(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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において、該表面層が、下記工程（ＶＩＩ）および（ＶＩＩＩ）を経て形成された層であることを特徴とする帯電部材。
（ＶＩＩ）末端にイソシアネート基を有するシロキサンと、ポリエステル成分およびポリスチレン成分の少なくとも一方との共重合体、ならびに、下記式（４）で示される構造を有する加水分解性化合物を含む処理剤を、導電性弾性層の表面領域に含浸させる含浸工程
【化４】
0004455454.tif 000009
（式（４）中、ｈは１以上の整数であり、ｋは３以上の整数である。Ｚ４１は、１価の有機基を示す。Ｍ４１は、価数がｋである元素を示す。Ｒｈ４１は、加水分解性基を示す。）
（ＶＩＩＩ）該処理剤が含浸された導電性弾性層の表面領域に紫外線を照射する照射工程
【請求項２】
前記式（４）中のＭが、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、ＳｎおよびＺｒから選択されるいずれかの元素である請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】
前記式（４）中のＭがＳｉであり、ｈが１であり、ｋが４である請求項１または２に記載の帯電部材。
【請求項４】
前記表面層が、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）で示す物性を有している請求項１〜３のいずれかに記載の帯電部材。
（ｉ）６＜表面自由エネルギー（γ２Ｔｏｔａｌ）≦３５［ｍＪ／ｍ２］
（ｉｉ）０．１≦表面の動摩擦係数（μ）≦０．３
（ｉｉｉ）１．０×１０−６≧静電容量（Ｃ）≧５．０×１０−９［Ｆ］
【請求項５】
前記導電性弾性層の表面の表面自由エネルギー（γ１Ｔｏｔａｌ）が４０ｍＪ／ｍ２以下であり、かつ、該γ１Ｔｏｔａｌと前記γ２Ｔｏｔａｌとが下記（ｉｖ）で示す関係を有している請求項４に記載の帯電部材。
（ｉｖ）｜γ１Ｔｏｔａｌ−γ２Ｔｏｔａｌ｜≧１０［ｍＪ／ｍ２］
【請求項６】
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１〜５のいず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７】
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６に記載のプロセスカートリッジ。
【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有する電子写真装置において、該帯電部材が請求項１〜５のいずれか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に記載の電子写真装置。
【請求項１０】
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８または９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、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】
電子写真感光体の表面を帯電するための帯電部材としては、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、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）を有するものが一般的である。
また、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を抑制するために、導電性弾性層上には、これとは別の、導電性弾性層に比べて弾性率の小さい表面層を設けることもよく行われている。
また、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。
【０００４】
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。
【０００５】
なお、特開２００３−１０７９２７号公報（特許文献１）には、動摩擦係数が０．４以下であり、表面自由エネルギーが３５ｄｙｎ／ｃｍ以下である転写部材が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１０７９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＤＣ接触帯電方式は、交流電圧による帯電均一性向上効果が無いため、帯電部材の表面の汚れ（トナーやトナーに用いられる外添剤など）や、帯電部材自体の電気抵抗の不均一性が、出力画像に現れやすい。
特に、ＤＣ接触帯電方式の場合、繰り返し使用により帯電部材の表面にトナーやトナーに用いられる外添剤などが不均一に強く付着（固着）すると、高温高湿（３０℃／８０％ＲＨ）環境下、ハーフトーン画像を出力した際に、その固着部分が過帯電や帯電不良を引き起こすことがある。
【０００８】
本発明の目的は、長期間の繰り返し使用によってもトナーやトナーに用いられる外添剤などが表面に固着しにくく、よってＤＣ接触帯電方式に用いても、長期間安定した帯電および画像出力が可能な帯電部材、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、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において、該表面層が、下記工程（ＶＩＩ）および（ＶＩＩＩ）を経て形成された層であることを特徴とする帯電部材である（以下「本発明の第１の帯電部材」ともいう。）。
【００１０】
（ＶＩＩ）末端にイソシアネート基を有するシロキサンと、ポリエステル成分およびポリスチレン成分の少なくとも一方との共重合体、ならびに、下記式（４）で示される構造を有する加水分解性化合物を含む処理剤を、導電性弾性層の表面領域に含浸させる含浸工程
【化１】
0004455454.tif 000002
（式（４）中、ｈは１以上の整数であり、ｋは３以上の整数である。Ｚ４１は、１価の有機基を示す。Ｍ４１は、価数がｋである元素を示す。Ｒｈ４１は、加水分解性基を示す。）
【００１１】
（ＶＩＩＩ）該処理剤が含浸された導電性弾性層の表面領域に紫外線を照射する照射工程
【００１２】
また、本発明は、前記本発明の第１の帯電部材において、該表面層が、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）で示す物性を有していることを特徴とする帯電部材である（以下「本発明の第２の帯電部材」ともいう。）。
（ｉ）６＜表面自由エネルギー（γ２Ｔｏｔａｌ）≦３５［ｍＪ／ｍ２］
（ｉｉ）０．１≦表面の動摩擦係数（μ）≦０．３
（ｉｉｉ）１．０×１０−６≧静電容量（Ｃ）≧５．０×１０−９［Ｆ］
【００１３】
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。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、長期間の繰り返し使用によってもトナーやトナーに用いられる外添剤などが表面に固着しにくく、よってＤＣ接触帯電方式に用いても、長期間安定した帯電および画像出力が可能な帯電部材、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】
【００１５】
まず、本発明の帯電部材の構成について説明する。
本発明の帯電部材は、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。この「表面層」とは、帯電部材が有する層のうち、帯電部材の最表面に位置する層を意味する。
本発明の帯電部材の最も簡単な構成は、該支持体上に導電性弾性層および表面層の２層を設けた構成であるが、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。
また、導電性弾性層や表面層は、それぞれ導電性弾性層用の材料および表面層用の材料を用いて形成された層であってもよいし（以下「積層形態１」ともいう。）、または、導電性弾性層用の材料を用いて層を形成した後、該層の表面領域（表面およびその近傍）を改質し、改質後の領域を表面層とすることによって、導電性弾性層および表面層との積層構成としてもよい（以下「積層形態２」ともいう。）。
【００１６】
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。
【００１７】
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性（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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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、ポリプロピ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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
また、電子写真感光体との当接ニップを十分に確保するために設けた導電性弾性層の機能を十分に発揮させる観点から、帯電部材の表面層の弾性率は２０００ＭＰａ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、帯電部材の表面にブリードアウトした低分子量成分による電子写真感光体の表面の汚染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。
【００３２】
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が、一方、帯電部材の帯電能が低下する傾向にあるため、表面層の層厚は０．１〜１．０μｍであることが好ましく、特には０．２〜０．６μｍであることがより好ましい。
【００３３】
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。
【００８４】
次に、本発明の第１の帯電部材について説明する。
本発明の第１の帯電部材は、上記のとおり、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において、該表面層が、下記工程（ＶＩＩ）および（ＶＩＩＩ）を経て形成された層であることを特徴とする帯電部材である。
【００８５】
（ＶＩＩ）末端にイソシアネート基を有するシロキサンと、ポリエステル成分およびポリスチレン成分の少なくとも一方との共重合体、ならびに、下記式（４）で示される構造を有する加水分解性化合物を含む処理剤を、導電性弾性層の表面領域に含浸させる含浸工程
【化７】
0004455454.tif 000003
（式（４）中、ｈは１以上の整数であり、ｋは３以上の整数である。Ｚ４１は、１価の有機基を示す。Ｍ４１は、価数がｋである元素を示す。Ｒｈ４１は、加水分解性基を示す。）
【００８６】
（ＶＩＩＩ）該処理剤が含浸された導電性弾性層の表面領域に紫外線を照射する照射工程
【００８７】
上記末端にイソシアネート基を有するシロキサンとしては、下記式（ｉ−１）〜（ｉ−４）で示される構造を有するシロキサンが好ましい。
【化８】
0004455454.tif 000004
【００８８】
上記式（ｉ−１）〜（ｉ−４）中、Ｒ’、Ｒ’’およびＲ’’’は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数１〜８の１価の炭化水素基を示す。ｍは１以上の整数であり、ｎは１以上の整数である。
【００８９】
炭素数１〜８の１価の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基およびブチル基などのアルキル基や、ビニル基およびアリル基などのアルケニル基や、フェニル基などのアリール基や、ベンジル基などのアラケニル基などが挙げられる。
【００９０】
上記式（４）のＲｈ４１の加水分解性基としては、例えば、メトキシ基およびエトキシ基などのアルコキシ基や、プロペノキシ基などのエノキシ基や、アセトキシ基などのアシロキシ基や、ブタノキシム基などのケトオキシム基や、アミノ基や、アミド基や、アミノキシム基や、アルケニルオキシ基などが挙げられる。
【００９１】
上記式（４）のＺ４１の１価の有機基としては、例えば、アミノ基、メタクリル基、ビニル基、エポキシ基およびメルカプト基などの有機官能基やアルキル基などが挙げられる。
【００９２】
上記式（４）のＭ４１の価数がｋ（ｋ≧３）である元素としては、例えば、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、ＳｎおよびＺｒなどが挙げられる。これらの中でも、Ｓｉが好ましい（Ｍ４１がＳｉの加水分解性化合物を、以下「加水分解性シラン化合物」ともいう。）。
【００９３】
上記式（４）中のｈは１であることが好ましく、また、ｋは４であることが好ましい。
上記式（４）中のｈ個のＺ４１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−ｈが２以上の場合、ｋ−ｈ個のＲｈ４１は同一であってもよく、異なっていてもよい。
【００９４】
上記加水分解性シラン化合物としては、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ユレイドプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ポリエチレンオキサイド変性シランモノマー、ポリメチルエトキシシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリス（ジメチルケトオキシム）シラン、メチルトリス（メチルエチルケトオキシム）シラン、エチルトリス（メチルエチルケトオキシム）シラン、メチルトリス（メチルイソブチルケトオキシム）シラン、ビニルトリス（メチルエチルケトオキシム）シラン、ビニルトリブタノオキシムシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリイソプロペノシシラン、ビニルトリメトキシシランおよびビニルトリアセトキシシランなどが挙げられる。これらの中でも、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランおよびメチルトリス（メチルエチルケトオキシム）シランが好ましい。
【００９５】
上記ポリエステル成分を得るための酸成分としては、例えば、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、グルタール酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドテカンジカルボン酸、フタル酸（イソフタル酸、テレフタル酸など）、テトラヒドロフタル酸およびヘキサヒドロフタル酸などが挙げられる。また、上記ポリエステル成分を得るためのグリコール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ノナンジオールおよびデカンジオールなどが挙げられる。
【００９６】
本発明において、上記ポリスチレン成分には、スチレン（Ｃ６Ｈ５−ＣＨ＝ＣＨ２）のポリマーだけでなく、スチレンの誘導体のポリマーも含まれる。そのようなポリスチレン成分としては、例えば、ポリ（ｐ−、ｍ−もしくはｏ−メチルスチレン）、ポリ（２，４−、２，５−、３，４−もしくは３，５−ジメチルスチレン）およびポリ（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン）などのポリ（アルキルスチレン）や、ポリ（ｐ−、ｍ−もしくはｏ−クロロスチレン）、ポリ（ｐ−、ｍ−もしくはｏ−ブロモスチレン）、ポリ（ｐ−、ｍ−もしくはｏ−フルオロスチレン）、ポリ（ｏ−メチル−ｐ−フルオロスチレン）などのポリ（ハロゲン化スチレン）や、ポリ（ｐ−、ｍ−もしくはｏ−クロロメチルスチレン）などのポリ（ハロゲン化アルキルスチレン）や、ポリ（ｐ−、ｍ−もしくはｏ−メトキシスチレン）およびポリ（ｐ−、ｍ−もしくはｏ−エトキシスチレン）などのポリ（アルコキシスチレン）や、ポリ（ｐ−、ｍ−もしくはｏ−カルボキシメチルスチレン）などのポリ（カルボキシアルキルスチレン）や、ポリ（ｐ−ビニルベンジルプロピルエーテル）などのポリ（アルキルエーテルスチレン）や、ポリ（ｐ−トリメチルシリルスチレン）などのポリ（アルキルシリルスチレン）や、ポリ（ビニルベンジルジメトキシホスファイド）などが挙げられる。
【００９７】
以下、本発明の第１の帯電部材の具体的な製造方法について説明する。
まず、末端にイソシアネート基を有するシロキサンと、ポリエステル成分およびポリスチレン成分の少なくとも一方との共重合体を得る。このとき、末端にイソシアネート基を有するシロキサンの質量（ｍＩ）とポリエステル成分およびポリスチレン成分の合計質量（ｍｐ）との比（ｍＩ：ｍｐ）は、１００：０〜６０：４０であることが好ましく、特には８０：２０〜７０：３０であることがより好ましい。末端にイソシアネート基を有するシロキサンの量が多いほど、繰り返し使用による帯電部材の表面へのトナーや外添剤の固着の程度が小さくなる傾向にある。
【００９８】
次に、上記末端にイソシアネート基を有するシロキサンとポリエステル成分およびポリスチレン成分の少なくとも一方との共重合体、ならびに、上記式（４）で示される構造を有する加水分解性化合物を溶剤（有機溶剤）に溶解させることによって上記処理剤を調製する。上記処理剤中の上記式（４）で示される構造を有する加水分解性化合物の割合は、上記共重合体中の末端にイソシアネート基を有するシロキサン由来のユニットの質量に対して０．５質量％以上であることが好ましく、一方、１０質量％未満であることが好ましく、５質量％未満であることがより好ましい。上記式（４）で示される構造を有する加水分解性化合物が多すぎると、後工程での紫外線の照射による硬化反応の際に、未反応の該加水分解性化合物の量が多くなり、これが帯電部材の表面に多量にブルームすることがある。未反応の該加水分解性化合物が帯電部材の表面に多量にブルームすると、被帯電体である電子写真感光体を汚染する場合がある。
【００９９】
上記溶剤（有機溶剤）としては、処理のしやすさや乾燥のしやすさなどの観点から、酢酸エチル、メチルエチルケトンおよびトルエンが好ましい。溶剤（有機溶剤）は、１種のみ用いてもよいし、２種以上用いてもよい。
【０１００】
また、処理剤の濃度（処理剤中の溶剤以外の成分の濃度）は、含浸のしやすさの観点から、１０質量％以下であることが好ましく、特には５質量％以下であることがより好ましい。処理剤の濃度が低いほど、処理剤の粘度が低下するため、処理剤を導電性弾性部材上に均一に塗布しやすくなる。
【０１０１】
次に、支持体および該支持体上に形成された導電性弾性層を有する部材（導電性弾性部材）上に、調製した処理剤を塗布し、該処理剤を導電性弾性層の表面領域に含浸させる。処理剤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。
【０１０２】
次に、処理剤が含浸された導電性弾性層の表面領域に紫外線を照射する。
処理剤を導電性弾性層の表面領域に含浸させると、導電性弾性層内部の水分により、イソシアネートと加水分解性化合物とがウレタン反応を起こし、ウレタン結合ができる。この部分が硬化（紫外線硬化）における架橋点となり、処理剤の成分と導電性弾性層とが強固に固定されることになる。
【０１０３】
また、上記共重合体としてポリエステル成分を含むものを用いれば、ポリエステル成分の末端水酸基と上記シロキサンが末端に有するイソシアネート基との間でもウレタン結合ができ、処理剤の成分と導電性弾性層との固定がより強固になる。
【０１０４】
導電性弾性部材の導電性弾性層のうち、上記処理剤の含浸および紫外線の照射を受けて改質された表面領域が本発明の第１の帯電部材の表面層に相当する。また、導電性弾性部材の導電性弾性層のうち、改質されなかった領域が本発明の第１の帯電部材の導電性弾性層に相当する。
【０１０５】
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、紫外線の積算光量の定義は、上述のとおりである。
【０１０６】
次に、本発明の第２の帯電部材について説明する。
本発明者らは、本発明の第１の帯電部材を基に、帯電部材の各種特性のうち、どの特性が上述の課題の解決に作用しているのかを検討した結果、主として、帯電部材の表面層（表面）の化学的特性および物理的特性、さらには電気的特性が上述の課題の解決に作用していることを見いだし、本発明の第２の帯電部材に係る発明を完成するに至った。
【０１０７】
本発明の第２の帯電部材は、上記のとおり、本発明の第１の帯電部材において、該表面層が、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）で示す物性を有していることを特徴とする帯電部材である。
（ｉ）６＜表面自由エネルギー（γ２Ｔｏｔａｌ）≦３５［ｍＪ／ｍ２］
（ｉｉ）０．１≦表面の動摩擦係数（μ）≦０．３
（ｉｉｉ）１．０×１０−６≧静電容量（Ｃ）≧５．０×１０−９［Ｆ］
【０１０８】
上記表面自由エネルギー（γ２Ｔｏｔａｌ）は、帯電部材の表面層（表面）の化学的特性を表すパラメーターであり、上記表面の動摩擦係数（μ）は、帯電部材の表面層（表面）の物理的特性を表すパラメーターであり、上記静電容量（Ｃ）は、帯電部材の表面層の電気的特性を表すパラメーターである。
【０１０９】
まず、帯電部材の表面自由エネルギー（γ２Ｔｏｔａｌ）について説明する。本発明の第２の帯電部材の表面自由エネルギー（γ２Ｔｏｔａｌ）は、６ｍＪ／ｍ２を超えて３５ｍＪ／ｍ２以下である。表面自由エネルギーが小さいほど、帯電部材の表面にトナーや外添剤が固着しにくくなる傾向にある。一方、本発明者らは、表面自由エネルギーの低減にはトリフッ化メチル基（−ＣＦ３）が最も効果があると考えている。このトリフッ化メチル基が帯電部材の表面全域を占めた場合、帯電部材の表面自由エネルギーは、理論的に６ｍＪ／ｍ２となる。
【０１１０】
また、導電性弾性層中の低分子量成分の帯電部材の表面へのブリードアウトを抑制する観点から、導電性弾性層の表面自由エネルギー（γ１Ｔｏｔａｌ）と帯電部材の表面自由エネルギー（γ２Ｔｏｔａｌ）との差が１０ｍＪ／ｍ２以上あることが好ましい。一方、電子写真感光体との当接ニップを十分に確保するために、導電性弾性層中に可塑剤などを含有させることによってその弾性率を調整する場合、可塑剤の量の増大とともに導電性弾性層の表面自由エネルギーが増大する傾向にあり、すると、低分子量成分との相溶性が低下し、低分子量成分がブリードアウトしやすくなるため、導電性弾性層の表面自由エネルギー（γ１Ｔｏｔａｌ）は、４０ｍＪ／ｍ２以下であることが好ましい。
帯電部材の表面自由エネルギーや導電性弾性層の表面自由エネルギーは、表１に示す表面自由エネルギー３成分が既知のプローブ液体を使用して測定した。
【０１１１】
【表１】
0004455454.tif 000005
【０１１２】
具体的には、協和界面（株）製の接触角計ＣＡ−Ｘ  ＲＯＬＬ型を使用し、帯電部材の表面／導電性弾性層の表面における上記各プローブ液体の接触角θを測定し、以下の北崎・畑の理論の式を用い、
【数１】
0004455454.tif 000006
表１のプローブ液体３種の表面自由エネルギーγＬｄ、γＬｐ、γＬｈと、それぞれ求めた接触角θとから３つの式を作り、その３元連立方程式を解いて、γｓｄ、γｓｐ、γｓｈを算出し、γｓｄ、γｓｐおよびγｓｈの和をもって帯電部材の表面自由エネルギー／導電性弾性層の表面自由エネルギーとした。
【０１１３】
接触角θの詳細な測定条件は以下のとおりである。
測定：液滴法（真円フィッティング）
液量：１μｌ
着滴認識：自動
画像処理：アルゴリズム−無反射
イメージモード：フレーム
スレッシホールドレベル：自動
【０１１４】
次に、帯電部材の表面の動摩擦係数（μ）について説明する。
本発明の第２の帯電部材の表面の動摩擦係数（μ）は、０．１以上０．３以下である。帯電部材が電子写真感光体に従動して回転する場合、動摩擦係数が大きすぎると、回転の際に帯電部材が回転方向に弓状に撓みやすくなり、帯電部材が弓状に撓むと、帯電部材の表面に部分的にトナーや外添剤が固着したり、トナーや外添剤の固着領域が増大したりすることがある。また、帯電部材が電子写真感光体に従動して回転する場合、動摩擦係数が小さすぎると、帯電部材が回転しにくくなることがある。
本発明において、帯電部材の表面の動摩擦係数（μ）は、次のようにして測定される値を意味する。この測定方法は、オイラーのベルト式に準拠している。
【０１１５】
本発明において動摩擦係数の測定に用いる測定機の概略図を図２に示す。
図２において、２０１は測定対象である帯電部材であり、２０２は帯電部材に所定の角度θで接触させたベルト（厚さ１００μｍ、幅３０ｍｍ、長さ１８０ｍｍ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製（商品名：ルミラーＳ１０  ＃１００、東レ（株）製））であり、２０３はベルト２０２の一端に繋がれた重りであり、２０４はベルト２０２の他端に繋がれた荷重計であり、２０５は荷重計２０４に接続された記録計である。
【０１１６】
図２に示す状態で、帯電部材２０１を所定の方向および所定の速度で回転させたとき、荷重計２０４で測定された力をＦ［ｇ重］、重りの重さとベルトの重さとの和をＷ［ｇ重］とすると、摩擦係数は以下の式で求められる。
摩擦係数＝（１／θ）ｌｎ（Ｆ／Ｗ）
【０１１７】
この測定方法により得られるチャートの一例を図３に示す。
帯電部材を回転させた直後の値が回転を開始するのに必要な力であり、それ以降が回転を継続するのに必要な力であるから、回転開始点（すなわちｔ＝０［秒］の時点）の摩擦係数が静摩擦係数であり、ｔ＞０［秒］の任意の時間における摩擦係数が任意の時間における動摩擦係数である。本発明では、回転開始点から１０秒後に得られる摩擦係数をもって、上記の動摩擦係数（μ）とした。
本発明においては、Ｗ＝１００［ｇ重］とし、帯電部材の回転速度を１１５ｒｐｍとし、測定環境を２３℃／５３％ＲＨとした。
【０１１８】
次に、帯電部材の表面層の静電容量（Ｃ）について説明する。
本発明の第２の帯電部材の表面層の静電容量（Ｃ）は、５．０×１０−９Ｆ以上１．０×１０−６Ｆ以下である。静電容量が大きいほど、帯電部材の表面の静電的な反発力が大きくなり、帯電部材の表面にトナーや外添剤が固着しにくくなるが、大きすぎると、ゴースト現象が生じる場合がある。
【０１１９】
本発明において、帯電部材の表面層の静電容量は次のように測定した。
まず、測定対象の帯電部材を３０℃／８０％ＲＨ環境下に２４時間放置した。
次に、図４に示す構成の測定装置に帯電部材を装着し、印加電圧３Ｖ、測定周波数０．１Ｈｚ〜１ＭＨｚの条件で誘電率を測定した。測定の結果、例えば、図５に示すようなインピーダンス特性が得られる。
次に、図６に示すように前記帯電部材を導電性弾性層／表面層／表面層と円筒電極との界面におけるＲＣ並列の等価回路を想定し、導電性弾性層の抵抗をＲ１、静電容量をＣ１とし、表面層の抵抗をＲ２、静電容量をＣ２とし、表面層と円筒電極との界面の抵抗をＲ３、静電容量をＣ３として、Ｃ２の値を算出した。
【０１２０】
なお、図４中、４０１は帯電部材であり、４０２は円筒電極（金属ローラー）であり、４０３は誘電率測定システム（英国ソーラトロン社製１２９６型誘電率測定インターフェース、１２６０型インピダンスアナライザーを併用）である。
【０１２１】
本発明の第２の帯電部材は、例えば、上述の本発明の第１の帯電部材と同様にして製造することができ、上記各パラメーターに関しては、使用する材料の種類や配合比、さらには表面の粗さおよび表面層の層厚などを適宜調整することによって所望の値に調整することができる。
【０１２２】
例えば、上記紫外線照射は、帯電部材の表面を酸化させるため、帯電部材の表面自由エネルギーは増大する傾向にある（図７参照）。上記処理剤の使用は、上記紫外線照射を行っても帯電部材の表面自由エネルギーの増大を抑制することができる上、帯電部材の表面がある程度粗面化されてその動摩擦係数を小さくすることもできる。また、表面層の層厚を厚くするほど、表面層の静電容量は小さくなり、表面層の層厚を薄くするほど、表面層の静電容量は大きくなる傾向にある。静電容量を上記範囲に収める観点からは、表面層の層厚は５．０μｍ以下であることが好ましく、３．０μｍ以下であることがより好ましく、１．０μｍ以下であることがより一層好ましい。
【０１２３】
なお、本発明の第１の帯電部材は、それぞれ上述の要件を満足すれば上述のとおりの優れた効果が得られるものの、より顕著に優れた効果を得るという観点からは、これらのγ２Ｔｏｔａｌ、Ｃおよびμ、さらにはγ１Ｔｏｔａｌも上述の条件を満足することが好ましい。
【０１２４】
図８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８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。
【０１２５】
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８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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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８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と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】
【０１３２】
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。
【０１３３】
〈実施例１〉
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、充填剤としてのＭＴカーボン（商品名：Ｎ９９０、Ｔｈｅｒｍａｘ社製）３５部、表面処理焼成カオリン（商品名：ＳＴ−ＫＥ、ハーゲスピグメント（株）製）５部、酸化亜鉛５部およびステアリン酸１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−Ｐ、大内新興化学（株）製）１部、加硫促進剤としてのテトラメチルチウラムモノスルフィド（商品名：ノクセラーＴＳ、大内新興化学（株）製）０．５部および加硫剤としてのイオウ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。
次に、混練物Ｉを、ゴム押し出し機で、外径９．５ｍｍ、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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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２２μｍ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。
【０１３６】
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７４度（アスカーＣ）であり、表面自由エネルギーは３９．８ｍＪ／ｍ２であった。
【０１３７】
次に、以下に示す組成の、末端にイソシアネート基を有するシロキサン（７７質量％）とポリエステル成分（２３質量％）との共重合体９９部、
・末端にイソシアネート基を有するシロキサン
ＨＯ（ＣＨ２）３Ｏ［ＳｉＯ（ＣＨ３）２］ｎ（ＣＨ２）３ＮＣＯ
（ｎの平均：４００）
・ポリエステル成分
テレフタル酸成分：８．２モル％
イソフタル酸成分：２６．２モル％
セバシン酸成分：１３．１モル％
エチレングリコール成分：１６．４モル％
ネオペンチルグリコール成分：３６．１モル％
ならびに、上記式（４）で示される構造を有する加水分解性化合物としての３−（メタクリロキシ）プロピルトリメトキシシラン１部を、酢酸エチル／トルエン（質量比２５／１）の混合溶剤に添加し、固形分２質量％の処理剤Ｉを調製した。
【０１３８】
この処理剤Ｉを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上にリング塗布することによって、処理剤Ｉを導電性弾性ローラーＩの導電性弾性層の表面領域に含浸させた。
【０１３９】
次に、処理剤Ｉが含浸された導電性弾性層の表面領域に、２５４ｎｍの波長の紫外線を積算光量が９０００ｍＪ／ｃｍ２になるように照射することによって、該表面領域を改質させた。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。
【０１４０】
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（導電性弾性ローラーＩの導電性弾性層のうち未改質の領域）、および、該導電性弾性層上に形成された表面層（導電性弾性ローラーＩの導電性弾性層のうち改質された表面領域）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。
作製した帯電ローラーＩの表面自由エネルギー（γ２Ｔｏｔａｌ）は２９．１ｍＪ／ｍ２であり、表面の動摩擦係数（μ）は０．２３であり、表面層の静電容量（Ｃ）は１．６５×１０−８Ｆであった。
【０１４１】
・帯電ローラーの評価
・評価１
作製した帯電ローラーＩを用いて、以下に示すブリードアウト試験および評価を行った。
まず、作製した帯電ローラー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、４０℃／９５％ＲＨの高温高湿槽に１週間放置した。
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カーボネート（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。
【０１４２】
１週間放置の後、プロセスカートリッジから帯電ローラーＩおよび電子写真感光体を取り出し、帯電ローラーＩと電子写真感光体の当接部を光学顕微鏡で観察し、帯電ローラーＩからブリードアウトしたもの（ブリード物）が当接部に付着しているか否かを確認した。
評価基準は以下のとおりである。
Ａ：ブリード物が付着していない。
Ｃ：ブリード物が付着している。
【０１４３】
・評価２
上記と同様にして作製した帯電ローラーＩを用いて、以下に示す出力画像評価を行った。
作製した帯電ローラー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。
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、上記と同様のものである。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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、間隔２ドットの横線を描く画像）を形成し、これを４７ｍｍ／ｓのプロセススピードで６０００枚出力した。
出力画像の評価は、１０００枚ごとに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。
ＡＡ：帯電ローラーの表面にトナーや外添剤が固着することによる帯電ムラが出力画像上確認できないもの。
Ａ：帯電ローラーの表面にトナーや外添剤が固着することによる帯電ムラが出力画像上ほとんど確認できないもの。
Ｂ：帯電ローラーの表面にトナーや外添剤が固着することによる帯電ムラが出力画像上確認できるもの。
Ｃ：帯電ローラーの表面にトナーや外添剤が固着することによる帯電ムラが出力画像上確認でき、その帯電ムラの程度が大きいもの。具体的には、白い縦スジ状の帯電ムラ。
以上の評価結果を表５に示す。
【０１４６】
〈実施例２〉
実施例１において、混練物Ｉを以下の混練物ＩＩに変更した以外は、実施例１と同様にして導電性弾性ローラー（表面研磨後の導電性弾性ローラー）ＩＩを得た。
混練物ＩＩは以下のようにして得た。
すなわち、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）７５部、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）（商品名：Ｎ２３０Ｓ、ＪＳＲ（株）製）２５部、充填剤としてのＭＴカーボン（商品名：ＨＴＣ＃２０、新日化カーボン（株）製）３５部、酸化亜鉛５部およびステアリン酸１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−Ｐ、大内新興化学（株）製）１部、加硫促進剤としてのテトラブチルチウラムジスルフィド（商品名：ノクセラーＴＢＴ、大内新興化学（株）製）２．５部および加硫剤としてのイオウ０．８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ＩＩを得た。
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）ＩＩの硬度は７１度（アスカーＣ）であり、表面自由エネルギーは３９．４ｍＪ／ｍ２であった。
【０１４７】
次に、実施例１で用いた処理剤Ｉを導電性弾性ローラー（表面研磨後の導電性弾性ローラー）ＩＩ上にリング塗布することによって、処理剤Ｉを導電性弾性ローラーＩＩの導電性弾性層の表面領域に含浸させた。
次に、処理剤Ｉが含浸された導電性弾性層の表面領域に、２５４ｎｍの波長の紫外線を積算光量が４３５０ｍＪ／ｃｍ２になるように照射することによって、該表面領域を改質させた。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。
【０１４８】
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（導電性弾性ローラーＩＩの導電性弾性層のうち未改質の領域）、および、該導電性弾性層上に形成された表面層（導電性弾性ローラーＩＩの導電性弾性層のうち改質された表面領域）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ＩＩとする。
作製した帯電ローラーＩＩの表面自由エネルギー（γ２Ｔｏｔａｌ）は２９．１ｍＪ／ｍ２であり、表面の動摩擦係数（μ）は０．１８であり、表面層の静電容量（Ｃ）は１．０２×１０−８Ｆであった。
帯電ローラーＩＩの評価を実施例１の帯電ローラーＩの評価と同様にして行った。評価結果を表５に示す。
【０１４９】
〈実施例３〉
実施例１において、混練物Ｉを以下の混練物ＩＩＩに変更した以外は、実施例１と同様にして表面研磨前の導電性弾性ローラーＩＩＩを得た。
混練物ＩＩＩは以下のようにして得た。
すなわち、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部、充填剤としてのＭＴカーボン（商品名：ＨＴＣ＃２０、新日化カーボン（株）製）３５部、ベントナイト（商品名：ベンゲルＳＨ、ホージュン（株）製）５部、酸化亜鉛５部およびステアリン酸１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−Ｐ、大内新興化学（株）製）１部、加硫促進剤としてのテトラメチルチウラムモノスルフィド（商品名：ノクセラーＴＳ、大内新興化学（株）製）１部および加硫剤としてのイオウ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ＩＩＩを得た。
【０１５０】
次に、表面研磨前の導電性弾性ローラーＩＩＩ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４．９μｍで、振れが２２μｍ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）ＩＩＩを得た。
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）ＩＩＩの硬度は７２度（アスカーＣ）であり、表面自由エネルギーは３６．４ｍＪ／ｍ２であった。
【０１５１】
次に、以下に示す組成の、末端にイソシアネート基を有するシロキサン（６４質量％）とポリスチレン成分（３６質量％）との共重合体９８部、
・末端にイソシアネート基を有するシロキサン
ＨＯ（ＣＨ２）３Ｏ［ＳｉＯ（ＣＨ３）２］ｎ（ＣＨ２）３ＮＣＯ
（ｎの平均：４００）
・ポリスチレン成分
ポリスチレン（狭義のポリスチレン）
ならびに、上記式（４）で示される構造を有する加水分解性化合物としてのメチルトリス（メチルエチルケトオキシム）２部を、酢酸エチル／トルエン（質量比２５／１）の混合溶剤に添加し、固形分５質量％の処理剤ＩＩＩを調製した。
この処理剤ＩＩＩを導電性弾性ローラー（表面研磨後の導電性弾性ローラー）ＩＩＩ上にリング塗布することによって、処理剤ＩＩＩを導電性弾性ローラーＩＩＩの導電性弾性層の表面領域に含浸させた。
【０１５２】
次に、処理剤ＩＩＩが含浸された導電性弾性層の表面領域に、２５４ｎｍの波長の紫外線を積算光量が４３５０ｍＪ／ｃｍ２になるように照射することによって、該表面領域を改質させた。紫外線の照射には、ハリソン東芝ライティング（株）製のエキシマＵＶランプを用いた。
【０１５３】
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（導電性弾性ローラーＩＩＩの導電性弾性層のうち未改質の領域）、および、該導電性弾性層上に形成された表面層（導電性弾性ローラーＩＩＩの導電性弾性層のうち改質された表面領域）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ＩＩＩとする。
作製した帯電ローラーＩＩＩの表面自由エネルギー（γ２Ｔｏｔａｌ）は２５．５ｍＪ／ｍ２であり、表面の動摩擦係数（μ）は０．２６であり、表面層の静電容量（Ｃ）は１．８４×１０−８Ｆであった。
帯電ローラーＩＩＩの評価を実施例１の帯電ローラーＩの評価と同様にして行った。評価結果を表５に示す。
【０１５４】
〈実施例４〉
実施例３において、紫外線の照射の際の２５４ｎｍの波長の紫外線の積算光量を４３５０ｍＪ／ｃｍ２から８７００ｍＪ／ｃｍ２に変更した以外は、実施例３と同様にして、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ＩＶとする。
作製した帯電ローラーＩＶの表面自由エネルギー（γ２Ｔｏｔａｌ）は２４．９ｍＪ／ｍ２であり、表面の動摩擦係数（μ）は０．２２であり、表面層の静電容量（Ｃ）は９．５１×１０−９Ｆであった。
帯電ローラーＩＶの評価を実施例１の帯電ローラーＩの評価と同様にして行った。評価結果を表５に示す。
【０１７８】
〈比較例１〉
実施例１において、処理剤Ｉの導電性弾性層の表面領域への含浸を行わず、紫外線の照射を処理剤Ｉが含浸されていない導電性弾性層の表面領域に対して行った以外は、実施例１と同様にして帯電ローラーを作製した。この帯電ローラーを帯電ローラーＣＩとする。
作製した帯電ローラーＣＩの表面自由エネルギー（γ２Ｔｏｔａｌ）は５８．２ｍＪ／ｍ２であり、表面の動摩擦係数（μ）は０．２２であり、表面層の静電容量（Ｃ）は６．１０×１０−９Ｆであった。
帯電ローラーＣＩの評価を実施例１の帯電ローラーＩの評価と同様にして行った。評価結果を表５に示す。
【０１７９】
〈比較例２〉
実施例３において、紫外線の照射の代わりに、１時間の熱処理（１６０℃）を処理剤ＩＩＩが含浸された導電性弾性層の表面領域に対して行った以外は、実施例３と同様にして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ＣＩＩとする。
作製した帯電ローラーＣＩＩの表面自由エネルギー（γ２Ｔｏｔａｌ）は２５．５ｍＪ／ｍ２であり、表面の動摩擦係数（μ）は１．９６であり、表面層の静電容量（Ｃ）は１．５１×１０−８Ｆであった。
帯電ローラーＣＩＩの評価を実施例１の帯電ローラーＩの評価と同様にして行った。評価結果を表５に示す。
【０１８０】
〈比較例３〉
エラストマー用ポリエステルポリオール（商品名：ニッポラン４０４２（水酸基価５６ＫＯＨｍｇ／ｇ）、日本ポリウレタン工業（株）製）１００部および導電性カーボン（商品名：トーカブラック＃３８４５、東海カーボン（株）製）１部を、３本ロールで混練することによって、混練物ＣＩＩＩを得た。
次に、混練物ＣＩＩＩを１００℃に昇温させ、３ｍｍＨｇの減圧下で３時間脱水処理を行った。
次に、脱水処理後の混練物ＣＩＩＩに、ＮＣＯ／ＯＨ比が１．０５となるように２，６−トリレンジイソシアナート（商品名：コスモネートＴ−８０、三井化学（株）製）１９．１ｇを加え、これらを２〜３分間激しく混合することによって、導電性弾性層用組成物を得た。
【０１８１】
この導電性弾性層用組成物を、あらかじめ１５０℃に昇温させておいた金型（内型は実施例１で用いた支持体と同様の支持体）に流し込み、６０分間放置することによって、導電性弾性層用組成物を硬化させ、その後、脱型して、さらに２４時間１１０℃で導電性弾性層用組成物を硬化させた。このようにして、導電性弾性ローラーＣＩＩＩを得た。
得られた導電性弾性ローラーＣＩＩＩの表面自由エネルギーは２５．５ｍＪ／ｍ２であった。
【０１８２】
次に、ウレタン樹脂（商品名：レザミンＭＥ４４−ＥＬＰ、大日精化工業（株）製）１００部、フッ素系改質剤（商品名：ダイアロマーＦＦ−１０１（Ｄ）、大日精化工業（株）製）１．３部およびレベリング樹脂（商品名：ＧＳ−３０、東亞合成（株）製）０．０５部を、メチルエチルケトン１７７部／ジメチルホルムアミド９８部の混合溶剤に溶解させることによって、表面層用塗布液ＣＩＩＩを調製した。
この表面層用塗布液ＣＩＩＩを導電性弾性ローラーＣＩＩＩの導電性弾性層上に浸漬塗布し、３０分間１００℃で乾燥させることによって、層厚が１５μｍの表面層を形成した。
このようにして、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ＣＩＩＩとする。
作製した帯電ローラーＣＩＩＩの表面自由エネルギー（γ２Ｔｏｔａｌ）は３０．０ｍＪ／ｍ２であり、表面の動摩擦係数（μ）は０．３２であり、表面層の静電容量（Ｃ）は１．８３×１０−９Ｆであった。
帯電ローラーＣＩＩＩの評価を実施例１の帯電ローラーＩの評価と同様にして行った。評価結果を表５に示す。
【０１９６】
実施例１〜４および比較例１〜３の測定結果をまとめたものを表３に示す。
【０１９７】
【表３】
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【０１９９】
【表５】
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【０２００】
以上のとおり、本発明によれば、長期間の繰り返し使用によってもトナーやトナーに用いられる外添剤などが表面に固着しにくく、よってＤＣ接触帯電方式に用いても、長期間安定した帯電および画像出力が可能な帯電部材、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】
【０２０１】
【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】動摩擦係数の測定に用いる測定機の概略図である。
【図３】チャートの一例を示す図である。
【図４】静電容量を測定するための測定装置の構成を示す図である。
【図５】インピーダンス特性を示す図である。
【図６】導電性弾性層／導電性弾性層と表面層との界面／表面層におけるＲＣ並列の等価回路の想定図である。
【図７】表面層の層厚と表面層の静電容量の関係を示す図である。
【図８】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】
【０２０２】
１０１  支持体
１０２  導電性弾性層
１０３  表面層
２０１  帯電部材
２０２  ベルト
２０３  重り
２０４  荷重計
２０５  記録計
４０１  帯電部材
４０２  円筒電極
４０３  誘電率測定システム
Ｒ１  導電性弾性層の抵抗
Ｃ１  導電性弾性層の静電容量
Ｒ２  界面の抵抗
Ｃ２  界面の静電容量
Ｒ３  表面層の抵抗
Ｃ３  静電容量
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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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