(57)【要約】      （修正有）【課題】電子写真装置の帯電部材において、スティックスリップを軽減することで、高速・高耐久の電子写真装置等にも好適に用いることのできる帯電部材を提供する。【解決手段】導電性基体２０１と、導電性弾性層２０２とを有する帯電部材において、アクリロニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、エピクロルヒドリンゴムから選ばれる少なくとも１種のゴムと、多中空粒子２０３とを用いて導電性弾性層を形成し、中空粒子をアクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリロニトリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル樹脂から選ばれる少なくとも１種の樹脂を用いて形成し、多中空粒子の少なくとも一部の粒子を導電性弾性層から露出させ、かつ導電性性層表面に多中空粒子の中空部分に由来する凹部を設ける。【選択図】図２
2014126680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基体と、導電性弾性層とを有する帯電部材において、
該導電性弾性層は、バインダーとして、アクリロニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、エピクロルヒドリンゴムから選ばれる少なくとも１種のゴムを含み、
該導電性弾性層は、多中空粒子を、該導電性弾性層から一部が露出した状態で保持しており、
該帯電部材は、該多中空粒子の中空部分に由来する凹部を表面に有し、
該多中空粒子は、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリロニトリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル樹脂、及びこれらの樹脂を構成するモノマーの２種以上を含む共重合体樹脂から選ばれる少なくとも１種の樹脂を含んでいる
ことを特徴とする帯電部材。
【請求項２】
前記導電性弾性層の表面と、該導電性弾性層の表面から露出している前記多中空粒子とを被覆する表面層を更に有し、
該表面層は、該多中空粒子の中空部分に由来する凹部をその表面に有する請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】
前記導電性弾性層中における前記多中空粒子の含有率が、前記導電性弾性層中の前記ゴム１００質量部に対して、５質量部以上８０質量部以下である請求項１または２に記載の帯電部材。
【請求項４】
前記多中空粒子の平均粒径は５μｍ以上１００μｍ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】
前記多中空粒子中の空孔径は、平均空孔径として１μｍ以上１５μｍ以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の帯電部材。
【請求項６】
前記多中空粒子の比重は、内部に空孔を有さない中実粒子の比重に対して５０％以上８０％以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載の帯電部材。
【請求項７】
電子写真感光体と、該電子写真感光体に接触配置される帯電部材とを具備しており、該帯電部材が請求項１〜６のいず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装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置に用いられる帯電部材および電子写真装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用した電子写真装置は、主に、電子写真感光体、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置及び定着装置からなる。帯電装置における帯電方式には、電子写真感光体の表面に接触又は近接配置された帯電部材に電圧（直流電圧のみの電圧又は直流電圧に交流電圧を重畳した電圧）を印加することによって電子写真感光体の表面を帯電する方式が採用されている。
【０００３】
帯電を安定に行う、及び、オゾンの発生を低減するという観点から、接触式の帯電方式が好んで用いられている。接触式の帯電方式の場合、ローラ形状の帯電部材（以下、「帯電ローラ」と呼ぶ）が好んで用いられている。また、帯電ローラは、回転する電子写真感光体に対して、バネ等の所定の押し圧力により当接され、従動回転するように配置される。そのため帯電ローラは軸両端から当接のための加圧が付与される構成で用いられることが多い。通常の円柱形状では構造上中央部分の加圧が弱くなり、電子写真感光体と帯電ローラの間に隙間が発生してしまうことがある。上記の理由により、帯電ローラを電子写真感光体に対して帯電ローラ軸方向に均一な圧力で接触させるため、帯電ローラの軸方向の中央が端部よりも太い外径を有するクラウン形状に形成した帯電ローラが開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４３７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、近年のプリンタ及び複写機に代表される電子写真方式を採用する画像形成装置においては、高速化・高耐久化への要求がより一層高まっている。像形成速度（以下、プロセススピードと記す）を向上させ、さらに帯電部材及び電子写真感光体（以下、「感光体」と呼ぶ）を含むユニットの目標とする耐久寿命値が伸びている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の方法は、塗膜層の厚みを帯電部材の長手方向で変えることでクラウン形状を形成しているため、プロセススピードの向上により、感光体と帯電部材が従動するときに帯電部材にかかるねじれが大きくなってしまう場合がある。その結果、帯電部材にかかるねじれが開放されるときに生じるスティックスリップが発生しやすくなる場合があった。
【０００７】
更に、電子写真装置における高速化、高耐久化及び高画質化等のための改良に伴い、改良以前には発生しなかった画像が、顕在化する場合が懸念される。そのため帯電部材の長手方向全域にわたる回転安定性を向上することは、より安定した帯電性能および電子写真性能を得るために解決すべき課題であると、本願発明者らは認識した。
【０００８】
本発明の目的は、電子写真装置の帯電部材において、スティックスリップを軽減することで、高速・高耐久の電子写真装置等にも好適に用いることのできる帯電部材を提供することにある。また、本発明の他の目的は、高品位な電子写真画像の形成に資する電子写真装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、
導電性基体と、導電性弾性層とを有する帯電部材において、
該導電性弾性層は、バインダーとして、アクリロニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、エピクロルヒドリンゴムから選ばれる少なくとも１種のゴムを含み、
該導電性弾性層は、多中空粒子を、該導電性弾性層から一部が露出した状態で保持しており、
該帯電部材は、該多中空粒子の中空部分に由来する凹部を表面に有し、
該多中空粒子は、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリロニトリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル樹脂及びこれらの樹脂を構成するモノマーの１種以上を含む共重合体樹脂から選ばれる少なくとも１種の樹脂を含んでいる
帯電部材が提供される。
【００１０】
また、本発明によれば、電子写真感光体と、該電子写真感光体に接触配置される帯電部材とを具備しており、該帯電部材が上記の帯電部材である電子写真装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、使用する環境によらず、高速印刷や長期使用における多数枚印刷において、帯電部材のスティックスリップを抑制し、帯電部材の長手方向全域にわたる回転安定性が向上される。更に、本発明によれば、帯電部材の長手方向全域にわたる回転安定性の低下に伴う異常放電に起因した横縞状のバンディング画像の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】導電性の軸芯体上に導電性弾性層を形成する工程の概略図である。
【図２】本発明に係る帯電部材（ローラ形状）の軸方向に対して直交する断面を示す模式図である。（ａ）は、導電性基体２０１と導電性弾性層２０２を有する帯電ローラの模式的断面図であり、（ｂ）は表面層２０５を更に有する帯電ローラの模式的断面図である。
【図３】本発明に係る帯電部材（平板形状）の断面を示す模式図である。（ａ）は、導電性基体２０１と導電性弾性層２０２を有する帯電ローラの模式的断面図であり、（ｂ）は表面層２０５を更に有する帯電ローラの模式的断面図である。
【図４】本発明に係る帯電部材の導電性弾性層の断面（導電性弾性層表面近傍）を示す模式的部分断面図である。
【図５】プランジカット方式円筒研磨機による帯電部材の研磨方法の一例を示す模式図である。
【図６】帯電ローラの電気抵抗値測定器の概略図である。
【図７】本発明に係る帯電部材を用いた電子写真装置の実施形態の１例を示した断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明にかかる帯電部材は、少なくとも導電性基体と導電性弾性層とを有して構成される。必要に応じて、導電性弾性層上には表面層を設けることができる。導電性弾性層は、バインダーとして、アクリロニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、エピクロルヒドリンゴムから選ばれる少なくとも１種のゴムを含む。
【００１４】
本発明にかかる帯電部材は、導電性弾性層が導電性弾性層から一部が露出した状態で多中空粒子を保持していることにより、多中空粒子の中空部分に由来する凹部を表面に有するものとなっている。多中空粒子は、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリロニトリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル樹脂及びこれらの樹脂を構成するモノマーの２種以上を含む共重合体樹脂から選ばれる少なくとも１種の樹脂を含んで構成されている。多中空粒子としてはその内部には複数の中空部を有し、その複数の中空部の少なくとも一部は、多中空粒子の外壁面に開口して凹部を形成している。すなわち、多中空粒子の内部に設けられた複数の中空部の少なくとも一部は、多中空粒子の外面に凹部を形成する開口を有している。本発明にかかる帯電部材の表面には、この多孔中空粒子の外壁面に形成された中空部の開口からなる凹部に由来する凹部が形成される。この多中空粒子の中空部に由来する凹部は、帯電部材の表面に露出した多中空粒子の外壁面に形成された中空部の開口からなる凹部そのものであってもよいし、この中空部の開口からなる凹部が表面層で覆われた状態で得られるものであってもよい。
【００１５】
以下、本発明にかかる帯電部材における好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
＜帯電部材＞
本発明に係る帯電部材は、導電性基体上に、導電性弾性層を有する構成の電子写真用帯電部材であり、被帯電体を帯電するのに用いられる。例えば電子写真感光体などを帯電するのに用いられる。この導電性弾性層は、粒子内部に多数の中空部分を有する粒子（以下、「多中空粒子」と呼ぶ）を含有してなる。本発明の多中空粒子はアクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリロニトリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル樹脂から選ばれる少なくとも１種の樹脂を含む。
【００１７】
導電性弾性層に含有される多中空粒子の少なくとも一部の多中空粒子が、導電性弾性層から露出しており、かつ、導電性弾性層は該多中空粒子の中空部分に由来する凹部を有する。つまり上記の状態は、導電性弾性層中に含まれる多中空粒子の一部の粒子について、これらの多中空粒子の断面が導電性弾性層の表面に露出している状態である。多中空粒子は、粒子内部に多数の中空部分を有するため、その断面に中空部分に由来する凹部を多数有しており、かつこの凹部が導電性弾性層の表面に露出した状態となる。すなわち、多中空粒子の中空部の少なくとも一部が多中空粒子の外壁面に開口していることにより生じた凹部が導電性弾性層の表面に露出した状態となっている。このように、導電性弾性層はその内部に多中空粒子を含むとともに、中空部の開口により形成される凹部を有する多中空粒子をその表面に露出した状態で有している。
【００１８】
接触式の帯電方式の場合、帯電部材の形状としては、導電性基体および導電性弾性層を有するローラ形状の帯電部材が好んで用いられている。帯電部材のスティックスリップの発生および抑制メカニズムについて帯電ローラの例を用いて説明する。
【００１９】
一般的に帯電ローラは、回転する感光体に対して、導電性基体の両端にバネ等の所定の押し圧力を加えることより当接され、従動回転するように配置される。帯電ローラは導電性基体の両端から当接のための加圧が付与されるため、通常の円柱形状では構造上ローラの軸方向において中央部分の加圧が弱くなり、感光体と帯電ローラの当接圧に分布が発生してしまう。そのため帯電ローラの形状や硬度、押し圧力の設定などによっては、感光体と帯電ローラとの間に隙間が発生し、帯電ローラが浮く状態となることがある。前記の理由により帯電ローラの形状としては、軸方向の中央外径が太く、両端部に向けて順次縮径していくクラウン形状に形成されることが多い。これにより、帯電ローラを軸方向に均一な圧力で感光体に当接させることが可能となる。
【００２０】
また、帯電ローラは、回転する感光体に当接し従動回転させて用いられることが多い。感光体としては、軸方向に円柱形状の一様な外径を持つものが多く用いられている。したがって、一様な外径を有する感光体を回転させつつ、クラウン形状を有する帯電ローラを当接させると、帯電ローラは感光体の回転に合わせて従動回転する。帯電ローラの回転速度は、感光体の回転速度に依存する従動回転であるため、感光体と帯電ローラの間にすべりが無いと仮定した場合、感光体の周速（感光体の円周長さ×単位時間あたりの回転数）と一致する。
【００２１】
帯電ローラの従動回転は、感光体と帯電ローラの接触による転がり摩擦駆動の伝達による回転運動である。そのため帯電ローラ周速は、感光体の場合と同様に帯電ローラの円周長さ×単位時間あたりの回転数となる。
【００２２】
また、クラウン形状を有する帯電ローラは、感光体と異なり軸方向に外径差を有するので、帯電ローラの半径は軸方向に分布をもつこととなる。感光体は軸方向に一様な周速を有するため、感光体と帯電ローラの間にすべりが無いと仮定した場合、帯電ローラに伝達される周速は軸方向で一様である。帯電ローラの半径は軸方向に分布もっているため、感光体から軸方向に一様な周速が伝達された場合、軸方向で回転数が異なる分布をもつ状態とならなければならない。つまり、帯電ローラの外径が太い中央部と外径の細い端部を比較した場合、中央部よりも端部の方が回転数が速くなければ、帯電ローラの周速は、一様な分布とならない。
【００２３】
しかしながら、実際は、帯電ローラは、導電性基体および導電性弾性層が軸方向に連続しており、軸方向に異なる回転数をもつことはできない。すなわち、帯電ローラの回転数は軸方向一様である。そのためクラウン形状を有する帯電ローラの周速は、帯電ローラの半径×単位時間あたりの回転数の関係より、帯電ローラの外径が太い中央部は、周速が速く、外径の細い端部は中央部よりも周速が遅くなる。つまりクラウン形状を有する帯電ローラの周速は、軸方向に一様な分布とならない。
【００２４】
上記の理由により一様な外径を有する感光体に当接させたクラウン形状を有する帯電ローラは、その構造上、必然的に軸方向で周速差が発生してしまう。
【００２５】
クラウン形状を有する帯電ローラは、この周速差により、帯電ローラの回転方向とは逆の方向に導電性弾性層にねじれ力が発生する。そのねじれ力の分布は、帯電ローラの中央部から周速の遅い両端部に向かうにつれ、中央部との周速差に応じて順次大きくなる。このねじれ力により導電性弾性層には変形や歪みやねじれが発生するが、導電性弾性層の反発弾性の復元力によりねじれの解放が生じ、帯電ローラの回転方向つまり周速差を解消する方向に導電性弾性層が変形する。このスティックスリップのような導電性弾性層のねじれと解放の繰返しにより、導電性弾性層がねじ切れることなく帯電ローラは回転することができる。
【００２６】
しかしながら、上述した導電性弾性層のねじれと、導電性弾性層の復元力によるねじれの解放の繰り返しにより導電性弾性層と感光体との間に発生するスティックスリップが異常放電を引き起こす原因となる。その結果、横しま状のバンディング画像となってしまうことがあった。
【００２７】
本発明にかかる帯電部材では、導電性弾性層中に多中空粒子を含有させ、かつ多中空粒子を導電性弾性層表面に露出させ、露出した多中空粒子が開口した中空部から形成される凹部を露出しているという構成によってスティックスリップを軽減している。
【００２８】
多中空粒子は、導電性弾性層と比較し、高硬度かつ高弾性であるため変形が加わった時、高い反発性を発現する。そのため導電性弾性層にねじれ力が発生した場合でも、多中空粒子は、ねじれが生じにくく、ねじれを微小に抑えることができ、かつ、ねじれ力に反発し微小な変形状態からのねじれの開放とすることができる。
【００２９】
また、感光体と帯電部材の接触面には、導電性弾性層中に含まれる多中空粒子の一部の粒子の断面が導電性弾性層の表面に露出している部分と、導電性弾性層のみの部分がある。多中空粒子の断面は、多中空粒子の中空部に由来する凹部を有している。そのため導電性弾性層のみが感光体と接触する場合と比較して、多中空粒子の中空部分に由来する凹部の効果により、感光体と帯電部材の接触面積が低下し、感光体と帯電部材の接触面は低摩擦となる。
【００３０】
したがって帯電部材の周速差によって導電性弾性層にねじれ力が発生した場合、導電性弾性層中の多中空粒子の反発力および導電性弾性層表面に露出した多中空粒子断面の低摩擦性の効果によって、感光体と帯電部材の間に帯電部材の周速差を解消する方向に微小にスリップが生じる。つまり、多中空粒子の表面で導電性弾性層のねじれが部分的に、効果的な速さをもって解放されることとなる。
【００３１】
導電性弾性層のみでは、導電性弾性層の大きなねじれと解放が繰り返し発生することで、スティッスリップが発生し、結果として導電性弾性層の振動が生じてしまう場合がある。本発明の帯電部材では、導電性弾性層表面に多中空粒子露出させ、その露出表面に多中空粒子の外壁面での中空部の開口による凹部が形成されていることによって、導電性弾性層のかかる振動の発生を減少させることができる。この結果、上記で説明したメカニズムにより、バンディング画像の発生が低減・抑制される。
【００３２】
本発明に係る帯電部材の一例を図２（ローラ形状）、図３（平板形状）に示す。なお、これらの図は、本発明に係る帯電部材の概略断面図（軸方向に対して直交する断面）を示したものである。
【００３３】
図２（ａ）は、導電性基体２０１と導電性弾性層２０２を有する帯電ローラである。図４は、本発明に係る帯電部材の導電性弾性層の断面（導電性弾性層表面近傍）を示す模式的部分断面図である。導電性弾性層２０２は、多中空粒子２０３を含有しており、多中空粒子の少なくとも一部の粒子は導電性弾性層表面に露出している。導電性弾性層表面に露出した多中空粒子２０４の少なくとも一部の粒子は、多中空粒子の中空部分に由来する凹部を有する。さらに図２（ｂ）および図３（ｂ）のように導電性弾性層２０２の上に表面層２０５を有しても良い。
【００３４】
導電性基体２０１と導電性弾性層２０２、あるいは、順次積層する層（例えば、図２（b）に示す導電性弾性層と表面層）は、接着層を介して接着してもよい。接着層としては、公知の接着剤や接着性フィルムなどを適宜用いることができる。この場合、接着層は導電性であることが好ましい。導電性とするため、接着層には公知の導電剤を含有させることができる。
【００３５】
例えば、接着剤のバインダーとしては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が挙げられるが、ウレタン系、アクリル系、ポリエステル系、ポリエーテル系、エポキシ系等の公知のものを用いることができる。
【００３６】
接着剤に導電性を付与するための導電剤としては、後に詳述する導電剤から適宜選択し、単独で、また２種類以上組み合わせて、用いることができる。
【００３７】
［帯電部材の電気抵抗値］
本発明に係る帯電部材の電気抵抗値は、特に制限はなく所望の特性に応じて適宜設定される。例えば、帯電ローラとして使用するには感光体の帯電を良好なものとするため、通常、電気抵抗値が２３℃、５０％ＲＨ環境中において、１×１０２Ω以上、１×１０１０Ω以下であることが好ましく、１×１０３Ω以上、１×１０８Ω以下であることがより好ましい。また、帯電ローラの周方向の電気抵抗値は、最大値と最小値の比が１．０倍から５．０倍となるように設定することが好ましい。より好ましくは１．０倍から３．０倍程度である。
【００３８】
一例として、図６に帯電ローラの電気抵抗値の測定法を示す。導電性基体２０１の両端を、荷重のかかった軸受け６０２により感光体と同じ曲率の金属製円柱６０１に、これらの軸が平行になるように当接させる。この状態で、モータにより金属製円柱６０１を回転させ、当接した帯電ローラを従動回転させながら安定化電源６０３から直流電圧−２００Ｖを印加する。この時に導電性弾性層２０２に流れる電流を電流計６０４で測定し、帯電ローラの電気抵抗値を計算する。本発明において、荷重は各４．９Ｎとし、金属製円柱は直径３０ｍｍ、金属製円柱の回転は周速４５ｍｍ／ｓｅｃとされる。
【００３９】
〔導電性基体〕
本発明の帯電部材に用いられる導電性基体は、導電性を有し、その上に設けられる導電性弾性層等を支持する機能を有するものである。材質としては、例えば、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の金属やその合金を挙げることができる。また、これらの表面に耐傷性付与を目的として、導電性を損なわない範囲で、メッキ処理等を施してもよい。さらに、導電性基体として、樹脂製の基材の表面を金属等で被覆して表面導電性としたものや導電性樹脂組成物から製造されたものも使用可能である。
【００４０】
〔導電性弾性層〕
（導電性弾性層の材料）
本発明の帯電部材の導電性弾性層に用いる材料としては、抵抗値調整が容易であり、かつ圧縮永久歪みが低いという観点から、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、およびエピクロルヒドリンゴムから選ばれる少なくとも１種のゴムを好適に用いることができる。この中でも、電気抵抗値の調整が容易であることから、極性ゴムを用いるのがより好ましい。中でも、エピクロルヒドリンゴム及びＮＢＲを挙げることができる。これらは、導電性弾性層の抵抗値制御及び硬度制御をより行い易いという利点がある。これら導電性弾性層に用いるゴム材料は、単独で用いる、あるいは、２種以上を混合して用いてもよいが、これらゴムを主成分として、必要に応じてその他の一般的な公知なゴムや熱可塑性エラストマーや樹脂などを含有してもよい。その他の一般的な公知なゴムや熱可塑性エラストマーや樹脂などを含有する場合、その含有量は、上記のゴム材料１００質量部に対し、１〜５０質量部の範囲であることがより好ましい。
【００４１】
エピクロルヒドリンゴムは、ポリマー自体が中抵抗値領域の導電性を有し、導電剤の添加量が少なくても良好な導電性を発揮することができる。また、位置による電気抵抗値のバラツキも小さくすることができるので、高分子弾性材料として好適に用いられる。
【００４２】
エピクロルヒドリンゴムとしては以下のものが挙げられる。
エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル共重合体及び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三元共重合体。
【００４３】
これらの中でも安定した中抵抗値領域の導電性を示すことから、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三元共重合体が特に好適に用いられる。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三元共重合体は、重合度や組成比を適度に調整することで導電性や加工性を制御できる。
【００４４】
また、導電剤を適宜使用することによって弾性層の導電性を所定の値にすることができる。導電剤として電子導電性フィラーの種類および使用量を適宜選択することによって帯電部材の電気抵抗値を調整することができる。
【００４５】
電子導電性フィラーとしては、電子導電性を示す導電性粒子であれば特に限定されるものではなく、公知の各種のものが使用できる。例えば、ファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラックを用いることができる。具体的には、Ｓｕｐｅｒ  Ａｂｒａｓｉｏｎ  Ｆｕｒｎａｃｅ（ＳＡＦ：超耐摩耗性）、Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｓｕｐｅｒ  Ａｂｒａｓｉｏｎ  Ｆｕｒｎａｃｅ（ＩＳＡＦ：準超耐摩耗性）、Ｈｉｇｈ  Ａｂｒａｓｉｏｎ  Ｆｕｒｎａｃｅ（ＨＡＦ：高耐摩耗性）、Ｆａｓｔ  Ｅｘｔｒｕｄｉｎｇ  Ｆｕｒｎａｃｅ（ＦＥＦ：良押出性）、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐｕｒｐｏｓｅ  Ｆｕｒｎａｃｅ（ＧＰＦ：汎用性）、Ｓｅｍｉ  Ｒｅｉｎ  Ｆｏｒｃｉｎｇ  Ｆｕｒｎａｃｅ（ＳＲＦ：中補強性）、Ｆｉｎｅ  Ｔｈｅｒｍａｌ（ＦＴ：微粒熱分解）およびＭｅｄｉｕｍ  Ｔｈｅｒｍａｌ（ＭＴ：中粒熱分解）などの各ゴム用カーボンが挙げられる。
【００４６】
また、天然グラファイトおよび人造グラファイトなどのグラファイト、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等の金属酸化物系導電性粒子、アルミニウム、鉄、銅、銀等の金属系導電性粒子を挙げることができる。また、これら電子導電性フィラーは、単独で又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【００４７】
また、導電性ポリマー、イオン導電剤などを前記の電子導電性フィラーと併用して弾性層に導電性を付与しても良い。イオン導電剤としては、イオン導電性を示すイオン導電剤であれば特に限定されるものではない。イオン導電剤としては、以下のものが挙げられる。過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カルシウム等の無機イオン物質が挙げられる。ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、過塩素酸テトラブチルアンモニウム等の四級アンモニウム塩が挙げられる。トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、パーフルオロブタンスルホン酸カリウム等の有機酸無機塩が挙げられる。これらを単独又は２種類以上組み合わせて用いることができる。イオン導電剤の中でも、環境変化に対して抵抗が安定なことから特に過塩素酸４級アンモニウム塩が好適に用いられる。
【００４８】
また、導電性弾性層形成用のゴム混合物には、無機または有機の充填剤や架橋剤を添加してもよい。
【００４９】
ゴム混合物を架橋させるための添加剤として、加硫剤、加硫促進剤が挙げられる。充填剤としては、例えば、シリカ（ホワイトカーボン）、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、クレー、タルク、ゼオライト、アルミナ、硫酸バリウムおよび硫酸アルミニウムなどから選択された少なくとの１種が挙げられる。加硫剤としては、公知の加硫剤を適宜使用することができ、例えば、粉末硫黄、有機過酸化物が挙げられる。粉末硫黄を加硫剤として使用する場合は、加硫促進剤として、公知の加硫促進剤を適宜使用することができ、チアゾール系、ジチオカルバミン酸塩系、スルフェンアミド系、チウラム系などが挙げられる。
【００５０】
また、導電性弾性層には、硬度等を調整するために、軟化油、可塑剤等の添加剤を添加してもよい。可塑剤等の配合量は、弾性層の材料１００質量部に対して、好ましくは１〜３０質量部であり、より好ましくは３〜２０質量部である。可塑剤としては、高分子タイプのものを用いることがより好ましい。高分子可塑剤の分子量は、好ましくは２０００以上、より好ましくは４０００以上である。更に、弾性層には、種々な機能を付与する材料を適宜含有させてもよい。
さらに、老化防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、補強剤、充填剤、滑剤、離型剤、顔料、染料、難燃剤等を必要に応じて適宜に添加することもできる。
【００５１】
（多中空粒子）
本発明に使用する弾性ローラの弾性層は、多中空粒子が含有されている。本発明における多中空粒子とは、粒子の内部に複数個の空孔（中空）を有する粒子のことをいう。多中空粒子の材質としては、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリロニトリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル樹脂から選ばれる少なくとも１種の樹脂を用いる。これら樹脂は、単独で、または２種以上用いることができる。更に、これら樹脂の単量体を共重合させ、共重合体として用いても良い。この中でも、高い反発弾性を示すアクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、から選ばれる少なくとも１種の樹脂を用いることが好ましい。これら樹脂を主成分として、必要に応じてその他の一般的な公知な樹脂などを含有してもよい。
【００５２】
これら多中空粒子は、懸濁重合法、界面重合法、界面沈殿法、液中乾燥法といった公知の製法により製造することができる。また市販されているような公知の多中空粒子も用いることができる。
【００５３】
以下に多中空粒子作製の例を示す。
（１−１）まず、スチレンモノマーと、多官能重合性単量体とからなる単量体混合物に、セルロース樹脂を溶解させた溶解液を得る。
【００５４】
［多官能重合性単量体］
多官能重合性単量体としては、芳香族ジビニル化合物、多価アルコールのアクリル酸エステル、多価アルコールのメタクリル酸エステル等が挙げられる。これらは１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５５】
具体的には、芳香族ジビニル化合物として、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等が挙げられる。多価アルコールの（メタ）アクリル酸エステルとして、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等が挙げられる。なお、（メタ）アクリレートは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。上記の内、良好な空孔を形成するにはジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレートを用いるのが好ましい。なお、ここでいう良好な空孔とは、粒子中により多くの空孔を有することを意味する。すなわち、粒子中に占める空孔の割合が大きく、空孔の数が多いほど、多中空粒子の中空部分に由来する凹部の数が多くなり、感光体と帯電部材の接触面積が低下し、感光体と帯電部材の接触面は低摩擦となる効果を得ることができる。従って、少量の多中空粒子を弾性層として添加することでも、良好な効果を得ることができることを意味する。
【００５６】
上記多官能重合性単量体は、スチレンモノマー１００重量部に対して、５〜１００重量部、好ましくは５〜５０重量部となるよう用いる。５重量部未満、１００重量部を超える量を用いた場合、目的とする多中空粒子を得ることは困難である。
【００５７】
また、上記多官能性単量体及びスチレンモノマーと共重合可能なその他の単量体を、多中空粒子の特性を損なわない範囲で添加してもかまわない。この共重合可能なその他の単量体としては以下のものを挙げることができる。
アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸２ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル等のアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン不飽和モノオレフィン類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、弗化ビニル等のハロゲン化ビニル類、  酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類等が挙げられる。
【００５８】
［セルロース樹脂］
セルロース樹脂としては、セルロースアセテート、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルエチルセルロース等が挙げられる。この内、良好な空孔を形成するにはエチルセルロースが好ましい。
【００５９】
エチルセルロースは、一般に、塩化エチルをアルカリセルロースに反応させて得られるエチルセルロースエーテルである。市販のエチルセルロースは、通常、エトキシル基含有率が４４〜５０重量％である。エチルセルロースの中でも、粘度（重量比でトルエン：エタノール＝８０：２０の混合溶液にエチルセルロースを５重量％溶解したときの粘度）１０〜２００ｃＰのものを好適に用いることができる。更に好ましくは、２０〜１００ｃＰのものを用いるのがよい。粘度が２００ｃＰを越える場合には、溶解液の粘度が高くなり、懸濁重合時の重合系の安定性や多中空粒子の粒子径制御が困難になるため好ましくない。粘度が１０ｃＰ未満の場合、多中空粒子が得られ難いため好ましくない。
【００６０】
なお、粘度は、ＪＩＳ  Ｚ８８０３に従って、ウベローデ粘度計（毛細管粘度計）によって２５℃±０．５℃の温度で測定した値である。
【００６１】
セルロース樹脂は、スチレンモノマーと多官能重合性単量体を加えた単量体混合物１００重量部に対し、０．５〜５重量部の割合で使用され、好ましくは１〜３重量部である。５重量部を超える量を用いた場合には、粘度の上昇によりセルロース樹脂を単量体混合物に溶解することが実質的に困難な場合があり、また、溶解液の粘度が高くなり、懸濁重合時の重合系の安定性や多中空粒子の粒子径制御が困難になるため好ましくない。０．５重量％より少ない場合には、多中空粒子が得られないため好ましくない。
【００６２】
［重合開始剤］
上記溶解液には重合開始剤が含まれていてもよい。重合開始剤としては、通常、懸濁重合に用いられる油溶性の過酸化物系あるいはアゾ系開始剤が利用できる。
【００６３】
例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化オクタノイル、オルソクロロ過酸化ベンゾイル、オルソメトキシ過酸化ベンゾイル、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、キュメンハイドロパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド等の過酸化物系開始剤、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（２，３−ジメチルブチロニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、２，２’−アゾビス（２，３，３−トリメチルブチロニトリル）、２，２’−アゾビス（２−イソプロピルブチロニトリル）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２’−アゾビス（４−メチキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、２−（カルバモイルアゾ）イソブチロニトリル、４，４’−アゾビス（４−シアノバレリン酸）、ジメチル−２，２’−アゾビスイソブチレート等のアゾ系開始剤が挙げられる。
【００６４】
この中でも、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）が、多中空粒子が得られやすいという点から好ましい。
【００６５】
重合開始剤の使用割合は、単量体混合物に対し、０．０１〜１０重量％が好ましく、特に０．１〜５．０重量％が好ましい。
【００６６】
（１−２）次に、上記溶解液を、水系分散媒体中に分散させる。
［水系分散媒体］
水系分散媒体としては、例えば、水、水と水溶性有機溶媒（低級アルコール等）との混合媒体が挙げられる。更に、水系分散媒体は、上記溶解液１００重量部に対して、通常１００〜１０００重量部程度の水を含んでいることが好ましい。この範囲で水を含むことで、水系懸濁重合の際に、懸濁粒子の安定化を図ることができる。
【００６７】
［分散安定剤］
更に、水性分散媒体には、分散安定剤が添加されていてもよい。分散安定剤としては、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛等のリン酸塩、ピロリン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム、ピロリン酸アルミニウム、ピロリン酸亜鉛等のピロリン酸塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、コロイダルシリカ等の難水溶性無機化合物、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子等が挙げられる。これらの中でも、多中空粒子を安定して得ることができるという点において、第三リン酸カルシウムやコロイダルシリカが特に好ましい。
【００６８】
分散安定剤は、得られる多中空粒子の粒子径ならびに重合時の溶解液の分散安定性等を考慮して、選択や組み合わせ、添加量等を適宜調整して使用される。一例を挙げれば、分散安定剤の単量体混合物に対する添加量は０．５〜２０重量％で程度である。
【００６９】
［界面活性剤］
また、水系分散媒体には、上記の分散安定剤に加えて、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性イオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等の界面活性剤を使用してもよい。
【００７０】
アニオン性界面活性剤としては、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油カリ等の脂肪酸油、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム等のアルキル硫酸エステル塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等がある。
【００７１】
ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレン−オキシプロピレンブロックポリマー等がある。
【００７２】
カチオン性界面活性剤としては、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート等のアルキルアミン塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等の第四級アンモニウム塩等がある。
【００７３】
両性イオン界面活性剤としては、ラウリルジメチルアミンオキサイド等がある。
【００７４】
界面活性剤は、得られる多中空粒子の粒子径ならびに重合時の溶解液の分散安定性等を考慮して、選択や組み合わせ、添加量等を適宜調整して使用される。一例を挙げれば、界面活性剤の添加量は水系分散媒体に対し０．００１〜０．１重量％程度である。
【００７５】
［水溶性重合禁止剤］
また、水系分散媒体中での単量体の重合を抑制するために、水系分散媒体中に０．０１〜１重量％程度の水溶性重合禁止剤を加えてもよい。水溶性重合禁止剤としては、特に限定されず公知の禁止剤を使用でき、例えば亜硝酸塩類、ハイドロキノン等を挙げることができる。
【００７６】
［溶解液の分散法］
水系分散媒体に溶解液を分散する方法としては、例えば、プロペラ翼等の撹拌力によって分散する方法、ローターとステーターから構成され、高剪断力を利用する分散機であるホモミキサー、超音波分散機等を用いて分散する方法が挙げられる。分散された溶解液は、水系分散媒体中で、液滴として存在する。なお、得られる多中空粒子の粒度分布を揃えるには、マイクロフルイダイザー、ナノマイザー等の液滴同士の衝突や機壁への衝突力を利用した高圧型分散機を用いればよい。また、溶解液には、必要に応じて、界面活性剤が含まれていてもよいが、できるだけ含まれないことが好ましい。
【００７７】
（１−３）更に、水系分散媒体に分散した溶解液中に含まれる単量体混合物を水系分散媒体中で重合させる。
【００７８】
重合は、単量体混合物からなる液滴を分散させた水系分散媒体を加熱することにより行われる。重合温度は、通常３０〜１００℃、好ましくは４０〜８０℃である。この重合温度を保持する時間としては、一般的に０．１〜１０時間程度である。重合中は、液滴の浮上や重合後の多中空粒子の沈降を防止できる程度の緩い撹拌を行うのが好ましい。
【００７９】
重合終了後、所望により、分散安定剤を塩酸等により溶解し、樹脂粒子を吸引濾過、遠心分離、遠心濾過等の操作により分散媒から分離し、更にイオン交換水等で洗浄を行ってもよい。更に、その後、乾燥、解砕、分級により所望の粒径の多中空粒子を得てもよい。
【００８０】
本発明においては、多中空粒子の平均粒径は５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。さらに好ましくは１５μｍ以上５０μｍ以下である。弾性層中の多中空粒子の大きさを本範囲とすることにより、帯電部材にかかるねじれを微小に抑え、微小な状態からのねじれの開放という多中空粒子の効果を効果的に実現できる。加えて弾性層から露出した比較的粒径の大きな多中空粒子表面にトナーや外添剤などが付着して異常放電の原因となることを抑えることもできる。
【００８１】
弾性層に含まれる多中空粒子の含有率としては、上記の弾性層を構成するゴム１００質量部に対して、５質量部以上８０質量部以下が好ましく、更には、１０質量部以上５０質量部以下がより好ましい。本範囲とすることにより、一つ一つの多中空粒子に加わるねじれを微小に抑え、高反発性によるねじれの微小な状態からの開放という多中空粒子の特性がより効果的に実現される。
【００８２】
また、多中空粒子中の空孔径は、平均空孔径として１μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。多中空粒子の空孔径を本範囲とすることにより、多中空粒子に対して低硬度かつ高反発性という特性を、より効果的に付与することができる。
【００８３】
また、多中空粒子の比重としては、内部に空孔を有さない中実粒子の比重に対して５０％以上８０％以下とすることが好ましい。多中空粒子は、内部に複数個の空孔を有するため、中実の粒子と比較し比重が軽くなる。多中空粒子の比重は、粒子内部に含まれる空孔数が多い、あるいは空孔径が大きい場合に軽くなり、空孔数が少ない、あるいは空孔径が小さい場合に重くなり、中実の粒子の比重に近づく。
【００８４】
多中空粒子の内部に含まれる空孔の径としては、多中空粒子の粒径に対して１０％以上２５％以下とすることが好ましい。空孔径が大きいあるいは空孔数が多すぎる場合、粒子の反発性が低下し、弾性層のねじれの解放できず本発明の効果が低くなる。空孔径が小さいあるいは空孔径が少なすぎる場合、弾性層表面の多中空粒子の断面の凹部が減少し、感光体と帯電部材との接触面が増加するために低摩擦性が維持できなくなり、本発明の効果が低くなる。本範囲とすることにより弾性層中に含まれる一つ一つの多中空粒子に加わるねじれを微小に抑え、高反発性によるねじれの微小な状態からの開放という多中空粒子の特性がより効果的に実現される。
【００８５】
なお、評価に用いた各種測定方法は以下の通りである。
＜平均粒子径の測定＞
孔径５０〜２８０μｍの細孔に電解質溶液を満たし、当該電解質溶液を多中空粒子が通過する際の電界質溶液の導電率変化から体積を求め、体積平均粒子径を計算する。具体的には、ベックマンコールター社製のコールターマルチザイザー２によって測定した体積平均粒子径である。なお、測定に際してはＣｏｕｌｔｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｌｉｍｉｔｅｄ発行のＲＥＦＥＲＥＮＣＥ  ＭＡＮＵＡＬ  ＦＯＲ  ＴＨＥ  ＣＯＵＬＴＥＲ  ＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲ（１９８７）に従って、測定する多中空粒子の粒子径に適合したアパチャーを用いてキャリブレーションを行い測定する。
【００８６】
具体的には、市販のガラス製の試験管に多中空粒子０．１ｇと０．１％ノニオン系界面活性剤溶液１０ｍｌを投入し、ヤマト科学社製タッチミキサー  ＴＯＵＣＨＭＩＸＥＲＭＴ−３１で２秒間混合する。その後、試験管を市販の超音洗浄機であるヴェルヴォクリーア社製ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ  ＣＬＥＡＮＥＲ  ＶＳ−１５０を用いて１０秒間予備分散させる。これを本体備え付けの、ＩＳＯＴＯＮ２（ベックマンコールター社製：測定用電解液）を満たしたビーカー中に、緩く攪拌しながらスポイドで滴下して、本体画面の濃度計の示度を１０％前後に合わせる。次にマルチサイザー２本体にアパチャーサイズ、Ｃｕｒｒｅｎｔ，Ｇａｉｎ，ＰｏｌａｒｉｔｙをＣｏｕｌｔｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＬｉｍｉｔｅｄ発行のＲＥＦＥＲＥＮＣＥ  ＭＡＮＵＡＬ ＦＯＲ ＴＨＥ ＣＯＵＬＴＥＲ  ＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲ（１９８７）に従って入力し、ｍａｎｕａｌで測定する。測定中はビーカー内を気泡が入らない程度に緩く攪拌しておき、多中空粒子を１万個測定した点で測定を終了する。
【００８７】
＜平均空孔径の測定＞
多中空粒子の平均空孔径の測定は、下記の方法で行うことができる。
多中空粒子の外観及び断面を走査型電子顕微鏡により観察する。具体的には、多中空粒子断面の観察は２液タイプのエポキシ接着剤を用い多中空粒子を固め、硬化後にカミソリ刃でスライスすることで多中空粒子の断面を露出させる。その後、走査型電子顕微鏡で観察し、多中空粒子の断面に存在する空孔径を測定する。用いた走査型電子顕微鏡は、ＦＥ−ＳＥＭ（日立製作所社製  Ｓ−４７００）である。この測定を多中空粒子１００個について行う。得られた合計１００個の多中空粒子の断面に存在する空孔径の平均値を算出し、多中空粒子の平均空孔径とする。
【００８８】
＜平均比重の測定＞
質量M０（ｇ）および容量V（ｃｍ３）の既知の円筒状容器内に、多中空粒子を充填する。容器の上部に堆積した過剰量の多中空粒子をすり落とす。容器の側面等に付着した多中空粒子を刷毛などを用いて除去した後、全体の質量Mｔ（ｇ）を測定する。次式により多中空粒子の比重ρｔ（ｇ／ｃｍ３）を計算する。
ρｔ＝（Mｔ−M０）／V
測定は１０回繰り返し、その平均値を多中空粒子の比重とする。同様にして中実粒子ρ０の比重を測定し、ρｔ／ρ０を計算することで、中実粒子に対する多中空粒子の比重の割合を算出する。
【００８９】
（導電性弾性層の形成）
導電性弾性層の形成方法としては、特に制約はなく、公知の方法を適宜用いればよい。例えば、上述の各種ゴム成分その他の成分からなる組成物をリボンブレンダー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、バンバリーミキサー、加圧ニーダー等で混合するなど、公知の方法を用い、導電性弾性層用の未加硫ゴム組成物を得る。さらに、得られた未加硫ゴム組成物に上述の多中空粒子を、二本ロール機等を用いて、混合する。
【００９０】
得られた多中空粒子を含有した未加硫ゴム組成物を、クロスヘッドを備えた押出機を用いて、導電性基体と未加硫ゴム組成物を一体的に押出して予備成形体を作製することができる。クロスヘッドとは、電線や針金の被覆層を構成するために用いられる、押出機のシリンダ先端に設置して使用する押出金型である。さらに、得られた予備成形体を熱風炉などの高温雰囲気中にて加熱架橋させることで、帯電部材を得る。
【００９１】
または、多中空粒子を含有した未加硫ゴム組成物を予め所定の膜厚に形成されたシート形状又はチューブ形状にしたのちに、導電性基体に接着又は被覆して帯電部材予備成形体を作製する。次いでこの予備成形体を円筒状のキャビティを有する円筒型または割型内に設置して加熱し、所定の寸法を有する帯電部材を得る方法がある。また、前記円筒型内に未加硫ゴム組成物と導電性基体を設置してから加熱架橋する方法も用いられる。
【００９２】
［導電性弾性層の研磨］
次に、導電性弾性層に含まれる多中空粒子の中空部が開口する端面を導電性弾性層の表面に露出させるために、導電性弾性層の外周面を研磨加工する。例えば一般に帯電ローラは、導電性の軸芯体の端部をバネで他部材に均一に当接させるため、帯電ローラの当接による撓みを考慮し、クラウン形状と呼ばれる中央部の外径を端部の外径より太くする形状に仕上げる。このような形状は、円筒金型で製造するのは脱型することが困難であるため、研磨機で仕上げることが好ましい。研磨加工を行う研磨機としては円筒研磨機が挙げられる。トラバース方式のＮＣ円筒研磨機、プランジカット方式のＮＣ円筒研磨機等を例示することができる。プランジカット方式のＮＣ研磨機はトラバース方式に比べて幅広な研削砥石を用いており、導電性弾性層の長手全域を同時に研磨できるため、加工時間の短縮を図ることができるため好ましく用いられる。
【００９３】
図５に、プランジカット方式円筒研磨機による帯電ローラの研磨方法の一例を示す模式図を示す。コレットチャック５０１のような把持冶具により導電性基体２０１を介して両端保持された帯電ローラは駆動モータ５０２にてコレットチャック５０１ごと回転駆動される。帯電ローラの回転中心に対して研磨砥石５０３の回転中心は平行に配置され、研磨砥石用駆動モータ５０４にて、帯電ローラとは別に回転駆動される。研磨砥石５０３は、帯電ローラの回転中心と研磨砥石の回転中心対して直交する方向に移動可能な構成である。帯電ローラの弾性層２０２は、研磨砥石の移動量および移動速度、研磨砥石の回転数および帯電ローラの回転数を適宜選択することにより、表面を研磨加工され、形状が所望の形状に仕上げられる。コレットチャックの代わりに公知のダイヤフラムチャック等により両端保持してもよい。研磨砥石５０３の形状としては、研磨後の帯電ローラの弾性層にクラウン形状を形成するため、端部から中央部に向けて徐々に外径が小さくなる縮径形状（以下、逆クラウン形状とよぶ）をとることが好ましい。
【００９４】
[表面層]
本発明の帯電部材は、導電性弾性層および導電性弾性体層表面に露出した多中空粒子および導電性弾性層に含まれる多中空粒子の中空部が開口する端面上に表面層を形成することもできる。表面層は、帯電部材の更なる高機能化、高耐久化を目的として形成する。例えば、表面層を抵抗調整層として機能させることで、帯電ローラとして用いた場合に、帯電均一性や耐リーク性を向上することができる。
【００９５】
導電性弾性層上に表面層を形成する工程には、静電スプレー塗布やディッピング塗布等の塗布法が利用できる。または、表面層は、予め所定の膜厚に成膜されたシート形状又はチューブ形状の層を接着又は被覆することにより形成できる。あるいは、型内で所定の形状に材料を硬化、成形する方法も用いることができる。この中でも、塗布法によって塗料を塗工し、塗膜を形成することが好ましい。
【００９６】
塗布法によって層を形成する場合、塗布液に用いられる溶剤としては、バインダー樹脂を溶解することができる溶剤であればよい。具体的には、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、キシレン、リグロイン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の芳香族化合物などが挙げられる。これらの溶剤は、使用するバインダー樹脂に応じて適宜選択される。
【００９７】
塗布液に、バインダーや粒子等を分散する方法としては、ボールミル、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、パールミル等の公知の溶液分散手段を用いることができる。
【００９８】
また、表面層には、本発明の効果を損なわない範囲で他の粒子を含有させることができる。他の粒子としては、絶縁性粒子あるいは導電性粒子を挙げることができる。絶縁性粒子あるいは導電性粒子は１種を使用しても、２種以上を組み合わせて用いてもよく、また、表面処理、変性、官能基や分子鎖の導入、コーティング等を施したものでもよい。粒子の分散性を高めるために、粒子は表面処理が施されていることがより好ましい。
【００９９】
表面層には、更に、離型性を向上させるために、離型剤を含有させても良い。表面層に離型剤を含有させることで、帯電部材の表面に汚れが付着することを防ぎ、帯電部材の耐久性を向上させることができる。離型剤が液体の場合は、表面層を形成する際にレベリング剤としても作用する。各種公知の塗料を表面層として塗布することもできる。
【０１００】
表面層は、０.０１μｍ以上１０μｍ以下の厚さを有することが好ましい。より好ましくは、０.１μｍ以上５μｍ以下である。表面層の膜厚としては多中空粒子断面の低摩擦性を維持するため、導電性弾性層の表面に露出する多中空粒子の、中空部が開口する端面に由来する凹部を埋めない程度の膜厚とすることが好ましい。上記のように表面層を形成した場合は、導電性弾性層中の多中空粒子の反発力および導電性弾性層表面に露出した多中空粒子断面の低摩擦性の効果が維持されることによって、スティックスリップが軽減し、バンディング画像の発生が低減・抑制される。なお、表面層の膜厚は、帯電部材断面を鋭利な刃物で切り出して、光学顕微鏡や電子顕微鏡で観察することで測定できる。本発明における最表面層の膜厚測定は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、倍率１００００倍で数箇所の測定を行い、平均値を平均膜厚とする。
【０１０１】
また、導電性弾性層上に表面層を形成する工程としては、紫外線、電子線など公知のエネルギー線の照射による導電性弾性層表面を改質する方法も例として挙げられる。例えば紫外線の照射には、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、低圧水銀ランプ、エキシマＵＶランプなどを用いることができ、これらのうち、紫外線の波長が１５０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の光を豊富に含む紫外線源が好適に用いられる。
【０１０２】
なお、紫外線の積算光量は、以下のように定義される。
紫外線積算光量［ｍＪ／ｃｍ２］＝紫外線強度［ｍＷ／ｃｍ２］×照射時間［ｓ］
紫外線の積算光量の調節は、照射時間や、ランプ出力や、ランプと被照射体との距離などで行うことが可能である。また、照射時間内で積算光量に勾配をつけてもよい。
【０１０３】
低圧水銀ランプを用いる場合、紫外線の積算光量は、ウシオ電機（株）製の紫外線積算光量計ＵＩＴ−１５０−ＡやＵＶＤ−Ｓ２５４を用いて測定することができる。エキシマＵＶランプを用いる場合、紫外線の積算光量は、ウシオ電機（株）製の紫外線積算光量計ＵＩＴ−１５０−ＡやＶＵＶ−Ｓ１７２を用いて測定することができる。
【０１０４】
例えば、電子線照射装置は、弾性ローラを回転させながら導電性弾性層表面に電子線を照射するものであり、電子線発生部と照射室と照射口とを備えるものである。
電子線発生部は、電子線を発生するターミナルと、ターミナルで発生した電子線を真空空間（加速空間）で加速する加速管とを有するものである。また電子線発生部の内部は、電子が気体分子と衝突してエネルギーを失うことを防ぐため、真空ポンプ等により１０−３〜１０−４[Ｐａ]程度の真空に保たれている。
【０１０５】
電源によりフィラメントに電流を通じて加熱するとフィラメントは熱電子を放出し、この熱電子のうち、ターミナルを通過したものだけが電子線として有効に取り出される。そして、電子線の加速電圧により加速管内の加速空間で加速された後、照射口箔を突き抜け、照射口の下方の照射室内を搬送されるローラに照射される。
【０１０６】
弾性ローラに電子線を照射する場合には、照射室の内部は窒素雰囲気又は空気雰囲気としている。また、ローラはローラ回転用部材で回転させて照射室内を搬送手段により、移動および通過可能な状態である。尚、電子線発生部及び照射室の周囲は電子線照射時に二次的に発生するＸ線が外部へ漏出しないように、鉛遮蔽が施されている。
【０１０７】
照射口箔は金属箔からなり、電子線発生部内の真空雰囲気と照射室内の空気雰囲気とを仕切るものであり、また照射口箔を介して照射室内に電子線を取り出すものである。ローラの照射に電子線を応用する場合には、ローラが電子線を照射される照射室の内部は窒素雰囲気又は空気雰囲気である。よって電子線発生部と照射室との境界に設ける照射口箔には、ピンホールがなく、電子線発生部内の真空雰囲気を十分維持できる機械的強度があり、しかも、電子線が透過しやすいように比重が小さく肉厚の薄い金属が望ましい。例えば、照射口箔に使用される金属として厚さ約５〜１５μｍ程度のＴｉがよく使用される。例えば最大加速電圧１５０ｋＶ・最大電子電流４０ｍＡの電子線照射装置（岩崎電気株式会社製）等が用いられる。また、照射時には窒素雰囲気又は空気雰囲気で行うが、窒素雰囲気下での照射が好ましく、酸素濃度５００ｐｐｍ以下の環境が好ましい。
【０１０８】
尚、電子線の線量は、下記で定義される。
線量（ｋＧｙ）＝［装置定数Ｋ×電子電流（ｍＡ）］／処理スピード（ｍ／ｍｉｎ）
ここで、装置定数Ｋは、装置個々の効率を表す定数であって、装置の性能の指標となる。例えば本来、電子線照射装置では、Ｋ＝１８以上とする必要がある。したがって、一定の電子電流と処理スピードに対して、加速電圧を変えて線量を測定し、これから得られる装置定数Ｋが所定の値以上になるような加速電圧を求めることより、加速電圧についての制限が得られる。
【０１０９】
電子線の線量については、表面処理の効果に応じて適宜選択すれば良い。その調節は、電子電流、処理スピードのいずれでも行う事が可能であり、所望の線量が得られるように決めればよい。
【０１１０】
［電子写真装置］
本発明に従い製造した帯電部材を帯電ローラとして備えた電子写真装置の１例の概略構成を図７に示す。
【０１１１】
電子写真装置は、感光体、感光体を帯電する帯電装置、露光を行う潜像形成装置、トナー像に現像する現像装置、転写材に転写する転写装置、感光体上の転写トナーを回収するクリーニング装置、トナー像を定着する定着装置等から構成されている。
【０１１２】
感光体７０１は、導電性の軸芯体上に感光層を有する回転ドラム型である。感光体は矢示の方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。帯電装置は、感光体７０１に所定の押圧力で当接されることにより接触配置される接触式の帯電ローラ７０２を有する。帯電ローラ７０２は、感光体の回転に従い回転する従動回転であり、帯電用電源７１２から所定の電圧を印加することにより、感光体を所定の電位に帯電する。感光体７０１に静電潜像を形成する潜像形成装置７０８は、例えばレーザービームスキャナーなどの露光装置が用いられる。一様に帯電された感光体に画像情報に対応した露光を行うことにより、静電潜像が形成される。
【０１１３】
現像装置は、感光体７０１に近接又は接触して配設される現像ローラ７０３を有する。現像ローラ７０３はトナー供給ローラ７１０と当接されており、該現像ローラ表面にトナーが供給される。現像ローラ７０３は弾性規制ブレード７０９と当接されており、現像ローラ表面に坦持されるトナー量を規制している。現像ローラ７０３、トナー供給ローラ７１０、弾性規制ブレード７０９に対して、現像用電源７１１から所定の電圧を印加することにより、感光体帯電極性と同極性に静電的処理されたトナーを反転現像することにより、静電潜像をトナー像に可視化現像する。
【０１１４】
転写装置は、接触式の転写ローラ７０５を有し、転写用電源７１３から所定の電圧が印加される。感光体からトナー像を普通紙などの印刷メディア７０４（印刷メディアは、搬送部材を有する給紙システムにより搬送される。）に転写する。
【０１１５】
クリーニング装置は、ブレード型のクリーニングブレード７０７、回収容器を有し、転写した後、感光体上に残留する転写残トナーを機械的に掻き落とし回収する。ここで、現像装置にて転写残トナーを回収する現像同時クリーニング方式を採用することにより、クリーニング装置を省くことも可能である。定着装置７０６は、加熱されたローラ等で構成され、転写されたトナー像を印刷メディア７０４に定着し、機外に排出する。
【実施例】
【０１１６】
以下に、上記で説明した本発明の帯電部材を、具体的な実施例と比較例とによりさらに更に詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではない。
【０１１７】
製造例１〜１３は、多中空粒子Ａ１〜Ａ１３の製造例である。また、製造例１４〜１８は、中実粒子Ａ１〜Ａ５の製造例である。また、製造例１９〜２２は、導電性弾性層に用いられる未加硫ゴム組成物Ａ１〜Ａ４の製造例である。なお、以下において、特記しない限り、「部」及び「％」は重量基準である。
〔製造例１〕多中空粒子Ａ１の作製
水３００ｇと、分散安定剤として市販の第三リン酸カルシウムスラリー３００ｇ（固形分１０％  商品名：スーパータイト  日本化成社製）とを１０００ｍｌのビーカーに入れ、次いで、界面活性剤としてラウリル硫酸ナトリウム０．１２ｇを水に溶解させて水系分散媒体を作製した。
【０１１８】
これとは別に、スチレン２００ｇ、ジビニルベンゼン５０ｇ、アクリル酸メチル４０ｇを混合し、単量体混合物を調整した。単量体混合物２００ｇをビーカーに計り取り、エチルセルロース樹脂（４５ｃＰ  関東化学社製）５ｇを加え均一に混合溶解し、次いで、重合開始剤として２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）２．０ｇを均一に混合溶解して溶解液を得た。
【０１１９】
得られた溶解液を上記水系分散媒体に混合し、混合物をホモミキサー（ＩＫＡ社製  ＵＬＴＲＡＴＵＲＲＡＸ  Ｔ−２５）にて６０００ｒｐｍで３０秒分散した。得られた分散液を１０００ｍｌのセパラブルフラスコに投入し、撹拌翼、温度計及び還流冷却器を取り付け、フラスコを窒素パージした後、６０℃で水浴させた。撹拌速度２００ｒｐｍで１０時間加熱を継続し、重合を行った。
【０１２０】
重合が終了したことを確認した後、分散液を冷却し、スラリーのｐＨが２程度になるまで塩酸を添加して分散安定剤を分解した。濾紙を用いたブフナー漏斗で重合物を吸引濾過し、５リットルのイオン交換水で洗浄して分散安定剤を除去し、６０℃のオーブン中で２４時間乾燥して樹脂粒子を得た。
【０１２１】
得られた樹脂粒子は、平均粒子径が５．1μｍであり、走査型電子顕微鏡で観察すると球状の樹脂粒子であり、内部に複数個の空孔を有する多中空粒子であることが確認できた。さらに、上記樹脂粒子を分級することにより多中空粒子Ａ１を得た。またジビニルベンゼンを添加しないこと以外は、製造例１と同様の方法で中実粒子を作製し、多中空粒子と中実粒子の比重の割合ρｔ／ρ０を測定した。多中空粒子Ａ１の平均粒径、平均空孔径、比重の割合の測定結果を表２に示す。
〔製造例２〜９〕多中空粒子Ａ２~Ａ９の作製
ジビニルベンゼン量、撹拌速度を調整すること以外は、製造例１と同様の方法で、多中空粒子Ａ２〜Ａ９を作製した。単量体混合物の組成、分散条件、重合条件を表１に、粒子の測定結果を表２に示す。
〔製造例１０〕多中空粒子Ａ１０の作製
製造例４において、アクリル酸メチルを使用しないこと以外は、製造例４と同様の方法で多中空粒子Ａ１０を作製した。単量体混合物の組成、分散条件、重合条件を表１に、粒子の測定結果を表２に示す。
〔製造例１１〕多中空粒子Ａ１１の作製
製造例４において、アクリル酸メチルをアクリロニトリルとした以外は、製造例４と同様の方法で多中空粒子Ａ１１を作製した。単量体混合物の組成、分散条件、重合条件を表１に、粒子の測定結果を表２に示す。
〔製造例１２〕多中空粒子Ａ１２の作製
製造例４において、アクリル酸メチルを塩化ビニリデンとした以外は、製造例４と同様の方法で多中空粒子Ａ１２を作製した。単量体混合物の組成、分散条件、重合条件を表１に、粒子の測定結果を表２に示す。
〔製造例１３〕多中空粒子Ａ１３の作製
製造例４において、アクリル酸メチルを塩化ビニルとした以外は、製造例４と同様の方法で多中空粒子Ａ１３を作製した。単量体混合物の組成、分散条件、重合条件を表１に、粒子の測定結果を表２に示す。
〔製造例１４〜１８〕中実粒子Ａ１〜Ａ５の作製
ジビニルベンゼンを添加しないこと以外は、製造例４、１０〜１３と同様の方法で中実粒子Ａ１〜Ａ５を作製した。単量体混合物の組成、分散条件、重合条件を表１に、粒子の測定結果を表２に示す。
【０１２２】
〔製造例１９〕ＮＢＲを用いた未加硫ゴム組成物Ａ１の作製
アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）（商品名：Ｎ２３０ＳＶ、ＪＳＲ社製）１００質量部に対し下記の４成分を加えて、５０℃に調節した密閉型ミキサーにて１５分間混練した。
・カーボンブラック（商品名：トーカブラック＃７３６０ＳＢ、東海カーボン社製）：４８質量部、
・ステアリン酸亜鉛（商品名：ＳＺ−２０００、堺化学工業社製）：１質量部、
・酸化亜鉛（商品名：亜鉛華２種、堺化学工業社製）：５質量部、
・炭酸カルシウム（商品名：シルバーＷ、白石工業社製）：２０質量部。
【０１２３】
これに、多中空粒子Ａ１を１３質量部、加硫剤として硫黄１．２質量部、加硫促進剤としてテトラベンジルチウラムジスルフィド（ＴＢｚＴＤ）（商品名：パーカシットＴＢｚＴＤ、フレキシス社製）４．５質量部を添加し、２５℃に冷却した二本ロール機にて１０分間混練し、未加硫ゴム組成物Ａ１を得た。
〔製造例２０〕エピクロルヒドリンゴムを用いた未加硫ゴム組成物Ａ２の作製
エピクロルヒドリンゴム（ＥＯ−ＥＰ−ＡＧE三元共化合物）（商品名：エピオンＯＮ３０１、ダイソー社製）１００質量部に対し下記の７成分を加えて、５０℃に調節した密閉型ミキサーにて１０分間混練した。
・炭酸カルシウム（商品名：ナノックス＃３０、丸尾カルシウム社製）：６０質量部、
・脂肪族ポリエステル系可塑剤（商品名：ポリサイザーＰ−２０２、大日本インキ化学工業社製）：１０質量部、
・ステアリン酸亜鉛（商品名：ＳＺ−２０００、堺化学工業社製）：１質量部、
・２−メルカプトベンズイミダゾール（商品名：ノクラックＮＳ−５、大内新興化学工業社製）：０．５質量部、
・酸化亜鉛（商品名：亜鉛華２種、堺化学工業社製）：２質量部、
・四級アンモニウム塩（商品名：アデカサイザーＬＶ７０、旭電化工業社製）：２質量部、
・カーボンブラック（商品名：シーストＧＳＯ、東海カーボン社製）：５質量部。
【０１２４】
これに、多中空粒子Ａ３を１質量部、加硫剤として硫黄０．８質量部、加硫促進剤としてジベンゾチアジルスルフィド（ＤＭ）（商品名：ノクセラーＤＭ、大内新興化学工業社製）１質量部、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＳ）（商品名：ノクセラーＴＳ、大内新興化学工業社製）０．５質量部を添加し、２５℃に冷却した二本ロール機にて１０分間混練し、未加硫ゴム組成物Ａ２を得た。
〔製造例２１〕ＳＢＲを用いた未加硫ゴム組成物Ａ３の作製
スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）（商品名：ＳＢＲ１５００、ＪＳＲ社製）１００質量部に対し下記の６成分を加えて、８０℃に調節した密閉型ミキサーにて１５分間混練した。
・酸化亜鉛（商品名：亜鉛華２種、堺化学工業社製）：５質量部、
・ステアリン酸亜鉛（商品名：ＳＺ−２０００、堺化学工業社製）：２質量部、
・カーボンブラック（商品名：ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ、ライオン社製）：８質量部、
・カーボンブラック（商品名：シーストＳ、東海カーボン社製）：４０質量部、
・炭酸カルシウム（商品名：ナノックス＃３０、丸尾カルシウム社製）：１５質量部、
・パラフィンオイル（商品名：ＰＷ３８０、出光興産社製）：２０質量部。
【０１２５】
これに、多中空粒子Ａ３を５質量部、加硫剤として硫黄１質量部、加硫促進剤としてジベンゾチアジルスルフィド（ＤＭ）（商品名：ノクセラーＤＭ、大内新興化学工業社製）１質量部、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＳ）（商品名：ノクセラーＴＳ、大内新興化学工業社製）１質量部を添加し、２５℃に冷却した二本ロール機にて１０分間混練し、未加硫ゴム組成物Ａ３を得た。
〔製造例２２〕ＥＰＤＭを用いた未加硫ゴム組成物Ａ４の作製
エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）（商品名：エスプレンＥＰＤＭ５０５Ａ、住友化学工業社製）１００質量部に対し下記の６成分を加えて、８０℃に調節した密閉型ミキサーにて１５分間混練した。
・酸化亜鉛（商品名：亜鉛華２種、堺化学工業社製）：５質量部
・ステアリン酸亜鉛（商品名：ＳＺ−２０００、堺化学工業社製）：２質量部、
・カーボンブラック（商品名：ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ、ライオン社製）：８質量部、
・カーボンブラック（商品名：シーストＳ、東海カーボン社製）：３０質量部、
・炭酸カルシウム（商品名：ナノックス＃３０、丸尾カルシウム社製）：１５質量部、
・パラフィンオイル（商品名：ＰＷ３８０、出光興産社製）：２０質量部。
【０１２６】
これに、多中空粒子Ａ３を１質量部、加硫剤として硫黄１質量部、加硫促進剤としてジベンゾチアジルスルフィド（ＤＭ）（商品名：ノクセラーＤＭ、大内新興化学工業社製）１質量部、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＳ）（商品名：ノクセラーＴＳ、大内新興化学工業社製）１質量部を添加し、２５℃に冷却した二本ロール機にて１０分間混練し、未加硫ゴム組成物Ａ４を得た。
【０１２７】
〔実施例１〕
（弾性ローラの作製）
直径６ｍｍ、長さ２５８ｍｍのステンレス製棒に、熱硬化性接着剤（商品名：「メタロックＵ−２０」、東洋化学研究所製）をあらかじめ両端部１２ｍｍを除いた領域に塗布し、１８０℃に調節した熱風炉内にて３０分間静置して導電性基体を得た。
【０１２８】
続いて、図１に示す単層クロスヘッド１０２を具備する押出成形装置として、汎用のゴム用押出機１０１（商品名：「ベント付き押出機」、三葉製作所製；スクリュー直径が４５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝２０押出機、Ｌはスクリュー長さ、Ｄはスクリュー直径）を使用した。スクリューのフライト形状は、真空ベントゾーンを除く箇所についてフルフライト形状とした。押出時の温調はヘッド温度８０℃、シリンダ温度８０℃、スクリュー温度８０℃とした。単層クロスヘッドの先端には、内径がφ９．８ｍｍの口金を装着した。押出機（図１）による未加硫ゴム組成物Ａ１の吐出速度（単位時間あたりの押出量）を所定の弾性ローラの外径となるように押出機のスクリュー回転数を１０．５ｒｐｍとした。
【０１２９】
上記押出機および単層クロスヘッドを用いて、導電性基体２０１を送りロール１０３によりクロスヘッドへ挿入し、導電性基体２０１を中心軸として、同軸上に円筒状に、未加硫ゴム組成物Ａ１を被覆して、外径がΦ９．４ｍｍである帯電部材予備成形体１０４を得た。
【０１３０】
この帯電部材予備成形体を熱風炉にて１６０℃で１時間加熱、加硫して、導電性基体の外周に導電性被覆層を形成した。この導電性被覆層の両端部を切断除去して、長さが２２４．２ｍｍの導電性被覆層を有するローラを得た。
【０１３１】
次いで、この導電性被覆層の外周面を、プランジカット式の円筒研磨機（水口製作所製、砥石：ＧＣ-１２０）を用いて研磨して、外径がΦ８．５ｍｍ、長さが２２４．２ｍｍの導電性弾性層を有する弾性ローラＡ１を得た。クラウン量は１００μｍであった。
（クラウン量の測定方法）
外径測定機としては、（商品名：「ＬＳ−７５００（コントローラ）」および「ＬＳ−７０３０Ｍ（測定部）」、キーエンス社製）を用いて、導電性弾性層の長手方向の中央部（１１２．１ｍｍ）と、中央部より両端方向に各９０ｍｍ部（２２．１ｍｍ、２０２．１ｍｍ）の３箇所の外径を測定する。中央部の外径をＤ２、両端方向に各９０ｍｍ部の外径をそれぞれＤ１、Ｄ３とし、クラウン量Ｄは、Ｄ＝（Ｄ２−（Ｄ１ ＋Ｄ３ ）／２）として算出した。
（表面層の作成）
表面層Ａ１：
最大加速電圧１５０ｋＶ・最大電子電流４０ｍＡの電子線照射装置（岩崎電気株式会社製）の照射口を当該弾性ローラＡ１の軸方向と平行に設置して、当該弾性ローラＡ１を円周方向に５００ｒｐｍの回転数で回転させながら導電性弾性層上に直接電子線を照射して表面に電子線処理層（表面層Ａ１）を形成した。このようにして帯電ローラＡ１を得た。なお、電子線の照射条件としては加速電圧１５０ＫＶ、電子電流１５ｍＡ、照射時間１ｓｅｃ、の設定とした。照射時には窒素雰囲気（酸素濃度約３００ｐｐｍ）で行った。帯電ローラＡ１について、導電性弾性層の種類、多中空粒子の種類（番号）および配合量、帯電ローラＡ１のクラウン量、表面層の種類を表４−１及び表４−２に示す。
【０１３２】
［耐久性能の評価］
図７に示す構成を有する電子写真装置であるカラーレーザープリンタ（商品名：ＨＰＣｏｌａｒ  ＬａｓｅｒＪｅｔ  ＣＰ４５２５ｄｎ、ヒューレット・パッカード社製）を４０ｐｐｍ出力を６０ｐｐｍ（Ａ４縦出力）で記録メディアを出力できるよう改造して使用した。１次帯電の出力は、直流電圧（Ｖｄｃ）が−１１００Ｖである。画像の解像度は、６００ｄｐｉである。感光体７０１は感光層を含む全膜厚が４０μｍである有機感光体ドラムを用いた。この電子写真装置のプロセスカートリッジから帯電ローラを取り外し、帯電ローラ１をセットした。また、帯電ローラ１は、図７に示すように感光体に対し、一端で４．９Ｎ、両端で合計９．８Ｎのバネによる押し圧力で当接させた。
【０１３３】
帯電ローラ１をセットしたプロセスカートリッジを１５℃、１０％ＲＨ環境（環境１）、２３℃、５０％ＲＨ環境（環境２）、及び３０℃、８０％ＲＨ環境（環境３）に２４時間放置した後、それぞれの環境にて、耐久性能評価を行った。
【０１３４】
具体的には、印字濃度１％画像を６０ｐｐｍのスピードで２枚間欠耐久性能試験（２枚ごとにプリンタの回転を３秒停止して耐久性能評価）を行った。評価方法は、５００００枚通紙後に、ハーフトーン画像（感光体の回転方向と垂直方向に幅１ドット、間隔２ドットの横線を描く画像）を、出力し、評価した。なお、評価は、得られたハーフトーン画像を目視にて観察し、前述した帯電ローラ表面の汚れが原因で発生する帯電部材周期のバンディング画像（横しま状の画像）ぽち画像、及びガサツキ画像を、評価した。
ここで、評価の基準は以下の通りである。
ランクＡ；横しま状のバンディング画像の発生はなし。
ランクＢ；端部にごく軽微な横しま状の画像が認められる。
ランクＣ；一部に横しま状のバンディング画像が帯電ローラのピッチで確認できるが、実用上問題の無い画質である。
ランクＤ：横しま状のバンディング画像が目立ち、画質の低下が認められる。
【０１３５】
画像評価試験の結果、本実施例の帯電ローラＡ１については、横しま状のバンディング画像は発生せず良好な画像が得られた。画像ランクは、ランクＡであった。評価結果を表４−１及び表４−２に示す。
【０１３６】
〔実施例２〜２１〕
導電性弾性層の種類、多中空粒子の種類（番号）および多中空粒子の添加部数、帯電ローラのクラウン量を表４−１及び表４−２に示す組み合わせとした以外は、実施例１と同様にして、帯電ローラＡ２〜Ａ２１を作製した。評価結果を表４−１及び表４−２に示す。
〔実施例２２〕
実施例４において、表面層Ａ１を下記の表面層Ａ２と変更した以外は、実施例４と同様にして帯電ローラＡ２２を作製した。評価結果を表４−１及び表４−２に示す。
表面層Ａ２：
波長２５０ｎｍ近傍の紫外線ランプを当該弾性ローラＡ１の軸方向と平行に設置して、当該ローラＡ１を円周方向に回転させながら２５４ｎｍの波長の紫外線を積算光量が９０００ｍＪ／ｃｍ２になるように２分間照射して、表面に紫外線処理層を形成した。なお、紫外線照射には低圧水銀ランプ（商品名：「ＱＬC５００」、ハリソン東芝ライティング（株）社製）を用いた。
〔実施例２３〕
実施例４において、表面層Ａ１を下記の表面層Ａ３と変更した以外は、実施例４と同様にして帯電ローラＡ２３を作製した。評価結果を表４−１及び表４−２に示す。
表面層Ａ３：
まず以下の４成分を混合した後、室温で３０分攪拌した。
・3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（加水分解性シラン化合物（Ａ）、信越化学工業（株））：１０．６２ｇ（０．０４５モル）、
・ヘキシルトリメトキシシラン（加水分解性シラン化合物（Ｂ）、信越化学工業（株））：２６．８２ｇ（０．１３モル）、
・エタノール：４０．５０ｇ、
・イオン交換水：９．４５ｇ。
【０１３７】
続いてオイルバスを用い、１２０℃で２０時間加熱還流を行うことによって、縮合物Ａ１を得た。この縮合物Ａ１の理論固形分（加水分解性シラン化合物が全て脱水縮合したと仮定した時のポリシロキサン重合物の、溶液全重量に対する質量比率）は２８．０質量％である。またこのときの（Ｄ）／｛（Ａ）＋（Ｂ）｝の値は３．０であった。
【０１３８】
２５ｇの縮合物Ａ１に光カチオン重合開始剤としての芳香族スルホニウム塩（商品名：アデカオプトマーＳＰ−１５０、旭電化工業社製）をメタノールで１０質量％に希釈したものを０．７ｇ添加し縮合物１−２を得た。縮合物１−２を固形分が５．０質量％になるようにエタノールと２−ブタノールの混合液（エタノール：２−ブタノール＝１：１）で希釈し、表面層用塗布液Ａ１を調製した。表面層用塗布液Ａ１を用いて、図示しないリング塗布装置を用いて、導電性弾性層表面に１回塗布を行った。２５℃の大気中で３０秒風乾した後、実施例２２と同様にして紫外線を照射し、表面層を紫外線処理した。このとき表面層の膜厚は０．０５μｍであった。
〔実施例２４〕
実施例４において、未加硫ゴム組成物Ａ２を用いて、導電性弾性層を形成し、表面層Ａ１を下記の表面層Ａ４と変更した以外は、実施例４と同様にして帯電ローラＡ２４を作製した。評価結果を表４−１及び表４−２に示す。
表面層Ａ４：
カプロラクトン変性アクリルポリオール溶液（商品名：プラクセルＤＣ２０１６、ダイセル化学工業社製）にメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を加え、固形分２質量％となるように調整した。この溶液１０００質量部（アクリルポリオール固形分１００質量部）に対して、下記の３成分を加え、混合溶液を調製した。
・カーボンブラック（商品名：＃５２、三菱化学社製）：２５質量部、
・変性ジメチルシリコーンオイル（商品名：ＳＨ２８ＰＡ、東レ・ダウコーニングシリコーン社製）：０．０８質量部、
・ブロックイソシアネート混合物（ＨＤＩ（商品名：デュラネートＴＰＡ−Ｂ８０Ｅ、旭化成工業社製）とＩＰＤＩ（商品名：ベスタナートＢ１３７０、デグサ・ヒュルス社製）の各ブタノンオキシムブロック体の７：３混合物）：８０．１４質量部。
このとき、ブロックイソシアネート混合物は、イソシアネート量としては「ＮＣＯ／ＯＨ＝１．０」となる量であった。
【０１３９】
内容積４５０ｍＬのガラス瓶に上記混合溶液２００ｇを、メディアとしての平均粒径０．８ｍｍのガラスビーズ２００ｇと共に入れ、ペイントシェーカー分散機を用いて２８時間分散し、ガラスビーズを除去して表面層用塗布液Ａ２を得た。
【０１４０】
上記表面層用塗布液Ａ２を用いて、図示しない塗布装置を用いて、導電性弾性層表面に１回ディッピング塗布を行った。ここで、ディッピング塗布は以下の通りである。浸漬時間９秒、ディッピング塗布引き上げ速度は、初期速度２０ｍｍ／ｓ、最終速度２ｍｍ／ｓ、その間は時間に対して直線的に速度を変化させて行った。塗布後に常温で３０分間以上風乾し、熱風循環乾燥機にて８０℃で１時間、更に１６０℃で１時間乾燥し、導電性弾性層上に表面層Ａ４を形成した。このとき表面層の膜厚は１．５μｍであった。
〔実施例２５〕
実施例２４において、未加硫ゴム組成物Ａ２および多中空粒子Ａ５を用いて、導電性弾性層を形成し、表面層Ａ４を下記の表面層Ａ５と変更した以外は、実施例２４と同様にして帯電ローラＡ２５を作製した。評価結果を表４−１及び表４−２に示す。
表面層Ａ５：
実施例２４の表面層用塗布液Ａ２にメチルイソブチルケトンを加え、固形分が５質量％となるよう調整した表面層用塗布液Ａ３を用いて表面層Ａ５を形成した。表面層の膜厚は４．１μｍであった。
〔実施例２６、２７〕
実施例４において、砥石の形状を変更することで帯電ローラのクラウン量を変更した以外は、実施例４と同様にして帯電ローラＡ２６、Ａ２７を作製した。その時の帯電ローラのクラウン量はそれぞれ７３μｍ、９６μｍであった。評価結果を表４−１及び表４−２に示す。
〔実施例２８〕
実施例１において、多中空粒子Ａ１の代わりに多中空粒子Ａ１４として多中空粒子（積水化成品工業株式会社製、アクリル樹脂、粒径３０μm）を用いた以外は、実施例１と同様にして帯電ローラＡ２８を作製した。平均空孔径は２．６μm、比重ρｔは０．５１ｇ／ｃｍ３であり、ρｔ／ρ０は０．７３であった。評価結果を表４−１及び表４−２に示す。
〔実施例２９〕
実施例９において、多中空粒子Ａ４の代わりに多中空粒子Ａ１５として多中空粒子（積水化成品工業株式会社製、アクリル樹脂、粒径２０μm）を用いた以外は、実施例９と同様にして帯電ローラＡ２９を作製した。平均空孔径は２．1μm、比重ρｔは０．５２ｇ／ｃｍ３であり、ρｔ／ρ０は０．７５であった。評価結果を表４−１及び表４−２に示す。
【０１４１】
〔比較例１〕
実施例４において、多中空粒子Ａ４を中実粒子Ａ１に変更した以外は、実施例４と同様にして、帯電ローラＡ３０を作製した。評価結果を表４−１及び表４−２に示す。
〔比較例２〕
実施例４において、多中空粒子Ａ４を中実粒子Ａ２に変更した以外は、実施例４と同様にして、帯電ローラＡ３１を作製した。評価結果を表４−１及び表４−２に示す。
〔比較例３〕
実施例１０において、多中空粒子Ａ４を中実粒子Ａ３に変更した以外は、実施例１０と同様にして、帯電ローラＡ３２を作製した。評価結果を表４−１及び表４−２に示す。
〔比較例４〕
実施例２０において、多中空粒子Ａ４を中実粒子Ａ４に変更した以外は、実施例２０と同様にして、帯電ローラＡ３３を作製した。評価結果を表４−１及び表４−２に示す。
〔比較例５〕
実施例２１において、多中空粒子Ａ４を中実粒子Ａ５に変更した以外は、実施例２１と同様にして、帯電ローラＡ３４を作製した。評価結果を表４−１及び表４−２に示す。
【０１４２】
【表１】
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【０１４３】
【表２】
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【０１４４】
【表３】
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【０１４５】
【表４】
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【０１４６】
【表５】
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【符号の説明】
【０１４７】
１０１‥‥押出機
１０２‥‥単層クロスヘッド
１０３‥‥送りロール
１０４‥‥帯電部材予備成形体
２０１‥‥導電性基体
２０２‥‥導電性弾性層
２０３‥‥多中空粒子
２０４‥‥導電性弾性層表面に露出した多中空粒子
５０１‥‥ コレットチャック
５０２‥‥ 駆動モータ
５０３‥‥ 研磨砥石
５０４‥‥ 研磨砥石用駆動モータ
６０１‥‥金属製円柱
６０２‥‥軸受け
６０３‥‥安定化電源
６０４‥‥電流計
７０１‥‥感光体
７０２‥‥帯電ローラ
７０３‥‥現像ローラ
７０４‥‥印刷メディア
７０５‥‥転写ローラ
７０６‥‥定着装置
７０７‥‥クリーニングブレード
７０８‥‥潜像形成装置
７０９‥‥弾性規制ブレード
７１０‥‥トナー供給ローラ
７１１‥‥現像用電源
７１２‥‥帯電用電源
７１３‥‥転写用電源 
【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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【図７】
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