(57)【要約】【課題】  高品位な電子写真画像を安定して与える帯電部材、それに用いることのできるプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。【解決手段】  導電性支持体と、該導電性支持体の周囲を被覆している被覆層と、を有している帯電部材であって、該帯電部材の最外表面を構成している導電性の表面層が、第１の粒子及び第２の粒子を含み、  該第１及び第２の粒子は、同種の母材に異なる表面処理がなされたものであることを特徴とする帯電部材、これを具備しているプロセスカートリッジ及び画像形成装置。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体と、該導電性支持体の周囲を被覆している被覆層と、を有している帯電部材であって、該帯電部材の最外表面を構成している導電性の表面層が、第１の粒子及び第２の粒子を含み、
該第１及び第２の粒子は、同種の母材に異なる表面処理がなされたものであることを特徴とする帯電部材。
【請求項２】
前記第１及び第２の粒子が、絶縁性の粒子である請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】
前記母材が、無機材料である請求項１又は２に記載の帯電部材。
【請求項４】
前記第１の粒子が、カップリング剤により表面処理されたものである請求項１〜３の何れかに記載の帯電部材。
【請求項５】
前記第２の粒子が、カップリング剤により表面処理された後、シリコーンオイルで表面処理されたものである請求項１〜４の何れかに記載の帯電部材。
【請求項６】
前記カップリング剤が、シランカップリング剤及びチタネートカップリング剤から選ばれる少なくとも一方である請求項４又は５に記載の帯電部材。
【請求項７】
前記表面層が、更に導電性の粒子を含んでいる請求項２に記載の帯電部材。
【請求項８】
前記導電性の粒子が、シランカップリング剤で表面処理されたものである請求項７に記載の帯電部材。
【請求項９】
前記シランカップリング剤が、イソブチルシランを含んでいる請求項６又は８に記載の帯電部材。
【請求項１０】
電子写真感光体と、該電子写真感光体に接触又は近接して配置されている帯電部材と、を一体に保持し、画像形成装置に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、該帯電部材が、請求項１〜９の何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１１】
電子写真感光体と、該電子写真感光体に接触又は近接して配置され、該電子写真感光体表面を帯電せしめる帯電部材と、帯電された電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、該トナー画像を被転写体に転写する手段と、を具備している画像形成装置において、該帯電部材が、請求項１〜９に記載の何れかであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は帯電部材、それを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関し、詳しくは、電圧を印加して被帯電体である電子写真感光体表面を所定の電位に帯電処理するための帯電部材、それを用いた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】
電子写真帯電プロセスにおいて、帯電部材を感光体に接触或は近接させた状態で、該帯電部材に電圧を印加して感光体表面を帯電せしめる接触帯電方式が実用化されている。このような接触帯電方式に用いられる帯電部材の具体例としては、導電性支持体と、その周囲を被覆している被覆層とを有している導電性ローラが挙げられる。
【０００３】
このような帯電部材の、最外表面を構成している表面層には、帯電性能の向上や安定化のために、様々な物質を添加することが提案されている。例えば、特許文献１には、表層にカップリング剤で表面処理した粒子を含有させて疎水化することにより、高温高湿下での導電部材表面への水の吸着を抑えることで抵抗値の低下を防ぐことができることが記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１０７８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、本発明者らは、先に帯電ローラに直流電圧のみを印加して電子写真感光体を帯電させる接触帯電方式において、帯電ローラ表面の凹凸形状が、電子写真画像に現れ易く、画像品質が低下するという課題に対し、シランカップリング剤にて処理した後に、シリコーンオイルで表面処理した絶縁性粒子を帯電ローラの表層に含有させることによって上記の課題を解決でき、高品位の電子写真画像を安定して形成することができる、という知見を得ている。しかしながら、更に検討を重ねたところ、新しい電子写真感光体の使い始めの時期に、当該帯電ローラと停止している電子写真感光体との接触状態が所定の時間継続した後に、画像形成を行ったところ、画像にスジが生じることがあることを見出した。このような画像へのスジの発生は、画像出力枚数の増加につれて緩和されていくものの、常に安定して高品位な電子写真画像を与える画像形成装置を提供する上では解決すべき課題であるとの認識を得た。
【０００５】
そこで、上記の課題について検討を重ねた結果、無機微粒子の表面処理に用いたシリコーンオイルが、帯電ローラと電子写真感光体との接触時に、電子写真感光体表面に付着し、該感光体の滑り性が部分的に変化していることが原因の１つであると推測した。その一方で、シランカップリング剤で表面処理した絶縁性微粒子のシリコーンオイルでの表面処理を行わない場合、次のような問題があることが分った。即ち、表面層の形成方法の１つとして、表面層を構成する成分を含んでいる塗布液を塗布する方法がある。そして、上記シリコーンオイルでの表面処理を行わない絶縁性微粒子を含む該塗布液では、均一な表面層を形成できないことがあった。また均一な表面層ができた場合であっても、得られた帯電ローラの表面の一部が摺擦されたときに、その摺擦に起因する帯電ムラが生じ、電子写真画像にムラが生じてしまうことがあった。
【０００６】
そこで、本発明者らは、更に検討を重ねた結果、無機微粒子として、カップリング剤で表面処理した無機微粒子と、カップリング剤で表面処理したのちにシリコーンオイルで表面処理した無機微粒子と、の双方を表面層に含有させた帯電ローラは、停止状態の感光体との数分間の接触の後に形成された画像にもスジを生じることはなく、また表面層の塗布形成や、帯電ローラ表面の摺擦に起因する帯電ムラ等も抑えられる、といった知見を得た。
【０００７】
本発明の目的は、高品位な電子写真画像を安定して与える帯電部材を提供することにある。
【０００８】
また本発明の別の目的は、高品位な電子写真画像を安定して形成することのできる画像形成装置、及びそれに用いることのできるプロセスカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に従って、導電性支持体と、該導電性支持体の周囲を被覆している被覆層と、を有している帯電部材であって、該帯電部材の最外表面を構成している導電性の表面層が、第１の粒子及び第２の粒子を含み、
該第１及び第２の粒子は、同種の母材に異なる表面処理がなされたものであることを特徴とする帯電部材が提供される。
【００１０】
また、本発明に従って、上記帯電部材を具備しているプロセスカートリッジ及び画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電子写真感光体の使用初期において、帯電ローラが、停止状態の電子写真感光体と接触した場合でも、画像にスジが入ることがなく、また、帯電部材表面が摺擦されたときにも摺擦部分での帯電ムラも緩和され、安定して高品質な電子写真画像を得ることができる。
【００１２】
また、本発明によれば、プロセスカートリッジを構成し、帯電部材に近接する他の部材から低分子化合物が揮発したような場合においても、当該低分子化合物による帯電ムラを有効に緩和することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
図１（ａ）は、本発明に係る帯電部材の一態様である帯電ローラの概略断面図である。同図中、１は導電性支持体であり、その周囲が被覆層としての導電性弾性体層２、及び該帯電ローラの最外表面を構成している表面層３で被覆されている。また図１（ｂ）は、図１（ａ）の帯電ローラの導電性支持体１に沿う方向の断面図である。そして、表面層３は、母材にシランカップリング剤による表面処理を施した第１の粒子と、該母材と同種の母材にシランカップリング剤で表面処理した後、シリコーンオイルやシリコーンワニスで表面処理した第２の粒子と、を含んでいる。
【００１５】
・表面層
（ｉ）第１及び第２の粒子について；
（ｉ−１）母材；
上記第１の粒子及び第２の粒子の母材としては、金属酸化物、球状炭素粒子、シリカ微粒子、及びチタン酸ストロンチウム微粒子、チタン酸カルシウム微粒子、チタン酸ケイ素微粒子等の複合酸化物等が挙げられる。この中でも、無機微粒子が好ましく、特に絶縁性の無機微粒子が特に好ましく、中でも特に、酸化チタンが好ましい。特には比誘電率の大きな金属酸化物、複酸化物の絶縁性微粒子が好ましい。比誘電率の大きな無機微粒子を母材として用いた場合、帯電ローラの帯電電位を高め、被帯電体を均一に帯電させる上で有効である。
【００１６】
そして第１の粒子の母材と、第２の粒子の母材とは、同種のものとすることが好ましい。ここで同種の母材とは、まずは化学的な分子の組成、粒子径、表面積とが、ほぼ等しいことを言う。詳しくは、一般的な分子式で表させる分子の組成や、組成式で表される元素の組成が、概ねプラスマイナス２０％以内の変動の中に収まっていること、より好ましくはプラスマイナス１０％以内に収まっていることが好ましい。粒子径に関しても、平均粒径が概ね１０倍以内、好ましくは２倍以内の範囲内で大きさが揃っていることが好ましい。更に、表面積も、ＢＥＴ法等による表面積が概ね１０倍以内、好ましくは２倍以内の範囲内でそろっていることが好ましい。第１の粒子の母材と第２の粒子の母材との上記したような物理的特性が異なっていると、表層形成用の塗料の安定性が損なわれることがある。
【００１７】
（ｉ−２）カップリング剤での表面処理；
カップリング剤（珪素、チタン、アルミニウム及びジルコニウム等の中心元素は特に選ばない）としては、特に、アルコキシシランカップリング剤及びフルオロアルキルアルコキシシランカップリング剤が好ましい。
【００１８】
カップリング剤の例は、シランカップリング剤及びチタネートカップリング剤を含む。シランカップリング剤としては、例えば、イソブチルシラン、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラメン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、へキサメチルジシロキサン、１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサン、１，３−ジフェニルテトラメチルジシロキサン、及び１分子当たり２〜１２個のシロキサン単位を有し、末端に位置する単位に夫々１個あたりのケイ素原子に結合した水酸基を含有したジメチルポリシロキサンが挙げられる。
【００１９】
カップリング剤の加水分解基としては、例えば比較的親水性の高い、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基及びブトキシ基等のアルコキシ基等が用いられる。その他、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、これらの変性体及びハロゲン等も用いられる。また疎水基としては、中心元素との結合形態においては、カルボン酸エステル、アルコキシ、スルホン酸エステル又は燐酸エステルを介して、あるいはダイレクトに結合していてもよい。更に、疎水基の構造中に、エーテル結合、エポキシ基及びアミノ基等の官能基を含んでもよい。カップリング剤処理することで微粒子表面への水分の吸着を抑え、より環境変動の小さい表層材料を得ることができる。
【００２０】
微粒子の疎水化処理の方法としては、例えばシランカップリング剤の場合、乾式法と湿式法の２つの方法がある。
【００２１】
（ａ）乾式法
導電剤をよく掻き混ぜながらシランカップリング剤を噴霧するか蒸気状態で吹込む。必要に応じて加熱処理を入れる。より具体的には、シランカップリング剤を水蒸気の存在下、クラウド状にした微粒子と接触させて反応させる乾式法によるものを用いることが好ましい。このシランカップリング剤による処理では、シランカップリング剤を水蒸気の存在下で処理するため、水蒸気が触媒として作用し、シランカップリング剤の反応を高めることができ、均一な表面処理が可能となる。シランカップリング剤の処理時に水蒸気を存在させることは、シランカップリング剤と母材とを良好な反応させる上で好ましい。
【００２２】
（ｂ）湿式法
導電剤を溶媒中に分散させ、シランカップリング剤も水や有機溶媒に希釈し、スラリー状態で激しく掻き混ぜながら添加する。均一処理をするにはこちらの方法が好ましい。更に、導電剤表面のシラン前処理としての具体的方法としては、以下の３つの方法がある。
【００２３】
（ｂ−１）水溶液法
約０．１〜０．５％のシランを、一定ｐＨの水、あるいは水−溶媒に十分撹拌しながら注入溶解させ、加水分解する。フィラーをこの溶液中に浸した後、ろ過あるいは圧搾して、ある程度水を除き、その後１２０〜１３０℃で十分乾燥する。
【００２４】
（ｂ−２）有機溶媒法
少量の水と、加水分解用溶媒（塩酸、酢酸）を含む有機溶媒（アルコール、ベンゼン、ハロゲン化炭化水素）にシランを溶解する。フィラーをこの溶液に浸した後、ろ過あるいは圧搾し、溶媒を除き、１２０〜１３０℃で十分乾燥する。
【００２５】
（ｂ−３）スプレー法
フィラーを激しく撹拌しながら、シランの水溶液あるいは、溶媒液をスプレーする。その後、１２０〜１３０℃で十分乾燥する。
【００２６】
本発明において、シランカップリング剤は、微粒子原体１００質量部に対して、５〜６０質量部、更に好ましくは、１０〜５０質量部の範囲で添加して処理するとよい。５質量部より少ない場合には、表面処理が充分でなく、沈殿し易くなる傾向があり、表層を塗工する塗液の安定性が悪くなるし、６０質量部よりも多い場合には、製造上困難になる場合がある。
【００２７】
（ｉ−３）シリコーンオイルでの表面処理；
シリコーンオイルとしては、下記一般式（Ｉ）で表されるものが好ましい。
【００２８】
【化１】
2005114747.tif 000002
【００２９】
上記一般式（Ｉ）中、Ｒは炭素数１〜３のアルキル基であり、Ｒ’はアルキル、ハロゲン変性アルキル、フェニル、変性フェニルの如きシリコーンオイル変性基であり、Ｒ”は炭素数１〜３のアルキル又はアルコキシ基である。ｍ及びｎは、ｍ≧０、ｎ≧０、ｍ＋ｎ＞０を示すものである。
【００３０】
上記一般式（Ｉ）の具体例としては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル及びフッ素変性シリコーンオイルが挙げられる。
【００３１】
本発明において、シリコーンオイルとしては、下記一般式（ＩＩ）で表される構造をもつ変性シリコーンオイルも使用できる。
【００３２】
【化２】
2005114747.tif 000003
【００３３】
上記一般式（ＩＩ）中、Ｒ１及びＲ６は水素原子、アルキル基、アリール基又はアルコキシ基を表わし、Ｒ２はアルキレン基又はフェニレン基を表わし、Ｒ３は含窒素複素環をその構造に有する化合物を表わし、Ｒ４及びＲ５は水素原子、アルキル基又はアリール基を表わし、Ｒ２はなくてもよい。但し、上記のアルキル基、アリール基、アルキレン基及びフェニレン基は、アミンを有してもよいし、また、帯電性を損ねない範囲でハロゲンを置換基として有してもよい。ｍは１以上の数であり、ｎ、ｋは０を含む正の数である。但し、ｎ＋ｋは１以上の正の数である。
【００３４】
上記構造中最も好ましい構造は、窒素原子を含む側鎖中の窒素原子数が１か２であるものである。窒素を有する不飽和複素環として、下記にその構造の一例を挙げる。
【００３５】
【化３】
2005114747.tif 000004
【００３６】
窒素を有する飽和複素環として、下記にその構造の一例を挙げる。
【００３７】
【化４】
2005114747.tif 000005
【００３８】
但し、本発明は何ら上記化合物例に拘束されるものではないが、好ましくは５員環又は６員環の複素環を持つものが好ましい。誘導体としては、上記化合物群に、炭化水素基、ハロゲン基、アミノ基、ビニル基、メルカプト基、メタクリル基、グリシドキシ基、又はウレイド基を導入した誘導体が例示される。これらは１種、又は２種以上用いてもよい。
【００３９】
（ｉ−４）シリコーンワニスでの表面処理
本発明に用いられるシリコーンワニスとしては、例えば、メチルシリコーンワニス及びフェニルメチルシリコーンワニスを挙げることができ、特に、本発明においては、メチルシリコーンワニスを用いることが好ましい。メチルシリコーンワニスは、下記構造で示されるＴ３１単位、Ｄ３１単位、Ｍ３１単位よりなるポリマーであり、且つＴ３１単位を多量に含む三次元ポリマーである。
【００４０】
【化５】
2005114747.tif 000006
【００４１】
メチルシリコーンワニス又はフェニルメチルシリコーンワニスは、具体的には、下記構造式（ＩＩＩ）で示されるような化学構造を有する物質である。
【００４２】
【化６】
2005114747.tif 000007
式中、Ｒ３１は、メチル基又はフェニル基を示す。
【００４３】
上記シリコーンワニスにおいて、特にＴ３１単位は、良好な熱硬化性を付与し、三次元網状構造とするために有効な単位である。シリコーンワニス中に、上記Ｔ３１単位が、１０〜９０モル％、特に３０〜８０モル％の範囲で含まれるものを使用することが好ましい。
【００４４】
このようなシリコーンワニスは、分子鎖の末端若しくは側鎖に水酸基を有しており、この水酸基の脱水縮合反応によって硬化することとなる。この硬化反応を促進させるために用いることができる硬化促進剤としては、例えば、亜鉛、鉛、コバルト、スズの如き脂肪酸塩；トリエタノールアミン、ブチルアミンの如きアミン類を挙げることができる。このうち特にアミン類を好ましく用いることができる。
【００４５】
上記の如きシリコーンワニスをアミノ変性シリコーンワニスとするためには、前記、Ｔ３１単位、Ｄ３１単位及びＭ３１単位中に存在する一部のメチル基或いはフェニル基を、アミノ基を有する基に置換すればよい。アミノ基を有する基としては、例えば、下記構造式で示されるものを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００４６】
【化７】
2005114747.tif 000008
【００４７】
これらのシリコーンオイル又はシリコーンワニスによる母材の表面処理方法としては、例えば、微粒子とシリコーンオイル又はシリコーンワニスとを混合機を用いて混合する方法；及び、微粉体中にシリコーンオイル又はシリコーンワニスを噴霧器を用い噴霧する方法が挙げられる。
【００４８】
本発明で使用する第２の微粒子を製造するための処理形態としては、シランカップリング剤と、シリコーンオイル又はシリコーンワニスとの両者を組み合わせて処理することが好ましい。その中での好ましい処理形態としては、先ず、シランカップリング処理剤で処理した後、シリコーンオイル又はシリコーンワニスで処理することが挙げられる。その中でも特に、イソブチルシランで処理した後、シリコーンオイルで処理する形態が好ましい。
【００４９】
シリコーンオイル及び／又はシリコーンワニスによる絶縁性の母材の表面処理方法としては、例えば、微粒子と溶剤で希釈していないシリコーンオイルとをヘンシェルミキサーの如き混合機を用いて直接混合させる方法；及び、微粒子へ溶剤で希釈していないシリコーンオイルを噴霧する方法が挙げられる。この場合、シリコーンオイル及び／又はシリコーンワニスは、５０〜２００℃の温度に加温して粘度を下げて用いれば、より均一な処理が達成できるので、より好ましい。上記の通り、本発明においては、シリコーンオイル及び／又はシリコーンワニスは、溶剤に希釈しない状態で表面処理に用いられることから、２５℃における動粘度５００ｍｍ２／ｓ以下のものを用いることが好ましい。
【００５０】
従って、本発明で使用する表面処理した微粒子を得るためには、微粒子をシランカップリング処理剤で処理後、シリコーンオイル又はシリコーンワニスを噴霧し、その後、２００℃以上の温度で加熱処理する作製方法が好適に用いられる。この微粒子の処理時にシランカップリング剤で処理後、シリコーンオイル又はシリコーンワニスを噴霧した後、２００℃以上の高い温度で加熱する方法によれば、シリコーンオイル又はシリコーンワニスが微粒子表面に均一に且つ強固に付着することが可能となる。
【００５１】
シリコーンオイル又はシリコーンワニスは、母材又はカップリング処理した母材１００質量部に対して２〜４０質量部、より好ましくは、５〜３５質量部の範囲で使用する。この範囲内とすることで、帯電部材が、苛酷な高温高湿度環境中に放置された場合にも、表面処理成分、例えばシリコーンオイルやシリコーンワニス等の、帯電部材の表面への染み出しを抑えることができる。それに加えて、高品質な表面層の塗布形成が可能であり、また摺擦メモリの問題も緩和される。
【００５２】
本発明で使用する粒子の粒子径としては、個数平均粒子径（長さ平均）が１．０μｍ以下、更には、０．００１μｍ〜０．５μｍであることが好ましい。微粒子の個数平均粒子径をこの範囲内とすることによって、塗料中で沈降するといった問題が生じ難くなり、また、均一に表面処理することができる。
【００５３】
粒子径の測定には、電子顕微鏡を用いる。撮影倍率は１０万倍とするが、難しい場合は低倍率で撮影した後に１０万倍となる様に拡大する。写真上で一次粒子の粒径を測る。この際、長軸と短軸を測り、平均した値を粒径とする。これを１００サンプルについて測定し、５０％値をもって平均粒径とする。
【００５４】
（ｉ−５）第１の粒子と第２の粒子の比率；
母材を同じくする別々の表面処理を施した第１の粒子と第２の粒子の配合量割合としては、第１の粒子と第２の粒子との配合比は、１：１〜１０００：１、より好ましくは、１０：１〜１００：１である。このような割合で、表層中に含有させることで、感光体との接触による画像ムラの発生や、表層を塗工形成時の塗布ムラを抑えることができ、且つ安定した帯電能を有する帯電部材とすることができる。
【００５５】
（ｉｉ）バインダー；
表層のバインダーとしては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等の樹脂が用いられる。
【００５６】
本発明の表層のバインダーとしては、ラクトン変性アクリルポリオールを、イソホロンジイソシアネートとヘキサメチレンジイソシアネートとで架橋したウレタン樹脂が特に好適に用いられる。
【００５７】
表層のポリオールを架橋させるイソシアネートとしてヘキサメチレンジイソシアネートを単独で用いた場合、表層が柔軟でローラの塗工後の表面が均一に仕上がるというメリットがある反面、苛酷な高温高湿環境では出来上がった表層が基層中の未加硫成分（例えば、イオン導電剤や可塑剤）がローラ表面へ染み出してくることを充分に阻止できない可能性がある。このような染み出し物質が存在すると、感光体を汚染する可能性がある。
【００５８】
一方、表層のポリオールを架橋させるイソシアネートとしてイソホロンジイソシアネートを単独で用いた場合、表層が基層からの染み出し物質の染み出しを防止する効果は大きいが、表層が固くなり過ぎて基層ゴムの熱収縮に追従できず、出来上がったローラの表面にシワが発生し、ローラの表面粗さや形状の面で望みのローラを得ることができないという弊害がある。
【００５９】
本発明のローラの表層は、イソホロンジイソシアネートの染み出し物質ブロック性とヘキサメチレンジイソシアネートの柔軟性とを併せ持った良好な特性をもつ表層樹脂を提供し、イオン性の基層からの染み出し物質がローラ表面に染み出してくることを防止しつつ、良好な表面形状を有する帯電ローラを得ることができる。
【００６０】
すなわち、本発明において表層に用いる樹脂は、ラクトン変性アクリルポリオールとイソホロンジイソシアネートとヘキサメチレンジイソシアネートとをブレンドし硬化させることにより、ラクトン変性アクリルポリオールに対してイソホロンジイソシアネートとヘキサメチレンジイソシアネートとがランダムに反応して、架橋構造が形成されたものである。
【００６１】
本発明に用いるイソシアネートは、イソシアヌレート型の３量体とすることがより好ましい。分子の剛直な３量体が架橋点となり、表層がより密に架橋することができ、イオン性の基層からの染み出し物質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。
【００６２】
また、本発明に用いるイソシアネートは、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とすることがより好ましい。この理由としては、上記イソシアネート基は反応し易く、表層塗料を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、活性な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までは反応しないので、塗料の取り扱いが容易になるというメリットがある。マスキングを行うブロック剤には、フェノールや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及び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が、本発明の場合、解離温度が比較的低温のオキシム類が好ましい。
【００６３】
本発明に用いる表層樹脂を構成するラクトン変性アクリルポリオールとブロックイソシアネートの３量体を図示する。
【００６４】
【化８】
2005114747.tif 000009
【００６５】
【化９】
2005114747.tif 000010
【００６６】
【化１０】
2005114747.tif 000011
【００６７】
一方、ラクトン変性アクリルポリオールのＯＨ価は８０ＫＯＨｍｇ／ｇ程度であることが好ましい。ＯＨ価が少ないと、イソシアネートで架橋され難くなり、それによって樹脂が柔らかくなり過ぎて感光体に貼り付き易くなる。ＯＨ基が大き過ぎると塗膜が硬くなり過ぎて割れ易くなる。
【００６８】
本発明に用いる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アクリルの共重合体であり、適度な硬度と非汚染性を有する。また、末端に水酸基を有する変性したラクトン基が多数の架橋点となり、イソシアネートで密に架橋することが可能であり、基層からの未加硫成分の染み出しを防止することができる。このようなラクトン変性アクリルポリオールとしては、例えば、プラクセルＤＣ２００９（ダイセル化学工業株式会社製）が挙げられる。
【００６９】
表層に用いる樹脂のガラス転移温度Ｔｇは粘弾性測定法で、ピーク温度が４５℃以上が好ましく、特には５０℃以上あることが好ましい。４５℃未満であると、感光体と当接したまま長期間放置した場合に感光体に貼り付いてしまったり、あるいは帯電ローラ表面がトナー等によって汚れ易くなったりするという弊害があるので、好ましくない。
【００７０】
本発明におけるガラス転移温度Ｔｇの測定方法は以下のようにする。まず、測定用の表層サンプルは、ローラ状態から表層を剥がし、５ｍｍ×４０ｍｍ程度の短冊形に切り出す。測定装置は、動的粘弾性測定装置ＲＳＡ−ＩＩ（レオメトリックス・サイエンティフィック・エフ・イー（株）製）を用い、また治具としてフィルムテンションフィクスチャーを用いる。測定は、−５０℃〜１５０℃の温度範囲において測定周波数６．２８ｒａｄ／ｓｅｃ、昇温速度５℃／ｍｉｎ．、初期歪０．０７〜０．２５％のオートテンションモードで行う。損失正接ｔａｎδの温度分散を測定し、ピーク温度をＴｇとする。
【００７１】
また特に限定はしないが、あまりＴｇが高過ぎても樹脂の可撓性がなくなり、塗膜が割れ易くなるので好ましくない。Ｔｇは、架橋させるイソシアネートの比率又は量によって調節する。
【００７２】
ラクトン変性アクリルポリオール樹脂とイソシアネートとの配合比は、配合した塗料中のイソシアネートの中のＮＣＯ基の数（Ａ）と、ラクトン変性アクリルポリオール樹脂中のＯＨ基の数（Ｂ）との比、ＮＣＯ／ＯＨ比＝Ａ／Ｂが０．１〜２．０が好ましく、特に好ましくは０．３〜１．５の範囲になるように調整する。
【００７３】
ラクトン変性アクリルポリオールをイソシアネートで架橋することにより、導電性弾性体基層からの低分子成分の染み出しを防止するとともに、帯電ローラ自体がトナー等に対して汚れ難く、かつ感光体を汚染しない表層を形成することができる。
【００７４】
表層を形成する樹脂塗料には、各種の導電剤やレべリング剤を混合することも好ましい。レべリング剤としては、例えばシリコーンオイルが挙げられる。
【００７５】
（ｉｉｉ）導電剤；
表層に用いる導電剤としては、例えばアルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀等の金属系の粉体や繊維、カーボンブラック、金属粉や酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等の金属酸化物、硫化銅や硫化亜鉛等の金属化合物、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、鉛、白金、ロジウム等を電解処理、スプレー塗工、混合振とうにより表面に付着させた粉体、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ＰＡＮ系カーボン、ピッチ系カーボン等のカーボン粉が挙げられる。
【００７６】
本発明においては、導電剤としては、導電性酸化スズが特に好適に用いられる。その理由は、導電性酸化スズは、導電剤自体の体積抵抗率が比較的大きく、導電剤を分散する樹脂の体積抵抗率との差が他の導電剤に比較して小さいので、導電剤を分散して中抵抗の表層材料としたときに、導電剤の分布の僅かな差が表層材料の抵抗の差を生じ難く、抵抗の位置によるばらつきを比較的小さく抑制することができることが、本発明の表層材料の導電剤として好適であるからである。
【００７７】
導電性酸化スズとしては、酸素欠損型酸化スズ、フッ素ドープ酸化スズ、リンドープ酸化スズ、タングステンドープ酸化スズ、アンチモンドープ酸化スズ及びインジウムドープ酸化スズ等が挙げられる。
【００７８】
表層の樹脂に加えるこれらの導電剤の配合量は、表層の樹脂の体積抵抗率が低温低湿環境（Ｌ／Ｌ：１５℃／１０％ＲＨ）、常温常湿環境（Ｎ／Ｎ：２３℃／５５％ＲＨ）、高温高湿環境（Ｈ／Ｈ：３０℃／８０％ＲＨ）で、中抵抗領域（体積抵抗率が１×１０６〜１×１０１５Ω・ｃｍ）になるように決める。
【００７９】
表層の体積抵抗率がこれよりも小さいと、帯電ローラとして使用した場合、感光体にピンホールがある時にピンホールに過大な電流が流れてリークしてしまい、リークした跡が画像に表れてしまうので好ましくない。逆に体積抵抗率が大き過ぎると、帯電ローラに電流が流れず、感光体を所定の電位に帯電することができず画像が所望する濃度にならないという弊害がある。また、ある程度の電位に帯電したとしても帯電が不均一になり画像上に表れてしまうので好ましくない。
【００８０】
表層の体積抵抗は、ローラ状態から表層を剥がし、５ｍｍ×５ｍｍ程度の短冊形に切り出す。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（ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ  Ｒ８３４０Ａ  ＵＬＴＲＡ  ＨＩＧＨ  ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ  ＭＥＴＥＲ  （株）アドバンテスト社製）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。
【００８１】
導電性酸化スズの配合量としては、塗工後の表層に対して１０〜８０質量％が好ましく、特に好ましくは２０〜６０質量％である。導電性酸化スズの一次粒径は、示差走査型電子顕微鏡観察で０．１μｍ以下が好ましい。表層塗料中で二次粒子が小さくなるまで公知の方法で分散する。二次粒子径は、遠心沈降式粒度分布計（ＣＡＰＡ７００：堀場製作所製）による体積平均粒径ＭＥＤＩＡＮの値で、１．０μｍ以下が好ましく、特に好ましくは０．５μｍ以下に分散する。二次粒子径が大きいと表層材料の抵抗の位置によるばらつきが大きくなり、帯電ムラの原因となるので好ましくない。
【００８２】
本発明に用いられる導電性酸化スズは、表面が、微粒子の表面処理の部分で述べた表面処理をされていることが好ましい。具体的にはシランカップリング剤、特にはイソブチルシラン等の分岐鎖状のアルキル基を分子内に有している化合物を含んでいるシランカップリング剤で表面処理を行うことが好ましい。この様な構成に係る帯電部材は、プロセスカートリッジに組み込んで長期間高温高湿条件下に放置したような場合においても、帯電能が低下したり、ムラが生じたりすることを極めて有効に抑制することができる。
【００８３】
（ｉｖ）樹脂微粒子
本発明の帯電部材の表層は好ましくは、帯電ローラ表面を粗面化するための樹脂微粒子を含有する。より好ましくは、該樹脂微粒子が架橋された微粒子であることが好ましい。架橋していないと表層塗工用の塗料としたときに溶解する恐れがあるので好ましくない。架橋した高分子微粒子を作るモノマーとしては、特には限定しないが、重合の容易さ等から、ビニル系のモノマーが好適に用いられる。
【００８４】
本発明に用いるビニル系モノマーは、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルへキシル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸へキシル等のメタクリル酸エステル、スチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン等の芳香族系ビニル単量体、酢酸ビニル及びアクリロニトリル等が挙げられる。
【００８５】
樹脂粒子が架橋された高分子微粒子となるために、本発明においては、上記のビニル系モノマー以外に、分子内にビニル基を２つ以上有する架橋性のビニル系モノマーを使用する。このような架橋性のビニル系モノマーとしては、例えば、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート及びトリメチロールプロパントリメタアクリレート等が挙げられる。これら架橋性のビニル系モノマーの添加量は、非架橋性のビニルモノマーに対して０．５〜３０質量部が好ましい。
【００８６】
これらの架橋された高分子微粒子は、シード乳化重合、分散重合、懸濁重合等により重合されるが、低分子の界面活性剤等の残留が少ないので、懸濁重合によって重合されることが好ましい。重合開始剤は、特に限定されないが、過酸化ベンゾイルや過酸化ラウロイル等の過酸化物系触媒、アゾビスイソブチロニトリルのようなアゾ系触媒が挙げられる。
【００８７】
本発明で使用される架橋された高分子微粒子は、形状がより真球形状に近いことがより好ましい。
【００８８】
具体的には、平均円形度が０．９５以上であることが好ましい。平均円形度が０．９５以上となるように高分子微粒子の粒子形状を精密に制御することにより、帯電ローラの表面粗さが均一になり、異なるプロセススピードで使用してもより均一な帯電特性を得ることが出来る。
【００８９】
更に、円形度標準偏差が０．０４０未満であることがより好ましい。円形度標準偏差が０．０４未満となるように高分子微粒子の粒子形状を精密に制御することにより、真球から大きくかけ離れた樹脂微粒子の存在割合が小さくなり、帯電ローラの表面に突発的に樹脂粒子の突起が発生して帯電を乱す確率を抑え、帯電ローラの表面粗さが更に均一になり、異なるプロセススピードで使用してもより均一な帯電特性を得ることが出来る。
【００９０】
本発明における円形度は、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、本発明では東亜医用電子社製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて粒子形状の測定を行い、円形度を下式により求める。更に下式で示すように、測定された全粒子の円形度の総和を全粒子数で除した値を平均円形度と定義する。
【００９１】
【数１】
2005114747.tif 000012
【００９２】
ここで、「粒子投影面積」とは二値化された樹脂粒子像の面積であり、「粒子投影像の周囲長」とは該樹脂粒子像のエッジ点を結んで得られる輪郭線の長さと定義する。
【００９３】
なお、本発明で用いている測定装置である「ＦＰＩＡ−１０００」は、各粒子の円形度を算出後、平均円形度及び円形度標準偏差の算出に当たって、粒子を得られた円形度によって、円形度０．４００〜１．０００を０．０１０間隔で、０．４００以上０．４１０未満、０．４１０以上０．４２０未満…０．９９０以上１．０００未満及び１．０００の如くに６１分割した分割範囲に分け、分割点の中心値と頻度を用いて平均円形度及び円形度標準偏差の算出を行う算出法を用いている。
【００９４】
この算出法で算出される平均円形度及び円形度標準偏差の各値と、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式によって算出される平均円形度及び円形度標準偏差の各値との誤差は、非常に少なく、実質的には無視できる程度であるため、本発明においては、算出時間の短絡化や算出演算式の簡略化の如きデータの取り扱い上の理由で、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式の概念を利用し、一部変更したこの様な算出法を用いている。
【００９５】
本発明における円形度は、粒子の凹凸の度合いを示す指標であり、粒子が完全な球形の場合に１．０００を示し、表面形状が複雑になる程、円形度は小さな値となる。
【００９６】
具体的な測定方法としては、容器中に予め不純固形物等を除去したイオン交換水１０ｍｌを用意し、その中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を加えた後、更に測定試料を０．０２ｇ加え、均一に分散させる。分散させる手段としては、超音波分散機「ＵＨ−５０型」（エスエムテー社製）に振動子としてφ５ｍｍのチタン合金チップを装着したものを用い、５分間分散処理を用い、測定用の分散液とする。その際、該分散液の温度が４０℃以上とならない様に適宜冷却する。
【００９７】
樹脂粒子の形状測定には、前記フロー式粒子像測定装置を用い、測定時の樹脂粒子濃度が３０００〜１万個／μｌとなる様に該分散液濃度を再調整し樹脂粒子を１０００個以上計測する。
【００９８】
樹脂粒子の平均粒径は、１００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．５〜５０μｍであり、更に好ましくは１〜２５μｍである。また、質量平均粒径の３倍以上の粒径を有す樹脂粒子が実質的に皆無であることが好ましい。粒径が大き過ぎると帯電ローラ表面が粗れ過ぎて帯電が不均一になってしまうという弊害がある。また、小さ過ぎると樹脂粒子を添加して低プロセススピードの領域での帯電を安定化させる効果が現れないので好ましくない。
【００９９】
以下に、本発明における樹脂粒子の粒径測定の具体例を示す。
【０１００】
電解質溶液１００〜１５０ｍｌに界面活性剤（アルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１〜５ｍｌ添加し、これに測定試料を２〜２０ｍｇ添加する。試料を懸濁した電解液を超音波分散器で１〜３分間分散処理して、コールターカウンターマルチサイザーにより１７μｍ又は１００μｍ等の適宜樹脂粒子サイズに合わせたアパチャーを用いて体積を基準として０．３〜４０μｍの粒度分布等を測定するものとする。この条件で測定した個数平均粒径、質量平均粒径をコンピュータ処理により求め、体積基準の粒度分布より重量平均粒径の３倍径累積分布以上の累積割合を計算し、３倍径累積分布以上の累積値を求める。
【０１０１】
樹脂粒子の添加量は塗工後の表層中の質量割合として、１〜８０質量％が好ましい。少な過ぎると樹脂粒子を添加して帯電が安定する効果が得られないし、多過ぎると表層塗料の粘度の制御が難しくなり、均一に塗工することが難しくなるので、好ましくない。
【０１０２】
・導電性支持体
図１に於ける導電性支持体１は、例えば炭素鋼合金表面に５μｍ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材料として他にも、例えば鉄、アルミニウム、チタン、銅及びニッケル等の金属やこれらの金属を含むステンレス、ジュラルミン、真鍮及び青銅等の合金、更に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等の、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。
【０１０３】
・導電性弾性体基層
導電性弾性体基層２は、上記導電性支持体１の外周を被覆するように形成される。導電性弾性体基層２は導電性弾性体からなっている。導電性弾性体は、導電剤と高分子弾性体とを混合して成形される。導電剤は少なくともイオン導電剤が含有されている。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、ゴム自体に若干の導電性があり、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、また、環境や位置による電気抵抗のバラツキも小さくすることができるので、高分子弾性体として好適に用いられる。
【０１０４】
エピクロルヒドリンゴムは、エピクロルヒドリンを中心とする環状のエーテルの開環重合体であり、ゴムを構成する主な単量体には、エピクロルヒドリン、エチレンオキシド及びアクリルグリシジルエーテル等が挙げられる。
【０１０５】
重合体であるエピクロルヒドリンゴムとしては、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等が挙げられる。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に用いられる。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。
【０１０６】
高分子弾性体はエピクロルヒドリンゴムを主成分とするが、必要に応じてその他の一般的なゴムを含有されてもよい。
【０１０７】
その他の一般的なゴムとしては、例えばＥＰＭ（エチレン・プロピレンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム）、ノルボーネンゴム、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、クロロスルフォン化ポリエチレン、ウレタンゴム、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）等のスチレン系ブロックコポリマー及びシリコーンゴム等が挙げられる。
【０１０８】
上記の一般的なゴムを含有する場合、その含有量は、高分子弾性体全量に対し１〜５０質量％であるのが好ましい。
【０１０９】
導電剤としては、導電性弾性体基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必要である。イオン導電剤が高分子弾性体の中に均一に分散し、導電性弾性体の電子抵抗率を均一化することにより、帯電ローラを直流電圧のみの電圧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。
【０１１０】
イオン導電剤としては、例えば、ＬｉＣｌＯ４やＮａＣｌＯ４等の過塩素酸塩、４級アンモニウム塩等が挙げられ、これらを単独又は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。
【０１１１】
イオン導電剤に加えて、導電性弾性体の電気抵抗にムラを生じさせない範囲で、電子導電性の導電剤を添加することができる。電子導電性の導電剤は、電子導電性の導電剤の担う導電性が、イオン導電剤の担う導電性よりも小さい範囲で使用することができる。すなわち、電子導電性の導電剤は、高分子弾性体にイオン導電剤のみを添加した場合の体積抵抗率に対して、電子導電性の導電剤を加えて添加した場合の体積抵抗率が１／２以上であるような配合割合で使用することができる。電子導電性の導電剤としては、例えば、アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀等の金属系の粉体や繊維、カーボンブラック、金属粉や酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等の金属酸化物、硫化銅、硫化亜鉛等の金属化合物粉、又は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、鉛、白金、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、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がある。これらを単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【０１１２】
本発明において、これらの導電剤の配合量は導電性弾性体の体積抵抗率が、低温低湿環境（Ｌ／Ｌ：１５℃／１０％ＲＨ）、常温常湿環境（Ｎ／Ｎ：２３℃／５５％ＲＨ）、高温高湿環境（Ｈ／Ｈ：３０℃／８０％ＲＨ）で、中抵抗領域（体積抵抗率が１×１０４〜１×１０７Ω・ｃｍ）になるような量が好ましい。
【０１１３】
導電性弾性体の体積抵抗は、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（ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ  Ｒ８３４０Ａ  ＵＬＴＲＡ  ＨＩＧＨ  ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ  ＭＥＴＥＲ  （株）アドバンテスト社製）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。
【０１１４】
導電性弾性体の体積抵抗率がこれよりも小さいと、像担持体である感光体にピンホールがあった場合に大電流がピンホールに一気に集中してしまい、穴をより大きくしてしまったり、穴以外の場所に電流が流れなくなって高精細なハーフトーン画像上に黒い帯となって帯電電位が不足した部分が現れてしまったりといった不具合が発生する恐れがある。逆に体積抵抗率が大き過ぎると、導電性弾性層中で印加電圧が降下してしまい、必要な放電電流が得られずに感光体を所望する電位に均一に帯電させることができなくなることがある。
【０１１５】
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、分散剤及び離型剤等の配合剤を加えることも好ましい。
【０１１６】
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混合して、例えば、押し出し成形や射出成形、圧縮成形等の公知の方法が挙げられる。また、導電性弾性体基層は、導電性支持体の上に直接導電性弾性体を成形して作製してもよいし、チューブ形状に成形した導電性弾性体を導電性支持体に被覆させてもよい。なお、導電性弾性体基層の作製後に表面を研磨して形状を整えてもよい。
【０１１７】
導電性弾性体基層の形状は、出来上がった帯電ローラと感光体との当接ニップ幅がローラの長手方向の分布でできるだけ均一になるよう、導電性弾性体基層ローラの中央部の直径が端部の直径よりも大きいクラウン形状となっていることが好ましい。また、出来上がったローラの当接ニップ幅が均一となるために、導電性弾性体基層ローラの振れが小さい方が好ましい。
【０１１８】
振れの測定値は、図２のように、導電性基体を回転軸として導電性弾性体基層ローラを回転させ、回転軸と垂直に非接触レーザー測長器（本発明においては、（株）キーエンス製  ＬＳ−５０００）で測定した導電性弾性体基層の半径の最大値と最小値の差を値として求める。導電性弾性体基層の軸方向に１ｃｍピッチで前記半径の最大値と最小値の差を求め、その値の中で最大の値を導電性弾性体基層ローラの振れの値とする。
【０１１９】
また、ローラの直径とは、同様に導電性基体を回転軸として導電性弾性体基層ローラを回転させ、回転軸と垂直に非接触レーザー測長器で測定した導電性弾性体基層の直径の最大値と最小値の平均とする。
【０１２０】
導電性弾性体基層ローラの軸方向中央部の直径と、弾性体の両端部から１０ｍｍ中央側の部分の直径の値２つの平均との差を、クラウン量の値として求める。
【０１２１】
導電性弾性体基層ローラの振れの好ましい値は、ローラ中央部の直径の０．７％以下、より好ましくは０．５％以下である。本発明のローラの直径は９ｍｍ程度が好ましいので、振れの値は具体的には６３μｍ以下が好ましく、より好ましくは４５μｍ以下である。
【０１２２】
クラウン量の値は出来上がったローラのニップ幅が均一になるように決めるが、好ましくはローラ直径の０．１〜５．０％、具体的には１２μｍ〜６００μｍが好ましい。
【０１２３】
導電性弾性体のアスカーＣ硬度は、８５°以下が好ましく、より好ましくは８０°以下である。アスカーＣ硬度が８５°を超えると、帯電部材と感光体との間のニップ幅が小さくなり、帯電部材と感光体との間の当接力が狭い面積に集中し、当接圧力が大きくなる。これによって帯電が安定しなくなったり、あるいは感光体や帯電部材の表面に現像剤その他が付着し易くなったりする等の弊害が顕著になる。
【０１２４】
なお、「アスカーＣ硬度」とは、日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ０１０１に準拠したアスカーＣ型スプリング式ゴム硬度計（高分子計器株式会社製）を用いて測定した帯電部材の硬度であり、常温常湿（２３℃／５５％ＲＨ）の環境中に１２時間以上放置した帯電部材に対して該硬度計を１０Ｎの力で当接させてから３０秒後に測定した値とする。
【０１２５】
アスカーＣ硬度を小さくするため、導電性弾性体に可塑剤を配合する。配合量は、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３質量部以上である。可塑剤としては、例えばセバシン酸とプロピレングリコールの共重合体のような、エステル系の高分子可塑剤を用いることができる。このようなエステル系の可塑剤はエピクロルヒドリンゴムとの極性が近く、比較的大量に配合することが可能であり、基層の硬度を小さく制御できるメリットがある。高分子可塑剤の分子量は、好ましくは２０００以上、より好ましくは４０００以上である。分子量が２０００より小さいと可塑剤がローラの表面に染み出してきて感光体を汚染する可能性がある。
【０１２６】
導電性弾性体基層は、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有することができる。
【０１２７】
接着剤のバインダーとしては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等の樹脂が挙げられ、ウレタン系、アクリル系、ポリエステル系、ポリエーテル系及びエポキシ系等の公知の接着剤を用いることができる。
【０１２８】
導電剤としては、例えば、ＬｉＣｌＯ４やＮａＣｌＯ４等の過塩素酸塩、４級アンモニウム塩等のイオン導電剤、アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀等の金属系の粉体や繊維、カーボンブラック、金属粉や酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等の金属酸化物、硫化銅、硫化亜鉛等の金属化合物粉、又は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、鉛、白金、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、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がある。これらを単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【０１２９】
・表面層
導電性弾性体基層が完成した後に、それを被覆し、帯電ローラの最外表面を構成する表面層３を設ける。
【０１３０】
表層の成形方法としては、上記（ｉ）〜（ｉｖ）の、表層を構成する材料を、サンドミル、ペイントシェーカ、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、得られた表層形成用の樹脂塗料を、浸漬塗工により、帯電部材の表面、本発明においては導電性弾性体基層の上に塗工する。
【０１３１】
表層の膜厚は、好ましくは５〜１００μｍ、より好ましくは１０〜５０μｍである。表層の膜厚が１００μｍよりも大きいと、帯電の均一性が損なわれ、画像上ローラの軸方向に細かい白スジが発生するので好ましくない。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。
【０１３２】
本発明においては、顕微鏡で２０００倍の断面写真を撮り、一画面中でランダムに５個所の膜厚を測定し、長さを平均して１箇所の膜厚を算出する。この測定を同じローラの軸方向３点×周方向２点の計６点について行ってから平均し、全体の平均膜厚とした。
【０１３３】
表層膜厚を調整するために表層塗料の樹脂の固形分と塗工引き上げ速度を制御する。表層塗料中の樹脂の固形分を大きくすると表層の膜厚が大きくなり、固形分を小さくすると膜厚も小さくなる。本発明の表層塗料においては、揮発する溶媒に対する樹脂の固形分を１０〜４０％に調整する。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２０〜５０００ｍｍ／ｍｉｎ．に調整する。
【０１３４】
本発明の帯電部材の表面粗さとしては、好ましくはＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４による十点平均粗さＲｚで０．５μｍ以上４０μｍ以下、Ｒａで０．１μｍ以上５μｍ以下、より好ましくは十点平均粗さＲｚで１μｍ以上３０μｍ以下、Ｒａで０．４μｍ以上３μｍ以下である。帯電部材の表面粗さを上記の範囲内とした場合、帯電ムラとして出力画像に表れ難くなり、樹脂粒子を添加して遅いプロセススピードでの帯電の安定化と帯電ムラの抑制との双方を高いレベルで満足させることができる。
【０１３５】
平均粗さ（Ｒａ、Ｒｚ）の測定方法としては、ＪＩＳ  Ｂ０６０１の表面粗さに基づき、小坂研究所製サーフコーダーＳＥ３４００にて、軸方向３点×周方向２点の計６点について各々測定し、その平均値をとる。本発明においては、接触針は先端半径２μｍのダイヤモンドとし、測定スピード０．５ｍｍ／ｓ、カットオフλｃ０．８ｍｍ、基準長さ０．８ｍｍ、評価長さ８．０ｍｍとした。
【０１３６】
上記範囲の表面粗さを有する帯電部材とするため、基層の表面粗さ、表層の膜厚、樹脂粒子の平均粒径と添加量を調整する。基層の十点平均粗さはＲｚで２０μｍ以下、より好ましくは１５μｍ以下とする。
【０１３７】
また、本発明の帯電部材は、図６（ａ）、（ｂ）に示した様に、画像形成装置に用いた場合の使用状態と同様の応力で、感光体と同じ曲率の円相形円柱形金属３２に当接させて、使用状態と同様の回転速度で円柱形金属を回転させながら（本発明では支持体１の両端にそれぞれ５Ｎの力を加えて、直径３０ｍｍの金属円柱に当接させ、該金属円柱の周速４５ｍｍ／ｓで回転させた）直流電圧−２５０Ｖを印加したときの帯電部材の電気抵抗が、３０℃／８０％ＲＨの高温高湿の環境中では１×１０６Ω以上であり、１５℃／１０％の低温低湿の環境中では１×１０８Ω以下であることが好ましい。より好ましくは、３０℃／８０％ＲＨの高温高湿の環境中では２×１０６Ω以上であり、１５℃／１０％の低温低湿環境中では６×１０７Ω以下であることが好ましい。
【０１３８】
低温低湿の環境中の抵抗値を上記の範囲とすることにより、帯電ムラによるハーフトーン画像上の細かい横白スジが殆ど発生しない。また、高温高湿環境中の抵抗を上記の範囲とすることで、感光体にピンホールがあったとしても印加電流がリークせず、ハーフトーン画像上に帯電の濃度ムラが現れることがない。
【０１３９】
電気抵抗を上記範囲とするには、帯電部材の導電性弾性体基層の体積抵抗率を１×１０４〜１×１０７Ω・ｃｍに、また表層の体積抵抗率が１×１０８〜１×１０１５Ω・ｃｍでかつ表層の膜厚が１０〜５０μｍになるように調整すればよい。
【０１４０】
＜２＞画像形成装置
図３は、本発明に係る帯電部材の一つの実施の形態である帯電ローラ６を用いた画像形成装置の概略断面図である。像担持体である感光体ドラム５は矢印の方向に回転しながら、帯電ローラ６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。現像手段である現像ローラ４上の薄層になったトナーは、トナー帯電ローラ２９で帯電され、次いで感光体ドラム５の表面と接触することによって、静電潜像が現像され、可視化したトナー像が形成される。
【０１４１】
現像されたトナー像は、転写部材である転写ローラ８と感光体ドラム５の間の現像部において、感光体ドラム５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１１によって感光体ドラムに残った潜像に露光し、感光体ドラムの電位がアース電位に戻る。転写されなか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。
【０１４２】
現像ローラ４、トナー帯電ローラ２９、帯電ローラ６、転写ローラ８のそれぞれには画像形成装置の電源１８、１９、２０及び２２から、それぞれ電圧が印加されている。
【０１４３】
ここで、本発明の帯電部材である帯電ローラ６には、電源２０から直流電圧が印加される。印加電圧に直流電圧を用いることで、電源のコストを低く抑えることができるという利点がある。また、交流電圧を印加したときに発生する帯電音が発生しないという利点がある。
【０１４４】
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６００〜７００Ｖ程度、感光体表面の一次帯電電位は３００〜８００Ｖ程度なので、具体的な一次帯電電圧としては９００〜１５００Ｖとすることが好ましい。
【０１４５】
また、フルカラー画像形成装置とする場合は、図４の様に感光体ドラム５ａ〜ｄ、像ローラ、転写ローラ８ａ〜ｄ、帯電ローラ６ａ〜ｄ、トナー帯電ローラ２９ａ〜ｄ、弾性規制ブレード３０ａ〜ｄ、露光１１ａ〜ｄ、トナー容器３１ａ〜ｄ等をそれぞれ４色分用意して、直列に配置することもできる。
【０１４６】
＜３＞帯電方法
本発明は、帯電部材に直流電圧を印加することにより、被帯電体を帯電させる帯電方法を提供する。
【０１４７】
＜４＞プロセスカートリッジ
本発明に係るプロセスカートリッジは、図５に示したように、像担持体である感光体５と、前記像担持体上に形成された静電潜像にトナーを転移させて可視化しトナー像を形成させる現像ローラ４を含む現像手段と、前記被転写部材にトナー像が転写された後に前記像担持体上に残留したトナーを除去するクリーニングブレード１０を含むクリーニング手段と、から選ばれる１つ又は２つ以上が、本発明に係る帯電部材６と一体に筐体に支持され、画像形成装置の本体に対して着脱自在に構成されている。
【０１４８】
電子写真プロセスカートリッジが使用される前には、トナーシール２７で現像ローラ４とトナーの接触を避けておくことが好ましい。
【実施例】
【０１４９】
以下に本発明を実施例をもって説明するが、本発明は実施例によって制限されるものではない。
【０１５０】
（実施例１）
＜帯電ローラの作製＞
（１）導電性弾性体基層の調製
エピクロルヒドリンゴム（商品名：エピクロマーＣＧ１０２、ダイソー（株）製）１００質量部、充填剤としての炭酸カルシウム３０質量部、滑剤としてのステアリン酸亜鉛１質量部、研磨性改善のための補強材としての着色グレードカーボン（商品名：シーストＳＯ、東海カーボン製）４質量部、酸化亜鉛５質量部、可塑剤として、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）を５質量部、下記式の過塩素酸４級アンモニウム塩２質量部、老化防止剤としての２−メルカプトベンズイミダゾール１質量部をオープンロールで２０分間混練し、更に、加硫促進剤としてのＤＭ（２−ベンゾチアゾリルジサルファイド）１質量部、加硫促進剤としてのＴＳ（テトラメチルチウラムモノサルファイド）０．５質量部、加硫剤としての硫黄１．２質量部を加えて更に１５分間オープンロールで混練した。
【０１５１】
【化１１】
2005114747.tif 000013
【０１５２】
これをゴム押し出し機を使用して、外径１３ｍｍ、内径５．５ｍｍの円筒形に押し出し、２５０ｍｍの長さに裁断し、加硫缶中を使用して、１６０℃の水蒸気中で４０分間一次加硫し、導電性弾性体基層ゴム一次加硫チューブを得た。
【０１５３】
次に、直径６ｍｍ、長さ２５６ｍｍの円柱形の導電性支持体（鋼製、表面はニッケルメッキ）の円柱面の軸方向中央部２３１ｍｍに金属とゴムとの熱硬化性接着剤（商品名：メタロックＵ−２０）を塗布し、８０℃で３０分間乾燥した後、１２０℃で１時間乾燥した。この導電性支持体を、前記導電性弾性体基層ゴム一次加硫チューブに挿入し、その後、電気オーブン中で１６０℃で２時間、二次加硫と接着剤の硬化を行い、未研磨層を得た。
【０１５４】
この未研磨層のゴム部分の両端部を突っ切り、ゴム部分の長さを２３１ｍｍとした後、ゴム部分を回転砥石で研磨し、端部直径８．４０ｍｍ、中央部直径８．５０ｍｍのクラウン形状で表面の十点平均粗さＲｚ６μｍ、振れ２５μｍの導電性弾性体基層を有する帯電ローラを得た。
【０１５５】
導電性弾性体基層を有する帯電ローラをＮ／Ｎ（常温常湿：２３℃／５５％ＲＨ）環境に２４時間以上放置した後、導電性弾性体基層を有する帯電ローラの抵抗を測定したところ、３．０×１０５Ωであった。また、ゴム部分のアスカーＣ硬度は７４°であった。
【０１５６】
（２）表層塗液の調製
導電性酸化スズ粉体（商品名：ＳＮ−１００Ｐ、石原産業（株）製）５０質量部に、イソブチルシランの１％イソプロピルアルコール溶液を５００質量部と平均粒径０．８ｍｍのガラスビーズ３００質量部を加え、ペイントシェーカで７０時間分散後、分散液を５００メッシュの網で濾過し、次にこの溶液をナウターミキサーで攪拌しながら１００℃の湯浴で暖めてアルコールを飛ばして乾燥させ、表面にシランカップリング剤を付与し表面処理導電性酸化スズ粉体を得た。
【０１５７】
絶縁性のルチル型酸化チタン微粒子（１次粒子径０．０２μｍ）１００質量部に対し、湿式法により１０質量部のイソブチルシランで表面処理した。この本発明における第１の粒子に相当する表面処理酸化チタンを、酸化チタンＡと称す。
【０１５８】
酸化チタンＡの母体質量１００質量部に相当する量を、２５℃の動粘度１００ｍｍ２／ｓのジメチルシリコーンオイル１０質量部にて表面処理した。この本発明における第２の粒子に相当する表面処理酸化チタンを、酸化チタンＢと称する。
【０１５９】
ラクトン変性アクリルポリオール（商品名：プラクセルＤＣ２０１６、ダイセル化学工業（株）製）２８８質量部を、９７２質量部のＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）に溶解し、固形分１４質量％の溶液とした。このアクリルポリオール溶液２００質量部に対して前記表面処理導電性酸化スズ粉体を４８質量部、酸化チタンＡを６．５質量部、酸化チタンＢを０．３質量部、シリコーンオイル（商品名：ＳＨ−２８ＰＡ、東レ・ダウコーニングシリコーン（株）製）を０．０４質量部、平均粒径５μｍの架橋ポリメチルメタクリレート（商品名：ＭＢＸ−５、積水化成品工業（株）製）１７質量部を配合した。
【０１６０】
上記配合液３０リットルを、直径３０ｃｍのステンレス円筒容器に入れ、攪拌羽を３００ｒｐｍで回して３０分間攪拌した。この分散液３０リットルを、０．８ｍｍのガラスビーズを８０％充填した内容量２リットルの横型ビーズミルに循環させて分散した。４ｍｍ／ｓの周速度、２リットル／分の循環量、ミルの外壁の温度２２℃で回転させながら、２０時間分散した。この分散液３７０質量部に対してイソホロンジイソシアネートのブロックタイプのイソシアヌレート型３量体（商品名：ベスタナートＢ１３７０、デグサ・ヒュルス製）を２０．２質量部とヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート型３量体（商品名：デュラネートＴＰＡ−Ｂ８０Ｅ、旭化成工業製）を１２．９質量部の割合で混合し、ボールミルで１時間攪拌し、最後に２００メッシュの網で溶液を濾過して表層塗料を得た。塗料の粘度は２３℃の環境下で７．８ｍＰａ・ｓであった。
【０１６１】
この塗液を浸漬塗工用の塗工槽に入れ、１２時間ゆっくり循環して液が安定したところで前記基層に塗工した。前記表層塗料を浸漬塗工により３００ｍｍ／ｍｉｎ．の速度で前記導電性弾性体基層の表面に塗工した。１５分間風乾した後、引き続きローラの塗工時の軸方向を反転し塗工する。反転して１回目の塗工と同様にして塗工した。もう一度３０分間風乾した後、８０℃のオーブンで３０分間乾燥し、次に１６０℃のオーブンで６０分間乾燥した。
【０１６２】
得られた帯電ローラには、ローラの全画像領域に亘り均一な膜厚１８μｍの表層が形成された。こうして完成したローラを実施例１の帯電ローラとした。
【０１６３】
＜帯電ローラの評価＞
・塗工性評価
実施例１の帯電ローラを１００本連続で塗工し、塗工の仕上がりを見た。１００本ともにムラ無く良好な表面の仕上がりであった。
【０１６４】
・画像評価
本試験で使用した電子写真式レーザプリンタはＡ４縦出力用のマシンで、記録メディアの出力スピードは、１００ｍｍ／ｓｅｃと３０ｍｍ／ｓｅｃの２種類、画像の解像度は６００ｄｐｉである。
【０１６５】
感光体はアルミニウムシリンダーに膜厚１６μｍのＯＰＣ層をコートした反転現像方式の感光ドラムであり、最外層は変性ポリアリレート樹脂をバインダー樹脂とする電荷輸送層である。
【０１６６】
トナーは、ワックスを中心に荷電制御剤と色素等を含むスチレンとブチルアクリレートのランダムコポリマーを重合させ、更に表面にポリエステル薄層を重合させシリカ微粒子等を外添した、ガラス転移温度６３℃、質量平均粒径６．５μｍの重合トナーである。
【０１６７】
一次帯電は、直流電圧−１１５０Ｖを帯電ローラに印加した。感光体の表面電位は−６５０Ｖであった。これに、最大濃度のべた画像を出力するような強度でレーザーを照射したときの感光体表面電位は−１５０Ｖであった。
【０１６８】
次いで本実施例に係る帯電ローラを画像形成装置に組み込み、新品の感光体と当接させてから２分間以内に、常温常湿環境（２３℃／５５％ＲＨ）の環境中で、初期の画像を出力した。ハーフトーン画像（感光体表面電位が−４００Ｖになるように出力を絞ったレーザー光を照射したときの画像）を初期画像として出力したところ、均一で良好な画像が得られた。
【０１６９】
同様に、本実施例に係る帯電ローラを画像形成装置に組み込み、新品の感光体と当接させてから３０分間後に、常温常湿環境（２３℃／５５％ＲＨ）の環境中で、ハーフトーン画像を３０分当接後画像として出力し、当接に起因する画像上の横スジの発生有無を調べた。やはり均一で良好な画像が得られた。当接部がスジとして画像にあらわれることは全く無かった。更に、上記３０分間後に画像出力を行った画像形成装置で、本実施例の帯電ローラを組み込んだまま、常温常湿環境（２３℃／５５％ＲＨ）の環境中で、連続して幅２ドット、間隔９８ドットの横線を繰り返し描画し、５０枚の画像を出力した。そして、再びハーフトーン画像を５０枚画像出力後画像として出力したところ、やはり均一で良好な画像が得られた。以上の結果を下記表２にまとめる
（実施例２〜４）
第１の粒子と第２の粒子との配合量を下記表１に示した様に変えた以外は、実施例１と同様にして実施例２〜４の帯電ローラを得た。塗工性に関しては、全ての処方についてそれぞれ１００本づつ塗工したが、全てムラ無く良好な表面の仕上がりであった。初期画像は全て良好であった。第２の粒子の配合量を増やすと、３０分間当接後の画像にわずかな当接跡が観察されたが、実用上は気が付かないレベルの画像であった。５０枚出力後の画像も、当接跡のスジが全く発生せず、良好な画像であった。
【０１７０】
（実施例５）
第１の粒子の配合量を２部に減らした以外は、実施例１と同様にして実施例５の帯電ローラを得た。塗工性に関しては、１００本塗工したが、全てムラ無く良好な表面の仕上がりであった。
【０１７１】
帯電電位のムラにより、初期画像に、かすかにモヤが見られたが、実用上は気が付かないレベルの画像であった。３０分間当接後の画像には、当接跡は全く見られなかった。５０枚出力後の画像も、当接跡のスジが全く発生せず、良好な画像であった。
【０１７２】
（実施例６）
第２の粒子の配合量を０．１部に減らした以外は、実施例１と同様にして実施例６の帯電ローラを得た。塗工性に関しては、１００本塗工したが、全てムラ無く良好な表面の仕上がりであった。
【０１７３】
初期画像は良好であった。３０分間当接後の画像にも、当接跡は全く見られなかった。５０枚出力後の画像も、当接跡のスジが全く発生せず、良好な画像であった。
【０１７４】
（実施例７）
第１の粒子の配合量を１部に減らした以外は、実施例１と同様にして実施例７の帯電ローラを得た。塗工性に関しては、１００本塗工したが、全てムラ無く良好な表面の仕上がりであった。
【０１７５】
帯電電位のムラにより、初期、画像上にモヤが見られたが、実用上は容認できるレベルの画像であった。３０分間当接後の画像には、当接跡は全く見られなかった。５０枚出力後の画像も、当接跡のスジが全く発生せず、良好な画像であった。
【０１７６】
（実施例８）
第２の粒子の配合量を０．０５部に減らした以外は、実施例１と同様にして実施例８の帯電ローラを得た。塗工性に関しては、１００本塗工した中で、５本にかすかな塗工ムラが目視で確認されたが、実用上は全く問題ないレベルであった。その他のローラは全てムラ無く良好な表面の仕上がりであった。
【０１７７】
画像評価には、塗工でかすかなムラの見られたローラを使用した。帯電電位のムラにより、初期、かすかに画像上にモヤが見られたが、実用上は気が付かないレベルの画像であった。３０分間当接後の画像にも、当接跡は全く見られなかった。５０枚出力後の画像も、当接跡のスジが全く発生せず、良好な画像であった。
【０１７８】
（実施例９）
第２の粒子の表面処理オイルを、アミノシリコーンオイルに変えた以外は、実施例１と同様にして実施例９の帯電ローラを得た。塗工性に関しては、１００本塗工したが、全てムラ無く良好な表面の仕上がりであった。初期画像、３０分間当接後画像、５０枚出力後の画像、のいずれにおいても良好な画像を出力した。
【０１７９】
（実施例１０）
第１と第２の両方の微粒子の表面処理カップリング剤を、トリフロロプロピルシランに変えた以外は、実施例１と同様にして実施例１０の帯電ローラを得た。塗工性は１００本全て問題なかった。初期画像、３０分間当接後画像、５０枚出力後の画像、のいずれにおいても良好な画像を出力した。
【０１８０】
（実施例１１）
第１の粒子の表面処理カップリング剤を、トリフロロプロピルシランに変えた以外は、実施例１と同様にして実施例１１の帯電ローラを得た。塗工性は１００本全て問題なかった。
【０１８１】
帯電電位のムラにより、初期、かすかに画像上にモヤが見られたが、実用上は気が付かないレベルの画像であった。３０分間当接後の画像には、当接跡は全く見られなかった。５０枚出力後の画像も、当接跡のスジが全く発生せず、良好な画像であった。
【０１８２】
（実施例１２）
第２の粒子の表面処理オイルの動粘度を、２０ｍ・ｓに変えた以外は、実施例１と同様にして実施例１２の帯電ローラを得た。塗工性は１００本全て問題なかった。初期画像、３０分間当接後画像、５０枚出力後の画像、のいずれにおいても良好な画像を出力した。
【０１８３】
（実施例１３）
第１の粒子と第２の粒子の母体酸化チタンの平均粒径を０．１μｍに変えた以外は、実施例１と同様にして実施例１３の帯電ローラを得た。塗工性は１００本全て問題なかった。初期画像、３０分間当接後画像、５０枚出力後の画像、のいずれにおいても良好な画像を出力した。
【０１８４】
（実施例１４）
第１の粒子と第２の粒子の母体酸化チタンのカップリング剤処理量を２０部に変えた以外は、実施例１と同様にして実施例１４の帯電ローラを得た。塗工性は１００本全て問題なかった。初期画像、３０分間当接後画像、５０枚出力後の画像、のいずれにおいても良好な画像を出力した。
【０１８５】
（実施例１５）
第１の粒子と第２の粒子の母体酸化チタンのカップリング剤処理量を５部に変えた以外は、実施例１と同様にして実施例１５の帯電ローラを得た。塗工性は１００本全て問題なかった。帯電電位のムラにより、初期、かすかに画像上にモヤが見られたが、実用上は気が付かないレベルの画像であった。３０分間当接後の画像には、当接跡は全く見られなかった。５０枚出力後の画像も、当接跡のスジが全く発生せず、良好な画像であった。
【０１８６】
（実施例１６）
第１の粒子と第２の母体酸化チタンを、平均粒径がほぼ同じシリカに変えた以外は、実施例１と同様にして実施例１６の帯電ローラを得た。塗工性は１００本全て問題なかった。初期画像、３０分間当接後画像、５０枚出力後の画像、のいずれにおいても良好な画像を出力した。
【０１８７】
（比較例１）
表層塗料として、第２の粒子を配合せず、第１の粒子のみを、実施例１の第１の粒子と第２の粒子とを合わせた量配合した以外は、実施例１と同様にして表層塗料を調製し、実施例１と同様にして帯電ローラを作製した。その結果、１００本塗工したなかで、１５本には塗液がはじいて基層が剥き出しの部分があった。その他のローラのうち３２本は見た目は良好な塗工の仕上がりであったが、残りの５３本にははっきりと塗工ムラが見られた。
【０１８８】
（比較例２）
比較例１の表層塗料に対して、シリコーンオイルを０．０３部添加した。シリコーンオイルは、実施例１の第２の粒子を表面処理したシリコーンオイルであり、比較例２のローラに配合する量は、実施例１のローラの表層中に配合されている量と同じになるようにした。その結果、塗工性は１００本全て問題なかった。
【０１８９】
初期画像は、ムラもスジも全く無く、良好であった。しかし、３０分間当接後の画像を見ると、横スジの発生が認められた。引き続いて５０枚耐久後の画像を出力すると、当接に起因するスジは消えて、良好な画像を示した。
【０１９０】
（比較例３）
第１の粒子の母体は実施例１と同様であるが、第２の粒子の母体のみをシリカに変えて、比較例３の帯電ローラを得た。
【０１９１】
１００本塗工したなかで、６本には塗液がはじいて基層が剥き出しの部分があった。その他のローラのうち２４本は見た目は良好な塗工の仕上がりであったが、残りの７０本にははっきりと塗工ムラが見られた。
【０１９２】
（比較例４）
表層塗料として、第１の粒子を配合せず、第２の粒子のみを、実施例１の第１の粒子と第２の粒子とを合わせた量配合した以外は、実施例１と同様にして表層塗料を調製し、実施例１と同様にして帯電ローラを作製した。その結果、塗工性は１００本全て問題なかった。
【０１９３】
初期画像は、ムラもスジも全く無く、良好であった。しかし、３０分間当接後の画像を見ると、横スジの発生が認められた。引き続いて５０枚耐久後の画像を出力すると、当接に起因するスジは消えて、良好な画像を示した。
【０１９４】
以上の実施例と比較例の配合と、画像出力の結果を表１と表２にまとめて記す。
【０１９５】
【表１】
2005114747.tif 000014
【０１９６】
【表２】
2005114747.tif 000015
＜初期画像＞
◎：非常に良好で全くムラの無い画像
○：わずかにムラが見られるが、実用上は気が付かないレベルの画像
△：ムラが見られるが、実用上は容認できる程度の画像
×：ムラが激しい画像
＜３０分間停止後当接スジ画像＞
◎：全くスジが発生しない画像
○：わずかにスジが見られるが、実用上は気が付かないレベルの画像
×：スジが激しい画像
＜５０枚画像出力後の当接スジ画像＞
◎：全くスジが発生しない画像
×：スジが激しい画像
＜塗工性＞
◎：１００本塗工して全て全く問題が無い。
○：１００本塗工して、実用上問題ないレベルの塗工ムラが数本にある。
×：１００本塗工した中に、塗工液をはじいて、基層が剥き出しになった部分が出来たローラがある。
【図面の簡単な説明】
【０１９７】
【図１】（ａ）本発明に係る帯電ローラの導電性支持体に直交する方向の断面図であり、（ｂ）本発明に係る帯電ローラの導電性支持体に沿う方向の断面図である。
【図２】（ａ）帯電ローラを構成する導電性弾性体基層ローラの振れの測定装置の概略斜視図であり、（ｂ）（ａ）の概略断面図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置の一態様の概略断面図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置の他の態様の概略断面図である。
【図５】本発明に係るプロセスカートリッジの概略断面図である。
【図６】本発明に係る帯電部材の表面粗さの測定方法の概略説明図である。
【図１】
2005114747.tif 000016
【図２】
2005114747.tif 000017
【図３】
2005114747.tif 000018
【図４】
2005114747.tif 000019
【図５】
2005114747.tif 000020
【図６】
2005114747.tif 000021