(57)【要約】【課題】長期的な使用においても安定した帯電性能を発揮しうる帯電部材の提供。【解決手段】導電性の支持体と、該支持体上の表面層としての導電性の樹脂層と、を有する帯電部材であって、該樹脂層は、複数個の中空樹脂粒子を保持してなり、該帯電部材は外表面に、該複数個の中空樹脂粒子の各々に由来する複数個の凸部を有し、該複数個の凸部の各々は、それらの表面に複数個の突起を有し、該帯電部材の外表面は、該凸部の表面を含み、該凸部の、温度２３℃、相対湿度５０％における電気抵抗値が、１．０×１０１０Ω以上であり、該中空樹脂粒子は、中空部を有し、該中空部の体積球相当径のモード径が７μｍ以上、１００μｍ以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の支持体と、
該支持体上の、表面層としての導電性の樹脂層と、を有する帯電部材であって、
該樹脂層は、複数個の中空樹脂粒子を保持してなり、
該帯電部材は外表面に、該複数個の中空樹脂粒子の各々に由来する複数個の凸部を有し、該複数個の凸部の各々は、それらの表面に複数個の突起を有し、
該帯電部材の外表面は、該凸部の表面を含み、
該凸部の、温度２３℃、相対湿度５０％における電気抵抗値が、１．０×１０１０Ω以上であり、
該中空樹脂粒子は、中空部を有し、該中空部の体積球相当径のモード径が７μｍ以上、１００μｍ以下である、ことを特徴とする帯電部材。
【請求項２】
前記凸部の高さの平均値が、５．０μｍ以上、３０．０μｍ以下である請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】
前記突起の高さの平均値が、１．５μｍ以上、６．０μｍ以下である請求項１または２に記載の帯電部材。
【請求項４】
前記突起が存在しない位置における前記凸部の壁の厚さの平均値が、０．０５μｍ以上、３．００μｍ以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載の帯電部材。
【請求項５】
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電子写真プロセスカートリッジであって、請求項１〜４の何れか一項に記載の帯電部材を有することを特徴とする、電子写真プロセスカートリッジ。
【請求項６】
帯電部材、露光装置及び現像装置を少なくとも有する電子写真画像形成装置であって、
該帯電部材が、請求項１〜４の何れか一項に記載の帯電部材であることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真画像形成装置に使用される帯電部材、電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
接触帯電方式を採用してなる電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体は、当該電子写真感光体に当接配置されてなる帯電部材によって表面が帯電させられる。高品位な電子写真画像を形成するうえで、電子写真感光体を均一に帯電させることは重要である。
【０００３】
特許文献１は、導電性の軸体と、該軸体の外周面に沿って形成された導電性を有するゴム弾性層と、該ゴム弾性層の表面に沿って形成された表層を有し、該ゴム弾性層は、該ゴム弾性層中に含まれるゴム弾性層内粒子が内部に存在することによって外方に突出するゴム弾性層側凸部と、隣接する上記ゴム弾性層側凸部の間に位置するゴム弾性層側凹部を備えるゴム弾性層側凹凸部を表面に有するとともに、該ゴム弾性層側凸部の最大高さが１２．４〜２８．３μｍの範囲内にあり、該表層は、該表層中に含まれる表層内粒子が内部に存在することによって外方に突出する表層側凸部と、隣接する該表層側凸部の間に位置する表層側凹部とを備える表層側凹凸部を表面に有するとともに、該表層側凸部の最大高さは１．５〜７．９μｍの範囲内にある帯電部材を開示する。かかる帯電部材によれば、表層と感光体との間に十分な放電空間を安定して確保でき、また、ゴム弾性層側凸部の頂部位置に対応する感光体表面についても帯電させることが可能となり、帯電横スジやトナーかぶりを抑制し得ることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−４５７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らの検討によれば、特許文献１に係る帯電部材は、長期に亘る使用によって、帯電性能が低下する場合があることを見出した。その理由は、ゴム弾性層側凸部の頂部に位置する表層側凹部にトナーや外添剤が蓄積され、表層表面と感光体表面との間の微小な放電空間が消失していくためであると考えられる。
【０００６】
本発明の一態様は、長期的な使用においても安定した帯電性能を発揮しうる帯電部材の提供に向けたものである。また、本発明の他の態様は、高品位な電子写真画像の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。本発明の更に他の態様は、高品位な電子写真画像を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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、
導電性の支持体と、
該支持体上の、表面層としての導電性の樹脂層と、を有する帯電部材であって、
該樹脂層は、複数個の中空樹脂粒子を保持してなり、
該帯電部材は外表面に、該複数個の中空樹脂粒子の各々に由来する複数個の凸部を有し、該複数個の凸部の各々は、それらの表面に複数個の突起を有し、
該帯電部材の外表面は、該凸部の表面を含み、
該凸部の、温度２３℃、相対湿度５０％における電気抵抗値が、１．０×１０１０Ω以上であり、
該中空樹脂粒子は、中空部を有し、該中空部の体積球相当径のモード径が７μｍ以上、１００μｍ以下である、帯電部材が提供される。
【０００８】
本発明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電子写真プロセスカートリッジであって、前記帯電部材を有することを特徴とする、電子写真プロセスカートリッジが提供される。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、
帯電部材、露光装置及び現像装置を少なくとも有する電子写真画像形成装置であって、
該帯電部材が、前記帯電部材であることを特徴とする電子写真画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、長期的な使用においても安定した帯電性能を発揮できる帯電部材を得ることができる。本発明の他の態様によれば、高品位な電子写真画像の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。本発明の更に他の態様によれば、高品位な電子写真画像を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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る帯電部材の一例の表面近傍の断面模式図である。
【図２】中空樹脂粒子によるトナー汚れ排出メカニズムを説明するための図である。
【図３】本発明に係る帯電部材の構成例を示す断面模式図である。
【図４】クロスヘッド押出成形機の一例の概略構成図である。
【図５】帯電部材を有する電子写真画像形成装置の一例を模式的に示す構成図である。
【図６】抵抗測定装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の形態について説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。
【００１３】
＜第１の形態＞
本発明の一態様に係る帯電部材は、導電性の支持体と、支持体上の、表面層としての導電性の樹脂層（以下、「導電性樹脂層」ということがある）と、を有する。
【００１４】
図１に示すように、導電性樹脂層３２は、複数個の中空樹脂粒子２２を、保持している。ただし、図１には中空樹脂粒子２２を１つだけ示し、支持体は示さない（支持体は紙面下方に位置する）。複数個の中空樹脂粒子２２は、それぞれ中空部２８を有する。中空部２８の体積球相当径１４のモード径は、７μｍ以上、１００μｍ以下である。
【００１５】
帯電部材は外表面２１に、該中空樹脂粒子に由来する、複数個の凸部２０を有する。複数個の凸部２０の各々は、その表面に、複数個の突起２３を有する。突起２３は、例えば、中空樹脂粒子の外表面に付着させられた突起形成用の微粒子２６に由来するものである。
【００１６】
帯電部材の外表面２１は、導電性樹脂層３２の表面と、凸部２０の表面とを含む。例えば、帯電部材が帯電ローラである場合、その外周面（樹脂層が設けられる部分の外周面）が、樹脂層３２の表面、及び凸部２０の表面で構成される。
【００１７】
そして、凸部２０の、温度２３℃、相対湿度５０％における電気抵抗値は、１．０×１０１０Ω以上である。
【００１８】
層２７は、後に詳述する中空樹脂粒子マスターバッチに含まれるバインダーポリマーを含み、かつ、中空樹脂粒子２２の外表面に、複数個の突起形成用の樹脂微粒子２６を、該樹脂微粒子２６に由来の突起が生じるように固着させているものである。
典型的には、この層２７は、その少なくとも一部が導電性樹脂層３２の支持体とは反対側の面（図１において紙面上側の面）から外部に露出している。
【００１９】
図１に示すように、層２７は、中空樹脂粒子２２の全体を覆っていてもよい。このとき、中空樹脂粒子２２は、少なくとも一部が樹脂層３２の支持体とは反対側の面から露出するが、外部には露出しない。また、層２７は、中空樹脂粒子２２の一部だけを覆っていてもよい。このとき、中空樹脂粒子２２は、少なくとも一部が樹脂層３２の支持体とは反対側の面から露出し、かつ、中空樹脂粒子２２の一部が、帯電部材の外表面を構成することになる。
【００２０】
凸部２０は絶縁性である。凸部は、第１の形態では中空樹脂粒子２２と、層２７（突起形成用粒子２６を含む）とによって形成される。したがって、中空樹脂粒子２２、及び、層２７も絶縁性（特には、電気抵抗値１．０×１０１０Ω以上）とする。
【００２１】
＜メカニズム＞
本態様に係る帯電部材によれば、トナーや外添剤等のトナー汚れが帯電部材表面に付着し、蓄積された場合においても、トナー汚れを排出させることができ、したがってトナーかぶりを抑制できる。本発明者らは、そのメカニズムについて以下のように推定した。
【００２２】
特許文献１に係る帯電部材は、表層側凹凸を有する。このような表層側凹凸により、感光体表面との間に微小な放電空間を確保し、トナーかぶりを抑制している。
しかしながら、前記したように、かかる帯電部材は、長期の使用によって、表層側凹凸の凹部に、トナーや外添剤が堆積し、微小な放電空間が形成されにくくなり、帯電性が徐々に低下する。
【００２３】
一方、本態様に係る帯電部材は、図２（ａ）に示すように、帯電部材の外表面２１には、その外表面に露出した、層２７で覆われた中空樹脂粒子２２に由来の凸部と、該凸部の表面から突出する突起２３とが存在する。この突起はそれぞれの中空樹脂粒子の表面に複数個存在する樹脂微粒子２６に由来する。このような帯電部材であっても、使用に伴って、汚れ２４が、突起２３の間に付着する。
【００２４】
突起２３の間の隙間に付着した汚れ２４の大部分は電気的に絶縁性であり、帯電部材と感光体の間で起こる放電により、帯電部材に印加している電圧の極性の逆に帯電する。具体的には、図２（ｂ）のように帯電部材が相対的に負極性（図中「δ−」と示す）で、感光体が相対的に正極性（図中「δ＋」と示す）であると、帯電部材に接している汚れ２４は放電（感光体との間の放電）により、負電荷を放出し、正極性に帯電する。あるいは、帯電部材が正極性で感光体が負極性の場合は、汚れは正電荷を放出し、負極性に帯電する。つまり、帯電部材と感光体の極性にかかわらず、汚れ２４は帯電部材と逆の極性に帯電する。
【００２５】
汚れ２４が、帯電部材と逆極性に帯電すると、汚れ２４と帯電部材との間には静電引力が働く。そのため、汚れ２４が、突起間に付着したままとなりやすい。しかしながら、本態様に係る帯電部材が外表面に有する凸部は、中空部２８を有する絶縁性中空樹脂粒子２２に由来する絶縁性の凸部である。このような凸部においては、突起２３間に付着した汚れを排出することができる。すなわち、図２（ｃ）に示すように、中空樹脂粒子２２の中空部２８内では、中空樹脂粒子２２の導電性樹脂層に接している側から、突起間に付着した汚れ２４に対して放電が生じ、汚れの極性と帯電部材に印加している電圧の極性とを同じにすることができる。その結果、付着した汚れと帯電部材との間に静電斥力が働き、汚れが感光体表面２５側に移動する。
【００２６】
つまり、突起間の隙間にトナー汚れが蓄積された場合においても、中空樹脂粒子の中空部内の放電によって、電気的な付着物を感光体へ排出させることが可能となる。したがって、感光体と突起間の部分との間の放電を、長期にわたって良好に行い得る。その結果、帯電部材を長期間使用した場合でも、汚れに起因したトナーかぶりの発生を安定して抑制することができる。
【００２７】
この中空部２８内での放電を行わせるためには、中空部の体積球相当径が、７μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。中空部の体積球相当径が、７μｍ〜１００μｍの範囲内にある場合、中空部内での放電が、より確実に生じ得る。本態様に係る帯電部材においては、外表面に複数個の凸部を生じさせている、複数個の中空樹脂粒子の中空部の体積球相当径の頻度分布において、極大値を、７μｍ以上、１００μｍ以下とすることにより、より多くの凸部で、中空部内で放電による汚れの極性反転を生じさせることができ、汚れの外表面への蓄積を抑制し得る。
【００２８】
＜電子写真画像形成装置＞
図５に本態様に係る帯電部材を備えた電子写真画像形成装置の例を示す。電子写真感光体（以下、「感光体」ということがある）５１は、アルミニウムなどの導電性を有する導電性支持体５１ｂと、導電性支持体５１ｂ上に形成した感光層５１ａを基本構成層とするドラム形状の電子写真感光体である。感光体５１は、軸５１ｃを中心に紙面時計方向に所定の周速度をもって回転駆動される。
【００２９】
帯電装置は、帯電部材３０と、電源５３と、摺擦電極５３ａを含み、この帯電装置によって感光層表面が帯電される。帯電部材３０は帯電ローラであり、芯金３１の両端部が不図示の押圧手段で電子写真感光体５１に対して押し付けられている。そして、電子写真感光体５１が不図示の駆動手段により回転させられると、それに伴って帯電部材が従動回転する。電源５３から摺擦電極５３ａを経て、芯金３１に所定の直流（ＤＣ）バイアス電圧が印加されることで、電子写真感光体５１が所定の極性および所定の電位に帯電される。
【００３０】
帯電部材で周面が帯電された電子写真感光体５１は、次いで露光装置５４により目的画像情報の露光（レーザービーム走査露光、原稿画像のスリット露光など）を受け、その周面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００３１】
静電潜像は、現像装置５５によりトナー画像として順次に可視像化されていく。このトナー画像は、次いで、転写手段５６により、転写材５７に順次転写されていく。転写材は、不図示の給紙手段から電子写真感光体５１の回転と同期取りされて、適正なタイミングをもって電子写真感光体５１と転写手段５６との間の転写部へ搬送される。本例の転写手段５６は転写ローラであり、転写材５７の裏からトナーと逆極性の帯電を行うことで電子写真感光体５１側のトナー画像が転写材５７に転写されていく。表面にトナー画像の転写を受けた転写材５７は、電子写真感光体５１から分離され、不図示の定着手段へ搬送されて像定着を受け、画像形成物として出力される。あるいは、裏面にも像形成する場合は、転写部への再搬送手段へ搬送される。像転写後の電子写真感光体５１の周面は、前露光手段（不図示）による前露光を受けて、電子写真感光体ドラム上の残留電荷が除去（除電）される。この前露光手段には公知の手段を利用することができ、たとえばＬＥＤチップアレイ、ヒューズランプ、ハロゲンランプおよび蛍光ランプなどを好適に例示することができる。
【００３２】
除電された電子写真感光体５１の周面は、クリーニング装置５８で転写残りトナーなどの付着汚染物の除去を受けて洗浄面化され、繰り返して画像形成に供される。
【００３３】
帯電部材３０は、面移動駆動される電子写真感光体５１に従動させてもよいし、非回転にしてもよい。
【００３４】
また、露光は、電子写真画像形成装置を複写機として使用する場合には、原稿からの反射光や透過光であってよい。あるいは、原稿を読み取り信号化し、この信号に基づいてレーザービームを走査したり、ＬＥＤアレイを駆動したりすることもできる。電子写真画像形成装置としては、複写機、レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ、あるいは電子写真製版システムなどの電子写真応用装置などが挙げられる。
【００３５】
電子写真感光体５１、帯電装置（帯電部材３０を含む）、露光装置５４及び現像装置５５、さらにはクリーニング装置５８を一体化して、電子写真画像形成装置の本体に着脱可能に構成される電子写真プロセスカートリッジを形成することができる。
【００３６】
＜帯電部材＞
本態様に係るローラ形状を有する帯電部材（以降、「帯電ローラ」ともいう）の一例を図３に示す。帯電ローラ３０は、導電性支持体としての芯金３１と、その外周に設けられた導電性樹脂層３２とから構成されている。本態様に係る帯電部材は、図５に示す電子写真画像形成装置の帯電部材として用いることができる。
【００３７】
（導電性の支持体）
導電性支持体は、導電性を有し、樹脂層を支持可能であって、かつ、帯電部材としての、典型的には帯電ローラとしての強度を維持し得るものであればよい。導電性支持体の導電性は、適宜設定でき、たとえば電子写真用帯電部材の導電性支持体の導電性として公知の範囲に適宜設定することができる。
【００３８】
（導電性樹脂層）
帯電部材の表面層としての導電性樹脂層は、バインダーポリマーと添加剤の混合物である。バインダーポリマーは、ゴム弾性を示す材料であれば特に限定されない。具体的なゴム材料としては、以下のものが挙げられる。天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、エピクロルヒドリンホモポリマー（ＣＨＣ）、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体（ＣＨＲ）、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル３元共重合体（ＣＨＲ−ＡＧＥ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体の水添物（Ｈ−ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ、ＡＮＭ）等の原料ゴムに架橋剤を配合した熱硬化性のゴム材料や、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマー。更に、これらポリマーをブレンドした混合物でもよい。中でもアクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムは、加工性に優れ、後述する押出成形において最も適しており、好ましい。
【００３９】
導電性樹脂層には必要に応じて導電粒子としてのカーボンブラックを配合する。カーボンブラックの配合量は、導電性樹脂層の電気抵抗が所望の値、典型的には体積抵抗が１０の３乗から６乗程度になるよう、調整することができる。好ましいカーボンブラックの配合量はバインダーポリマー１００質量部に対して、２０〜７０質量部である。２０質量部以上とすることで、導電性樹脂層の低硬度化を抑制し、適度な硬度を得ることができる。また、カーボンブラックの配合量が７０質量部以下であれば、導電性樹脂層の高硬度化を抑制して適度な硬度を得ることができる。導電性樹脂層の高硬度化を抑制することにより、帯電部材と感光体との当接状態を良好にし、長期の使用時にトナーや紙粉等の汚れが帯電部材表面に不均一に付着して画像不良が発生することを防ぐことが容易である。
【００４０】
配合されるカーボンブラックの種類については特に限定されない。用い得るカーボンブラックの具体例を以下に挙げる。ガスファーネスブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等。
【００４１】
さらに、導電性樹脂層の材料となる組成物には、必要に応じてゴムの配合剤として一般に用いられている充填剤、加工助剤、架橋助剤、架橋促進剤、架橋促進助剤、架橋遅延剤、軟化剤、可塑剤、又は分散剤等を添加することができる。これらの原料の混合方法としては、バンバリーミキサーや加圧式ニーダーといった密閉型混合機を使用した混合方法や、オープンロールのような開放型の混合機を使用した混合方法などを例示することができる。
【００４２】
（中空部の体積球相当径１４）
中空樹脂粒子の中空部の体積球相当径１４の平均値は７μｍ以上、１００μｍ以下であり、２０μｍ以上、６０μｍ以下が好ましい。これによって、放電が中空部内で発生しやすく、突起間の隙間においてトナー汚れの極性が反転しやすくなる。そしてこの極性反転によって、突起間のトナー汚れ付着量が減少する。中空部の体積球相当径を、７μｍ以上、１００μｍ以下とすることで、中空樹脂粒子内の放電点と突起間の隙間との距離が適度な範囲に維持され、中空内での放電をより確実に生じさせ得る。つまり、中空内放電を効率よく発生させ、トナー汚れの極性反転が起こり、凸部の汚れ堆積を防止できる。
【００４３】
（凸部の高さ１１）
凸部２０の、導電性樹脂層の表面からの高さ１１の平均値は、感光体表面と帯電部材の外表面との間の放電の安定性の観点から、好ましくは５．０μｍ以上、３０．０μｍ以下である。
【００４４】
（凸部の壁の厚さ１３）
突起２３が存在しない位置における凸部２０の壁の厚さ１３の平均値は、０．０５μｍ以上、３．００μｍ以下が好ましく、０．１０μｍ以上、２．００μｍ以下がより好ましい。この平均厚さが０．０５μｍ以上であると、凸部２０に存在する突起間の隙間の形状を、長期の使用においても、十分に維持することが容易である。また、この平均厚さを３．００μｍ以下とすることで、中空部内放電が生じやすく、トナー汚れが突起間の隙間から排出されやすい。その結果、トナーかぶりが生じにくい。なお、図１（ａ）において、突起２３が存在しない位置における凸部２０の壁の厚さ１３は、当該位置における中空樹脂粒子２２の壁の厚さと層２７の厚さの和である。図１（ｂ）において、上記厚さ１３は、当該位置における中空樹脂粒子２２の壁の厚さと表面層１６の厚さの和である。
【００４５】
（突起の高さ１２）
また、各々の凸部２０の表面から突出する複数個の突起２３の平均高さは１．５μｍ以上、６．０μｍ以下が好ましく、２．０μｍ以上、５．０μｍ以下がより好ましい。突起の平均高さを１．５μｍ以上とすることで、突起間の隙間に汚れが圧着することを容易に防止できる。また、突起の平均高さを６．０μｍ以下とすることで、突起間の隙間に付着し極性反転したトナーが感光体へ戻りやすくなる。その結果、トナーかぶりが生じにくい。
【００４６】
（電気抵抗値）
本態様に係る帯電部材は、外表面が、樹脂層３２の表面と、凸部２０の表面と、突起２３の表面とを含む。この形態では、凸部の、温度２３℃、相対湿度５０％における電気抵抗値が、１．０×１０１０Ω以上である。この電気抵抗値が１．０×１０１０Ω以上とすることで、中空樹脂粒子がチャージアップし易くなり、中空部放電を生じ易くなる。
【００４７】
このように、本態様に係る帯電部材によれば、長期使用時においても安定的な帯電性能を発揮できる。なお、電気抵抗値を測定する凸部は、中空樹脂粒子２２に加えて、マスターバッチに由来するバインダーポリマー層２７を含む。
【００４８】
＜帯電部材の製造方法＞
本態様に係る帯電部材の製造方法の一例として、製造方法が簡略であるという観点から有効な方法を説明する。その製造方法とは、次の工程を含む帯電部材、特には帯電ローラ、の製造方法である。この方法によって、第１の形態の帯電部材を製造することができる。
工程１：絶縁性凸部の前駆体としての熱膨張マイクロカプセル粒子と、各々の絶縁性凸部の表面から突出する複数個の突起を形成する粒子（以下、「突起形成用粒子」ということがある。）を用意する。そして、熱膨張マイクロカプセル粒子と突起形成用粒子を含む未加硫ゴム組成物（以下、「中空樹脂粒子マスターバッチ」ということがある）を調製する（中空樹脂粒子マスターバッチ調製工程）。
工程２：導電性樹脂層を形成するバインダーポリマーとしてのゴム材料と、中空樹脂粒子マスターバッチを混合し、押出成形に供する未加硫ゴム組成物（以下、「押出成形用未加硫ゴム」ということがある）を調製する（押出成形用未加硫ゴム調製工程）。
工程３：中空樹脂粒子に由来する絶縁性凸部と、凸部の各々の表面に位置する複数個の突起を有する形状を形成する工程（絶縁性凸部に突起を有する形状を形成する工程）。典型的には、押出成形用未加硫ゴムを押出成形する。加硫と発泡をさせた後に所望のクラウン形状になるように、押出成形を行うことができる。
工程４：導電性支持体上に、工程３から得られた成形物を加熱して加硫することにより、熱膨張マイクロカプセル粒子を発泡させるとともに帯電部材の外表面を構成する導電性樹脂層を形成する工程。
【００４９】
（工程１：中空樹脂粒子マスターバッチ調製工程）
中空樹脂粒子の各々に由来する絶縁性凸部の前駆体として熱膨張マイクロカプセル粒子を用いることが好ましい。熱膨張マイクロカプセル粒子を用いると、導電性樹脂層の表面から露出した中空樹脂粒子由来の凸部を作ることができるからである。さらには、熱膨張マイクロカプセル粒子を用いると、加熱方法をコントロールすることで発泡と加硫のバランスを調整することが可能となり、中空樹脂粒子の殻の厚み（したがって凸部の壁の厚さ）、および中空部径を制御できるからである。
【００５０】
中空樹脂粒子と、突起形成用粒子とをバインダーポリマーに分散させて、中空樹脂粒子マスターバッチを形成する。
【００５１】
中空樹脂粒子マスターバッチのバインダーポリマーとしては、特に制限はなく、例えば以下のポリマーが挙げられる。天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、エピクロルヒドリンホモポリマー（ＣＨＣ）、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体（ＣＨＲ）、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル３元共重合体（ＣＨＲ−ＡＧＥ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体の水添物（Ｈ−ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ、ＡＮＭ）等の原料ゴムや、液状ブタジエンゴム、液状スチレンブタジエンゴム等の液状ゴム等。前述の中空部内放電を発生させるため、中空樹脂粒子マスターバッチのバインダーポリマーは、導電性樹脂層を形成するバインダーポリマーと異なる種類のものが好ましい。
【００５２】
突起形成用粒子としては、材質は特に限定されるものではないが、例えばフェノール樹脂、シリコーン樹脂、アクリロニトリル樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、シリカ等から選ばれる少なくとも一つの材質からなる粒子複数種ブレンドして用いることができる。
【００５３】
（工程２：押出成形用未加硫ゴム調製工程）
次いで、導電性樹脂層の原料と、中空樹脂粒子マスターバッチとを混合した未加硫ゴム組成物（押出成形用未加硫ゴム）を調製する。
【００５４】
押出成形用未加硫ゴム中の熱膨張マイクロカプセル粒子の含有量は、原料ゴム（中空樹脂粒子マスターバッチのバインダーポリマーを含まない、導電性樹脂層形成用のバインダーポリマー）１００質量部に対して、０．５質量部以上、２０質量部以下が好ましい。この範囲であれば、絶縁性中空樹脂粒子を帯電部材の表面に充分量存在させることが容易である。
【００５５】
（工程３：押出成型工程）
この押出成形用未加硫ゴムを、ローラ形状に成形する。成形物の表面に熱膨張マイクロカプセル粒子を露出させ、凸部を形成するためには、押出成形が好ましい。
【００５６】
図４は、クロスヘッド押出成形機４の概略構成図である。クロスヘッド押出成形機４は、導電性支持体である芯金４１をその全周にわたって未加硫ゴム組成物４２で均等に被覆して、中心に芯金４１が入った未加硫ゴムローラ４３を製造するための装置である。
【００５７】
クロスヘッド押出し成形機４には、芯金４１と未加硫ゴム組成物４２が送り込まれるクロスヘッド４４と、クロスヘッド４４に芯金４１を送り込む搬送ローラ４５と、クロスヘッド４４に未加硫ゴム組成物４２を送り込むシリンダ４６と、が設けられている。
【００５８】
搬送ローラ４５は、複数本の芯金４１を軸方向に連続的にクロスヘッド４４に送り込む。シリンダ４６は内部にスクリュ４７を備え、スクリュ４７の回転により未加硫ゴム組成物４２をクロスヘッド４４内に送り込む。
【００５９】
芯金４１は、クロスヘッド４４内に送り込まれると、シリンダ４６からクロスヘッド内に送り込まれた未加硫ゴム組成物４２に全周を覆われる。そして、芯金４１は、クロスヘッド４４の出口のダイス４８から、表面が未加硫ゴム組成物４２で被覆された未加硫ゴムローラ４３として送り出される。
【００６０】
その際、中空樹脂粒子の殻の厚さや粒径の制御のため、また帯電部材表面に中空樹脂粒子に由来する凸部を効果的に形成させるために、熱膨張マイクロカプセル粒子の発泡開始温度未満で押出成形をすることが好ましい。なお、押出成形温度は、加硫温度より低い。
【００６１】
未加硫ゴム組成物は、各芯金４１の長手方向の中央部において端部より外径（肉厚）が大きい、いわゆるクラウン形状に成形する。具体的には、未加硫ゴム組成物の押出吐出量を一定に保った上で、芯金を送り込む速度を端部では速く、中央部では遅くなるように漸次変化させることにより、クラウン形状を形成する。こうして未加硫ゴムローラ４３を得る。
【００６２】
（工程４：加硫・発泡工程）
次いで、未加硫ゴムローラを加熱して、中空樹脂粒子２２と突起２３が表面に露出した加硫ゴムローラを得る。加熱処理の方法の具体例としては、ギアオーブンによる熱風炉加熱、遠赤外線による加熱、加硫缶による水蒸気加熱などを挙げることができる。中でも熱風炉加熱や遠赤外線加熱は、連続生産に適しているため好ましい。
【００６３】
加硫・発泡後のゴム組成物の両端部は、後の別工程にて除去され、加硫・発泡ゴムローラを得る。したがって、得られた加硫・発泡ゴムローラは芯金の両端部が露出している。
【００６４】
本発明においては生産工程を簡素化するために、導電性樹脂層は単層であることが最も好ましい。そして、この場合における導電性樹脂層の厚さとしては、感光体とのニップ幅を確保するために、０．８ｍｍ以上、４．０ｍｍ以下、特には、１．２ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下の範囲が好ましい。
【００６５】
帯電ローラの表面に露出した中空樹脂粒子の体積球相当径や殻の平均厚さは、熱膨張マイクロカプセルの内包揮発成分の沸点、加硫・発泡工程の温度によって制御できる。また、中空樹脂粒子に由来する絶縁性凸部の各々の表面に小さな突起を形成するために、中空樹脂粒子と突起形成用粒子を粘着性が高いバインダーポリマー中で混合することができる。これにより、相対的に大きい中空樹脂粒子の表面に、相対的に小さい突起形成用粒子を結着させることが容易となる。
【００６６】
また、帯電部材の表面、特にはローラ表面には、各種表面処理を施すことも可能である。表面処理として、紫外線処理が、汚れ付着低減の観点から好ましい。
【００６７】
加硫を２ステップ以上に分けてもよい。例えば１次加硫後に、２次加硫をすることができる。２次加硫の目的は、加硫を完結させることや、中空樹脂粒子の体積球相当径や殻の平均厚さを調整することである。
【００６８】
（熱膨張マイクロカプセル粒子）
熱膨張マイクロカプセル粒子は、殻の内部に内包物質を含み、熱を加えることにより内包物質が膨張し、中空樹脂粒子となる材料である。
【００６９】
熱膨張マイクロカプセル粒子の例として、その殻が熱可塑性樹脂を含むものが挙げられる。熱可塑性樹脂としては以下のものが挙げられる。アクリロニトリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メタクリル酸樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、アミド樹脂、メタクリロニトリル樹脂、アクリル酸樹脂、アクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸エステル樹脂。この中でも、ガス透過性が低く、高い反発弾性を示すアクリロニトリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メタクリロニトリル樹脂から選ばれる少なくとも１種からなる熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。これら熱可塑性樹脂は、単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。更に、これら熱可塑性樹脂の原料となる単量体を共重合させ、共重合体としてもよい。
【００７０】
熱膨張マイクロカプセル粒子の内包物質としては、前記熱可塑性樹脂の軟化点以下の温度でガスになって膨張するものが好ましく、例えば以下のものが挙げられる。プロパン、プロピレン、ブテン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、イソペンテンの如き低沸点液体；ノルマルヘキサン、イソヘキサン、ノルマルヘプタン、ノルマルオクタン、イソオクタン、ノルマルデカン、イソデカンの如き高沸点液体。
【００７１】
上記の熱膨張マイクロカプセル粒子は、懸濁重合法、界面重合法、界面沈降法、液中乾燥法などの公知の製法によって製造することができる。例えば、懸濁重合法については、重合性単量体、上記熱膨張マイクロカプセル粒子に内包させる物質及び重合開始剤を混合し、この混合物を、界面活性剤や分散安定剤を含有する水性媒体中に分散させた後、懸濁重合させる方法を例示することができる。尚、重合性単量体の官能基と反応する反応性基を有する化合物や、有機フィラーを添加することもできる。
【００７２】
重合性単量体としては、下記のものを例示することができる。アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル、α−エトキシアクリロニトリル、フマロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、塩化ビニリデン、酢酸ビニル；アクリル酸エステル（メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート）；メタクリル酸エステル（メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート）；スチレン系モノマー、アクリルアミド、置換アクリルアミド、メタクリルアミド、置換メタクリルアミド、ブタジエン、εカプロラクタム、ポリエーテル、イソシアネート。これらの重合性単量体は単独であるいは２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００７３】
重合開始剤としては、重合性単量体に可溶の開始剤が好ましく、公知のパーオキサイド開始剤及びアゾ開始剤を使用できる。これらのうち、アゾ開始剤が好ましい。アゾ開始剤の例を以下に挙げる。２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、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−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル。中でも、２，２’−アゾビスイソブチロニトリルが好ましい。パーオキサイド開始剤としては例えばジクミルパーオキサイドを使用することができる。重合開始剤を用いる場合、重合性単量体１００質量部に対して、０．０１〜５質量部が好ましい。
【００７４】
界面活性剤としてはアニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、高分子型分散剤を使用できる。界面活性剤の使用量は、重合性単量体１００質量部に対して、０．０１〜１０質量部が好ましい。
【００７５】
分散安定剤としては以下のものが挙げられる。有機微粒子（ポリスチレン微粒子、ポリメタクリル酸メチル微粒子、ポリアクリル酸微粒子及びポリエポキシド微粒子等）、シリカ（コロイダルシリカ等）、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、水酸化アルミニウム、炭酸バリウム、及び、水酸化マグネシウム等。分散安定剤の使用量は、重合性単量体１００質量部に対して、０．０１〜２０質量部が好ましい。
【００７６】
懸濁重合は、耐圧容器を用い、密閉下で行うことが好ましい。また、重合用原料を分散機等で懸濁してから、耐圧容器内に移して懸濁重合してもよく、耐圧容器内で懸濁してもよい。重合温度は５０℃〜１２０℃が好ましい。重合は、大気圧で行ってもよいが、上記熱膨張マイクロカプセル粒子に内包させる物質を気化させないようにするため、加圧下（例えば大気圧に０．１〜１ＭＰａを加えた圧力下）で行うことが好ましい。重合終了後は、遠心分離や濾過によって、固液分離及び洗浄を行ってもよい。固液分離や洗浄をする場合、その後、熱膨張マイクロカプセル粒子を構成する樹脂の軟化温度未満の温度にて乾燥や粉砕（凝集粒子を一次粒子にする）を行ってもよい。乾燥及び粉砕は、既知の方法により行うことができ、気流乾燥機、順風乾燥機及びナウターミキサーを使用できる。また、乾燥及び粉砕は、粉砕乾燥機によって同時に行うこともできる。界面活性剤及び分散安定剤は、製造後に洗浄濾過を繰り返すことにより除去できる。
【００７７】
絶縁性中空樹脂粒子の形状は特に限定されるものではないが、球形、不定形、楕円形状等が例示される。
【実施例】
【００７８】
以下、実施例、比較例を示して、さらに本発明を具体的に説明する。これらは、本発明を限定するものではない。また、特に明記しない限り試薬等で指定のないものは市販の高純度品を用いた。各例では帯電部材として帯電ローラを作製した。まず、熱膨張マイクロカプセル粒子の製造例について説明する。
【００７９】
＜熱膨張マイクロカプセル粒子Ｎｏ．１＞
次の成分からなる水性混合液を調製した。
イオン交換水４０００質量部。
分散安定剤：コロイダルシリカ７質量部およびポリビニルピロリドン０．１５質量部。
【００８０】
次いで、次の成分からなる油性混合液を調製した。
重合性単量体：アクリロニトリル５０質量部、メタクリロニトリル４５質量部及び、メチルメタクリレート５質量部。
内包物質：イソペンテン４．０質量部及びノルマルヘキサン７．５質量部。
重合開始剤：ジクミルパーオキサイド０．７５質量部。
【００８１】
この油性混合液を、前記水性混合液に添加し、更に水酸化ナトリウム０．４質量部を添加することにより、分散液を調製した。
【００８２】
得られた分散液を、ホモジナイザーを用いて３分間攪拌混合し、窒素置換した重合反応容器内へ仕込み、ホモジナイザーによる４００ｒｐｍの攪拌下、６０℃で２０時間反応させることにより、反応生成物を調製した。得られた反応生成物について、濾過と水洗を繰り返した後、８０℃で５時間乾燥することで熱膨張マイクロカプセル粒子を作製した。
【００８３】
得られた熱膨張マイクロカプセル粒子を乾式気流分級機（商品名：クラッシールＮ−２０、セイシン企業社製）により篩い分け、熱膨張マイクロカプセル粒子Ｎｏ．１を得た。分級条件は、分級ローターの回転数を１６００ｒｐｍとした。
【００８４】
熱膨張マイクロカプセル粒子の平均粒子径としては、以下の方法によって求められる「体積平均粒子径」を採用した。測定は、レーザー回折型粒度分布計（商品名：コールターＬＳ−２３０型粒度分布計、コールター社製）を用いて行う。測定には、水系モジュールを用い、測定溶媒として純水を使用する。純水にて粒度分布計の測定系内を約５分間洗浄し、消泡剤として測定系内に亜硫酸ナトリウムを１０ｍｇ〜２５ｍｇ加えて、「バックグラウンドファンクション」を実行する。次に純水５０ｍｌ中にアニオン性界面活性剤３滴〜４滴を加え、更に測定試料を１ｍｇ〜２５ｍｇ加える。試料を懸濁した水溶液を超音波分散器で１分間〜３分間分散処理し、被験試料液を調製する。前記測定装置の測定系内に被験試料液を徐々に加えて、装置の画面上の「ＰＩＤＳ」が４５％以上５５％以下になるように測定系内の被験試料濃度を調整して測定を行う。得られた体積分布から体積平均粒子径を算出する。
【００８５】
＜熱膨張マイクロカプセル粒子Ｎｏ．２〜４＞
コロイダルシリカの配合量、ホモジナイザーの回転数（重合反応時の回転数）、分級ローターの回転数を下記表１に示すように変更したこと以外は、熱膨張マイクロカプセル粒子１と同様にして、熱膨張マイクロカプセル粒子Ｎｏ．２〜４を得た。
得られた熱膨張マイクロカプセル粒子Ｎｏ．１〜４の体積平均粒子径を表１に示す。
【００８６】
【表１】
2020042082.tif 000003
【００８７】
次に、中空樹脂粒子マスターバッチの製造例を示す。
【００８８】
＜製造例１＞
以下に示す成分を配合した。
熱膨張マイクロカプセル粒子Ｎｏ．１  ２０質量部。
突起を形成する樹脂粒子：ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）粒子（商品名：ガンツパールＧＭ−０４０１Ｓ、アイカ工業製、平均粒径４μｍ）６０質量部。
バインダーポリマー：スチレン−ブタジエンゴム（商品名：タフデン２００３、旭化成ケミカルズ製）１５質量部、及び液状ポリマー（液状ＮＢＲ。商品名：Ｎｉｐｏｌ１３１２、日本ゼオン製）５質量部。
【００８９】
その後、６リットル加圧ニーダー（製品名：ＴＤ６−１５ＭＤＸ、トーシン製）を用いて、充填率８０ｖｏｌ％、ブレード回転数１５ｒｐｍで２４分間混合して中空樹脂粒子マスターバッチ１を得た。
【００９０】
＜製造例２〜８＞
熱膨張マイクロカプセル粒子の種類と配合量、突起形成用微粒子の種類と配合量を下記表２に示すように変更したこと以外は製造例１と同様にして、中空樹脂粒子マスターバッチ２〜８をそれぞれ得た。なお、表２中、突起形成用微粒子の記載の意味を以下に示す。
・「ＰＭＭＡ  ０４０１Ｓ」：ＰＭＭＡ粒子（商品名：ガンツパールＧＭ−０４０１Ｓ、アイカ工業製、平均粒径４μｍ）。
・「ウレタン  Ｃ−８００」：ウレタン粒子（商品名：Ｃ−８００、根上工業製、平均粒径６μｍ）。
・「シリカ」：シリカ粒子（商品名：シーホスターＫＥ−Ｓ１５０、日本触媒製、平均粒径１．５μｍ）
・「ＰＭＭＡ  ０８０１Ｓ」：ＰＭＭＡ粒子（商品名：ガンツパールＧＭ−０８０１Ｓ、アイカ工業製、平均粒径８μｍ）。
・「ウレタン  Ｃ−１０００」：ウレタン粒子（商品名：Ｃ−１０００、根上工業製、平均粒径３μｍ）。
【００９１】
＜製造例９＞
熱膨張マイクロカプセル粒子として、熱膨張マイクロカプセルＮｏ．１を２０質量部用い、突起形成用微粒子を使用しなかったこと以外は、製造例１と同様に中空樹脂粒子マスターバッチ９を作製した。
【００９２】
＜製造例１０＞
製造例７の熱膨張マイクロカプセル（熱膨張マイクロカプセルＮｏ．３）２０質量部の代わりに、中実粒子であるＰＭＭＡ粒子（商品名：ガンツパールＧＭ−２００１、アイカ工業製、平均粒径２０μｍ）を２０質量部用いた。突起形成用微粒子としては、製造例７と同様に、ウレタン粒子（商品名：Ｃ−１０００、根上工業製、平均粒径３μｍ）を６０質量部用いた。それ以外は、製造例７と同様にして、ＰＭＭＡ粒子とウレタン粒子を含む組成物（中実樹脂粒子のマスターバッチ）を作製した。
【００９３】
【表２】
2020042082.tif 000004
【００９４】
〔実施例１〕
（弾性体層用未加硫ゴム組成物の調製）
下記表３に示す材料を、６リットル加圧ニーダー（商品名：ＴＤ６−１５ＭＤＸ、トーシン社製）を用いて、充填率７０ｖｏｌ％、ブレード回転数３０ｒｐｍで１６分間混合してＡ練りゴム組成物を得た。
【００９５】
【表３】
2020042082.tif 000005
【００９６】
次いで、下記表４に示す材料を、オープンロールにて、左右の切り返しを合計２０回実施して混練し、押出成形用の未加硫ゴム組成物を得た。
【００９７】
【表４】
2020042082.tif 000006
【００９８】
（加硫ゴム層の成形）
まず、加硫ゴム層を接着する接着層を有する芯金（導電性の支持体）を得るため、次の操作を行った。すなわち、直径６ｍｍ、長さ２５２ｍｍの円柱形の導電性芯金（鋼製、表面はニッケルメッキ）の軸方向の中央部２２２ｍｍに導電性加硫接着剤（商品名：メタロックＵ−２０；東洋化学研究所製）を塗布し、８０℃で３０分間乾燥した。この接着層を有する芯金にシリンダ径７０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝２０のクロスヘッド押出成形機にて、前記押出成形用の未加硫ゴム組成物で芯金を被覆し、クラウン形状の未加硫ゴムローラを得た。押出成形温度は１００℃、スクリュ回転数は９ｒｐｍとして、芯金の送り速度を変えながら成形した。クロスヘッド押出成形機のダイス内径は８．０ｍｍ、未加硫ゴムローラの軸方向の中央の外径は８．２５ｍｍ、端部の外径は８．０５ｍｍであった。
【００９９】
その後、電気熱風炉にて温度１５０℃で３０分、次いで１７０℃で３０分加熱して未加硫ゴム層を加硫し、加硫ゴム層の両端部を切断し、軸方向の長さを２３２ｍｍとすることで帯電部材を得た。
【０１００】
＜評価１；帯電部材の外表面の凸部の顕微鏡観察＞
コンフォーカル顕微鏡（商品名：ＯＰＴＥＬＩＣＳ  ＨＹＢＲＩＤ、レーザーテック株式会社製）により、帯電部材の外表面を観察した。観察条件は、対物レンズ５０倍、画素数１０２４ｐｉｘｅｌ、高さ分解能０．１μｍとした。また、凸部を含むゴム断面を厚さ約７μｍに切り出し、中空樹脂粒子を含む凸部の断面を観察した。これらの観察により、帯電部材の外表面に、中空樹脂粒子に由来する凸部が存在するか否か、及び凸部が存在する場合に、当該凸部が、複数個の突起を有するか否かを確認した。
【０１０１】
なお、実施例１に係る帯電部材は、評価１に係る観察の結果、外表面に中空樹脂粒子に由来する複数個の凸部が観察された。また、中空樹脂粒子は、中空樹脂粒子マスターバッチ由来のゴム層に一部被覆された状態で存在しており、各凸部は、その表面から突出する複数個の突起を有していることを確認した。
【０１０２】
＜評価２；凸部の平均高さと突起の平均高さの測定＞
コンフォーカル顕微鏡（商品名：ＯＰＴＥＬＩＣＳ  ＨＹＢＲＩＤ、レーザーテック株式会社製）により、帯電部材表面の２００μｍ角の領域における高さ像を得た。
【０１０３】
この高さ像から、中空樹脂粒子による凸部の断面プロファイルを抜き出し、高さの平均線と凸部の頂点との距離を求めた。頂点とは、断面プロファイルにおける凸部と各突起を含む外縁上の点のうち、最も高い点を意味する。高さの平均線と凸部の頂点との距離を１００点（１００個の凸部）平均した値を、凸部の高さの平均値とした。なお、高さの平均線については、帯電部材表面の中空樹脂粒子が凸部を形成しない箇所を１００点抽出し、高さがその平均値である位置を高さの平均線とした。
【０１０４】
この凸部上の各突起部を含む外縁上の頂点から凸部上の各突起部が存在しない箇所への法線方向の高さを求め、この値を１００点平均した値を突起の高さの平均値とした。このとき、１００個の凸部を抽出し、各々任意の突起を１つ選択し、高さを求めた。観察条件は、対物レンズ５０倍、画素数１０２４ｐｉｘｅｌ、高さ分解能０．１μｍとし、取得した画像を２次曲面にて平面補正した値とした。
【０１０５】
＜評価３；導電性樹脂層の凸部の抵抗測定＞
凸部の電気抵抗は、オームの法則により算出することができる。凸部の電流値は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）（商品名：Ｅａｓｙ  Ｓｃａｎ２、Ｎａｎｏｓｕｒｆ社）を用いて、広がり抵抗モードによって測定した測定値を採用することができる。
【０１０６】
図６に抵抗測定装置の概略構成を示す。凸部２０を含む導電性樹脂層を断面方向に切り出して、厚さ約７μｍの薄片状の試料６２を得た。導電金属板６３に試料６２を載せ、導電金属板に直流電源（商品名：ＧＳ２００、横河メータ＆インスツルメンツ株式会社）６４を接続して１００ｍＶの電圧を印加し、試料６２にカンチレバー６５の自由端を接触させ、ＡＦＭ本体６６を通して電流像を得た。測定の条件は、次のとおりとした。カンチレバー：ＡＮＳＣＭ−ＰＣ、動作モード：広がり抵抗、測定環境：２３℃／５０％ＲＨ（相対湿度）、セットポイント：２０ｎＮ、Ｐ−ゲイン：３０００、Ｉ−ゲイン：６００、Ｄ−ゲイン：０、ティップ電圧：３Ｖ、画像幅：１００μｍ、線数：２５６。電流値の平均値は、０．００５ｎＡであり、凸部の電気抵抗値は１．５×１０１０Ωであった。
【０１０７】
ＡＦＭ測定後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）（商品名：Ｓ−３７００Ｎ、株式会社日立ハイテクノロジーズ製）によって前記試料を観察し、凸部の組成像を得た。ＳＥＭによる組成像と、ＡＦＭ測定の形状像及び電流像との位置合わせをすることにより、凸部の電流値を特定した。ＳＥＭによる組成像の測定条件としては、鮮明な像を得られるよう適宜調整すればよく特に限定は無いが、真空度：高真空、信号：ＢＳＥ（ＣＯＭＰＯ）、加速電圧：１５ｋＶ、ＷＤ：５ｍｍで測定することができる。
【０１０８】
＜評価４；中空部の体積球相当径の測定＞
中空樹脂粒子の中空部の平均体積球相当径および凸部の壁の平均厚さを測定するため、集束イオンビーム−走査型電子顕微鏡（商品名：Ｚｅｉｓｓ  ＮＶｉｓｉｏｎ  ４０  ＦＩＢ、ＣａｒｌＺｅｉｓｓ社製）を用いた。この装置を用い、集束イオンビームにて、帯電部材を薄く削りながら、画像を取得して中空樹脂粒子の中空部及び凸部の３Ｄ像を得た。
【０１０９】
まず、無作為に選択した１００箇所の凸部の各々について、凸部、及びその周囲も含め、厚み０．１μｍずつ集束イオンビームにて切り出しながら、各凸部及びその近傍の断面画像を撮影した。この断面画像を基に取得した画像を３Ｄ像に再構成することで、各凸部を生じさせている中空樹脂粒子の中空部、及び凸部の形状を示す３Ｄ像を得た。３Ｄ像から中空部の体積を求め、同じ体積の球形の直径を各中空部の体積球相当径とした。得られた１００個の中空部の体積球相当径の粒径分布におけるモード径を求めた。
【０１１０】
＜評価５；突起が存在しない位置における凸部の壁の平均厚さ測定＞
前記３Ｄ像から、凸部の突起が存在しない位置における壁の厚さを、任意の１００個の凸部についてそれぞれ求めた。それら１００点の測定値を平均した値を突起が存在しない位置における凸部の壁の厚さの平均値とした。
【０１１１】
＜評価６；耐久後トナーかぶりの評価＞
本評価は、突起間からの放電が不足する事によって生じる、トナーかぶりを評価するものである。
作製した帯電部材を電子写真プロセスカートリッジに組み込み、このプロセスカートリッジをＡ４紙縦出力用の電子写真画像形成装置（ＬＢＰ７２００Ｃ  キヤノン製）に組込み画像評価を行った。画像の出力は２３℃、５０％ＲＨ環境下で行った。評価画像はＡ４紙に全白画像（文字や画像を描写しない無地画）である。画像出力条件としては、Ａ４紙の画像形成領域の１面積％にランダムに印字した画像を使用し、１枚画像を出力すると電子写真画像形成装置を停止させ、１０秒後また画像形成動作を再開するという動作を繰り返し４万枚の画像出力耐久試験を行った。出力画像の評価は、１枚出力時（初期）の全白画像と、１％の印字濃度で１００００枚、２００００枚、３００００枚、及び４００００枚プリント後（耐久後）に出力した全白画像後のカートリッジ内のドラム上付着トナーを観察することによって行った。具体的には、それぞれ次のようにしてトナーかぶりを評価した。
【０１１２】
まず、全白の画像を出力し、印刷途中で停止させた。その後カートリッジ内の感光ドラム上に透明粘着テープを貼り付け、ドラム上に付着したトナーを透明粘着テープに回収した後、そのテープをドラムから剥がした。この透明粘着テープを白紙に貼り付け、反射式濃度計（商品名：ＴＣ−６ＤＳ／Ａ、（有）東京電色製）を用いて、トナー濃度を測定した。下記式により耐久初期、連続各枚画だし後のトナー濃度差を求め、トナー濃度差の値に基づいて下記基準で評価した。
【０１１３】
トナー濃度差＝耐久初期濃度  −  連続各枚数画だし後の濃度
ランクＡ：３％未満且つ−３％超。
ランクＢ：３％以上４．５％未満、又は−４．５％超３％以下。
ランクＣ：４．５％以上６％以下、又は−６％超−４．５％以下。
ランクＤ：６％以上７．５％以下、又は−７．５％超−６％以下。
ランクＥ：７．５％以上、又は−７．５％以下。
【０１１４】
〔実施例２〜２７、比較例１〜３〕
表５、表６、及び表７に示した通り、配合、加硫条件を変えたこと以外は、実施例１と同様に、実施例２〜２７、及び比較例１〜３に係る帯電部材を作製し、評価した。なお、表５〜表７において、「ＮＢＲ（Ｎ２４０Ｓ）」、「ＮＢＲ（Ｎ２２０Ｓ）」、及び「ＮＢＲ（Ｎ２６０Ｓ）」はそれぞれ以下のものを表す。
・アクリロニトリルブタジエンゴム（商品名：ＮＢＲ  Ｎ２４０Ｓ、ＪＳＲ製、結合アクリロニトリル量：２６質量％）。
・アクリロニトリルブタジエンゴム（商品名：ＮＢＲ  Ｎ２２０Ｓ、ＪＳＲ製、結合アクリロニトリル量：４１質量％）。
・アクリロニトリルブタジエンゴム（商品名：ＮＢＲ  Ｎ２６０Ｓ、ＪＳＲ製、結合アクリロニトリル量：１５質量％）。
【０１１５】
〔比較例４〕
表７のように、配合、加硫条件を変え、中空樹脂粒子マスターバッチ９（突起形成用粒子を含まない）を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、比較例４に係る帯電部材を作製し、評価した。
【０１１６】
〔比較例５〕
製造例１の中空樹脂粒子マスターバッチ１を、製造例１０のマスターバッチ（中実樹脂粒子のマスターバッチ）に変えたこと以外は実施例９と同様にして比較例５に係る帯電部材を作製し、評価した。表７に作製条件及び評価結果を示す。
【０１１７】
〔比較例６〕
熱膨張マイクロカプセル粒子と突起形成用粒子を非添加とし、表７に示すように加硫条件を変えたこと以外は、実施例９と同様にして比較例６に係る帯電部材を作製し、評価した。
【０１１８】
実施例１〜２７、及び比較例１〜６に係る帯電部材の評価結果を表８、及び表９に示す。
【０１１９】
【表５】
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【０１２０】
【表６】
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【０１２１】
【表７】
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【０１２２】
【表８】
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【０１２３】
【表９】
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【０１２４】
表８に示した通り、実施例１〜２７に係る帯電部材によれば、耐久後のトナーかぶりの評価ランクは、Ａ、Ｂ、又はＣであり、長期に亘って安定して良好な電子写真画像が得られた。
一方、表９から明らかなように、比較例１、２は、中空樹脂粒子の中空部の体積球相当径のモード径が、７〜１００μｍの範囲外であり、中空樹脂粒子の中空部内の放電による、凸部に付着した汚れの極性の反転が不十分であったと考えられる。その結果、電子写真画像の形成枚数が増えるにつれて汚れが蓄積されていき、感光体への放電が不均一化することで、２００００枚以降の耐久後のトナーかぶりの評価ランクが「Ｅ」となった。
比較例３は、凸部の電気抵抗が低く、中空部内放電による汚れの極性の反転が生じにくいため、突起間への汚れの蓄積により、２００００枚以降のトナー付着量が増加した。
比較例４は、絶縁性凸部上の突起が存在せず、付着物を帯電部材から感光体へ排出することが出来なかった。
比較例５は、帯電部材の外表面の凸部が、中実粒子由来であったため、突起間に付着したに汚れに対する電荷の付与が行えず、２００００枚以降の耐久後のトナーかぶりの評価ランクが「Ｅ」であった。
比較例６は、帯電部材の外表面に樹脂粒子由来の凸部を有しない。そのため、電子写真画像の形成によって汚れが外表面に付着していき、２００００枚以降の耐久後のトナーかぶりの評価ランクが「Ｅ」であった。
【符号の説明】
【０１２５】
１１  凸部の高さ
１２  突起高さ
１３  凸部の壁の厚さ（突起非存在部）
１４  中空部の体積球相当径
２０  凸部
２１  帯電部材表面
２２  中空樹脂粒子
２３  突起
２４  トナー汚れ
２５  感光体表面
２６  突起形成用粒子
２７  中空樹脂粒子マスターバッチに含まれるバインダーポリマーからなる層
３０  帯電部材
３１  芯金（導電性の支持体）
３２  導電性樹脂層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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