JP6590661B2 - 電子写真用部材、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真用部材、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関する。

電子写真方式を採用した画像形成装置においては、電子写真用部材が様々な用途、例えば、帯電部材、現像部材、転写部材などとして使用されている。電子写真用部材をこれらの用途において長期使用した場合、像担持体に残留した外添剤やトナー等の粉末が、汚れ物質として電子写真用部材の表面に付着する。例えば、帯電部材では、汚れ物質が帯電部材の表面に付着した場合、付着した箇所が部分的に高抵抗化し、高抵抗化した部分で帯電不良が発生する。その結果、汚れ起因による画像濃度ムラが発生することがある。

近年、画像形成装置の高画質化、高速化、高耐久化が要望されている。これらの要求に伴い、トナーが小粒径化し、様々な種類の外添剤が使用される傾向がある。その結果、帯電部材への汚れ物質の堆積量が多くなっている。

また、画像形成装置の簡略化や廃棄物をなくす観点から、クリーナーレスシステム（トナーリサイクルシステム）が提案されている。この方式は、転写工程後の像担持体上の清掃手段であるクリーナーを廃し、転写後の像担持体上の転写残トナーを、現像装置による「現像同時クリーニング」で像担持体上から除去し、現像装置に回収し再利用する方式である。現像同時クリーニングとは、転写後に像担持体上に残留した転写残トナーを、次工程以降の現像時にかぶり取りバイアス（現像装置に印加する直流電圧と像担持体の表面電位との間の電位差であるかぶり取り電圧差Ｖｂａｃｋ）によって回収する方法である。クリーナーレスシステムに接触帯電方式の帯電部材を適用した場合、クリーナーを有する場合と比較し、像担持体上の汚れ物質、特にトナーの残存量が増加し、帯電部材への汚れ物質の付着がより大きな課題となる。

外添剤やトナー等の汚れ物質の付着を低減させるための手段として、特許文献１および２には、表面層に粒子を含有させることにより表面粗さを制御し、汚れ物質の付着量を低減させた帯電部材が開示されている。

特許第５４５５３３６号公報 特開２００８−８３４０４号公報

本発明者らの検討によれば、特許文献１および２に開示されているように、粒子に由来する凸部を表面に設けることによって、表面粗さを制御した帯電部材を用いた場合、表面層の摩擦係数の低下により汚れ物質の付着量を低減させる効果が認められた。しかし、画像出力枚数の増加と共に汚れ物質の付着抑制効果が低下することがあった。

本発明者らはこの汚れ物質の付着抑制効果が低下した帯電部材の表面について観察したところ、粒子に由来する凸部間、すなわち、谷の部分に、汚れ物質が堆積していることを確認した。特に、クリーナーレスシステムを採用した電子写真装置において、かかる帯電部材を用いた場合、像担持体上の転写残トナーが、帯電部材と接触するため、当該谷部分への汚れ物質の堆積が特に顕著であった。

本発明は、表面への汚れ物質の付着をより良く抑制できる電子写真用部材の提供に向けたものである。また、本発明は、高品位な画像を形成できるプロセスカートリッジおよび画像形成装置の提供に向けたものである。

本発明の一態様によれば、基体と、該基体上の弾性層と、該弾性層上の表面層と、を有する電子写真用部材であって、該表面層は、バインダー樹脂および第一の粒子を含み、該表面層の表面は、該第一の粒子に由来する第一の凸部を有し、該第一の凸部を生じさせている該第一の粒子の平均壁面間距離が５０ｎｍ以下であり、該第一の粒子の個数平均粒子径が、２００ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であり、該表面層の表面におけるユニバーサル硬度が、１．０Ｎ／ｍｍ^２以上、７．０Ｎ／ｍｍ^２以下である電子写真用部材が提供される。

また、本発明の他の態様によれば、画像形成装置の本体に着脱可能に構成されているプロセスカートリッジであって、像担持体と、該像担持体に接触して配置されている帯電部材とを有し、該帯電部材が前記電子写真用部材であるプロセスカートリッジが提供される。

さらに、本発明の他の態様によれば、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、該像担持体上に形成された静電潜像を現像剤で現像する現像装置と、該像担持体に担持された現像剤を被転写材に転写する転写部材と、を有する画像形成装置であって、該帯電装置は、前記電子写真用部材である帯電部材を有する画像形成装置が提供される。

本発明によれば、表面への汚れ物質の付着をより良く抑制できる電子写真用部材を提供できる。また、本発明によれば、高品位な画像を形成できるプロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供できる。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す断面図である。 本発明に係る電子写真用部材の表面層の一例における走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を示す図である。 本発明に係る電子写真用部材のローラ形状の実施形態における断面図である。 本発明に係る電子写真用部材の一例の表面近傍における概略断面図である。 評価に用いたハーフトーン画像の説明図である。

以下、本発明に係る電子写真用部材の用途の代表例として、ローラ形状を有する帯電部材（以降、「帯電ローラ」ともいう）によって本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明に係る電子写真用部材は他の部材、他の形状の帯電部材としても用いることができる。本発明は、このような従来の構成に鑑みてなされたものであり、外表面への汚れの付着が、より一層抑制され得る電子写真用部材に関する。

図３に、本発明の電子写真部材の一態様に係る帯電ローラの周方向に直交する方向の断面を示す。図３に示した帯電ローラ３００は、基体３０１、該基体３０１の外周面に設けられた弾性層３０３、該弾性層３０３の外周面に設けられた表面層３０５を有する。表面層３０５の、弾性層３０３と対向している表面とは反対側の表面が、帯電ローラ３００の外表面を構成している。本発明において、表面層の「表面」とは、特に言及しない限り、電子写真用部材の外表面を構成している表面を指す。

＜表面層＞
図４は、本発明の一態様に係る電子写真用部材３００の表面層３０５の表面近傍における概略断面図である。図４中、表面層３０５は、バインダー樹脂３０７と、複数個の第一の粒子３０９を含む。そして、第一の粒子３０９は、表面層３０５の表面、すなわち、電子写真用部材３００の外表面に第一の凸部３１１を生じさせている。

また、電子写真用部材３００に正対したときに観察される複数個の第一の粒子３０９は、それらの壁面間距離の平均値（以降、平均壁面間距離）が、５０ｎｍ以下である。すなわち、電子写真用部材３００に正対したとき、電子写真用部材３００の表面は、複数個の第一の粒子３０９が、平均壁面間距離が５０ｎｍ以下であるように近接して互いに配置された複数個の第一の粒子によって埋め尽くされているように観察される。図２に、電子写真用部材３００の外表面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による写真を示す。本発明においては、電子写真用部材に正対したときに、その外表面が、第一の粒子でほぼ埋め尽くされている状態を、第一の粒子の平均壁面間距離なるパラメータで表している。平均壁面間距離の求め方は後で詳細に述べる。

外表面に第一の凸部を生じさせている第一の粒子によって、表面がほぼ埋め尽くされている電子写真用部材は、従来の、表面に凸部が設けられていた電子写真用部材において、第一の凸部間（谷部）への汚れの付着が有効に抑制される。これは、複数の第一の凸部間（谷部）が、一般的な汚れ物質のサイズよりも小さいためであると考えられる。そして、平均壁面間距離は、特には、４５ｎｍ以下、さらには、４０ｎｍ以下であることが好ましい。当該平均壁面間距離の下限は特に限定されないが、例えば、１０ｎｍ以上とすることができる。

ところで、長期に亘って電子写真画像の出力に供した帯電部材の表面に付着する汚れ物質としては、特に、異型化したトナー、微粉化したトナーの如きトナー由来の物質が主である。このことから、帯電部材の表面への汚れ物質の付着を低減させるためには、特に、トナーの異形化および微粉化を抑えることが有効であると考えた。そして、そのためには、帯電部材として、以下の条件１を満たす必要がある。

＜条件１＞
表面層の表面におけるユニバーサル硬度が、１．０Ｎ／ｍｍ^２以上、７．０Ｎ／ｍｍ^２以下。

トナー由来の汚れ物質の量は、帯電部材の硬度が高い場合に増加する。これは、帯電部材の表面の硬度が高い場合、帯電部材と像担持体（電子写真感光体）とのニップをトナー（転写残トナー）が通過したときに、トナーに割れ、または欠けが生じ易いためであると考えられる。この現象は、クリーナーレスシステムの場合はより顕著となる。しかし、表面層が、前記条件１を満たすことにより、帯電部材によるトナーの割れや欠けが抑制される。

表面層の表面におけるユニバーサル硬度は１．０Ｎ／ｍｍ^２以上、７．０Ｎ／ｍｍ^２以下である。該ユニバーサル硬度は６．０Ｎ／ｍｍ^２以下が好ましく、５．０Ｎ／ｍｍ^２以下がより好ましい。対象とする汚れ物質である外添剤、トナーは、そのサイズがサブミクロンから数ミクロンのオーダのため、表面層の極最表面の硬度を制御する必要がある。該ユニバーサル硬度を１．０Ｎ／ｍｍ^２以上とすることで、長期間静止状態で、帯電部材と像担持体とを当接させた場合に生じる帯電部材の変形由来の画像濃度ムラの発生を抑制できる。また、該ユニバーサル硬度を７．０Ｎ／ｍｍ^２以下にすることで、トナーの変形・割れを抑制でき、像担持体に残存する異形トナー、微粉化したトナーの絶対量を低減できる。特に、該ユニバーサル硬度を５．０Ｎ／ｍｍ^２以下にすることで、画像形成枚数が増加してもトナーの変形・割れを抑制する効果を十分に維持できる。

なお、ユニバーサル硬度とは、圧子を、荷重をかけながら測定対象物に押し込むことにより求められる物性値であり、（試験荷重）／（試験荷重下での圧子の表面積）（Ｎ／ｍｍ^２）として求められる。四角錐などの圧子を、所定の比較的小さい試験荷重をかけながら被測定物に押し込み、所定の押し込み深さに達した時点でのその押し込み深さから圧子が接触している表面積を求め、ユニバーサル硬度を求める。本発明では、表面層の表面におけるユニバーサル硬度は後述する方法により測定した値である。

＜第一の粒子＞
電子写真用部材の外表面は、第一の凸部が存在することにより、汚れ物質の物理的付着が抑制されている。かかる第一の凸部を生じさせる第一の粒子のサイズとしては、複数個の第一の粒子を、平均壁面間距離が５０ｎｍ以下となるように表面層中に存在させた場合において、第一の粒子由来の凸部の間隔が、汚れ物質のサイズ以下となるように、個数平均粒子径が、２００ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下のものを用いる。

汚れ物質としての外添剤は、単独ではなく凝集した形で付着することから、該個数平均粒子径を２００ｎｍ以上にすることで、外添剤の物理的な付着を抑制する起点としての第一の凸部を形成できる。また、該個数平均粒子径を１０００ｎｍより大きくすると、トナーの物理的な付着は抑制できるものの、外添剤の物理的な付着を抑制できなくなる。該個数平均粒子径は、９００ｎｍ以下が好ましく、８００ｎｍ以下がより好ましい。

なお、該個数平均粒子径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用い、倍率４００００倍で任意の３．０μｍ四方の領域の画像を撮影し、得られた画像から無作為に選択した３０個の第一の粒子について定方向径を測定して得られる算術平均粒子径である。

表面層が、先に述べた＜条件１＞に係るユニバーサル硬度の数値範囲を満たすようにするための一つの重要な要素は、第一の粒子である。すなわち、表面層のユニバーサル硬度を、１．０Ｎ／ｍｍ^２以上、７．０Ｎ／ｍｍ^２以下とするためには、第一の粒子として、柔軟な粒子を用いることが好ましい。具体的には、第一の粒子として、樹脂、天然ゴム、天然ゴムの加硫物、合成ゴムの如きゴムを含む粒子、および、樹脂を含む粒子を好適に用い得る。中でも、表面層と像担持体との均一な接触の確保や、トナーの変形・割れの抑制等の観点から、ゴム粒子が好ましい。

ゴム粒子の材料としては使用温度でゴム状物性を示す材料、具体的にはガラス転移温度が０℃以下であれば特に限定されず、例えばシリコーンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム等が挙げられる。これらは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。また、ゴム粒子としては、コア・シェル構造を有するものが好ましい。そして、シェルの構成材料として、表面層の形成に用いる塗工液の溶剤と親和性のある樹脂を用いることで、弾性層上に形成した該塗工液の塗膜から溶剤を揮発させる過程において、ゴム粒子を塗膜の表面側に効率的に移行させることができる。このようなシェルの構成材料としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、及びこれらの混合物、アクリロニトリルなどが挙げられる。これらは１種を使用しても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

第一の粒子として好適に用いることのできるゴムを含む粒子として、市場で入手可能なものとしては、例えば、ブタジエンゴムを含む粒子である「メタブレンＣ−２２３Ａ」、シリコーンゴムを含む粒子である「メタブレンＳ−２００１」、アクリルゴムを含む粒子である「メタブレンＷ−４５０Ａ」（いずれも商品名、三菱レイヨン株式会社製）、スタフィロイド（商品名、アイカ工業株式会社（旧：ガンツ化成株式会社）製）、パラロイド（商品名、ダウ・ケミカル社（旧Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ Ｃｏｍｐａｎｙ）製）を挙げられる。なお、一般に入手可能な第一の粒子の粒度分布は、一般的に正規分布である。

＜バインダー樹脂＞
バインダー樹脂としては、公知のバインダー樹脂を用いることができる。例えば、樹脂、天然ゴムやこれを加硫処理したもの、合成ゴムなどのゴム等を挙げることができる。樹脂としては、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ブチラール樹脂、スチレン−エチレン・ブチレン−オレフィン共重合体及びオレフィン−エチレン・ブチレン−オレフィン共重合体等が使用できる。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いても、また共重合体であってもよい。これらの中でも、表面層の表面におけるユニバーサル硬度、並びに、表面層の体積抵抗率を制御する観点から、ポリウレタン樹脂が好ましい。ポリウレタン樹脂としては、後述するゴム粒子等の第一の粒子の分散性や表面での凸部形成の観点から、ポリカーボネート系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタン、ポリオレフィン系ポリウレタンが好ましい。

なお、バインダー樹脂は、表面層が、上記条件１に係るユニバーサル硬度を有するようにするための１つの重要な要素となる。すなわち、表面層のユニバーサル硬度を、１．０Ｎ／ｍｍ^２以上、７．０Ｎ／ｍｍ^２以下とするためには、柔軟なバインダー樹脂を用いることが必要となる。具体的には、例えば、ポリウレタン樹脂としては、後述する実施例に記載したように、ポリメリックＭＤＩ（商品名：ミリオネートＭＲ２００、東ソー社（旧：日本ポリウレタン工業社）製）とポリエステルポリオール（商品名：Ｐ−３０１０、クラレ株式会社製）とを反応させて得た、イソシアネート基含有量が、４．３％であるイソシアネート基末端プレポリマーと、ポリエステルポリオール（商品名：Ｐ−３０１０、クラレ株式会社製）とを反応させることによって得られるポリウレタン樹脂が挙げられる。

また、ポリメリックＭＤＩ（商品名：ミリオネートＭＲ２００、東ソー社製）とポリカーボネート系ポリオール（商品名：Ｔ−５６５２、旭化成ケミカルズ社製）とを反応させて得た、イソシアネート基含有量が、４．３％であるイソシアネート基末端プレポリマーと、ポリエステルポリオール（商品名：Ｐ−３０１０、クラレ株式会社製）とを反応させることによって得られるポリウレタン樹脂が挙げられる。

また、ポリメリックＭＤＩ（商品名：ミリオネートＭＲ２００、東ソー社製）とポリエステルポリオール（商品名：Ｐ−２０５０、クラレ社製）とを反応させて得た、イソシアネート基含有量が、４．３％であるイソシアネート基末端プレポリマーと、ヒマシ油系ポリオール（商品名：ＵＲＩＣ−Ｈ １８２３、伊藤製油社製）とを反応させることによって得られるポリウレタン樹脂が挙げられる。

さらに、ポリメリックＭＤＩ（商品名：ミリオネートＭＲ２００、東ソー社製）とポリオレフィンポリオール（商品名：Ｇ２０００、日本曹達社製）とを反応させて得た、イソシアネート基含有量が、４．３％であるイソシアネート基末端プレポリマーと、ポリオレフィン系ポリオール（商品名：Ｇ２０００、日本曹達社製）とを反応させることによって得られるポリウレタン樹脂が挙げられる。

さらにまた、ポリメリックＭＤＩ（商品名：ミリオネートＭＲ２００、東ソー社製）とポリプロピレングリコール系ポリオール（商品名：エクセノール１０３０、旭硝子社製）とを反応させて得た、イソシアネート基含有量が、４．３％であるイソシアネート基末端プレポリマーと、ポリエーテルポリオール（商品名：エクセノール３０２０、旭硝子社製）とを反応させることによって得られるポリウレタン樹脂が挙げられる。

一般に、表面層の硬度を低下させた場合、表面のタック性が高くなる傾向である。しかし、本発明に係る電子写真用部材においては、表面層の硬度を低下させたことに起因するタック性の向上は、上記したように、外表面に第一の凸部を生じさせてなる第一の粒子が表面層の表面近傍に、ほぼ隙間なく存在していることにより実質的には生じていないものと考えられる。

また、表面層は、以下の条件２を満たすことが好ましい。

＜条件２＞
表面層の体積抵抗率が、１．０×１０^１０Ω・ｃｍ以上、１．０×１０^１６Ω・ｃｍ以下である。

本発明者らの検討によると、帯電部材が、前記条件１を満たす場合、特に高温高湿、例えば、温度３０℃、相対湿度８０％の環境下において、ベタ画像（ソリッドｉｍａｇｅ）において、微小な白点が確認される場合があった。これは、帯電部材と像担持体との接触時に、放電を伴わない直接的な電荷の注入（以下、「注入帯電」と称する場合がある。）が起こり、所定の帯電量以上に像担持体が帯電するためである。

そこで、高温高湿環境下においても、かかる現象が生じないようにするための表面層の特性について検討を重ねた。その結果、表面層の体積抵抗率を、１．０×１０^１０Ω・ｃｍ以上、１．０×１０^１６Ω・ｃｍ以下とすることで、注入帯電に起因する画像欠陥を確認できない程度にまで抑制できることがわかった。ここで、表面層の体積抵抗率は、最も注入帯電が生じやすい、高温高湿環境下においても体積抵抗率が、上記数値範囲内にあることが好ましい。また、表面層の体積抵抗率は、特には、２．０×１０^１０Ω・ｃｍ以上、１．０×１０^１５Ω・ｃｍ以下であること、更には、３．０×１０^１０Ω・ｃｍ以上、１．０×１０^１４Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。なお、表面層の体積抵抗率の測定および注入帯電量の評価は、後述する方法により行う。

ところで、表面層には、第一の粒子よりも大きな粒径を有する第二の粒子を含有させて、電子写真用部材の外表面に、第二の粒子に由来する凸部を有してもよい。すなわち、図４に示した表面層３０５は、第二の粒子４０９を含み、第二の粒子に由来する第２の凸部４１１を有する。図４に示すように、第２の凸部４１１は、その表面には、第１の凸部３１１を有しているものである。このような構成とすることで、第一の粒子として柔軟な粒子を用いたことによる、ニップにおける帯電部材と像担持体との接触面積の増大を抑制し、帯電部材と像担持体とのニップにおいて、第一の凸部が潰れることを抑制することができる。その結果として、長期に亘って使用した場合における、第一の凸部の変形を抑制することができる。また、第一の凸部を表面に有する第二の凸部を有することで、帯電部材と像担持体とのニップの前後における、帯電部材の表面から像担持体の表面への放電の安定化を図ることができ、帯電性能のより一層の安定化に資する構成となる。

＜第二の粒子＞
第二の粒子の個数平均粒子径は、第一の粒子よりも大きい必要がある。具体的には、個数平均粒子径で、３μｍ以上、３０μｍ以下であることが好ましい。これにより、第二の凸部を、第一の凸部よりも容易に高くすることができる。また、第二の凸部によって、電子写真用部材の外表面が、粗面化され過ぎることを抑制することができる。第二の粒子の該個数平均粒子径としては、特には、５μｍ以上、２０μｍ以下、更には、７μｍ以上、１５μｍ以下であることが好ましい。なお、第二の粒子の個数平均粒子径は、ＦＩＢ−ＳＥＭを用いて測定する。具体的な測定手法を以下に示す。表面層にカッターの刃を当て、ｘ軸方向（ローラ長手方向）および、ｙ軸方向（ｘ軸に直交するローラの横断面における円形断面の接線方向）に各５ｍｍの長さで切片を切り出す。切り出した切片をＦＩＢ−ＳＥＭ装置を用い、加速電圧１０ｋＶ、倍率１０００倍で、ｚ方向（ｘ軸に直行するローラの横断面における直径方向）から観察を行なう。次に、ガリウムイオンビームを用いイオンビーム電流量２０ｎＡで、ｚ方向に２００ｎｍ間隔で表面から２０μｍの深さまで計１００枚の断面像を撮影する。断面像にて観察される各粗し粒子に対して、粒子径が最大となる粒径を該粒子の粒子径とし、粒子２０個の粒径の平均値を、平均粒子径とする。

表面層のユニバーサル硬度を、前記条件１に係る範囲内とするためには、第二の粒子についても、金属粒子の如き高硬度粒子を使用することを避けるべきである。すなわち、第二の粒子としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂及びシリコーン樹脂の如き樹脂粒子を用いることが好ましい。これらの第二の粒子は１種を使用しても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、柔軟性に優れたウレタン樹脂粒子は、第二の粒子として特に好ましい。

また、表面層が第二の粒子を含む場合、表面層の第二の粒子に由来する第二の凸部におけるマルテンス硬度は、１．０Ｎ／ｍｍ^２以上、１０．０Ｎ／ｍｍ^２以下であることが好ましい。該マルテンス硬度は、８．０Ｎ／ｍｍ^２以下であることがより好ましく、５．０Ｎ／ｍｍ^２以下であることがさらに好ましい。該マルテンス硬度が１．０Ｎ／ｍｍ^２以上であることにより、長期間静止状態で、帯電部材と像担持体とを当接させた場合に生じる帯電部材の変形由来の画像濃度ムラの発生を抑制できる。また、該マルテンス硬度が１０．０Ｎ／ｍｍ^２以下であることにより、第二の凸部によるトナーの変形を抑制できる。該マルテンス硬度は後述する方法により測定した値である。

＜導電剤＞
表面層は導電剤を含むことで導電性を有することが好ましい。但し、表面層の体積抵抗率が、前記条件２に係る範囲内となるように調整されることが好ましい。導電剤としてはイオン導電剤や導電性粒子が挙げられるが、安価であり抵抗の環境変動が少ない観点から導電性粒子が好ましい。導電性粒子としてはカーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等の金属酸化物系導電性粒子、アルミニウム、鉄、銅、銀等の金属系導電性粒子を挙げることができる。これら導電性粒子は、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。また、導電性粒子として、シリカ粒子に導電性粒子を被覆した複合粒子を用いることもできる。導電性粒子としては、カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックは比重が低く、かつ、導電性が高いため、バインダー樹脂に対して少量添加することで、表面層として十分な導電性を確保することができる。また、表面層の硬度を低く保つことができる。

＜その他の添加剤＞
表面層は、上記以外の成分として、その他の添加剤を含むことができる。表面層の表面抵抗が向上する観点から、その他の添加剤としてシリコーン添加剤を含むことが好ましい。また、本発明の効果を損なわない範囲で、表面層には、変性、官能基や分子鎖の導入、コーティング、離型剤等による表面処理等が施されていてもよい。

表面層は、静電スプレー塗布、ディッピング、リングコート等の塗布法により形成することができる。また、予め所定の厚みに成膜されたシート形状又はチューブ形状の表面層を接着又は被覆することにより形成することもできる。また、型内で所定の形状に材料を硬化、成形する方法も用いることができる。この中でも、塗布法によって表面層の材料を含む塗工液を塗工し、乾燥することで表面層を形成することが好ましい。

また、表面層を表面処理することにより、動摩擦係数、表面自由エネルギーなどの物性を調整することができる。具体的には、表面層に活性エネルギー線を照射する方法が挙げられる。活性エネルギー線としては、紫外線、赤外線、電子線などが挙げられる。

＜表面層の厚み＞
表面層の厚みは、０．１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。なお、表面層の厚みは後述する方法により測定した値である。

＜表面層の製造方法＞
表面層は、例えば、バインダー樹脂またはバインダー樹脂の原料、および第一の粒子を溶剤に溶解、分散、または、溶解および分散させた塗工液の塗膜を、弾性層の表面に形成する。そして、形成した塗膜を乾燥させることで表面層が弾性層上に形成される。

ここで、溶剤として、メチルエチルケトンを用い、また、第一の粒子として、コアがブタジエン系ゴムで構成され、該コアを被覆してなるグラフト層を有する、コア・シェル構造のゴム粒子（「メタブレンＣ−２２３Ａ」、商品名、三菱レイヨン社製）を用いることで、塗膜からの溶剤乾燥時に、当該ゴム粒子を、塗膜の表面側に移行させることができる。その結果、正対したときに観察される複数個の第一の粒子３０９は、それらの壁面間距離の平均値（以降、平均壁面間距離）が、５０ｎｍ以下である電子写真用部材を形成することができる。ここで、平均壁面間距離は、塗工液中における第一の粒子の含有量によって制御することができる。なお、塗膜の乾燥速度としては、第一の粒子の塗膜の表面側への移行のための時間を確保するため、５分以上とすることが好ましい。

＜電子写真用部材のその他の構成要素について＞
＜基体＞
基体としては導電性の基体を用いることができ、例えば鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金又はニッケルで形成されている金属性（合金製）の支持体（例えば、円柱状の金属）を用いることができる。

＜弾性層＞
弾性層としては導電性の弾性層を用いることができる。導電性の弾性層は、例えば高分子弾性体と、導電剤とを含むことができる。高分子弾性体としては、例えば以下のものが挙げられる。エピクロルヒドリンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の合成ゴムが挙げられる。また、スチレン・ブタジエン・スチレン−ブロックコポリマー、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熱可塑性エラストマーが挙げられる。これらは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。弾性層はイオン導電性を有することが好ましいため、高分子弾性体としてエピクロルヒドリンゴムを用いることが好ましい。エピクロルヒドリンゴムは、ポリマー自体が中抵抗領域の導電性を有し、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る。また、位置による電気抵抗のバラツキも小さくすることが出来るため、高分子弾性体として好適に用いられる。

エピクロルヒドリンゴムとしては、以下のものが挙げられる。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。これらは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。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好ましい。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。

弾性層は、高分子弾性体として例えばエピクロルヒドリンゴムを単独で含んでもよいが、エピクロルヒドリンゴムを主成分として、必要に応じてその他のゴムを含有してもよい。その他のゴムとしては、以下のものが挙げられる。ＥＰＭ（エチレン・プロピレンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）、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、ウレタンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。また、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）の如き熱可塑性エラストマーを含有してもよい。これらは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。該その他のゴムを含有する場合、該その他のゴムの含有量は、弾性層１００質量部に対し、１〜５０質量部であることが好ましい。

導電剤としては、イオン導電剤または電子導電剤を用いることができる。弾性層の電気抵抗率のムラを小さくする観点から、導電剤としてイオン導電剤を用いることが好ましい。イオン導電剤が高分子弾性体中に均一に分散し、弾性層の電気抵抗を均一化することにより、電子写真用部材を帯電部材として直流電圧のみの電圧印加において使用した場合にも、像担持体を均一に帯電することができる。

イオン導電剤としては、イオン導電性を示すイオン導電剤であれば特に限定されるものではない。イオン導電剤としては、以下のものが挙げられる。過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カルシウム等の無機イオン物質が挙げられる。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、過塩素酸テトラブチルアンモニウム等の四級アンモニウム塩が挙げられる。トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、パーフルオロブタンスルホン酸カリウム等の有機酸無機塩が挙げられる。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。これらの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過塩素酸４級アンモニウム塩が好ましい。

電子導電剤としては、電子導電性を示す導電性粒子であれば特に限定されるものではない。例えば、ファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等の金属酸化物系導電性粒子、アルミニウム、鉄、銅、銀等の金属系導電性粒子を挙げることができる。これらの電子導電剤は、単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。

導電剤の配合量は、弾性層の体積抵抗率が、低温低湿環境（１５℃／１０％ＲＨ）、常温常湿環境（２３℃／５０％ＲＨ）および高温高湿環境（３０℃／８０％ＲＨ）で、１×１０^３〜１×１０^９Ω・ｃｍになる量であることが好ましい。良好な帯電性能を発揮する電子写真用部材が得られるためである。この他にも弾性層は必要に応じて、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含むことができる。弾性層の体積抵抗率は、弾性層に使用する材料を厚さ１ｍｍのシートに成型し、両面に金属を蒸着して電極とガード電極を形成して得た体積抵抗率測定試料を用いて、後述する表面層の体積抵抗率の測定方法と同様にして測定した値である。

弾性層の硬度は、マイクロ硬度（ＭＤ−１型）で５０°以上７０°以下が好ましく、より好ましくは５０°以上６０°以下である。マイクロ硬度（ＭＤ−１型）を５０°以上にすることで、長期間静止状態で、帯電部材と像担持体とを当接させた場合に生じる帯電部材の変形由来の画像濃度ムラの発生を抑制できる。マイクロ硬度（ＭＤ−１型）を７０°以下にすることで、帯電部材と像担持体とのニップ幅を十分に確保することができ、当接圧力が大きくなることによるトナーの変形や割れを防ぐことができる。

なお、「マイクロ硬度（ＭＤ−１型）」とは、アスカー マイクロゴム硬度計ＭＤ−１型（商品名、高分子計器株式会社製）を用いて測定した硬度である。具体的には、常温常湿（２３℃／５０％ＲＨ）の環境中に１２時間以上放置した試料に対して該硬度計を用いて１０Ｎのピークホールドモードで測定した値とする。

弾性層は、前記弾性層の原料を密閉型ミキサーで混合して、例えば、押出成形、射出成形、圧縮成形等の方法により成形することで作製することが好ましい。また、基体上に直接弾性層を成形してもよいし、予めチューブ形状に成形した弾性層を基体上に被覆させてもよい。なお、弾性層の作製後に表面を研磨して形状を整えてもよい。

＜プロセスカートリッジおよび画像形成装置＞
プロセスカートリッジは、像担持体と、該像担持体に接触して配置されている帯電部材とを有する。また、該プロセスカートリッジは、画像形成装置の本体に着脱可能に構成されている。該帯電部材が、本発明に係る電子写真用部材である。

画像形成装置は、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、該像担持体上に形成された静電潜像を現像剤で現像する現像装置と、該像担持体に担持された現像剤を被転写材に転写する転写部材と、を有する。該帯電装置は、本発明に係る電子写真用部材である帯電部材を有する。また、該帯電装置は、該帯電部材に電圧を印加する電圧印加装置を有することができる。また、該帯電装置は、該像担持体に接触して像担持体の表面を帯電し、かつ該像担持体に担持された現像剤を被転写材に転写する転写工程後に、該像担持体に残留した現像剤を回収することができる。本発明に係る画像形成装置の一例を図１に示す。

図１に示される画像形成装置は、図１中における時計回りに回転する像担持体５、本発明に係る電子写真用部材である帯電部材６、転写部材１０、クリーナー容器１１、クリーニングブレード１２、定着器１３、ピックアップローラ１４等を備える。像担持体５は不図示の電圧印加装置により電圧が印加された帯電部材６によって帯電される。そして、レーザー発生装置１６によりレーザー光を像担持体５に照射することによって露光が行われ、目的の画像に対応した静電潜像が像担持体５の帯電面に形成される。像担持体５上の静電潜像は、現像装置９内の現像剤であるトナーにより、トナー担持体７およびトナー供給部材８を介して現像されてトナー画像を得る。トナー画像は、紙などの被転写材１５を介して像担持体５に当接された、トナーと逆極性の電圧が印加された転写部材１０により被転写材１５上へ転写される。トナー画像を載せた被転写材１５は定着器１３へ運ばれ、トナー画像は被転写材１５上に定着される。また、一部像担持体５上に残されたトナーはクリーニングブレード１２によりかき落とされ、クリーナー容器１１内に収納される。

本発明に係る帯電装置は、像担持体５と帯電部材６とが当接部を形成して接触し、帯電部材に所定の帯電バイアスを印加して像担持体５面を所定の極性・電位に帯電させる接触帯電装置であることができる。該装置を用いて接触帯電を行うことで、安定した均一な帯電を行うことが出来、さらに、オゾンの発生を低減することが可能である。また、像担持体５との接触を均一に保ち、均一な帯電を行うために、像担持体５と逆方向に回転する帯電部材６を用いることができる。すなわち、例えば、電子写真感光体５が時計回りに回転する場合、帯電部材６を反時計回りに回転させることが好ましい。

また、帯電部材６は像担持体５と速度差を持って移動することが好ましい。また、帯電部材６が像担持体５の移動方向と順方向に速度差を保ちつつ移動される構成であることが好ましい。クリーナーレスの画像形成装置において、この構成を採用することで、像担持体５の転写残トナーが帯電部材６の表面上へ移行することを抑制することができる。

本発明の一態様によれば、電子写真用部材を提供できる。電子写真用部材としては、例えば、帯電部材、現像部材、転写部材などとして使用することができる。また、本発明によれば、高品位な画像を形成できるプロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供できる。

以下に実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、これらは本発明を何ら限定するものではない。なお、「部」は「質量部」を示す。

＜実施例１＞
＜１．未加硫ゴム組成物の調製＞
表１に示す種類と量の各材料を加圧式ニーダーで混合してＡ練りゴム組成物を得た。さらに、前記Ａ練りゴム組成物１８３．０質量部と、表２に示す種類と量の各材料と、をオープンロールにて混合し、未加硫ゴム組成物を調製した。

＜２．弾性部材の作製＞
直径６ｍｍ、長さ２５２．５ｍｍの円柱形である、鋼製の基体（表面をニッケルメッキ加工したもの）に、熱硬化性接着剤（メタロックＮ−３３、（株）東洋化学研究所製）を塗布した。これを８０℃で３０分間乾燥させた後、さらに１２０℃で１時間乾燥させた。

次にクロスヘッド押出機を使用して、前記基体上に前記未加硫ゴム組成物を同軸状に外径８．７５〜８．９０ｍｍの円筒形に押出し、未加硫ゴム部材を得た。次に、１６０℃の熱風加硫炉中に前記未加硫ゴム部材を投入し、６０分間加熱することで未加硫ゴム組成物の層を加硫し、未研磨弾性部材を得た。次に、ゴムの両端部を切断し、弾性層の長さを２３２ｍｍとした後、外径が８．５ｍｍのローラ形状となるように表面を回転砥石で研磨することで、基体上に弾性層を有する弾性部材を得た。なお、該弾性部材のクラウン量（中央部と中央部から９０ｍｍ離れた位置の外径の差）は１１０μｍであった。

＜３．塗工液１の調製＞
表面層の形成に用いられる塗工液１を以下の手法で調製した。窒素雰囲気下、反応容器中でポリメリックＭＤＩ（ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート）（商品名：ミリオネートＭＲ２００、東ソー社製）２７質量部に対し、ポリエステルポリオール（商品名：Ｐ３０１０、クラレ株式会社製）１００質量部を、反応容器内の温度を６５℃に保持しつつ、徐々に滴下した。滴下終了後、６５℃で２時間反応させた。得られた反応混合物を室温まで冷却し、イソシアネート基含有量４．３質量％のイソシアネート基末端プレポリマー１を得た。

前記イソシアネート基末端プレポリマー１ ５４．９質量部と、ポリエステルポリオール（商品名：Ｐ２０１０、クラレ株式会社製）４１．５２質量部と、カーボンブラック（ＭＡ２３０、三菱化学社製）２３質量部とをメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に添加した。これを固形分が２７質量％になるように調整して、混合液１を調製した。４５０ｍＬのガラス瓶内に、前記混合液１ ２７０質量部と、第一の粒子として個数平均粒子径２００ｎｍのゴム粒子（商品名：メタブレンＣ−２２３Ａ、三菱レイヨン社製）１５質量部と、平均粒子径０．８ｍｍのガラスビーズ２００質量部を入れた。これを、ペイントシェーカー分散機を用いて１２時間分散した。その後、第二の粒子として個数平均粒子径７．０μｍのウレタン樹脂粒子（商品名：ダイミックビーズＵＣＮ−５０７０Ｄ、大日精化工業社製）を３０質量部添加した。その後、さらに１５分間分散し、ガラスビーズを除去することで、塗工液１を得た。

＜４．電子写真用部材１の作製＞
前記塗工液１に前記弾性部材を１回ディッピングした後、２３℃で３０分間風乾した。次いで、８０℃に設定した熱風循環乾燥機中でこれを１時間乾燥し、更に１６０℃に設定した熱風循環乾燥機中で１時間乾燥して、弾性部材の外周面上に表面層を形成した。なお、ディッピング塗布浸漬時間は９秒であった。ディッピング塗布引き上げ速度は、初期速度が２０ｍｍ／ｓｅｃ、最終速度が２ｍｍ／ｓｅｃになるように調整し、２０ｍｍ／ｓｅｃから２ｍｍ／ｓｅｃの間は、時間に対して直線的に速度を変化させた。以上の手法で弾性層上に表面層が形成された電子写真用部材１を得た。

＜５．物性評価＞
次に、得られた電子写真用部材１に対して以下の物性評価を行った。

＜評価５−１．表面層の厚み＞
表面層の軸方向３箇所×円周方向３箇所の計９箇所の断面を、鋭利な刃物で切り出し、光学顕微鏡又は電子顕微鏡で観察してそれぞれの箇所の厚みを測定し、その平均値を採用した。測定結果を表９−１に示す。

＜評価５−２．表面層の表面におけるユニバーサル硬度＞
表面層の表面から深さ１μｍの位置におけるユニバーサル硬度を、ユニバーサル硬さ計にて測定した。測定結果を表９−１に示す。測定には超微小硬度計（商品名：フィッシャースコープ（ＦＩＳＣＨＥＲＳＣＯＰＥ）ＨＭ−２０００、ヘルムート・フィッシャー社製）を用いた。具体的な測定条件を以下に示す。
測定圧子：ビッカース圧子（面角１３６°、ヤング率１１４０ＧＰａ、ポアソン比０．０７）
測定環境：温度２３℃、相対湿度５０％
最大試験荷重：１．０ｍＮ
荷重条件：最大試験荷重に３０秒で達する速度で、時間に比例して荷重を印加した。

そして、本評価においては、圧子が、表面層の表面から深さ１μｍに押し込まれた時点における荷重Ｆと、その際の圧子と表面層との接触面積Ａとを用いて、下記計算式（１）によりユニバーサル硬度を算出する。

計算式（１）
ユニバーサル硬度（Ｎ／ｍｍ^２）＝Ｆ／Ａ。

＜評価５−３．表面層の第二の凸部におけるマルテンス硬度＞
表面層の第二の粒子（ウレタン樹脂粒子）に由来する第二の凸部におけるマルテンス硬度は、超微小硬度計（商品名：ピコデンター（ＰＩＣＯＤＥＮＴＯＲ）ＨＭ−５００、ヘルムート・フィッシャー社製）を用いた。測定結果を表９−１に示す。測定条件を以下に示す。
測定圧子：ビッカース圧子（面角＝１３６°、ヤング率１１４ＧＰａ、ポアソン比０．０７）
圧子材料：ダイヤモンド
測定環境：温度２３℃、相対湿度５０％
荷重速度および除荷速度：１ｍＮ／５０秒。

本評価においては、電子写真用部材の表面における第二の凸部に対して、圧子の先端を当接させ、上記条件に記載の速度で荷重を付加していき、荷重が０．０４ｍＮに到達した時点で、押し込み深さｈを求め、下記計算式（２）によりマルテンス硬度を算出する。

計算式（２）
マルテンス硬度ＨＭ（Ｎ／ｍｍ^２）＝Ｆ（Ｎ）／試験荷重下での圧子の表面積（ｍｍ^２）。

＜評価５−４．表面の算術平均粗さ（Ｒａ）＞
表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を、ＪＩＳ Ｂ０６０１：１９８２に基づき、表面粗さ測定器（商品名：サーフコーダーＳＥ３４００、小坂研究所社製）を用いて測定した。測定には、先端半径２μｍのダイヤモンド製接触針を用いた。測定スピードは０．５ｍｍ／ｓ、カットオフ周波数λｃは０．８ｍｍ、基準長さは０．８ｍｍ、評価長さは８．０ｍｍとした。電子写真用部材１の表面の軸方向３点×周方向３点の計９点について、各々粗さ曲線を測定してＲａを算出し、それらの９点のＲａの平均値を求めた。これを電子写真用部材１のＲａの値とした。測定結果を表９−１に示す。

＜評価５−５．表面層の体積抵抗率＞
表面層の体積抵抗率は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）（商品名：Ｑ−ｓｃｏｐｅ２５０、Ｑｕｅｓａｎｔ社製）を用いて、導電性モードによって測定した。具体的には、表面層を、マニュピレーターを用いて幅２ｍｍ、長さ２ｍｍのシート状に切り出し、その片面に白金蒸着を施した。次に、白金蒸着を施した面に直流電源（商品名：６６１４Ｃ、Ａｇｉｌｅｎｔ・Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製）を接続して１０Ｖを印加し、もう一方の面にカンチレバーの自由端を接触させ、ＡＦＭ本体を通して電流像を得た。表面層の１００箇所を無作為に測定し、低電流値の上位１０箇所の平均電流値と厚みから体積抵抗率を算出した。測定条件を以下に示す。測定結果を表９−１に示す。

［測定条件］
測定モード：ｃｏｎｔａｃｔ
カンチレバー：ＣＳＣ１７
測定範囲：１０ｎｍ×１０ｎｍ
スキャンレイト：４Ｈｚ
印加電圧：１０Ｖ。

＜評価５−６．第一の凸部を生じさせている第一の粒子の平均壁面間距離＞
電子写真用部材の表面層の表面の第一の凸部を生じさせている第一の粒子（ゴム粒子）の平均壁面間距離は、以下の方法により測定した。

まず、電子写真用部材から、表面層の表面を含むサンプル（サイズ：縦１０ｍｍ、横１０ｍｍ、厚さ３ｍｍ）を切り出した。当該サンプルの、表面層の表面であった面上に、白金を厚さ１０ｎｍに蒸着した。次いで、走査型電子顕微鏡（商品名：Ｓ−４８００、日立ハイテクノロジー社製）を用いて、当該サンプルの白金蒸着面に電子線を当てて、これの縦３．０μｍ×横３．０μｍの領域を４００００倍で観察し、写真撮影した。

得られた画像を、画像解析ソフト（商品名：Ｉｍａｇｅ−Ｐｒｏ Ｐｌｕｓ、Ｒｏｐｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（旧：プラネトロン）社製）を用いて解析した。具体的には、写真撮影時のミクロンバーから単位長さあたりの画素数をキャリブレーションし、当該写真中に写った第一の粒子の２０個を無作為に選択し、各々の粒子について、周囲の粒子との壁面間距離を測定した。そして、各粒子について、周囲の粒子との壁面間距離の中で最も大きい壁面間距離を、各粒子の壁面間距離とし、それらの算術平均を、平均壁面間距離とした。

なお、縦３．０μｍ×横３．０μｍの領域内に第一の粒子が２０個観察できない場合は、観察対象としての２０個の第一の粒子と、それらに隣接した第一の粒子とが認識できるまで、当該領域を順次移動させて、壁面間距離を測定する。

＜６．画像評価＞
次に、得られた電子写真用部材１を用いて以下の画像評価を行った。

＜評価６−１．汚れ評価＞
画像形成装置として、レーザービームプリンター（商品名：ＨＰ ＬａｓｅｒＪｅｔ Ｐ１５０５ Ｐｒｉｎｔｅｒ、ＨＰ社製）を用意した。該レーザービームプリンターは、Ａ４サイズの紙を縦方向に出力可能である。また、該レーザープリンターのプリントスピードは２３枚／分であり、画像解像度は６００ｄｐｉである。該レーザービームプリンター用のプロセスカートリッジ（商品名：「ＨＰ ３６Ａ（ＣＢ４３６Ａ）」、ＨＰ社製）に、電子写真用部材１を帯電部材として組み込み、該プロセスカートリッジを該レーザービームプリンターに装填した。

該レーザービームプリンターを用いて、低温低湿（温度１５℃、相対湿度１０％）環境下で、Ａ４サイズの紙上にサイズが４ポイントのアルファベット「Ｅ」の文字を、印字率が１％となるように印字した画像を２０００枚形成した。なお、画像の形成は、１枚出力する毎に７秒間かけて像担持体の回転を停止させる、いわゆる間欠モードで行った。間欠モードでの画像形成は、連続して画像形成を行う場合と比較して、帯電部材と像担持体との摺擦回数が多くなるため、帯電部材にとってより過酷な評価条件と言える。このようにして２０００枚の画像の出力を終えた後、ハーフトーン画像（図５に示したように、像担持体の回転方向と垂直方向に延びる幅１ドットの横線が、２ドットの間隔で描かれた画像）を出力し、得られた画像を以下の基準で評価した。評価結果を表９−１に示す。
Ａ：帯電部材の表面に、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。
Ｂ：帯電部材の表面に、塗工時のムラやスジ部分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。
Ｃ：帯電部材の表面に、塗工時のムラやスジ部分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。
Ｄ：帯電部材の表面に、塗工時のムラやスジ部分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が確認できる。

＜評価６−２．放電特性評価＞
前記評価６−１と同様に画像出力を行い、以下の基準で評価した。評価結果を表９−１に示す。
Ａ：出力画像上、目視で白ポチは認められない。
Ｂ：出力画像上、わずかに白ポチが認められる。
Ｃ：出力画像上、全域にわたって白ポチが認められる。

＜評価６−３．注入帯電量評価＞
プロセスカートリッジ（商品名：「ＨＰ ３６Ａ（ＣＢ４３６Ａ）」、ＨＰ社製）に電子写真用部材１を帯電部材として組み込んだ。帯電部材の位置から像担持体の現像装置側周方向に９０度回った位置であって、像担持体から２ｍｍ離れた位置に、表面電位計プローブ（商品名：ＭＯＤＥＬ５５５Ｐ−１、トレックジャパン（株）社製）を配置した。該プロセスカートリッジをレーザービームプリンター（商品名：ＨＰ ＬａｓｅｒＪｅｔ Ｐ１５０５ Ｐｒｉｎｔｅｒ、ＨＰ社製）に挿入した。高温高湿（温度３０℃、相対湿度８０％）環境下で、像担持体の回転速度を半分にし、帯電部材にＤＣ −５００Ｖの電圧を印加した際の像担持体中央部から９０ｍｍ離れた位置の表面電位（注入帯電量）を測定した。測定した像担持体１周目の波形の平均値を注入帯電量と定義した。評価結果を表９−１に示す。

なお、該注入帯電量の値は、帯電部材が放電しないＤＣ −５００Ｖの条件で測定した値である。ここで評価した注入帯電量は、放電以外の要因で像担持体に加算される注入帯電量であるため、該注入帯電量の値が大きいほど、実際の画像出力時において像担持体の表面電位の制御が困難となる。この現象は、特に高温高湿環境下にて顕著である。安定した濃度の画像出力を維持できる注入帯電量の目安は、５０［−Ｖ］以下である。

＜評価６−４．汚れ評価（クリーナーレス）＞
次に、クリーナーレス機構での汚れ評価を行った。像担持体の回転に対して順方向に５％の周速差を持って回転できるギアを電子写真用部材１に取り付けた。クリーニングブレードを取り除いたプロセスカートリッジ（商品名：「ＨＰ ３６Ａ（ＣＢ４３６Ａ）」、ＨＰ社製）に前記ギアを取り付けた電子写真用部材１を帯電部材として組み込んだ。該プロセスカートリッジと、レーザービームプリンター（商品名：ＨＰ ＬａｓｅｒＪｅｔ Ｐ１５０５ Ｐｒｉｎｔｅｒ、ＨＰ社製）とを用いて、低温低湿（温度１５℃、相対湿度１０％）環境下で、Ａ４サイズの紙上に像担持体の回転方向と垂直方向に延びる幅２ドットの横線が、１００ドットの間隔で描かれた画像を１００枚出力した。その後、該プロセスカートリッジから電子写真用部材１を取り外し、以下のテープ着色評価にて「汚れ評価（クリーナーレス）１０５％」を行った。

テープ着色評価は以下のようにして行った。電子写真用部材１の表面にポリエステル粘着テープ（商品名：Ｎｏ．３１Ｂ、日東電工（株）社製）を貼り付けた後、電子写真用部材１の表面に付着したトナーとともに粘着テープを剥がし取り、白紙に貼り付けた。これを電子写真用部材１の表面の画像印刷領域全体について行った後、粘着テープの反射濃度をフォトボルト反射濃度計（商品名：ＴＣ−６ＤＳ／Ａ、東京電色株式会社製）により測定し、その最大値（Ａ）を求めた。次に、白紙に貼り付けた新品の該ポリエステル粘着テープの反射濃度を同様に測定して、その最小値（Ｂ）を求めた。該最小値（Ｂ）の値と該最大値（Ａ）の値との差を、着色濃度の値とした。該着色濃度の値が小さいほど、電子写真用部材の汚れ量が少なく良好であることから、該値を電子写真用部材の汚れ程度の指標とした。評価結果を表９−１に示す。

次に、像担持体の回転に対して順方向に１０％の周速差を持って回転できるギアを電子写真用部材１に取り付けて、前記「汚れ評価（クリーナーレス）１０５％」と同様に画像出力を行い、前記テープ着色評価にて電子写真用部材１の「汚れ評価（クリーナーレス）１１０％」を行った。評価結果を表９−１に示す。

＜評価６−５．注入帯電量評価（クリーナーレス）＞
クリーニングブレードを取り除いたプロセスカートリッジ（商品名：「ＨＰ ３６Ａ（ＣＢ４３６Ａ）」、ＨＰ社製）に、前記評価６−４と同様に像担持体の回転に対して順方向に５％の周速差を持たせた電子写真用部材１を帯電部材として組み込んだ。帯電部材の位置から像担持体の現像装置側周方向に９０度回った位置であって、像担持体から２ｍｍ離れた位置に、表面電位計プローブ（商品名：ＭＯＤＥＬ５５５Ｐ−１、トレックジャパン（株）社製）を配置した。該プロセスカートリッジをレーザービームプリンター（商品名：ＨＰ ＬａｓｅｒＪｅｔ Ｐ１５０５ Ｐｒｉｎｔｅｒ、ＨＰ社製）に挿入した。前記評価６−３と同様に、帯電部材にＤＣ −５００Ｖの電圧を印加した際の像担持体中央部から９０ｍｍ離れた位置の表面電位（注入帯電量）を測定した。測定した像担持体１周目の波形の平均値を「注入帯電量（クリーナーレス）１０５％」と定義した。評価結果を表９−１に示す。

次に、クリーニングブレードを取り除いた該プロセスカートリッジに、像担持体の回転に対して順方向に１０％の周速差を持たせた電子写真用部材１を帯電部材として組み込み、前記「注入帯電量（クリーナーレス）１０５％」の測定と同様にして、「注入帯電量（クリーナーレス）１１０％」を測定した。評価結果を表９−１に示す。

＜実施例２〜３７＞
＜塗工液２〜３３の調製＞
表３−１〜３−４に示したように組成を変更した以外は、塗工液１と同様にして塗工液２〜３３を調製した。表３−１〜表３−４に記載された、下記（Ａ）〜（Ｅ）の種類を表４に示す。
（Ａ）ポリオール（水酸基末端プレポリマー）、
（Ｂ）イソシアネート（イソシアネート基末端プレポリマー）、
（Ｃ）第二の粒子、
（Ｄ）シリコーン添加剤及び
（Ｅ）第一の粒子。

なお、イソシアネート基末端プレポリマーの一部は実施例１と同様に、ポリオールとポリメリックＭＤＩ（商品名：ミリオネートＭＲ２００ 東ソー社製）とを予め反応させ、イソシアネート基含有量を４．３質量％に調整したものを用いた。

＜電子写真用部材２〜３７の作製＞
表面層の形成に用いる塗工液を、表９−１〜９−６に記載したように変更した。それ以外は、実施例１と同様にして電子写真用部材２〜３７を製造し、評価した。なお、実施例３５〜３７については、それぞれ実施例１、１８、３１と同様にして電子写真用部材を製造した後、表面層に紫外線処理を施した。紫外線処理は、低圧水銀ランプ（東芝ライテック（旧：ハリソン東芝ライティング）社製）を用いて２５４ｎｍの波長の紫外線を積算光量が９０００ｍＪ／ｃｍ^２になるように照射することで行った。評価結果を表９−１〜表９−６に示す。

＜実施例３８＞
Ａ練りゴム組成物の調製において、エピクロマーＣＧ−１０２（ＣＧ１０２とも示す）の代わりに表５に記載の材料を用いた以外は、実施例１と同様に電子写真用部材３８を製造し、評価した。評価結果を表９−６に示す。

＜実施例３９＞
表６に示す種類と量の各材料を加圧式ニーダーで混合してＡ練りゴム組成物を得た。さらに、前記Ａ練りゴム組成物と表７に示す種類と量の各材料とをオープンロールにて混合し、未加硫ゴム組成物を調製した。該未加硫ゴム組成物を用いた以外は、実施例１と同様に電子写真用部材３９を製造し、評価した。評価結果を表９−６に示す。

＜実施例４０＞
実施例１で用いたものと同様の基体に、プライマー（商品名：ＤＹ３５−０５１、東レダウコーニング社製）を塗布し、温度１５０℃で３０分間焼き付けたものを基体として使用した。この基体を金型に配置し、表８に記載の材料を混合した付加型シリコーンゴム組成物を、金型内に形成されたキャビティに注入した。

次に、該金型を１２０℃で８分間加熱し、その後室温に冷却して脱型した。その後、２００℃で６０分間加熱し、加硫硬化して、厚み２．５ｍｍの弾性層を基体の外周面に設けた。それ以降の手順は実施例１と同様にして、電子写真用部材４０を製造し、評価した。評価結果を表９−６に示す。

＜比較例１＞
塗工液１の調製において、第一の粒子であるゴム粒子を添加しなかった以外は、実施例１と同様にして電子写真用部材４１を製造し、評価した。評価結果を表１０に示す。

＜比較例２＞
塗工液として塗工液３２を用いた以外は、実施例１と同様にして電子写真用部材４２を製造し、評価した。評価結果を表１０に示す。

＜比較例３＞
塗工液１の調製において、第一の粒子としてゴム粒子の代わりに個数平均粒子径３００ｎｍの酸化チタン（商品名：ＪＲ３０１、テイカ社製）を１５質量部添加した以外は、実施例１と同様にして電子写真用部材４３を製造し、評価した。評価結果を表１０に示す。なお、電子写真用部材４３の表面には酸化チタンが敷き詰められた微細凹凸が形成されなかった。

＜比較例４＞
塗工液１の調製において、第一の粒子としてゴム粒子の代わりに個数平均粒子径３００ｎｍの酸化チタン（商品名：ＪＲ３０１、テイカ社製）を６０質量部添加した以外は、実施例１と同様にして電子写真用部材４４を製造し、評価した。評価結果を表１０に示す。

Claims (9)

1. 基体と、該基体上の弾性層と、該弾性層上の表面層と、を有する電子写真用部材であって、
   該表面層は、バインダー樹脂および第一の粒子を含み、
   該表面層の表面は、該第一の粒子に由来する第一の凸部を有し、
   該第一の凸部を生じさせている該第一の粒子の平均壁面間距離が５０ｎｍ以下であり、
   該第一の粒子の個数平均粒子径が、２００ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であり、
   該表面層の表面におけるユニバーサル硬度が、１．０Ｎ／ｍｍ^２以上、７．０Ｎ／ｍｍ^２以下であることを特徴とする電子写真用部材。
2. 前記第一の粒子が、ゴム粒子である請求項１に記載の電子写真用部材。
3. 前記表面層の体積抵抗率が、１．０×１０^１０Ω・ｃｍ以上、１．０×１０^１６Ω・ｃｍ以下である請求項１または２に記載の電子写真用部材。
4. 前記表面層が、第二の粒子を更に含み、
   前記表面層の表面は、該第二の粒子に由来する第二の凸部を有し、
   該第二の粒子の個数平均粒子径が、３μｍ以上、３０μｍ以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子写真用部材。
5. 前記表面層の前記第二の凸部におけるマルテンス硬度が、１．０Ｎ／ｍｍ^２以上、１０．０Ｎ／ｍｍ^２以下である請求項４に記載の電子写真用部材。
6. 前記第二の粒子が、ウレタン樹脂粒子である請求項４または５に記載の電子写真用部材。
7. 画像形成装置の本体に着脱可能に構成されているプロセスカートリッジであって、
   像担持体と、該像担持体に接触して配置されている帯電部材とを有し、
   該帯電部材が、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子写真用部材であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
8. 像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、該像担持体上に形成された静電潜像を現像剤で現像する現像装置と、該像担持体に担持された現像剤を被転写材に転写する転写部材と、を有する画像形成装置であって、
   該帯電装置は、帯電部材を有し、
   該帯電部材が、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子写真用部材であることを特徴とする画像形成装置。
9. 前記帯電装置が接触帯電装置であって、前記帯電部材が前記像担持体と接触しており、該帯電部材が、該像担持体と速度差を保ちつつ移動する請求項８に記載の画像形成装置。