JP2015011335A - 帯電部材、帯電装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

帯電部材、帯電装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】帯電ムラの発生を抑制する帯電部材を提供すること。【解決手段】 導電性支持体３０と、導電性支持体上に設けられた導電性弾性層３１であって、ゴム材料及び無機粒子を含み、前記無機粒子の凝集塊の平均分散度が９５％以上であり、且つ前記無機粒子の凝集塊の最大粒径が２００μｍ以下である導電性弾性層３１と、を有する帯電部材（例えば帯電ロール）である。【選択図】図１

Description

本発明は、帯電部材、帯電装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関する。
電子写真方式を用いた画像形成装置においては、先ず、無機または有機材料を含む光導電性感光体からなる像保持体表面に帯電装置を用いて電荷を形成し、画像信号を変調したレーザ光等で静電濳像を形成した後、帯電したトナーで前記静電濳像を現像して可視化したトナー像が形成される。そして、該トナー像を、中間転写体を介するか又は直接、記録紙等の転写材に静電的に転写し、記録材に定着することにより再生画像が得られる。
ここで、特許文献１には、「ゴム組成物をチューブ状に押し出す押出し工程において、ゴム組成物にＪＩＳＧ３５５６で規定された目開きのスクリーンメッシュＡ、スクリーンメッシュＢおよびスクリーンメッシュＣをこの順に通過させ、該スクリーンメッシュＡ、ＢおよびＣの目開きをそれぞれＷＡ、ＷＢおよびＷＣとしたとき、ＷＡが１４９μｍ以上５００μｍ以下、ＷＢが７４μｍ以上１４９μｍ以下、ＷＣが２１０μｍ以上、ＷＡ＞ＷＢ、かつ、ＷＣ＜３×ＷＢであるゴムローラの製造方法」が開示されている。
また、特許文献２には、「加硫性ゴムもしくはエラストマー状コンパウンド材料の条片を押出すための押出しシステムにおいて、a)コンパウンドを受取り、排出端の方に下流方向に送り出すフイーダー手段、b)フイーダー手段の排出端に配置された、コンパウンド内の異物を除去するためのストレーナー手段、c)ストレーナー手段の下流において、ストレーナー手段に隣接して配置され、入口と出口とを有する、コンパウンドの正確な量を出口に供給するギアポンプ手段を備える押出しシステム」が開示されている。
特開２００８−１１６６４２号公報 特開平０５−１１６２００号公報
本発明の課題は、帯電ムラの発生を抑制する帯電部材を提供することにある。
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
導電性支持体と、
前記導電性支持体の外周面上に設けられた導電性弾性層であって、ゴム材料及び無機粒子を含み、前記無機粒子の凝集塊の平均分散度が９５％以上であり、且つ前記無機粒子の凝集塊の最大粒径が２００μｍ以下である導電性弾性層と、
を有する帯電部材。
請求項２に係る発明は、
前記導電性弾性層が、未加硫ゴム材料及び無機粒子を含み、ストレーニングされた未加硫ゴム組成物を用いて形成されている請求項１に記載の帯電部材。
請求項３に係る発明は、
前記未加硫ゴム組成物における前記未加硫ゴム材料と前記無機粒子との質量比が、ストレーニングの前後で変化していない請求項２に記載の帯電部材。
請求項４に係る発明は、
前記導電性弾性層が、未加硫ゴム材料及び無機粒子を含む未加硫ゴム組成物を押出成形により前記導電性支持体の外周面上に層状に成形した後、加硫して形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の帯電部材。
請求項５に係る発明は、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の帯電部材を備える帯電装置。
請求項６に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体を帯電する請求項５に記載の帯電装置と、
を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
請求項７に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体を帯電する請求項５に記載の帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、
を備える画像形成装置。
請求項１に記載の発明によれば、無機粒子の凝集塊の平均分散度又は最大粒径が上記範囲外の場合に比べ、帯電ムラの発生を抑制する帯電部材が提供される。
請求項２に係る発明によれば、導電性弾性層が、ストレーニングされていない未加硫ゴム組成物を用いて形成されている場合に比べ、帯電ムラの発生を抑制する帯電部材が提供される。
請求項３、又は４に係る発明によれば、無機粒子の凝集塊の平均分散度又は最大粒径が上記範囲外の場合に比べ、帯電ムラの発生を抑制する帯電部材が提供される。
請求項５に係る発明によれば、無機粒子の凝集塊の平均分散度又は最大粒径が上記範囲外の帯電部材を備える場合に比べ、帯電部材の帯電ムラの発生を抑制する帯電装置が提供される。
請求項６、又は７に係る発明によれば、無機粒子の凝集塊の平均分散度又は最大粒径が上記範囲外の帯電部材を備える場合に比べ、帯電部材の帯電ムラの発生に起因する画像濃度ムラの発生を抑制するプロセスカートリッジ、又は画像形成装置が提供される。
本実施形態に係る帯電部材を示す概略斜視図である。 本実施形態に係る帯電部材の概略断面図である。 押出口にストレーナーを取り付けた押出機を示す概略構成図である。 ストレーナーを示す概略構成図である。 本実施形態に係る帯電装置の概略斜視図である。 本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。 本実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
［帯電部材］
図１は、本実施形態に係る帯電部材を示す概略斜視図である。図２は、本実施形態に係る帯電部材の概略断面図である。なお、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
本実施形態に係る帯電部材１２１は、図１及び図２に示すように、例えば、導電性支持体３０（シャフト）と、導電性支持体３０の外周面上に設けられた導電性弾性層３１と、導電性弾性層３１の外周面上に設けられた導電性表面層３２と、を有するロール部材である。なお、導電性支持体３０と導電性弾性層３１との間は、例えば、接着層（不図示）が設けられている。
そして、導電性弾性層３１は、ゴム材料及び無機粒子を含み、前記無機粒子の凝集塊の平均分散度が９５％以上であり、且つ前記無機粒子の凝集塊の最大粒径が２００μｍ以下である。
但し、本実施形態に係る帯電部材１２１は、上記構成に限られず、例えば、導電性最表面層３２を設けない構成、導電性支持体３０と導電性弾性層３１との間に中間層を設けた構成、導電性弾性層３１と導電性表面層３２との間に抵抗調整層若しくは移行防止層を設けた構成、導電性表面層３２の外側（最表面）に被覆層（保護層）を設けた構成であってもよい。
なお、本明細書において導電性とは、２０℃における体積抵抗率が１×１０１３Ωｃｍ未満であることを意味する。
ここで、従来、導電性弾性層を有する帯電部材において、導電性弾性層は、導電性を付与する目的で、未加硫ゴム材料に無機導電剤（例えばカーボンブラック、金属酸化物粒子）を配合し、混練、成形、加硫を経て形成することが知られている。また、導電性弾性層の形状安定性、低コスト化を目的として、未加硫ゴム材料に無機充填剤を配合することも知られている。
しかし、これらの無機導電剤、無機充填剤等の無機粒子は、例えば、未加硫ゴム材料に配合する軟化剤又は可塑剤等と馴染んで、また、圧延されたりして、凝集塊を形成することがある。この凝集塊が導電性弾性層中に残存すると、電気抵抗ムラが生じることがわかってきた。この電気抵抗ムラが生じると、被帯電体に対する帯電ムラが発生する。
そこで、本実施形態に係る帯電部材１２１では、導電性弾性層３１における無機粒子の凝集塊の平均分散度を９５％以上とし、且つ無機粒子の凝集塊の最大粒径が２００μｍ以下としている。これは、導電性弾性層３１において、無機粒子の凝集塊が少なく、非凝集状態の無機粒子が均一に近い状態で分散されていることを示している。このため、本実施形態に係る帯電部材１２１では、帯電ムラの発生が抑制される。
特に、例えば、帯電部材をクラウン形状にする等の目的で、研磨機により導電性弾性層の表面を切削した場合、導電性弾性層に無機粒子の凝集塊などが存在すると、層表面に無機粒子の凝集塊の分散不良部が露出し、顕著に、帯電ムラが発生し易くなるが、この場合でも、本実施形態に係る帯電部材１２１では、帯電ムラの発生が抑制される。
本実施形態に係る帯電部材１２１において、上記無機粒子の凝集塊の平均分散度及び最大粒径を上記範囲内にするには、例えば、未加硫ゴム材料及び無機粒子を含み、ストレーニングされた未加硫ゴム組成物を用いて、導電性弾性層を形成することがよい。また、例えば、この未加硫ゴム組成物における未加硫ゴム材料と無機粒子との質量比は、ストレーニングの前後で変化していないことがよい。
通常、無機粒子の凝集塊の粉砕、及び無機粒子の凝集塊の分散性の向上は、未加硫ゴム材料との混練工程において行われる、混練工程は、一般的には加圧ニーダー、バンバリーミキサー等の混練機と２本のロールを備えたオープンロールとを並べた混練ラインで行われ、それぞれの混練条件を最適化により、無機粒子の凝集塊の粉砕、及び無機粒子の凝集塊の分散性の向上が図られている。
加圧ニーダー、バンバリーミキサー等の混練機は、混合槽内に長翼、短翼を有する二本のローターとゴム材料を加圧しながら混合槽に押し込み混合させる混練機である。混合は、主に混合槽の内壁とローターの長翼、短翼の先端とのせん断力によって混合分散させるが、ギャップ間は広く、無機粒子の分散及び無機粒子の凝集塊の粉砕が十分に行われていないのが現状である。また、オープンロールについても、ロール間ギャップに制限があり、無機粒子の分散及び無機粒子の凝集塊の粉砕が十分に行われていないのが現状である。
一方、ストレーニングは、ブレーカープレートと複数枚のスクリーンメッシュとで構成されたストレーナーに、未加硫ゴム材料及び無機粒子を混練機で混合した未加硫ゴム組成物を押し込んで通過させる処理である、このストレーニングにより、無機粒子の分散及び無機粒子の凝集塊の粉砕が十分に行われる剪断力が付与される。その結果、導電性弾性層３１が、上記無機粒子の凝集塊の平均分散度及び最大粒径を上記範囲内となり易くなる。
なお、このストレーニングを行うことで、オーブンロールによる混練工程を実施する必要がなくなるため、帯電部材の製造工程の削減が実現され、低コスト化も実現される。
また、未加硫ゴム組成物において、ストレーニングの前後で、未加硫ゴム材料と無機粒子との質量比が変化していないと、ストレーナーメッシュで無機粒子が滞留せず、ストレーニングにより無機充填剤の破砕が効率良く行われているものと考えられる。このため、ストレーニングの前後で、未加硫ゴム材料と無機粒子との質量比が変化していないと、上記無機粒子の平均分散度及び最大粒径を上記範囲内となり易くなる。
ここで、未加硫ゴム組成物において、未加硫ゴム材料と無機粒子との質量比がストレーニングの前後で変化していないとは、ストレーニング前に対する後の当該質量比の変化の割合が１.０％以内であることを意味する。
なお、ストレーニングに関しては、特許文献１（特開２００８−１１６６４２公報）、又は特許文献２（特開平０５−１１６２００号公報）に開示されている。しかし、これら文献おいて、未加硫ゴム組成物をストレーニングする目的は、組成物中の異物の除去であり、無機粒子の凝集塊の粉砕及び無機粒子の分散性の向上を目的とするものではなく、ストレーニングに使用するスクリーンメッシュの目開きの大きさも、比較的大きく設定されている。
以下、本実施形態に係る帯電部材１２１の詳細について説明する。なお、以下、符号は省略して説明する。
（導電性支持体）
導電性支持体としては、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼等の金属または合金；クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄；導電性の樹脂などの導電性の材質で構成されたものが用いられる。
導電性支持体は、帯電部材の電極および支持部材として機能するものであり、例えば、その材質としては鉄（快削鋼等），銅，真鍮，ステンレス，アルミニウム，ニッケル等の金属又は合金；クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄；等が挙げられる。導電性支持体としては、外周面にメッキ処理を施した部材（例えば樹脂や、セラミック部材）、導電剤が分散された部材（例えば樹脂や、セラミック部材）等も挙げられる。導電性支持体は、中空状の部材（筒状部材）であってもよし、非中空状の部材であってもよい。
（導電性弾性層）
導電性弾性層は、ゴム材料と、無機粒子と、必要に応じて、その他の添加剤と、を含む。具体的には、導電性弾性層は、例えば、未加硫ゴム材料と、無機粒子と、必要に応じて、その他の添加剤と、を含む未加硫ゴム組成物の加硫物で構成されている。
そして、導電性弾性層において、無機粒子の凝集塊の平均分散度は９５％以上（好ましくは９８％以上）であり、且つ無機粒子の凝集塊の最大粒径が２００μｍ以下で（好ましくは１５０μｍ以下）ある。また、無機粒子の凝集塊の均一に近い分散性を得る点から、無機粒子の凝集塊の最大粒径は、１μｍ以上がよい。
ここで、無機粒子の凝集塊の平均分散度、及び無機粒子の凝集塊の最大粒径は、後述する［実施例］で記載する方法に従って測定された値である。
−ゴム材料−
ゴム材料としては、例えば、少なくとも化学構造中に二重結合を有し、加硫反応によりは架橋する構造の弾性材料が挙げられる。
ゴム材料として具体的には、例えば、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ブチルゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム等、及びこれらを混合したゴムが挙げられる。
これらのゴム材料の中でも、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、エピクロロヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、ＮＢＲ、及びこれらを混合したゴムがよい。
ゴム材料は、発泡したものであっても無発泡のものであってもよい。
−無機粒子−
無機粒子は、無機導電剤及び無機充填剤から選択される少なくとも１種が挙げられる。
無機導電剤としては、電子導電剤が挙げられ、具体的には、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック；熱分解カーボン、グラファイト；アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属または合金；酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物；絶縁物質の表面を導電化処理したもの；などの粉末が挙げられる。これらの無機導電剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
ここで、カーボンブラックの市販品として具体的には、デグサ社製の「スペシャルブラック３５０」、同「スペシャルブラック１００」、同「スペシャルブラック２５０」、同「スペシャルブラック５」、同「スペシャルブラック４」、同「スペシャルブラック４Ａ」、同「スペシャルブラック５５０」、同「スペシャルブラック６」、同「カラーブラックＦＷ２００」、同「カラーブラックＦＷ２」、同「カラーブラックＦＷ２Ｖ」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１０００」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１３００」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１４００」、同「ＭＯＧＵＬ−Ｌ」、同「ＲＥＧＡＬ４００Ｒ」等が挙げられる。
無機導電剤の含有量は、例えば、ゴム材料１００質量部に対して、１質量部以上８０質量部以下であることが望ましく、１５質量部以上２５質量部以下であることがより望ましい。
無機充填剤としては、具体的には、炭酸カルシウム、カーボンブラック、シリカ、等が挙げられる。これらの無機充填剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
無機充填剤の含有量は、特に制限はないが、例えば、ゴム材料１００質量部に対して、１質量部以上８０質量部以下であることが望ましく、１０質量部以上５０質量部以下であることがより望ましい。
無機粒子としては、その他、例えば、受酸剤も挙げられる、受酸剤としては、例えば、金属化合物、ハイドロタルサイト類の粉末も挙げられる。
金属化合物としては、例えば、周期律表第２族元素（アルカリ土類金属）の酸化物、水酸化物、炭酸塩、カルボン酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩、亜リン酸塩、周期律表第４族元素の酸化物、塩基性炭酸塩、塩基性カルボン酸塩、塩基性亜リン酸塩、三塩基性硫酸塩等が挙げられ、具体的には、酸化マグネシム、水酸化マグネシウム、水酸化バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、フタル酸カルシウム、亜リン酸カルシウム、亜鉛華、酸化錫、ステアリン酸錫、塩基性亜りん酸錫等が挙げられる。これらの金属化合物は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
受酸剤の含有量は、特に制限はないが、例えば、ゴム材料１００質量部に対して、０．５質量部以上２０．０質量部以下であることが望ましく、３．０質量部以上１０．０質量部以下であることがより望ましい。
−その他の添加剤−
その他の添加剤としては、他の導電剤（例えばイオン導電剤）、軟化剤、可塑剤、加硫剤、加硫促進剤、酸化防止剤、界面活性剤、カップリング剤等の周知の添加剤が挙げられる。
−導電性弾性層の形成方法−
導電性弾性層は、例えば、未加硫ゴム材料と、無機粒子と、必要に応じて、その他添加剤とを含む未加硫ゴム組成物を押出成形により前記導電性支持体上に層状に成形した後、常圧下で加硫して形成する
以下、導電性弾性層の形成方法の詳細についてさらに説明する。
まず、未加硫ゴム材料と、無機粒子と、必要に応じて、その他添加剤とを混練機により混練して、未加硫ゴム組成物を得る。混練機としては、接線式密閉混練機、噛み合い式密閉混練機等が挙げられる。
次に、未加硫ゴム組成物に対して、ストレーニングを施すことがよい。ストレーニングは、ブレーカープレートと複数枚のスクリーンメッシュとで構成されたストレーナーに、未加硫ゴム組成物を通過させることで行う。具体的には、例えば、押出口にストレーナーを取り付けた押出機を用いて行う。押出機としては、１軸押出機機、２軸テーパー押出機、ギアポンプ押出機等が挙げられる。
ここで、ストレーナーは、例えば、図３に示すように、押出機の押出口に取り付けられる。具体的には、ストレーナーは、図４に示すように、未加硫ゴム組成物の押出方向の下流側から上流側に向かって、ブレーカプレート、スクリーニンメッシュ１、スクリーニンメッシュ２、スクリーニンメッシュ３、及びスクリーニンメッシュ４をこの順で互いに離間して配列した構成で、押出機の押出口に取り付けられる。
なお、図３〜図４中、Ａはブレーカプレートを示し、Ｂはスクリーニンメッシュ１を示し、Ｃはスクリーニンメッシュ２を示し、Ｄはスクリーニンメッシュ３を示し、Ｅはスクリーニンメッシュ４を示し、Ｆはストレーナーを示している、また、Ｇは押出機の円筒状の本体部、Ｈは円筒状の本体部の内部に設けられた押出スクリューを示し、Ｉは押出機の押出口を示している。
ストレーニングを実施するためのストレーナーにおいて、各スクリーンメッシュは、例えば、平織り、綾織り、畳織り等の周知の編地で構成される。各スクリーンメッシュの材質は、スクリーンメッシュに利用される公知の材質（例えばステンレス、鉄等）から選択される。
各スクリーニンメッシュの目開きは、未加硫ゴム組成物を通過しつつ、無機粒子の凝集塊を十分に粉砕し、且つ未加硫ゴム組成物中の無機粒子の凝集塊の分散性を向上して、導電性弾性層の無機粒子の凝集塊の平均分散度及び最大粒径を上記範囲内にする点から、次の範囲とすることがよい。なお、スクリーニンメッシュの目開きは、ＪＩＳＧ３５５６で定義されるものである。
・スクリーンメッシュ１の目開き： ０．１００ｍｍ以上０．６００ｍｍ以下（好ましくは０．１２０ｍｍ以上０．３００ｍｍ以下）の範囲
・スクリーンメッシュ２の目開き： ０．０１０以上０．０８０ｍｍ以下（好ましくは０．０３０ｍｍ以上０．０５０ｍｍ以下）の範囲
・スクリーンメッシュ３の目開き： ０．０５０ｍｍ以上０．１５０ｍｍ以下（好ましくは０．０８０ｍｍ以上０．１２０ｍｍ以下）の範囲
・スクリーンメッシュ４の目開き： ０．１００ｍｍ以上０．６００ｍｍ以下（好ましくは０．１２０ｍｍ以上０．３００ｍｍ以下）の範囲
なお、各スクリーンメッシュの取り付け順は、スクリーンメッシュ１以外は、入れ替えてもよい。また、各スクリーンメッシュの数及び目開きは、上記に限られず、導電性弾性層の無機粒子の凝集塊の平均分散度及び最大粒径を上記範囲内にするよう選択される。
一方、ブレーカープレートは、同心円状に複数の穴が設けられた円盤状の部材である。具体的には、ブレーカープレートには、例えば、穴径φ１ｍｍ以上φ６ｍｍ以下でブレーカープレート面積に対する開口率が３０％以上６０％以下になるように、複数の穴が同心円状に設けられている。
次に、押出口にクロスヘッドを取り付けた押出機（１軸押出機機、２軸テーパー押出機、ギアポンプ押出機等）により、ストレーニングを実施した未加硫ゴム組成物を押出成形して導電性支持体の外周面に層状に被覆する。未加硫ゴム組成物の被覆方法としては、上記押出成形に限られず、公知の各種方法を用いてもよい。そして、この状態で加熱し、層状の未加硫のゴム組成物を加硫して、弾性層弾性層を形成する。この加熱（加硫）は、常圧下（例えば１気圧下）で行うことがよい。また、加熱の際に、加熱可能な円筒状の金型を用いてもよい。
なお、ストレーニングと押出成形を同じ押出機を利用して実施してもよい。具体的には、押出機の押出口にストレーナーを介してクロスヘッドを取り付け、未加硫ゴムがストレーナーを通過後、クロスヘッドにより押出されるようにして、押出成形を行ってもよい。
−導電性弾性層の物性−
導電性弾性層の厚みは、帯電部材を適用する装置によって異なるが、例えば、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることが望ましく、２ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることがより望ましい。
導電性弾性層の体積抵抗率は、帯電部材を適用する装置によって異なるが、例えば、１０４Ωｃｍ以上１０１０Ωｃｍ以下であることが望ましく、１０５Ωｃｍ以上１０９Ωｃｍ以下であることがより望ましい。
なお、体積抵抗率は、導電性弾性相からシート状の測定サンプルを採取し、その測定サンプルに対し、測定治具（Ｒ１２７０２Ａ／Ｂレジスティビティ・チェンバ：アドバンテスト社製）と高抵抗測定器（Ｒ８３４０Ａデジタル高抵抗／微小電流計：アドバンテスト社製）とを用い、電場（印加電圧／組成物シート厚）が１０００Ｖ／ｃｍになるよう調節した電圧を３０秒印加後の電流値より、下記式を用いて算出する。
体積抵抗率（Ω・ｃｍ）＝（１９．６３×印加電圧（Ｖ））／（電流値（Ａ）×測定サンプルシート厚（ｃｍ））
（導電性表面層）
導電性表面層は、例えば、樹脂と、導電剤と、必要に応じて、表面層の表面に凹凸（特定の表面粗さ）を付与するための粒子と、その他添加剤と、を含んで構成される。
表面層に配合される樹脂としては、例えば、アクリル樹脂，セルロース樹脂，ポリアミド樹脂，共重合ナイロン，ポリウレタン樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポリエステル樹脂，ポリエチレン樹脂，ポリビニル樹脂，ポリアリレート樹脂，スチレンブタジエン樹脂，メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂（例えばテトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン等）、尿素樹脂等が挙げられる。
ここで、共重合ナイロンは、６１０ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロン、の内のいずれか１種又は複数種を重合単位として含むものであって、この共重合体に含まれる他の重合単位としては、６ナイロン、６６ナイロン等が挙げられる。
樹脂としては、上記弾性層に配合されるゴム材料を適用してもよい。
導電性表面層に配合される導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が挙げられる。電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック；熱分解カーボン、グラファイト；アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属又は合金；酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物；絶縁物質の表面を導電化処理したもの；などの粉末が挙げられる。また、イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等；リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等；が挙げられる。これらの導電剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
ここで、カーボンブラックの市販品として具体的には、デグサ社製の「スペシャルブラック３５０」、同「スペシャルブラック１００」、同「スペシャルブラック２５０」、同「スペシャルブラック５」、同「スペシャルブラック４」、同「スペシャルブラック４Ａ」、同「スペシャルブラック５５０」、同「スペシャルブラック６」、同「カラーブラックＦＷ２００」、同「カラーブラックＦＷ２」、同「カラーブラックＦＷ２Ｖ」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１０００」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１３００」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１４００」、同「ＭＯＧＵＬ−Ｌ」、同「ＲＥＧＡＬ４００Ｒ」等が挙げられる。
導電性表面層の表面に凹凸（特定の表面粗さ）を付与するための粒子としては、導電性粒子、非導電性粒子のいずれでもよいが、非導電性粒子が望ましい。導電性粒子としては、弾性層に配合する上記導電剤として挙げられた材料の粒子が挙げられる。非導電性粒子としては、樹脂粒子（ポリイミド樹脂粒子、メタクリル樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、フッ素樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子等）、無機粒子（クレー粒子，カオリン粒子，タルク粒子，シリカ粒子，アルミナ粒子等）、又はセラミック粒子等が挙げられる。粒子は、樹脂と同種の樹脂で構成した粒子であってもよく、これにより粒子と樹脂との相溶性が向上し、粒子と樹脂との密着性が高くなる。
ここで、導電性とは、体積抵抗率が１０１３Ωｃｍ未満を意味し、非導電性とは、体積抵抗率が１０１３Ωｃｍ以上を意味する。なお、他も同様である。
導電性表面層におけるその他添加剤としては、例えば、導電剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、酸化防止剤、界面活性剤、カップリング剤等の通常表面層に添加され得る材料が挙げられる。
導電性表面層の厚みは、７μｍ以上２５μｍ以下が望ましい。そして、表面層の体積抵抗率は１０３Ωｃｍ以上１０１４Ωｃｍ以下が望ましい。
導電性表面層は、上記樹脂や導電剤等を溶剤に分散させて塗布液を調製し、先立って形成した弾性層上に、この塗布液を付与する。
塗布液の付与方法としては、例えば、ブレード塗布法，マイヤーバー塗布法，スプレー塗布法，浸漬塗布法，ビード塗布法，エアーナイフ塗布法，カーテン塗布法等が挙げられる。
塗布液に用いる溶剤としては、特に限定されず一般的なものが使用され、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類；アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類；テトラヒドロフラン；ジエチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル類などの溶媒を使用してもよい。また、これらの他、種々の溶媒を使用してもよいが、電子写真感光体の生産に一般的に使用される浸漬塗布法を適用するためには、アルコール溶剤若しくはケトン溶剤、又はそれらの混合系溶剤が挙げられる。
［帯電装置］
以下、本実施形態に係る帯電装置について説明する。
図５は、本実施形態に係る帯電装置の概略斜視図である。
本実施形態に係る帯電装置は、帯電部材として、上記本実施形態に係る帯電部材を適用した形態である。
具体的には、本実施形態に係る帯電装置１２は、図５に示すように、例えば、帯電部材１２１と、クリーニング部材１２２と、が特定の食い込み量で接触している配置されている。そして、帯電部材１２１の基材３０およびクリーニング部材１２２の基材１２２Ａの軸方向両端は、各部材が回転自在となるように導電性軸受け１２３（導電性ベアリング）で保持されている。導電性軸受け１２３の一方には電源１２４が接続されている。
なお、本実施形態に係る帯電装置は、上記構成に限られず、例えば、クリーニング部材１２２を備えない形態であってもよい。
クリーニング部材１２２は、帯電部材１２１の表面を清掃するための清掃部材であり、例えば、ロール状で構成されている。クリーニング部材１２２は、例えば、円筒状または円柱状の基材１２２Ａと、基材１２２Ａの外周面に弾性層１２２Ｂと、で構成される。
基材１２２Ａは、導電性の棒状部材であり、その材質は例えば、鉄（快削鋼等），銅，真鍮，ステンレス，アルミニウム，ニッケル等の金属が挙げられる。また、基材１２２Ａとしては、外周面にメッキ処理を施した部材（例えば樹脂や、セラミック部材）、導電剤が分散された部材（例えば樹脂や、セラミック部材）等も挙げられる。基材１２２Ａは、中空状の部材（筒状部材）であってもよし、非中空状の部材であってもよい。
弾性層１２２Ｂは、多孔質の３次元構造を有する発泡体からなり、内部や表面に空洞や凹凸部（以下、セルという。）が存在し、弾性を有していることがよい。弾性層１２２Ｂは、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド、オレフィン、メラミンまたはポリプロピレン、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム）、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレン、シリコーン、ニトリル、等の発泡性の樹脂材料またはゴム材料を含んで構成される。
これらの発泡性の樹脂材料またはゴム材料のなかもで、帯電部材１２１との従動摺擦によりトナーや外添剤などの異物を効率的にクリーニングすると同時に、帯電部材１２１の表面にクリーニング部材１２２の擦れによるキズをつけ難くするために、また、長期にわたり千切れや破損が生じ難くするために、引き裂き、引っ張り強さなどに強いポリウレタンが特に好適に適用される。
ポリウレタンとしては、特に限定するものではなく、例えば、ポリオール（例えばポリエステルポリオール、ポリエーテルポリエステル、アクリルポリールなど）と、イソシアネート（２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネートや４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートなど）の反応物が挙げられ、これらの鎖延長剤（例えば１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパンなど）による反応物であってもよい。なお、ポリウレタンは、発泡剤（水やアゾ化合物（アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等）を用いて発泡させるのが一般的である。
弾性層１２２Ｂのセル数としては、２０／２５ｍｍ以上８０／２５ｍｍ以下であることが望ましく、３０／２５ｍｍ以上８０／２５ｍｍ以下であることがさらに望ましく、３０／２５ｍｍ以上５０／２５ｍｍ以下であることが特に望ましい。
弾性層１２２Ｂの硬さとしては、１００Ｎ以上５００Ｎ以下が望ましく１００Ｎ以上４００Ｎ以下がさらに望ましく、１５０Ｎ以上４００Ｎ以下が特に望ましい。
導電性軸受け１２３は、帯電部材１２１とクリーニング部材１２２とを一体で回転自在に保持すると共に、当該部材同士の軸間距離を保持する部材である。導電性軸受け１２３は、導電性を有する材料で製造されていればいかなる材料および形態でもよく、例えば、導電性のベアリングや導電性の滑り軸受けなどが適用される。
電源１２４は、導電性軸受け１２３へ電圧を印加することにより帯電部材１２１とクリーニング部材１２２とを同極性に帯電させる装置であり、公知の高圧電源装置が用いられる。
本実施形態に係る帯電装置１２では、例えば、電源１２４から導電性軸受け１２３に電圧が印加されることで、帯電部材１２１とクリーニング部材１２２とが同極性に帯電する。
［画像形成装置、プロセスカートリッジ］
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体を帯電する帯電装置と、帯電した像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、を備える。そして、帯電装置として、上記本実施形態に係る帯電装置を適用する。
一方、本実施形態に係るプロセスカートリッジは、例えば上記構成の画像形成装置に脱着され、像保持体と、像保持体を帯電する帯電装置と、を備える。そして、帯電装置として、上記本実施形態に係る帯電装置を適用する。本実施形態に係るプロセスカートリッジは、必要に応じて、像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置、像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置および転写後の像保持体表面の残留トナーを除去するクリーニング装置からなる群より選択される少なくとも一種を備えていてもよい。
次に、本実施形態に係る画像形成装置、およびプロセスカートリッジについて図面を参照しつつ説明する。図６は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。図７は、本実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
本実施形態に係る画像形成装置１０１は、図６に示すように、像保持体１０を備え、その周囲に、像保持体を帯電する帯電装置１２と、帯電装置１２により帯電された像保持体１０を露光して潜像を形成する露光装置１４と、露光装置１４により形成した潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置１６と、現像装置１６により形成したトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写装置１８と、転写後の像保持体１０表面の残留トナーを除去するクリーニング装置２０と、を備える。また、転写装置１８により記録媒体Ｐに転写されたトナー像を定着する定着装置２２を備える。
そして、本実施形態に係る画像形成装置１０１は、帯電装置１２として、例えば、帯電部材１２１と、帯電部材１２１に接触配置されたクリーニング部材１２２と、帯電部材１２１およびクリーニング部材１２２の軸方向両端を各部材が回転自在となるように保持する導電性軸受け１２３（導電性ベアリング）と、導電性軸受け１２３の一方に接続された電源１２４と、が配設された、上記本実施形態に係る帯電装置が適用されている。
一方、本実施形態の画像形成装置１０１は、帯電装置１２（帯電部材１２１）以外の構成については、従来から電子写真方式の画像形成装置の各構成として公知の構成が適用される。以下、各構成の一例につき説明する。
像保持体１０は、特に制限なく、公知の感光体が適用されるが、電荷発生層と電荷輸送層を分離した、いわゆる機能分離型と呼ばれる構造の有機感光体が好適に適用される。また、像保持体１０は、その表面層が電荷輸送性を有し架橋構造を有する保護層で被覆されているものも好適に適用される。この保護層の架橋成分としてシロキサン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、アクリル樹脂で構成された感光体も好適に適用される。
露光装置１４としては、例えば、レーザー光学系やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）アレイ等が適用される。
現像装置１６は、例えば、現像剤層を表面に形成させた現像剤保持体を像保持体１０に接触若しくは近接させて、像保持体１０の表面の潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像装置である。現像装置１６の現像方式は、既知の方式として二成分現像剤による現像方式が好適に適用される。この二成分現像剤による現像方式には、例えば、カスケード方式、磁気ブラシ方式などがある。
転写装置１８としては、例えば、コロトロン等の非接触転写方式、記録媒体Ｐを介して導電性の転写ロールを像保持体１０に接触させ記録媒体Ｐにトナー像を転写する接触転写方式のいずれを適応してもよい。
クリーニング装置２０は、例えば、クリーニングブレードを像保持体１０の表面に直接接触させて表面に付着しているトナー、紙粉、ゴミなどを除去する部材である。クリーニング装置２０としては、クリーニングブレード以外にクリーニングブラシ、クリーニングロール等を適用してもよい。
定着装置２２としては、ヒートロールを用いる加熱定着装置が好適に適用される。加熱定着装置は、例えば、円筒状芯金の内部に加熱用のヒータランプを備え、その外周面に耐熱性樹脂被膜層又は耐熱性ゴム被膜層により、いわゆる離型層を形成した定着ローラと、この定着ローラに対し特定の接触圧で接触して配置され、円筒状芯金の外周面又はベルト状基材表面に耐熱弾性体層を形成した加圧ローラまたは加圧ベルトと、で構成される。未定着のトナー像の定着プロセスは、例えば、定着ローラと加圧ローラまたは加圧ベルトとの間に未定着のトナー像が転写された記録媒体Ｐを挿通させて、トナー中の結着樹脂、添加剤等の熱溶融による定着を行う。
なお、本実施形態に係る画像形成装置１０１は、上記構成に限られず、例えば、中間転写体を利用した中間転写方式の画像形成装置、各色のトナー像を形成する画像形成ユニットを並列配置させた所謂タンデム方式の画像形成装置であってもよい。
一方、本実施形態に係るプロセスカートリッジは、図７に示すように、上記図６に示す画像形成装置において、露光のための開口部２４Ａ、除電露光のための開口部２４Ｂおよび取り付けレール２４Ｃが備えられた筐体２４により、像保持体１０と、像保持体を帯電する帯電装置１２と、露光装置１４により形成した潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置１６と、転写後の像保持体１０表面の残留トナーを除去するクリーニング装置２０と、を一体的に組み合わせて保持して構成したプロセスカートリッジ１０２である。そして、プロセスカートリッジ１０２は、上記図６に示す画像形成装置１０１に脱着自在に装着されている。
以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明は下記実施例により限定されるものではない。なお、特に断りがない限り「部」は「質量部」を意味する。
［実施例１］
＜帯電ロールの作製＞
（ゴム組成物の調製）
帯電ロールを作製するにあたり下記組成の混合物を、接線式加圧ニーダー（（株）モリヤマ製：実容量７５Ｌ）を用いて混練してストレーナーを通過させ，未加硫のゴム組成物を調製した。
詳細には、加圧ニーダーのジャケット、加圧蓋、ローターを循環水により２０℃にし、加圧蓋の圧力を０．６ＭＰａで下記弾性材料を素練りし、酸化亜鉛を混練後、ステアリン酸及びカーボンブラックを投入混練し、イオン導電剤、炭酸カルシウムを投入して混練した。２軸のシートプレフォーミングマシーン((株)モリヤマ製実容量７５L)でシート状に切り出し、常温（２５℃）まで冷却後、再び加圧ニーダーで、加硫剤及び加硫促進剤を加えて混練し、下記仕様のストレーナーを押出口に取り付けたギアポンプ押出機にてストレーナーに通し、スクリーニングを施して未加硫のゴム組成物を得た。
−組成−
・弾性材料 ・・・・・・・１００質量部
（エピクロロヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、商品名「Ｇｅｃｈｒｏｎ３１０６」、日本ゼオン社製）
・酸化亜鉛 ・・・・・・・５質量部
（商品名「酸化亜鉛２種」：正同化学工業社製）
・ステアリン酸 ・・・・・・・１質量部
（商品名「ステアリン酸Ｓ」：花王社製）
・カーボンブラック ・・・・・・・１５質量部
（商品名「ケッチェンブラックＥＣ」、ライオン社製）
・炭酸カルシウム ・・・・・・・２０質量部
（商品名「白艶華ＣＣＲ、白石工業社製」）
・イオン導電剤 ・・・・・・・１質量部
（ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、商品名「ＢＴＭＡＣ」ライオンアクゾ社製）
・加硫剤 ・・・・・・・１質量部
（商品名「硫黄２００メッシュ」、鶴見化学工業社製）
・加硫促進剤 ・・・・・・・２質量部
（商品名「ノクセラーＤＭ」、大内新興化学工業社製）
・加硫促進剤 ・・・・・・・０．５質量部
（商品名「ノクセラーＴＴ」、大内新興化学工業社製）
―ストレーナーの仕様―
・ブレーカープレート ・・・穴径φ５ｍｍ 開口率４０％
・スクリーンメッシュ１ ・・・目開き０．３５０ｍｍ
・スクリーンメッシュ２ ・・・目開き０．０４５ｍｍ
・スクリーンメッシュ３ ・・・目開き０．１００ｍｍ
・スクリーンメッシュ４ ・・・目開き０．３５０ｍｍ
なお、スクリーンメッシュの番号とその取り付け位置は、図４に示すストレーナーに準ずる。
（導電性弾性層の形成）
ＳＵＳ３０３製の直径８ｍｍ、長さ３３０ｍｍの導電性支持体を用意し、シリンダー内径６０ｍｍ、Ｌ／Ｄ２０の１軸ゴム押出し機を用いてスクリュー回転２５ｒｐｍで前記ゴム組成物を押出すとともに、同時に導電性支持体を連続的にクロスヘッドに通過させることにより、導電性支持体上に未加硫ゴム組成物を被覆した。押出機の温度条件設定は、シリンダー部、スクリュー部、ヘッド部、ダイ部のいずれとも８０℃とした。導電性支持体と被覆されたゴム組成物で形成された未加硫ゴムロールは、空気加熱炉により１６０℃で６０分間加硫した。これにより、導電性支持体の外周面上に導電性被覆層を形成した。
（導電性表面層の形成）
下記組成の混合物をビーズミルにて分散し、分散液を調製した。得られた分散液をメタノールで希釈して、導電性表面層塗布液を得た。この塗布液について粘度が４５ｍＰa・ｓとなるようにメタノール及びブタノールで調整した後、浸漬塗布槽へ注入した。
その後、作製した導電性弾性層付きの導電性支持体を浸漬塗布槽の塗布液に浸漬し、導電性支持体を引き上げた。これを１５０℃で１０分間乾燥して、溶剤を除去し、導電性表面層を形成した。
−分散液の組成−
・高分子材料 ・・・・・・１００質量部
（アミド樹脂、商品名「アラミンＣＭ８０００」、東レ社製）
・導電剤 ・・・・・・・１４質量部
（カーボンブラック、商品名「Ｍｏｎａｒｃｈ１０００」、キャボット社製）
・溶剤 ・・・・・・・５００質量部
（メタノール、関東化学社製）
・溶剤 ・・・・・・・２４０質量部
（ブタノール、関東化学社製）
以上の工程を経て、導電性支持体の外周面上に、導電性弾性層及び導電性表面層をこの順に有する帯電ロールを得た。
［実施例２］
実施例１において、スクリーニングを実施するためのストレーナーの仕様（スクリーンメッシュの目開き量）を下記仕様に変更した紫外は、実施例１と同様にして未加硫のゴム組成物を調製し、これを用いて帯電ロールを得た。
−ストレーナーの仕様−
・スクリーンメッシュ１ ・・・目開き０．１００ｍｍ
・スクリーンメッシュ２ ・・・目開き０．０１０ｍｍ
・スクリーンメッシュ３ ・・・目開き０．０５０ｍｍ
・スクリーンメッシュ４ ・・・目開き０．１００ｍｍ
［実施例３］
実施例１において、スクリーニングを実施するためのストレーナーの仕様（スクリーンメッシュの目開き量）を下記仕様に変更した紫外は、実施例１と同様にして未加硫のゴム組成物を調製し、これを用いて帯電ロールを得た。
−ストレーナーの仕様−
・スクリーンメッシュ１ ・・・目開き０．６００ｍｍ
・スクリーンメッシュ２ ・・・目開き０．０８０ｍｍ
・スクリーンメッシュ３ ・・・目開き０．１５０ｍｍ
・スクリーンメッシュ４ ・・・目開き０．６００ｍｍ
［実施例４］
実施例１において、スクリーニングを実施するためのストレーナーの仕様（スクリーンメッシュの目開き量）を下記仕様に変更した紫外は、実施例１と同様にして未加硫のゴム組成物を調製し、これを用いて帯電ロールを得た。
−ストレーナーの仕様−
・スクリーンメッシュ１ ・・・目開き０．１００ｍｍ
・スクリーンメッシュ２ ・・・目開き０．０１０ｍｍ
・スクリーンメッシュ３ ・・・目開き０．１５０ｍｍ
・スクリーンメッシュ４ ・・・目開き０．６００ｍｍ
［実施例５］
実施例１において、スクリーニングを実施するためのストレーナーの仕様（スクリーンメッシュの目開き量）を下記仕様に変更した紫外は、実施例１と同様にして未加硫のゴム組成物を調製し、これを用いて帯電ロールを得た。
−ストレーナーの仕様−
・スクリーンメッシュ１ ・・・目開き０．６００ｍｍ
・スクリーンメッシュ２ ・・・目開き０．０８０ｍｍ
・スクリーンメッシュ３ ・・・目開き０．０５０ｍｍ
・スクリーンメッシュ４ ・・・目開き０．１００ｍｍ
［実施例６］
実施例１において、スクリーニングを実施するためのストレーナーの仕様（スクリーンメッシュの目開き量）を下記仕様に変更した紫外は、実施例１と同様にして未加硫のゴム組成物を調製し、これを用いて帯電ロールを得た。
−ストレーナーの仕様−
・スクリーンメッシュ１ ・・・目開き０．１００ｍｍ
・スクリーンメッシュ２ ・・・目開き０．０１０ｍｍ
・スクリーンメッシュ３ ・・・目開き０．０５０ｍｍ
・スクリーンメッシュ４ ・・・目開き０．６００ｍｍ
［実施例７］
実施例１において、スクリーニングを実施するためのストレーナーの仕様（スクリーンメッシュの目開き量）を下記仕様に変更した紫外は、実施例１と同様にして未加硫のゴム組成物を調製し、これを用いて帯電ロールを得た。
−ストレーナーの仕様−
・スクリーンメッシュ１ ・・・目開き０．６００ｍｍ
・スクリーンメッシュ２ ・・・目開き０．０８０ｍｍ
・スクリーンメッシュ３ ・・・目開き０．１５０ｍｍ
・スクリーンメッシュ４ ・・・目開き０．１００ｍｍ
［実施例８］
実施例１において、スクリーニングを実施するためのストレーナーの仕様（スクリーンメッシュの目開き量）を下記仕様に変更した紫外は、実施例１と同様にして未加硫のゴム組成物を調製し、これを用いて帯電ロールを得た。
−ストレーナーの仕様−
・スクリーンメッシュ１ ・・・目開き０．６００ｍｍ
・スクリーンメッシュ２ ・・・目開き０．０８０ｍｍ
・スクリーンメッシュ３ ・・・目開き０．１５０ｍｍ
・スクリーンメッシュ４ ・・・目開き０．６００ｍｍ
［比較例１］
帯電ロールを作製するにあたり実施例１と同様の組成の混合物を、接線式加圧ニーダー（（株）モリヤマ製：実容量７５Ｌ）を用いて混練してストレーナーを通過させゴム組成物を調製した。
詳細には、加圧ニーダーのジャケット、加圧蓋、ローターを循環水により２０℃にし、加圧蓋の圧力を０．６ＭＰａで弾性材料を素練りし、酸化亜鉛を混練後、ステアリン酸及びカーボンブラックを投入混練し、イオン導電剤、炭酸カルシウムを投入して混練した。２軸のシートプレフォーミングマシーン((株)モリヤマ製実容量７５L)でシート状に切り出し、常温まで冷却後、再び加圧ニーダーで、加硫剤及び加硫促進剤を加えて混練し、２２インチのオープンロールを用いて2本のロール間ギャップを２ｍｍにし、３回通過させて、未加硫のゴム組成物を得た。
そして、この未加硫のゴム組成物を用いた以外は、実施例１と同様にして帯電ロールを得た。
［比較例２］
実施例１において、スクリーニングを実施するためのストレーナーの仕様（スクリーンメッシュの目開き量）を下記仕様に変更した紫外は、実施例１と同様にして未加硫のゴム組成物を調製し、これを用いて帯電ロールを得た。
−ストレーナーの仕様−
・スクリーンメッシュ１ ・・・目開き０．０８０ｍｍ
・スクリーンメッシュ２ ・・・目開き０．００５ｍｍ
・スクリーンメッシュ３ ・・・目開き０．０３０ｍｍ
・スクリーンメッシュ４ ・・・目開き０．０８０ｍｍ
［比較例３］
実施例１において、スクリーニングを実施するためのストレーナーの仕様（スクリーンメッシュの目開き量）を下記仕様に変更した紫外は、実施例１と同様にして未加硫のゴム組成物を調製し、これを用いて帯電ロールを得た。
−ストレーナーの仕様−
・スクリーンメッシュ１ ・・・目開き０．８００ｍｍ
・スクリーンメッシュ２ ・・・目開き０．１００ｍｍ
・スクリーンメッシュ３ ・・・目開き０．１６０ｍｍ
・スクリーンメッシュ４ ・・・目開き０．８００ｍｍ
［比較例４］
実施例１において、スクリーニングを実施するためのストレーナーの仕様（スクリーンメッシュの目開き量）を下記仕様に変更した紫外は、実施例１と同様にして未加硫のゴム組成物を調製し、これを用いて帯電ロールを得た。
−ストレーナーの仕様−
・スクリーンメッシュ１ ・・・目開き０．７００ｍｍ
・スクリーンメッシュ２ ・・・目開き０．０９０ｍｍ
・スクリーンメッシュ３ ・・・目開き０．１７０ｍｍ
・スクリーンメッシュ４ ・・・目開き０．７００ｍｍ
［比較例5］
実施例１において、スクリーニングを実施するためのストレーナーの仕様（スクリーンメッシュの目開き量）を下記仕様に変更した紫外は、実施例１と同様にして未加硫のゴム組成物を調製し、これを用いて帯電ロールを得た。
−ストレーナーの仕様−
・スクリーンメッシュ１ ・・・目開き０．６００ｍｍ
・スクリーンメッシュ２ ・・・目開き０．２５０ｍｍ
・スクリーンメッシュ３ ・・・目開き０．２５０ｍｍ
・スクリーンメッシュ４ ・・・目開き０．６００ｍｍ
［評価］
（無機粒子の凝集塊の平均分散度の測定）
各例で得られた帯電ロールから、大きさ１０ｍｍ×１０ｍｍ×１０ｍｍの導電性弾性層の試料片を採取した。試料片は、ロール軸方向に沿った５か所から採取した。
採取した試料片を用いて、ＡＳＴＭ（American Society for Testing and Materials）−Ｂ法に準拠した測定器（株式会社ダイハン製分散くんＭＡＲＫIIIａ）により、無機粒子の凝集塊の分散度を測定した。そして、５つの試料片についての無機粒子の凝集塊の分散度の平均値を無機粒子の凝集塊の平均分散度とした。なお、ＡＳＴＭ−Ｂ法における分散度Ｄ（％）は、下記式に基づき算出する。
式：Ｄ＝１００−（Ｓ×Ｕ）／Ｌ
式中、Ｄは分散度（％）を示し、Ｓは溶剤による面積膨潤比、Ｌは無機粒子の全容量％、Ｌは（配合物の比重（ｇ／ｃｍ３）×無機粒子のＰＨＲ）／（無機粒子の比重（ｇ／ｃｍ３）×配合物の総ＰＨＲ）を示す。
（無機粒子の凝集塊の最大粒径の測定）
各例で得られた帯電ロールから、大きさ１０ｍｍ×１０ｍｍ×１０ｍｍの導電性弾性層の試料片を採取した。試料片は、ロール軸方向に沿った５か所から採取した。
採取した試験片の断面に、角度（鋭角）４５°の斜め方向から光を照射し、反射画像を顕微鏡で確認し、観察される全ての無機粒子の凝集塊の大きさを測定する。具体的には、反射画像を２値化処理し白のコントラスト部の割合を算出して、観察される全ての無機粒子の凝集塊の大きさを測定した。そして、この測定を５つの試料片について行い、そのうち最も大きな無機粒子の凝集塊の粒径を、無機粒子の凝集塊の最大粒径とした。
（未加硫ゴム組成物のゴム材料と無機粒子との質量比の測定）
各例で得られた帯電ロールの作製工程において、ストレーニング前後の未加硫のゴム組成物を各々５ｇ採取した。採取したストレーニング前後の未加硫のゴム組成物を電気加熱炉にて焼成し、残渣の重量から灰分を測定した。そして、焼成前の未加硫ゴム組成物に対する灰分の割合を、ゴム材料と無機粒子との質量比（無機粒子／ゴム材料）として算出した。
具体的には、無機充填剤含有率と無機導電剤含有率の合計を無機粒子含有率とし、ストレーニング前後の無機粒子含有率を測定し差を測定した。測定箇所は、ストレーニング前後５か所をサンプリングし含有率を測定し、その平均値とした。各含有率の具体的な測定方法は、以下の通りである。なお、各含有率の測定は、測定器「ＴＧ−ＤＴＡ６２００（株式会社日立ハイテクサイエンス製）」を使用した。
無機充填剤含有率は、電気加熱炉にてストレーニング前後の未加硫ゴム組成物を８５０℃で酸素雰囲気中で３時間焼成し、残さの質量を測定し、下記式に基づき、無機充填剤含有率を算出した。
式：無機充填剤含有率（質量％）＝ｍ１／ｍ０
（式中、ｍ０は試験片の質量（ｇ）を示し、ｍ１は酸素雰囲気中での加熱後の残さの質量（ｇ）を示す。）
無機導電剤含有率（本実施例ではカーボンブラック含有率）は、ストレーニング前後の未加硫ゴム組成物をＭＥＫ（メチルエチルケトン）に浸漬させ２４時間放置し、ゴム材料を抽出、ろ過乾燥後、窒素及び酸素雰囲気中で各々３時間焼成し、残さの質量を測定し、下記式に基づき、無機導電剤含有率を算出した。
式：無機導電剤含有率（質量％）＝（ｍ２−ｍ３）／ｍ０
（式中、ｍ０は試験片の質量（ｇ）を示し、ｍ２は試験片のゴム材料抽出後、窒素雰囲気中での加熱後の残さの質量（ｇ）を示し、ｍ３：試験片のゴム材料抽出後、酸素雰囲気中での加熱後の残さの質量（ｇ）を示す。）
〔画像濃度ムラの評価〕
各例で得られた帯電ロールを、カラー複写機ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ４００ＣＰ：富士ゼロックス社製の帯電装置として装着した。カラー複写機ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ４００ＣＰ用のカラートナー（シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナー、黒トナー）を用い、Ａ４用紙１０枚印字テスト（２３℃、５０％ＲＨ）を行った。
Ａ：画像濃度ムラ等の欠陥無し。
Ｂ：極軽微な画像濃度ムラ発生。
Ｃ：軽微な画像濃度ムラ発生。
Ｄ：実使用不可の画像濃度ムラ発生。
上記結果から、本実施例では、比較例に比べ、画像濃度ムラの評価について良好な結果が得られたことがわかる。これにより、本実施例では、比較例に比べ、帯電ムラの発生が抑制された帯電ロールが得られていることがわかる。
なお、比較例２については、未加硫のゴム組成物がストレーナーを通過せず、ストレーニングが実施できず、帯電ロールを作製できなかった。
１０ 像保持体、１２ 帯電装置、１４ 露光装置、１６ 現像装置、１８ 転写装置、２０ クリーニング装置、２２ 定着装置、２４ 筐体、２４Ａ 開口部、２４Ｂ 開口部、２４Ｃ 取り付けレール、３０基材、３１ 導電性弾性層、３２ 導電性表面層、１０１ 画像形成装置、１０２ プロセスカートリッジ、１２１ 帯電部材、１２２ クリーニング部材、１２３ 導電性軸受け、１２２Ａ基材、１２２Ｂ 弾性層、１２４ 電源

Claims (7)

  1. 導電性支持体と、
    前記導電性支持体の外周面上に設けられた導電性弾性層であって、ゴム材料及び無機粒子を含み、前記無機粒子の凝集塊の平均分散度が９５％以上であり、且つ前記無機粒子の凝集塊の最大粒径が２００μｍ以下である導電性弾性層と、
    を有する帯電部材。
  2. 前記導電性弾性層が、未加硫ゴム材料及び無機粒子を含み、ストレーニングされた未加硫ゴム組成物を用いて形成されている請求項１に記載の帯電部材。
  3. 前記未加硫ゴム組成物における前記未加硫ゴム材料と前記無機粒子との質量比が、ストレーニングの前後で変化していない請求項２に記載の帯電部材。
  4. 前記導電性弾性層が、未加硫ゴム材料及び無機粒子を含む未加硫ゴム組成物を押出成形により前記導電性支持体の外周面上に層状に成形した後、加硫して形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の帯電部材。
  5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の帯電部材を備える帯電装置。
  6. 像保持体と、
    前記像保持体を帯電する請求項５に記載の帯電装置と、
    を備え、
    画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
  7. 像保持体と、
    前記像保持体を帯電する請求項５に記載の帯電装置と、
    帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
    前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
    前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、
    を備える画像形成装置。
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