(57)【要約】【課題】本発明の目的は、異物付着に起因する画像濃度ムラを抑制できる電子写真用の導電性部材を提供することである。【解決手段】少なくとも導電性支持体と、導電性支持体の外側に形成された表面層とを有する電子写真用の導電性部材であって、該表面層は、多孔質体であり、該多孔質体が下記（１）〜（３）を満たすことを特徴とする電子写真用の導電性部材：（１）該多孔質体は、少なくとも３次元的に連続した骨格と３次元的に連続した細孔からなる共連続構造を有する；（２）該多孔質体は導電性を有する；（３）該多孔質体の表面にある該細孔の開口部の最大内接円の直径の平均が３μｍ以上８μｍ以下である。【選択図】図２
2015087772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも導電性支持体と、該導電性支持体の外側に形成された表面層とを有する電子写真用の導電性部材であって、
該表面層は、
多孔質体であり、
該多孔質体が下記（１）〜（３）を満たすことを特徴とする電子写真用の導電性部材：
（１）該多孔質体は、少なくとも３次元的に連続した骨格と３次元的に連続した細孔からなる共連続構造を有する；
（２）該多孔質体は導電性を有する；
（３）該多孔質体の表面にある該細孔の開口部の最大内接円の直径の平均が３μｍ以上８μｍ以下である。
【請求項２】
該細孔の開口部の周囲長をＬ、面積をＳとしたとき、Ｌ２／４πＳで求められる円形度Ｋの算術平均が２.０以上である請求項１に記載の電子写真用の導電性部材。
【請求項３】
該多孔質体が高分子材料と溶剤との相分離により形成される請求項１または２に記載の電子写真用の導電性部材。
【請求項４】
該導電性支持体と該表面層の間に下記（４）〜（８）を満たす中間層が設けられている請求項１から３いずれか一項に記載の電子写真用の導電性部材；
（４）該導電性支持体と該中間層の界面から該表面層と該中間層の界面へと連続した細孔を有する多孔質体である；
（５）該中間層と該表面層の界面では、該中間層の細孔の開口部と該表面層の細孔の開口部が連通している；
（６）体積抵抗率が１×１０１０Ω・ｃｍ以上１×１０１６Ω・ｃｍ以下である；
（７）空孔率が４０％以上９５％以下である；
（８）厚みが３μｍ以上１００μｍ以下である。
【請求項５】
該導電性部材が前記多孔質体を保護する剛体構造体を有する請求項１から４いずれか一項に記載の電子写真用の導電性部材。
【請求項６】
電子写真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、請求項１から５のいずれかの一項に記載の電子写真用の導電性部材を具備していることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかの一項に記載の電子写真用の導電性部材を具備していることを特徴とする電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機、プリンター等の電子写真装置において使用される電子写真用の導電性部材、それを用いたプロセスカートリッジ及び電子写真装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、被帯電体としての感光体、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置および定着装置を有する。帯電装置における帯電方式としては、感光体の表面に接触または近接配置された帯電部材に電圧を印加することによって感光体の表面を帯電する方式が多く採用されている。近年、電子写真方式の画像形成装置のカラー化が一段と進んでグラフィックパターンの出力が多くなっており、より一層の高精細画像が求められるようになっている。
【０００３】
このような高精細画像を出力するための電子写真方式の画像形成装置に用いた場合、従来は問題にならかった微少な帯電ムラであっても、画像上の濃度ムラとして現れる場合がある。 
帯電ムラが発生する主原因の一つとして、使用に伴う帯電部材の表面への異物の付着が挙げられる。接触帯電方式に用いる帯電部材の表面は、使用に伴ってトナーや外添剤、感光ドラムの削れ粉等の異物が付着し、徐々に汚れてくる。帯電部材の表面にこれらの異物が付着すると帯電ムラが起こり、画像にスジ状やポチ状の濃度ムラが生じることがある。このような濃度ムラは、ハーフトーン画像において特に顕著に認められ、また、帯電部材に直流電圧のみを印加して感光ドラムを帯電させるＤＣ帯電方式において特に生じやすい。
特許文献１には、上記の問題を解消するため、表面に微細な凹凸構造を有する、帯電ローラとして用いることができる導電性部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１９８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは、特許文献１に係る導電性部材を帯電ローラに適用し検討したところ、使用初期においては、異物付着に対する抑制効果があるものの、長期に亘り使用すると、帯電ローラの表面が徐々に摩耗し、凹凸構造が変化して効果が低下する場合があることを確認した。
そこで、本発明の目的は、異物付着に起因する画像濃度ムラを抑制できる電子写真用の導電性部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、少なくとも導電性支持体と、該導電性支持体の外側に形成された表面層とを有する電子写真用の導電性部材であって、該表面層は、多孔質体であり、該多孔質体が下記（１）〜（３）を満たすことを特徴とする電子写真用の導電性部材が提供される。
（１）該多孔質体は、少なくとも３次元的に連続した骨格と３次元的に連続した細孔からなる共連続構造を有する。
（２）該多孔質体は導電性を有する。
（３）該多孔質体の表面にある該細孔の開口部の最大内接円の直径の平均が３μｍ以上８μｍ以下である。
また、本発明によれば、電子写真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、上記電子写真用の導電性部材を具備していることを特徴とするプロセスカートリッジが提供される。
また、本発明によれば、上記の電子写真用の導電性部材を具備していることを特徴とする電子写真装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、異物に対する除電能力や逆極性への帯電能力を高め、異物付着に起因する画像濃度ムラを抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る電子写真用の導電性部材を有する電子写真装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】（ａ）は本発明に係る電子写真用の導電性部材の一例を示す概略断面図である。（ｂ）は本発明に係る電子写真用の導電性部材の一例を示す概略断面図である。（ｃ）は本発明に係る電子写真用の導電性部材の一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明に係る導電性部材が離間部材を有する場合の一例（ローラ形状）を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
電子写真方式の画像形成装置（以下「電子写真装置」と称す）では、帯電プロセス、露光プロセス、現像プロセスの各画像形成プロセスを経て感光ドラム上にトナー像が形成され、このトナー像は転写プロセスによって感光ドラム上から転写材上に転写される。感光ドラム上のトナー像を構成するトナーは、その全てが転写される訳ではなく、特に意図する極性とは逆の極性に帯電されてしまったトナーが感光ドラム上に残ることがある。トナー以外にも、トナーの外添剤や感光ドラムの削れ粉等も感光ドラム上に存在するが、通常、感光ドラムに当接されているクリーニングブレードによって掻き取られる。
図１に示すように、クリーニングブレード２２で感光ドラム６上から掻き取られたトナーや外添剤、感光ドラムの削れ粉等がクリーニングブレードのエッジ部で混合されて異物となる。しかし、そのほとんどはクリーニング装置の廃トナー容器（２３）に回収されるため、通常問題になることはあまりない。
ところが、近年の電子写真装置の高速化と高寿命化により、クリーニング装置の廃トナー容器に回収されずにクリーニングブレードのエッジのニップをすり抜ける異物の量が増えてきている。すり抜けた異物が帯電ローラ表面に付着すると、特に帯電ローラに直流電圧のみを印加して感光ドラムを帯電させるＤＣ帯電方式において、帯電ムラ起因の濃度ムラとして現れることがある。
【００１０】
本発明者らが、異物のサイズと濃度ムラとの関係について検討した。その結果、最大内接円の直径が３μｍ以上の大きさで、厚みが約３μｍ以上の薄く扁平な形状をしている異物が電子写真用の導電性部材（以下、「導電性部材」と呼ぶ）の表面に付着すると、濃度ムラとして現れることが判明した。特に、最大内接円の直径が８μｍ超の異物はその量も多いため、８μｍ超の異物を導電性部材の表面に付着させないことが重要である。また、濃度ムラとして現れる異物のサイズは、電子写真装置の機種や、トナー、感光ドラムの種類に因らずほぼ等しいことが明らかになった。
感光ドラム上には上記の異物の他に、外添剤単独の凝集物も存在するが、サイズが数十ｎｍ程度と小さいため、たとえ導電性部材の表面に付着しても帯電ムラを起こすほどの影響はない。
導電性部材の表面に付着している異物は、通常、静電気的な力で付着している場合が多く、付着した異物を剥がすためには帯電している異物を除電して帯電ローラから剥がしやすくするか、または逆極性へと帯電させて感光ドラムへと戻すことが重要である。
【００１１】
以下、好ましい実施形態を挙げて、本発明を詳細に説明する。
＜表面層＞
（共連続構造）
本発明に係る表面層は、３次元的に連続した骨格と３次元的に連続した細孔とからなる共連続構造を有する導電性の多孔質体である。ここで、３次元的に連続した骨格、３次元的に連続した細孔とは、３次元透過型電子顕微鏡やＸ線ＣＴ検査装置等で表面層の３次元像を取得したときに、骨格、細孔ともに複数の分岐を有しており、骨格や細孔が途切れることなく連続して繋がっていることを言う。
表面層が導電性の多孔質体であると、細孔の開口部に異物が付着したときに、細孔の凹部と異物の間に放電に必要な空間が確保されるため、導電性支持体の表面から細孔を伝って異物に放電することができる。また、本発明では表面層の細孔は途切れている箇所がないので、導電性支持体の表面からの放電が弱まることなく導電性部材の表面まで達することができる。
本発明の導電性部材でも表面層は導電性のために多孔質体の骨格から異物に対する注入帯電は起きているが、さらに異物に対して多孔質体の細孔の開口部からの放電も起こるために異物の除電や逆極性への帯電に優れ、導電性部材から異物を剥がしやすくなる。
【００１２】
（細孔の開口部のサイズ）
本発明では、多孔質体の表面にある細孔の開口部の最大内接円の直径の平均が３μｍ以上８μｍ以下である。すなわち、細孔の開口部の最大内接円の直径の平均を３μｍ以上にすることで、放電に必要な空間を確保している。細孔の開口部の最大内接円の直径の平均が３μｍ未満であると、細孔の開口部に異物が付着しても放電に必要な空間が小さくなり、異物の除電や逆極性への帯電が弱くなる。また、細孔の開口部の最大内接円の直径の平均を８μｍ以下にすることで、異物の中でも量が多い最大内接円の直径が８μｍ超の異物が細孔内部に入ることを防いでいる。８μｍ超の異物が細孔内に溜まっていくと、やはり放電に必要な空間が小さくなり、異物の除電や逆極性への帯電が弱くなる。最大内接円の直径が３μｍから８μｍの異物が細孔内部に入る可能性はあるが、細孔内部でも放電は起きるため、異物を感光ドラムへと戻すことができる。
また本発明では、複数に分岐を有し、途切れずに３次元的に連続した細孔にするため、表面層中に占める細孔の体積は骨格より大きくなる。したがって、細孔の開口部のサイズが上記の範囲であれば、最大内接円の直径が８μｍ超の異物はその一部が細孔の開口部にかかるため、注入帯電の他に細孔からの放電も受けて剥がれやすくなる。一方、最大内接円の直径が３μｍ以上８μｍ以下の異物については、多孔質体の骨格に付着して細孔の開口部にかからないこともある。しかし、この範囲の異物は帯電量が小さく、静電的な付着力も弱いので注入帯電だけで異物の除電や逆極性への帯電を達成することができる。
細孔の開口部の最大内接円の直径は次のようにして測定する。まず、表面層の表面を電子顕微鏡で観察して表面画像を取得し、画像処理して２値化画像を得る。ここで、実際の表面層の細孔は３次元的に連続ではあるが、表面にある細孔の開口部は閉じた形状になる。なお、測定箇所が偏らないように導電性部材の長手方向を１０等分し、１０等分した各領域内で任意の１箇所（合計１０箇所）を測定箇所とし、観察倍率は少なくとも同一表面画像の中に、細孔が３０個以上あるように設定する。全測定箇所での２値化画像内にある細孔の開口部の最大内接円の直径の平均を求め、この平均を本発明における細孔の開口部の最大内接円の直径の平均とする。
細孔の開口部のサイズの制御は共連続構造の多孔質体の製法によって異なるが、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）とエタノール−水の混合溶液の相分離を用いた製法の場合、ＰＭＭＡの分子量を小さくすると細孔の開口部のサイズは大きく、逆にＰＭＭＡの分子量を大きくすると細孔の開口部のサイズは小さくなる。
【００１３】
（細孔の開口部の形状）
細孔の開口部に付着した異物は上述したように細孔からの放電によって除電、もしくは逆極性へと帯電する。しかし、異物は絶縁性であるために除電や帯電する場所は細孔からの放電を受けた場所だけであり、異物全体を除電、帯電させることはできない。
そこで、本発明では、表面層を共連続構造にすることで、細孔の開口部の形状が真円のような対称性の高い形状ではなく、なるべく非対称な形状になるようにしている。細孔の開口部の形状が非対称な形状になっていると、細孔の開口部に付着した異物は細孔の縁と接していない場所ができるため、他部材から異物に加わる力の向きによっては転がりながら他の細孔の開口部に移動することができる。転がりながら他の細孔の開口部に移動した異物は、新しい面が細孔の開口部と接するため、新しい面が除電、または帯電することになる。転がりと新たな面の除電、帯電を繰り返すことで異物全体を除電、帯電することができ、より異物を剥がしやすく、または感光ドラムに戻しやすくする。
細孔の開口部の形状は、複雑であればあるほど良く、細孔の開口部の形状の複雑さは次のように評価することができる。まず、測定箇所および表面画像を取得するところまでは細孔の開口部の最大内接円の直径の平均を求めるときと同じである。２値化画像内にある細孔の開口部に対して、各々の細孔の開口部の周囲長をＬ、面積をＳとしたときの円形度Ｋ＝Ｌ２／４πＳを算出する。この円形度Ｋは、細孔の開口部の形状の複雑さを示しており、細孔の開口部の形状が真円であるとき、この円形度Ｋの値は１.０となる。細孔の開口部の形状が複雑になればなるほど、円形度Ｋの値は大きくなる。全測定箇所での２値化画像内にある細孔の開口部の円形度Ｋの算術平均を求め、この平均を本発明における円形度Ｋの平均とする。
円形度Ｋの算術平均が２.０以上であれば、異物がより転がるようになるため、異物全体を除電、帯電させやすくできる。
円形度Ｋの制御は共連続構造の多孔質体の製法によって異なるが、例えば、ＰＭＭＡとエタノール−水の混合溶液の相分離を用いた製法の場合、混合溶媒を乾燥させる時の温度を高くすると円形度Ｋは小さく、逆に温度を低くすると円形度Ｋは大きくなる。
【００１４】
（表面層の厚み）
本発明での表面層の厚みは、３μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。特に３μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。表面層の厚みを３μｍ以上にすることで、導電性支持体表面と表面層表面の間に放電できる電位差ができ、また厚みを１００μｍ以下にすることで、導電性支持体から表面層に付着した異物まで放電できる距離に収まる。
表面層の厚みは、導電性部材から導電性支持体及び表面層を含む切片を切り出し、ＦＩＢ−ＳＥＭ装置で断面加工と観察をすることで測定できる。なお、測定箇所は偏らないように、導電性部材の長手方向を１０等分し、得られた１０領域の各領域における任意の１箇所（合計１０箇所）を測定箇所とする。
表面層の厚みを制御する手段としては、特に制限されるものではないが、例えば、表面層の材料を溶かした塗工液の固形分濃度や、導電性支持体に塗工液を塗工する時の塗工速度等が挙げられる。
【００１５】
（表面層の導電性）
本発明に係る表面層の多孔質体は導電性であり、表面層の多孔質体を構成する材料の体積抵抗率としては１×１０３Ω・ｃｍ以上１×１０１０Ω・ｃｍ未満であることが好ましい。体積抵抗率を１×１０３Ω・ｃｍ以上とすることで、導電性部材に電圧を印加したときに導電性支持体の表面と表面層の表面の間に電位差が生まれ、導電性支持体の表面から表面層の表面への放電が始まる。また、体積抵抗率を１×１０１０Ω・ｃｍ未満にすることで、注入帯電に必要な電気抵抗値を確保できる。また１×１０４Ω・ｃｍ以上１×１０７Ω・ｃｍ以下がより好ましい。
なお、表面層の多孔質体の体積抵抗率の測定方法については、本発明に係る導電性部材の表面に存在する多孔質体から、多孔質体の細孔を含まない状態の試験片をピンセットで取り出し、走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）のカンチレバーを接触させ、カンチレバーと導電性基板との間に当該試験片を挟むことで体積抵抗率を測定することができる。また、同様に表面層の多孔質体を回収し、加熱、或いは溶剤を用いて溶融し、シート化した後に、体積抵抗率を測定してもよい。
【００１６】
（表面層の材料）
本発明に係る表面層の多孔質体を構成する材料は、特に制限されるものではなく、樹脂材料をはじめとする有機材料、シリカ、チタニア等の無機材料、あるいは有機材料と無機材料をハイブリッドさせた材料を用いても良い。
有機材料としては、例えば以下のものが挙げられる。ポリエチレン、ポリプロピレンの如きポリオレフィン系ポリマー；ポリスチレン；ポリイミド；ポリアミド；ポリアミドイミド；ポリパラフェニレンオキサイド、ポリ（２、６−ジメチルフェニレンオキサイド）、ポリパラフェニレンスルフィドの如きポリアリーレン類（芳香族系ポリマー）；ポリオレフィン系ポリマー、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアリーレン類（芳香族系ポリマー）にスルホン酸基（−ＳＯ３Ｈ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、リン酸基、スルホニウム基、アンモニウム基、または、ピリジニウム基を導入したもの；ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンの如き含フッ素系のポリマー；含フッ素系のポリマーの骨格にスルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、スルホニウム基、アンモニウム基、またはピリジニウム基を導入したもの、例えばパーフルオロスルホン酸ポリマー、パーフルオロカルボン酸ポリマー、パーフルオロリン酸ポリマー：ポリブダジエン系化合物：エラストマーやゲルの如きポリウレタン系化合物：シリコーン系化合物：ポリ塩化ビニル：ポリエチレンテレフタレート：ナイロン：ポリアリレート等。なお、これらのポリマーは単独であるいは２種類以上を組み合わせて用いてもよく、またポリマー鎖中に特定の官能基が導入されたものであってもよく、これらのポリマーの原料となる単量体の２種類以上の組み合わせから製造される共重合体であってもよい。
無機材料としては、Ｓｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＳｎおよびＺｎの酸化物等が挙げられる。より具体的には以下の金属酸化物が挙げられる。シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム、アルミナゾル、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化クロム等。
【００１７】
（表面層の多孔質体を製造する方法）
本発明に係る表面層の多孔質体の製造方法は、当該多孔質体を表面層として形成できる限りにおいて特に制限されるものではなく、例えば次のような製造方法を挙げることができる。高分子材料溶液の相分離を利用し細孔を形成する方法、発泡剤を利用して細孔を形成する方法、レーザー等のエネルギー線を照射して細孔を形成する方法等。
本発明に係る多孔質体の製造方法は、空孔、骨格が微細でかつ、複雑な形状を形成することが効果的であるため、高分子材料溶液の相分離を利用する方法が好ましい。ここで高分子材料溶液とは高分子材料と溶剤とを含む溶液である。高分子材料溶液の相分離を利用する方法として例えば以下の３つの方法が挙げられる。
【００１８】
１．複数の高分子材料若しくは高分子材料の前駆体と溶剤とを混合し、温度、湿度、溶剤濃度、高分子材料の重合に伴う複数の高分子材料間の相溶性等を変化させることにより、高分子材料と高分子材料の相分離を誘発させる。その後、一方の高分子材料を除去することによって、連続骨格と連続空孔が共存する多孔体を得る。一例として、溶液中では相溶、乾燥後に非相溶となる高分子材料の組み合わせを選択する。上記高分子溶液を、本発明に係る導電性樹脂層に塗工後、乾燥過程において、高分子材料間の相分離が進行し、相分離構造が形成される。乾燥後、一方の高分子材料のみ溶解可能な選択溶媒中に浸漬させる。浸漬工程により、一方の高分子材料が溶出し、多孔質構造を得ることができる。
２．高分子材料若しくは高分子材料前駆体と溶剤とを混合し、温度、湿度、溶剤濃度、高分子材料の重合に伴う高分子材料と溶剤の相溶性等を変化させることにより、高分子材料と溶剤の相分離を誘発させる。その後、溶剤を除去することによって、連続骨格と連続空孔が共存する多孔体を得る。
具体的には、まず、常温で非相溶、加熱時に相溶する高分子材料と溶剤とを選択する。このような高分子材料及び溶剤の組み合わせとしては、例えば、ポリ乳酸とジオキサンの組み合わせ、及び、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）とメタノールの組み合わせを挙げることができる。
次いで、加熱還流により高分子材料と溶剤を溶解させた塗工液中に、本発明に係る導電性支持体を浸漬させる。その後、常温下に静置することで、高分子材料と溶剤との相分離が進行し、導電性軸芯体の周囲に、内部に溶剤相を含む高分子材料の層が形成される。
最後に、高分子材料の層から溶剤を除去することで高分子材料からなる多孔質構造を得ることができる。
【００１９】
３．高分子材料、水、溶剤、界面活性剤、重合開始剤を混合し、油中水滴型エマルジョンを調整し、油中にて高分子材料を重合させる。その後、水を除去することによって、連続骨格と連続空孔が共存する多孔体を得る。一例として、高分子材料の前駆体を非水系溶剤に溶解させ、水、界面活性剤を混合し、エマルジョン溶液を調整する。次に、本発明に係る導電性樹脂層を浸漬させる。浸漬後、エマルジョン溶液中の高分子材料を重合させる。重合後、乾燥過程で水を蒸発させることで多孔質構造を得ることができる。
【００２０】
これらの中でも、上記２の方法は、相分離の初期過程において構造の凍結させることが容易なため、多孔質体の空孔、骨格の微細化において、他の方法と比較して、特に効果的な方法である。さらに、当該方法は、スピノーダル分解に特徴的な複雑な形状を多孔質体に形成し易いため好ましい。
【００２１】
（表面層の導電剤）
本発明に係る表面層の多孔質体には、電気抵抗値の調整のために導電剤を加えてもよい。導電剤としては、電子導電剤またはイオン導電剤を用いることができる。特に注入帯電の観点から表面層の表面抵抗が小さくなるイオン導電剤が好ましい。
導電剤の例としては、電子導電性を示すカーボンブラック、グラファイト、酸化錫等の酸化物、銅、銀等の金属、酸化物や金属を粒子表面に被覆して導電性を付与した導電性粒子、または、イオン導電性を示す第四級アンモニウム塩、スルホン酸塩等のイオン交換性能を有するイオン導電剤等が挙げられる。
【００２２】
＜導電性部材＞
図２（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に、本発明に係るローラ形状の導電性部材の横断面における概略図を示す。本発明の導電性部材は、導電性支持体（electroconductive support）と、該導電性支持体の外側に形成された表面層とを少なくとも有する。図２（ａ）の導電性部材は、導電性の軸芯体１（mandrel）からなる導電性支持体と、その表面に設けられた表面層２で構成されている。また、図２（ｂ）の導電性部材は、導電性の軸芯体１とその外周に導電層３を有する導電性支持体と、導電性支持体の表面に設けられた表面層２で構成されている。なお、必要に応じて本発明の効果を疎外しない範囲で導電層を複数配置した多層構成であってもよい。さらに本発明では、図２（ｃ）のように導電性支持体と表面層２の間に中間層４を設けることもできる。
また、ローラ形状以外にも導電性のブレードからなる導電性支持体や、導電性のブレードの表面に導電層を有する導電性支持体の上に、表面層を設けたブレード形状であってもよい。
【００２３】
（導電性支持体）
本発明に係る導電性支持体は、例えば、図２（ａ）のような、導電性の軸芯体１のみから構成されていてもよい。また、図２（ｂ）に示すように、導電性の軸芯体１とその外周に設けられた導電層３を有する構成でもよい。また、必要に応じて本発明の効果を阻害しない範囲で当該導電層３を複数配置した多層構成であってもよい。
（導電性の軸芯体）
導電性の軸芯体を構成する材料としては、導電性部材の分野で公知なものから適宜選択して用いることができる。例えば炭素鋼合金の表面に５μｍ程度の厚さのニッケルメッキを施した中実円柱状の軸芯体を用いることができる。
（導電層）
導電層としては、帯電ローラ（導電性部材）と感光ドラムとの間で十分なニップを確保できれば特に制限されるものではないが、例えば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、あるいは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）。これらは単独でまたは２種類以上を組み合わせて用いることができる。
導電層の体積抵抗率は、２３℃／５０％ＲＨ環境下で測定して、１×１０２Ω・ｃｍ以上１×１０１０Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。導電剤としては、電子導電剤またはイオン導電剤を用いることができる。
電子導電剤としては例えば以下のものが挙げられる。アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀等の金属系微粒子若しくは金属系繊維。酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物。前記金属系微粒子、金属系繊維や金属酸化物の表面を電解処理、スプレー塗工、混合振とう等により表面処理した複合粒子。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、ピッチ系カーボン等のカーボン粉。これらは単独でまたは２種類以上を組み合わせて用いることができる。
【００２４】
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制限されるものではない。イオン導電剤としては例えば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等の無機イオン物質、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等の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等の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等の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等の有機酸リチウム塩。これらは単独でまたは２種類以上を組み合わせて用いることができる。
【００２５】
導電層には絶縁性粒子や、硬度を調整するために軟化油、可塑剤等の添加剤を添加しても良い。可塑剤としては高分子タイプのものを用いることがより好ましく、その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。更に、導電性支持体には、種々な機能を付与する材料を適宜含有させてもよく、これらの例として老化防止剤、充填剤等を挙げることができる。
導電層の硬度は、マイクロゴム硬度計（商品名：ＭＤ−１型、高分子計器株式会社製）で７０°以下であることが好ましく、６０°以下であることがより好ましい。マイクロゴム硬度計で７０°以下であれば、帯電ローラと感光ドラムとの間のニップ幅が小さくなりすぎず、帯電ローラと感光ドラムとの間の当接力が狭い面積に集中して当接圧力が大きくなることを防ぐことができる。  導電層は、導電層を予め所定の膜厚に形成して得たシートあるいはチューブを軸芯体に接着、または被覆することによって形成することができる。また、クロスヘッドを備えた押出し機を用いて、軸芯体と導電層の材料を一体的に押出して作製することもできる。
【００２６】
＜中間層＞
本発明では、導電性支持体と表面層の間に中間層を設けることができる。
（中間層の体積抵抗率）
本発明に係る中間層を構成する材料の体積抵抗率は１×１０１０Ω・ｃｍ以上１×１０１６Ω・ｃｍ以下である。中間層を構成する材料の体積抵抗率を１×１０１０Ω・ｃｍ以上にすると、導電性部材に電圧を印加したときに導電性支持体の表面と導電性部材の表面の間の電位差が大きくなるため、導電性支持体表面から導電性部材の表面への放電が強くなる。また、体積抵抗率を１×１０１６Ω・ｃｍ以下にすることで、注入帯電に必要な電気抵抗値を確保できる。なお、中間層の体積抵抗率の測定方法については、表面層の体積抵抗率の測定方法と同様である。
（中間層の多孔質体構造）
本発明における中間層は、導電性支持体との界面から表面層との界面へと連続した細孔を有する多孔質体であり、かつ中間層と表面層の界面では中間層の細孔の開口部と表面層の細孔の開口部は連通している。導電性支持体との界面から表面層との界面へと連続した細孔を有するとは、３次元透過型電子顕微鏡で中間層の３次元像を取得したときに、導電性支持体との界面から表面層との界面まで細孔が途切れずに続いていることを言う。中間層を導電性支持体との界面から表面層との界面へと連続した細孔を有する多孔質体にすることで、導電性支持体表面から細孔を伝って途切れることなく異物に放電できるようになる。また、中間層の細孔は導電性支持体との界面から表面層との界面へと連続しており、かつ中間層と表面層の界面では中間層の細孔と表面層の細孔の開口部同士が連通しているので、導電性支持体表面からの放電が表面層の表面まで達することができる。中間層の細孔と表面層の細孔の開口部同士が連通していることを確認するためには、導電性部材から中間層を含む切片を切り出し、ＦＩＢ−ＳＥＭ装置で断面加工と観察をすることで測定できる。
【００２７】
（中間層の空孔率）
本発明に係る中間層の空孔率は４０％以上９５％以下である。空孔率を４０％以上にすることで、導電性支持体表面からの放電を中間層の細孔を通じて表面層の表面へと十分な量を伝えることができる。また、空孔率を９５％以下にすることで、感光ドラムとのニップで中間層が潰れて細孔が非連続になることを抑制でき、導電性支持体表面からの放電を表面層表面へと伝えることができる。
中間層の空孔率は、導電性部材から中間層を含む切片を切り出し、Ｘ線ＣＴ測定を行うことで測定することができる。なお、空孔率の測定箇所は偏らないように、導電性部材の長手方向を１０等分し、得られた１０領域の各領域における任意の１箇所（合計１０箇所）を測定箇所とする。
（中間層の厚み）
本発明での中間層の厚みは、３μｍ以上１００μｍ以下である。中間層の厚みを３μｍ以上にすることで、導電性支持体の表面と導電性部材の表面の間の電位差を十分に放電できるほど大きくすることができる。また１００μｍ以下にすることで、導電性部材として必要な電気抵抗値を確保することができる。
中間層の厚みは、導電性部材から中間層を含む切片を切り出し、ＦＩＢ−ＳＥＭ装置で断面加工と観察をすることで測定できる。なお、測定箇所は偏らないように、導電性部材の長手方向を１０等分し、得られた１０領域の各領域における任意の１箇所（合計１０箇所）を測定箇所とする。
（中間層の材料）
本発明に係る中間層の多孔質体を構成する材料は、特に制限されるものではなく、例えば表面層と同じ材料を用いることもできる。樹脂材料をはじめとする有機材料、シリカ、チタニア等の無機材料、あるいは有機材料と無機材料をハイブリッドさせた材料を用いても良い。
【００２８】
（中間層の多孔質体を製造する方法）
本発明に係る中間層の多孔質体の製造方法は、当該多孔質体を中間層として形成できる限りにおいて特に制限されるものではなく、例えば表面層の多孔質体と同様な製造方法を挙げることができる。
（中間層の導電剤）
本発明に係る中間層の多孔質体には、電気抵抗値の調整のため、発明の効果を損なわない範囲で、かつ、中間層を形成できる限りにおいて、導電剤を加えてもよい。導電剤の例としては、電子導電性を示すカーボンブラック、グラファイト、酸化錫等の酸化物、銅、銀等の金属、酸化物や金属を粒子表面に被覆して導電性を付与した導電性粒子、または、イオン導電性を示す第四級アンモニウム塩、スルホン酸塩等のイオン交換性能を有するイオン導電剤等が挙げられる。また、本発明の効果を損なわない範囲で、樹脂の配合剤として一般的に用いられている充填剤、軟化剤、加工助剤、粘着付与剤、粘着防止剤、分散剤を添加してもよい。
【００２９】
＜多孔質体を保護する剛体構造体＞
本発明の効果は、導電性部材の表面に多孔質体が存在することで発現する。この多孔質体の構造が変化すると、放電特性も変化する可能性がある。したがって、特に長期に亘る使用を目的とした場合、多孔質体を保護する剛体構造体を導入することによって、感光ドラム表面と多孔質体との摩擦、摩耗を低減し、多孔質体の構造の変化を抑制することが好ましい。
ここで、剛体構造体とは、感光ドラムとの当接によって生じる剛体構造体の変形量が１μｍ以下である構造体のことを指す。
剛体構造体を設ける方法は、本発明の効果を妨げない限りにおいて制限はなく、例えば導電性支持体表面に凸部を形成する方法、導電性部材に離間部材を導入する方法等が挙げられる。
【００３０】
（導電性支持体の表面への凸部の形成）
導電性支持体表面に凸部を形成する方法としては、導電性支持体の表面に凸部を加工する方法が挙げられる。例としては、サンドブラスト、レーザー加工、研磨等が挙げられるが、導電性支持体表面に凸部が形成される方法であればよく、上記の製造方法に限らない。
表面層の表面に凸部を形成する方法としては、上記の表面層をサンドブラスト、レーザー加工、研磨等の方法の他に、表面層に有機粒子、無機粒子等のフィラーを分散させる方法等が挙げられる。有機粒子の構成材料の例としては、以下のものが挙げられる。ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリウレタン、スチレン−アクリル共重合体、ポリメチルメタクリレート、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、セルロース、ポリオレフィン、シリコーン樹脂等。また無機粒子の構成材料の例としては、以下のものが挙げられる。シリカなどの酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ストロンチウム、ケイ酸バリウム、タングステン酸カルシウム、粘土鉱物、マイカ、タルク、カオリン等。
上記のような導電性支持体を加工する方法に加え、導電性支持体とは独立した凸部を導入する方法としては、例えば、導電性支持体の外周面に微粉末を塗布する方法、ワイヤー等の糸状の部材を巻きつける方法が挙げられる。
【００３１】
凸部の存在密度は、多孔質体を保護する効果を得るために、多孔質体に正対した方向から観察したときに、多孔質体の表面における１辺が１．０ｍｍの正方形の領域内に少なくとも剛体構造体の一部が観察される状態であることが好ましい。
凸部の大きさ、太さは、本発明の効果を妨げない限りにおいて制限されるものではない。具体的には、凸部が存在することによる画像不良が生じない範囲であることが好ましい。
凸部の高さは、多孔質体の厚みよりも大きく、かつ、本発明の効果を妨げない限りにおいて制限されるものではない。具体的には、少なくとも多孔質体の厚みよりも大きい高さを有し、かつ、放電ギャップが大きいことによる帯電不良が生じない範囲であることが好ましい。
【００３２】
（離間部材）
離間部材は、感光ドラムと多孔質体を離間でき、かつ、本発明の効果を妨げない限りにおいて制限されるものではなく、例えばリング、スペーサー等が挙げられる。
離間部材を導入する方法の一例としては、導電性部材がローラ形状の場合は、導電性部材よりも外径が大きく、かつ、感光ドラムと導電性部材との空隙を保持できる硬度を有するリングを軸芯体に挿入する方法が挙げられる。また、別の離間部材を導入する方法の一例としては、導電性部材がブレード形状である場合は、多孔質体と感光ドラムとが摩擦、摩耗しないように、両者を離間できるようなスペーサーを導入する方法が挙げられる。
離間部材を構成する材料は、本発明の効果を妨げない限りにおいて制限されるものではない。例えば、離間部材を構成する材料としては、離間部材を介した通電を防ぐために、非導電性の公知の材料を適宜使用すればよい。例えばポリアセタール樹脂、高分子量ポリエチレン樹脂、ナイロン樹脂等の摺動性に優れた高分子材料、酸化チタン、酸化アルミニウム等の金属酸化物材料が挙げられる。
図３に、当該離間部材を導入した場合の導電性部材の一例（ローラ形状）を示す。図３中、３０は導電性部材、３１は離間部材、３２は導電性の軸芯体を示す。
当該離間部材を導入する方法としては、本発明の効果を妨げない限りにおいて制限されるものではなく、例えば導電性支持体の長手方向の両端部に設置することができる。
【００３３】
＜プロセスカートリッジ＞
本発明に係る導電性部材を帯電ローラとして用いた電子写真用のプロセスカートリッジの一例を、図１を用いて説明する。このプロセスカートリッジ５は、現像装置と帯電装置を一体化し、電子写真装置の本体に着脱可能に設計されたものである。現像装置は、少なくとも現像ローラ７と現像容器１０を一体化したものであり、必要に応じてトナー供給ローラ１１、トナー８、現像ブレード１２、攪拌羽９を備えていても良い。帯電装置は、感光体ドラム６、クリーニングブレード２２、帯電ローラ１３、を少なくとも一体化したものであり、廃トナー容器２３を備えていても良い。帯電ローラ１３、現像ローラ７、トナー供給ローラ１１、現像ブレード１２は、それぞれ電圧が印加されるようになっている。
【００３４】
＜電子写真装置＞
次に、本発明の導電性部材を帯電ローラとして用いた電子写真装置の一例を、図１を用いて説明する。
図１に示す電子写真装置は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの画像を形成する電子写真プロセスカートリッジ５が各々１個、タンデム方式で設けられている。
現像装置は、感光ドラム６と対向設置された現像ローラ７とトナー８を収容した現像容器１０を備えている。更に、現像ローラ７にトナーを供給すると共に現像に使用されずに現像ローラ７に残っているトナー８を掻き取るためのトナー供給ローラ１１と、現像ローラ７上のトナー８の担持量を規制すると共に摩擦帯電するための現像ブレード１２が設けられている。
帯電ローラ１３は感光ドラム６に対して所定の押圧力で当接しており、感光ドラム６の回転に従動している。そして、電源から直流電圧を帯電ローラに印加することによって、感光ドラム６が所定の極性、電位に一様に帯電される。ビーム１４として画像情報が感光ドラム６の表面に照射されると、静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ７上にコートされたトナー８が、現像ローラ７から静電潜像上に供給され、感光ドラム６の表面にトナー像が形成される。
中間転写ベルト１５は、駆動ローラ１６及びテンションローラ１７で張架され、転写搬送ベルトの内側には感光ドラムと対向した位置に一次転写ローラ１８が設置されている。そして、感光ドラム６上のトナー像は、一次転写ローラ１８によって、中間転写ベルト１５に転写される。各色のトナー像が順次重畳されて、中間転写ベルト上にカラー像が形成される。
転写材１９は、給紙ローラにより装置内に給紙され、中間転写ベルト１５と二次転写ローラ２０の間に搬送される。二次転写ローラ２０は、二次転写バイアス電源から電圧が印加され、中間転写ベルト１５上のカラー像を、転写材１９に転写する。
トナー像が転写された転写材は、定着装置２１に送られ、トナー像が転写材に定着されて、画像形成が完了する。一方、トナー像の転写が終わった感光ドラムは更に回転し、クリーニングブレード２２により感光ドラム６の表面がクリーニングされる。
【００３５】
本発明の導電性部材は、上記の直流電圧のみを印加するＤＣ帯電方式の帯電ローラの他に、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加するＡＣ帯電方式の帯電ローラにも使うことができる。また、上記の電子写真装置以外に、転写搬送ベルトがなく、感光ドラムと転写ローラが直接接触しているような電子写真装置にも使うことができる。
【実施例】
【００３６】
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。本発明は下記実施例に限定されるものではない。なお、実施例において、ｘ軸方向、ｙ軸方向、及び、ｚ軸方向はそれぞれ以下の方向を意味する。
ｘ軸方向は、ローラの長手方向である。
ｙ軸方向は、ｘ軸に直交するローラの横断面（即ち、円形断面）における接線方向である。
ｚ軸方向は、ｘ軸に直交するローラの横断面における直径方向である。
〔導電ローラＡの作製〕
下記表１に示す材料を６リットル加圧ニーダー（商品名：ＴＤ６−１５ＭＤＸ、株式会社トーシン製）を用いて、充填率７０体積％、ブレード回転数３５ｒｐｍ（ｍｉｎ−１）で１６分間混合して、未加硫ゴム組成物Ａを得た。
【００３７】
【表１】
2015087772.tif 000003
【００３８】
次いで、上記未加硫ゴム組成物Ａ１７４質量部に対して、硫黄１．２質量部、テトラベンジルチウラムジスルフィド（商品名：パーカシットＴＢｚＴＤ、フレキシス株式会社製）４．５質量部を加えた。そして、ロール径１２インチのオープンロールで、前ロール回転数８ｒｐｍ、後ロール回転数１０ｒｐｍ、ロール間隙２ｍｍで、左右の切り返しを合計２０回実施した。その後、ロール間隙を０．５ｍｍとして薄通し１０回を行い、導電層用の混練物Ａを得た。
次に、表面をニッケルメッキ加工した直径６ｍｍ、長さ２５２ｍｍの円柱形の鋼製の軸芯体を準備し、軸芯体の軸方向の幅２３１ｍｍの領域に熱硬化性接着剤（商品名：メタロックＵ−２０、株式会社東洋化学研究所製）を塗布した。この熱硬化性接着剤を８０℃で３０分間加熱した後、さらに１２０℃で１時間加熱した。
この接着層を設けた軸芯体と共に上記混練物Ａをクロスヘッド付き押出成形機にて押し出し、この軸芯体を覆うように混練物Ａを外径８．７５〜８．９０ｍｍのローラ形状になるように成形し、未加硫ゴムローラＡを得た。クロスヘッド付きの押出成形機は、シリンダー径を７０ｍｍ、Ｌ／Ｄを２０とし、ヘッドの温度を９０℃、シリンダーの温度を９０℃、スクリューの温度を９０℃とした。
続いて、上記未加硫ゴムローラＡ中の混練物Ａを、異なる温度設定にした２つのゾーンを有する連続加熱炉を用いて加硫した。具体的には、この未加硫ゴムローラＡについて、温度８０℃に設定した第１のゾーンを３０分で通過させ、続いて温度１６０℃に設定した第２のゾーンをやはり３０分で通過させた。これにより、加硫された導電層を有する加硫ゴムローラＡを得た。
次に、この加硫ゴムローラＡ中の導電層の両端を切断し、導電層の軸方向の長さを２３２ｍｍとした。その後、導電層の表面を回転砥石で研磨することで、軸方向の端部直径８．２６ｍｍ、中央部直径８．５０ｍｍのクラウン形状の導電層を有する導電ローラＡを得た。
【００３９】
〔導電ローラＢの作製〕
下記表２に示す材料を温度１００℃に温度調節した加圧ニーダーを用いて、１０分間混合して未加硫ゴム組成物Ｂを得た。
【００４０】
【表２】
2015087772.tif 000004
【００４１】
次いで、この未加硫ゴム組成物Ｂ１６５質量部に対して、硫黄０．５質量部、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（商品名：ノクセラーＴＲＡ、大内新興化学工業株式会社製）２質量部を加えた。そして、ロール径１２インチのオープンロールで、前ロール回転数８ｒｐｍ、後ロール回転数１０ｒｐｍ、ロール間隙２ｍｍで、左右の切り返しを合計２０回実施した。その後、ロール間隙を０．５ｍｍとして薄通し１０回を行い、導電層用の混練物Ｂを得た。
次に、表面をニッケルメッキ加工した直径６ｍｍ、長さ２５２ｍｍの円柱形の鋼製の軸芯体を準備し、軸芯体の軸方向幅２３１ｍｍの領域に熱硬化性接着剤（商品名：メタロックＵ−２０、株式会社東洋化学研究所製）を塗布した。この熱硬化性接着剤を８０℃で３０分間加熱した後、さらに１２０℃で１時間加熱した。
この接着層を設けた軸芯体と共に上記混練物Ｂをクロスヘッド付き押出成形機にて押し出し、この軸芯体を覆うように混練物Ｂを外径８．７５〜８．９０ｍｍのローラ形状になるように成形し、未加硫ゴムローラＢを得た。クロスヘッド付きの押出成形機は、シリンダー径を７０ｍｍ、Ｌ／Ｄを２０とし、ヘッドの温度を７０℃、シリンダーの温度を７０℃、スクリューの温度を７０℃とした。
続いて、上記未加硫ゴムローラＢ中の混練物Ｂを、温度１６０℃で３０分間加硫して、導電層を有する加硫ゴムローラＢを得た。
次に、この加硫ゴムローラＢ中の導電層の両端を切断し、導電層の軸方向の長さを２３２ｍｍとした。その後、導電層の表面を回転砥石で研磨することで、軸方向の端部直径８．２６ｍｍ、中央部直径８．５０ｍｍのクラウン形状の導電層を有する導電ローラＢを得た。
【００４２】
〔実施例１〕
［中間層用塗工液Ａの調製］
ＰＭＭＡ（重量平均分子量３５万）  ６０ｇ、蒸留水  ６０ｍｌ、そしてエタノール  ２４０ｍｌをナスフラスコに加えた（ＰＭＭＡは溶媒に対して０．２０ｇ／ｍｌ）。撹拌しながら加熱還流し、ＰＭＭＡを溶解させて中間層用塗工液Ａを調製した。
［中間層の作製］
中間層用塗工液Ａを、導電ローラＢにディップ塗工した。３０℃に設定した熱風循環乾燥機にて１時間乾燥して、導電層の表面に中間層を有する導電ローラＢを得た。
［中間層を構成する材料の体積抵抗率測定］
中間層を形成する材料（骨格）の体積抵抗率の測定方法については、走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）（商品名：Ｑ−Ｓｃｏｐｅ２５０、Ｑｕｅｓａｎｔ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製）を用い、コンタクトモードを測定した。導電性支持体から中間層を形成する骨格をピンセットで回収し、ステンレス鋼製の金属プレート上に回収したサンプルを設置した。次に、金属プレートに直接接触している箇所を選び、ＳＰＭのカンチレバーを接触させてカンチレバーに５０Ｖの電圧を印加し、電流値を測定した。次に、当該ＳＰＭで観測した表面形状から測定箇所の厚さとカンチレバーの接触面積とから体積抵抗率に変換した。
以上の測定について、導電性部材を長手方向に１０個の領域に１０等分し、それぞれの領域内から任意に１点ずつ、合計１０点から中間層をピンセットで回収して測定を行い、その平均値を中間層を形成する骨格の体積抵抗率とした。
［中間層の厚み測定］
中間層を有する導電ローラに対してカッターの刃を当て、ｘ軸方向及びｙ軸方向に各２５０μｍの長さで切片を切り出した。切り出した切片をＦＩＢ−ＳＥＭ装置（商品名：Ｈｅｌｉｏｓ６００、ＦＥＩ社製）を用いて、加速電圧３０ｋＶで断面加工し、次いで加速電圧１．０ｋＶで断面に対して垂直な方向から断面を撮影した。撮影した画像から中間層の厚みを測定し、これを導電性部材の長手方向に１０等分して得られる１０領域の各領域内の任意の１点（合計１０点）で行い、１０点の平均を中間層の厚みとした。
【００４３】
［中間層の空孔率測定］
中間層を有する導電ローラに対してカッターの刃を当て、ｘ軸方向及びｙ軸方向に各２５０μｍの長さで切片を切り出した。次に、Ｘ線ＣＴ検査装置（商品名：ＴＯＨＫＥＮ−ＳｋｙＳｃａｎ２０１１（線源：ＴＸ−３００）、マース東研Ｘ線検査株式会社製）を用いてこの切片に対し、３次元再構築を行った。得られた３次元像から、ｚ軸に対して間隔１μｍで２次元のスライス像（ｘｙ平面と平行）を切り出し、これらのスライス像を２値化して骨格と細孔を識別した。２値化したスライス像それぞれにおいて、細孔の占める割合Ｒｐ（％）を求めた。これを導電性部材の長手方向に１０等分して得られる１０領域の各領域内の任意の１点（合計１０点）で行い、１０点の平均を中間層の空孔率とした。
［表面層用塗工液の調製］
ＰＭＭＡ（重量平均分子量３５万）  ３ｇ、カーボンブラック（商品名：ＳＢＸ５５、旭カーボン株式会社製）  １．５ｇ（ＰＭＭＡに対して５５質量部）、蒸留水  ６０ｍｌ、そしてエタノール  ２４０ｍｌをナスフラスコに加えた（ＰＭＭＡは溶媒に対して０．０１ｇ／ｍｌ）。撹拌しながら加熱還流し、ＰＭＭＡを溶解させて表面層用塗工液を調製した。
【００４４】
［表面層の作製］
表面層用塗工液を、中間層を表面に有する導電ローラＢにディップ塗工した。３０℃に設定した熱風循環乾燥機にて１時間乾燥して、表面に多孔質体の表面層を有する導電性部材を得た。
［表面層の共連続構造の確認］
導電性部材に対してカッターの刃を当て、ｘ軸方向及びｙ軸方向に各２５０μｍの長さで切片を切り出した。次に、Ｘ線ＣＴ検査装置（商品名：ＴＯＨＫＥＮ−ＳｋｙＳｃａｎ２０１１（線源：ＴＸ−３００）、マース東研Ｘ線検査株式会社製）を用いてこの切片に対し、３次元再構築を行った。得られた３次元像から、ｚ軸に対して間隔１μｍで２次元のスライス画像（ｘｙ平面と平行）を切り出し、これらのスライス像を２値化して骨格部と細孔部を識別した。スライス像をｚ軸に対して順に確認していき、骨格部および細孔部が３次元的に連続であることを確認した。
［表面層の細孔の開口部の形状測定］
表面層の細孔の開口部の形状測定は次のようにして行った。まず、表面層に対してカッターの刃を用いてｘ軸方向及びｙ軸方向に各５ｍｍの長さで切片を切り出し、切片全体を白金蒸着した。次に表面層の表面を走査型電子顕微鏡（商品名：Ｓ−４８００、株式会社日立ハイテクノロジーズ製）を用いて２０００倍で観察して表面観察画像を得た。
表面観察画像を画像処理ソフト（商品名：Ｉｍａｇｅｐｒｏｐｌｕｓ、株式会社日本ローパー製）でグレースケール化、２値化処理を行った。２値化画像内にある細孔の開口部に対して各々の細孔の開口部の周囲長Ｌと面積Ｓを求め、円形度Ｋ＝Ｌ２／４πＳを算出した。
同様に導電性部材を長手方向に１０個の領域に１０等分し、それぞれの領域内から任意に１点ずつ、合計１０点から表面層の表面観察画像を取得して円形度を求め、これら得られた１０点の円形度から、細孔の開口部の円形度Ｋの算術平均を算出した。
【００４５】
［表面層を構成する材料の体積抵抗率測定］
サンプルとして、導電性部材からピンセットで回収された導電性部材の表面層を形成する骨格を用いたこと以外は、中間層を構成する材料の体積抵抗率測定と同様の方法で表面層を構成する材料の体積抵抗率を測定した。
［表面層の厚み測定］
サンプルとして、導電性部材から切り出された導電性部材の表面層を含む切片を用いたこと以外は、中間層の厚み測定と同様の方法で表面層の厚みを測定した。
【００４６】
［中間層の細孔の観察］
導電性部材に対してカッターの刃を当て、ｘ軸方向及びｙ軸方向に各２５０μｍの長さで切片を切り出した。次に、Ｘ線ＣＴ検査装置（商品名：ＴＯＨＫＥＮ−ＳｋｙＳｃａｎ２０１１（線源：ＴＸ−３００）、マース東研Ｘ線検査株式会社製）を用いてこの切片に対し、３次元再構築を行った。得られた３次元像から、ｚ軸に対して間隔１μｍで２次元のスライス画像（ｘｙ平面と平行）を切り出し、これらのスライス像を２値化して骨格部と細孔部を識別した。スライス像をｚ軸に対して順に確認していき、細孔が導電層との界面から表面層との界面へと連続であることを確認した。
導電性部材の中間層と表面層からなる部分に対してカッターの刃を当て、ｘ軸方向及びｙ軸方向に各２５０μｍの長さで切片を切り出した。切り出した切片をＦＩＢ−ＳＥＭ装置（商品名：Ｈｅｌｉｏｓ６００、ＦＥＩ社製）を用いて、加速電圧３０ｋＶで断面加工し、次いで加速電圧１．０ｋＶで断面に対して垂直な方向から断面を撮影した。撮影した画像から、中間層の細孔と表面層の細孔の開口部同士が連通していることを確認した。これを導電性部材の長手方向に１０等分して得られる１０領域の各領域内の任意の１点（合計１０点）で行った。
【００４７】
［濃度ムラの評価］
導電性部材に付着した異物によって引き起こされる濃度ムラの評価を行った。カラーレーザープリンター（商品名：Ｃｏｌｏｒ  ＬａｓｅｒＪｅｔ  Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ  ＣＰ４５２５ｄｎ、ＨＰ社製）とそのマゼンタの電子写真プロセスカートリッジを用意した。この電子写真プロセスカートリッジから帯電ローラを取り出し、代わりに作製した導電性部材を帯電ローラとして組み込んだ。さらに、異物の付着を加速させるためにこの電子写真プロセスカートリッジからクリーニングブレードを外した。カラーレーザープリンターと電子写真プロセスカートリッジを温度２３℃、湿度５０％ＲＨに２４時間放置後、その環境にて耐久評価を行った。具体的には、印字率１％のＥ文字画像を連続で１５０００枚出力し、最後にハーフトーン画像を出力した。ハーフトーン画像を目視にて観察し、異物の付着が原因で発生するスジ状画像やポチ状画像を濃度ムラとして評価した。濃度ムラは以下のように評価した。
Ａ：スジ状画像やポチ状画像がない
Ｂ：スジ状画像やポチ状画像が幅２ｃｍに渡って確認できる
Ｃ：スジ状画像やポチ状画像が幅５ｃｍに渡って確認できる
Ｄ：スジ状画像やポチ状画像が全面に確認できる
［表面層の削れ評価］
表面層の耐久性を評価するために、印字率１％のＥ文字画像を連続１５０００枚出力した後、光学顕微鏡（商品名：ＶＨＸ−９００、株式会社キーエンス製）を用いて表面層の表面を５００倍で観察した。削れは以下のように評価した。
Ａ：削れが全く観察されない
Ｂ：削れが表面積の５％未満で観察される
Ｃ：削れが表面積の５％以上で観察される
［異物の付着量］
表面層の表面に付着している異物の付着量をテープ着色濃度で評価した。上記で耐久評価した帯電ローラを準備し、表面層の表面に付着した異物をテープ（商品名：Ｓｃｏｔｃｈメンディングテープ、住友スリーエム株式会社製）で帯電ローラの長手方向全域にわたって剥がし取った。次に、このテープを白色の紙（商品名：Ｂｕｓｉｎｅｓｓ  ４２００」、ＸＥＲＯＸ社製）に貼り付けて、反射濃度計（商品名：Ｘ−Ｒｉｔｅ５０４、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）で反射濃度を測定した。測定箇所は長手方向を均等に１０分割し、各領域の中心部の反射濃度を測定した。また、ブランクとしてテープのみを白色の紙に貼り付けたものを基準とし、基準との反射濃度の差を測定箇所１０点について合計したものを異物の付着量とした。基準との反射濃度の差の合計が小さいほど、異物の付着量は少ない。
【００４８】
下記実施例及び比較例の評価結果を表９−１〜表９−４及び表１０にまとめて示す。
〔実施例２〜１７〕
導電ローラの種類、中間層用塗工液の材料の部数と加熱温度、および表面層用塗工液の材料と加熱温度を下記表３に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして導電性部材を作製し、評価した。なお、実施例８〜１７では、中間層を有さない導電ローラを用いたため、表３の実施例８〜１７の中間層の欄に「−」と表記した。
【００４９】
【表３】
2015087772.tif 000005
【００５０】
〔実施例１８〕
中間層の作製までは実施例１と同様にして作製した。
［表面層用塗工液の調製］
スチレン１９．３ｇ、ジビニルベンゼン３．３ｇ、カーボンブラック（商品名：ＳＢＸ５５、旭カーボン株式会社製）１１．３ｇ（カーボンブラックはスチレン及びジビニルベンゼンの総量に対して５０質量部）、ソルビタンモノオレエート１．１ｇ、２，２’−アゾジイソブチロニトリル０．１４ｇを混合し、均一溶液とした。この溶液と水１８０ｇを自転公転ミキサーで撹拌し、Ｗ／Ｏエマルジョン溶液を調製した。
［表面層の作製］
中間層を表面に有する導電ローラＢをセットした型にこのエマルジョン溶液を注入して窒素置換した後、密封して７０℃で２４時間重合した。型から取り出し、２−プロパノールで洗浄後、８５℃の熱風循環乾燥器にて１時間乾燥させて導電性部材を作製し、評価した。
【００５１】
〔実施例１９〜２５〕
導電ローラの種類、中間層用塗工液の材料の部数と加熱温度、および表面層用塗工液に用いたカーボンブラック（ＣＢ）の部数と重合時の加熱温度を下記表４に示すように変更した以外は、実施例１８と同様にして導電性部材を作製し、評価した。なお、実施例２２〜２５では、中間層を有さない導電ローラを用いたため、表４の実施例２２〜２５の中間層の欄に「−」と表記した。
【００５２】
【表４】
2015087772.tif 000006
【００５３】
〔実施例２６〕
導電ローラＢの代わりに導電ローラＡを用いたこと以外、中間層の作製までは実施例１と同様にして、導電層の表面に中間層を有する導電ローラＡを作製した。
［表面層用塗工液Ｂの調製］
下記表５に示す材料を混合、撹拌し、表面層用塗工液Ｂを調製した。
【００５４】
【表５】
2015087772.tif 000007
【００５５】
［表面層の作製］
中間層を表面に有する導電ローラＡをセットした型に、表面層用塗工液Ｂを注入して窒素置換した後、密封して８０℃で２４時間静置した。１２０℃で１時間加熱した後、型から取り出し、５０％エタノール水溶液に１日浸漬させた。さらに１００℃の熱風循環乾燥機にて１時間乾燥させて導電性部材を作製し、評価した。
【００５６】
〔実施例２７〜３５〕
表面層用塗工液Ａ、及びＣ〜Ｅを下記の様にして調製した。
［表面層用塗工液Ａの調製］
カーボンブラック（商品名：ＳＢＸ５５、旭カーボン株式会社製）  ３．００ｇを追加した以外は表面層用塗工液Ｂと同様にして調製した。
［表面層用塗工液Ｃの調製］
下記表６に示す材料を混合、撹拌し、表面層用塗工液Ｃを調製した。
【００５７】
【表６】
2015087772.tif 000008
【００５８】
［表面層用塗工液Ｄの調製］
グリシジルトリメチルアンモニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドの添加量を０．０８ｇに変更した以外は表面層用塗工液Ｂと同様にして調製した。
［表面層用塗工液Ｅの調製］
下記表７に示す材料を混合、撹拌し、表面層用塗工液Ｅを調製した。
【００５９】
【表７】
2015087772.tif 000009
【００６０】
導電ローラの種類、中間層用塗工液の材料の部数と加熱温度、および表面層用塗工液の種類とポリエチレングリコールの分子量、および加熱温度を下記表８に示すように変更した以外は、実施例２６と同様にして導電性部材を作製し、評価した。なお、実施例３０では、ポリエチレングリコール（重量平均分子量２００）をポリエチレングリコール（重量平均分子量４００）に変更した表面層用塗工液Ｂを用いた。また、実施例３４では、ポリエチレングリコール（重量平均分子量２００）をポリエチレングリコール（重量平均分子量３００）に変更した表面層用塗工液Ｄを用いた。なお、表８において、ＰＥＧはポリエチレングリコールを意味する。
【００６１】
【表８】
2015087772.tif 000010
【００６２】
〔実施例３６〕
厚さ２００μｍのアルミニウム製シート上に実施例２８の表面層用塗工液（表面層塗工液Ｂ）をディップ塗工した以外は実施例２８と同様にして表面層を形成したブレード状の導電性部材を作製した。
【００６３】
実施例１の濃度ムラの評価で使用したカラーレーザープリンターから帯電ローラを取り出し、帯電ブレードが取り付けられるように改造し、このブレード状の導電性部材を帯電ブレードとして取り付けた。このとき、ブレード状の導電性部材は感光体ドラムの回転方向に対して順方向になるよう当接配置させた。なお、ブレード状の導電性部材の感光体ドラムとの当接点における角度は帯電性の点から２０°に設定し、またブレード状の導電性部材の感光体ドラムに対する当接圧は２０ｇ／ｃｍ（線圧）に設定し、評価した。
【００６４】
〔実施例３７〕
軸芯体の表面に直接、実施例２８の表面層用塗工液Ｂをディップ塗工した以外は実施例２８と同様にして導電性部材を作製し、評価した。
〔実施例３８〕
表面層用塗工液に、平均粒子径が８μｍのウレタン粒子（商品名：アートパールＣ−８００Ｔ、根上工業株式会社製）  ０．３６ｇ（ＰＭＭＡに対して１０質量部）を加えた以外は実施例１と同様にして導電性部材を作製し、評価した。
〔実施例３９〕
導電層の表面を回転砥石で研磨して高さが１０μｍの凸部を形成させた以外は実施例１と同様にして導電性部材を作製し、評価した。
〔実施例４０〕
離間部材として内径６．０５ｍｍ、外径８．５５ｍｍ、厚み１．５ｍｍの高分子量ポリエチレン樹脂のリングを軸芯体の両端に挿入した以外は実施例１と同様にして導電性部材を作製し、評価した。
【００６５】
〔比較例１〕
［表面層用塗工液の調製］
ε−カプロラクトン変性アクリルポリオール溶液（商品名：プラクセルＤＣ２０１６、ダイセル化学工業社製）にメチルイソブチルケトンを加え、固形分が１９質量％となるように希釈した。この希釈溶液  ５２６．３質量部（アクリルポリオール固形分１００質量部）にカーボンブラック（商品名：ＭＡ１００、三菱化学株式会社製）  ４５質量部、変性ジメチルシリコーンオイル（商品名：ＳＨ２８ＰＡ、東レ・ダウコーニングシリコーン株式会社製）  ０．０８質量部を加えた。さらに、ヘキサメチレンジイソシアネート（商品名：デュラネートＴＰＡ−Ｂ８０Ｅ、旭化成工業株式会社製）とイソホロンジイソシアネート（商品名：ベスタナートＢ１３７０、デグサ・ヒュルス社製）の各ブタノンオキシムブロック体の７：３混合物８０．１４質量部を加えて混合溶液を調製した。
混合溶液  ２００ｇを、分散メディアとして平均粒径０．８ｍｍのガラスビーズ２００ｇと共に容積４５０ｍＬのガラス瓶に入れ、ペイントシェーカー分散機を用いて１００時間分散させた。さらに熱膨張性マイクロカプセル（商品名：ＭＦＬ−８１ＧＣＡ、松本油脂製薬株式会社製）  １４質量部を加えて１０分間分散させた後、ガラスビーズを除去して表面層用塗工液を得た。
［表面層の作製］
表面層用塗工液を、導電ローラＡにディップ塗工した。８０℃に設定した熱風循環乾燥機にて１時間、さらに１６０℃で１時間加熱して表面に多孔質体の表面層を有する導電性部材を作製し、評価した。
【００６６】
〔比較例２〕
ポリエチレングリコールの分子量を１０００にした以外は実施例２９と同様にして導電性部材を作製し、評価した。つまり、比較例２では、ポリエチレングリコール（重量平均分子量２００）をポリエチレングリコール（重量平均分子量１０００）に変更した表面層用塗工液Ｄを用いた。
【００６７】
【表９】
2015087772.tif 000011
【００６８】
【表１０】
2015087772.tif 000012
【００６９】
【表１１】
2015087772.tif 000013
【００７０】
【表１２】
2015087772.tif 000014
【００７１】
【表１３】
2015087772.tif 000015
【符号の説明】
【００７２】
１‥‥軸芯体
２‥‥表面層
３‥‥導電層
４‥‥中間層
【図２】
2015087772.tif 000016
【図３】
2015087772.tif 000017
【図１】
2015087772.tif 000018