JP6164131B2 - 半導電性ロール、帯電ロール、帯電装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、半導電性ロール、帯電ロール、帯電装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関する。
電子写真方式を利用した画像形成装置は、帯電装置などにより像保持体（電子写真感光体）の表面に電荷を形成し、画像信号を変調したレーザ等により静電潜像を形成した後、帯電したトナーで静電潜像を現像してトナー像とする。そして、前記トナー像を、中間転写体を介して、または直接、画像出力媒体（記録媒体）に静電的に転写することにより、所望の転写画像が得られる。
電子写真方式を利用した画像形成装置では、帯電や転写装置として、金属ワイヤに高電圧を印加することで発生するコロナ放電により帯電するコロトロンやスコロトロンに代わり、一般的に印加する電圧が少なく、オゾン発生量が少ない帯電ロールや転写ロールを代表とした接触式半導電性ロールを用いる方式のものが広く用いられている。
画像形成装置の帯電ロール等に用いられる半導電性ロールは、一般的に、ステンレス鋼等の金属または合金；クロム、ニッケル等でメッキ処理を施した鉄等で構成された導電性支持体上に、ゴムやエラストマー等で構成された弾性層が形成されたロール形状を有する部材であり、加えて抵抗層や表面層等が弾性層上に必要に応じて形成されている。
例えば、特許文献１には、帯電ローラーを加圧手段を用いて像担持体に加圧当接させ、像担持体の回転に従動回転あるいは駆動によって回転動作させて像担持体表面に帯電を行う帯電装置において、像担持体への帯電ローラーの加圧手段の加圧力を解除する手段を設けたことを特徴とする帯電装置が開示されている。
特許文献２には、回転軸の外周にスポンジ状導電弾性層が同心に積層されて成り、相手材と当接して用いられる導電性ローラにおいて、該スポンジ状導電弾性層がポリオール成分とイソシアネート成分とを反応させて得られるポリウレタンから成り、かつ、該イソシアネート成分が２．０より大きく３．０未満である平均官能基数を有するポリイソシアネートから成ることを特徴とする導電性ローラが開示されている。
特許文献３には、軸芯体の外周面にローラ層が形成されてなる弾性ローラであって、前記ローラ層は積層された二つの層で構成され、基層として、ゴムを主成分とする弾性体層と、表層として、少なくとも前記弾性体層の外側を被覆する樹脂層とからなり、前記弾性体層の硬度（Asker-C）は、１５〜５５°の範囲に、圧縮永久歪みは０．５〜５．０％の範囲に選択され、前記樹脂層の永久伸びは、１〜１０％の範囲に選択されていることを特徴とする弾性ローラが開示されている。
特許文献４には、エピクロルヒドリン系ゴムに硫黄及び塩素を含まないサブが、該エピクロルヒドリン系ゴム１００質量部に対して２０〜１００質量部含まれていることを特徴とする導電性ゴム組成物が開示されている。
本発明は、保管時等、他の部材と接触した状態で放置された後の接触不均一性が抑制される半導電性ロールを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、以下の発明が提供される。
請求項１の発明は、導電性支持体と、前記導電性支持体上に配置され、エピクロルヒドリンゴムを主成分としたゴム成分を１００質量部、４，４’−ジチオジモルホリンを１．０質量部以上３．１質量部以下、及びジエチルジチオカルバミン酸亜鉛を２．５質量部以上７．５質量部以下含むゴム組成物の架橋物であり、永久歪量が１０μｍ以下である弾性層と、を有し、交流インピーダンス法により測定した周波数が１００Ｈｚ以上１ＭＨｚ以下の範囲におけるＣｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットから算出される抵抗成分が１．０×１０５Ω以上５．０×１０５Ω以下である半導電性ロール。
請求項２の発明は、前記ゴム組成物中の前記４，４’−ジチオジモルホリンの配合量が１．５質量部以上２．５質量部以下である請求項１に記載の半導電性ロール。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の半導電性ロールである帯電ロール。
請求項４の発明は、請求項３に記載の帯電ロールを備える帯電装置。
請求項５の発明は、電子写真感光体と、請求項３に記載の帯電ロールを有し、前記帯電ロールを前記電子写真感光体の表面に接触させて前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、を備える画像形成装置。
請求項６の発明は、前記電子写真感光体の電荷輸送性を有する表面層の合計の厚みが３０μｍ以上である請求項５に記載の画像形成装置。
請求項７の発明は、請求項３に記載の帯電ロールを有し、前記帯電ロールを電子写真感光体の表面に接触させて前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段を備え、画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジ。
請求項８の発明は、前記電子写真感光体を備える請求項７に記載のプロセスカートリッジ。
請求項８の発明は、前記電子写真感光体を備える請求項７に記載のプロセスカートリッジ。
請求項１の発明によれば、弾性層を構成するゴム組成物の組成、弾性層の永久歪量、及び交流インピーダンス法により測定した抵抗成分のいずれかが前記範囲を満たさない場合に比べ、保管時等、他の部材と接触した状態で放置された後の接触不均一性が抑制される半導電性ロールが提供される。
請求項２の発明によれば、前記ゴム組成物中の前記４，４’−ジチオジモルホリンの配合量が１．５質量部以上２．５質量部以下の範囲外である場合に比べ、保管時等、他の部材と接触した状態で放置された後の接触不均一性が抑制される半導電性ロールが提供される。
請求項３の発明によれば、弾性層を構成するゴム組成物の組成、弾性層の永久歪量、及び交流インピーダンス法により測定した抵抗成分のいずれかが前記範囲を満たさない帯電ロールに比べ、保管時等、被帯電部材と接触した状態で放置された後の接触不均一性に起因する画像欠陥が抑制される帯電ロールが提供される。
請求項４、５、７の発明によれば、弾性層を構成するゴム組成物の組成、弾性層の永久歪量、及び交流インピーダンス法により測定した抵抗成分のいずれかが前記範囲を満たさない帯電ロールを備える場合に比べ、保管時等、他の部材と接触した状態で放置された後の接触不均一性に起因する画像欠陥が抑制される帯電装置が提供される。
請求項４、５、７、８の発明によれば、弾性層を構成するゴム組成物の組成、弾性層の永久歪量、及び交流インピーダンス法により測定した抵抗成分のいずれかが前記範囲を満たさない帯電ロールを備える場合に比べ、電子写真感光体と接触した状態で放置された後の接触不均一性に起因する画像欠陥が抑制される画像形成装置、プロセスカートリッジが提供される。
請求項６の発明によれば、前記電子写真感光体の電荷輸送性を有する表面層の厚みが３０μｍ以上であっても、画像欠陥が抑制される画像形成装置が提供される。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
［半導電性ロール］
本実施形態に係る半導電性ロールは、導電性支持体と、前記導電性支持体上に配置され、エピクロルヒドリンゴムを主成分としたゴム成分を１００質量部、４，４’−ジチオジモルホリンを１．０質量部以上３．１質量部以下、及びジエチルジチオカルバミン酸亜鉛を２．５質量部以上７．５質量部以下含むゴム組成物の架橋物であり、永久歪量が１０μｍ以下である弾性層と、を有し、交流インピーダンス法により測定した周波数が１００Ｈｚ以上１ＭＨｚ以下の範囲におけるＣｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットから算出される抵抗成分が１．０×１０５Ω以上５．０×１０５Ω以下である。
本実施形態に係る半導電性ロールは、導電性支持体と、前記導電性支持体上に配置され、エピクロルヒドリンゴムを主成分としたゴム成分を１００質量部、４，４’−ジチオジモルホリンを１．０質量部以上３．１質量部以下、及びジエチルジチオカルバミン酸亜鉛を２．５質量部以上７．５質量部以下含むゴム組成物の架橋物であり、永久歪量が１０μｍ以下である弾性層と、を有し、交流インピーダンス法により測定した周波数が１００Ｈｚ以上１ＭＨｚ以下の範囲におけるＣｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットから算出される抵抗成分が１．０×１０５Ω以上５．０×１０５Ω以下である。
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１×１０Ωｃｍ未満であることを意味し、半導電性とは、２０℃における体積抵抗率が１×１０Ωｃｍ以上１×１０１０Ωｃｍ以下であることを意味する。また、本明細書における体積抵抗率は、ＪＩＳＫ６２７１によって測定される値である。
被帯電部材に接触して帯電を行う接触式の半導電性ロールは、電子写真感光体（以下、感光体という場合がある）等の被帯電部材の表面に接触して通電させて表面を帯電したり、電界を形成させるために、できるだけ均一な接触を形成することが望まれ、そのために弾性層が形成されている。弾性層の表面形状に不均一な部分があると、接触均一性が損なわれて画質不良につながる。
一般的に、弾性層はゴムやエラストマー等で構成されるが、ゴムやエラストマーで弾性層が構成された半導電性ロールは、他の部材に接触させた状態で保管しておくと、ゴムやエラストマーの圧縮永久歪により、接触部分の変形を引き起こす。このように保管時に弾性層の変形が生じると、変形部分が被帯電部材に接触する際、接触状態が変わってしまうため、接触前後や接触中の電界形成に変化が生じることで、白筋や色筋状の画質不良が発生し易い。
一方、画像形成装置は、高温高湿下や低温低湿下といった多様な環境下で使用される場合がある。加えて、近年、装置の長寿命化が進んでいるため、長期の使用がなされている。
また、プロセスカートリッジでは、輸送や使用までの保管により、環境ストレスや長期間の保管がなされることがある。また、画像形成装置の長寿命化では感光体の電荷輸送層の膜厚を厚くしたり、最表面層として保護層を形成したり、帯電の帯電ストレス低減のための直流帯電方式等の採用がなされている。
本実施形態に係る半導電性ロールは、導電性支持体と、前記導電性支持体上に形成された少なくとも弾性層とを有していれば、その層構成は特に限定されず、弾性層の外周面に１層以上の中間層や表面層などが形成されていてもよい（図１、図２参照）。また、各層とも目標の抵抗にするために構成材料に導電剤を配合してもかまわない。
本実施形態に係る半導電性ロールは、画像形成装置における半導電性ロールとして使用され、画像形成装置における用途としては、帯電、転写、定着、クリーニング等、使用形態は特に限定されないが、帯電や転写が好ましく、使用前に長期保管されることが多い、プロセスカートリッジとしても用いられる帯電での使用がより好ましい。
以下、本実施形態に係る半導電性ロールの一例として帯電ロールであることを前提に、導電性支持体、接着層、弾性層、表面層などについてより詳細に説明するが、これら各層の構成材料は、本実施形態に係る半導電性ロールを帯電ロール以外の用途に用いる場合も同様に用いてもよい。
以下、本実施形態に係る半導電性ロールの一例として帯電ロールであることを前提に、導電性支持体、接着層、弾性層、表面層などについてより詳細に説明するが、これら各層の構成材料は、本実施形態に係る半導電性ロールを帯電ロール以外の用途に用いる場合も同様に用いてもよい。
［帯電ロール］
図１は、本実施形態に係る帯電ロールの一例を示す、ロールの軸に垂直方向の概略断面図である。図１に示す帯電ロールは、導電性支持体３１上に、接着層３２と、弾性層３３と、表面層３５とを備える。
図２は、本実施形態に係る帯電ロールの他の例を示す、ロールの軸に垂直方向の概略断面図である。図２に示す帯電ロールは、導電性支持体３１上に、接着層３２と、弾性層３３と、中間層３４と、表面層３５とを備える。
以下、図１に示す帯電ロールの構成について主に説明する。なお、以下の説明において符号を省略する場合がある。
図１は、本実施形態に係る帯電ロールの一例を示す、ロールの軸に垂直方向の概略断面図である。図１に示す帯電ロールは、導電性支持体３１上に、接着層３２と、弾性層３３と、表面層３５とを備える。
図２は、本実施形態に係る帯電ロールの他の例を示す、ロールの軸に垂直方向の概略断面図である。図２に示す帯電ロールは、導電性支持体３１上に、接着層３２と、弾性層３３と、中間層３４と、表面層３５とを備える。
以下、図１に示す帯電ロールの構成について主に説明する。なお、以下の説明において符号を省略する場合がある。
（導電性支持体）
導電性支持体３１は、帯電ロールの電極および支持部材として機能するもので、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、ニッケル等でめっき処理を施した鉄、例えば、ＪＩＳ Ｇ４８０４に示されているような快削鋼にクロム、ニッケル等でめっき処理を施した材質で構成されるものを用いればよい。めっきは、電解メッキ法または無電解めっき法などにより形成すればよく、限定はされない。
導電性支持体３１は、帯電ロールの電極および支持部材として機能するもので、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、ニッケル等でめっき処理を施した鉄、例えば、ＪＩＳ Ｇ４８０４に示されているような快削鋼にクロム、ニッケル等でめっき処理を施した材質で構成されるものを用いればよい。めっきは、電解メッキ法または無電解めっき法などにより形成すればよく、限定はされない。
（接着層）
接着層３２を形成する材料は特に限定されないが、例えば、ポリオレフィン系、塩素ゴム系、アクリル系、エポキシ系、ポリウレタン系、ニトリルゴム系、塩化ビニル系、酢酸ビニル系、ポリエステル系、フェノール系、シリコーン系等の材料が用いられ、弾性層を形成するゴムやエラストマーとの密着性の観点より、ポリオレフィン系やフェノール系の材料が特に好ましい。
接着層３２を形成する材料は特に限定されないが、例えば、ポリオレフィン系、塩素ゴム系、アクリル系、エポキシ系、ポリウレタン系、ニトリルゴム系、塩化ビニル系、酢酸ビニル系、ポリエステル系、フェノール系、シリコーン系等の材料が用いられ、弾性層を形成するゴムやエラストマーとの密着性の観点より、ポリオレフィン系やフェノール系の材料が特に好ましい。
接着層は、単層構成のほか、複数層を組み合わせた構成でもよい。
接着層には、導電性付与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、液状ゴム等の高分子材料を添加しても良い。
接着層には、導電性付与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、液状ゴム等の高分子材料を添加しても良い。
（弾性層）
弾性層３３は、エピクロルヒドリンゴムを主成分としたゴム成分を１００質量部、４，４’−ジチオジモルホリンを１．０質量部以上３．１質量部以下、及びジエチルジチオカルバミン酸亜鉛を２．５質量部以上７．５質量部以下含むゴム組成物の架橋物で構成され、且つ、圧縮永久歪量が１０μｍ以下である。
弾性層３３は、エピクロルヒドリンゴムを主成分としたゴム成分を１００質量部、４，４’−ジチオジモルホリンを１．０質量部以上３．１質量部以下、及びジエチルジチオカルバミン酸亜鉛を２．５質量部以上７．５質量部以下含むゴム組成物の架橋物で構成され、且つ、圧縮永久歪量が１０μｍ以下である。
−ゴム成分−
半導電性が求められる帯電ロールには、抵抗均一性の観点から、本実施形態における弾性層を構成するゴム成分は、エピクロルヒドリンゴムを主成分とする。
ここで「エピクロルヒドリンゴムを主成分とする」とは、弾性層を形成するゴム組成物に含まれるゴム成分のうち、エピクロルヒドリンゴムが最も多く含まれることを意味し、ゴム成分のうちエピクロルヒドリンゴムの含有量が５０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましく、ゴム成分は全て（１００質量％）エピクロルヒドリンゴムであることが特に好ましい。
半導電性が求められる帯電ロールには、抵抗均一性の観点から、本実施形態における弾性層を構成するゴム成分は、エピクロルヒドリンゴムを主成分とする。
ここで「エピクロルヒドリンゴムを主成分とする」とは、弾性層を形成するゴム組成物に含まれるゴム成分のうち、エピクロルヒドリンゴムが最も多く含まれることを意味し、ゴム成分のうちエピクロルヒドリンゴムの含有量が５０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましく、ゴム成分は全て（１００質量％）エピクロルヒドリンゴムであることが特に好ましい。
弾性層を構成するエピクロルヒドリンゴムとしては、なかでもエピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴムや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（以下、「３元系エピクロルヒドリン」という場合がある）が特に好ましい。
なお、弾性層を構成するゴム成分としては、エピクロルヒドリンゴムが主成分であり、弾性層の永久歪量が１０μｍ以下となり、且つ、交流インピーダンス法により測定した抵抗成分が１．０×１０５Ω以上５．０×１０５Ω以下となる範囲内であれば、他のゴム成分、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、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）、天然ゴム等を配合してもかまわない。
なお、弾性層を構成するゴム成分としては、エピクロルヒドリンゴムが主成分であり、弾性層の永久歪量が１０μｍ以下となり、且つ、交流インピーダンス法により測定した抵抗成分が１．０×１０５Ω以上５．０×１０５Ω以下となる範囲内であれば、他のゴム成分、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、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）、天然ゴム等を配合してもかまわない。
−架橋剤−
ゴムを架橋する際には、架橋剤、架橋促進剤等の材料が使用される。一般的に、架橋剤にとしては、硫黄架橋、過酸化物架橋、キノイド架橋、フェノール樹脂架橋、アミン架橋、金属酸化物架橋等が挙げられるが、二重結合を持った材料との架橋のし易さ、架橋ゴムの柔軟性の観点から、硫黄による架橋が好ましい。硫黄架橋においても硫黄単体によるものでなく、化合物から活性化硫黄が放出される架橋剤を用いた架橋が、結合間距離を短くできるため好ましく、４,４'−ジチオジモルホリンが好適である。
ゴムを架橋する際には、架橋剤、架橋促進剤等の材料が使用される。一般的に、架橋剤にとしては、硫黄架橋、過酸化物架橋、キノイド架橋、フェノール樹脂架橋、アミン架橋、金属酸化物架橋等が挙げられるが、二重結合を持った材料との架橋のし易さ、架橋ゴムの柔軟性の観点から、硫黄による架橋が好ましい。硫黄架橋においても硫黄単体によるものでなく、化合物から活性化硫黄が放出される架橋剤を用いた架橋が、結合間距離を短くできるため好ましく、４,４'−ジチオジモルホリンが好適である。
本実施形態に係る弾性層を構成するゴム組成物は、エピクロルヒドリンゴムを主成分とするゴム成分１００質量部に対し、架橋剤として、４，４’−ジチオジモルホリンを１．０質量部以上３．１質量部以下を含む。ゴム組成物中の４,４'−ジチオジモルホリンの配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、１．５質量部以上３．０質量部以下の配合がより好ましく、１．５質量部以上２．５質量部以下の配合がさらに好ましい。
４,４'−ジチオジモルホリンの上記配合量が１．０質量部より少ないと、架橋が不充分となり、架橋促進剤およびその反応残渣やポリマー低分子量成分等のブリード（染み出し）が見られる。４,４'−ジチオジモルホリンの上記配合量が３．１質量部より多いと、未反応の架橋剤の量が多くなるため、圧縮した状態での保管中に架橋が進行し、歪を引き起こす原因となってしまう。
−架橋促進剤−
本実施形態に係る弾性層を構成するゴム組成物は、エピクロルヒドリンゴムを主成分とするゴム成分１００質量部に対して、架橋促進剤として、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛を２．５質量部以上７．５質量部以下含む。
本実施形態に係る弾性層を構成するゴム組成物は、エピクロルヒドリンゴムを主成分とするゴム成分１００質量部に対して、架橋促進剤として、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛を２．５質量部以上７．５質量部以下含む。
一般的に、架橋促進剤には、チアゾール系、チウラム系、スルフェンアミド系、チオウレア系、ジチオカルバミン酸塩系、グアニジン系、アルデヒド-アンモニア系、および混合物等が挙げられる。ジチオカルバミン酸塩系には、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛、Ｎ−エチル−Ｎ−フェニルジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチルジチオカルバミン酸銅等が挙げられるが、本実施形態では、ゴム成分１００質量部に対し、架橋促進剤として、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛を２．５質量部以上７．５質量部以下配合する。
なお、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛以外の架橋促進剤を微量含んでもよいが、弾性層における永久歪量を悪化させる恐れがあるため、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛を単独で配合することが好ましい。
なお、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛以外の架橋促進剤を微量含んでもよいが、弾性層における永久歪量を悪化させる恐れがあるため、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛を単独で配合することが好ましい。
ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛の上記配合量が２．５質量部より少ないと、架橋の促進効果が少なく永久歪特性が悪化し、７．５質量部より多いと、架橋促進剤の反応残渣が多くなり、ブリードの悪化を引き起こす。
−その他の添加剤−
また、本実施形態における弾性層を形成するゴム組成物は、弾性層の圧縮永久歪量が１０μｍ以下となり、且つ、交流インピーダンス法により測定した抵抗成分が１．０×１０５Ω以上５．０×１０５Ω以下となる範囲内で、必要に応じてその他の添加剤を配合してもよい。その他の添加剤としては、導電剤、充填材、架橋促進助剤等が挙げられる。
また、本実施形態における弾性層を形成するゴム組成物は、弾性層の圧縮永久歪量が１０μｍ以下となり、且つ、交流インピーダンス法により測定した抵抗成分が１．０×１０５Ω以上５．０×１０５Ω以下となる範囲内で、必要に応じてその他の添加剤を配合してもよい。その他の添加剤としては、導電剤、充填材、架橋促進助剤等が挙げられる。
導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が用いられる。
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。
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。
また、その添加量は、本実施形態に係る帯電ロールについて交流インピーダンス法により測定した抵抗成分が１．０×１０５Ω以上５．０×１０５Ω以下となる範囲内であれば、特に制限はないが、上記電子導電剤の場合は、ゴム成分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好ましく、５質量部以上２５質量部以下の範囲であることがより好ましい。
一方、上記イオン導電剤の場合は、ゴム材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好ましく、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好ましい。
また、その添加量は、本実施形態に係る帯電ロールについて交流インピーダンス法により測定した抵抗成分が１．０×１０５Ω以上５．０×１０５Ω以下となる範囲内であれば、特に制限はないが、上記電子導電剤の場合は、ゴム成分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好ましく、５質量部以上２５質量部以下の範囲であることがより好ましい。
一方、上記イオン導電剤の場合は、ゴム材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好ましく、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好ましい。
その他充填材としては、シリカ、炭酸カルシウム、クレイ等の配合が挙げられる。
加硫促進助剤としては、酸化亜鉛等の配合が挙げられる。
広く架橋促進助剤として用いられている酸化亜鉛はゴム中への分散性は乏しく、架橋促進剤にジエチルジチオカルバミン酸亜鉛を用いることで、架橋促進剤中に亜鉛が導入されており、かつゴムとの相溶性も高いため、架橋促進剤だけでなく亜鉛供給源を均一に分散可能となるため、ミクロレベルでの架橋反応の変動が少なく、架橋反応が完了する状態のばらつきが小さいため、永久歪を抑制する効果が見られる。
広く架橋促進助剤として用いられている酸化亜鉛はゴム中への分散性は乏しく、架橋促進剤にジエチルジチオカルバミン酸亜鉛を用いることで、架橋促進剤中に亜鉛が導入されており、かつゴムとの相溶性も高いため、架橋促進剤だけでなく亜鉛供給源を均一に分散可能となるため、ミクロレベルでの架橋反応の変動が少なく、架橋反応が完了する状態のばらつきが小さいため、永久歪を抑制する効果が見られる。
その他の添加剤の添加量は、カーボンブラックや加硫促進助剤としての酸化亜鉛等の粒子含めて、ゴム成分１００質量部に対して、１０質量部以上１００質量部以下の範囲であることが好ましく、２０質量部以上８０質量部以下の範囲であることがより好ましい。
弾性層の上記構成材料（ゴム組成物）は、抵抗層を形成する場合は、抵抗層の構成材料として用いてもかまわない。
弾性層の厚みは、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。
（永久歪量）
本実施形態に係る帯電ロールは、弾性層の永久歪量が１０μｍ以下となっている。
半導電性ロールを帯電ロールに用いたとき、歪による感光体とのギャップの変動が帯電電圧ムラとなり、画像に筋状の欠陥が発生し易い。そのため、本実施形態に係る半導電性ロールを画像形成装置に用いる際、１０μｍ以下が好ましい。特に、直流印加による帯電方式の場合、交流印加方式と比較して、帯電均一効果が得られないため、５μｍ以下がより好ましい。
なお、本実施形態に係る半導電性ロールの弾性層の永久歪量は、半導電性ロールを軸方向から観察した画像によって求められる。後述する実施例において具体的に説明する。
本実施形態に係る帯電ロールは、弾性層の永久歪量が１０μｍ以下となっている。
半導電性ロールを帯電ロールに用いたとき、歪による感光体とのギャップの変動が帯電電圧ムラとなり、画像に筋状の欠陥が発生し易い。そのため、本実施形態に係る半導電性ロールを画像形成装置に用いる際、１０μｍ以下が好ましい。特に、直流印加による帯電方式の場合、交流印加方式と比較して、帯電均一効果が得られないため、５μｍ以下がより好ましい。
なお、本実施形態に係る半導電性ロールの弾性層の永久歪量は、半導電性ロールを軸方向から観察した画像によって求められる。後述する実施例において具体的に説明する。
本実施形態に係る弾性層を形成する方法は特に限定されないが、例えばクロスヘッド等が備えられた押出成形機にて、前記ゴム組成物を、必要に応じて接着剤層が形成された導電性支持体と共に押出して、外周表面にゴム組成物層を形成する。その後、加熱して架橋反応を生じさせることで弾性層が形成される。次いで、後述する表面層を浸漬塗布法等によって形成する。
このように前記ゴム組成物を用いて導電性支持体上に弾性層を形成して本実施形態に係る帯電ロールを製造することで、例えば、プロセスカートリッジや画像形成装置において電子写真感光体と接触した状態で放置されても弾性層の永久歪量が１０μｍ以下に抑えられる。
このように前記ゴム組成物を用いて導電性支持体上に弾性層を形成して本実施形態に係る帯電ロールを製造することで、例えば、プロセスカートリッジや画像形成装置において電子写真感光体と接触した状態で放置されても弾性層の永久歪量が１０μｍ以下に抑えられる。
（表面層）
表面層を構成する高分子材料としては、特に制限されないが、ポリアミド、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、４フッ化エチレン共重合体、ポリエステル、ポリイミド、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素ゴム、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等を挙げることができる。
表面層を構成する高分子材料としては、特に制限されないが、ポリアミド、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、４フッ化エチレン共重合体、ポリエステル、ポリイミド、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素ゴム、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等を挙げることができる。
上記高分子材料は単独で用いてもよく、２種以上を混合または共重合して用いてもよい。また、当該高分子材料の数平均分子量は、１，０００以上１００，０００以下の範囲であることが好ましく、１０，０００以上５０，０００以下の範囲であることがより好ましい。
表面層は、上記高分子材料に、導電剤として、前記弾性層に用いた導電剤や各種粒子を混合した組成物により形成される。
表面層における導電剤の添加量は特に制限はないが、高分子材料１００質量部に対して、１質量部以上５０質量部以下の範囲であることが好ましく、５質量部以上２０質量部以下の範囲であることがより好ましい。
表面層における導電剤の添加量は特に制限はないが、高分子材料１００質量部に対して、１質量部以上５０質量部以下の範囲であることが好ましく、５質量部以上２０質量部以下の範囲であることがより好ましい。
表面層に含み得る上記粒子としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム等の金属酸化物及び複合金属酸化物、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン等の高分子粉体を単独または混合して用いられるが、特にこれらに限定されるものではない。
表面層の厚みは、０．０１μｍ以上１０００μｍ以下が好ましく、更には０．１μｍ以上５００μｍ以下がより好ましく、０．５μｍ以上１００μｍ以下が更に好ましい。
（交流インピーダンス法による抵抗成分）
本実施形態に係る帯電ロールは、交流インピーダンス法により測定した周波数が１００Ｈｚ以上１ＭＨｚ以下の範囲におけるＣｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットから算出される抵抗成分が１．０×１０５Ω以上５．０×１０５Ω以下となるように構成されている。
本実施形態に係る帯電ロールは、交流インピーダンス法により測定した周波数が１００Ｈｚ以上１ＭＨｚ以下の範囲におけるＣｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットから算出される抵抗成分が１．０×１０５Ω以上５．０×１０５Ω以下となるように構成されている。
なお、本実施形態における交流インピーダンス法による帯電ロールの抵抗成分の測定については後述する実施例において説明する。
一般的に、画像形成装置において接触帯電方式の帯電ロールを用いる場合、感光体の電荷輸送層の膜厚が厚い、例えば３０μｍ以上になると、直流帯電では感光体の帯電性悪化により、ロールの長手方向に、細かい微小な筋が多数発生する場合がある。
しかし、交流インピーダンス法による抵抗成分が上記範囲に制御された本実施形態に係る帯電ロールを用いた場合、微小な筋状の画像欠陥の発生が抑制される。そのため、後述する本実施形態に係る帯電ロールを用いた画像形成装置やプロセスカートリッジにおいては、電荷輸送性材料を含む表面層の合計厚みが３０μｍ以上の感光体を備えていても筋状の画像欠陥の発生が効果的に抑制される。
本実施形態に係る帯電ロールの交流インピーダンス法による抵抗成分は、主に弾性層や表面層に含まれる導電剤の種類及び含有量によって調整される。
例えば、弾性層や表面層における導電剤の含有量を多くするほど抵抗成分が小さくなる。導電剤の分散状態や架橋系の樹脂あるいはゴムであれば架橋密度によっても変動する。また、表面層の分散状態、焼成温度、焼成時間によっても抵抗成分が変動する。
また、弾性層の形成に用いるゴム成分、架橋剤、架橋促進剤の各配合量や、表面層を塗布により形成するときの焼成温度などによっても抵抗成分が変動する。
従って、弾性層及び表面層に含まれる導電剤の種類及び含有量のほか、弾性層の形成に用いるゴム成分、架橋剤、架橋促進剤の各配合量や、表面層を塗布により形成するときの焼成温度を組み合わせて抵抗成分を上記範囲にすればよい。
例えば、弾性層や表面層における導電剤の含有量を多くするほど抵抗成分が小さくなる。導電剤の分散状態や架橋系の樹脂あるいはゴムであれば架橋密度によっても変動する。また、表面層の分散状態、焼成温度、焼成時間によっても抵抗成分が変動する。
また、弾性層の形成に用いるゴム成分、架橋剤、架橋促進剤の各配合量や、表面層を塗布により形成するときの焼成温度などによっても抵抗成分が変動する。
従って、弾性層及び表面層に含まれる導電剤の種類及び含有量のほか、弾性層の形成に用いるゴム成分、架橋剤、架橋促進剤の各配合量や、表面層を塗布により形成するときの焼成温度を組み合わせて抵抗成分を上記範囲にすればよい。
なお、本実施形態に係る帯電ロールの上記交流インピーダンス法による抵抗成分は、色筋等の画像欠陥の発生を抑制する観点から、好ましくは１．２×１０５Ω以上２．８×１０５Ω以下であり、より好ましくは１．５×１０５Ω以上２．５×１０５Ω以下であり、特に好ましくは１．８×１０５Ω以上２．１×１０５Ω以下である。
［帯電装置］
本実施形態に係る帯電装置は、前記本実施形態に係る帯電ロールを備えて構成されている。
本実施形態に係る帯電装置は、例えば、本実施形態に係る帯電ロールのみで構成してもよいし、本実施形態に係る帯電ロールとクリーニング部材とが特定の食い込み量で接触して配置された構成が挙げられる。
なお、帯電ロールに電圧を印加する方式は、直流電圧のみを印加する直流方式と、直流電圧に交流電圧を重畳して印加する交流重畳方式が挙げられ、本実施形態では感光体の摩耗、オゾンの発生、感光体の振動による音の放電音の観点から直流電圧の印加による帯電方式が好ましい。
本実施形態に係る帯電装置は、前記本実施形態に係る帯電ロールを備えて構成されている。
本実施形態に係る帯電装置は、例えば、本実施形態に係る帯電ロールのみで構成してもよいし、本実施形態に係る帯電ロールとクリーニング部材とが特定の食い込み量で接触して配置された構成が挙げられる。
なお、帯電ロールに電圧を印加する方式は、直流電圧のみを印加する直流方式と、直流電圧に交流電圧を重畳して印加する交流重畳方式が挙げられ、本実施形態では感光体の摩耗、オゾンの発生、感光体の振動による音の放電音の観点から直流電圧の印加による帯電方式が好ましい。
［画像形成装置］
次に、本実施形態に係る画像形成装置を図面に基づき説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真感光体と、前記本実施形態に係る帯電ロールを有し、前記帯電ロールを前記電子写真感光体の表面に接触させて前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、を備えて構成される。
次に、本実施形態に係る画像形成装置を図面に基づき説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真感光体と、前記本実施形態に係る帯電ロールを有し、前記帯電ロールを前記電子写真感光体の表面に接触させて前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、を備えて構成される。
−第１実施形態−
図３は、第１実施形態に係る画像形成装置の基本構成を示す概略図である。図３に示す画像形成装置２００は、電子写真感光体２０７と、電子写真感光体２０７を帯電させる帯電装置２０８と、帯電装置２０８に接続された電源２０９と、帯電装置２０８により帯電される電子写真感光体２０７を露光して潜像を形成する露光装置２０６と、露光装置２０６により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２１１と、現像装置２１１により形成されたトナー像を被転写体（画像出力媒体）５００に転写する転写装置２１２と、クリーニング装置２１３と、除電器２１４と、定着装置２１５とを備える。なお、この場合には、除電器２１４が設けられていないものもある。
図３は、第１実施形態に係る画像形成装置の基本構成を示す概略図である。図３に示す画像形成装置２００は、電子写真感光体２０７と、電子写真感光体２０７を帯電させる帯電装置２０８と、帯電装置２０８に接続された電源２０９と、帯電装置２０８により帯電される電子写真感光体２０７を露光して潜像を形成する露光装置２０６と、露光装置２０６により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２１１と、現像装置２１１により形成されたトナー像を被転写体（画像出力媒体）５００に転写する転写装置２１２と、クリーニング装置２１３と、除電器２１４と、定着装置２１５とを備える。なお、この場合には、除電器２１４が設けられていないものもある。
電子写真感光体２０７は特に限定されず、公知の電子写真感光体を用いることができる。例えば、導電性支持体上に、下引層、電荷発生層、電荷輸送層がこの順序で積層され、電荷発生層と電荷輸送層とが別個に設けられた機能分離型の感光層を備えた感光体が挙げられる。また、電荷発生層と電荷輸送層とが一体的に形成された感光層を有する機能一体型の感光体であってもよい。
また、感光体２０７は、下引層を備えていないものでもよいし、下引層と感光層との間に中間層を設けてもよいし、感光層上に電荷輸送材料を含む保護層を設けてもよい。
また、感光体２０７は、下引層を備えていないものでもよいし、下引層と感光層との間に中間層を設けてもよいし、感光層上に電荷輸送材料を含む保護層を設けてもよい。
本実施形態に係る電子写真感光体２０７は、画像欠陥の発生を抑制するとともに長寿命化の観点から、電荷輸送性を有する表面層の合計の厚みが３０μｍ以上であることが好ましく、３４μｍ以上４０μｍ以下であることがより好ましい。
なお、本実施形態において、感光体の電荷輸送性を有する表面層とは、機能分離型の感光層で電荷輸送層が最表面層である場合は電荷輸送層であり、電荷輸送層上に電荷輸送材料を含む保護層を有する場合は電荷輸送層と保護層との合計の厚みであり、機能一体型の感応層上に電荷輸送材料を含む保護層を有する場合は感光層と保護層との合計の厚みである。
帯電装置２０８は、電子写真感光体２０７の表面に導電性部材（帯電ロール）を接触させて、感光体２０７の表面を帯電させる方式（接触帯電方式）のものであり、上述した本実施形態に係る帯電ロールを備えた帯電装置が用いられる。
露光装置２０６としては、電子写真感光体表面に、半導体レーザー、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）、液晶シャッター等の光源を所望の像様に露光できる光学系装置等を用いることができる。
本実施形態で用いられるトナーは、例えば結着樹脂と着色剤とを含んで構成される。結着樹脂としては、スチレン類、モノオレフィン類、ビニルエステル類、α―メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルエーテル類、ビニルケトン類等の単独重合体および共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等も挙げられる。
着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等を代表的なものとして挙げられる。
トナーには、帯電制御剤、離型剤、他の無機粒子等の公知の添加剤を内添加処理や外添加処理してもよい。
離型剤としては低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして挙げられる。
帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプ等の帯電制御剤を用いることができる。
離型剤としては低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして挙げられる。
帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプ等の帯電制御剤を用いることができる。
他の無機粒子としては、粉体流動性、帯電制御等の目的で、平均１次粒径が４０ｎｍ以下の小径無機粒子を用い、更に必要に応じて、付着力低減の為、それより大径の無機または有機粒子を併用してもよい。これらの他の無機粒子は公知のものを使用できる。
また、小径無機粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性をあげる効果が大きくなるため有効である。
また、小径無機粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性をあげる効果が大きくなるため有効である。
本実施形態で用いられるトナーの製造方法としては、高い形状制御性を得られることから、乳化重合凝集法や溶解懸濁法等などの重合法が好ましく用いられる。また上記方法で得られたトナーをコアにして、さらに凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。外添剤を添加する場合、トナー及び外添剤をヘンシェルミキサーまたはＶブレンダー等で混合することによって製造することができる。また、トナーを湿式にて製造する場合は、湿式にて外添してもよい。
転写装置２１２としては、電子写真感光体２０７上に形成されたトナー像を被転写体５００に転写する際に、電子写真感光体に向けて予め定めた電流密度の電流を供給可能なものであることが好ましい。
クリーニング装置２１３は、転写工程後の電子写真感光体の表面に付着する残存トナーを除去するためのもので、これにより清浄面化された電子写真感光体は上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。クリーニング装置としては、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等を用いることができるが、これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、図３に示したように、電子写真感光体の残留電位を除去する除電器として、イレース光照射装置２１４をさらに備えていてもよい。これにより、電子写真感光体が繰り返し使用される場合に、電子写真感光体の残留電位が次のサイクルに持ち込まれる現象が防止されるので、画像品質をより高めることができる。
−第２実施形態−
図４は第２実施形態に係る画像形成装置の基本構成を示す概略図である。図４に示した画像形成装置２１０は、電子写真感光体２０７に形成されたトナー像を、１次転写部材２１２ａに転写した後、１次転写部材２１２ａと２次転写部材２１２ｂとの間に供給される記録媒体（画像出力媒体）５００に転写する中間転写方式の転写装置を備えるもので、かかる転写の際には１次転写部材２１２ａから電子写真感光体に向けて予め定めた電流密度の電流が供給可能となっている。なお、図４中には示していないが、画像形成装置２１０は、図３に示した画像形成装置２００と同様に除電器を更に備えていてもよい。また、画像形成装置２１０の他の構成は画像形成装置２００の構成と同様である。
画像形成装置２１０においては、上述の通り、中間転写方式が適用されている点が異なるが、上記第１実施形態に係る画像形成装置２００の場合と同様に、電子写真感光体２０７と、本実施形態に係る帯電ロールを備えた帯電装置とを組み合わせることで、良好な画質を長期にわたって安定的に得ることができる。
図４は第２実施形態に係る画像形成装置の基本構成を示す概略図である。図４に示した画像形成装置２１０は、電子写真感光体２０７に形成されたトナー像を、１次転写部材２１２ａに転写した後、１次転写部材２１２ａと２次転写部材２１２ｂとの間に供給される記録媒体（画像出力媒体）５００に転写する中間転写方式の転写装置を備えるもので、かかる転写の際には１次転写部材２１２ａから電子写真感光体に向けて予め定めた電流密度の電流が供給可能となっている。なお、図４中には示していないが、画像形成装置２１０は、図３に示した画像形成装置２００と同様に除電器を更に備えていてもよい。また、画像形成装置２１０の他の構成は画像形成装置２００の構成と同様である。
画像形成装置２１０においては、上述の通り、中間転写方式が適用されている点が異なるが、上記第１実施形態に係る画像形成装置２００の場合と同様に、電子写真感光体２０７と、本実施形態に係る帯電ロールを備えた帯電装置とを組み合わせることで、良好な画質を長期にわたって安定的に得ることができる。
更に、電子写真感光体２０７に形成されたトナー像が１次転写部材２１２ａに転写される際に、１次転写部材２１２ａから電子写真感光体２０７に向けて予め定めた電流密度の電流を供給することで、記録媒体５００の種類・材質等による転写電流の変動を抑制することができるため、電子写真感光体２０７に流入する電荷量を精度よく制御することができるようになる。その結果、高画質化及び環境に対する負荷の低減を一層高水準で達成することが可能となる。
−第３実施形態−
図５は第３実施形態に係る画像形成装置の基本構成を示す概略図である。図５に示す画像形成装置２２０は中間転写方式の画像形成装置であり、ハウジング４００内において４つの電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄ（例えば、電子写真感光体４０１ａがイエロー、電子写真感光体４０１ｂがマゼンタ、電子写真感光体４０１ｃがシアン、電子写真感光体４０１ｄがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成可能である）が中間転写ベルト４０９に沿って相互に並列に配置されている。
図５は第３実施形態に係る画像形成装置の基本構成を示す概略図である。図５に示す画像形成装置２２０は中間転写方式の画像形成装置であり、ハウジング４００内において４つの電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄ（例えば、電子写真感光体４０１ａがイエロー、電子写真感光体４０１ｂがマゼンタ、電子写真感光体４０１ｃがシアン、電子写真感光体４０１ｄがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成可能である）が中間転写ベルト４０９に沿って相互に並列に配置されている。
電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄのそれぞれは特定の方向（紙面上は反時計回り）に回転可能であり、その回転方向に沿って帯電ロール４０２ａ〜４０２ｄ、現像装置４０４ａ〜４０４ｄ、１次転写ロール４１０ａ〜４１０ｄ、クリーニングブレード４１５ａ〜４１５ｄが配置されている。現像装置４０４ａ〜４０４ｄのそれぞれにはトナーカートリッジ４０５ａ〜４０５ｄに収容されたブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のトナーが供給可能である。これらのトナーは平均形状係数が１００〜１４０という条件を満たすものである。また、１次転写ロール４１０ａ〜４１０ｄはそれぞれ中間転写ベルト４０９を介して電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄに接触している。
さらに、ハウジング４００内にはレーザー光源（露光装置）４０３が配置されており、レーザー光源４０３から出射されたレーザー光を帯電後の電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄの表面に照射することが可能となっている。これにより、電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄの回転工程において帯電、露光、現像、１次転写、クリーニングの各工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト４０９上に重ねて転写される。
中間転写ベルト４０９は駆動ロール４０６、背面ロール４０８及び張架ロール４０７により張力をもって支持されており、これらのロールの回転によりたわみを生じることなく回転可能となっている。また、２次転写ロール４１３は、中間転写ベルト４０９を介して背面ロール４０８と接触するように配置されている。背面ロール４０８と２次転写ロール４１３との間を通った中間転写ベルト４０９は、例えば駆動ロール４０６の近傍に配置されたクリーニングブレード４１６により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。
また、ハウジング４００内には記録媒体収納容器４１１が設けられており、記録媒体収納容器４１１内の紙などの記録媒体５００が移送ロール４１２により中間転写ベルト４０９と２次転写ロール４１３との間、さらには相互に接触する２個の定着ロール４１４の間に順次移送された後、ハウジング４００の外部に排紙される。
なお、上述の説明においては中間転写体として中間転写ベルト４０９を使用する場合について説明したが、中間転写体は、上記中間転写ベルト４０９のようにベルト状であってもよく、又は、ドラム状であってもよい。
［プロセスカートリッジ］
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、前記本実施形態に係る帯電ロールを有し、前記帯電ロールを電子写真感光体の表面に接触させて前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段を備え、画像形成装置に着脱するように構成されている。 本実施形態に係るプロセスカートリッジは、上記帯電手段と電子写真感光体を備えた構成としてもよい。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、前記本実施形態に係る帯電ロールを有し、前記帯電ロールを電子写真感光体の表面に接触させて前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段を備え、画像形成装置に着脱するように構成されている。 本実施形態に係るプロセスカートリッジは、上記帯電手段と電子写真感光体を備えた構成としてもよい。
図６は本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略図である。図６に示すプロセスカートリッジ３００は、電子写真感光体２０７、帯電装置２０８、現像装置２１１、クリーニング装置（クリーニング手段）２１３、露光のための開口部２１８、及び、除電露光のための開口部２１７を取り付けレール２１６を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。現像装置２１１は、トナーを電子写真感光体２０７に供給するものである。
そして、このプロセスカートリッジ３００は、転写装置２１２と、定着装置２１５と、図示しない他の構成部分とからなる画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成する。
そして、このプロセスカートリッジ３００は、転写装置２１２と、定着装置２１５と、図示しない他の構成部分とからなる画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成する。
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。
（電子写真感光体１の作製）
酸化亜鉛：（平均粒子径７０ｎｍ：テイカ社製：比表面積値１５ｍ２／ｇ）１００質量部をテトラヒドロフラン５００質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤（ＫＢＭ６０３：信越化学社製）１．２５質量部を添加し、２時間攪拌した。その後トルエンを減圧蒸留にて留去し、１２０℃で３時間）焼き付けを行い、シランカップリング剤表面処理酸化亜鉛顔料を得た。
酸化亜鉛：（平均粒子径７０ｎｍ：テイカ社製：比表面積値１５ｍ２／ｇ）１００質量部をテトラヒドロフラン５００質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤（ＫＢＭ６０３：信越化学社製）１．２５質量部を添加し、２時間攪拌した。その後トルエンを減圧蒸留にて留去し、１２０℃で３時間）焼き付けを行い、シランカップリング剤表面処理酸化亜鉛顔料を得た。
前記表面処理を施した酸化亜鉛顔料６０質量部と、アリザリン０．６質量部と、硬化剤：ブロック化イソシアネート（スミジュール３１７５：住友バイエルンウレタン社製）１３．５質量部と、ブチラール樹脂（エスレック ＢＭ−１：積水化学工業社製）１５質量部と、をメチルエチルケトン８５質量部に溶解した溶液３８質量部と、メチルエチルケトン２５質量部と、を混合し、１ｍｍφのガラスビーズを用いてサンドミルにて２時間の分散を行い分散液を得た。得られた分散液に、触媒としてのジオクチルスズジラウレート０．００５質量部と、シリコーン樹脂粒子（トスパール１４５：ＧＥ東芝シリコーン社製）４．０質量部と、を添加し、下引き層形成用塗布液を得た。
この塗布液を浸漬塗布法にてアルミニウム基材上に塗布し、１７０℃、４０分の乾燥硬化を行い厚さ２５μｍの下引き層を得た。
この塗布液を浸漬塗布法にてアルミニウム基材上に塗布し、１７０℃、４０分の乾燥硬化を行い厚さ２５μｍの下引き層を得た。
次に、形成された下引き層上に、以下のようにして感光層（電荷発生層と電荷輸送層との積層構造を有する感光層）を形成した。
まず、電荷発生材料としての、Ｃｕｋα線を用いたＸ線回折スペクトルのブラッグ角度（２θ±０．２°）が少なくとも７．３゜、１６．０゜、２４．９゜、２８．０゜の位置に回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン１５質量部と、結着樹脂としての塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＶＭＣＨ、日本ユニカー社製）１０質量部と、酢酸ｎ−ブチル２００質量部と、からなる混合物を、１ｍｍφのガラスビーズを用いてサンドミルにて４時間分散した。得られた分散液に、酢酸ｎ−ブチル１７５質量部と、メチルエチルケトン１８０質量部と、を添加し、攪拌して電荷発生層用の塗布液を得た。
この電荷発生層用塗布液を下引き層上に浸漬塗布し、常温（２２℃）で乾燥して、厚みが０．２μｍの電荷発生層を形成した。
まず、電荷発生材料としての、Ｃｕｋα線を用いたＸ線回折スペクトルのブラッグ角度（２θ±０．２°）が少なくとも７．３゜、１６．０゜、２４．９゜、２８．０゜の位置に回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン１５質量部と、結着樹脂としての塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＶＭＣＨ、日本ユニカー社製）１０質量部と、酢酸ｎ−ブチル２００質量部と、からなる混合物を、１ｍｍφのガラスビーズを用いてサンドミルにて４時間分散した。得られた分散液に、酢酸ｎ−ブチル１７５質量部と、メチルエチルケトン１８０質量部と、を添加し、攪拌して電荷発生層用の塗布液を得た。
この電荷発生層用塗布液を下引き層上に浸漬塗布し、常温（２２℃）で乾燥して、厚みが０．２μｍの電荷発生層を形成した。
次に、４フッ化エチレン樹脂粒子１質量部と、フッ素系グラフトポリマー０．０２質量部と、テトラヒドロフラン５質量部と、トルエン２質量部と、を十分攪拌混合し、４フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液を得た。
次に、電荷輸送材料としてのＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１’］ビフェニル−４，４’−ジアミン４質量部と、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂（粘度平均分子量４０，０００）６質量部と、テトラヒドロフラン２３質量部と、をトルエン１０質量部に混合溶解した後、前記４フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液を加えて攪拌混合した後、微細な流路を持つ貫通式チャンバーを装着した高圧ホモジナイザー（ナノマイザー株式会社製、商品名ＬＡ−３３Ｓ）を用いて、４００Ｋｇｆ／ｃｍ２（３．９２Ｘ１０−１Ｐａ）まで昇圧しての分散処理を６回繰り返し、４フッ化エチレン樹脂粒子分散液を得た。さらに、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．２質量部を混合して電荷輸送層形成用塗布液を得た。この塗布液を電荷発生層上に塗布して１１５℃で４０分間乾燥し、膜厚２４μｍの電荷輸送層を形成した。
以上により、下引き層上に、電荷発生層と電荷輸送層とをこの順に有する電子写真感光体１を得た。
次に、電荷輸送材料としてのＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１’］ビフェニル−４，４’−ジアミン４質量部と、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂（粘度平均分子量４０，０００）６質量部と、テトラヒドロフラン２３質量部と、をトルエン１０質量部に混合溶解した後、前記４フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液を加えて攪拌混合した後、微細な流路を持つ貫通式チャンバーを装着した高圧ホモジナイザー（ナノマイザー株式会社製、商品名ＬＡ−３３Ｓ）を用いて、４００Ｋｇｆ／ｃｍ２（３．９２Ｘ１０−１Ｐａ）まで昇圧しての分散処理を６回繰り返し、４フッ化エチレン樹脂粒子分散液を得た。さらに、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．２質量部を混合して電荷輸送層形成用塗布液を得た。この塗布液を電荷発生層上に塗布して１１５℃で４０分間乾燥し、膜厚２４μｍの電荷輸送層を形成した。
以上により、下引き層上に、電荷発生層と電荷輸送層とをこの順に有する電子写真感光体１を得た。
（電子写真感光体２の作製）
電荷輸送層の膜厚を３４μｍとした以外は電子写真感光体１と同様に電子写真感光体２を作製した。
電荷輸送層の膜厚を３４μｍとした以外は電子写真感光体１と同様に電子写真感光体２を作製した。
＜実施例１＞
−ゴム組成物の作製−
下記組成の混合物を２．５Ｌのニーダーで混練りしてゴム組成物１を得た。
・ゴム材 １００質量部
（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 Ｈｙｄｒｉｎ Ｔ３１０６：日本ゼオン社製）
・導電剤（カーボンブラック ＃３０３０Ｂ：三菱化学社製） ５質量部
・イオン導電剤（ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、商品名「ＢＴＥＡＣ」ライオンアクゾ社製） １質量部
・架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン バルノックＲ：大内新興化学工業社製）
１．０質量部
・架橋促進剤（ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛 ノクセラーＥＺ：大内新興化学工業社製） ２．５質量部
・架橋促進助剤（酸化亜鉛 酸化亜鉛１種：正同化学工業社製） ３質量部
・ステアリン酸 １．０質量部
・重質炭酸カルシウム ４０質量部
−ゴム組成物の作製−
下記組成の混合物を２．５Ｌのニーダーで混練りしてゴム組成物１を得た。
・ゴム材 １００質量部
（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 Ｈｙｄｒｉｎ Ｔ３１０６：日本ゼオン社製）
・導電剤（カーボンブラック ＃３０３０Ｂ：三菱化学社製） ５質量部
・イオン導電剤（ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、商品名「ＢＴＥＡＣ」ライオンアクゾ社製） １質量部
・架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン バルノックＲ：大内新興化学工業社製）
１．０質量部
・架橋促進剤（ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛 ノクセラーＥＺ：大内新興化学工業社製） ２．５質量部
・架橋促進助剤（酸化亜鉛 酸化亜鉛１種：正同化学工業社製） ３質量部
・ステアリン酸 １．０質量部
・重質炭酸カルシウム ４０質量部
−弾性ロール１の作製−
５μｍの厚さの無電解ニッケルメッキ後６価クロム酸を施した直径８ｍｍのＳＵＭ２３Ｌから成る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、前記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、導電性支持体上に前記ゴム組成物１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、空気加熱炉で１６５℃で７０分間加硫し直径１２ｍｍの弾性ロール１（弾性層の厚み：２ｍｍ）を得た。
５μｍの厚さの無電解ニッケルメッキ後６価クロム酸を施した直径８ｍｍのＳＵＭ２３Ｌから成る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、前記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、導電性支持体上に前記ゴム組成物１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、空気加熱炉で１６５℃で７０分間加硫し直径１２ｍｍの弾性ロール１（弾性層の厚み：２ｍｍ）を得た。
−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１を、メタノールで希釈し、前記弾性ロール１の表面に浸漬塗布した後、１６０℃で３０分間加熱乾燥して厚さ１０μｍの表面層を形成することにより帯電ロール１を得た。
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１を、メタノールで希釈し、前記弾性ロール１の表面に浸漬塗布した後、１６０℃で３０分間加熱乾燥して厚さ１０μｍの表面層を形成することにより帯電ロール１を得た。
・高分子材料（Ｎ−メトキシメチル化ナイロン Ｆ３０Ｋ：ナガセケムテックス社製）
１００質量部
・高分子材料（ポリビニルブチラール樹脂 エスレックＢＬ−１：積水化学工業社製）
１０質量部
・導電剤（カーボンブラック ＭＯＮＡＲＣＨ１０００：キャボット社製） １６質量部
・充填剤（ポリアミド樹脂 Ｏｒｇａｓｏｌ２００１ＤＮａｔ１：アルケマ社製）
２０質量部
・触媒（Ｎａｃｕｒｅ４１６７：楠本化成社製） ４質量部
・溶剤（メタノール） ７００質量部
・溶剤（ブタノール） ２００質量部
１００質量部
・高分子材料（ポリビニルブチラール樹脂 エスレックＢＬ−１：積水化学工業社製）
１０質量部
・導電剤（カーボンブラック ＭＯＮＡＲＣＨ１０００：キャボット社製） １６質量部
・充填剤（ポリアミド樹脂 Ｏｒｇａｓｏｌ２００１ＤＮａｔ１：アルケマ社製）
２０質量部
・触媒（Ｎａｃｕｒｅ４１６７：楠本化成社製） ４質量部
・溶剤（メタノール） ７００質量部
・溶剤（ブタノール） ２００質量部
［評価］
−交流インピーダンス測定−
インピーダンスアナライザ（１２６０型 ソーラトロン社製）と誘電率測定インターフェイス（１２９６型 ソーラトロン社製）にカラー複写機ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ−ＩＶ Ｃ２２６０：富士ゼロックス社製のドラムカートリッジの感光体ドラムをアルミドラムに置換えて、感光体ドラムと同様に帯電ロールをアルミドラムに接触させた。このようにして帯電ロールの導電性支持体とアルミドラムとの間に交流電圧を印加することにより、帯電ロールのインピーダンスを測定した。測定条件は下記の通りである。
−交流インピーダンス測定−
インピーダンスアナライザ（１２６０型 ソーラトロン社製）と誘電率測定インターフェイス（１２９６型 ソーラトロン社製）にカラー複写機ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ−ＩＶ Ｃ２２６０：富士ゼロックス社製のドラムカートリッジの感光体ドラムをアルミドラムに置換えて、感光体ドラムと同様に帯電ロールをアルミドラムに接触させた。このようにして帯電ロールの導電性支持体とアルミドラムとの間に交流電圧を印加することにより、帯電ロールのインピーダンスを測定した。測定条件は下記の通りである。
直流印加電圧：なし
交流印加電圧：１Ｖ
掃引周波数：０．０１〜１ＭＨｚ
測定環境：２２℃、５５％ＲＨ
交流印加電圧：１Ｖ
掃引周波数：０．０１〜１ＭＨｚ
測定環境：２２℃、５５％ＲＨ
測定結果から、Ｃｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットを作成し、円弧のフィッティングから抵抗成分を算出した。解析ソフトには、Ｚｖｉｅｗ（Ｓｃｒｉｂｎｅｒ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社製）を使用した。
−画質評価−
電子写真感光体１及び帯電ロール１をカラー複写機ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ−ＩＶ Ｃ２２６０：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）環境下と高温高湿（２８℃、８５％ＲＨ）環境下で５０％、３０％、０％ハーフトーン印刷による画質評価を行った。以下の基準で評価した。
電子写真感光体１及び帯電ロール１をカラー複写機ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ−ＩＶ Ｃ２２６０：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）環境下と高温高湿（２８℃、８５％ＲＨ）環境下で５０％、３０％、０％ハーフトーン印刷による画質評価を行った。以下の基準で評価した。
Ａ：濃度ムラ、白点、色点、スジ等の画質欠陥が未発生。
Ｂ：軽微な濃度ムラ、白点、色点、スジ等の画質欠陥が部分的に発生。
Ｃ：軽微な濃度ムラ、白点、色点、スジ等の画質欠陥が発生。
Ｄ：濃度ムラ、白点、色点、スジ等の画質欠陥が発生。
Ｂ：軽微な濃度ムラ、白点、色点、スジ等の画質欠陥が部分的に発生。
Ｃ：軽微な濃度ムラ、白点、色点、スジ等の画質欠陥が発生。
Ｄ：濃度ムラ、白点、色点、スジ等の画質欠陥が発生。
−高温高湿下で保管後の評価−
帯電ロール１が装着されたドラムカートリッジを高温高湿（４５℃、９５％ＲＨ）環境下で７日間保管後、画質評価、ロール表面状態の観察、保管により発生した帯電ロール１の歪量（保管後歪量）の測定を行った。
歪量の測定は、真円度測定機（ロンコム：株式会社東京精密社製）の真円度測定時の形状画像（図７参照）から弾性層の永久歪量を求めた。具体的には以下のようにして歪量を求めた。
歪の部分について、ロール断面形状の歪前の形状に相当する仮想線を描き、ロール断面中心から最も歪の大きい部分に向かって線を引き、線の延長と仮想線の交点と歪の最も大きい部分との間隔を永久歪量とした。
帯電ロール１が装着されたドラムカートリッジを高温高湿（４５℃、９５％ＲＨ）環境下で７日間保管後、画質評価、ロール表面状態の観察、保管により発生した帯電ロール１の歪量（保管後歪量）の測定を行った。
歪量の測定は、真円度測定機（ロンコム：株式会社東京精密社製）の真円度測定時の形状画像（図７参照）から弾性層の永久歪量を求めた。具体的には以下のようにして歪量を求めた。
歪の部分について、ロール断面形状の歪前の形状に相当する仮想線を描き、ロール断面中心から最も歪の大きい部分に向かって線を引き、線の延長と仮想線の交点と歪の最も大きい部分との間隔を永久歪量とした。
また、保管後画質として以下の基準で評価した。
Ａ：画質上問題なし。
Ｂ：帯電ロール表面状態または感光体表面への変化があるが、画質上問題なし。
Ｃ：帯電ロール表面状態または感光体表面への変化があり、画質上軽微な欠陥発生（１０枚程度の出力で問題なくなるレベル）。
Ｄ：帯電ロール表面状態または感光体表面への変化があり、画質上欠陥発生。
Ａ：画質上問題なし。
Ｂ：帯電ロール表面状態または感光体表面への変化があるが、画質上問題なし。
Ｃ：帯電ロール表面状態または感光体表面への変化があり、画質上軽微な欠陥発生（１０枚程度の出力で問題なくなるレベル）。
Ｄ：帯電ロール表面状態または感光体表面への変化があり、画質上欠陥発生。
弾性層の構成（ゴム成分、架橋剤、架橋促進剤の種類及び配合）、並びに、上記評価結果を表１に示した。
＜実施例２＞
実施例１のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を２．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表１に示した。
実施例１のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を２．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表１に示した。
＜実施例３＞
実施例２のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を３．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表１に示した。
実施例２のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を３．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表１に示した。
＜実施例４＞
実施例１のゴム組成物における架橋促進剤（ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛）を５．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表１に示した。
実施例１のゴム組成物における架橋促進剤（ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛）を５．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表１に示した。
＜実施例５＞
実施例４のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を１．５質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表１に示した。
実施例４のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を１．５質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表１に示した。
＜実施例６＞
実施例５のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を２．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表２に示した。
実施例５のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を２．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表２に示した。
＜実施例７＞
実施例６のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を２．５質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表２に示した。
実施例６のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を２．５質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表２に示した。
＜実施例８＞
実施例７の架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を３．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表２に示した。
実施例７の架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を３．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表２に示した。
＜実施例９＞
実施例４のゴム組成物における架橋促進剤（ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛）を７．５質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表２に示した。
実施例４のゴム組成物における架橋促進剤（ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛）を７．５質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表２に示した。
＜実施例１０＞
実施例９のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を２．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表２に示した。
実施例９のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を２．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表２に示した。
＜実施例１１＞
実施例１０のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を３．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表３に示した。
実施例１０のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を３．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表３に示した。
＜実施例１２＞
実施例６のゴム組成物における導電剤（カーボンブラック ＃３０３０Ｂ）を１０．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表３に示した。
実施例６のゴム組成物における導電剤（カーボンブラック ＃３０３０Ｂ）を１０．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表３に示した。
＜実施例１３＞
実施例１２のゴム組成物における導電剤（カーボンブラック ＃３０３０Ｂ）を１．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表３に示した。
実施例１２のゴム組成物における導電剤（カーボンブラック ＃３０３０Ｂ）を１．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表３に示した。
＜実施例１４＞
実施例６の帯電ロールを用い、画質評価の電子写真感光体１を電子写真感光体２に変更して評価を行い、結果を表３に示した。
実施例６の帯電ロールを用い、画質評価の電子写真感光体１を電子写真感光体２に変更して評価を行い、結果を表３に示した。
＜比較例１＞
実施例１のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を０．８質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表４に示した。
実施例１のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を０．８質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表４に示した。
＜比較例２＞
実施例１のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を３．２質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表４に示した。
実施例１のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を３．２質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表４に示した。
＜比較例３＞
実施例９のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を０．８質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表４に示した。
実施例９のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を０．８質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表４に示した。
＜比較例４＞
実施例１１のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を３．２質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表４に示した。
実施例１１のゴム組成物における架橋剤（４，４’−ジチオジモルホリン）を３．２質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表４に示した。
＜比較例５＞
実施例１のゴム組成物における架橋促進剤（ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛）を２．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表４に示した。
実施例１のゴム組成物における架橋促進剤（ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛）を２．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表４に示した。
＜比較例６＞
実施例１のゴム組成物における架橋促進剤（ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛）を８．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表５に示した。
実施例１のゴム組成物における架橋促進剤（ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛）を８．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表５に示した。
＜比較例７＞
実施例３のゴム組成物における架橋促進剤（ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛）を２．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表５に示した。
実施例３のゴム組成物における架橋促進剤（ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛）を２．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表５に示した。
＜比較例８＞
実施例３のゴム組成物における架橋促進剤（ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛）を８．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表５に示した。
実施例３のゴム組成物における架橋促進剤（ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛）を８．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表５に示した。
＜比較例９＞
実施例６のゴム組成物における架橋促進剤をテトラエチルチウラムジスルフィド（ノクセラーＴＥＴ−Ｇ：大内新興化学工業社製）に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表５に示した。
実施例６のゴム組成物における架橋促進剤をテトラエチルチウラムジスルフィド（ノクセラーＴＥＴ−Ｇ：大内新興化学工業社製）に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表５に示した。
＜比較例１０＞
実施例６のゴム組成物における導電剤（カーボンブラック ＃３０３０Ｂ）を２０．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表５に示した。
実施例６のゴム組成物における導電剤（カーボンブラック ＃３０３０Ｂ）を２０．０質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表５に示した。
＜比較例１１＞
比較例１０のゴム組成物における導電剤（カーボンブラック ＃３０３０Ｂ）を０．５質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表６に示した。
比較例１０のゴム組成物における導電剤（カーボンブラック ＃３０３０Ｂ）を０．５質量部に変更した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表６に示した。
＜比較例１２＞
実施例６のゴム組成物における架橋促進剤にジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド（ノクセラーＤＭ−Ｐ：大内新興化学工業社製）を５．０質量部追加した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表６に示した。
実施例６のゴム組成物における架橋促進剤にジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド（ノクセラーＤＭ−Ｐ：大内新興化学工業社製）を５．０質量部追加した以外、実施例１と同様に、ゴム組成物の作製、帯電ロールの作製、及び評価を行い、結果を表６に示した。
＜比較例１３＞
比較例１の帯電ロールを用い、画質評価の電子写真感光体１を電子写真感光体２に変更して評価を行い、結果を表６に示した。
比較例１の帯電ロールを用い、画質評価の電子写真感光体１を電子写真感光体２に変更して評価を行い、結果を表６に示した。
３１…導電性支持体、３２…接着層、３３…弾性層、３４…中間層、３５…表面層、２００、２１０、２２０…画像形成装置、２０６…露光装置、２０７…電子写真感光体、２０８…帯電装置、２０９…電源、２１１…現像装置、２１２…転写装置、２１３…クリーニング装置、２１４…除電器、２１５…定着装置、２１６…取り付けレール、２１７…除電露光のための開口部、２１８…露光のための開口部、３００…プロセスカートリッジ、４００…ハウジング、４０１ａ〜４０１ｄ…電子写真感光体、４０２ａ〜４０２ｄ…帯電ロール、４０３…レーザー光源（露光装置）、４０４ａ〜４０４ｄ…現像装置、４０５ａ〜４０５ｄ…トナーカートリッジ、４０６…駆動ロール、４０７…張架ロール、４０８…背面ロール、４０９…中間転写ベルト、４１０ａ〜４１０ｄ…１次転写ロール、４１１…記録媒体収納容器、４１２…移送ロール、４１３…２次転写ロール、４１４…定着ロール、４１５ａ〜４１５ｄ…クリーニングブレード、４１６…クリーニングブレード、５００…記録媒体
Claims (8)
- 導電性支持体と、
前記導電性支持体上に配置され、エピクロルヒドリンゴムを主成分としたゴム成分を１００質量部、４，４’−ジチオジモルホリンを１．０質量部以上３．１質量部以下、及びジエチルジチオカルバミン酸亜鉛を２．５質量部以上７．５質量部以下含むゴム組成物の架橋物であり、永久歪量が１０μｍ以下である弾性層と、を有し、
交流インピーダンス法により測定した周波数が１００Ｈｚ以上１ＭＨｚ以下の範囲におけるＣｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットから算出される抵抗成分が１．０×１０５Ω以上５．０×１０５Ω以下である半導電性ロール。 - 前記ゴム組成物中の前記４，４’−ジチオジモルホリンの配合量が１．５質量部以上２．５質量部以下である請求項１に記載の半導電性ロール。
- 請求項１又は請求項２に記載の半導電性ロールである帯電ロール。
- 請求項３に記載の帯電ロールを備える帯電装置。
- 電子写真感光体と、
請求項３に記載の帯電ロールを有し、前記帯電ロールを前記電子写真感光体の表面に接触させて前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。 - 前記電子写真感光体の電荷輸送性材料を含む表面層の合計厚みが３０μｍ以上である請求項５に記載の画像形成装置。
- 請求項３に記載の帯電ロールを有し、前記帯電ロールを電子写真感光体の表面に接触させて前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段を備え、
画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジ。 - 前記電子写真感光体を備える請求項７に記載のプロセスカートリッジ。
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