１】
その後、この成形体の円柱状芯金１０の両端部にリング状の空隙保持部材１３を挿入し、抵抗調整層１１の端面とリング状の空隙保持部材１３の端面とを接着した。
【０１１２】
その空隙保持部材１３にはウレタンエラストマー（Ａ２０８０Ａ、東洋紡社製）のものを用いた。そして、この空隙保持部材１３の外径を１２.７ｍｍに仕上げた。
【０１１３】
ついで、この抵抗調整層１１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、電気化学工業社製）、イソシアネート系硬化剤、及び酸化スズ（全固形分に対して３５重量％）からなる樹脂材料を用いて、膜厚１０μｍの表面層１１Ｂを形成し、図７に示す導電性部材２を得た。
【０１１４】
次に、評価試験について説明する。
【０１１５】
この実験例１〜実験例４の帯電ローラ２、変形例の帯電ローラ２、比較例１〜比較例３の帯電ローラ２を、温度２３℃、相対湿度６５％及び温度３０℃、相対湿度９０％の各環境に２４時間放置して、環境変動に対する空隙Ｇの変動量Ｓを測定した。
【０１１６】
空隙Ｇの変動量Ｓは、温度３０℃における空隙量Ｇ１から温度２３℃における空隙量Ｇ２を差し引くことによって求められ、空隙量Ｇ１、Ｇ２は空隙保持部１２（空隙保持部材１３）から対向軸部１１Ａまでの高さの差として求められる。これには、公知の高さ検査装置を用いる。
【０１１７】
次に、この実験例１〜実験例４の帯電ローラ２、変形例の帯電ローラ２、比較例１〜比較例３の帯電ローラ２をそれぞれ図８に示す画像形成装置に搭載して、印加電圧をＤＣ＝−８００Ｖ、ＡＣ＝２.４ＫＶｐｐ（周波数：２ＫＨｚ）に設定し、Ａ４横で３００×１０００枚の画像を出力し、帯電ムラ及び空隙保持部１２又は空隙保持部材１３の状態を観察及び測定した。その評価環境は温度２３℃、相対湿度６０％である。
【０１１８】
その画像形成装置は、公知の構造のものであり、装置本体の下部に給紙部を有し、その上方に感光体ドラム４等を有する作像部２１を有し、その上方に排紙ローラ２２、２３を有し、ビントレイ２４、排紙トレイ２５に排出する構造のものであり、各給紙段には給紙ローラが設けられ、書き込みユニット２６により感光体ドラム４に書き込みが行われ、この感光体ドラム４の外周に接して帯電ローラ２が設けられる。
【０１１９】
この評価試験の評価結果を表１に示す。
【０１２０】
【表１】
2005345895.tif 000003
【０１２１】
表１の結果から明らかなように、実験例１〜実験例４、変形例の帯電ローラ２は環境変動による空隙Ｇの変動量が比較例１〜比較例３のものに較べて小さかった。
【０１２２】
その理由は、対向軸部１１Ａに相当する部分と空隙保持部１２を構成する部分とが同一材料であるので、吸湿性の大きい導電系の樹脂材料を用いて分散性能の向上を図った場合でも、対向軸部１１Ａに相当する部分の吸湿による膨潤量と空隙保持部１２の吸湿による膨潤量とが略同じになるからであると考えられる。
【０１２３】
また、抵抗調整層１１の表面層１１Ｂへのトナーの固着、空隙保持部１２又は空隙保持部材１３へのトナーの固着は目視による確認であるが、比較例１〜３のものに較べて実験例１〜４、変形例のものはほとんどトナーの固着が見られなかった。
【０１２４】
その理由は、実験例１〜実験例４の本発明に係わるものは、空隙保持部１２と対向軸部１１Ａとの間に継ぎ目がないためであると考えられる。
【０１２５】
なお、この表１において、抵抗調整層１１、表面層１１Ｂの電気抵抗値（体積固有抵抗値）は評価開始前に測定した値である。
（実施例２）
この実施例２に記載の導電性部材は、図３に示す導電性部材（帯電ローラ）２に更なる改良を加えたもので、図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように、抵抗調整層１１を導電性支持体１０の外周面を包囲する第１層１１Ｄとこの第１層１１Ｄの外周面を包囲する第２層１１Ｅとから構成し、第１層１１Ｄの周面部を空隙Ｇを形成するために空隙保持部１２と対向軸部１１Ａとの間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理し、第２層１１Ｅを第１層１１Ｄの加工処理後に少なくとも対向軸部１１Ａに相当する部分に形成し、第２層１１Ｅの外周面にその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層１１Ｂを形成し、第１層１１Ｄ及び表面層１１Ｂには第２層１１Ｅと較べて相対的に吸湿性の小さい材料により構成することにしたものである。
【０１２６】
すなわち、この実施例２では、第１層１１Ｄにアクリルシリコーン樹脂（３０００ＶＨ−Ｐ、川上塗料製）を主成分として用いると共に、イソシアネート系硬化剤（川上塗料製）を用い、この樹脂材料にカーボンブラックを所定重量部分散させている。
【０１２７】
第２層１１Ｅには、ＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ  ＧＲ−３０００、電気化学工業製）４０重量％、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴＰ１８、チバスペシャリティケミカルズ社製）６０重量％との合計１００重量部に対して、ポリカーボネートグリシジルメタクリレート−スチレンアクリロイトリル共重合体（モディパーＣ  Ｌ４４０−Ｇ、日本油脂（株）製）を所定重量部混合した後、溶融混練することにより得られたイオン導電系の樹脂組成物を用い、表面層１１Ｂには第１層１１Ｄと同一のカーボン分散系の樹脂材料を用いている。
【０１２８】
第２層１１Ｅの電気抵抗値は第１層１１Ｄの電気抵抗値よりも大きくかつ表面層１１Ｂの電気抵抗値よりも小さくされている。そのわけは、電荷の局所的な集中を防止して、感光体４に対するリーク防止を図るためである。
【０１２９】
更に、空隙保持部１２にはその加工処理後の外周面に絶縁層１２Ａが形成される。この絶縁層１２Ａには表面層１１Ｂに用いたものと同じ樹脂材料が主成分として用いられている。
【０１３０】
この実施例２に記載の構成の導電性部材２によれば、カーボンブラック分散系に用いる樹脂材料よりも吸湿性の高いイオン導電系の樹脂材料の量を極力少なくできるので、カーボンブラックを分散させた場合に見られる抵抗値のばらつき、ひいては、感光体４に対するリーク防止の向上をより一層図りつつ環境変動に伴う空隙Ｇの変動を抑制できる。
（実施例３）
この実施例３に記載の導電性部材２は、図１０に示すように感光体４の表面４ａに対して所定の空隙Ｇを保持するようにして対向される対向軸部１１Ａを構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される導電性支持体１０とこの導電性支持体１０の外周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層１１とを備え、導電性支持体１０には抵抗調整層１１の両端部に、抵抗調整層１１とは別体で絶縁性を有しかつ感光体４と当接したときに対向軸部１１Ａを感光体４の表面に対して所定の空隙Ｇを開けて対向させる空隙保持部材１３を設け、抵抗調整層１１の対向軸部１１Ａに相当する部分を導電性支持体１０の外周面を包囲する第１層１１Ｄとこの第１層１１Ｄの外周面を包囲する第２層１１Ｅとから構成し、第１層１１Ｄの周面部に空隙Ｇを形成するために空隙保持部材１３と対向軸部１１Ａとの間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理し、第２層１１Ｅを第１層１１Ｄの加工処理後に少なくとも対向軸部１１Ａに相当する部分に形成し、第２層１１Ｅの外周面にその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層１１Ｂを形成し、第１層１１Ｄ及び表面層１１Ｂを第２層１１Ｅと較べて相対的に吸湿性の小さい材料により構成したものである。
【０１３１】
このものでは、空隙Ｇを形成するための空隙保持部材１３と抵抗調整層１１とが別体の場合でも、抵抗調整層１１に用いる樹脂材料として吸湿性の高い樹脂材料の量を少なくすることができるので、カーボンブラックを分散させた場合に見られる抵抗値のばらつきを抑制しつつ環境変動に伴う空隙Ｇの変動を抑制できる。
【０１３２】
以上、導電性部材２を帯電ローラ２として用いる場合について説明したが、現像ローラとしても用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】一般的な画像形成装置の構成を示した概略図である。
【図２】プロセスカートリッジを備えた画像形成装置の構成を示した概略図である。
【図３】本発明に係る帯電ローラ（導電性部材）を示した縦断面図である。
【図４（ａ）】は本発明に係る帯電ローラの製造方法の一例を示す説明図であって、円柱状芯金の側面図である。
【図４（ｂ）】は本発明に係る帯電ローラの製造方法の一例を示す説明図であって、その円柱状芯金に抵抗調整層を射出成形により形成した成形体を示す図である。
【図４（ｃ）】は本発明に係る帯電ローラの製造方法の一例を示す説明図であって、図４（ｂ）に示す成形体の切削加工途中の状態を示す図である。
【図５】本発明に係わる導電性部材と感光体ドラムとの対向関係を示す説明図である。
【図６】本発明に係わる帯電ローラの変形例を示す縦断面図である。
【図７】本発明に係わる帯電ローラとの比較のために用いる帯電ローラの縦断面図である。
【図８】本発明に係わる帯電ローラ、比較のために用いる帯電ローラが搭載された画像形成装置の概要図である。
【図９】本発明に係わる帯電ローラの改良を説明するための説明図であって、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）は（ａ）に示す帯電ローラの断面図である。
【図１０】比較例に係わる帯電ローラの改良を説明するための縦断面図である。
【符号の説明】
【０１３４】
２…導電性部材
４…感光体
４ａ…表面
１０…導電性支持体
１１…抵抗調整層
１１Ａ…対向軸部
１２…空隙保持部
Ｇ…空隙
【図１】
2005345895.tif 000004
【図２】
2005345895.tif 000005
【図３】
2005345895.tif 000006
【図４（ａ）】
2005345895.tif 000007
【図４（ｂ）】
2005345895.tif 000008
【図４（ｃ）】
2005345895.tif 000009
【図５】
2005345895.tif 000010
【図６】
2005345895.tif 000011
【図７】
2005345895.tif 000012
【図８】
2005345895.tif 000013
【図９】
2005345895.tif 000014
【図１０】
2005345895.tif 000015