(57)【要約】【課題】  導電性弾性層端部から接着剤の食み出しがなく、よって端部にゴム残りがなく、また高温高湿下にほうちされても接着はがれがなく、よって接着不良による異常画像の発生がない導電性ローラを提供する。【解決手段】  導電性基体に接着剤が被覆され、さらに１層以上の抵抗層が被覆された導電性ローラの製造方法において、接着剤の厚みが、軸方向で分布を有する。【選択図】  図１
2007193001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基体に接着剤が被覆され、接着剤上に１層以上の導電性弾性層が被覆された導電性ローラの製造方法において、
接着剤の厚みが、長手方向で分布を有することを特徴とする導電性ローラの製造方法。
【請求項２】
長手方向での接着剤の厚み分布において、端部が中央部より薄く被覆することを特徴とする、請求項1記載の導電性ローラの製造方法。
【請求項３】
接着剤塗布領域の端部から塗布領域の１／８の領域での平均厚みが両端で異なり、平均厚みの薄い端部側を、接着剤を塗布した導電性基体を導電性弾性層の空孔部に圧入にする際、導電性弾性層への圧入の進行方向に対して後端になるように配置することを特徴とする請求項１，２記載の導電性ローラの製造方法。
【請求項４】
接着剤の厚みが、端部から塗布領域の１／８の領域までの平均厚みを３μｍ以上、１５μｍ以下とし、それらを除く中央部の接着剤の厚みを５０μｍ以下としたことを特徴とする、請求項1から３記載の導電性ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やレーザープリンター等の画像形成装置に用いられる帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ等の導電性ローラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンター等に代表される電子写真装置では、一般にドラム状の感光体を一様に帯電する帯電ローラ、トナーを感光体に搬送する現像ローラ、感光体表面に形成されたトナー像を紙等の転写材表面に転写するための転写ローラ等の導電性ローラが使用されている。
【０００３】
これら導電性ローラは、体積抵抗値が１０５〜１０１４Ωｃｍの範囲内に制御され、いわゆる半導電性領域の材料が用いられている。導電性ローラの製造方法は、従来技術では、絶縁性の固形ゴムに加硫剤、可塑剤、導電性フィラー等の混合物を混練りして、導電性ゴム組成物とし、押し出し機によりチューブ状に押し出した後に加硫してゴムチューブを成型する。次いで得られたゴムチューブの空孔部に、接着剤を被覆した導電性基体を挿入（圧入）して加熱等による接着工程を経て導電性ローラ素材を成型する。
【０００４】
導電性ローラ素材は図１に示すように、導電性基体１ａと、その外周面に接着剤２ｃを介してゴムチューブ層２とを備えている。導電性ローラ素材は、表面を研磨機により研磨し、ゴムチューブ端部を切断（突っ切り）して端部ゴム２ｄを除去して、弾性抵抗層を得る。さらに表面に導電性被覆層を設ける場合には、塗布等により被覆層を設けている。
【０００５】
近年の電子写真装置の高性能化に伴い、導電性ローラの特性も電気抵抗のムラを従来以上に抑制することが求められている。そのため、導電性フィラーを添加しなくてもゴム自身が極性を有し導電性を発揮するイオン導電性のゴム組成物を使用した導電性ローラの製造が増加している。
【０００６】
このようなイオン導電性のゴム組成物としては、一般的に、エピクロロヒドリン系ゴム（ＣＯ、ＥＣＯ、ＧＥＣＯ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）及びクロロプレンゴム（ＣＲ）等が挙げられる。
【０００７】
しかしこのようなイオン導電性を有するゴム組成物は、吸湿性が高いため、高温高湿の状態では体積膨張が比較的大きいといった特徴がある。そのためイオン導電性ゴムからなる導電性ローラを高温高湿の状態で長期間放置すると、イオン導電性ゴムからなる導電性弾性層の体積膨張のために弾性抵抗層と導電性基体との間で接着剥れが発生する場合があった。接着剥れが発生した箇所では電気抵抗ムラとなり異常画像を引き起こす問題があった。
【０００８】
そこで接着不良を抑制する手段として、接着剤の厚みを増加させて接着性を高める方法や、導電性基体の外径に対してゴムチューブを従来よりも小さい内径で成型して導電性基体に厚入することでゴムチューブの締め付け力を向上させる方法がとられている。
【０００９】
しかしながらこれらの方法では、端部ゴム２ｄに相当する導電性基体表面には接着剤を塗布していないにもかかわらず、接着剤が進入してしまい、端部ゴム２ｄを容易に除去できなかったり、除去しても導電性基体表面に接着剤による汚れが残るなどの問題があった。これらのため、電子写真装置に組み込んだ場合に導電性ローラが正常に回転しないことによって異常画像が発生するといった問題があった。
【００１０】
発明者が、端部ゴムの領域に対して接着剤が進入する理由について検討した結果、ゴムチューブを導電性基体に厚入すると、ゴムチューブの内径は導電性基体の外径と等しく又は小さく成型されるため、ゴムチューブの締め付け力により、接着剤が端部方向へ締め出されることが原因であると判明した。これは接着剤を厚く塗布するとともにゴムチューブ内径を小径化した場合や、またさらに接着剤が乾燥しきってない場合に特に顕著に起こることがわかった。また、厚入工程により、ゴムチューブ内面は接着剤層と擦れ、厚入方向へ移動させていることが分かり、そのため厚入方向下流側で厚くなり接着剤が締め出されやすいことがわかった。
【００１１】
ゴムチューブの端部ゴム２ｄの除去工程を容易に行うため、従来技術としてゴム層２ａの両端面から所定の範囲を予め接着剤を塗布しない未接着領域とする方法が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【００１２】
このような従来技術では、接着剤を厚く塗布し、ゴムチューブの内径を小径化する場合には、厚入工程によって接着剤が締め出されやすくなるため、接着剤を塗布しない未接着領域を予め広く設定しておく必要がある。しかし接着剤の締め出しは周方向で均一には起こらず、接着剤が存在しないため未接着領域となる部分が内部まで残存することになり、ゴム層の浮きが発生するといった問題があった。
【００１３】
一方、導電性ローラの軸方向において抵抗分布を発生させるために、導電性発泡体と導電性チューブとの間に設ける半導電性の接着剤層の厚みに高低分布を設ける方法が開示されている（例えば特許文献２参照）。
【００１４】
しかしながらこの方法は、軸方向に抵抗分布をもたせるための抵抗層として接着剤層を形成し、その厚みに高低分布を形成させるもので、本発明の趣旨である、導電性ローラを高温高湿度の状態で長期にわたって放置されても接着不良が発生せず、それによる画像不良の発生がなく、また製造工程においては端部ゴムの突っ切りおよび除去工程が容易である導電性ローラの製造方法について言及されていない。
【特許文献１】特開平０９-０２９８４３号公報
【特許文献２】特開２００４-３０１９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、導電性基体の外周上に接着剤層を介して導電性弾性層を有する導電性ローラにおいて、導電性基体と導電性弾性層との接着性が良好で、高温高湿度の状態で長期にわたって放置されても接着不良が発生せず、それによる画像不良の発生がなく、また製造工程においては端部ゴムの突っ切りおよび除去工程が容易で接着剤が導電性弾性層端面より食み出る事の無い導電性ローラの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
第１の発明による導電性ローラの製造方法は、導電性基体に接着剤が被覆され、接着剤上に１層以上の抵抗層が被覆された導電性ローラの製造方法において、接着剤の厚みが、長手方向で分布を有することを特徴とする。
【００１７】
第２の発明による導電性ローラの製造方法は、接着剤の長手方向での厚み分布が、接着剤端部が中央部より薄く被覆したことを特徴とする。
【００１８】
第３の発明による導電性ローラの製造方法は、端部より塗布領域全体の１/８の領域での接着剤の平均厚みが両端部で異なり、平均厚みの薄い側の導電性基体端部を、導電性基体を導電性弾性層素材となるゴムチューブに圧入する際の後端になるように配置することを特徴とする。
【００１９】
第４の発明による導電性ローラの製造方法は、端部より塗布領域全体の１/８の領域での接着剤の平均厚みが３μｍ以上、１５μｍ以下とし、それらを除いた中央部の平均厚みを５０μｍ以下としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、接着剤の食み出しがなく、よって端部ゴムの除去処理を容易に行えると共に、導電性基体と導電性弾性層との接着が良好で高温高湿の状態に放置しても接着不良が発生せず、よって導電性不良による異常画像の発生がいない導電性ローラを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の導電性ローラの製造方法について、実施の形態を詳細に述べる。以下本発明を帯電ローラの製造方法として適用した実施例を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明により作成した導電性ローラの断面図であり、図２は本発明により作成した導電性ローラを帯電ローラとした一実施例を示す断面図であり、図３は本発明により作成した導電性ローラを帯電ローラを適用した帯電装置の例を示す断面図であり、図４は本発明により作成した導電性ローラを帯電ローラを画像形成装置に適用した例を示す断面図である。
【００２３】
本発明の帯電ローラは、図２に示すように、導電性基体１ａと、その外周に被覆された接着剤層２ｃ、及び導電性弾性層２ａ、表面層２ｂとからなる。また導電性弾性層と表面層の間に１層以上の抵抗層を設けた構成としてもよい。
【００２４】
本発明では、接着剤層２ｃは、導電性基体の軸方向で接着剤の厚み分布を有しなければならない。これにより、接着剤の厚みを厚くすることでチューブ内面との接着を強固にするだけでなく、接着剤が薄い領域を設けることで、ゴムチューブの内径を小径化した場合でも、接着剤が厚い領域から締め出された接着剤は薄い部分を超えて締め出されることがないから、端部ゴム内面にまで接着剤が食み出すことがない。
【００２５】
接着強度の点から接着剤は導電性弾性層端面まで塗布することが好ましい。本発明では、接着剤の厚みに分布を持たせることで、接着剤を導電性弾性層端面まで塗布しても接着剤が食み出すことがなく導電性ローラを作成した。
【００２６】
接着剤の厚みは５０μｍ以下とすることが好ましい。接着剤の厚みを５０μｍ以上にしても接着力の向上がほとんど見られないばかりか、溶剤により希釈された接着剤を使用する場合では５０μｍ以上の厚みになるように塗布した場合には接着剤層の表面は容易に乾燥するが、内部での乾燥が遅いため、乾燥が不十分なため圧入工程で接着剤が移動しやすくなる。
【００２７】
厚入工程を自動圧入機等で機械的に行うため、ゴムチューブの内径は導電性基体の外径に対して６０％以上が好ましく、導電性基体に対する締め付けを行うため９８％以下、導電性弾性層がイオン導電性ゴムからなる場合や発泡体からなる場合など締め付け力が小さい場合には８０％以下で製造されることが好ましい。
【００２８】
また導電性基体に対するゴムチューブの締め付け力を得るために、ゴムチューブ材料の１０％モジュラスは0.01MPa以上であることが好ましい。また圧入工程を機械的に行うために１０％モジュラスは１MPa以下であることが好ましい。
【００２９】
導電性基体の外径に対してゴムチューブの内径が小さい場合や、１０％モジュラスが高い場合においても、接着剤の食み出しを抑制するためには、接着剤の厚みが薄い領域では厚みを１５μｍ以下にすることが好ましい。一方、ゴムチューブによる締め付け力が弱く接着剤の移動が少ない場合や、接着剤の締め出しが周方向で不均一なために接着剤が移動してこなかった領域でも、ゴム層の浮きを抑制するために、接着剤の厚みが薄い領域では厚みを３μｍ以上とすることが好ましい。
【００３０】
さらに接着剤の端部の厚みは、他の中央部の領域よりも薄く形成されることが好ましい。これにより上記のようにゴムチューブの締め付け力が大きい状態でも、接着剤の食み出しを抑制することができる。接着剤の薄い領域の大きさは、接着剤の厚い領域からの接着剤の締め出される程度により適宜設定できるが、接着剤の厚みが厚い領域で５０μｍ程度であれば、端部から接着剤塗布領域の１／８の長さの領域について接着剤が薄い領域とすればよい事がわかり、その平均厚みとしては１５μｍ以下として接着剤層を設けることで、端部ゴムへ接着剤が食み出さない事がわかった。
【００３１】
接着剤の厚みは、連続的に変化させても、段階的に変化させてもよいが、周方向で均一に変化することが好ましい。このように接着剤の厚み分布を持たせる加工手段としては、例えば両端部をチャックした導電性基体を円周方向に回転させ、スプレー塗布によって塗布速度を調節して膜厚分布を持たせる方法や、ロールコータでのロール形状を調節して膜厚分布を持たせる方法、刷毛塗りによる接着剤の塗布量を調節して膜厚分布を持たせる方法、接着剤の滴下速度を変更しながらスポンジ等の塗布冶具を導電性基体の表面で移動させる方法など公知の方法を選択すればよい。
【００３２】
接着剤の材質としては、厚み分布を持たせるため接着剤を適当な有機溶媒に希釈した液状接着剤が好ましく、絶縁性接着剤、導電性接着剤のどちらでも使用できるが、本発明では接着剤の厚み分布による電気抵抗ムラを発生させるものではないため、導電性接着剤が好ましい。また一液乾燥剤接着剤、化学反応型接着剤、熱溶融型接着剤、粘着型接着剤のいずれでもよく、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、エポキシ樹脂系、酢酸ビニル樹脂系、シアノアクリレート系、ポリウレタン系、αオレフィン−無水マレイン酸樹脂系、水性高分子−イソシアネート系、反応型アクリル樹脂系、変性アクリル樹脂系、その他の樹脂系等の合成樹脂系接着剤、酢酸ビニル樹脂系、酢酸ビニル共重合体樹脂系、ＥＶＡ樹脂系、アクリル樹脂系、その他の樹脂系等のエマルジョン系接着剤、クロロプレン系、その他の合成ゴム系等の合成ゴム接着剤やホットメルト系接着剤に、導電性フィラーとしてカーボンブラック、金属粉末、金属酸化物等を分散させたものを用いればよい。なかでもヒドリンゴム等のイオン導電性ゴムを導電性弾性層として使用する場合は、ＮＢＲやウレタンゴム等の弾性を有する合成ゴムにフェノール樹脂、エポキシ樹脂やそれらの混合物、さらにカーボンブラックを導電剤として混合した導電性接着剤が導電性弾性層への追従性がよく接着性に優れると共に導電性基体の防錆の面から好ましい。
【００３３】
本発明に用いられる導電性基体は、導電性及び必要とされる形状精度が満たされればどのような素材でも差し支えなく使用でき、例えば鉄、銅、ステンレス、アルミニウム及びニッケル等の金属材料の丸棒を用いることができる。更に、これらの金属表面に防錆や耐傷性付与を目的として、導電性を損なわないようにメッキ処理を施すことが好ましい。一般的なメッキ方法としては電解メッキと無電解メッキの大きく２つの方法があるが、後者の方がメッキ膜厚の均一性に優れているために高い精度が得られ、かつピンホール等の欠陥が少ないために耐食性に優れるという点から好ましく選ばれる。更に、無電解メッキの中でも無電解ニッケルメッキはメッキ液の安定性やコストの面からより好ましく使用される。また中空状あるいは中実状であっても差し支えなく使用できる。強度、コストの面から、鉄からなる外径４ｍｍから１０ｍｍの中実状の金属棒にニッケルメッキを施したものが好ましい。
【００３４】
弾性抵抗層２ａの製造方法としては、固形ゴム、液状ゴム等のゴム材料に加硫剤、可塑剤、導電剤やその他充填剤を配合し、ニーダー、バンバリーミキサー、オープンロール、ダイナミックミキサー等で配合剤を混合したゴム組成物を作製する。ついでゴム組成物を金型内に注入するインジェクション成型やトランスファー成型、また押出し機を用いてチューブ状に押出した後、加硫缶、熱風乾燥炉等により加硫してゴムチューブを作成する押出し成型など公知の方法に中空状のゴムチューブを成型する。
【００３５】
次いで先に示した所定の厚み分布を有するように接着剤を塗布した導電性基体に対して、ゴムチューブを圧入する。
【００３６】
ここでゴムチューブの圧入方向は、接着剤塗布領域の端部から塗布領域の１／８の長さの領域における接着剤の平均厚みが薄い側を、ゴムチューブに対して後端になるように配置して圧入することが好ましい。これにより、接着剤の乾燥が不足しているなど接着剤がゴムチューブ内面により擦れて移動しやすい場合でも、端部ゴム内面にまで接着剤が食み出されない。この場合、両端側での接着剤塗布領域の１／８の長さにおける接着剤の平均厚みは、圧入における接着剤の移動の程度で適宜設定できるが、先に述べたゴムチューブの内径やモジュラスの範囲では、圧入方向の後端側の接着剤の平均厚みを１０μｍ以下とすることが好ましい。
【００３７】
また導電性弾性層には、適宜加硫剤が配合される。加硫剤としては、使用するゴムの種類により、硫黄系加硫剤、有機過酸化物、キノイド系加硫剤、樹脂架橋剤、金属酸化物架橋剤、アミン架橋剤、トリアジン系架橋剤、マレイミド系架橋剤、など公知の加硫剤を適宜使用でき、この他に、加硫促進剤、老化防止剤、可塑剤等を添加してもよい。
【００３８】
弾性抵抗層２ａは被帯電体である感光ドラムとの当接を均一にするために適当な導電性と弾性を持たせるとともに、研磨によって中央部を一番太く、両端部に行くほど細くなる形状、いわゆるクラウン形状に形成することが好ましい。図４に示す電子写真装置内では、帯電ローラ４が、導電性基体１ａの両端部に所定の押圧力を与えて電子写真感光ドラム１２と当接されているので、中央部の押圧力が小さく、両端部ほど大きくなっているために、帯電ローラ２の真直度が十分であれば問題ないが、十分でない場合には中央部と両端部に対応する画像に濃度ムラが生じてしまう場合がある。クラウン形状は、これを防止するために形成する。弾性抵抗層２ａの厚さは特に限定されないが、弾性を保持させ被帯電体と均一に当接させるため１mm以上１０mm以下が好ましい。
【００３９】
導電性弾性層２ａに使用されるゴム材料としては、例えば、ＥＰＤＭ、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソプレン、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム等を使用することができる。中でも帯電体の帯電処理を行う帯電ローラにおいては、帯電均一性を達成するために、特にイオン伝導機構による中抵抗の極性ゴム、例えば、エピクロルヒドリンゴム、ＮＢＲ、ＣＲ及びウレタンゴム等を用いるのが好ましい。
【００４０】
本発明において導電材料を添加する場合は、公知の導電材料が使用でき、アセチレンブラック、ケッチェンブラックの導電性カーボンブラックやグラファイト、金属粉や酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等の金属酸化物、又は、適当な粒子の表面を酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化モリブデン、亜鉛、アルミニウム、金、銀、鉄、銅、クロム、コバルト、鉛、白金、ロジウムを電解処理、スプレー塗工、混合振とうにより付着させたものでもよい。また、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムスルホネイトなどの４級アルキルアンモニウム塩やそのポリエチレンオキシド変性体、過塩素酸リチウム、臭素酸ナトリウム等の金属塩、またはエステル系可塑剤や界面活性剤などのイオン性導電剤を使用してもよい。本発明ではイオン導電性の導電性弾性層とし、エピクロルヒドリンゴムにイオン導電剤として４級アンモニウム塩を混合して使用し、上記抵抗範囲に４級アンモニウム塩の添加量を調節した。
【００４１】
導電性弾性層の形態として、本発明ではソリッドとしたが、発泡体でもよく、発泡剤を用いることで発泡体を製造する場合、発泡剤としては、A．D．C．A．（アゾジカルボナミド）系、D．P．T．（ジ−ニトロソペンタメチレンテトラミン）系、O．B．S．H．（４．４′−オキシビス−ベンゼンサルフオニル−ヒドラジド）系、T．S．H．（Ｐ−トリエンサルフオニルヒドラジド）系、A．I．B．N．（アゾビスイソブチロニトリル）系などを使用することができる。
【００４２】
表面層２ｂの結着樹脂は、弾性抵抗層の染み出し防止やトナー等の付着性防止の観点から架橋性の樹脂が好ましく、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、シリコーン樹脂、ＲＢ（ブタジエン樹脂）、ＳＢＳ（スチレン・ブタジエン・スチレンエラストマー）等のポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン樹脂 、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、アクリル系樹脂、スチレン・酢酸ビニル共重合体、ブタジエン・アクリロニトリル共重合体等の高分子材料を用いることができる。抵抗層を形成するために、これらの材料１種を用いても、２種以上を併用してもよい。また、表面層に、架橋剤を配合する場合、架橋剤としてはイソシアネート系架橋剤、メラミン系架橋剤、アミン系架橋剤など通常使われている架橋剤が使用できる。本発明では、抵抗層の成形性および柔軟性の観点からアクリル樹脂を使用し硬化剤としてイソシアネート系架橋剤を使用した。
【００４３】
また、帯電ローラの表面粗さを調節するために公知のつや消し剤を使用してもよく、中でもウレタン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂粒子を混合することが分散性、柔軟性の点で好ましい。またトナー汚れを防止する観点から帯電ローラ表面の十点平均表面粗さは２μｍ以上１５μｍ以下が好ましい。
【００４４】
表面層の形成方法としては特に制限はないが、導電性弾性層の上から、表面層を構成する樹脂組成物をスプレー塗布、ディップ塗布、ロールコート等の方法を用いて所定の厚みに塗布し、所定の温度で乾燥、硬化させることにより、該導電性弾性層上に表面層を形成することができ、製造装置が簡便であること、材料の使用率が高いことからディップ塗布がこのましい。
【００４５】
表面層に添加する導電材は、温度や湿度の変化による抵抗値の変動が少ないことにより、電子伝導性を有することが好ましい。電子伝導性を発現させるための導電剤としては、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、ニッケル、銅合金等の金属又は合金、酸化錫、酸化亜鉛、チタン酸カリウム、酸化錫−酸化インジウム及び酸化錫−酸化アンチモン複合酸化物等の金属酸化物等が挙げられ、分散性の点で金属酸化物が好ましい。
【００４６】
また、表面層２ｂの膜厚は３〜３０μｍが好ましい。３μｍ未満だと、表面層の抵抗の調整が困難となり、３０μｍより厚くなると、帯電ローラとして所望の抵抗を得るには大量の導電性粒子が必要となり、凝集し易くなるため好ましくない。
【００４７】
帯電ローラ４の体積抵抗値は、被帯電体への過剰電流を防止する点で１×１０４Ω・cm以上が好ましく、また、被帯電体表面を帯電させるためには１×１０１３Ω・cm以下が好ましい。
【００４８】
図３において、帯電装置１は、帯電ローラ４と電源３とから構成され、ドラム状電子写真感光体である感光ドラム１２は、Ｒ方向に回動可能な接地されたドラム基体に、ＯＰＣ、アモルファスシリコン、セレン、酸化亜鉛等の感光体を覆設した構造をしている。
【００４９】
図４に示す電子写真装置１５０におてい、帯電ローラ４は、導電性基体１ａの両端部を不図示の押圧手段で感光ドラム１２の回転駆動に伴い従動回転する。電源３により、導電性基体１ａに所定の直流（ＤＣ）バイアスが印加されることで感光ドラム１２の周面が所定の電位に接触帯電される。帯電ローラ２で均一に帯電処理を受けた感光ドラム１２は次いで露光手段２０により目的画像情報の露光（レーザービーム走査露光、原稿画像のスリット露光等）を受けることで、その周面に目的の画像情報に対した静電潜像が形成される。
【００５０】
その潜像は次いで現像手段２４によりトナー画像として順次に可視像化されていく。このトナー画像は次いで転写手段２５により不図示の給紙手段部から感光ドラム１２の回転と同期取りされて適正なタイミングをもって感光ドラム１２と転写手段２５との間の転写部へ搬送された転写材２６面に順次転写されていく。本例の転写手段２５はローラ状の転写ローラであり、転写材２６の裏からトナーと逆極性の帯電を行うことで感光体１２のトナー画像が転写材２６の表面側に転写されていく。
【００５１】
トナー画像の転写を受けた転写材２６は感光ドラム１２から分離されて不図示の像定着手段へ搬送されて像定着を受け、画像形成物として出力される。あるいは、裏面にも像形成するものでは転写部への再搬送手段へ搬送される。
【００５２】
像転写後の感光ドラム１２はクリーニング手段２７で転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受けて洗浄面化されて繰り返して作像に供される。
【００５３】
帯電ローラ４には電源３より−１２００Ｖの直流電圧を印加し、ＯＰＣ感光体ドラムの表面電位を−５００Vに帯電させ、またＯＰＣ感光ドラムの周速度を１５０ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００５４】
トナーはワックスを中心に電荷制御剤と色素等を含有するスチレンとブチルアクリレートのランダムコポリマーを重合させ，さらに表面にポリエステル薄層を重合させたシリカ微粒子を外添した。このトナーのガラス転移温度は６３℃、体積平均粒子径６μｍの重合トナーである。
【実施例１】
【００５５】
本実施例で使用した帯電ローラは以下のような方法で製造した。
【００５６】
エピクロルヒドリンゴム（商品名：エピクロマー（エピクロマーは登録商標です）ＣＧ１０２、ダイソー（株）製）  １００質量部、充填剤としての炭酸カルシウム  ３０質量部、カーボンブラック（商品名：シースト（シーストは登録商標です）ＳＯ、東海カーボン製）  ３質量部、酸化亜鉛５質量部、ステアリン酸２質量部、可塑剤としてのＤＯＰ  ５質量部、４級アンモニウム塩  ４重量部、老化防止剤としての２−メルカプトベンズイミダゾール  １質量部を６０℃に調節した密閉型ミキサーにて１０分間混練し、原料コンパウンドを調整した。このコンパウンドに加硫促進剤としてのＤＭ  １質量部、加硫促進剤としてのＴＳ  １質量部、加硫剤としての硫黄  １質量部を加えて更に１５分間オープンロールで混練した。
【００５７】
得られたコンパウンドをゴム押し出し機を使用して、ゴムチューブ素材を作成し、次いで水蒸気加硫缶を用いて１６０℃で３０分間加熱し加硫させ、内径４．５ｍｍ、外径１２.２ｍｍ、長さ２４０ｍｍのゴムチューブを作成した。
【００５８】
熱硬化性接着剤（商品名：メタロックＵ−２０）の固形分に対して３％のカーボンブラック（ＭＡ−１００、三菱化学製）を３本ロールで混合し、体積抵抗１０Ωｃｍにした導電性接着剤を作成した。直径６ｍｍ、長さ２５０ｍｍの円柱形の導電性基体（鋼製、表面はニッケルメッキ）の両端３ｍｍをチャックし、回転させた状態で、導電性基体の周面に押し付けたスポンジに、接着剤を滴下しながら軸方向に移動させて接着剤塗布し、室温で乾燥させた。接着剤の厚みは、滴下量を変量して調節し、導電性基体の両端部から１０ｍｍの範囲は接着剤を塗布せず、片側端部（Ａ端）より１０ｍｍから３７.５ｍｍの範囲を厚みが１０μｍ、他方の端部（Ｂ端）より１０ｍｍから３７．５ｍｍの範囲を厚みが１５μｍ、両端部３７．５ｍｍより中央部を厚みが５０μｍになるように接着剤を塗布した。
【００５９】
接着剤の厚みは、接着剤を塗布する前の導電性基体の形状を予めレーザー測長機で測定し、接着剤を塗布した後で再度測定し、それら差分を周方向で３６０箇所計算して算術平均により求めた。またある領域での平均厚みは、その領域を０．５ｍｍ間隔で測定した際の算術平均により計算した。
【００６０】
得られたゴムチューブの内空の片端部に、導電性基体のＢ端を５ｍｍ押し込み、ゴムチューブの逆側の端部から加圧空気を送入し、導電性基体の中央とゴムチューブの中央が概ね一致するように圧入した。次いで、電気オーブンの中で１６０℃で３０分間加熱して接着させて、弾性抵抗層素材を得た。得られた弾性抵抗層素材のゴム部分の両端から１０ｍｍの位置で突っ切りを行い、端部ゴムを除去した。
【００６１】
さらに弾性抵抗層素材の表面を回転砥石により研磨し、端部直径１２．００ｍｍ、中央部直径１２．１０ｍｍのクラウン形状の弾性抵抗層を得た。
【００６２】
表面層用塗料として、ポリエステルポリオール（ニッポラン（ニッポランは登録商標です）１３１  日本ポリウレタン工業株式会社）１００質量部に対して、導電性材料として導電性のアセチレンブラック（＃４５００  東海カーボン株式会社製）１５質量部、溶媒として酢酸エチル  ２００質量部、上に述べた非導電性粒子  ５０質量部を添加し、ペイントシェイカーで１０時間分散処理を行った。ついで固形分７５％のイソシアネート樹脂（コロネート（コロネートは登録商標です）L  日本ポリウレタン工業株式会社）９０質量部を添加して、粘度１０ｍPa・sの表面層組成物とした。
【００６３】
弾性体に、表面層用塗料をディッピングにより塗工し、１５０℃で１時間加熱することで架橋反応を行い、帯電ローラ１を作成した。このとき引き上げ速度（抵抗層組成物に対して弾性体の移動速度）は、上端部で２０ｍｍ／ｓ、その後直線的に減速して下端部２ｍｍ／ｓになるように制御した。帯電ローラ１の抵抗値は５ｘ１０７Ω、表面層の厚みが１０μｍ、十点平均表面粗さが２.５μｍであった。
【００６４】
帯電ローラの抵抗値としては、発泡体を円柱状の金属ドラムに当接させ、回転させた状態で、導電性基体と金属ドラム間に直流１００Ｖの電圧を印加し、金属ドラムと直列に接続した抵抗体にかかる電圧を測定する事により求めた。
【００６５】
帯電ローラ１の表面粗さは表面粗さ測定器（商品名：サーフコーダーＳＥ−３３−Ｈ、小坂研究所製）を使用し、条件としてカットオフ０．８ｍｍ、送り速度０．２ｍｍ/ｓにて。帯電ローラの軸方向の両端部からそれぞれ１５ｍｍの位置と、中央の３箇所について算術平均により平均値を求めた。
【００６６】
表面層の厚みは、軸方向の５箇所で電子顕微鏡により観察し、算術平均により平均値を求めた。帯電ローラ１は表面層の厚みが１０μｍであった。
【００６７】
表１には、帯電ローラ１を５０℃、９８％の雰囲気中に１０日間放置した後での、導電性基体と弾性抵抗層の間での浮きの有無について、目視により帯電ローラの凹凸の発生について観察した結果を示す。さらに５０℃、９８％の雰囲気中に１０日間放置した後に２５℃５０％に３日間放置した後、電子写真装置１に組み込んで異常画像の発生について有無を確認した結果を示す。
【００６８】
また、導電性弾性層端面から接着剤の食み出しについて観察した結果を示す。
【００６９】
表１で、浮きの全くないものを◎、非常に軽微に発生しているものの画像不良の無いものを○、浮きが軽微に発生しており、画像評価により軽微な帯電不良が観察されるものの実使用上問題ないレベルのものを△、浮きが観察され、また画像からも悪いレベルで帯電不良が観察されたものを×と表記した。また、端部ゴムの除去工程の後、目視により導電性弾性層端面を観察し、接着剤の食み出しが全くないものを◎、食み出しは非常に軽微であり、回転不良による画像不良の発生がないものを○、軽微に食み出しており、回転不良による帯電ローラ周期のスジが画像不良として軽微に発生しているものの実用上問題ないレベルのものを△、接着剤の食み出しが容易に観察でき、回転不良による帯電ローラ周期のスジが悪いレベルで観察されるもの×と表記した。
【００７０】
表１より帯電ローラ１は、接着不良による浮きの発生が全くなく、また接着剤の食み出しも全く無かった。
【実施例２】
【００７１】
実施例１でＡ端側１０ｍｍから３７．５ｍｍの領域での接着剤の厚みを３μｍ、B端側１０ｍｍから３７．５ｍｍの領域での接着剤の厚みを１５μｍとした以外は実施例１と同様に行い、帯電ローラ２を作成した。帯電ローラ２の抵抗値は５ｘ１０７Ω、表面層の厚みが１０μｍ、十点平均表面粗さが２.５μｍであった。
【００７２】
帯電ローラ２は、接着不良による浮きの発生がなく、画像不良の発生もなく、また接着剤の食み出しも全く無かった。
【実施例３】
【００７３】
実施例１でＡ端側１０ｍｍから３７．５ｍｍの領域での接着剤の厚みを１２μｍ、B端側１０ｍｍから３７．５ｍｍの領域での接着剤の厚みを２０μｍ、両端部３７．５μｍから中央部では厚みを６０μｍとした以外は実施例１と同様に行い、帯電ローラ３を作成した。帯電ローラ３の抵抗値は５ｘ１０７Ω、表面層の厚みが１０μｍ、十点平均表面粗さが２.５μｍであった。
【００７４】
帯電ローラ３は、接着不良による浮きの発生がなく、画像不良の発生もなかった。また接着剤の食み出しは、Ａ端部側での発生はなく、Ｂ端部側で非常に軽微に発生しているものの、画像不良の発生は無かった。
【実施例４】
【００７５】
実施例１でＡ端側１０ｍｍから３７．５ｍｍの領域での接着剤の厚みを１μｍ、B端側１０ｍｍから３７．５ｍｍの領域での接着剤の厚みを２μｍ、両端部３７．５μｍから中央部では厚みを６０μｍとした以外は実施例１と同様に行い、帯電ローラ４を作成した。帯電ローラ４の抵抗値は５ｘ１０７Ω、表面層の厚みが１０μｍ、十点平均表面粗さが２.５μｍであった。
【００７６】
帯電ローラ４は、接着剤の食み出しは全くなかった。また接着不良による浮きは、両端部で非常に軽微に発生しているものの、画像不良の発生は無かった。
【実施例５】
【００７７】
実施例１でＡ端側１０ｍｍから３７．５ｍｍの領域での接着剤の厚みを１μｍ、B端側１０ｍｍから３７．５ｍｍの領域での接着剤の厚みを２０μｍ、両端部３７．５μｍから中央部では厚みを６０μｍとした以外は実施例１と同様に行い、帯電ローラ５を作成した。帯電ローラ５の抵抗値は５ｘ１０７Ω、表面層の厚みが１０μｍ、十点平均表面粗さが２.５μｍであった。
【００７８】
帯電ローラ５は、B端側で接着剤の食み出しが非常に軽微に観察されたが画像不良の発生はなかった。また接着不良による浮きは、Ａ端側で非常に軽微に発生しているものの、画像不良の発生は無かった。
【実施例６】
【００７９】
実施例１で両端部１０ｍｍから３７．５ｍｍの領域での接着剤の厚みを２５μｍ、両端部３７．５μｍから中央部では厚みを６０μｍとした以外は実施例１と同様に行い、帯電ローラ６を作成した。帯電ローラ６の抵抗値は６ｘ１０７Ω、表面層の厚みが１０μｍ、十点平均表面粗さが２.５μｍであった。
【００８０】
帯電ローラ６は、接着剤の食み出しが、B端側では非常に軽微に観察され、Ａ端側では軽微に観察され帯電ローラ周期のスジ不良が軽微に発生したものの実用上問題ないレベルであった。また接着不良による浮きは、発生してなく、画像不良の発生は無かった。
【００８１】
（比較例１）
両端部から１０ｍｍを除く全域を厚み６０μｍで接着剤を塗布した以外は実施例１と同様に行い、帯電ローラ７を作成した。帯電ローラ７の抵抗値は５ｘ１０７Ω、表面層の厚みが１０μｍ、十点平均表面粗さが２.５μｍであった。
【００８２】
帯電ローラ７は、接着不良による浮きは発生なく、浮きによる画像不良の発生は無かったが、接着剤の食み出しにいては両端部で容易に観察でき、画像評価では帯電ローラ周期のスジは実用上問題なレベルであった。
【００８３】
（比較例２）
実施例１でＡ端部側１０ｍｍから３７．５ｍｍの領域で接着剤を塗布せず、Ａ端側３７．５μｍからB端側１０ｍｍの領域で接着剤の厚みを６０μｍとした以外は実施例１と同様に行い、帯電ローラ８を作成した。帯電ローラ８の抵抗値は８ｘ１０７Ω、表面層の厚みが１０μｍ、十点平均表面粗さが２.５μｍであった。
【００８４】
帯電ローラ８は、Ｂ端側で容易に観察でき、画像評価では帯電ローラ周期のスジは実用上問題なレベルであった。またＡ端側では浮きが観察され、画像評価からも著しい帯電不良が観察された。
【００８５】
【表１】
2007193001.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施例１、２、３、４、５，６及び比較例１、２に適用される帯電ローラの断面概念図
【図２】本発明の帯電ローラの一例を示す断面図
【図３】本発明の帯電ローラが適用される帯電装置
【図４】本発明の帯電ローラが適用される画像形成装置
【符号の説明】
【００８７】
１  接触帯電装置
１a  導電性基体
２ａ  導電性弾性層
２ｂ  表面層
２ｃ  端部ゴム
３  電源
４  帯電ローラ
１２  感光体
１３  ニップ部
１５０  電子写真装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007193001.tif 000007