JP6064349B2 - 帯電部材、帯電装置、画像形成装置、およびプロセスカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、帯電部材、帯電装置、画像形成装置、およびプロセスカートリッジに関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を帯電させる帯電部材として、支持体上にゴム組成物等からなる弾性層を形成した導電性ロールが適用されている。

例えば、特許文献１には、芯金と該芯金の外周に設けられた半導電性弾性体層を構成要素に含む半導電性ゴムローラにおいて、該弾性体層が、体積抵抗率が１×１０^１３Ω・ｃｍ以下の原料ゴムと非導電性の無機充填剤を含有するゴム組成物により形成されたものであり、該弾性体層の全配合剤に対する原料ゴムの質量分率が５０質量％以下であり、該弾性体層の５０Ｖ印加時の電気抵抗をΩ５０、２５０Ｖ印加時の電気抵抗をΩ２５０とした場合に、「Ω５０／Ω２５０＜２」の関係を満たす半導電性ゴムローラが開示されている。

また、特許文献２には、少なくとも、熱可塑性樹脂と、カーボンブラックと、吸着材と、を混合し、溶融混練して、成形する電子写真用半導電性部材の製造方法が開示されている。

特開２００５−２７５２８８号公報 特開２００２−１６９３８１号公報

本発明の課題は、帯電ムラの発生が抑制された帯電部材を提供することにある。

上記課題は、以下の本発明によって解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
支持体と、
前記支持体上に、少なくとも吸着剤および揮発性オイルを含有する弾性層と、
を有し、
前記揮発性オイルは前記弾性層を形成する際に与える温度以下で気化するオイルであり、
前記弾性層を形成するための組成物中における前記揮発性オイルの含有量が１質量％以上１０質量％以下である帯電部材である。

請求項２に係る発明は、
前記吸着剤が活性炭である請求項１に記載の帯電部材である。

請求項３に係る発明は、
前記揮発性オイルが環状シロキサンである請求項１または請求項２に記載の帯電部材である。

請求項４に係る発明は、
請求項１に記載の帯電部材を備えた帯電装置である。

請求項５に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体に接触して該像保持体を帯電する請求項４に記載の帯電装置と、
前記帯電装置によって帯電された前記像保持体に静電潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体上の静電潜像をトナーによって現像しトナー像を形成する現像装置と、
前記像保持体上の前記トナー像を記録媒体へ転写する転写装置と、
を有する画像形成装置である。

請求項６に係る発明は、
像保持体に接触して該像保持体を帯電する請求項４に記載の帯電装置と、
前記像保持体、前記像保持体上の静電潜像をトナーによって現像しトナー像を形成する現像装置、および前記トナー像を記録媒体に転写した後に前記像保持体表面に残留した残留トナーを清掃して除去する清掃装置、から選択される少なくとも１種と、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である。

請求項１，２，３に係る発明によれば、弾性層が吸着剤および揮発性オイルを含有するとの要件を満たさない場合に比べて、帯電ムラの発生が抑制された帯電部材が提供される。

請求項４に係る発明によれば、弾性層が吸着剤および揮発性オイルを含有する弾性層を有する帯電部材を備えない場合に比べて、帯電ムラの発生が抑制された帯電装置が提供される。

請求項５に係る発明によれば、弾性層が吸着剤および揮発性オイルを含有する弾性層を有する帯電部材を備えない場合に比べて、画像における白点や色点の発生が抑制された画像形成装置が提供される。

請求項６に係る発明によれば、弾性層が吸着剤および揮発性オイルを含有する弾性層を有する帯電部材を備えない場合に比べて、画像における白点や色点の発生が抑制されたプロセスカートリッジが提供される。

本実施形態の帯電部材の第１の実施の形態を示す概略断面図である。 本実施形態の帯電部材の第２の実施の形態を示す概略断面図である。 本実施形態の帯電部材の第３の実施の形態を示す概略断面図である。 本実施形態の画像形成装置の一例を示す模式図である。 本実施形態のプロセスカートリッジの一例を示す模式図である。

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＞
本実施形態に係る帯電部材は、支持体と、前記支持体上に、少なくとも吸着剤および揮発性オイルを含有する弾性層と、を有する。

従来から、電子写真方式の画像形成装置等において、帯電部材として、支持体上にゴム等を含有する弾性層が形成された帯電部材が用いられている。しかし、この弾性層を成型するためにゴム等の弾性材料を混練りする際、外気からの空気が巻込まれることにより練りあがりの弾性材料中に気泡が含まれることがある。弾性層中に気泡が存在した場合、気泡部分では電気の流れ易さが変化してしまい、気泡のない箇所と気泡を有する箇所とで放電にムラが生じ、局所的に抵抗率や誘電率による帯電性に変化が生じて帯電ムラが発生することがあった。
更に、帯電ムラが生じている帯電部材を画像形成装置に用いて画像を形成した場合、画像において白点や色点を生じることがあった。

これに対し、本実施形態に係る帯電部材では、弾性層に吸着剤および揮発性オイルが含まれており、弾性層中における気泡が低減され、その結果帯電ムラの発生が抑制される。また、本実施形態に係る帯電部材を画像形成装置に用いた場合には、画像における白点や色点の発生が抑制される。

この効果が奏されるのは、明確ではないものの以下のように推察される。
まず第一に、混錬の際に発生し弾性層中に残存する気泡が、弾性層中に含まれる吸着剤によって除去されるためと考えられる。
但し、気泡の除去には吸着剤が有効ではあるものの、吸着剤を含有させるだけでは粗大な気泡の除去が困難であり、こうした粗大な気泡が残存してしまうと思われる。これに対し、本実施形態に係る帯電部材では弾性層に揮発性オイルが含有されており、この揮発性オイルによって硫化する前（即ち弾性層を形成する前）の弾性材料の粘度が低下し、弾性層を成形する際に加わる圧力によって気泡が微細化されるものと推察される。つまり、弾性層を構成する弾性材料の混練工程や、弾性層を形成する成形工程の際に残存する気泡が微細化され、吸着剤によって吸着され易い状態となり、弾性層中での気泡の残存が抑制されるものと考えられる。

また、揮発性オイルは、弾性層を形成する際に行われる加硫等の加熱工程を経ることによって、その大半を揮発し得るため、オイルの残存によるブリードの発生等も抑制し得る。

尚、本実施形態において「揮発性オイル」とは、弾性層を成型（例えば射出成型等）する際に与える温度以下で気化するオイルを表す。

また、本実施形態において「吸着剤」とは、以下の方法で確認した際に気体を以下の量吸着する物質を表す。
まず吸着剤の吸着度を測定する方法を説明する。吸着剤に対して一定量（２Ｌ／ｍｉｎ）の空気を吹き付けることにより質量が一定となった際の試料の増量から、平衡吸着能を以下の式（１）により計算し求める。
式（１） 平衡吸着能＝（試料の増量／試料の質量）×１００（質量％）
本明細書においては、この平衡吸着能が２質量％以上であるものを吸着剤とする。

以下、本実施形態の帯電部材の構成について詳細に説明する。

帯電部材の層構成としては、支持体上に少なくとも弾性層が形成されていれば特に限定されるものではなく、弾性層上に表面層を有する態様や、支持体と弾性層とが接着層を介して形成される態様、弾性層の外周側に中間層を有する態様等であってもかまわない。

ここで、図を用いて本実施形態に係る帯電部材の態様を示す。
図１は、本実施形態に係る帯電部材の第１の実施の形態を示す概略断面図である。図１では、円筒形状の支持体３１上に接着層３２を介して弾性層３３が被覆され、この弾性層３３の外周側に表面層３４が被覆されている。

図２は、本実施形態に係る帯電部材の第２の実施の形態を示す概略断面図である。図２では、円筒形状の支持体３１上に接着層３２を介して弾性層３３が被覆され、この弾性層３３の外周側に中間層３５が被覆され、更にこの中間層３５の外周側に表面層３４が被覆されている。尚、中間層３５としては、例えば抵抗調整層等が挙げられる。

図３は、本実施形態に係る帯電部材の第３の実施の形態を示す概略断面図である。図３では、円筒形状の支持体３１上に弾性層３３が被覆され、この弾性層３３の外周側に表面層３４が被覆されている。

次いで、帯電部材を構成する各層について説明する。

（支持体）
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円柱状の部材であり、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，ニッケル等の金属が挙げられる。また、支持体としては、外側の面にメッキ処理を施した部材（例えば樹脂や、セラミックの部材）、導電剤が分散された部材（例えば樹脂や、セラミックの部材）等も挙げられる。支持体は、中空状の部材（筒状部材）であってもよいし、非中空状の部材であってもよい。

（弾性層）
弾性層は、少なくとも吸着剤および揮発性オイルを含有し、更に弾性材料を含有する層である。またこれらに加え、導電剤や、その他添加剤等を含んでもよい。

・揮発性オイル
揮発性オイルは、前述の通り、弾性層を成型（例えば射出成型等）する際に与える温度以下で気化するオイルを表す。

揮発性オイルとしては、例えば、環状シロキサンが挙げられる。
尚、環状シロキサンとは、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）による環状分子構造を有する化合物を表し、本実施形態においては３量体、４量体、５量体の環状シロキサンが特に好ましい。
具体的には、
・ヘキサメチルシクロトリシロキサン（Ｃ_６Ｈ_１８Ｏ_３Ｓｉ_３、溶融温度６４℃、沸点１３４℃、気化温度１３４℃）
・オクタメチルシクロテトラシロキサン（Ｃ_８Ｈ_２４Ｏ_４Ｓｉ_４、溶融温度１８℃、沸点１７５℃、気化温度１７５℃）
・デカメチルシクロペンタシロキサン（Ｃ_１０Ｈ_３０Ｏ_５Ｓｉ_５、溶融温度−３０℃、沸点２１０℃、気化温度２１０℃）
・ドデカメチルシクロヘキサンシロキサン（Ｃ_１２Ｈ_３６Ｏ_６Ｓｉ_６、溶融温度−３℃、沸点２４５℃、気化温度２４５℃）
等のシクロ（ジメチルシロキサン）類が挙げられる。
この他に、１，３，５−トリメチル−１，３，５−トリフェニルシクロトリシロキサン、１，３，５，７−テトラメチル−１，３，５，７−テトラフェニルシクロテトラシロキサン、１，３，５，７，９−ペンタメチル−１，３，５，７，９−ペンタフェニルシクロペンタシロキサン等のシクロ（メチルフェニルシロキサン）類、ヘキサフェニルシクロトリシロキサン等のシクロ（ジフェニルシロキサン）類、３−（３，３，３−トリフルオロプロピル）メチルシクロトリシロキサン等のフッ素含有シクロシロキサン類、メチルヒドロシロキサン混合物、ペンタメチルシクロペンタシロキサン、フェニルヒドロシクロシロキサンなどのヒドロシリル基含有シクロシロキサン類、ペンタビニルペンタメチルシクロペンタシロキサンなどのビニル基含有シクロシロキサン類等が挙げられる。

尚、揮発性オイルの気化温度としては、具体的には１００℃以上２００℃以下のものがより好ましく、１５０℃以上１９０℃以下のものが更に好ましい。

また、揮発性オイルの粘度としては、１Ｐａ・Ｓ以上１００Ｐａ・Ｓ以下のものが好ましく、５Ｐａ・ｓ以上３０Ｐａ・ｓ以下のものが更に好ましい。
上記粘度は、東機産業社製の粘度計（ＲＥ５５０）を用いて、２３℃５５％ＲＨの環境下で測定される。固定された平板の上に揮発性オイルを載せ、上部から平板を接触させてから、一定速度で流動させ、その時にかかる力を測定することで求められる。

弾性層を形成するための組成物中における揮発性オイルの添加率は、１質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、更には３質量％以上８質量％以下であることがより好ましく、４質量％以上６質量％以下であることが更に好ましい。
添加率が上記下限値以上であることにより、弾性層を形成するための組成物における粘度が低下され、残存する気泡の微細化が効率的に達成される。一方添加率が上記上限値以下であることにより、気泡の微細化が達成されないことが抑制され、また気泡のはじけによる表面凹凸や気泡のまま異物故障として残存すること等による表面欠陥が抑制される。

尚、揮発性オイルは、弾性層を成型（例えば射出成型等）する際に与える温度以下で気化するため、弾性層形成の際に行われる加硫等の加熱工程を経ることによって、その大半を揮発し得る。

・吸着剤
吸着剤は、前述の方法で求められる平衡吸着能が前記の値である物質を表す。
尚、吸着剤における上記平衡吸着能は、更に２質量％以上２０質量％以下であることが好ましい。

吸着剤としては、例えば、活性炭、アルミナ、シリカゲル、ゼオライト等が挙げられる。
これらの中でも特に、活性炭が好ましい。

尚、活性炭とは、炭素物質（例えば石炭やヤシ穀など）を原料として高温でガスや薬品と反応させて得られる、多孔質の物質をさす。
活性炭としては市販品を用いてもよく、例えば東京化成工業株式会社製、商品名：Charcoal Activated（平衡吸着能：１０質量％）等が挙げられる。

弾性層中に含有される吸着剤の含有率（固形分比）としては、１質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、更には２質量％以上８質量％以下であることがより好ましく、３質量％以上６質量％以下であることが更に好ましい。
含有率が上記下限値以上であることにより、弾性層中での気泡の低減が効率的に達成される。一方含有率が上記上限値以下であることにより、帯電部材としての電気特性悪化の欠点が抑制される。

・弾性材料
弾性材料としては、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、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、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−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、およびこれらのブレンドゴムが挙げられる。中でも、ポリウレタン、シリコーンゴム、ＥＰＤＭ、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−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およびこれらのブレンドゴムが望ましく用いられる。これらの弾性材料は、発泡したものであっても無発泡のものであってもよい

・導電剤
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。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。

導電剤の添加量は特に制限はないが、上記電子導電剤の場合は、弾性材料１００質量部に対して、１質量部以上３０質量部以下の範囲であることが望ましく、１５質量部以上２５質量部以下の範囲であることがより望ましい。一方、上記イオン導電剤の場合は、弾性材料１００質量部に対して、０．１質量部以上５．０質量部以下の範囲であることが望ましく、０．５質量部以上３．０質量部以下の範囲であることがより望ましい。

・その他の添加剤
弾性層に配合されるその他添加剤としては、例えば、軟化剤、可塑剤、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、充填剤（シリカ、炭酸カルシウム等）等の、通常弾性層に添加され得る材料が挙げられる。

・弾性層の物性
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、０．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下とすることが望ましく、０．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下とすることがより望ましい。

また、この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、帯電部材を後述する電子写真方式の画像形成装置の帯電装置に用いる場合には、例えば、１０^３Ωｃｍ以上１０^１４Ωｃｍ以下が望ましく、１０^４Ωｃｍ以上１０^１０Ωｃｍ以下であることがより望ましく、１０^５Ωｃｍ以上１０^９Ωｃｍ以下であることが更に望ましい。
なお、体積抵抗率の測定は、シート状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（２）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）） ・・・ 式（２）

また、弾性層の硬度は、帯電部材を適用する装置によっても異なるが、帯電部材を後述する電子写真方式の画像形成装置の帯電装置に用いる場合には、アスカーＣ硬度で１５°以上９０°以下、または１５°以上７０°以下の範囲が挙げられる。
なお、アスカーＣ硬度の測定は、３ｍｍ厚の測定シート表面にアスカーＣ型硬度計（高分子計器社製）の測定針を押圧し、１０００ｇ荷重の条件で行ったものである。

・弾性層の形成
弾性層は、例えば、上記に挙げた各成分の混合物を混練りして弾性層形成用の組成物を調製し、射出成形機やプレス成形機を用いて、前記支持体上に該組成物を押し出し、加硫することで形成される。
尚、支持体上に押し出しされる際の温度としては、５０℃以上１２０℃以下が好ましく、更に６０℃以上１００℃以下がより好ましい。また、加硫温度としては１４０℃以上２００℃以下が好ましく、更に１６０℃以上１９０℃以下がより好ましい。

（表面層）
本実施形態の帯電部材では、弾性層上に表面層を形成してもよい。
表面層としては、例えば樹脂を含んで構成される表面層が挙げられ、更に導電剤や、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、その他添加剤等を含んで構成されてもよい。

樹脂としては、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種また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。

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。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。

また、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）、また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い。ここで、導電性とは、体積抵抗率が１０^１３Ωｃｍ未満を意味し、非導電性とは、体積抵抗率が１０^１３Ωｃｍ以上を意味する。なお、他も同様である。

また、表面層におけるその他添加剤としては、例えば、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。
表面層の厚みは、２μｍ以上２５μｍ以下が望ましい。そして、表面層の体積抵抗率は１０^３Ωｃｍ以上１０^１４Ωｃｍ以下が望ましい。

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、先立って作製した弾性層上に、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。

＜画像形成装置、プロセスカートリッジ＞
以下、本実施形態の帯電部材を画像形成装置およびプロセスカートリッジの帯電装置に搭載した場合を説明する。
図４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５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１００は、図４に示すように、像保持体１３を備え、その周囲に、像保持体１３を帯電する帯電装置１９と、帯電装置１９により帯電された像保持体１３を露光して潜像を形成する潜像形成装置１７と、潜像形成装置１７により形成した静電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１３の表面の残留トナーを除去する清掃装置２０と、を備えている。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を備えている。

そして、本実施形態における画像形成装置１００では、帯電装置１９が、本実施形態の帯電部材１０を備えた構成とされている。この帯電部材１０は、像保持体１３の表面に接触配置され、図示を省略する電力供給装置から電力を供給されることで、像保持体１３を帯電させる。

なお、本実施形態の画像形成装置１００は、帯電装置１９に設けられた帯電部材１０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１３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１３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、アクリル樹脂を含む感光体も好適に適用される。

潜像形成装置１７としては、例えば、レーザー光学系やＬＥＤ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１３に接触若しくは近接させて、像保持体１３の表面の静電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１３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。

清掃装置２０は、例えば、板状部材を像保持体１３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。清掃装置２０としては、板状部材以外にブラシ状の部材や、ロール状の部材等を適用してもよい。

定着装置２２としては、加熱定着装置が挙げられる。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あるい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あるい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、本実施形態の画像形成装置１００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、本実施形態のプロセスカートリッジは、図５に示すように、上記図４に示す画像形成装置１００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１３と、像保持体１３を帯電し上記帯電部材を有する帯電装置１９と、潜像形成装置１７により形成された静電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１３表面の残留トナーを除去する清掃装置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４に示す画像形成装置１００に脱着自在に装着されている。

なお、本実施形態のプロセスカートリッジは、帯電装置１９として、本実施形態の帯電部材を備えたものであれば特に限定されず、例えば、帯電装置１９のほかに、像保持体１３、現像装置１６、および清掃装置２０から選択される少なくとも１種を備え、画像形成装置１００に脱着自在に装着される態様等が挙げられる。また、図５に示すように、その他、現像装置１６、清掃装置２０を一体に組み合わせた態様であってもよい。

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〕
［支持体の準備］
まず、以下の方法により外周表面にバリア層を形成した支持体Ａを得た。
バリア層は、電解メッキ法により、クロム、ニッケルでメッキ処理を施すことで形成した。

［弾性層の形成］
下記組成の混合物をオープンロールで混練りして弾性層形成用組成物を調製し、プレス成形機を用いて前記支持体Ａの表面に該弾性層形成用組成物を押し出し、１８０℃で加硫することで、直径１４ｍｍの弾性層を形成した。
・ゴム材（エピクロルヒドリン−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、Ｇｅｃｈｒｏｎ３１０６、日本ゼオン社製） １００部
・導電剤（カーボンブラック、アサヒサーマル、旭カーボン社製） １５部
・導電剤（ケッチェンブラックＥＣ、ライオン社製） ５部
・イオン導電剤（過塩素酸リチウム） １部
・加硫剤（硫黄、２００メッシュ、鶴見化学工業社製） １部
・加硫促進剤（ノクセラーＤＭ。大内新興化学工業社製） ２．０部
・加硫促進剤（ノクセラーＴＴ、大内新興化学工業社製） ０．５部
・加硫促進助剤（酸化亜鉛、酸化亜鉛１種、正同化学工業社製） ３部
・ステアリン酸 １．５部
・吸着剤（活性炭：東京化成工業株式会社製、商品名：Charcoal Activated、吸着量：１０質量％） １０部
・揮発性オイル（環状シロキサン：ヘキサメチルシクロトリシロキサン、東京化成化学株式会社製、気化温度１３４℃） １０部
弾性層形成用組成物中における活性炭および揮発性オイルの含有率（質量％）を下記表１に示す。

［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て得られた分散液を、メチルエチルケトンで希釈し、前記弾性層の表面に浸漬塗布した後、１８０℃で３０分間加熱乾燥し、厚さ７μｍの表面層を形成して、帯電ロールを得た。
・高分子材料（飽和共重合ポリエステル樹脂溶液、バイロン３０ＳＳ、東洋紡績社製）
１００部
・硬化剤（アミノ樹脂溶液、スーパーベッカミンＧ−８２１−６０、ＤＩＣ社製）
２６．３部
・導電剤（カーボンブラック、ＭＯＮＡＲＣＨ１０００、キャボット社製） １０部

〔実施例２〜８および比較例１〜５〕
吸着剤（活性炭）の添加量、揮発性オイル（環状シロキサン）の種類および添加量を下記表１に示すものに変更した以外は、実施例１に記載の方法により帯電ロールを作製した。

≪評価≫
−画質評価−
実施例および比較例にて得られた帯電ロールを、カラー複写機ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ４５０（富士ゼロックス社製）のドラムカートリッジに装着し、低温低湿（１０℃、１５％ＲＨ）環境下、および高温高湿（２８℃、８５％ＲＨ）環境下で、５０％ハーフトーン画像を形成し、以下の評価基準により画質評価を行った。
結果を表１に示す。
・画質評価基準
◎：白点、色点が未発生
○：白点、色点が部分的に発生（実使用上問題無し）
△：軽微な白点、色点が発生（実使用上問題になることがある）
×：白点、色点が発生（実使用上問題有り）

−気泡発生評価−
実施例および比較例にて得られた帯電ロールを、軸方向に表面層と弾性層とを合わせて切断し、気泡発生の有無を目視により確認した。
結果は表１に示す。
・気泡評価基準
◎：気泡未発生
○：気泡が単独で発生（画質欠陥にならない）
△：気泡が軽微に発生（画質欠陥になり、実使用上問題になることがある）
×：気泡が多数発生（画質欠陥になり、実使用上問題有り）

尚、上記表１において、環状シロキサン種の「Ａ」とは「ヘキサメチルシクロトリシロキサン（東京化成化学株式会社）」を表し、「Ｂ」とは「オクタメチルシクロテトラシロキサン（東京化成化学株式会社、気化温度１７５℃、粘度１０Ｐａ・ｓ））」を表す。

１０ 帯電部材、１３ 像保持体、１６ 現像装置、１７ 潜像形成装置、１８ 転写装置、１９ 帯電装置、２０ 清掃装置、２２ 定着装置、２４Ｃ 取り付けレール、２４Ａ 開口部、２４Ｂ 開口部、２４ 筐体、３１ 支持体、３２ 接着層、３３ 弾性層、３４ 表面層、３５ 中間層、１００ 画像形成装置、１０２ プロセスカートリッジ、Ｐ 記録媒体

Claims (6)

1. 支持体と、
   前記支持体上に、少なくとも吸着剤および揮発性オイルを含有する弾性層と、
   を有し、
   前記揮発性オイルは前記弾性層を形成する際に与える温度以下で気化するオイルであり、
   前記弾性層を形成するための組成物中における前記揮発性オイルの含有量が１質量％以上１０質量％以下である帯電部材。
2. 前記吸着剤が活性炭である請求項１に記載の帯電部材。
3. 前記揮発性オイルが環状シロキサンである請求項１または請求項２に記載の帯電部材。
4. 請求項１に記載の帯電部材を備えた帯電装置。
5. 像保持体と、
   前記像保持体に接触して該像保持体を帯電する請求項４に記載の帯電装置と、
   前記帯電装置によって帯電された前記像保持体に静電潜像を形成する潜像形成装置と、
   前記像保持体上の静電潜像をトナーによって現像しトナー像を形成する現像装置と、
   前記像保持体上の前記トナー像を記録媒体へ転写する転写装置と、
   を有する画像形成装置。
6. 像保持体に接触して該像保持体を帯電する請求項４に記載の帯電装置と、
   前記像保持体、前記像保持体上の静電潜像をトナーによって現像しトナー像を形成する現像装置、および前記トナー像を記録媒体に転写した後に前記像保持体表面に残留した残留トナーを清掃して除去する清掃装置、から選択される少なくとも１種と、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。