JP4460321B2 - 導電性部材及びそれを有するプロセスカートリッジ、並びに、そのプロセスカートリッジを有する画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において用いられる導電性部材及びそれを有するプロセスカートリッジ、並びに、そのプロセスカートリッジを有する画像形成装置に関する。

従来の電子写真複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体（感光体）に対して帯電処理を行う帯電部材、及び、感光体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。図４は、従来の帯電部材を有する電子写真方式の画像形成装置の説明図である。

図１３において、１２０は、従来の電子写真方式の画像形成装置である。従来の電子写真方式の画像形成装置１２０は、静電潜像が形成される感光体ドラム１０１、感光体ドラム１０１に接触して帯電処理を行う帯電ローラ１０２、レーザ光等の露光手段１０３、感光体ドラム１０１の静電潜像にトナーを付着させる現像ローラ１０４、帯電ローラ１０２にＤＣ電圧を印加するためのパワーパック１０５、感光体ドラム１０１上のトナー像を記録紙１０７に転写処理する転写ローラ１０６、転写処理後の感光体ドラム１０１をクリーニングするためのクリーニング装置１０８、及び、感光体ドラム１０１の表面電位を測定する表面電位計１０９から構成されている。

また、従来の電子写真方式の画像形成装置１２０は、プロセスカートリッジ着脱方式の装置となっている。即ち、従来の電子写真方式の画像形成装置１２０は、感光体ドラム１０１、帯電ローラ１０２、現像ローラ１０４、及び、クリーニング装置１０８を含むプロセス機器を一括して画像形成装置本体に対して着脱自在のプロセスカートリッジ１１０としている。このプロセスカートリッジ１１０は、少なくとも、感光体ドラム１０１及び帯電ローラ１０２を備えていればよい。このプロセスカートリッジ１１０は、画像形成装置に対して所定の箇所に装着されることにより、画像形成装置本体側の駆動系及び電気系と接続状態となる。なお、図１３では、他の電子写真プロセスにおいて通常必要な機能ユニットは、本明細書において必要としないので、省略してある。

次に、従来の電子写真方式の画像形成装置１２０の基本的な作像動作について説明する。

感光体ドラム１０１に接触された帯電ローラ１０２に対してＤＣ電圧をパワーパック１０５から給電すると、感光体ドラム１０１の表面は、一様に高電位に帯電する。その直後に、画像光が感光体ドラム１０１の表面に露光手段１０３により照射されると、感光体ドラム１０１の照射された部分は、その電位が低下する。このような帯電ローラ１０２による感光体ドラム１０１の表面への帯電メカニズムは、帯電ローラ１０２と感光体ドラム１０１との間の微少空間におけるパッシェンの法則に従った放電であることが知られている。

画像光は、画像の白／黒に応じた光量の分布であるので、かかる画像光が照射されると、画像光の照射によって感光体ドラム１０１の面に記録画像に対応する電位分布、即ち、静電潜像が形成される。このように静電潜像が形成された感光体ドラム１０１の部分が現像ローラ１０４を通過すると、その電位の高低に応じてトナーが付着し、静電画像を可視像化したトナー像が形成される。かかるトナー像が形成された感光体ドラム１０１の部分に、記録紙１０７が所定のタイミングでレジストローラ（図示せず）により搬送され、前記トナー像に重なる。そして、このトナー像が転写ローラ１０６によって記録紙に転写された後、該記録紙１０７は、感光体ドラム１０１から分離される。分離された記録紙１０７は、搬送経路を通って搬送され、定着ユニット（図示せず）によって、加熱定着された後、機外へ排出される。このようにして転写が終了すると、感光体ドラム１０１は、その表面がクリーニング装置１０８によりクリーニング処理され、さらに、クエンチングランプ（図示せず）により、残留電荷が除去されて、次回の作像処理に備えられる。

従来の帯電ローラを用いた帯電方式には、感光体ドラムに帯電ローラを接触させる接触帯電方式のもの（特許文献１，２を参照。）があるが、このような従来の接触帯電方式には、
（１）帯電ローラを構成している物質が帯電ローラから染み出し、これが被帯電体の表面に付着移行して帯電ローラ跡を残すこと、
（２）帯電ローラに交流電圧を印加したときに、被帯電体に接触している帯電ローラが振動するので、帯電音が発生すること、
（３）感光体ドラム上のトナーが帯電ローラに付着する（特に、上述の染み出しによって、よりトナー付着がおこりやすくなる。）ので、帯電ローラの帯電性能が低下すること、
（４）帯電ローラを構成している物質が感光体ドラムへ付着すること、及び、
（５）感光体ドラムを長期停止したときに、帯電ローラが永久変形すること、
といった問題があった。

このような問題を解決する技術として、帯電ローラを感光体ドラムに近接させるようにした近接帯電方式による帯電装置（特許文献３，４を参照。）が提案されている。この近接帯電方式による帯電装置は、帯電ローラを感光体ドラムに最近接距離（５０〜３００μｍ）になるように対向させて、帯電ローラに電圧を印加することにより、感光体ドラムの帯電を行うようにしたものである。この近接帯電方式による帯電装置では、ローラと感光体ドラムとが接触していないので、従来の接触帯電方式による帯電装置において問題となっていた、帯電ローラを構成している物質が感光体ドラムへ付着すること、及び、感光体ドラムが長期停止したときに永久変形すること、といった問題はない。また、この近接帯電方式による帯電装置では、帯電ローラに付着するトナーが少なくなるので、感光体ドラム上のトナー等が帯電ローラに付着することが少ない。したがって、近接帯電方式による帯電装置は、優れた帯電装置といえる。

前記特許文献３，４に記載された近接帯電方式による帯電装置では、帯電ローラと感光体ドラムとの間に空隙を保持するために、スペーサリングが帯電ローラの両端部に設けられている。しかしながら、これらの近接帯電方式による帯電装置では、空隙を精密に設定する工夫がなされていないので、帯電ローラ及びスペーサリングの寸法精度がばらつくことによって空隙が変動し、そのために、感光体ドラムの帯電電位が均一にならずに変動するという問題があった。

かかる問題を解決するために、所定の厚みを持ったテープ状の空隙保持手段を備えた帯電装置（特許文献５を参照。）が提案されたが、このテープ状の空隙保持手段を備えた帯電装置では、これを長期間にわたって使用すると、テープ状の空隙保持手段が磨耗し、また、帯電ローラとテープ状の空隙保持手段との間にトナーが進入し固着するので、感光体ドラムの表面と帯電ローラの表面との間に空隙を保持できないという問題があった。

また、空隙を保持する部材として金属性リングを使用する方法も考えられるが、この場合、感光体の磨耗が著しいので、感光体ドラムの基層である金属との間でショート電流が発生してしまい、電圧印加電源の破壊等の不具合を招いてしまうという問題がある。

また、前記したような空隙保持部材は、感光体と接触（当接）するので、それがローラ形状である場合には回転トルクが作用し、そのために、精度を保持したまま、強度的な特性も満たす工夫もしなければならない。一般的には、圧入方式(しまりばめ)、及び、接着方式が採用されているが、圧入方式の場合は、はめ代の管理が特別に必要となる。はめ代が大きくなると、強度は向上するが、部品の損傷、変形、圧入精度の低下、圧入設備の大容量化といった問題があり、また、はめ代が小さくなると、強度低下の懸念が挙げられる。特に、樹脂部品を使用した場合、経時での形状変化などを考慮して、寸法精度交差をそれらの要因に含めて設定する必要があり、場合によっては、はめ合い代がφ１０μｍ幅のレベルの公差で設定しなければならない。接着については、接着(粘着)剤、接着塗布量、圧入部の脱脂が必要となる場合が多く、また、取り外しが困難になるので、再生することは困難になる。
特開昭６３−１４９６６８号公報 特開平１−２６７６６７号公報 特開平３−２４００７６号公報 特開平４−３５８１７５号公報 特開平５−１０７８７１号公報

本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。

即ち、本発明は、長期間にわたって使用しても、潜像担持体と導電性部材との間に安定した空隙を維持して、像担持体の表面を均一に帯電させることができると共に、耐久性を向上させることができ、しかも、該空隙保持部材の固定に接着剤が不要であって、圧入はめ代精度の余裕度があるものとすることができ、かつ、空隙保持部材の締結をより簡素化することができる導電性部材及びそれを有するプロセスカートリッジ、並びに、そのプロセスカートリッジを有する画像形成装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、導電性支持体と、前記導電性支持体上に形成された電気抵抗調整層と、前記電気抵抗調整層の両端に設けられた空隙保持部材と、を有する導電性部材において、
（イ）前記空隙保持部材と前記導電性支持体とが、前記空隙保持部材の内径部に設けられた雌ネジと前記導電性支持体の外径部に設けられた雄ネジとによって、ねじ締結され、
（ロ）前記導電性支持体に設けられた雄ネジの長さが、前記空隙保持部材の内径部の軸方向の長さより短くされ、かつ、
（ハ）前記導電性支持体に設けられた雄ネジが、前記空隙保持部材の一方の端（電気抵抗調整層側）の内側近傍のネジ締結終了端と他方の端の内側近傍のネジ締結開始端との間に対応する前記導電性支持体の外径部のみに形成されている
ことを特徴とする導電性部材である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記空隙保持部材の内径部の雌ネジが、内径部に未だ雌ネジの切られていない空隙保持部材を用いて前記導電性支持体の外径部に設けられた雄ネジにねじ締結するときに、前記導電性支持体の外径部に設けられた雄ネジ形状に倣って形成された雌ネジであることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記雄ネジの外径より大きくし且つ前記空隙保持部材の一方の端（電気抵抗調整層側）の内側近傍のネジ締結終了端までの長さに相当する厚みとした鍔状部を、前記電気調整層の端部に当接するように、前記導電性支持体に設けると共に、この鍔状部に外挿するように前記空隙保持部材に凹部を設けたことを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明は、請求項１〜３のいずれかに記載された発明において、前記空隙保持部材と前記導電性支持体とのねじ締結のねじ方向が、前記導電性部材に作用する回転トルクに対して逆向きであることを特徴とするものである。

請求項５に記載された発明は、請求項１〜４のいずれかに記載された発明において、前記空隙保持部材が、前記電気抵抗調整層にスラスト（軸方向）圧縮力が作用するように締結されていることを特徴とするものである。

請求項６に記載された発明は、請求項１〜５のいずれかに記載された発明において、前記導電性部材を帯電部材としたことを特徴とするものである。

請求項７に記載された発明は、請求項６に記載の帯電部材が被帯電体上に近接配置されるように設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジである。

請求項８に記載された発明は、請求項７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画像形成装置である。

（１）請求項１に記載された発明によれば、導電性支持体と、前記導電性支持体上に形成された電気抵抗調整層と、前記電気抵抗調整層の両端に設けられた空隙保持部材と、を有する導電性部材において、（イ）前記空隙保持部材と前記導電性支持体とが、前記空隙保持部材の内径部に設けられた雌ネジと前記導電性支持体の外径部に設けられた雄ネジとによって、ねじ締結され、（ロ）前記導電性支持体に設けられた雄ネジの長さが、前記空隙保持部材の内径部の軸方向の長さより短くされ、かつ、（ハ）前記導電性支持体に設けられた雄ネジが、前記空隙保持部材の一方の端（電気抵抗調整層側）の内側近傍のネジ締結終了端と他方の端の内側近傍のネジ締結開始端との間に対応する前記導電性支持体の外径部のみに形成されているので、長期間にわたって使用しても、潜像担持体と導電性部材との間に安定した空隙を維持して、像担持体の表面を均一に帯電させることができると共に、耐久性を向上させることができ、しかも、該空隙保持部材の固定に接着剤が不要であって、圧入はめ代精度の余裕度があるものとすることができ、かつ、空隙保持部材の締結をより簡素化することができる導電性部材を提供することができる。

（２）請求項２に記載された発明によれば、前記空隙保持部材の内径部の雌ネジが、内径部に未だ雌ネジの切られていない空隙保持部材を用いて前記導電性支持体の外径部に設けられた雄ネジにねじ締結するときに、前記導電性支持体の外径部に設けられた雄ネジ形状に倣って形成された雌ネジであるので、締結部品の簡素化が可能となる。

（４）請求項３に記載された発明によれば、前記雄ネジの外径より大きくし且つ前記空隙保持部材の一方の端（電気抵抗調整層側）の内側近傍のネジ締結終了端までの長さに相当する厚みとした鍔状部を、前記電気調整層の端部に当接するように、前記導電性支持体に設けると共に、この鍔状部に外挿するように、前記空隙保持部材に凹部を設けたので、空隙保持部材の締結をより簡素化することができ、しかも、抵抗調整層を成形するときに鍔状部による金型樹脂シールが可能になる。

（５）請求項４に記載された発明によれば、空隙保持部材と導電性支持体とのねじ締結のねじ方向が前記導電性部材に作用する回転トルクに対して逆向きであるので、空隙保持部材の抜けを防止することができる。

（６）請求項５に記載された発明によれば、前記空隙保持部材が前記電気抵抗調整層にスラスト（軸方向）圧縮力が作用するように締結されているので、前記空隙保持部材と前記電気抵抗調整層との隙間の発生を防止することができる。

（７）請求項６に記載された発明によれば、導電性部材を帯電部材としたので、帯電部材の汚れ等を防止すると共に、帯電部材を硬い材質で形成することにより高精度にすることができ、よって、帯電ムラを防止することができる。

（８）請求項７に記載された発明によれば、請求項７に記載の帯電部材が被帯電体上に近接配置されるように設けらたプロセスカートリッジとしたので、長期に渡って安定した画質を得ることができ、且つ、交換もユーザメンテナンスが可能となり簡素化される。

（９）請求項８に記載された発明によれば、請求項８に記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置としたので、信頼性が高く、かつ、高画質な画像を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）であって、（ａ）は、断面図であり、そして、（ｂ）は、その一部拡大断面図である。図２は、導電性ローラを感光体ドラム上に配置した状態を示す模式図である。図３は、本発明の一実施の形態を示す空隙保持部材と芯軸とをネジ締結することを示す一部拡大断面図説明図であって、（ａ）は、ネジ締結する状態を示し、そして、（ｂ）は、ネジ締結した後の状態を示す。図４は、本発明の他の一実施の形態を示す空隙保持部材と芯軸とをネジ締結することを示す拡大断面図説明図であって、（ａ）は、ネジ締結する状態を示し、そして、（ｂ）は、ネジ締結した後の状態を示す。図５は、本発明の他の一実施の形態を示す空隙保持部材と芯軸とをネジ締結することを示す一部拡大断面図説明図であって、（ａ）は、ネジ締結する状態を示し、そして、（ｂ）は、ネジ締結した後の状態を示す。図６は、本発明の他の一実施の形態を示す空隙保持部材と芯軸とをネジ締結する状態を示す一部拡大断面図説明図である。図７は、本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）における導電性部材の除去加工を示す説明図であって、（ａ）は、除去加工前及び除去加工後の状態を示し、そして、（ｂ）は、導電性部材の除去加工後の導電性部材（帯電ローラ）の一部拡大断面図説明図である。図８は、本発明の他の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）における導電性部材の除去加工を示す説明図であって、（ａ）は、除去加工前及び除去加工後の状態を示し、そして、（ｂ）は、導電性部材の除去加工後の導電性部材（帯電ローラ）の一部拡大断面図説明図である。図９〜１２は、本発明の他の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）における導電性部材の除去加工後の導電性部材（帯電ローラ）の一部拡大断面図説明図である。

図１において、１０は、導電性部材（導電性ローラ）である。導電性部材１０は、導電性支持体１と、前記導電性支持体上に形成された電気抵抗調整層２と、前記電気抵抗調整層２の両端に設けられた空隙保持部材３，３とを有している。そして、前記空隙保持部材３、３と前記導電性支持体１とは、前記空隙保持部３，３材の内径部に設けられた雌ネジ５と該導電性支持体１の外径部に設けられた雄ネジ４とによって、ねじ締結されている。また、前図５に示されているように、前記導電性支持体１に設けられた雄ネジ４の長さは、前記空隙保持部材３，３の内径部の軸方向の長さより短くされ、かつ、前記導電性支持体１に設けられた雄ネジ４が、前記空隙保持部材３，３の一方の端（電気抵抗調整層側）の内側近傍のネジ締結終了端と他方の端の内側近傍のネジ締結開始端との間に対応する前記導電性支持体１の外径部のみに形成されている。

このように、導電性支持体１と、前記導電性支持体上に形成された電気抵抗調整層２と、前記電気抵抗調整層２の両端に設けられた空隙保持部材３，３とを有する導電性部材において、（イ）前記空隙保持部材３、３と前記導電性支持体１とが、前記空隙保持部３，３材の内径部に設けられた雌ネジ５と該導電性支持体１の外径部に設けられた雄ネジ４とによって、ねじ締結され、（ロ）前記導電性支持体１に設けられた雄ネジ５の長さが、前記空隙保持部材３，３の内径部の軸方向の長さより短くされ、かつ、（ハ）前記導電性支持体１に設けられた雄ネジ４が、前記空隙保持部材３，３の一方の端（電気抵抗調整層側）の内側近傍のネジ締結終了端と他方の端の内側近傍のネジ締結開始端との間に対応する前記導電性支持体１の外径部のみに形成されていると、長期間にわたって使用しても、潜像担持体（図２における６を参照。）と導電性部材１０との間に安定した空隙（図２におけるＧを参照。）を維持して、像担持体の表面を均一に帯電させることができると共に、耐久性を向上させることができ、しかも、該空隙保持部材２３の固定に接着剤が不要であって、圧入はめ代精度の余裕度があるものとすることができ、かつ、該空隙保持部材２３と該導電性支持体２１とが干渉せず、そのために、空隙保持部材２３の締結をより簡素化することができる。

図２に示すように、本発明の導電性部材（導電性ローラ）１０は、感光体ドラム６に任意の圧力で当接されて配置される。空隙保持部材３，３は、画像形成領域を外した非画像形成領域に形成されている。この状態で導電性部材１０を帯電部材として使用する場合には、導電性部材１０に電圧を印加することにより、感光体ドラム６の帯電を行うことができる。導電性部材１０を現像部材及び転写部材として使用する場合にも、同様の形態で行うことができる。また、その際には、電気抵抗調整層２の幅が感光体ドラム６における感光層の幅より狭いことが好ましい。導電性部材１０と感光体ドラム６との間の空隙Ｇは、所定の値に保つ必要があり、好ましくは、１００μｍ以下である。空隙Ｇが大きくなると、感光体ドラム６の電気的劣化や異常放電が発生しやすくなるので、導電性部材１０への電圧印加条件を高くする必要がある。

図３に示すように、本発明の導電性部材（導電性ローラ）１０における空隙保持部材２３と導電性支持体２１とは、導電性部材２１の外径部の両端内側近傍に設けられた雄ネジ２４と空隙保持部材２３の内径部に設けられた雌ネジ２５との螺合によってねじ締結される。図３において、２２は、電気抵抗調整層である。

また、図４に示すように、本発明の導電性部材（導電性ローラ）１０においては、前記空隙保持部材２３の内径部の雌ネジ２５が、内径部に未だ雌ネジ２５の切られていない空隙保持部材２３を用いて前記導電性支持体２１の外径部に設けられた雄ネジ２４にねじ締結するときに、前記導電性支持体２１の外径部に設けられた雄ネジ形状に倣って形成されたものであってもよい。このように、前記空隙保持部材２３の内径部の雌ネジ２５が、内径部に未だ雌ネジの切られていない空隙保持部材２３を用いて前記導電性支持体２１の外径部に設けられた雄ネジ２４にねじ締結するときに、前記導電性支持体２１の外径部に設けられた雄ネジ形状に倣って形成されてたものであると、締結部品の簡素化が可能となる。

また、図５に示すように、本発明の導電性部材（導電性ローラ）１０においては、前記雄ネジ２４の外径より大きくし且つ前記空隙保持部材２３の一方の端（電気抵抗調整層側）の内側近傍のネジ締結終了端２７までの長さに相当する厚みとした鍔状部２６を、前記電気調整層２２の端部に当接するように、前記導電性支持体２１に設けると共に、この鍔状部２６に外挿するように前記空隙保持部材２３に凹部を設けたものとなっていてもよい。

このように、前記雄ネジ２４の外径より大きくし且つ前記空隙保持部材２３の一方の端（電気抵抗調整層側）の内側近傍のネジ締結終了端２７までの長さに相当する厚みとした鍔状部２６を、前記電気調整層２２の端部に当接するように、前記導電性支持体２１に設けると共に、この鍔状部２６に外挿するように、前記空隙保持部材２３に凹部を設けると、空隙保持部材の締結をより簡素化することができ、しかも、図６に示すように、電気抵抗調整層２２を成形するときに鍔状部２６による金型樹脂シールが可能になる。図６において、２１は、導電性支持体であり、２２は、電気抵抗調整層であり、２６は、鍔状部であり、そして、２９は、金型の一部である。

本発明においては、前記空隙保持部材２３は、前記電気抵抗調整層２２にスラスト（軸方向）圧縮力が作用するように締結されている。このように、前記空隙保持部材２３が前記電気抵抗調整層２２にスラスト（軸方向）圧縮力が作用するように締結されていると、前記空隙保持部材２３と前記電気抵抗調整層２２との隙間の発生を防止することができる。

図７，８に示すように、本発明の導電性部材は、切削加工等の除去加工を空隙保持部材２３、電気抵抗調整層２２と連続して行うことで、高低差を形成する。その結果、高低差のばらつきを±１０μ以下の高精度にすることが可能である。この際、空隙保持部材２３の電気抵抗調整層２２と隣接する部分の高さを、電気抵抗調整層２２の高さと同一又は低く形成すること（いわゆる加工ニゲを形成すること）により、電気抵抗調整層２２の高さが均一になるので、感光体ドラム（図２にける６を参照。）との間の空隙（図２にけるＧを参照。）をより高精度にすることができる。前記加工ニゲの形状は、例えば、図７（ｂ），図８（ｂ）に示される。また、図７，８において、３０は、切削工具である。加工ニゲの形状は、任意であが、例えば、他にも図９〜図１１に示される形状があげられる。

空隙保持部材３，３を構成する材料は、好ましくは、体積固有抵抗が１０¹³Ω・ｃｍ以上の絶縁性材料である。このように、空隙保持部材３，３を構成する材料が体積固有抵抗が１０¹³Ω・ｃｍ以上の絶縁性材料であると、感光体ドラム６の基層（図示せず）とのショート電流の発生を防止することができる。

空隙保持部材３，３を構成する材料は、絶縁性材料である他は特に限定するものではないが、好ましくは、感光体を傷つけない程度に軟らかく、また、成形加工が容易である樹脂材料である。かかる樹脂材料は、例えば、高密度ポリエチレン（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）、ポリスチレン共重合体（ＡＳ、ＡＢＳ）等の樹脂、或いは、ＰＣ、ポリウレタン、フッ素樹脂等の樹脂である。本発明における空隙保持部材３，３は、このような記樹脂を射出成形、押出成形等の成形手段によりリング状に成形される。

電気抵抗調整層２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。電気抵抗調整層２の体積固有抵抗は、好ましくは、１０⁶ 〜１０⁹ Ωｃｍである。電気抵抗調整層２の体積固有抵抗が１０⁹ Ωｃｍを越えると、帯電能力や転写能力が不足してしまい、また、１０⁶ Ωｃｍよりも体積固有抵抗が低いと、感光体全体への電圧集中によるリークが生じてしまう。

電気抵抗調整層２を構成する材料は、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）、ポリスチレン共重合体（ＡＳ、ＡＢＳ）等の樹脂、或いは、ＰＣ、ポリウレタン、フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂があげられる。これらの樹脂は、加工性が良いので好ましい。かかる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るので、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電気抵抗値のばらつきが生じない。また、ポリエーテルエステルアミドは、高分子材料であるので、ブリードアウトが生じ難い。電気抵抗値を所望の値にするためには、それらの配合量は、好ましくは、熱可塑性樹脂３０〜７０重量％、及び、高分子型イオン導電剤７０〜３０重量％である。

前記電気抵抗調整層２を構成する樹脂組成物は、各材料の混合物を二軸混練機、ニーダー等で溶融混練することによって、容易に調整できる。前記電気抵抗調整層２を導電性支持体１の上に形成するには、前記半導電性樹脂組成物を導電性支持体１の上に押出成形、射出成形等の手段により被覆することによって行う。また、任意の段階で、表面に切削加工、又は、研削加工を施して、必要とされる表面精度を得ることができる。

導電性支持体１上に電気抵抗調整層２のみを形成して導電性ローラ１０を構成すると、電気抵抗調整層２にトナー等が固着して性能低下する場合がある。このような不具合は、電気抵抗調整層２に表面層（図示せず）を形成することで、無くすことができる。本発明においては、表面層の体積固有抵抗は、好ましくは、電気抵抗調整層２の体積固有抵抗より大きくされている。このように、表面層の体積固有抵抗が電気抵抗調整層２の体積固有抵抗より大きくされていると、感光体欠陥部への電圧集中及び異常放電の発生を防止することができる。ただし、表面層の電気抵抗値を高くしすぎると帯電能力や転写能力が不足してしまうので、表面層と電気抵抗調整層２との電気抵抗値の差を１０³ 以下にすることが好ましい。表面層を形成する材料は、好ましくは、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル等の樹脂である。これらの樹脂は、非粘着性に優れているので、トナーの固着防止の面で好ましい。また、かかる樹脂は、電気的に絶縁性であるので、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の電気抵抗を調整することができる。表面層の電気抵抗調整層２上への形成は、上記表面層を構成する樹脂材料を有機溶媒に溶解して塗料を作製し、この塗料をスプレー塗装、ディッピング、ロールコート等の手段によって行う。表面層の膜厚は、好ましくは、１０〜３０μｍである。

本発明の導電性部材１０は、好ましくは、帯電部材とされる。このような導電性部材１０は、感光体表面を非接触で帯電させることができ、そのために、帯電部材の汚れ等を防止すると共に、帯電部材を硬い材質で形成することにより高精度にすることができ、よって、帯電ムラを防止することができる。

本発明においては、請求項８記載の帯電部材は、被帯電体上に近接配置されるように設けられた着脱可能なプロセスカートリッジ（図１３における１１０を参照。）とする。このように、請求項８に記載の帯電部材が被帯電体上に近接配置されるように設けられたプロセスカートリッジとすると、長期に渡って安定した画質を得ることでき、且つ、交換もユーザメンテナンスが可能であり簡素化される。

本発明においては、請求項９に記載のプロセスカートリッジ（図１３における１１０を参照。）を有する画像形成装置とする。このように、請求項９に記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置とすると、信頼性が高く、かつ、高画質な画像を得ることができる。

本実施の形態においては、導電性部材１０を具体化した帯電ローラについて主として説明したが、本発明における導電性部材１０は、本発明の目的に反しない限り、ブレードのような回転しない帯電部材ものであってもかまわない。また、本発明における導電性部材１０は、現像部材又は転写部材としてもかまわない。

（実施例１）
ステンレスからなる外径８ｍｍの導電性支持体（芯軸）の外径部と、高密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＰＰ ＨＹ５４０、日本ポリケム社製）からなるリング状の空隙保持部材の内径部と、に締結部全域（１０ｍｍ長）に渡り、ピッチ１．２５ｍｍのタップを立てて、導電性支持体の外径の雄ネジを形成すると共に、空隙保持部材の内径に雌ネジを形成した。その際、導電性ローラの回転方向、若しくは、締結後の切削加工で導電性ローラの締結部に作用するトルクに対抗するように（緩まない方向）、タップ方向を両端で逆にした（導電性ローラの左側が逆ねじ、右側が順ネジとした。）。そして、ＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ ＧＲ−０５００、電気化学工業社製）５０重量％、及び、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社製）５０重量％を配合して樹脂組成物（体積固有抵抗：２×１０⁸ Ωｃｍ）とし、この樹脂組成物を前記導電性支持体の雄ネジの形成されていない中央部分に射出成形により被覆して電気抵抗調整層を形成した。次に、前記空隙保持部材を、電気抵抗調整層の両端部に抵抗調整層に軸方向の圧縮荷重が作用するようにして、前記導電性支持体にねじ締結（図３を参照。）をした後、切削によって、この空隙保持部材の外径（最大径）を１２．１２ｍｍに、また、前記抵抗調整層の外径を１２．００ｍｍに同時仕上げを行い、図７（ｂ）に示す形状とした。続いて、この抵抗調整層の表面に、アクリルシリコーン樹脂（３０００ＶＨ−Ｐ、川上塗料社製）、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％）からなる樹脂組成物（体積固有抵抗：２×１０⁹ Ωｃｍ）により膜厚約１０μｍの表面層を形成して導電性ローラを得た。

（実施例２）
ステンレスからなる外径８ｍｍの導電性支持体（芯軸）の外径部に締結部全域（１０ｍｍ長）に渡り、ピッチ１．２５ｍｍのタップを立てて、導電性支持体の外径の雄ネジを形成した。その際、導電性ローラの回転方向、若しくは締結後の切削加工で導電性ローラの締結部に作用するトルクに対抗するように(緩まない方向)、タップ方向を両端で逆にした（導電性ローラの左側が逆ねじ、右側が順ネジとした）。そして、ＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ ＧＲ−０５００、電気化学工業社製）５０重量％、及び、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社製）５０重量％を配合して樹脂組成物（体積固有抵抗：２×１０⁸ Ωｃｍ）とし、この樹脂組成物を前記導電性支持体の雄ネジの形成されていない中央部分に射出成形により被覆して電気抵抗調整層を形成した。次に、高密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＰＰ ＨＹ５４０、日本ポリケム社製）からなるリング状の空隙保持部材を、電気抵抗調整層の両端部に抵抗調整層に軸方向の圧縮荷重が作用するようにして、導電性支持体の外径部のタップ形状に倣うようにタップを切りながら外挿することにより、ねじ締結（図４を参照。）した後、切削によって、この空隙保持部材の外径（最大径）を１２．１２ｍｍに、また、前記抵抗調整層の外径を１２．００ｍｍに同時仕上げを行い、図８（ｂ）に示す形状とした。続いて、この抵抗調整層の表面に、アクリルシリコーン樹脂（３０００ＶＨ−Ｐ、川上塗料社製）、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％）からなる樹脂組成物（体積固有抵抗：２×１０⁹ Ωｃｍ）により膜厚約１０μｍの表面層を形成して導電性ローラを得た。

（実施例３）
ステンレスからなる外径８．２ｍｍの導電性支持体（芯軸）の両端２ｍｍを除く外径部に締結部全域（１０ｍｍ長）に渡り、ピッチ１．２５ｍｍのタップを立て、そして、導電性支持体の締結部両端２ｍｍの外径を締結終端部(抵抗調整層側)はタップ部外径より大きく８．２ｍｍに設定して、導電性支持体の外径の雄ネジを形成した。その際、導電性ローラの回転方向、若しくは締結後の切削加工で導電性ローラの締結部に作用するトルクに対抗するように(緩まない方向)、タップ方向を両端で逆にした（導電性ローラの左側が逆ねじ、右側が順ネジとした）。また、高密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＰＰ ＨＹ５４０、日本ポリケム社製）からなるリング状の空隙保持部材の内径部には、タップ加工をせずに、空隙保持部材の締結終了端部約２ｍｍも締結時に芯軸外径と干渉しないように外径８．３ｍｍ、深さ２．３ｍｍとして逃げ（ザグリ形状）を設け、締結終了端部、締結開始端部での芯軸との干渉を避けた。ねじ部が切られる箇所の内径は、７．５ｍｍとした。締結開始端の導電性支持体の外径は、空隙保持部材の内径以下の７．４ｍｍに設定して、挿入のガイドとした。そして、ＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ ＧＲ−０５００、電気化学工業社製）５０重量％、及び、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社製）５０重量％を配合して樹脂組成物（体積固有抵抗：２×１０⁸ Ωｃｍ）とし、この樹脂組成物を前記導電性支持体の雄ネジの形成されていない中央部分に射出成形により被覆して電気抵抗調整層を形成した。次に、前記空隙保持部材を、電気抵抗調整層の両端部に抵抗調整層に軸方向の圧縮荷重が作用するようにして、導電性支持体の外径部のタップ形状に倣うようにタップを切りながら外挿することにより、ねじ締結（図５を参照。）した後、切削によって、空隙保持部材の外径（最大径）を１２．１２ｍｍに、抵抗調整層の外径を１２．００ｍｍに同時仕上げを行い、図９に示す形状とした。続いて、この抵抗調整層の表面に、アクリルシリコーン樹脂（３０００ＶＨ−Ｐ、川上塗料社製）、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％）からなる樹脂組成物（体積固有抵抗：２×１０⁹ Ωｃｍ）により膜厚約１０μｍの表面層を形成して導電性ローラを得た。

（比較例１）
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重量部及び過塩素酸アンモニウム３重量部を配合してゴム組成物とし、このゴム組成物（体積固有抵抗：４×１０⁸ Ωｃｍ）をステンレスからなる外径８ｍｍの導電性支持体（芯軸）に押出成形により被覆してゴム被覆層を形成した後、このゴム被覆層に加硫処理を施し、続いて、この加硫処理を施したゴム被覆層を研削により外径１２ｍｍに仕上げて電気抵抗調整層を形成した。そして、この電気抵抗調整層の表面に、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２５重量％）からなる樹脂組成物（体積固有抵抗：２×１０¹⁰Ωｃｍ）により、膜厚１０μｍの表面層を形成した。そして、この両端周囲に厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）で構成されるテープ状部材（ダイタックＰＦ０２５−Ｈ、大日本インキ社製）を貼り付けて導電性ローラを得た。

（比較例２）
ＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ ＧＲ−０５００、電気化学工業社製）５０重量％、及び、四級アンモニウム塩基を含有するイオン導電性の高分子化合物（レオレックスＡＳ−１７２０、第一工業製薬製）５０重量％からなる樹脂組成物（体積固有抵抗：２×１０⁸ Ωｃｍ）とし、この樹脂組成物をステンレスからなる外径８ｍｍの芯軸に射出成形により被覆して被覆層を形成した後、この被覆層を切削加工によって外径１２．０ｍｍに仕上げて電気抵抗調整層を形成した。そして、この抵抗調整層の表面に、フッ素樹脂（ルミフロンＬＦ−６００、旭硝子社製）、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４５重量％)からなる樹脂組成物（体積固有抵抗：２×１０¹⁰Ωｃｍ）により、膜厚約１０μｍの表面層を形成した。次に、前記電気抵抗調整層の両端部に当接するように、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チック社製）で構成されるリング状の空隙保持部材を導電性支持体に挿入接着して、導電性ローラを得た。

（比較例３）
ＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ ＧＲ−０５００、電気化学工業社製）５０重量％、及び、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社製）５０重量％を配合して樹脂組成物（体積固有抵抗：２×１０⁸ Ω・ｃｍ）とし、この樹脂組成物をステンレスからなる外径８ｍｍの導電性支持体（芯軸）に射出成形により被覆して、外径１２．０ｍｍの電気抵抗調整層を形成した。そして、この電気抵抗調整層の表面に、フッ素樹脂（ルミフロンＬＦ−６００、旭硝子社製）、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４５重量％）からなる樹脂組成物（体積固有抵抗：２×１０¹⁰Ωｃｍ）により、膜厚約１０μｍの表面層を形成した。次に、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チックス社製）で構成される外径１２．１２ｍｍのリング状の空隙保持部材に切削加工により幅を０．２ｍｍ、深さ０．２ｍｍの凹溝を芯軸と平行に３ｍｍ間隔で設け、この凹溝を設けたリング状の空隙保持部材を、前記電気抵抗調整層の両端部に当接するように、導電性支持体に挿入接着して、導電性ローラを得た。

以上、実施例１〜３及び比較例１〜３で得た導電性部材を、帯電部材として、画像形成装置（図１２を参照。）に搭載し、帯電部材と感光体との間の空隙量を測定した。次いで、印加する電圧をＤＣ＝−８００Ｖ、ＡＣ＝２４００Ｖpp（周波数＝２ＫＨｚ）に設定して、６００，０００枚を通紙することによって、（１）帯電部材と感光体と間の空隙量、（２）空隙保持部材の状態、及び、（３）画像、について評価を行った。評価環境は、２３℃、６０％ＲＨとし、そして、評価用トナーは、ＰｘＰトナー（粒径５μｍ）を用いた。評価結果は、次の表１に示される。

表１によれば、実施例１〜３で得た導電性ローラでは、全項目で良好な結果が得られたが、比較例１〜３で得た導電性ローラでは、導電性部材に不具合があることがわかる。

本実施例においては、タップ形状をメートル並目ネジ規格としたが、細めネジにおいても同様の結果が得られ、また、空隙保持部材の加工逃げ部が図９〜１１においても同様の結果が得られた。また、空隙保持部材と抵抗調整層との接合も安定しており、両部材の隙間は発生しなかった。

本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）であって、（ａ）は、断面図であり、そして、（ｂ）は、その一部拡大断面図である。 導電性ローラを感光体ドラム上に配置した状態を示す模式図である。 本発明の一実施の形態を示す空隙保持部材と芯軸とをネジ締結することを示す一部拡大断面図説明図であって、（ａ）は、ネジ締結する状態を示し、そして、（ｂ）は、ネジ締結した後の状態を示す。 本発明の他の一実施の形態を示す空隙保持部材と芯軸とをネジ締結することを示す拡大断面図説明図であって、（ａ）は、ネジ締結する状態を示し、そして、（ｂ）は、ネジ締結した後の状態を示す。 本発明の他の一実施の形態を示す空隙保持部材と芯軸とをネジ締結することを示す一部拡大断面図説明図であって、（ａ）は、ネジ締結する状態を示し、そして、（ｂ）は、ネジ締結した後の状態を示す。 本発明の他の一実施の形態を示す空隙保持部材と芯軸とをネジ締結する状態を示す一部拡大断面図説明図である。 本発明の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）における導電性部材の除去加工を示す説明図であって、（ａ）は、除去加工前及び除去加工後の状態を示し、そして、（ｂ）は、導電性部材の除去加工後の導電性部材（帯電ローラ）の一部拡大断面図説明図である。 本発明の他の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）における導電性部材の除去加工を示す説明図であって、（ａ）は、除去加工前及び除去加工後の状態を示し、そして、（ｂ）は、導電性部材の除去加工後の導電性部材（帯電ローラ）の一部拡大断面図説明図である。 本発明の他の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）における導電性部材の除去加工後の導電性部材（帯電ローラ）の一部拡大断面図説明図である。 本発明の他の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）における導電性部材の除去加工後の導電性部材（帯電ローラ）の一部拡大断面図説明図である。 本発明の他の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）における導電性部材の除去加工後の導電性部材（帯電ローラ）の一部拡大断面図説明図である。 本発明の他の一実施の形態を示す導電性部材（帯電ローラ）における導電性部材の除去加工後の導電性部材（帯電ローラ）の一部拡大断面図説明図である。 従来の帯電ローラを用いた画像形成装置の説明図である。

１，２１ 導電性支持体
２，２２ 電気抵抗調整層
３，２３ 空隙保持部材
４，２４ 雄ネジ
５，２５ 雌ネジ
６ 感光体ドラム
１０ 導電性ローラ
２６ 鍔状部
２７ ネジ締結終了端
２８ ネジ締結開始端
２９ 金型の一部
Ｇ 空隙

Claims (8)

1. 導電性支持体と、前記導電性支持体上に形成された電気抵抗調整層と、前記電気抵抗調整層の両端に設けられた空隙保持部材と、を有する導電性部材において、
   （イ）前記空隙保持部材と前記導電性支持体とが、前記空隙保持部材の内径部に設けられた雌ネジと前記導電性支持体の外径部に設けられた雄ネジとによって、ねじ締結され、
   （ロ）前記導電性支持体に設けられた雄ネジの長さが、前記空隙保持部材の内径部の軸方向の長さより短くされ、かつ、
   （ハ）前記導電性支持体に設けられた雄ネジが、前記空隙保持部材の一方の端（電気抵抗調整層側）の内側近傍のネジ締結終了端と他方の端の内側近傍のネジ締結開始端との間に対応する前記導電性支持体の外径部のみに形成されている
   ことを特徴とする導電性部材。
2. 前記空隙保持部材の内径部の雌ネジが、内径部に未だ雌ネジの切られていない空隙保持部材を用いて前記導電性支持体の外径部に設けられた雄ネジにねじ締結するときに、前記導電性支持体の外径部に設けられた雄ネジ形状に倣って形成された雌ネジであることを特徴とする請求項１に記載の導電性部材。
3. 前記雄ネジの外径より大きくし且つ前記空隙保持部材の一方の端（電気抵抗調整層側）の内側近傍のネジ締結終了端までの長さに相当する厚みとした鍔状部を、前記電気調整層の端部に当接するように、前記導電性支持体に設けると共に、この鍔状部に外挿するように前記空隙保持部材に凹部を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の導電性部材。
4. 前記空隙保持部材と前記導電性支持体とのねじ締結のねじ方向が、前記導電性部材に作用する回転トルクに対して逆向きであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の導電性部材。
5. 前記空隙保持部材が、前記電気抵抗調整層にスラスト（軸方向）圧縮力が作用するように締結されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の導電性部材。
6. 前記導電性部材を帯電部材としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の導電性部材。
7. 請求項６に記載の帯電部材が被帯電体上に近接配置されるように設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
8. 請求項６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画像形成装置。

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