(57)【要約】【課題】長期間又は連続複数枚の使用に対しても安定した帯電特性を得られる帯電ローラを提供する。【解決手段】導電性支持体上に導電性弾性層、その外周に形成された保護層及びその外周に最外層を有しており、該最外層はＳｉ原子と化学結合しているＣ原子を含むＳｉＮｘ膜を含む。そして、該ＳｉＮｘ膜はＳｉ原子と化学結合を形成しているＮ原子のＳｉ原子に対する存在比（N／Ｓｉ）が０．２０以上１．００以下であり、Ｓｉ原子と化学結合を形成しているＣ原子のＳｉ原子に対する存在比（Ｃ／Ｓｉ）が、０．３０以上１．５０以下である。なお、本発明の帯電ローラを搭載した帯電装置は、市場で使用され、表面にトナー、外添剤及び紙粉の如き汚れが付着した帯電ローラを簡易な再生方法で再使用可能にすることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体、該導電性支持体上に形成された弾性層、該弾性層の外周に形成された保護層、及び、該保護層の外周に形成された最外層を有する帯電部材であって、
該最外層は、ケイ素(Ｓｉ)原子と化学結合している炭素（Ｃ）原子を含む窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）膜を含み、
該ＳｉＮｘ膜は、Ｓｉ原子と化学結合を形成している窒素（Ｎ）原子のＳｉ原子に対する存在比（Ｎ／Ｓｉ）が０．２０以上１．００以下であり、かつ、Ｓｉ原子と化学結合を形成しているＣ原子のＳｉ原子に対する存在比（Ｃ／Ｓｉ）が０．３０以上１．５０以下である
ことを特徴とする帯電部材。
【請求項２】
前記帯電部材の最外層の膜厚が、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】
前記最外層が、プラズマＣＶＤ法により作成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の帯電部材。
【請求項４】
前記保護層が、熱硬化性樹脂を含有してなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の帯電部材。
【請求項５】
少なくとも帯電部材と被帯電部材とが一体化されてなり、電子写真画像形成装置の本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、該帯電部材が請求項１乃至４のいずれかに記載の帯電部材であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
少なくともプロセスカートリッジと、露光手段と、現像手段とを有する電子写真画像形成装置であって、該プロセスカートリッジが請求項５のプロセスカートリッジ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】
本発明は、複写機、レーザープリンタの如き、電子写真プロセスを採用した画像形成装置（以下、「電子写真画像形成装置」という）に搭載される帯電部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真方式を用いたレーザープリンタにおいては、その内部には画像形成部が設置されており、画像は、帯電、潜像形成、現像、転写、定着のプロセスを経て形成される。画像形成部は、電子写真感光体を備えており、かつクリーニング部、帯電部、潜像形成部、現像部及び転写部からなる。この画像形成部で形成された感光体上のトナー画像は、転写部で記録材に転写され、搬送された後、定着部にて加熱・加圧され、定着された記録画像として排出される。また、カラー画像の形成可能なプリンタとして、前記画像形成部を複数個備え、複数色の画像を重ね合わせてカラー画像として排出されるカラープリンタが知られている。
【０００３】
近年、プリンタの如き電子写真画像形成装置は高画質化が進んでいる。それに伴い感光体上に電荷を付与する帯電プロセスにおいては、高画質化、かつプリンタの小型化をしやすい帯電装置としてローラ帯電方式が実用化されている。中でも帯電部材にとして導電性の弾性ローラを用いた帯電装置が、帯電の安定性という点で好ましく、広く用いられている。このような帯電装置では、導電性の弾性ローラを被帯電体である感光体に加圧当接させ、ローラに電圧を印加することによって起きるローラと感光体間のに起きる微小放電により感光体へ帯電させるのが一般的である。
【０００４】
しかしながら、当接時には、弾性ローラに含まれる低分子量物質が染み出しやすく、感光体へ付着し、得られる画像に悪影響を与える場合がある。そのため一般的には弾性ローラには架橋性樹脂被覆層のような表面層が形成され、これにより弾性ローラ内部からの低分子量物質の染み出しを防ぐ対策がとられている。架橋性樹脂被覆層の形成方法は、樹脂成分を有機溶剤の如き媒体に分散混合し、塗料を作成した後、公知の塗工方法を用いて、ローラ表面に塗布される。その後、加熱乾燥させて被膜を形成するのが一般的である。公知の塗工方法として、ディッピング塗工、スプレー塗工、ロール塗工の如き方法が挙げられる。
【０００５】
また、近年ではプリンタの如き電子写真画像形成装置は高寿命化も進んでいる。それに伴い帯電部材としての弾性ローラ（以下、「帯電ローラ」という）にも更なる耐久性が要求されている。前述したように、帯電ローラは感光体に加圧当接された状態で使用されるのが一般的である。そのためクリーニング部を擦り抜け感光体上に残留しているトナーの外添剤や紙粉の如き汚れが帯電ローラ表面に付着し、帯電性能に悪影響を与える場合がある。
【０００６】
そこで、表面層を有する帯電ローラは、高耐久性を満たすために、その表面層に離型性・撥水性を有するフッ素樹脂の如き材料を用いることが提案されている（特許文献１）。
【０００７】
さらに、近年ではプリンタの如き電子写真画像形成装置は地球環境に優しい設計であることが望まれている。それに伴い帯電部材としての弾性ローラも使用後は、簡易な再生方法で再使用（リユース）ができる部材であることが望まれている。例えば、連続複数枚の画像出力を行ったローラ表面には、トナー、外添剤、紙粉、及び、放電生成物の如き汚れが付着している。付着した汚れは容易に除去できるように部材表面を設計することが望まれている。
【０００８】
架橋性樹脂被覆層の形成に、上記従来例のような離型性・撥水性を有するフッ素樹脂の如き材料を含有した塗料を用いた際に、塗工ムラが発生する場合があった。また、離型性・撥水性を有する材料において、より離型性・撥水性の機能を高めるためにはフッ素の如き原子の組成比率を大きくする必要がある。しかしながら、フッ素の如き原子の組成比率を大きくすると離型性・撥水性は向上するが、裏を返せば、他の基材との濡れ性が低下することになる。したがって、フッ素の如き原子の組成比率を大きくした材料を表面層のコーティング用塗料に用いると、塗工ムラの発生頻度が多くなる傾向にある。そのため、ローラ表面の離型性・撥水性向上と均一塗工とはトレードオフの関係にあり両立させるのは困難である。
【０００９】
また、従来例のような帯電ローラの再生方法（特には表面の汚れを洗浄する方法）として、エアーブロー、乾拭き、水拭き、アルコール拭きの如き簡易な方法を用いた際に、帯電ローラ表面の汚れが十分に除去できない場合があった。そのため帯電ローラを簡易な方法で再使用できるように、帯電ローラ表面は更なる離型性の向上が必要である。
【００１０】
感光体表面の帯電処理は、帯電部材としての弾性ローラに電圧を印加することによって発生した放電によって行われている。そのため弾性ローラ表面は放電によって、劣化したり、放電生成物が付着したりして、機能が低下してしまう場合がある。
【００１１】
前述したように、電子写真画像形成装置に搭載される帯電装置は、高画質化、高寿命化、及び環境配慮設計に適応する上で、それらは解決しなければならない課題である。
【特許文献１】特登録０２９６４８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明の課題は、上記課題を解決し、優れた特性を有する高画質化、高寿命化、及び環境配慮に適応した帯電部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討し、帯電部材の表面を特定材料で形成することにより解決できることを見出し、ついに本発明に至った。
【００１４】
すなわち、本発明は、導電性支持体、該導電性支持体上に形成された弾性層、該弾性層の外周に形成された保護層、及び、該保護層の外周に形成された最外層を有する帯電部材であって、該最外層は、ケイ素(Ｓｉ)原子と化学結合している炭素（Ｃ）原子を含む窒化ケイ素(ＳｉＮｘ）膜を含み、該ＳｉＮｘ膜は、Ｓｉ原子と化学結合を形成している窒素（Ｎ）原子のＳｉ原子に対する存在比（Ｎ／Ｓｉ）が０．２０以上１．００以下であり、かつ、Ｓｉ原子と化学結合を形成しているＣ原子のＳｉ原子に対する存在比（Ｃ／Ｓｉ）が０．３０以上１．５０以下であることを特徴とする帯電部材である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の帯電部材は、離型性・撥水性に優れた最外層を有するので、長期間又は連続複数枚の使用に対しても安定した帯電特性を得られる。また、該帯電部材は撥水性に優れた材料で均一に被覆形成されているので、離型性・撥水性向上と膜の均一性が両立している。
【００１６】
本発明の帯電部材は、上記した特性を有しているので、市場で使用され、表面にトナー、外添剤及び紙粉の如き汚れが付着したものを簡易な再生方法で再使用可能にすることができる。
【００１７】
したがって、本発明の帯電部材を搭載した電子写真画像形成装置では、更なる高画質化、高寿命化、及び環境配慮に適応したものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明における帯電部材（帯電ローラ）を搭載した電子写真画像形成装置の一例を、断面図で図１に示す。
【００１９】
像担持体である感光体ドラム４は矢印の方向に回転しながら、帯電ローラ５によって一次帯電され、次に露光手段により露光１１が照射され静電潜像が形成される。
【００２０】
トナー供給ローラ１４によって、現像手段である現像ローラ６表面にトナーが供給され、次いで弾性規制ブレード１３により現像ローラ６上でトナーは薄層にされ、薄層になったトナーは感光体ドラム４の表面と接触して、静電潜像をトナー像として現像する。
【００２１】
該トナー像は、転写部材である転写ローラ８と感光体ドラム４の間の転写部において、感光体ドラム４から被転写部材である印刷メディア７に転写され、その後、定着部９で熱と圧力により定着され、永久画像となる。帯電前露光装置１２によって感光体ドラム４に残った帯電に露光し、感光体ドラム４の電位がアース電位に戻る。転写されなかった感光体ドラム４表面に残った転写残トナーは、クリーニングブレード１０で回収される。
【００２２】
現像ローラ６、帯電ローラ５及び転写ローラ８のそれぞれには画像形成装置の電源１８、１９又は２０から、それぞれ電圧が印加されている。
【００２３】
ここで、帯電ローラ５には、電源１９から直流電圧のみ、又は直流電圧に交流電圧を重畳した振動電界が印加される。直流電圧のみを印加する場合（以下、ＤＣ帯電方式と称す）は、印加する直流電圧の絶対値は、空気の放電開始電圧と被帯電体表面（感光体表面）の一次帯電電位との和とすることが好ましい。通常空気の放電開始電圧は５００Ｖ乃至７００Ｖ程度、感光体表面の一次帯電電位は３００Ｖ乃至８００Ｖ程度なので、具体的な一次帯電電圧としては８００Ｖ乃至１５００Ｖとすることが好ましい。また、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電界を印加する場合（以下、ＡＣ帯電方式と称す）は、例えば、直流電圧と、空気の放電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有する交流電圧との重畳電圧を印加するのが好ましい。なお、直流電圧の絶対値としては、感光体表面の一次帯電電位（３００Ｖ乃至８００Ｖ程度）に設定することが好ましい。
【００２４】
また、カラー画像形成装置とする場合は、感光体ドラム、現像ローラ、転写ローラ、帯電ローラ、弾性規制ブレード、露光、トナー容器の如きをユニット化し、それぞれ４色分（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）用意して、直列に配置することもできる。
【００２５】
＜１＞帯電部材
本発明の帯電部材である帯電ローラの具体的な構成を図２に示す。なお、（ａ）は、帯電ローラの横断面を示し、（ｂ）は、縦断面を示したものである。
【００２６】
本発明の帯電ローラは、導電性支持体１、その外周に形成された導電性弾性層２、該導電性弾性層２の外周を被覆する保護層３、さらにその外周を被覆する最外層３ａを有する構成である。以下、特に断らない限り、導電性支持体と導電性弾性層を合わせて「導電性基層ローラ」と称する。
【００２７】
本発明で使用する導電性支持体１は、炭素鋼合金表面に５μｍ程度の厚さのニッケルメッキを施した円柱である。導電性支持体を構成する他の材料として、以下のものが挙げられる。鉄、アルミニウム、チタン、銅及びニッケルの如き金属；これらの金属を含むステンレス、ジュラルミン、真鍮及び青銅の如き合金；カーボンブラックや炭素繊維をプラスチックで固めた複合材料。剛直で導電性を示す公知の材料を使用することもできる。また、形状としては円柱形状の他に、中心部分を空洞とした円筒形状とすることもできる。
【００２８】
本発明では、上記導電性支持体１の外周に導電性弾性層２を成形する。導電性弾性層２は、導電剤と高分子弾性体とを混合して成形される。高分子弾性体としては、以下のものが挙げられる。エピクロルヒドリンゴム、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ＳＢＳ（スチレン・ブタジエン・スチレン−ブロックコポリマー）、ＳＥＢＳ（スチレン・エチレンブチレン・スチレン−ブロックコポリマー）の如き熱可塑性エラストマー。高分子弾性体としては、特にエピクロルヒドリンゴムが好適に用いられる。エピクロルヒドリンゴムは、ポリマー自体が中抵抗領域の導電性を有し、導電剤の添加量が少なくても良好な導電性を発揮することができる。また、位置による電気抵抗のバラツキも小さくすることが出来るので、高分子弾性体として好適に用いられる。なお、エピクロルヒドリンゴムとして、以下のものが挙げられる。エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル共重合体及びエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体。この中でも安定した中抵抗領域の導電性を示すことから、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体が特に好適である。エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体は、重合度や組成比を任意に調整することで導電性や加工性を制御できる。
【００２９】
高分子弾性体としてエピクロルヒドリンゴムを主成分としたとき、必要に応じてその他の一般的なゴム及びエラストマーを含有してもよい。その他の一般的なゴム及びエラストマーとしては、以下のものが使用可能である。ＥＰＭ（エチレン・プロピレンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、クロロプレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム。また、ＳＢＳ（スチレン・ブタジエン・スチレン−ブロックコポリマー）、ＳＥＢＳ（スチレン・エチレンブチレン・スチレン−ブロックコポリマー）の如き熱可塑性エラストマーを含有してもよい。なお、これら一般的なゴム及びエラストマーを含有する場合、その含有量は、高分子弾性体全量に対し１質量％乃至５０質量％であるのが好ましい。
【００３０】
導電剤としては、イオン導電剤又は電子導電剤を用いることができる。導電性弾性層の電気抵抗率のムラを小さくするという目的により、イオン導電剤を含有することが好ましい。イオン導電剤が高分子弾性体の中に均一に分散し、導電性弾性体の電気抵抗を均一化することにより、帯電ローラを直流電圧のみの印加で使用したときでも均一な帯電を得ることができる。
【００３１】
イオン導電剤としては、イオン導電性を示すイオン導電剤であれば特に限定されるものではない。イオン導電剤として、以下のものが挙げられる。過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カルシウムの如き無機イオン物質；ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、トリオクチルプロピルアンモニウムブロミド、変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウムエトサルフェートの如き陽イオン性界面活性剤；ラウリルベタイン、ステアリルベタイン、ジメチルアルキルラウリルベタインの如き両性イオン界面活性剤；過塩素酸テトラエチルアンモニウム、過塩素酸テトラブチルアンモニウム、過塩素酸トリメチルオクタデシルアンモニウムの如き過塩素酸第四級アンモニウム塩；トリフルオロメタンスルホン酸リチウムの如き有機酸リチウム塩。これらを単独で、また２種類以上組み合わせて用いることができる。イオン導電剤の中でも、環境変化に対して抵抗が安定なことから特に過塩素酸４級アンモニウム塩が好適に用いられる。
【００３２】
電子導電剤としては、電子導電性を示す電子導電剤であれば特に限定されるものではない。電子導電剤として、以下のものが挙げられる。アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀の如き金属系の粉体や繊維；酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛の如き金属酸化物；適当な粒子の表面を酸化スズ、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、銅、クロム、コバルト、鉄、白金、又は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粉体；ファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）系カーボン、ピッチ系カーボンの如きカーボン粉。
【００３３】
なお、ファーネスブラックとして、以下のものが挙げられる。ＳＡＦ−ＨＳ、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ−ＨＳ、ＩＳＡＦ、ＩＳＡＦ−ＬＳ、Ｉ−ＩＳＡＦ−ＨＳ、ＨＡＦ−ＨＳ、ＨＡＦ、ＨＡＦ−ＬＳ、Ｔ−ＨＳ、Ｔ−ＮＳ、ＭＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ−ＨＳ−ＨＭ、ＳＲＦ−ＬＭ、ＥＣＦ、ＦＥＦ−ＨＳ。サーマルブラックとしては、ＦＴ、ＭＴがある。
【００３４】
また、これら導電剤を単独で、また２種以上組み合わせて用いることができる。
【００３５】
本発明の導電性弾性層に配合する導電剤の配合量として、導電性弾性層の体積抵抗率が、低温低湿環境、常温常湿環境及び高温高湿環境のいずれにおいても、中抵抗領域（体積抵抗率が１×１０4Ω・ｃｍ乃至１×１０8Ω・ｃｍ）になるようにすることが好ましい。なお、それそれの環境は、低温低湿環境（１５℃／１０％ＲＨ）、常温常湿環境（２３℃／５０％ＲＨ）、高温高湿環境（３０℃／８０％ＲＨ）である。
【００３６】
導電性弾性体の体積抵抗率は、厚さ１ｍｍのシートに成型した後、両面に金属を蒸着して電極とガード電極とを作製し、微小電流計を用いて２００Ｖの電圧を印加して３０秒後の電流を測定し、膜厚と電極面積とから計算して求める。なお、市販の微小電流計としては、株式会社アドバンテスト製のＡＤＶＡＮＴＥＳＴ  Ｒ８３４０Ａ  ＵＬＴＲＡ  ＨＩＧＨ  ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ  ＭＥＴＥＲ（商品名）がある。
【００３７】
導電性弾性体の体積抵抗率を上記の数値範囲とすることにより、被帯電部材である感光体にピンホールがあった場合にも大電流がピンホールに一気に集中することが避けられる。
【００３８】
この他にも導電性弾性体には必要に応じて、可塑剤、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、分散剤及び離型剤の如き配合剤を加えることもできる。
【００３９】
導電性弾性体の成形方法としては、上記の導電性弾性体の原料を密閉型ミキサーで混合して、例えば、押出し成形、射出成形、圧縮成形の如き公知の方法により成型するのが好ましい。また、導電性弾性層は、導電性支持体の上に成形してもよいし、予めチューブ形状に成形した導電性弾性層を導電性支持体上に被覆形成させてもよい。なお、導電性弾性層の作製後に表面を研磨して形状を整えることも好ましい。
【００４０】
導電性弾性層の形状は、帯電ローラ５と感光体ドラム４との均一性密着性を確保するために中央部を一番太く、両端部に行くほど細くなるクラウン形状に形成することが好ましい。一般に使用されている帯電ローラ５が、支持体の両端部に所定の押圧力を与えて感光体ドラム４と当接されている。そのため、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５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。
【００４１】
また、ローラ回転時の当接ニップ幅が均一となるために、導電性基層ローラの外径振れは小さい方が好ましい。
【００４２】
導電性基層ローラの外径の測定には非接触式レーザー測長器を用いることができる。非接触式レーザー測長器としては、例えば、株式会社キーエンス製のレーザスキャンタイプの寸法／外径測定器「LS−５０００」（商品名）がある。
【００４３】
上記レーザスキャンタイプの寸法／外径測定器を用いた外径振れの測定方法を図５に示す。図５（ａ）は当該測定器に測定対象である導電性基層ローラ４９及び基準ローラ５０を載置した状態の斜視図、図５（ｂ）はその側面図である。５１はレーザー発光部、５２はレーザー発光部５１から出射されたレーザー光５３（斜線部）の受光部である。先ず、測定器に基準ローラ５０をその軸とレーザー光５３とが直交するように載置する。次いで、測定対象としての導電性基層ローラ４９を基準ローラ５０の軸線と平行になるように測定器に載置する。この状態で基準ローラ５０と導電性基層ローラ４９との間を透過してきたレーザー光の幅５４を測定する。得られた測定値を導電性基層ローラ４９の中心軸と導電性基準ローラ５０の表面との距離から差し引くことによって導電性基層ローラ４９の一つの測定断面における半径を求める。導電性基層ローラ４９を１°ずつ回転させて上記と同じ操作を行うことによって、一つの測定断面における導電性基層ローラ４９の１周分の半径を求める。得られた半径の値の最大値と最小値の差が、当該測定断面における半径の振れである。次に、導電性基層ローラ４９と測定器とを矢印５５の方向に相対的に所定の量、例えば、１ｃｍ移動させ、他の測定断面における導電性基層ローラ４９の１周分の半径を測定し、当該他の測定断面における半径の振れを算出する。この操作を繰り返して導電性基層ローラ４９の軸に沿う方向の複数の測定断面における半径の振れを算出する。本発明においては、半径の振れが最も大きかった測定断面における半径の振れをその導電性基層ローラの外径振れと定義する。
【００４４】
また、導電性基層ローラの直径は、レーザーが導電性基層ローラ４９によって遮られた幅として測定される。そして、導電性基層ローラを１°回転させるごとに直径を測定し、一つの測定断面における導電性基層ローラ４９の１周分の直径を求める。得られた測定値の最大値と最小値の平均値を導電性基層ローラの当該測定断面における直径（平均直径）とする。ストレートな円柱ないしは円筒形状の導電性基層ローラの場合、導電性基層ローラと測定器とを相対的に所定の量、例えば、１ｃｍ移動させ、他の測定断面における平均直径を求める。そして、各測定断面における平均直径の平均値を、その導電性基層ローラの直径とみなす。
【００４５】
また、クラウン形状を有する導電性基層ローラにおけるクラウン量は、軸方向２５０ｍｍ程度の場合、軸方向中央部の平均直径Ｄ１と、軸方向中央部から９０ｍｍ端部側の部分の平均直径Ｄ２、Ｄ３の値２つの平均との差｛Ｄ１−（Ｄ２＋Ｄ３）／２｝と定義する。
【００４６】
導電性基層ローラの外径振れの好ましい値は、ストレートな円筒又は円柱状の導電性基層ローラの場合、直径の０．５％以下、より好ましくは０．２５％以下である。例えば、導電性基層ローラの直径が１２ｍｍ程度である場合、外径振れの値は具体的には６０μｍ以下が好ましく、より好ましくは３０μｍ以下である。
【００４７】
また、導電性基層ローラのクラウン量は、帯電ローラと電子写真感光体との間に形成されるニップの幅が均一になるように決める。好ましくは導電性基層ローラ直径の５．０％以下が好ましい。具体的には直径１２ｍｍ程度の場合、６００μｍ以下が好ましい。
【００４８】
導電性弾性体の硬度は、マイクロ硬度で、３０度以上７０度以下が好ましく、より好ましくは、４０度以上６０度以下である。マイクロ硬度を上記の数値範囲内とすることにより、当接圧力が過度に大きくなることを避けることができる。また、帯電ローラと感光体とを静止状態で長期にわたり当接放置された際にも、帯電ローラの当接面に圧縮変形（Ｃセット）を生じにくくすることができる。
【００４９】
なお、「マイクロ硬度」とは、高分子計器株式会社製のアスカー  マイクロゴム硬度計  ＭＤ−１型ｔｙｐｅ−Ａ（商品名）を用いて測定した帯電ローラの硬さである。そして、常温常湿（２３℃／５０％ＲＨ）の環境中に１２時間以上置いた帯電ローラに対して該硬度計を１０Ｎのピークホールドモードで測定した値とする。
【００５０】
硬さを調整するために、導電性弾性層に可塑剤を配合してもよい。配合量は、好ましくは樹脂成分１００質量部に対して１質量部乃至３０質量部であり、より好ましくは３質量部乃至２０質量部である。また、この目的で添加する可塑剤としては、高分子可塑剤を用いることが好ましい。高分子可塑剤の数平均分子量は、好ましくは２０００以上、より好ましくは４０００以上である。数平均分子量を上記数値範囲内とすることで、可塑剤のローラの表面への染み出しを有効に抑制できる。
【００５１】
導電性弾性層に含まれる低分子量成分及び可溶成分は、感光体汚染の原因となるために、より少なくすることが好ましい。組成物中に含まれる低分子量成分及び可溶成分（以下、「可溶成分」という）は、ソックスレー抽出器を用いて定量することができる。
【００５２】
具体的には、ソックスレー抽出器を用い、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）の如き溶剤を試験溶媒として、導電性弾性層を２０時間還流する。この還流による導電性弾性層が減量した質量をソックスレー抽出量とし、可溶成分の指標として用いることができる。本発明の導電性弾性層のソックスレー抽出量は、好ましくは１０ｗｔ％以下である。
【００５３】
導電性弾性層中の可溶成分を少なくするには、可塑剤の如き添加剤の配合量を極力少なくするのがよい。使用する可塑剤としても上記の高分子可塑剤が好ましい。また、導電性弾性層を形成する樹脂成分は、熱可塑性樹脂よりも加硫・架橋を施したゴム組成物を用いる方が好ましい。
【００５４】
導電性弾性層は、必要に応じて導電性支持体と接着剤を介して接着される。この場合、接着剤は導電性であることが好ましい。導電性とするため、接着剤には公知の導電剤を用いることができる。
【００５５】
接着剤のバインダーとしては、熱硬化性、熱可塑性のいずれの樹脂であっても良いが、例えば、ウレタン系、アクリル系、ポリエステル系、ポリエーテル系あるいはエポキシ系の公知の接着剤を用いることができる。また、接着剤に導電性を付与するための導電剤としては、上記導電性弾性層において挙げたものを用いることができる。導電剤は単独で、また２種類以上組み合わせて用いることができる。
【００５６】
本発明では、導電性弾性層の上に、導電性弾性層から低分子成分が滲み出るのを防止し、かつ連続使用における該導電性弾性層の疲弊を防止するために保護層３を設ける。
【００５７】
保護層３としては、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の如き樹脂に導電剤を混合して形成することができる。
【００５８】
該保護層のバインダーとしては、ウレタン樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂の如き熱硬化性樹脂を用いるのが好ましい。ラクトン変性アクリルポリオールを、ポリイソシアネートとで架橋したウレタン樹脂が特に好適である。
【００５９】
ここで用いるポリイソシアネートは、イソシアヌレート型の３量体がより好ましい。分子の剛直な３量体が架橋点となり、保護層がより密に架橋するので、導電性弾性層から低分子成分がローラ表面に染み出してくることをより一層効果的に防止することができる。
【００６０】
また、ここで用いるポリイソシアネートは、イソシアネート基がブロック剤によりブロックされたブロックイソシアネートであることがより好ましい。この理由は、遊離のイソシアネート基は反応し易く、保護層塗工用塗料を調製したのち、常温に長時間放置しておくと徐々に反応が進み、塗料の特性が変化してしまう恐れがあるからである。これに対してブロックイソシアネートは、イソシアネート基がブロックされ、ブロック剤の解離温度以上に加熱されるまでは反応しないので、塗料の取扱が容易になるというメリットがある。なお、この目的でのブロック剤として、フェノール、クレゾール等のフェノール類、ε−カプロラクタムのラクタム類、メチルエチルケトオキシム等のオキシム類等が挙げられる。本発明の場合、解離温度が比較的低温であるオキシム類をブロック剤とすることが好ましい。
【００６１】
また、ここで用いるラクトン変性アクリルポリオールとしては、そのＯＨ価が８０ＫＯＨｍｇ／ｇ程度であることが好ましい。これにより、ポリイソシアネートで架橋されにくくなることにより樹脂が柔らかくなり過ぎることを抑制できる。また、塗膜が硬くなり過ぎて衝撃を受けたときに割れ易くなることを抑制できる。
【００６２】
なお、ラクトン変性アクリルポリオールは、分子鎖骨格がスチレンとヒドロキシエチルメタクリレートとの共重合体であり、該共重合体をε−カプロラクトンの如きラクトンで変性したものであり、適度な硬度と非汚染性を有する。ラクトン基からなる側鎖末端に水酸基を多数有し、この水酸基が架橋点となり、ポリイソシアネートで密に架橋することが可能であり、導電性弾性層からの低分子成分の染み出しを防止することができる。
【００６３】
ラクトン変性アクリルポリオールの水酸基価は、１０ＫＯＨｍｇ／ｇ乃至１２０ＫＯＨｍｇ／ｇ程度が好ましく、６０ＫＯＨｍｇ／ｇ乃至９０ＫＯＨｍｇ／ｇの範囲がより好ましい。これにより、架橋点の密度が小さくなり過ぎるることを避けることができる。架橋点の密度が小さ過ぎた場合、ローラが感光体に貼り付き易くなったり、導電性弾性層から低分子成分がローラ表面に染み出してくることを防止したりする事が困難になったりする場合がある。また、水酸基価が上記の数値範囲内のラクトン変性アクリルポリオールの使用は、ウレタンが硬くなりすぎることを有効に抑制することができる。
【００６４】
ラクトン変性アクリルポリオールの分子量は、ＧＰＣによるスチレン換算質量平均分子量が１０００乃至３００００であることが好ましく、より好ましくは２０００乃至１００００である。これにより、ウレタンの塗膜が割れやすくなることを有効に抑制できる。
【００６５】
ラクトン変性アクリルポリオール樹脂とポリイソシアネートとの配合比は、配合した塗料中のＮＣＯ基の数（Ａ）とＯＨ基の数（Ｂ）との比（ＮＣＯ／ＯＨ比＝Ａ／Ｂ）が０．１乃至２．０、好ましくは０．３乃至１．５の範囲である。
【００６６】
保護層３に用いる導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤を用いることができる。保護層は感光体の近くに位置するため、電子導電剤を含有するのが特に好ましい。イオン導電剤の場合は、染み出しにより感光体を汚染する危険性があり、保護層中に添加する場合には注意が必要である。導電剤としては、導電性弾性層に用いる前述の各種導電剤を支障なく用いることができる。
【００６７】
この他にも保護層には必要に応じて、レベリング剤、粗し剤、誘電体、潤滑剤、吸着剤、分散剤の如き配合剤を加えることもできる。
【００６８】
保護層の成形方法としては、まず、上記の保護層を構成する材料を、溶媒にサンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル及びパールミル等のビーズを利用した従来公知の分散装置を用いて公知の方法により分散させる。次いで、得られた保護層形成用の樹脂塗料を、ディッピング法、スプレーコート法、ロールコート法及びリングコート法により、導電性弾性層の上に塗工する。なお、ここで用いる溶媒として、導電性弾性層を溶解したり変性したりせず、かつ、保護層用バインダー樹脂を変性せずに分散できるものが好ましい。
【００６９】
保護層の膜厚は、好ましくは、１μｍ乃至１００μｍ、より好ましくは、５μｍ乃至５０μｍである。保護層の膜厚を上記数値範囲内とすることにより、ローラの柔軟性が維持され、感光ドラム表面やローラ表面にトナー等が融着することを有効に抑制できる。また、導電性弾性層から低分子成分が染み出しを防止する効果が発揮される。なお、保護層の膜厚は、ローラ断面を鋭利な刃物で切り出して、光学顕微鏡や電子顕微鏡で観察することで測定できる。
【００７０】
保護層膜厚の調整は、ディップ法による時は、保護層塗工用塗料の樹脂の固形分濃度と塗工引き上げ速度を制御することにより可能である。つまり、保護層塗工用塗料中の樹脂の固形分濃度を大きくすると保護層の膜厚が大きくなり、固形分濃度を小さくすると膜厚も小さくなる。なお、本発明においては、揮発する溶媒に対する樹脂の固形分濃度を１０質量％乃至４０質量％に調整することが適当である。また、塗工引き上げ速度を大きくすると膜厚が大きくなり、速度を小さくすると膜厚も小さくなるので、本発明においては塗工引き上げ速度を２０ｍｍ／ｍｉｎ乃至５０００ｍｍ／ｍｉｎとするのが適当である。その後、加熱硬化して、あるいは溶媒乾燥して、保護層とする。
【００７１】
本発明では、保護層３を作製した後に、さらにその外周に最外層３ａを設ける。
【００７２】
本発明の最外層は、ケイ素(Ｓｉ)原子と化学結合している炭素（Ｃ）原子を含む窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）膜を含むものである。すなわち、最外層は、Ｓｉ、窒素（Ｎ）、Ｃ及び水素（Ｈ）を主成分として構成されたＳｉＮｘ膜からなる。ＳｉＮｘ膜とは、全元素におけるＳｉ、Ｎ、Ｃ、Ｈの占める割合が９０．００％以上であることが好ましい。また、Ｓｉ原子と化学結合を形成しているＮ原子のＳｉ原子に対する存在比（Ｎ／Ｓｉ）が０．２０以上１．００以下であり、Ｓｉ原子と化学結合を形成しているＣ原子のＳｉ原子に対する存在比（Ｃ／Ｓｉ）が０．３０以上１．５０以下である。なお、以下において、特に断らない限り、Ｓｉ原子と化学結合を形成しているＮ原子のＳｉ原子に対する存在比（Ｎ／Ｓｉ）及びＳｉ原子と化学結合を形成しているＣ原子のＳｉ原子に対する存在比（Ｃ／Ｓｉ）
をそれぞれ、（Ｎ／Ｓｉ）、（Ｃ／Ｓｉ）と表す。
【００７３】
（Ｎ／Ｓｉ）が０．２０より小さいと、ＳｉＮｘ膜の電気抵抗が大きくなり、帯電ローラとして使用した場合に横白スジが発生し易くなる。また（Ｎ／Ｓｉ）が１．００より大きいと、ＳｉＮｘ膜の電気抵抗が小さくなり、帯電ローラとして使用した場合に異常放電を発生させ、画像上に白ポチが発生しやすくなる。
【００７４】
（Ｃ／Ｓｉ）が０．３０より小さいと、ＳｉＮｘ膜が硬くなり過ぎるので、最外層の柔軟性が極端に損なわれる様になる。帯電ローラとして使用する際は、最外層の膜の応力に加え、放電や放電生成物による劣化も加わるために膜中にクラックが発生しやすく、得られた画像にはクラックに起因する（スジ状やポチ状の）画像不良が見られるようになる。また、（Ｃ／Ｓｉ）が１．５０超では膜の表面の離型性・撥水性が低下する傾向にある。特に、放電や放電生成物によって劣化を受けやすく、離型性・撥水性が低下する場合がある。帯電ローラとして使用する際は、外添剤や紙粉の如き汚れが付着しやすくなる。また、簡易な再生方法では表面の汚れを十分に除去することができない場合がある。
【００７５】
なお、前記最外層の各元素の存在量及び存在比は次のようにして求める。
【００７６】
Ｘ線光電子分光装置「Ｑｕａｎｔｕｍ２０００」（商品名、アルバック・ファイ株式会社製）は軽元素を除く全元素の存在比を測定することが可能である。そこで、Ｘ線源をＡｌＫαとして、現像ローラの最外層３ａのＳｉＮｘ膜表面をＳｉの２ｐ軌道、酸素（Ｏ）、Ｎ及びＣの１ｓ軌道の結合エネルギーに起因するピークを測定する。それぞれのピークから各原子の存在量を見積もり、さらに得られた存在量より上記（Ｎ／Ｓｉ）及び（Ｃ／Ｓｉ）を求める。
【００７７】
一方、軽元素（特に、Ｈ）については、中エネルギーイオンビーム分析装置「ＨＲＢＳ５００」（商品名、株式会社神戸製鋼所製）のＥＲＤＡ（反跳粒子検出法）モードにて、５００ｋｅＶに加速されたＨｅイオンにより反跳された水素濃度を検出する。なお、Ｈｅイオンはローラの最外層３ａに入射角７５度で入射する。
【００７８】
上記した様にしてローラ最外面で測定された元素の総和に対して、Ｓｉ、Ｎ、Ｃ及びＨの占める割合は全元素に対して９０．００％以上であることが好ましい。なお、ＳｉＮｘ膜はこれら４元素以外にも他の元素を含有してもよく、中でも膜の安定性からＯを含有することが好ましい。
【００７９】
なお、後述する方法にて形成される本発明に係る最外層の（Ｎ／Ｓｉ）及び（Ｃ／Ｓｉ）の値の位置におけるバラツキは殆ど生じ得ないため、測定箇所は最外層の一箇所でよい。
【００８０】
本発明におけるＳｉＮｘ膜を弾性層上へ形成する方法としては、以下の方法が挙げられる。ディップコート、スプレーコート、ロールコート、リングコートの如き湿式コート法；真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングの如き物理的気相成長（ＰＶＤ）法；プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤの如き化学的気相成長（ＣＶＤ）法。
【００８１】
中でも、保護層と最外層（Ｃを含有するＳｉＮｘ膜）との密着性や処理時間及び処理温度、装置の簡便性、得られる表面層の均一性を考慮すると、プラズマＣＶＤ法がより好ましい。
【００８２】
以下に、プラズマＣＶＤ法によるＳｉＮｘ膜の形成の１例を示す。
【００８３】
なお、図４は、このプラズマＣＶＤ法によるＳｉＮｘ膜を形成する装置の模式図である。
【００８４】
本装置は、真空チャンバ４１、平板電極４２、原料ガスボンベ及び原料液体タンク４３、原料供給手段４４、ガス排気手段４５、高周波を供給する高周波供給電源４６及び保護層を設けた導電性基層ローラ４８を回転するモータ４７により構成されている。
【００８５】
図４に示した装置を用いて、下記の手順（１）〜（４）によりＳｉＮｘ膜を最外層に有する帯電ローラを製造することができる。
手順（１）：平板電極４２の間に、弾性層の上に保護層が形成された導電性基層ローラ４８を設置し、得られるＳｉＮｘ膜が均一となるように、モータ４７を駆動させて周方向に回転させる。
手順（２）：排気手段４５により排気して、真空チャンバ４１内を所定の真空にする。
手順（３）：原料ガス導入口より原料ガスを導入し、平板電極４２に高周波供給電源４６により高周波電力を供給し、プラズマを発生させ、成膜を行う。
手順（４）：所定時間経過した後、原料ガス及び高周波電力供給を停止し、真空チャンバ４１内に空気又は窒素を大気圧まで導入（リーク）し、ＳｉＮｘ膜を積層したローラを取り出す。
【００８６】
なお、プラズマＣＶＤ処理される保護層を設けた導電性基層ローラ４８は、均一なプラズマ雰囲気下に置けるのであれば多数本を同時に処理することも可能である。
【００８７】
ここで、原料ガスとして、通常、ガス状の或いはガス状化した有機ケイ素化合物、好ましくは含窒素有機ケイ素化合物を、必要により炭化水素化合物とともに、不活性ガス、窒素ガス等の気体の共存下或いは不存在下に導入する。
【００８８】
上記炭化水素化合物の例としては、トルエン、キシレン、メタン、エタン、プロパン、アセチレンが挙げられる。
【００８９】
なお、有機ケイ素化合物としては、以下のものが挙げられる。１、１、３、３−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、テトラメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン。取扱い面から、１、１、３、３−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、テトラメチルシランが好ましい。
【００９０】
シラン源としては、有機ケイ素化合物に限定されるものではなく、シラン、アミノシラン、シラザンも用いることができる。
【００９１】
なお、有機ケイ素化合物等がガス状であればそのまま使用し、常温で液体であれば加熱し気化させて不活性ガスにより搬送して、あるいは、不活性ガスにてバブリングして搬送して用いる。さらに常温で固体のものでは、加熱して気化させ、不活性ガスにより搬送して用いる。また、原料物質を減圧状態において、気化を促進させても良い。
【００９２】
原料の有機ケイ素化合物が含窒素化合物である時は窒素がなくてもＳｉＮｘ膜体積可能であるが、好ましくは、Ｎ2、Ｎ2Ｏ、ＮＨ3の如き窒素含有ガスも用いる。すなわち、上記原料ガスと共に、又は原料ガスに加えて、真空チャンバ内へ、窒素含有ガスを導入する。
【００９３】
上記で使用できる不活性ガスとして、ヘリウム、アルゴン、窒素の如きを挙げることができるが、窒素ガスは窒素源としても有用である。
【００９４】
ＳｉＮｘ膜におけるＳｉ、Ｎ、Ｃ及びＨの存在量及び存在比のコントロールは、導入する原料ガスの配合比、導入時の流量、供給する高周波電力により制御することが可能である。
【００９５】
具体的には、例えば、前記した原料ガスの配合比において、窒素ガスの比率を高めることにより（Ｎ／Ｓｉ）の値を増加させることができる。
【００９６】
また、高周波電力を増加させることにより、（Ｎ／Ｓｉ）や（Ｃ／Ｓｉ）の値を低下させることができる。更に、前記した炭化水素化合物を併用することにより、当該炭化水素化合物の使用量に応じて、（Ｎ／Ｓｉ）や（Ｃ／Ｓｉ）の値を増加させることができる。
【００９７】
また、湿式法によるケイ素化合物膜の形成方法としては以下の方法が例示される。
【００９８】
無機高分子前駆体溶液（例えば、パーヒドロポリシラザン溶液等）と水酸基を有する反応性単量体溶液（例えば、２−ヒドロキシエチルメタクリレート等）の混合物を、弾性層上に均一に塗布し、次いで加熱や紫外線の照射により当該混合物の塗膜を硬化させる方法。
【００９９】
そして、この方法においては、無機高分子前駆体溶液と反応性単量体溶液のモル比を変化させることにより（Ｎ／Ｓｉ）や（Ｃ／Ｓｉ）の値を制御することができる。
【０１００】
ここで、ＳｉＮｘ膜用の原料混合物を弾性層上に塗布する際に、弾性層表面に、該混合物が上手く塗布できるように、予め、紫外線照射や電子線照射、又はプラズマ処理の如き活性化処理を施すことも好ましい。
【０１０１】
ＳｉＮｘ膜は、膜厚１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることがが好ましい。帯電ローラの使用中のＳｉＮｘ膜の磨耗による消滅を抑制できる。また、ＳｉＮｘ膜の剛性が大きくなり過ぎることを有効に抑制できる。特に、保護層との熱膨張率差により、膜に亀裂が入ることを有効に抑制できる。
【０１０２】
なお、形成されたＳｉＮｘ膜の膜厚は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて観察することで測定できる。帯電ローラの軸方向を端部より等間隔に３箇所、かつ周方向に等間隔に３箇所の合計９箇所を測定し、得られた値の平均値である。
【０１０３】
上記帯電ローラは、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に帯電ローラとして、また、プロセスカートリッジタイプの画像形成装置においてはプロセスカートリッジの帯電ローラとして有用である。すなわち、少なくとも帯電部材と被帯電部材とが一体化されてなり、電子写真画像形成装置の本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、上記した帯電部材を帯電部材することができる。また、少なくともプロセスカートリッジと、露光手段と、現像手段とを有する電子写真画像形成装置においては、プロセスカートリッジとして上記した帯電部材組み込んだプロセスカートリッジを用いることができる。
【０１０４】
＜帯電装置＞
本発明の帯電ローラを組み込んだ帯電装置の一例の側面図（ａ）及び正面図（ｂ）を図３に示す。
【０１０５】
帯電ローラ３０は、その導電性支持体３１の両端部がそれぞれ軸受３５に軸受けされ、さらに、その両軸受がそれぞれバネ３６によって不図示の感光ドラム方向に付勢され、感光ドラムに加圧接触している。軸受３５は、枠体３７によって保護されている。また、電源１９から、接点３８、バネ３６、軸受３５及び導電性支持体３１を介して帯電ローラ３０に電圧が印加される。なお、帯電ローラ３０は、導電性支持体３１、その上に形成された導電性弾性層３２、さらにその上に設けられた保護層３３及び最外層３４よりなっており、導電性支持体３１と導電性弾性層３２の間に接着層が設けられていることがある。
【０１０６】
なお、導電性支持体３１と軸受３５の摺動部には潤滑性を付与する目的でグリースの如き潤滑剤を介在させてもよい。
【実施例】
【０１０７】
以下、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。
【０１０８】
実施例において使用した試薬等は、下記する他、特に明記しない限り、純度９９．５％以上のものを用いた。
【０１０９】
［導電性弾性層用原料］
（ゴム成分）
・ＮＢＲ：ブタジエン−アクリルニトリルゴム「Ｎｉｐｏｌ  ＤＮ−２１９」（商品名）
・エピクロルヒドリンゴム：エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体
・ウレタンゴム：熱可塑性ポリウレタン系エラストマー「クラミロンＵ８１４５」（商品名）
・ＰＯエラストマー：ポリオレフィン系エラストマー「サントプレーン８２１１−２５」（商品名）
・シリコーンゴム：基材が両末端ビニル基のジメチルポリシロキサン（ビニル基含有量０．１５質量％）であり、硬化剤が両末端Ｓｉ−Ｈ基のジメチルシロキサン−メチルハイドロジェンシロキサン共重合体であり、硬化触媒が塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体である２液型のもの。
【０１１０】
（可塑剤）
・可塑剤Ａ：セバシン酸とプロピレングリコールの共重合体（分子量８０００）
・可塑剤Ｂ：アジピン酸エステルの化合物（分子量５００）
【０１１１】
（イオン導電剤）
・イオン導電剤：下記式の過塩素酸４級アンモニウム塩
【０１１２】
【化１】
2010066480.tif 000003
【０１１３】
（カーボンブラック）
・ＣＢ−Ａ：カーボンブラック「トーカブラック＃７３６０ＳＢ」（商品名）（導電剤）
・ＣＢ−Ｂ：カーボンブラック「トーカブラック＃４５００」（商品名）（導電剤）
・ＣＢ−Ｃ：カーボンブラック「デンカブラック」（商品名）（導電剤、充填剤）
・ＣＢ−Ｄ：カーボンブラック（ＭＴ）（研磨性改善のための補強材）
【０１１４】
（加硫剤関係）
・硫黄（加硫剤）
・ＴＢＺＴＤ：テトラベンジルチウラムジスルフィド（加硫促進剤）
・ＤＭ：２−ベンゾチアゾリルジサルファイド（加硫促進剤）
・ＴＳ：テトラメチルチウラムモノサルファイド（加硫促進剤）
・ステアリン酸（加硫助剤）
・ステアリン酸亜鉛（加硫助剤）
・酸化亜鉛：亜鉛華１号（加硫助剤）
【０１１５】
（その他、充填剤等）
・炭カル：ＣａＣＯ3（充填剤）
・石英粉末：石英粉末「Ｍｉｎ−ＵＳｉｌ」（商品名）
・２−メルカプトベンズイミダゾール（老化防止剤）
【０１１６】
［保護層用原料］
（バインダー）
・カプロラクトン変性アクリルポリオール溶液「プラクセル  ＤＣ２０１６」（商品名）
・ブロックイソシアネート：ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）とイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）の各ブタノンオキシムブロック体の７：３の混合物
・Ｎ−メトキシメチル化ナイロン：１２−ナイロンを主鎖としたＮ−メトキシメチル化ナイロン（メトキシメチル化度：３０％）
・ブチラール樹脂：ビニルブチラール−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体（固形分：    質量％）
【０１１７】
（導電剤）
・ＣＢ−Ｅ：カーボンブラック（ＨＡＦ）
・ＣＢ−Ｆ：カーボンブラック（ＦＥＦ）
・導電性酸化錫微粒子
【０１１８】
（その他）
・針状ルチル型酸化チタン微粒子：ヘキサメチレンジシラザンとジメチルシリコーンで表面処理したもの。平均粒子径０．０１５μｍ、縦：横＝３：１。
・変性ジメチルシリコーンオイル
・クエン酸：Ｎ−メトキシメチル化ナイロン用架橋剤
【０１１９】
製造例１（導電性基層ローラ１の作製）
ＮＢＲ１００質量部に、可塑剤Ａ７質量部、ステアリン酸１質量部、酸化亜鉛５質量部及びＣＢ−Ａ５０質量部を加え、密閉型ミキサーで１０分間混合し、次に硫黄１質量部及びＴＢＺＴＤ３質量部を加えてオープンロールにて更に混合し、ＮＢＲ混練物を得た。
【０１２０】
ついで、上記ＮＢＲ混練物を押出し機にて、外径１３．５ｍｍ、内径５．５ｍｍの円筒形に押し出し、２５０ｍｍの長さに裁断し、蒸気加硫缶を使用して、温度１６０℃の水蒸気中で４０分間一次加硫し、導電性弾性層ゴム一次加硫チューブを得た。
【０１２１】
次に、直径６ｍｍ、長さ２５６ｍｍの鋼製円柱（表面はニッケルメッキ）の中央部２３１ｍｍに熱硬化性接着剤を塗布し、８０℃で１０分間乾燥して得た導電性支持体を、前記導電性弾性層ゴム一次加硫チューブに挿入した。その後、１５０℃の電気オーブンの中で１時間加熱処理を行い、未研磨のローラを得た。
【０１２２】
この未研磨のローラのゴム部分の両端部を突っ切り、ゴム部分の長さを２３２ｍｍとした後、ゴム部分を回転砥石で研磨し、中央部から両脇９０ｍｍ位置を直径１２．００ｍｍ、中央部を直径１２．１５ｍｍのクラウン形状とした。また、マイクロ硬度が６０度であり、表面の十点平均粗さＲｚｊｉｓが２．０μｍであり、外径振れが２５μｍである導電性基層ローラ１を得た。なお、導電性弾性層のソックスレー抽出量は６．１ｗｔ％であった。
【０１２３】
製造例２（導電性基層ローラ２の作製）
エピクロルヒドリンゴム１００質量部に、炭カル５０質量部、ステアリン酸亜鉛１質量部、酸化亜鉛５質量部、ＣＢ−Ｄ５質量部、可塑剤Ａ５質量部、イオン導電剤２質量部及び２−メルカプトベンズイミダゾール１質量部を加えた。次いで、これを密閉型ミキサーで１０分間混練した。これに、ＤＭ１質量部、ＴＳ０．５質量部及び硫黄１質量部を加えて、更にオープンロールで５分間混練しエピクロルヒドリンゴム混練物を得た。
【０１２４】
上記エピクロルヒドリンゴム混練物を用いて、製造例１と同様にして、導電性弾性層用のゴム一次加硫チューブを得、以下、製造例１と同様にして、導電性基層ローラ２を得た。得られた導電性基層ローラ２について、製造例１と同様に各種測定を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１２５】
製造例３（導電性基層ローラ３の作製）
ウレタンゴム１００質量部とＣＢ−Ａ４５質量部を直径φ３０ｍｍＬ／Ｄ３２の２軸押出機にてペレット化してウレタン樹脂組成物を得た。この組成物を、クロスヘッド押出成形して、製造例１におけると同様の導電性支持体上にウレタン樹脂層を形成した。このウレタン樹脂層の両端部を突っ切り、さらにウレタン樹脂層を回転砥石で研磨して、製造例１と同様のクラウン形状とした導電性基層ローラ３を得た。得られた導電性基層ローラ３について、製造例１と同様に各種測定を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１２６】
製造例４（導電性基層ローラ４の作製）
ＰＯエラストマー１００質量部とＣＢ−Ｂ５０質量部を直径φ３０ｍｍＬ／Ｄ３２の２軸押出機にてペレット化してＰＯエラストマー樹脂組成物を得た。このＰＯエラストマー樹脂組成物を用い、以下実施例３と同様にして、製造例１と同様のクラウン形状を有する導電性基層ローラ４を得た。得られた導電性基層ローラ４について、製造例１と同様に各種測定を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１２７】
製造例５（導電性基層ローラ５の作製）
エピクロルヒドリンゴム１００質量部に代えて、エピクロルヒドリンゴム７０質量部とＮＢＲ３０質量部のゴムブレンドを用いた以外は製造例１と同様にして導電性基層ローラ５を得た。得られた導電性基層ローラ５について、製造例１と同様に各種測定を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１２８】
製造例６（導電性基層ローラ６の作製）
ＮＢＲ１００質量部に、可塑剤Ａ５質量部、ステアリン酸１質量部、酸化亜鉛５質量部及びＣＢ−Ａ５０質量部を密閉型ミキサーで１０分間混合し、次に硫黄１質量部とＴＢＺＴＤ３質量部を加えて、オープンロールにて更に混合し、ゴム混練物Ａを得た。
【０１２９】
一方、エピクロルヒドリンゴム１００質量部に、炭カル５０質量部、ステアリン酸亜鉛１質量部、酸化亜鉛５質量部、ＣＢ−Ｄ５質量部、可塑剤Ａ５質量部及び２−メルカプトベンズイミダゾール１質量部を密閉型ミキサーで１０分間混練した。これに、ＤＭ１質量部、ＴＳ０．５質量部及び硫黄１質量部を加えて、更にオープンロールで５分間混練し、ゴム混練物Ｂを得た。
【０１３０】
ゴム混練物Ａとゴム混練物Ｂとを二層押出し機を使用して、内側にゴム混練物Ａ、外側にゴム混練物Ｂとなるように円筒形の二層チューブを押出した。得られた二層チューブは、外径１３．５ｍｍ、内径５．５ｍｍの円筒形であった。この二層チューブを２５０ｍｍの長さに裁断し、蒸気加硫缶を使用して、温度１６０℃の水蒸気中で４０分間一次加硫し、導電性弾性層ゴム一次加硫チューブを得た。以下、製造例１と同様にして、導電性基層ローラ１と同様のクラウン形状をした導電性基層ローラ６を得た。なお、中央部のヒドリンゴム層（外側の層）は肉厚０．５５ｍｍ、ＮＢＲ層（内側の層）は肉厚２．５ｍｍであった。得られた導電性基層ローラ６について、製造例１と同様に各種測定を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１３１】
製造例７（導電性基層ローラ７の作製）
可塑剤Ａの使用量を０質量部とした以外は、製造例１と同様にして、導電性基層ローラ７を作成した。得られた導電性基層ローラ７について、製造例１と同様に各種測定を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１３２】
製造例８（導電性基層ローラ８の作製）
可塑剤Ａに使用量を１２質量部とした以外は、製造例１と同様にして、導電性基層ローラ８を作成した。得られた導電性基層ローラ８について、製造例１と同様に各種測定を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１３３】
製造例９（導電性基層ローラ９の作製）
可塑剤Ａ7質量部に代えて、可塑剤Ａ１０質量部及び可塑剤Ｂ２質量部を用いた以外は、製造例１と同様にして、導電性基層ローラ９を作成した。得られた導電性基層ローラ９について、製造例１と同様に各種測定を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１３４】
製造例１０（導電性基層ローラ１０の作製）
可塑剤Ａに代えて、可塑剤Ｂ１２質量部を用いた以外は、製造例１と同様にして、導電性基層ローラ１０を作成した。得られた導電性基層ローラ１０について、製造例１と同様に各種測定を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１３５】
製造例１１（導電性基層ローラ１１の作製）
両末端ビニル基のジメチルポリシロキサン（ビニル基含有量０．１５質量％）１００質量部に、石英粉末７質量部とＣＢ−Ｃ１０質量部を配合し、プラネタリーミキサーを用いて混合脱泡し、液状シリコーンゴムのベース材料を得た。このベース材料に、硬化触媒として塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体０．５質量部を配合し、Ａ液とした。また、前記ベース材料に、両末端Ｓｉ−Ｈ基のジメチルシロキサン−メチルハイドロジェンシロキサン共重合体（Ｓｉ原子に結合するＨ含有量０．３０％）を１．５質量部配合し、Ｂ液とした。
【０１３６】
中心部に、表面がプライマー処理された直径６ｍｍ、長さ２５６ｍｍの鋼製円柱の導電性支持体を配置した円筒金型に、上記Ａ液、Ｂ液をスタティックミキサーにより質量比１：１で混合したものを注入した。次いで、１３０℃で２０分間加熱硬化し、さらに２００℃で４時間ポストキュアーして、ゴム部分の長さが２３２ｍｍの導電性基層ローラ１１を作成した。得られた導電性基層ローラ１１は、中央部から両脇９０ｍｍ位置が直径１２．００ｍｍであり、中央部が直径１２．０５ｍｍであるクラウン形状であった。なお、本実施例では、研磨加工は行わなかった。得られた導電性基層ローラ１１について、製造例１と同様に各種測定を行った。得られた結果を表１に示す。
【０１３７】
【表１】
2010066480.tif 000004
【０１３８】
次に、保護層形成用の塗料を以下のようにして調製した。
【０１３９】
製造例１２（保護層形成用の塗料１の調製）
カプロラクトン変性アクリルポリオール溶液をメチルイソブチルケトンで固形分１７質量％となるように調整した溶液５８８．２質量部（固形分１００質量部）を用意した。これにＣＢ−Ｅ２０質量部、針状ルチル型酸化チタン微粒子３０質量部、変性ジメチルシリコーンオイル０．０８質量部及びブロックイソシアネート８０．１４質量部を入れ混合溶液を調製した。このときのブロックイソシアネートの添加量は、「ＮＣＯ／ＯＨ＝１．０」となる量であった。
【０１４０】
内容積４５０ｍＬのガラス容器に上記混合溶液２１０ｇを入れ、メディアとして平均粒径０．８ｍｍのガラスビーズ２００ｇを用い、ペイントシェーカー分散機にて２４時間分散し、その後メディアを除いて、保護層形成用の塗料１を得た。
【０１４１】
製造例１３（保護層形成用の塗料２の調製）
Ｎ−メトキシメチル化ナイロン２０質量部、ＣＢ−Ｄ１０質量部、メタノール５３質量部、トルエン２７質量部及びクエン酸０．４質量部をサンドミルにて、常温で分散して保護層形成用の塗料２を調製した。なお、メディアとして平均粒径１．０ｍｍのジルコニアビーズを用いた。
【０１４２】
製造例１４（保護層形成用の塗料３の調製）
ブチラール樹脂溶液を混合アルコール（メタノール／エタノール＝１／１）で、固形分５質量％となるように希釈した。この希釈ブチラール樹脂溶液の固形分１００質量部に対して、導電性酸化錫微粒子７０質量部を加え、サンドミルにて、常温で分散して保護層形成用の塗料３を調製した。なお、メディアとして平均粒径１．０ｍｍのジルコニアビーズを用いた。
【０１４３】
実施例１
（保護層の形成）
製造例１２で調製した保護層形成用の塗料１に、製造例２で得た導電性基層ローラ２を浸漬し、導電性弾性層の上に乾燥硬化後の保護層の膜厚が約１５μｍとなるように塗膜を形成した。その後、常温で３０分間以上風乾し、次いで９０℃に設定した熱風循環乾燥機にて１時間乾燥し、更に１６０℃に設定した熱風循環乾燥機にて１時間乾燥し、弾性ローラ１を作製した。なお、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で測定した、保護層の膜厚は１５．２μｍであった。ＳＥＭの測定は帯電ローラの軸方向に３箇所、周方向に３箇所の合計９箇所で行い、該膜厚は得られた値の平均値である。
【０１４４】
（最外層の形成）
弾性ローラ１を図３に示したプラズマＣＶＤ装置内に設置し、真空ポンプを用いて真空チャンバ内を１Ｐａまで減圧にした。その後、原料ガスとしてヘキサメチルジシラザン蒸気２０．０ｓｃｃｍ、窒素２００．０ｓｃｃｍの混合ガスを真空チャンバ内に導入し、真空チャンバ内の圧力を４１Ｐａとした。圧力が一定になった後、高周波電源より、周波数１３．５６ＭＨｚ、２００Ｗの電力を平板電極に供給し、電極間にプラズマを発生させた。真空チャンバ内に設置した弾性ローラ１を２４ｒｐｍで回転させて、６０秒間処理し、その後、電力供給を停止し、真空チャンバ内に残留している原料ガスを排気し、空気を真空チャンバ内に導入した。チャンバ内が大気圧になった後、最外層が形成された帯電ローラを取り出した。
【０１４５】
得られた帯電ローラの表面を、Ｘ線光電子分光装置で、（Ｎ／Ｓｉ）及び（Ｃ／Ｓｉ）を求めたところ、それぞれ０．７５、０．９１であった。また、帯電ローラの最外層の膜厚を、薄膜測定装置（商品名：Ｆ２０−ＥＸＲ；ＦＩＬＭＥＴＲＩＣＳ社製）で測定したところ、６９ｎｍであった。なお、最外層の膜厚の測定は、帯電ローラの軸方向３箇所、周方向３箇所の合計９箇所で行い、該膜厚は得られた値の平均値である。
【０１４６】
実施例２
原料ガスの組成をヘキサメチルジシラザン蒸気２０．０ｓｃｃｍ、酸素５０．０ｓｃｃｍ及び窒素１００．０ｓｃｃｍとし、真空チャンバ内の圧力が３８Ｐａになるようにした以外は、実施例１と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例１におけると同様に解析した。得られた結果を表２に示す。
【０１４７】
実施例３
原料ガスをヘキサメチルジシラザン蒸気２０．０ｓｃｃｍとし、真空チャンバ内の圧力が４Ｐａになるようにした以外は、実施例１と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例１と同様に解析した。得られた結果を表２に示す。
【０１４８】
実施例４
原料ガスの組成をヘキサメチルジシラザン蒸気２０．０ｓｃｃｍ、アンモニア２００．０ｓｃｃｍとし、真空チャンバ内の圧力が４２Ｐａになるようにした以外は、実施例１と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例１と同様に解析し、得られた結果を表２に示す。
【０１４９】
実施例５
高周波電源よりの平板電極への電力を１５０Ｗにした以外は実施例３と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例１と同様に解析した。得られた結果を表２に示す。
【０１５０】
実施例６
プラズマＣＶＤの処理時間を２５秒間とした以外は実施例３と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例１と同様に解析した。得られた結果を表２に示す。
【０１５１】
実施例７
導電性基層ローラとして、製造例１で作成した導電性基層ローラ１を用い、原料ガスの組成をヘキサメチルジシラザン蒸気４０．０ｓｃｃｍ、窒素２００．０ｓｃｃｍとし、真空チャンバ内の圧力を４５Ｐａとした。また、プラズマＣＶＤの処理時間を１００秒間処理した。それ以外は実施例１と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例１と同様に解析した。得られた結果を表２に示す。なお、保護層の層厚は１５．２μｍであった。
【０１５２】
実施例８
原料ガスの組成をヘキサメチルジシラザン蒸気１０．０ｓｃｃｍ、アンモニア１００．０ｓｃｃｍとし、真空チャンバ内の圧力を１８Ｐａとし、高周波電源よりの平板電極への電力を１５０Ｗのに供給した、また、ＣＶＤ処理時間を１０秒間処理した。それ以外は実施例７と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例１と同様に解析した。得られた結果を表２に示す。
【０１５３】
実施例９
導電性基層ローラとして製造例１で得た導電性基層ローラ１を用いた以外は、実施例４と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例１と同様に解析した。得られた結果を表２に示す。
【０１５４】
実施例１０
導電性基層ローラとして、製造例３で作成した導電性基層ローラ３を用いた。また、高周波電源より１５０Ｗの電力を平板電極に供給し、プラズマＣＶＤの処理時間を１０秒間とした。それ以外は、実施例１と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表２に示す。
【０１５５】
実施例１１〜１５
導電性基層ローラとして、それぞれ製造例４〜８で得られた導電性基層ローラ４〜８を用いた以外は、実施例１と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例１と同様に解析した。得られた結果を表２に示す。
【０１５６】
実施例１６〜１８
導電性基層ローラとして、それぞれ製造例９〜１１で得られた導電性競うローラ９〜１１を用いた以外は、実施例４と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例１と同様に解析した。得られた結果を表２に示す。
【０１５７】
実施例１９〜２０
保護層形成用の塗料として、それぞれ製造例１３〜１４で調製した塗料２〜３を使用した以外は、実施例１と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例１と同様に解析した。得られた結果を表２に示す。
【０１５８】
比較例１
高周波電源より平板電極への電力を１５０Ｗにした以外は実施例１と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例１と同様に解析した。得られた結果を表２に示す。
【０１５９】
比較例２
原料ガスの組成をヘキサメチルジシラザン蒸気２０．０ｓｃｃｍ、アンモニア４００．０ｓｃｃｍとし、真空チャンバ内の圧力が６５Ｐａになるようにした以外は、実施例１と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例１と同様に解析した。得られた結果を表２に示す。
【０１６０】
比較例３
原料ガスの組成をヘキサメチルジシラザン蒸気２０．０ｓｃｃｍ、酸素１０．０ｓｃｃｍとし、真空チャンバ内の圧力が１０Ｐａになるようにした以外は、実施例１と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例１と同様に解析した。得られた結果を表２に示す。
【０１６１】
比較例４
原料ガスの組成をヘキサメチルジシロキサン蒸気２０．０ｓｃｃｍ、アンモニア５０．０ｓｃｃｍとし、真空チャンバ内の圧力が１０Ｐａになるようにした以外は、実施例１と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例１と同様に解析した。得られた結果を表２に示す。
【０１６２】
【表２】
2010066480.tif 000005
【０１６３】
上記実施例及び比較例で得た帯電ローラを、電子写真式レーザープリンタ「レーザーショットＬＢＰ−５３００」（商品名、キヤノン株式会社製）のカートリッジに帯電ローラとして組み込み、耐久性、画像不良、リユース等の評価１〜４を行った。なお、評価に用いたレーザープリンタは、Ａ４用紙縦出力用のマシンであり、記録メディアの出力スピードは２１ｐｐｍ、画像の解像度は９６００相当ｄｐｉである。また、帯電ローラは、片側５００ｇ重のバネ荷重によって感光ドラムと接触配置され、感光ドラムに従動回転するようになっている。
【０１６４】
＜評価１；連続画像出し耐久試験＞
（１）帯電ローラ表面の汚れ付着に起因した画像不良；
得られた帯電ローラを組み込んだカートリッジを上記レーザープリンタに装填し、低温低湿環境（１５℃／１０％ＲＨ）、常温常湿環境（２３℃／５０％ＲＨ）又は高温高湿環境（３０℃／８０％ＲＨ）で、印字濃度１％画像を連続１万枚の耐久を行った。なお、各環境で、５枚（初期）、５千枚及び耐久終了（１万枚）後に画像評価のため、ブラック、シアン、マゼンタの各色について、単色のハーフトーン画像を出力した。なお、耐久５千枚及び耐久１万枚後の評価ハーフトーン画像の出力は、耐久直後（以下、「直後」という）と、耐久後１２時間以上後（以下、「朝一」という）に行った。得られた評価画像について、目視により、帯電ローラ表面の汚れ付着に起因した画像不良を観察した。
【０１６５】
ここで評価用画像を出力した後に、帯電ローラの表面を顕微鏡「デジタルマイクロスコープＶＨ−８０００」（商品名、株式会社キーエンス製）にて、トナー、外添剤及び紙粉の如き汚れ付着の程度を観察した。、
【０１６６】
ハーフトーン画像についての汚れ付着起因の画像不良の観察結果と帯電ローラの表面の顕微鏡観察結果から、帯電ローラ表面の汚れ付着に起因した画像不良を表３の基準で評価した。その結果を表４に示す。
【０１６７】
【表３】
2010066480.tif 000006
【０１６８】
＜評価２；画像出し評価試験＞
（２）白抜け画像に起因した画像不良；
上記（１）の評価に際して、高温高湿環境で出力した初期ハーフトーン画像を、帯電ムラによってトナーが現像されていない箇所（白抜け）を目視にて観察し、下記基準で評価した。評価結果を表５に示す。
「ランクＡ」：白抜けは認められない。
「ランクＢ」：白抜けが極軽微に認められる。
「ランクＣ」：白抜けが軽微であるが認められる。
「ランクＤ」：白抜けが認められる。
【０１６９】
（３）帯電横スジに起因した画像不良；
上記（１）の評価に際して、低温低湿環境の耐久１万枚後の直後出力した各色のハーフトーン画像について、帯電ムラによる横スジ状の画像不良（帯電横スジ）を目視にて観察し、下記基準で評価した。評価結果を表５に示す。
「ランクＡ」：帯電横スジが認められない。
「ランクＢ」：帯電横スジが極軽微に認められる。
「ランクＣ」：帯電横スジが軽微であるが認められる。
「ランクＤ」：帯電横スジが認められる。
【０１７０】
【表４】
2010066480.tif 000007
【０１７１】
【表５】
2010066480.tif 000008
【０１７２】
＜評価３；過酷放置試験＞
（４）感光体汚染性
本発明に係る最外層による帯電ローラの弾性層からの低分子量物質の染み出しの抑制効果を以下のようにして試験した。
【０１７３】
新品の帯電ローラを感光ドラムの感光層をシート化した試験片と当接させた状態まま４０℃、９５％ＲＨの環境下で７日間放置した。その後、当接放置させた感光層シートの当接部を光学顕微鏡にて、弾性層からの染み出し物付着の有無及び感光層のクラック発生の有無を観察し、下記の基準に基づき評価した。評価結果を表６に示す。
「ランクＡ」：染み出し物の付着もクラックの発生も認められない。
「ランクＢ」：染み出し物の付着は僅かに認められるものの、クラックの発生はない。
「ランクＣ」：染み出し物の付着は認められないが、クラックの発生が軽微に観察される。
「ランクＤ」：染み出し物の付着、クラックの発生ともに観察される。
【０１７４】
（５）Ｃセット跡に起因する画像不良
帯電ローラが感光ドラムと長期間当接することによる帯電ローラの圧縮変形（Ｃセット）を下記のようにして試験した。
【０１７５】
新品の帯電ローラをプロセスカートリッジに組み込み、４０℃、９５％ＲＨの環境下で３０日間放置した。その後、プロセスカートリッジをレーザープリンタに組み込み、ハーフトーン画像を出力した。得られた画像を目視にて当接跡に起因した帯電ローラ周期の横線の発生を観察し、下記の基準に基づき評価した。評価結果を表６に示す。
「ランクＡ」：当接跡に基づく帯電ローラ周期の横線は認められない。
「ランクＢ」：当接跡に基づく帯電ローラ周期の横線が極軽微に認められる。
「ランクＣ」：当接跡に基づく帯電ローラ周期の横線が軽微に認められる。
「ランクＤ」：当接跡に基づく横スジが認められる。
【０１７６】
【表６】
2010066480.tif 000009
【０１７７】
＜評価４；帯電ローラのリユース検討＞
上記（１）の評価に供した画像出力後の帯電ローラを回転治具にセットし、回転させながらその表面を、水を含ませた不織布を用いてローラ表面に軽く接触させて、洗浄を行った。洗浄後にエアーブローして、表面の水を除去し乾燥して、表面水拭き帯電ローラとした。この水拭き帯電ローラを新品のプロセスカートリッジに帯電ローラとして組み込み、再び上記評価１と同様に複数枚画像出し耐久を行い、上記の評価項目（１）と同じ評価をした。評価結果を表７に示す。
【０１７８】
【表７】
2010066480.tif 000010
【０１７９】
＜評価５；連続画像出し耐久試験（ＡＣ帯電方式）＞
実施例、比較例で得た帯電ローラをＡＣ帯電方式の電子写真式レーザープリンタ「モノクロレーザープリンタＬＢＰ−３２１０」（商品名、キヤノン株式会社製）のカートリッジに帯電ローラとして組み込みこんだ。その後、上記評価１におけると同様にして、帯電ローラ表面の汚れ付着に起因した画像不良（ＡＣ帯電系）の評価を行った。評価画像の作成や評価については、上記（１）帯電ローラ表面の汚れ付着に起因した画像不良におけると同じである。評価の結果を表８に示す。
【０１８０】
【表８】
2010066480.tif 000011
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【図１】本発明に係る帯電ローラを搭載した電子写真画像形成装置の模式図である。
【図２】本発明の帯電ローラの１例の断面図である。
【図３】本発明の帯電装置の１例の断面図である。
【図４】プラズマＣＶＤ法によるＳｉＮｘ膜製造装置の模式図である。
【図５】ローラの外径の形状データを測定する形状測定装置の模式図である。
【符号の説明】
【０１８２】
１      導電性支持体
２      導電性弾性層
３      保護層
３ａ    最外層（表面層）
４      感光体ドラム（感光体）
５      帯電ローラ（帯電部材）
６      現像ローラ
７      印刷メディア
８      転写ローラ
９      定着部
１０    クリーニングブレード
１１    露光
１２    帯電前露光装置
１３    弾性規制ブレード
１４    トナー供給ローラ
１８    現像装置用電源
１９    帯電部材（帯電ローラ）用電源
２０    転写ローラ用電源
３０    帯電ローラ
３１    導電性支持体
３２    導電性弾性層
３３    保護層
３４    最外層（表面層）
３５    軸受け
３６    バネ
３７    枠体
３８    接点
４１    真空チャンバ
４２    平板電極
４３    原料ガスボンベ及び原料液体タンク
４４    原料供給手段
４５    ガス排気手段
４６    高周波供給電源
４７    モータ
４８    保護層を設けた導電性基層ローラ
４９    導電性基層ローラ
５０    基準ローラ
５１    レーザー発光部
５２    レーザー受光部
５３    レーザー光
５４    透過してきたレーザー光の幅
５５    導電性基層ローラ４９に対する測定器の移動の方向
【図１】
2010066480.tif 000012
【図２】
2010066480.tif 000013
【図３】
2010066480.tif 000014
【図４】
2010066480.tif 000015
【図５】
2010066480.tif 000016