JP2023078091A - 電子写真用部材およびその製造方法、プロセスカートリッジならびに電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クリーニング部材の感光体への当接圧を低減し、あるいはクリーニング部材を廃止した電子写真画像形成装置においても、感光体の外表面上に付着する放電生成物の量を低減し、画像流れをより良く抑制し得る電子写真用部材の提供。【解決手段】導電性を有する基体、および、該基体上の単層の表面層を有する電子写真用部材であって、該表面層は、架橋樹脂をバインダーとして含むマトリックスを有し、該表面層は、イオン交換能を有する無機層状化合物を含む粒子を、該粒子の少なくとも一部が該表面層の外表面から露出するように保持してなり、該表面層の厚さ方向の断面の、該表面層の該外表面から深さ０．１μｍまでの領域において測定される該マトリックスの弾性率が２００ＭＰａ以上である電子写真用部材。【選択図】図１

Description

本開示は、電子写真用部材およびその製造方法、プロセスカートリッジならびに電子写真画像形成装置に関する。

電子写真画像形成装置における画像形成プロセスには、感光体の外表面の帯電、帯電された感光体外表面への静電潜像の形成、トナーによる静電潜像の現像、現像されたトナーの記録用紙への転写、転写されたトナーの熱と圧力による定着が含まれる。転写後の感光体の外表面上には、転写されずに残った一部のトナー（以後、「残留トナー」ともいう）や、帯電工程での放電により生成した化合物（以後、「放電生成物」ともいう）などが残留する場合がある。このような残留トナーや放電生成物は、感光体に当接配置されたクリーニング部材によって掻き取られ、除去される。これが、電子写真画像形成装置における一般的な画像形成プロセスである。

近年の電子写真画像形成装置に対するより一層の省エネルギー化の要求に対し、クリーニング部材の感光体に対する当接圧の低減、およびクリーニング部材の廃止が検討されている。先に述べた画像形成プロセスにおいて、クリーニング部材と感光体との間には高い摩擦力が生じている。クリーニング部材の感光体に対する当接圧の低減や、クリーニング部材の廃止によって、感光体をより低トルクで回転させることができ、省エネルギー化を図ることが可能となる。しかしながら、クリーニング部材の感光体に対する当接圧の低減やクリーニング部材の廃止は、感光体の外表面への残留トナーや放電生成物の蓄積と、それに伴って電子写真画像の品位の低下とを招来し得る。ここで、特許文献１は、接触帯電部材に付着、蓄積した放電生成物の感光体への悪影響を防止するため、表面層にハイドロタルサイトを添加した帯電部材を開示している。また、特許文献２は、表面上に、放電生成物を物理的に吸着するハイドロタルサイト類化合物の如き層状化合物を有する中間転写体を開示している。なお、放電生成物とは、例えば、放電時に発生するオゾンが空気中の窒素と反応して生成した窒素酸化物（ＮＯｘ）であり、さらに該窒素酸化物が空気中の水分と反応した硝酸を含むものである。

特開２０００－３１０２１８号公報 特開２０００－２６７４５４号公報

特許文献１および特許文献２には、接触帯電部材や中間転写体の表面上の放電生成物の量を低減することが開示されている。しかしながら、特許文献１および特許文献２に係る技術を電子写真用部材に適用しても、当該電子写真用部材が当接する感光体の外表面上の放電生成物の量を低減させる効果は限定的であり、依然として改良する余地がある。

本開示の一態様は、クリーニング部材の感光体への当接圧を低減し、あるいはクリーニング部材を廃止した電子写真画像形成装置においても、感光体の外表面上に付着する放電生成物の量を低減し、画像流れをより良く抑制し得る電子写真用部材の提供に向けたものである。また、本開示の他の態様は、高品位な電子写真画像の安定的な形成に資するプロセスカートリッジの提供に向けたものである。本開示のさらに他の態様は、高品位な電子写真画像を安定して形成することのできる電子写真画像形成装置の提供に向けたものである。

本開示の一態様によれば、導電性を有する基体、および、該基体上の単層の表面層を有する電子写真用部材であって、該表面層は、架橋樹脂をバインダーとして含むマトリックスを有し、該表面層は、イオン交換能を有する無機層状化合物を含む粒子を、該粒子の少なくとも一部が該表面層の外表面から露出するように保持してなり、該表面層の厚さ方向の断面の、該表面層の該外表面から深さ０．１μｍまでの領域において測定される該マトリックスの弾性率が２００ＭＰａ以上である電子写真用部材が提供される。

また、本開示の一態様によれば、前記電子写真用部材の製造方法であって、前記表面層を、下記の工程（ｉ）～工程（ｉｉｉ）を含む方法により形成する電子写真用部材の製造方法が提供される：
（ｉ）導電性を有する基体上に、ポリオール、イソシアネート化合物、およびイオン交換能を有する無機層状化合物を含む粒子を含有する架橋ポリウレタン樹脂層形成用塗料を塗工し、乾燥固化または加熱硬化させることにより、架橋ポリウレタン樹脂層を形成する工程、
（ｉｉ）該架橋ポリウレタン樹脂層に対し、（メタ）アクリルモノマーを含有する含浸処理液による含浸処理を行った後、該（メタ）アクリルモノマーを重合、硬化させることにより、架橋ポリウレタン樹脂に架橋アクリル樹脂が相互侵入した相互侵入高分子網目構造を有する表面層を形成する工程、
（ｉｉｉ）紫外線照射処理を行うことにより、該無機層状化合物を含む粒子の少なくとも一部を該表面層の外表面に露出させる工程。

また、本開示の他の態様によれば、電子写真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、前記電子写真用部材を具備するプロセスカートリッジが提供される。本開示のさらに他の態様によれば、静電潜像を担持するための像担持体と、該像担持体と当接する部材と、を有する電子写真画像形成装置であって、該像担持体と当接する部材が、前記電子写真用部材である電子写真画像形成装置が提供される。

本開示の一態様によれば、クリーニング部材の感光体への当接圧を低減し、あるいはクリーニング部材を廃止した電子写真画像形成装置においても、感光体の外表面上に付着する放電生成物の量を低減し、画像流れをより良く抑制し得る電子写真用部材を得ることができる。また、本開示の他の態様によれば、高品位な電子写真画像の安定的な形成に資するプロセスカートリッジを得ることができる。本開示のさらに他の態様によれば、高品位な電子写真画像を安定して形成することのできる電子写真画像形成装置を得ることができる。

本開示の一態様に係る現像ローラを示す概略断面図である。 本開示の一態様に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。 本開示の一態様に係る電子写真画像形成装置を示す概略断面図である。 本開示の一態様に係る電子写真用部材の概略断面図である。

特許文献１または特許文献２に係る技術を電子写真用部材に適用しても、当該電子写真用部材が当接する感光体の外表面上の放電生成物の量を低減させる効果は限定的であった。その理由を本発明者らは以下のように推測している。ハイドロタルサイトの如きイオン吸着能を有する層状化合物は、層間に硝酸イオンを保持し得る。しかしながら、クリーニング部材の感光体に対する当接圧の低減やクリーニング部材の廃止によってより多量の放電生成物が感光体の表面に付着することとなる状況の下では、電子写真用部材の表面のハイドロタルサイトによる放電生成物の吸着に頼るだけでは不十分であったものと考えられる。そこで、本発明者らが更なる検討を重ねた結果、以下の構成を有する表面層を備える電子写真用部材が、感光体の外表面上の放電生成物の量のより一層の低減に資することを見出した。当該表面層は、架橋樹脂をバインダーとして含むマトリックスを有し、ハイドロタルサイトの如きイオン交換能を有する無機層状化合物を含む粒子を、該粒子の少なくとも一部が外表面から露出するように保持してなり、かつ、外表面から深さ０．１μｍまでの領域において測定される該マトリックスの弾性率が２００ＭＰａ以上である。

このような表面層を備える電子写真用部材が、感光体の外表面上の放電生成物を効果的に除去し得る理由について、本発明者らは以下のように推測している。イオン交換能を有する無機層状化合物による放電生成物の吸着能を用いる点については、特許文献１または特許文献２に記載されている発明と同様である。しかしながら、本開示の一態様に係る表面層は、外表面から深さ０．１μｍまでの最表面領域において測定されるマトリックスの弾性率が２００ＭＰａ以上と極めて高い。このような高い弾性率を示すマトリックスは架橋密度が極めて高い。このようなマトリックスで構成された表面層の外表面に、感光体から移行してきた放電生成物が付着すると、電子写真用部材の外表面を当該放電生成物が速やかに拡散していく。すなわち、感光体から移行してきた放電生成物が電子写真用部材の感光体との当接部に留まることなく、当該当接部の周囲に拡散していき、当該当接部の周囲に存在している層状化合物にも吸着されていく。そのため、より多くの放電生成物が電子写真用部材の層状化合物に吸着されることとなる。その結果、クリーニング部材の感光体に対する当接圧の低減やクリーニング部材の廃止によってより多量の放電生成物が感光体の表面に付着することとなる状況の下でも、感光体の外表面上の放電生成物の量の低減を図ることができるものと考えられる。

さらに、本開示に係る電子写真用部材の表面層には、イオン交換能を有する無機層状化合物を含む粒子の少なくとも一部が、該表面層の外表面から露出するように保持されている。該無機層状化合物は、種々の金属イオン、あるいはこれら金属イオンに各種配位子が配位した錯イオンからなるカチオン層と、その対イオンからなるアニオン層とが交互に配置された積層構造を有する。そして、該カチオン層またはアニオン層を構成するイオンが、他のイオンと置き換わることによってイオン交換能を発揮する。背景技術の項にて説明した如く、「放電生成物」とは、ＮＯｘや硝酸を含むものであり、感光体外表面に付着するものは硝酸アニオンを含む硝酸水溶液等である。本開示においては、アニオン層を構成するアニオンが、放電生成物に含まれる硝酸アニオンとイオン交換することにより、積層構造中に硝酸アニオンが取り込まれていく。硝酸アニオンの取り込みは、アニオン層中のアニオンがすべて硝酸アニオンに置き換わるまで続く。さらに過剰の硝酸アニオンが存在する場合、取り込み切れない硝酸アニオンは積層構造の末端から排出されていくと推測される。排出された硝酸アニオンは、前記したマトリックスで構成された外表面を伝って、近傍の積層構造に再び取り込まれる。すなわち、該無機層状化合物は、その積層構造に沿って放電生成物に由来する硝酸アニオンを輸送する働きをしており、この働きによって、電子写真用部材の表面方向への放電生成物の拡散が促進されると考えられる。
これらの効果によって、放電生成物は、効率的に電子写真用部材の表面へと移行して感光体外表面から取り除かれ、その結果として、画像流れの発生を抑制する効果が得られると考えられる。

［電子写真用部材］
本開示に係る電子写真用部材は、像担持体である感光体と当接する部材であれば、いずれの部材であってもよい。特に、放電生成物の生成後にすぐに当接する部材であることが好ましい。
以下、本開示の一態様に係る電子写真用部材として好適に用い得る、ローラ形状を有する電子写真用部材（以降、「電子写真ローラ」ともいう）によって本開示を説明するが、電子写真用部材の形状はこれに限定されない。
図１（ａ）は、導電性の基体としての軸芯体２と、該基体の周面状の表面層３とを有する電子写真ローラ１の周方向の断面図である。図１（ｂ）は、導電性の基体としての軸芯体２と、その周面上の中間層４と、さらにその周面上の表面層３とを有する電子写真ローラ１の周方向の断面図である。中間層４としては、単層に限定されず、複数層としてもよい。

＜１：導電性基体＞
導電性を有する基体としては、円柱状もしくは中空円筒状の導電性の軸芯体、または、このような軸芯体上にさらに一層、あるいは複数層の導電性の中間層を設けたものを用いることができる。

＜１－１：軸芯体＞
軸芯体の形状は円柱状または中空円筒状であり、軸芯体は、以下の導電性の材質で構成される。アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼の如き金属または合金；クロム、またはニッケルで鍍金処理を施した鉄；導電性を有する合成樹脂。軸芯体の表面には、その外周に設けられる中間層や表面層等との接着性を向上させる目的で、公知の接着剤を塗布してもよい。

＜１－２：中間層＞
非磁性一成分接触現像系プロセスでは、軸芯体と表面層の間に中間層が積層された電子写真用部材が好適に用いられる。中間層は、感光体の表面に形成された静電潜像にトナーを過不足なく供給することができるように、適切なニップ幅とニップ圧をもって感光体に押圧されるような硬度や弾性を、電子写真用部材に付与するものである。中間層は、通常、ゴム材料の成型体により形成されていることが好ましい。ゴム材料としては、以下のものが挙げられる。エチレン－プロピレン－ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル－ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ＮＢＲの水素化物、ウレタンゴム。これらは単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、特に、長期に亘って他の部材（トナー規制部材等）が当接した場合にも圧縮永久歪みを生じさせにくいシリコーンゴムが好ましい。シリコーンゴムとしては、具体的には、付加硬化型のシリコーンゴムの硬化物が挙げられる。

中間層には、必要に応じて上記ゴム材料に電子導電性物質やイオン導電性物質のような導電性付与剤を配合することができる。中間層の体積抵抗率は、好ましくは１０^３Ωｃｍ以上１０^１１Ωｃｍ以下、より好ましくは１０^４Ωｃｍ以上１０^１０Ωｃｍ以下に調整される。
電子導電性物質としては、例えば、「ケッチェンブラック」（商品名、ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製）、アセチレンブラックの如き導電性カーボンブラック；ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボンブラック；酸化処理を施したカラーインク用カーボンブラック；熱分解カーボンブラック；銅、銀、ゲルマニウムの如き金属およびその金属酸化物が挙げられる。
イオン導電性物質としては、例えば、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、塩化リチウムの如き無機イオン導電性物質や、変性脂肪族ジメチルアンモニウムエトサルフェート、ステアリルアンモニウムアセテートの如き有機イオン導電性物質などが挙げられる。
これら導電性付与剤は、中間層を前記のような適切な体積抵抗率に調整するために必要な量が用いられるが、通常、上記ゴム材料１００質量部に対して、０．５質量部以上５０質量部以下の範囲で用いられる。

また、中間層には、必要に応じて、さらに可塑剤、充填剤、増量剤、加硫剤、加硫助剤、架橋助剤、硬化抑制剤、酸化防止剤、老化防止剤、加工助剤の如き各種添加剤を含有させることができる。充填剤としては、シリカ、石英粉末、および炭酸カルシウム等が挙げられる。これら任意成分は、中間層の機能を阻害しない範囲の量で配合される。
中間層は、電子写真用部材に要求される弾性を有し、アスカーＣ硬度で２０度以上１００度以下が好ましく、厚みは０．３ｍｍ以上６．０ｍｍ以下が好ましい。
中間層形成用の各材料の混合は、一軸連続混練機、二軸連続混練機、二本ロール、ニーダーミキサー、トリミックス等の動的混合装置や、スタティックミキサー等の静的混合装置を用いて行うことができる。

軸芯体上に中間層を形成する方法としては、特に限定されず、型成形法、押出成形法、射出成形法、塗工成形法を挙げることができる。型成形法では、例えば、先ず、円筒状の金型の両端に、金型内に軸芯体を保持するための駒を固定し、駒に注入口を形成する。次いで、金型内に軸芯体を配置し、中間層形成用の材料を注入口より注入した後、該材料が硬化する温度で金型を加熱し、脱型する方法を挙げることができる。押出成形法では、例えば、クロスヘッド型押出機を用いて軸芯体と中間層形成用の材料を共に押し出して、該材料を硬化して、軸芯体の周囲に中間層を形成する方法を挙げることができる。中間層の表面は、表面層との密着性向上のため、表面研磨や、コロナ処理、フレーム処理、エキシマ処理の表面改質方法によって改質することもできる。

＜２：表面層＞
表面層は、電子写真用部材の最外面に設けられている単層であり、ローラ形状の部材の場合は、最外周面に設けられる。表面層は、軸芯体上に直接形成することもできるが、軸芯体上に中間層を設けたものを基体として、その外周面に表面層を形成することもできる。表面層には、架橋樹脂をバインダーとして含むマトリックスと、イオン交換能を有する無機層状化合物を含む粒子が含有されている。さらに、該表面層には、必要に応じて導電性を制御するための導電性付与剤や、表面粗さを制御するための粗し剤、その他、本開示の特徴を損なわない範囲で、必要に応じて各種添加剤を配合することができる。
架橋樹脂をバインダーとして含むマトリックスを構成する材料は、特に限定されるものではない。ただし、トナーへの摩擦帯電性能や耐摩耗性に優れる点、さらには弾性率を所望の範囲に設計しやすい点から、架橋ポリウレタン樹脂に架橋アクリル樹脂が相互侵入した相互侵入高分子網目（Ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ）構造（以下、「ＩＰＮ構造」という）を有するものが好適に用いられる。すなわち、表面層の外表面の少なくとも一部は、架橋ポリウレタン樹脂に架橋アクリル樹脂が相互侵入したＩＰＮ構造を有するマトリックスで構成されていることが好ましい。

＜２－１：架橋ポリウレタン樹脂＞
架橋ポリウレタン樹脂としては、例えば、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂などが挙げられる。これらのポリウレタン樹脂は、公知のポリオールとイソシアネート化合物との反応により得ることができる。
ポリオールの具体的な例としては、特に限定されるものではないが、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオール；ポリエチレンサクシネートジオール、ポリブチレンサクシネートジオール、ポリエチレンアジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオール等のポリエステルポリオール；ポリエチレンカーボネートジオール、ポリブチレンカーボネートジオール等のポリカーボネートポリオールなどが挙げられる。
これらのポリオールと反応させるイソシアネート化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、エチレ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（ＨＤＩ）等の脂肪族ポリイソシアネート；イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、シクロヘキサン１，３－ジイソシアネート、シクロヘキサン１，４－ジイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネート；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（ＴＤＩ）、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族イソシアネート；およびこれらの共重合物やイソシアヌレート体、ＴＭＰアダクト体、ビウレット体、そのブロック体を用いることができる。これらの中でもトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族イソシアネートがより好適に用いられる。

＜２－２：架橋アクリル樹脂＞
架橋アクリル樹脂は高強度であるが、単独で用いると硬く脆い場合がある。したがって、単独膜として電子写真用部材の表面層に用いた場合は、その脆さ故、摺擦によって削られキズが生じやすい。一方で、架橋アクリル樹脂は、架橋ポリウレタン樹脂とのＩＰＮ構造として導入される場合は、脆さが発現しにくく、電子写真用部材の表面層として好適に用いることができる。また、表面層のマトリックスをＩＰＮ構造とすることによって、架橋密度を高くすることができ、この高い架橋密度を有するマトリックスが、放電生成物の部材内部への染み込みを抑制するという特異な表面特性をもたらす。
架橋アクリル樹脂（架橋メタクリル樹脂を含む）は、（メタ）アクリルモノマーの重合により形成される。ここで、（メタ）アクリルモノマーとは、アクリルモノマーまたはメタクリルモノマーを意味する。すなわち、架橋アクリル樹脂は、アクリルモノマーとメタクリルモノマーのいずれか一方、あるいは両方の重合により形成されるものである。

架橋アクリル樹脂と架橋ポリウレタン樹脂とのＩＰＮ構造は、架橋ポリウレタン樹脂を含む樹脂層に液状の（メタ）アクリルモノマーを含浸させ、これを硬化させることにより形成される。（メタ）アクリルモノマーとしては、架橋構造を形成させるために、官能基としてアクリロイル基および／またはメタクリロイル基を複数個有する多官能モノマーを用いる。一方で、官能基を４個以上有する場合、（メタ）アクリルモノマーの粘度が著しく増加し、架橋ポリウレタン樹脂からなる樹脂層表面へ、（メタ）アクリルモノマーが含浸しにくく、結果として、ＩＰＮ構造を形成しにくい。したがって、（メタ）アクリルモノマーとしては、一分子中に含まれる、アクリロイル基および／またはメタクリロイル基の個数の合計が２個あるいは３個である（メタ）アクリルモノマーが好ましく、２個である２官能（メタ）アクリルモノマーがより好ましい。また、多官能モノマーに、単官能モノマーを必要に応じて組み合わせてもよい。

上記（メタ）アクリルモノマーの平均分子量は、２００以上７５０以下の範囲であることが好ましい。この範囲の平均分子量を有する（メタ）アクリルモノマーを用いることで、架橋ポリウレタン樹脂の網目構造に対して、ＩＰＮ構造を形成しやすく、効果的に表面層の強度を向上させることができる。
前述のように、（メタ）アクリルモノマーは、架橋ポリウレタン樹脂を含む樹脂層に含浸される。そのため、（メタ）アクリルモノマーは、適当な粘度を有する必要がある。すなわち、高粘度であると、樹脂層に含浸しにくく、低粘度であると、含浸状態の制御が困難である。したがって、（メタ）アクリルモノマーの粘度は、２５℃において５．０ｍＰａ・ｓ以上、１４０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。なお、粘度は、例えばピストン式粘度計ＶＩＳＣＯｌａｂ４０００（商品名、ケンブリッジ・ビスコシティー社製）によって測定することができる。

好ましくは上述の分子量範囲と粘度範囲を満たす（メタ）アクリルモノマーを、１種または２種以上選択し、架橋ポリウレタン樹脂を含む樹脂層に含浸して、重合させることで、架橋ポリウレタン樹脂と架橋アクリル樹脂とのＩＰＮ構造を形成することができる。（メタ）アクリルモノマーの重合方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。具体的には、加熱や紫外線照射などの方法が挙げられる。各重合方法に対しては、公知のラジカル重合開始剤やイオン重合開始剤を用いることができる。

加熱して重合する場合の重合開始剤としては、例えば、３－ヒドロキシ－１，１－ジメチルブチルパーオキシネオデカノエート、α－クミルパーオキシネオデカノエート、ｔ－ブチルパーオキシネオヘプタノエート、ｔ－ブチルパーオキシビバレート、ｔ－アミルパーオキシノルマルオクトエート、ｔ－ブチルパーオキシ２－エチルヘキシルカーボネート、ジクミルパーオキサイド、ジ－ｔ－ブチルパーオキサイド、ジ－ｔ－アミルパーオキサイド、１，１－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｎ－ブチル－４，４－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）バレレートの如き過酸化物；
２，２－アゾビスブチロニトリル、２，２－アゾビス（４－メトキシ－２，４－ジメチルバレロニトリル）、２，２－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）、２，２－アゾビス（２－メチルブチロニトリル）、１，１－アゾビス（シクロヘキサン－１－カルボニトリル）、２，２－アゾビス［２－（２－イミダゾリン－２－イル）プロパン］、２，２－アゾビス［２－メチル－Ｎ－（２－ヒドロキシエチル）プロピオンアミド］、２，２－アゾビス［Ｎ－（２－プロペニル）－２－メチルプロピオンアミド］、２，２－アゾビス（Ｎ－ブチル－２－メトキシプロピオンアミド）、ジメチル－２，２－アゾビス（イソブチレート）、４，４’－アゾビス（４－シアノ吉草酸）（ＡＣＶＡ）の如きアゾ化合物が挙げられる。

紫外線を照射して重合する場合の重合開始剤としては、例えば、２，２－ジメトキシ－１、２－ジフェニルエタン－１－オン、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オン、１－［４－（２－ヒドロキシエトキシ）－フェニル］－２－ヒドロキシ－２－メチル－１－プロパン－１－オン、２－ヒドロキシ－１－{４－［４－（２－ヒドロキシ－２－メチル－プロピオニル）－ベンジル］－フェニル}－２－メチルプロパン－１－オン、２－メチル－１－［４－（メチルチオ）フェニル］－２－モルフォリノプロパン－１－オン、２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルフォリノフェニル）－ブタン－１－オン、２－ジメチルアミノ－２－（４－メチルベンジル）－１－（４－モルフォリン－４－イル－フェニル）－ブタン－１－オン、ビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－フェニルホスフィンオキサイド、２，４，６－トリメチルベンゾイル－ジフェニルホスフィンオキサイドが挙げられる。

なお、これらの重合開始剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、重合開始剤の配合量は、特定の樹脂を形成するための化合物（例えば、（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリルモノマー）全量を１００質量部としたときに、効率的に反応を進行させる観点から、０．５質量部以上１０質量部以下であることが好ましい。
重合に用いる加熱装置や紫外線照射装置は、公知のものを適宜用いることができる。紫外線を照射する光源としては、例えば、ＬＥＤランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、および、低圧水銀ランプ等を用いることができる。重合の際に必要な積算光量については、使用するモノマー化合物や重合開始剤の種類や添加量に応じて、適宜、調整することができる。

＜２－３：イオン交換能を有する無機層状化合物＞
イオン交換能を有する無機層状化合物は、種々の金属イオン、あるいはこれら金属イオンに各種配位子が配位した錯イオンからなるカチオン層と、その対イオンからなるアニオン層とが交互に配置された積層構造を有する化合物である。金属イオンの例としては、特に限定されるものではないが、Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｍｇ^２＋、Ｆｅ^２＋、Ｚｎ^２＋、Ｃａ^２＋、Ｎｉ^２＋、Ｃｏ^２＋、Ｃｕ^２＋、Ａｌ^３＋、Ｃｒ^３＋、Ｆｅ^３＋、Ｍｎ^３＋などが挙げられる。その対イオンとなるアニオンの例としては、炭酸イオン、硫酸イオン、水酸化物イオン、カルボン酸イオン、ハロゲン化物イオンなどが挙げられるが、好ましくは炭酸イオンまたは水酸化物イオンである。炭酸イオンや水酸化物イオンが好ましい理由を以下に説明する。すなわち、これらのアニオンは、放電生成物由来の硝酸アニオンとイオン交換して無機層状化合物の層構造外に放出される際に、放電生成物に由来するプロトンと反応する。具体的に、炭酸イオンは下記反応式（１）により水と二酸化炭素を生成し、水酸化物イオンは下記反応式（２）により水を生成するが、これらの生成物は雰囲気中に揮散して、感光体の表面抵抗に影響を与えないためである。
反応式（１）：ＣＯ_３ ^２－＋２Ｈ^＋→Ｈ_２Ｏ＋ＣＯ_２
反応式（２）：ＯＨ^－＋Ｈ^＋→Ｈ_２Ｏ
また、炭酸イオンは、イオン交換の対象である硝酸アニオンとイオン径が近く容易にイオン交換し得るため、特に好ましい。

イオン交換能を有する無機層状化合物の具体例としては、Ｍｇ_６Ａｌ_２（ＣＯ_３）（ＯＨ）_１６・ｎＨ_２Ｏの組成式で表されるハイドロタルサイト類化合物や酸化リチウムアルミニウム（ＬｉＡｌＯ_２）、デソーテルサイト（Ｍｇ_６Ｍｎ_２（ＣＯ_３）（ＯＨ）_１６・４Ｈ_２Ｏ）、アイオワイト（Ｍｇ_６Ｆｅ_２（ＯＨ）_１６Ｃｌ_２・４Ｈ_２Ｏ）、パイロオーライト（Ｍｇ_６Ｆｅ_２（ＣＯ_３）（ＯＨ）_１６・４Ｈ_２Ｏ）、スティッチタイト（Ｍｇ_６Ｃｒ_２（ＣＯ_３）（ＯＨ）_１６・４Ｈ_２Ｏ）、タコバイト（Ｎｉ_６Ａｌ_２（ＣＯ_３）（ＯＨ）_１６・４Ｈ_２Ｏ）、ウェルムランダイト（Ｍｇ_７（Ｃａ，Ｍｇ）（Ａｌ，Ｆｅ）_２（ＳＯ_４）_２（ＯＨ）_１８・１２Ｈ_２Ｏ）、ザッカグナイト（Ｚｎ_４Ａｌ_２（ＣＯ_３）（ＯＨ）_１２・３Ｈ_２Ｏ）などの天然鉱物に由来する化合物が挙げられる。
表面層において、イオン交換能を有する無機層状化合物の含有量は、表面層の硬度や抵抗を電子写真部材として適切な範囲に調整するという観点から、表面層の総質量に対して１質量％以上４０質量％以下であることが好ましい。

＜２－４：導電性付与剤＞
表面層には、必要に応じて電子導電性物質やイオン導電性物質のような導電性付与剤を配合することができる。表面層の体積抵抗率は、好ましくは１０^３Ωｃｍ以上１０^１１Ωｃｍ以下、より好ましくは１０^４Ωｃｍ以上１０^１０Ωｃｍ以下に調整される。
電子導電性物質としては、例えば、「ケッチェンブラック」（商品名、ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製）、アセチレンブラックの如き導電性カーボンブラック；ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボンブラック；酸化処理を施したカラーインク用カーボンブラック；熱分解カーボンブラック；銅、銀、ゲルマニウムの如き金属およびその金属酸化物が挙げられる。
イオン導電性物質としては、例えば、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、塩化リチウムの如き無機イオン導電性物質や、変性脂肪族ジメチルアンモニウムエトサルフェート、ステアリルアンモニウムアセテートの如き有機イオン導電性物質などが挙げられる。
これら導電性付与剤は、表面層を前記のような適切な体積抵抗率に調整するために必要な量が用いられる。通常、電子導電性物質の場合は架橋ポリウレタン樹脂１００質量部に対して、１質量部以上５０質量部以下の範囲、イオン導電性物質の場合は架橋ポリウレタン樹脂１００質量部に対して、０．０１質量部以上２０質量部以下の範囲で用いられる。

＜２－５：粗し剤＞
電子写真用部材の表面に凸部を形成する目的で、表面層に粗し剤を添加してもよい。粗し剤としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂の微粒子を用いることができる。微粒子の体積平均粒子径は１．０μｍ以上３０μｍ以下が好ましく、微粒子によって形成される表面粗さ（十点平均粗さ）Ｒｚｊｉｓは、０．１μｍ以上２０μｍ以下が好ましい。尚、Ｒｚｊｉｓは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（１９９４）に基づき測定される値である。表面層に粗し剤を配合する場合、その配合量は、例えば、架橋ポリウレタン樹脂１００質量部に対して、１質量部以上１５０質量部以下であることができる。

＜２－６：各種添加剤＞
表面層には、これまでに記述したもの以外に、本開示の特徴を損なわない範囲で、架橋剤、架橋助剤、可塑剤、充填剤、増量剤、加硫剤、加硫助剤、酸化防止剤、老化防止剤、加工助剤、分散剤、レベリング剤などの各種添加剤を配合することができる。

＜２－７：表面層の形成方法＞
以下に、本開示における表面層の実施形態の一例について、その形成方法を説明する。ここで説明する実施形態において、表面層は、架橋樹脂をバインダーとして含むマトリックスを有しており、該マトリックスは、架橋ポリウレタン樹脂に架橋アクリル樹脂が相互侵入したＩＰＮ構造を有する。また、該表面層は、イオン交換能を有する無機層状化合物を含む粒子を、該粒子の少なくとも一部が該表面層の外表面から露出するように保持してなる。なお、本実施形態は一例であり、本開示の表面層はこれに限定されない。
本実施形態の表面層は、以下の工程（ｉ）～工程（ｉｉｉ）を含む方法により形成することができる：
（ｉ）架橋ポリウレタン樹脂層形成工程、
（ｉｉ）架橋ポリウレタン樹脂－架橋アクリル樹脂のＩＰＮ構造形成工程、
（ｉｉ）無機層状化合物を含む粒子の露出工程。

（工程（ｉ）：架橋ポリウレタン樹脂層形成工程）
架橋ポリウレタン樹脂を含む樹脂層の形成方法については、特に限定されないが、液状塗料を塗工して形成する方法が好ましい。例えば、樹脂層形成用の各材料を溶剤中にて分散混合して塗料化し、得られた樹脂層形成用塗料を導電性の基体上に塗工し、乾燥固化あるいは加熱硬化させることにより、架橋ポリウレタン樹脂層を形成することができる。
ここでいう樹脂層形成用の各材料には、架橋ポリウレタン樹脂の原材料であるポリオールやイソシアネート化合物に加え、イオン交換能を有する無機層状化合物を含む粒子が含まれる。さらに、樹脂層形成用の各材料には、必要に応じて、前述した導電性付与剤、粗し剤、各種添加剤などが含まれる。溶剤としては、架橋ポリウレタン樹脂の原材料であるポリオールやイソシアネート化合物に対する相溶性の観点から、極性溶媒が好ましい。極性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ－プロパノール、といったアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンといったケトン類；酢酸メチル、酢酸エチルといったエステル類等が挙げられる。これらの中から、その他の材料との相溶性が高い溶剤を、１種あるいは２種以上混合して用いることができる。また、塗料化する際の固形分の濃度は、溶剤の混合量により自由に調整可能であるが、樹脂層形成用の各材料を均一に分散するという観点から、２０質量％以上４０質量％以下が好ましい。分散混合には、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、パールミルの如きビーズを利用した公知の分散装置が利用できる。
このように分散混合して得られた樹脂層形成用塗料を、導電性基体上に塗工することによって、イオン交換能を有する無機層状化合物を含む粒子を含有した架橋ポリウレタン樹脂層が形成される。樹脂層形成用塗料の塗工方法としては、浸漬塗工、リング塗工、スプレー塗工またはロールコートが利用できる。

こうして得られる架橋ポリウレタン樹脂層の膜厚は、膜強度の観点から、好ましくは２．０μｍ以上である。また、表面層の膜厚の上限は特に設定されないが、中間層を形成した基体上に単層の表面層を形成する場合、柔軟性の観点から、２０μｍ以下、好ましくは１６μｍ以下、より好ましくは１５μｍ以下である。なお、ここでいう表面層の膜厚とは、粗し剤などの添加により凸状に突き出した部分を除いた部分の膜厚をいう。

（工程（ｉｉ）：架橋ポリウレタン樹脂－架橋アクリル樹脂のＩＰＮ構造形成工程）
上記の如く形成された架橋ポリウレタン樹脂層に対し、液状の（メタ）アクリルモノマーを含浸させる。液状の（メタ）アクリルモノマーを、そのまま、あるいは各種溶媒で適宜希釈した含浸処理液として含浸させることができる。液状の（メタ）アクリルモノマーを各種溶媒で適宜希釈させることで、より表面組成の均一な表面層となる。溶媒としては、樹脂層との親和性と、（メタ）アクリルモノマーの溶解性の双方を満たす溶媒であれば自由に選択できる。例えば、メタノール、エタノール、ｎ－プロパノールといったアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンといったケトン類；酢酸メチル、酢酸エチルといったエステル類等が挙げられる。また、含浸処理液には、適宜重合開始剤を混合させることができる。含浸処理液の樹脂層への含浸方法は特に限定されないが、浸漬塗工、リング塗工、スプレー塗工またはロールコートなどが利用できる。
こうして含浸処理液による樹脂層への含浸処理を行った後、（メタ）アクリルモノマーを重合、硬化させることにより、表面層を形成することができる。重合、硬化方法は、特に限定されず、公知の方法を使用することができる。具体的には、熱硬化や紫外線照射などの方法が挙げられるが、後述する「工程（ｉｉｉ）：無機層状化合物を含む粒子の露出工程」を同時に行うことができるという利点から、紫外線照射が好適に用いられる。
以上の工程により、架橋ポリウレタン樹脂の網目構造に対して、相互に絡み合う形で架橋アクリル樹脂が導入されたＩＰＮ構造を形成することができる。

（工程（ｉｉｉ）：無機層状化合物を含む粒子の露出工程）
イオン交換能を有する無機層状化合物を含む粒子は、前述した工程（ｉ）において形成された架橋ポリウレタン樹脂層中に含有されている。該無機層状化合物を含む粒子を、表面層の外表面に露出させる方法については特に限定はされないが、紫外線照射による方法が好ましい。前述したように、工程（ｉｉ）において、樹脂層に含浸したアクリル樹脂を紫外線照射により硬化させる場合は、アクリル樹脂の硬化と同時に、無機層状化合物を含む粒子の露出処理も行うことができる。
紫外線照射を行うと、紫外線のエネルギーによって、表面層外表面のマトリックスを構成する分子鎖の一部が切断される。あるいは、紫外線が空気中の酸素分子を励起することによってオゾンなどの活性酸素種が生成し、この活性酸素種による酸化作用によって、表面層外表面のマトリックスを構成する分子鎖の一部が切断される。いずれの場合も、分子鎖切断されたマトリックスの一部が空気中へと揮散していく。この作用により、無機層状化合物を含む粒子を覆うマトリックスが取り除かれ、無機層状化合物を含む粒子の少なくとも一部が外表面に露出される。

なお、紫外線照射装置は、公知のものを適宜用いることができる。紫外線を照射する光源としては、例えば、ＬＥＤランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、および、低圧水銀ランプ等を用いることができる。表面層外表面における紫外線の照度は、表面層外表面の放電生成物に対する濡れ性を適切な範囲にするという観点から、１０ｍＷ／ｃｍ^２以上が好ましい。また、感光体に当接する部材として必要な柔軟性を損なわないという観点から、表面層外表面における紫外線の照度は、２００ｍＷ／ｃｍ^２以下とすることが好ましい。
また、紫外線照射時の表面層外表面の温度は、表面層外表面の放電生成物に対する濡れ性を適切な範囲にするという観点から、４０℃以上とすることが好ましく、８０℃以上とすることがさらに好ましい。
また、紫外線の積算光量は、含浸したアクリル樹脂を十分に硬化させ、かつ無機層状化合物を含む粒子を十分に露出させるために、５０００ｍＪ／ｃｍ^２以上が好ましい。

＜３：各種測定法＞
＜３－１：無機層状化合物を含む粒子の露出の確認方法＞
無機層状化合物を含む粒子の少なくとも一部が、表面層の外表面に露出していることの確認は、以下のようにして行う。作製した電子写真用部材から、その外表面を含むサンプル片を切り出し、該サンプル片の外表面の組成を、Ｘ線分光電子分光装置（商品名：ＶｅｒｓａＰｒｏｂｅＩＩ、アルバックファイ社製）を用いてＸＰＳ分析する。なお、ＸＰＳの測定は、以下の条件で行う。
Ｘ線源：Ａｌ Ｋα線
Ｘ線出力：１５ＫＶ、２５Ｗ
ビーム径：φ１００μｍ
測定領域：３００μｍ×３００μｍ

各元素の定量分析については、イオン交換能を有する無機層状化合物の元素組成に応じて、当該元素の結合エネルギー近辺をナロースキャン分析し、そのピーク強度から定量を行う。例えば、イオン交換能を有する無機層状化合物として、マグネシウムとアルミニウムを含有するハイドロタルサイトを用いた場合には、Ｃ_１Ｓ（２８０～２９４ｅＶ）、Ｎ_１Ｓ（３９２～４０６ｅＶ）、Ｏ_１Ｓ（５２６～５３８ｅＶ）、Ｍｇ_２ｐ（４４～６０ｅＶ）、Ａｌ_２ｐ（６８～８４ｅＶ）ピークを使用して、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｍｇ、Ａｌの元素濃度（％）を求める。なお、ピーク検出の閾値は０．１％であり、元素濃度が０．１％未満の場合は、バックグラウンドノイズに埋もれてピークが判別不能である。以上の手順で、ハイドロタルサイト由来であるＭｇ、Ａｌの元素濃度がともに０．１％以上検出された場合は、ハイドロタルサイトが表層の外表面に露出していると判断する。

＜３－２：弾性率の測定法＞
表面層の弾性率は、ＳＰＭ（走査型プローブ顕微鏡）を用いて、以下のように測定する。先ず、電子写真用部材の弾性率を測定する断面の領域を、クライオミクロトーム（商品名：ＥＭＦＣ６、ライカマイクロシステムズ社製）にて、－１１０℃に保持した状態でダイヤモンドナイフを用いて、薄片として切り出す。さらに、該薄片から１００μｍ角、深さ方向の幅１００μｍの試料を作製する。ここで、図４に、導電性の基体２０１上に形成した表面層２０２の概略断面図を示す。本開示では、図４に示すように、表面層２０２の外表面Ａから深さ０．１μｍまでを第１領域２０３とし、表面層２０２の外表面Ａから深さ１．０μｍから１．１μｍまでを第２領域２０４と規定する。作製した試料の断面に現れる各々の領域において、架橋ポリウレタン樹脂をバインダーとして含むマトリックスの弾性率を測定する。測定には、ＳＰＭ装置（商品名：ＭＦＰ－３Ｄ－Ｏｒｉｇｉｎ、オックスフォード・インストゥルメンツ社製）と、探針（商品名：ＡＣ１６０、オリンパス社製）を使用する。このとき、フォースカーブを１０回測定し、最高値と最低値を除く８点の算術平均として求め、Ｈｅｒｔｚ理論で弾性率を算出する。第１領域２０３および第２領域２０４における該マトリックスの弾性率をそれぞれＥ１、Ｅ２とする。
本開示において、第１領域において測定されるマトリックスの弾性率Ｅ１は２００ＭＰａ以上である。また、第２領域において測定される該マトリックスの弾性率Ｅ２は、１０ＭＰａ以上２００ＭＰａ以下であることが好ましい。

＜３－３：接触角の測定法＞
本開示における電子写真用部材の表面層の外表面における、０．１ｍоｌ／Ｌ硝酸ナトリウム水溶液を用いた接触角測定において、前記外表面に対して該水溶液の１μＬの液滴を着滴させ、着滴１秒後の接触角をθ_Ａ（°）とし、着滴６０秒後の接触角をθ_Ｂ（°）としたときに、θ_Ａおよびθ_Ｂが下記（式１）～（式３）を満たすことが好ましい。
（式１）：θ_Ａ≧９５．０（°）
（式２）：θ_Ｂ≦９５．０（°）
（式３）：θ_Ａ－θ_Ｂ≧１０．０（°）
ここで、θ_Ａは、表面層の外表面に対する、放電生成物の染み込みにくさを表す指標である。θ_Ａが（式１）を満たす場合、表面層の外表面は放電生成物の染み込みを十分に抑制することが可能となる。θ_Ｂは、表面層の外表面が、放電生成物を拡散させる能力を有するかどうかを表す指標である。θ_Ｂが（式２）を満たす場合、表面層の外表面は放電生成物を拡散させる能力を十分に有する。また、θ_Ａ－θ_Ｂは、表面層の外表面上を放電生成物が拡散する速度を表す指標である。θ_Ａ－θ_Ｂの値が大きいほど、放電生成物の拡散速度は速くなる。感光体上から効率的に放電生成物が除去されるためには、θ_Ａ－θ_Ｂが（式３）を満たすことが好ましい。
なお、接触角は、接触角計ＤＭ－５０１（商品名、協和界面科学社製）を使用して測定することができる。測定は、温度２３℃、相対湿度５０％ＲＨの環境下にて行う。測定に際しては、電子写真用部材の外表面に対して、０．１ｍоｌ／Ｌ硝酸ナトリウム水溶液の１μＬの液滴を着滴させ、着滴１秒後の接触角θ_Ａ、および着滴６０秒後の接触角θ_Ｂを記録する。

［電子写真用部材の製造方法］
上述したように、本開示の一態様に係る電子写真用部材の製造方法は、前記表面層を、下記の工程（ｉ）～工程（ｉｉｉ）を含む方法により形成することを特徴とする：
（ｉ）導電性を有する基体上に、ポリオール、イソシアネート化合物、およびイオン交換能を有する無機層状化合物を含む粒子を含有する架橋ポリウレタン樹脂層形成用塗料を塗工し、乾燥固化または加熱硬化させることにより、架橋ポリウレタン樹脂層を形成する工程、
（ｉｉ）該架橋ポリウレタン樹脂層に対し、（メタ）アクリルモノマーを含有する含浸処理液による含浸処理を行った後、該（メタ）アクリルモノマーを重合、硬化させることにより、架橋ポリウレタン樹脂に架橋アクリル樹脂が相互侵入した相互侵入高分子網目構造を有する表面層を形成する工程、および
（ｉｉｉ）紫外線照射処理を行うことにより、該無機層状化合物を含む粒子の少なくとも一部を該表面層の外表面に露出させる工程。

［プロセスカートリッジ］
図２は、本開示の一態様に係るプロセスカートリッジを示す概略断面図である。図２に示すプロセスカートリッジ１００は、電子写真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１００は、感光体１０１に対向する部分に開口部を有する現像室１０２を備えており、この現像室１０２の背面には、トナー１０３を収容するトナー容器１０４が配される。トナー容器１０４には必要に応じて、トナー１０３を現像室１０２に搬送するための搬送部材１０７が配置される。現像室１０２とトナー容器１０４とを連通する開口部は、シール部材１０５で仕切られ、このシール部材１０５は、プロセスカートリッジ１００の使用開始時に除去される。また、現像室１０２には、現像ローラ１０６、トナー供給ローラ１０８、現像ブレード１０９、トナー吹き出し防止シート１１０が設けられている。トナー１０３は、トナー供給ローラ１０８によって現像ローラ１０６に塗布される。現像ローラ１０６は図中矢印で示す方向に回転され、この現像ローラ１０６に担持されているトナー１０３は、現像ブレード１０９により所定の層厚に規制された後、感光体１０１と対向する現像領域に送られる。プロセスカートリッジ１００は、上記構成に加えて、帯電ローラ１１１、クリーニングブレード１１２、廃トナー容器１１９を備えている。

［電子写真画像形成装置］
本態様に係る電子写真画像形成装置（電子写真装置）は、静電潜像を担持するための像担持体と、該像担持体と当接する部材と、を有し、該像担持体と当接する部材が、本開示に係る電子写真用部材であることを特徴とする。該像担持体と当接する部材としては、帯電部材、現像部材、転写部材、およびクリーニング部材からなる群より選択される少なくとも１つを挙げることができる。図３は、本開示の一態様に係る電子写真装置を示す概略断面図である。この電子写真装置は、図２に示したプロセスカートリッジ１００を装着して使用することができる。
以下、電子写真装置のプリント動作を説明する。像担持体としての感光体１０１は、バイアス電源（不図示）に接続された帯電ローラ１１１によって一様に帯電される。次に、感光体１０１は、静電潜像を書き込むための露光光１１３により、その表面に静電潜像が形成される。露光光１１３としては、ＬＥＤ光、レーザー光のいずれも使用することができる。次に、電子写真装置本体に対して着脱可能に構成されているプロセスカートリッジ１００に内蔵された現像ローラ１０６によって負極性に帯電したトナーが静電潜像に付与（現像）される。次に、感光体１０１上にトナー像が形成され、静電潜像が可視像に変換される。このとき、現像ローラ１０６には、バイアス電源（不図示）によって電圧が印加される。感光体１０１上で現像されたトナー像は、中間転写ベルト１１４に１次転写される。中間転写ベルト１１４の裏面には１次転写部材１１５が当接しており、１次転写部材１１５に電圧を印加することで、負極性のトナー像を感光体１０１から中間転写ベルト１１４に１次転写する。１次転写部材１１５は、ローラ形状であってもブレード形状であってもよい。
図３に示す電子写真装置では、イエロー色、シアン色、マゼンタ色、ブラック色の各色のトナーを内蔵したプロセスカートリッジ１００が各１個、合計４個、電子写真装置本体に対して着脱可能な状態で装着されている。そして、上記の帯電、露光、現像、１次転写の各工程は、所定の時間差をもって順次実行され、中間転写ベルト１１４上に、フルカラー画像を表現するための４色のトナー像を重ね合わせた状態が作り出される。
中間転写ベルト１１４上のトナー像は、中間転写ベルト１１４の回転に伴って、２次転写部材１１６と対向する位置に搬送される。このとき、中間転写ベルト１１４と２次転写部材１１６との間には、所定のタイミングで記録用紙の搬送ルート１１７に沿って転写材である記録用紙が搬送されてきている。そして、２次転写部材１１６に２次転写バイアスを印加することにより、中間転写ベルト１１４上のトナー像を記録用紙に転写する。２次転写部材１１６によってトナー像が転写された記録用紙は、定着装置１１８に搬送され、記録用紙上のトナー像を溶融させて記録用紙上に定着させた後、記録用紙を電子写真装置の外に排出することで、プリント動作が終了する。なお、感光体１０１から中間転写ベルト１１４に転写されることなく感光体１０１上に残存したトナー像は、クリーニングブレード１１２により掻き取られ、廃トナー収容容器１１９に収納される。
図２に示すプロセスカートリッジおよび図３に示す電子写真装置において、例えば帯電部材としての帯電ローラ１１１、現像部材としての現像ローラ１０６、転写部材としての中間転写ベルト１１４、およびクリーニング部材としてのクリーニングブレード１１２として、本開示に係る電子写真用部材を用いることができる。

以下に、現像ローラを例として、具体的な実施例を挙げて本開示のいくつかの態様について、さらに詳細に説明する。電子写真用部材としての本開示の技術的範囲は、これらの具体的な態様に限定されるものではない。

＜架橋ポリウレタン樹脂層形成用塗料の作製＞
［塗料Ａ１の作製］
ポリエーテルポリオール（商品名：ＰＴＧＬ－１０００、保土谷化学工業社製）１００質量部、ポリメリックＭＤＩ（商品名：ミリオネートＭＲ－４００、東ソー社製）４０質量部、変性シリコーンオイル（商品名：ＴＳＦ４４４５、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製）１質量部、カーボンブラック（商品名：ＳＵＮＢＬＡＣＫ Ｘ１５、旭カーボン社製）３５質量部、粗し剤（商品名：ダイミックビーズＵＣＮ－５１５０、大日精化工業社製）２０質量部、ハイドロタルサイト（商品名：ＤＨＴ－４Ａ、協和化学工業社製）３５質量部を秤量し、固形分濃度が３０質量％になるようにメチルエチルケトン（キシダ化学社製）を加え、攪拌混合した。この混合液をサンドミルにて均一に分散し、塗料Ａ１を得た。

［塗料Ａ２～Ａ７の作製］
各材料の配合量を表１に示すように変更した以外は塗料Ａ１と同様にして、固形分濃度が３０質量％である塗料Ａ２～Ａ７を得た。

＜アクリルモノマー含浸処理用塗料の作製＞
［塗料Ｂ１の作製］
アクリルモノマー（商品名：ＥＢＥＣＲＹＬ１４５、ダイセル・オルネクス社製）５質量部、重合開始剤（商品名：Ｏｍｎｉｒａｄ１８４、ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ社製）０．５質量部、溶剤としてのメチルエチルケトン（キシダ化学社製）９４．５質量部を溶解混合し、含浸処理用塗料Ｂ１を得た。

［塗料Ｂ２の作製］
重合開始剤を表２のように変更した以外は塗料Ｂ１と同様にして、塗料Ｂ２を得た。

［実施例１］
＜導電性の基体の作製＞
外径６ｍｍ、長さ２７０ｍｍのステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製の芯金にプライマー（商品名：ＤＹ３５－０５１、東レ・ダウコーニング社製）を塗布し、温度１５０℃で２０分間加熱した。この芯金を、内径１２．０ｍｍの円筒状金型内に同心となるように設置した。
中間層の材料として、下記表３に示す材料を混練機（商品名：トリミックスＴＸ－１５、井上製作所社製）で混合して得た付加硬化型シリコーンゴム組成物を、温度１２０℃に加熱した金型内に注入した。組成物の注入後、温度１２０℃にて１０分間加熱成型し、室温まで冷却後、金型から脱型し、芯金の外周に厚み３．０ｍｍの中間層が形成された導電性の基体（弾性ローラ）を得た。

＜表面層の形成＞
前記弾性ローラを、前記架橋ポリウレタン樹脂層形成用塗料Ａ１に浸漬塗工した後、温度１３５℃で１２０分間加熱することにより、弾性ローラ上に膜厚１５μｍの樹脂層を形成した。続いて、樹脂層を形成した弾性ローラを、前記アクリルモノマー含浸処理用塗料Ｂ１中に５秒間浸漬し、アクリルモノマーを樹脂層に含浸させた。この弾性ローラを９０℃で１時間加熱し、溶剤を揮発させた。
含浸処理後の弾性ローラに、下記の方法で紫外線照射処理を行った。前記含浸処理後の弾性ローラを回転させながら、高圧水銀ランプ（商品名：ハンディータイプＵＶ硬化装置、マリオネットワーク社製）を照射した。これにより、アクリルモノマーを重合、硬化させると同時に、ハイドタルサイトの表面露出処理を行い、現像ローラ１を得た。なお、紫外線は、照度１２５ｍＷ／ｃｍ^２で１２０秒間照射し、照射時の雰囲気温度は８０℃とした。なお、上記の方法で作製された表面層の総質量は２５０ｍｇであり、また、樹脂層へのアクリル樹脂の含浸後の質量の増加分は２ｍｇであった。このようにして、得られた現像ローラ１について、以下の評価を行った。

＜ＸＰＳによる無機層状化合物を含む粒子の露出の確認＞
前述したＸＰＳ分析方法により、現像ローラ１の外表面のマグネシウムおよびアルミニウムの元素濃度（％）を算出し、無機層状化合物を含む粒子の露出の確認を行った。得られた結果を表４－１に示す。

＜ＳＰＭによる弾性率の測定＞
前述したＳＰＭを用いた弾性率の測定法により、第１領域および第２領域の弾性率Ｅ１、Ｅ２を求めた。得られた結果を表４－１に示す。

＜接触角の測定＞
前述した接触角の測定法により、現像ローラ１の外表面の０．１ｍоｌ／Ｌ硝酸ナトリウム水溶液に対する着滴１秒後の接触角θ_Ａおよび着滴６０秒後の接触角θ_Ｂを求めた。得られた結果を表４－１に示す。

＜画像流れ評価＞
画像流れとは、放電生成物の蓄積による感光体外表面の抵抗低下に起因する画像弊害である。外表面の抵抗が低下した感光体では、露光により形成された電荷が低抵抗の外表面上を移動することによって潜像が崩れてしまう。この潜像の崩れによって、本来トナーによって潜像が現像されなければならない箇所が現像されず、白抜けた状態となる場合がある。この白抜けを画像流れと称する。放電生成物は、雰囲気中の水分と結合することによって感光体表面の抵抗低下を促進する。そのため、画像流れは、特に高温高湿環境において発生しやすく、また感光体上の潜像の電位が明部電位Ｖ_ｌに近いほど（すなわち濃度の階調が薄いほど）発生しやすい。画像流れの性能を確認するため、以下の手順で評価を行った。
プロセスカートリッジの低トルク化を目的として、プロセスカートリッジ（商品名：ＨＰ ４１０Ｘ Ｈｉｇｈ Ｙｉｅｌｄ Ｍａｇｅｎｔａ Ｏｒｉｇｉｎａｌ Ｌａｓｅｒ Ｊｅｔ Ｔｏｎｅｒ Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ （ＣＦ４１３Ｘ）、ヒューレット・パッカード社製）のクリーニングブレードを取り外してクリーニング部材レスとした。これにより、プロセスカートリッジが低トルクとなる一方で、感光体表面上に放電生成物が蓄積しやすくなる。次に、該プロセスカートリッジに作製した現像ローラ１を組み込み、該プロセスカートリッジを、画像形成装置であるレーザービームプリンター（商品名：Ｃｏｌｏｒ Ｌａｓｅｒ Ｊｅｔ Ｐｒｏ Ｍ４５２ｄｗ、ヒューレット・パッカード社製）に装填した。該レーザービームプリンターを、高温高湿環境下（温度３０℃、相対湿度８０％）にて２４時間以上エージングした。前記エージング後、同環境下において、印字率１％の画像を記録用紙に４０００枚出力した。その後、横帯グラデーション画像（ページの最上部から順に、濃度０％、濃度２５％、濃度５０％、濃度７５％、濃度１００％の５段階の階調の横帯を、各々４０ｍｍの幅で描いた画像）を印刷した。印刷した横帯グラデーション画像について、以下の評価基準で画像流れの評価を行った。得られた結果を表４－１に示す。なお、ランクＡ～Ｄは許容レベルであり、ランクＥは許容できないレベルである。
ランクＡ：濃度２５％から濃度１００％までのすべての階調で白抜けなし。
ランクＢ：濃度２５％の階調で白抜けがみられる。
ランクＣ：濃度２５％から濃度５０％の階調で白抜けがみられる。
ランクＤ：濃度２５％から濃度７５％の階調で白抜けがみられる。
ランクＥ：濃度２５％から濃度１００％の階調で白抜けがみられる。

［実施例２］
紫外線照射処理において、照度を６０ｍＷ／ｃｍ^２に変更した以外は実施例１と同様にして、現像ローラ２を作製した。得られた現像ローラ２に対して、実施例１と同様の測定および評価を行った。結果を表４－１に示す。

［実施例３］
紫外線照射処理において、照射時の雰囲気温度を４０℃に変更した以外は実施例１と同様にして、現像ローラ３を作製した。得られた現像ローラ３に対して、実施例１と同様の評価を行った。結果を表４－１に示す。

［実施例４］
紫外線照射処理において、照度を６０ｍＷ／ｃｍ^２に変更し、照射時の雰囲気温度を４０℃に変更した以外は実施例１と同様にして、現像ローラ４を作製した。得られた現像ローラ４に対して、実施例１と同様の評価を行った。結果を表４－１に示す。

［実施例５］
アクリルモノマー含浸処理用塗料として塗料Ｂ２を用い、含浸処理後の加熱処理条件を７０℃で０．５時間とした以外は実施例４と同様にして、現像ローラ５を作製した。得られた現像ローラ５に対して、実施例１と同様の評価を行った。結果を表４－１に示す。なお、重合開始剤としてＡＣＶＡを含む塗料Ｂ２を用いた本実施例においては、含浸処理後の加熱処理によって、アクリルモノマーの重合、硬化が完了する。

［実施例６］
含浸処理後の加熱処理条件を７０℃で１時間とした以外は実施例５と同様にして、現像ローラ６を作製した。得られた現像ローラ６に対して、実施例１と同様の評価を行った。結果を表４－１に示す。

［実施例７］
架橋ポリウレタン樹脂層形成用塗料として塗料Ａ２を使用した以外は実施例６と同様にして、現像ローラ７を作製した。得られた現像ローラ７に対して、実施例１と同様の評価を行った。結果を表４－１に示す。

［実施例８］
架橋ポリウレタン樹脂層形成用塗料として塗料Ａ３を使用した以外は実施例６と同様にして、現像ローラ８を作製した。得られた現像ローラ８に対して、実施例１と同様の評価を行った。結果を表４－２に示す。

［実施例９］
架橋ポリウレタン樹脂層形成用塗料として塗料Ａ４を使用した以外は実施例１と同様にして、現像ローラ９を作製した。得られた現像ローラ９に対して、実施例１と同様の評価を行った。結果を表４－２に示す。なお、本実施例では、無機層状化合物として酸化リチウムアルミニウムを用いたため、ＸＰＳ分析方法により、現像ローラの外表面のリチウムおよびアルミニウムの元素濃度を算出し、無機層状化合物を含む粒子の露出の確認を行った。

［実施例１０］
架橋ポリウレタン樹脂層形成用塗料として塗料Ａ５を使用した以外は実施例１と同様にして、現像ローラ１０を作製した。得られた現像ローラ１０に対して、実施例１と同様の評価を行った。結果を表４－２に示す。なお、本実施例では、無機層状化合物としてデソーテルサイトを用いたため、ＸＰＳ分析方法により、現像ローラの外表面のマグネシウムおよびマンガンの元素濃度を算出し、無機層状化合物を含む粒子の露出の確認を行った。

［実施例１１］
架橋ポリウレタン樹脂層形成用塗料として塗料Ａ６を使用した以外は実施例１と同様にして、現像ローラ１１を作製した。得られた現像ローラ１１に対して、実施例１と同様の評価を行った。結果を表４－２に示す。なお、本実施例では、無機層状化合物としてスティッチタイトを用いたため、ＸＰＳ分析方法により、現像ローラの外表面のマグネシウムおよびクロムの元素濃度を算出し、無機層状化合物を含む粒子の露出の確認を行った。

［比較例１］
アクリルモノマー含浸処理、含浸処理後の加熱処理、および紫外線照射処理を行わない以外は実施例１と同様にして、現像ローラ１２を作製した。得られた現像ローラ１２に対して、実施例１と同様の評価を行った。結果を表４－２に示す。

［比較例２］
アクリルモノマー含浸処理、および含浸処理後の加熱処理を行わない以外は実施例１と同様にして、現像ローラ１３を作製した。得られた現像ローラ１３に対して、実施例１と同様の評価を行った。結果を表４－２に示す。

［比較例３］
架橋ポリウレタン樹脂層形成用塗料として塗料Ａ７を使用した以外は実施例１と同様にして、現像ローラ１４を作製した。得られた現像ローラ１４に対して、実施例１と同様の評価を行った。結果を表４－２に示す。

表４－１および表４－２に示すように、本開示の実施例１～１１に係る現像ローラによれば、クリーニング部材レスのレーザービームプリンターで使用した場合においても、画像流れを抑制可能であることがわかった。特に、イオン交換能を有する無機層状化合物としてハイドロタルサイトを用いて、表面層の弾性率や接触角が所定の範囲内である実施例１～３に係る現像ローラは、より高いレベルで画像流れを抑制することができた。一方で、弾性率Ｅ１が２００ＭＰａ未満である比較例１および２に係る現像ローラや、イオン交換能を有する無機層状化合物を含有しない比較例３に係る現像ローラでは、画像流れの抑制効果が得られなかった。

本開示は以下の構成を含む。
［構成１］
導電性を有する基体、および、該基体上の単層の表面層を有する電子写真用部材であって、
該表面層は、架橋樹脂をバインダーとして含むマトリックスを有し、
該表面層は、イオン交換能を有する無機層状化合物を含む粒子を、該粒子の少なくとも一部が該表面層の外表面から露出するように保持してなり、
該表面層の厚さ方向の断面の、該表面層の該外表面から深さ０．１μｍまでの領域において測定される該マトリックスの弾性率が２００ＭＰａ以上である、電子写真用部材。
［構成２］
前記マトリックスが、架橋ポリウレタン樹脂に架橋アクリル樹脂が相互侵入した相互侵入高分子網目構造を有する、構成１に記載の電子写真用部材。
［構成３］
前記表面層の前記外表面の少なくとも一部は、前記相互侵入高分子網目構造を有する前記マトリックスで構成されている、構成２に記載の電子写真用部材。
［構成４］
前記イオン交換能を有する無機層状化合物がハイドロタルサイト類化合物である、構成１～３のいずれかに記載の電子写真用部材。
［構成５］
前記表面層において、前記ハイドロタルサイト類化合物の含有量が、前記表面層の総質量に対して１質量％以上４０質量％以下である、構成４に記載の電子写真用部材。
［構成６］
前記表面層の前記外表面から深さ１．０μｍから１．１μｍまでの領域において測定される該マトリックスの弾性率が１０ＭＰａ以上２００ＭＰａ以下である、構成１～５のいずれかに記載の電子写真用部材。
［構成７］
前記表面層の前記外表面における、０．１ｍоｌ／Ｌ硝酸ナトリウム水溶液を用いた接触角測定において、該外表面に対して該水溶液の１μＬの液滴を着滴させ、着滴１秒後の接触角をθ_Ａ（°）とし、着滴６０秒後の接触角をθ_Ｂ（°）としたときに、θ_Ａおよびθ_Ｂが下記（式１）～（式３）を満たす、構成１～６のいずれかに記載の電子写真用部材：
（式１）：θ_Ａ≧９５．０
（式２）：θ_Ｂ≦９５．０
（式３）：θ_Ａ－θ_Ｂ≧１０．０。
［構成８］
構成１～７のいずれかに記載の電子写真用部材の製造方法であって、
前記表面層を、下記の工程（ｉ）～工程（ｉｉｉ）を含む方法により形成する電子写真用部材の製造方法：
（ｉ）導電性を有する基体上に、ポリオール、イソシアネート化合物、およびイオン交換能を有する無機層状化合物を含む粒子を含有する架橋ポリウレタン樹脂層形成用塗料を塗工し、乾燥固化または加熱硬化させることにより、架橋ポリウレタン樹脂層を形成する工程、
（ｉｉ）該架橋ポリウレタン樹脂層に対し、（メタ）アクリルモノマーを含有する含浸処理液による含浸処理を行った後、該（メタ）アクリルモノマーを重合、硬化させることにより、架橋ポリウレタン樹脂に架橋アクリル樹脂が相互侵入した相互侵入高分子網目構造を有する表面層を形成する工程、
（ｉｉｉ）紫外線照射処理を行うことにより、該無機層状化合物を含む粒子の少なくとも一部を該表面層の外表面に露出させる工程。
［構成９］
電子写真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、構成１～７のいずれかに記載の電子写真用部材を具備するプロセスカートリッジ。
［構成１０］
静電潜像を担持するための像担持体と、該像担持体と当接する部材と、を有する電子写真画像形成装置であって、該像担持体と当接する部材が、構成１～７のいずれかに記載の電子写真用部材である電子写真画像形成装置。

１：電子写真ローラ
２：軸芯体
３：表面層
２０３：第１領域

Claims (10)

1. 導電性を有する基体、および、該基体上の単層の表面層を有する電子写真用部材であって、
   該表面層は、架橋樹脂をバインダーとして含むマトリックスを有し、
   該表面層は、イオン交換能を有する無機層状化合物を含む粒子を、該粒子の少なくとも一部が該表面層の外表面から露出するように保持してなり、
   該表面層の厚さ方向の断面の、該表面層の該外表面から深さ０．１μｍまでの領域において測定される該マトリックスの弾性率が２００ＭＰａ以上である、ことを特徴とする電子写真用部材。
2. 前記マトリックスが、架橋ポリウレタン樹脂に架橋アクリル樹脂が相互侵入した相互侵入高分子網目構造を有する、請求項１に記載の電子写真用部材。
3. 前記表面層の前記外表面の少なくとも一部は、前記相互侵入高分子網目構造を有する前記マトリックスで構成されている、請求項２に記載の電子写真用部材。
4. 前記イオン交換能を有する無機層状化合物がハイドロタルサイト類化合物である、請求項１に記載の電子写真用部材。
5. 前記表面層において、前記ハイドロタルサイト類化合物の含有量が、前記表面層の総質量に対して１質量％以上４０質量％以下である、請求項４に記載の電子写真用部材。
6. 前記表面層の前記外表面から深さ１．０μｍから１．１μｍまでの領域において測定される該マトリックスの弾性率が１０ＭＰａ以上２００ＭＰａ以下である、請求項１に記載の電子写真用部材。
7. 前記表面層の前記外表面における、０．１ｍоｌ／Ｌ硝酸ナトリウム水溶液を用いた接触角測定において、該外表面に対して該水溶液の１μＬの液滴を着滴させ、着滴１秒後の接触角をθ_Ａ（°）とし、着滴６０秒後の接触角をθ_Ｂ（°）としたときに、θ_Ａおよびθ_Ｂが下記（式１）～（式３）を満たす、請求項１に記載の電子写真用部材：
   （式１）：θ_Ａ≧９５．０
   （式２）：θ_Ｂ≦９５．０
   （式３）：θ_Ａ－θ_Ｂ≧１０．０。
8. 請求項１～７のいずれか１項に記載の電子写真用部材の製造方法であって、
   前記表面層を、下記の工程（ｉ）～工程（ｉｉｉ）を含む方法により形成することを特徴とする電子写真用部材の製造方法：
   （ｉ）導電性を有する基体上に、ポリオール、イソシアネート化合物、およびイオン交換能を有する無機層状化合物を含む粒子を含有する架橋ポリウレタン樹脂層形成用塗料を塗工し、乾燥固化または加熱硬化させることにより、架橋ポリウレタン樹脂層を形成する工程、
   （ｉｉ）該架橋ポリウレタン樹脂層に対し、（メタ）アクリルモノマーを含有する含浸処理液による含浸処理を行った後、該（メタ）アクリルモノマーを重合、硬化させることにより、架橋ポリウレタン樹脂に架橋アクリル樹脂が相互侵入した相互侵入高分子網目構造を有する表面層を形成する工程、
   （ｉｉｉ）紫外線照射処理を行うことにより、該無機層状化合物を含む粒子の少なくとも一部を該表面層の外表面に露出させる工程。
9. 電子写真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、請求項１～７のいずれか１項に記載の電子写真用部材を具備することを特徴とするプロセスカートリッジ。
10. 静電潜像を担持するための像担持体と、該像担持体と当接する部材と、を有する電子写真画像形成装置であって、該像担持体と当接する部材が、請求項１～７のいずれか１項に記載の電子写真用部材であることを特徴とする電子写真画像形成装置。

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