(57)【要約】【課題】高温環境における、多数枚印刷の耐久使用においても、表面の削れや汚染が抑制される電子写真用部材の提供。【解決手段】該電子写真用部材は、導電性の基体と、該基体上の表面層としての単層の弾性層とを有し、該表面層は、バインダー樹脂と、該バインダー樹脂中に分散されたカーボンブラックとを含み、該カーボンブラックは、揮発分が０．４％以上であり、該バインダー樹脂は、架橋ウレタン樹脂および架橋アクリル樹脂を含み、該表面層の外表面から深さ０．１μｍまでの第１の領域においては、該架橋ウレタン樹脂と該架橋アクリル樹脂とが相互侵入高分子網目構造を構成している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の基体と、該基体上の表面層としての単層の弾性層とを有する電子写真用部材であって、
該表面層は、バインダー樹脂と、該バインダー樹脂中に分散されたカーボンブラックとを含み、
該カーボンブラックは、揮発分が０．４％以上であり、
該バインダー樹脂は、架橋ウレタン樹脂および架橋アクリル樹脂を含み、
該表面層の外表面から深さ０．１μｍまでの第１の領域においては、該架橋ウレタン樹脂と該架橋アクリル樹脂とが相互侵入高分子網目構造を構成している、ことを特徴とする、電子写真用部材。
【請求項２】
導電性の基体と、該基体上の表面層としての単層の弾性層と、を有する電子写真用部材であって、
該表面層は、バインダー樹脂と、該バインダー樹脂中に分散されたカーボンブラックとを含み、
該カーボンブラックは、揮発分が０．４％以上であり、
該バインダー樹脂は、架橋ウレタン樹脂および架橋アクリル樹脂を含み、
該表面層の外表面から深さ０．１μｍまでの第１の領域は、該架橋ウレタン樹脂および該架橋アクリル樹脂を含み、
該第１の領域からサンプリングされる第１の試料から測定される該架橋アクリル樹脂に由来する熱クロマトグラムのピークトップ温度をＡ１（℃）とし、
該試料が含む架橋ウレタン樹脂を分解して得られる第２の試料から測定される該架橋アクリル樹脂に由来する熱クロマトグラムのピークトップ温度をＡ２（℃）としたとき、Ａ１およびＡ２が下記式（１）で示される関係を満たす、ことを特徴とする電子写真用部材：
式（１）  Ａ１＞Ａ２。
【請求項３】
前記第１の領域における、該架橋ウレタン樹脂に由来する熱クロマトグラムのピークトップ温度をＴ１（℃）とし、
前記表面層の前記基体に対向する側の裏面から、前記外表面に向けて厚さ０．１μｍの第２の領域に含まれる前記架橋ウレタン樹脂に由来する熱クロマトグラムのピークトップ温度をＴ２（℃）としたとき、Ｔ１およびＴ２が下記式（２）で示される関係を満たす請求項１または２に記載の電子写真用部材：
式（２）  Ｔ１＞Ｔ２。
【請求項４】
前記Ｔ１およびＴ２が、下記式（３）で示される関係を満たす請求項３に記載の電子写真用部材：
式（３）  （Ｔ１−Ｔ２）＞１．０（℃）。
【請求項５】
前記表面層の厚みが、２．０μｍ以上、１５０．０μｍ以下である請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子写真用部材。
【請求項６】
前記表面層の外表面から深さ１．０μｍ以上、１．１μｍまでの第３の領域における、前記架橋ウレタン樹脂に由来する熱クロマトグラムのピークトップ温度をＴ３（℃）としたときに、Ｔ１、Ｔ２およびＴ３が下記式（４）および式（５）で示される関係を満たす請求項５に記載の電子写真用部材：
式（４）    Ｔ１＞Ｔ３；
式（５）  ｜Ｔ１−Ｔ３｜＞｜Ｔ３−Ｔ２｜。
【請求項７】
前記表面層の外表面におけるマルテンス硬度をＨ１（Ｎ／ｍｍ２）、前記表面層の前記基体に対向する側の裏面におけるマルテンス硬度をＨ２（Ｎ／ｍｍ２）としたとき、下記式（６）および式（７）で示される関係を満たす請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子写真用部材：
式（６）    Ｈ１＞Ｈ２；
式（７）    Ｈ２＜１．０（Ｎ／ｍｍ２）。
【請求項８】
前記架橋ウレタン樹脂が、下記構造式（１）で示される構造を有する請求項１〜７のいずれか一項に記載の電子写真用部材：
【化１】
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（Ｒは、構造式（１）で示される構造の部分の数平均分子量（Ｍｎ）を、５００以上、３５００以下とする、オキシアルキレン構造を含み、環状構造を有さない有機基を示す。）。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の電子写真用部材の製造方法であって、
該導電性の基体上に、バインダー樹脂としての架橋ウレタン樹脂と、揮発分が０．４％以上のカーボンブラックと、を含む樹脂層を形成する工程と、
該樹脂層の外表面に、液状のアクリルモノマーを含浸させる工程と、
含浸されたアクリルモノマーを硬化させる工程と、
を有することを特徴とする電子写真用部材の製造方法。
【請求項１０】
電子写真装置の本体に着脱可能に構成されている電子写真プロセスカートリッジであって、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子写真用部材を有していることを特徴とする電子写真プロセスカートリッジ。
【請求項１１】
前記電子写真用部材を現像部材として具備している請求項１０に記載の電子写真プロセスカートリッジ。
【請求項１２】
静電潜像を担持するための像担持体と、該像担持体を一次帯電するための帯電装置と、一次帯電された該像担持体に静電潜像を形成するための露光装置と、該静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成するための現像部材と、該トナー像を転写材に転写するための転写装置とを有する画像形成装置において、該現像部材が請求項１〜８のいずれか一項に記載の電子写真用部材であることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子写真方式を採用した装置に組み込まれる、電子写真用部材に関する。また、本発明は、プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置に向けたものである。
【背景技術】
【０００２】
一つの態様に係る電子写真画像形成装置（「電子写真装置」ともいう）においては、像担持体が帯電部材により帯電され、レーザーにより静電潜像が形成される。次に、現像容器内の現像剤が現像剤供給部材及び現像剤規制部材により現像部材上に塗布され、像担持体と現像部材との接触部または近接した領域において現像剤によって現像が行われる。その後、像担持体上のトナーは、転写手段により記録紙に転写され、熱と圧力により定着され、像担持体上に残留したトナーはクリーニングブレードによって除かれる。
【０００３】
このような電子写真装置に用いられる、帯電部材、現像剤供給部材および現像剤規制部材の如き電子写真用部材に対しては、初期状態における性能が長期に亘る使用によっても極力低下しないこと、すなわち、高い耐久性が求められる。
特許文献１は、ゴム弾性を有するゴム弾性体と、該ゴム弾性体の表面より含浸させた光硬化性組成物の硬化物より構成される表面処理層とを有する改質ゴム弾性体とそれを用いた電子写真用部材を開示している。該光硬化性組成物は、（メタ）アクリルモノマーと、シリコーン基および／またはフッ素含有基と（メタ）アクリロイル基とを分子内に有する光重合性ポリマーと光重合開始剤とを含む。そして、かかる電子写真用部材によれば、トナー離形性と低摩擦性の両立が図られることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１９７０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一態様は、長期に亘る使用によっても初期状態おける性能が低下し難い、耐久性に優れた電子写真用部材の提供に向けたものである。
本発明の他の態様は、高い耐久性を備えた電子写真用部材の製造方法の提供に向けたものである。
本発明の他の態様は、高品位な電子写真画像の安定した形成に資するプロセスカートリッジの提供に向けたものである。
本発明のさらに他の態様は、高品位な電子写真画像を安定して形成することのできる電子写真画像形成装置の提供に向けたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、導電性の基体と、該基体上の表面層としての単層の弾性層とを有する電子写真部材であって、該表面層は、バインダー樹脂と、該バインダー樹脂中に分散されたカーボンブラックとを含み、該バインダー樹脂は、架橋ウレタン樹脂および架橋アクリル樹脂を含み、該表面層の外表面から深さ０．１μｍまでの第１の領域においては、該架橋ポリウレタンと該架橋アクリル樹脂とが相互侵入高分子網目構造を構成しており、該カーボンブラックは、揮発分が０．４％以上である電子写真用部材が提供される。
【０００７】
また、本発明の他の態様によれば、導電性の基体と、該基体上の表面層としての単層の弾性層と、を有する電子写真部材であって、該表面層は、バインダー樹脂と、該バインダー樹脂中に分散されたカーボンブラックとを含み、該バインダー樹脂は、架橋ウレタン樹脂および架橋アクリル樹脂を含み、該表面層の外表面から深さ０．１μｍまでの第１の領域は、該架橋ウレタン樹脂および該架橋アクリル樹脂を含み、該第１の領域からサンプリングされる第１の試料から測定される該架橋アクリル樹脂に由来する熱クロマトグラムのピークトップ温度をＡ１（℃）とし、該試料が含む架橋ウレタン樹脂を分解して得られる第２の試料から測定される該架橋アクリル樹脂に由来する熱クロマトグラムのピークトップ温度をＡ２（℃）としたとき、Ａ１およびＡ２が下記式（１）で示される関係を満たし、該カーボンブラックは、揮発分が０．４％以上である電子写真用部材が提供される。
式（１）  Ａ１  ＞Ａ２。
【０００８】
また、本発明の他の態様によれば、上記の電子写真用部材の製造方法であって、導電性の基体上に、バインダー樹脂としての架橋ウレタン樹脂と、揮発分が０．４％以上のカーボンブラックと、を含む樹脂層を形成する工程と、該樹脂層の外表面に、液状のアクリルモノマーを含浸させる工程と、含浸されたアクリルモノマーを硬化させる工程と、を有する電子写真用部材の製造方法が提供される。
さらに、本発明の他の態様によれば、電子写真画像形成装置の本体に着脱可能に構成されているプロセスカートリッジであって、上記の電子写真用部材を有しているプロセスカートリッジが提供される。
【０００９】
さらに、本発明の他の態様によれば、静電潜像を担持するための像担持体と、該像担持体を一次帯電するための帯電装置と、一次帯電された該像担持体に静電潜像を形成するための露光装置と、該静電潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成するための現像部材と、該トナー画像を転写材に転写するための転写装置とを有し、該電子写真用部材が上記の電子写真用部材である電子写真画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、長期に亘る使用によっても初期状態おける性能が低下し難く、耐久性に優れた電子写真用部材を得ることができる。
本発明の他の態様によれば、高い耐久性を備えた電子写真用部材の製造方法を得ることができる。
本発明の他の態様によれば、高品位な電子写真画像の安定した形成に資するプロセスカートリッジを得ることができる。また、本発明のさらに他の態様によれば、高品位な電子写真画像を安定して形成することのできる電子写真画像形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る現像部材の一例を示す概念図である。
【図２】本発明に係る電子写真画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】本発明に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
【図４】本発明に係る現像部材の断面の一例を示す概略図である。
【図５】本発明に係る現像部材の表面領域中の、架橋ウレタン樹脂、架橋アクリル樹脂およびカーボンブラックの推定される状態を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明者らは、特許文献１に記載されているようなゴム弾性体の強度を向上させる方法について検討した。本発明者らの検討によれば、ゴム弾性体の表面からアクリルモノマーを含浸させたのち、該アクリルモノマーを硬化させる方法は、ゴム弾性体が有するゴム弾性を維持しつつ、当該ゴム弾性体の強度を向上させるうえで有利な方法と考えられた。すなわち、上記の方法で得られるゴム弾性体は、ゴム弾性体を構成している架橋ゴムの間隙部分にアクリル樹脂が入り込んだ、相互侵入高分子網目構造(Interpenetrating Polymer Network)を構成していると考えられる。以降、相互侵入高分子網目構造を、「ＩＰＮ構造」と称する場合がある。ＩＰＮ構造を構成している架橋ゴムとアクリル樹脂とは基本的には化学的な結合を有さないため、ゴム弾性が損なわれず、その一方で、架橋ゴムとアクリル樹脂との絡み合いによる強度の向上が期待される。
【００１３】
ここで、本発明者らは、ウレタン樹脂層の柔軟性を維持しつつ、当該ウレタン樹脂層の外表面の強度を向上させるために、上記ＩＰＮ構造を表面領域に備えた電子写真用部材を作製し、評価した。該表面領域は、補強材としてのカーボンブラックを含むウレタン樹脂層に対して、アクリルモノマーを含浸させたのち、該アクリルモノマーを硬化させて形成される。その結果、かかる電子写真用部材を電子写真画像形成装置の現像部材として用いたところ、高温高湿環境下での長期の使用により、表面領域を有する表面層にクラックが生じることがあった。
【００１４】
そこで、本発明者らは、架橋ウレタン樹脂と架橋アクリル樹脂とによってＩＰＮ構造が構成されている表面領域を有する表面層の強度のより一層の向上を図るべく検討を重ねた。
その結果、該表面領域中に、揮発分が０．４％以上であるカーボンブラック（以降、「高揮発ＣＢ」ともいう）を含有させることによって、該表面領域の機械的強度のより一層の向上を図ることができた。
表面領域中に高揮発ＣＢを含有させることによって表面領域の機械的強度を向上させられる理由を本発明者らは以下のように推測している。
【００１５】
図５は、当該表面領域中の、架橋ウレタン樹脂、架橋アクリル樹脂およびカーボンブラックの推定される状態を模式的に示したものである。架橋アクリル樹脂５０２は、架橋ウレタン樹脂５０１の架橋構造の隙間に入り込み、架橋ウレタン樹脂５０１と架橋アクリル樹脂５０２とはＩＰＮ構造を形成している。また、高揮発ＣＢ  ５０３は、表面にカルボキシル基や水酸基の如き官能基を多く有している。これらの官能基と、架橋ウレタン樹脂５０１のウレタン結合部分５０１-１との間で水素結合の如き強い相互作用が生じ、高揮発ＣＢ  ５０３は、ウレタン結合５０１−１の近くに存在する。さらに、高揮発ＣＢ  ５０３のウレタン結合部分５０１-１との位置関係は、それらの周囲に存在する架橋アクリル樹脂によって固定化されている。そのため、高揮発ＣＢ  ５０３とウレタン結合部分５０１−１の相互作用が高温環境下においてもより良く維持される。その結果、表面層の表面領域は、高温環境下においても高い強度を維持し得るものと考えられる。
【００１６】
以下、本発明の一態様に係るローラ形状を有する鵜電子写真用部材（以降、電子写真用ローラともいう）について図面を用いて詳述する。
【００１７】
図１（ａ）は、導電性の基体２と、該基体の周面の表面層１とを有する電子写真用ローラの周方向の断面図である。図１（ｂ）は、基体２と表面層１との間に中間層３を有する電子写真用ローラの周方向の断面図である。
【００１８】
１．表面層
表面層１は、単層の弾性層であり、電子写真用ローラの外表面を構成する。
該表面層は、バインダー樹脂と、該バインダー樹脂に分散されたカーボンブラックを含んでいる。バインダー樹脂としては、架橋ウレタン樹脂と架橋アクリル樹脂を含んでおり、表面層の該表面から深さ０．１μｍまでの第１の領域においては該架橋ウレタン樹脂と該架橋アクリル樹脂が相互侵入高分子網目構造を有している。また、該カーボンブラックは揮発分が０．４％以上である。
【００１９】
１−１．相互侵入高分子網目構造（ＩＰＮ構造）
相互侵入高分子網目構造（ＩＰＮ構造）とは、二種以上の高分子化合物の網目構造が共有結合で結ばれることなくお互いに入り組み、絡み合った構造と定義される。
本態様に係る表面層中のＩＰＮ構造は、架橋ウレタン樹脂の３次元架橋構造の網目に、架橋アクリル樹脂が入り込むことによって形成されている。ＩＰＮ構造は、網目を形成する高分子化合物の分子鎖を切断しない限りほどけることは無い。
【００２０】
１−１−１．ＩＰＮ構造の確認方法
表面層（弾性層）中におけるＩＰＮ構造の存在は、例えば、ＩＰＮ構造を構成しているポリマーのガラス転移点（Ｔｇ）のシフトによって確認することができる。
すなわち、架橋アクリル樹脂の熱分解温度に相当する熱クロマトグラムにおけるピークトップ温度は、ＩＰＮ構造中では単独で存在している場合よりも高温側にシフトしていると考えられる。
従って、表面層中の架橋ウレタン樹脂の分解前後における架橋アクリル樹脂の熱クロマトグラムのピークトップ温度を対比し、ピークトップ温度が、分解後が分解前よりも低いことをもって、両者がＩＰＮ構造を形成していることを確認することができる。ここで、熱クロマトグラムとは、マイクロサンプリング熱分解質量分析法により得ることができ質量スペクトルである。
【００２１】
マイクロサンプリング質量分析法の概要を以下に示す。
まず、電子写真用部材の測定する領域をミクロトームで薄片に切削して切り出し、試料を準備する。本態様では、図４に示すように、第１の領域４１、第２の領域４２、第３の領域４３と称する３つの領域から試料を準備する。第１の領域は表面層４４の外表面から深さ０．１μｍまで領域、第２の領域は表面層４４の裏面（導電性の基体４５と対向する面）から外表面に向けて厚さ０．１μｍの領域、第３の領域は外表面から深さ１．０μｍ以上、１．１μｍ以下の領域である。
表面層の各々の領域から、１００μｍ角、厚さ０．１μｍの剥片を作製する。測定には、例えば、ガスクロマトグラフィー質量分析装置（「Ｐｏｌａｒｉｓ  Ｑ」（商品名、Ｔｈｅｒｍｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ社製）に搭載されている、イオントラップ型質量分析装置を使用する。プローブの先端に位置するフィラメントに試料を固定し、イオン化チャンバーの中に直接挿入する。その後、一定の加熱速度で室温から温度１０００℃まで急速に加熱する。加熱により分解し、蒸発した試料を電子ビームの照射によりイオン化し、質量分析計により検出する。このとき、加熱速度が一定の条件では、トータル・イオン・クロマトグラム（ＴＩＣ）と呼ばれる質量スペクトルを持つ、ＴＧ−ＭＳ（熱重量−質量同時分析）法に類似した熱クロマトグラムが得られる。また、所定の質量のフラグメントに対する熱クロマトグラムも得ることができるため、所望の分子構造の分解温度に相当する、熱クロマトグラムのピーク温度を得ることができる。熱クロマトグラムのピーク温度は、樹脂の構造体における、架橋構造に相関があり、架橋が密になるほど、ピーク温度としては高温側にシフトすることとなる。
【００２２】
架橋アクリル樹脂が架橋ウレタン樹脂に対して相互侵入高分子網目構造を形成していることは次のようにして確認することができる。すなわち、その組成物中の架橋ウレタン樹脂を分解除去する前後における、架橋アクリル樹脂由来のフラグメントの熱クロマトグラムのピーク温度の差を確認すればよい。
【００２３】
ここでは、前述の第１の領域からサンプリングされる第１の試料から測定される架橋アクリル樹脂に由来する熱クロマトグラムのピークトップ温度をＡ１（℃）とする。また、第１の試料が含む架橋ウレタン樹脂を分解して得られる第２の試料から測定される該架橋アクリル樹脂に由来する熱クロマトグラムのピークトップ温度をＡ２（℃）とする。相互侵入高分子網目構造を形成している場合、Ａ１およびＡ２が下記式（１）で示される関係を満たすこととなる。
式（１）    Ａ１＞Ａ２。
【００２４】
ＩＰＮ構造の形成方法としては、例えば、下記ｉ）の方法、及びｉｉ）の方法が挙げられる。
ｉ）第一の成分のポリマーの網目構造を先に形成させておき、次に、第一の成分のポリマーを第二の成分のモノマーと重合開始剤で膨潤させた後で第二成分のポリマーの網目構造を形成させる方法（この方法を、「逐次網目形成法」とも称する）。
ｉｉ）それぞれ反応機構の異なる第一の成分のモノマーと、第二の成分のモノマー、さらに、各々の重合開始剤を混合し、同時に網目構造を形成させる方法（この方法を、「同時網目形成法」とも称する）。
本態様に係る、ＩＰＮ構造を第１の領域に有する表面層（弾性層）の製造方法については後述する。
【００２５】
１−２．バインダー樹脂
１−２−１．架橋ウレタン樹脂
（１）架橋ウレタン樹脂
架橋ウレタン樹脂は、水酸基を有するポリオールとイソシアネート化合物を反応させることによりウレタン基を形成することで得られる。ここでいう架橋の意味は、ウレタン樹脂の原料であるポリオール、及び、イソシアネート化合物からなる群から選択される一方または両方が、３個以上の反応性官能基を有していることにより、３次元網目構造を有していることを意味する。このような架橋ウレタン樹脂は、優れた柔軟性と高い強度とを有する。
【００２６】
ウレタン樹脂は、ポリオールとイソシアネート化合物、必要に応じて鎖延長剤から得ることができる。ウレタン樹脂の原料たるポリオールとしては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、アクリルポリオール、およびこれらの混合物が挙げられる。ウレタン樹脂の原料たるイソシアネート化合物としては、例えば以下が挙げられる。
トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、フェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）、シクロヘキサンジイソシアネート、およびこれらの混合物。
任意成分の鎖延長剤としては、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、３−メチルペンタンジオールの如き２官能性低分子ジオール、トリメチロールプロパンの如き３官能性低分子トリオール、およびこれらの混合物が挙げられる。また、上記の各種イソシアネート化合物と、各種ポリオールを、水酸基に対してイソシアネート基が過剰な状態で予め反応させて得られる、末端にイソシアネート基を有するプレポリマータイプのイソシアネート化合物を用いてもよい。また、これらのイソシアネート化合物としては、イソシアネート基を、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）オキシムなどの各種ブロック剤でブロック化した材料を用いてもよい。
【００２７】
いずれの材料を用いた場合においても、ポリオールとイソシアネート化合物を加熱により反応させることでウレタン樹脂を得ることができる。好ましくは、ポリオールかイソシアネート化合物のいずれか一方、あるいは両方が、分岐構造を有し、官能基数が３個以上であることにより、得られるウレタン樹脂は架橋ウレタン樹脂となる。
【００２８】
（２）架橋ウレタン樹脂  末端構造
架橋アクリル樹脂によるＩＰＮ構造は、架橋ウレタン樹脂のウレタン結合の近傍で形成されることが好ましい。架橋ウレタン樹脂が下記構造式（１）で示される末端構造を有する場合、ＩＰＮ構造を形成する架橋アクリル樹脂を、ウレタン結合により近接した位置に存在させることができる。すなわち、架橋ウレタン樹脂を構成するウレタン樹脂鎖が末端に構造式（１）で示される有機基を含む末端構造を有している場合、当該末端構造の周囲に、架橋アクリル樹脂を構成するアクリルモノマーが侵入する空間が形成され易い。そのため、当該末端構造に含まれるウレタン結合により近接した位置に架橋アクリル樹脂を存在させることができるものと考えられる。その結果として、ＩＰＮ構造を構成する架橋アクリル樹脂による、ウレタン結合と高揮発ＣＢとの相互作用の固定化が、より強固になり、表面層の表面のより一層の高強度化を図ることができる。
【００２９】
【化１】
2020008847.tif 000003
【００３０】
Ｒは、例えば、構造式（１）で示される構造の部分の数平均分子量（Ｍｎ）を、５００以上、３５００以下、特には、５００以上、２５００以下とするような有機基であり、当該有機基は、オキシアルキレン構造を含み、環状構造を有さない。
構造式（１）の具体例としては、例えば、下記構造式（２）で示される構造が挙げられる。
【００３１】
【化２】
2020008847.tif 000004
【００３２】
構造式（２）中、ｍ、及びｎは、各々独立に１以上の、構造式（２）で示される構造の数平均分子量を５００以上、３５００以下とする整数である。
【００３３】
上記構造式（１）の構造は、以下の如き方法で導入することができる。
末端に水酸基を１個有し、且つ環状構造を有さないポリマー化合物を、前記の架橋ウレタン樹脂形成材料に加えて、加熱によりポリウレタンの末端イソシアネート基と該化合物の水酸基とを反応させ、ウレタン結合を形成する。
末端に水酸基を１個有する該ポリマー化合物の例としては、分子内にオキシアルキレン構造を有し、かつ、環状構造を含まないモノオールが挙げられる。具体例としては、例えば、三洋化成工業株式会社製の「ニューポール」（登録商標）シリーズの、ポリ（オキシアルキレン）グリコールモノエーテルが挙げられる。より具体的には、「ニューポール  ５０ＨＢ−１００」（モノオール（ポリ（オキシエチレンオキシプロピレン）グリコールモノブチルエーテル、Ｍｎ＝５１０）、「ニューポール  ＬＢ−１７１５」（モノオール（ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル、Ｍｎ＝２３９０）、「ニューポール  ５０ＨＢ−２０００」（モノオール（ポリ（オキシエチレンオキシプロピレン）グリコールモノブチルエーテル、Ｍｎ＝３２００）が挙げられる。
【００３４】
１−２−２．架橋アクリル樹脂
（１）架橋アクリル樹脂
架橋アクリル樹脂は、通常、高強度であるが、単独で用いると、硬く脆い場合がある。
従って、単独膜として電子写真用部材の表面層に用いた場合は、その脆さ故に摺擦による削れによりキズが生じやすい。また、硬いため、トナーへの負荷が大きくなりやすく、フィルミングの原因となることがある。一方で、架橋ウレタン樹脂とのＩＰＮ構造として導入される場合は、その結晶性が崩されるために、硬さと脆さが発現しにくい。
さらに、揮発分０．４％以上のカーボンブラックを含有する架橋ウレタン樹脂とのＩＰＮ構造の形成により、高温におけるウレタン基の分子運動を制限し、カーボンブラックとの相互作用を保持させることにより、高強度を付与することができる。
【００３５】
架橋アクリル樹脂は、アクリルモノマーの重合により形成される。ここでいうアクリルモノマーとは、単にアクリルモノマーだけでなく、メタクリルモノマーも意味する。即ち、架橋アクリル樹脂は、アクリルモノマーとメタクリルモノマーのいずれか一方、あるいは両方の重合により形成されるものである。
【００３６】
架橋アクリル樹脂を架橋ウレタン樹脂とのＩＰＮ構造を形成させるためには、前述のように、架橋ウレタン樹脂と揮発分が０．４％以上のカーボンブラックを含有する樹脂層に、液状のアクリルモノマーを含浸させ、これを硬化させることにより形成される。ここで用いられるアクリルモノマーの種類としては、架橋構造を形成させるために、官能基としてアクリロイル基、またはメタクリロイル基を複数個有する多官能モノマーを含む。一方で、官能基が４個以上になる場合、アクリルモノマーの粘度が著しく高くなるため、架橋ウレタン樹脂からなる樹脂層表面のへ染みこみにくく、結果として、ＩＰＮ構造を形成しにくい。従って、アクリルモノマーとしては、一分子中に含まれる、アクリロイル基とメタクリロイル基の存在数の合計が２個あるいは３個であるモノマーが好ましく、より好ましくは、２個である２官能アクリルモノマーが挙げられる。
【００３７】
上記アクリルモノマーの分子量としては、２００以上７５０以下の範囲であることが好ましい。この範囲の分子量のアクリルモノマーを用いることで、架橋ウレタン樹脂の網目構造に対して、ＩＰＮ構造を形成しやく、効果的に表面層の強度を向上させることができる。
【００３８】
前述のように、アクリルモノマーは架橋ウレタン樹脂とカーボンブラックを含有する樹脂層に含浸される。そのためには、適当な粘度を有する必要がある。即ち、高粘度では含浸しにくく、低粘度では含浸状態の制御が困難である。従って、アクリルモノマーの粘度は、２５℃において５．０ｍＰａ・ｓ以上、１４０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。
【００３９】
すなわち、上述の分子量範囲と粘度範囲を満たすアクリルモノマーを、１種類または２種以上選択し、樹脂層に含浸して、重合させることで、架橋ウレタン樹脂と架橋アクリル樹脂とのＩＰＮ構造を形成することができる。
【００４０】
アクリルモノマーの重合方法としては特に限定されず、公知の方法を用いることができる。具体的には、加熱による熱重合や紫外線照射など光重合が挙げられる。
各重合方法に対しては、公知のラジカル重合開始剤やイオン重合開始剤を用いることができる。
【００４１】
熱重合する場合の熱重合開始剤としては、例えば、３−ヒドロキシ−１，１−ジメチルブチルパーオキシネオデカノエート、α−クミルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルパーオキシネオヘプタノエート、ｔ−ブチルパーオキシビバレート、ｔ−アミルパーオキシノルマルオクトエート、ｔ−ブチルパーオキシ２−エチルヘキシルカーボネート、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジ−ｔ−アミルパーオキサイド、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレートの如き過酸化物；
２，２−アゾビスブチロニトリル、２，２−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、１，１−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］、２，２−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド］、２，２−アゾビス［Ｎ−（２−プロペニル）−２−メチルプロピオンアミド］、２，２−アゾビス（Ｎ−ブチル−２−メトキシプロピオンアミド）、ジメチル−２，２−アゾビス（イソブチレート）の如きアゾ化合物が挙げられる。
【００４２】
紫外線を照射して光重合する場合の光重合開始剤としては、例えば、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−１−｛４−［４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル］−フェニル｝−２−メチルプロパン−１−オン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オン、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニルホスフィンオキサイドが挙げられる。
【００４３】
なお、これらの重合開始剤は、単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
また、重合開始剤の配合量は、特定の樹脂を形成するための化合物（例えば、（メタ）アクリロイル基を有する化合物）全量を１００質量部としたときに、効率的に反応を進行させる観点から、０．５質量部以上１０質量部以下で使用することが好ましい。加熱のための装置や紫外線照射のための装置は、公知のものを適宜用いることができる。紫外線を照射する光源としては、例えば、ＬＥＤランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、及び、低圧水銀ランプ等を用いることができる。重合の際に必要な積算光量については、使用する化合物や重合開始剤の種類や添加量に応じて、適宜、調整することができる。
【００４４】
１−３．カーボンブラック
本態様に係るカーボンブラックとしては、揮発分が０．４％以上、好ましくは、０．６％以上のカーボンブラックを用いる。カーボンブラックの揮発分は、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ６２２１（１９８２）「ゴム用カーボンブラック試験方法」の規定に従って測定される。
カーボンブラックの揮発分は、カーボンブラックの表面に存在する官能基の量に相関するパラメータである。揮発分が大きいほどカーボンブラックの表面に存在する官能基の量が多い。カーボンブラックの表面官能基としては、通常カルボキシル基や水酸基といったものが挙げられる。したがって、カーボンブラックの揮発分が高い、すなわち表面官能基が多いほど、酸性度の高いカーボンブラックであるといえる。
【００４５】
架橋ウレタン樹脂は、ソフトセグメントとハードセグメントを有しており、ソフトセグメントは原料となるポリオールの主鎖骨格に基づくものであり、ハードセグメントは分子中のウレタン結合同士が水素結合により凝集したものである。つまり、架橋ウレタン樹脂中において、ハードセグメントには相対的に多くのウレタン結合が存在している。
【００４６】
表面層となる樹脂層の形成用の塗料中に、架橋ウレタン樹脂の原料であるポリオールおよびポリイソシアネーと、揮発分が０．４％以上であるカーボンブラックとを含有させることが好ましい。このような塗料を用いて樹脂層を形成した場合、架橋ウレタン樹脂の形成と共に、カーボンブラックがウレタン結合と水素結合を形成する。その結果、樹脂層中の架橋ウレタン樹脂は、ウレタン樹脂自体の三次元架橋構造に加えて、カーボンブラックを介した疑似的な架橋構造を有することとなり、架橋ウレタン樹脂の強度がより一層向上する。
【００４７】
また、本態様に係る表面層は、該表面層の外表面から深さ０．１μｍまでの第１の領域においては、架橋ウレタン樹脂と架橋アクリル樹脂とのＩＰＮ構造が形成されている。すなわち、架橋ウレタン樹脂の網目構造の隙間に架橋アクリル樹脂が入り込んでいる。
このことにより、架橋ウレタン樹脂のハードセグメントの分子運動性が抑制される。これは架橋アクリル樹脂の存在に伴う体積排除効果と、架橋アクリル樹脂の骨格構造と架橋ウレタン樹脂のハードセグメントとの極性差によるものと考えられる。
このため、高温環境下においても、ウレタン結合とカーボンブラックとの水素結合が壊れにくい。そのため、本態様に係る表面層は、高温環境下でも、高い強度を維持し得るものと考えられる。
揮発分が０．４％以上であるカーボンブラックとしては、市販されており、例えば、旭カーボン株式会社製の、カラー用カーボンブラックであるＳＵＮＢＬＡＣＫ（登録商標）シリーズや、三菱ケミカル株式会社製の三菱（登録商標）カラー用カーボンブラックのシリーズが挙げられる。
【００４８】
表面層中のカーボンブラックの含有量は、強度と可撓性の観点から、好ましくは表面層の樹脂成分１００質量部に対して、３質量部以上、５０質量部以下、特には、５質量部以上、３０質量部以下である。この範囲内とすることで、架橋ウレタン樹脂の優れた柔軟性と高い強度との両立をより容易に図ることができる。
表面層中のカーボンブラックの定量は、例えば、表面層から採取したサンプルを、熱重量分析（ＴＧＡ）することで行うことができる。具体的には、第一工程として採取した表面層を窒素雰囲気下で、温度５５０℃まで上昇させ加熱し、１０分間保持して樹脂成分を分解させる。第２工程として、温度４００℃まで冷却した後、空気を導入し、さらに、温度８００℃にまで上昇させて、カーボンブラックを分解させる。第一工程と第二工程での質量減少分の比率から、樹脂成分１００質量部に対するカーボンブラックの含有量を求めるができる。
【００４９】
１−４．表面層の機能
表面層が果たす機能のひとつに、現像剤担持体が、トナーに与える機械的なストレスの緩和がある。かかる機能を十分に発揮させるうえでは、表面層は柔軟であることが好ましい。そのためには、表面層の基体に対向する側の表面から外表面に向かって厚さ０．１μｍの第２の領域においては、ＩＰＮ構造が存在しないことが好ましい。あるいは、ＩＰＮ構造が存在するとしても、第１の領域におけるＩＰＮ構造と比較して架橋アクリル樹脂の侵入の程度が弱いＩＰＮ構造であることが好ましい。
したがって、表面層の第１及び第２の領域は、下記式（２）で示される関係を満たすことが好ましく、特には、式（３）で示される関係を満たすことが好ましい。ここで、Ｔ１（℃）は、第１の領域からサンプリングされる試料から測定される該架橋ウレタン樹脂に由来する熱クロマトグラムのピークトップ温度を示す。Ｔ２（℃）は、第２の領域からサンプリングされる試料から測定される該架橋ウレタン樹脂に由来する熱クロマトグラムのピークトップ温度を示す。
式（２）    Ｔ１＞Ｔ２。
式（３）  （Ｔ１−Ｔ２）＞１．０（℃）。
【００５０】
また、上記した表面層の機能をより良く発揮させるためには、表面層の厚さとしては、２．０μｍ以上、１５０．０μｍ以下とすることが好ましい。そして、かかる厚さの表面層においては、表面層の外表面から深さ１．０μｍから深さ１．１μｍでの厚さ０．１μｍの領域を第３の領域としたとき、第１の領域に隣接する当該第３の領域においては、ＩＰＮ構造が存在しないことが好ましい。あるいは、ＩＰＮ構造が存在するとしても、第１の領域におけるＩＰＮ構造と比較して架橋アクリル樹脂の侵入の程度が弱いＩＰＮ構造であることが好ましい。
【００５１】
したがって、第３の領域からサンプリングされる試料から測定される、架橋ウレタン樹脂に由来する熱クロマトグラムのピークトップ温度をＴ３（℃）としたとき、Ｔ１、Ｔ２およびＴ３は、式（４）および式（５）の関係を満たすことが好ましい。
式（４）  Ｔ１＞Ｔ３
式（５）  ｜Ｔ１−Ｔ３｜＞｜Ｔ３−Ｔ２｜
【００５２】
上記式（２）で示される関係を満たす表面層は、硬度の観点からは、以下のように規定することもできる。すなわち、表面層の外表面におけるマルテンス硬度をＨ１（Ｎ／ｍｍ２）とし、表面層の基体に対向する側の表面におけるマルテンス硬度をＨ２（Ｎ／ｍｍ２）としたとき、Ｈ１およびＨ２は、下記式（６）と式（７）を満たすことが好ましい。
式（６）  Ｈ１＞Ｈ２
式（７）  Ｈ２＜１．０（Ｎ／ｍｍ２）。
【００５３】
１−５.その他の成分
表面層は、上記したもののほか、表面層の機能を阻害しない範囲で、導電性物質や、架橋剤、可塑剤、充填剤、増量剤、加硫剤、加硫助剤、架橋助剤、酸化防止剤、老化防止剤、加工助剤、レベリング剤を含有させることができる。また、表面層に表面粗度が必要な場合は、表面層に粗さを付与するための微粒子を含有させることができる。具体的には、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂の微粒子を用いることができる。該微粒子の体積平均粒子径は１．０μｍ以上３０μｍ以下が好ましく、該微粒子によって形成される表面粗さ（十点平均粗さ）Ｒｚｊｉｓは、０．１μｍ以上２０μｍ以下が好ましい。尚、ＲｚｊｉｓはＪＩＳ  Ｂ０６０１（１９９４）に基づき測定される値である。
【００５４】
１−６．表面層の製造方法
本形態の電子写真用部材を、逐次網目形成法によって製造する場合、
導電性の基体上に、バインダー樹脂としての架橋ウレタン樹脂と、揮発分が０．４％以上のカーボンブラックと、を含む樹脂層を形成する工程と、
該樹脂層の外表面に、液状のアクリルモノマーを含浸させる工程と、
含浸されたアクリルモノマーを硬化させる工程と、
を有している。上記各工程を経ることにより、本態様に係る表面層を形成することができる。
【００５５】
樹脂層の形成方法については、特に限定されないが、液状塗料の塗工成形法が好ましい。例えば、樹脂層用の各材料を溶剤中にて分散混合して塗料化し、導電性の基体上に塗工し、乾燥固化あるいは加熱硬化することにより形成することが可能である。
溶剤としては、架橋ウレタンの原材料である、ポリオールやイソシアネート化合物に対する相溶性の観点から、極性溶媒が好ましい。例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、といったアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンといったケトン類、酢酸メチル、酢酸エチルといったエステル類等から、その他の材料との相溶性の良い溶剤を、１種あるいは２種以上混合して用いることができる。
また、塗料化する際の固形分は、溶剤の混合量により自由に調整可能であるが、カーボンブラックを均一に分散するという観点で、２０質量％以上４０質量％以下に調整することが好ましい。分散混合には、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、パールミルの如きビーズを利用した公知の分散装置が利用できる。また、塗工方法としては、浸漬塗工、リング塗工、スプレー塗工又はロールコートが利用できる。
乾燥固化あるいは加熱硬化は、ウレタン樹脂の架橋が進行するのであれば特に制限はされないが、５０℃以上の温度が好ましく、７０℃以上の温度がより好ましい。
【００５６】
次に、上記の如く形成された樹脂層に対し、液状のアクリルモノマーを含浸させる。
液状のアクリルモノマーを各種溶媒で適宜希釈した含浸処理液として含浸させることで、より表面組成の均一な表面層を形成することができる。
溶媒としては、樹脂層との親和性と、アクリルモノマーの溶解性の双方を満たす溶媒であれば自由に選択できる。例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、といったアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンといったケトン類、酢酸メチル、酢酸エチルといったエステル類等が挙げられる。また、含浸処理液には、適宜重合開始剤を混合させることができる。重合開始剤の詳細については後述する。含浸処理液の含浸方法は特に限定されないが、浸漬塗工、リング塗工、スプレー塗工又はロールコートが利用できる。
【００５７】
こうして含浸処理液で含浸処理を行った後、アクリルモノマーを重合、硬化させることにより、表面層を形成することができる。重合、硬化方法としては、特に限定されず、公知の方法を使用することができる。具体的には、熱硬化や紫外線照射などの方法が挙げられる。
【００５８】
このような工程により、樹脂層の架橋ウレタン樹脂の網目構造に対して、相互に絡み合う形で架橋アクリル樹脂が導入され、ＩＰＮ構造を形成することができる。こうして得られる表面層の膜厚は、膜強度と柔軟性の観点から、２．０μｍ以上、１５０．０μｍ以下が好ましい。
【００５９】
２．基体
導電性の基体２は、円柱状または円筒状の導電性の基体を用いることができる。基体の表面は、その外周上に設けられる中間層や表面層との接着性を向上させる目的で、公知の表面処理を施してもよく、また、接着層を設けてもよい。材質としては、以下の如き導電性の材料で構成することができる。
アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼の如き金属または合金；
クロム、又はニッケルで鍍金処理を施した鉄；
導電性を有する合成樹脂。
【００６０】
３．中間層
中間層３は、ゴム材料の成形体により形成されていることが好ましい。ゴム材料としては以下のものが挙げられる。エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ＮＢＲの水素化物、ウレタンゴム。これらは単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、特に、長期に亘って他の部材（トナー規制部材等）が当接した場合にも圧縮永久歪みを導電性の中間層に生じさせにくいシリコーンゴムが好ましい。シリコーンゴムとしては、具体的には、付加硬化型液状シリコーンゴムの硬化物が挙げられる。
【００６１】
中間層は、上記ゴム材料に電子導電性物質やイオン導電性物質のような導電性付与剤を配合して導電性の中間層とすることができる。該導電性の中間層の体積抵抗率は、好ましくは１０３Ωｃｍ以上１０１１Ωｃｍ以下、より好ましくは１０４Ωｃｍ以上１０１０Ωｃｍ以下に調整される。
【００６２】
電子導電性物質としては、例えば以下の物質が挙げられる。導電性カーボン、ゴム用カーボン、カラー（インク）用カーボンの如き導電性カーボンブラック、金属およびその金属酸化物が挙げられる。例えば、ケッチェンブラックＥＣ、アセチレンブラックの如き高導電性カーボン；ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴの如きゴム用カーボン；カーボンブラック粉末に酸化処理を施したカラー（インク）用カーボン；銅、銀、ゲルマニウムの如き金属およびその金属酸化物。この中でも、少量で導電性を制御しやすいことから導電性カーボンブラック〔導電性カーボン、ゴム用カーボン、カラー（インク）用カーボン〕が好ましい。
【００６３】
イオン導電性物質としては、例えば以下の物質が挙げられる。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、塩化リチウムの如き無機イオン導電性物質；変性脂肪族ジメチルアンモニウムエトサルフェート、ステアリルアンモニウムアセテートの如き有機イオン導電性物質。
【００６４】
これら導電性付与剤は、中間層を前記のような適切な体積抵抗率に調整するのに必要な量が用いられるが、中間層を構成するゴム材料１００質量部に対して、０．５質量部以上５０質量部以下の範囲で用いられる。
【００６５】
また、中間層には、必要に応じて更に可塑剤、充填剤、増量剤、加硫剤、加硫助剤、架橋助剤、硬化抑制剤、酸化防止剤、老化防止剤、加工助剤、の如き各種添加剤を含有させることができる。充填剤としては、シリカ、石英粉末、及び炭酸カルシウム等が挙げられる。これら任意成分は、中間層の機能を阻害しない範囲の量で配合される。
【００６６】
中間層は、現像部材に要求される弾性を有し、アスカーＣ硬度で２０度以上１００度以下が好ましく、厚みは０．３ｍｍ以上６．０ｍｍ以下が好ましい。
【００６７】
中間層用の各材料の混合は、一軸連続混練機、二軸連続混練機、二本ロール、ニーダーミキサー、トリミックス等の動的混合装置や、スタティックミキサー等の静的混合装置を用いて行うことができる。
【００６８】
基体上に中間層を形成する方法としては、特に限定されず、型成形法、押出成形法、射出成形法、塗工成形法を挙げることができる。型成形法では、例えば、先ず、円筒状の金型の両端に、金型内に軸芯体を保持するための駒を固定し、駒に注入口を形成する。次いで、金型内に軸芯体を配置し、中間層用の材料を注入口より注入した後、該材料が硬化する温度で金型を加熱し、脱型する方法を挙げることができる。押出成形法では、
例えば、クロスヘッド型押出機を用いて軸芯体と中間層の材料を共に押し出して、該材料を硬化して、軸芯体の周囲に中間層を形成する方法を挙げることができる。
【００６９】
中間層の表面は、表面層との密着性向上の為、表面研磨や、コロナ処理、フレーム処理、エキシマ処理の表面改質方法によって改質することもできる。
【００７０】
４．電子写真プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置
本態様に係る電子写真画像形成装置は、例えば、以下の構成を有する。
・静電潜像を担持するための像担持体；
・該像担持体を一次帯電するための帯電装置；
・一次帯電された該像担持体に静電潜像を形成するための露光装置；
・該静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成するための現像装置；及び
・該トナー像を転写材に転写するための転写装置。
図２は、本態様に係る電子写真画像形成装置の概略を示す断面図である。
【００７１】
図３は、図２の電子写真画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジの拡大断面図である。このプロセスカートリッジは、感光ドラムなどの像担持体２１と、帯電部材２２を具備する帯電装置と、現像部材２４を具備する現像装置と、クリーニング部材３０を具備するクリーニング装置とを内蔵している。そして、プロセスカートリッジは、図２の電子写真画像形成装置の本体に着脱可能に構成されている。
【００７２】
像担持体２１は、不図示のバイアス電源に接続された帯電部材２２によって一様に帯電（一次帯電）される。このときの像担持体２１の帯電電位は−８００Ｖ以上−４００Ｖ以下である。次に、像担持体２１は、静電潜像を書き込むための露光光２３を、不図示の露光装置により照射し、その表面に静電潜像が形成される。露光光２３には、ＬＥＤ光、レーザー光のいずれも使用することができる。露光された部分の像担持体２１の表面電位は−２００Ｖ以上−１００Ｖ以下である。
【００７３】
次に、現像部材２４によって負極性に帯電したトナーが静電潜像に付与（現像）され、像担持体２１上にトナー像が形成され、静電潜像が可視像に変換される。このとき、現像部材２４には不図示のバイアス電源によって−５００Ｖ以上−３００Ｖ以下の電圧が印加される。なお、現像部材２４は、像担持体２１と０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下のニップ幅をもって接触している。本実施形態のプロセスカートリッジにおいては、トナー規制部材である現像ブレード２６と現像部材２４との当接部に対して現像部材２４の回転の上流側に、トナー供給ローラ２５が回転可能な状態で現像部材２４に当接される。
【００７４】
像担持体２１上で現像されたトナー像は、中間転写ベルト２７に１次転写される。中間転写ベルト２７の裏面には１次転写部材２８が当接しており、１次転写部材２８に＋１００Ｖ以上＋１５００Ｖ以下の電圧を印加することで、負極性のトナー像を像担持体２１から中間転写ベルト２７に１次転写する。１次転写部材２８はローラ形状であってもブレード形状であってもよい。
【００７５】
電子写真画像形成装置がフルカラー画像形成装置である場合、上記の帯電、露光、現像、１次転写の各工程を、イエロー色、シアン色、マゼンタ色、ブラック色の各色に対して行う。そのために、図２に示す電子写真画像形成装置では、前記各色のトナーを内蔵したプロセスカートリッジが各１個、合計４個が、電子写真画像形成装置本体に対し着脱可能な状態で装着されている。そして、上記の帯電、露光、現像、１次転写の各工程は、所定の時間差をもって順次実行され、中間転写ベルト２７上に、フルカラー画像を表現するための４色のトナー像を重ね合わせた状態が作り出される。
【００７６】
中間転写ベルト２７上のトナー像は、中間転写ベルト２７の回転に伴って、２次転写部材２９と対向する位置に搬送される。中間転写ベルト２７と２次転写部材２９との間には所定のタイミングで記録用紙の搬送ルート３２に沿って記録用紙が搬送されてきており、２次転写部材２９に２次転写バイアスを印加することにより、中間転写ベルト２７上のトナー像を記録用紙に転写する。このとき、２次転写部材２９に印加されるバイアス電圧は、＋１０００Ｖ以上＋４０００Ｖ以下である。２次転写部材２９によってトナー像が転写された記録用紙は、記録用紙の搬送ルート３２によって定着装置３１に搬送される。該定着装置３１にて記録用紙上のトナー像を溶融させて記録用紙上に定着させた後、記録用紙を電子写真画像形成装置の外に排出することで、プリント動作が終了する。
【００７７】
なお、像担持体２１から中間転写ベルト２７に転写されることなく像担持体２１上に残存したトナーは像担持体２１表面をクリーニングするためのクリーニング部材３０により掻き取られ、像担持体２１の表面はクリーニングされる。
【実施例】
【００７８】
以下に、現像ローラを例として、具体的な実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。電子写真用部材としての本発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではない。
【００７９】
〔実施例１〕
［１．導電性の基体の作製］
外径６ｍｍ、長さ２６４ｍｍのＳＵＳ３０４製の芯金にプライマー（商品名：ＤＹ３５−０５１、東レ・ダウコーニング株式会社製）を塗布し、温度１５０℃で２０分間加熱した。この芯金を内径１１．５ｍｍの円筒状金型内に同心となるように設置した。
中間層の材料として、下記表１に示す材料をトリミックス（商品名：ＴＸ−１５  井上製作所製）で混合した付加型シリコーンゴム組成物を温度１１５℃に加熱した金型内に注入した。材料注入後、温度１２０℃にて１０分間加熱成型し、室温まで冷却後、金型から脱型し、導電性基材の外周に厚み２．７１ｍｍの中間層が形成された弾性ローラを得た。
【００８０】
【表１】
2020008847.tif 000005
【００８１】
［表面層の形成］
表面層の形成に当たっては、まず、樹脂層を形成する。樹脂層の材料として、下記表２の表中における粗さ形成粒子以外の材料を撹拌混合した。その後、固形分濃度３０質量％になるようにメチルエチルケトン（キシダ化学株式会社製）に溶解し、混合した後、サンドミルにて均一に分散した。この混合液にメチルエチルケトンを加え固形分濃度２５質量％に調整したものに表２中の粗さ形成粒子を加え、ボールミルで攪拌分散して、樹脂層用塗料１を得た。前記弾性ローラを、この塗料中に浸漬して塗工することにより樹脂層の膜厚が約１５μｍとなるように塗布した。その後、温度１３０℃にて６０分間加熱して、塗膜を乾燥、硬化して樹脂層を形成した。
【００８２】
【表２】
2020008847.tif 000006
【００８３】
続いて、アクリルモノマーの含浸、硬化処理を下記の方法で行った。
含浸処理用の含浸処理液の材料として、下記表３に示す材料を溶解混合した。樹脂層の形成された弾性ローラを、この含浸処理液中に２秒間浸漬し処理を行い、アクリルモノマー成分を含浸させた。その後、常温で３０分間風乾を行い、９０℃で１時間乾燥して、溶剤を揮発させた。乾燥後の弾性ローラを、回転させながら、積算光量が１５０００ｍＪ／ｃｍ２となるように紫外線を照射することにより、アクリルモノマーを硬化させて、表面層を形成させた。なお、紫外線照射装置として、高圧水銀ランプ（商品名：ハンディータイプＵＶ硬化装置、マリオネットワーク社製）を用いた。
【００８４】
【表３】
2020008847.tif 000007
【００８５】
得られた現像ローラについて、以下の評価を行った。
［評価方法］
＜Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ａ１，Ａ２の測定＞
上述のマイクロサンプリング質量分析法により、現像ローラの外表面から深さ０．１μｍまでの第１の領域、表面層の裏面から表面に向けて厚さ０．１μｍの第２の領域、表面から深さ１．０μｍ以上、１．１μｍ以下の第３の領域の熱クロマトグラムを得た。得られた熱クロマトグラムから、第１の領域、第２の領域、第３の領域のそれぞれの領域における架橋ウレタン樹脂に由来する熱クロマトグラムのピークトップ温度、Ｔ１、Ｔ２，Ｔ３を求めた。また、第１の領域における架橋アクリル樹脂に由来する熱クロマトグラムのピークトップ温度Ａ１を得た。さらに、第１の領域からサンプリングされる試料が含む架橋ウレタン樹脂を分解して得られる第２の試料から測定される該架橋アクリル樹脂に由来する熱クロマトグラムのピークトップ温度Ａ２を得た。
【００８６】
なお、各領域のサンプルは、ＦＩＢ−ＳＥＭ（商品名：ＮＶｉｓｉｏｎ40、ＳＩＩナノテクノロジー（株）製）によるマイクロサンプリング法を用いて採取した。
具体的には、まず、カミソリを用いて、現像ローラの表面から基体に向けた切り込みを入れ、表面層及び中間層の断面が露出した状態のゴム片を切り出した。当該ゴム片をローラ断面部が上面になるようにSEMの資料台に設置し、当該ゴム片のローラ表面に該当する位置にサンプリングプローブを固定した。さらに、ローラ表面に該当する面から０．１μｍ内側に該当する位置にＦＩＢによる切断処理を行うことにより、第１の領域のサンプルを採取した。
第２の領域については、表面層の裏面と中間層との界面から、表面側へ１．０μｍの位置にＦＩＢによる切断処理を行った。得られた切断面に、サンプリングプローブを固定し、当該切断面から０．１μｍ内側に該当する位置にＦＩＢによる切断処理を行うことにより、第２の領域のサンプルを採取した。
また、第３の領域については、上記と同様のゴム片においてローラ表面に該当する面から１．０μｍ内側に該当する位置にＦＩＢによる切断処理を行うことで、第３の領域を露出させた。露出した面に、サンプリングプローブを固定し、露出面から、０．１μｍ内側に該当する位置にＦＩＢによる切断処理を行うことにより、第３の領域のサンプルを採取した。
いずれの切断処理においても、ＦＩＢの加速電圧は、３０ｋＶ、ビーム電流は、２７ｍＡとした。
【００８７】
＜ピリジン分解法＞
ピリジン分解法はウレタン結合を選択的に分解する方法である。架橋アクリル樹脂と架橋ウレタン樹脂とのＩＰＮ構造を有するサンプルにおいて、ピリジン分解法を行うことで、架橋ウレタンに由来する構造を除去した後の、架橋アクリル樹脂を得ることができる。得られた架橋アクリル樹脂から、ＩＰＮ構造の有無による熱クロマトグラムのピーク温度の変化をとらえることができる。ピリジン分解法は具体的には以下の方法で行う。
ミクロトームを用いて、現像ローラの表面から０．１μｍの厚さで、サンプルを切り出し、５００ｍｇ分を収集する。得られたサンプルに対して、ピリジン（和光純薬社製）と水を３：１で混合した混合液を、０．５ｍＬ加え、ステンレスジャケット付きフッ素樹脂（「テフロン」（登録商標））製密閉容器中で、１３０℃で１５時間加熱することにより分解を行う。得られた分解物を減圧処理することにより、ピリジンを除去した。こうして得られたサンプルを用いて、上述のマイクロサンプリング質量分析法を行い、Ａ２の値を得た。
【００８８】
＜マルテンス硬度測定＞
現像ローラの表面層を剥離し、得られた表面層の膜について、現像ローラの該表面であった表面側と、基材に面していた裏面側についてマルテンス硬度測定を行う。中間層を有する現像ローラの場合、表面層の剥離は、ミクロトームを用いて行う。まず、現像ローラの表面から、表面層と中間層を含むゴム片をカミソリを用いて、５ｍｍ角、厚さ２ｍｍの大きさに切り出す。このゴム片の断面をデジタルマイクロスコープ（商品名：ＶＨＸ−５０００、（株）キーエンス製）を用いて、１０００倍の倍率で観察する。これらの各断面観察像に対して、１０点ずつ表面層の膜厚を計測し、計３０点の測定データの算術平均により、表面層の厚さを算出する。ミクロトームにこのゴム片を設置し、表面層の表面側から、該表面層の厚さの長さ分内側の点で切削操作を行い、表面層の膜を採取する。
得られた表面層の膜をスライドガラスに固定し、温度２５℃、相対湿度５５％の環境において１時間エージングし、同環境でマルテンス硬度の測定を行う。測定位置は、膜表面を観察し平滑な点を選択して行う。なお、表面層に粗さ付与のための微粒子が入っている場合は、微粒子の凸部を避けて測定を行う。測定は、１サンプルあたり、２０点行い、得られた値を算術平均した値について表面側をＨ１、及び、裏面側をＨ２とする。なお、本実施例においては、株式会社フィッシャー・インストルメンツ製の、ＦＩＳＣＨＥＲＳＣＯＰＥ（登録商標）  ＨＭ２０００ＸＹｐを用いて測定を行った。測定条件としては、最大荷重０．１ｍＮで５秒保持にて行った。
【００８９】
＜カーボンブラックの揮発分測定＞
ジムロート冷却器を取り付けたフラスコに、現像ローラ１から剥離した表面層１０質量部、分解剤である、ジエタノールアミン（東京化成工業社製）を１００質量部、純水０．５質量部を加え、撹拌しながら１６０℃で２０時間加熱還流した。反応後の溶液にメチルエチルケトン２５質量部を加え、遠心分離を行う。さらに、メチルエチルケトン８０質量部で２回洗浄、遠心分離後、減圧乾燥し、表面層中に含まれるカーボンブラックを得た。こうして得られるカーボンブラックを１．５ｇ回収し、このカーボンブラックについてＪＩＳ  Ｋ６２２１（１９８２）「ゴム用カーボンブラック試験方法」の規定に従って揮発分測定を行う。具体的には、カーボンブラックをるつぼに入れ、９５０℃で７分間加熱し、風冷後に質量を測定し、減量分を算出。元の質量に対しての減量分を質量で表したものを、サンプルの揮発分とする。
【００９０】
＜耐久性評価＞
現像ローラ１を、下記カラーレーザープリンタ用のプロセスカートリッジに装着し、カラーレーザープリンタ（商品名：ＨＰ Ｃｏｌｏｒ ＬａｓｅｒＪｅｔ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ Ｍ６５２ｄｎ、ＨＰ社製）を用いて現像ローラ表面の削れによるキズの状態とフィルミング状態を評価した。評価結果を下記表６に示す。尚、評価には、上記カラーレーザープリンタ用のシアンカートリッジ（商品名：ＨＰ ６５６Ｘ Ｈｉｇｈ Ｙｉｅｌｄ Ｃｙａｎ Ｏｒｉｇｉｎａｌ ＬａｓｅｒＪｅｔ Ｔｏｎｅｒ Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ、ＨＰ社製）を使用した。評価手順は以下の通りである。
温度３０℃、相対湿度９５％の高温高湿環境下に前記シアンカートリッジを１６時間放置後、同環境下にて、印字率０．２％の低印字画像を記録用紙に連続して出力した。２０万枚の印刷が終了した後、プロセスカートリッジから、現像ローラ１を取り外し、ローラ表面をエアブローして表面にコートされているトナーを除去し、ローラ表面を目視で観察して表面の状態を下記評価基準に従って評価した。
【００９１】
評価基準
ランク「Ａ」：目視で、表面に削れによるキズが確認できない。
ランク「Ｂ」：キズが確認できるが、最も大きいキズでも長さが１ｍｍ未満。
ランク「Ｃ」：１ｍｍ以上のキズの発生が確認できる。
【００９２】
またローラ表面をレーザー顕微鏡（商品名：；ＶＫ−８７００、キーエンス社製）で、２０倍の対物レンズを用いて観察し、フィルミングの状態を下記評価基準に従って評価した。
ランク「Ａ」：ローラの全表面積に対する固着トナーの面積が５％以下。
ランク「Ｂ」：ローラの全表面積に対する固着トナーの面積が５％超〜１５％以下。
ランク「Ｃ」：ローラの全表面積に対する固着トナーの面積が１５％超。
以上の評価結果を表７に示す。
【００９３】
（実施例２、４、５、１２〜１６）
実施例１と同様の方法により、表４に示す材料での樹脂層用塗料の調製、表５に示す材料での含浸処理液の調製、さらに表６に示す通りの組み合わせで現像ローラを作製し、実施例１と同様の方法で評価した。
【００９４】
（実施例３）
含浸処理液に浸漬する時間を１０分間に変更する以外は、実施例１と同様の方法により、現像ローラを作製し、実施例１と同様の方法で評価した。
【００９５】
（実施例６）
樹脂層用塗料の粗さ形成粒子を混合する前の固形分濃度を１５質量％とすることで、樹脂層の膜厚を２μｍに変更する以外は、実施例１と同様の方法により、現像ローラを作製し、実施例１と同様の方法で評価を行った。
【００９６】
（実施例７）
樹脂層用塗料の粗さ形成粒子を混合する前の固形分濃度を４０質量％とすることで、樹脂層の膜厚を１５０μｍに変更する以外は、実施例１と同様の方法により、現像ローラを作製し、実施例１と同様の方法で評価を行った。
【００９７】
（実施例８）
樹脂層用塗料の粗さ形成粒子を混合する前の固形分濃度を１３質量％とすることで、樹脂層の膜厚を１．４μｍに変更する以外は、実施例１と同様の方法により、現像ローラを作製し、実施例１と同様の方法で評価を行った。
【００９８】
（実施例９）
樹脂層用塗料の粗さ形成粒子を混合する前の固形分濃度を４２質量％とすることで、樹脂層の膜厚を１６０μｍに変更する以外は、実施例１と同様の方法により、現像ローラを作製し、実施例１と同様の方法で評価を行った。
【００９９】
（実施例１０、１１）
含浸処理液に浸漬する時間を１分間または３分間に変更する以外は、実施例１と同様の方法により、現像ローラを作製し、実施例１と同様の方法で評価を行った。
【０１００】
（比較例１、４、６）
アクリルモノマーの含浸と硬化処理を行わない以外は、実施例１と同様の方法により、表４に示す材料で、樹脂層用塗料を調製し、現像ローラを作製し、実施例１と同様の方法で評価を行った。
【０１０１】
（比較例２、３）
実施例１と同様の方法により、表４に示す材料での樹脂層用塗料の調製、表５に示す材料での含浸処理液の調製、さらに表６に示す通りの組み合わせで現像ローラを作製し、実施例１と同様の方法で評価を行った。
【０１０２】
（比較例５）
１００ｍＬの反応フラスコに、アクリレート変性シリコーンオイル（商品名：Ｘ−２２−１７４ＤＸ、信越化学工業社製）１．６６ｇ（０．３６ｍｍｏｌ）と、２−（パーフルオロヘキシル）エチルアクリレート（商品名：Ｒ−１６２０、ダイキン工業社製、）５．６１ｇ（１３ｍｍｏｌ）と、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（東京化成工業社製）１．６９ｇ（１３ｍｍｏｌ）と、メタクリル酸メチル（純正化学工業社製）７．３７ｇ（７３．６４ｍｍｏｌ）と、ジメチル１，１’−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボキシレート）（商品名：ＶＥ−７３、富士フイルム和光純薬社製）１．２４ｇ（４ｍｍｏｌ）と、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）７５ｇとを混合し、撹拌しながら５分間窒素によるバブリングを行った。その後、内液の温度７５℃にて７時間重合させて共重合体を生成させた。
次いで、この反応フラスコに２−イソシアナトエチルメタクリレート（商品名：カレンズＭＯＩ、昭和電工社製）２．０２ｇ（１３ｍｍｏｌ）とビスマストリス（２−エチルヘキサノエート）（富士フイルム和光純薬社製）０．００１ｇとを加えた後、内液の温度７５℃にて１０時間撹拌することにより、上記共重合体におけるメタクリル酸２−ヒドロキシエチルに基づく重合単位の水酸基と２−イソシアナトエチルメタクリレートのイソシアネート基とを反応させ、光重合性ポリマーＡを含む溶液を得た。
この溶液を含浸処理剤の材料として用いた以外は、実施例１と同様の方法により、表４に示す材料で樹脂層用塗料を、表５に示す材料で含浸処理液を作成し、さらに表６に示す通りの組み合わせで現像ローラを作成した。得られた現像ローラについては、実施例１と同様の方法で評価した。評価結果を表７に示す。
【０１０３】
【表４】
2020008847.tif 000008
【０１０４】
※表中の数字は各材料の配合量を質量部で表すものである。
※表中に記載される材料はそれぞれ以下のものである。
・「ＰＴＧＬ１０００」：商品名；保土谷化学工業社製  ポリオール。
・「ＰＴＭＧ１０００」：商品名；三菱ケミカル社製  ポリオール。
・「ＰＴＭＧ６５０」：商品名；三菱ケミカル社製  ポリオール。
・１，４−ブタンジオール：三菱ケミカル社製  ジオール；
・「ＭＲ−４００」（「ミリオネートＭＲ−４００」；商品名；東ソー社製  イソシアネート化合物（ポリメリックＭＤＩ）。
・「ＭＥ−８１１５ＬＰ」（「レザミンＭＥ−８１１５ＬＰ」）；商品名；大日精化工業社製  熱可塑ポリウレタン。
・「ＳＵＮＢＬＡＣＫ  Ｘ１５」（商品名；旭カーボン社製  カーボンブラック（揮発分：２．１％）。
・「＃５」：（商品名；三菱ケミカル社製  カーボンブラック（揮発分：０．４％））。
・「＃４０００」：（商品名；三菱ケミカル社製  カーボンブラック（揮発分：０．３％））。
・「５０ＨＢ−１００」（ニューポール  ５０ＨＢ−１００）：商品名；三洋化成工業社製  モノオール（ポリ（オキシエチレンオキシプロピレン）グリコールモノブチルエーテル、分子量Ｍｎ＝５１０）。
・「ＬＢ−１７１５」（ニューポール  ＬＢ−１７１５）：商品名；三洋化成工業製  モノオール（ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル、分子量Ｍｎ＝２３９０）。
・「５０ＨＢ−２０００」（「ニューポール  ５０ＨＢ−２０００」）：商品名；三洋化成工業社製  モノオール（ポリ（オキシエチレンオキシプロピレン）グリコールモノブチルエーテル、分子量Ｍｎ＝３２００）。
・「ＵＣＮ−５１５０」（「ダイミックビーズＵＣＮ−５１５０」）：商品名；大日精化工業社製  架橋ウレタン樹脂粒子。
・「ＭＸ−１５０」（ケミスノーＭＸ−１５０）：商品名；綜研化学社製  架橋アクリル粒子。
・「ＬＣＢ−１９」：商品名；三菱ケミカル社製  鎖状アクリル樹脂。
【０１０５】
【表５】
2020008847.tif 000009
【０１０６】
※表中の数字は各材料の配合量を質量部で表すものである。
※表中に記載される材料はそれぞれ以下のものである。
・「ＥＢＥＣＲＹＬ１４５」：商品名；ダイセル・オルネクス社製、２官能アクリルモノマー；ＰＯ変性ネオペンチルグリコールジアクリレート（分子量３２８）。
・「ＮＫエステル９Ｇ」：商品名；新中村化学工業社製、２官能アクリルモノマー；ポリエチレングリコール＃400ジメタクリレート（分子量５３６）。
・「ＮＫエステル１４Ｇ」：商品名；新中村化学工業社製、２官能アクリルモノマー；ポリエチレングリコール＃600ジメタクリレート（分子量７３６）。
・ペンタエリスリトール  トリアクリレート：新中村化学工業社製、３官能アクリルモノマー（分子量２９８）。
・光重合性ポリマーＡ溶液（２０質量％溶液）：光重合性アクリルポリマー。
・「ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４」：商品名；ＢＡＳＦ社製、光重合開始剤（１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン）。
・「ＩＲＧＡＣＵＲＥ１２７」：商品名；ＢＡＳＦ社製、光重合開始剤（２−ヒロドキシ−１−｛４−［４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル］フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オン）。
【０１０７】
【表６】
2020008847.tif 000010
【０１０８】
【表７】
2020008847.tif 000011
【０１０９】
〔評価結果の考察〕
実施例１〜１６の電子写真用部材は、いずれも、表面層としての単層の弾性層を有している。表面層には、バインダー樹脂と、バインダー樹脂中に分散されたカーボンブラックとを含み、バインダー樹脂は、架橋ウレタン樹脂および架橋アクリル樹脂を含んでいる。さらに、実施例１〜１６の電子写真用部材はいずれもＡ１＞Ａ２の条件を満たしている。表面層の外表面から深さ０．１μｍまでの第１の領域において、架橋ウレタン樹脂と架橋アクリル樹脂とがＩＰＮ構造を構成していることが確認できる。加えて、カーボンブラックの揮発分がいずれも０．４％以上であることにより、高温環境における極めて多数枚の印刷による耐久評価においても、削れによるキズの発生とフィルミングが抑えられている。
【０１１０】
実施例３がＴ１＝Ｔ２であるのに対し、実施例１は、Ｔ１＞Ｔ２であるため、削れによるキズとフィルミングがより高いレベルで抑制されている。
実施例４と実施例５を比較すると、実施例４は（Ｔ１−Ｔ２）＞１．０（℃）であることにより、削れによるキズを効果的に抑制できている。
実施例８、実施例９と実施例１、６〜７を比較すると、実施例１、６〜７は、表面層の膜厚が２．０μｍ以上１５０．０μｍ以下であることにより、膜の強度と柔軟性のバランスが良く、削れによるキズとフィルミングが高いレベルで抑制されている。実施例１０と実施例１１を比較すると、実施例１０はＴ１＞Ｔ３であり、かつ、｜Ｔ１−Ｔ３｜＞｜Ｔ３−Ｔ２｜を満たすため、削れによるキズとフィルミングが高いレベルで抑制されている。実施例３、１３と実施例１、１２を比較すると、実施例１、１２はＨ１＞Ｈ２であり、かつ、Ｈ２＜１．０（Ｎ／ｍｍ２）であることから、削れによるキズとフィルミングが高いレベルで抑制されている。
また、実施例１と実施例１６との対比から、架橋ウレタン樹脂の末端に構造式（２）で示される部分構造を有する実施例１に係る現像ローラは、当該部分構造を有さない実施例１６に係る現像ローラよりも、より一層のキズ防止効果を奏するものとなっていることが分かる。
【０１１１】
一方、比較例１は鎖状アクリル樹脂が含有されているが、架橋アクリル樹脂と架橋ウレタン樹脂とのＩＰＮ構造を含んでおらず、キズの発生が見られる。
比較例２では樹脂層として熱可塑ウレタン樹脂が含まれているが架橋ウレタン樹脂が使われておらず、キズが発生している。また、フィルミングも確認された。
比較例３においては、カーボンブラックの揮発分が低いため、削れによるキズが発生している。
比較例４においては、低分子量ジオールを用いて高架橋なウレタン樹脂を作成しているが、可撓性が低くなり、削れによるキズが発生しているとともに、高硬度化によるトナーへの負荷の上昇で、フィルミングの発生も見られる。
比較例５においては、光重合性ポリマーＡの大部分が樹脂層中に含浸せず、表面に露出しているため、表面のマイクロサンプリング質量分析法において、架橋ウレタン樹脂由来の成分が確認できなかった。従って、最表面において架橋アクリル樹脂と架橋ウレタン樹脂の相互侵入高分子網目構造を形成しておらず、このため、削れによるキズやフィルミングが発生している。
比較例６では、樹脂層に架橋アクリル粒子を含んではいるが、樹脂層の外表面に、液状のアクリルモノマーを含浸させる工程と、含浸されたアクリルモノマーを硬化させる工程を行っていない。このため、架橋アクリル樹脂と架橋ウレタン樹脂のＩＰＮ構造を形成していないため、削れによるキズの発生が見られる。
【符号の説明】
【０１１２】
１：表面層
２：軸芯体
３：中間層
２１：像担持体
２２：帯電部材
２３：露光光
２４：現像部材
２５：トナー供給ローラ
２６：現像ブレード
２７：中間転写ベルト
２８：１次転写部材
２９：２次転写部材
３０：クリーニング部材
３１：定着装置
３２：記録用紙の搬送ルート
４１：第１の領域
４２：第２の領域
４３：第３の領域
４４：表面層
４５：導電性の基体
【図１】
2020008847.tif 000013
【図２】
2020008847.tif 000014
【図３】
2020008847.tif 000015
【図４】
2020008847.tif 000016
【図５】
2020008847.tif 000017