JP2004245944A - 導電性部材 - Google Patents

Abstract

【課題】高画質化に適し、より高機能な電子写真装置にも好適に用いることができ、高速／低速のように２種以上のプロセススピードを有する、更には、熱効率定着温度の低いトナーを使用したり、接触現像方式を採用した電子写真装置においても、帯電部材表面の付着物の影響の少ない良好な画像を長期にわたって得られる導電性部材を提供すること。
【解決手段】２３℃／６０％ＲＨの環境下で、硬度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）が３０°以上９０°以下であり、かつ静摩擦係数が１．０以下、動摩擦係数が０．５以下である導電性部材において、該導電性部材の電気抵抗値Ｒ（Ω）が、１５℃／１０％ＲＨの環境下で、直流電圧１０Ｖを印加した時に５×１０^８Ω以下で、直流電圧５００Ｖを印加した時に１×１０^４Ω以上であり、かつ該導電性部材表面の算術平均粗さをＲａ（μｍ）、十点平均粗さをＲｚ（μｍ）とした時に、Ｒａ≧０．０５μｍかつＲｚ≦１０μｍである導電性部材。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター及びファックス等の電子写真装置に用いられる導電性部材に関するものであり、特には、電子写真装置の電子写真感光体を帯電する用途に好適に用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から電子写真装置としては多数の種類が知られているが、このような電子写真装置においては、種々の導電性部材がさまざまな目的で使用されており、例えば帯電工程においては、感光体を所定の極性及び電位にする帯電部材として、ローラー、ブレード、ブラシ、ベルト、フィルム、シート又はチップ等の形状の導電性部材を感光体表面に対向（接触又は近接）させて、直流電圧や、直流電圧と交流電圧の重畳電圧を印加して使用されている。
【０００３】
上述の通り、帯電部材は感光体を所定の極性及び電位を付与するものであるので、長期にわたり安定的な機能を有することが求められる。帯電部材は、感光体と対向又は接触して使用されるので感光体上に現像材やその成分が付着している場合には、物理的あるいは静電的な吸着力により、それらが帯電部材表面に引き寄せられ付着する。この現象が顕著になると、感光体への安定した帯電付与能力が損なわれ画像不良が発生することがある。
【０００４】
このような現象を解決するために、導電性部材の表面の摩擦係数や表面エネルギーを低減するための技術開発や導電性部材の表面材料とトナーとの荷電性を制御したりする技術開発が多数行われている。例えば、特許文献１には、帯電部材表面に高離形成材料を設けるため高離形成材料とその下の層との密着性向上が目的として活性化表面を形成する技術が記載されている。あるいは、導電性部材表面に付着した異物を取り除くための装置、手段等の検討もなされている。
【０００５】
ところで、最近のコンピューター及びその周辺機器の普及に伴い、情報の出力手段としてのプリンター、複写機及びファックス等の電子写真装置には、さまざまな観点から新たな機能が強く求められるようになっている。
【０００６】
その１つは、カラー化やグラフィック画像、写真画像増大の流れであり、従来より一層高画質が求められるようになる。そのためには、画像の忠実な再現性が重要となるのであり、それに対応する手段の一つとして高解像度化の流れがある。すなわち原画像をいかに細かく認識し、再現するかということであり、６００ｄｐｉから１２００ｄｐｉ、あるいはそれ以上への技術開発や適当な画像処理手段がその例として挙げられる。
【０００７】
また、カラー化の流れはトナー画像を転写するマテリアルの多様化をもたらしている。すなわち、従来はいわゆる上質紙を用いることがほとんどであったが、厚紙、コート紙、はがき、透過性フィルム等が数多く使用されるようになった。一般に厚紙や透過性フィルムは上質紙に比べて熱伝導率が低いため、トナーの定着性を充分確保するために定着部を通過する時間を長くする等の工夫が必要になる。すなわち、プロセススピードは一般の紙を使用する場合に比べ遅くなるということで、１つの機械で数種のプロセススピードに応じた画像の均一性が求められるということである。
【０００８】
２つ目には、市場形態あるいは意識の変化によるプリント環境の変化によるものである。現在のように通信システムが整備された環境においては、必要な人が、必要な場所で、必要な時に、プリントすることが望まれる。これに対応するには、プリントしようとしてから実際に使用できるようになるまでの時間が短いほど好ましい。これに対応するために、電子写真装置は熱の有効利用が必要であり、特にトナーにはできるだけ低温度で定着するような特性が求められる。
【０００９】
３つ目には、絶対的なプリント枚数の増大による処理量の増加である。これに対応するには、電子写真装置の高速化／高耐久化が必要であり、当然各部材においても同様のことが求められる。
【００１０】
このような新たな機能が強く求められる電子写真装置に、前述したような従来の導電性部材を用いた場合、以下のような問題が発生することがあった。
【００１１】
印加する電圧や画像を出力する環境、あるいは出力する画像パターンや使用する電子写真装置等、特定の条件下あるいは条件の組み合わせによっては白や黒の微小なスジやポチが発生したり、導電性部材表面への異物付着や部分的な異物付着ムラによる濃度ムラが生じたりすることがあった。高解像度（概ね６００ｄｐｉ以上で、特には１２００ｄｐｉ以上）の電子写真装置を用いて、細かな白黒の繰り返しパターンで形成される画像、グラフィック画像、写真画像やカラー画像を出力する場合に特に発生し易い。
【００１２】
また、プロセススピードが高速（概ねプロセススピードが９０ｍｍ／ｓｅｃ．以上で、特には１２０ｍｍ／ｓｅｃ．以上）である場合には、帯電付与能力が不足することによる画像先端部のかぶり等の画像不良が、プロセススピードが低速（概ねプロセススピードが９０ｍｍ／ｓｅｃ．以下で、特には６０ｍｍ／ｓｅｃ．以下）である場合には、白や黒の微小なスジやポチ等の画像不良が発生し易い。
【００１３】
これらの現象は、従来の電子写真装置ではほとんど問題にならないレベルであるが、電子写真装置のハード面での高性能化によって、潜像の微小なムラをも忠実に現像することによって画像上に微小に現れてくることによる。つまり、前述のように高画質化に対応するための電子写真装置のハード面での高性能化に伴い新たに顕在化した問題であり、画像の高画質化の傾向が強まるほど発生し易くなる現象である。
【００１４】
このような現象を解決するために、例えば特許文献２に示されるような微小表面形状制御についての検討がなされている。この方法は、確かに効果はあるものの製造面で複雑になり易くその結果高価になり易いため、簡便な方法で生産しうる方法の確立が急務である。また、表面粗さに関しては従来からＲｚあるいはＲａに着目した検討が多数なされているが、単にＲｚを所定の範囲にしただけでは効果は不十分である。加えて、単にＲａを所定の範囲にしただけでも効果は不十分である。
【００１５】
このように、特に高画質で高耐久性を求められ、かつ数種のプロセススピードを有する電子写真装置において、種々の条件の下においても、白や黒（あるいは明色）の微小なスジやポチ、あるいは導電性部材表面への異物付着や部分的な異物付着ムラによる濃度ムラ等の発生しない、良好な特性を有する安価な導電性部材及びこれを用いた装置に関する技術開発が必要であった。
【００１６】
更には、熱効率定着温度の低いトナーを使用したり、トナー飛散に良好なトナーにストレスのかかり易い接触現像方式を採用した電子写真装置において、特にこの傾向が大きい。
【００１７】
特に、高耐久化を図る上では初期の特性を向上させることはもちろん重要であるが、加えて、使用に伴う変化を小さくすることができる技術開発が必要であった。
【００１８】
【特許文献１】
特開平１１−２４９３８１号公報
【特許文献２】
特開２０００−１９８１４号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述のような問題に鑑みなされたものであり、高画質化に適し、より高機能な電子写真装置にも好適に用いることができる導電性部材を提供することである。
【００２０】
また、本発明の別の目的は、高解像度（概ね６００ｄｐｉ以上で、特には１２００ｄｐｉ以上）の電子写真装置や、高速（概ねプロセススピードが９０ｍｍ／ｓｅｃ．以上で、特には１２０ｍｍ／ｓｅｃ．以上）／低速（概ねプロセススピードが９０ｍｍ／ｓｅｃ．以下で、特には６０ｍｍ／ｓｅｃ．以下）のように２種以上のプロセススピードを有する電子写真装置においても良好な画像を長期にわたって得ることができる導電性部材を提供することである。
【００２１】
本発明の更に別の目的は、熱効率定着温度の低いトナーを使用したり、接触現像方式を採用した電子写真装置においても、帯電部材表面の付着物の影響の少ない良好な画像を長期にわたって得ることができる導電性部材を提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明に従って、２３℃／６０％ＲＨの環境下で、硬度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）が３０°以上９０°以下であり、かつ静摩擦係数が１．０以下、動摩擦係数が０．５以下である導電性部材において、該導電性部材の電気抵抗値Ｒ（Ω）が、１５℃／１０％ＲＨの環境下で、直流電圧１０Ｖを印加した時に５×１０^８Ω以下で、直流電圧５００Ｖを印加した時に１×１０^４Ω以上であり、かつ該導電性部材表面の中心線平均粗さをＲａ（μｍ）、十点平均粗さをＲｚ（μｍ）とした時に、Ｒａ≧０．０５μｍ、Ｒｚ≦１０μｍであることを特徴とする導電性部材が提供される。
【００２３】
第２の本発明によれば、少なくとも、支持体と、支持体の上方又は外側に設けられた高分子化合物を主体としてなる弾性を有する層（弾性層）と、弾性層の上方又は外側に形成された高分子化合物を主体としてなる１つ以上の層（被覆層）とを有し、該導電性部材の電気抵抗値Ｒ（Ω）と被覆層のうち最も上方又は外側の層（表面層）のみを有さない状態における電気抵抗値Ｒ_１（Ω）とが、直流電圧５００Ｖを印加した時に温度１５〜３０℃かつ相対湿度１０〜８０％の範囲において、０．０１≦（Ｒ／Ｒ_１）≦１０００の関係にある。
【００２４】
第３の本発明によれば、表面層が、フッ素系高分子化合物、シリコーン系高分子化合物、アクリル系高分子化合物、ウレタン系高分子化合物、オレフィン系化合物及びエチレンオキサイド含有高分子化合物からなる群より選ばれた少なくとも１種を含有する。
【００２５】
第４の本発明によれば、表面層が、反応部位を有する高分子化合物によって形状を付与された後、活性エネルギー線を照射することによって反応させて形成される。
【００２６】
第５の本発明によれば、前記導電性部材の表面が、化学的あるいは物理的な表面処理を施される。
【００２７】
第６の本発明によれば、前記弾性層が発泡体である。
【００２８】
第７の本発明によれば、前記発泡体の表面に非発泡部を有する。
【００２９】
第８の本発明によれば、少なくとも、電圧を印加した帯電装置によって感光体を帯電する帯電手段と、露光によって静電潜像を形成する手段と、該静電潜像をトナーにて可視化する現像手段とを有する電子写真装置において、少なくとも上記導電性部材が、感光体を所定の極性及び電位に帯電する帯電部材であることを特徴とする電子写真装置である。
【００３０】
第９の本発明によれば、帯電部材が感光体と接触する電子写真装置である。
【００３１】
第１０の本発明によれば、感光体の最外層の膜厚が０．００５μｍ以上２５μｍ以下である電子写真装置である。
【００３２】
第１１の本発明によれば、現像剤中のトナーが略球状である電子写真装置である。
【００３３】
第１２の本発明によれば、接触現像方式を有する電子写真装置である。
【００３４】
第１３の本発明によれば、帯電装置と、電子写真感光体、現像装置の群より選ばれた少なくとも１つとを共に一体に支持し、少なくとも帯電装置に用いられる導電性部材として上記導電性部材を使用したことを特徴とする電子写真装置に着脱自在あることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００３５】
第１４の本発明によれば、上記導電性部材を再利用したプロセスカートリッジである。
【００３６】
第１５の本発明によれば、弾性層は外径規制部材の存在した状態で発泡することによって形成し、被覆層は塗料を塗工後連続的にエネルギーを付与することで形成することを特徴とする導電性部材の製造方法である。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００３８】
高画質で高耐久性を求められ、かつ数種のプロセススピードを有する電子写真装置に使用される導電性部材には、優れた帯電能力を、長期にわたって使用しても維持しうることが必要である。使用に伴う帯電能力の低下の原因には２種類あり、長期の通電による材料の電気特性の低下に起因する帯電能力の低下と導電性部材表面への現像材やその成分、感光体成分、紙粉等の付着物の堆積による物理的な阻害に起因する帯電能力の低下である。
【００３９】
本発明者は、使用に伴う導電性部材表面への現像材やその成分、感光体成分、紙粉等の付着物の堆積をいかに防ぐかという観点から、付着物と表面性（表面粗さや摩擦係数）の検討から始めた。表面粗さに関しては、従来からＲｚあるいはＲａに着目した検討がなされているが、両者の関係について検討されてはいない。ＲｚとＲａは、同一の測定器で測定できるので得られた数字そのものに違いはあるが傾向は一致するものと、すなわち、Ｒｚの順列は、そのままＲａの順列であると考えられている。しかしながら本発明者は、ＲｚとＲａを導く式は当然違うことや片方の指標だけでは現象を充分説明できないこと等に着目して検討を進めた結果、本発明に至ったものである。
【００４０】
本発明の意図するところは、マクロ的に見れば滑らか（すなわちＲｚは小）だが、ミクロ的に見れば適度に粗れている（すなわちＲａは大）ということであり、表面の微小凹凸形状に関わるものである。本発明の導電性部材表面は、マクロ的には滑らかなので異物付着のきっかけが少なくなることで付着物低減に効果を発揮し、一方でミクロ的には粗れているので導電性部材表面と付着物との間に存在する空気層や導電性部材の表面積増大効果等により付着力を低減できるものと推察される。従って、付着量を低減できるだけでなく付着力低減（適度な摺擦により脱離し易いので自己清掃の効果あり）とが相乗的に作用しあって異物付着に対しより大きな効果を得ることができる。従って、導電性部材表面への現像材やその成分、感光体成分、紙粉等の付着物の堆積による物理的な阻害に起因する帯電能力の低下を長期にわたって抑制することが可能であり高耐久性に大きく寄与する。このような効果を得るためには、導電性部材表面が、Ｒａ≧０．０５μｍかつＲｚ≦１０μｍであることが必要である。Ｒａが０．０５μｍより小さい場合には異物は付着しにくいが、一旦付着し始めると自己清掃効果が弱いため短時間で付着量が増大し、一方、Ｒｚが１０μｍよりも大きいと異物付着が比較的早いうちから発生してしまうので、いずれも好ましくない。
【００４１】
一方、上述の表面粗さを有する導電性部材は帯電能力にも優れるという別の効果をも得ることができる。この理由はやはり、マクロ的に見れば滑らか（すなわちＲｚは小）だが、ミクロ的に見れば適度に粗れている（すなわちＲａは大）ということに起因すると思われ、実質的な表面積が増大するために放電面積が広がるためと推測される。従って、ＡＣ電圧とＤＣ電圧との重畳電圧を印加する帯電方法においては、ＡＣ成分の周波数やピーク間電圧を軽減できるという効果が得られた。さらには、帯電条件としては厳しいＤＣ電圧だけを印加する帯電方法においても特に有効であることが判明した。このような帯電能力の向上は、前述の表面積増大効果の他にも、帯電部材表面形状の微小凹凸形状によって帯電部材表面の電位が擬似的に微小凹凸形状を示すため、ＡＣのような働きをすることによるものと推定される。また、微小な形状であるために導電性部材の表面のどの場所においても比較的均一に凹凸が存在するので、比較的均一な放電が発生する。すなわち、導電性部材のどの部分にも比較的均一に電圧がかかった状態であるので、部分的な過負荷部が発生せず、長期の通電による材料の電気特性の低下を極力防止することができるものと考えられる。このように帯電能力的な観点からは、Ｒａ＜５μｍかつＲｚ＞１μｍをも満たせば一層好ましい。
【００４２】
加えて、このような表面粗さとすることによって、電気抵抗値や摩擦係数（静摩擦係数、動摩擦係数）を本発明の範囲に容易に制御することができるという効果も有することがわかった。電気抵抗値Ｒ（Ω）が本発明の範囲を外れると、ＤＣのみを印加する帯電方式では微小な横スジが発生するので好ましくない。また摩擦係数が本発明の範囲を外れると、感光体の回転に従って従動回転する導電性部材を使用する帯電装置では、微小な回転ムラに起因するピッチ状の濃度ムラが発生することがあるので好ましくない。
【００４３】
本発明の導電性部材の構成、構造、形状に特に制限はないが、通常安定した形状を得易いので、導電性支持体上に弾性層を有するローラー形状のものが使用される。
【００４４】
更に、必要に応じて弾性層上に１層以上の層を設けてもよく、この場合には前記導電性部材の電気抵抗値Ｒ（Ω）と被覆層のうち最も上方又は外側の層（表面層）のみを有さない状態における電気抵抗値Ｒ_１（Ω）とが、温度１５〜３０℃かつ相対湿度１０〜８０％の範囲において、０．０１≦（Ｒ／Ｒ_１）≦１０００の関係にあることが、帯電部材としては種々の帯電方式（ＤＣ電圧のみを印加する場合やＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した電圧を印加する場合）においても安定した帯電特性を得ることができるので好ましい。
【００４５】
表面層としては、特に制限はなく従来公知の材料やそれらの組み合わせで使用することができるが、中でも特にフッ素系高分子化合物、シリコーン系高分子化合物、アクリル系高分子化合物、ウレタン系高分子化合物、オレフィン系化合物及びエチレンオキサイド含有高分子化合物から選ばれた１種以上からなる高分子化合物を主体としてなれば、摩擦係数及び表面粗さの安定化とあいまってより一層の付着物低減を達成することができるので好ましい。代表的な例としては、例えばアクリル系高分子化合物であれば、表面層は、未反応性の樹脂溶液や反応性を有する１種以上の樹脂溶液に導電性付与材や滑性付与材、架橋材等を分散あるいは溶解した塗料を用いて、ディッピング、スプレー、ロールコート、リングコート及び静電塗工等の従来公知の方法によって形成した後、加熱して乾燥あるいは架橋して形成したり、予めチューブ状に形成した後に適当な手段にて被覆したりするのが一般的であるが、更なる生産性向上のため活性エネルギー線を照射して薄膜を形成することが好ましい。
【００４６】
具体的には、活性エネルギー線を照射することで反応性を付与しうる反応部位を有する高分子化合物をバインダーとして選んだり、あるいは活性エネルギー線を照射することで反応性を付与しうる反応部位を有する化合物をバインダー中に添加したり、活性エネルギー線を照射することで重合を開始する反応部位を有する重合成モノマーを使用する。このような反応部位としては、例えばＣ＝Ｃ、Ｃ≡Ｃ、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｎ及びＣ≡Ｎ等の不飽和基を挙げることができ主にはＣ＝Ｃであるが、これらに限定されるものではない。このような方法では基本的に無溶剤とすることができるが、粘度調整が必要な場合には当然溶剤や水を添加すればよい。この時、必要に応じて導電性付与剤等の種々の添加剤を加えることができる。その後、例えば塗工の様な手段によって塗工層を形成（弾性層の基層に応じて形状を付与）した後、電子線、紫外線、可視光、（遠）赤外線、γ線、マイクロ波及びＸ線等のエネルギー波を照射することによって反応させて形成することが好ましいが、もちろん熱でもよい。
【００４７】
中でも電子線を用いた場合には、重合開始剤を必要としないという利点があり、これにより非常に高純度な三次元表面層の作製が可能となり、良好な帯電特性が確保されるので特に好ましい。また、短時間でかつ効率的な重合反応であるがゆえに生産性も高く、更には透過性の良さから、厚膜時や添加剤等の遮蔽物質が膜中に存在する際の硬化阻害の影響が非常に小さいこと等が挙げられる。但し、連鎖重合性官能基の種類や中心骨格の種類によっては重合反応が進行しにくい場合があり、その際には影響のない範囲内での重合開始剤の添加は可能である。
【００４８】
電子線照射をする場合、加速器としては、スキャニング型、エレクトロカーテン型、ブロードビーム型、パルス型及びラミナー型等いずれの形式も使用することができる。電子線を照射する場合に、本発明の導電性部材においては帯電性能及び耐久性能を発現させる上で照射条件が非常に重要である。本発明において、加速電圧は２５０ＫＶ以下が好ましく、最適には１５０ＫＶ以下である。また、線量は好ましくは１Ｍｒａｄ〜１００Ｍｒａｄの範囲、より好ましくは３Ｍｒａｄ〜５０Ｍｒａｄの範囲である。加速電圧が２５０ＫＶを超えると帯電性能へのダメージが増加する傾向にある。また、線量が１Ｍｒａｄよりも少ない場合には硬化が不十分となり易く、線量が１００Ｍｒａｄを超える場合には劣化が起こり易いので注意が必要である。
【００４９】
光で硬化する場合には、光源に特に制限はなく、蛍光灯、白熱光、水銀ランプ、キセノンランプ又は種々のレーザー等が好適に使用できるが、増感剤を添加する（バインダー樹脂１００質量部に対して０．１〜１５質量部が好ましい）ことが好ましく、公知の増感剤を全て使用できる。
【００５０】
また、電子線を使用する場合には特に制限はないが、加速電圧は５〜１２０ｋＶの低加速電圧であることが好ましく、この時には増感剤は加えなくともよい。いずれの場合においても、触媒を添加することが好ましい。また、必要に応じてこの後若干の加熱処理を行うこともある。
【００５１】
このようにして得られた膜は、高架橋密度を有しながら柔軟性や耐熱性に優れるので導電性部材の表面に使用すれば、卓越した強度、耐キズ／磨耗性、耐水性、基材との優れた密着性等が達成でき、導電性部材の高耐久化に対して大きな効果がある。代表的な材料としては、例えば、カルボキシル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、多価アルコールのアルキレンオキサイド、ラクトン構造及びエチレン性不飽和基等を分子内に有する（メタ）アクリル系化合物を挙げることができる。
【００５２】
また、本発明の導電性部材は、その表面に化学的あるいは物理的な表面処理を施すことが好ましい。基材表面に薄膜を形成する方法では、薄膜形成の過程で基材表面の粗さや形状が変化してしまうことが多い。これは、薄膜がウェットな状態の時にレベリング作用が働くために、基材の表面性を平滑化する方向に作用するためと思われる。従って、特に形状を制御することは難しい。これに対し、表面処理方法では、ごく薄膜（概ね１μｍ以内）形成が可能であったり、特に含浸タイプでは表面近傍（表面から概ね５μｍ以内、場合によっては１μｍ以内）のみの変性が可能であるので、基材の表面の粗さや形状をほぼそのまま維持することができるという効果が得られるからである。
【００５３】
表面処理方法としては特に制限はないが、例えば、イソシアネートのような活性基を有する化合物を含有する溶液に導電性部材を浸漬するなどして表面に含浸させた後に熱等で反応させる方法、あるいは表面にエネルギー線を照射して表面近傍の分子構造を変化させる方法やカップリング剤で表面処理する方法、ハロゲン化処理等がある。中でも好ましいのは、前述の活性エネルギー線を照射して薄膜を形成する手法のところで述べた方法である。すなわち、活性エネルギー線を照射することで反応性を付与しうる反応部位を有する化合物やモノマーを含有する溶液に導電性部材を浸漬するなどして表面に含浸させた後にエネルギーを付与することで反応させ、導電性部材の表面近傍を変性する方法であり、エネルギー源としては熱や上述のようなエネルギー線があるが、特に電子線を使用すれば、増感剤等が不要でかつごく短時間で反応させることができるので一層好ましい。
【００５４】
このように導電性部材表面を表面処理することによって、感光体と当接する場合においては導電性部材表面の表面粗さや形状に影響をほとんど及ぼさないで摩擦係数を低減できるという効果がある。ところで、ＡＣ電圧とＤＣ電圧とを重畳した電圧を印加する場合には弾性層が発泡体であることは、ＡＣ電圧印加に起因する帯電音発生を防止できるため好ましい。発泡体は、セル径が２０〜５００μｍ、空孔率（単位断面積当たりに占める発泡部総断面積の割合）が１０％以上であれば特に制限はないが、特性やセル径のばらつきが少ないほど、また連続気泡を有するほうが帯電音の絶対値だけでなく周期的な強弱（うねり音）が良化するので好ましい。更には、表面粗さを小さくするためには、発泡体の表面に非発泡部を有することがより好ましい。そのためには、外径規制部材を用いて発泡することが好ましく、例えば金型を用いてその内部に材料を注入して加硫発泡させる方法（型内発泡）や高硬度チューブと共にゴムを押出しチューブを金型の代わりに利用しながらその内部で発泡させる方法（チューブ内発泡）等がある。非発泡部が薄い（目安として２００μｍ以下）ほど低硬度化には有利であるが、強度的に低下し使用に伴い非発泡部が磨耗、剥離、脱離したりする可能性があるので、高強度（概ね１００％モジュラスが５０ｋｇｆ／ｃｍ^２以上、好ましくは７０ｋｇｆ／ｃｍ^２以上）の被覆層を設けることが好ましい。この場合には、あまり被覆層の膜厚を厚くすると導電性部材としての硬度が上昇するので、他物性に影響がない範囲で被覆層は薄い（目安として２００μｍ以下）方が好ましい。あるいは、意識的に非発泡部を厚めにし、その代わり被覆層を設けずに表面処理を施すことも有効な手段である。
【００５５】
弾性層の材料としては、特に制限がなく従来公知の材料を全て使用することができるが、導電性／発泡制御のし易さ、分子構造制御の自由度が大きい、あるいは型内発泡への適性や液状であれば取り扱いが容易である等の理由からウレタンであることが好ましく、更には末端にＯＨ基を有するものと末端にＮＣＯ基（あるいは反応性を押さえるためにオキシム等でブロックしたもの）を有するものとを反応させることが好ましく、これらのものは、固形状、半固形状、液状のいずれであってもよいが、生産性を考慮すると低粘度である液状（あるいは半固形状）であることが好ましい。抵抗を制御する必要がある場合、組成を適当に制御することによって低抵抗化することができるが、より低抵抗が求められる時にはイオン導電系導電付与剤や電子導電系導電性付与剤等を単独あるいは併用して分散あるいは溶解させて使用し、更にはイオン導電系導電付与剤や電子導電系導電性付与剤の構造を有する化合物をウレタン等の樹脂構造中に導入してもよい。当然、特性面、加工面、コスト面等の目的で、必要な添加剤（発泡剤、触媒、その他）を添加した上で使用することができる。
【００５６】
ところで、本発明の導電性部材は、少なくとも、電圧を印加した帯電装置によって感光体を帯電する帯電手段と露光光によって静電潜像を形成する手段と、この静電潜像をトナーにて可視化する現像手段とを有する電子写真装置に使用することができ、特に帯電部材として最適であり感光体に対して１つあるいは場合により２つ以上配置される。これらの場合、帯電部材が所定の極性及び電位に帯電し、感光体と接触して適当な圧力を負荷した状態で帯電使用される場合に好適である。使用される電子写真装置に特に制限はなく、種々の潜像形成手段、現像手段（ジャンピング方式、接触現像方式、二成分磁気ブラシ方式、その他公知の方式）、転写手段、クリーニング手段、定着手段等に対応することができるが、特には、帯電部材表面に付着物が付着する機会の多いクリーナレスシステムを用いた装置や低融点トナーを用いた装置、あるいはトナーへのストレスを与え易い接触現像方式を採用した装置等に特に好適である。
【００５７】
しかしながら、非常に長期にわたって使用することが求められる場合には、帯電部材表面に付着した異物（以下付着物）を除去する装置を有したり、付着物による帯電付与能力を若干カバーするために、予め感光体の電位を均平化処理する手段を有することが好ましい。付着物を除去する装置としては特に制限はないが、例えば、導電性部材に当接させて摺動時の物理的な力によって擦り取るものや、導電性あるいは半導電性の物質（金属、導電ゴム、導電樹脂、導電ブラシ等）を当接又は近接してバイアスを印加し（導電性部材に印加されるバイアスと同極性が好ましい）、静電気力により吸着して付着物を取り除くもの等を挙げることができる。
【００５８】
具体例として、導電性ファーブラシ製のローラーを導電性部材の表面に接触させ異物除去ローラーとすることができる。導電性ファーブラシは、例えば、フッ素樹脂にカーボンブラックを添加し混練後繊維状に成形したものをファーブラシ状に形成したものである。フッ素樹脂は、特に吸湿性や吸水性が小さいので、本ファーブラシは環境変動に対して抵抗の変化が非常に小さいという特徴を持つ。なお、本例において異物除去ローラーは、ファーブラシ製を使用したが例えば金属のような他の材質でも構わない。更に、異物除去ローラーの回転駆動装置をつけ、異物除去ローラーの回転方向は導電性部材の回転方向に対し従動方向で、導電性部材の回転速度の１．２倍程度であることが好ましい。
【００５９】
また、均平化処理する手段としては、帯電前の感光体電位をなるべく均一にすることができれば特に手段やシステム等に何ら制約を受けるものではないが、例えば前露光装置や除電装置等を挙げることができる。
【００６０】
電子写真装置に用いられる感光体には特に制限はなく、有機感光体、無機感光体のいずれをも何ら制約されることなく用いることができるが、導電性部材との関連で好ましい形態が存在する。この時、感光体の最外層の膜厚は０．００５μｍ以上２５μｍ以下であることが好ましく、更には感光体の表面粗さ（Ｒａ、Ｒｚ）は、いずれも導電性部材の（Ｒａ、Ｒｚ）よりもそれぞれ小さいことがより好ましい。
【００６１】
また、電子写真装置に用いられるトナーには特に限定はなく、粉砕法又は重合法によって製造されたトナー粒子のどちらも用いることができるし、磁性トナー又は非磁性トナーのいずれであっても用いることができるが、導電性部材との関連において好ましい形態や性状がある。特に、略球状であることが好ましく、下記式で表わされる形状係数ＳＦ−１が１００〜１６０、形状係数ＳＦ−２が１００〜１４０であることが好ましい。この様に、本発明の付着性が改善された導電性部材とトナーとの適切な組み合わせにおいては、従来よりもＴｇが１０℃以上低いトナーも使用することができ、概ねＴｇが３５℃以上７０℃以下であれば好適に使用できる。
【００６２】
ここで、ＳＦ−１、ＳＦ−２については、次のように計測される。すなわち、例えば日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い１０００倍に拡大した２μｍ以上のトナー像を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報はインターフェエースを介して例えばニコレ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ ＩＩＩ）に導入し、解析を行い下式より得られた値を、定義する。
【００６３】
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）^２×π／（ＡＲＥＡ）×４｝×１００
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩＭＥ）^２／（ＡＲＥＡ）×４π｝×１００
式中、ＭＸＬＮＧは粒子の絶対最大長、ＰＥＲＩＭＥは粒子の周囲長、ＡＲＥＡは粒子の投影面を示す。
【００６４】
形状係数ＳＦ−１が１６０を超える場合には、トナー粒子は球形から外れ、又はＳＦ−２が１４０を超える場合には、トナー粒子の表面の凹凸が顕著となる。非球形又は表面に凹凸を有しているようなトナー粒子は、攪拌によるキャリアあるいはトナー粒子同士の接触による摩擦によって表面が削り取られ、次第に球形に近づくため、形状の変化が大きくなり形状変化が大きいため、かさ密度変化も大きく、トナー濃度検知センサーが不適切な出力をするようになり易い。
【００６５】
最近では、トナーの形状を簡便かつ再現性良く測定する方法として、ノニオン型界面活性剤を溶解している水にトナーを分散して分散液を調製し、超音波を分散液に照射した場合のフロー式粒子像分析装置（Ｆｌｏｗ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｉｍａｇｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ）を使用した測定方法（以下ＦＰＩＡ法）が提案されており、このＦＰＩＡ法における粒径０．６〜２．０μｍの粒子の測定値Ｃ１が３〜５０個数％であることが好ましい。
【００６６】
本発明に好ましく用いられる略球状形状のトナーの製造方法には特に限定はなく、粉砕法によって製造された不定形のトナーに機械的力や熱等のエネルギーを加えながら攪拌して略球状にしたトナー又は重合法によって製造されたトナー粒子のどちらも用いることができるが、形状の安定性や高機能化付与等の必要がある場合には重合法が好ましい。
【００６７】
本発明の導電性部材の感光体と接触する層に含有される導電性付与剤には特に制限はないが、トナー又は感光体との間に好ましい関係がある。導電性部材の感光体と接触する層に含有される導電性付与剤の二次粒径が、現像剤中のトナーの一次粒径よりも小さいことが好ましく、また感光体最外層に含有される導電性付与剤の二次粒径よりも小さいことが好ましい。
【００６８】
本発明の導電性部材は、帯電装置と、電子写真感光体及び現像装置の群より選ばれる少なくとも１つとを共に一体に支持してなる電子写真装置に着脱自在なプロセスカートリッジに好適に使用される。更には、本発明の導電性部材は優れたリサイクル性を有するので再使用するのにも非常に適する。
【００６９】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示すが、当然のことながらこれらに限定されるものではない。
【００７０】
まず本発明に使用される部材及び評価機械の構成、材質、製造方法等を説明する。
【００７１】
（電子写真装置１）
図６は電子写真プロセスを利用したフルカラー電子写真装置（複写機あるいはレーザービームプリンター）であり、そこに用いられるタンデム式に配列された画像形成部の主要構成を図７に示す。
【００７２】
図７においてフルカラー画像形成装置は、装置本体内に例えばイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの可視画像を形成することができる第１〜第４の画像形成部Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ及びＩＶがタンデムに配列された構成を有し、各画像形成部Ｉ〜ＩＶはそれぞれ専用の光導電層を有する像担持体１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ及び１０４ａを備えている。各像担持体１０１ａ〜１０４ａは、その周囲にそれぞれ専用の画像形成手段である、例えば一次帯電器１０１ｂ、１０２ｂ、１０３ｂ及び１０４ｂ、転写器１０１ｃ、１０２ｃ、１０３ｃ及び１０４ｃ、現像器１０１ｄ、１０２ｄ、１０３ｄ及び１０４ｄ、露光器１０１ｅ、１０２ｅ、１０３ｅ及び１０４ｅ、クリーナ１０１ｆ、１０２ｆ、１０３ｆ及び１０４ｆ等が配設されている。
【００７３】
また、各画像形成部Ｉ〜ＩＶの像担持体１０１ａ〜１０４ａの下部には、転写ベルト駆動プーリ１０９及び転写ベルト従動プーリ１１０に張架され駆動される転写ベルト１０８が設けられている。更に、第１画像形成部Ｉの右方には不図示の給紙部が配置され、第４画像形成部ＩＶの左方には不図示の定着器が配置される。
【００７４】
カラー画像形成を行うには、まず第１画像形成部Ｉにおいて、光導電層を有する回転する像担持体１０１ａに対して帯電器１０１ｂによって均一に電荷が付与され、矢印で示される露光器１０１ｅによって露光が行われ、像担持体１０１ａ上の光導電層上に潜像が形成される。次いで、潜像が例えばイエロートナー用現像器１０１ｄによって潜像が現像されて顕像が形成される。
【００７５】
一方、給紙部から、転写ベルト駆動プーリ１０９と転写ベルト従動プーリ１１０によって駆動される転写ベルト１０８によって、不図示の被転写材が第１画像形成部Ｉに搬送される。また、回転する像担持体１０１ａはその光導電層上に残存するトナーが、クリーナ１０１ｆによって除去され、新たな潜像形成に備える。
【００７６】
第２の画像形成部ＩＩにおいても同様な工程が行われ、別色の例えばシアントナーが被転写材に転写される。そしてその後もこのような工程を連続的に、第３及び第４画像形成部ＩＩＩ、ＩＶにおいても行うことにより多色のトナーの転写を転写材に対して行い、所望のカラー画像を形成することができる。
【００７７】
このデジタル複写機を以下のように改造して電子写真装置１とした。まず、解像度を１２００ｄｐｉ、プロセススピードを１２０ｍｍ／ｓ（平均的な上質紙対応）と３０ｍｍ／ｓ（ＰＥＴフィルム対応）の２種に設定、感光体の帯電手段を接触式の導電性ローラー（帯電ローラー）とし、帯電ローラーには帯電バイアスとして直流電圧と交流電圧の重畳電圧（直流電圧は−７００Ｖ、交流電圧は２ｋＶｐｐ、周波数１ｋＨｚ、正弦波）を印加するようにした。なお、帯電前の前露光装置は取り外してある。
【００７８】
また、現像部を導電性弾性ローラー（現像ローラー）を用いた接触現像方式に変更し、現像バイアスとして直流電圧−５００Ｖを印加するようにした。更に、転写部をコロナ帯電器を用いた転写手段から導電性弾性ローラーを用いたローラー転写方式に変更した。
【００７９】
（電子写真装置２）
電子写真装置１を、帯電バイアスとして直流電圧−１３００Ｖを印加するように改造して、電子写真装置２とした。
【００８０】
なお、本発明の導電性部材を用いた電子写真装置の他の様々な例を示す概略図を図８〜１７に示す。
【００８１】
（感光体製造例１）
φ３０ｍｍのアルミニウムシリンダー上に下引き層、正電荷注入防止層、電荷発生層、電荷輸送層の順に機能層を設け、感光体１を作製し、本実施例ではこれを用いた。
【００８２】
下引き層は、アルミニウムドラムの欠陥等を均したり、露光の反射によるモアレの発生を防止するために設けられている厚さ約２０μｍの導電層である。
【００８３】
正電荷注入防止層は、アルミニウム支持体から注入された正電荷が感光体表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止するために設けられ、厚さ約１μｍのポリアミド樹脂によって１０^６Ω・ｃｍ程度に抵抗調整されている。
【００８４】
電荷発生層は、レーザー露光を受けることによって正負の電荷対を発生するために設けられた層であり、チタニルフタロシアニン系の顔料を樹脂に分散した厚さ約０．３μｍの層である。
【００８５】
電荷輸送層は、ポリカーボネート樹脂にヒドラゾンを分散した厚さ１７μｍの層であり、Ｐ型半導体である。従って、感光体表面に帯電された負電荷はこの層を移動することはできず、電荷発生層で発生した正電荷のみを感光体表面に輸送することができる。
【００８６】
感光体１の特性を測定したところ、感光体の表面である電荷輸送層の厚さは１２μｍ、電荷輸送層単体（表面）の体積抵抗値が５×１０^１５Ω・ｃｍ、感光体表面のＲｚ＝１．１μｍ、Ｒａ＝０．６μｍ、静電容量Ｃ（感光体の表面積１ｃｍ^２当たり）は１００ｐＦ／ｃｍ^２であった。なお、静電容量は以下のように測定した。すなわち、アルミニウムシリンダー上にアルミニウムシートを巻き付け、アルミニウムシリンダー上に感光層を塗布する場合と同条件にてアルミニウムシート上に感光層を塗布して静電容量測定用試料を作製した。静電容量の測定は、インピーダンス測定器（ＹＨＰ ４１９２Ａ）で行い、感光体１ｃｍ^２当たりの静電容量を求めた。
【００８７】
（トナー製造例１）
イオン交換水に、Ｎａ_３ＰＯ_４水溶液とＣａＣｌ_２水溶液を所定量添加、攪拌し、燐酸カルシウム塩を含む水系媒体を得た。
【００８８】
次に、下記材料を加温し、造粒機を用いて均一に溶解、分散した。
【００８９】
スチレン（重合性単量体） １００質量部
ｎ−ブチルアクリレート（重合性単量体） １３．５質量部
マゼンタ着色剤 ４．５質量部
サリチル酸の金属化合物（荷電制御剤） １質量部
飽和ポリエステル樹脂 ８．５質量部
エステル系ワックス（離型剤） ２０質量部
ここに、アゾ系重合開始剤４質量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【００９０】
前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、窒素雰囲気下において、加温、攪拌し重合性単量体組成物を造粒した後、重合させた。その後、残存モノマーを留去し、冷却後、塩酸を加え燐酸カルシウム塩を溶解させた後、ろ過、水洗、乾燥して、マゼンタトナー粒子（Ａ）を得た。得られたマゼンタトナー粒子（Ａ）のＦＰＩＡ法による測定値Ｃ１は５３個数％であった。
【００９１】
次に、マゼンタトナー粒子（Ａ）を風力分級して樹脂微粒子及び樹脂超微粒子の量を調製した。マゼンタトナー粒子（Ａ）を分級した後のマゼンタトナー粒子（Ｂ）のＦＰＩＡ法による測定値Ｃ１は２５個数％であり、またＳＦ−１、ＳＦ−２を測定したところ、ＳＦ−１＝１３０、ＳＦ−２＝１１５で、略球状形状であることが分かった。また、コールターカウンター法によるマゼンタトナー粒子（Ｂ）の重量平均粒径は７．１μｍであった。
【００９２】
マゼンタトナー粒子（Ｂ）１００質量部と、ＢＥＴ比表面積２００ｍ^２／ｇの疎水性シリカ微粉体（一次平均粒径０．０１μｍ）１．４質量部とを混合してトナー１を調製した。トナー１のＦＰＩＡ法による測定値Ｃ１は２５個数％、ＳＦ−１＝１３０、ＳＦ−２＝１１５であり、コールターカウンター法による重量平均粒径は７．１μｍであった。更に、トナー１のガラス転移点（Ｔｇ）を測定したところ６０℃であった。
【００９３】
（現像剤製造例１）
平均径６０μｍのニッケル亜鉛フェライトに、アクリル変性シリコーン樹脂をコートしたもの１００質量部に対し、トナー１を６質量部を混合し、現像剤１と本実施例ではこれを用いた。
【００９４】
ここで、本発明の実施例、比較例で使用する導電性部材について以下に詳述する。
【００９５】
（導電性部材製造例１）
＜１−１弾性層の作製＞
ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ：分子量５０００）とジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）とを反応させてなるウレタンプレポリマー（両末端ＯＨ）１００質量部に対し導電性付与のためカーボンブラック１０質量部を分散させる。次に、予め導電性接着剤を塗布した、長さ４５０ｍｍ、直径９ｍｍのステンレス製芯金を導電性支持体として内面が滑らかな円筒状金型の中心にセットした。更に、カーボンブラック分散プレポリマーとイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）の３量体（イソシアヌレート体）とが、［ＮＣＯ］／［ＯＨ］＝１．１になるように連続的に混合しながら注型機にて円筒状の金型内に供給する。この時予め発泡剤として水を必要量添加しておく。金型を１７０℃の加熱炉中を１時間かけて連続的に移動するようにして加熱炉から出てきた後室温まで冷却する。その後金型から取り出して、導電性支持体であるステンレス製芯金の周囲に弾性を有する層として表面を研磨することなくパーティングラインのない導電性スポンジゴムローラーを得た。この導電性スポンジゴムローラーは、表面近傍に薄い非発泡部（スキン層）を有している。外径は中央部が１６．５ｍｍ、両端部が１５．９ｍｍでクラウン形状を有しており、ゴム長は３８０ｍｍである。これをゴムローラー１とした。
【００９６】
＜１−２ 最外層用塗料の作製＞
アクリルアミド、アクリロニトリル、メチルメタクリレートを４５：１２：４３（質量比）で共重合したアクリル樹脂８０質量部とグリシジルメタクリレート１．５質量部とを反応させ、更にエチレン性不飽和基を導入した。この樹脂１００質量部に対してエポキシ変性アクリレート１００質量部と２−クロロチオキサントン５質量部とからなる組成物を作製した。この組成物をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）で固形分（樹脂分）が２０質量％になるように調整した後、１００質量部に対してフッ素系カップリング剤で表面を処理した酸化スズ表面を酸化アンチモンでドーピングした透明導電性粉末（一次粒径０．０２μｍ）５０質量部をメディアを用いてペイントシェーカーで１２時間分散した。その後、メディアを分離し、更にメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）で固形分（樹脂分）を５質量％に調整し、最外層用塗料１を得た。
【００９７】
＜１−３ 導電性部材の作製＞
ゴムローラー１の表面を２−ブタノンにて洗浄後、最外層用塗料１を用いて引き上げ速度１００ｍｍ／ｓｅｃ．で浸漬塗工を行った。塗工後、２０℃／７０％ＲＨの雰囲気中で３０分間風乾してから、窒素雰囲気下で電子線を照射し（加速電圧１００ＫＶ、線量２０Ｍｒａｄ）、最外層の硬化反応を生じさせ導電性部材１を作製した。
【００９８】
＜１−４ 物性測定＞
導電性部材１及びゴムローラー１について以下の項目の測定を行った。
【００９９】
（１）硬度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度）
導電性部材１（あるいはゴムローラー１）のＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度は、２３℃／６０％ＲＨの環境において、図１８に示す装置を用い荷重１ｋｇで測定した。測定箇所は両端部及び中央部の合計３箇所であり、これらの単純（算術）平均をもって導電性部材１（あるいはゴムローラー１）のＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度とした。
【０１００】
ゴムローラー１のＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度は、左端部が４０°、中央部が３６°、右端部が３８°であり、これらの単純平均３８°をゴムローラー１のＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度とした。
【０１０１】
また、導電性部材１のＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度は、左端部が５８°、中央部が５３°、右端部が５４°であり、これらの単純平均５５°を導電性部材１のＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度とした。
【０１０２】
（２）摩擦係数
導電性部材１の静摩擦係数及び動摩擦係数の測定は、図３に示す手段を用いて測定した。本測定方法は、測定物がローラー形状の場合に好適な方法で、オイラーのベルト式に準拠した方法である。これによれば、測定物である導電性部材と所定の角度θで接触したベルト（厚さ２０μｍ、幅３０ｍｍ、長さ１８０ｍｍ、材質ステンレス）は片方の端部が測定部（荷重計）と、他端部が重りＷと結ばれている。この状態で導電性部材を所定の方向、速度で回転させた時、測定部で測定された力をＦ（ｇｆ）、重りの重さをＷ（ｇ）とした時の摩擦係数（μ）は以下の式で求められる；
μ＝（１／θ）ｌｎ（Ｆ／Ｗ）
【０１０３】
この測定方法で得られるチャートの一例を図４に示す。ここにおいて、導電性部材を回転させた直後の値（チャート上はｔ＝０）が回転を開始するのに必要な力（Ｆ０）であり、それ以降が回転を継続するのに必要な力（Ｆｔ）であることがわかる。従って本発明においては、ｔ＝０の時の力（Ｆ０）とｔ＝３０（秒）の時の力Ｆ３０を用い、
μＳ＝（１／θ）ｌｎ（Ｆ０／Ｗ）
μＤ＝（１／θ）ｌｎ（Ｆ３０／Ｗ）
を求め、それぞれ、μＳを静摩擦係数、μＤを動摩擦係数、と定義する。ここで、θ：導電性部材とベルトのなす角度（ｒａｄ）、Ｗ：重りの重さ（ｇ）である。
【０１０４】
Ｆ０、Ｆ３０をチャートから読み取り上記の式に従って求めたところ、μＳ＝０．７２、μＤ＝０．３０であった。
【０１０５】
なお、本発明の導電性部材の摩擦係数測定器の別の一例を図５に示す。
【０１０６】
（３）電気抵抗値（図２の装置を用いて回転数３０ｒｐｍで測定）
（ｉ）導電性部材；導電性部材１の１５℃／１０％ＲＨの環境における電気抵抗値Ｒを測定したところ、直流電圧１０Ｖを印加した時に６×１０^７Ωで、直流電圧５００Ｖを印加した時に５×１０^５Ωであった。
【０１０７】
（ｉｉ）ゴムローラー１；最外層を有さないゴムローラー１の電気抵抗値Ｒ_１を直流電圧５００Ｖで印加して、温度１５〜３０℃かつ相対湿度１０〜８０％の範囲で測定したところ、１×１０^４Ω〜７×１０^４Ωであったので、Ｒ／Ｒ_１は７〜５０の範囲にあることがわかった。
【０１０８】
（４）表面粗さ
導電性部材１のＲｚ、Ｒａの測定はＪＩＳ規格（ＪＩＳＢ０６０１−１９９４）に準拠し、（株）小坂研究所製ｓｕｒｆｃｏｒｄｅｒ ＳＥ−３４００を用い、送り速度０．５ｍｍ／ｓ、カットオフ０．８ｍｍ、測定長２．５ｍｍの条件で測定した。測定は導電性部材１の任意の３箇所について母線（長手）方向に行い、３つの値の単純平均を導電性部材１のＲｚ、Ｒａとした。
【０１０９】
導電性部材１について、右端部、中央部、左端部の３箇所測定したところ、Ｒｚはそれぞれ２．０μｍ、２．２μｍ、１．８μｍであり、Ｒａはそれぞれ１．０μｍ、０．９μｍ、０．８μｍであったので、これらの単純平均を求め、Ｒｚ＝２．０μｍ、Ｒａ＝０．９μｍとした。
【０１１０】
（５）塗膜中の分散状態における粒径（二次粒径）
導電性部材１の表層断面を１００倍の電子顕微鏡で観察し、任意の場所５箇所の単純平均から表層における分散状態での粒径（二次粒径）を求めた。二次粒径は、０．６μｍ、０．８μｍ、１．０μｍ、１．５μｍ及び２．６μｍであったので導電性部材１の導電性付与材の分散粒径（二次粒径）は１．３μｍであることがわかった。なお、二次粒径は必ずしも球（断面は円）状ではないので、最も長いところと最も短いところの平均としている。
【０１１１】
（導電性部材製造例２）
＜２−１ 弾性層の作製＞
ＰＰＧ（Ｍｗ：１０００）１ｍｏｌ．にＴＤＩ２ｍｏｌ．を反応させ、プレポリマー３−１とする。ＰＴＭＧ（Ｍｗ：１０００）１ｍｏｌ．にＨＤＩ２ｍｏｌ．を反応させ、プレポリマー３−２とする。ＰＥＧ（Ｍｗ：１０００）１ｍｏｌ．にＴＤＩ２ｍｏｌ．を反応させ、プレポリマー３−３とする。
【０１１２】
過塩素酸トリヘキシルヒドロキシブチルアンモニウム５質量％相当量及びプレポリマー３−１，２及び３各１ｍｏｌ．を合わせ、これに鎖延長剤として１，４−ブタンジオール３ｍｏｌ．を加え、有機スズ触媒及び発泡剤を添加した後、注入成形機により円筒状の金型に注入し、導電性部材製造例１と同様にして、４級アンモニウム塩構造を分子中に有するウレタン発泡体からなるゴムローラー２を得た。
【０１１３】
＜２−２ 表面処理材の作製＞
ヘキサメチレンジイソシアネート３量体（イソシアヌレート体）のイソシアネート部をオキシムでブロックしたものを、酢酸エチルで希釈して５質量％溶液を作製、表面処理材２とした。
【０１１４】
＜２−３ 導電性部材の作製＞
ゴムローラー２の表面を２−ブタノンにて洗浄後、表面処理材２に３０分間浸漬した。ゴムローラーを取り出し、２０℃／７０％ＲＨの雰囲気中で３０分間風乾してから、表面を再度２−ブタノンで軽く洗浄した。その後、１５０℃の加熱炉中を１時間かけて連続的に移動するようにして加熱炉から出てきた後室温まで冷却し、導電性部材２を得た。
【０１１５】
＜２−４ 物性測定＞
導電性部材１及びゴムローラー１と同様に測定を行った。
【０１１６】
（導電性部材製造例３）
＜３−１ 弾性層の作製＞
エピクロルヒドリンゴム（エピクロマーＣＧ、ダイソー社製）１００質量部、ステアリン酸１質量部、炭酸カルシウム５．５質量部、水酸化カルシウム４．４質量部、含水けい酸（ニプシールＶＮ３、日本シリカ社製）９質量部、ジエチレングリコール０．９質量部、ナフテン系プロセスオイル（分子量５０００）１５質量部、ジメチルドデシルオキシヘキシル過塩素酸アンモニウム塩（導電剤）２質量部を充分冷却したニーダで混練しヒドリンゴムバッチを得た。これを２０℃以下に保った冷暗所で一晩熟成後、ペンタリット１質量部、ポリチオール系加硫剤２．３質量部を添加、オープンロールにて混練し、ゴムコンパウンド３を得た。
【０１１７】
次に、予め導電性接着剤を塗布した、長さ４５０ｍｍ、直径８ｍｍのステンレス製芯金を導電性支持体として内面が滑らかな円筒状金型の中心にセットし、その周囲に導電性ゴムコンパウンド３をインジェクションによって流し込んだ後、１７０℃の雰囲気中に２０分間加熱処理することによって加硫成形を行い、冷却後に型から取り出した。更に、ギアオーブン中で１５０℃で３０分間熱処理して、導電性支持体である芯金（鉄の表面にニッケルメッキを施した後加熱処理し表面を不活性化したもの）の周囲に弾性を有する層として表面を研磨することなくパーティングラインのないソリッドのゴムローラー３を得た。
【０１１８】
＜３−２ 表面処理材の作製＞
分子内に不飽和結合を有する３官能のアクリル化合物をＭＥＫで希釈し、固形分を３質量％に調整し表面処理剤３とした。
【０１１９】
＜３−３ 導電性部材の作製＞
ゴムローラー３の表面を２−ブタノンにて洗浄後、表面処理材３中に１０分間浸漬後１００ｍｍ／ｓｅｃ．の速度で引き上げた。２０℃／７０％ＲＨの雰囲気中で２分間風乾してから、窒素雰囲気下で電子線を照射し（電子線加速度加速電圧１２０ＫＶ、線量３０Ｍｒａｄ）、最外層の硬化反応を生じさせ導電性部材３を作製した。
【０１２０】
＜３−４ 物性測定＞
導電性部材１及びゴムローラー１と同様に測定を行った。
【０１２１】
（導電性部材製造例４）
＜４−１弾性層の作製＞
クロロスルホン化ポリエチレンゴム（以下ＣＳＭ；ハイパロン４０、Ｄｕ Ｐｏｎｔ社製）１００質量部、カーボンブラック１０質量部、含水けい酸（ニプシールＶＮ３、日本シリカ社製）３質量部、ジエチレングリコール１質量部、ナフテン系プロセスオイル（ダイアナプロセスオイルＮＭ−２８０、出光興産社製）５質量部、ＤＯＰ５質量部、サブ（飴サブ、天満サブ化工社製）１質量部、ステアリン酸１質量部、酸化マグネシウム６質量部、ペンタエリスリトール３質量部、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ソクシノールＴＲＡ、住友化学社製）２質量部を添加、充分冷却したオープンロールで混練し、ゴムコンパウンド４−１を作製した。
【０１２２】
次に、エピクロルヒドリンゴム（エピクロマーＣＧ、ダイソー社製）１００質量部、ステアリン酸１質量部、クレー３質量部、Ｃａ（ＯＨ）_２ ４．４質量部、ＣａＯ ３質量部、含水けい酸（ニプシールＶＮ３、日本シリカ社製）９質量部、ジエチレングリコール０．９質量部、ナフテン系プロセスオイル（分子量５０００）１５質量部、カーボンブラック１５質量部を充分冷却したニーダで混練し、更に２０℃以下に保った冷暗所で一晩熟成後、ペンタリット１．２質量部、ポリチオール系加硫剤２．３質量部、有機発泡剤８質量部を添加、オープンロールにて混練し、ゴムコンパウンド４−２を得た。
【０１２３】
ゴムコンパウンド４−１及び４−２を押出し機で同時押出しながら、予め導電性接着剤を塗布した、長さ４５０ｍｍ、直径８．０５ｍｍのステンレス製芯金を供給し同時押出しによって、導電性支持体の周囲にゴムコンパウンド４−２が、更にその周囲にゴムコンパウンド４−１を有する未加硫ローラーを得た。
【０１２４】
未加硫ゴムローラーをゴムローラー１で使用した円筒状金型に挿入した後、１７０℃に保った加熱炉内を１時間かけて移動するようにコンピューター制御した。加熱炉から出た後冷却し金型から取り出して導電性支持体であるステンレス製芯金の周囲にヒドリンスポンジと更にその周囲にＣＳＭソリッドを有する２層スポンジローラーを得て、これをゴムローラー４とした。
【０１２５】
＜４−２ 最外層用塗料の作製＞
最外層用塗料１を使用した。
【０１２６】
＜４−３ 導電性部材の作製＞
ゴムローラー４の表面を２−ブタノンにて洗浄後、最外層用塗料１を用いて引き上げ速度１００ｍｍ／ｓｅｃ．で浸漬塗工を行った。塗工後、２０℃／７０％ＲＨの雰囲気中で３０分間風乾してから、窒素雰囲気下で電子線を照射し（電子線加速度７０ｋＶ、１２分間）、最外層の硬化反応を生じさせ導電性部材４を作製した。
【０１２７】
＜４−４ 物性測定＞
導電性部材１及びゴムローラー１と同様に測定を行った。
【０１２８】
（導電性部材製造例５）
＜５−１ 弾性層の作製＞
ゴムローラー１を用いた。
【０１２９】
＜５−２ 最外層用塗料の作製＞
Ｎ−メトキシメチル化ポリアミドをメタノールに溶解して３０質量％溶液を作製した。溶液中のメトキシメチル化ポリアミド１００質量部に対して塩基性カーボンブラック１０質量をメディアを用いてペイントシェーカーで１２時間分散した。その後、メディアを分離し、最外層用塗料５を得た。
【０１３０】
＜５−３ 導電性部材の作製＞
ゴムローラー１の表面を２−ブタノンにて洗浄後、最外層用塗料５を用いて引き上げ速度１００ｍｍ／ｓｅｃ．で浸漬塗工を行った。塗工後、２０℃／７０％ＲＨの雰囲気中で３０分間風乾してから、１５０℃のオーブンで３０分間加熱し導電性部材５を作製した。
【０１３１】
＜５−４ 物性測定＞
導電性部材１及びゴムローラー１と同様に測定を行った。
【０１３２】
（導電性部材製造例６）
＜６−１ 弾性層の作製＞
ゴムローラー３を用いた。
【０１３３】
＜６−２ 最外層用塗料の作製＞
最外層用塗料１の固形分１００質量部に対し、メタクリル樹脂粒子（平均粒径５μｍ）１００質量部を添加し、充分混合して最外層用塗料６を得た。
【０１３４】
＜６−３ 導電性部材の作製＞
ゴムローラー１の代わりにゴムローラー３を、最外層用塗料１の代わりに最外層用塗料６を用いたこと以外は導電性部材製造例１と同様にして導電性部材６を作製した。
【０１３５】
＜６−４ 物性測定＞
導電性部材１及びゴムローラー１と同様に測定を行った。
【０１３６】
（導電性部材製造例７）
＜７−１ 弾性層の作製＞
ゴムローラー３を用いた。
【０１３７】
＜７−２ 最外層用塗料の作製＞
平均粒径５μｍのメタクリル樹脂粒子の代わりに平均粒径１２μｍのシリコーンエラストマ―粒子を用いたこと以外は６−２と同様にして最外層用塗料７を得た。
【０１３８】
＜７−３ 導電性部材の作製＞
最外層用塗料１の代わりに最外層用塗料７を用いたこと以外は導電性部材製造例６と同様にして導電性部材７を作製した。
【０１３９】
＜７−４ 物性測定＞
導電性部材１及びゴムローラー１と同様に測定を行った。
【０１４０】
（導電性部材製造例８）
ゴムローラー１の代わりにゴムローラー３を用いたこと以外は導電性部材製造例１と同様にして表面塗工ローラーを得た。得られた表面塗工ローラーの表面を３０００番のラッピングテープで磨き導電性部材８を作製し、同様に物性を測定した。
【０１４１】
導電性部材の構成を表１、ゴムローラーの物性を表２、導電性部材の物性を表３に示す。
【０１４２】
【表１】

【０１４３】
【表２】

【０１４４】
【表３】

【０１４５】
これらの導電性部材、電子写真装置を用いて行った実施例について以下に述べる。
【０１４６】
（実施例１）
表４に示す組み合わせで実施した。導電性部材は感光体の一次帯電用途に用い、条件としては以下の２通りで評価を行った。
【０１４７】
（１）１２０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで上質紙を用いて１００００枚まで耐久を行い、初期から２０００枚毎に画像評価を行った。画像評価は、ハーフトーン画像（１ｄｏｔ２ｓｐａｃｅｓ）における帯電均一性とそれ以外の画像性を目視にて行った。耐久の条件は、２３℃／６５％ＲＨの環境で、評価モードは３％文字原稿、Ａ４横送り、連続通紙である。
【０１４８】
（２）３０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードでＰＥＴフィルムにおけるハーフトーン画像（１ｄｏｔ２ｓｐａｃｅｓ）での帯電均一性を目視で評価した。１００００枚後の評価は（１）の耐久後にＰＥＴフィルムにて画像性を評価したものである。
【０１４９】
この結果、本発明の導電性部材は、初期から耐久を通じて程度の違いはあるものの比較的良好な画像が得られまたＰＥＴフィルムに対しても好適であることがわかり、本導電性部材は良好な特性であることが分かった。
【０１５０】
また、実施例１−６では、リサイクル性について評価した。実施例１−１で使用した導電性部材の表面を乾いたウェスで軽く拭くことで表面の付着物はほとんど捕れ、容易に清掃することができた。この導電性部材を再度実施例１と同様の条件で評価したところ、新品時よりは若干レベルは低下するが比較的良好であり、高耐久性とリサイクル性とに優れることがわかった。
【０１５１】
このように、本発明の導電性部材は付着した汚れを簡単に除去することができるので一般的に行われるような水や溶剤での洗浄や表層ごと除去して表層を再形成、といった複雑な工程を必要とせず、乾拭きやエアブロー程度の簡便な手段で清掃を行うことができる。清掃した帯電ローラーは、当初の機能をほぼ回復しており、画像的にも良好なものが得られる。但し、１回目の使用よりは若干レベルが劣るようである。本実施例では清掃を行うことによって３回の使用まで確認したが、更なる使用の可能性もある。
【０１５２】
一方、比較例においてはポチが非常に多発し不適であることが判明した。結果を表４に示す。
【０１５３】
（実施例２）
表５に示す組み合わせで実施例１と同様に実施した。結果を表５に示す。
【０１５４】
本実施例においては、ＡＣ電圧とＤＣ電圧の重畳電圧による帯電方式と、ＤＣ電圧のみを印加する帯電方式との比較を行った。後者の方式の方が帯電条件としては厳しいが、本発明の導電性部材はその方式においても有用である。
【０１５５】
【表４】

【０１５６】
【表５】

【０１５７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、非常に優れた導電特性を長期にわたって安定的に有する導電性部材を得ることが可能となったので、高画質化に適し、より高機能な電子写真装置を提供することができる。
【０１５８】
また、本発明は特に高画質（６００ｄｐｉ以上の解像度、特に１２００ｄｐｉ以上）を有する電子写真装置や高速（概ねプロセススピードが９０ｍｍ／ｓｅｃ．以上で、特には１２０ｍｍ／ｓｅｃ．以上）／低速（概ねプロセススピードが９０ｍｍ／ｓｅｃ．以下で、特には６０ｍｍ／ｓｅｃ．以下）のように２種以上のプロセススピードを有する電子写真装置や高耐久性（１００００枚）の電子写真装置等、種々の高機能化が要求される電子写真装置においても特に好適に用いることができる。特に、ＡＣ電圧とＤＣ電圧とを重畳した電圧を印加する電子写真装置においては帯電音の絶対値を小さくできるだけでなく、うなりも軽減することができるという優れた効果が得られる。また、特に帯電条件としては厳しいＤＣ電圧のみを印加する電子写真装置にも適する。
【０１５９】
更には、導電性部材表面への異物付着が発生し易い接触現像方式を採用した電子写真装置やクリーナレスシステムを有する電子写真装置にも良好に使用することができるだけでなく、従来では使用することが難しかった低Ｔｇのトナーでも使用することができるようになる等、単に導電性部材としての特性が優れるだけでなく、その周辺で使用されるトナーの使用可能な特性範囲を広げることができる等、電子写真装置やカートリッジとしてのメリットが大きく、その結果、電子写真装置の省エネルギー化に大きく貢献することができるといった優れた利点がある。
【０１６０】
加えて、本発明の導電性部材は非常にリサイクル性が優れているので、簡便な清掃方法で、繰り返し使用可能な導電性部材を供給することができるという優れた利点を有する。
【０１６１】
更に加えて、本発明においては、良好な特性を有する導電性部材を簡潔に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の導電性部材の一例を示す断面図である。
（ａ）〜（ｆ）及び（ｉ）〜（ｌ）はローラー形状
（ｇ）はベルト形状、（ｈ）はプレート／ブレード形状
【図２】本発明の導電性部材の抵抗値測定器の概略図である。
【図３】本発明の導電性部材の摩擦係数測定器の一例である。
【図４】図３の摩擦係数測定器を用いて測定した時のチャートの一例である。
【図５】本発明の導電性部材の摩擦係数測定器の別の一例である。
【図６】本発明の導電性部材を用いたタンデム方式のフルカラー電子写真装置の例を示す概略図である。
【図７】図６のタンデム方式のフルカラー電子写真装置の画像形成部の拡大図である。
【図８】本発明の導電性部材を用いた電子写真装置の別の一例を示す概略図である。
【図９】本発明の導電性部材を用いたベルト状の中間転写方式のフルカラー電子写真装置の一例を示す概略図である。
【図１０】本発明の導電性部材を用いたドラム状の中間転写方式のカラー電子写真装置の一例を示す概略図である。
【図１１】本発明の導電性部材を用いた電子写真装置の他の一例を示す概略図である。
【図１２】
本発明の導電性部材を用いた電子写真装置の他の一例を示す概略図である。
【図１３】
本発明の導電性部材を用いた電子写真装置の他の一例を示す概略図である。
【図１４】
本発明の導電性部材を用いた電子写真装置の他の一例を示す概略図である。
【図１５】
本発明の導電性部材を用いた電子写真装置の他の一例を示す概略図である。
【図１６】
本発明の導電性部材を用いた電子写真装置の他の一例｛導電性部材は感光体と
離れており、導電性部材は静止、回転（感光体回転方向に対し正又は逆）のいず
れでもよい例｝を示す概略図である。
【図１７】
本発明の導電性部材を用いた電子写真装置の他の一例を示す概略図である。
【図１８】
本発明の導電性部材の硬度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）測定器の一例である。
【符号の説明】
１ 感光体
２ 帯電部材
２ａ 導電性支持体
２ｂ−１ 導電性弾性層（スポンジ）
２ｂ−２ 導電性弾性層（ソリッド）
２ｂ−３ 導電性ブラシ
２ｃ 被覆層（中間層）
２ｄ 被覆層（表面層）
２ｙ、２ｚ 表面処理層（２ｙ＝２ｚ、２ｙ≠２ｚのいずれもでも可）
３ 露光光
４ 現像器
５ 転写材
６ 転写装置
７ 定着装置
８ クリーニング装置
９ 導電性部材異物除去部材
１０ 転写材ガイド
１１ 給紙ローラー
１３ 感光ドラムのクリーニング装置
１５ 定着器
２０、６０ ベルト状転写部材
２６、２７、２８、２９ バイアス電源
３７、３８ ローラー帯電器
３９ クリーニングローラー
４１ イエロー色現像装置
４２ マゼンタ色現像装置
４３ シアン色現像装置
４４ ブラック色現像装置
６１ テンションローラー
６２ 転写対向ローラー
６３ 二次転写ローラー
６４ 二次転写対向ローラー
６００ 金属ドラム
６０１ 電源
６０２ 電流計
Ｗ 荷重
Ｎ 有効長さ

Claims (1)

1. ２３℃／６０％ＲＨの環境下で、硬度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）が３０°以上９０°以下であり、かつ静摩擦係数が１．０以下、動摩擦係数が０．５以下である導電性部材において、
   該導電性部材の電気抵抗値Ｒ（Ω）が、１５℃／１０％ＲＨの環境下で、
   直流電圧１０Ｖを印加した時に５×１０^８Ω以下で、
   直流電圧５００Ｖを印加した時に１×１０^４Ω以上であり、
   かつ該導電性部材表面の算術平均粗さをＲａ（μｍ）、十点平均粗さをＲｚ（μｍ）とした時に、Ｒａ≧０．０５μｍかつＲｚ≦１０μｍ
   であることを特徴とする導電性部材。

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