(57)【要約】【課題】被帯電体と帯電部材との周速差が大きい場合にも電位の安定性が高い帯電部材を提供する。【解決手段】該帯電部材は、導電性支持体と、表面層としての単層の弾性層とを有し、該弾性層は、カーボンブラックおよびゴムを含むドメインと、ドメインよりも高い電気抵抗を有する、ゴムを含むマトリックスと、を含み、帯電部材の表面は、マトリックスの表面と、ドメインの表面とで構成され、複数個の凹部を有し、ドメインは凹部の底部に存在し、かつ、凹部の底部においてのみ帯電部材の表面に露出しており、弾性層の体積抵抗率は、１×１０５以上１×１０８Ωｃｍ以下であり、  該導電性支持体と、該マトリックスの表面と、の間に８０Ｖの直流電圧を印加した際の電流値をＡ１とし、  該導電性支持体と、該ドメインの表面と、の間に８０Ｖの直流電圧を印加した際の電流値をＡ２としたとき、Ａ２が、Ａ１の２０倍以上である。【選択図】図１
2019191564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体と弾性層とを有する帯電部材であって、
該弾性層は、単層で構成された該帯電部材の表面層であり、
かつ、カーボンブラックおよびゴムを含むドメインと、ゴムを含み該ドメインよりも高い電気抵抗を有するマトリックスと、を含み、
該帯電部材の表面は、該マトリックスの表面と、該ドメインの表面とで構成され、複数個の凹部を有し、
該ドメインは、該凹部の底部に存在し、かつ、該凹部の底部においてのみ該帯電部材の表面に露出しており、
該弾性層の体積抵抗率は、１×１０５Ωｃｍ以上１×１０８Ωｃｍ以下であり、
該導電性支持体と、該帯電部材の表面を構成する該マトリックスの表面に接触させた原子間力顕微鏡のカンチレバーと、の間に８０Ｖの直流電圧を印加した際の電流値をＡ１とし、
該導電性支持体と、該帯電部材の表面を構成する該ドメインの表面に接触させた原子間力顕微鏡のカンチレバーと、の間に８０Ｖの直流電圧を印加した際の電流値をＡ２としたとき、Ａ２が、Ａ１の２０倍以上であることを特徴とする帯電部材。
【請求項２】
前記弾性層の体積を基準として、前記ドメインの体積分率が５体積％以上２５体積％以下である請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】
前記弾性層における一片１０μｍの立方体中に存在する前記ドメインの数が、１個以上５００個以下である請求項１または２に記載の帯電部材。
【請求項４】
電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電可能に配置されている帯電部材とを具備している電子写真装置であって、該帯電部材が、請求項１〜３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。
【請求項５】
電子写真装置の本体に着脱可能であ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可能に配置されている帯電部材とを具備し、該帯電部材が、請求項１〜３のいずれか一項に記載の帯電部材である、ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
帯電部材の製造方法であって、
該帯電部材は、導電性支持体と弾性層とを有し、
該弾性層は、単層で構成された該帯電部材の表面層であり、
かつ、カーボンブラックおよびゴムを含むドメインと、ゴムを含み該ドメインよりも高い電気抵抗を有するマトリックスと、を含み、
該帯電部材の表面は、該マトリックスの表面と、該ドメインの表面とで構成され、複数個の凹部を有し、
該ドメインは、該凹部の底部に存在し、かつ、該凹部の底部においてのみ該帯電部材の表面に露出しており、
該製造方法は、下記工程（Ａ）〜（Ｃ）を有し：
（Ａ）カーボンブラックおよびゴムを含み、該ドメインとなるカーボンマスターバッチを調製する工程、
（Ｂ）該カーボンマスターバッチと、該マトリックスとなるゴム組成物と、を混練して、ドメイン・マトリックス構造を有するゴム組成物を調製する工程、および
（Ｃ）該ドメイン・マトリックス構造を有するゴム組成物を、クロスヘッドから芯金と共に押し出して、該芯金の周囲を、該ドメイン・マトリックス構造を有するゴム組成物で被覆する工程、
該カーボンマスターバッチのダイスウェル値をＤＳ（ｄ）とし、該マトリックスとなるゴム組成物のダイスウェル値をＤＳ（ｍ）としたときに、ダイスウェル値の比ＤＳ（ｍ）／ＤＳ（ｄ）が、１．０よりも大きいことを特徴とする帯電部材の製造方法。
【請求項７】
前記ＤＳ（ｍ）／ＤＳ（ｄ）が、１．１以上である請求項６に記載の帯電部材の製造方法。
【請求項８】
前記弾性層の体積抵抗率は、１×１０５Ωｃｍ以上１×１０８Ωｃｍ以下であり、
前記導電性支持体と、前記帯電部材の表面を構成する該マトリックスの表面に接触させた原子間力顕微鏡のカンチレバーと、の間に８０Ｖの直流電圧を印加した際の電流値をＡ１とし、
該導電性支持体と該帯電部材の表面を構成する前記ドメインの表面に接触させた原子間力顕微鏡のカンチレバーと、の間に８０Ｖの直流電圧を印加した際の電流値をＡ２としたとき、Ａ２が、Ａ１の２０倍以上である請求項６に記載の帯電部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は帯電部材、帯電部材の製造方法、電子写真装置およびプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
接触帯電用の帯電部材として、特許文献１は、イオン導電性ゴムを含むマトリックスと、ブタジエン骨格を有するゴムとカーボンブラックとを含む電子導電性ゴム材料からなるドメインと、を含み、かつ、該ブタジエン骨格を有するゴムが、特定の原子団で末端変性されてなるものである、導電性ゴム弾性体からなる弾性層を備えた帯電部材を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１６３９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、特許文献１に係る帯電部材は、帯電部材の電気抵抗の電圧依存性や周囲環境依存性のさらなる低減に、有効であることを確認した。
一方、近年、帯電部材と、該帯電部材と接触配置されている、電子写真感光体の如き被帯電体とを独立に駆動させて、帯電部材と被帯電体との周速差を大きくすることによって、電子写真画像形成工程における帯電部材の汚れのさらなる抑制を図る電子写真画像形成方法が提案されている。
【０００５】
しかしながら、被帯電体と帯電部材との周速差を大きくした場合、被帯電体の表面電位が一定の値に収束しない場合があった。
【０００６】
本発明の一態様は、被帯電体と帯電部材との周速差が大きい場合にも電位の安定性が高い帯電部材の提供に向けたものである。
また、本発明の他の態様は、被帯電体と帯電部材との周速差が大きい場合にも電位の安定性が高い帯電部材の製造方法の提供に向けたものである。
さらに、本発明の他の態様は、高品位な電子写真画像を形成することのできる電子写真装置の提供に向けたものである。
さらにまた、本発明の他の態様は、高品位な電子写真画像の形成に資するプロセスカートリッジの提供に向けたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、導電性支持体と弾性層とを有する帯電部材であって、弾性層は、単層で構成された帯電部材の表面層であり、かつ、カーボンブラックおよびゴムを含むドメインと、ドメインよりも高い電気抵抗を有する、ゴムを含むマトリックスと、を含み、帯電部材の表面は、マトリックスの表面と、ドメインの表面とで構成され、複数個の凹部を有し、ドメインは凹部の底部に存在し、かつ、凹部の底部においてのみ帯電部材の表面に露出しており、弾性層の体積抵抗率は、１×１０５Ωｃｍ以上１×１０８Ωｃｍ以下であり、
導電性支持体と、帯電部材の表面を構成するマトリックスの表面に接触させた原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）のカンチレバーと、の間に８０Ｖの直流電圧を印加した際の電流値をＡ１とし、
導電性支持体と、帯電部材の表面を構成するドメインの表面に接触させたＡＦＭのカンチレバーと、の間に８０Ｖの直流電圧を印加した際の電流値をＡ２としたとき、Ａ２が、Ａ１の２０倍以上である帯電部材が提供される。
【０００８】
また、本発明の他の態様によれば、電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電可能に配置されている帯電部材とを具備している電子写真装置であって、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。
【０００９】
さらに、本発明の他の態様によれば、電子写真装置の本体に着脱可能であ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可能に配置されてい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。
【００１０】
さらにまた、本発明の他の態様によれば、帯電部材の製造方法であって、該帯電部材は、導電性支持体と弾性層とを有し、該弾性層は、単層で構成された該帯電部材の表面層であり、かつ、カーボンブラックおよびゴムを含むドメインと、ゴムを含み該ドメインよりも高い電気抵抗を有するマトリックスと、を含み、該帯電部材の表面は、該マトリックスの表面と、該ドメインの表面とで構成され、複数個の凹部を有し、該ドメインは、該凹部の底部に存在し、かつ、該凹部の底部においてのみ該帯電部材の表面に露出しており、
（Ａ）カーボンブラックおよびゴムを含み、該ドメインとなるカーボンマスターバッチを調製する工程、
（Ｂ）該カーボンマスターバッチと、該マトリックスとなるゴム組成物と、を混練して、ドメイン・マトリックス構造を有するゴム組成物を調製する工程、および
（Ｃ）該ドメイン・マトリックス構造を有するゴム組成物を、クロスヘッドから芯金と共に押し出して、該芯金の周囲を、該ドメイン・マトリックス構造を有するゴム組成物で被覆する工程を有し、
該カーボンマスターバッチのダイスウェル値をＤＳ（ｄ）とし、該マトリックスとなるゴム組成物のダイスウェル値をＤＳ（ｍ）としたときに、ダイスウェル値の比ＤＳ（ｍ）／ＤＳ（ｄ）を、１．０よりも大きくする帯電部材の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、被帯電体と帯電部材との周速差が大きい場合にも電位の安定性が高い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、被帯電体と帯電部材との周速差が大きい場合にも電位の安定性が高い帯電部材の製造方法を得ることができる。さらに、本発明の他の態様によれば、高品位な電子写真画像を形成することのできる電子写真装置を得ることができる。さらにまた、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を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】マトリックス・ドメイン構造のゴム組成物を示す模式図である。
【図２】帯電ローラの構成を示す模式的断面図である。
【図３】クロスヘッド押出装置の概略構成を示す図である。
【図４】ＡＦＭにより帯電ローラの電流測定する装置の概略構成を示す図である。
【図５】表面電位を測定する装置の概略構成を示す図である。
【図６】ＡＦＭによる凹部の深さの測定結果の一例を示す図である。
【図７】電子写真装置の構成を示す図である。
【図８】プロセスカートリッジの構成を示す図である。
【図９】マトリックス・ドメイン構造のゴム組成物（球状樹脂粒子含有）を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明者らは、特許文献１に係る帯電部材を、被帯電体との周速差が大きい電子写真画像形成プロセスに用いた場合における、被帯電体の表面電位が一定の値に収束しない理由を検討した。
その結果、当該電子写真画像形成プロセスにおいては、帯電部材と被帯電体との接触部において、帯電部材から被帯電体に電荷注入が生じるためであると考えられる。すなわち、電荷注入に伴って、被帯電体の表面電位が一定の値に収束することなく、被帯電体が回転して帯電部材とこすれ合うたびに被帯電体の表面電位が上昇し、被帯電体の表面電位が安定しないものと考えられる。
【００１４】
そこで、本発明者らは、帯電部材のカーボンブラックを含むドメインが被帯電体に接触して、被帯電体に電荷が注入される現象を抑制し得る帯電部材の構成を検討した。
その結果、電子導電性のドメインが、被帯電体に対して接触しにくくした構成の帯電部材が、上記の目的の達成に有効であることを見出した。
すなわち、本発明の一態様に係る帯電部材は、導電性支持体と弾性層とを有し、該弾性層は、単層で構成された該帯電部材の表面層であり、かつ、カーボンブラックおよびゴムを含むドメインと、ゴムを含み該ドメインよりも高い電気抵抗を有するマトリックスと、を含む。
【００１５】
該帯電部材の表面は、該マトリックスの表面と、該ドメインの表面とで構成され、複数個の凹部を有し、該ドメインは、該凹部の底部に存在し、かつ、該凹部の底部においてのみ該帯電部材の表面に露出している。
該弾性層の体積抵抗率は、１×１０５Ωｃｍ以上１×１０８Ωｃｍ以下である。
また、該導電性支持体と、該帯電部材の表面を構成する該マトリックスの表面に接触させた原子間力顕微鏡のカンチレバーと、の間に８０Ｖの直流電圧を印加した際の電流値をＡ１とし、
該導電性支持体と、該帯電部材の表面を構成する該ドメインの表面に接触させた原子間力顕微鏡のカンチレバーと、の間に８０Ｖの直流電圧を印加した際の電流値をＡ２としたとき、Ａ２が、Ａ１の２０倍以上である。
【００１６】
本態様に係る帯電部材においては、ドメインとマトリックスの電気抵抗を所定の比にして、表面に露出したドメインを凹部とする。これによって、導電粒子であるカーボンブラックはドメインの凹部に存在するので、帯電部材と被帯電体との接触部における、カーボンブラックから被帯電体への電荷移動が防止できる。また、ドメインがマトリックスに覆われた表面に比べ、本態様に係る帯電部材においては、放電による帯電均一性も維持される。なぜなら、放電点となるドメインが、帯電部材の表面の一部を構成しているからである。
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。尚、以下、特に帯電部材の一例として、ローラ形状の帯電部材（以降、「帯電ローラ」ともいう）について述べるが、本発明に係る帯電部材の形状は、ローラ形状のみに限定されるものではない。
【００１８】
図２に、本態様の導電性ゴム弾性体を使用した一例として、帯電ローラ２の模式図を示す。帯電ローラ２は、芯金２１とその外周に設けられた弾性層２２から構成されている。この弾性層２２は、被帯電体と接する表面層としての役割も兼ねている。
【００１９】
弾性層は図１（ａ）に示す様に、カーボンブラックおよびゴムを含むドメイン１１と、該ドメインよりも高い電気抵抗を有する、ゴムを含むマトリックス１２とからなるマトリックス・ドメイン構造を構築している。図１（ａ）は、帯電部材の被帯電体に接する面に平行な方向に切断した断面図である。一方、図１（ｂ）は、帯電部材の被帯電体に接する面に垂直な方向に切断した断面図である。図１（ｂ）中の１３は被帯電体と接する帯電部材の表面側を示しており、１４は帯電部材の表面に存在する凹部の底部に存在するドメインである。図１（ｃ）は、帯電部材の表面近傍の俯瞰図である。図１（ａ）から図１（ｃ）に示すように、本願発明に係る帯電部材の表面は、マトリックスとドメインとで構成され、複数個の凹部を有し、その凹部の底部にのみドメインは露出している。
【００２０】
ドメインはマトリックスよりも抵抗が低く、弾性層内の導電性や被帯電体との放電に寄与する一方、凹部に存在するので、被帯電体への電荷の注入は抑制される。また、マトリックスはドメインよりも抵抗が高いので、被帯電体と接触はするものの電荷の注入は少ない。この効果を得るための電気特性は、弾性層の体積抵抗とＡＦＭで測定したドメイン部とマトリックス部の電流値の比にて表す。
【００２１】
すなわち、導電性支持体と、帯電部材の表面を構成するマトリックスの表面に接触させたＡＦＭのカンチレバーと、の間に８０Ｖの直流電圧を印加した際の電流値をＡ１とし、導電性支持体と、帯電部材の表面を構成するドメインの表面に接触させたＡＦＭのカンチレバーと、の間に８０Ｖの直流電圧を印加した際の電流値をＡ２としたとき、Ａ２が、Ａ１の２０倍以上であることが好ましい。
帯電部材として、適切な体積抵抗を有している前提で、弾性層の表面におけるドメイン部から流れる電流値がマトリックス部から流れる電流値の２０倍以上であることで、被帯電体へのマトリックス部からの電荷の注入が抑制されること、および、ドメイン部からの十分な放電による被帯電体の帯電が両立する。
【００２２】
被帯電体の表面電位が一定の値に収束しないことで電子写真画像の濃度がプロセス方向で変わってしまうことや、帯電部材の汚れムラに対応して電荷注入に差が生まれることで画像ムラになるなどの画像弊害が起こることは、電荷注入が抑制されることにより防止され、電位の安定性の高い帯電部材とすることができる。
【００２３】
ドメインの体積分率は、弾性層の体積を基準として、５体積％以上２５体積％以下が好ましい。５体積％以上であれば、マトリックスの導電性を高くせずとも帯電部材として必要な放電を得ることができる。一方、ドメインの体積分率が２５体積％以下であれば、ドメイン同士が連結および近づきすぎることにより、注入電位が高くなることを抑制できる。また、抵抗が低くなり過放電が起こることを抑制できる。さらに、ドメインの体積分率は、１０体積％以上から２０体積％以下であることがより好ましい。
【００２４】
弾性層におけるドメインの数は、一片１０μｍの立方体中に１個以上５００個以下であることが好ましい。ちなみに、上記のドメインの数および体積分率において、おおよそのドメインの直径は、０．５μｍから５μｍ程度となる。ドメインの数が５００個以下であることで、ドメイン同士が連結および近づきすぎることにより、注入電位が高くなることを抑制できる。また、抵抗が低くなり過放電が起こることを抑制できる。一方、ドメイン数が１個以上であることで、ドメインが少ないことに起因してマトリックスの導電性を高くする必要が生じ、注入電位が高くなることを抑制できる。また、抵抗が高くなり放電不足が起こることを抑制できる。
【００２５】
底部にドメインが露出した凹部の深さは、１．０μｍ以上４．０μｍ以下であることが好ましい。１．０μｍ以上であることで帯電部材が被帯電体と当接した状態にて、ドメインと被帯電体が接触することが抑制されるため好ましい。一方、４．０μｍ以下であることで、凹部に汚れが付着した場合にも、静電的に被帯電体側に汚れを戻し得る。
【００２６】
（弾性層の材料）
ドメインは電子導電性ゴム材料からなる。電子導電性ゴム材料とは、例えば、それ自体は導電性を示さないバインダーポリマーに、カーボンブラックを分散して電気抵抗を調整したものを含む。
【００２７】
バインダーポリマーとしては、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、ブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、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、エピクロルヒドリンゴム等を含むゴム組成物が好適に用いられる。
【００２８】
ドメインに配合されるカーボンブラックの種類については、ドメインに導電性を付与することができる導電性カーボンブラックであれば特に限定されるものではない。具体的には、例えば、ガスファーネスブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等が挙げられる。
【００２９】
さらに、ドメインを形成するゴム組成物には、必要に応じて、ゴムの配合剤として一般に用いられている充填剤、加工助剤、架橋助剤、架橋促進剤、架橋促進助剤、架橋遅延剤、軟化剤、分散剤、着色剤等を添加してもよい。
【００３０】
マトリックスはカーボンブラックの如き導電粒子を含まず、ドメインよりも高い電気抵抗を有する。マトリックスに含まれるバインダーポリマーとしては、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、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、エピクロルヒドリンゴム等を含むゴム組成物が好適に用いられる。
【００３１】
上記のマトリックスを構成するゴム組成物には、弾性層の抵抗を帯電部材として好適な中抵抗域（例えば、１．０×１０5Ω〜１．０×１０8Ω）に調整するため、ブリードアウトしない程度にイオン導電剤を配合してもよい。ただし、イオン導電剤を配合したマトリックスは電荷注入が大きくなる傾向になるため、最小限にすることが好ましい。
【００３２】
かかるイオン導電剤としては、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；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、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、トリオクチルプロピルアンモニウムブロミド、変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート等の陽イオン性界面活性剤；ラウリルベタイン、ステアリルベタイン、ジメチルアルキルラウリルベタイン等の両性イオン界面活性剤；過塩素酸テトラエチルアンモニウム、過塩素酸テトラブチルアンモニウム、過塩素酸トリメチルオクタデシルアンモニウム等の第四級アンモニウム塩；トリフルオロメタンスルホン酸リチウム等の有機酸リチウム塩を例示することができる。
【００３３】
上記の様なイオン導電剤の配合量は、例えば、ゴム組成物の１００質量部に対して０．５質量部以上５．０質量部以下である。
また、マトリックスを形成するゴム組成物には、例えば、粒子径が１μｍ〜９０μｍの範囲にある球状粒子を添加してもよい。具体的には例えば、フェノール樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、ポリアクリロニトリル樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、ポリウレタン樹脂粒子、ナイロン樹脂粒子、ポリエチレン樹脂粒子、ポリプロピレン樹脂粒子、アクリル樹脂粒子、シリカ粒子、及びアルミナ粒子から選ばれる少なくとも一つの球状粒子が挙げられる。このようなゴム組成物を用いることにより、弾性層の外表面が、球状粒子に由来する凸部を有する帯電部材とすることができる。
【００３４】
図９は、本発明の一態様に係る帯電部材であって、弾性層２２が、球状粒子１５を含み、弾性層２２の外表面が、球状粒子１５に由来する凸部を有する帯電部材の説明図である。具体的には、図９は、弾性層２２の球状粒子１５に由来する凸部９０１が形成されている部分を、弾性層の厚み方向に切断したときの断面図および凸部９０１の外表面の部分拡大図である。図９に示すように、球状粒子１５に由来する凸部９０１の外表面は、複数個の凹部を有し、ドメイン１１は、凹部の底部においてのみ露出している。そのため、たとえ、外表面に球状粒子１５に由来する凸部９０１が存在していても、導電性のドメインが、不図示の被帯電体と直接接触しにくい。そのため、帯電部材からの被帯電体への電荷注入が有意に抑制され、その結果、被帯電体の帯電電位が、より一層安定化する。
【００３５】
一般に、弾性層の材料として、非相溶系のポリマーブレンドを用いた場合、そのマトリックス・ドメイン構造は、各々のポリマー粘度やブレンド条件にもよるが、組成比が大きなゴム組成物および粘度の低いゴム組成物がマトリックスになる傾向がある。従って、ドメインの体積分率は５体積％以上２５体積％以下を要する。その結果、安定したドメインの形成が可能となり、導電性ゴム組成物全体のマトリックス・ドメイン構造が安定する。
【００３６】
さらに、安定したマトリックス・ドメイン構造を出現させる為には、ムーニー粘度計を用いた１００℃でのＭＬ１＋４の値において、ドメインの粘度がマトリックスの粘度に比べ高く、その粘度差は５ポイント以上６０ポイント以下であることがさらに好ましい。
【００３７】
（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。
【００３８】
＜帯電部材の製造方法＞
本発明の一態様に係る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。その製造方法は、下記工程（Ａ）〜（Ｄ）を含む。
（Ａ）カーボンブラックおよびゴムを含む、ドメイン形成用のカーボンマスターバッチ（ＣＭＢ）を調製する工程；
（Ｂ）マトリックスとなるゴム組成物を調製する工程；
（Ｃ）該カーボンマスターバッチと該ゴム組成物とを混練して、ドメイン・マトリックス構造を有するゴム組成物を調製する工程；
（Ｄ）該マトリックス・ドメイン構造を有するゴム組成物を、クロスヘッドから芯金と共に押し出して、該芯金の周囲を、該マトリックス・ドメイン構造を有するゴム組成物で被覆する工程。
【００３９】
図３は、クロスヘッド押出し成形機３の概略構成図である。クロスヘッド押出し成形機３は、芯金３１の全周にわたって未加硫ゴム組成物３２を均等に被覆して、中心に芯金３１が入った未加硫ゴムローラ３３を製造するための装置である。
【００４０】
クロスヘッド押出し成形機３には、芯金３１と未加硫ゴム組成物３２が送り込まれるクロスヘッド３４と、クロスヘッド３４に芯金３１を送り込む搬送ローラ３５と、クロスヘッド３４に未加硫ゴム組成物３２を送り込むシリンダ３６と、が設けられている。
【００４１】
搬送ローラ３５は、複数本の芯金３１を軸方向に連続的にクロスヘッド３４に送り込む。シリンダ３６は内部にスクリュ３７を備え、スクリュ３７の回転により未加硫ゴム組成物３２をクロスヘッド３４内に送り込む。
【００４２】
芯金３１は、クロスヘッド３４内に送り込まれると、シリンダ３６からクロスヘッド内に送り込まれた未加硫ゴム組成物３２に全周を覆われる。そして、芯金３１は、クロスヘッド３４の出口のダイス３８から、表面に未加硫ゴム組成物３２が被覆された未加硫ゴムローラ３３として送り出される。
【００４３】
ここで、工程（Ａ）で調製されるカーボンマスターバッチのダイスウェル値をＤＳ（ｄ）および工程（Ｂ）で調製されるゴム組成物のダイスウェル値をＤＳ（ｍ）としたとき、ダイスウェル値の比ＤＳ（ｍ）／ＤＳ（ｄ）が１．０より大きい。このことにより、本態様に係る帯電部材を形成することができる。
ダイスウェル値について説明する。ゴムをダイスの押出機を用いて押し出すと、押出機内では、圧力が加わっていることにより圧縮されていたゴムが、押出口から押し出されたことにより圧力が解放され、押し出されたゴムは膨張し、その厚みが、ダイスの押出口の隙間のサイズよりも厚くなる。ダイスウェル値は、押出口から押し出されたときのゴムの膨張の程度を表す指標である。
【００４４】
本態様に係る帯電部材の製造方法においては、ＤＳ（ｍ）／ＤＳ（ｄ）＞１．０なる関係を満たすドメイン形成用のカーボンマスターバッチとマトリックス形成用のゴム組成物とを混合して、マトリックス・ドメイン構造を有するゴム組成物を調製する。次いで、クロスヘッドの押出口から、このマトリックス・ドメイン構造を有するゴム組成物をスウェルさせつつ押し出す。そうすると、マトリックスの膨張率が、ドメインの膨張率よりも大きいため、押し出されたゴム層の表面に存在しているドメインの周囲のマトリックスが盛り上がり、その結果として、表面に凹部を有し、かつ、凹部の底部にドメインが存在してなる未加硫ゴム組成物の層が形成される。上記ＤＳ（ｍ）／ＤＳ（ｄ）は、本態様に係る表面層の構成をより容易に形成するためには、１．１以上とすることが好ましい。
【００４５】
ドメイン形成用のカーボンマスターバッチおよびマトリックス形成用のゴム組成物のダイスウェル値は、例えば、添加するフィラー種や量で調整することができる。具体的には、フィラーの添加量の増加によって、ダイスウェル値は小さくなる。また、フィラーとして、カーボンブラックやシリカの如きゴムの補強効果の高いフィラーや、ベントナイト、グラファイトの如き鱗片状のフィラーを用いた場合、炭酸カルシウムを用いた場合と比較してダイスウェル値は小さくなる。
【００４６】
前記工程（Ｃ）における、ドメインとなるＣＭＢと、マトリックスとなる未加硫ゴム組成物と、を混練して、マトリックス・ドメイン構造を有する未加硫ゴム組成物とする方法としては、例えば、下記（ｉ）及び（ｉｉ）に記載した方法を挙げることができる。
（ｉ）ドメインとなるＣＭＢ、および、マトリックスとなる未加硫ゴム組成物のそれぞれを、バンバリーミキサーや加圧式ニーダーといった密閉型混合機を使用して混合した後に、オープンロールの様な開放型の混合機を使用して、ドメインとなるＣＭＢとマトリックスとなる未加硫ゴム組成物と加硫剤や加硫促進剤といった原料とを混練して一体とする方法。
（ｉｉ）ドメインとなるＣＭＢを、バンバリーミキサーや加圧式ニーダーといった密閉型混合機を使用して混合した後に、ドメインとなるＣＭＢとマトリックスとなる未加硫ゴム組成物の原材料を密閉型混合機にて混合した後に、オープンロールの様な開放型の混合機を使用して加硫剤や加硫促進剤といった原料を混練して一体とする方法。
【００４７】
前記工程（Ｄ）表面に凹部を有し、凹部の底部にドメインが存在してなる未加硫ゴム組成物の層は、その後、工程（Ｅ）としての加硫工程を経て、本態様に係る表面層とすることができる。加熱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。
【００４８】
上記の方法によって形成されてなる、凹部の底部にドメインが存在する表面形状をより良く維持するためには、得られた帯電ローラの表面の研磨は行わないことが好ましい。従って、本態様に係る帯電ローラの弾性層の外形形状を、クラウン形状にする場合には、クロスヘッドからの芯金の押出速度および未加硫ゴム組成物の押出速度を制御することにより、未加硫ゴム層の外径形状をクラウン形状に成形することが好ましい。なお、クラウン形状とは、弾性層の芯金の長手方向の中央部の外径が、端部の外径よりも大きい形状をいう。
【００４９】
具体的には、芯金３１の搬送ローラ３５による芯金送り速度と、シリンダ３６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。このとき、シリンダ３６からクロスヘッド３４への未加硫ゴム組成物３２の送り速度は一定とする。芯金３１の送り速度と未加硫ゴム組成物３２の送り速度の比によって、未加硫ゴム組成物３２の肉厚が決定される。これにより、研磨を行うことなく、弾性層をクラウン形状とすることができる。
【００５０】
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は芯金の両端部が露出している。
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。
【００５１】
（電子写真装置）
本発明の一態様に係る帯電部材は、レーザープリンターの如き電子写真装置、および、その電子写真装置に着脱可能なプロセスカートリッジに用いることができる。
【００５２】
図７に、本発明の一態様に係る電子写真装置の概略断面図を示す。被帯電体としての電子写真感光体（以降、「感光体」と略）７１は、導電性支持体７１ｂと、導電性支持体７１ｂ上に形成した感光層７１ａとからなり、円筒形状を有する。そして、軸７１ｃ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。
【００５３】
帯電ローラ７２は感光体７１に接触配置されて感光体７１を所定の電位に帯電する。帯電ローラ７２は、芯金７２ａと、芯金７２ａ上に形成した弾性層７２ｂとからなり、芯金７２ａの両端部を不図示の押圧手段で感光体７１に押圧されており、感光体７１の駆動に伴い従動回転する。電源７３で摺擦電極７３ａにより、芯金７２ａの所定の直流電圧が印加されることで、感光体７１が所定の電位に帯電される。
【００５４】
帯電された感光体７１は、次いで露光手段７４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７５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７７に順次転写されていく。転写材７７は不図示の給紙手段部から感光体７１の回転と同期取りされて適正なタイミングをもって感光体７１と転写手段７６との間の転写部へ搬送される。転写手段７６は転写ローラであり、転写材７７の裏からトナーと逆極性の帯電を行うことで感光体７１側のトナー画像が転写材７７に転写される。表面にトナー画像の転写を受けた転写材７７は、感光体７１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７１の周面は、弾性ブレードに代表されるクリーニング部材７８によって感光体７１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７１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。
【００５５】
本発明の一態様に係る帯電部材（帯電ローラ）は、小径化に伴う帯電ローラの撓みの増加により、クラウン形状の中央と端部の外径差が増大する場合や、帯電ローラと被帯電体を独立に駆動して周速差を設け、摺擦により、帯電ローラの汚れを防止する場合といった、被帯電体と帯電部材に周速差が大きい場合にも好適に用いることができる。
【００５６】
＜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を図８に示す。当該プロセスカートリッジは、電子写真装置に着脱可能である。当該プロセスカートリッジは、電子写真感光体８１、電子写真感光体８１を帯電可能に配置された帯電ローラ８０、現像ローラ８２及びクリーニング部材８３を具備している。そして、帯電ローラ８０として、本発明の一態様に係る帯電部材を用いている。
【実施例】
【００５７】
〔実施例１〕
＜カーボンマスターバッチ（ＣＭＢ）１の調製＞
下記の表１に記載のカーボンマスターバッチ（ＣＭＢ）原料を表１に示す配合量で混合してＣＭＢ１を調製した。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。
【００５８】
【表１】
2019191564.tif 000003
【００５９】
＜ＣＭＢのダイスウェルの算出＞
上記で調製したＣＭＢ１について、以下の方法によってダイスウェルの値（ＤＳ（ｄ））を算出した。
すなわち、ダイスウェルの測定は、キャピラリーレオメーター（商品名：キャピログラフ１Ｄ型、株式会社東洋精機製）を用い、ＪＩＳ  Ｋ  ７１９９：１９９９に準拠して行う。
キャピラリー長：１０ｍｍ、キャピラリー直径Ｄ：２ｍｍ、炉体径：９．５５ｍｍ、ロードセルタイプ：２０ｋＮ、測定温度＝８０℃にて測定した。ダイスウェルとしては、ピストンスピード：１００ｍｍ／分（剪断速度：１．５２×１０２）において押し出されたストランドの直径Ｒ［ｍｍ］を測定し、ダイスウェルＤＳ＝Ｒ／Ｄとして算出した。
【００６０】
＜Ａ練りゴム組成物形成用原料１のダイスウェル値の算出＞
Ａ練りゴム組成物の原料として、表２に記載の材料を用意した。
これらの材料を表２に記載の配合量で混合した。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。得られた混合物について、ＣＭＢのダイスウェルの算出方法と同様にして、当該混合物のダイスウェルの値（ＤＳ（ｍ））を算出した。
【００６１】
【表２】
2019191564.tif 000004
【００６２】
＜未加硫ゴム組成物１の調製＞
上記ＣＭＢ１に対して、表２に示す原料を加えて混練することにより、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。
得られたＡ練りゴム組成物に、表３に示す原料を加えてさらに混練することにより、Ｂ練りゴム組成物としての未加硫ゴム組成物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。
【００６３】
【表３】
2019191564.tif 000005
【００６４】
（ＣＭＢ１の体積分率の算出）
ＣＭＢ１の体積分率の測定は、ＣＭＢ１の比重および配合質量部、未加硫ゴム組成物１の比重および配合質量部から、下記計算式（１）に従って計算した。
計算式（１）
ＣＭＢ１の体積分率（％）＝（（ＣＭＢ１の配合質量部）/（ＣＭＢ１の比重））/（（未加硫ゴム組成物１の質量部）/（未加硫ゴム組成物１の比重））×１００
【００６５】
比重の測定は電子比重計（商品名：ＥＷ−３００ＳＧ；アルファーミラージュ社製）を用いた。また比重の測定は、ＣＭＢ１および未加硫ゴム組成物１から各々３枚の測定用試験片（縦１ｃｍ、横１ｃｍ、厚み２ｍｍ）を調製し、各々の測定用試験片を用いて比重を測定し、得られた結果の平均値をＣＭＢ１および未加硫ゴム組成物１の比重として上記の計算に用いた。
【００６６】
（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。
【００６７】
この接着層を有する芯金に、上記で調製した未加硫ゴム組成物１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。クロスヘッド押出成型機のダイス内径は８．４ｍｍに対し、未加硫ゴムローラが太くなるように成形し、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８．５ｍｍであった。
【００６８】
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１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として、加硫ゴムローラとした。
【００６９】
（押出後の加硫ゴム層の電子線照射）
得られた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１を得た。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。
【００７０】
（ドメインの有無の確認、およびドメイン数の測定）
帯電ローラから、厚さ１ｍｍの弾性層の切片を切り出した。この切片をリンタングステン酸５％水溶液に１５分浸漬し、次いで、当該切片を取り出し、純水で洗浄し、更に室温（２５℃）で乾燥させた。このようにして得た染色された切片をＦＩＢ−ＳＥＭを用いてマトリックス・ドメイン構造の観察をした。具体的には、ＦＩＢ−ＳＥＭ（商品名：デュアルビームＳＥＭ Ｈｅｌｉｏｓ６００、ＦＥＩ社製）を用いた。具体的な測定手法を以下に示す。
【００７１】
帯電ローラ表面に対して垂直にカッターの刃を当て、ｘ軸方向（ローラ長手方向）および、ｙ軸方向（ｘ軸に直交するローラの横断面における円形断面の接線方向）１ｍｍ角の切片を切り出した。切り出した切片をＦＩＢ−ＳＥＭ装置を用い、加速電圧１０ｋＶ、倍率１０００倍で、ｚ方向（ｘｙ面に直行するローラ表面に対する法線方向）から観察を行った。次に、ガリウムイオンビームを用いイオンビーム電流量２０ｎＡで、ｚ方向に１００ｎｍ間隔で表面から１０μｍの深さまで計１００枚の断面像を撮影した。この断面像から３次元再構成して得られた３次元像からドメイン・マトリックス構造の有無とドメイン数を数えた。ドメイン数を数える際に画像の境界に一部分が存在するドメインについては、除外し、かつ、ドメインの体積に相当する真球の直径が２００μｍ以上となるドメインの数を数えた。
【００７２】
（体積抵抗率）
帯電ローラの弾性層をカミソリにて切出し、かまぼこ状のゴムの切片を得た。このゴムの切断面の体積抵抗率を４端子４探針法で測定した。測定の条件としては抵抗率計（商品名：ロレスタＧＰ、三菱化学アナリテック社製）にて、２３℃／５０％ＲＨ（相対湿度）の環境下で、印加電圧９０Ｖ、荷重１０Ｎ、ピン間距離１．０ｍｍ、ピン先０．０４Ｒ、バネ圧２５０ｇとした。体積抵抗率は４．７×１０５Ωｃｍであった。
【００７３】
（ＡＦＭによる凹部の深さと電流値の測定）
帯電部材の表面形状、および、凹部の底部にドメインが存在していることの確認、および、ドメインとマトリックスの電流値は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）（Ｅａｓｙ Ｓｃａｎ２、Ｎａｎｏｓｕｒｆ社）を用いて、広がり抵抗モードによって測定した測定値を採用することができる。図４に導電性測定装置の構成図を示す。帯電ローラ４１の導電性基体に直流電源（ＰＬ−６５０−０．１、松定プレシジョン株式会社）４４を接続して８０Ｖを印加し、表面層にはカンチレバー４２の自由端を接触させ、ＡＦＭ本体４３を通して電流像を得る。測定の条件は、カンチレバー：ＡＮＳＣＭ−ＰＣ、動作モード：広がり抵抗、測定環境：大気中、セットポイント：２０ｎN、Ｐ−ゲイン：３０００、Ｉ−ゲイン：６００、Ｄ−ゲイン：０、ティップ電圧：３Ｖ、画像幅：１００μｍ、線数：２５６とした。
【００７４】
事前に、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）（商品名：Ｓ−３７００Ｎ、株式会社日立ハイテクノロジーズ製）によって帯電部材の表面を観察したドメイン・マトリックス構造の組成像とＡＦＭ測定の形状像と電流像の位置合わせをしながら、ドメインとマトリックスの凹部の深さと電流値の測定を行う。ＳＥＭによる組成像の測定条件としては、鮮明な像を得られるよう調整する範囲で特に限定は無いが、真空度：高真空、信号：ＢＳＥ（ＣＯＭＰＯ）、加速電圧：１５ｋＶ、ＷＤ：５ｍｍで測定することができる。
【００７５】
このＡＦＭ測定時に形状像と電流像を同時に取得する。形状像のＳＥＭによって得られた組成像のうちドメインの部分をＡＦＭの形状像から抽出する。図６は、ＡＦＭの形状像のラインプロファイルであり、６１は抽出したドメイン部を示す。このドメイン部の高さ方向Ｚの平均値をドメイン部以外の部分の平均値から引いた値を凹部の深さとした。凹部の深さは、２．０μｍであった。
【００７６】
また、凹部の深さを算出するときに抽出したドメインの電流値の平均値をＡ２とした。一方、ドメイン部以外の部分をマトリックスとして、その電流値の平均値をＡ１とした。Ａ２／Ａ１が大きいほど、マトリックスに比べてドメインの電気抵抗が低いことを示す。Ａ２／Ａ１は、９７であった。
【００７７】
（電荷の注入性の評価）
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、）の被帯電体（ＯＰＣドラム）と当接させ、帯電ローラと被帯電体を独立に駆動できる治具（図５）に組み込み、電荷の注入性を評価した。３０℃／８０％ＲＨ（相対湿度）の環境下で、帯電ローラ５１に−５００Ｖ印加し、被帯電体５２の回転速度１８０ｍｍ／ｓｅｃ、帯電ローラの回転速度２００ｍｍ／ｓｅｃとして、表面電位計５３（ｍｏｄｅｌ３７０、トレックジャパン株式会社）で電位を測定した。そして、電圧を印加して被帯電体回転１周目の表面電位の平均値を電荷の注入による電位とした。印加電圧を−５００Ｖとしたのは、放電による帯電がほとんど起こらず、注入による電位の変化を計測するためである。
【００７８】
〔実施例２〜１３〕
＜ＣＭＢ２〜ＣＭＢ１３の調製＞
表４に記載の材料を、表４に示す配合量にて用いた以外は、ＣＭＢ１と同様にしてＣＭＢ２〜ＣＭＢ１３を調製した。また、ＣＭＢ１と同様にしてダイスウェル値を算出した。
【００７９】
【表４】
2019191564.tif 000006
【００８０】
＜Ａ練りゴム組成物形成用原料２〜１３のダイスウェル値の算出＞
表５に記載の材料を表５に記載の配合量にて用いた以外は、実施例１と同様にしてＡ練りゴム組成物形成用原料のダイスウェル値を算出した。
【００８１】
【表５】
2019191564.tif 000007
【００８２】
＜未加硫ゴム組成物２〜１３の調製および帯電ローラ２〜１３の作製＞
上記ＣＭＢ２〜ＣＭＢ１３およびＡ練りゴム組成物形成用原料２〜１３を用いた以外は、実施例１に係る未加硫ゴム組成物１と同様にして、未加硫ゴム組成物２〜１３を調製した。
そして、未加硫ゴム組成物２〜１３を用いた以外は、実施例１と同様にして帯電ローラ２〜１３を作製し、評価した。
【００８３】
〔比較例１〜２〕
＜Ａ練りゴム組成物形成用原料１４〜１５のダイスウェル値の算出＞
表６に記載の材料を表６に記載の配合量にて用いた以外は、実施例１と同様にしてＡ練りゴム組成物形成用原料１４〜１５のダイスウェル値を算出した。
【００８４】
【表６】
2019191564.tif 000008
【００８５】
＜未加硫ゴム組成物１４〜１５の調製および帯電ローラ１４〜１５の作製＞
上記Ａ練りゴム組成物形成用原料１４〜１５を用いた以外は、実施例５に係る未加硫ゴム組成物５と同様にして、未加硫ゴム組成物１４〜１５を調製した。未加硫ゴム組成物１４〜１５を用いた以外は、実施例１と同様にして帯電ローラ１４〜１５を作製し、評価した。
【００８６】
〔比較例３〕
実施例１の工程において、（加硫ゴム層の成形）後（押出後の加硫ゴム層の電子線照射）前の加硫ゴムローラの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８．３ｍｍ、中央部直径８．５ｍｍのクラウン形状とした。研磨工程の後に、実施例１の（押出後の加硫ゴム層の電子線照射）工程を行うこと以外は、実施例１と同様の方法で帯電ローラ１６を作製し、同様に評価した。
【００８７】
〔比較例４〕
実施例１の工程における、（加硫ゴム層の成形）を押出ではなく型で成形し、端部直径８．５ｍｍ、中央部直径８．６ｍｍのクラウン形状とした以外は、実施例１と同様の方法で帯電ローラ１７を作製し、同様に評価した。
型の成形条件は、割型とプレス機を用い、加圧：１０ＭＰａ、温度：１６０℃、時間：４０分とした。
【００８８】
〔比較例５〕
実施例１の工程における、（カーボンマスターバッチの調製）を行わず、（未加硫ゴム組成物の調製）において、ＮＢＲとＳＢＲとカーボンブラックを含むＡ練り原料を同時に混練した以外は、実施例１と同様の方法で帯電ローラ１８を作製し、同様に評価した。
【００８９】
実施例１〜１３および比較例１〜５の評価結果を表７および表８に示す。
【表７】
2019191564.tif 000009
【表８】
2019191564.tif 000010
【００９０】
〔実施例１４〕
実施例１の＜未加硫ゴム組成物１の調製＞において、ＣＭＢ１、及び表２に示す原料、及び、球状アクリル樹脂粒子（商品名：テクポリマーＭＢＸ−２０、粒子径２０μｍ、積水化成品工業社製）を、配合量にして１０質量追加した。それ以外は、実施例１と同様にして、帯電ローラ１９を作成し、評価した。
球状アクリル樹脂粒子は、架橋されているのでマトリックスを構成するＮＢＲとは相溶しない。
なお、球状アクリル樹脂粒子は電気絶縁性であるため、ゴムを含みドメインよりも高い電気抵抗を有するマトリックスの一部として扱い、ドメインの体積分率を算出し、ＤＳ（ｍ）／ＤＳ（ｄ）、ドメインの数、及び、Ａ２／Ａ１を測定した。
【００９１】
〔実施例１５〕
実施例１の＜未加硫ゴム組成物１の調製＞において、ＣＭＢ１および表２に示す原料に加え、球状ウレタン樹脂粒子（商品名：アートパールＣ-４００透明、粒子径２０μｍ、根上化学工業社製）を、配合量にして１０質量部追加した。それ以外は、実施例１と同様にして帯電ローラ２１を作成し、評価した。
球状ウレタン樹脂粒子は、架橋されているため、マトリックスを構成するＮＢＲとは相溶しない。
なお、球状ウレタン樹脂粒子は電気絶縁性であるため、実施例１４と同様に、ゴムを含みドメインよりも高い電気抵抗を有するマトリックスの一部として扱い、ドメインの体積分率を算出し、ＤＳ（ｍ）／ＤＳ（ｄ）、ドメインの数、及び、Ａ２／Ａ１を測定した。
【００９２】
〔実施例１６〕
実施例１４は実施例１と同じく電子線照射している。この電子線照射の代わりに、以下の条件で紫外線照射をするように工程を入れ替える以外は、実施例１４と同様に、帯電ローラ２１を作成し、評価した。
紫外線照射は低圧水銀ランプ（商品名：ＧＬＱ５００ＵＳ／１１、東芝ライテック社製）を用いて、帯電ローラを回転させながら均一に照射した。紫外線の光量は、２５４ｎｍのセンサーにおける感度で８０００ｍＪ／ｃｍ２になるようにした。
【００９３】
〔実施例１７〕
実施例１５は実施例１と同じく電子線照射している。電子線照射の代わりに、以下の条件で紫外線照射をするように工程を入れ替える以外は、実施例１５と同様に、帯電ローラ２２を作成し、評価した。
紫外線照射は低圧水銀ランプ（商品名：ＧＬＱ５００ＵＳ／１１、東芝ライテック社製）を用いて、帯電ローラを回転させながら均一に照射した。紫外線の光量は、２５４ｎｍのセンサーにおける感度で８０００ｍＪ／ｃｍ２になるようにした。
【００９４】
〔実施例１８〕
球状ポリエチレン樹脂粒子マスターバッチＰＥ−ＭＢ１を以下のようにして調製した。
原材料として、表９に記載の材料を用意した。これらの材料を表９に記載の配合量で混合して、球状ポリエチレン樹脂粒子マスターバッチＰＥ−ＭＢ１を得た。
混合機は、６リットル加圧ニーダー（商品名：ＴＤ６−１５ＭＤＸ、トーシン社製）を用いた。混合条件は、充填率：５０ｖｏｌ％、ブレード回転数１０ｒｐｍ、５分間とした。混合時の最大到達温度は、８０℃であり、ポリエチレンの融点である１２０℃よりも十分に低い値であった。
【表９】
2019191564.tif 000011
【００９５】
実施例１で調製した未加硫ゴム組成物１に対して、上記で調製した球状ポリエチレン樹脂粒子マスターバッチＰＥ−ＭＢ１を配合量にして１４．３質量部添加して、オープンロールで混練し、未加硫ゴム組成物１６を調製した。
オープンロール混練時の未加硫ゴム組成物１６の最大到達温度は９２℃であった。
球状ポリエチレン樹脂粒子は、溶融温度以下で混練しているのでマトリックスのＮＢＲとは相溶しない。
なお、球状ポリエチレン樹脂粒子は電気絶縁性であるため、ゴムを含みドメインよりも高い電気抵抗を有するマトリックスの一部として扱い、ドメインの体積分率を算出し、ＤＳ(ｍ)／ＤＳ（ｄ）、ドメインの数、Ａ２／Ａ１を測定した。
未加硫ゴム組成物１に変えて未加硫ゴム組成物１６を用いた以外は、実施例１と同様にして帯電ローラ２３を作成し、評価した。
【００９６】
実施例１４〜１８の評価結果を表１０に示す。
【表１０】
2019191564.tif 000012
【００９７】
実施例１〜１８の中では、一定の体積抵抗率を満たす帯電部材において、Ａ２／Ａ１が大きく、ドメイン数が少なく、ドメインの体積分率が少なく、凹部が深いほど注入電位が低い傾向が見られた。実施例１０はイオン導電性のヒドリンゴムを使用しており、接触による電荷移動がＮＢＲに比べておこりやすく、注入電位が５Ｖであった。実施例１１はドメインの体積分率が少ないため、マトリックスの導電性が高い必要があり、それに起因して接触による電荷移動が起こりやすく、注入電位が９Ｖであった。実施例１２は、ドメインの体積分率が多いため、ドメイン間の距離が近づくことによる電界集中が起こり、電荷移動がおこりやすくなるため、注入電位が６Ｖであった。実施例１３は、ドメインの数が多いため、ドメイン同士が連なることによる電界集中が起こり、電荷移動がおこりやすくなるため、注入電位が７Ｖであった。
【００９８】
比較例１〜２は、一定の体積抵抗率を満たす帯電部材において、Ａ２／Ａ１が小さく注入電位それぞれ、２２Ｖと２５Ｖになった。また、比較例３は、研磨成形のためドメインが凹部にのみ存在する表面形状にはならず、注入電位が２７Ｖになった。同じく比較例４は、型成形のためドメインが凹部にのみ存在する表面形状にはならず、注入電位が３２Ｖになった。比較例５は、ドメイン・マトリックス構造を有さず、カーボンブラックは弾性層に一様に存在していた。そのため、注入電位が３８Ｖになった。
【符号の説明】
【００９９】
１１‥‥カーボンブラックとゴムを含むドメイン
１２‥‥ドメインよりも高い電気抵抗を有するマトリックス
１３‥‥弾性層の表面
１４‥‥弾性層の表面の凹部に露出したドメイン
【図１】
2019191564.tif 000013
【図２】
2019191564.tif 000014
【図３】
2019191564.tif 000015
【図４】
2019191564.tif 000016
【図５】
2019191564.tif 000017
【図６】
2019191564.tif 000018
【図７】
2019191564.tif 000019
【図８】
2019191564.tif 000020
【図９】
2019191564.tif 000021