(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＯ０．５Ｒ１（ＯＲ２）（ＯＲ３）で示される第１のユニット、ＳｉＯ１．０Ｒ４（ＯＲ５）で示される第２のユニットおよびＳｉＯ１．５Ｒ６で示される第３のユニットを有するポリシロキサン（上記Ｒ１、Ｒ４およびＲ６は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、または、置換もしくは無置換のアリール基を示し、Ｒ２、Ｒ３およびＲ５は、それぞれ独立に、水素原子、または、置換もしくは無置換のアルキル基を示す。）を含有する表面層を有する帯電部材であって、
該ポリシロキサン中の該第１ユニットのモル数をｘ［ｍｏｌ］とし、該第２ユニットのモル数をｙ［ｍｏｌ］とし、該第３ユニットのモル数をｚ［ｍｏｌ］としたとき、０．６０≦｛（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）｝≦０．８０であり、
該ポリシロキサン中のアリール基の含有量が該ポリシロキサン全質量に対して５〜３０質量％であり、該ポリシロキサン中のオキシアルキレン基の含有量が該ポリシロキサン全質量に対して５〜７０質量％であり、該ポリシロキサン中のシロキサン部分の含有量が該ポリシロキサン全質量に対して２０〜９０質量％である帯電部材。
【請求項２】
前記ポリシロキサンがさらにフッ化アルキル基を有し、前記ポリシロキサン中のアリール基の含有量が前記ポリシロキサン全質量に対して５〜３０質量％であり、前記ポリシロキサン中のオキシアルキレン基の含有量が前記ポリシロキサン全質量に対して５〜７０質量％であり、前記ポリシロキサン中のフッ化アルキル基の含有量が前記ポリシロキサン全質量に対して５〜５０質量％であり、前記ポリシロキサン中のシロキサン部分の含有量が前記ポリシロキサン全質量に対して２０〜８５質量％である請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】
前記ポリシロキサンが、下記工程（Ｉ）および（ＩＩ）を経て得られるポリシロキサンである請求項１または２に記載の帯電部材。
（Ｉ）アリール基を有する加水分解性シラン化合物と、カチオン重合可能な基を有する加水分解性シラン化合物とを加水分解によって縮合させる縮合工程
（ＩＩ）該カチオン重合可能な基を開裂させることにより、工程（Ｉ）により得られた加水分解性縮合物を架橋させる架橋工程
【請求項４】
前記工程（Ｉ）が、アリール基を有する加水分解性シラン化合物と、カチオン重合可能な基を有する加水分解性シラン化合物と、さらに下記式（３）で示される構造を有する加水分解性シラン化合物とを加水分解によって縮合させる工程である請求項３に記載の帯電部材。
【化１】
0005170956.tif 000017
（式（３）中、Ｒ３１およびＲ３２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基を示し、Ｚ３１は、２価の有機基を示し、Ｒｆ３１は、炭素数１〜３１のパーフルオロアルキル基を示す。ｆは０〜２の整数であり、ｇは１〜３の整数であり、ｆ＋ｇ＝３である。）
【請求項５】
前記アリール基を有する加水分解性シラン化合物が、下記式（１）で示される構造を有する加水分解性シラン化合物である請求項３または４に記載の帯電部材。
【化２】
0005170956.tif 000018
（式（１）中、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基を示し、Ａｒ１１は、アリール基を示す。ａは０〜２の整数であり、ｂは１〜３の整数であり、ａ＋ｂ＝３である。）
【請求項６】
前記カチオン重合可能な基を有する加水分解性シラン化合物が、下記式（２）で示される構造を有する加水分解性シラン化合物である請求項３〜５のいずれか１項に記載の帯電部材。
【化３】
0005170956.tif 000019
（式（２）中、Ｒ２１およびＲ２２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基を示し、Ｚ２１は、２価の有機基を示し、Ｒｃ２１は、カチオン重合可能な基を示す。ｄは０〜２の整数であり、ｅは１〜３の整数であり、ｄ＋ｅ＝３である。）
【請求項７】
前記カチオン重合可能な基がエポキシ基である請求項３〜６のいずれか１項に記載の帯電部材。
【請求項８】
電子写真感光体と、該電子写真感光体の表面を帯電するための帯電部材とを一体に支持し、電子写真装置本体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１〜７のいずれか１項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９】
前記帯電部材が前記電子写真感光体に接触配置されている請求項８に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
電子写真感光体と、該電子写真感光体の表面を帯電するための帯電部材とを有する電子写真装置において、該帯電部材が請求項１〜７のいずれか１項に記載の帯電部材であることを特徴とする電子写真装置。
【請求項１１】
前記帯電部材が前記電子写真感光体に接触配置されている請求項１０に記載の電子写真装置。
【請求項１２】
前記帯電部材に直流電圧のみの電圧を印加するための電圧印加手段を有する請求項１０または１１に記載の電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やレーザービームプリンター（ＬＢＰ）などの電子写真装置に用いられる帯電部材、ならびに、帯電部材を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、電子写真感光体の表面を帯電する方式の１つとして、接触帯電方式が実用化されている。
接触帯電方式は、電子写真感光体に接触配置された帯電部材に電圧を印加し、該帯電部材と該電子写真感光体との間の当接部近傍で微少な放電をさせることによって、該電子写真感光体の表面を帯電する方式である。
【０００３】
また、接触帯電方式の中でも広く普及している方式は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を帯電部材に印加する方式（以下「ＡＣ＋ＤＣ接触帯電方式」ともいう。）である。ＡＣ＋ＤＣ接触帯電方式の場合、交流電圧には、帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を持つ電圧が用いられる。
ＡＣ＋ＤＣ接触帯電方式は、交流電圧を用いることにより、帯電均一性の高い安定した帯電を行える方式であるが、交流電圧源を使用する分、直流電圧のみの電圧を帯電部材に印加する方式（以下「ＤＣ接触帯電方式」ともいう。）に比べて、帯電装置、電子写真装置の大型化、コストアップを招いてしまう。
すなわち、ＤＣ接触帯電方式は、ＡＣ＋ＤＣ接触帯電方式に比べて、帯電装置、電子写真装置の小型化、コストダウンの点で優れた帯電方式である。
【０００４】
帯電部材の形状としては、ローラー形状が一般的である（以下、ローラー形状の帯電部材を「帯電ローラー」ともいう。）。
また、接触帯電方式の場合、電子写真感光体と帯電部材との当接ニップを十分にかつ均一に確保する必要があることから、接触帯電方式に用いられる帯電部材には、ある程度低硬度であることが要求される。
【０００５】
このような要求に対して、従来、支持体および該支持体上に設けられた弾性層（導電性弾性層）を有する帯電部材が提案されている。
しかしながら、弾性層（導電性弾性層）は、低分子量成分を比較的多量に含むことが多いため、この低分子量成分がブリードアウトし、電子写真感光体の表面を汚染することがある。低分子量成分としては、反応開始剤の残留物、反応副生成物、原料の未反応物、加硫剤、軟化剤、可塑剤および導電剤などが挙げられる。
そこで、現在、低分子量成分のブリードアウトを抑制するために、導電性弾性層上に表面層を設けることもよく行われている。
【０００６】
例えば、特開２００１−１７３６４１号公報（特許文献１）には、ゾル−ゲル法によって形成される無機酸化物被膜を帯電部材の表面層とする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１７３６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特開平２００１−１７３６４１号公報に開示された技術は、具体的には、金属アルコキシドと有機ケイ素化合物またはフッ素置換有機ケイ素化合物との反応物からなるゾルをローラー状基材表面に塗布し、これをゲル化させることによって表面層を形成する技術である。
しかしながら、本発明者らが、この技術について鋭意検討したところ、このようなシロキサン化合物を含むゾル−ゲル法によって形成された膜は、膜中に未反応のシラノール基やアルコキシ基が残存している場合が多く、この残留シラノール基や残留アルコキシ基が膜の電気的特性、ひいては帯電部材の帯電特性に影響を与える場合があることがわかった。
【０００８】
本発明の目的は、ポリシロキサンを含有する表面層を有する帯電部材であっても、良好な帯電特性を示す帯電部材、具体的には、高湿環境下で繰り返し使用しても優れた特性を維持し得る帯電部材、ならびに、該帯電部材を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ＳｉＯ０．５Ｒ１（ＯＲ２）（ＯＲ３）で示される第１のユニット、ＳｉＯ１．０Ｒ４（ＯＲ５）で示される第２のユニットおよびＳｉＯ１．５Ｒ６で示される第３のユニットを有するポリシロキサン（上記Ｒ１、Ｒ４およびＲ６は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、または、置換もしくは無置換のアリール基を示し、Ｒ２、Ｒ３およびＲ５は、それぞれ独立に、水素原子、または、置換もしくは無置換のアルキル基を示す。）を含有する表面層を有する帯電部材であって、
該ポリシロキサン中の該第１ユニットのモル数をｘ［ｍｏｌ］とし、該第２ユニットのモル数をｙ［ｍｏｌ］とし、該第３ユニットのモル数をｚ［ｍｏｌ］としたとき、０．６０≦｛（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）｝≦０．８０であり、
該ポリシロキサン中のアリール基の含有量が該ポリシロキサン全質量に対して５〜３０質量％であり、該ポリシロキサン中のオキシアルキレン基の含有量が該ポリシロキサン全質量に対して５〜７０質量％であり、該ポリシロキサン中のシロキサン部分の含有量が該ポリシロキサン全質量に対して２０〜９０質量％である帯電部材である。
また、本発明は、上記帯電部材を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置である。
【００１０】
なお、上記の「ＳｉＯ０．５Ｒ１（ＯＲ２）（ＯＲ３）で示される第１のユニット」とは、下記式（ｉ）に示すようなポリシロキサンのうちの四角で囲んだ範囲Ａ１を意味する。範囲Ａ１の中の、アルコキシ基の酸素原子でない酸素原子（Ｓｉ−Ｏ−ＳｉのＯ）は、２個のケイ素原子と結合しているため、ケイ素原子１個あたりが結合している酸素原子（Ｓｉ−Ｏ−ＳｉのＯ）の数は０．５個と考える。
【化１】
0005170956.tif 000002
【００１１】
上記の「ＳｉＯ１．０Ｒ４（ＯＲ５）で示される第２のユニット」も、「ＳｉＯ０．５Ｒ１（ＯＲ２）（ＯＲ３）で示される第１のユニット」と同様であり、具体的には、下記式（ｉｉ）に示すようなポリシロキサンのうちの四角で囲んだ範囲Ａ２を意味する。
【化２】
0005170956.tif 000003
【００１２】
上記の「ＳｉＯ１．５Ｒ６で示される第３のユニット」も、「ＳｉＯ０．５Ｒ１（ＯＲ２）（ＯＲ３）で示される第１のユニット」と同様であり、具体的には、下記式（ｉｉｉ）に示すようなポリシロキサンのうちの四角で囲んだ範囲Ａ３を意味する。
【化３】
0005170956.tif 000004
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高湿環境下で繰り返し使用しても優れた特性を維持し得る帯電部材、ならびに、該帯電部材を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の帯電部材は、上記のとおり、ＳｉＯ０．５Ｒ１（ＯＲ２）（ＯＲ３）で示される第１のユニット、ＳｉＯ１．０Ｒ４（ＯＲ５）で示される第２のユニットおよびＳｉＯ１．５Ｒ６で示される第３のユニットを有するポリシロキサンを含有する表面層を有している。
【００１５】
そして、本発明の帯電部材は、その表面層において、ポリシロキサン中の第１ユニットのモル数をｘ［ｍｏｌ］とし、第２ユニットのモル数をｙ［ｍｏｌ］とし、第３ユニットのモル数をｚ［ｍｏｌ］としたとき、０．６０≦｛（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）｝≦０．８０であることを特徴の１つとしている。
【００１６】
ここで、｛（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）｝が小さすぎると、繰り返し使用した際、良好な画像形成に必要な表面層の電気的特性が不十分となることがある。一方、｛（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）｝が大きすぎると、シラノール基やアルコキシ基の量が多くなりすぎるため、高湿環境下において、吸湿による表面層の機械的強度低下が引き起こされることがある。好ましくは、０．６５≦｛（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）｝≦０．７５である。
【００１７】
上記ポリシロキサン中のアリール基（上記Ｒ１、Ｒ４およびＲ６のアリール基など）の含有量は、ポリシロキサン全質量に対して５〜３０質量％であり、ポリシロキサン中のオキシアルキレン基（上記ＯＲ２、ＯＲ３およびＯＲ５中のオキシアルキレン基など）の含有量は、ポリシロキサン全質量に対して５〜７０質量％であり、ポリシロキサン中のシロキサン部分の含有量は、ポリシロキサン全質量に対して２０〜９０質量％である。
【００１８】
また、上記ポリシロキサンは、フッ化アルキル基を有するものであることが好ましく、その場合、上記ポリシロキサン中のアリール基の含有量は、ポリシロキサン全質量に対して５〜３０質量％であることが好ましく、ポリシロキサン中のオキシアルキレン基の含有量は、ポリシロキサン全質量に対して５〜７０質量％であることが好ましく、ポリシロキサン中のフッ化アルキル基の含有量は、ポリシロキサン全質量に対して５〜５０質量％であることが好ましく、ポリシロキサン中のシロキサン部分の含有量は、ポリシロキサン全質量に対して２０〜８５質量％であることが好ましい。
【００１９】
上記フッ化アルキル基としては、例えば、直鎖型または分岐型のアルキル基の水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換したものが挙げられる。その中でも、炭素数６〜３１の直鎖状のパーフルオロアルキル基が好ましい。
【００２０】
上記オキシアルキレン基とは、−Ｏ−Ｒ−（Ｒ：アルキレン基）で示される構造を有する２価の基（「アルキレンエーテル基」と呼ばれることもある。）である。このＲ（アルキレン基）としては、炭素数１〜６のアルキレン基が好ましい。
【００２１】
本発明の帯電部材の表面層に含有させるポリシロキサンは、例えば、下記工程（Ｉ）および（ＩＩ）を経て得ることができる。
（Ｉ）アリール基を有する加水分解性シラン化合物と、カチオン重合可能な基を有する加水分解性シラン化合物とを加水分解によって縮合させる縮合工程
（ＩＩ）該カチオン重合可能な基を開裂させることにより、工程（Ｉ）により得られた加水分解性縮合物を架橋させる架橋工程
【００２２】
上記工程（Ｉ）の加水分解に用いる水の量は、上記工程（Ｉ）に用いる加水分解性シラン化合物の総量に対して３０〜５０質量％の範囲にあることが好ましい。
【００２３】
また、上記アリール基を有する加水分解性シラン化合物としては、下記式（１）で示される構造を有する加水分解性シラン化合物が好適である。
【化４】
0005170956.tif 000005
上記式（１）中、Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基を示し、Ａｒ１１は、アリール基を示す。ａは０〜２の整数であり、ｂは１〜３の整数であり、ａ＋ｂ＝３である。
上記式（１）中のＲ１１およびＲ１２のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基が好ましい。
上記式（１）中のＡｒ１１のアリール基としては、フェニル基が好ましい。
【００２４】
以下にアリール基を有する加水分解性シラン化合物の具体例を示す。
（１−１）：フェニルトリメトキシシラン
（１−２）：フェニルトリエトキシシラン
（１−３）：フェニルトリプロポキシシラン
（１−４）：ジフェニルジメトキシシラン
（１−５）：ジフェニルジエトキシシラン
【００２５】
上記カチオン重合可能な基を有する加水分解性シラン化合物としては、下記式（２）で示される構造を有する加水分解性シラン化合物が好適である。
【化５】
0005170956.tif 000006
【００２６】
上記式（２）中、Ｒ２１およびＲ２２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基を示し、Ｚ２１は、２価の有機基を示し、Ｒｃ２１は、カチオン重合可能な基を示す。ｄは０〜２の整数であり、ｅは１〜３の整数であり、ｄ＋ｅ＝３である。
【００２７】
上記式（２）中のＲｃ２１のカチオン重合可能な基とは、開裂によってオキシアルキレン基を生成するカチオン重合可能な有機基を意味し、例えば、エポキシ基やオキセタン基などの環状エーテル基、および、ビニルエーテル基などが挙げられる。これらの中でも、入手の容易性および反応制御の容易性の観点から、エポキシ基が好ましい。
【００２８】
上記式（２）中のＲ２１およびＲ２２のアルキル基としては、炭素数１〜３の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基が好ましく、さらにはメチル基、エチル基がより好ましい。
【００２９】
上記式（２）中のＺ２１の２価の有機基としては、例えば、アルキレン基およびアリーレン基などが挙げられる。これらの中でも、炭素数１〜６のアルキレン基が好ましく、さらにはエチレン基がより好ましい。
【００３０】
上記式（２）中のｅは３であることが好ましい。
上記式（２）中のｄが２の場合、２個のＲ２１は同一であってもよく、異なっていてもよい。
上記式（２）中のｅが２または３の場合、２個または３個のＲ２２は同一であってもよく、異なっていてもよい。
【００３１】
以下に、上記式（２）で示される構造を有する加水分解性シラン化合物の具体例を示す。
（２−１）：グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
（２−２）：グリシドキシプロピルトリエトキシシラン
（２−３）：エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン
（２−４）：エポキシシクロヘキシルエチルトリエトキシシラン
【００３２】
また、製造される帯電部材の表面の離型性を向上させる観点から、上記工程（Ｉ）において、アリール基を有する加水分解性シラン化合物およびカチオン重合可能な基を有する加水分解性シラン化合物だけでなく、第３の原料として、さらに下記式（３）で示される構造を有する加水分解性シラン化合物を併用することがより好ましい。下記式（３）で示される構造を有する加水分解性シラン化合物を用いることによって、得られるポリシロキサンは、フッ化アルキル基（パーフルオロアルキル基）を有するポリシロキサンとなる。
【化６】
0005170956.tif 000007
【００３３】
上記式（３）中、Ｒ３１およびＲ３２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基を示し、Ｚ３１は、２価の有機基を示し、Ｒｆ３１は、炭素数１〜３１のパーフルオロアルキル基を示す。ｆは０〜２の整数であり、ｇは１〜３の整数であり、ｆ＋ｇ＝３である。
【００３４】
上記式（３）中のＲ３１およびＲ３２のアルキル基としては、炭素数１〜３の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基が好ましく、さらにはメチル基、エチル基がより好ましい。
【００３５】
上記式（３）中のＺ３１の２価の有機基としては、例えば、アルキレン基およびアリーレン基などが挙げられる。これらの中でも、炭素数１〜６のアルキレン基が好ましく、さらにはエチレン基がより好ましい。
【００３６】
上記式（３）中のＲｆ３１の炭素数１〜３１の直鎖状のパーフルオロアルキル基としては、処理性の観点から、特に炭素数６〜３１の直鎖状のパーフルオロアルキル基が好ましい。
【００３７】
上記式（３）中のｇは３であることが好ましい。
上記式（３）中のｆが２の場合、２個のＲ３１は同一であってもよく、異なっていてもよい。
上記式（３）中のｇが２または３の場合、２個または３個のＲ３２は同一であってもよく、異なっていてもよい。
【００３８】
以下に、上記式（３）で示される構造を有する加水分解性シラン化合物の具体例を示す。
（３−１）：ＣＦ３−（ＣＨ２）２−Ｓｉ−（ＯＲ）３（３−２）：Ｆ（ＣＦ２）２−（ＣＨ２）２−Ｓｉ−（ＯＲ）３（３−３）：Ｆ（ＣＦ２）４−（ＣＨ２）２−Ｓｉ−（ＯＲ）３（３−４）：Ｆ（ＣＦ２）６−（ＣＨ２）２−Ｓｉ−（ＯＲ）３（３−５）：Ｆ（ＣＦ２）８−（ＣＨ２）２−Ｓｉ−（ＯＲ）３（３−６）：Ｆ（ＣＦ２）１０−（ＣＨ２）２−Ｓｉ−（ＯＲ）３上記（３−１）〜（３−６）中のＲはメチル基またはエチル基を示す。
上記（３−１）〜（３−６）の中でも、（３−４）〜（３−６）が好ましい。
【００３９】
上記アリール基を有する加水分解性シラン化合物、上記カチオン重合可能な基を有する加水分解性シラン化合物および上記フッ化アルキル基を有する加水分解性シラン化合物は、それぞれ、１種のみ用いてもよいし、２種以上用いてもよい。
【００４０】
本発明においては、上記工程（Ｉ）において、上述の加水分解性シラン化合物以外の加水分解性シランをさらに併用してもよい。
上述の加水分解性シラン化合物以外の加水分解性シランとしては、例えば、下記式（４）で示される構造を有する加水分解性シラン化合物が挙げられる。
【化７】
0005170956.tif 000008
【００４１】
上記式（４）中、Ｒ４１は、フェニル基置換のアルキル基もしくは無置換のアルキル基、または、アルキル基置換のアリール基もしくは無置換のアリール基を示す。Ｒ４２は、飽和もしくは不飽和の１価の炭化水素基を示す。ｈは０〜３の整数であり、ｋは１〜４の整数であり、ｈ＋ｋ＝４である。
上記式（４）中のＲ４１のフェニル基置換のアルキル基もしくは無置換のアルキル基のアルキル基としては、炭素数１〜２１の直鎖状のアルキル基が好ましい。
上記式（４）中のＲ４１のアルキル基置換のアリール基もしくは無置換のアリール基のアリール基としては、フェニル基が好ましい。
【００４２】
上記式（４）中のｈは１〜３の整数であることが好ましく、特には１であることがより好ましい。
上記式（４）中のｋは１〜３の整数であることが好ましく、特には３であることがより好ましい。
【００４３】
上記式（４）中のＲ４２の飽和もしくは不飽和の１価の炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基およびアリール基などが挙げられる。これらの中でも、炭素数１〜３の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基が好ましく、さらにはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基がより好ましい。
【００４４】
上記式（４）中のｈが２または３の場合、２個または３個のＲ４１は同一であってもよく、異なっていてもよい。
上記式（４）中のｋが２、３または４の場合、２個、３個または４個のＲ４２は同一であってもよく、異なっていてもよい。
【００４５】
以下に、上記式（４）で示される構造を有する加水分解性シラン化合物の具体例を示す。
（４−１）：テトラメトキシシラン
（４−２）：テトラエトキシシラン
（４−３）：テトラプロポキシシラン
（４−４）：メチルトリメトキシシラン
（４−５）：メチルトリエトキシシラン
（４−６）：メチルトリプロポキシシラン
（４−７）：エチルトリメトキシシラン
（４−８）：エチルトリエトキシシラン
（４−９）：エチルトリプロポキシシラン
（４−１０）：プロピルトリメトキシシラン
（４−１１）：プロピルトリエトキシシラン
（４−１２）：プロピルトリプロポキシシラン
（４−１３）：ヘキシルトリメトキシシラン
（４−１４）：ヘキシルトリエトキシシラン
（４−１５）：フェニルトリプロポキシシラン
（４−１６）：デシルトリメトキシシラン
（４−１７）：デシルトリエトキシシラン
（４−１８）：デシルトリプロポキシシラン
【００４６】
次に、本発明の帯電部材の構成について、上記ポリシロキサンを含有する表面層の具体的な形成方法を含めて説明する。
【００４７】
図１に、本発明の帯電部材の構成の一例を示す。図１中、１０１は支持体であり、１０２は導電性弾性層であり、１０３は表面層である。
電子写真感光体と帯電部材との当接ニップを十分に確保する観点から、帯電部材は、例えば図１に示したように、支持体と表面層との間に導電性弾性層を設けた構成であることが好ましい。換言すれば、帯電部材は、支持体、該支持体上に形成された導電性弾性層、および、該導電性弾性層上に形成された表面層を有するものであることが好ましい。また、支持体と導電性弾性層との間や導電性弾性層と表面層との間に別の層を１つまたは２つ以上設けてもよい。
【００４８】
以下、支持体、該支持体上に形成された導電性弾性層、および、該導電性弾性層上に形成された表面層を有する帯電部材を例にとって説明する。
【００４９】
帯電部材の支持体としては、導電性を有していればよく（導電性支持体）、例えば、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケルなどの金属製（合金製）の支持体を用いることができる。また、これらの表面に耐傷性付与を目的として、導電性を損なわない範囲で、メッキ処理などの表面処理を施してもよい。
【００５０】
導電性弾性層には、従来の帯電部材の弾性層（導電性弾性層）に用いられているゴムや熱可塑性エラストマーなどの弾性体を１種または２種以上用いることができる。
ゴムとしては、例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ポリノルボルネンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンゴム、アクリロニトリルゴム、エピクロルヒドリンゴムおよびアルキルエーテルゴムなどが挙げられる。
熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン系エラストマーおよびオレフィン系エラストマーなどが挙げられる。スチレン系エラストマーの市販品としては、例えば、三菱化学（株）製「ラバロン」、クラレ（株）製「セプトンコンパウンド」などが挙げられる。オレフィン系エラストマーの市販品としては、例えば、三菱化学（株）製の「サーモラン」、三井石油化学工業（株）社製の「ミラストマー」、住友化学工業（株）社製の「住友ＴＰＥ」およびアドバンストエラストマーシステムズ社製の「サントプレーン」などが挙げられる。
【００５１】
また、導電性弾性層には、導電剤を適宜使用することによって、その導電性を所定の値にすることができる。導電性弾性層の電気抵抗は、導電剤の種類および使用量を適宜選択することによって調整することができ、その電気抵抗の好適な範囲は１０２〜１０８Ωであり、より好適な範囲は１０３〜１０６Ωである。
【００５２】
導電性弾性層に用いられる導電剤としては、例えば、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、両性イオン界面活性剤、帯電防止剤、電解質などが挙げられる。
陽イオン性界面活性剤としては、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オクタドデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムおよび変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモニウムなどの第四級アンモニウム塩が挙げられる。第四級アンモニウム塩として、具体的には、過塩素酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、エトサルフェート塩およびハロゲン化ベンジル塩（臭化ベンジル塩や塩化ベンジル塩など）などが挙げられる。
陰イオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸エステル塩、高級アルコール燐酸エステル塩および高級アルコールエチレンオキサイド付加燐酸エステル塩が挙げられる。
【００５３】
帯電防止剤としては、例えば、高級アルコールエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール脂肪酸エステルおよび多価アルコール脂肪酸エステルなどの非イオン性帯電防止剤などが挙げられる。
【００５４】
電解質としては、例えば、周期律表第１族の金属（ＬｉやＮａやＫなど）の塩（第四級アンモニウム塩など）が挙げられる。周期律表第１族の金属の塩として、具体的には、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＮａＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＮａＳＣＮ、ＫＳＣＮおよびＮａＣｌなどが挙げられる。
【００５５】
また、導電性弾性層用の導電剤として、周期律表第２族の金属（ＣａやＢａなど）の塩（Ｃａ（ＣｌＯ４）２など）やこれから誘導される帯電防止剤が、イソシアネート（一級アミノ基や二級アミノ基など）と反応可能な活性水素を有する基（水酸基やカルボキシル基など）を１つ以上持ったものを用いることもできる。また、これらと多価アルコール（１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなど）もしくはその誘導体との錯体や、これらとモノオール（エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルなど）との錯体などのイオン導電性導電剤を用いることもできる。
【００５６】
また、導電性弾性層用の導電剤として、ケッチェンブラックＥＣ、アセチレンブラック、ゴム用カーボン、酸化処理を施したカラー（インク）用カーボン、および、熱分解カーボンなどの導電性のカーボンを用いることもできる。ゴム用カーボンとして、具体的には、Ｓｕｐｅｒ  Ａｂｒａｓｉｏｎ  Ｆｕｒｎａｃｅ（ＳＡＦ：超耐摩耗性）、Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｓｕｐｅｒ  Ａｂｒａｓｉｏｎ  Ｆｕｒｎａｃｅ（ＩＳＡＦ：準超耐摩耗性）、Ｈｉｇｈ  Ａｂｒａｓｉｏｎ  Ｆｕｒｎａｃｅ（ＨＡＦ：高耐摩耗性）、Ｆａｓｔ  Ｅｘｔｒｕｄｉｎｇ  Ｆｕｒｎａｃｅ（ＦＥＦ：良押し出し性）、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐｕｒｐｏｓｅ  Ｆｕｒｎａｃｅ（ＧＰＦ：汎用性）、Ｓｅｍｉ  Ｒｅｉｎ  Ｆｏｒｃｉｎｇ  Ｆｕｒｎａｃｅ（ＳＲＦ：中補強性）、Ｆｉｎｅ  Ｔｈｅｒｍａｌ（ＦＴ：微粒熱分解）およびＭｅｄｉｕｍ  Ｔｈｅｒｍａｌ（ＭＴ：中粒熱分解）などの各ゴム用カーボンが挙げられる。
また、導電性弾性層用の導電剤として、天然グラファイトおよび人造グラファイトなどのグラファイトを用いることもできる。
【００５７】
また、導電性弾性層用の導電剤として、酸化スズ、酸化チタンおよび酸化亜鉛などの金属酸化物や、ニッケル、銅、銀およびゲルマニウムなどの金属を用いることもできる。
【００５８】
また、導電性弾性層用の導電剤として、ポリアニリン、ポリピロールおよびポリアセチレンなどの導電性ポリマーを用いることもできる。
【００５９】
また、導電性弾性層には、無機または有機の充填剤や架橋剤を添加してもよい。充填剤としては、例えば、シリカ（ホワイトカーボン）、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、クレー、タルク、ゼオライト、アルミナ、硫酸バリウムおよび硫酸アルミニウムなどが挙げられる。架橋剤としては、例えば、イオウ、過酸化物、架橋助剤、架橋促進剤、架橋促進助剤、架橋遅延剤などが挙げられる。
【００６０】
導電性弾性層の硬度は、帯電部材と被帯電体である電子写真感光体とを当接させた際の帯電部材の変形を抑制する観点から、アスカーＣで７０度以上であることが好ましく、特には７３度以上であることがより好ましい。
本発明において、アスカーＣ硬度の測定は、測定対象の表面にアスカーＣ型硬度計（高分子計器（株）製）の押針を当接し、１０００ｇ加重の条件で行った。
【００６１】
以下、表面層の具体的な形成方法について説明する。
まず、アリール基を有する加水分解性シラン化合物およびカチオン重合可能な基を有する加水分解性シラン化合物、ならびに、必要に応じて上記の他の加水分解性シラン化合物を水の存在下で加水分解反応させることによって加水分解性縮合物を得る。
加水分解反応の際、温度やｐＨなどを制御することで、所望の縮合度の加水分解性縮合物を得ることができる。
【００６２】
また、加水分解反応の際、加水分解反応の触媒として金属アルコキシドなどを利用し、縮合度を制御してもよい。金属アルコキシドとしては、例えば、アルミニウムアルコキシド、チタニウムアルコキシドおよびジルコニアアルコキシドなど、ならびに、これらの錯体（アセチルアセトン錯体など）が挙げられる。
【００６３】
また、加水分解性縮合物を得る際の、アリール基を有する加水分解性シラン化合物およびカチオン重合可能な基を有する加水分解性シラン化合物の配合割合は、得られるポリシロキサン中のアリール基の含有量がポリシロキサン全質量に対して５〜３０質量％になるように、オキシアルキレン基の含有量がポリシロキサン全質量に対して５〜７０質量％になるように、シロキサン部分の含有量がポリシロキサン全質量に対して２０〜９０質量％になるようにすることが好ましい。
【００６４】
具体的には、アリール基を有する加水分解性シラン化合物を、全加水分解性シラン化合物に対して１０〜５０ｍｏｌ％の範囲になるように配合することが好ましい。
【００６５】
また、上記工程（Ｉ）において、上記式（３）で示される構造を有する加水分解性シラン化合物を併用する場合には、得られるポリシロキサン中のアリール基の含有量がポリシロキサン全質量に対して５〜３０質量％になるように、オキシアルキレン基の含有量がポリシロキサン全質量に対して５〜７０質量％になるように、フッ化アルキル基の含有量がポリシロキサン全質量に対して５〜５０質量％になるように、シロキサン部分の含有量がポリシロキサン全質量に対して２０〜８５質量％になるようにすることが好ましい。
【００６６】
具体的には、カチオン重合可能な基を有する加水分解性シラン化合物とフッ化アルキル基を含有する加水分解性シラン化合物とのモル比が１０：１〜１：１０の範囲になるように配合することがより好ましい。
【００６７】
次に、得られた加水分解性縮合物を含む表面層用塗布液を調製し、表面層の直下となる層（例えば導電性弾性層。支持体の場合もある。）の上に、調製した表面層用塗布液を塗布する。
表面層用塗布液を調製する際には、塗布性向上のために、加水分解性縮合物以外に、適当な溶剤を用いてもよい。適当な溶剤としては、例えば、エタノールおよび２−ブタノールなどのアルコールや、酢酸エチルや、メチルエチルケトンなど、あるいは、これらを混合したものが挙げられる。また、表面層用塗布液を導電性弾性部材上に塗布する際には、ロールコーターを用いた塗布、浸漬塗布、リング塗布などを採用することができる。
【００６８】
次に、導電性弾性部材上に塗布された表面層用塗布液に活性エネルギー線を照射する。すると、表面層用塗布液に含まれる加水分解性縮合物中のカチオン重合可能な基は開裂し、これによって該加水分解性縮合物を架橋させることができる。加水分解性縮合物は架橋によって硬化する。
活性エネルギー線としては、紫外線が好ましい。
【００６９】
上記活性エネルギー照射時に発生した熱により、導電性弾性部材の導電性弾性層が膨張し、その後冷却によって収縮した際、表面層がこの膨張・収縮に十分に追従しないと、シワやクラックが多い表面層になってしまう場合があるが、架橋反応に紫外線を用いた場合、短時間（１５分以内）に加水分解性縮合物を架橋することができる上、熱の発生も少ないため、表面層のシワやクラックが発生しにくい。
【００７０】
また、帯電部材の置かれる環境が温湿度の変化が急激な環境である場合、その温湿度の変化による導電性弾性層の膨張・収縮に表面層が十分に追従しないと、表面層にシワやクラックが発生することがあるが、架橋反応を熱の発生が少ない紫外線によって行えば、導電性弾性層と表面層との密着性が高まり、導電性弾性層の膨張・収縮に表面層が十分に追従できるようになるため、環境の温湿度の変化による表面層のシワやクラックも抑制することができる。
また、架橋反応を紫外線によって行えば、熱履歴による導電性弾性層の劣化を抑制することができるため、導電性弾性層の電気的特性の低下を抑制することもできる。
【００７１】
紫外線の照射には、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、低圧水銀ランプ、エキシマＵＶランプなどを用いることができ、これらのうち、紫外線の波長が１５０〜４８０ｎｍの光を豊富に含む紫外線源が用いられる。
なお、紫外線の積算光量は、以下のように定義される。
紫外線積算光量［ｍＪ／ｃｍ２］＝紫外線強度［ｍＷ／ｃｍ２］×照射時間［ｓ］紫外線の積算光量の調節は、照射時間や、ランプ出力や、ランプと被照射体との距離などで行うことが可能である。また、照射時間内で積算光量に勾配をつけてもよい。
【００７２】
低圧水銀ランプを用いる場合、紫外線の積算光量は、ウシオ電機（株）製の紫外線積算光量計ＵＩＴ−１５０−ＡやＵＶＤ−Ｓ２５４を用いて測定することができ、エキシマＵＶランプを用いる場合、紫外線の積算光量は、ウシオ電機（株）製の紫外線積算光量計ＵＩＴ−１５０−ＡやＶＵＶ−Ｓ１７２を用いて測定することができる。
【００７３】
また、架橋反応の際、架橋効率向上の観点から、カチオン重合触媒（重合開始剤）を共存させておくことが好ましい。例えば、活性エネルギー線によって賦活化されるルイス酸のオニウム塩に対してエポキシ基は高い反応性を示すことから、上記のカチオン重合可能な基がエポキシ基である場合、カチオン重合触媒としては、ルイス酸のオニウム塩を用いることが好ましい。
【００７４】
その他のカチオン重合触媒としては、例えば、ボレート塩、イミド構造を有する化合物、トリアジン構造を有する化合物、アゾ化合物、過酸化物などが挙げられる。
【００７５】
各種カチオン重合触媒の中でも、感度、安定性および反応性の観点から、芳香族スルホニウム塩や芳香族ヨードニウム塩が好ましく、特には、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム塩や、下記式で示される構造を有する化合物（商品名：アデカオプトマーＳＰ−１５０、旭電化工業（株）製）や、
【化８】
0005170956.tif 000009
下記式で示される構造を有する化合物（商品名：イルガキュア２６１、チバスペシャルティーケミカルズ社製）
【化９】
0005170956.tif 000010
が好ましい。
カチオン重合触媒の使用量は、加水分解性縮合物に対して０．１〜３質量％であることが好ましい。
【００７６】
また、帯電部材の表面へのトナーや外添剤の固着を抑制する観点から、帯電部材の表面（＝表面層の表面）の粗さ（Ｒｚ）はＪＩＳ９４で１０μｍ以下であることが好ましく、７μｍ以下であることがより好ましく、５μｍ以下であることがより一層好ましい。
【００７７】
また、電子写真感光体との当接ニップを十分に確保する観点から、帯電部材の表面層の弾性率は５０００ＭＰａ以下であることが好ましい。一方、一般的に、層の弾性率は小さくなるほど架橋密度が小さくなる傾向にあるため、帯電部材に導電性弾性層を設ける場合には、導電性弾性層中の低分子量成分が帯電部材の表面にブリードアウトして電子写真感光体の表面を汚染してしまうのを抑制する観点から、帯電部材の表面層の弾性率は１００ＭＰａ以上であることが好ましい。
【００７８】
また、表面層の層厚は厚いほど低分子量成分のブリードアウトの抑制する効果が大きくなる傾向にあるため、帯電部材に導電性弾性層を設ける場合には、表面層の層厚は０．１μｍ以上であることが好ましく、０．２μｍ以上であることがより好ましい。一方、表面層の層厚は薄いほど帯電部材の帯電能が向上する傾向にあるため、表面層の層厚は１．０μｍ以下であることが好ましく、０．６μｍ以下であることがより好ましい。
【００７９】
図２に、本発明の帯電部材を有するプロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す。
図２において、１は円筒状の電子写真感光体であり、軸２を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。電子写真感光体としては、支持体および支持体上に形成された無機感光層もしくは有機感光層を有するものが一般的である。また、電子写真感光体は表面層として電荷注入層を有するものであってもよい。
【００８０】
回転駆動される電子写真感光体１の表面は、本発明の帯電部材３（図２においてはローラー形状の帯電部材）により、正または負の所定電位に均一に帯電され、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光などの露光手段（不図示）から出力される露光光（画像露光光）４を受ける。こうして電子写真感光体１の表面に、目的の画像に対応した静電潜像が順次形成されていく。
【００８１】
帯電部材３による電子写真感光体１の表面の帯電の際、帯電部材３には、電圧印加手段（不図示）から直流電圧のみの電圧あるいは直流電圧に交流電圧を重畳した電圧が印加される。後述の実施例においては、帯電部材には直流電圧のみの電圧（−１２００Ｖ）を印加した。また、後述の実施例において、暗部電位は−６００Ｖ、明部電位は−３５０Ｖとした。
【００８２】
電子写真感光体１の表面に形成された静電潜像は、現像手段５の現像剤に含まれるトナーにより現像（反転現像もしくは正規現像）されてトナー像となる。次いで、電子写真感光体１の表面に形成担持されているトナー像が、転写手段（転写ローラーなど）６からの転写バイアスによって、転写材供給手段（不図示）から電子写真感光体１と転写手段６との間（当接部）に電子写真感光体１の回転と同期して取り出されて給送された転写材（紙など）Ｐに順次転写されていく。
【００８３】
現像手段としては、例えば、ジャンピング現像手段、接触現像手段および磁気ブラシ手段などが挙げられるが、トナーの飛散性改善の観点から、接触現像手段が好ましく、後述の実施例においては、接触現像手段を採用した。
【００８４】
また、転写ローラーとしては、支持体上に中抵抗に調整された弾性樹脂層を被覆してなるものが例示される。
【００８５】
トナー像の転写を受けた転写材Ｐは、電子写真感光体１の表面から分離されて定着手段８へ導入されて像定着を受けることにより画像形成物（プリント、コピー）として装置外へプリントアウトされる。両面画像形成モードや多重画像形成モードの場合、この画像形成物は、不図示の再循環搬送機機構に導入されて転写部へ再導入される。
【００８６】
トナー像転写後の電子写真感光体１の表面は、クリーニング手段（クリーニングブレードなど）７によって転写残りの現像剤（トナー）の除去を受けて清浄面化され、さらに前露光手段（不図示）からの前露光光（不図示）により除電処理された後、繰り返し画像形成に使用される。なお、帯電手段が接触帯電手段である場合は、前露光は必ずしも必要ではない。
【００８７】
上述の電子写真感光体１、帯電部材３、現像手段５、転写手段６およびクリーニング手段７などの構成要素のうち、複数のものを容器に納めてプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やレーザービームプリンターなどの電子写真装置本体に対して着脱自在に構成してもよい。図２では、電子写真感光体１、帯電部材３、現像手段５およびクリーニング手段７を一体に支持してカートリッジ化して、電子写真装置本体のレールなどの案内手段１０を用いて電子写真装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ９としている。
【実施例】
【００８８】
以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。
【００８９】
〈実施例１〉
（帯電ローラーの作製）
エピクロルヒドリンゴム（商品名：エピクロマーＣＧ１０５、ダイソー（株）製）１００部、導電剤としてのＥＣ６００ＪＤカーボン（商品名：ＥＣ６００ＪＤ、ライオン（株）製）２部、導電剤としてのＨＳ−５００カーボン（商品名：ＨＳ−５００、旭カーボン（株）製）２０部、ベントナイト（商品名：ベンゲルＳＨ、（株）ホージュン製）５部および酸化亜鉛５部を、オープンロールで３０分間混練した。この３０分間混練したものに、加硫促進剤としてのジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド（商品名：ノクセラーＤＭーＰ、大内新興化学（株）製）１．０部、加硫促進剤としてのテトラエチルチウラムジスルフィド（商品名：ノクセラーＴＥＴ−Ｇ大内新興化学（株）製）１．０部および加硫剤としての硫黄１．２部を加え、オープンロールでさらに１５分間混練することによって、混練物Ｉを得た。
【００９０】
次に、混練物Ｉを、ゴム押し出し機で、外径９．４ｍｍ、内径５．４ｍｍの円筒形に押し出し、２５０ｍｍの長さに裁断し、加硫缶で１６０℃の水蒸気で３０分間１次加硫することによって、導電性弾性層用１次加硫チューブＩを得た。
【００９１】
一方、直径６ｍｍ、長さ２５６ｍｍの円柱形の鋼製の支持体（表面をニッケルメッキ加工したもの）の円柱面軸方向中央を挟んで両側１１５．５ｍｍまでの領域（あわせて軸方向幅２３１ｍｍの領域）に、金属およびゴムを含む熱硬化性接着剤（商品名：メタロックＵ−２０、（株）東洋化学研究所製）を塗布し、これを３０分間８０℃で乾燥させた後、さらに１時間１２０℃で乾燥させた。
この円柱面に熱硬化性接着剤を塗布し乾燥させた支持体を、導電性弾性層用１次加硫チューブＩの中に挿入し、その後、導電性弾性層用１次加硫チューブＩを１時間１６０℃で加熱した。この加熱によって、導電性弾性層用１次加硫チューブＩが２次加硫され、また、熱硬化性接着剤が硬化した。このようにして、表面研磨前の導電性弾性ローラーＩを得た。
【００９２】
次に、表面研磨前の導電性弾性ローラーＩの導電性弾性層部分（ゴム部分）の両端を切断し、導電性弾性層部分の軸方向幅を２３１ｍｍとした後、導電性弾性層部分の表面を回転砥石で研磨することによって、端部直径８．２ｍｍ、中央部直径８．５ｍｍのクラウン形状で、表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が５．５μｍで、振れが２８μｍの導電性弾性ローラー（表面研磨後の導電性弾性ローラー）Ｉを得た。
【００９３】
十点平均粗さ（Ｒｚ）はＪＩＳＢ６１０１に準拠して測定した。
振れの測定は、ミツトヨ（株）製高精度レーザー測定機ＬＳＭ−４３０ｖを用いて行った。詳しくは、該測定機を用いて外径を測定し、最大外径値と最小外径値の差を外径差振れとし、この測定を５点で行い、５点の外径差振れの平均値を被測定物の振れとした。
得られた導電性弾性ローラー（表面研磨後の導電性弾性ローラー）Ｉの硬度は７８度（アスカーＣ）であった。
【００９４】
次に、フェニルトリエトキシシラン（ＰｈＴＥＳ）３７．４４ｇ（０．１５６ｍｏｌ（加水分解性シラン化合物総量に対して４８．６７ｍｏｌ％相当））、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン（ＧＰＴＥＳ）２１．６８ｇ（０．０７８ｍｏｌ）、ヘキシルトリメトキシシラン（ＨｅＴＭＳ）１３．２１ｇ（０．０６４ｍｏｌ）およびトリデカフルオロ−１，１，２，２，テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン（ＦＴＳ、パーフルオロアルキル基の炭素数６）１１．４２ｇ（０．０２２ｍｏｌ）と、水２５．９３ｇおよびエタノール７１．９１ｇとを混合した後、室温で攪拌し、次いで２４時間加熱還流（１２０℃）を行うことによって、加水分解性シラン化合物の縮合物Ｉを得た。加水分解反応の際のｐＨは５であり、Ｒｏｈは１．５であった。ここでいう、Ｒｏｈとは、
Ｒｏｈ＝［Ｈ２Ｏ］／［ＯＲ］
で定義される値を意味する。［Ｈ２Ｏ］は水分子のモル数を意味し、［ＯＲ］は上記加水分解性シラン化合物に含まれるすべてのアルコキシ基のモル数を意味する。
この縮合物Ｉを２−ブタノール／エタノールの混合溶剤に添加することによって、固形分７質量％の縮合物含有アルコール溶液Ｉを調製した。
【００９５】
この縮合物含有アルコール溶液Ｉ１００ｇに対して０．３５ｇの光カチオン重合開始剤としての芳香族スルホニウム塩（商品名：アデカオプトマーＳＰ−１５０、旭電化工業（株）製）を、縮合物含有アルコール溶液Ｉに添加し、さらにエタノールでこれを希釈することによって、固形分２質量％の表面層用塗布液Ｉを調製した。
【００９６】
次に、導電性弾性ローラー（表面研磨後の導電性弾性ローラー）Ｉの導電性弾性層上に表面層用塗布液Ｉをリング塗布（吐出量：０．００８ｍｌ／ｓ（リング部のスピード：３０ｍｍ／ｓ、総吐出量：０．０６４ｍｌ）した。
次に、導電性弾性層上にリング塗布した表面層用塗布液Ｉに２５４ｎｍの波長の紫外線を積算光量が８５００ｍＪ／ｃｍ２になるように照射することによって、表面層用塗布液Ｉを硬化（架橋反応による硬化）させ、この硬化したものを数秒間（２〜３秒間）放置して乾燥させることによって表面層を形成した。紫外線の照射には、ハリソン東芝ライティング（株）製の低圧水銀ランプを用いた。
紫外線の照射によってグリシドキシプロピルトリエトキシシランのグリシドキシ基が開裂し、縮合物Ｉの架橋反応が生じたと考えられる。
【００９７】
以上のようにして、支持体、該支持体上に形成された導電性弾性層、および、該導電性弾性層上に形成された表面層（表面層用塗布液Ｉを用いて形成したポリシロキサンを含有する層）を有する帯電ローラーを作製した。この帯電ローラーを、帯電ローラーＩとする。
【００９８】
（帯電ローラーの物性の測定）
帯電ローラーＩの表面層の層厚は０．４８μｍであった。
帯電ローラーＩの表面粗さＲｚは５．６μｍであった。
また、帯電ローラーＩの表面層の弾性率は９００ＭＰａであった。本発明において、弾性率の測定は、表面皮膜物性試験（商品名：フィッシャースコープＨ１００Ｖ；フィッシャーインストルメンツ社製）を用いて行い、圧子を測定対象の表面から１μｍ／７ｓで進入させたときの値を弾性率とした。
【００９９】
また、帯電ローラーＩの表面層の組成分析を以下のとおりにして行った。
・｛（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）｝について
本発明において、｛（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）｝の測定には、２９Ｓｉ−固体ＮＭＲ（商品名：ＣＭＸ−３００、Ｃｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｓ社製）を用い、測定試料を直径７．５ｍｍのセラミック製プローブに挿入し、室温（２５℃）にてＣＰ／ＭＡＳ法により｛（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）｝を測定した。測定試料としては、帯電部材の表面層から適当量採取し、これを粉砕したものを用いた。
測定の結果、帯電ローラーＩの表面層における｛（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）｝は０．６０であった。
【０１００】
・ポリシロキサン中の官能基について
１０〜１０００倍の光学顕微鏡下、光学顕微鏡に設置した３次元粗微動マイクロマニピュレーター（（株）ナリシゲ製）を用い、上記と同様にして作製した帯電ローラーＩの表面層から１ｍｇ程度の試料を採取した。
採取した試料を、ＴＧ−ＭＳ法（ＴＧ装置にＭＳ装置を直結）により、加熱時に発生する気体の質量数ごとの濃度変化を、重量変化と同時に、温度の関数として追跡した。測定の条件を表１に示す。
【０１０１】
【表１】
0005170956.tif 000011
【０１０２】
上記条件で測定して得られたＴＧ−ＤＴＧ（Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ  ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ）曲線によると、４００〜５００℃付近および５００〜６５０℃付近から、２段階の顕著な重量減少が認められた。
【０１０３】
ここで、４００〜５００℃で発生する気体について、質量数（ｍ／ｚ）３１、４３、５８、５９のオキシアルキレン基（グリシドキシプロピルトリエトキシシランのグリシドキシ基由来）が確認でき、その重量減少率から、ポリシロキサン中のオキシアルキレン基の含有量は、ポリシロキサン全質量に対して１３．３０質量％であることがわかった。また、質量数（ｍ／ｚ）７８（ベンゼン）、９１（トルエン）などのアリール基も確認でき、その重量減少率から、ポリシロキサン中のアリール基の含有量は、ポリシロキサン全質量に対して６．８０質量％であることがわかった。（なお、質量数（ｍ／ｚ）１６、４１などのアルキル基も確認でき、その重量減少率から、ポリシロキサン中のアルキル基の含有量は、ポリシロキサン全質量に対して１２．２０質量％であることがわかった。）
【０１０４】
また、５００℃〜６５０℃で発生する気体について、質量数（ｍ／ｚ）５１、６９、１１９、１３１のフッ化アルキル基（トリデカフルオロ−１，１，２，２，テトラヒドロオクチルトリエトキシシランのフッ化アルキル基由来）が確認でき、その重量減少率から、ポリシロキサン中のフッ化アルキル基の含有量は、ポリシロキサン全質量に対して７．１０質量％であることがわかった。
残渣はポリシロキサン中のシロキサン部分であると考えられ、よってポリシロキサン中のシロキサン部分の含有量は、ポリシロキサン全質量に対して１００．００−（１３．３０＋６．８０＋７．１０＋１２．２０）＝６０．６０質量％である。
以上の測定結果を表４および５に示す。
【０１０５】
（帯電部材の評価）
上記と同様にして作製した帯電ローラーＩを用いて、以下に示す評価を行った。
まず、帯電ローラーＩと電子写真感光体とを、これらを一体に支持するプロセスカートリッジに組み込み、このプロセスカートリッジをＡ４紙縦出力用のレーザービームプリンターに装着した。このレーザービームプリンターの現像方式は反転現像方式であり、転写材の出力スピードは４７ｍｍ／ｓであり、画像解像度は６００ｄｐｉである。
【０１０６】
なお、帯電ローラーＩとともにプロセスカートリッジに組み込んだ電子写真感光体は、支持体上に層厚１４μｍの有機感光層を形成してなる有機電子写真感光体である。また、この有機感光層は、支持体側から電荷発生層と変性ポリアリレート（結着樹脂）を含有する電荷輸送層とを積層してなる積層型感光層であり、この電荷輸送層は電子写真感光体の表面層となっている。
【０１０７】
また、上記レーザービームプリンターに使用したトナーは、ワックス、荷電制御剤、色素、スチレン、ブチルアクリレートおよびエステルモノマーを含む重合性単量体系を水系媒体中で懸濁重合して得られた粒子にシリカ微粒子および酸化チタン微粒子を外添してなるトナー粒子を含む、いわゆる重合トナーであって、そのガラス転移温度は６３℃、体積平均粒子径は６μｍである。
【０１０８】
画像出力は、３０℃／８０％ＲＨ環境下で行い、Ａ４紙にハーフトーン画像（電子写真感光体の回転方向と垂直方向に幅１ドットの線を間隔２ドットで描く画像）を形成し、これを４７ｍｍ／ｓのプロセススピードで３０００枚出力した。
【０１０９】
電気的特性の悪化による出力画像の弊害として、電子写真感光体１周目の再転写パターン（以下「ゴースト」と呼ぶ。）の発生を観察した。観察に使用する画像としては、上記のハーフトーン画像の紙先端から１ｃｍと１５ｃｍの部分に、黒ベタ（濃度１００％）の格子を出力方向に垂直な方向に５個並べて描いた画像を用いた。
【０１１０】
出力画像の評価は、１枚出力時（初期）および３０００枚出力後において、出力画像を目視することによって行った。
評価基準は以下のとおりである。
Ａ：ゴーストが全く出ていないもの。
Ｂ：ゴーストが極薄く発生したもの。
Ｃ：ゴーストが薄く発生したもの。
Ｄ：ゴーストがはっきりと発生したもの。
以上の評価結果を表６に示す。
【０１１１】
〈実施例２〜５、参考例６および比較例１〜２〉
加水分解性シラン化合物の縮合物（実施例１における縮合物Ｉ）を得る際の使用材料（加水分解性シラン化合物の種類および量［ｍｏｌ］ならびに水およびエタノールの量［ｇ］）ならびに合成条件（加熱還流の条件（温度および時間）、ｐＨおよびＲｏｈ）を表２および３に示すとおりにした以外は、実施例１と同様にして帯電ローラーを作製した。実施例２〜５および参考例６で作製した帯電ローラーを順に帯電ローラーＩＩ〜ＶＩとし、比較例１および２で作製した帯電ローラーをそれぞれ帯電ローラーＣＩおよびＣＩＩとする。
【０１１２】
【表２】
0005170956.tif 000012
【０１１３】
【表３】
0005170956.tif 000013
【０１１４】
また、実施例１の帯電ローラーＩと同様にして、帯電ローラーＩＩ〜ＶＩならびにＣＩおよびＣＩＩの物性の測定および評価を行った。測定結果を表４および５に、評価結果を表６に示す。
【０１１５】
【表４】
0005170956.tif 000014
【０１１６】
【表５】
0005170956.tif 000015
【０１１７】
【表６】
0005170956.tif 000016
【０１１８】
以上のとおり、本発明によれば、高湿環境下で繰り返し使用しても優れた特性を維持し得る帯電部材、ならびに、該帯電部材を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の帯電部材の構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の帯電部材を有するプロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１０１  支持体
１０２  導電性弾性層
１０３  表面層
１  電子写真感光体
２  軸
３  帯電部材
４  露光光
５  現像手段
６  転写手段
７  クリーニング手段
８  定着手段
９  プロセスカートリッジ
１０  案内手段
Ｐ  転写材
【図１】
0005170956.tif 000020
【図２】
0005170956.tif 000021