(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基体と、バインダー樹脂及び導電剤を含有し、該導電剤により導電性を付与されている表面層とを有する、表面粗さRzjisが３．００μｍ以上２０．００μｍ以下である接触帯電用の帯電部材であって、
該表面層は、更に該バインダー樹脂中に分散している凝集体を含み、表面に該凝集体に由来する凸部を有し、該凸部は被帯電部材とのニップ部において空隙を生じさせるものであり、
該凝集体は、長径（ａ）が０．６０μｍ以上０．８０μｍ以下、短径（ｂ）が０．２０μｍ以上０．３０μｍ以下、及びアスペクト比（ａ／ｂ）が３．０以下のカルサイト型の紡錘形の炭酸カルシウムが凝集してなる、平均粒子径が３．００μｍ以上１０．００μｍ以下の凝集体であることを特徴とする帯電部材。
【請求項２】
前記表面層が、前記カルサイト型の炭酸カルシウムの９０質量％以上を前記凝集体として含有する請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】
前記バインダー樹脂が架橋性の樹脂を含む請求項1又は２に記載の帯電部材。
【請求項４】
前記架橋性の樹脂がウレタン樹脂を含む請求項３に記載の帯電部材。
【請求項５】
前記導電剤が金属酸化物系粒子をカーボンブラックで被覆した導電性粒子を含む請求項１乃至４のいずれかに記載の帯電部材。
【請求項６】
前記導電性基体が、導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された導電性弾性層とを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の帯電部材。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の帯電部材と、該帯電部材に接触して配置されている電子写真感光体とを有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ページプリンター、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に使用する接触帯電に用いる帯電部材に関する。また、本発明は、当該帯電部材を用いた電子写真画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した電子写真画像形成装置においては、感光体表面を一様に帯電し、その表面に露光手段により静電潜像を形成する。この静電潜像に現像剤（トナー）を供給しトナー像とし、更にトナー像を記録材（紙）上に転写する。次いで、これを定着して画像を形成する。
【０００３】
このような画像形成装置において、感光体表面を帯電する帯電手段として、接触式帯電手段は低オゾン、低電力消費、低コストであることから多用されている。
【０００４】
接触式帯電手段として、放電開始電圧に、必要とされる感光体表面電位Ｖｄを加えた直流電圧（ＤＣ電圧）を帯電部材に印加して、帯電を行うＤＣ帯電方式がある。また、環境や長期使用による電位の変動を改善するため、必要とされる感光体表面電位Ｖｄに相当するＤＣ電圧に、放電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を持つ交流成分（ＡＣ成分）を重畳した電圧を帯電部材に印加して、帯電を行うＡＣ帯電方式がある。ＤＣ帯電方式は、ＡＣ帯電方式に比較して一般的に消費電力が少量で安価であり、装置も小型で省スペース化を図ることができるという利点がある。しかしながら、ＤＣ帯電方式はＡＣ帯電方式に比べ、放電領域が狭く、ＡＣ放電電流の均し効果がないために、帯電部材の微小な抵抗値ムラに起因したスジ状の帯電不良が発生しやすいという課題がある。
【０００５】
一方、このような接触式帯電手段において、被帯電部材である感光体と帯電部材とは常に接触している。長期使用に伴い、現像剤（トナー）、トナーに用いられる外添剤、紙粉等が感光体を介して帯電部材表面に付着し、これらの残留物が帯電部材表面に蓄積され汚れが生じる。このような帯電部材を用いて画像形成を行うと、例えば、ハーフトーン画像等の画像形成を行うと、ポチ状、あるいはスジ状の画像（汚れ起因の画像）が発生する。帯電部材に直流電圧のみを印加するＤＣ帯電方式の場合や、１５℃１０％環境等の低温低湿の環境条件において、帯電部材の汚れに起因する画像不良が発生しやすい傾向にあり、スジ状、ポチ状の画像が発生することがある。更に、長期の繰り返し使用により汚れの増加によりこの傾向は顕著になる。低温低湿環境は、放電現象の起こりにくい状態を助長すると考えられる。
【０００６】
近年、電子写真装置において、更なる長寿命化、高速化の流れにより、長期間の使用後においても画質の維持が求められている。また、省エネルギー化の観点から、低温定着方式への流れがあり、トナーの低融点化が進みその融着が生じ易いこともあり、感光体の均一な帯電による高画質の維持を可能とする帯電部材の耐久性が課題となっている。
【０００７】
このような帯電部材に起因する画像不良を改善するものとして、帯電部材の被帯電体との当接部表面近傍に粒径３５〜１００μｍの粒子を配置した帯電部材（特許文献１）が報告されている。この帯電部材は、粒径３５〜１００μｍの粒子を当接部表面近傍に配置することで、騒音を低減化し、像担持体へのトナー融着の低減を図ることができる。また、最外層を構成する構成材料に、少なくとも板状構造を有する無機充填剤及び導電剤が含有され、該導電剤が、少なくとも電子伝導剤及びイオン伝導剤を含有するものである画像処理装置用半導電性部材（特許文献２）が報告されている。この半導電性部材においては、充填剤が板状構造であることによって、充填剤同士が重なり合って、バリア機能の発揮あるいは層間にブリード成分を吸着すること等によって、感光体汚染を抑制できる。
【０００８】
しかしながら、長寿命化、高速化を図り、使用するトナーの低融点化を図った電子写真装置において、長期使用に伴い、帯電部材の表面、特に凹凸を有する場合には凹部に、転写残トナー、外添剤、紙粉等の汚れが徐々に堆積する傾向にある。徐々に堆積する汚れによって、帯電部材表面が高抵抗化（不均一）し、放電能が低下するのを抑制し、高品質の画像を長期に亘って得ることができ、更なる耐久性が向上した帯電部材が求められている。
【特許文献１】特開平７−１５２２２２号公報
【特許文献２】特開２００６−２４３３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、長期間の反復使用後においても、汚れの付着を抑制し、低温低湿環境においても、被帯電部材間に充分な放電を発生させ、被帯電部材を均一に帯電することができ、また、耐久性に優れた接触帯電用の帯電部材を提供することにある。
【００１０】
また本発明の他の目的は、良好な電子写真画像を安定して形成可能な電子写真画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明にかかる帯電部材は、導電性基体と、バインダー樹脂及び導電剤を含有し、該導電剤により導電性を付与されている表面層とを有する、表面粗さRzjisが３．００μｍ以上２０．００μｍ以下である接触帯電用の帯電部材であって、該表面層は、更に該バインダー樹脂中に分散している凝集体を含み、表面に該凝集体に由来する凸部を有し、該凸部は被帯電部材とのニップ部において空隙を生じさせるものであり、該凝集体は、長径（ａ）が０．６０μｍ以上０．８０μｍ以下、短径（ｂ）が０．２０μｍ以上０．３０μｍ以下、及びアスペクト比（ａ／ｂ）が３．０以下のカルサイト型の紡錘形の炭酸カルシウムが凝集してなる、平均粒子径が３．００μｍ以上１０．００μｍ以下の凝集体であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる電子写真画像形成装置は、帯電部材と、該帯電部材に接触して配置されている電子写真感光体とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、長期間の反復使用後においても、被帯電部材をより均一に帯電させることができる帯電部材を得ることができる。また、良好な電子写真画像を安定して得ることができる電子写真画像形成装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明にかかる帯電部材は、導電性基体と表面層とを有する。
【００１５】
［表面層］
本発明にかかる帯電部材を構成する表面層は、バインダー樹脂及び導電剤を含有し、該導電剤によって導電性を付与されている。更に、該表面層はカルサイト型の紡錘形の炭酸カルシウムが凝集してなる凝集体として含有する。
【００１６】
バインダー樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の樹脂を用いることができる。具体的には、ウレタン樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂等を挙げることができる。これらのうち、ウレタン樹脂等の架橋性樹脂が好ましい。かかる架橋性樹脂としては、アクリルポリオールをイソシアネートで架橋したウレタン樹脂を特に好適に用いることができる。このようなウレタン樹脂は導電性弾性層から滲出する低分子成分が表面へ滲出するのを抑制し感光体の汚染を抑制すると共に、帯電部材自体がトナー等の付着を抑制し汚れの発生を抑制できる表面層を形成することができる。
【００１７】
上記イソシアネートとしては、イソシアヌレート型の３量体が好ましい。剛直なイソシアヌレート型の分子が架橋点となり、表面層においてより密な架橋を形成することができ、導電性弾性層からの低分子量成分が帯電部材表面に滲出するのを抑制することできる。
【００１８】
また、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。イソシアネート基は反応し易く、例えば、表面層塗工用塗料中において、常温で徐々に反応が進み、塗料の特性が変化する場合があるが、ブロックイソシアネートとすることにより、ブロック剤の解離温度以下の環境においては反応の進行を阻止することができる。このため、取扱いが容易になる。ブロック剤としては、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を挙げることができるが、解離温度が比較的低温のオキシム類が好ましい。
【００１９】
上記ウレタン樹脂を構成するアクリルポリオールとしては、ラクトン変性アクリルポリオールが好適に用いられる。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、導電性弾性層からの低分子成分の滲出を抑制することができる。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。ポリオールのＯＨ価がこの程度であると、ＯＨ価が小さいことによるイソシアネートとの架橋が不充分になり表面層が柔軟になることを抑制して、下層から滲出する低分子量成分を表面へ滲出させず感光体への付着を抑制することができる。また、ＯＨ基が大きいことによる表面層が高硬度になることを抑制して、耐衝撃性の低下を抑制することができる。
【００２０】
ラクトン変性アクリルポリオール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中のＯＨ基の数（Ｂ）との比、Ａ／Ｂが０．１〜２．０を満たす割合であることが好ましい。特に好ましくは０．３〜１．５の範囲である。
【００２１】
上記表面層に用いられる導電剤としては、金属酸化物系導電性微粒子、金属系導電性微粒子、カーボンブラック、カーボン系導電性微粒子等を挙げることができる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上組み合わせて使用してもよい。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック等を挙げることができる。金属酸化物系又は金属系導電性微粒子としては、例えば、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、銅、アルミニウム又はニッケル等の粒子を挙げることができる。かかる微粒子の平均粒径は１０〜１００ｎｍであることが好ましく、より好ましくは、１０〜８０ｎｍである。この範囲であれば、体積抵抗率制御を容易にすることができる。
【００２２】
導電剤としては、金属酸化物系粒子をカーボンブラックで被覆した導電性粒子を使用することが好ましい。カーボンブラックは、粒子が数珠状に連なっているため、バインダー樹脂に対して、均一に分散しない傾向にある。導電性のカーボンブラックがバインダー樹脂中に偏在すると、その部分において体積抵抗率が低下し被帯電部材への過剰放電が生じ、ポチ状の画像不良を招引する傾向を有する。このため、カーボンブラックを金属酸化物系粒子に被覆した導電性粒子として使用することにより、バインダー樹脂への均一な分散が容易となり、全体に亘って均一な体積抵抗率を有する表面層の調製が容易となる。
【００２３】
上記導電性粒子は、金属酸化物系粒子のコア粒子にカーボンブラックの被覆層を形成して調製され、コア粒子にバインダー樹脂への分散性がよい金属酸化物系粒子を用いることにより、バインダー樹脂への分散が容易となる。金属酸化物系粒子は、小径化が容易であり、これを被覆するカーボンブラックが小径粒子状となり、得られる導電性粒子の粒子径をより小径とすることができるため、好ましい。金属酸化物系微粒子は表面層において所望の電気抵抗値を得るため、適宜選択することができるが、具体的には、以下のものを挙げることができる。酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム、二酸化チタン、一酸化チタン等の酸化チタン、酸化鉄、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム。チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム。これらは１種又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００２４】
上記表面層は、カルサイト型の、紡錘形の炭酸カルシウムが凝集してなる凝集体を含有する。
【００２５】
一般に炭酸カルシムの結晶構造としては、カルサイト型、アラゴナイト型、バテライト型が知られている。カルサイト型は紡錘形、立方形の粒子、アラゴナイト型は柱状粒子、バテライト型は球状粒子を形成する傾向にある。表面層に用いる炭酸カルシウムはカルサイト型結晶構造を有するものを使用する。カルサイト型炭酸カルシウムであれば、紡錘形粒子として得ることができ、特定の凝集体を形成して存在することができる。カルサイト型炭酸カルシウムは、天然の鉱石を粉砕して得られる重質炭酸カルシウムに含有されるものであっても、合成されたものであってもよい。
【００２６】
カルサイト型の、紡錘形の炭酸カルシウムは、その大きさとして、長径ａが０．６０μｍ以上０．８０μｍ以下、短径ｂが０．２０μｍ以上０．３０μｍ以下であり、アスペクト比ａ／ｂが３．０以下である。
【００２７】
ここで、紡錘形の炭酸カルシウムの長径、短径の測定は、凝集体を走査型電子顕微鏡により観察し、凝集体を形成する紡錘形の炭酸カルシウムをランダムに１０個程度選び、顕微鏡画像において長径、短径を測定し、その平均値を採用することができる。
【００２８】
上記紡錘形の炭酸カルシウムはその大部分が凝集体を形成して表面層中に含有される。凝集体は、図１（ａ）に一例を示すように、図１（ｂ）にその一例を示す紡錘形の炭酸カルシウムが凝集し、ほぼ球形となっている。凝集体の平均粒子径は３．００μｍ以上１０．００μｍ以下である。上記した特定の形状並びに大きさの炭酸カルシウムが凝集し、上記した数値の範囲の平均粒子径を有する凝集体は、紡錘形の炭酸カルシウムが凝集体表面から突出して、突起を形成し、いわゆる金平糖のような形状を有する。このような突起を有する凝集体は、表面層の表面に凸部を形成する。また、それと共にその表面の微小な凹凸により、被帯電部材に付着した転写残トナー、外添剤、紙粉等を掻き取る機能を有する。例えば、高速化や低温環境における画像形成において、振動等の影響によりクリーニング装置によるクリ−ニング不良が生じた場合、感光体表面から残留トナーを掻き取り、画像不良の発生を抑制することができる。また、クリーニングブレード等を装備せず、転写残トナーの回収を現像器により行うクリーナーレス画像形成システムにおいては、感光体上の転写残トナーを掻き乱し現像器での回収効率を向上させることができる。
【００２９】
上記凝集体の平均粒子径が３．００μｍ以上であれば、表面を後述する表面粗さを形成することができる。また、被帯電部材とのニップにおいて、良好な放電を行い得る空隙を形成し、良好な画像を得ることができる。また、凝集体の平均粒子径が１０．００μｍ以下であれば、汚れや、過放電、ピンホールリークに起因する画像不良の発生を抑制することができる。特に、過放電に起因するポチ状の画像不良等を抑制することができる。
【００３０】
凝集体の平均粒子径は、走査型電子顕微鏡観察により、ランダムに選択した１０個程度の凝集体について、凝集体表面に突出する紡錘形の炭酸カルシウムにより形成される突起の隣接する各頂点を結んで形成される概略の円形の長径、短径を測定する。そして、その平均値を採用することができる。
【００３１】
上記凝集体はカルサイト型の炭酸カルシウムをその全量に対し９０質量％以上を含むことが好ましい。凝集体が９０質量％以上の紡錘形の炭酸カルシウムを含有することにより、帯電部材への圧縮永久歪の発生を極めて有効に抑制することができる。
【００３２】
上記凝集体は以下の（１）から（３）の工程により得ることができる。
【００３３】
（１）濃度４０質量％及び２５℃における粘度２０００センチポイズ以上の水酸化カルシウム水性懸濁液を７〜１５質量％に調整して一次用水酸化カルシウム液を用意し、ガス分散撹拌型反応器中に仕込む。一次用水酸化カルシウム液濃度が７質量％以上であれば反応の進行が低速になるのを抑制し、１５質量％以下であれば二次粒子同士の凝集を抑制し、炭酸カルシウム粒子の所望の凝集体を得ることができる。また、一次用水酸化カルシウム液の粘度が濃度４０質量％及び２５℃において２０００センチポイズ以上であれば、得られる炭酸カルシウムにおいて、凝集体に含有されない、単離状態の紡錘形の炭酸カルシウムの含有量を低減することができる。一次用水酸化カルシウム液の粘度を上記範囲に調整するには、機械的処理等を用いることができる。
【００３４】
用いるガス分散撹拌型反応器は、単なるガス吹き込み撹拌型反応器では、炭酸カルシウム粒子が均一に分散した反応液が得られない傾向があり、液の混合撹拌及びガスの均一分散によるガス吸収効率を高めるような撹拌機を備えた反応器であることが好ましい。ターボミキサーのようなタービン型インペラーを有し、１０００ｒｐｍ以上の高速回転が可能な撹拌機を有するものがより好ましい。
【００３５】
このガス分散撹拌型反応器中の一次用水酸化カルシウム液に二酸化炭素含有ガスを吹き込み、カルシウムの７０〜９５％が炭酸化されるまで反応を行い、一次反応液（炭酸化率７０〜９５％）を得る。反応開始温度は５〜５０℃であることが好ましく、より好ましくは５〜２０℃である。二酸化炭素含有ガスの吹き込み量は、水酸化カルシウム１モル当り、１．０〜６．０モル／ｈｒであることが好ましい。一次用水酸化カルシウム液に含まれるカルシウムに対し、７０％以上を炭酸化することにより、後工程において形成する炭酸カルシウムの凝集体の形成を可能とする炭酸カルシウムの核を生成することができる。そのため、凝集体を形成しない、単離状態の紡錘形の炭酸カルシウムの生成を抑制することができる。二酸化炭素は純粋なものを用いる必要はなく、窒素等で希釈した二酸化炭素含有ガスを使用することができる。以下の工程において二酸化炭素を用いる場合も同様のものを用いることができる。
【００３６】
（２）続いて、得られた一次反応液をガス吹き込み撹拌型反応器に移し、反応液のｐＨが少なくとも１２に保持されるように、二酸化炭素含有ガスを吹き込む。一次反応液にガスの吹き込みを行いながら、濃度４０質量％及び２５℃における粘度が２０００センチポイズ以上の水酸化カルシウム水性懸濁液（以下、二次用水酸化カルシウム液という。）を連続的に添加する。その際一次反応液中のカルシウムと二次用水酸化カルシウム液中のカルシウムのモル比が１０：１から１：２０の範囲内であるように添加して、二次反応液を得る。
一次反応液中のカルシウムのモル数（Ｃ１）と二次用水酸化カルシウム液中のカルシウムのモル数（Ｃ２）のモル比Ｃ１／Ｃ２の値が１０以下であれば、炭酸カルシウム微粒子の凝集力を高くし、平均粒子径３．００μｍ以上の凝集体を形成することを可能とする。また、高濃度に分散した場合、凝集体が崩壊するのを抑制することができる。モル比Ｃ１／Ｃ２の値が１／２０以上であれば、得られる炭酸カルシウムにおいて凝集体を形成しない単離の紡錘形の炭酸カルシウムが多量になるのを抑制することができる。
【００３７】
用いるガス吹き込み撹拌型反応器は、（１）の工程で用いるガス分散攪拌型反応器より更に液循環を良好にした反応器であることが好ましく、より好ましくはプロペラ型インペラーを有し、１００ｒｐｍ以下の低速回転で撹拌を行う反応器である。
【００３８】
反応液に添加する二酸化炭素含有ガスは連続的に吹き込むことが好ましく、吹き込み量は二次用水酸化カルシウム液中の水酸化カルシウム１モル当り二酸化炭素が０．１〜３モル／ｈｒであることが好ましい。
【００３９】
水酸化カルシウム水性懸濁液を添加する際に、反応液のｐＨを少なくとも１２以上に保持することにより、この工程において２次粒子の発生を抑制することができる。反応液のｐＨは１２〜１２．５の範囲を保持することがより好ましい。
【００４０】
反応開始時の一次反応液の温度は、１０〜７０℃が好ましく、より好ましくは１０〜４０℃であり、添加する水酸化カルシウム水性懸濁液の温度は通常１０〜７０℃、好ましくは１０〜４０℃である。
【００４１】
（３）二次用水酸化カルシウム液の添加終了後、反応液のｐＨが７付近に低下するまで二酸化炭素含有ガスを吹き込んで炭酸化反応を完結させ、炭酸カルシウムの凝集体を得ることができる。反応液のｐＨが７付近に低下するまで二酸化炭素含有ガスを吹き込むことにより、カルシウムの炭酸化反応を完結させることができる。この方法を連続方式と称する。
【００４２】
上記凝集体の他の製造方法としては、上記連続方式において（１）の工程により得られた一次反応液に、（２）の工程で使用する二次用水酸化カルシウム液を一時に加え、二酸化炭素含有ガスを連続的に吹き込む、バッチ方式を挙げることができる。このバッチ方式においては、二次用水酸化カルシウム液や、二酸化炭素の使用量、反応温度等は上記連続方式の場合と同様であることが好ましい。
【００４３】
上記連続方式、バッチ方式により、得られた反応系から分散媒を濾別し、脱水、乾燥、粉砕、分級等によりカルサイト型炭酸カルシウムを得る。得られるカルサイト型の、紡錘形の炭酸カルシウムは、長径ａが０．６０μｍ以上０．８０μｍ以下、短径ｂが０．２０μｍ以上０．３０μｍ以下、及びアスペクト比ａ／ｂが３.０以下である。そして、その９０質量％以上が平均粒子径が３．００μｍ以上１０．００μｍ以下の凝集体として得られる。
【００４４】
上記カルサイト型の、紡錘形の炭酸カルシウムは凝集体に含有されるものも含めて、表面層中のバインダー樹脂に対して、２質量％以上７０質量％以下の範囲で含有されることが好ましい。この範囲であることで表面層の表面粗さを後述する範囲とすることができる。
【００４５】
上記表面層は、上記物質の機能を阻害しない範囲で、必要によりその他の配合剤を含有していてもよい。
【００４６】
このような表面層は、表面粗さRzjisが３．００μｍ以上２０．００μｍ以下である。表面粗さＲｚｊｉｓが、３．００μｍ以上であれば、凝集体により帯電部材の表面に形成される凸部への汚れ付着、凸部間に形成される凹部への堆積物が付着するのを抑制し、得られる画像において帯電ムラ画像の発生を抑制することができる。また、被帯電部材とのニップ部において、充分な放電を発生させ得る空隙を形成することができる。また、表面粗さRzjisが２０μｍ以下であれば、放電不良起因の画像の発生を抑制することができる。
【００４７】
ここで、表面粗さRzjisは、ＪＩＳＢ０６０１に準じて、帯電部材の無作為の６点における１０点平均表面粗さを、表面粗さ測定器ＳＥ−３４００（（株）小坂研究所製）を用いて測定した測定値を採用することができる。
【００４８】
上記表面層のガラス転移温度Ｔｇは、粘弾性測定法で、ピーク温度が４５℃以上が好ましく、より好ましくは５０℃以上である。また、表面層のＴｇの上限はバインダー樹脂が適度な可撓性を有し、クラックの発生を抑制できる範囲が好ましい。表面層のＴｇは、バインダー樹脂を構成するイソシアネートの含有比率によって調節することができる。
【００４９】
ここで、ガラス転移温度Ｔｇは以下の方法により測定した測定値を採用することができる。帯電部材の表面から表面層を剥離する、あるいはＰＥＴ樹脂シートやフッ素系樹脂シートの上に表面層作成用塗料を塗布して表面層を形成し、シートから表面層を剥離して、５ｍｍ×４０ｍｍ程度の短冊形に切り出しサンプルとする。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。
【００５０】
上記表面層の厚さとしては、上記凝集体により表面に凹凸が形成されるような厚さが好ましい。具体的には、１〜１００μｍが好ましく、より好ましくは、２〜５０μｍである。
【００５１】
膜厚は、帯電部材をカッターナイフ等で切断し、層の断面を光学顕微鏡または電子顕微鏡により観察し、その厚さを実測することにより求めることができる。
【００５２】
上記表面層の作成方法としては、押し出し成形、射出成形、又は圧縮成形等により、例えばチューブ状に形成し、導電性基体上に被覆する方法等を使用することもできるが、塗工方法が好ましい。塗工方法としては、上記バインダー、導電剤、上記炭酸カルシウムと、その他の必要に応じて、シリコーンオイル等のレベリング剤等の材料とを、分散装置を用いて分散し塗料とする。分散装置としては、モーターで回転させる回転羽、ホモジナイザー等の攪拌分散装置、加速した塗料を衝突させて分散する微細オリフィス分散装置、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分散装置等を用いることができる。得られた塗料を、必要に応じてＵＶやＥＢによる表面処理を行った導電性基体上に塗工する。塗工方法としては、スプレー、浸漬塗工、ロールコータ、コイルコータ、カーテンフローコータ、電着塗装、静電塗装、紛体塗装等を使用することができる。中でも均一な膜厚の塗膜が得られることから、浸漬塗工が好ましい。
【００５３】
上記表面層に上記凝集体に由来する凸部を形成し、上記表面粗さＲｚｊｉｓとする方法としては、具体的には、以下の方法により達成できる。
カルサイト型の、紡錘形の炭酸カルシウムが凝集してなる凝集体の添加量を調整する。
表面層の膜厚を、例えば、添加する凝集体の平均粒子径の２倍以下等に調整する。
【００５４】
［導電性基体］
本発明の帯電部材における導電性基体は、導電性支持体と、その上に形成され、表面層が有する弾性に加え更なる弾性を接触帯電用帯電部材に付与するために導電性弾性層を有することが好ましい。
【００５５】
上記導電性支持体は、その上に設けられる導電性弾性層、表面層等を支持し、被帯電部材との当接による負荷に十分に耐え得る強度を有するものである。その形状としては帯電部材の形状によって選択することができ、板状であってもよいが、帯電部材がローラー形状の場合、円柱状、円筒状等を挙げることができる。導電性支持体の材質としては、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル等の金属性（合金製）を挙げることができる。これらの導電性支持体には、導電性を阻害しない範囲で、耐傷性、防錆を目的としてメッキ処理等の表面処理を施してもよい。
【００５６】
上記導電性弾性層は、導電性を有し、被帯電部材との接触を確実に行うため、帯電部材に弾性を付与するために設けられるものである。導電性弾性層は充実体、発泡体いずれであってもよく、１層であっても２層以上からなるものであってもよい。
【００５７】
上記導電性弾性層は、導電剤と高分子弾性体を含有することが好ましい。かかる高分子弾性体としては、ゴム、エラストマー、樹脂等いずれであってもよい。ゴムとしては、具体的には以下のものを例示することができる。エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレン（ＣＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、シリコンゴム、ウレタンゴム、エピクロロヒドリンゴム。樹脂、エラストマーとしては、具体的には、以下のものを例示することができる。ブタジェン樹脂（ＲＢ）、ポリスチレン、スチレン−ブタジェン−スチレンエラストマー（ＳＢＳ）、スチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリスチレン系高分子材料。ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系高分子材料。ポリエステル系高分子材料。ポリウレタン系高分子材料。アクリル系樹脂、ブタジェン−アクリロニトリル共重合体等のアクリル系高分子材料。ＰＶＣ、ＲＶＣ等の熱可塑性エラストマー。これらの１種又は２種以上を組み合わせた混合物。
【００５８】
これらのうち、所望の導電性を均一に安定して得られることから、極性ゴムが好ましく、具体的には、エピクロルヒドリンゴム、ＮＢＲ、ポリエーテル共重合体や、これらの２種以上の混合物等が好ましい。
【００５９】
上記エピクロルヒドリンゴムとしては、具体的には、以下のものを例示することができる。エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル共重合体、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。
【００６０】
上記導電性弾性層に含有される導電剤としては、電子導電系、イオン導電系いずれも使用することができる。具体的には、電子導電系導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト、導電性酸化チタン、導電性酸化スズ等の金属酸化物、Ｃｕ、Ａｇ等の金属粉、導電性の繊維等を挙げることができる。イオン導電系導電剤としては、例えば、以下のものを例示することができる。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、ステアリルべタイン、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。
【００６１】
これらの導電剤の導電性弾性層中の含有量は、導電性弾性層の電気抵抗値が１０8Ω以下、より好ましくは１０4Ω以上１０8Ω以下となるような範囲であることが好ましい。具体的には、高分子弾性体１００質量部に対し、０．１〜５質量部を挙げることができる。
【００６２】
ここで、導電性弾性層の導電性は、以下の測定値に基づき得られる値を採用することができる。導電性弾性層原料を用いて厚さ１ｍｍのシートに成形したサンプルの両面に金属を蒸着して電極とガード電極とを作製する。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秒後の電流を測定する。膜厚と電極面積とから体積抵抗率を算出する。
【００６３】
上記導電性弾性層は、上記物質の機能を阻害しない範囲で、必要によりその他の配合剤を含有していてもよい。配合剤としては、例えば、充填材、可塑剤、加硫剤、受酸剤、老化防止剤、加硫遅延剤、加工助剤等を挙げることができる。
【００６４】
充填材は、導電性弾性層の補強や、増量により、高分子弾性体の使用量の減量等を目的として用いられる。充填剤としては、例えば、ＭＴ、ＦＴ、ＧＰＦ、ＳＲＦカーボンブラック等の導電性が低いカーボンブラックや、高比表面積、高ストラクチャーの導電性カーボンブラックや、タルク、クレー、シリカ等の無機充填材等を用いることができる。上記カーボンブラックは、高分子弾性体に対して抵抗の均一性を損なわない範囲で用いることができ、具体的には、高分子弾性体１００質量部に対して、０.５〜１５質量部を挙げることができる。
【００６５】
受酸剤は、高分子弾性体としてエピクロルヒドリンゴム等の塩素を含む材料を使用する場合に使用することが好ましい。受酸剤としては、ハイドロタルサイト、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等を挙げることができ、導電性弾性体層中の含有量としては、高分子弾性体１００質量部に対して、１〜１０質量部を挙げることができる。
【００６６】
可塑材としては、エステル系可塑材を用いることが好ましく、具体的には、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、フタル酸エステル等を挙げることができる。感光体への可塑材への移行により感光体の汚染を抑制するため、エステル系可塑剤はプロピレングリコール等と高分子量化したエステル化合物を用いることが好ましい。
【００６７】
加硫剤は、高分子弾性体を架橋（加硫）して導電性弾性層の耐久性を高めるために使用することができる。加硫剤としては、イオウやイオウ含有有機化合物やパーオキサイドを始めとする各種加硫剤を使用することができる。パーオキサイドを使用した場合は帯電部材において圧縮永久歪の発生の抑制効果を奏するが、金型加硫を必要とする等の加硫方法が限定され、得られる電気抵抗値が高くなる傾向がある。また、２，４，６−トリメルカプト−Ｓ−トリアジンを使用した場合には、帯電部材において圧縮永久歪の発生の抑制効果を奏するが、スコーチ性が低下し、取扱いに注意が必要となる場合がある。イオウやイオウ含有有機化合物を用いた場合、スコーチ性、圧縮永久歪の発生の抑制の調製が容易であるため、好ましい。
【００６８】
上記導電性弾性層は、硬度として、ＪＩＳ  Ａ硬度が３０以上８０以下であることが好ましい。硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に規定されているデュロメータ硬さ試験のタイプＡ型を用いて行い、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準じて測定した測定値を採用することができる。
【００６９】
上記導電性弾性層の厚さとしては、例えば、０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とすることができる。
【００７０】
また、上記導電性弾性層には、上記表面層に含有されるカルサイト型の紡錘形の炭酸カルシウムが凝集してなる凝集体を含有させることもできる。該凝集体はその表面に有する微細な突起が、導電性弾性層を構成する高分子弾性体と密着し、導電性弾性体層に高分子弾性体が有する弾性以上の弾性を付与することができる。このため、導電性弾性層は感光体との圧接に対し、大きい復元力を具備することとなり、接触帯電用帯電部材に圧縮永久歪が生じるのを抑制することができる。導電性弾性層中のカルサイト型の炭酸カルシウムの凝集体の含有量は、例えば、高分子弾性体１００質量部に対して３０〜１５０質量部とすることができる。
【００７１】
上記導電性弾性層の成形方法としては、上記の導電性弾性層の原料の高分子弾性体、導電剤、その他の配合剤を密閉型ミキサーで混合して、例えば、押し出し成形、射出成形、又は圧縮成形の方法により成形することが好ましい。導電性弾性層は、導電性支持体の上に直接成形しても、予め導電性弾性層として成形した成形体のチューブやシートを導電性支持体上に被覆形成させてもよい。導電性弾性層の作製後に表面を研磨して形状を整えることができる。
【００７２】
導電性弾性層を成形体として成形した場合は、必要に応じて導電性支持体と接着剤を介して接着してもよい。接着剤としては、導電性であることが好ましく、導電剤を熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂をバインダーとして、ウレタン系、アクリル系、ポリエステル系、ポリエーテル系、エポキシ系の接着剤に含有させたものを用いることができる。
【００７３】
［帯電部材］
本発明の帯電部材の形状としては、ブレード状、ベルト状等であってもよいが、ローラー状であることが好ましい。その一例として、図２の概略構成図に示すように、導電性支持体１０１、導電性弾性層１０２からなる導電性基体と、表面層１０３を備えたものを挙げることができる。
【００７４】
本発明の帯電部材は更に、導電性支持体と導電性弾性層間、導電性弾性層と表面層間に種々の機能を有する機能層を有していてもよい。
【００７５】
上記帯電部材の表面層の表面には、凝集体の含有に由来する凸部を有し、更に、凝集体の表面の微小な突起に由来する微小な凹凸部を有する。このような構成を有する帯電部材により、長期間に亘る反復使用によっても、汚れや、放電不良を抑制し、被帯電部材の均一な帯電を可能とする。その結果、本発明の帯電部材は帯電横スジ画像、帯電ムラ画像の発生を長期に亘って抑制することができ、耐久性に優れる。
【００７６】
［電子写真画像形成装置］
本発明の電子写真画像形成装置は、上記帯電部材と、該帯電部材に接触して配置されている電子写真感光体とを有することを特徴とする。その一実施形態を、図３の概略構成図を参照して以下に説明する。電子写真画像形成装置には、主として、電子写真感光体である感光体２０４、上記帯電部材である帯電ローラー２０１、露光手段２０４、接触反転現像方式の現像手段２０６、転写ローラー（転写手段）２０８が設けられる。更に、クリーナー２０７、帯電除去手段２０５、記録材に画像を熱定着する定着装置（図示せず）等が設けられる。
【００７７】
このような電子写真画像形成装置において、帯電ローラーに帯電バイアス印加電源２０２から、−１０００Ｖ等の直流電圧を印加する。帯電ローラーは、矢印方向に所定のプロセススピードで回転駆動される感光体に所定の押圧力で押圧され、ニップ部を形成して接触回転する。ニップ部において上記帯電ローラーは表面層に形成される上記凝集体に起因する凸部により感光体間に空隙を生じさせ、この空隙の存在により感光体を一様に、例えば、暗部電位−４００Ｖに帯電する。
【００７８】
次に露光手段、例えば、レーザービームスキャナー等により、感光体表面に画像情報に対応した露光を行い、露光部分を、例えば、明部電位−１２０Ｖに減衰させ、静電潜像を形成する。一方、感光体の帯電極性と同極性で、静電潜像より低い現像バイアス電圧、例えば−３５０Ｖに印加されたネガトナーをその周囲に膜状に形成した現像ローラーを感光体に対向して回転させ、感光体の静電潜像上にトナーを移動させ、トナー像として現像する。
【００７９】
転写ローラーが感光体に所定の押圧力により押圧されて転写ニップを形成する。この転写ニップに給紙装置から紙等の記録材２１０が供給され、その裏面から、トナーとは逆極性の転写電圧が転写ローラーを介して転写バイアス印加電源２０９から印加される。感光体と同周速度で転写ローラーが回転して、感光体上のトナー像が記録材上に静電転写される。
【００８０】
その後、記録材は感光体表面から分離され、記録材上のトナー像は、定着部の定着ローラーと加圧ローラー間において、熱と圧力により定着され、永久画像が形成された記録材が装置外へ排出される。両面画像形成モードや多重画像形成モードの場合は、この記録材が不図示の再循環搬送機構に導入されて、転写ニップ部へ再導入されるようになっている。
【００８１】
トナー像の転写後、感光体上の転写残トナーはクリーナ−で感光体上から除去、回収される。また、感光体は帯電除去手段により除電光が照射され、残留する潜像が消去され、次の画像形成を待機する。更に、感光体に転写残トナー等が残留している場合であっても、次の画像形成において、帯電ローラーが感光体に接触帯電を行うと共に、感光体表面から転写残トナーを掻き取り、感光体を均一に帯電する。
【００８２】
尚、クリーナーと帯電除去手段はその配置を前後交換することもできる。また、上記構成部材は２つ以上を組み合わせて一体化し、電子写真装置本体に着脱自在に構成したプロセスカートリッジとして用いることもできる。
【実施例】
【００８３】
以下に、本発明の帯電部材を具体的に詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではない。
［実施例１］
［導電性弾性層の作製］
以下の材料を８０℃に調節した密閉型ミキサーにて１０分間混練した。
高分子弾性体：エピクロルヒドリン２３ｍｏｌ％／エチレンオキサイド７３ｍｏｌ％／アリルグリシジルエーテル４ｍｏｌ％の３元共重合体ゴム  １００質量部
イオン導電剤：ジメチル-ヒドロキシエチル-オクチルアンモニウムパークロレート  ２質量部
充填剤：カーボンブラック（トーカブラックシーストＳＯ：東海カーボン(株)）５質量部
酸化亜鉛  ５質量部
ステアリン酸亜鉛  １質量部
老化防止剤（２−メルカプトベンゾイミダゾール）  ０.５質量部
エステル系可塑剤（ポリサイザーP２０２：大日本インキ工業(株)）  ５質量部
炭酸カルシウム（ナノックス＃３０：丸尾カルシウム(株)）  ９０質量部。
【００８４】
更に、加硫促進剤として２−メルカプトベンゾチアゾール２質量部及び加硫剤としてイオウ２質量部を加えて、更に１５分間オープンロールで混練して、原料コンパウンドを作製した。
【００８５】
このコンパウンドを、ゴム押し出し機を使用して、熱硬化性接着剤（メタロックＵ−２０）を塗布した直径６ｍｍ、長さ２５０ｍｍの円柱形の導電性支持体（鋼製、表面はニッケルメッキ）の周囲にローラー状になるように成形した。これを電気オーブン中で１６０℃で２時間、加硫及び接着剤を硬化した。その後、ゴム部分の両端部を突っ切り、ゴム部分を回転砥石で研磨し、端部直径１１.９ｍｍ、中央部直径１２.０ｍｍのクラウン形状の弾体層を有する弾性ローラー（導電性基体）を得た。
【００８６】
［表面層の作製］
塗料用材料として、ポリオール濃度１７％の希釈液、導電性粒子、酸化チタン粒子、変性ジメチルシリコーンオイル、イソシアネート混合液、カルサイト型の、紡錘形の炭酸カルシウムの凝集体を用意した。
【００８７】
ポリオール濃度１７％の希釈液は、ラクトン変性アクリルポリオール（プラクセルＤＣ２０１６：ダイセル化学工業(株)）、ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）を混合して調製した。そして、５８８.２質量部（ラクトン変性アクリルポリオ−ル固形分１００質量部相当）を用いた。
【００８８】
導電性粒子は以下のように調製した。金属酸化物系粒子としてシリカ粒子（平均粒子径１５ｎｍ、体積抵抗率１．８×１０12Ω・ｃｍ）７．０ｋｇに、メチルハイドロジェンポリシロキサン１４０ｇを、エッジランナーを稼動させながら添加した。５８８Ｎ／ｃｍ（６０Ｋｇ／ｃｍ）の線荷重で３０分間、攪拌速度２２ｒｐｍで混合攪拌を行った。次に、カーボンブラック粒子（粒子径２８ｎｍ、体積抵抗率1．０×１０2Ω・ｃｍ）７．０ｋｇを、エッジランナーを稼動させながら１０分間かけて添加し、更に５８８Ｎ／ｃｍ（６０Ｋｇ／ｃｍ）の線荷重で６０分間、攪拌速度２２ｒｐｍで混合攪拌を行った。メチルハイドロジェンポリシロキサン被覆にカーボンブラックを付着させた後、乾燥機を用いて８０℃で６０分間乾燥を行い、導電性粒子を得た。得られた導電性粒子を５０質量部用いた。
【００８９】
酸化チタン粒子は以下のように調製した。針状ルチル型酸化チタン粒子（平均粒径１５ｎｍ、縦：横＝３:１）、体積抵抗率５．２×１０10Ω・ｃｍ）１０００ｇ、表面処理剤としてイソブチルトリメトキシシラン１１０ｇ、溶媒としてトルエン３０００ｇを配合してスラリーを調製した。このスラリーを、攪拌機で３０分間混合した後、有効内容積の８０％が平均粒子径０．８ｍｍのガラスビーズで充填されたビスコミルに供給し、温度３５±５℃で湿式解砕処理を行った。湿式解砕処理して得たスラリーをニーダーを用いて減圧蒸留（バス温度：１１０℃、製品温度：３０〜６０℃、減圧度：約１００Ｔｏｒｒ）してトルエンを除去した後、１２０℃で２時間表面処理剤の焼付け処理を行った。焼付け処理後の粒子を室温まで冷却した後、ピンミルを用いて粉砕し酸化チタン粒子を得た。得られた酸化チタン粒子を３０質量部用いた。
【００９０】
変性ジメチルシリコーンオイル（ＳＨ２８ＰＡ：東レ・ダウコーニング製）０.０８部を用意した。
【００９１】
イソシアネート混合液はヘキサメチレンジイソシアネートブタノンオキシムブロック体（デュラネートＴＰＡ−Ｂ８０Ｅ：旭化成工業製）とイソホロンジイソシアネートブタノンオキシムブロック体（ベスタナートＢ１３７０：テグサ・ヒュルズ製）を混合調製した。混合割合は７：３とし、８０.１４質量部を用いた。
【００９２】
カルサイト型の、紡錘形の炭酸カルシウムの凝集体を以下のように作製した。水酸化カルシウムを水に懸濁して５０質量％の石灰乳を調整し、コーレスミキサー（高速インペラー分散機）で分散した後、４０質量％に希釈した。２５℃における粘度を測定したところ（Ｂ型粘度計６０ｒｐｍ）２５００ｃｐであった。この石灰乳を濃度１００ｇ／Ｌになるように水に分散した希釈石灰乳を、１５℃に調整し、ガス分散撹拌型反応器（以下反応器Ｒ‐１という。）に３０Ｌ仕込んだ。二酸化炭素濃度３０容量％の二酸化炭素含有ガスを９．１Ｎｍ3／ｈｒ（水酸化カルシウム１モル当り、３．０モル／ｈｒ）で吹き込み、カルシウムを炭酸化率８５％まで反応させた。得られた一次反応液を温度２０℃に調整し、ガス吹き込み撹拌型反応器（以下反応器Ｒ‐２という。）に１．５Ｌ仕込み、二酸化炭素濃度３０容量％の二酸化炭素含有ガスを６．０Ｎｍ3／ｈｒで吹き込み反応させた。反応と同時に２０℃に調整した上記希釈石灰乳２８．５Ｌを反応液のｐＨが１２〜１２．５に保持されるように連続的に添加した。この際のガス量は混合スラリーのカルシウム１モル当り２．０モル／ｈｒであり、一次反応液と上記希釈石灰乳のカルシウム全量のモル比は１：１９であった。更に二酸化炭素含有ガスの吹き込みを続け、反応液のｐＨが７付近になったところでガスの吹き込みを停止した。反応生成物を走査型電子顕微鏡で観察すると、平均長径０．８０μｍ、平均短径０．３０μｍ、アスペクト比２．７の紡錘形粒子が凝集した、平均粒子径が９．２０μｍの炭酸カルシウム凝集体が認められた。炭酸カルシウムはフィルタープレスを用いて脱水し、乾燥、粉砕、分級を行い粉体とし、８．１６質量部（ラクトン変性アクリルポリオ−ル固形分１００質量部に対して３０部相当）を用いた。
【００９３】
用意した物質を用いて、以下の２工程の分散工程により塗料を調製した。まず、ポリオール濃度１７％の希釈液、導電性粒子、酸化チタン粒子、変性ジメチルシリコーンオイル、イソシアネート混合液を混合した。次いで、これを、平均粒子径０.８ｍｍのガラスビーズ２００ｇと共に４５０ｍｌのガラス瓶にいれ、ペイントシェイカー分散機により７２時間分散した。
【００９４】
次に、この分散液に、用意した炭酸カルシウム凝集体を加え、更に５分間分散して表面層形成用塗料を調製した。
【００９５】
この表面層形成用塗料をディッピンク法により弾性ローラーの導電性弾性層上に塗工し、３０分間風乾した後、１６０℃で１２０分間乾燥して、帯電ローラーを得た。
【００９６】
［画像形成］
作製した帯電ローラーを、図３に示す構成の電子写真画像形成装置に、直径２４ｍｍの電子写真感光体ドラムに、一端で０．５ｋｇ重、両端で合計１ｋｇ重のバネによる押し圧力で当接させて装着した。常温常湿２３℃、５３％ＲＨ環境、低温低湿１５℃／１０％ＲＨ環境においてハーフトーン画像を出力した。帯電部材には直流電圧のみ−１０００Ｖを印加した。トナーは平均粒径５．０μｍの重合トナーを用いた。電子写真感光体ドラムは、ＨＰＣｏｌｏｒＬａｓｅｒＪｅｔ３０００（ヒューレットパッカード社製）のモノクロ（ブラック）カートリッジに搭載の感光体ドラムを使用した。１枚画像を出力すると電子写真画像形成装置の回転を停止させた後、また画像形成動作を再開するという動作を繰り返し（Ｅ文字１％印字画像を間欠耐久）、５００００枚の画像出力耐久試験を行った。耐久試験中はプロセススピードを２５０ｍｍ／ｓに設定し、耐久試験中、１枚目、１００００枚目、３００００枚目、及び５００００枚目の出力画像を対象とした。得られた出力画像を以下の基準により、汚れ起因、放電不良起因の画像について評価した。結果を表１に示す。
【００９７】
ランク１：画像欠陥が認められない
ランク２：スジ状、ポチ状の画像が僅かに認められる
ランク３：スジ状、ポチ状の画像が軽微に発生しているが実使用上問題ない
ランク４：スジ状、ポチ状の画像が発生しており、画像品質が劣る。
【００９８】
［実施例２］
炭酸カルシウム粉体を以下のように作成した。
【００９９】
実施例１と同様に調製した一次反応液を前記反応器Ｒ‐２に５Ｌ仕込み、二酸化炭素濃度３０容量％の二酸化炭素含有ガスを６．０Ｎｍ3／ｈｒで吹き込み反応させた。反応と同時に２２℃に調整した希釈石灰乳２５Ｌを反応液のｐＨが１２〜１２．５に保持されるように連続的に添加した。この際のガス量は混合スラリーのカルシウム１モル当り２．０モル／ｈｒであり、一次反応液と上記希釈石灰乳のカルシウム全量のモル比は１：５であった。更に二酸化炭素含有ガスの吹き込みを続け、反応液のｐＨが７付近になったところでガスの吹き込みを停止した。反応生成物を走査型電子顕微鏡で観察すると、平均長径０．７０μｍ、平均短径０．２５μｍ、アスペクト比２．８の紡錘形の炭酸カルシウムが凝集した、平均粒子径が４．９８μｍの炭酸カルシウム凝集体が認められた。炭酸カルシウムはフィルタープレスを用いて脱水し、乾燥、粉砕、分級を行い、粉体とした。
【０１００】
得られた炭酸カルシウム粉体を用いた以外は実施例１と同様に帯電ローラーを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
【０１０１】
［実施例３］
炭酸カルシウム粉体を以下のように作成した。
【０１０２】
実施例１と同様に調製した一次反応液を前記反応器Ｒ‐２に１５Ｌ仕込み、二酸化炭素濃度３０容量％の二酸化炭素含有ガスを４．５Ｎｍ3／ｈｒで吹き込み反応させた。反応と同時に２６℃に調整した希釈石灰乳１５Ｌを反応液のｐＨが１２〜１２．５に保持されるように連続的に添加した。この際のガス量は混合スラリーのカルシウム１モル当り１．５モル／ｈｒであり、一次反応液と希釈石灰乳のカルシウム全量のモル比は１：１であった。更に二酸化炭素含有ガスの吹き込みを続け、反応液のｐＨが７付近になったところでガスの吹き込みを停止した。反応生成物を走査型電子顕微鏡で観察すると、平均長径０．６μｍ、平均短径０．２２μｍ、アスペクト比２．７の紡錘形の炭酸カルシウムが凝集した、平均粒子径が３．１２μｍの炭酸カルシウム凝集体が認められた。炭酸カルシウムはフィルタープレスを用いて脱水し、乾燥、粉砕、分級を行い、粉体とした。
【０１０３】
得られた炭酸カルシウム粉体を用いた以外は実施例１と同様に帯電ローラーを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
【０１０４】
［実施例４］
炭酸カルシウム粉体として、実施例１で調製した炭酸カルシウム粉体４質量部と、シルバーＷ（白石化学工業株式会社製）４質量部とを用いた以外は、実施例１と同様に帯電ローラーを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
【０１０５】
［実施例５］
導電性粒子を、導電性酸化スズ（ジェムコ製）１５０質量部に変更した以外は実施例１と同様に帯電ローラーを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
【０１０６】
［実施例６］
ポリオール濃度１７％の希釈液、イソシアネート混合液に替えて、トレジンＦ３０Ｋ(ナガセケムテックス製)をメタノールで固形分濃度５％に希釈した液を用いた以外は、実施例１と同様に帯電ローラーを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
【０１０７】
［比較例１］
炭酸カルシウム粉体として、シルバーＷ（白石化学工業株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様に帯電ローラーを作製し、その評価を行った。低温低湿環境において３００００枚出力後、画像品質が明らかに実用に堪えられないものとなったため、耐久試験を途中で中止した。結果を表１に示す。
【０１０８】
［比較例２］
炭酸カルシウム粉体として、スーパーＳ（丸尾カルシウム株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様に帯電ローラーを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
【０１０９】
［比較例３］
炭酸カルシウム粉体として、架橋タイプアクリル粒子（ＭＲ５０Ｇ：綜研化学社製）を用いた以外は、実施例１と同様に帯電ローラーを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
【０１１０】
［比較例４］
炭酸カルシウム粉体として、合成ハイドロタルサイト（ＤＨＴ−４Ａ：協和化学工業社製）を用いた以外は、実施例１と同様に帯電ローラーを作製し、その評価を行った。低温低湿環境において３００００枚出力後、画像品質が明らかに実用に堪えられないものとなったため、耐久試験を途中で中止した。結果を表１に示す。
【０１１１】
【表１】
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【０１１２】
結果より、本発明の帯電部材は、被帯電部材の安定した帯電を行うことができることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の帯電部材に用いる紡錘形の炭酸カルシウム、その凝集体を示す図である。
【図２】本発明の帯電部材の一例の帯電ローラーを示す側面図である。
【図３】本発明の電子写真画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１０１  導電性支持体
１０２  導電性弾性層
１０３  表面層
２０１  帯電ローラー（接触帯電用帯電部材）
【図１】
0005178068.tif 000003
【図２】
0005178068.tif 000004
【図３】
0005178068.tif 000005