(57)【要約】【課題】長期に亘って安定した帯電性能を発揮し得る帯電部材の提供。【解決手段】導電性支持体と表面層とを備えた帯電部材であって、表面層は、外表面に互いに独立した複数の凹部を有し、凹部の各々に弾性体粒子を保持しており、弾性体粒子は帯電部材の表面に露出しておりかつ帯電部材の表面に凸部を生じさせており、凹部および凹部に保持されてなる弾性体粒子を支持体の表面に正投影して得られる正投影像において、弾性体粒子に由来する投影像の外縁と、凹部に由来する投影像の外縁とが離間している部位を有し、凹部の壁の一部は帯電部材の表面の一部を構成し、弾性体粒子の弾性回復仕事率は７０％以上であり、弾性体粒子のマルテンス硬度が０．１Ｎ／ｍｍ２以上３．０Ｎ／ｍｍ２以下であり、かつ帯電部材の表面の一部を構成している壁の一部の表面で測定されるマルテンス硬度より弾性体粒子のマルテンス硬度が低い。【選択図】図１
2018025735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体と、表面層とを備えた帯電部材であって、
該表面層は、
外表面に、互いに独立した複数の凹部を有し、
該凹部の各々に、弾性体粒子を保持しており、
該弾性体粒子は、該帯電部材の表面に露出しており、かつ、該帯電部材の表面に凸部を生じさせており、
該凹部および該凹部に保持されてなる該弾性体粒子を該支持体の表面に正投影して得られる正投影像において、該弾性体粒子に由来する投影像の外縁と、該凹部に由来する投影像の外縁とが離間している部位を有し、
該凹部の壁の一部は、該帯電部材の表面の一部を構成し、
該弾性体粒子の弾性回復仕事率は７０％以上であり、
該弾性体粒子のマルテンス硬度が、０．１Ｎ／ｍｍ２以上、３．０Ｎ／ｍｍ２以下であり、かつ、
該帯電部材の表面の一部を構成している該壁の一部の表面で測定されるマルテンス硬度より、該弾性体粒子のマルテンス硬度が低いことを特徴とする、帯電部材。
【請求項２】
前記弾性体粒子のマルテンス硬度が１．０Ｎ／ｍｍ２以上、２．０Ｎ／ｍｍ２以下である請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】
前記帯電部材の表面の一部を構成している該壁の一部で測定されるマルテンス硬度が５．０Ｎ／ｍｍ２以上、２０．０Ｎ／ｍｍ２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】
前記弾性体粒子の平均粒子径が６μｍ以上、３０μｍ以下であり、
かつ、前記弾性体粒子に由来する投影像の外縁と前記凹部に由来する投影像の外縁の離間した部位の距離が、前記弾性体粒子の平均粒子径の１／３以上、７０μｍ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】
前記正投影像において、前記弾性体粒子と凹部が離間していることにより形成された間隙の重心位置と弾性体粒子の重心位置が、帯電部材の長手方向に配向している請求項１〜４の何れか一項に記載の帯電部材。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の帯電部材を備える電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真装置等に用いられる帯電部材、及びこれを用いた電子写真装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、直流電圧のみを印加して電子写真感光体の如き被帯電体を均一に帯電させ得る帯電部材として、表面層中に大粒子径および小粒子径の２種類の粒子を添加した帯電部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１６１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らの検討によれば、表面に凸部を有する帯電部材は、被帯電体を均一に帯電させる上で有効であるとの認識を得ている。しかしながら、かかる帯電部材を長期に亘って使用した場合、被帯電体の表面に汚れが蓄積していき、帯電能力が徐々に変化する場合がある。一方、表面に凸部を有しない帯電部材は、被帯電体の表面に汚れが蓄積しにくく、帯電能力が変化しにくいとの認識を得ている。しかしながら、かかる帯電部材を使用した場合、表面の凸部が無いため、被帯電体を均一に帯電させる上で不利な場合がある。
【０００５】
そこで、本発明の一態様は、長期に亘って、安定した帯電性能を発揮し得る帯電部材を提供すること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を安定して形成することのできる電子写真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】
【０００６】
本発明の一態様によれば、
導電性支持体と、表面層とを備えた帯電部材であって、
該表面層は、
外表面に、互いに独立した複数の凹部を有し、
該凹部の各々に、弾性体粒子を保持しており、
該弾性体粒子は、該帯電部材の表面に露出しており、かつ、該帯電部材の表面に凸部を生じさせており、
該凹部および該凹部に保持されてなる該弾性体粒子を該支持体の表面に正投影して得られる正投影像において、該弾性体粒子に由来する投影像の外縁と、該凹部に由来する投影像の外縁とが離間している部位を有し、
該凹部の壁の一部が、該帯電部材の表面の一部を構成しており、
該弾性体粒子の弾性回復仕事率は７０％以上であり、
該弾性体粒子のマルテンス硬度が、０．１Ｎ／ｍｍ２以上、３．０Ｎ／ｍｍ２以下であり、かつ、
該帯電部材の表面を構成している該壁の一部の表面で測定されるマルテンス硬度より、該弾性体粒子のマルテンス硬度が低い、
帯電部材が提供される。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、前記帯電部材を備える電子写真装置が提供される。
【０００８】
本発明の一態様によれば、長期に亘って、安定した帯電性能を発揮し得る帯電部材を得ることができる。また、本発明の他の態様によれば、高品位な電子写真画像を長期に亘って安定して形成することのできる電子写真装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】帯電部材の表面形態の一例を示す図（写真）である。
【図２Ａ】帯電部材の表面形状の一例を示す模式図である。
【図２Ｂ】帯電部材の表面形状の一例を示す模式図である。
【図２Ｃ】帯電部材の表面形状の一例を示す模式図である。
【図２Ｄ】帯電部材の表面形状の一例を示す模式図である。
【図３】帯電ローラの構成例を示す模式図である。
【図４Ａ】クロスヘッド押出成型機の一例の概略機構図である。
【図４Ｂ】クロスヘッド押出口付近の一例の模式図である。
【図５】帯電部材を有する電子写真装置の一例を模式的に示す構成図である。
【図６Ａ】凹部の形状の例を示す模式図である。
【図６Ｂ】凹部の形状の例を示す模式図である。
【図６Ｃ】凹部の形状の例を示す模式図である。
【図６Ｄ】凹部の形状の例を示す模式図である。
【図６Ｅ】凹部の形状の例を示す模式図である。
【図６Ｆ】凹部の形状の例を示す模式図である。
【図７】弾性体粒子の重心位置に対する間隙の重心位置の配向を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一態様に係る帯電部材は、導電性支持体と、典型的には導電性の表面層とを備えている。表面層は、導電性弾性体で形成することができる。表面層の表面は凹部を有する。凹部には弾性体粒子が保持される。なお、ここで言う「凹部」は、最終製品としての帯電部材において窪んでいる部分だけを意味するのではなく、弾性体粒子によって占められている部分も含めた表面層（典型的には導電性弾性体の表面）における窪みを意味する。
【００１１】
また帯電部材の表面（特には、帯電部材の、表面層を有する部分）は、凸部を有する。凸部は、前記弾性体粒子によって構成されている。この弾性体粒子は、表面層の構成材料（弾性体粒子以外）に埋没しておらず、その一部が表面層構成材料（弾性体粒子以外）から露出した状態で突出している。
【００１２】
また凹部およびその凹部に保持された弾性体粒子を支持体の表面に正投影したときに得られる正投影像において、凹部に由来する投影像の外縁と弾性体粒子に由来する投影像の外縁が離間している部位が存在する。この部位には弾性体粒子の壁と凹部の壁で囲まれた間隙が存在する。間隙の深さは、弾性体粒子の平均粒子径の１／３以上が好ましい。凹部の壁の一部が、帯電部材の表面の一部を構成している。つまり、凹部の壁の少なくとも一部が、弾性体粒子によって覆われることなく、表面に露出している。
【００１３】
また、弾性体粒子のマルテンス硬度は、０．１Ｎ／ｍｍ２以上、３．０Ｎ／ｍｍ２以下である。そして、前記帯電部材の表面の一部を構成している凹部の壁の一部（以下、「間隙形成凹部壁」ともいう）のマルテンス硬度より、弾性体粒子のマルテンス硬度が低い。
【００１４】
本発明者らは、本発明に係る帯電部材によって、弾性体粒子に由来した凸部を有しても汚れを抑制するメカニズムについて、以下のように推定した。
【００１５】
まず、図１に本発明の帯電部材の表面の一例を示す。図２Ａは帯電部材の表面に対し接線方向を視点とした投影図（断面図）であり、図２Ｂは帯電部材の表面に対し法線方向を視点とした投影図である。帯電部材の表面とは、被帯電体と接する面もしくは近接する面である。また、一般的に帯電部材は所定の表面粗さを有するが、帯電部材の表面に対する法線方向や接線方向を定義する基準となる面は、その表面粗さの高さ方向の平均線を通る面とする。表面層をなす材料である導電性ゴム組成物が凹部１１を形成している。このようにして、表面層の外表面には、互いに独立した複数の凹部が存在する。凹部１１に弾性体粒子が存在する。帯電部材の表面に対し法線方向を視点とした投影図において、弾性体粒子の外縁と、この弾性体粒子が存在する凹部の外縁の少なくとも一部は、離間した状態で存在している。つまり、この投影図において、弾性体粒子に由来する投影像の外縁と、凹部に由来する投影像の外縁とが離間している部位が存在する。この部位には、弾性体粒子の壁と凹部の壁で囲まれた間隙が存在する。弾性体粒子は、凸部１２を形成している。凹部１１には、マルテンス硬度が０．１Ｎ／ｍｍ２以上、３．０Ｎ／ｍｍ２以下の弾性体粒子が存在する。本発明で用いる弾性体粒子は、上記のマルテンス硬度測定における弾性回復仕事率が７０％以上である。また、弾性体粒子は、そのマルテンス硬度が、該弾性体粒子が存在する凹部１１の間隙部形成凹部壁のマルテンス硬度よりも低い。
【００１６】
このような帯電部材によれば、帯電部材の表面に弾性体粒子が凸部１２を形成しているため、感光体と当接する手前の放電領域において、被帯電体を均一に帯電させることができる。感光体上には、クリーニング部材で除去しきれなかった等の原因で意図せずして付着したトナーが存在することがある。そして、それが弾性体粒子に接触した際にトナーが潰れて付着する事が起点となり、トナーの付着が拡大し、ポチ状の画像濃度のムラ（以後、「ポチ状の汚れ」と呼ぶ）が発生する場合がある。マルテンス硬度が３．０Ｎ／ｍｍ２以下の弾性体粒子によって形成された凸部は、感光体との当接部にて、凹部１１と弾性体粒子の外縁の間にできた間隙に向かって表面層表面の接線方向に変形する。この時、弾性体粒子に比べ間隙形成凹部壁のマルテンス硬度の方が高いため、弾性体粒子が変形することができる。つまり弾性体粒子に由来した凸部１２の高さが低くなり、凸部と感光体との間に挟まれたトナーが潰れることを抑制する。この効果は、弾性体粒子が帯電部材の表面に露出している場合に、最も効果が高い。弾性体粒子と凹部の外縁が離間することでできた間隙が無い場合には、弾性体粒子が荷重を受けた場合に逃げる場所が無い。そのため、荷重に対する弾性体粒子の応力上昇が、間隙がある場合に比べて高くなり、トナーを潰してしまう。
【００１７】
そして感光体との当接ニップの通過後に感光体から離れた後には、凸部１２の高さは元に戻り、帯電部材と感光体との間の距離は広くなる。よって、被帯電体を均一に帯電する性能は維持される。以上のように、感光体と当接している場合としていない場合で大きく凸部の高さを変えることのできる本発明の構成により、感光体を均一に帯電させるとともに、ポチ状の汚れに起因した画像を抑制できる。
【００１８】
また、弾性体粒子のマルテンス硬度が０．１Ｎ／ｍｍ２より大きいことにより、外添剤の付着量の差に起因した画像濃度のムラ（以後「段ムラ状の汚れ」と呼ぶ）を容易に抑制することができる。この外添剤の付着量の差は、弾性体粒子に付着した外添剤が弾性体粒子に埋没して堆積することによって、帯電部材と感光体との間の空間に存在するローラの肉厚の振れが生じることに対応して起こる。
【００１９】
弾性体粒子のマルテンス硬度は０．１Ｎ／ｍｍ２以上、３．０Ｎ／ｍｍ２以下が好ましく、さらには１．０Ｎ／ｍｍ２以上、２．０Ｎ／ｍｍ２以下が好ましい。弾性体粒子のマルテンス硬度が１．０Ｎ／ｍｍ２以上であれば、弾性体粒子が柔らかいことによる弾性体粒子への外添剤めり込みをさらに抑制できる。そして、弾性体粒子のマルテンス硬度が２．０Ｎ／ｍｍ２以下であれば、帯電部材と感光体が当接したとき、弾性体粒子が（帯電部材接線方向に）間隙へ変形したときの弾性体粒子の応力変化がさらに小さい。そのため、弾性体粒子上にトナーが存在する場合のトナー潰れをさらに抑制できる。
【００２０】
また、間隙形成凹部壁のマルテンス硬度は５．０Ｎ／ｍｍ２以上、加えて２０．０Ｎ／ｍｍ２以下が好ましい。間隙形成凹部壁のマルテンス硬度が５．０Ｎ／ｍｍ２以上であれば、間隙に外添剤が付着することによる段ムラ状の汚れを抑制する事ができる。間隙形成凹部壁は、弾性体粒子とは違い、直接感光体とは接触しないので、弾性体粒子よりもさらにマルテンス硬度が高くなければ、外添剤の付着が抑制出来ないと推定される。間隙形成凹部壁のマルテンス硬度が２０．０Ｎ／ｍｍ２以下であれば、間隙形成凹部壁が硬いことによるトナー割れを抑制できる。
【００２１】
さらに、弾性体粒子の平均粒子径は６μｍ以上、３０μｍ以下であることが好ましい。
平均粒子径が６μｍ以上であれば、感光体の回転方向上流の放電不足に起因して下流での放電が断続的に発生するために起こる横スジ状の画像ムラを容易に抑制できる。また、粒子径が３０μｍ以下であれば、弾性体粒子の周囲にトナーが蓄積することによるポチ状の汚れが発生する事を容易に抑制できる。
【００２２】
弾性体粒子の凸部１２の高さ２４（図２Ｃ）は表面形状の高さの平均線２３の高さよりも高く、３μｍ以上高いことが好ましい。凸部の高さが高いほど、横スジ状の画像ムラを抑制する効果が高い。
【００２３】
弾性体粒子の壁と凹部の壁で囲まれた間隙の深さ２５は表面形状の高さの平均線２３よりも低く、間隙の深さは平均粒子径の１／３以上が好ましい。
【００２４】
凹部に由来する投影像の外縁２６とは、凹部の輪郭と高さの平均線との交点になる凹部の周囲と定義する。また、弾性体粒子に由来する投影像の外縁とは、前記正投影像において、弾性体粒子の輪郭によって形成される外縁を意味する。なお、本明細書において「凹部の外縁」および「弾性体粒子の外縁」という語は、特に断りの無い限り、それぞれ「凹部に由来する投影像の外縁」および「弾性体粒子に由来する投影像の外縁」を意味する。
【００２５】
帯電部材の表面に対し法線方向を視点とした投影図において、弾性体粒子に由来する投影像の外縁と凹部に由来する投影像の外縁とが離間した部位の距離（以下、「間隙部距離」ということがある。）について説明する。間隙部距離２７は、帯電部材の表面に対し法線方向を視点とした面の投影図において、弾性体粒子の外縁のある１点から法線方向に引いた線と凹部の外縁との交点がなす線分のうち、最も長い線分と定義する（図２Ｄ）。間隙部距離２７は、弾性体粒子の平均粒子径（Ｄｐ）の１／３以上、７０μｍ以下であることが好ましい（図２Ｄ）。間隙部距離２７が弾性体粒子の平均粒子径の１／３以上であれば、帯電部材と感光体が当接したとき、弾性体粒子に由来した凸部が十分に変形可能な空間を保持することができるため、トナーが潰れることによる、ポチ状の汚れ画像を容易に抑制できる。間隙部距離２７が７０μｍ以下であれば、弾性体粒子の外縁と凹部の外縁の離間した部分にトナーや外添剤が溜まることによる、トナー汚れや段ムラ状の汚れを容易に抑制できる。
【００２６】
凹部の形状は、半球状、半楕円球状、不定形等特に限定は無い。凹部の形状の例を図６に示す。図６Ａ〜図６Ｆはそれぞれ、帯電部材の表面に対し法線方向を視点とした投影図である。なお図６Ａ〜図６Ｆにおいては、弾性体粒子を黒抜き円で示す。弾性体粒子１１２の外縁と凹部の外縁の離間した部分の少なくとも一部が、一点鎖線（弾性体粒子との距離が、弾性体粒子の平均粒子径Ｄｐの１／３の線）と、二点鎖線（弾性体粒子との距離が７０μｍの線）の間にあれば更に好ましい。
【００２７】
凹部（弾性体粒子が存在している凹部）の数は、特に限定されないが、表面層の表面において１００μｍ角あたり０．２個以上、１０．０個以下程度を例示することができる。弾性体粒子が存在していない凹部や、凹部に存在していない弾性体粒子が存在していてもよい。
【００２８】
さらに、帯電部材の表面に対し法線方向を視点とした投影図において、弾性体粒子の外縁と凹部の外縁で囲まれた間隙の重心位置は、弾性体粒子の重心位置に対し、帯電部材の長手方向（帯電ローラであれば軸方向）に配向していることが好ましい。帯電部材の長手方向に広がる横スジ状の帯電部材汚れを更に改善する効果が高いからである。配向の度合いは、帯電部材の表面に対する法線方向を視点とした投影図（図７）において、弾性体粒子の重心と間隙の重心とを結んだ方向７１と、帯電部材長手方向７２との成す鋭角７３の平均値で表す事ができる。この値は０°から９０°の値になり、９０°は長手方向と直交する方向（帯電ローラであれば回転方向）に配向している事を示し、４５°であると無配向であることを示し、０°は長手方向に配向している事を示す。この角度が４５°未満であれば、弾性体粒子と間隙が、帯電部材の長手方向に配向していることになる。この角度は、０°以上、２０°以下であることが好ましい。
【００２９】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００３０】
＜帯電部材＞
図３に、本発明の帯電部材の一例として帯電ローラの構成図を示す。
帯電ローラ３０は、導電性支持体としての芯金３１と、芯金３１上に形成した表面層３２とからなっている。
続いて、帯電部材を構成する各要素について順に説明する。
【００３１】
（低硬度の弾性体粒子）
本発明に用いる表面層には低硬度の弾性体粒子が露出している。低硬度の弾性体粒子のマルテンス硬度は０．１Ｎ／ｍｍ２以上、３．０Ｎ／ｍｍ２以下が好ましい。弾性体粒子のマルテンス硬度は、微小硬度測定装置（商品名：ピコデンターＨＭ５００、フィッシャー・インストルメンツ株式会社製）によって測定することができる。測定用の圧子としては、四角錘型ダイヤモンドを用いればよい。押し込み速度は下記式（１）の条件とする。
ｄＦ／ｄｔ＝０．０４ｍＮ／１０ｓ  ・・・・（１）
（Ｆは力、ｔは時間を表す。）
微小硬度測定装置に備え付けの顕微鏡を用い、弾性体粒子に圧子を当てて、最大硬さを弾性体粒子のマルテンス硬度とする。
【００３２】
また低硬度の弾性体粒子の弾性回復仕事率は７０％以上が好ましい。弾性体粒子の弾性回復仕事率が７０％以上であれば、帯電部材と感光体が当接して弾性体粒子由来の凸部の高さが低くなっても、帯電部材と感光体が離れた後、この凸部が帯電均一性を維持するために十分な高さまで戻ることが容易だからである。弾性体粒子の弾性回復仕事率は、微小硬度測定装置（商品名：ピコデンターＨＭ５００、フィッシャー・インストルメンツ株式会社製）によって測定することができる。測定用の圧子としては、四角錘型ダイヤモンドを用いればよい。押し込み速度は前記式（１）の条件とする。
微小硬度測定装置に備え付けの顕微鏡を用い、弾性体粒子に圧子を当てて、荷重を減少させて荷重が０になるまでの押し込み深さと荷重を測定する。弾性回復仕事率（Ｗｅ％）は、押し込み弾性変形回復仕事量（Ｗｅ）、機械的押し込み全仕事量（Ｗｔ）を用い、下記式（２）で求められる。
Ｗｅ％＝Ｗｅ／Ｗｔ×１００  ・・・・（２）
なお、マルテンス硬度および弾性回復仕事率を測定する際の弾性体粒子の形態としては、原料そのものでもよいし帯電ローラから露出しているものでもよい。
【００３３】
弾性体粒子の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、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリウレタン、ナイロン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂等から選ばれる、少なくとも一つの樹脂でできた粒子であり、これらの樹脂を複数種ブレンドして用いてもよい。
【００３４】
弾性体粒子の平均粒子径は６μｍ以上、３０μｍ以下であることが好ましい。平均粒子径が６μｍ以上であれば、感光体の回転方向上流の放電不足に起因して下流での放電が断続的に発生するために起こる横スジ状の画像不良を容易に抑制できる。また、平均粒子径が３０μｍ以下であれば、弾性体粒子の周囲にトナーが蓄積することによるポチ状の汚れが発生する事を容易に抑制できる。
【００３５】
これらの弾性体粒子によって、表面層の表面は粗面化されている。粗面化の程度としては弾性層表面の十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１：１９８２による）が６μｍ以上、３０μｍ以下であることが好ましい。Ｒｚが６μｍ以上であれば、表面粗さが小さいことによる回転方向上流の放電不足に起因して下流での放電が断続的に発生するために起こる横スジ状の画像不良を容易に抑制できる。３０μｍ以下であれば、表面形状の谷の部分と感光体の間の局所的な放電が不足することに起因したカブリが発生することを容易に抑制できる。
【００３６】
弾性体粒子の平均粒子径は以下の方法によって求められる「長さ平均粒子径」である。
【００３７】
まず、弾性体粒子を走査型電子顕微鏡（日本電子株式会社製、商品名：ＪＥＯＬ  ＬＶ５９１０）で観察、画像撮影を実施し、撮影画像を画像解析ソフト（商品名：Ｉｍａｇｅ−Ｐｒｏ  Ｐｌｕｓ、プラネトロン社製）を用いて解析する。解析は写真撮影時のミクロンバーから単位長さあたりの画素数をキャリブレーションし、写真から無作為に選択した１００個の弾性体粒子について、画像上の画素数から定方向径を測定し、算術平均粒子直径を求め、弾性体粒子の平均粒子径とする。
【００３８】
さらに、弾性体粒子の球形度に関しては下記に示す形状係数ＳＦ１の平均値が１００以上、１６０以下であることが好ましい。ここで、形状係数ＳＦ１は下記式（３）で表される指数であり、１００に近いほど球形に近いことを意味している。形状係数の平均値が１６０以下であれば、弾性体粒子が弾性層表面に露出して感光体に直接接触していても、感光体の摩耗や傷つきを容易に抑制できる。
【００３９】
本発明に用いる弾性体粒子の形状係数ＳＦ１の測定は以下の方法によって行える。粒子径の測定と同様に走査型電子顕微鏡で撮影した画像情報を画像解析装置（ニレコ社製、商品名：Ｌｕｓｅｘ３）に入力し、無作為に選んだ５０個の粒子像について、それぞれＳＦ１を下記式（３）によって算出する。平均値はその算術平均をとることで得られる。
ＳＦ１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（π／４）×（１００）・・・・（３）
（ただし、ＭＸＬＮＧは粒子の絶対最大長を、ＡＲＥＡは粒子の投影面積を表す）。
【００４０】
表面層の表面に露出する弾性体粒子は、２種類以上の弾性体粒子を併用してもよいし、各樹脂の共重合体からなる弾性体粒子でも構わない。
【００４１】
（弾性体粒子より硬度の高い間隙形成凹部壁）
本発明に用いる表面層（弾性層）には弾性体粒子より硬度の高い間隙形成凹部壁が存在している。間隙形成凹部壁を形成する弾性体のマルテンス硬度は５．０Ｎ／ｍｍ２以上が好ましい。
【００４２】
間隙形成凹部壁のマルテンス硬度は、微小硬度測定装置（商品名：ピコデンターＨＭ５００、フィッシャー・インストルメンツ株式会社製）によって測定することができる。測定用の圧子としては、四角錘型ダイヤモンドを用いればよい。押し込み速度は前記式（１）の条件とする。
微小硬度測定装置に備え付けの顕微鏡を用い、ローラ表面上における間隙を形成する弾性体に圧子を当てて、最大硬さを測定する。この値を、間隙形成凹部壁のマルテンス硬度とする。
【００４３】
弾性体粒子より硬度の高い間隙形成凹部壁の存在状態の一例として、表面層（弾性層）の表面に形成されたエラストマー組成物の一部が窪んでできた凹部を挙げることができる。エラストマー組成物は、原料エラストマーに導電剤、架橋剤等を適宜配合したエラストマー組成物である。
【００４４】
上記表面層の材料として、従来から帯電部材の導電性弾性層、例えば電子写真装置用の帯電ローラの導電性弾性層に用いられている、ゴムや熱可塑性エラストマー等で形成された導電性エラストマーを用いることができる。
【００４５】
ゴムとしては、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ポリノルボルネンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム等を含むゴムもしくはゴム組成物が好適に用いられる。
【００４６】
熱可塑性エラストマーとしては、その種類には特に制限はなく、汎用のスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、アミド系エラストマー、ウレタン系エラストマー、エステル系エラストマーなどから選ばれる１種あるいは複数種の熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性エラストマーもしくは熱可塑性エラストマー組成物を好適に用いることができる。
【００４７】
導電性エラストマー組成物の導電機構は、イオン導電機構と電子導電機構の二つに大別される。
【００４８】
イオン導電機構の導電性エラストマー組成物は、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）に代表される極性エラストマーと、イオン導電剤からなるものが一般的である。このイオン導電剤は、前記極性エラストマーの中で電離し、かつその電離したイオンの移動度が高いイオン導電剤である。しかし、イオン導電機構の導電性エラストマー組成物は、電気抵抗の環境依存性が大きく、イオンが移行することによって導電性が発現するという機構に起因して、ブリードやブルームを起こしやすいことがある。
【００４９】
それに対し、電子導電機構による導電性エラストマー組成物は、エラストマー中に導電性粒子として、カーボンブラック、カーボンファイバー、グラファイト、金属微粉末、金属酸化物等を分散し、複合したものが一般的である。電子導電機構の導電性エラストマー組成物は、イオン導電機構の導電性エラストマー組成物に比べ、電気抵抗の温湿度依存性が小さい、ブリードやブルームが少ない、安価であるなどの長所がある。
【００５０】
帯電部材においては、電子写真感光体と当接させて、長期間使用せずに放置した際に、当接部が画像不良として表れることを低減することが望まれるので、ブリードやブルームの少ない電子導電機構の導電性エラストマーを用いるのが好ましい。
【００５１】
導電性粒子としては、ケッチェンブラックＥＣ、アセチレンブラック等の導電性カーボン、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理を施したカラー（インク）用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト、酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、銅、銀等の金属及び金属酸化物等が挙げられる。導電性粒子は大きな凸部とならないことが好ましく、平均粒子径が１０ｎｍから３００ｎｍであるものを用いることが好ましい。
【００５２】
これらの導電性粒子の充填量は、原料エラストマー、導電性粒子、及びその他配合剤の種類によって、導電性弾性層（表面層）が所望の電気抵抗となるように、適宜選択することができる。例えば、ポリマー（原料エラストマー）１００質量部に対して、０．５質量部以上、１００質量部以下、好ましくは２質量部以上、６０質量部以下などとすることができる。
【００５３】
また、エラストマー組成物中には、他の導電剤、充填剤、加工助剤、老化防止剤、架橋助剤、架橋促進剤、架橋促進助剤、架橋遅延剤、分散剤等を含有させることができる。
【００５４】
（表面層）
本明細書において表面層は弾性体からなる表面層を意味する。表面層は多層化することも可能である。ただし、多層化する場合は最表面に弾性体粒子を含有する層を形成する必要がある。また、導電性支持体と弾性層との間には接着層を形成することもできる。
【００５５】
本発明においては生産工程を簡素化するために、表面層は単層であることが最も好ましい。そして、この場合における表面層の厚さとしては、被帯電体（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。
【００５６】
さらに、本発明の帯電部材が有する特定の表面を形成する手段として、クロスヘッド押出によって形成した弾性層の表面をそのまま用いる手段が、生産工程の簡素化のために好ましい。
【００５７】
さらに、表面層表面の非粘着化、表面層内部からのブリードおよびブルーム防止等の目的で紫外線や電子線を照射することによる表面処理を行ってもよい。
【００５８】
（導電性の支持体）
導電性支持体は、導電性を有し、表面層等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。
【００５９】
＜帯電部材の製造方法＞
本発明の帯電部材の製造方法の一例として、製造工程が簡略であるという観点から有効な方法を説明する。すなわち、押出成型によって、凹部に低硬度の弾性体粒子が存在し、その弾性体粒子によって形成された凸部を有し、凹部と凸部の外縁の少なくとも一部が離間して間隙を成している表面を形成する製造方法を説明する。
【００６０】
その製造方法とは、次の２つの工程を含む、弾性体粒子と導電性ゴム組成物の界面が剥離した凹部を表面に形成する帯電ローラの製造方法である。
・導電性ゴム組成物と平均粒子径が６μｍ以上、３０μｍ以下の弾性体粒子からなり、破断点伸度を適度な値に制御した未加硫ゴム組成物を調製する工程。
・押出成型における引取率（後述）が１００％以下になるように、未加硫ゴム組成物を伸長させながら芯金と一体にクロスヘッド押出成型する工程。
【００６１】
まず、表面層を構成する導電性ゴム組成物と低硬度の弾性体粒子を含む未加硫ゴム組成物を調製する。
【００６２】
未加硫ゴム組成物中の弾性体粒子の含有量は、原料ゴムの１００質量部に対して、５質量部以上、５０質量部以下が好ましい。５質量部以上であれば弾性体粒子が充分な量、表面に存在することが容易であり、横スジをより抑制できる。また、５０質量部以下であれば弾性体粒子の配合量が多くなってポチ汚れが生じることをより抑制できる。
【００６３】
本発明者らは、間隙部距離を、未加硫ゴムの引張試験における破断点伸度によって制御できることを見いだした。破断点伸度の測定は、引張試験機（商品名：ＲＴＧ−１２２５、株式会社エー・アンド・デイ製）を用い、ＪＩＳ  Ｋ６２５４−１９９３に準拠して行う。その際、引張速度は５００ｍｍ／分、破断点計測感度は０．０１Ｎ、標線間距離は２０ｍｍ、サンプル幅は１０ｍｍ、厚みは２ｍｍ、試験温度は２５℃、測定回数は２回として行う。
【００６４】
破断点伸度は、直径３μｍ以下の微小な亀裂（空孔）が発生することにより応力が緩和していることの指標になると考えている。そのため、弾性体粒子と導電性エラストマーの界面で応力が集中した際に界面が剥離することによってできる間隙は、微小な亀裂により応力が緩和しやすい場合に発生しにくい。つまり、間隙は、破断点伸度が小さい未加硫ゴムにおいて発生しにくいと言える。微小な亀裂による応力緩和を制御するためには、補強性の低い充填剤を未加硫ゴムに混合することが好ましい。特に炭酸カルシウムは、添加量による破断点伸度の調整幅が広いため好ましい。適切な大きさの間隙を形成するために、破断点伸度は５０％以上、８０％以下であることが好ましい。
【００６５】
その他、未加硫ゴム組成物のムーニー粘度や弾性体粒子と導電性ゴム組成物の極性差や粘着性によっても、剥離による間隙の形成を制御する事ができる。原料ゴムとしては、ムーニー粘度が高いほど間隙を大きくする事ができる。
【００６６】
この未加硫ゴム組成物を用いて、弾性体粒子と導電性ゴム組成物との界面を剥離させて間隙を形成するため、クロスヘッド押出し成型機を用い、未加硫ゴム組成物を芯金で押しながら成形する。クロスヘッド押出し成形機とは、未加硫ゴム組成物と、所定の長さの芯金とが同時に送り込まれ、芯金の外周に所定の厚さのゴム材料が均等に被膜された未加硫ゴムローラがクロスヘッドの出口から押し出される成形機である。
【００６７】
図４Ａは、クロスヘッド押出し成形機４の概略構成図である。クロスヘッド押出し成形機４は、芯金４１の全周にわたって未加硫ゴム組成物４２を均等に被覆して、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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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、表面に未加硫ゴム組成物４２が被覆された未加硫ゴムローラ４３として送り出される。
【００７１】
クロスヘッドの押出口の隙間に比べ未加硫ゴム組成物の厚みが薄くなるように成型することで、つまり、未加硫ゴムを引き延ばしながら成型することで、弾性体粒子と導電性ゴム組成物の界面が剥離し、間隙が形成される。図４Ｂに、クロスヘッド押出口付近の模式図を示す。クロスヘッド押出口のダイスの内径をＤ、未加硫ゴムローラの中央外径をｄ、芯金の外径をｄ０とした際に、「（未加硫ゴム組成物の中央の厚み）÷（押出口の隙間）」に相当する（ｄ−ｄ０）／（Ｄ−ｄ０）を引取率（％）と定義する。この値は１００％のとき押出口の隙間と同じ未加硫ゴム組成物の厚みを意味する。この引取率が小さいほど未加硫ゴムを引き延ばしながら成型することを示し、大きな間隙が形成される。引取率としては、９０％以下、８０％以上であると適度な大きさの間隙ができるため好ましい。一般的な成形においては通常、押出口から吐出された未加硫ゴム組成物はダイスウェルによって収縮し、引取率は１００％以上になる。
【００７２】
引取率の調整は、芯金４１の搬送ローラ４５による芯金送り速度と、シリンダ４６からの未加硫ゴム組成物送り速度との相対比を変化させることで行う。この時、シリンダ４６からクロスヘッド４４への未加硫ゴム組成物４２の送り速度は一定とする。芯金４１の送り速度と未加硫ゴム組成物４２の送り速度の比によって、未加硫ゴム組成物４２の肉厚が決定される。
【００７３】
未加硫ゴム組成物は、各芯金４１の軸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型する。こうして未加硫ゴムローラ４３を得る。
【００７４】
次いで、架橋が必要な場合には未加硫ゴムローラを加熱して、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、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。熱可塑性エラストマーを用いて表面層を形成する場合など、架橋が必要無い場合には、未加硫ゴムローラを適宜冷却するなどして、加硫ゴムローラを得ることができる。
【００７５】
加硫ゴムローラの両端部の加硫ゴム組成物は、後の別工程にて除去され、加硫ゴムローラが完成する。したがって、完成した加硫ゴムローラの芯金の両端部は露出している。
【００７６】
表面層には、紫外線や電子線を照射することによる表面処理を行ってもよい。
【００７７】
その他の製造法としては、次のような例が挙げられる。
まず、発泡剤を含有した未加硫ゴム組成物を調製する。この未加硫ゴム組成物を押出成型により加硫ゴムローラにする。加硫ゴムローラの表面を研磨し、発泡してできた空孔による凹部を露出させる。この凹部に凹部の長径よりも短い直径の熱可塑性弾性体粒子を塗布する。その後、熱可塑性弾性体粒子の融点より高い温度で加熱し、弾性体粒子を密着させる。
【００７８】
続いて、本発明の帯電部材を有する電子写真装置の例の構成図（図５）を用い、電子写真画像形成プロセスを説明する。被帯電体としての電子写真感光体（感光体）５１は、導電性支持体５１ｂと、支持体５１ｂ上に形成した感光層５１ａとからなり、円筒形状を有する。そして、軸５１ｃを中心に図上時計周りに所定の周速度をもって駆動される。被帯電部材（感光体５１）は、帯電部材（帯電ローラ５２）によって帯電可能である。
【００７９】
帯電ローラ５２は感光体５１に接触配置されて感光体を所定の電位に帯電する。帯電ローラ５２は、芯金５２ａと、芯金５２ａ上に形成した表面層５２ｂとからなる。芯金５２ａの両端部が不図示の押圧手段で電子写真感光体５１に押圧されている。電源５３から摺擦電極５３ａを介して、芯金５２ａに所定の直流電圧が印加されることで、感光体５１が所定の電位に帯電される。
【００８０】
帯電された感光体５１は、次いで露光手段５４により、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。その静電潜像は、次いで、現像部材５５により、トナー画像として順次に可視像化される。このトナー画像は、転写材５７に順次転写されていく。
転写材５７は、不図示の給紙手段部から感光体５１の回転と同期取りされて適正なタイミングを持って感光体５１と転写手段５６との間の転写部へ搬送される。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感光体５１側のトナー画像が転写材５７に転写される。表面にトナー画像の転写を受けた転写材５７は、感光体５１から分離されて不図示の定着手段へ搬送されてトナーが定着され、画像形成物として出力される。像転写後の感光体５１の周面は、弾性ブレードに代表されるクリーニング部材５８によって感光体５１の表面に残留しているトナーなどが除去される。クリーニングされた感光体５１の周面は次のサイクルの電子写真画像形成プロセスに移る。
【実施例】
【００８１】
以下に実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、これらは、本発明を限定するものではない。なお、以下、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。なお各例では、帯電ローラを作製した。
【００８２】
〔実施例１〕
（表面層用の未加硫ゴム組成物の調製）
下記の表１に示す材料を混合してＡ練りゴム組成物を得た。混合機は、６リットル加圧ニーダー（製品名：ＴＤ６−１５ＭＤＸ、トーシン社製）を用いた。混合条件は、充填率７０ｖｏｌ％、ブレード回転数３０ｒｐｍ、１６分間とした。
【００８３】
【表１】
2018025735.tif 000003
【００８４】
次いで、上記Ａ練ゴム組成物と表２に示す材料を混合し、未加硫ゴム組成物−１を得た。混合機は、ロール径１２インチ（０．３０ｍ）のオープンロール（製品名：１２×３０テストロール、関西ロール製）を用いた。混合条件は、前ロール回転数１０ｒｐｍ、後ロール回転数８ｒｐｍで、ロール間隙２ｍｍとして合計２０回左右の切り返しを行った後、ロール間隙を０．５ｍｍとして１０回薄通しを行った。なおノクセラーＴＢｚＴＤは加硫促進剤である。
【００８５】
【表２】
2018025735.tif 000004
【００８６】
弾性体粒子としてのＰＵ粒子を以下の手順で作成した。なお、ＰＵはポリウレタンを意味する。
【００８７】
水酸基価４５のポリジエチレン・ブチレンアジペート１００質量部にＮＣＯ％＝１２．３のポリイソシアネート（商品名：デュラネート２４Ａ、旭化成工業株式会社製）１２．５質量部を添加し均一に混合した。この混合物を、フッ素処理シリカ５質量部をフッ素オイル（商品名：ガルデンＨＴ１３５、モンテカルチーニ株式会社製）３００質量部に分散した分散液に加え、２０分間超音波処理を行うことで乳化液を得た。この乳化液を９０℃まで昇温し、４００ｒｐｍで８時間撹拌してポリウレタンゲル粒子の分散液を得た。この分散液を真空乾燥することで、平均粒子径１５μｍ、硬度１．０Ｎ／ｍｍ２、弾性回復仕事率８３％のポリウレタン粒子（以下、「ＰＵ粒子４」ともいう）を作成した。なお、弾性体粒子の平均粒子径、硬度および弾性回復仕事率は、前記した方法によって測定した。なお、測定は、温度２３℃、相対湿度５０％の環境にて行った。
【００８８】
次いで、未加硫ゴム組成物−１にＰＵ粒子４を２０質量部加えて混合して、ＰＵ粒子４を含有する未加硫ゴム組成物−１Ａを得た。混合機は、ロール径１２インチ（０．３０ｍ）のオープンロールを用いた。混合条件は、前ロール回転数１０ｒｐｍ、後ロール回転数８ｒｐｍで、ロール間隙２ｍｍとして合計２０回左右の切り返しを行った後、ロール間隙を０．５ｍｍとして１０回薄通しを行った。
【００８９】
（破断点伸度の測定）
引っ張り試験機を用い、未加硫ゴムシートの破断点伸度を測定した。未加硫ゴムシートは、表面層用の未加硫ゴム組成物１Ａを用い、厚さ２ｍｍの長方形型の金型で成形した。成形条件は、温度：８０℃、圧力：１０ＭＰａとした。測定はテンシロン万能試験機ＲＴＧ−１２２５（商品名。株式会社オリエンテック製）を用い、ＪＩＳ  Ｋ−６２５１に則って行った。このとき、未加硫ゴムシートはダンベル状１号形の試験片とし、引っ張り速度は５００ｍｍ／ｍｉｎとし、２３℃／５０％ＲＨ（相対湿度）の環境下とした。破断点伸度は、７２％であった。
【００９０】
（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。
【００９１】
この接着層を有する芯金に表面層用の未加硫ゴム組成物−１Ａをクロスヘッド押出成型機にて被覆し、クラウン形状の未加硫ゴムローラを得た。成型温度は１００℃、スクリュ回転数は１０ｒｐｍとして、芯金の送り速度を変えながら成型した。未加硫ゴムローラの軸方向を平均した引取率は８５％とした。クロスヘッド押出成型機のダイス内径はΦ（直径）８．９ｍｍ、未加硫ゴムローラの軸方向の中央の外径は８．６ｍｍ、端部の外径は８．４ｍｍであった。
【００９２】
その後、電気炉にて温度１６０℃で４０分間加熱して未加硫ゴム組成物の層を加硫して加硫ゴム層とした。加硫ゴム層の両端部を切断し、軸方向の長さを２３２ｍｍとした。
【００９３】
（押出後の加硫ゴム層の電子線照射）
得られた押出後の加硫ゴムローラの表面に電子線を照射して、弾性層（表面層）の表面に硬化された領域を有する帯電ローラを得た。
【００９４】
電子線の照射には、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）を用い、照射時には窒素を充填した。電子線の照射条件は加速電圧：１５０ｋＶ、電子電流：３５ｍＡ、線量：１３２３ｋＧｙ、処理速度：１ｍ／ｍｉｎ、酸素濃度：１００ｐｐｍであった。
【００９５】
（表面粗さの測定）
弾性層表面の十点平均粗さＲｚを測定した。測定器は表面粗さ測定器（商品名：サーフコーダーＳＥ３４００、小坂研究所社製）を、プローブは先端半径２μｍのダイヤモンド製接触針を用いた。測定はＪＩＳ  Ｂ０６０１：１９８２に基づき、測定スピードは０．５ｍｍ／ｓ、カットオフ周波数λｃは０．８ｍｍ、基準長さは０．８ｍｍ、評価長さは８．０ｍｍとした。帯電ローラのＲｚの値としては、帯電ローラ１本当たり、軸方向３点×周方向２点の計６点について測定して、それら６点の平均値を用いた。その結果、Ｒｚは２２μｍであった。
【００９６】
（弾性体粒子の観察）
コンフォーカル顕微鏡（商品名：オプティクスハイブリッド、レーザーテック株式会社製）により、帯電ローラ表面の弾性体粒子を観察した。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。弾性体粒子は露出した状態で存在していた。
【００９７】
（弾性体粒子の凸部の高さの測定）
弾性体粒子の凸部の高さを以下の方法で測定した。まず、コンフォーカル顕微鏡（商品名：オプティクスハイブリッド、レーザーテック株式会社製）により、帯電ローラ表面の高さ像を測定した。観察条件は、対物レンズ５０倍、画素数１０２４ピクセル、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を高さの値とした。
【００９８】
この高さ像のから、弾性体粒子の凸部の周囲にできた間隙の周辺部分の断面プロファイルを抜き出し、高さの平均線から凸部の頂点までの距離を求めた。この値を１００点（１００個の凸部）平均した値を凸部の高さとした。凸部の高さは、６μｍであった。
【００９９】
（間隙部距離の測定）
間隙部距離とは、表面に対し法線方向を視点とした面の投影図において、弾性体粒子の外縁から法線方向に引いた直線と凹部の外縁と交点がなす線分のうち、最も長い線分の長さである。間隙部距離を以下の方法で測定した。まず、コンフォーカル顕微鏡（商品名：オプティクスハイブリッド、レーザーテック株式会社製）により、帯電ローラ表面の高さ像を測定した。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、取得した画像を２次曲面にて平面補正した値を高さの値とした。
【０１００】
続いて、画像処理ソフト（商品名「Ｉｍａｇｅ−Ｐｒｏ  Ｐｌｕｓ」：プラネトロン株式会社製）を用いて、間隙部距離を計算した。まず、高さの平均値を閾値として、高さ像を２値化した。次に、カウント／サイズによって高さの平均値より低い部分のオブジェクトを自動抽出した。このオブジェクトに接する弾性体粒子の外縁から法線を引き、凹部の外縁との距離が最も長くなる部分の距離を計算した。抽出された高さの平均値より低い部分のオブジェクトについて面積の大きな順に、このような操作をローラの軸方向中央付近の１００点および加硫ゴム層の端部から２０ｍｍ付近の１００点について行って、平均値を抽出した。この平均値を、間隙部距離とした。この距離が平均粒子径の１／３以上、７０μｍ以下であれば、本発明の効果を優れて発揮することができる。間隙部距離は、４０μｍであった。
【０１０１】
（弾性体粒子と凹部が離間していることにより形成された間隙の重心位置と弾性体粒子の重心位置の配向の測定）
弾性体粒子と凹部が離間していることにより形成された間隙の重心位置と粒子の重心位置の配向を測定するため、透過型電子顕微鏡（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）（以降「ＴＥＭ」と略）の画像を取得した。ＴＥＭで観察するサンプルとしては、表面形状の高さの平均面に沿って凹部を切断するように表面層を切断した薄片を用いた。薄片は超薄切片法によって調製した。切削装置は、クライオミクロトーム（商品名「Ｌｅｉｃａ  ＥＭ  ＦＣＳ」、ライカマイクロシステムズ株式会社製）を用いた。切削温度は、−１００℃とした。この切片を観察するＴＥＭとしては、株式会社日立ハイテクノロジーズ製Ｈ−７１００ＦＡ（商品名）を用いた。加速電圧は１００ｋＶに、視野は明視野にした。この薄片をＴＥＭで観察した画像を、凹部（空孔）、弾性体粒子、導電性ゴム組成物のそれぞれにコントラスト差があるよう撮影した。必要であれば、画像処理により凹部（空孔）、弾性体粒子、導電性ゴム組成物を３値化した画像を用いた。
【０１０２】
この画像の各凹部の重心Ｘ座標、重心Ｙ座標および、その凹部に存在する弾性体粒子の重心Ｘ座標、重心Ｙ座標を画像処理ソフト（商品名「Ｉｍａｇｅ−Ｐｒｏ  Ｐｌｕｓ」：プラネトロン株式会社製）のカウント／サイズ機能で計測した。その２点の座標を結ぶ方向とローラ軸方向とのなす鋭角を１００点（１００個の凹部）について測定し、その平均値を弾性体粒子と凹部が離間していることにより形成された間隙の重心位置と弾性体粒子の重心位置の配向角とした。配向角は６°であった。
【０１０３】
また、前述の方法によって、弾性体粒子のマルテンス硬度と、間隙形成凹部壁を形成する弾性体のマルテンス硬度を測定した。以上、実施例１の帯電ローラの詳細を表４に示す。
【０１０４】
（評価１）トナー汚れの評価
作製した帯電ローラを、電子写真装置（商品名：ＬＢＰ７２００Ｃ  キヤノン株式会社製、Ａ４紙縦出力用）の記録メディアの出力スピードが２００ｍｍ／ｓｅｃになるよう改造した改造機のブラックカートリッジに装着した。また、このときブラックカートリッジには国際ゴム硬さが６５°のクリーナーブレード装着することで、クリーナーブレードの感光体に対する当接圧を小さくし、トナーをすり抜けやすくした。この改造機により、１５℃／１０％ＲＨの環境下で、画像の出力を行った。
【０１０５】
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３万枚の画像出力耐久試験を行った。
【０１０６】
そして、下記の基準に基づきポチ状の画像ムラを評価した。
Ａ：ポチ状の画像ムラ汚れがなかった。
Ｂ：実用上問題にならない程度の軽微なポチ状の画像ムラがあった。
Ｃ：ポチ状の画像ムラがあった。
Ｄ：顕著なポチ状の画像ムラがあった。
【０１０７】
実施例１では表面層において凸部や間隙形成凹部壁のマルテンス硬度、そして凸部の高さや、間隙部距離、間隙の配向、Ｒｚといった表面形状が適正であった。そのため、ポチ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１０８】
（評価２）段ムラ状の画像ムラの評価
作製した帯電ローラを、電子写真装置（商品名：ＬＢＰ７２００Ｃ  キヤノン株式会社製、Ａ４紙縦出力用）の記録メディアの出力スピードが２００ｍｍ／ｓｅｃになるよう改造した改造機のブラックカートリッジに装着した。また、このときブラックカートリッジには国際ゴム硬さが７１°のクリーナーブレード装着することで、クリーナーブレードの感光体に対する当接圧を大きくして、外添剤のみをすり抜けやすくした。この改造機により、１５℃／１０％ＲＨの環境下で、画像の出力を行った。
【０１０９】
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３万枚の画像出力耐久試験を行った。
【０１１０】
そして、下記の基準に基づき段ムラ状の画像ムラを評価した。
Ａ：段ムラ状の画像ムラがなかった。
Ｂ：実用上問題にならない程度の軽微な段ムラ状の画像ムラがあった。
Ｃ：段ムラ状の画像ムラがあった。
Ｄ：顕著な段ムラ状の画像ムラがあった。
【０１１１】
実施例１では表面層において凸部や間隙形成凹部壁のマルテンス硬度、そして凸部の高さや、間隙部距離、間隙の配向、Ｒｚといった表面形状が適正であった。そのため、段ムラ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１１２】
（評価３）帯電均一性の評価
作製した帯電ローラを、電子写真装置（商品名：ＬＢＰ７２００Ｃ  キヤノン株式会社製、Ａ４紙縦出力用）の記録メディアの出力スピードが２００ｍｍ／ｓｅｃになるよう改造した改造機のブラックカートリッジに装着した。また、このときカートリッジには国際ゴム硬さが７１°のクリーナーブレードを装着した。この改造機により、１５℃／１０％ＲＨの環境下で、画像の出力を行った。
【０１１３】
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３万枚の画像出力耐久試験を行った。３万枚耐久後の評価用画像の出力条件は、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、中間濃度の画像）を１枚出力した。この画像を用い、以下の基準で横スジ状の画像ムラの評価を行った。
Ａ：横スジ状の画像ムラがなかった。
Ｂ：実用上問題にならない程度の軽微な横スジ状の画像ムラがあった。
Ｃ：横スジ状の画像ムラが画像の広範囲にあり、画像品位を著しく損なっていた。
【０１１４】
実施例１では、表面層において凸部や間隙形成凹部壁のマルテンス硬度、そして凸部の高さや、間隙部距離、間隙の配向、Ｒｚといった表面形状が適正であった。そのため、横スジ状の画像ムラはＡ評価であり、高い画像品位を保っていた。
【０１１５】
〔実施例２〕
ポリイソシアネートのＮＣＯ％を１２．３から３４．９に変更した以外は実施例１と同様にして、平均粒子径１５μｍ、マルテンス硬度３．０Ｎ／ｍｍ２、弾性回復仕事率８３％の弾性体粒子としてのＰＵ粒子２を作成した。本粒子を用い、押出成型時の引き取り率を８５％から８３％に変えた以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＢ評価、段ムラ状の画像ムラはＡ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１１６】
〔実施例３〕
ポリイソシアネートのＮＣＯ％を１２．３から２４．６に変更した以外は実施例１と同様にして、平均粒子径１５μｍ、マルテンス硬度２．０Ｎ／ｍｍ２、弾性回復仕事率８４％の弾性体粒子としてのＰＵ粒子３を作成した。本粒子を用い、押出成型時の引き取り率を８５％から８２％に変えた以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。
その結果、ポチ状の画像ムラはＡ評価、段ムラ状の画像ムラはＡ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１１７】
〔実施例４〕
ポリイソシアネートのＮＣＯ％を１２．３から３．７に変更した以外は実施例１と同様にして、平均粒子径１５μｍ、マルテンス硬度０．１Ｎ／ｍｍ２、弾性回復仕事率８５％の弾性体粒子としてのＰＵ粒子５を作成した。本粒子を用い、押出成型時の引き取り率を８５％から８６％に変えた以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＡ評価、段ムラ状の画像ムラはＢ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１１８】
〔実施例５〕
Ｎ２３０ＳＶの１００質量部の添加に替えて、Ｎ２３０ＳＶを８０質量部、およびＮＢＲ（商品名：ＪＳＲ  Ｎ２３０ＳＬ，ＪＳＲ株式会社製）を２０質量部添加した。また、加硫ゴム層の電子線照射において電子電流を３５．０ｍＡから１９．０ｍＡに変更した。それ以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＡ評価、段ムラ状の画像ムラはＡ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１１９】
〔実施例６〕
Ｎ２３０ＳＶの１００質量部の添加に替えて、「Ｎ２３０ＳＶ」を８５質量部、および「Ｎ２３０ＳＬ」を１５質量部添加した。また、加硫ゴム層の電子線照射において電子電流を３５．０ｍＡから２１．０ｍＡに変更し、引き取り率を８５％から８６％に変更した。それ以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。
その結果、ポチ状の画像ムラはＢ評価、段ムラ状の画像ムラはＡ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１２０】
〔実施例７〕
Ｎ２３０ＳＶの１００質量部の添加に替えて、「Ｎ２３０ＳＶ」を７５質量部、およびＮＢＲ（商品名：Ｎｉｐｏｌ  ＤＮ２１９，日本ゼオン株式会社製）を２５質量部添加した。また、加硫ゴム層の電子線照射において電子電流を３５．０ｍＡから２０．０ｍＡに変更し、引き取り率を８５％から８３％に変更した。それ以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＡ評価、段ムラ状の画像ムラはＢ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１２１】
〔実施例８〕
ポリイソシアネートの添加量を１２．５質量部から３質量部に変更した以外は実施例１と同様にして、平均粒子径４μｍ、マルテンス硬度１．０Ｎ／ｍｍ２、弾性回復仕事率８３％の弾性体粒子としてのＰＵ粒子７を作成した。本粒子を用い、押出成型時の引き取り率を８５％から８８％に変えた以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。
その結果、ポチ状の画像ムラはＡ評価、段ムラ状の画像ムラはＡ評価、横スジ状の画像ムラはＢ評価であった。
【０１２２】
〔実施例９〕
ポリイソシアネートの添加量を１２．５質量部から５質量部に変更した以外は実施例１と同様にして、平均粒子径６μｍ、マルテンス硬度１．０Ｎ／ｍｍ２、弾性回復仕事率８４％の弾性体粒子としてのＰＵ粒子８を作成した。本粒子を用い、押出成型時の引き取り率を８５％から８６％に変えた以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＡ評価、段ムラ状の画像ムラはＡ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１２３】
〔実施例１０〕
ポリイソシアネートの添加量を１２．５質量部から２３質量部に変更した以外は実施例１と同様にして、平均粒子径３０μｍ、マルテンス硬度１．０Ｎ／ｍｍ２、弾性回復仕事率８５％の弾性体粒子としてのＰＵ粒子９を作成した。本粒子を用い、押出成型時の引き取り率を８５％から８１％に変えた以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＡ評価、段ムラ状の画像ムラはＡ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１２４】
〔実施例１１〕
ポリイソシアネートの添加量を１２．５質量部から２６質量部に変更した以外は実施例１と同様にして、平均粒子径３１μｍ、マルテンス硬度１．０Ｎ／ｍｍ２、弾性回復仕事率８５％の弾性体粒子としてのＰＵ粒子１０を作成した。本粒子を用い、押出成型時の引き取り率を８５％から８０％に変えた以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＢ評価、段ムラ状の画像ムラはＡ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１２５】
〔比較例１〕
粒子を添加せず、また押出成型時の引き取り率を８５％から９０％に変えた以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＤ評価、段ムラ状の画像ムラはＣ評価、横スジ状の画像ムラはＤ評価であった。
【０１２６】
〔比較例２〕
Ｎ２３０ＳＶの１００質量部の添加に替えて、「Ｎ２３０ＳＶ」を７０質量部、および「ＤＮ２１９」を３０質量部添加した。また、引き取り率を８５％から９８％に変更した。それ以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＤ評価、段ムラ状の画像ムラはＣ評価、横スジ状の画像ムラはＣ評価であった。
【０１２７】
〔比較例３〕
ポリイソシアネートのＮＣＯ％を１２．３から２．０に変更した以外は実施例１と同様にして、平均粒子径１５μｍ、マルテンス硬度０．０９Ｎ／ｍｍ２、弾性回復仕事率８５％の弾性体粒子としてのＰＵ粒子６を作成した。本粒子を用い、押出成型時の引き取り率を８５％から９０％に変えた以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＡ評価、段ムラ状の画像ムラはＤ評価、横スジ状の画像ムラはＢ評価であった。
【０１２８】
〔比較例４〕
ポリイソシアネートのＮＣＯ％を１２．３から４９．２に変更した以外は実施例１と同様にして、平均粒子径１５μｍ、マルテンス硬度４．０Ｎ／ｍｍ２、弾性回復仕事率８４％の弾性体粒子としてのＰＵ粒子１を作成した。本粒子を用い、押出成型時の引き取り率を８５％から８４％に変えた以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＤ評価、段ムラ状の画像ムラはＢ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１２９】
〔実施例１２〕
Ｎ２３０ＳＶ１００質量部の添加に替えて、「Ｎ２３０ＳＶ」を７５質量部、および「ＤＮ２１９」を２５質量部添加した。また、加硫ゴム層の電子線照射において電子電流を３５．０ｍＡから２５．０ｍＡに変更し、引き取り率を８５％から８３％に変更した。それ以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ローラの表面におけるポチ状の画像ムラはＡ評価、段ムラ状の画像ムラはＡ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１３０】
〔実施例１３〕
Ｎ２３０ＳＶの１００質量部の添加に替えて、「Ｎ２３０ＳＶ」を９５質量部、および「Ｎ２３０ＳＬ」を５質量部添加し、引き取り率を８５％から９２％に変更した以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＢ評価、段ムラ状の画像ムラはＡ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１３１】
〔実施例１４〕
Ｎ２３０ＳＶの１００質量部の添加に替えて、「Ｎ２３０ＳＶ」を９０質量部、および「Ｎ２３０ＳＬ」を１０質量部添加し、引き取り率を８５％から９１％に変更した以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＡ評価、段ムラ状の画像ムラはＡ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１３２】
〔実施例１５〕
Ｎ２３０ＳＶの１００質量部の添加に替えて、「Ｎ２３０ＳＶ」を８５質量部、および「Ｎ２３０ＳＬ」を１５質量部添加し、引き取り率を８５％から８０％に変更した以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、未加硫ゴムシートの破断点伸度は８０％であった。またポチ状の画像ムラはＡ評価、段ムラ状の画像ムラはＡ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１３３】
〔実施例１６〕
Ｎ２３０ＳＶの１００質量部の添加に替えて、「Ｎ２３０ＳＶ」を８０質量部、および「Ｎ２３０ＳＬ」を２０質量部添加した。また、加硫ゴム層の電子線照射において電子電流を３５．０ｍＡから３０．０ｍＡに変更し、引き取り率を８５％から７８％に変更した。それ以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＢ評価、段ムラ状の画像ムラはＡ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１３４】
〔実施例１７〕
Ｎ２３０ＳＶの１００質量部の添加に替えて、「Ｎ２３０ＳＶ」を７５質量部、および「Ｎ２３０ＳＬ」を２５質量部添加した。また、加硫ゴム層の電子線照射において電子電流を３５．０ｍＡから２５．０ｍＡに変更し、引き取り率を８５％から７２％に変更した。それ以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＢ評価、段ムラ状の画像ムラはＡ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１３５】
〔実施例１８〕
メタクリル酸メチル１００質量部、ジビニルベンゼン０．１質量部、過酸化ベンゾイル０．１質量部、ヒドロキシアパタイト１０質量部、水１２０質量部をドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム１質量％水溶液に添加して混合した。この液に２０分間超音波処理を行うことで乳化液を得た。この乳化液の温度を８０℃まで昇温し、４００ｒｐｍで８時間撹拌して得られたＰＭＭＡ粒子の分散液を真空乾燥することで、平均粒子径１５μｍ、マルテンス硬度１．０Ｎ／ｍｍ２、弾性回復仕事率７４％の弾性体粒子としてのＰＭＭＡ粒子１を作成した。なお、ＰＭＭＡはポリメタクリル酸メチル樹脂を示す。本粒子を用い、押出成型時の引き取り率を８５％から８３％に変えた以外は実施例１と同じ操作でコンパウンド・ローラ（帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＡ評価、段ムラ状の画像ムラはＡ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１３６】
〔比較例５〕
過酸化ベンゾイルの添加量を０．１質量部から３．０質量部に変更した以外は実施例１８と同様にして、平均粒子径１５μｍ、マルテンス硬度３０．０Ｎ／ｍｍ２、弾性回復仕事率７１％の弾性体粒子としてのＰＭＭＡ粒子２を作成した。本粒子を用い、押出成型時の引き取り率を８５％から８１％に変えた以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＣ評価、段ムラ状の画像ムラはＢ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１３７】
〔実施例１９〕
シリコーン粒子を得るため、以下の操作を行った。動粘度が６００ｍｍ２／ｓのメチルビニルポリシロキサン６００ｇと、動粘度が３０ｍｍ２／ｓのメチルハイドロジェンポリシロキサン（オレフィン性不飽和基１個に対してヒドロキシル基が０．９０個となる配合量）２４ｇを溶解させた。このために、これら成分を、ホモミキサーを用いて２０００ｒｐｍで撹拌した。そして、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル６ｇと水１８０ｇを添加して５０００ｒｐｍで撹拌し、増粘を確認した後さらに１０分撹拌を続けた。次いで２０００ｒｐｍで撹拌しながら、水４００ｇを加えることで、乳化液を得た。この乳化液をガラスフラスコに移し、２０℃に温調したのち、撹拌下にポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル１ｇの混合溶解物を添加し、同温度で１２時間撹拌することで、シリコーンエラストマー微粒子の水分散液を得た。同分散液７００ｇに、水２５００ｇ、２８質量％アンモニア水７０ｇ、および４０質量％ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合水溶液（商品名：ＭＥポリマーＨ４０Ｗ、東邦化学工業株式会社製）４ｇを添加した。１０℃に温調した後、メチルトリメトキシシラン４００ｇを２０分かけて添加し、さらに１時間撹拌した。その後加水分解と縮合反応を完了するため、６０℃まで加熱して１時間撹拌を行った。同溶液に対して加圧濾過器を用いて水分を約３０％脱水した。脱水物に水を添加し再度脱水した後、１０５℃の温度で乾燥することで、平均粒子径１５μｍ、マルテンス硬度１．０Ｎ／ｍｍ２、弾性回復仕事率７８％の弾性体粒子としてのシリコーン粒子１を作成した。本粒子を用い、押出成型時の引き取り率を８５％から８４％に変えた以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＡ評価、段ムラ状の画像ムラはＡ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１３８】
〔比較例６〕
メチルトリメトキシシランの添加量を８０ｇに変更した以外は実施例１９と同様にして、平均粒子径１５μｍ、マルテンス硬度５０．０Ｎ／ｍｍ２、弾性回復仕事率７５％の弾性体粒子としてのシリコーン粒子２を作成した。本粒子を用い、押出成型時の引き取り率を８５％から８４％に変えた以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＤ評価、段ムラ状の画像ムラはＣ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１３９】
〔比較例７〕
電子電流を３５ｍＡから４．７ｍＡに変えた以外は実施例２と同じ操作で帯電ローラを作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＢ評価、段ムラ状の画像ムラはＤ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１４０】
〔比較例８〕
「Ｎ２３０ＳＶ」の１００質量部の添加に替えて、「Ｎ２３０ＳＶ」を８５質量部、および「Ｎ２３０ＳＬ」を１５質量部添加した。また、弾性体粒子をシリコーン粒子２に変更し、押出成型時の引き取り率を８４％から８７％に変えた。それ以外は比較例４と同じ操作で加硫ゴムローラを作製した。そして加硫ゴムローラの表面に被覆層を形成した帯電ローラを作成し、実施例１と同様の測定および評価を行った。なお、被覆層の形成は以下の手順で行った。
【０１４１】
表３に示す材料を混合し混合液を調製した。
【０１４２】
【表３】
2018025735.tif 000005
【０１４３】
ポリオールは、被覆層のバインダーとなるポリオール（商品名「プラクセルＤＣ２０１６」：ダイセル化学工業株式会社製）（固形分７０質量％）である。ＩＰＤＩ（イソホロンジイソシアネート）は、被覆層のバインダーとなるイソシアネートモノマーとして添加されるブロックイソシアネートＩＰＤＩ（商品名「ベスタナートＢ１３７０」：デグサ・ヒュルス社製）である。
ＨＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアネート）は、被覆層のバインダーとなるイソシアネートモノマーとして添加されるブロックイソシアネートＨＤＩ（商品名「デュラネートＴＰＡ−Ｂ８０Ｅ」：旭化成工業株式会社製）である。カーボンブラックは、導電性粒子である。
【０１４４】
ガラス瓶に混合液と平均粒子径０．８ｍｍのガラスビーズとを共に入れ、ペイントシェーカー分散機を用いて６０時間分散して被覆層用塗料１を調製した。そして成型した加硫ゴムローラに被覆層用塗料１をディッピング塗工した。その後、常温で３０分間以上風乾して、１６０℃で１時間加熱することで、比較例８の帯電ローラを得た。膜厚は２．０μｍであった。
【０１４５】
同ローラに対して評価を行ったところ、ポチ状の汚れムラはＤ評価、段ムラ状の汚れムラはＤ評価、横スジ状の画像ムラはＡ評価であった。
【０１４６】
〔実施例２０〕
実施例１と同様の未加硫ゴム組成物−１（ＮＢＲを１００質量部とする）と、発泡剤として炭酸水素ナトリウム（商品名：セルマイク２６６、三協化成株式会社製）５質量部とを混合し、発泡剤を含有する未加硫ゴム組成物−２を得た。混合機は、ロール径１２インチ（０．３０ｍ）のオープンロールを用いた。混合条件は、前ロール回転数１０ｒｐｍ、後ロール回転数８ｒｐｍで、ロール間隙２ｍｍとして合計２０回左右の切り返しを行った後、ロール間隙を０．５ｍｍとして１０回薄通しを行った。
【０１４７】
（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。
【０１４８】
この接着層を有する芯金に表面層用未加硫ゴム組成物−２をクロスヘッド押出成型機にて被覆し、非クラウン形状の未加硫ゴムローラを得た。成型温度は１００℃、スクリュ回転数は１０ｒｐｍとして、芯金の送り速度は一定にして成型した。未加硫ゴムローラの軸方向を平均した引取率は１０３％とした。クロスヘッド押出成型機のダイス内径はΦ９．０ｍｍ、未加硫ゴムローラの軸方向の中央の外径は９．１ｍｍ、端部の外径は９．１ｍｍであった。
【０１４９】
その後は、実施例１の（加硫ゴム層の成形）と同様に、電気炉にて温度１６０℃で４０分間加熱して未加硫ゴム組成物の層を加硫して加硫ゴム層とした。加硫ゴム層の両端部を切断し、軸方向の長さを２３２ｍｍとした。続いて、加硫ゴム層の表面をプランジカットの研磨方式の研磨機で研磨し、端部直径８．４ｍｍ、中央部直径８．６ｍｍのクラウン形状とした。こうして発泡剤が発泡した空孔による凹部が表面に形成された加硫ゴム層を有する加硫ゴムローラを得た。
【０１５０】
ＰＵ粒子８の０．１質量％水分散液を調製した。この水分散液に加硫ゴムローラを浸漬した後、５０ｍｍ／秒の速さで加硫ゴムローラを引き上げ、風乾して水を蒸発させ弾性体樹脂粒子を加硫ゴム層に塗布した。電気炉にて温度１８０℃で１５分間加熱して、ＰＵ粒子８を融解させて、ＰＵ粒子８を加硫ゴムローラの表面に融着させた。続いて、加硫ゴムローラの両端部の芯金を把持し６０ｒｐｍで回転させながら、ラッピングフィルム（商品名：３Ｍラッピングフィルムシート＃４０００、３Ｍ社製）を圧接させることで研磨して、凹部以外に付着した弾性体粒子としてのＰＵ粒子８を除去した。こうして実施例２０の帯電ローラを得た。同ローラに対して実施例１と同様の評価を行ったところ、ポチ状の画像ムラはＢ評価、段ムラ状の画像ムラはＡ評価、横スジ状の画像ムラはＢ評価であった。
【０１５１】
〔比較例９〕
乳化液の昇温を９０℃から８５℃に変更した以外は実施例１と同様にして、直径１５μｍ、硬度１．０Ｎ／ｍｍ２、弾性回復率６９％の弾性体粒子としてのＰＵ粒子１１を作成した。本粒子を用い、押出成型時の引き取り率を８５％から８４％に変えた以外は実施例１と同じ操作で帯電ローラ）を作成し、同様の評価を行った。その結果、ポチ状の画像ムラはＣ評価、段ムラ状の画像ムラはＡ評価、横スジはＡ評価であった。
【０１５２】
実施例１〜２０および比較例１〜９に係る帯電ローラの材料処方および加工条件を表４−１および表４−２に示す。
【０１５３】
また、実施例１〜２０および比較例１〜９の帯電ローラの詳細および評価結果を表５−１及び表５−２に示す。なお表面層上にさらに被覆層が設けられる場合（比較例８）、ゴムマトリックス（間隙を形成する弾性体）および弾性体粒子のマルテンス硬度は被覆層の上から評価した。また、弾性体粒子の状態、間隙部距離、Ｒｚ、および凸部と間隙の配向度は被覆後に評価した。また、実施例１〜２０、比較例２〜９に用いた弾性体粒子の球形度（形状係数ＳＦ１）はすべて１００以上１６０以下であった。
また、各実施例および各比較例に用いた弾性体粒子の物性を表６にまとめて示した。
【０１５４】
【表４−１】
2018025735.tif 000006
【０１５５】
【表４−２】
2018025735.tif 000007
【０１５６】
【表５−１】
2018025735.tif 000008
【０１５７】
【表５−２】
2018025735.tif 000009
【０１５８】
【表６】
2018025735.tif 000010
【０１５９】
実施例１〜２０の中では、弾性体粒子のマルテンス硬度が間隙を形成する弾性体よりも小さく、凸部が高く、間隙の長径が長いほどポチ状汚れ、段ムラ状の汚れが抑制される傾向があった。また、凸部が高く、間隙の長径が長いほど横スジ状の画像ムラが抑制される傾向があった。
【０１６０】
一方、比較例１は、弾性体粒子による凸部を有しないため、ポチ状の画像ムラがＤ評価であった。比較例２は、間隙を有しないため、ポチ状の画像ムラはＤ評価であった。比較例３は、弾性体粒子のマルテンス硬度が０．１Ｎ／ｍｍ２より小さいため、外添剤が弾性体粒子にめり込むことにより、段ムラ状の画像ムラがＤ評価だった。比較例４では、弾性体粒子のマルテンス硬度が３．０Ｎ／ｍｍ２より大きく、トナー割れを生じさせてしまうため、ポチ状の画像ムラがＤ評価であった。比較例５、６は、弾性体粒子のマルテンス硬度が３．０Ｎ／ｍｍ２より大きいため、トナー割れを生じさせてしまい、ポチ状の画像ムラがＣおよびＤ評価であった。比較例７では間隙形成凹部壁のマルテンス硬度が弾性体粒子のマルテンス硬度より小さく、外添剤が弾性体粒子の外縁と凹部の外縁の離間した部分にめり込んでしまうため、段ムラ状の画像ムラがＤ評価であった。比較例８は、被覆層により間隙が埋没してしまい間隙に向かって凸部が変形できず、荷重に対する弾性体粒子の応力上昇が、間隙がある場合に比べて高くなり、トナーを潰してしまったため、ポチ状の画像ムラがＤ評価であった。比較例９では、弾性体粒子の弾性回復仕事率が７０％より小さく、帯電部材と感光体が離れた後、弾性体粒子由来の凸部が帯電均一性を維持するために十分な高さまで戻ることができなかったため、ポチ状の画像ムラがＣ評価であった。
【符号の説明】
【０１６１】
１１    導電性ゴム組成物により形成された凹部
１２    低硬度の弾性体粒子からなる凸部
２３    感光体
２４    弾性体粒子の凸部の高さ
２５    間隙の深さ
２６    凹部の外縁
２７    間隙部距離
３０    帯電ローラ
３１    芯金
３２    表面層
４      クロスヘッド押出し成形機
４１    芯金
４２    未加硫ゴム組成物
４３    未加硫ゴムローラ
４４    クロスヘッド
４５    搬送ローラ
４６    押し出し成形機シリンダ
４７    スクリュ
Ｄ      ダイス内径
ｄ      未加硫ゴムローラ外径
ｄ０    芯金外径
５１    感光体
５２    帯電ローラ
５３    電源
５４    露光手段
５５    現像部材
５６    転写手段
５７    転写材
５８    クリーニング部材
７１    弾性体粒子の重心と間隙の重心とを結んだ方向
７２    帯電部材長手方向
７３    弾性体粒子の重心と間隙の重心とを結んだ方向と、帯電部材長手方向のなす鋭角
１１２  弾性体粒子
【図１】
2018025735.tif 000011
【図２Ａ】
2018025735.tif 000012
【図２Ｂ】
2018025735.tif 000013
【図２Ｃ】
2018025735.tif 000014
【図２Ｄ】
2018025735.tif 000015
【図３】
2018025735.tif 000016
【図４Ａ】
2018025735.tif 000017
【図４Ｂ】
2018025735.tif 000018
【図５】
2018025735.tif 000019
【図６Ａ】
2018025735.tif 000020
【図６Ｂ】
2018025735.tif 000021
【図６Ｃ】
2018025735.tif 000022
【図６Ｄ】
2018025735.tif 000023
【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図７】
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