(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
該基材上に設けられた導電性弾性層と、
該導電性弾性層上に設けられ、被帯電体に接触する導電性最外層であって、（Ａ）樹脂と（Ｂ）中心部から外側に向かって放射状に突出した複数の針状粒子の凝集体とを含んで構成された導電性最外層と、
を少なくとも備え、
電圧が印加された状態で前記被帯電体に接触することにより前記被帯電体を帯電させる帯電部材。
【請求項２】
前記（Ｂ）凝集体の平均粒子径が、３μｍ以上２０μｍ以下である請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】
前記（Ｂ）凝集体の平均円形度が、０．８以上１．０以下である請求項１又は請求項２に記載の帯電部材。
【請求項４】
前記（Ａ）樹脂が、ポリアミド樹脂である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の帯電部材。
【請求項５】
前記ポリアミド樹脂が、メトキシメチル化ポリアミド樹脂である請求項４に記載の帯電部材。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の帯電部材を備える帯電装置。
【請求項７】
像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電手段であって、請求項１から請求項５のいずいれか１に記載された帯電部材を有する帯電手段と、
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】
像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電手段であって、請求項１から請求項５のいずいれか１に記載された帯電部材を有する帯電手段と、
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手段と、
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手段と、
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手段と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電部材、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、先ず、無機又は有機材料からなる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あるいは直接、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所要の再生画像が得られる。
【０００３】
帯電装置は、像保持体などの被帯電体を帯電させるという重要な働きをする装置であり、像保持体に直接接触して像保持体を帯電させる接触帯電方式の帯電装置と、像保持体とは接触せずに像保持体近傍でコロナ放電などにより像保持体を帯電させる非接触帯電方式の帯電装置との２種類の帯電装置に大別される。近年、放電による副次的なオゾンや窒素酸化物などの生成が少ない接触帯電方式を採用する帯電装置が増えている。
【０００４】
接触帯電方式の帯電装置には、像保持体表面と直接接触し、像保持体表面の動きに合わせて従動回転して像保持体を帯電させる帯電部材が備えられている。
接触方式の帯電部材としては、トナーやトナーの外添剤の付着防止のために、帯電部材の最外層に特定の材料を用いる技術が提案されている（例えば、特許文献１から４参照。）。
【０００５】
また、接触方式の帯電部材としては、最外層に樹脂粒子などを含有させ、表面に凹凸を設けて帯電の均一性を向上する技術が提案されている（例えば、特許文献５から１０参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２６４９１８号公報
【特許文献２】特開２００６−１６３０５９号公報
【特許文献３】特開平７−６４３７８号公報
【特許文献４】特許第２６４９１６２号公報
【特許文献５】特開２００３−３１６１１１号公報
【特許文献６】特開２００３−３１６１１２号公報
【特許文献７】特開２００７−１０１８６４号公報
【特許文献８】特開２００８−２７６０２２号公報
【特許文献９】特開２００８−２７６０２６号公報
【特許文献１０】特開２０１０−１０２０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、繰り返し使用しても、被帯電体に対して、ばらつきが抑制された帯電を付与しうる帯電部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、
基材と、
該基材上に設けられた導電性弾性層と、
該導電性弾性層上に設けられ、被帯電体に接触する導電性最外層であって、（Ａ）樹脂と（Ｂ）中心部から外側に向かって放射状に突出した複数の針状粒子の凝集体とを含んで構成された導電性最外層と、
を少なくとも備え、
電圧が印加された状態で前記被帯電体に接触することにより前記被帯電体を帯電させる帯電部材。
【０００９】
請求項２に係る発明は、
前記（Ｂ）凝集体の平均粒子径が、３μｍ以上２０μｍ以下である請求項１に記載の帯電部材。
【００１０】
請求項３に係る発明は、
前記（Ｂ）凝集体の平均円形度が、０．８以上１．０以下である請求項１又は請求項２に記載の帯電部材。
【００１１】
請求項４に係る発明は、
前記（Ａ）樹脂が、ポリアミド樹脂である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の帯電部材。
【００１２】
請求項５に係る発明は、
前記ポリアミド樹脂が、メトキシメチル化ポリアミド樹脂である請求項４に記載の帯電部材。
【００１３】
請求項６に係る発明は、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の帯電部材を備える帯電装置。
【００１４】
請求項７に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電手段であって、請求項１から請求項５のいずいれか１に記載された帯電部材を有する帯電手段と、
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。
【００１５】
請求項８に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電手段であって、請求項１から請求項５のいずいれか１に記載された帯電部材を有する帯電手段と、
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手段と、
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手段と、
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手段と、
を備える画像形成装置。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、導電性最外層に上記凝集体を含まない場合に比べ、繰り返し使用しても、被帯電体に対して、ばらつきが抑制された帯電を付与しうる帯電部材が提供される。
請求項２に記載の発明によれば、上記凝集体の平均粒子径が上記範囲外の場合に比べ、繰り返し使用しても、被帯電体に対して、ばらつきが抑制された帯電を付与しうる帯電部材が提供される。
請求項３に記載の発明によれば、上記凝集体の平均円形度が上記範囲外の場合に比べ、繰り返し使用しても、被帯電体に対して、ばらつきが抑制された帯電を付与しうる帯電部材が提供される。
【００１７】
請求項４及び請求項５に記載の発明によれば、導電性最外層に樹脂としてポリアミド樹脂を含まない場合に比べ、さらに、帯電部材へのトナーなどの付着が抑制される帯電部材が提供される。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、導電性最外層に上記凝集体を含まない帯電部材を適用した場合に比べ、繰り返し使用しても、被帯電体に対して、ばらつきが抑制された帯電を付与しうる帯電部材を備える帯電装置が提供される。
請求項７に記載の発明によれば、導電性最外層に上記凝集体を含まない帯電部材を適用した場合に比べ、繰り返し使用しても、被帯電体に対して、ばらつきが抑制された帯電を付与しうる帯電部材を備えるプロセスカートリッジが提供される。
請求項８に記載の発明によれば、導電性最外層に上記凝集体を含まない帯電部材を適用した場合に比べ、繰り返し使用しても、被帯電体に対して、ばらつきが抑制された帯電を付与しうる帯電部材を備える画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係る帯電部材を示す概略斜視図である。
【図２】本実施形態に係る帯電部材の概略断面図である。
【図３】本実施形態に係る帯電部材の拡大概略断面図である。
【図４】本実施形態に係る帯電装置の概略斜視図である。
【図５】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６】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】
【００２０】
以下、本発明の一例である実施形態について図面を参照しつつ、説明する。
［帯電部材］
図１は、本実施形態に係る帯電部材を示す概略斜視図である。図２は、本実施形態に係る帯電部材の概略断面図である。なお、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【００２１】
本実施形態に係る帯電部材１２１は、図１及び図２に示すように、例えば、円筒状又は円柱状の基材３０（シャフト）と、基材３０の外周面に配設された導電性弾性層３１と、導電性弾性層３１の外周面に配設された導電性最外層３２と、を有するロール部材である。
そして、導電性最外層３２は、例えば、被帯電体に接触する層であって、（Ａ）樹脂と（Ｂ）中心部から外側に向かって放射状に突出した複数の針状粒子の凝集体とを含んで構成されている。
【００２２】
本実施形態に係る帯電部材１２１では、導電性最外層３２を上記構成とすることで、繰り返し使用しても、被帯電体に対して、ばらつきが抑制された帯電を付与しうる。
この理由は、定かではないが、以下の理由によるものと考えられる。
【００２３】
被帯電体に接触する導電性最外層３２に、凝集体を含ませると、凝集体が存在する領域における導電性最外層３２の表面が凝集体の粒子径に沿って凸部となり、凝集体が点在することで、大きな間隔（ピッチ）の凹凸が形成されると考えられる（図３参照）。本凹凸により、トナーの外添剤のフィルミングの発生が抑制可能となるため、導電性最外層３２の表面の汚染が抑制され、繰り返し使用におる帯電性能の低下が抑制されるものと考えられる。
一方で、凝集体は、複数の針状粒子が中心部から外側に向かって放射状に突出して凝集していることから、複数の針状粒子の先端により、凝集体により形成される導電性最外層３２の表面の凸部の表面に、小さい間隔の凹凸がさらに形成されると考えられる（図３参照）。本凹凸により、導電性最外層３２の表面からの放電箇所が増加するため、被帯電体に対する帯電のばらつきが抑制されるものと考えられる。
【００２４】
以上から、本実施形態に係る帯電部材１２１では、繰り返し使用しても、被帯電体に対して、ばらつきが抑制された帯電を付与しうると考えられる。
なお、図３は、本実施形態に係る帯電部材の拡大概略断面図である。図３中、３２Ａは、凝集体を示す。
【００２５】
ここで、本実施形態に係る帯電部材１２１では、当該帯電部材１２１として、ロール部材の形態を例に挙げるが、帯電部材の形状としては、特に限定されるものではないが、ロール状、ブラシ状、ベルト（チューブ）状、ブレード状等の形状を挙げられる。これらのなかでも、本実施形態において説明するロール状部材が望ましく、則ち、いわゆる帯電ロールの形態をとるものが望ましい。
【００２６】
また、本実施形態に係る帯電部材１２１は、上記構成に限られず、例えば、導電性弾性層３１を有しない態様、導電性弾性層３１と基材３０との間に配設される中間層、導電性弾性層３１と導電性最外層３２との間に配設される抵抗調整層又は移行防止層、導電性最外層３２の外側（最表面）に配設される被覆層（保護層）を設けた構成であってもよい。また、本実施形態に係る帯電部材１２１は、基材３０と導電性最外層３２とで構成される形態であってもよい。
【００２７】
以下、本実施形態に係る帯電部材１２１の各構成要素につき詳細に説明する。
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１×１０Ωｃｍ未満であることを意味する。また、本明細書において半導電性とは、２０℃における体積抵抗率が１×１０Ωｃｍ以上１×１０１０Ωｃｍ以下であることを意味する。
【００２８】
（基材）
基材３０について説明する。
基材３０としては、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼等の金属または合金；クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄；導電性の樹脂などの導電性の材質で構成されたものが用いられる。
【００２９】
基材３０は、帯電ロール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，ニッケル等の金属が挙げられる。本実施形態においては、基材３０は、導電性の棒状部材であり、基材３０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。基材３０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】
（導電性弾性層）
導電性弾性層３１について説明する。
導電性弾性層３１は、例えば、弾性材料と、導電剤と、必要に応じて、その他添加剤と、を含んで構成される。そして、導電性弾性層３１は、所望により基材３０の外周面に直接形成される層である。
【００３１】
弾性材料としては、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、ポリウレタン、シリコーンゴム、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、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム等、及びこれらのブレンドゴムが挙げられる。中でも、ポリウレタン、シリコーンゴム、ＥＰＤＭ、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、ＮＢＲ及びこれらのブレンドゴムが望ましく用いられる。これらの弾性材料は、発泡したものであっても無発泡のものであってもよい
【００３２】
導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が挙げられる。電子導電剤の例としては、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；アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属又は合金；酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物；絶縁物質の表面を導電化処理したもの；などの粉末が挙げられる。また、イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等；リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等；が挙げられる。
これらの導電剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３３】
ここで、カーボンブラックとして具体的には、デグサ社製の「スペシャルブラック３５０」、同「スペシャルブラック１００」、同「スペシャルブラック２５０」、同「スペシャルブラック５」、同「スペシャルブラック４」、同「スペシャルブラック４Ａ」、同「スペシャルブラック５５０」、同「スペシャルブラック６」、同「カラーブラックＦＷ２００」、同「カラーブラックＦＷ２」、同「カラーブラックＦＷ２Ｖ」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１０００」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１３００」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１４００」、同「ＭＯＧＵＬ−Ｌ」、同「ＲＥＧＡＬ４００Ｒ」等が挙げられる。
これら導電剤の平均粒子径としては、１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが望ましい。
なお、平均粒子径は、導電性弾性層３１を切り出した試料を用い、電子顕微鏡により観察し、導電剤の１００個の直径（最大径）を測定し、その平均することにより算出する。
また、平均粒子径は、例えば、シスメックス社製ゼータサイザーナノＺＳを用いて測定してもよい。
【００３４】
導電剤の添加量は特に制限はないが、上記電子導電剤の場合は、弾性材料１００質量部に対して、１質量部以上３０質量部以下の範囲であることが望ましく、１５質量部以上２５質量部以下の範囲であることがより望ましい。一方、上記イオン導電剤の場合は、弾性材料１００質量部に対して、０．１質量部以上５．０質量部以下の範囲であることが望ましく、０．５質量部以上３．０質量部以下の範囲であることがより望ましい。
【００３５】
導電性弾性層３１に配合されるその他添加剤としては、例えば、軟化剤、可塑剤、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、充填剤（シリカ、炭酸カルシウム等）等の通常弾性層に添加され得る材料が挙げられる。
【００３６】
導電性弾性層３１の形成に際しては、この層を構成する導電剤、弾性材料、その他の成分（加硫剤や必要に応じて添加される発泡剤等の各成分の混合方法や混合順序は特に限定されないが、一般的な方法としては、全成分をあらかじめタンブラー、Ｖブレンダー等で混合し、押出機によって溶融混合して、押出成形する方法が挙げられる。
【００３７】
導電性弾性層３１の厚みは、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度とすることが望ましく、２ｍｍ以上５ｍｍ以下程度とすることがより望ましい。
そして、導電性弾性層３１の体積抵抗率は１０３Ωｃｍ以上１０１４Ωｃｍ以下が望ましい。
【００３８】
（導電性最外層）
導電性最外層３２について説明する。
導電性最外層３２は、例えば、被帯電体に接触する導電性最外層であって、（Ａ）樹脂と（Ｂ）中心部から外側に向かって放射状に突出した複数の針状粒子の凝集体とを含み、必要に応じて、導電剤等、その他添加剤を含んで構成される。
【００３９】
〔（Ａ）樹脂〕
樹脂としては、最外層を構成する樹脂皮膜を形成しうる樹脂が選択される。
前記最外層を構成する樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂が望ましく挙げられる。
また、共重合ナイロン（アミランＣＭ８０００：東レ社製）も望ましく挙げられ、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ものであって、この共重合体に含まれる他の重合単位としては、６ナイロン、６６ナイロン等が挙げられる。また、樹脂としては、上記導電性弾性層３１に配合される弾性材料を適用してもよい。
【００４０】
これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を用いてもよいが、効果の観点からは、樹脂の主成分としてポリアミド樹脂を含有することが望ましい。
ポリアミド樹脂はトナー及び外添剤の付着性がよく、また、被帯電体との接触による摩擦帯電をおこして被帯電部材をプラスに帯電させるといった事態を生じ難く、このため、帯電部材に対するトナーや外添剤の付着が抑制される。
【００４１】
樹脂として使用しうるポリアミド樹脂については、特に制限は無いが、ポリアミド樹脂ハンドブック，福本修，８４００，（日刊工業新聞社）に記述のポリアミド樹脂が挙げられ、なかでも、アルコール可溶性ポリアミドが望ましい。
アルコール可溶性ポリアミドとしては、Ｎ−アルコキシメチル化ポリアミドが望ましく、さらにはＮ−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：トレジン：ナガセケムテックス社製）が望ましい。
【００４２】
樹脂として使用しうるポリビニルアセタール樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ブチラールの一部がホルマールやアセトアセタール等で変性された部分アセタール化ポリビニルブチラール樹脂が挙げられる。
【００４３】
樹脂として使用しうるポリエステル樹脂としては、酸由来構成成分と、アルコール由来構成成分とを含むポリエステル樹脂が用いられ、必要に応じてその他の成分を含有してもよい。
ポリエステル樹脂は、酸（ジカルボン酸）成分とアルコール（ジオール）成分とから合成されるものである。本明細書において、「酸由来構成成分」とは、ポリエステル樹脂の合成前には酸成分であった構成部位を指し、「アルコール由来構成成分」とは、ポリエステル樹脂の合成前にはアルコール成分であった構成部位を指す。
つまり、樹脂として使用しうるポリエステル樹脂は、例えば、酸由来構成成分とアルコール由来構成成分とを用いて常法により合成されるものである。
【００４４】
以下、ポリエステル樹脂の合成に用いうる各成分について述べる。
酸由来構成成分は、脂肪族ジカルボン酸が望ましく特に直鎖型のカルボン酸が望ましい。例えば、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼリン酸、セバシン酸、１，９−ノナンジカルボン酸、１，１０−デカンジカルボン酸、１，１１−ウンデカンジカルボン酸、１，１２−ドデカンジカルボン酸、１，１３−トリデカンジカルボン酸、１，１４−テトラデカンジカルボン酸、１，１６−ヘキサデカンジカルボン酸、１，１８−オクタデカンジカルボン酸、など、或いはその低級アルキルエステルや酸無水物が挙げられるが、この限りではない。
酸由来構成成分としては、前述の脂肪族ジカルボン酸由来構成成分のほか、２重結合を持つジカルボン酸由来構成成分、スルホン酸基を持つジカルボン酸由来構成成分等の構成成分が含まれているのが望ましい。
なお、２重結合を持つジカルボン酸由来構成成分には、２重結合を持つジカルボン酸に由来する構成成分のほか、２重結合を持つジカルボン酸の低級アルキルエステル又は酸無水物等に由来する構成成分も含まれる。また、スルホン酸基を持つジカルボン酸由来構成成分には、スルホン酸基を持つジカルボン酸に由来する構成成分のほか、スルホン酸基を持つジカルボン酸の低級アルキルエステル又は酸無水物等に由来する構成成分も含まれる。
２重結合を持つジカルボン酸はとしてジカルボン酸が望ましく、ジカルボン酸としては、例えば、フマル酸、マレイン酸、３−ヘキセンジオイック酸、３−オクテンジオイック酸等が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの低級アルキルエステル、酸無水物等も挙げられる。これらの中でも、コストの点で、フマル酸、マレイン酸等が望ましい。
【００４５】
一方、アルコール構成成分としては、例えば、エチレングリコール、１、３−プロパンジオール、１、４−ブタンジオール、１、５ペンタンジオール、１、６−ヘキサンジオール、１、７−ヘプタンジオール、１、８−オクタンジオール、１、９−ノナンジオール、１、１０−デカンジオール、１、１１−ドデカンジオール、１、１２−ウンデカンジオール、１、１３−トリデカンジオール、１、１４−テトラデカンジオール、１、１８−オクタデカンジオール、１、２０−エイコサンジオール、などが挙げられるが、この限りではない。
【００４６】
ここで、酸由来構成成分及びアルコール由来構成成分以外に、必要に応じて用いるその他の成分としては、例えば、２重結合を持つジオール由来構成成分、スルホン酸基を持つジオール由来構成成分等の構成成分である。
２重結合を持つジオールとしては、２−ブテン−１，４−ジオール、３−ブテン−１，６−ジオール、４−ブテン−１，８−ジオール等が挙げられる。
スルホン酸基を持つジオールとしては、１，４−ジヒドロキシ−２−スルホン酸ベンゼンナトリウム塩、１，３−ジヒドロキシメチル−５−スルホン酸ベンゼンナトリウム塩、２−スルホ−１，４−ブタンジオールナトリウム塩等が挙げられる。
【００４７】
樹脂として用いうるフェノール樹脂としては、レゾルシン、ビスフェノール等、フェノール、クレゾール、キシレノール、パラアルキルフェノール、パラフェニルフェノール等の水酸基を１個含む置換フェノール類、カテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン等の水酸基を２個含む置換フェノール類、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＺ等のビスフェノール類、ビフェノール類等、フェノール構造を有する化合物と、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド等とを、酸又はアルカリ触媒下で反応させ、モノメチロールフェノール類、ジメチロールフェノール類、トリメチロールフェノール類のモノマー、及びそれらの混合物、又はそれらをオリゴマー化されたもの、およびモノマーとオリゴマーの混合物であることが望ましい。
【００４８】
樹脂として用いうるエポキシ樹脂としては、１分子内にエポキシ基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を言い、その分子量、分子構造を特に限定するものではないが、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂（フェニレン骨格、ジフェニレン骨格等を有する）等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いても差し支えない。
これらの中でも、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂が望ましく、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂がさらに望ましく、ビスフェノール型エポキシ樹脂が特に望ましい。
【００４９】
樹脂として用いうるメラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂としては、グアナミン構造、あるいはメラミン構造を有する化合物は公知のものが用いられるが、例えば、下記一般式（Ａ）、（Ｂ）で示される化合物が挙げられる。一般式（Ａ）、（Ｂ）で示される化合物は、グアナミン、あるいはメラミンとホルムアルデヒドとを用いて公知の方法（例えば、実験化学講座第４版、２８巻、４３０ページ）で合成される。これらは、単独で用いても良いし、混合して用いてもよいが、混合、あるいは、オリゴマーとして使用することで溶解性が向上されるため、より望ましい。
【００５０】
【化１】
0005750931.tif 000002
【００５１】
一般式（Ａ）中、Ｒ１は、炭素数１以上１０以下の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基、炭素数６以上１０以下の置換若しくは未置換のフェニル基、又は炭素数４以上１０以下の置換若しくは未置換の脂環式炭化水素基を示す。Ｒ２乃至Ｒ５は、それぞれ独立に水素、−ＣＨ２−ＯＨ、又は−ＣＨ２−Ｏ−Ｒ６を示す。Ｒ６は、炭素数１以上１０以下の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基を示す。
【００５２】
【化２】
0005750931.tif 000003
【００５３】
一般式（Ｂ）中、Ｒ６乃至Ｒ１１はそれぞれ独立に、水素原子、−ＣＨ２−ＯＨ、−ＣＨ２−Ｏ−Ｒ１２、−Ｏ−Ｒ１２を示し、Ｒ１２は炭素数１以上５以下の、分岐してもよいアルキル基を示す。当該アルキル基としてはメチル基、エチル基、ブチル基などが挙げられる。
【００５４】
一般式（Ｂ）で示される化合物は、例えば、メラミンとホルムアルデヒドとを用いて公知の方法（例えば、実験化学講座第４版、２８巻、４３０ページのメラミン樹脂と同様に合成される）で合成される。
【００５５】
また、グアナミン樹脂、メラミン樹脂としては、市販品としても入手可能であり、例えば、スーパーベッカミン（Ｒ）Ｌ−１４８−５５、スーパーベッカミン（Ｒ）１３−５３５、スーパーベッカミン（Ｒ）Ｌ−１４５−６０、スーパーベッカミン（Ｒ）ＴＤ−１２６（以上、ＤＩＣ社製）、ニカラックＢＬ−６０、ニカラックＢＸ−４０００（日本カーバイド社製）など、（以上グアナミン樹脂）、スーパーメラミＮｏ．９０（日本油脂社製）、スーパーベッカミン（Ｒ）ＴＤ−１３９−６０（ＤＩＣ社製）、ユーバン２０２０（三井化学）、スミテックスレジンＭ−３（住友化学工業）、ニカラックＭＷ−３０（日本カーバイド社製）などが挙げられ、これら市販品をそのまま用いてもよい。
【００５６】
〔（Ｂ）凝集体〕
凝集体は、複数の針状粒子が中心部から外側に向かって放射状に突出して凝集した粒子である（図３参照）。
凝集体は、具体的には、例えば、複数の針状粒子の各一端部が集合（結束）し、これを中心部として、複数の針状粒子の各他端部が互いに異なる方向であって放射状に向いて、凝集している粒子である（図３参照）。
なお、凝集体を構成する針状粒子は、線状であって、両端部（両先端部）が尖った形成を持つ粒子であってもよいし、両端部（両先端部）が端面を持つ粒子であってもよい。
【００５７】
凝集体を構成する針状粒子は、例えば、無機粒子（例えば、炭酸カルシウム粒子、酸化亜鉛粒子等）いずれのでもよいが、凝集体の形状や粒子径の設計の容易さから、炭酸カルシウム粒子がよい。
【００５８】
凝集体を構成する針状又は柱状粒子の長さは、例えば、０．５μｍ以上２０μｍ以下（望ましくは１μｍ以上１０μｍ以下）であることがよく、外径は、例えば、例えば、０．０１μｍ以上５μｍ以下（望ましくは０．５μｍ以上３μｍ以下）がよい。
【００５９】
凝集体は、例えば以下の方法で作製される。
針状粒子として炭酸カルシウム粒子を適用する場合、例えば、凝集体は、石灰乳法の簡易さの利点を生かし、石灰乳に炭酸ガスを導入して炭酸カルシウムを合成する時に、炭酸化率１０％以上９０％以下で炭酸化を中断し、新たな石灰乳を添加し炭酸化を継続することを２回以上１５回以下繰り返した後、反応温度５０℃以上で炭酸化反応が完結する方法により作製される。
また、針状粒子として酸化亜鉛粒子を適用する場合、例えば、凝集体は、亜鉛化合物水溶液とアミン化合物とを混合し水溶液のｐＨを７以上として沈殿物を析出させ、次いで、該水溶液を４０℃以上に加熱する方法により作製される。
【００６０】
凝集体は、形状及び粒子径については、以下に示す態様が望ましい。
凝集体の平均円形度は０．８以上１．０以下であることが望ましい。
平均円形度は、導電性最外層３２を切り出した試料を用い、シスメックス社製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−３０００により測定を行い、下記式に基づき円形度を算出する。
・式：円形度＝粒子投影面積と等しい円の周囲長／粒子周囲長＝［２×（Ａπ） 1/2］／ＰＭ
（上式においてＡは投影面積、ＰＭは周囲長を表す。）
そして、粒子５０００個分の円形度の平均を平均円形度とする。
なお、凝集体の円形度は、放射状に突出した各針状粒子の先端を結んだ仮想面（仮想の曲面）により形作られる形状に基づき、測定・算出する。
【００６１】
ここで、平均円形度に示すように、凝集体は、球状又はそれに近似した形状を有することが望ましい。凝集体が、平均円形度を満たす粒子形状を有することにより、角がある不定形の粒子形状に比較して、凝集体が存在する領域での導電性最外層３２厚みのばらつきが抑制され、これにより被帯電体に対してばらつきのない帯電が付与されることになる。
【００６２】
凝集体の平均粒子径は、３μｍ以上２０μｍ以下であることが望ましく、３μｍ以上１５μｍ以下であることがより望ましく、３μｍ以上１２μｍ以下であることがさらに望ましい。
【００６３】
平均粒子径は、導電性最外層３２を切り出した試料を用い、電子顕微鏡により観察し、凝集体の１００個の直径（最大径）を測定し、その平均することにより算出する。
また、平均粒子径は、例えば、シスメックス社製ゼータサイザーナノＺＳを用いて測定してもよい。
なお、凝集体の平均粒子径は、放射状に突出した各針状粒子の先端を結んだ仮想面（仮想の曲面）により形作られる形状に基づき、測定・算出する。
【００６４】
このような平均形状係数及び平均粒子径を満たす凝集体を用いることにより、目的とする導電性最外層３２の表面粗さが達成され、得られる帯電部材は、トナーや外添剤の付着に起因する汚染の発生が抑制され、繰り返し使用しても、ばらつきが抑制された帯電が実現されるものとなる。
【００６５】
〔（Ｃ）その他添加剤〕
その他添加剤としては、導電剤が挙げられる。導電剤としては、上記導電性弾性層３１に配合される導電剤が同様に挙げられる。
また、その他添加剤としては、例えば、導電剤、軟化剤、可塑剤、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表面層に添加され得る材料も挙げられる。
【００６６】
〔含有量〕
導電性最外層３２中の各成分の含有量としては、（Ａ）樹脂が２０質量％以上９９質量％以下、望ましくは、１０質量％以上９５％以下であり、（Ｂ）凝集体が１質量％以上５０質量％以下、望ましくは、３質量％以上４５質量％以下であり、さらに所望により加えられる（Ｃ）導電剤が１質量％以上５０質量％以下、望ましくは、１質量％以上３０質量％以下である。
なお、導電性最外層３２の厚みや（Ｂ）凝集体の分散状態のばらつきを抑制する観点から、導電性最外層を形成するための塗布液中の固形分濃度は５質量％以上５０質量％以下であることが望ましい。
【００６７】
〔導電性最外層の形成方法〕
導電性最外層３２は、例えば、溶媒に上記各成分を溶解又は分散させた塗布液を、基材３０（導電性弾性体層３１の外周面）上に、浸漬法、スプレー法、真空蒸着法、プラズマコーティング法等で塗布し、形成した塗膜を乾燥して形成する。
乾燥条件は、用いる樹脂や触媒の種類、量に応じて決定されるが、乾燥温度としては４０℃以上２００℃以下であることが望ましく、５０℃以上１８０℃以下であることがより望ましい。
乾燥時間は、５分以上５時間以下であることが望ましく、１０分以上３時間以下であることがより望ましい。
乾燥手段としては、熱風乾燥などが挙げられる。
【００６８】
ここで、導電性最外層３２（それを形成するための塗布液）には、樹脂の硬化を促進するために、触媒を使用してもよい。硬化触媒として酸系の触媒を望ましく用いられる。
酸系の触媒としては、酢酸、クロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、シュウ酸、マレイン酸、マロン酸、乳酸などの脂肪族カルボン酸、安息香酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸などの芳香族カルボン酸、メタンスルホン酸、ドデシルスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、などの脂肪族、および芳香族スルホン酸類などが用いられるが、含硫黄系材料を用いることが望ましい。
【００６９】
導電性最外層３２は、触媒を加えることで、高密度の架橋構造が形成されて強度が向上し、より耐久性に優れたものとなる。導電性最外層の望ましい物性を検知する目安としてゲル分率が挙げられる。即ち、形成された導電性最外層のゲル分率は５０％以上であることが望ましい。
ゲル分率の測定は、ＪＩＳ  Ｋ６７９６に準じて行われる。
具体的には、導電性最外層の各成分を溶剤に溶解して得られた塗布液をアルミ板にバーコータで塗布し、厚さが１００μｍの塗膜を作製する。これを乾燥したのち、樹脂及び触媒の種類に応じた硬化温度及び硬化時間で加熱硬化する。室温（２５℃）まで冷却後、作製した層の重量を測定し、これを溶剤抽出前の材料の重量とした。
次に、この層を、塗布液を調製するのに用いた溶剤中に２４時間浸漬したのち、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重量とする。
そして、下記式に従って、架橋度を算出する。
・式：ゲル分率＝１００×（抽出後の重量）／（溶剤抽出前の重量）
算出した架橋度が５０％以上となっていると導電性最外層３２中の樹脂の架橋密度が向上しており、耐クラック性が良好な層であると判断される。
なお、測定サンプルは、帯電部材から導電性最外層３２の一部を切り出して測定してもよい。
【００７０】
〔導電性最外層の特性〕
導電性最外層３２の表面（つまり、帯電部材１２１の表面）の十点平均表面粗さＲｚは、例えば、２μｍ以上２０μｍ以下であることがよく、３μｍ以上１２μｍ以下であることが望ましく、７μｍ以上１２μｍ以下であることがより望ましく、１０μｍ以上１２μｍ以下であることが特に望ましい。
この範囲に設定することによって、ばらつきが抑制された帯電性を付与しうるとともに、導電性最外層３２にトナーや外添剤などの異物が付着しにくくなり、耐汚染性が高くなるという副次的な効果を有する。
十点平均表面粗さＲｚが２μｍ未満であると、トナーや外添剤などの異物が付着することがある。十点平均表面粗さＲｚが２０μｍよりも大きい場合には、凹凸部分にトナー及び紙粉等が溜まり易くなると共に、局所的に異常放電が発生しやすなり、白抜け等の画像欠陥が起こることがある。
なお、導電性最外層３２の表面の十点平均表面粗さＲｚは、上記（Ｂ）凝集体を配合することで、実現される。
【００７１】
ここで、当該十点平均表面粗さＲｚとは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１（１９９４）に規定された表面粗さのことである。十点平均表面粗さＲｚは、表面粗さ測定器等を用いて測定されるが、具体的には、２３℃・５５ＲＨ％の環境下において、接触式表面粗さ測定装置（サーフコム５７０Ａ、東京精密社製）を用いた。表面粗さの測定に際しては、測定距離を２．５ｍｍとし、接触針としてはその先端がダイヤモンド（５μｍＲ、９０°円錐）のものを用い、場所を変えて３回繰り返し測定した際の平均値を十点平均表面粗さＲｚとして求る。
【００７２】
導電性最外層３２の膜厚は、帯電部材１２１としての摩耗による耐久性を考慮すると厚いほうが望ましいが、厚くしすぎると被帯電体への帯電性能が低下する傾向があり、このため、厚みは、０．０１μｍ以上１０００μｍ以下の範囲で選択され、具体的には、３μｍ以上２５μｍ以下であることが望ましい。
そして、導電性最外層３２の体積抵抗率は１０３Ωｃｍ以上１０１４Ωｃｍ以下の範囲であることが望ましい。
【００７３】
本実施形態に係る帯電部材１２１は、例えば、基材３０の外周面に、例えば、ブレード塗布法，マイヤーバー塗布法，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，カーテン塗布法等を利用して、基材３０の外周面に、導電性弾性層３１及び導電性最外層３２を順次形成することで製造される。
【００７４】
［帯電装置］
以下、本実施形態に係る帯電装置について説明する。
図４は、本実施形態に係る帯電装置の概略斜視図である。
【００７５】
本実施形態に係る帯電装置は、帯電部材として、上記本実施形態に係る帯電部材を適用した形態である。
具体的には、本実施形態に係る帯電装置１２は、図４に示すように、例えば、帯電部材１２１と、クリーニング部材１２２と、が特定の食い込み量で接触している配置されている。そして、帯電部材１２１の基材３０及びクリーニング部材１２２の基材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。
なお、本実施形態に係る帯電装置は、上記構成に限られず、例えば、クリーニング部材１２２を備えない形態であってもよい。
【００７６】
クリーニング部材１２２は、帯電部材１２１の表面を清掃するための清掃部材であり、例えば、ロール状で構成されている。クリーニング部材１２２は、例えば、円筒状又は円柱状の基材１２２Ａと、基材１２２Ａの外周面に弾性層１２２Ｂと、で構成される。
【００７７】
基材１２２Ａは、導電性の棒状部材であり、その材質は例えば、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、基材１２２Ａ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。基材１２２Ａ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。
【００７８】
弾性層１２２Ｂ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、セルという。）が存在し、弾性を有していることがよい。弾性層１２２Ｂは、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド、オレフィン、メラミン又はポリプロピレン、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。
【００７９】
これらの発泡性の樹脂材料又はゴム材料のなかもで、帯電部材１２１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クリーニングすると同時に、帯電部材１２１の表面にクリーニング部材１２２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、引き裂き、引っ張り強さなどに強いポリウレタンが特に好適に適用される。
【００８０】
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、ポリエーテルポリエステル、アクリルポリールなど）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。なお、ポリウレタンは、発泡剤（水やアゾ化合物（アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等）を用いて発泡させるのが一般的である。
【００８１】
弾性層１２２Ｂのセル数としては、２０／２５ｍｍ以上８０／２５ｍｍ以下であることが望ましく、３０／２５ｍｍ以上８０／２５ｍｍ以下であることがさらに望ましく、３０／２５ｍｍ以上５０／２５ｍｍ以下であることが特に望ましい。
【００８２】
弾性層１２２Ｂの硬さとしては、１００Ｎ以上５００Ｎ以下が望ましく１００Ｎ以上４００Ｎ以下がさらに望ましく、１５０Ｎ以上４００Ｎ以下が特に望ましい。
【００８３】
導電性軸受け１２３は、帯電部材１２１とクリーニング部材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。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。
【００８４】
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とクリーニング部材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。
【００８５】
本実施形態に係る帯電装置１２では、例えば、電源１２４から導電性軸受け１２３に電圧が印加されることで、帯電部材１２１とクリーニング部材１２２とが同極性に帯電する。これにより、像保持体表面の異物（例えばトナーや外添剤）をクリーニング部材１２２及び帯電部材１２１表面に蓄積させるが抑制され、像保持体に移行でき、像保持体のクリーニング装置で異物が回収される。そのため、長期にわたり帯電部材１２１とクリーニング部材１２２とに汚れが蓄積することが抑制され、帯電性能が維持される。
【００８６】
［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手段と、帯電した像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、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手段と、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手段と、を備える。そして、帯電手段（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。
【００８７】
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手段と、を備える。そして、帯電手段として、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手段、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手段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手段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。
【００８８】
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面を参照しつつ説明する。図５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６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。
【００８９】
本実施形態に係る画像形成装置１０１は、図５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Ａ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Ａに転写されたトナー像を定着する定着装置２２を備える。
【００９０】
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に接触配置されたクリーニング部材１２２と、帯電部材１２１及びクリーニング部材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。
【００９１】
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）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。
【００９２】
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、電荷発生層と電荷輸送層を分離した、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。
【００９３】
露光装置１４としては、例えば、レーザー光学系やＬＥＤ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Ａ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Ａ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あるい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あるい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Ａ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６に示すように、上記図５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５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さら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＞
先ず、ホーニング処理を施した外径Φ８４ｍｍの円筒状アルミニウム基材を準備した。  次に、ジルコニウム化合物（商品名：オルガチックスＺＣ５４０、マツモト製薬社製）を１００質量部、シラン化合物（商品名：Ａ１１００、日本ユニカー社製）を１０質量部、イソプロパノールを４００質量部、及びブタノールを２００質量部を混合し、下引層形成用塗布液を得た。
この塗布液をアルミニウム基材上に浸漬塗布し、１５０℃で１０分間加熱乾燥し、０．１μｍの下引層を形成した。
【０１０２】
次に、ＣｕＫα特性Ｘ線回折スペクトルにおけるブラッグ角（２θ±０．２°）が、７．５°、９．９°、１２．５°、１６．３°、１８．６°、２５．１°及び２８．３°に強い回折ピークを持つヒドロキシガリウムフタロシアニンを１質量部、ポリビニルブチラール（エスレックＢＭ−Ｓ、積水化学社製）を１部、及び酢酸ｎ−ブチルを１００部質量を混合し、さらにガラスビーズとともにペイントシェーカーで１時間処理して分散し、電荷発生層形成用塗布液を得た。
この塗布液を下引層上に浸漬塗布し１００℃で１０分間加熱乾燥し、膜厚約０．１５μｍの電荷発生層を形成した。
【０１０３】
次に、下記式（Ｖ−３）で示される電荷輸送材料を２質量部、下記式（Ｖ−４）で示される構造単位を有する高分子化合物（粘度平均分子量５０，０００）を３質量部、及びクロロベンゼンを２０部質量と混合し、電荷輸送層形成用塗布液を得た。
【０１０４】
【化３】
0005750931.tif 000004
【０１０５】
得られた電荷輸送層形成用塗布液を、上記電荷発生層上に浸漬コーティング法で塗布して１１０℃で４０分加熱し、膜厚２０μｍの電荷輸送層を形成した。このように、ホーニング処理が施されたアルミニウム基材上に、下引層、電荷発生層及び電荷輸送層が形成された感光体を「感光体１」とした。
【０１０６】
＜感光体２の作製＞
レゾール型フェノール樹脂（ＰＬ−２２１１、群栄化学製）を７質量部、及びメチルフェニルポリシロキサン０．０３質量部を準備した。これをイソプロパノール１５部及びメチルエチルケトン５質量部に溶解させ、保護層形成用塗布液を得た。
この塗布液を浸漬コーティング法で感光体１上に塗布し、１３０℃で４０分乾燥させ、膜厚３μｍの保護層を形成した。得られた感光体を「感光体２」とした。
【０１０７】
＜クリーニング部材の作製＞
イノアックコーポレーション製ポリウレタンＥＰ７０を２０ｍｍ×２０ｍｍ×２５０ｍｍの大きさにカットし、帯電部材用クリーニングパッドａとした。
さらに、該クリーニングパッドａにＳＵＳ３０３により形成された外径φ５ｍｍ、長さ２３０ｍｍの芯材を挿入し、ホットメルト接着剤で芯材とウレタンフォームにより形成されたクリーニングパッドａとを接着させた後、芯材両端からそれぞれ５ｍｍ位置までのクリーニングパッドａを切り落とし、弾性ロール素材を得た。研削処理し、外径φ９ｍｍの帯電部材用クリーニングロールａを得た。
また、使用したウレタンフォームをイノアックコーポレーション性ポリウレタンＲＳＣに換えた他が同様にして帯電部材用クリーニングロールｂを得た。
【０１０８】
＜凝集体１の作製＞
凝集体１は、特開２００８−２７３８５３号公報、日本接着学会誌  Ｖｏｌ．３９，１５７（２００３）に準じて合成した。
具体的には、乳液温度１５℃の６％（重量％）石灰乳１６００ｍｌに２５％（容量％）の炭酸ガスを攪拌しながら２４００ｍｌ／分で導入し、塩基性炭酸カルシウム生成時（炭酸化率６６．６％）で炭酸ガスの導入を中断し、この乳液８００ｍｌに新たな乳液温１５℃の６％石灰乳８００ｍｌを添加し、２５％炭酸ガスを１２００ｍｌ／分で導入を再開し、塩基性炭酸カルシウム生成時（炭酸化率６６．６％）で炭酸ガス導入を中断する。このような方法（作製方法１）を５回繰り返し、６回目では、乳液温度を５０℃（温度１）保ちながら、今までと同じ条件で炭酸ガスを導入し、炭酸化を完結させた。
炭酸化反応終了後、得られた生成物のＳＥＭの結果、複数の針状粒子（針状結晶）が中心部から外側に向かって放射状に突出して凝集していた（図３参照）。
また、得られた生成物の結晶構造は、Ｘ線回折の結果、アラゴナイト含有量が８５％であった。
また、得られた生成物を、レーザー式粒度分布測定機（シスメックス社製ゼータサイザーナノＺＳ）で測定した結果、平均粒子径（メジアン径）が１１．９μｍであった。
また、得られた生成物を、シスメックス社製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−３０００により測定した結果、平均円形度が０．９５であった。
得られた生成物を構成する針状粒子は、長さが５μｍ、外径が１μｍであった。
そして、得られた生成物を、凝集体１とした。
【０１０９】
＜凝集体２の作製＞
作製方法１の繰返し方法を１０回に変更した以外は、凝集体１と同様にして凝集体２を得た。
得られた凝集体２は、平均粒子径が１９．８μｍ，平均円形度が０．９３であった。
得られた凝集体２を構成する針状粒子は、長さが８μｍ、外径が１．２μｍであった。
【０１１０】
＜凝集体３の作製＞
作製方法１の繰返し方法を３回に変更した以外は、凝集体１と同様にして凝集体３を得た。
得られた凝集体３は、平均粒子径が３．２μｍ，平均円形度が０．９３であった。
得られた凝集体３を構成する針状粒子は、長さが１．２μｍ、外径が０．３μｍであった。
【０１１１】
＜凝集体４の作製＞
作製方法１の繰返し方法を７回に変更した以外は、凝集体１と同様にして凝集体４を得た。
得られた凝集体４は、平均粒子径が１３．９μｍ、平均円形度が０．９８であった。
得られた凝集体４を構成する針状粒子は、長さが  ５．８μｍ、外径が１．２μｍであった。
【０１１２】
＜凝集体５の作製＞
温度１を６０℃に変更した以外は、凝集体１と同様にして凝集体５を得た。
得られた凝集体５は、平均粒子径が１１．０μｍ、平均円形度が０．８１であった。
得られた凝集体５を構成する針状粒子は、長さが５．１μｍ、外径が０．９μｍであった。
【０１１３】
＜凝集体６の作製＞
温度１を７０℃にを変更した以外は、凝集体１と同様にして凝集体６を得た。
得られた凝集体６は、平均粒子径が１１．６μｍ、平均円形度が０．７５であった。
得られた凝集体６を構成する針状粒子は、長さが５．３μｍ、外径が  １．１μｍであった。
【０１１４】
＜凝集体７の作製＞
凝集体７は、特開２００８-２５４９９１を参考にし作製した。
具体的には、硫酸亜鉛０．３モルと塩化ナトリウム０．１７モルを１５０ｃｃの純水で溶解した。次に２Ｌの四つ口フラスコに純水５００ｃｃを入れ、その中に前記の硫酸亜鉛水溶液を添加し、翼径１２ｃｍの２枚羽根の撹拌機を用いて回転数２００ｒｐｍで撹拌下、室温で０．７モルのエチレンジアミンを含む３５０ｃｃの水溶液を添加し、水溶液のｐＨを９．４に調整し、３０分間保持して沈殿物を析出させた。その後、１００℃に昇温し１時間熟成した後、冷却し、濾過・水洗・乾燥して、酸化亜鉛粉末（凝集体７）を得た。
Ｘ線回折の結果、結晶性の良い酸化亜鉛であることを確認した。
また、電子顕微鏡写真から、酸化亜鉛粉末（凝集体７）は、平均短軸径が１．０μｍで、平均長軸径が６．４μｍである針状形状を有する酸化亜鉛粒子が複数が中心部から外側に向かって放射状に突出して凝集しおり、平均粒子径が１１．２μｍ、平均円形度が０．８８であった。
【０１１５】
＜凝集体８の作製＞
作製方法１の繰返し方法を２回に変更した以外は、凝集体１と同様にして凝集体８を得た。
得られた凝集体８は、平均粒子径が２．８μｍ、平均円形度が０．９１であった。
得られた凝集体８を構成する針状粒子は、長さが１．４μｍ、外径が０．４μｍであった。
【０１１６】
＜凝集体９の作製＞
作製方法１の繰返し方法を１０回に変更した以外は、凝集体１と同様にして凝集体９を得た。
得られた凝集体９は、平均粒子径が２１．０μｍ、平均円形度が０．９６であった。
得られた凝集体９を構成する針状粒子は、長さが１０．９μｍ、外径が  ２．０μｍであった。
【０１１７】
＜帯電下地ロールの作製＞
−導電性弾性層の形成−
下記表１に示した組成の混合物をオープンロールで混練りし、ＳＵＳ３０３により形成された直径８ｍｍの導電性の芯体表面に接着層を介してプレス成形機を用いて直径１５ｍｍのロールを形成、その後、研磨により直径１４ｍｍの帯電下地ロールＡ、Ｂを得た。なお、下記配合量は「質量部」である。
【０１１８】
【表１】
0005750931.tif 000005
【０１１９】
＜実施例１＞
表２に従った組成（表中の組成の単位は質量部）の混合物をメタノールで希釈し、ビーズミルにて分散し得られた分散液を、帯電下地ロールＡの表面に浸漬塗布した後、１８０℃で３０分間加熱乾燥し、厚さ１０μｍの導電性最外層を形成し、実施例１の帯電ロール１を得た。
そして、帯電ロール１とクリーング部材ａとを組み合わせてユニット化した帯電装置を、感光体１を組み込んだ画像形成装置に組み込み、画像形成装置を得た。
【０１２０】
＜実施例２〜１７、比較例１〜３＞
表２〜表５に従った組成（表中の組成の単位は質量部）の混合物を用いて、表２〜表５に従った帯電下地ロール表面に導電性最外層を形成した以外は、実施例１の帯電ロール１と同様にして、各例の帯電ロールを得た。
そして、表２〜表５に従った、帯電ロール、クリーニング部材、及び感光体を組み合わせて、画像形成装置を得た。
【０１２１】
＜評価＞
＜帯電部材の評価＞
各実施例および比較例で得られた帯電ロールについて、表面粗さ、帯電特性、耐久性及び画質を評価した。評価結果を表２〜表５に示す。
【０１２２】
−表面粗さ−
帯電ロール表面（導電性最外層表面）の十点平均表面粗さＲｚを、ＪＩＳ  Ｂ０６０１（１９９４）に準拠して測定した。具体的には、２３℃・５５ＲＨ％の環境下において、接触式表面粗さ測定装置（サーフコム５７０Ａ、東京精密社製）を用いて測定した。表面粗さの測定に際しては、測定距離を２．５ｍｍとし、接触針としてはその先端がダイヤモンド（５μｍＲ、９０°円錐）のものを用い、場所を変えて３回繰り返し測定した際の平均値を十点平均表面粗さＲｚとして求めた。
【０１２３】
−帯電特性−
帯電ロールを、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅIII Ｃ３３００（富士ゼロックス社製）に、該装置に備えられる帯電ロールの代わりに装着し、１０℃、１５％ＲＨ環境下、Ａ４用紙（富士ゼロックス社製Ｃ２紙）で５０％ハーフトーン画像を印刷する。帯電装置にかかる交流電流値を１．０ｍＡから段階的に変化（増加）させたときの画像欠陥の消失した交流電流値を読み取った。
Ａ：交流電流値が１．３５ｍＡ以下のとき画像欠陥が消失
Ｂ：交流電流値が１．３５ｍＡを超え１．４ｍＡ以下のとき画像欠陥が消失  
Ｃ：交流電流値が１．４ｍＡを超え１．５ｍＡ以下のとき画像欠陥が消失  
Ｄ：交流電流値が１．５ｍＡを超えたとき画像欠陥が消失  
【０１２４】
−耐久性及び画質評価−
帯電ロールをＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ  Ｃｏｌｏｒ４００ＣＰ（富士ゼロックス社製）のドラムカートリッジに装着し、Ａ４用紙５０，０００枚印字テスト（１０℃、１５％ＲＨ環境下で５０，０００枚）を行った後に、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ  Ｃｏｌｏｒ４００ＣＰで５０％ハーフトーン画像を印刷し、得られた画像を目視で観察し、以下の基準で判定した。
Ａ：画像乱れが全く無い
Ｂ：画像の乱れはあるが極軽微で全く問題ない
Ｃ：若干の画像の乱れはあるが問題ない
Ｄ：画像の乱れ部分がある
Ｅ：大部分に画像の乱れが発生
【０１２５】
【表２】
0005750931.tif 000006
【０１２６】
【表３】
0005750931.tif 000007
【０１２７】
【表４】
0005750931.tif 000008
【０１２８】
【表５】
0005750931.tif 000009
【０１２９】
上記結果から、本実施例は、比較例に比べ、帯電特性と共に、耐久性及び画質評価が良好な結果が得られたことがわかる。
【０１３０】
なお、表１〜表４の材料種の詳細は、以下の通りである。
−樹脂−
・Ｎ−メトキシメチル化ナイロン１：Ｆ３０Ｋ、ナガセケムテックス社製
・アクリル樹脂配合物：エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート（ＳＲ−４５４、日本化薬社製）、シランカップリング剤（ＫＢＭ−５１０３、信越化学社製）をそれぞれ９：１で配合
・ポリアミド樹脂：アミランＣＭ８０００、東レ社製
−導電剤−
・カーボンブラック：ＭＯＮＡＨＲＣＨ１０００、キャボット社製、平均粒子径４３ｎｍ）
−粒子−
・導電性フィラー１：ニカビーズＰＣ１０２０、日本カーボン社製、体積平均粒子径１３μｍ、平均円形度０．９３
・絶縁性フィラー１：シリカ粒子（ＦＢ７ＳＤＣ）、電気化学工業社製、平均粒子径６μｍ、平均円形度０．９９）
−触媒−
・Ｎａｃｕｒｅ４１６７：キングインダストリー社製
【符号の説明】
【０１３１】
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  導電性最外層、１０１  画像形成装置、１０２  プロセスカートリッジ、１２１  帯電部材、１２２  クリーニング部材
１２３  導電性軸受け、１２２Ａ基材、１２２Ｂ  弾性層、１２４  電源
【図１】
0005750931.tif 000010
【図２】
0005750931.tif 000011
【図３】
0005750931.tif 000012
【図４】
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【図５】
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【図６】
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