(57)【要約】【課題】スジ状の画像欠陥を抑制しうる帯電装置を提供すること。【解決手段】導電性支持体と、該導電性支持体の外周面上に設けられた導電性弾性層と、該導電性弾性層の外周面上に設けられ、表面自由エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上９０ｍＮ／ｍ以下である導電性表面層と、を有するロール状の帯電部材、及び、支持体と、該支持体の外周面上に設けられ、発泡セル数が２５ｍｍ当たり４０個以上７５個以下である発泡弾性層と、を有し、前記帯電部材における前記導電性表面層に接触して回転するロール状の清掃部材、を備える帯電装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体と、該導電性支持体の外周面上に設けられた導電性弾性層と、該導電性弾性層の外周面上に設けられ、表面自由エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上９０ｍＮ／ｍ以下である導電性表面層と、を有するロール状の帯電部材、及び、
支持体と、該支持体の外周面上に設けられ、発泡セル数が２５ｍｍ当たり４０個以上７５個以下である発泡弾性層と、を有し、前記帯電部材における前記導電性表面層に接触して回転するロール状の清掃部材、を備える帯電装置。
【請求項２】
前記帯電部材における導電性表面層が、多孔質樹脂粒子とシリコーンオイルとを含む請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
前記シリコーンオイルが、ポリエーテル変性シリコーンオイル、及びポリエステル変性シリコーンオイルからなる群から選択される少なくとも一種である請求項２に記載の帯電装置。
【請求項４】
前記清掃部材における発泡弾性層が、前記帯電部材における導電性表面層が含むシリコーンオイルと同じ変性部位を有するシリコーン化合物を含有する請求項２又は請求項３に記載の帯電装置。
【請求項５】
前記帯電部材における導電性表面層の表面粗さＲｚが、２．０μｍ以上１０．０μｍ以下である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の帯電装置。
【請求項６】
前記清掃部材における発泡弾性層がウレタン発泡層である請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の帯電装置。
【請求項７】
像保持体と、
帯電部材及び清掃部材を含み、該帯電部材を前記像保持体に接触させて当該像保持体を帯電する、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の帯電装置と、
を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
【請求項８】
前記像保持体の表面に存在する層が、前記帯電部材における導電性表面層が含むシリコーンオイルと同じ変性部位を有するシリコーンオイルを含有する請求項７に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項９】
像保持体と、
帯電部材及び清掃部材を含み、該帯電部材を前記像保持体に接触させて当該像保持体を帯電する、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、
を備える画像形成装置。
【請求項１０】
前記像保持体の表面に存在する層が、前記帯電部材における導電性表面層が含むシリコーンオイルと同じ変性部位を有するシリコーンオイルを含有する請求項９に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた画像形成装置においては、まず、無機又は有機材料を含む光導電性感光体からなる像保持体表面に帯電装置を用いて電荷を形成し、画像信号を変調したレーザ光等で静電濳像を形成した後、帯電したトナーで前記静電濳像を現像して可視化したトナー像が形成される。そして、該トナー像を、中間転写体を介するか又は直接、記録紙等の転写材に静電的に転写し、記録材に定着することにより再生画像が得られる。
【０００３】
特許文献１には、被帯電体に接触し、電圧を印加して帯電を行う帯電ロールにおいて、該帯電ロールの表面層の表面自由エネルギーの成分値が、γｓｄ＜３０ｍＮ／ｍ，γｓｐ＜２０ｍＮ／ｍであり、かつ、表面の十点平均粗さが２．０μｍ以下であることを特徴する帯電ロールを備えた画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１６９３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、スジ状の画像欠陥を抑制しうる帯電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
導電性支持体と、該導電性支持体の外周面上に設けられた導電性弾性層と、該導電性弾性層の外周面上に設けられ、表面自由エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上９０ｍＮ／ｍ以下である導電性表面層と、を有するロール状の帯電部材、及び、
支持体と、該支持体の外周面上に設けられ、発泡セル数が２５ｍｍ当たり４０個以上７５個以下である発泡弾性層と、を有し、前記帯電部材における前記導電性表面層に接触して回転するロール状の清掃部材、を備える帯電装置である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、
前記帯電部材における前記導電性表面層が、多孔質樹脂粒子とシリコーンオイルとを含む請求項１に記載の帯電装置である。
【０００８】
請求項３に係る発明は、
前記シリコーンオイルが、ポリエーテル変性シリコーンオイル、及びポリエステル変性シリコーンオイルからなる群から選択される少なくとも一種である請求項２に記載の帯電装置である。
【０００９】
請求項４に係る発明は、
前記清掃部材における発泡弾性層が、前記帯電部材における導電性表面層が含むシリコーンオイルと同じ変性部位を有するシリコーン化合物を含有する請求項２又は請求項３に記載の帯電装置である。
【００１０】
請求項５に係る発明は、
前記帯電部材における導電性表面層の表面粗さＲｚが、２．０μｍ以上１０．０μｍ以下である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の帯電装置である。
【００１１】
請求項６に係る発明は、
前記清掃部材における発泡弾性層がウレタン発泡層である請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の帯電装置である。
【００１２】
請求項７に係る発明は、
像保持体と、
帯電部材及び清掃部材を含み、該帯電部材を前記像保持体に接触させて当該像保持体を帯電する、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の帯電装置と、
を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
【００１３】
請求項８に係る発明は、
前記像保持体の表面に存在する層が、前記帯電部材における導電性表面層が含むシリコーンオイルと同じ変性部位を有するシリコーンオイルを含有する請求項７に記載のプロセスカートリッジである。
【００１４】
請求項９に係る発明は、
像保持体と、
帯電部材及び清掃部材を含み、該帯電部材を前記像保持体に接触させて当該像保持体を帯電する、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、
を備える画像形成装置である。
【００１５】
請求項１０に係る発明は、
前記像保持体の表面に存在する層が、前記帯電部材における導電性表面層が含むシリコーンオイルと同じ変性部位を有するシリコーンオイルを含有する請求項９に記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、導電性表面層の表面自由エネルギーが５０ｍＮ／ｍ未満であるロール状の帯電部材を用いる、又は、発泡弾性層の発泡セル数が上記範囲を外れたロール状の清掃部材を用いる場合に比べ、スジ状の画像欠陥を抑制しうる帯電装置が提供される。
請求項２に記載の発明によれば、帯電部材における導電性表面層が、多孔質樹脂粒子とシリコーンオイルとを併用しない場合に比べ、スジ状の画像欠陥を抑制しうる帯電装置が提供される。
請求項３に記載の発明によれば、帯電部材における導電性表面層がポリエーテル変性シリコーンオイル及びポリエステル変性シリコーンオイル以外のシリコーンオイルを含む場合に比べ、スジ状の画像欠陥を抑制しうる帯電装置が提供される。
請求項４に係る発明によれば、清掃部材における発泡弾性層が、帯電部材における導電性表面層が含むシリコーンオイルと異なる変性部位を有するシリコーン化合物である場合、保管後の帯電部材に起因する画像欠陥の発生が抑制される帯電装置が提供される。
請求項５に係る発明によれば、導電性表面層の表面粗さが上記範囲を外れた帯電部材を用いる場合に比べ、スジ状の画像欠陥を抑制しうる帯電装置が提供される。
請求項６に係る発明によれば、清掃部材における発泡弾性層がメラミン発泡層である場合に比べ、スジ状の画像欠陥を抑制しうる帯電装置が提供される。
【００１７】
請求項７、又は９に係る発明によれば、導電性表面層の表面自由エネルギーが５０ｍＮ／ｍ未満であるロール状の帯電部材を用いる、又は、発泡弾性層の発泡セル数が上記範囲を外れたロール状の清掃部材を用いる帯電装置を備える場合に比べ、スジ状の画像欠陥を抑制しうるプロセスカートリッジ、又は画像形成装置が提供される。
請求項８、又は１０に係る発明によれば、像保持体の表面に存在する層が、帯電部材における導電性表面層が含むシリコーンオイルと異なる変性部位を有するシリコーンオイルである場合に比べ、保管後の像保持体に起因する画像欠陥の発生が抑制されるプロセスカートリッジ、又は画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る帯電装置の概略斜視図である。
【図２】本実施形態における帯電部材を示す概略斜視図である。
【図３】本実施形態における帯電部材の概略断面図（図２のＡ−Ａ断面図）である。
【図４】本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図５】本実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２０】
＜帯電装置＞
本実施形態に係る帯電装置は、ロール状の帯電部材と、かかるロール状の帯電部材における導電性表面層に接触して回転するロール状の清掃部材と、を備える。
ここで、帯電部材は、導電性支持体と、該導電性支持体の外周面上に設けられた導電性弾性層と、該導電性弾性層の外周面上に設けられ、表面自由エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上９０ｍＮ／ｍ以下である導電性表面層と、を有する構成である。
また、清掃装置は、支持体と、該支持体の外周面上に設けられ、発泡セル数が２５ｍｍ当たり４０個以上７５個以下である発泡弾性層と、を有する構成である。
【００２１】
本実施形態に係る帯電装置では、上記のように、表面自由エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上９０ｍＮ／ｍ以下である導電性表面層を有する帯電部材と、発泡セル数が２５ｍｍ当たり４０個以上７５個以下である発泡弾性層を有する清掃部材と、をかかる導電性表面層と発泡弾性層との両者を接触させる構成としている。
このような構成とすることで、その理由は明確ではないが、帯電部材の導電性表面層と清掃部材の発泡弾性層との従動摺擦により、帯電部材の導電性表面層上に存在するトナーや外添剤などの異物を効率的に除去され、かかる導電性表面層の異物による汚染が改善される。その結果として、帯電部材の表面の異物に起因するスジ状の画像欠陥を抑制しうるものである。
【００２２】
以下、本実施形態に係る帯電装置について、図１を参照して説明する。
ここで、図１は、本実施形態に係る帯電装置の概略斜視図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態に係る帯電装置１２は、例えば、帯電部材１２１と、クリーニング部材（清掃部材）１２２と、が特定の食い込み量で接触して配置されている。そして、帯電部材１２１の導電性支持体（図２及び図３における３０）及び清掃部材１２２の支持体１２２Ａの軸方向両端は、各部材が回転自在となるように導電性軸受け１２３（導電性ベアリング）で保持されている。導電性軸受け１２３の一方には電源１２４が接続されている。
帯電装置１２を構成する各部材について、以下に詳細に説明する。
【００２４】
［帯電部材］
以下、帯電部材１２１について、図２及び図３を参照して説明する。
ここで、図２は、本実施形態における帯電部材を示す概略斜視図である。図３は、本実施形態における帯電部材の概略断面図である。なお、図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。
【００２５】
帯電部材１２１は、図２及び図３に示すように、例えば、導電性支持体３０（以下「支持体３０」と称する）と、導電性支持体３０の外周面上に設けられた導電性弾性層３１（以下「弾性層３１」と称する）と、導電性弾性層３１の外周面上に設けられ、表面自由エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上９０ｍＮ／ｍ以下である導電性表面層３２（以下「表面層３２」と称する）と、を有するロール部材である。なお、支持体３０と弾性層３１との間は、例えば、接着層（不図示）が設けられている。
【００２６】
本実施形態における帯電部材１２１は、上記層構成に限られず、例えば、支持体３０と弾性層３１との間に中間層を設けた構成、又は、弾性層３１と表面層３２との間に抵抗調整層若しくは移行防止層を設けた構成であってもよい。
【００２７】
なお、本明細書において導電性とは、２０℃における体積抵抗率が１×１０１３Ωｃｍ未満であることを意味する。
【００２８】
以下、本実施形態における帯電部材１２１の詳細について説明する。なお、以下、符号は省略して説明する。
【００２９】
（支持体）
支持体は、帯電部材の電極及び支持部材として機能するものであり、例えば、その材質としては、鉄（快削鋼等）、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の金属又は合金；クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄；等が挙げられる。導電性支持体としては、外周面にメッキ処理を施した部材（例えば樹脂、セラミック部材）、導電剤が分散された部材（例えば樹脂、セラミック部材）等も挙げられる。支持体は、中空状の部材（筒状部材）であってもよし、非中空状の部材であってもよい。
【００３０】
（接着層）
接着層の材質としては、支持体と弾性層とを接着し、導電性を有する組成物である公知の接着剤が挙げられる。この接着剤としては、例えば、電子導電剤を含有する樹脂組成物、導電性樹脂を含む樹脂組成物が挙げられる。
【００３１】
（弾性層）
弾性層は、弾性材料と、導電剤と、を含む。弾性層は、必要に応じて、その他の添加剤を含んでもよい。なお、弾性層は、抵抗調整層を兼ねていることがよい。
【００３２】
弾性材料としては、例えば、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコ−ンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、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−テル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、天然ゴム、これらを混合したゴム等が挙げられる。
これらの弾性材料の中でも、シリコ−ンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、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共重合ゴム、これらを混合したゴムが好ましい。
ゴム材料は、発泡したものであっても無発泡のものであってもよい。
【００３３】
導電剤としては、電子導電性物質、イオン導電性物質が挙げられる。
電子導電性物質としては、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック、熱分解カーボン、グラファイト、亜鉛、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、クロム、チタニウム等の金属、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＳｎＯ２−Ｓｂ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２、ＺｎＯ−ＴｉＯ２、ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＦｅＯ−ＴｉＯ２、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｇＯ等の公知の金属酸化物が挙げられる。
イオン導電性物質としては、例えば、四級アンモニウム塩、アルカリ金属の過塩素酸塩、アルカリ土類金属の過塩素酸塩等の公知の塩が挙げられる。
【００３４】
これらの導電剤は、１種単独で使用してもよいし、２種以上併用してもよい。
【００３５】
導電剤の含有量は、弾性層の目的とする特性が得られる範囲内であれば、特に制限はない。
具体的には、電子導電性物質の場合、導電剤の含有量は、弾性材料１００質量部に対して、１質量部以上９０質量部以下であることが好ましい。
一方、イオン導電性物質の場合、導電剤の含有量は、弾性材料１００質量部に対して、０．０１質量部以上１０質量部以下であることが好ましい。
【００３６】
弾性層におけるその他の添加剤としては、軟化剤、可塑剤、加硫剤、加硫促進剤、酸化防止剤、界面活性剤、カップリング剤等の周知の添加剤が挙げられる。
【００３７】
弾性層の体積抵抗率は、例えば、弾性層が抵抗調整層を兼ねる場合、例えば、１０３Ωｃｍ以上１０１４Ωｃｍ以下がよく、好ましくは１０５Ωｃｍ以上１０１２Ωｃｍ以下、より好ましくは１０７Ωｃｍ以上１０１２Ωｃｍ以下である。
【００３８】
弾性層の体積抵抗率は、次に示す方法により測定された値である。
即ち、弾性層からシート状の測定試料を採取し、その測定試料に対し、ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１（１９９５）に従って、測定治具（Ｒ１２７０２Ａ／Ｂレジスティビティ・チェンバ：アドバンテスト社製）と高抵抗測定器（Ｒ８３４０Ａデジタル高抵抗／微小電流計：アドバンテスト社製）とを用い、電場（印加電圧／組成物シート厚）が１０００Ｖ／ｃｍになるよう調節した電圧を３０秒印加した後、その流れる電流値より、下記式を用いて算出する。
体積抵抗率（Ωｃｍ）＝（１９．６３×印加電圧（Ｖ））／（電流値（Ａ）×測定試料厚（ｃｍ））
【００３９】
弾性層の表面粗さＲｚは、トナー又はゴミが表面層の凹部に溜まることを抑制する点から、例えば、２０μｍ以下がよい。
【００４０】
弾性層の表面粗さＲｚは、次に示す方法により測定された値である。ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（１９９４）に従って、弾性層（帯電部材）の軸方向両端２０ｍｍ位置及び中央部の３か所を測定し、その平均値とした。測定装置としては、東京精密株式会社製、サーフコム１４００を用いる。測定条件は、カットオフ：０．８ｍｍ、測定長：２．４ｍｍ、トラバーススピード：０．３ｍｍ／ｓｅｃとする。
【００４１】
弾性層の厚みは、帯電部材を適用する装置によって異なるが、例えば、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下がよく、好ましくは２ｍｍ以上５ｍｍ以下である。
【００４２】
弾性層の厚みは、次に示す方法により測定された値である。
即ち、弾性層（帯電部材）の軸方向両端２０ｍｍ位置及び中央部の３か所を片刃ナイフで切り取り、切り取った試料の断面を５から５０倍の厚みに応じて適切な倍率で観察して、膜厚を測定して、その平均値とする。測定装置は、キーエンス社製、デジタルマイクロスコープＶＨＸ−２００を用いる。
【００４３】
（表面層）
表面層は、表面自由エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上９０ｍＮ／ｍ以下である層であり、好ましくは５５ｍＮ／ｍ以上９０ｍＮ／ｍ以下である。
表面層の表面自由エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上であり、且つ、９０ｍＮ／ｍ以下であると、繰り返し画像を形成しても粒状性に優れた画像を得られるほか、トナーによるフィルミング防止の点で有利である。
【００４４】
表面層の表面自由エネルギーは、次に示す方法により測定された値である。
即ち、常温常湿（２２℃、５５％ＲＨ）環境下で、表面自由エネルギーの双極子成分、分散成分及び水素結合成分が既知である試薬として純水、ヨウ化メチレン、α−ブロモナフタレン、エチレングリコールを使用し、接触角計ＣＡ−Ｘ（商品名；協和界面株式会社製）を用いて、表面層の表面に対する接触角を測定し、測定結果に基づき表面自由エネルギー解析ソフトＥＧ−１１（商品名；協和界面株式会社製）を用いて、Ｆｏｗｋｅｓの式に基づく表面自由エネルギーを算出する。但し、試薬の滴下量は２．５μＬとし、接触角測定までの時間は試薬を滴下してから６０秒後とする。
【００４５】
上記の表面層の表面自由エネルギーは、表面層を構成する材料の種類、混合比、表面層の形成条件等を調整する方法にて制御しうる。
中でも、表面層は、上記の表面自由エネルギーを達成し易い等の点から、樹脂と、多孔質樹脂粒子と、シリコーンオイル（以下「ポリシロキサン」と称する場合もある）と、を含むことが好ましい。
【００４６】
本実施形態では、上記の表面自由エネルギーを達成し易いこと、また、粒状性に優れた画像を形成し易いこと、トナーフィルミングによる画像スジ欠陥の防止等の点から、樹脂と、含有量が前記樹脂１００質量部に対して３質量部以上２５質量部以下の多孔質樹脂粒子と、含有量が前記樹脂１００質量部に対して０．１質量部以上１０質量部以下のシリコーンオイルと、を含むことが特に好ましい。
各成分を含む塗布液の塗膜の加熱を経て、表面層３２を形成するとき、加熱により塗膜内部で渦流が生じ、その結果、セル構造が現れるベナードセルと呼ばれる現象が生じる。このベナードセル現象が生じると、セル構造の境界部に多孔質樹脂粒子が偏在し、表面層の抵抗均一性が低下する。その結果、像保持体に対する均一帯電性も低下し、画像の粒状性が悪化する。特に、高いプロセス速度で画像を形成する場合、又は解像度が高い高画質の画像を形成するときに、画像の粒状性の悪化が顕著に現れる。
このため、上記の量で多孔質樹脂粒子及びシリコーンオイルを表面層３２に配合することにより、表面層３２を形成するときに生じるベナードセル現象の発生が抑制される。また、その結果として、表面層３２中の多孔質樹脂粒子の分散性が高まり、抵抗均一性の悪化が抑制され、粒状性に優れた画像が得られるようになる。
【００４７】
樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、フッ素変性アクリル樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、共重合ナイロン、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、セルロース樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エチレンテトラフルオロエチレン樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリチオフェン樹脂。ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、フッ素樹脂（ポリフッ化ビニリデン樹脂、４フッ化エチレン樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等）が挙げられる。また、樹脂は、硬化性樹脂を硬化剤若しくは触媒により硬化又は架橋したものが好ましい。
ここで、共重合ナイロンは、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロン、の内のいずれか１種又は複数種を重合単位として含む共重合体である。なお、共重合ナイロンには、６ナイロン、６６ナイロン等の他の重合単位を含んでいてもよい。
【００４８】
これらの中でも、汚れ防止の観点から、樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン樹脂、４フッ化エチレン樹脂、ポリアミド樹脂が好ましく、表面層の耐摩耗性、多孔質樹脂粒子の離脱抑制の点から、ポリアミド樹脂がより好ましい。
【００４９】
特に、ポリアミド樹脂としては、表面層の耐摩耗性、多孔質樹脂粒子の離脱抑制の点から、アルコキシメチル化ポリアミド（アルコキシメチル化ナイロン）が好ましく、より好ましくはメトキシメチル化ポリアミド（Ｎ−メトキシメチル化ナイロン）である。
【００５０】
なお、樹脂は、表面層の機械的強度を向上させ、表面層の割れの発生を抑制する点から、架橋構造を有することがよい。樹脂が架橋構造を有する場合、表面層のゲル分率は５０％以上１００％以下が好ましく、より好ましくは６０％以上１００％以下である。
【００５１】
ゲル分率の測定は、ＪＩＳ  Ｋ６７９６に準じて行われる。
具体的には、表面層から測定試料を採取する。採取した測定試料の質量を測定し、これを溶剤抽出前の質量とする。次に、測定試料を、表面層形成用の塗布液を調製するのに用いる溶剤中に２４時間浸漬した後、溶剤をろ過し、残留した残留物をろ過し、重量を測定する。この重量を抽出後の質量とする。そして、下記式に従って、ゲル分率を算出する。
・式：ゲル分率＝１００×（溶剤抽出後の質量）／（溶剤抽出前の質量）
【００５２】
多孔質樹脂粒子としては、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ポリメタクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等の多孔質粒子が挙げられる。
【００５３】
多孔質樹脂粒子の個数平均粒径は、例えば、０．１μｍ以上３０μｍ以下がよく、好ましくは０．５μｍ以上２０μｍ以下、より好ましくは１μｍ以上１５μｍ以下である。
多孔質樹脂粒子の個数平均粒径は、次の方法により測定された値である。まず、多孔質樹脂粒子をＳＥＭ試料台に貼りつけた導電性両面テープ上に保持し、これをサンプルとする。このサンプルをＳＥＭ（透過型電子顕微鏡）により観察する。例えば、多孔質樹脂粒子サンプルをＦＥ−ＳＥＭ（日本電子製  ＪＳＭ−６７００Ｆ）、加速電圧５ｋＶの条件下二次電子像を観察する。そして、多孔質樹脂粒子５０個の各々の投影面積に等しい円の直径を粒子径として、その平均値を個数平均粒径とする。
【００５４】
多孔質樹脂粒子の含有量は、樹脂１００質量部に対して３質量部以上２５質量部以下がよく、より好ましくは５質量部以上２０質量部以下、更に好ましくは１０質量部以上２０質量部以下である。
多孔質樹脂粒子の含有量を３質量％以上とすると、目的とする表面層の表面自由エネルギーが実現され易くなり、粒状性の向上と共に、表面層へのトナーの外添剤の被覆（フィルミング）が抑制され難くなる。一方、多孔質樹脂粒子の含有量を２５質量部以下とすると、表面層の抵抗均一性の低下が抑えられ、粒状性が向上する。
【００５５】
シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、ジフェニルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル等のストレートシリコーン；アルキル変性シリコーンオイル、アラルキル変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、ポリエステル変性シリコーンオイル、フルオロアルキル変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、アルコキシ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル基変性シリコーンオイル等の変性シリコーンオイル；が挙げられる。
【００５６】
これらのシリコーンオイルの中でも、画像の粒状性を向上させる点から、ポリエーテル変性シリコーンオイル、ポリエステル変性シリコーンオイルからなる群から選択される少なくとも一種が好ましい。
【００５７】
ポリエーテル変性シリコーンオイルとしては、例えば、ポリシロキサン鎖の側鎖、両末端、及び方末端の少なくとも一つを、ポリアルキレンオキサイドで変性したシリコーンオイルが挙げられる。
【００５８】
脂肪酸エステル変性シリコーンオイルとしては、例えば、ポリシロキサン鎖の側鎖、両末端、及び方末端の少なくとも一つを、ポリエステルで変性したシリコーンオイルが挙げられる。
【００５９】
シリコーンオイルの含有量は、樹脂１００質量部に対して０．１質量部以上１０質量部以下がよく、より好ましくは０．３質量部以上５質量部以下、更に好ましくは０．５質量部以上３質量部以下である。
シリコーンオイルの含有量を０．１質量部以上とすると、目的とする表面層の表面自由エネルギーが実現され易くなり、また、表面層を形成するときに生じるベナードセル現象の発生が抑制され、粒状性に優れた画像が得られる。一方、シリコーンオイルの含有量を１０質量部以下とすることで、表面層からシリコーンオイルが染み出す現象（ブリード）の発生が抑制され易くなり、帯電部材の保管特性が向上する。
【００６０】
なお、表面層がシリコーンオイルを含有する場合、帯電部材が接触する像保持体（感光体）の表面に存在する層にシリコーンオイル（レベリング剤）が含まれていれば、シリコーンオイルが表面層から染み出す現象（ブリード）が発生しても、同様の成分を表面に有する像保持体は影響を受け難い。ブリードの影響を受けない結果、保管後の像保持体に起因する画像欠陥の発生が抑制される。特に、帯電部材の表面層に含まれるシリコーンオイルと、像保持体の表面に存在する層に含まれるシリコーンオイルと、が、同じ変性部位（変性に関与する置換基）にて変性したものであれば、上記のような効果がより高まる。具体的には、両者が、ポリエステル変性同士、又は、ポリエーテル変性同士であることが好ましい。
【００６１】
表面層は、上記した成分以外にもその他の添加剤を含んでいてもよい。
その他の添加剤としては、例えば、導電剤、多孔質粒子以外の充填剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、酸化防止剤、界面活性剤、カップリング剤等の通常、帯電部材の表面層に添加され得る周知の添加剤が挙げられる。
【００６２】
表面層の体積抵抗率は、例えば、１０３Ωｃｍ以上１０１４Ωｃｍ以下がよく、好ましくは１０５Ωｃｍ以上１０１２Ωｃｍ以下、より好ましくは１０７Ωｃｍ以上１０１２Ωｃｍ以下がよい。
【００６３】
表面層の体積抵抗率は、次に示す方法により測定された値である。
即ち、表面層をアルミやステンレス等の金属の平板又は体積抵抗が１０Ωｃｍ以下のシート状のゴム材等に塗布し、測定試料を得る。その測定試料に対し、ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１（１９９５）に従って、測定治具（Ｒ１２７０２Ａ／Ｂレジスティビティ・チェンバ：アドバンテスト社製）と高抵抗測定器（Ｒ８３４０Ａデジタル高抵抗／微小電流計：アドバンテスト社製）とを用い、電場（印加電圧／組成物シート厚）が１０００Ｖ／ｃｍになるよう調節した電圧を３０秒印加した後、その流れる電流値より、下記式を用いて算出する。
体積抵抗率（Ωｃｍ）＝（１９．６３×印加電圧（Ｖ））／（電流値（Ａ）×測定試料膜厚（ｃｍ））
【００６４】
ここで、フルデバイス（部材全体）の抵抗としては、シート状に形成した弾性層上に表面層を片面のみ形成して、測定試料を得る。その測定試料に対し、ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１（１９９５）に従って、測定治具（Ｒ１２７０２Ａ／Ｂレジスティビティ・チェンバ：アドバンテスト社製）と高抵抗測定器（Ｒ８３４０Ａデジタル高抵抗／微小電流計：アドバンテスト社製）とを用い、電場（印加電圧／測定試料の厚み）が１０００Ｖ／ｃｍになるよう調節した電圧を３０秒印加した後、その流れる電流値より、下記式を用いて算出する。
式：  体積抵抗率（Ωｃｍ）＝（１９．６３×印加電圧（Ｖ））／（電流値（Ａ）×測定試料の厚み（ｃｍ））
【００６５】
表面層の表面粗さＲｚは、スジ状の画像欠陥を抑制しうる点と共に、画像の粒状性を向上させる点、及び、表面層へのトナーの外添剤の被覆（フィルミング）を抑制する点から、２μｍ以上１０μｍ以下がよく、好ましくは３μｍ以上８μｍ以下、より好ましくは３μｍ以上６μｍ以下である。
【００６６】
表面層の表面粗さＲｚは、次に示す方法により測定された値である。
即ち、表面層の表面粗さＲｚは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（１９９４）に従って、表面層（帯電部材）の軸方向両端２０ｍｍ位置及び中央部の３か所について測定し、その平均値とする。測定装置としては、東京精密株式会社製、サーフコム１４００を用いる。測定条件は、カットオフ：０．８ｍｍ、測定長：２．４ｍｍ、トラバーススピード：０．３ｍｍ／ｓｅｃとする。
【００６７】
ここで、帯電部材の表面のダイナミック超微小硬度は、汚染や割れの点から、例えば、０．０４以上０．５以下がよく、好ましくは０．０８以上０．３以下である。
【００６８】
帯電部材の表面のダイナミック超微小硬度（以下、「ＤＨ」とも称する）は、圧子を試料に一定の押込み速度（ｍＮ／ｓ）で進入させたときの試験荷重をＰ（ｍＮ）、押込み深さをＤ（μｍ）としたとき、下記式より算出された硬度である。但し、下記式において、αは圧子形状による定数を表す。
式：ＤＨ＝α×Ｐ／Ｄ２
なお、ダイナミック超微小硬度の測定は、ダイナミック超微小硬度計ＤＵＨ−Ｗ２０１Ｓ（（株）島津製作所社製）により行った。ダイナミック超微小硬度は、軟質材料測定により、三角錐圧子（頂角：１１５°、α：３．８５８４）を、帯電部材の表面層に押込み速度０．１４ｍＮ／ｓ、試験荷重１．０ｍＮで進入させた時の押込み深さＤを測定することにより求められる。
【００６９】
表面層の厚みは、弾性層からのブリード物（滲み出す液状物）及びブルーム物（析出する固形物）の帯電部材の表面への移動を抑制すると共に、表面層の抵抗安定性の点から、例えば、２μｍ以上２５μｍ以下がよく、好ましくは３μｍ以上２０μｍ以下であり、より好ましくは３μｍ以上１５μｍ以下であり、更に好ましくは５μｍ以上１５μｍ以下である。
【００７０】
表面層の厚みは、次に示す方法により測定された値である。
即ち、表面層（帯電部材）の軸方向両端２０ｍｍ位置及び中央部の３か所を片刃ナイフで切り取り、切り取った試料の断面を倍率１０００倍で観察して膜厚を測定し、その平均値とする。測定装置は、キーエンス社製、デジタルマイクロスコープＶＨＸ−２００を用いる。
【００７１】
表面層は、各成分を溶剤に分散させて塗布液を調製し、先立って形成した弾性層上に、この塗布液を塗布した後、加熱することで形成する。
塗布液の塗布方法としては、例えば、ブレード塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法、フロー塗布法、リング塗布法、ダイ塗布法、インクジェット塗布法等が挙げられる。
塗布液に用いる溶剤としては、特に限定されず一般的なものが使用され、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類；アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類；テトラヒドロフラン；ジエチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル類などの溶媒を使用してもよい。また、これらの他、種々の溶媒を使用してもよいが、浸漬塗布法を適用するためには、アルコール溶剤若しくはケトン溶剤、又はそれらの混合溶剤が挙げられる。
【００７２】
［清掃部材（クリーニング部材）］
次いで、清掃部材（クリーニング部材）１２２について、図１を参照して説明する。
清掃部材１２２は、図１に示すように、例えば、導電性支持体１２２Ａ（以下「支持体１２２Ａ」と称する）と、導電性支持体１２２Ａの外周面上に設けられ、発泡セル数が２５ｍｍ当たり４０個以上７５個以下である発泡弾性層１２２Ｂ（以下「発泡弾性層１２２Ｂ」と称する）と、を有するロール部材である。
以下、本実施形態に係る清掃部材１２２の詳細について説明する。なお、以下、符号は省略して説明する。
【００７３】
（支持体）
支持体は、円筒状又は円柱状の導電部材であり、その材質としては例えば、鉄（快削鋼等）、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の金属が挙げられる。
また、支持体としては、外周面にメッキ処理を施した部材（例えば、樹脂やセラミック部材）、導電剤が分散された部材（例えば、樹脂やセラミック部材）等も挙げられる。
【００７４】
（発泡弾性層）
発泡弾性層は、多孔質の３次元構造を有する発泡体からなり、内部や表面に空洞や凹凸部（以下、発泡セルという。）が存在し、弾性を有している層である。
発泡弾性層の発泡セル数は、２５ｍｍ当たり４０個以上７５個以下であり、より好ましくは４０個以上６０個以下である。
発泡セル数が２５ｍｍ当たり４０個以上７５個以下であることで、帯電部材との従動摺擦によりトナーや外添剤などの異物を効率的に除去し、スジ状の画像欠陥を抑制する。
ここで、本明細書における「発泡セル数」とは、ＪＩＳ Ｋ ６４００−１（２００４）に記載のセル数であって、測定方法はＪＩＳ Ｋ ６４００−１（２００４）付属書１に記載の方法を採用する。
【００７５】
発泡弾性層は、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド、オレフィン、メラミン、ポリプロピレン、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム）、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレン、シリコーン、ニトリル等の発泡性の樹脂材料又はゴム材料を含んで構成される。
【００７６】
これらの発泡性の樹脂材料又はゴム材料の中でも、帯電部材との従動摺擦によりトナーや外添剤などの異物を効率的に除去し、スジ状の画像欠陥を抑制すると同時に、帯電部材の表面に清掃部材の擦れによるキズをつけ難くするために、また、長期にわたり千切れや破損が生じ難くするために、ポリウレタンが特に好適に適用される。
【００７７】
ポリウレタンとしては、特に限定するものではなく、例えば、ポリオール（例えばポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオールなど）と、イソシアネート（２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネートや４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートなど）の反応物が挙げられ、これらの鎖延長剤（例えば１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパンなど）による反応物であってもよい。
【００７８】
発泡弾性層は、上記のような発泡性の樹脂材料又はゴム材料に加え、必要に応じて、発泡剤、整泡剤等を用いて形成される。特に、ポリウレタンの場合は、発泡剤、整泡剤等を用いた発泡させることが一般的である。
発泡剤としては、水、アゾ化合物（例えばアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等）等の公知の発泡剤が用いられる。
また、整泡剤としては、シリコーン整泡剤（例えばジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、ジフェニルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル等のストレートシリコーン；アルキル変性シリコーンオイル、アラルキル変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、ポリエステル変性シリコーンオイル、フルオロアルキル変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、アルコキシ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル基変性シリコーンオイル等の変性シリコーンオイル；等）の公知の整泡剤が用いられる。
【００７９】
なお、発泡弾性層に、上記シリコーン整泡剤のようなシリコーン化合物を用いる場合、帯電部材の表面層にシリコーンオイルが含まれていれば、シリコーン化合物が発泡弾性層から染み出す現象（ブリード）が発生したとしても、同様の成分を含有する帯電部材は影響を受け難い。ブリードの影響を受けない結果、保管後の帯電部材に起因する画像欠陥の発生が抑制される。特に、帯電部材の表面層に含まれるシリコーンオイルと、清掃部材の発泡弾性層に含まれるシリコーン化合物と、が、同じ変性部位（変性に関与する置換基）にて変性したものであれば、上記のような効果がより高まる。具体的には、両者が、ポリエステル変性同士、又は、ポリエーテル変性同士であることが好ましい。
【００８０】
発泡弾性層の硬さとしては、１００Ｎ以上５００Ｎ以下が好ましく１００Ｎ以上４００Ｎ以下が更に好ましく、１５０Ｎ以上４００Ｎ以下が特に好ましい。
【００８１】
発泡弾性層は、支持体の外周面の全面に形成された筒状形状であってもよいし、支持体の外周面に短冊状の発泡弾性部材を螺旋状に巻き付けて形成されたものでもよい。
また、発泡弾性層は、例えば、支持体の外周面に、発泡弾性層を構成する成分と発泡に寄与する発泡剤や整泡剤との混合物を付与し、成形、発泡して形成してもよいし、予め貫通穴を設けた発泡体を支持体の外周面に接着剤を用いて接着し、その後、外径を研磨することで形成してもよい。
【００８２】
［導電性軸受け、電源］
続いて、図１に示される帯電装置１２における導電性軸受け及び電源について説明する。
導電性軸受け１２３は、帯電部材１２１と清掃部材１２２とを一体で回転自在に保持すると共に、当該部材同士の軸間距離を保持する部材である。
この軸間距離を調整することで、帯電部材１２１と清掃部材１２２との食い込み量が制御される。
導電性軸受け１２３は、導電性を有する材料で製造されていればいかなる材料及び形態でもよく、例えば、導電性のベアリングや導電性の滑り軸受けなどが適用される。
【００８３】
電源１２４は、導電性軸受け１２３へ電圧を印加することにより、帯電部材１２１と清掃部材１２２とを同極性に帯電させる装置であり、公知の高圧電源装置が用いられる。
【００８４】
本実施形態に係る帯電装置は、表面自由エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上９０ｍＮ／ｍ以下である導電性表面層を有する帯電部材と、発泡セル数が２５ｍｍ当たり４０個以上７５個以下である発泡弾性層を有する清掃部材と、をかかる導電性表面層と発泡弾性層との両者を接触させる構成としていれば、上記構成に限られるものではない。
【００８５】
＜画像形成装置、プロセスカートリッジ＞
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体を帯電する帯電装置と、帯電した像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、を備える。そして、帯電装置として、上記本実施形態に係る帯電装置を適用する。
【００８６】
一方、本実施形態に係るプロセスカートリッジは、例えば、上記構成の画像形成装置に脱着され、像保持体と、像保持体を帯電する帯電装置と、を備える。そして、帯電装置として、上記本実施形態に係る帯電装置を適用する。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、必要に応じて、像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置、像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置及び転写後の像保持体表面の残留トナーを除去するクリーニング装置からなる群より選択される少なくとも一種を備えていてもよい。
【００８７】
次に、本実施形態に係る画像形成装置、及びプロセスカートリッジについて図４及び図５を参照しつつ説明する。
ここで、図４は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。図５は、本実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
【００８８】
本実施形態に係る画像形成装置１０１は、図４に示すように、像保持体１０を備え、その周囲に、像保持体を帯電する帯電装置１２と、帯電装置１２により帯電された像保持体１０を露光して潜像を形成する露光装置（潜像形成装置）１４と、露光装置１４により形成した潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置１６と、現像装置１６により形成したトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写装置１８と、転写後の像保持体１０表面の残留トナーを除去するクリーニング装置２０と、を備える。また、転写装置１８により記録媒体Ｐに転写されたトナー像を定着する定着装置２２を備える。
【００８９】
そして、本実施形態に係る画像形成装置１０１は、帯電装置１２として、例えば、帯電部材１２１と、帯電部材１２１に接触配置された清掃部材１２２と、帯電部材１２１及び清掃部材１２２の軸方向両端を各部材が回転自在となるように保持する導電性軸受け１２３（導電性ベアリング）と、導電性軸受け１２３の一方に接続された電源１２４と、が配設された、上記本実施形態に係る帯電装置が適用されている。
【００９０】
一方、本実施形態の画像形成装置１０１は、帯電装置１２（帯電部材１２１及び清掃部材１２２）以外の構成については、従来から電子写真方式の画像形成装置の各構成として公知の構成が適用される。以下、各構成の一例につき説明する。
【００９１】
像保持体１０は、特に制限なく、公知の感光体が適用されるが、感光層を電荷発生層と電荷輸送層とに分離した、いわゆる機能分離型と呼ばれる構造の有機感光体が好適に適用される。
また、像保持体１０は、その表面層が電荷輸送性を有し架橋構造を有する保護層で被覆されているものも好適に適用される。この保護層の架橋成分としてシロキサン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、アクリル樹脂で構成された感光体も好適に適用される。
【００９２】
像保持体１０は、その表面に存在する層（電荷輸送層や表面層）にレベリング剤としてシリコーンオイルを含有していてもよい。
用いられるシリコーンオイルとしては、前述のように、帯電部材１２１からのブリードの影響をより小さくするためにも、帯電部材の発泡弾性層に含まれるシリコーンオイルと同じ変性部位（変性に関与する置換基）を有するものを選択することが好ましい。具体的には、両者が、ポリエステル変性同士、又は、ポリエーテル変性同士であることが好ましい。
【００９３】
露光装置１４としては、例えば、レーザー光学系やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）アレイ等が適用される。
【００９４】
現像装置１６は、例えば、現像剤層を表面に形成させた現像剤保持体を像保持体１０に接触若しくは近接させて、像保持体１０の表面の潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像装置である。現像装置１６の現像方式は、既知の方式として二成分現像剤による現像方式が好適に適用される。この二成分現像剤による現像方式には、例えば、カスケード方式、磁気ブラシ方式などがある。
【００９５】
転写装置１８としては、例えば、コロトロン等の非接触転写方式、記録媒体Ｐを介して導電性の転写ロールを像保持体１０に接触させ記録媒体Ｐにトナー像を転写する接触転写方式のいずれを適応してもよい。
【００９６】
クリーニング装置２０は、例えば、クリーニングブレードを像保持体１０の表面に直接接触させて表面に付着しているトナー、紙粉、ゴミなどを除去する部材である。クリーニング装置２０としては、クリーニングブレード以外にクリーニングブラシ、クリーニングロール等を適用してもよい。
【００９７】
定着装置２２としては、ヒートロールを用いる加熱定着装置が好適に適用される。加熱定着装置は、例えば、円筒状芯金の内部に加熱用のヒータランプを備え、その外周面に耐熱性樹脂被膜層又は耐熱性ゴム被膜層により、いわゆる離型層を形成した定着ローラと、この定着ローラに対し特定の接触圧で接触して配置され、円筒状芯金の外周面又はベルト状基材表面に耐熱弾性体層を形成した加圧ローラ又は加圧ベルトと、で構成される。未定着のトナー像の定着プロセスは、例えば、定着ローラと加圧ローラ又は加圧ベルトとの間に未定着のトナー像が転写された記録媒体Ｐを挿通させて、トナー中の結着樹脂、添加剤等の熱溶融による定着を行う。
【００９８】
なお、本実施形態に係る画像形成装置１０１は、上記構成に限られず、例えば、中間転写体を利用した中間転写方式の画像形成装置、各色のトナー像を形成する画像形成ユニットを並列配置させた所謂タンデム方式の画像形成装置であってもよい。
【００９９】
一方、本実施形態に係るプロセスカートリッジは、図５に示すように、上記図４に示す画像形成装置において、露光のための開口部２４Ａ、除電露光のための開口部２４Ｂ及び取り付けレール２４Ｃが備えられた筐体２４により、像保持体１０と、像保持体を帯電する帯電装置１２と、露光装置１４により形成した潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置１６と、転写後の像保持体１０表面の残留トナーを除去するクリーニング装置２０と、を一体的に組み合わせて保持して構成したプロセスカートリッジ１０２である。そして、プロセスカートリッジ１０２は、上記図４に示す画像形成装置１０１に脱着自在に装着されている。
【実施例】
【０１００】
以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明は下記実施例により限定されるものではない。なお、特に断りがない限り「部」は「質量部」を意味する。
【０１０１】
［感光体１の作製］
−下引層の形成−
感光体用支持体としてφ３０ｍｍの切削アルミニウムパイプを準備した。
次に、酸化亜鉛（平均粒子径７０ｎｍ：テイカ社製：比表面積値１５ｍ２／ｇ）１００質量部をトルエン５００質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤（ＫＢＭ６０３：信越化学工業社製）１．２５質量部を添加し、２時間攪拌した。その後トルエンを減圧蒸留にて留去し、１２０℃で３時間焼き付けを行い、シランカップリング剤で表面処理した酸化亜鉛顔料を得た。
前記表面処理を施した酸化亜鉛顔料６０質量部と、アリザリン０．６質量部と、硬化剤（ブロック化イソシアネート  スミジュール３１７５（住友バイエルンウレタン社製））１３．５質量部と、ブチラール樹脂（エスレックス  ＢＭ−１  （積水化学社製））１５質量部をメチルエチルケトン８５質量部に溶解した溶液３８質量部と、メチルエチルケトン２５質量部と、を混合し、１ｍｍφのガラスビーズを用いてサンドミルにて２時間の分散を行い分散液を得た。
得られた分散液に触媒としてジオクチルスズジラウレート：０．００５質量部、シリコーン樹脂粒子トスパール１４５（ＧＥ東芝シリコーン社製）：４．０質量部を添加し、下引層形成用塗布液を得た。
この下引層形成用塗布液を前記アルミニウムパイプ上に浸漬塗布方法にて乾燥後の膜厚が２３μｍとなるように塗布速度を調節して塗布し、１７０℃、４０分間の乾燥によって硬化させ、厚さ２３μｍの下引層を得た。
【０１０２】
−電荷発生層の形成−
次に、下引層上に感光層を形成した。
まず、電荷発生物質としてのＣｕｋα線を用いたＸ線回折スペクトルのブラッグ角度（２θ±０．２°）が少なくとも７．３゜、１６．０゜、２４．９゜及び２８．０゜の位置に回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン１５質量部と、結着樹脂としての塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂（Ｅ１５／４５Ｍ、Ｗａｃｋｅｒ社製）１０質量部と、ｎ−酢酸ブチル２００質量部とからなる混合物を、１ｍｍφのガラスビーズを用いてサンドミルにて４時間分散した。
得られた分散液にｎ−酢酸ブチル１７５質量部及びメチルイソブチルケトン１８０質量部を添加し、攪拌して電荷発生層形成用塗布液を得た。この電荷発生層形成用塗布液を下引層上に浸漬塗布し、１２０℃で乾燥して、厚みが０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【０１０３】
−電荷輸送層の形成−
次に、トルエン４．３質量部にフッ素系グラフトポリマーＧＦ４００（東亜合成株式会社製）を０．０６質量部溶解させた液に、４フッ化エチレン樹脂粒子１．８質量部（平均粒径：０．２μｍ）を入れ、２０℃の液温に保ちながら４８時間攪拌混合し、４フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液（Ａ液）を得た。
次に、電荷輸送物質としてＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン９．８質量部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂（粘度平均分子量：４０，０００）１３．０質量部、酸化防止剤として２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．２質量部を混合してテトラヒドロフラン４８．３質量部及びトルエン１８．２質量部を混合溶解し、Ｂ液を得た。
このＢ液に前記Ａ液を加えて攪拌混合した後、微細な流路を持つ貫通式チャンバーを装着した高圧ホモジナイザー（吉田機械興行株式会社製）を用いて、５００ｋｇｆ／ｃｍ２まで昇圧しての分散処理を６回繰り返した液に、シリコーンオイル（商品名：信越シリコーン  ＫＰ−３４０、信越化学工業社製）を５ｐｐｍ添加し、攪拌して電荷輸送層形成用塗布液を得た。得られた電荷輸送層形成用塗布液の粒度分布をＬＡ９２０（堀場製作所製）で測定したところ、０．３μｍ以上の粒子の含有割合が９６％であった。
この電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層上に塗布して１１５℃で４０分間乾燥し、膜厚が３２μｍの電荷輸送層を形成し、目的の感光体１を得た。
【０１０４】
［感光体２の作製］
電荷輸送層形成用塗布液に添加したシリコーンオイル（商品名：信越シリコーン  ＫＰ−３４０、信越化学工業社製）を、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン（商品名：ＢＹＫ３０７、ＢＹＫ社製）に代えた以外は、感光体１の作製方法と同様にして、感光体２を作製した。
【０１０５】
［帯電ロールＡの作製］
−弾性層の形成−
下記表１に示した組成の混合物（表１の配合比は質量部）をオープンロールで混練し、ＳＵＳ３０３を材質とする直径８ｍｍの導電性支持体表面に接着層を介してプレス成形機を用いて直径１２．５ｍｍのロールを形成した。その後、研磨により直径１２ｍｍの導電性弾性ロールを得た。
【０１０６】
【表１】
2015152829.tif 000003
【０１０７】
−表面層の形成−
下記表２に示した組成の混合物（表２の配合比は質量部）１５質量部をメタノール８５質量部で希釈し、ビーズミルにて分散し得られた分散液を、得られた導電性弾性ロールの弾性層の外周面に浸漬塗布した後、１４０℃で３０分間加熱して架橋させ、乾燥し、厚さ１５μｍの表面層を形成し、帯電ロールＡを得た。
【０１０８】
【表２】
2015152829.tif 000004
【０１０９】
［帯電ロールＢの作製］
多孔質ポリアミドフィラーの配合比を１０質量部、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの配合比を０．５質量部にして、膜厚１０μｍの表面層を形成した以外は、帯電ロールＡの作製と同様にして帯電ロールＢを得た。
【０１１０】
［帯電ロールＣの作製］
ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの配合比を１．０質量部にして、膜厚１０μｍの表面層を形成した以外は、帯電ロールＢの作製と同様にして帯電ロールＣを得た。
【０１１１】
［帯電ロールＤの作製］
多孔質ポリアミドフィラーの配合比を５質量部、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの配合比を１．０質量部にして、膜厚１０μｍの表面層を形成した以外は、帯電ロールＡの作製と同様にして帯電ロールＤを得た。
【０１１２】
［帯電ロールＥの作製］
多孔質ポリアミドフィラーの配合比を３質量部、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの配合比を１０質量部にして、膜厚３μｍの表面層を形成した以外は、帯電ロールＡの作製と同様にして帯電ロールＥを得た。
【０１１３】
［帯電ロールＦの作製］
ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンをポリエステル変性ポリジメチルシロキサン（商品名：ＢＹＫ３１０／ＢＹＫ社製）にして、膜厚１０μｍの表面層を形成した以外は、帯電ロールＣの作製と同様にして帯電ロールＦを得た。
【０１１４】
［帯電ロールＧの作製］
ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンを配合せず、膜厚１０μｍの表面層を形成した以外は、帯電ロールＢの作製と同様にして帯電ロールＧを得た。
【０１１５】
［帯電ロールＨの作製］
多孔質ポリアミドフィラーの配合比を２６質量部にした以外は、帯電ロールＡの作製と同様にして帯電ロールＨを得た。
【０１１６】
［帯電ロールＩの作製］
多孔質ポリアミドフィラーの配合比を２質量部、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの配合比を１５質量部にして、膜厚３μｍの表面層を形成した以外は、帯電ロールＡの作製と同様にして帯電ロールＩを得た。
【０１１７】
［帯電ロールＪの作製］
多孔質ポリアミドフィラーを配合しない以外は、帯電ロールＥの作製と同様にして帯電ロールＪを得た。
【０１１８】
［クリーニングロールａの作製］
発泡セル数６０個／２５ｍｍのウレタンフォーム（製品名：ＥＰ−７０、イノアックコーポレーション製）を、１５ｍｍ×１５ｍｍ×３５０ｍｍの大きさに切断して、中心に貫通穴をあけ、接着剤を塗布した芯体（外径：６ｍｍ、芯体長さ：３４３ｍｍ：但し、芯体の軸方向両端部の軸受け部の外径φ４ｍｍ、長さ６ｍｍ）を挿入し、ウレタンフォームを芯体に接着してから、外径を研磨し、弾性層の軸方向長さ３３３ｍｍ、外径φ１０ｍｍのクリーニングロールａを得た。
【０１１９】
［クリーニングロールｂの作製］
発泡セル数４０個／２５ｍｍのウレタンフォーム（製品名：ＲＣＳ、イノアックコーポレーション製）を、１５ｍｍ×１５ｍｍ×３５０ｍｍの大きさに切断して、中心に貫通穴をあけ、接着剤を塗布した芯体（外径：６ｍｍ、芯体長さ：３４３ｍｍ：但し、芯体の軸方向両端部の軸受け部の外径φ４ｍｍ、長さ６ｍｍ）を挿入し、ウレタンフォームを芯体に接着してから、外径を研磨し、弾性層の軸方向長さ３３３ｍｍ、外径φ１０ｍｍのクリーニングロールｂを得た。
【０１２０】
［クリーニングロールｃの作製］
ポリエーテルポリオールＡ（商品名：アクトコールＰ２３、三井化学ポリウレタン製：分子量３０００、２官能ポリプロピレングリコール）２０質量部、ポリエーテルポリオールＢ（商品名：アクトコールＰ３１、三井化学ポリウレタン製：分子量３０００、３官能ポリプロピレングリコール）８０質量部、整泡剤（商品名：商品名：ＢＹＫ３１０／ＢＹＫ社製：ポリエステル変性シリコーンオイル）１質量部、触媒（商品名：カオライザーＮｏ３１、花王株式会社製）０．５質量部、及び発泡剤（水）６質量部を混合し、更に、イソシアネート（商品名：コスモネートＴ−８０、三井化学ポリウレタン製：トリレンジイソシアネート（以下「ＴＤＩ」という場合がある））６６．２質量部を混合し発泡させた。更に、この発泡体を８０℃にて１時間加熱し、常温にて放置、冷却して、発泡セル数７０個／２５ｍｍのウレタンフォームを作製した。
このウレタンフォームを、接着剤を塗布した芯体（外径：６ｍｍ、芯体長さ：３４３ｍｍ：但し、芯体の軸方向両端部の軸受け部の外径φ４ｍｍ、長さ６ｍｍ）を挿入し、ウレタンフォームを芯体に接着してから、外径を研磨し、弾性層の軸方向長さ３３３ｍｍ、外径φ１０ｍｍのクリーニングロールｃを得た。
【０１２１】
［クリーニングロールｄの作製］
発泡セル数３８個／２５ｍｍのウレタンフォーム（製品名：ＲＲ−２６、イノアックコーポレーション製）を、１５ｍｍ×１５ｍｍ×３５０ｍｍの大きさに切断して、中心に貫通穴をあけ、接着剤を塗布した芯体（外径：６ｍｍ、芯体長さ：３４３ｍｍ：但し、芯体の軸方向両端部の軸受け部の外径φ４ｍｍ、長さ６ｍｍ）を挿入し、ウレタンフォームを芯体に接着してから、外径を研磨し、弾性層の軸方向長さ３３３ｍｍ、外径φ１０ｍｍのクリーニングロールｄを得た。
【０１２２】
［クリーニングロールｅの作製］
クリーニングロールｃの作製に用いた触媒の量を０．７部にした以外は、全てクリーニングロールｃの作製と同様にして、発泡セル数７６個／２５ｍｍのウレタンフォームを作製した。
このウレタンフォームを、１５ｍｍ×１５ｍｍ×３５０ｍｍの大きさに切断して、中心に貫通穴をあけ、接着剤を塗布した芯体（外径：６ｍｍ、芯体長さ：３４３ｍｍ：但し、芯体の軸方向両端部の軸受け部の外径φ４ｍｍ、長さ６ｍｍ）を挿入し、ウレタンフォームを芯体に接着してから、外径を研磨し、弾性層の軸方向長さ３３３ｍｍ、外径φ１０ｍｍのクリーニングロールｅを得た。
【０１２３】
〔表面自由エネルギー及び表面粗さＲｚの測定〕
上記のようにして得られた、帯電ロールＡ〜Ｊについて、前述の方法にて、表面自由エネルギー及び表面粗さＲｚを測定した。
測定結果を表３に示す。
【０１２４】
〔実施例１〜７、比較例１〜６〕
表３に記載の組み合わせで、感光体、帯電ロール、及びクリーニングロールを、富士ゼロックス社製７００  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｌｏｒ  Ｐｒｅｓｓ用のドラムカートリッジに組み込み、このドラムカートリッジを富士ゼロックス社製７００  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｌｏｒ  Ｐｒｅｓｓの改造機に装着した。
この改造機にて、１０万枚の連続プリントテストを行い、以下のようにして、画質の評価、及び、帯電ロールの汚れの評価を行った。
【０１２５】
（画質の評価）
上記改造機にて、各色画像密度５％の画像を２８℃８５％ＲＨ環境下にて、Ａ３用紙（富士ゼロックス製、Ｃ２紙）５万枚出力し、次に、１０℃１５％ＲＨ環境で５万枚出力し、合計１０万枚出力後に、画像密度３０％の全面ハーフトーン画像を出力し、プロセス方向のスジ状の濃度ムラの発生有無を評価した。
評価基準は以下の通りである。結果を表３に示す。なお、実用上、許容されるのはＧ１及びＧ２である。
−評価基準−
Ｇ１：スジの発生なし
Ｇ２：画質上問題ない極軽微なスジが確認された
Ｇ３：Ｇ２とＧ４との間
Ｇ４：画質上許容できないスジが確認された
【０１２６】
（帯電ロールの汚れの評価）
上記評価終了後、装置から帯電ロールを取り出し、下記の基準で目視にて汚染状態を評価した。結果を表３に示す。なお、実用上、許容されるのはＧ１及びＧ２である。
−評価基準−
Ｇ１：極軽微なうっすらとした汚染が確認された。
Ｇ２：軽微なスジ状の汚染が確認された。
Ｇ３：重度のスジ状の汚染が確認された。
Ｇ４：甚大なスジ状以外の汚染も含む汚染が確認された。
【０１２７】
（保管後の評価）
表３に記載の組み合わせで、感光体、帯電ロール、及びクリーニングロールを、富士ゼロックス社製７００  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｌｏｒ  Ｐｒｅｓｓ用のドラムカートリッジに組み込み、４５℃、９５％環境下に１ヶ月放置した後、このドラムカートリッジを富士ゼロックス社製７００  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｌｏｒ  Ｐｒｅｓｓの改造機に装着した。
上記改造機を用い、２２℃５５％ＲＨ環境下で、画像密度３０％の全面ハーフトーン画像をＡ３用紙（富士ゼロックス社製、Ｃ２紙）に５枚出力した。下記の基準でハーフトーン画像中での、帯電ロールピッチ及び感光体ピッチに対応するスジの発生の有無を画像濃度の差として評価した。
評価した画像は５枚のうちの画像濃度の差が最も大きなものを採用した。結果を表３に示す。なお、実用上、許容されるのはＧ１及びＧ２である。
−評価基準−
Ｇ１：スジの発生無し
Ｇ２：画質上問題ない極軽微なスジが確認された
Ｇ３：Ｇ２とＧ３との間
Ｇ４：画質上許容できないスジが確認された
【０１２８】
【表３】
2015152829.tif 000005
【０１２９】
上記結果から、本実施例では、比較例に比べ、スジ状の濃度ムラが抑制されていることが分かる。
また、本実施例では、帯電ロールの汚れの評価や、保管後の画像におけるスジの評価についても、良好であることがわかる。
特に、感光体の電荷輸送層に含まれるシリコーンオイルと帯電ロールの表面層に含まれるシリコーンオイルとが同じ変性タイプのものである本実施例７は、特に、保管後の画像における感光体ピッチのスジの評価において、良好な結果を示すことが分かる。
帯電ロールの表面層に含まれるシリコーンオイルとクリーニングロールの発泡弾性層に含まれるシリコーン整泡剤とが同じ変性タイプのものである本実施例１〜７は、特に、保管後の画像における帯電ロールのピッチのスジの評価において、良好な結果を示すことが分かる。
【符号の説明】
【０１３０】
１０  像保持体、１２  帯電装置、１４  露光装置、１６  現像装置、１８  転写装置、２０  クリーニング装置、２２  定着装置、２４  筐体、２４Ａ  開口部、２４Ｂ  開口部、２４Ｃ  取り付けレール、３０基材、３１  導電性弾性層、３２  導電性表面層、１０１  画像形成装置、１０２  プロセスカートリッジ、１２１  帯電部材、１２２  清掃部材、１２２Ａ  支持体、１２２Ｂ  発泡弾性層、１２３  導電性軸受け、１２４  電源
【図１】
2015152829.tif 000006
【図２】
2015152829.tif 000007
【図３】
2015152829.tif 000008
【図４】
2015152829.tif 000009
【図５】
2015152829.tif 000010