帯電部材、帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
【課題】表面層の粗面化のバラツキを抑制すると共に、クラックの発生を抑制した帯電部材を提供すること。
【解決手段】弾性層３１と、弾性層３１上に配設され、表面に凹凸を付与するための粒子３２Ｂを含んで構成されると共に、表面層３２を有する帯電部材において、粒子３２Ｂの平均粒径ｔ１が、表面層３２における粒子が存在しない領域の平均膜厚よりも大きく、且つ表面層３２における粒子３２Ｂが存在する領域の粒子３２Ｂを除いた実膜厚ｔ３が、表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域の平均膜厚ｔ２の１／２以上とする。
【解決手段】弾性層３１と、弾性層３１上に配設され、表面に凹凸を付与するための粒子３２Ｂを含んで構成されると共に、表面層３２を有する帯電部材において、粒子３２Ｂの平均粒径ｔ１が、表面層３２における粒子が存在しない領域の平均膜厚よりも大きく、且つ表面層３２における粒子３２Ｂが存在する領域の粒子３２Ｂを除いた実膜厚ｔ３が、表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域の平均膜厚ｔ２の１／２以上とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電部材、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ものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタやコピー機を中心とする画像形成装置が広く普及しており、画像形成装置を構成する様々な要素に関する技術も広く普及している。画像形成装置の中でも電子写真方式を採用している画像形成装置では、感光体（像保持体）ドラムをはじめとする感光体を帯電装置を用いて帯電させ、帯電した感光体上に周囲の電位とは電位が異なる静電潜像を形成することによって印刷したいパターンの形成が行われることが多く、このようにして形成された静電潜像は、トナーで現像された後、最終的に記録用紙などの記録媒体上に転写される。
【０００３】
帯電装置は、感光体を帯電させるという重要な働きをする装置であり、感光体に直接接触して感光体を帯電させる接触帯電方式の帯電装置と、感光体とは接触せずに感光体近傍でコロナ放電などにより感光体を帯電させる非接触帯電方式の帯電装置との２種類の帯電装置に大別される。最近では、非接触帯電方式の帯電装置に比較してオゾンや窒素酸化物等の化学物質の発生量の少ない接触帯電方式を採用する帯電装置が増えている。
【０００４】
帯電装置に備えられる帯電ロール等の帯電部材として、トナー付着等の汚染を防止するため、粒子（フィラー）を含有させて表面粗さを大きくした帯電部材が提案されてきている。具体的には、例えば、導電性基体上に抵抗層を被覆又は支持した構造を有する帯電部材において、該抵抗層が、該非導電性粒子を導電性基体に近い内面側近傍に比べて表面側近傍に多く含有することを特徴とし、前記抵抗層内において、非導電性粒子が、下面側の厚み１０％の範囲に比べ、表面側の面から厚み１０％の範囲以内に、１．１倍以上５倍以下の割合で分布している帯電部材が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、コート層に、１０〜１５０μｍの平均粒径を有し、且つ該コート層の厚さよりも小さい粒径の中空球状弾性粒子を分散・含有する帯電部材（帯電ロール）が提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
また、回転する帯電部材（帯電ロール）に対して接触した状態で連れ回るクリーング部材（クリーニングロール）により、帯電部材の表面をクリーニングする方式が提案されている（特許文献３乃至４参照）。
【特許文献１】特開２００５−３００６６７公報
【特許文献２】特開２００４−２４０３５７公報
【特許文献３】特開平２−２７２５９４号公報
【特許文献４】特開平８−６２９４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、表面層の粗面化のバラツキを抑制すると共に、クラックの発生を抑制した帯電部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、
弾性層と、前記弾性層上に配設され、表面に凹凸を付与するための粒子を含んで構成される表面層と、を有し、
前記粒子の平均粒径が、前記表面層における粒子が存在しない領域の平均膜厚よりも大きく、
且つ前記表面層における粒子が存在する領域の前記粒子を除いた実膜厚が、前記表面層における粒子が存在しない領域の平均膜厚の１／２以上である帯電部材。
【０００９】
請求項２に係る発明は、
前記粒子が、膨張性の中空粒子である請求項１に記載の帯電部材。
【００１０】
請求項３に係る発明は、
請求項１又は２に記載の帯電部材を備える帯電装置。
【００１１】
請求項４に係る発明は、
像保持体と、前記像保持体を帯電する帯電手段と、を備え、
前記帯電手段が、請求項３に記載の帯電装置であるプロセスカートリッジ。
【００１２】
請求項５に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電手段と、
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手段と、
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手段と、
前記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手段と、
を備え、
前記帯電手段が、前記帯電手段が、請求項３に記載の帯電装置である画像形成装置。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、表面層における粒子の存在状態を考慮しない場合に比べ、表面層の粗面化のバラツキが抑制されると共に、クラックの発生が抑制される。
請求項２に係る発明によれば、他種の粒子を用いる場合に比べ、容易に、特定の表面層における粒子の存在状態が実現される。
請求項３に係る発明は、本構成を有さない場合に比べ、帯電部材の表面層の粗面化のバラツキに起因する画像欠陥が抑制されると共に、帯電部材の表面層のクラックが抑制されつつ、帯電が行われる。
請求項４に係る発明は、本構成を有さない場合に比べ、帯電部材の表面層の粗面化のバラツキに起因する画像欠陥が抑制されると共に、帯電部材の表面層のクラックが抑制されつつ、帯電が行われる。
請求項５に係る発明は、本構成を有さない場合に比べ、帯電部材の表面層の粗面化のバラツキに起因する画像欠陥が抑制されると共に、帯電部材の表面層のクラックが抑制されつつ、帯電が行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一例である実施形態について図面を参照しつつ、説明する。
【００１５】
（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。図３は、本実施形態に係る帯電部材における表面層を示す拡大断面図である。なお、図２及び図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【００１６】
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、シャフト３０（芯体）と、シャフト３０の外周面に配設された弾性層３１と、弾性層３１の外周面に配設された表面層３２と、を有するロール部材である。そして、表面層３２は、図３に示すように、樹脂３２Ａと粒子３２Ｂとを含んで構成されている。
【００１７】
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、弾性層３１とシャフト３０との間に配設される接着層（プライマー層）、弾性層３１と表面層３２との間に配設される抵抗調整層又は移行防止層、表面層３２の外側（最表面）に配設されるコーティング層（保護層）を設けた構成であってもよい。
【００１８】
シャフト３０は、導電性の棒状部材であり、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、シャフト３０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。シャフト３０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。
【００１９】
弾性層３１は、例えば、弾性材料と、導電剤と、必要に応じて、その他添加剤と、を含んで構成される。
【００２０】
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、及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及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
【００２１】
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。
【００２２】
ここで、カーボンブラックとして具体的には、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。
【００２３】
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。
【００２４】
弾性層３１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。
【００２５】
弾性層３１の厚みは、平均膜厚で１ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度とすることが望ましく、２ｍｍ以上５ｍｍ以下程度とすることがより望ましい。そして、弾性層の体積抵抗率は１０３Ωｃｍ以上１０１４Ωｃｍ以下が望ましい。
【００２６】
表面層３２は、図３に示すように、樹脂３２Ａと、粒子３２Ｂと、必要に応じて、導電剤やその他添加剤と、を含んで構成される。そして、粒子３２Ｂの平均粒径ｔ１が、表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２よりも大きく、表面層３２における粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２の粒子３２Ｂを除いた実膜厚ｔ３が、表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２の１／２以上となっている。
【００２７】
この粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２とは、粒子３２Ｂにより表面層３２の厚み方向に投影される領域を意味する。一方で、粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１とは、粒子３２Ｂにより表面層３２の厚み方向に投影される領域以外の領域を意味する。そして、粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２とは、当該粒子３２Ｂ同士により挟まれた粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１における最も厚みが薄い部分の膜厚の平均値である。また、表面層３２における粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２では、粒子３２Ｂを除く成分（樹脂３２Ａ）による層が存在し、この層の最も厚みが薄い部分の膜厚の平均値が実膜厚ｔ３（ｔ３１＋ｔ３２）である。
【００２８】
粒子３２Ｂの平均粒径ｔ１と、表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２と、の差は、１μｍ以上５０μｍ以下であることが望ましく、より望ましくは５μｍ以上２０μｍ以下である。
また、表面層３２における粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２の粒子３２Ｂを除いた実膜厚ｔ３は、表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２の１／２以上であるが、望ましくは２／３以上である。なお、この上限は、特に制限はないが１以下である。
【００２９】
粒子３２Ｂの平均粒径ｔ１は、５μｍ以上１００μｍ以下であることが望ましく、より望ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下である。なお、粒子３２Ｂは、球形であっても、不定形であってもよい。
また、粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２は、５μｍ以上５０μｍ以下であることが望ましく、より望ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下である。
また、表面層３２における粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２の粒子３２Ｂを除いた実膜厚ｔ３は、１０μｍ以上３０μｍ以下であることが望ましく、より望ましくは１５μｍ以上３０μｍ以下である。
【００３０】
なお、粒子３２Ｂの平均粒径ｔ１が表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２よりも小さいと、表面層３２に粗面化のバラツキが生じやすくなり、トナーや外添剤等の汚染により、局所的な汚れが発生しやすくなる。一方、表面層３２における粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２の粒子３２Ｂを除いた実膜厚ｔ３が表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２の１／２未満となると、像保持体との接触による歪みや変形と帯電による電気的ストレスにより、表面層３２にクラックが生じやすくなる。
【００３１】
ここで、粒子３２Ｂの平均粒径ｔ１は、体積平均粒径であり、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（コールター社製）を用いて測定した値である。なお。粒子３２Ｂの粒径レベルにより、最適なアパーチャーを用いて測定する。
【００３２】
一方、平均膜厚ｔ２、実膜厚ｔ３は、次のように測定する。帯電部材１２１から片刃ナイフで表面層の断片を切り出し、この断片の表面層をマイクロスコープで観察する。そして、粒子３２Ｂ同士により挟まれた粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１における最も厚みが薄い部分の膜厚、を測定すると共に、粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２の粒子３２Ｂを除いた部分の膜厚をそれぞれ測定し、これを１０回繰り返した平均値を平均膜厚ｔ２、実膜厚ｔ３とした。
【００３３】
粒子３２Ｂは、表面層３２に配合させ、当該表面層３２の表面（帯電部材１２１外周面）に凹凸（特定の表面粗さ）を付与するためのものであり、粒子３２Ｂにより表面層３２の表面に凹凸が付与されている。
【００３４】
粒子３２Ｂとしては、導電性粒子、非導電性粒子のいずれでもよいが、非導電性粒子がよい。導電性粒子としては、弾性層３１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３２Ｂは、樹脂３２Ａ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３２Ｂと樹脂３２Ａとの相溶性がよくなり、粒子３２Ｂと樹脂３２Ａ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。
【００３５】
粒子３２Ｂとしては、特に膨張性の中空粒子であることが望ましい。膨張性の中空粒子としては、熱、溶剤、圧力によって膨張する中空粒子が挙げられ、特に、熱によって膨張する熱膨張性の中空粒子であることが最も好適である。熱膨張性の中空粒子としては、例えば、熱可塑性樹脂（例えば塩化ビニリデン系共重合体・アクリロニトリル共重合体）のカプセル内に、低沸点溶剤（例えば、イソブタン、ノルマルブタン、エチルメチルエーテル、イソペンタン等）を充填したものが挙げられる。この熱膨張性の中空粒子の市販品としては、例えば、松本油脂製薬製「マツモトマイクロスフェアーＦ−３０」、松本油脂製薬製「マツモトマイクロスフェアーＦ−４０」、日本フェライト製「エクスパンセル ０５３−４０」、日本フェライト製「エクスパンセル ０５４−４０」、日本フェライト製「エクスパンセル ００７−４０」が挙げられる。
【００３６】
膨張性の中空粒子の特性として未膨張時の平均粒径（体積平均粒径）は、１０μｍ以上２０μｍ（望ましくは１０μｍ以上１５μｍ以下）であることが望ましく、膨張時の平均粒径が上述した粒子３２Ｂの平均粒径（体積平均粒径）の範囲となる粒子であることがよい。また、膨張性の中空粒子の膨張率は、未膨張時に対して１５０％以上６００％以下（望ましくは３００％６００％以下）であることがよい。この膨張率は、膨張時の平均粒径を未膨張時の平均粒径で割ることで算出される。
【００３７】
膨張性の中空粒子は、後述するが、未膨張の膨張性の中空粒子を表面層形成時に膨張させて、表面層内に配合するものである。つまり、膨張した状態で膨張性の中空粒子は、表面層３２に存在するものである。
【００３８】
粒子３２Ｂの配合量は、樹脂３２Ａに対して５容量％以上３５容量％以下であることが望ましく、より望ましくは１０容量％以上３５容量％以下であり、さらに望ましくは、２０容量％以上３５容量％以下である。粒子３２Ｂの配合量を上記範囲とすると、表面層３２に対して特定の十点平均表面粗さＲｚや特定の表面凹凸の平均間隔Ｓｍを得ることが容易となる。
【００３９】
一方、樹脂３２Ａ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。また、樹脂３２Ａとしては、上記弾性層３１に配合される弾性材料を適用してもよい。
【００４０】
表面層３２に配合される導電剤としては、上記弾性層３１に配合される導電剤が挙げられる。また、その他添加剤としては、例えば、導電剤、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、カップリング剤等の通常表面層に添加され得る材料が挙げられる。
【００４１】
表面層３２の厚み（全体厚み）は、平均膜厚で２０μｍ以上６０μｍ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。表面層３２の厚み（全体厚み）は、上記平均膜厚や実膜厚の測定の測定において、表面層３２の最も厚い部分の厚みを測定し、これを１０回繰り返して得られる値の平均値である。
【００４２】
次に、本実施形態に係る帯電部材１２１の製造方法について説明する。図４は、本実施形態に係る帯電部材の製造方法を示す工程図である。なお、本製法では、粒子３２Ｂとして熱膨張性の中空粒子を適用した形態を説明する。
【００４３】
まず、図４（Ａ）に示すように、シャフト３０を準備する。そして、上記各成分が溶剤に溶解又は分散された弾性層形成用塗布液をシャフト３０の外周面に塗布して、例えば、加熱等を行って弾性層３１を形成する。なお、塗布方法としては、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利用される。
【００４４】
次に、図４（Ｂ）に示すように、上記各成分が溶剤に溶解又は分散された表面層形成塗布液を弾性層３１上（外周面）に塗布して、表面層形成塗布液の塗膜３２Ｒを形成する。ここで、表面層形成塗布液には、粒子３２Ｂとして、未膨張の熱膨張性の中空粒子が配合されている。これにより、塗膜３２Ｒの膜厚に対して平均粒径が小さい状態で粒子３２Ｂが存在させられることから、粒子３２Ｂの周囲には他の成分（樹脂等）が存在することになる。つまり、粒子３２Ｂが存在する領域（塗膜厚み方向い投影される領域）では、特に、粒子３２Ｂよりも弾性層側の領域では、粒子３２Ｂを除く他の成分（樹脂等）による塗膜が確保される。
【００４５】
そして、図４（Ｃ）に示すように、表面層形成塗布液の塗膜３２Ｒに対して加熱等を施すことで、表面層３２を形成する。この際、熱膨張性の中空粒子からなる粒子３２Ｂは、膨張し、表面側に凹凸が付与される。一方で、粒子３２Ｂの弾性層側の領域には、上記如く、粒子３２Ｂを除く他の成分（樹脂等）による塗膜が確保されていることから、熱膨張性の中空粒子からなる粒子３２Ｂが膨張し、表面層３２が形成されても、当該粒子３２Ｂの弾性層側の領域には粒子３２Ｂを除く他の成分（樹脂等）による層が形成されることとなる。したがって、上記粒子３２Ｂの平均粒径ｔ１と。表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２と、表面層３２における粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２の粒子３２Ｂを除いた実膜厚ｔ３と、の関係を持つ表面層３２が得られやすくなる。
【００４６】
なお、上記製法では、粒子３２Ｂとして熱膨張性の中空粒子を適用した形態を説明したが、例えば、粒子３２Ｂとして、非膨張性の粒子を適用した形態の場合、粒子３２Ｂを配合しない表面層形成用塗布液（組成物）を用いて弾性層上にベース表面層を形成した後、その後、粒子３２Ｂを配合した表面層形成用塗布液（組成物）を用いてベース表面層上に粒子含有表面層を形成することで、上記粒子３２Ｂの平均粒径ｔ１と、表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２と、表面層３２における粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２の粒子３２Ｂを除いた実膜厚ｔ３と、の関係を持つ表面層３２が得られやすくなる。
【００４７】
次に、本実施形態に係る帯電部材１２１の特性について説明する。
本実施形態に係る帯電部材１２１は、その表面（粒子３２Ｂよって付与される表面層３２の表面）の凹凸の平均間隔Ｓｍは、５０μｍ以上２００μｍ以下であることが望ましく、１００μｍ以上２００μｍ以下であることがより望ましく、１００μｍ以上２００μｍ以下であることがさらに望ましい。この範囲に設定することによって、表面層３２にトナーや外添剤などの異物が付着しにくくなり、耐汚染性が高くなる。凹凸の平均間隔Ｓｍが５０μｍ未満であると、トナーや外添剤などの異物が付着することがある。凹凸の平均間隔Ｓｍが２００μｍよりも大きい場合には、凹凸部分にトナー及び紙粉等が溜まり易くなると共に、局所的に異常放電が発生しやすなり、白抜け等の画像欠陥が起こることがある。
【００４８】
なお、凹凸の平均間隔Ｓｍとは、ＪＩＳ−Ｂ ０６０１−１９９４に規定された凹凸の平均間隔である。凹凸の平均間隔Ｓｍは、２３℃・５５ＲＨ％の環境下において、表面粗さ測定機ＳＵＲＦＣＯＭ１４００（ＡＣＣＲＥＴＥＣＨ社製）を用い、ＪＩＳ−Ｂ ０６０１−１９９４の条件に従って、帯電部材１２１の軸方向に沿って行って求めた。
【００４９】
本実施形態に係る帯電部材１２１は、その表面（粒子３２Ｂよって付与される表面層３２の表面）の十点平均表面粗さＲｚが、３μｍ以上１２μｍ以下であることが望ましく、７μｍ以上１２μｍ以下であることがより望ましく、１０μｍ以上１２μｍ以下であることが特に望ましい。この範囲に設定することによって、表面層３２にトナーや外添剤などの異物が付着しにくくなり、耐汚染性が高くなる。十点平均表面粗さＲｚが３μｍ未満であると、トナーや外添剤などの異物が付着することがある。十点平均表面粗さＲｚが１２μｍよりも大きい場合には、凹凸部分にトナー及び紙粉等が溜まり易くなると共に、局所的に異常放電が発生しやすなり、白抜け等の画像欠陥が起こることがある。
【００５０】
なお、当該十点平均表面粗さＲｚとは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（１９９４）に規定された表面粗さのことである。十点平均表面粗さＲｚは、表面粗さ測定器等を用いて測定することができるが、２３℃・５５ＲＨ％の環境下において、接触式表面粗さ測定装置（サーフコム５７０Ａ、東京精密社製）を用いた。表面粗さの測定に際しては、測定距離を２．５ｍｍとし、接触針としてはその先端がダイヤモンド（５μｍＲ、９０°円錐）のものを用い、場所を変えて３回繰り返し測定した際の平均値を十点平均表面粗さＲｚとして求めた。
【００５１】
以上説明した本実施形態に係る帯電部材１２１では、表面に凹凸を付与するための粒子３２Ｂが配合された表面層３２は、粒子３２Ｂの平均粒径ｔ１が表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２よりも大きく、表面層３２における粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２の粒子３２Ｂを除いた実膜厚ｔ３が表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２の１／２以上となっている。これにより、粒子３２Ｂにより表面層３２の表面に凹凸を付与しつつ、粒子３２Ｂの弾性層側の領域に粒子３２Ｂを除く他の成分による層を存在させられる。つまり、例えば、粒子３２Ｂにより表面層３２の表面に対して上記特定の十点平均表面粗さＲｚや特定の凹凸の平均間隔が得られつつ、表面層３２における粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２の粒子３２Ｂを除いた実膜厚ｔ３が確保される。したがって、本実施形態に係る帯電部材１２１では、表面層の粗面化のバラツキが抑制されると共に、クラックの発生が抑制される。
【００５２】
結果、帯電部材１２１の表面の局所的な汚れが抑制されつつ、帯電部材１２１に対する局所的な応力集中による表面層３２のクラックの発生が抑制される。なお、帯電部材１２１の表面には、局所的な汚れではなく、均一に汚れることになるが、当該均一な汚れはクリーニング部材により除去されやすいため、帯電部材１２１の汚れによる帯電不良やそれによる画像欠陥は抑制される。そして、本実施形態に係る帯電部材１２１を、後述する帯電装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に適用することで、帯電部材の表面層の粗面化のバラツキに起因する画像欠陥が抑制されると共に、帯電部材の表面層のクラックが抑制されつつ、帯電が行われる。
【００５３】
また、本実施形態に係る帯電部材１２１では、粒子３２Ｂとして、膨張性の中空粒子を適用することで、上記説明した如く、容易に、特定の表面層における粒子３２Ｂの存在状態が実現される。
【００５４】
（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。
【００５５】
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のシャフト３０及びクリーニング部材１２２のシャフト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。
【００５６】
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、シャフト１２２Ａと、シャフト１２２Ａの外周面に弾性層１２２Ｂと、で構成される。
【００５７】
シャフト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、シャフト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。シャフト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。
【００５８】
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、メラミン又はポリプロピレン、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又はゴム材料を含んで構成される。
【００５９】
これらの発泡性の樹脂材料又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。
【００６０】
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。
【００６１】
弾性層１２２Ｂの２５ｍｍ当たりのセル数（個／２５ｍｍ）としては、２０個／２５ｍｍ以上８０個／２５ｍｍ以下であることが望ましく、３０個／２５ｍｍ以上８０個／２５ｍｍ以下であることがさらに望ましく、３０個／２５ｍｍ以上５０個／２５ｍｍ以下であることが特に望ましい。
【００６２】
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。
【００６３】
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及び形態でもよく、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。
【００６４】
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を用いることができる。
【００６５】
本実施形態に係る帯電装置１２では、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。これにより、像保持体表面の異物（例えばトナーや外添剤）をクリーニング部材１２２及び帯電部材１２１表面に蓄積させるが抑制され、像保持体に移行でき、像保持体のクリーニング装置で異物が回収される。そのため、長期にわたり帯電部材１２１とクリーニング部材１２２とに汚れが蓄積することが抑制され、帯電性能が維持される。
【００６６】
（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、前記像保持体を帯電する帯電手段と、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手段と、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手段と、前記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手段と、を備える。そして、帯電手段（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。
【００６７】
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手段と、を備える。そして、帯電手段として、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手段、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手段及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手段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。
【００６８】
次に、本実施形態に係る画像形成装置、及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。
【００６９】
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。
【００７０】
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及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。
【００７１】
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。
【００７２】
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シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、グアナミン系樹脂、アクリル系樹脂で構成された感光体も好適に適用される。
【００７３】
露光装置１４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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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又は加圧ベルトと、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又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。
【００７８】
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。
【００７９】
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及び取り付けレール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。
【実施例】
【００８０】
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。
【００８１】
［実施例１］
（帯電ロールの作製）
−弾性層の作製−
下記組成の混合物をオープンロールで混練りし、ＳＵＳ３０３の直径８ｍｍの導電性芯材表面（シャフト）に接着層を介してプレス成形機を用いて直径１５ｍｍのロールを形成、その後研磨により直径１４ｍｍの導電性弾性ロール（シャフト外周面に弾性層が形成されたロール）を得た。
・弾性材料（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質量部
・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質量部
・導電剤（ケッチェンブラックＥＣ、ライオン社製） ５質量部
・イオン導電剤（過塩素酸リチウム） １質量部
・加硫剤（硫黄、２００メッシュ、鶴見化学工業社製） １質量部
・加硫促進剤（ノクセラーＤＭ、大内新興化学工業社製） ２．０質量部
・加硫促進剤（ノクセラーＴＴ、大内新興化学工業社製） ０．５質量部
・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質量部
ステアリン酸 １．５質量部
【００８２】
−表面層用塗布液の作製−
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質量部
・硬化剤（アミノ樹脂溶液、スーパーベッカミンＧ−８２１−６０、大日本インキ化学工業社製） ２６．３質量部
・導電剤ａ１（カーボンブラック、ＭＯＮＡＲＣＨ１０００、キャボット社製）
２０質量部
【００８３】
上記で得られた分散液に下記の熱膨張性粒子を混合させ、ボールミルで１晩攪拌させた後に、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）で希釈し表面層用塗布液（粘度：５０ｍＰａ・ｓ（２５℃））を得た
・熱膨張性中空粒子（平均粒径（未膨張時）：１０μｍ、マツモトマイクロスフェアーＦ−３０（松本油脂製薬社製）） １０質量部
【００８４】
−表面層の形成−
上記表面層用塗布液に前記導電弾性性ロールを浸漬塗布して、平均膜厚３５μｍの塗膜を得た。その後、塗膜を１６０℃で３０分間加熱乾燥することで表面層を形成すると共に、その加熱により熱膨張粒子の径膨張も同時に行い平均粒径５０μｍの粒子とした。その結果、粒子が存在しない領域の平均膜厚ｔ２が３０μｍの表面層を形成し、帯電ロールを得た。
【００８５】
（帯電ロールの評価）
−表面層の観察・測定−
上記測定方法に従って、熱膨張性粒子の平均粒径ｔ１、表面層における粒子が存在しない領域の平均膜厚ｔ２、表面層における粒子が存在する領域の粒子を除いた実膜厚ｔ３、表面層の表面凹凸の平均間隔Ｓｍを調べた。その結果を表１に示す。
【００８６】
−印字テスト評価−
上記で得られた帯電ロールと帯電部材洗浄部材として発泡ウレタンを弾性層に用いたクリーニングロールを導電性ベアリングにて一体保持構造（図５参照）とし帯電ユニット（帯電装置）を得た。
【００８７】
得られた帯電ユニットをＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅＣｏｌｏｒ ｆ４５０用改造カートリッジをＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅＣｏｌｏｒ ｆ４５０改造機（富士ゼロックス社製）に感光体とのニップ荷重を８００ｇで装着し、高温高湿（２８℃、８５％）環境で５０，０００枚印字（印字条件：Ａ３用紙全面をハーフトーン５０％で出力）を行い、その後低温低湿環境（１０℃、１５％）で１２時間放置後に印字テスト （低温低湿環境（１０℃、１５％）環境で印字条件：Ａ３用紙全面をハーフトーン５０％で出力）を行い下記基準に基づき目視で評価した。その結果を表１に示す。
〔印字判定基準〕
◎：帯電部材に起因するスジ、又は濃度ムラの発生なし
○：帯電部材に起因するスジ、又は濃度ムラの発生はないが、帯電部材表面に汚れあり
×：帯電部材に起因するスジ、又は濃度ムラの発生あり
【００８８】
−クラック評価−
上記評価終了後にカートリッジから帯電ロールを回収し表面層の状態をマイクロスコープで拡大し評価した。その結果を表１に示す。
〔表面層判定基準〕
◎：帯電部材表面にクラックなどの亀裂なし
×：帯電部材表面の一部にクラック発生
【００８９】
（実施例２）
実施例１の帯電ロールの作製において、表面層用塗布液に添加する粒子として熱膨張性中空粒子の代わりに、アクリルビーズ（平均粒径；３０μｍ、松本製薬製：Ｍ−５００）を用い、表面層用塗布液を希釈するＭＥＫの量を減らし粘度を７０ｍＰａ・ｓ（２５℃）と上げると共に、浸漬塗布の速度を下げて、表面層用塗布液の塗膜の膜厚を４０μｍとして、粒子が存在しない領域の平均膜厚ｔ２が３０μｍの表面層を形成した以外は、実施例１と同じ方法で帯電ロールを作製し、実施例１と同じ構成で評価を行った。結果を表１に示す。
【００９０】
（実施例３）
実施例１の帯電ロールの作製において、表面層用塗布液に添加する熱膨張性中空粒子の量を５質量部に変えた以外は実施例１と同じ方法で帯電ロールを作製し、実施例１と同じ構成で評価を行った。結果を表１に示す。
【００９１】
（比較例１）
実施例１の帯電ロールの作製において、表面層用塗布液に希釈するＭＥＫの量を増やし粘度を３０（２５℃）と下げて、表面層用塗布液の塗膜の膜厚を２０μｍとして、粒子が存在しない領域の平均膜厚ｔ２が２０μｍの表面層を形成したこと以外は実施例１と同じ方法で帯電ロールを作製し、実施例１と同じ構成で評価を行った。結果を表１に示す。
【００９２】
（比較例２）
実施例１の帯電ロールの作製において、表面層用塗布液に添加する粒子として熱膨張性中空粒子の代わりに、アクリルビーズ（平均粒径；１５μｍ、松本製薬製：Ｍ−１００）を用い、表面層用塗布液を希釈するＭＥＫの量を増やし粘度を２５ｍＰａ・ｓ（２５℃）と下げて、表面層用塗布液の塗膜の膜厚を１５μｍとして、粒子が存在しない領域の平均膜厚ｔ２が１５μｍの表面層を形成したこと以外は実施例１と同じ方法で帯電ロールを作製し、実施例１と同じ構成で評価を行った。結果を表１に示す。
【００９３】
（比較例３）
実施例１の帯電ロールの作製において、表面層用塗布液に添加する粒子として熱膨張性中空粒子の代わりに、アクリルビーズ（平均粒径：１５μｍ、非膨張性、松本製薬製：Ｍ−１００）を使用したのと、表面層用塗布液を希釈するＭＥＫの量を増やし粘度を２５ｍＰａ・ｓ（２５℃）と下げ、粒子が存在しない領域の平均膜厚ｔ２が２０μｍの表面層を形成したこと以外は実施例１と同じ方法で帯電ロールを作製し、実施例１と同じ構成で評価を行った。結果を表１に示す
【００９４】
【表１】
【００９５】
上記結果から、本実施例では、比較例に比べ、比較例に比べ、帯電ロールは印字時に付着する異物の影響を受けず、良好な印字品質が得られ、表面層のクラックの発生が抑制されることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】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】本実施形態に係る帯電部材の概略断面図である。
【図３】本実施形態に係る帯電部材における表面層を示す拡大断面図である。
【図４】本実施形態に係る帯電部材の製造方法を示す工程図である。
【図５】本実施形態に係る帯電装置の概略斜視図である。
【図６】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】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。
【符号の説明】
【００９７】
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 シャフト
３１ 弾性層
３２ 表面層
３２Ａ 樹脂
３２Ｂ 前記粒子
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 シャフト
１２２Ｂ 弾性層
１２４ 電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電部材、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ものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタやコピー機を中心とする画像形成装置が広く普及しており、画像形成装置を構成する様々な要素に関する技術も広く普及している。画像形成装置の中でも電子写真方式を採用している画像形成装置では、感光体（像保持体）ドラムをはじめとする感光体を帯電装置を用いて帯電させ、帯電した感光体上に周囲の電位とは電位が異なる静電潜像を形成することによって印刷したいパターンの形成が行われることが多く、このようにして形成された静電潜像は、トナーで現像された後、最終的に記録用紙などの記録媒体上に転写される。
【０００３】
帯電装置は、感光体を帯電させるという重要な働きをする装置であり、感光体に直接接触して感光体を帯電させる接触帯電方式の帯電装置と、感光体とは接触せずに感光体近傍でコロナ放電などにより感光体を帯電させる非接触帯電方式の帯電装置との２種類の帯電装置に大別される。最近では、非接触帯電方式の帯電装置に比較してオゾンや窒素酸化物等の化学物質の発生量の少ない接触帯電方式を採用する帯電装置が増えている。
【０００４】
帯電装置に備えられる帯電ロール等の帯電部材として、トナー付着等の汚染を防止するため、粒子（フィラー）を含有させて表面粗さを大きくした帯電部材が提案されてきている。具体的には、例えば、導電性基体上に抵抗層を被覆又は支持した構造を有する帯電部材において、該抵抗層が、該非導電性粒子を導電性基体に近い内面側近傍に比べて表面側近傍に多く含有することを特徴とし、前記抵抗層内において、非導電性粒子が、下面側の厚み１０％の範囲に比べ、表面側の面から厚み１０％の範囲以内に、１．１倍以上５倍以下の割合で分布している帯電部材が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、コート層に、１０〜１５０μｍの平均粒径を有し、且つ該コート層の厚さよりも小さい粒径の中空球状弾性粒子を分散・含有する帯電部材（帯電ロール）が提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
また、回転する帯電部材（帯電ロール）に対して接触した状態で連れ回るクリーング部材（クリーニングロール）により、帯電部材の表面をクリーニングする方式が提案されている（特許文献３乃至４参照）。
【特許文献１】特開２００５−３００６６７公報
【特許文献２】特開２００４−２４０３５７公報
【特許文献３】特開平２−２７２５９４号公報
【特許文献４】特開平８−６２９４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、表面層の粗面化のバラツキを抑制すると共に、クラックの発生を抑制した帯電部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、
弾性層と、前記弾性層上に配設され、表面に凹凸を付与するための粒子を含んで構成される表面層と、を有し、
前記粒子の平均粒径が、前記表面層における粒子が存在しない領域の平均膜厚よりも大きく、
且つ前記表面層における粒子が存在する領域の前記粒子を除いた実膜厚が、前記表面層における粒子が存在しない領域の平均膜厚の１／２以上である帯電部材。
【０００９】
請求項２に係る発明は、
前記粒子が、膨張性の中空粒子である請求項１に記載の帯電部材。
【００１０】
請求項３に係る発明は、
請求項１又は２に記載の帯電部材を備える帯電装置。
【００１１】
請求項４に係る発明は、
像保持体と、前記像保持体を帯電する帯電手段と、を備え、
前記帯電手段が、請求項３に記載の帯電装置であるプロセスカートリッジ。
【００１２】
請求項５に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電手段と、
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手段と、
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手段と、
前記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手段と、
を備え、
前記帯電手段が、前記帯電手段が、請求項３に記載の帯電装置である画像形成装置。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、表面層における粒子の存在状態を考慮しない場合に比べ、表面層の粗面化のバラツキが抑制されると共に、クラックの発生が抑制される。
請求項２に係る発明によれば、他種の粒子を用いる場合に比べ、容易に、特定の表面層における粒子の存在状態が実現される。
請求項３に係る発明は、本構成を有さない場合に比べ、帯電部材の表面層の粗面化のバラツキに起因する画像欠陥が抑制されると共に、帯電部材の表面層のクラックが抑制されつつ、帯電が行われる。
請求項４に係る発明は、本構成を有さない場合に比べ、帯電部材の表面層の粗面化のバラツキに起因する画像欠陥が抑制されると共に、帯電部材の表面層のクラックが抑制されつつ、帯電が行われる。
請求項５に係る発明は、本構成を有さない場合に比べ、帯電部材の表面層の粗面化のバラツキに起因する画像欠陥が抑制されると共に、帯電部材の表面層のクラックが抑制されつつ、帯電が行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一例である実施形態について図面を参照しつつ、説明する。
【００１５】
（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。図３は、本実施形態に係る帯電部材における表面層を示す拡大断面図である。なお、図２及び図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【００１６】
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、シャフト３０（芯体）と、シャフト３０の外周面に配設された弾性層３１と、弾性層３１の外周面に配設された表面層３２と、を有するロール部材である。そして、表面層３２は、図３に示すように、樹脂３２Ａと粒子３２Ｂとを含んで構成されている。
【００１７】
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、弾性層３１とシャフト３０との間に配設される接着層（プライマー層）、弾性層３１と表面層３２との間に配設される抵抗調整層又は移行防止層、表面層３２の外側（最表面）に配設されるコーティング層（保護層）を設けた構成であってもよい。
【００１８】
シャフト３０は、導電性の棒状部材であり、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、シャフト３０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。シャフト３０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。
【００１９】
弾性層３１は、例えば、弾性材料と、導電剤と、必要に応じて、その他添加剤と、を含んで構成される。
【００２０】
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、及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及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
【００２１】
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。
【００２２】
ここで、カーボンブラックとして具体的には、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。
【００２３】
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。
【００２４】
弾性層３１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。
【００２５】
弾性層３１の厚みは、平均膜厚で１ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度とすることが望ましく、２ｍｍ以上５ｍｍ以下程度とすることがより望ましい。そして、弾性層の体積抵抗率は１０３Ωｃｍ以上１０１４Ωｃｍ以下が望ましい。
【００２６】
表面層３２は、図３に示すように、樹脂３２Ａと、粒子３２Ｂと、必要に応じて、導電剤やその他添加剤と、を含んで構成される。そして、粒子３２Ｂの平均粒径ｔ１が、表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２よりも大きく、表面層３２における粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２の粒子３２Ｂを除いた実膜厚ｔ３が、表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２の１／２以上となっている。
【００２７】
この粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２とは、粒子３２Ｂにより表面層３２の厚み方向に投影される領域を意味する。一方で、粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１とは、粒子３２Ｂにより表面層３２の厚み方向に投影される領域以外の領域を意味する。そして、粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２とは、当該粒子３２Ｂ同士により挟まれた粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１における最も厚みが薄い部分の膜厚の平均値である。また、表面層３２における粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２では、粒子３２Ｂを除く成分（樹脂３２Ａ）による層が存在し、この層の最も厚みが薄い部分の膜厚の平均値が実膜厚ｔ３（ｔ３１＋ｔ３２）である。
【００２８】
粒子３２Ｂの平均粒径ｔ１と、表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２と、の差は、１μｍ以上５０μｍ以下であることが望ましく、より望ましくは５μｍ以上２０μｍ以下である。
また、表面層３２における粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２の粒子３２Ｂを除いた実膜厚ｔ３は、表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２の１／２以上であるが、望ましくは２／３以上である。なお、この上限は、特に制限はないが１以下である。
【００２９】
粒子３２Ｂの平均粒径ｔ１は、５μｍ以上１００μｍ以下であることが望ましく、より望ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下である。なお、粒子３２Ｂは、球形であっても、不定形であってもよい。
また、粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２は、５μｍ以上５０μｍ以下であることが望ましく、より望ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下である。
また、表面層３２における粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２の粒子３２Ｂを除いた実膜厚ｔ３は、１０μｍ以上３０μｍ以下であることが望ましく、より望ましくは１５μｍ以上３０μｍ以下である。
【００３０】
なお、粒子３２Ｂの平均粒径ｔ１が表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２よりも小さいと、表面層３２に粗面化のバラツキが生じやすくなり、トナーや外添剤等の汚染により、局所的な汚れが発生しやすくなる。一方、表面層３２における粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２の粒子３２Ｂを除いた実膜厚ｔ３が表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２の１／２未満となると、像保持体との接触による歪みや変形と帯電による電気的ストレスにより、表面層３２にクラックが生じやすくなる。
【００３１】
ここで、粒子３２Ｂの平均粒径ｔ１は、体積平均粒径であり、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（コールター社製）を用いて測定した値である。なお。粒子３２Ｂの粒径レベルにより、最適なアパーチャーを用いて測定する。
【００３２】
一方、平均膜厚ｔ２、実膜厚ｔ３は、次のように測定する。帯電部材１２１から片刃ナイフで表面層の断片を切り出し、この断片の表面層をマイクロスコープで観察する。そして、粒子３２Ｂ同士により挟まれた粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１における最も厚みが薄い部分の膜厚、を測定すると共に、粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２の粒子３２Ｂを除いた部分の膜厚をそれぞれ測定し、これを１０回繰り返した平均値を平均膜厚ｔ２、実膜厚ｔ３とした。
【００３３】
粒子３２Ｂは、表面層３２に配合させ、当該表面層３２の表面（帯電部材１２１外周面）に凹凸（特定の表面粗さ）を付与するためのものであり、粒子３２Ｂにより表面層３２の表面に凹凸が付与されている。
【００３４】
粒子３２Ｂとしては、導電性粒子、非導電性粒子のいずれでもよいが、非導電性粒子がよい。導電性粒子としては、弾性層３１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３２Ｂは、樹脂３２Ａ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３２Ｂと樹脂３２Ａとの相溶性がよくなり、粒子３２Ｂと樹脂３２Ａ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。
【００３５】
粒子３２Ｂとしては、特に膨張性の中空粒子であることが望ましい。膨張性の中空粒子としては、熱、溶剤、圧力によって膨張する中空粒子が挙げられ、特に、熱によって膨張する熱膨張性の中空粒子であることが最も好適である。熱膨張性の中空粒子としては、例えば、熱可塑性樹脂（例えば塩化ビニリデン系共重合体・アクリロニトリル共重合体）のカプセル内に、低沸点溶剤（例えば、イソブタン、ノルマルブタン、エチルメチルエーテル、イソペンタン等）を充填したものが挙げられる。この熱膨張性の中空粒子の市販品としては、例えば、松本油脂製薬製「マツモトマイクロスフェアーＦ−３０」、松本油脂製薬製「マツモトマイクロスフェアーＦ−４０」、日本フェライト製「エクスパンセル ０５３−４０」、日本フェライト製「エクスパンセル ０５４−４０」、日本フェライト製「エクスパンセル ００７−４０」が挙げられる。
【００３６】
膨張性の中空粒子の特性として未膨張時の平均粒径（体積平均粒径）は、１０μｍ以上２０μｍ（望ましくは１０μｍ以上１５μｍ以下）であることが望ましく、膨張時の平均粒径が上述した粒子３２Ｂの平均粒径（体積平均粒径）の範囲となる粒子であることがよい。また、膨張性の中空粒子の膨張率は、未膨張時に対して１５０％以上６００％以下（望ましくは３００％６００％以下）であることがよい。この膨張率は、膨張時の平均粒径を未膨張時の平均粒径で割ることで算出される。
【００３７】
膨張性の中空粒子は、後述するが、未膨張の膨張性の中空粒子を表面層形成時に膨張させて、表面層内に配合するものである。つまり、膨張した状態で膨張性の中空粒子は、表面層３２に存在するものである。
【００３８】
粒子３２Ｂの配合量は、樹脂３２Ａに対して５容量％以上３５容量％以下であることが望ましく、より望ましくは１０容量％以上３５容量％以下であり、さらに望ましくは、２０容量％以上３５容量％以下である。粒子３２Ｂの配合量を上記範囲とすると、表面層３２に対して特定の十点平均表面粗さＲｚや特定の表面凹凸の平均間隔Ｓｍを得ることが容易となる。
【００３９】
一方、樹脂３２Ａ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。また、樹脂３２Ａとしては、上記弾性層３１に配合される弾性材料を適用してもよい。
【００４０】
表面層３２に配合される導電剤としては、上記弾性層３１に配合される導電剤が挙げられる。また、その他添加剤としては、例えば、導電剤、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、カップリング剤等の通常表面層に添加され得る材料が挙げられる。
【００４１】
表面層３２の厚み（全体厚み）は、平均膜厚で２０μｍ以上６０μｍ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。表面層３２の厚み（全体厚み）は、上記平均膜厚や実膜厚の測定の測定において、表面層３２の最も厚い部分の厚みを測定し、これを１０回繰り返して得られる値の平均値である。
【００４２】
次に、本実施形態に係る帯電部材１２１の製造方法について説明する。図４は、本実施形態に係る帯電部材の製造方法を示す工程図である。なお、本製法では、粒子３２Ｂとして熱膨張性の中空粒子を適用した形態を説明する。
【００４３】
まず、図４（Ａ）に示すように、シャフト３０を準備する。そして、上記各成分が溶剤に溶解又は分散された弾性層形成用塗布液をシャフト３０の外周面に塗布して、例えば、加熱等を行って弾性層３１を形成する。なお、塗布方法としては、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利用される。
【００４４】
次に、図４（Ｂ）に示すように、上記各成分が溶剤に溶解又は分散された表面層形成塗布液を弾性層３１上（外周面）に塗布して、表面層形成塗布液の塗膜３２Ｒを形成する。ここで、表面層形成塗布液には、粒子３２Ｂとして、未膨張の熱膨張性の中空粒子が配合されている。これにより、塗膜３２Ｒの膜厚に対して平均粒径が小さい状態で粒子３２Ｂが存在させられることから、粒子３２Ｂの周囲には他の成分（樹脂等）が存在することになる。つまり、粒子３２Ｂが存在する領域（塗膜厚み方向い投影される領域）では、特に、粒子３２Ｂよりも弾性層側の領域では、粒子３２Ｂを除く他の成分（樹脂等）による塗膜が確保される。
【００４５】
そして、図４（Ｃ）に示すように、表面層形成塗布液の塗膜３２Ｒに対して加熱等を施すことで、表面層３２を形成する。この際、熱膨張性の中空粒子からなる粒子３２Ｂは、膨張し、表面側に凹凸が付与される。一方で、粒子３２Ｂの弾性層側の領域には、上記如く、粒子３２Ｂを除く他の成分（樹脂等）による塗膜が確保されていることから、熱膨張性の中空粒子からなる粒子３２Ｂが膨張し、表面層３２が形成されても、当該粒子３２Ｂの弾性層側の領域には粒子３２Ｂを除く他の成分（樹脂等）による層が形成されることとなる。したがって、上記粒子３２Ｂの平均粒径ｔ１と。表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２と、表面層３２における粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２の粒子３２Ｂを除いた実膜厚ｔ３と、の関係を持つ表面層３２が得られやすくなる。
【００４６】
なお、上記製法では、粒子３２Ｂとして熱膨張性の中空粒子を適用した形態を説明したが、例えば、粒子３２Ｂとして、非膨張性の粒子を適用した形態の場合、粒子３２Ｂを配合しない表面層形成用塗布液（組成物）を用いて弾性層上にベース表面層を形成した後、その後、粒子３２Ｂを配合した表面層形成用塗布液（組成物）を用いてベース表面層上に粒子含有表面層を形成することで、上記粒子３２Ｂの平均粒径ｔ１と、表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２と、表面層３２における粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２の粒子３２Ｂを除いた実膜厚ｔ３と、の関係を持つ表面層３２が得られやすくなる。
【００４７】
次に、本実施形態に係る帯電部材１２１の特性について説明する。
本実施形態に係る帯電部材１２１は、その表面（粒子３２Ｂよって付与される表面層３２の表面）の凹凸の平均間隔Ｓｍは、５０μｍ以上２００μｍ以下であることが望ましく、１００μｍ以上２００μｍ以下であることがより望ましく、１００μｍ以上２００μｍ以下であることがさらに望ましい。この範囲に設定することによって、表面層３２にトナーや外添剤などの異物が付着しにくくなり、耐汚染性が高くなる。凹凸の平均間隔Ｓｍが５０μｍ未満であると、トナーや外添剤などの異物が付着することがある。凹凸の平均間隔Ｓｍが２００μｍよりも大きい場合には、凹凸部分にトナー及び紙粉等が溜まり易くなると共に、局所的に異常放電が発生しやすなり、白抜け等の画像欠陥が起こることがある。
【００４８】
なお、凹凸の平均間隔Ｓｍとは、ＪＩＳ−Ｂ ０６０１−１９９４に規定された凹凸の平均間隔である。凹凸の平均間隔Ｓｍは、２３℃・５５ＲＨ％の環境下において、表面粗さ測定機ＳＵＲＦＣＯＭ１４００（ＡＣＣＲＥＴＥＣＨ社製）を用い、ＪＩＳ−Ｂ ０６０１−１９９４の条件に従って、帯電部材１２１の軸方向に沿って行って求めた。
【００４９】
本実施形態に係る帯電部材１２１は、その表面（粒子３２Ｂよって付与される表面層３２の表面）の十点平均表面粗さＲｚが、３μｍ以上１２μｍ以下であることが望ましく、７μｍ以上１２μｍ以下であることがより望ましく、１０μｍ以上１２μｍ以下であることが特に望ましい。この範囲に設定することによって、表面層３２にトナーや外添剤などの異物が付着しにくくなり、耐汚染性が高くなる。十点平均表面粗さＲｚが３μｍ未満であると、トナーや外添剤などの異物が付着することがある。十点平均表面粗さＲｚが１２μｍよりも大きい場合には、凹凸部分にトナー及び紙粉等が溜まり易くなると共に、局所的に異常放電が発生しやすなり、白抜け等の画像欠陥が起こることがある。
【００５０】
なお、当該十点平均表面粗さＲｚとは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（１９９４）に規定された表面粗さのことである。十点平均表面粗さＲｚは、表面粗さ測定器等を用いて測定することができるが、２３℃・５５ＲＨ％の環境下において、接触式表面粗さ測定装置（サーフコム５７０Ａ、東京精密社製）を用いた。表面粗さの測定に際しては、測定距離を２．５ｍｍとし、接触針としてはその先端がダイヤモンド（５μｍＲ、９０°円錐）のものを用い、場所を変えて３回繰り返し測定した際の平均値を十点平均表面粗さＲｚとして求めた。
【００５１】
以上説明した本実施形態に係る帯電部材１２１では、表面に凹凸を付与するための粒子３２Ｂが配合された表面層３２は、粒子３２Ｂの平均粒径ｔ１が表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２よりも大きく、表面層３２における粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２の粒子３２Ｂを除いた実膜厚ｔ３が表面層３２における粒子３２Ｂが存在しない領域Ｐ１の平均膜厚ｔ２の１／２以上となっている。これにより、粒子３２Ｂにより表面層３２の表面に凹凸を付与しつつ、粒子３２Ｂの弾性層側の領域に粒子３２Ｂを除く他の成分による層を存在させられる。つまり、例えば、粒子３２Ｂにより表面層３２の表面に対して上記特定の十点平均表面粗さＲｚや特定の凹凸の平均間隔が得られつつ、表面層３２における粒子３２Ｂが存在する領域Ｐ２の粒子３２Ｂを除いた実膜厚ｔ３が確保される。したがって、本実施形態に係る帯電部材１２１では、表面層の粗面化のバラツキが抑制されると共に、クラックの発生が抑制される。
【００５２】
結果、帯電部材１２１の表面の局所的な汚れが抑制されつつ、帯電部材１２１に対する局所的な応力集中による表面層３２のクラックの発生が抑制される。なお、帯電部材１２１の表面には、局所的な汚れではなく、均一に汚れることになるが、当該均一な汚れはクリーニング部材により除去されやすいため、帯電部材１２１の汚れによる帯電不良やそれによる画像欠陥は抑制される。そして、本実施形態に係る帯電部材１２１を、後述する帯電装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に適用することで、帯電部材の表面層の粗面化のバラツキに起因する画像欠陥が抑制されると共に、帯電部材の表面層のクラックが抑制されつつ、帯電が行われる。
【００５３】
また、本実施形態に係る帯電部材１２１では、粒子３２Ｂとして、膨張性の中空粒子を適用することで、上記説明した如く、容易に、特定の表面層における粒子３２Ｂの存在状態が実現される。
【００５４】
（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。
【００５５】
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のシャフト３０及びクリーニング部材１２２のシャフト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。
【００５６】
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、シャフト１２２Ａと、シャフト１２２Ａの外周面に弾性層１２２Ｂと、で構成される。
【００５７】
シャフト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、シャフト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。シャフト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。
【００５８】
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、メラミン又はポリプロピレン、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又はゴム材料を含んで構成される。
【００５９】
これらの発泡性の樹脂材料又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。
【００６０】
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。
【００６１】
弾性層１２２Ｂの２５ｍｍ当たりのセル数（個／２５ｍｍ）としては、２０個／２５ｍｍ以上８０個／２５ｍｍ以下であることが望ましく、３０個／２５ｍｍ以上８０個／２５ｍｍ以下であることがさらに望ましく、３０個／２５ｍｍ以上５０個／２５ｍｍ以下であることが特に望ましい。
【００６２】
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。
【００６３】
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及び形態でもよく、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。
【００６４】
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を用いることができる。
【００６５】
本実施形態に係る帯電装置１２では、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。これにより、像保持体表面の異物（例えばトナーや外添剤）をクリーニング部材１２２及び帯電部材１２１表面に蓄積させるが抑制され、像保持体に移行でき、像保持体のクリーニング装置で異物が回収される。そのため、長期にわたり帯電部材１２１とクリーニング部材１２２とに汚れが蓄積することが抑制され、帯電性能が維持される。
【００６６】
（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、前記像保持体を帯電する帯電手段と、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手段と、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手段と、前記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手段と、を備える。そして、帯電手段（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。
【００６７】
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手段と、を備える。そして、帯電手段として、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手段、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手段及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手段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。
【００６８】
次に、本実施形態に係る画像形成装置、及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。
【００６９】
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。
【００７０】
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及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。
【００７１】
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。
【００７２】
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シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、グアナミン系樹脂、アクリル系樹脂で構成された感光体も好適に適用される。
【００７３】
露光装置１４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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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又は加圧ベルトと、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又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。
【００７８】
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。
【００７９】
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及び取り付けレール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。
【実施例】
【００８０】
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。
【００８１】
［実施例１］
（帯電ロールの作製）
−弾性層の作製−
下記組成の混合物をオープンロールで混練りし、ＳＵＳ３０３の直径８ｍｍの導電性芯材表面（シャフト）に接着層を介してプレス成形機を用いて直径１５ｍｍのロールを形成、その後研磨により直径１４ｍｍの導電性弾性ロール（シャフト外周面に弾性層が形成されたロール）を得た。
・弾性材料（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質量部
・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質量部
・導電剤（ケッチェンブラックＥＣ、ライオン社製） ５質量部
・イオン導電剤（過塩素酸リチウム） １質量部
・加硫剤（硫黄、２００メッシュ、鶴見化学工業社製） １質量部
・加硫促進剤（ノクセラーＤＭ、大内新興化学工業社製） ２．０質量部
・加硫促進剤（ノクセラーＴＴ、大内新興化学工業社製） ０．５質量部
・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質量部
ステアリン酸 １．５質量部
【００８２】
−表面層用塗布液の作製−
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質量部
・硬化剤（アミノ樹脂溶液、スーパーベッカミンＧ−８２１−６０、大日本インキ化学工業社製） ２６．３質量部
・導電剤ａ１（カーボンブラック、ＭＯＮＡＲＣＨ１０００、キャボット社製）
２０質量部
【００８３】
上記で得られた分散液に下記の熱膨張性粒子を混合させ、ボールミルで１晩攪拌させた後に、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）で希釈し表面層用塗布液（粘度：５０ｍＰａ・ｓ（２５℃））を得た
・熱膨張性中空粒子（平均粒径（未膨張時）：１０μｍ、マツモトマイクロスフェアーＦ−３０（松本油脂製薬社製）） １０質量部
【００８４】
−表面層の形成−
上記表面層用塗布液に前記導電弾性性ロールを浸漬塗布して、平均膜厚３５μｍの塗膜を得た。その後、塗膜を１６０℃で３０分間加熱乾燥することで表面層を形成すると共に、その加熱により熱膨張粒子の径膨張も同時に行い平均粒径５０μｍの粒子とした。その結果、粒子が存在しない領域の平均膜厚ｔ２が３０μｍの表面層を形成し、帯電ロールを得た。
【００８５】
（帯電ロールの評価）
−表面層の観察・測定−
上記測定方法に従って、熱膨張性粒子の平均粒径ｔ１、表面層における粒子が存在しない領域の平均膜厚ｔ２、表面層における粒子が存在する領域の粒子を除いた実膜厚ｔ３、表面層の表面凹凸の平均間隔Ｓｍを調べた。その結果を表１に示す。
【００８６】
−印字テスト評価−
上記で得られた帯電ロールと帯電部材洗浄部材として発泡ウレタンを弾性層に用いたクリーニングロールを導電性ベアリングにて一体保持構造（図５参照）とし帯電ユニット（帯電装置）を得た。
【００８７】
得られた帯電ユニットをＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅＣｏｌｏｒ ｆ４５０用改造カートリッジをＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅＣｏｌｏｒ ｆ４５０改造機（富士ゼロックス社製）に感光体とのニップ荷重を８００ｇで装着し、高温高湿（２８℃、８５％）環境で５０，０００枚印字（印字条件：Ａ３用紙全面をハーフトーン５０％で出力）を行い、その後低温低湿環境（１０℃、１５％）で１２時間放置後に印字テスト （低温低湿環境（１０℃、１５％）環境で印字条件：Ａ３用紙全面をハーフトーン５０％で出力）を行い下記基準に基づき目視で評価した。その結果を表１に示す。
〔印字判定基準〕
◎：帯電部材に起因するスジ、又は濃度ムラの発生なし
○：帯電部材に起因するスジ、又は濃度ムラの発生はないが、帯電部材表面に汚れあり
×：帯電部材に起因するスジ、又は濃度ムラの発生あり
【００８８】
−クラック評価−
上記評価終了後にカートリッジから帯電ロールを回収し表面層の状態をマイクロスコープで拡大し評価した。その結果を表１に示す。
〔表面層判定基準〕
◎：帯電部材表面にクラックなどの亀裂なし
×：帯電部材表面の一部にクラック発生
【００８９】
（実施例２）
実施例１の帯電ロールの作製において、表面層用塗布液に添加する粒子として熱膨張性中空粒子の代わりに、アクリルビーズ（平均粒径；３０μｍ、松本製薬製：Ｍ−５００）を用い、表面層用塗布液を希釈するＭＥＫの量を減らし粘度を７０ｍＰａ・ｓ（２５℃）と上げると共に、浸漬塗布の速度を下げて、表面層用塗布液の塗膜の膜厚を４０μｍとして、粒子が存在しない領域の平均膜厚ｔ２が３０μｍの表面層を形成した以外は、実施例１と同じ方法で帯電ロールを作製し、実施例１と同じ構成で評価を行った。結果を表１に示す。
【００９０】
（実施例３）
実施例１の帯電ロールの作製において、表面層用塗布液に添加する熱膨張性中空粒子の量を５質量部に変えた以外は実施例１と同じ方法で帯電ロールを作製し、実施例１と同じ構成で評価を行った。結果を表１に示す。
【００９１】
（比較例１）
実施例１の帯電ロールの作製において、表面層用塗布液に希釈するＭＥＫの量を増やし粘度を３０（２５℃）と下げて、表面層用塗布液の塗膜の膜厚を２０μｍとして、粒子が存在しない領域の平均膜厚ｔ２が２０μｍの表面層を形成したこと以外は実施例１と同じ方法で帯電ロールを作製し、実施例１と同じ構成で評価を行った。結果を表１に示す。
【００９２】
（比較例２）
実施例１の帯電ロールの作製において、表面層用塗布液に添加する粒子として熱膨張性中空粒子の代わりに、アクリルビーズ（平均粒径；１５μｍ、松本製薬製：Ｍ−１００）を用い、表面層用塗布液を希釈するＭＥＫの量を増やし粘度を２５ｍＰａ・ｓ（２５℃）と下げて、表面層用塗布液の塗膜の膜厚を１５μｍとして、粒子が存在しない領域の平均膜厚ｔ２が１５μｍの表面層を形成したこと以外は実施例１と同じ方法で帯電ロールを作製し、実施例１と同じ構成で評価を行った。結果を表１に示す。
【００９３】
（比較例３）
実施例１の帯電ロールの作製において、表面層用塗布液に添加する粒子として熱膨張性中空粒子の代わりに、アクリルビーズ（平均粒径：１５μｍ、非膨張性、松本製薬製：Ｍ−１００）を使用したのと、表面層用塗布液を希釈するＭＥＫの量を増やし粘度を２５ｍＰａ・ｓ（２５℃）と下げ、粒子が存在しない領域の平均膜厚ｔ２が２０μｍの表面層を形成したこと以外は実施例１と同じ方法で帯電ロールを作製し、実施例１と同じ構成で評価を行った。結果を表１に示す
【００９４】
【表１】
【００９５】
上記結果から、本実施例では、比較例に比べ、比較例に比べ、帯電ロールは印字時に付着する異物の影響を受けず、良好な印字品質が得られ、表面層のクラックの発生が抑制されることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】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】本実施形態に係る帯電部材の概略断面図である。
【図３】本実施形態に係る帯電部材における表面層を示す拡大断面図である。
【図４】本実施形態に係る帯電部材の製造方法を示す工程図である。
【図５】本実施形態に係る帯電装置の概略斜視図である。
【図６】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】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。
【符号の説明】
【００９７】
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 シャフト
３１ 弾性層
３２ 表面層
３２Ａ 樹脂
３２Ｂ 前記粒子
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 シャフト
１２２Ｂ 弾性層
１２４ 電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性層と、前記弾性層上に配設され、表面に凹凸を付与するための粒子を含んで構成される表面層と、を有し、
前記粒子の平均粒径が、前記表面層における粒子が存在しない領域の平均膜厚よりも大きく、
且つ前記表面層における粒子が存在する領域の前記粒子を除いた実膜厚が、前記表面層における粒子が存在しない領域の平均膜厚の１／２以上である帯電部材。
【請求項２】
前記粒子が、膨張性の中空粒子である請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の帯電部材を備える帯電装置。
【請求項４】
像保持体と、前記像保持体を帯電する帯電手段と、を備え、
前記帯電手段が、請求項３に記載の帯電装置であるプロセスカートリッジ。
【請求項５】
像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電手段と、
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手段と、
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手段と、
前記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手段と、
を備え、
前記帯電手段が、前記帯電手段が、請求項３に記載の帯電装置である画像形成装置。
【請求項１】
弾性層と、前記弾性層上に配設され、表面に凹凸を付与するための粒子を含んで構成される表面層と、を有し、
前記粒子の平均粒径が、前記表面層における粒子が存在しない領域の平均膜厚よりも大きく、
且つ前記表面層における粒子が存在する領域の前記粒子を除いた実膜厚が、前記表面層における粒子が存在しない領域の平均膜厚の１／２以上である帯電部材。
【請求項２】
前記粒子が、膨張性の中空粒子である請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の帯電部材を備える帯電装置。
【請求項４】
像保持体と、前記像保持体を帯電する帯電手段と、を備え、
前記帯電手段が、請求項３に記載の帯電装置であるプロセスカートリッジ。
【請求項５】
像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電手段と、
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手段と、
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手段と、
前記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手段と、
を備え、
前記帯電手段が、前記帯電手段が、請求項３に記載の帯電装置である画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１８１８１９（Ｐ２０１０−１８１８１９Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７５８４（Ｐ２００９−２７５８４）
【出願日】平成２１年２月９日（２００９．２．９）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月９日（２００９．２．９）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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