(57)【要約】【課題】長期に亘って使用した場合にも高い帯電性能を維持し得る帯電部材の提供。【解決手段】該帯電部材は、導電性支持体と、表面層である導電性弾性層とを有し、該導電性弾性層は、その表面が粗面化されており、該導電性弾性層は、その三次元表面性状規格（ＩＳＯ２５１７８−２：２０１２）で定義されるコア部において、０．０４ｍＮの押込み力で測定されるマルテンス硬度の平均値Ｍｃが、２Ｎ／ｍｍ２以上２０Ｎ／ｍｍ２以下であり、かつ、走査型プローブ顕微鏡により視野２μｍ角で測定される粘性の平均値Ｖｃが、７０ｍＶ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】
導電性支持体と、表面層である導電性弾性層とを有する帯電部材であって、
該導電性弾性層は、表面が粗面化されており、
該導電性弾性層は、
その三次元表面性状規格（ＩＳＯ２５１７８−２：２０１２）で定義されるコア部において、０．０４ｍＮの押込み力で測定されるマルテンス硬度の平均値Ｍｃが、２Ｎ／ｍｍ２以上２０Ｎ／ｍｍ２以下であり、かつ、
走査型プローブ顕微鏡により視野２μｍ角で測定される粘性の平均値Ｖｃが、７０ｍＶ以下であ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前記三次元表面性状規格で定義されるＳｐｋが３μｍ以上１０μｍ以下であり、かつ、Ｓｋが１５μｍ以下である請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】
前記導電性弾性層の前記三次元表面性状規格で定義されるＳｖｋが６μｍ以下であり、かつ、Ｓｋが１５μｍ以下である請求項１に記載の帯電部材。
【請求項４】
前記導電性弾性層の表面に絶縁性粒子が露出し、該絶縁性粒子により該表面が粗面化されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の帯電部材。
【請求項５】
前記導電性弾性層の前記三次元表面性状規格で定義される突出山部における０．０４ｍＮの押込み力で測定されるマルテンス硬度の平均値Ｍｐが、前記マルテンス硬度の平均値Ｍｃより小さい請求項１〜４のいずれか１項に記載の帯電部材。
【請求項６】
前記導電性弾性層の表面に絶縁性樹脂のバルーン状粒子が露出し、該バルーン状粒子により該表面が粗面化されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の帯電部材。
【請求項７】
前記導電性弾性層が単層であって、かつ、唯一の弾性層であり、該弾性層の厚みが０．８ｍｍ以上、４．０ｍｍ以下である請求項１〜６のいずれか１項に記載の帯電部材。
【請求項８】
前記導電性弾性層は、ブタジエン骨格を有する重合体を含むゴム組成物の加硫物を含む、請求項１に記載の帯電部材。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の帯電部材の製造方法であって、
ゴム組成物と絶縁性粒子からなる未加硫ゴム組成物を調製する工程、
クロスヘッド押出成形機に該導電性支持体と該未加硫ゴム組成物を供給して引取率が１００％を超える条件で引取って、該導電性支持体の周面に該未加硫ゴム組成物の層を有する未加硫ゴムローラを得る工程、及び、
該未加硫ゴム組成物の層を空気中で加硫し、次いで表面処理を行って、該導電性弾性層を得る工程、を含むことを特徴とする帯電部材の製造方法。
【請求項１０】
前記表面処理が紫外線照射である請求項９に記載の帯電部材の製造方法。
【請求項１１】
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プロセスカートリッジであって、電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電する帯電部材と、を具備し、
該帯電部材が、請求項１〜８のいずれか１項に記載の帯電部材であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１２】
電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電する帯電部材と、を具備し、
該帯電部材が、請求項１〜８のいずれか１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等に用いられる帯電部材、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】
レーザービームプリンター等の電子写真画像形成装置においては、感光体、帯電部材、現像部材及びクリーニング部材の如き複数の構成要素を一体的に組み込んでプロセスカートリッジとし、このカートリッジを装置本体に対して着脱可能な構成とする場合がある。近年、印刷コストの削減や環境負荷の低減のためプロセスカートリッジの長寿命化や部材の削減が求められている。これらの要求を満たすためには、帯電部材へのトナーや外添剤等の付着による画像ムラの発生を抑えることが特に重要である。
【０００３】
特許文献１には、その観点から、帯電部材の表面の形状を平滑化することで、帯電部材と感光体の摩擦を小さくし、帯電部材の表面へのトナーや外添剤等の付着を抑制する手法が提案されている。また、特許文献２には、帯電部材の表面層にフッ素樹脂を含有させる手法が提案されている。更に特許文献３には、帯電部材の表面層をアクリル骨格中にフッ素成分とポリシロキサンオリゴマーを含有するハイブリッド樹脂で形成することで、帯電部材の表面へのトナーや外添剤等の付着を抑制する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２０５６７４号公報
【特許文献２】特開平０７−１３４４６７号公報
【特許文献３】特開２００４−１０９５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、帯電部材の表面形状の平滑化や表面層にフッ素成分を含有させる方法では、帯電部材の表面へのトナーや外添剤等の付着を完全に防止することは難しい。印字枚数を重ねると帯電部材の表面にトナーや外添剤等が徐々に蓄積し、感光体の表面電位が変動することにより、感光体の表面電位が安定せず画像ムラが生じる場合がある。したがって、帯電部材の表面にトナーや外添剤等が蓄積した場合においても感光体の表面の帯電均一性が得られる帯電部材が望まれる。
【０００６】
本発明の一態様は、長期に亘って使用した場合にも高い帯電性能を維持し得る帯電部材およびその製造方法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を安定して形成し得るプロセスカートリッジおよび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、導電性支持体と、表面層である導電性弾性層とを有する帯電部材であって、該導電性弾性層は、その表面が粗面化されており、該導電性弾性層の三次元表面性状規格（ＩＳＯ２５１７８−２：２０１２）で定義されるコア部において、０．０４ｍＮの押込み力で測定されるマルテンス硬度の平均値Ｍｃが、２Ｎ／ｍｍ２以上２０Ｎ／ｍｍ２以下であり、かつ、走査型プローブ顕微鏡により視野２μｍ角で測定される粘性の平均値Ｖｃが、７０ｍＶ以下であることを特徴とする帯電部材が提供される。
【０００８】
また本発明の一態様によれば、上記の帯電部材の製造方法であって、
以下の工程１〜工程３を含む帯電部材の製造方法が提供される。
工程１：ゴム組成物と絶縁性粒子からなる未加硫ゴム組成物を調製する工程、
工程２：クロスヘッド押出成形機に該導電性支持体と該未加硫ゴム組成物を供給して引取率が１００％を超える条件で引取って、該導電性支持体の周面に該未加硫ゴム組成物の層を有する未加硫ゴムローラを得る工程、
工程３：該未加硫ゴム組成物の層を空気中で加硫し、次いで表面処理を行って、該帯電部材を得る工程。
【０００９】
また、本発明の一態様によれば、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プロセスカートリッジであって、電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電する帯電部材と、を具備し、該帯電部材が、上記の帯電部材であるプロセスカートリッジが提供される。
更に、本発明の一態様によれば、電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電する帯電部材と、を具備し、該帯電部材が、上記の帯電部材であ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、印字枚数を重ね、トナーや外添剤等が帯電部材の表面に付着し、蓄積された場合においても、感光体の表面電位が安定し、帯電均一性が得られ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の形成に資するプロセスカートリッジ及び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表面の一例を示す図（写真）である。
【図２】本発明に係る帯電部材の表面における本発明の作用を示す模式図である。
【図３】三次元表面性状規格で定義されるＳｋ、Ｓｐｋ、及びＳｖｋの説明図である。
【図４】本発明に係る帯電ローラの構成例を示す図である
【図５】クロスヘッド押出成型機の一例の概略構成図である。
【図６】本発明に係る電子写真画像形成装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一態様に係る帯電部材において、コア部、突出山部、Ｓｐｋ、Ｓｖｋ、及びＳｋとは、三次元表面性状規格（ＩＳＯ２５１７８−２：２０１２）で定義される用語である。図３によりこれらの各用語を説明する。面のある一定の高さ以上の領域の面積率が０％から１００％となる高さを表した曲線を負荷曲線という。
負荷曲線から最緩傾斜直線（等価直線）を描くと、等価直線において負荷面積率０％の高さと１００％の高さが求められる。
コア部とは、等価直線の負荷面積率０％から１００％の高さの範囲に含まれる部分である。突出山部とは、コア部から上に突出した部分であって、負荷曲線の負荷面積率０％からＳｍｒ１％の範囲に対応する部分である。
Ｓｐｋ、Ｓｖｋ、及びＳｋは、負荷曲線と前記２つの高さ（等価直線における負荷面積率０％の高さと１００％の高さ）から算出される。Ｓｋとは、コア部の最大高さから最小高さを差し引いた値であり、コア部のレベル差を示す。Ｓｐｋとは突出山部高さを示し、Ｓｋよりも高い面の高さを平均値化することにより算出される。Ｓｖｋとは突出谷部高さを示し、Ｓｋよりも低い面の高さを平均値化することにより算出される。Ｓｍｒ１は、突出山部とコア部を分離する負荷面積率である。
【００１３】
該帯電部材は、導電性支持体と、該導電性支持体の上に形成された表面層である導電性弾性層とを備えている。表面層である導電性弾性層は、その表面が粗面化されている。さらに表面層の表面は、三次元表面性状規格で定義されるコア部において、０．０４ｍＮの押込み力で測定されるマルテンス硬度の平均値Ｍｃが、２Ｎ／ｍｍ２以上２０Ｎ／ｍｍ２以下であり、かつ走査型プローブ顕微鏡により視野２μｍ角（縦２μｍ×横２μｍ）で測定される粘性の平均値Ｖｃが、７０ｍＶ以下である。
【００１４】
本発明者らは、該帯電部材によって、トナーや外添剤等が帯電部材の表面に付着し、蓄積された場合においても、感光体の表面電位が安定し、帯電均一性が得られるメカニズムについて以下のように推定している。まず、図１に本発明の帯電部材の表面の一例を示す図（写真）を示す。また、図２に本発明の帯電部材の表面近傍における本発明の作用を示す模式図を示す。
【００１５】
帯電部材の表面が粗面化されている場合、帯電部材に接触した感光体の表面には、
実画像上には現れない数μｍから数十μｍ幅の微細な電位勾配が生じる。図２中に当該電位勾配を曲線２１で模式的に示す。当該電位勾配は、帯電部材の表面の凸部２２近傍で大きくなる。ここで、凸部２２は、例えば、絶縁性粒子２０１で構成されている。また、帯電部材の表面に付着したトナー２３は感光体を帯電する際の放電により帯電バイアスと逆電荷に帯電される。この状態で感光体と帯電部材が当接すると、帯電部材の表面にあるトナー２３は、感光体と逆電荷に帯電されているため、感光体の表面電位勾配の大きい箇所である帯電部材の表面の凸部２２に移動する。その際、トナーは、外添剤も伴いながら、図２において矢印で示した方向に移動するため、帯電部材の表面に付着したトナーや外添剤は帯電部材の表面の凸部２２に集合する。その結果、感光体の表面電位の変動は、凸部周辺部でのみの表面電位変動、つまり実画像上には現れない数μｍから数十μｍ幅でのみの局所的な表面電位変動、に抑制できる。そのため、トナーや外添剤等が帯電部材の表面に付着し、蓄積された場合においても、トナーの移動によって感光体の平均表面電位は安定すると考えられる。
帯電部材の表面のトナーを移動させるためには、コア部における、マルテンス硬度の平均値Ｍｃは２Ｎ／ｍｍ２以上２０Ｎ／ｍｍ２以下であり、かつ、粘性の平均値Ｖｃは７０ｍＶ以下であることが必要である。
マルテンス硬度の平均値Ｍｃが２Ｎ／ｍｍ２未満では、帯電部材の表面が柔らか過ぎて、帯電部材の表面から、導電性弾性層２０２中にトナー粒子が埋め込まれる場合がある（図２の図番２５参照）。またマルテンス硬度の平均値Ｍｃが２０Ｎ／ｍｍ２を超えると帯電部材の表面が硬いことにより、トナー粒子が割れ、かかる割れたトナー粒子２６が帯電部材の表面に付着する場合がある。またコア部における、前記粘性の平均値Ｖｃが７０ｍＶを超えると、帯電部材の表面とトナーとの付着力が大きくて、帯電部材の表面にトナーが固着する場合がある。
【００１６】
該帯電部材において表面層である導電性弾性層は、ブタジエン骨格を有する重合体を含むゴム組成物の加硫物を含んでいることが好ましい。該帯電部材において規定されているコア部のマルテンス硬度は、帯電部材の表面から数十ｎｍから数百ｎｍの深さの部分の硬度であり、また走査型プローブ顕微鏡により測定されるコア部の粘性は表面から数ｎｍの深さの部分の粘性である。ブタジエン骨格を有するゴム組成物は、加硫後においても二重結合が残存しやすく、表面から数ｎｍのみを酸化硬化させることができるため、帯電部材の表面の最表面層において前記範囲のマルテンス硬度の平均値Ｍｃ及び粘性の平均値Ｖｃを有する帯電部材を、より容易に得ることができる。
【００１７】
該帯電部材の粗面化された表面は、Ｓｐｋが３μｍ以上１０μｍ以下であり、かつＳｋが１５μｍ以下であることが好ましい。Ｓｐｋが３μｍ以上であると帯電部材の表面に付着・蓄積したトナーの移動に必要な感光体の表面電位勾配が十分に作れる。Ｓｐｋが１０μｍ以下であれば、感光体の表面電位勾配が大きくなることによって生じる画像ムラを抑制できる。また、Ｓｋが１５μｍ以下であれば、感光体と帯電部材に付着したトナーとの距離が大き過ぎず、感光体の表面電位勾配によるトナーの移動効果の低下の抑制、及び、感光体の表面電位勾配が大きくなることによって生じる画像ムラを抑制できる。そのため、Ｓｐｋが３μｍ以上１０μｍ以下であり、かつＳｋが１５μｍ以下であることが好ましい。
【００１８】
粗面化された表面のＳｖｋが６μｍ以下であり、かつＳｋが１５μｍ以下であることが好ましい。Ｓｖｋが６μｍ以下であればその突出谷部が帯電不足とはならず、画像ムラを抑制できる。またＳｋが１５μｍ以下であれば、感光体と帯電部材に付着したトナーとの距離が大き過ぎず、感光体の表面電位勾配によるトナーの移動効果の低下が抑制でき、画像に現れるレベルで感光体の表面電位勾配を抑制でき、画像ムラを抑制できる。そのため、Ｓｖｋが６μｍ以下であり、かつＳｋが１５μｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
帯電部材の表面層は露出した絶縁性粒子により表面が粗面化されていることが好ましい。露出した絶縁性粒子により粗面化されることで、絶縁性粒子が露出した山部のチャージアップによる強い放電を起こし、シャープかつ電位差が大きな微細な感光体の表面電位勾配を作ることができ、より効果的に帯電部材の表面に付着したトナーの移動を促進できるからである。表面層から露出しているとは、帯電部材の表面に複数存在する粒子によりできた山部の中で感光体との距離が近い山部の頂点に絶縁性粒子が少なくとも露出していることを示す。
【００２０】
粗面化された表面の突出山部における０．０４ｍＮの押込み力で測定されるマルテンス硬度の平均値Ｍｐが、コア部における０．０４ｍＮの押込み力で測定されるマルテンス硬度の平均値Ｍｃより小さいことが好ましい。コア部より突出山部の方が感光体と帯電部材の当接時、付着したトナーにストレスを大きく与える場合がある。そのため、コア部より突出山部を低硬度にすることで、突出山部の弾性変形を促進し、帯電部材の表面に付着したトナーの劣化による固着をより効果的に抑制することができる。また、その突出山部の弾性変形により、帯電部材の表面上のトナーと感光体との当接部での距離を、感光体の表面電位勾配の影響しやすい距離に近づけ、帯電部材に付着したトナーの移動をさらに促進することができる。
【００２１】
絶縁性粒子は絶縁性樹脂のバルーン状粒子であることが好ましい。表面層から露出したバルーン状粒子により粗面化されることで、そのバルーン状粒子内の空気層の高い絶縁性により、中実粒子の場合に比べ効果的に凸部のチャージアップによる強い放電を起こすことができるためである。また、粒子内の空気層の影響により中実粒子と比べ容易に弾性変形が可能なため、帯電部材の表面上のトナーと感光体との当接部での距離を、感光体の表面電位勾配の影響しやすい距離に近づけ、帯電部材に付着したトナーの移動をさらに促進することができるためである。
【００２２】
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。
【００２３】
＜帯電部材＞
図４に、該帯電部材の一例として帯電ローラの構成図を示す。帯電ローラは、導電性支持体３１と、該導電性支持体の上に形成した表面層（導電性弾性層）３２とからなっている。以下、帯電部材を構成する各要素について順に説明する。
【００２４】
［ブタジエン骨格を有するゴム組成物］
該帯電部材は、例えば、ブタジエン骨格を有する重合体を含むゴム組成物の加硫物を含む導電性弾性体を表面層として有している。導電性弾性体は、１０３Ωｃｍ以上１０９Ωｃｍ以下の体積抵抗率を有することが好ましい。かかる導電性弾性体は、原料ゴム、導電剤および架橋剤を含むゴム組成物の加硫物であるということもできる。ブタジエン骨格を有する重合体としては、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンゴム等を含むゴム組成物が好適に用いられる。
【００２５】
導電性を付与する機構は、イオン導電機構と電子導電機構の二つに大別される。イオン導電機構のゴム組成物は、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴムに代表される極性ゴムと、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、前記極性ゴム中で電離し、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。電子導電機構のゴム組成物は、ゴム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たものが一般的である。電子導電機構のゴム組成物は、イオン導電機構のゴム組成物に比べ、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。そのため、電子導電機構のゴム組成物を用いるのが好ましい。
【００２６】
導電性粒子としては、以下のものが挙げられる。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；酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、銅、銀等の金属及び金属酸化物；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、人造グラファイト等。導電性粒子は導電性弾性層の表面に大きな凸部を形成しない事が好ましく、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。
【００２７】
これらの導電性粒子の使用量は、原料ゴム、導電性粒子、及びその他配合剤の種類によって、ゴム組成物が所望の電気抵抗値となるように、適宜選択することができる。例えば、原料ゴム１００質量部に対して、導電性粒子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質量部以下とすることができる。
【００２８】
また、ゴム組成物中には、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。
【００２９】
表面層は多層化することが可能であるが、単層であることが生産工程の簡素化によるコストの削減や環境負荷低減の観点で好ましい。即ち、表面層は単層であって、かつ、唯一の弾性層であることが好ましい。そして、この場合における表面層の厚さとしては、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。
【００３０】
［表面層のマルテンス硬度及び粘性］
該帯電部材において、表面層（導電性弾性層）の表面物性は、三次元表面性状規格で定義されるコア部において、０．０４ｍＮの押込み力で測定されるマルテンス硬度の平均値Ｍｃが、２Ｎ／ｍｍ２以上２０Ｎ／ｍｍ２以下であり、かつ走査型プローブ顕微鏡により視野２μｍ角で測定される粘性の平均値Ｖｃが７０ｍＶ以下である。マルテンス硬度及び粘性の測定箇所は、帯電部材の長手方向を均等に１０分割した各領域における、任意の１箇所の、合計１０箇所である。
【００３１】
三次元表面性状規格で定義されるコア部のマルテンス硬度は、コンフォーカル顕微鏡（商品名：オプテリクスハイブリッド、レーザーテック株式会社製）によってコア部を特定し、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）および備え付けの顕微鏡を用いることによって測定することができる。対物レンズ２０倍、画素数１０２４ｐｉｘｅｌ、高さ分解能０．１μｍで観察した高さ画像全体の曲面補正をして３次元計測し、計測したＳｋの値を用いて高さ画像を二値化することにより、コア部を特定する。尚、Ｓｋの値の計測方法は後述する。マルテンス硬度は、温度２５℃、相対湿度５０％の環境下、微小硬度測定機に備え付けの顕微鏡を用い、白色共焦点顕微鏡で特定したコア部に四角錘型ダイヤモンドの圧子を当てて、下記式（１）の押し込み速度の条件で測定することができる。
式（１）
ｄＦ／ｄｔ＝０．１ｍＮ／１０ｓ
式（１）において、Ｆは力、ｔは時間を表す。
【００３２】
測定結果から圧子が０．０４ｍＮの力で押込まれた際の硬さを抽出し、１０箇所で測定した値を平均化することで、コア部のマルテンス硬度の平均値Ｍｃが得られる。
【００３３】
突出山部の特定と突出山部のマルテンス硬度の平均値の測定は、前記コア部の場合と同様の方法によって行うことができる。尚、これらのマルテンス硬度の測定方法は、実施例において「評価１」と表示する。
【００３４】
走査型プローブ顕微鏡により視野２μｍ角で測定されるコア部の粘性は、走査型プローブ顕微鏡（商品名：ＭＦＰ−３ＤＯｒｉｇｉｎ、オックスフォード・インストゥルメンツ株式会社製）によって測定することができる。粘性の測定箇所は、マルテンス硬度の測定の場合と同様に、帯電部材の長手方向を均等に１０分割した各領域における、任意の１箇所の、合計１０箇所である。測定モードに粘性−弾性マッピング、探針にＡＣ１６０ＦＳ（オリンパス株式会社製）、探針のばね定数３８．７Ｎ／ｍを用い、スキャンレート（速度）２Ｈｚｍ、スキャン範囲２μｍ、自由振幅２Ｖ、セットポイント１Ｖの測定条件で測定する。１０箇所で測定された値を平均化することで粘性の平均値Ｖｃが得られる。尚、上記粘性の測定方法は、実施例において「評価２」と表示する。
【００３５】
［粗面化］
該帯電部材の表面は粗面化されている。本発明において粗面化とは、三次元表面性状規格におけるＳｐｋ、Ｓｋ、及びＳｖｋの値の和が３μｍ以上であることを意味する。Ｓｐｋ、Ｓｖｋ、及びＳｋの値は、コンフォーカル顕微鏡（商品名：オプテリクスハイブリッド、レーザーテック株式会社製）により計測できる。対物レンズ２０倍、画素数１０２４ｐｉｘｅｌ、高さ分解能０．１μｍで観察した高さ画像全体の曲面補正をして３次元計測をすることで算出することができる。尚、これらのＳｐｋ、Ｓｖｋ、及びＳｋの値の算出方法は、実施例において「評価３」と表示する。
【００３６】
Ｓｐｋ、Ｓｋ、及びＳｖｋの値の制御手段としては、導電性弾性層中に粗し粒子を混在させる方法や転造などが挙げられるが、特に粗し粒子をゴム組成物中に添加して押出成形の条件や加硫条件を最適化することにより制御する手法が製造方法の簡便化という観点でより好ましい。
【００３７】
［絶縁性粒子］
粗面化は、帯電部材の表面に絶縁性粒子を露出させることで形成することが好ましい。絶縁性粒子としては、体積抵抗率が１０１０Ωｃｍ以上の絶縁性を有していればよい。絶縁性粒子の体積抵抗率は、絶縁性粒子を加圧することによってペレット化し、このペレットの体積抵抗率を粉体抵抗測定装置（商品名：粉体抵抗測定システム  ＭＣＰ−ＰＤ５１型、三菱化学アナリテック社製）によって測定することができる。ペレット化するため、粉体抵抗測定装置の直径２０ｍｍの円筒状のチャンバーに測定対象の粒子を入れる。充填量は、２０ｋＮで加圧した時のペレットの層の厚みが３〜５ｍｍになるようにする。測定は、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で、印加電圧９０Ｖ、荷重４ｋＮにて行う。尚、この「絶縁性粒子の体積抵抗率」の測定方法は、実施例において「評価Ｂ」と表示する。
【００３８】
絶縁性粒子の材質は特に限定されず、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂等から選ばれる少なくとも一つの樹脂からなる粒子等が例示される。
【００３９】
絶縁性粒子の形状は特に限定されず、球形、不定形、お碗形状、バルーン形状等が例示される。バルーン状粒子が、その粒子内部の空気層の存在により、高い絶縁性を有し、さらに当接圧により弾性変形が可能であるため特に好ましい。バルーン状粒子は、熱膨張性マイクロカプセルを膨張させたものを用いることができる。熱膨張性マイクロカプセルは、シェル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、バルーン状の樹脂粒子となる材料である。
【００４０】
熱膨張性マイクロカプセルを用いる場合、シェル材として熱可塑性樹脂を用いる必要がある。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類、メタクリル酸エステル樹脂類。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、１種単独でまたは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。
【００４１】
熱膨張性マイクロカプセル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。
【００４２】
上記の熱膨張性マイクロカプセルは、懸濁重合法、界面重合法、界面沈降法、液中乾燥法の公知の製法によって製造することができる。例えば、懸濁重合法においては、重合性単量体、上記熱膨張性マイクロカプセル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、有機フィラーを添加することもできる。
【００４３】
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、１種単独であるいは２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００４４】
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。重合開始剤の使用量は、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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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に内包させる物質を気化させないため、加圧下（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。固液分離や洗浄する場合、その後、熱膨張マイクロカプセルを構成する樹脂の軟化温度以下にて乾燥や粉砕を行ってもよい。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。
【００４８】
絶縁性粒子のマルテンス硬度は特に限定されず、三次元表面性状規格で定義されるコア部における０．０４ｍＮ押込み時のマルテンス硬度より小さいことが好ましい。
【００４９】
絶縁性粒子のマルテンス硬度は、前記コア部のマルテンス硬度の測定と同様の方法によって測定することができる。微小硬度測定装置に備え付けの顕微鏡を用い、絶縁性粒子に圧子を当て測定した結果から圧子が０．０４ｍＮ押込まれた際の硬さを抽出し、絶縁性粒子のマルテンス硬度とする。１０個の絶縁性粒子について、この測定を行い、１０回の測定値を平均化することで、絶縁性粒子のマルテンス硬度の平均値を算出する。なお、マルテンス硬度を測定する際の粒子の形態としては、原料そのものでもよく帯電部材の表面層において露出しているものでもよい。
【００５０】
絶縁性粒子の体積平均粒子径は６μｍ以上、４５μｍ以下であることがより好ましい。体積平均粒子径が６μｍ以上であれば、感光体の回転方向の上流で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、体積平均粒子径が４５μｍ以下であれば、凸部周辺の表面粗さの小さい部位での帯電不足による画像ムラを容易に防止できる。体積平均粒子径は以下の方法によって求められる。帯電部材を導電性基体の表面に正投影した投影部の面に平行な面を切断面集束イオンビーム（商品名：ＦＢ−２０００Ｃ、日立製作所社製）にて切り出しながら、断面画像を撮影する。この断面画像を基にランダムに選択した５０個の絶縁性粒子を球形近似した時の直径と体積を個々に導き、これらの値から５０個の絶縁性粒子の体積平均粒子径を算出する。尚、この「体積平均粒子径」の測定方法は、実施例において「評価５」と表示する。
【００５１】
［その他の粒子］
表面層の粗面化用の粒子としては、前記絶縁性粒子の他に導電性粒子として、アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀の如き金属系の微粒子や繊維、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛の如き金属酸化物、前記記載の金属系微粒子、繊維及び金属酸化物の表面に、電解処理、スプレー塗工、混合振とうにより表面処理した複合粒子、グラファイトやガラス状カーボン等の炭素粒子などを用いることができる。
【００５２】
＜導電性の支持体＞
導電性支持体は、導電性を有し、表面層である導電性弾性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く、特に限定されない。帯電部材が帯電ローラである場合、導電性支持体は中実円柱体または中空円筒体であって、その長さは例えば２４０〜３６０ｍｍ程度であり、外径は例えば４．５〜９ｍｍ程度である。
【００５３】
＜帯電部材の製造方法＞
該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。
【００５４】
その製造方法とは、次の３つの工程を含む帯電ローラの製造方法である。
工程１：ゴム組成物と絶縁性粒子からなる未加硫ゴム組成物を調製する工程。
工程２：クロスヘッド押出成形機に導電性支持体と該未加硫ゴム組成物を供給して引取率が１００％を超える条件で引取って、該導電性支持体の周面に該未加硫ゴム組成物の層を有する未加硫ゴムローラを得る工程。
工程３：該未加硫ゴム組成物の層を空気中で加硫し、次いで表面処理を行って、該導電性弾性層を得る工程。
【００５５】
工程１において、表面層である導電性弾性層を構成する導電性ゴム組成物と絶縁性粒子を含む未加硫ゴム組成物を調製する。未加硫ゴム組成物中の絶縁性粒子の含有量は、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絶縁性粒子を導電性弾性層の表面に存在させることが容易であり、感光体の表面の適正な範囲に電位勾配を作ることができる。また、５０質量部以下であれば導電性弾性層の表面における絶縁性粒子の存在量が多いことによるトナー移動の阻害を容易に抑制できる。ただし、絶縁性粒子がバルーン状粒子である場合、ゴム組成物中におけるバルーン状粒子の含有量は、原料ゴムの１００質量部に対して、２質量部以上、２０質量部以下が好ましい。これは、バルーン状粒子は中実粒子に比べ比重が小さいためである。
【００５６】
工程２において、クロスヘッド押出成形機に導電性支持体（芯金）と未加硫ゴム組成物を供給して引取率が１００％を超える条件で引取って、該導電性支持体の周面に該未加硫ゴム組成物の層を有する未加硫ゴムローラを得る。クロスヘッド押出成形機とは、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未加硫ゴム組成物で均等に被覆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。クロスヘッド押出成形機を用いることにより、導電性弾性層の表面を容易に適度に粗面化することができる。
【００５７】
図５（ａ）は、クロスヘッド押出成形機５の概略構成図である。クロスヘッド押出成形機によって、芯金５１の外周全体にわたって未加硫ゴム組成物５２を均等に被覆して、中心に芯金５１が入った未加硫ゴムローラ５３を製造することができる。クロスヘッド押出し成形機には、芯金５１と未加硫ゴム組成物５２が送り込まれるクロスヘッド５４と、クロスヘッド５４に芯金５１を送り込む搬送ローラ５５と、クロスヘッド５４に未加硫ゴム組成物５２を送り込むシリンダ５６と、が設けられている。搬送ローラ５５は、複数本の芯金５１を連続的にクロスヘッド５４に送り込むことができる。シリンダ５６は内部にスクリュ５７を備え、スクリュ５７の回転により未加硫ゴム組成物５２をクロスヘッド５４内に送り込むことができる。
【００５８】
芯金５１は、クロスヘッド５４内に送り込まれると、シリンダ５６からクロスヘッド内に送り込まれた未加硫ゴム組成物５２に全周を覆われる。そして、芯金５１は、クロスヘッド５４の出口のダイス５８から、表面に未加硫ゴム組成物５２が被覆された未加硫ゴムローラ５３として送り出される。未加硫ゴム組成物は、各芯金５１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ことが好ましい。こうして未加硫ゴムローラ５３を得ることができる。
【００５９】
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厚くなるように成型することで、絶縁性粒子と導電性ゴム組成物の界面が剥離することによって形成される凹部を抑制し、帯電部材の表面のＳｖｋの値が適正範囲で成形できるため好ましい。図５（ｂ）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層の厚み）÷（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層の厚みを意味する。この引取率が大きいほど凸部の形成を促進し、凹部の形成を抑制できるが、引取率が１１０％を超えるとクラウン形状の成形が難しくなるため、引取率を１０５％前後として成形することが好ましい。
【００６０】
工程３において、導電性支持体の周面の、該未加硫ゴム組成物の層を空気中で加硫し、次いで表面処理を行う。該未加硫ゴム組成物の層の加硫は加熱して行う。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などを挙げることができるが、未加硫ゴムローラの表面が空気に触れた状態で加硫することが好ましい。中でも熱風炉加熱は空気を断続して表面に供給することができるため好ましい。加硫中に空気が存在することで該未加硫ゴム組成物の層の最表面を酸化硬化させることができるので、コア部のマルテンス硬度の平均値Ｍｃを２Ｎ／ｍｍ２以上２０Ｎ／ｍｍ２以下に保ちながら、粘性を下げることができる。導電性支持体の両端部の加硫ゴム組成物は、後の別工程にて除去され、加硫ゴムローラを得る。したがって、得られた加硫ゴムローラは芯金の両端部が露出している。
【００６１】
加硫ゴムローラの、加硫ゴム組成物の層の表面に、表面処理を施すことによって、該加硫ゴム組成物の層の最表面を更に酸化せしめて硬化させる。その結果、加硫ゴム組成物の層の表面の粘性を下げ、該導電性弾性層を備えた、本発明の一態様に係る帯電部材を得ることができる。表面処理方法としては、製造工程が簡易という観点、及びマルテンス硬度を上げずに粘性のみを下げられるという観点から紫外線照射が好ましい。
【００６２】
該帯電部材の他の製造方法としては、以下の（１）及び（２）の方法が挙げられる。
（１）押出成形後にゴム組成物の押出成形と同温度で再加熱した状態で転造工程をすることにより粗面化した後、３０分から１時間程度で加硫が完結する温度において空気中で加硫を行い、その表面に紫外線照射する方法。
（２）押出成形後にゴム組成物の押出成形と同温度で再加熱した状態で絶縁性粒子をゴムローラの表面に塗布し、絶縁性粒子を構成する樹脂の融点より高くかつ３０分から１時間程度で加硫が完結する温度において空気中で加硫することで絶縁性粒子を加硫ゴムローラの表面に密着させ、次いでその表面に紫外線照射する方法。
【００６３】
これらの方法に比べて前記工程１〜工程３の製造方法は、製造工程が簡易でかつ材料選定がしやすいという観点で好ましい。
【００６４】
＜電子写真画像形成装置＞
本発明の一態様に係る電子写真画像形成装置は、本発明の一態様に係る帯電部材と、電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電する帯電部材と、を有し、該帯電部材が、上記した、本発明の一態様に係る帯電部材である。該電子写真画像形成装置の一例の概略構成を図６に示す。該電子写真画像形成装置は、電子写真感光体６１、帯電部材６２、露光手段６４、現像部材６５、転写手段６６、クリーニング部材６８等を備えている。図６を用いて、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）６１は、導電性支持体６１ｂと、支持体６１ｂ上に形成した感光層６１ａとからなり、円筒形状を有する。そして、軸６１ｃ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。
【００６５】
帯電部材（帯電ローラ）６２は感光体６１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６２は、導電性支持体６２ａと、その上に形成した表面層（導電性弾性層）６２ｂとからなる。導電性支持体６２ａの両端部が不図示の押圧手段で感光体６１に押圧されている。電源６３から摺擦電極６３ａを介して、導電性支持体６２ａに所定の直流電圧が印加されることで、感光体６１が所定の電位に帯電される。
【００６６】
帯電された感光体６１は、次いで露光手段６４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６５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６７に順次転写されていく。転写材６７は、不図示の給紙手段部から感光体６１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６１と転写手段６６との間の転写部へ搬送される。転写手段６６は転写ローラであり、転写材６７の裏からトナーと逆極性の帯電を行うことで感光体６１側のトナー画像が転写材６７に転写される。表面にトナー画像の転写を受けた転写材６７は、感光体６１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６１の表面に残留しているトナーなどは、弾性ブレードに代表されるクリーニング部材を備えたクリーニング手段６８によって除去される。クリーニングされた感光体６１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。
【００６７】
＜プロセスカートリッジ＞
本発明の一態様に係るプロセスカートリッジは、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。そして、該プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電する帯電部材と、を具備し、該帯電部材が、本発明の一態様に係る帯電部材である。
【実施例】
【００６８】
以下に具体的な製造例及び実施例を挙げ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。実施例に先立って、樹脂バルーン状粒子を形成する材料である熱膨張性マイクロカプセル粒子（以後「カプセル粒子」と称す）の体積平均粒子径の測定方法、粒子の体積抵抗率の測定方法及び製造例１〜７を説明する。尚、製造例１〜７はカプセル粒子１〜７の製造方法である。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。各例では帯電ローラを作製した。
【００６９】
［評価Ａ］カプセル粒子の体積平均粒子径の測定方法
カプセル粒子の平均粒子径は、以下の方法によって求められる「体積平均粒子径」である。
測定機器として、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分間分散処理を行い、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。
【００７０】
［評価Ｂ］粒子の体積抵抗率の測定方法
先述した手法により表面層用の粒子として使用したカプセル粒子、樹脂粒子及び炭素粒子の体積抵抗率を測定する。粒子の導電特性については、体積抵抗率が１０１０Ωｃｍ以上であれば絶縁性、１０３Ωｃｍ以下であれば導電性として表示する。
【００７１】
＜製造例１＞
イオン交換水４０００質量部と、分散安定剤としてコロイダルシリカ９質量部およびポリビニルピロリドン０．１５質量部の水性混合液を調製した。次いで、重合性単量体としてアクリロニトリル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質量部と、内包物質としてイソペンタン５．０質量部及びノルマルヘキサン７．５質量部と、重合開始剤としてジクミルパーオキシド０．７５質量部からなる油性混合液を調製した。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。
【００７２】
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、２００ｒｐｍ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カプセル粒子を作製した。
【００７３】
得られた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、カプセル粒子１を得た。分級条件は、分級ローターの回転数を１５００ｒｐｍとした。得られたカプセル粒子の体積平均粒子径は１０．０μｍであり、体積抵抗率は１０１０Ωｃｍ以上であった。
【００７４】
＜製造例２＞
内包物質をノルマルヘキサン１２．５質量部とした以外は、製造例１と同様の方法で、カプセル粒子２を得た。得られたカプセル粒子の体積平均粒子径は１０．０μｍであり、体積抵抗率は１０１０Ωｃｍ以上であった。
【００７５】
＜製造例３＞
内包物質をノルマルヘキサン５．０質量部及びノルマルヘプタン７．５質量部とした以外は、製造例１と同様の方法で、カプセル粒子３を得た。該カプセル粒子の体積平均粒子径は１０．０μｍであり、体積抵抗率は１０１０Ωｃｍ以上であった。
【００７６】
＜製造例４＞
内包物質をノルマルヘプタン１２．５質量部とした以外は、製造例１と同様の方法で、カプセル粒子４を得た。得られたカプセル粒子の体積平均粒子径は１０．０μｍであり、体積抵抗率は１０１０Ωｃｍ以上であった。
【００７７】
＜製造例５＞
分級ローターの回転数を１４３０ｒｐｍとした以外は、製造例１と同様の方法で、カプセル粒子５を得た。得られたカプセル粒子の体積平均粒子径は１２．５μｍであり、体積抵抗率は１０１０Ωｃｍ以上であった。
【００７８】
＜製造例６＞
コロイダルシリカを１２質量部、ホモジナイザーの回転数を１０００ｒｐｍ、分級ローターの回転数を１７２０ｒｐｍとした以外は、製造例１と同様の方法で、カプセル粒子６を得た。得られたカプセル粒子の体積平均粒子径は５．０μｍであり、体積抵抗率は１０１０Ωｃｍ以上であった。
【００７９】
＜製造例７＞
コロイダルシリカを５質量部、ホモジナイザーの回転数を１００ｒｐｍ、分級ローターの回転数を１３５０ｒｐｍとした以外は、製造例１と同様の方法で、カプセル粒子７を得た。得られたカプセル粒子の体積平均粒子径は１５．５μｍであり、体積抵抗率は１０１０Ωｃｍ以上であった。
【００８０】
＜実施例１＞
１．導電性基体
直径６ｍｍ、長さ２５２．５ｍｍのステンレス鋼製の円筒状基体の外周に、カーボンブラックを１０質量％含有させた熱硬化性樹脂を塗布し、乾燥したものを導電性基体として使用した。
【００８１】
２．表面層用の未加硫ゴム組成物の調製
アクリロニトリルブタジエンゴム（商品名：Ｎ２３０ＳＶ，ＪＳＲ社製）１００質量部に対し、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）を５０質量部、酸化亜鉛（商品名：亜鉛華２種、堺化学工業社製）を５質量部、炭酸カルシウム（商品名：スーパー１７００、丸尾カルシウム社製）を３０質量部、ステアリン酸亜鉛１質量部を加えて、５０℃に調節した密閉型ミキサーにて１５分間混練した。次いで、カプセル粒子１を５質量部、硫黄を１質量部、テトラベンジルチウラムジスルフィド（ＴＢｚＴＤ）（商品名：ノクセラーＴＢＺＴＤ、大内新興化学工業社製）を４質量部添加して、温度２５℃に冷却した二本ロール機にて１０分間混練し、未加硫ゴム組成物を得た。
【００８２】
３．加硫ゴムローラの成形
クロスヘッド押出成型機を用いて、成型温度１００℃、スクリュ回転数９ｒｐｍとして、導電性基体の送り速度を変えながら運転し、導電性基体の外周に前記未加硫ゴム組成物の被覆層を形成した。未加硫ゴムローラの平均引取率は１０７％とした。クロスヘッド押出成型機のダイス内径は８．０ｍｍであり、未加硫ゴムローラは、軸方向の中央の外径が８．２５ｍｍ、中央から両端方向へ各１００ｍｍ離れた位置の外径が８．１０ｍｍのクラウン形状であった。その後、電気熱風炉にて温度１６０℃の空気雰囲気下で１時間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とすることで加硫ゴムローラを得た。
【００８３】
４．表面層の表面処理
加硫ゴムローラに対して、波長２５４ｎｍの紫外線を積算光量が９０００ｍＪ／ｃｍ２になるように照射することによって表面処理を施した。紫外線の照射には低圧水銀ランプ［ハリソン東芝ライティング（株）製］を用いた。このようにして帯電ローラＮｏ．１を得て、以下の各評価を行った。
【００８４】
〔評価１〕コア部及び突出山部のマルテンス硬度の平均値の算出
前述した手法によりコア部及び突出山部のマルテンス硬度を測定した。コア部のマルテンス硬度の平均値Ｍｃは８．２Ｎ／ｍｍ２、突出山部のマルテンス硬度の平均値Ｍｐは４．３Ｎ／ｍｍ２であった。
【００８５】
〔評価２〕粘性の平均値の算出
前述した手法によりコア部の粘性の平均値を測定した。粘性の平均値Ｖｃは、６１．２ｍＶであった。
【００８６】
〔評価３〕三次元表面性状規格Ｓｐｋ、Ｓｖｋ、及びＳｋの計測
前述した手法によりＳｐｋ、Ｓｖｋ、及びＳｋの値を算出した。Ｓｐｋは７．１μｍ、Ｓｖｋは２．７μｍであり、Ｓｋは１０．１μｍであった。Ｓｐｋ、Ｓｖｋ、Ｓｋの和は１９．９μｍであり、表面が粗面化されていると判断した。尚、以後の実施例及び比較例においては、Ｓｐｋ、Ｓｖｋ、Ｓｋの和が３μｍより小さいものを粗面化無し、３μｍ以上を粗面化有りとして、表４〜表６に示す。
【００８７】
〔評価４〕粒子の観察
コンフォーカル顕微鏡（商品名：オプテリクスハイブリッド、レーザーテック株式会社製）により、帯電ローラの表面の粒子を観察した。対物レンズ５０倍、画素数１０２４ｐｉｘｅｌ、高さ分解能０．１μｍの条件で観察した。粒子は露出した状態で存在していた。
【００８８】
〔評価５〕粒子径および粒子形状の観察
前述した切断面集束イオンビーム（商品名：ＦＢ−２０００Ｃ、日立製作所社製）にて切り出しながら取得した断面画像を用いて帯電ローラの表面層中に存在する粒子の体積平均粒子径を算出した。算出した粒子径は２４μｍであった。
【００８９】
また、断面画像中の粒子の空隙量を観察することで該粒子の形状がバルーン形状であるか否かの判断も行った。実施例１の粒子はバルーン形状を示していた。尚、粒子の断面積の８０％以上が空隙になっている場合、バルーン形状であると判断した。以後の実施例及び比較例においても同様の判断基準である。
【００９０】
〔画像評価１〕耐久試験による画像濃度差の評価
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１８０ｍｍ／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。この改造機により、温度２５℃、相対湿度５０％の環境下で、画像の出力を行った。
【００９１】
画像出力条件としては、Ａ４紙の画像形成領域の端部から８０ｍｍから１３０ｍｍ位置（中央部）に３面積％を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秒後に画像形成動作を再開するという動作を繰り返し、２万枚の画像出力を行った。２万枚の画像を出力した後に評価用画像を１枚出力した。評価用画像は、ハーフトーン画像（感光体の回転方向に対して垂直な方向に幅１ドット、間隔２ドットの横線を描く、中間濃度の画像）がＡ４サイズの紙の画像形成領域の全面に印字された画像とした。この評価用画像を目視で観察し、下記の基準に基づいて評価した尚、下記評価基準において、「非中央部」とはＡ４紙の画像形成領域の端部から５０ｍｍから８０ｍｍ位置を示す。
ランクＡ：中央部と非中央部で、濃度差が認められなかった。
ランクＢ：中央部と非中央部で、ほぼ濃度差は認められなかった。
ランクＣ：中央部と非中央部で、多少の濃度差が認められた。
ランクＤ：中央部と非中央部で顕著な濃度差が認められた。
実施例１では、中央部と非中央部で画像濃度差はランクＡになり、高い画像品位を保っていた。
【００９２】
〔画像評価２〕耐久試験による電位変動値
前記２万枚の画像出力後の帯電ローラを、新品のブラックカートリッジに組み込み、現像機部に装着可能な感光体電位測定冶具へ現像機部を組み換え、Ａ４用紙の全面が白の画像を印刷中の中央部（端部から１００ｍｍ位置）と非中央部（端部から６０ｍｍ位置）との感光体の表面電位差を測定した。その差分を耐久試験による電位変動値として評価した。実施例１の電位変動値は５．７Ｖであった。
【００９３】
〔画像評価３〕非中央部の画像均一性の評価
画像評価１で用いた評価用画像を目視で観察し、非中央部における画像濃度のムラの有無およびムラの程度について、下記の基準に基づいて評価した。
ランクＡ：画像濃度ムラがなかった。
ランクＢ：画像濃度ムラはなかったが、画像にやや粒状感があった。
ランクＣ：実用上問題にならない程度の、軽微な画像濃度ムラがあった。
ランクＤ：画像濃度ムラがあり、画像品位を損なっていた。
実施例１では、非中央部の画像濃度ムラはランクＡであり、高い画像品位を保っていた。
【００９４】
〔実施例２〜１９〕
表面層形成用の材料の種類及び配合量、押出成型時の引取率、加硫温度条件、表面処理条件を表１または表２に示す内容とした以外は、実施例１と同様にして帯電ローラＮｏ．２〜Ｎｏ．１９を作製した。表４または表５に評価結果を示す。
【００９５】
〔実施例２０〜２４〕
実施例１のカプセル粒子１に代えて、ＰＭＭＡ粒子（商品名：ガンツバールＧＭ０８０１、アイカ工業（株））、ＰＭＭＡ粒子（商品名：ガンツバールＧＭ３００１、アイカ工業（株））、ポリエチレン粒子（商品名：ミペロンＰＭ２００、三井化学（株））、ポリウレタン粒子（商品名：ダイミックビーズＵＣＮ−８１５０ＣＭ、大日精化工業（株））、または、炭素粒子（グラッシーカーボン、東海カーボン（株））を用いた。これら以外は、実施例１と同様にして、それぞれ、帯電ローラＮｏ．２０〜Ｎｏ．２４を作製した。帯電ローラの製造条件を表２または表３に、及び評価結果を表５または表６に示す。
【００９６】
〔比較例１〜４〕
表面層形成用の材料の種類及び配合量、押出成型時の引取率、加硫温度条件、表面処理条件を表３に示す内容とした以外は、実施例１と同様にして帯電ローラＮｏ．Ｃ１〜Ｎｏ．Ｃ４を得た。比較例１においては、実施例１に対してカプセル粒子の種類を変更、硫黄と加硫促進剤の使用量を増加及び加硫温度を高温にし、比較例２においては、実施例１に対して硫黄と加硫促進剤の使用量を減少及び加硫温度を低温にした。比較例３においては、粒子を使用しなかった。比較例４においては、原料ゴムとしてヒドリンゴムを用いた。表６に評価結果を示す。
【００９７】
〔比較例５〕
紫外線照射を行わなかったこと以外は、実施例１と同様にして帯電ローラＮｏ．Ｃ５を作製し、評価を行った。表６に評価結果を示す。
【００９８】
〔比較例６〕
成型した加硫ゴムローラの表面を、プランジカット式の円筒研磨機を用いて研磨した後に紫外線照射を行った以外は、実施例１と同様にして帯電ローラＮｏ．Ｃ６を作製し、評価を行った。表６に評価結果を示す。尚、研磨は以下のように行った。研磨砥粒としてピトリファイド砥石を用い、砥粒は緑色炭化珪素（ＧＣ）で粒度は１００メッシュとした。ローラの回転数を４００ｒｐｍとし、研磨砥石の回転数を２５００ｒｐｍとした。切り込み速度を２０ｍｍ／ｍｉｎとし、スパークアウト時間（切り込み０ｍｍでの時間）を１秒と設定し、加硫ゴムローラの外径で４００μｍを研磨代とし、中央と端部の外径差が２００μｍになるように研磨した。
【００９９】
【表１】
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【０１００】
【表２】
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【０１０１】
【表３】
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【０１０２】
【表４】
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【０１０３】
【表５】
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【０１０４】
【表６】
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【０１０５】
表４〜表６より、本発明に従う実施例１〜２４の帯電部材では、トナー付着部と非付着部の電位変動値が１２Ｖ以下、中央部と非中央部で画像濃度差評価がランクＡ〜Ｃ、非中央部の画像濃度ムラ評価がランクＡ〜Ｃであった。実施例１〜２４の中では、コア部のマルテンス硬度が規定範囲の中間値、粘性が小さく、突出山部のマルテンス硬度がコア部より小さく、Ｓｐｋが大きく、Ｓｖｋが小さく、Ｓｋが小さく、絶縁性バルーン状粒子を使用することで中央部と非中央部の電位変動値や画像濃度差が良い傾向が見られた。しかし、Ｓｐｋが大きすぎると非中央部の画像濃度ムラが生じやすくなる傾向も見られた。
【０１０６】
一方、比較例１は、コア部のマルテンス硬度が２０Ｎ／ｍｍ２より大きいため、中央部と非中央部の電位変動値が１２．８Ｖ、中央部と非中央部の画像濃度差評価がランクＤであった。比較例２は、コア部のマルテンス硬度が２Ｎ／ｍｍ２より小さいため、中央部と非中央部の電位変動値が１２．６Ｖ、中央部と非中央部の画像濃度差評価がランクＤであった。比較例３は、粗面化されていないため、中央部と非中央部の電位変動値が１３．５Ｖ、中央部と非中央部の画像濃度差評価がランクＤであった。比較例４〜６は、粘性が７０ｍＶより大きいため、中央部と非中央部の電位変動値がそれぞれ１３．４Ｖ、１３．１Ｖ、１２．９Ｖであり、中央部と非中央部の画像濃度差評価がそれぞれランクＤであった。
【符号の説明】
【０１０７】
３１  導電性支持体
３２  表面層（導電性弾性層）
３０  帯電部材
５    クロスヘッド押出成形機
６１  電子写真感光体
６２  帯電部材
６２ａ  導電性支持体
６２ｂ  表面層（導電性弾性層）
【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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