(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導電性ゴム組成物の、非多孔質で単層の筒状体からなり、その外周面に直接に、前記外周面の周方法および軸方向のうち少なくとも一方の少なくとも一部において互いに重なり合った多数の凹部が設けられている（ただし、前記外周面を被覆するコーティング膜を除く）帯電ローラ。
【請求項２】
前記外周面に酸化膜を備えている請求項１に記載の帯電ローラ。
【請求項３】
半導電性ゴム組成物の多孔質体からなる筒状の内層、および前記内層の外周に設けられた、半導電性を有する継ぎ目のない熱可塑性エラストマのチューブからなる外層を備え、全体のアスカーＣ型硬さは３０°以上、６０°以下であるとともに、前記外層の外周面に、前記多数の凹部が設けられている（ただし、前記外周面を被覆するコーティング膜を除く）帯電ローラ。
【請求項４】
前記各凹部は、深さが０．５μｍ以上、１００μｍ以下である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の帯電ローラ。
【請求項５】
体積パラメータグラフ（負荷曲線）の、負荷面積率が１０％を超える領域を前記凹部、前記負荷面積率が１０％以下の領域を凸部とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の帯電ローラ。
【請求項６】
前記外周面は、最大高さＳｚが０．５μｍ以上、３０μｍ以下で、かつ界面の展開面積比Ｓｄｒが５以下である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の帯電ローラ。
【請求項７】
前記多数の凹部は、前記周方向および軸方向にそれぞれ列をなして設けられている請求項１ないし６のいずれか１項に記載の帯電ローラ。
【請求項８】
前記多数の凹部のうちの少なくとも一部は、前記周方向または軸方向の複数列に亘る長さに形成されている請求項７に記載の帯電ローラ。
【請求項９】
前記各凹部は、深さが０．５μｍ以上、５０μｍ以下、幅が１００μｍ以下で、かつ前記外周面は、界面の展開面積比Ｓｄｒが５以下である請求項８に記載の帯電ローラ。
【請求項１０】
隣り合う前記凹部間は、連続した曲面で繋がれている請求項１ないし９のいずれか１項に記載の帯電ローラ。
【請求項１１】
前記帯電ローラの前記外周面に、レーザー加工によって、前記多数の凹部を、前記外周面の周方向および軸方向のうち少なくとも一方の少なくとも一部において互いに重なり合わせて形成する工程を含む、前記請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の帯電ローラの製造方法。
【請求項１２】
前記多数の凹部を、前記周方向および軸方向にそれぞれ列をなして形成するとともに、前記多数の凹部のうちの少なくとも一部は、前記周方向または軸方向の複数列に亘る長さに形成する請求項１１に記載の帯電ローラの製造方法。
【請求項１３】
前記外層のもとになる、厚みＴが１００μｍ以上、４００μｍ以下の前記チューブ内に、外径Ｄ１が前記チューブの内径Ｄ２よりも大きく、かつ前記外径Ｄ１と前記内径Ｄ２との差Ｄ１−Ｄ２で表される締め代が１００μｍ以上、４００μｍ以下である内層を圧入する工程を含む、前記請求項３に記載の帯電ローラの製造方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばレーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、またはこれらの複合機等の、電子写真法を利用した画像形成装置に組み込んで用いられる帯電ローラとその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記画像形成装置に組み込まれて、感光体の表面を一様に帯電させる帯電ローラとしては、通常、半導電性を付与したゴム組成物をローラの形状に成形して架橋させた帯電ローラが用いられる。
【０００３】
上記帯電ローラは、中心の通孔に金属等からなるシャフトが挿通されて固定された状態で使用される。
帯電ローラのもとになるゴム組成物には、例えばエピクロルヒドリンゴム等のイオン導電性ゴムをゴム分として配合してイオン導電性を付与したり、導電性カーボンブラック等を配合しで電子導電性を付与したりするのが一般的である。
【０００４】
また上記ゴム組成物には、上記イオン導電性ゴム等とともに、ゴム分としてジエン系ゴムを併用して、帯電ローラの機械的強度や耐久性等を向上したり、帯電ローラにゴムとしての特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久ひずみが小さくヘタリを生じにくい特性等を付与したりするのも一般的である。
トナーには、当該トナーの流動性や帯電性その他の特性を調整するために、シリカや酸化チタン等の微小粒子が、外添剤として外添される。
【０００５】
しかしこれら外添剤や、あるいは画像形成を繰り返した際に発生する、トナー粒子が微粉砕された破片など（以下「外添剤等」と総称する場合がある）は、特にクリーニングブレード等では感光体の表面からきれいに除去することができない。そして画像形成を繰り返すうちに、除去しきれなかった外添剤等が、帯電ローラのうち特に当該感光体の表面と常時接触している外周面に付着して徐々に蓄積される。
【０００６】
蓄積された外添剤等は、感光体の帯電特性等に影響を及ぼしたり、形成画像に付着したりして画像不良の原因となる。
特に、半導電性ゴム組成物を筒状に成形するとともに架橋させたのち、例えばその外周面を所定の表面粗さに仕上げるべく研磨する等して、上記帯電ローラを形成した場合には、当該外周面に研磨目の微細な凹凸を生じ、画像形成を繰り返した際に、この研磨目に外添剤等が付着および蓄積されて上記の問題を生じやすくなる。
【０００７】
そこで帯電ローラの外周面を、例えばウレタン系樹脂等からなるコーティング膜で被覆することで、トナーや外添剤等に対する滑り性を向上して、上記外添剤等の付着を抑制することが考えられる。
しかしコーティング膜は、そのもとになる液状のコーティング剤をスプレー法、ディッピング法等の塗布方法によって帯電ローラの外周面に塗布したのち、乾燥させて形成されるのが一般的であり、かかる形成過程において埃等の異物の混入、厚みムラの発生等の様々な不良を生じやすい。
【０００８】
そして上記のような不良を生じた場合には、帯電ローラを使用した際に、感光体の表面を均一に帯電させることができず、形成画像に濃度ムラ等の画像不良を生じやすいという問題がある。
またコーティング剤を調製するには有機溶剤が必要であるが、有機溶剤の使用は環境に対する負荷が大きく、近年の低ＶＯＣ（揮発性有機化合物）化の流れに逆行することになるという問題もある。
【０００９】
そこでコーティング膜に代えて、帯電ローラの外周面に、例えばレーザー加工等の種々の形成方法によって、上記研磨目より十分に大きい多数の独立した凹部を形成することが検討されている（例えば特許文献１〜３等参照）。
この場合、例えば凹部の形成によってより細かな研磨目を潰しながら、上記凹部を多数配列することで、外周面の表面粗さや電気的特性を均一化するとともに、画像形成時における感光体の表面との接触面積や接触圧を調整して、画像形成時に外周面、ひいてはトナーに加わる応力を緩和でき、外添剤等の付着および蓄積とそれによる種々の問題が発生するのを抑制できるものと期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１１６８６９号公報
【特許文献２】特開２００６−２４３３７４号公報
【特許文献３】特開２００６−２４３３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが発明者の検討によると、上記特許文献１〜３記載の発明では、いずれも多数の凹部を、それぞれの開口縁部が重なり合わないように互いに離間させて形成しており、凹部間の領域は、研磨目の残った未加工の状態で残されるため、上記凹部の内面と、凹部間の未加工の領域とで表面性状にばらつきを生じやすい。また、凹部の周縁と未加工の領域との境界はシャープなエッジとなる。
【００１２】
そして、特に凹部間の未加工の領域に残された研磨目や、あるいは凹部周縁のエッジの部分には外添剤等が付着して蓄積されやすいため、かかる外添剤等の付着および蓄積とそれによる問題が発生するのを十分に抑制することができない。
本発明の目的は、種々の問題を有するコーティング膜を形成することなしに、外添剤等の付着および蓄積とそれによる問題が発生するのをより良好に抑制できる帯電ローラと、かかる帯電ローラの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、半導電性ゴム組成物の、非多孔質で単層の筒状体からなり、その外周面に直接に、前記外周面の周方法および軸方向のうち少なくとも一方の少なくとも一部において互いに重なり合った多数の凹部が設けられている（ただし、前記外周面を被覆するコーティング膜を除く）帯電ローラである。
また本発明は、半導電性ゴム組成物の多孔質体からなる筒状の内層、および前記内層の外周に設けられた、半導電性を有する継ぎ目のない熱可塑性エラストマのチューブからなる外層を備え、全体のアスカーＣ型硬さは３０°以上、６０°以下であるとともに、前記外層の外周面に、前記外周面の周方法および軸方向のうち少なくとも一方の少なくとも一部において互いに重なり合った多数の凹部が設けられている（ただし、前記外周面を被覆するコーティング膜を除く）帯電ローラである。
さらに本発明は、前記帯電ローラの前記外周面に、レーザー加工によって、前記多数の凹部を、前記外周面の周方向および軸方向のうち少なくとも一方の少なくとも一部において互いに重なり合わせて形成する工程を含む、本発明の帯電ローラの製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、種々の問題を有するコーティング膜を形成することなしに、外添剤等の付着および蓄積とそれによる問題が発生するのをより良好に抑制できる帯電ローラと、かかる帯電ローラの製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の帯電ローラの、外周面の一例の一部を拡大して示す実体顕微鏡写真である。
【図２】図(a)は、図１の例の外周面における凹部の配置を説明する図、図(b)は、図(a)のＢ−Ｂ線断面図、図(c)は、図(a)のＣ−Ｃ線断面図である。
【図３】本発明の帯電ローラの、外周面の他の例の一部を拡大して示す実体顕微鏡写真である。
【図４】図３の例の外周面における凹部の配置を説明する図である。
【図５】本発明の帯電ローラの、外周面のさらに他の例の一部を拡大して示す実体顕微鏡写真である。
【図６】図５の例の外周面における凹部の配置を説明する図である。
【図７】本発明の帯電ローラの、外周面のさらに他の例の一部を拡大して示す実体顕微鏡写真である。
【図８】図７の例の外周面における凹部の配置を説明する図である。
【図９】本発明の帯電ローラの、外周面のさらに他の例の一部を拡大して示す実体顕微鏡写真である。
【図１０】図９の例の外周面における凹部の配置を説明する図である。
【図１１】本発明の帯電ローラの、外周面のさらに他の例の一部を拡大して示す実体顕微鏡写真である。
【図１２】図１１の例の外周面における凹部の配置を説明する図である。
【図１３】本発明の帯電ローラの、外周面のさらに他の例の一部を拡大して示す実体顕微鏡写真である。
【図１４】図１３の例の外周面における凹部の配置を説明する図である。
【図１５】本発明の帯電ローラの、全体の外観の一例を示す斜視図である。
【図１６】図(a)は、本発明の帯電ローラの、全体の外観の他の例を示す斜視図、図(b)は、上記例の帯電ローラの端面図である。
【図１７】図(a)は、図１６(a)(b)の帯電ローラを製造する工程の一例を示す斜視図、図(b)は、上記工程に使用する内層の端面図、図(c)は、外層のもとになるチューブの端面図である。
【図１８】従来例の帯電ローラの、外周面の一部を拡大して示す実体顕微鏡写真である。
【図１９】本発明の実施例の帯電ローラの、外周面の一部を拡大して示す実体顕微鏡写真である。
【図２０】本発明の実施例の帯電ローラの、外周面の一部を拡大して示す実体顕微鏡写真である。
【図２１】本発明の実施例の帯電ローラの、外周面の一部を拡大して示す実体顕微鏡写真である。
【図２２】本発明の実施例の帯電ローラの、外周面の一部を拡大して示す実体顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、半導電性ゴム組成物の、非多孔質で単層の筒状体からなり、その外周面に直接に、前記外周面の周方法および軸方向のうち少なくとも一方の少なくとも一部において互いに重なり合った多数の凹部が設けられている（ただし、前記外周面を被覆するコーティング膜を除く）帯電ローラである。
また本発明は、半導電性ゴム組成物の多孔質体からなる筒状の内層、および前記内層の外周に設けられた、半導電性を有する継ぎ目のない熱可塑性エラストマのチューブからなる外層を備え、全体のアスカーＣ型硬さは３０°以上、６０°以下であるとともに、前記外層の外周面に、前記外周面の周方法および軸方向のうち少なくとも一方の少なくとも一部において互いに重なり合った多数の凹部が設けられている（ただし、前記外周面を被覆するコーティング膜を除く）帯電ローラである。
さらに本発明は、前記帯電ローラの前記外周面に、レーザー加工によって、前記多数の凹部を、前記外周面の周方向および軸方向のうち少なくとも一方の少なくとも一部において互いに重なり合わせて形成する工程を含む、本発明の帯電ローラの製造方法である。
【００１７】
本発明によれば、上記のように帯電ローラの外周面に、多数の凹部を、前記外周面の周方向および軸方向のうち少なくとも一方の少なくとも一部において互いに重なり合わせて設けることで、当該凹部間に残る未加工の領域や凹部の周縁のエッジを極力小さくできる。
そのため、種々の問題を有するコーティング膜を形成することなしに外周面の滑り性を向上して、外添剤等の付着および蓄積とそれによる問題が発生するのを良好に抑制できる。
【００１８】
特に上記凹部をレーザー加工によって、つまり外周面を形成する半導電性ゴム組成物等を凹部の開口形状に絞ったレーザーの照射による熱によって選択的に溶融させ、かつ少なくとも一部を蒸散させて形成するようにすると、隣り合う凹部間の領域でも研磨目を潰すことができる上、隣り合う凹部間を、凹部内とともにエッジを生じないように連続した滑らかな曲面で繋いだ状態とすることができる。
【００１９】
これは多数の凹部を、その一部が互いに重なり合うように全体的に近接させて形成しているため、レーザー加工によって凹部を形成する際に当該凹部から伝わった熱によって、凹部間の領域の半導電性ゴム組成物等をも溶融できるためである。
そのため、外周面の滑り性をさらに向上して、上記外添剤等の付着および蓄積とそれによる問題が発生するのをより一層良好に抑制できる。
【００２０】
《外周面の凹部（例１）》
図１は、本発明の帯電ローラの、外周面の一例の一部を拡大して示す実体顕微鏡写真である。また図２(a)は、図１の例の外周面における凹部の配置を説明する図、図２(b)は、図２(a)のＢ−Ｂ線断面図、図２(c)は、図２(a)のＣ−Ｃ線断面図である。
図１、図２(a)を参照して、帯電ローラの外周面１には、楕円状の開口形状〔図２(a)中に実線で示す〕を有する多数の凹部２が形成されている。
【００２１】
上記各凹部２は、例えば帯電ローラの外周面１に、当該凹部２の開口形状に対応させて楕円状に絞ったレーザーを照射し、それによって上記外周面１を形成する半導電性ゴム組成物（図１５の例の場合）、または熱可塑性エラストマ（図１６(a)(b)の例の場合）を選択的に溶融させ、かつ少なくとも一部を蒸散させて形成される。
各凹部２は、図の例の場合、外周面１の周方向および軸方向にそれぞれマトリクス状に列をなして形成されているとともに、各々の凹部２が、上記周方向および軸方向において互いに重なり合わせて形成されている。
【００２２】
また図の例の場合、各凹部２は同じ大きさに形成されているとともに、隣り合うもの同士の重なり量が、周方向において小さくかつ軸方向において大きく設定されており、これによって周方向に隣り合う凹部２間の凸部３の方が、軸方向に隣り合う凹部２間の凸部４より高く突出して形成されている〔図２(b)(c)〕。
そのため外周面１は、図１に示すように高い方の凸部３が、軸方向に並行に凸条として連なって形成されるとともに、低い方の凸部４が周方向に並行で、かつ上記凸部３による凸条間を繋ぐように、凸条として連なって形成された状態とされている。また４つの凹部２から最も遠い両凸条の交差位置は、上記凸部３より高い凸部５とされている。
【００２３】
また上記外周面１は、前述したレーザーの照射によって発生した熱によって半導電性ゴム組成物等が溶融されることで、研磨目が潰される（図１５の例の場合）とともに、凹部２と凸部３〜５が、エッジを生じないように滑らかに繋がれた曲面状とされている。
なお、図の例において各凹部２を、外周面１の周方向および軸方向にそれぞれマトリクス状に列をなして形成しているのは、このようにすることで加工の設定や加工自体を行いやすくでき、加工精度を保って、外周面１の表面性状の均一性を確保できるためである。
【００２４】
また、帯電ローラの駆動時には外周面１の軸方向が一様に接触しながら回転するため、凹部２をランダムに形成する方がマトリクス状に列をなして形成するより大きな効果が得られるとは考えにくいためでもある。後述する他の例についても同様である。
上記各部のサイズは特に限定されないが、凹部２の深さは０．５μｍ以上、特に１μｍ以上であるのが好ましく、１００μｍ以下、中でも５０μｍ以下、特に３０μｍ以下であるのが好ましい。
【００２５】
凹部２の深さがこの範囲未満では、凹部を形成していない面に近くなって、外周面１に多数の凹部２を形成することによる効果が十分に得られず、外添剤等の付着および蓄積とそれによる問題が発生するのを十分に抑制できないおそれがある。
一方、凹部２の深さが上記の範囲を超える場合には、外周面１の凹凸が大きくなりすぎて、感光体の表面を均一かつ十分に帯電させることができず、帯電不良に基づく画像不良を生じやすくなるおそれがある。
【００２６】
なお、本発明では凹部２の深さを、例えば図の例では外周面１の最高点、すなわち凸部５の最高点から凹部２内の最低点までの高さの差でもって表すこととする。
凹部２と凸部３〜５の区分は、国際標準化機構規格ＩＳＯ  ２５１７８−２：２０１２「製品の幾何特性仕様（ＧＰＳ）−表面性状−第２部：用語，定義及び表面性状パラメータ」において規定された体積パラメータグラフ（負荷曲線）の、負荷面積率が１０％を超える領域を凹部２、当該負荷面積率が１０％以下の領域を凸部３〜５とする。
【００２７】
外周面１は、上記ＩＳＯ  ２５１７８−２：２０１２において規定された最大高さＳｚが０．５μｍ以上、３０μｍ以下の範囲であるとき、同規格において規定された界面の展開面積比Ｓｄｒが５以下であるのが好ましい。
界面の展開面積比Ｓｄｒは、定義領域の展開面積（表面積）が、定義領域の面積（例えば５００００μｍ２）に対してどれだけ増大しているかを示す指標であって、完全に平坦な面は展開面積比Ｓｄｒが０となる。
【００２８】
展開面積比Ｓｄｒを５以下とすることで、隣り合う凹部２とその間の凸部３〜５をできるだけ滑らかに繋がれた曲面状として、トナーや外添剤等に対する滑り性を向上できる。
なお展開面積比Ｓｄｒは、上記の効果をより一層向上することを考慮すると、上記の範囲でも０．５以上であるのが好ましく、３以下であるのが好ましい。
ただし展開面積比Ｓｄｒは、定義領域の面積や最大高さＳｚが異なる場合には、上記の範囲には限定されない。
【００２９】
《外周面の凹部（例２）》
図３は、本発明の帯電ローラの、外周面の他の例の一部を拡大して示す実体顕微鏡写真、図４は、図３の例の外周面における凹部の配置を説明する図である。
両図を参照して、この例では図４中に実線で示すように、楕円状の開口形状を有し、かつ大きさがランダムに異なる凹部２が、外周面１の周方向および軸方向にそれぞれ列をなしてマトリクス状に形成されている。
【００３０】
そして各凹部２の大きさをランダムに違えることにより、隣り合う凹部２の重なり量がランダムに変化されて、図３に示すように外周面１に、周方向および軸方向にランダムに凸部や凸条が配設された状態とされている。
また上記外周面１は、前述したレーザーの照射によって発生した熱によって半導電性ゴム組成物が溶融されることで、研磨目が潰される（図１５の例の場合）とともに、凹部２
と、凸部や凸条とが、エッジを生じないように滑らかに繋がれた曲面状とされている。
【００３１】
《外周面の凹部（例３）》
図５は、本発明の帯電ローラの、外周面のさらに他の例の一部を拡大して示す実体顕微鏡写真、図６は、図５の例の外周面における凹部の配置を説明する図である。
両図を参照して、この例では図６中に実線で示すように、各凹部２は同じ大きさの楕円状の開口形状に形成されているとともに、隣り合うもの同士が、周方向において大きく重なるものの軸方向には重ならないように形成されており、これによって軸方向に隣り合う凹部２間の凸部が、図５に示すように周方向に凸条として連なって形成された状態とされている。
【００３２】
また上記外周面１は、前述したレーザーの照射によって発生した熱によって半導電性ゴム組成物が溶融されることで、研磨目が潰される（図１５の例の場合）とともに、凹部２と凸条が、エッジを生じないように滑らかに繋がれた曲面状とされている。
《外周面の凹部（例４）》
図７は、本発明の帯電ローラの、外周面のさらに他の例の一部を拡大して示す実体顕微鏡写真、図８は、図７の例の外周面における凹部の配置を説明する図である。
【００３３】
両図を参照して、この例では図８中に実線で示すように、各凹部２は同じ大きさの楕円状の開口形状に形成されているとともに、隣り合うもの同士が、軸方向において重なるものの周方向には重ならないように離間させて形成されている。
そして軸方向に隣り合う凹部２間の領域は、図７に示すように軸方向に平行な、研磨目の残った連なった未加工の状態で残り、また各列の凹部２と未加工の領域との境界はエッジ状とされている。
【００３４】
上記の状態でも、外周面１のその他の領域は滑らかな曲線で繋がれているため、当該外周面１への外添剤等の付着および蓄積とそれによる問題が発生するのを抑制できる。ただし後述する実施例の結果からも明らかなように、上記効果をより一層向上することを考慮すると、上記未加工の領域やエッジは極力なくして、図１等の他の例のように外周面１の略全面を連続した曲面で繋ぐのが好ましい。
なお図３、図５、図７のいずれの例においても、凹部２等は、前述したサイズを満足しているのが好ましい。すなわち凹部２の深さは０．５μｍ以上、１００μｍ以下であるのが好ましい。
【００３５】
また外周面１は、最大高さＳｚが０．５μｍ以上、３０μｍ以下であるとき、界面の展開面積比Ｓｄｒが５以下であるのが好ましい。ただし前述したように、定義領域の面積や最大高さＳｚが異なる場合には、この限りではない。これらの理由は先述したとおりである。
《外周面の凹部（例５）》
図９は、本発明の帯電ローラの、外周面のさらに他の例の一部を拡大して示す実体顕微鏡写真、図１０は、図９の例の外周面における凹部の配置を説明する図である。
【００３６】
両図を参照して、この例では図１０中に実線で示すように、例えば図１の例では周方向の各列ごとに軸方向に複数列、複数個が形成されていた分の、帯電ローラの軸方向の全長に亘る長さの１つの凹部２が複数個、周方向に互いに平行に設けられている。
上記各凹部２は、例えば帯電ローラの外周面１に軸方向に、当該凹部２に対応させて一定幅の線状にレーザーを走査させながら照射し、それによって上記外周面１を形成する半導電性ゴム組成物（図１５の例の場合）、または熱可塑性エラストマ（図１６(a)(b)の例の場合）を選択的に溶融させ、かつ少なくとも一部を蒸散させて形成される。
【００３７】
各凹部２は、周方向に隣り合うもの同士が、両側部を互いに重なり合わせて形成されており、これによって上記隣り合う凹部２間の凸部が、図９に示すように軸方向に凸条として連なって形成された状態とされている。
また上記外周面１は、上記レーザーの照射によって発生した熱によって半導電性ゴム組成物が溶融されることで、研磨目が潰される（図１５の例の場合）とともに、凹部２と凸条が、エッジを生じないように滑らかに繋がれた曲面状とされている。
【００３８】
《外周面の凹部（例６）》
図１１は、本発明の帯電ローラの、外周面のさらに他の例の一部を拡大して示す実体顕微鏡写真、図１２は、図１１の例の外周面における凹部の配置を説明する図である。
両図を参照して、この例では図１２中に実線で示すように、例えば図１の例では軸方向の各列ごとに周方向に複数列、複数個が形成されていた分の、帯電ローラの周方向の全周に亘る１つの凹部２が複数個、軸方向に互いに平行に設けられている。
【００３９】
また周方向の各列ごとに軸方向に複数列、複数個が形成されていた分の、帯電ローラの軸方向の全長に亘る１つの凹部２が複数個、周方向に互いに平行に設けられている。
上記各凹部２は、例えば帯電ローラの外周面１に周方向に、当該凹部２に対応させて一定幅の線状にレーザーを走査させながら照射し、次いで軸方向にも、上記凹部２に対応させて一定幅の線状にレーザーを走査させながら照射し、それによって上記外周面１を形成する半導電性ゴム組成物（図１５の例の場合）、または熱可塑性エラストマ（図１６(a)(b)の例の場合）を選択的に溶融させ、かつ少なくとも一部を蒸散させて形成される。
【００４０】
周方向の凹部２は、隣り合うもの同士が軸方向に重ならないように互いに離間させて形成され、軸方向の凹部２は、やはり隣り合うもの同士が周方向に重ならないように互いに離間させて形成されている。各凹部は、周方向および軸方向にマトリクス状に形成されている。
また各凹部の形成ピッチは軸方向が周方向より広くされており、それによって各凹部２間の領域は、図１１に示すように周方向より軸方向に長い略矩形状に、研磨目の残った未加工の状態で残り、当該領域と各凹部２との境界はエッジ状とされている。
【００４１】
しかし外周面１のその他の領域は、上記レーザーの照射によって発生した熱によって半導電性ゴム組成物が溶融されることで研磨目が潰されて（図１５の例の場合）、滑らかな曲線で繋がれているため、当該外周面１への外添剤等の付着および蓄積とそれによる問題が発生するのを抑制できる。
《外周面の凹部（例７）》
図１３は、本発明の帯電ローラの、外周面のさらに他の例の一部を拡大して示す実体顕微鏡写真、図１４は、図１３の例の外周面における凹部の配置を説明する図である。
【００４２】
両図を参照して、この例では図１４中に実線で示すように、例えば図１の例では軸方向の各列ごとに周方向に複数列、複数個が形成されていた分の、帯電ローラの周方向の全周に亘る１つの凹部２が複数個、軸方向に互いに平行に設けられている。
上記各凹部２は、例えば帯電ローラの外周面１に、当該凹部２に対応させて一定幅の線状にレーザーを走査させながら照射し、それによって上記外周面１を形成する半導電性ゴム組成物（図１５の例の場合）、または熱可塑性エラストマ（図１６(a)(b)の例の場合）を選択的に溶融させ、かつ少なくとも一部を蒸散させて形成される。
【００４３】
各凹部２は、軸方向に隣り合うもの同士が、両側部を互いに重なり合わせて形成されており、これによって上記隣り合う凹部２間の凸部が、図１３に示すように周方向に凸条として連なって形成された状態とされている。
また上記外周面１は、上記レーザーの照射によって発生した熱によって半導電性ゴム組
成物が溶融されることで、研磨目が潰される（図１５の例の場合）とともに、凹部２と凸条が、エッジを生じないように滑らかに繋がれた曲面状とされている。
【００４４】
図９、図１１、図１３のように各凹部２を、複数列分の長さに形成する場合は、レーザーの照射回数、ならびに照射時間を大幅に削減して、帯電ローラの生産性を向上できるという利点がある。
上記図９、図１１、図１３のいずれの例においても、凹部２等は、前述したサイズを満足しているのが好ましい。すなわち凹部２の深さは０．５μｍ以上、１００μｍ以下であるのが好ましい。
【００４５】
また外周面１は、最大高さＳｚが０．５μｍ以上、３０μｍ以下であるとき、界面の展開面積比Ｓｄｒが５以下であるのが好ましい。ただし前述したように、定義領域の面積や最大高さＳｚが異なる場合には、この限りではない。これらの理由は先述したとおりである。
なお図９、図１１、図１３の例では、後述する実施例、比較例の結果からも明らかなように、帯電不良に基づく画像不良をより一層生じにくくすることを考慮すると、凹部２の深さは５０μｍ以下で、かつ各凹部２の幅は１００μｍ以下であるのが好ましい。
【００４６】
また、外周面１への外添剤等の付着および蓄積と、それによる問題が発生するのをより一層良好に抑制することを考慮すると凹部２は、図９、図１１の例のように、上記外周面１の軸方向に平行に形成するのが好ましい。
《帯電ローラ（その１）》
図１５は、外周面に上記凹部が形成される本発明の帯電ローラの、全体の外観の一例を示す斜視図である。
【００４７】
図１５を参照して、この例の帯電ローラ６は、従来同様に、半導電性ゴム組成物によって非多孔質で単層の筒状に形成されているとともに、その中心の通孔７にシャフト８が挿通されて固定されたものである。
シャフト８は、例えば鉄、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属によって一体に形成される。
【００４８】
シャフト８は、例えば導電性を有する接着剤を介して帯電ローラ６と電気的に接合されるとともに機械的に固定されるか、あるいは通孔７の内径よりも外径の大きいものを通孔７に圧入することで、帯電ローラ６と電気的に接合されるとともに機械的に固定されて一体に回転される。
帯電ローラ６の外周面１には、図１５中に拡大して示すように酸化膜９を形成してもよい。
【００４９】
酸化膜９を形成すると、当該酸化膜９が誘電層として機能して帯電ローラ６の誘電正接を低減できる。
また、酸化膜９が低摩擦層として機能して、外添剤等の付着および蓄積をより一層良好に抑制できる。
しかも酸化膜９は、例えば酸化性雰囲気中で紫外線を照射等するだけで簡単に形成できるため、帯電ローラ６の生産性が低下したり製造コストが高くついたりするのを抑制できる。ただし酸化膜９は形成しなくてもよい。
【００５０】
上記例の帯電ローラ６を製造するには、まず所定の半導電性ゴム組成物を、押出成形機を用いて筒状に押出成形し、加硫缶内で加圧、加熱して架橋させて、帯電ローラ６の前駆体としての筒状体を形成する。
次いで形成した筒状体を、オーブン等を用いて加熱して二次架橋させ、冷却したのち所定の長さにカットするとともに所定の外径となるように研磨する。
【００５１】
シャフト８は、架橋後から研磨後までの任意の時点で、通孔７に挿通して固定できる。
ただし架橋後、まず通孔７にシャフト８を挿通した状態で二次架橋〜研磨をするのが好ましい。
これにより、二次架橋時の膨張収縮による筒状体の反りや変形を防止できる。また、シャフト８を中心として回転させながら研磨することで当該研磨の作業性を向上し、なおかつ外周面１のフレを抑制できる。
【００５２】
シャフト８は、先に説明したように導電性を有する熱硬化性接着剤を介して、二次架橋前の筒状体に挿通するか、あるいは通孔７の内径よりも外径の大きいものを通孔７に圧入すればよい。
前者の場合は、オーブン中での加熱によって筒状体が二次架橋されるのと同時に熱硬化性接着剤が硬化して、シャフト８が筒状体に電気的に接合されるとともに、機械的に固定される。
【００５３】
また後者の場合は、圧入と同時に電気的な接合と機械的な固定が完了する。
次いで研磨後の外周面１に、前述したように所定の凹部２の開口形状に絞ったレーザーを、その配置に合わせて走査しながら照射して多数の凹部２を形成したのち、必要に応じて酸化膜９を形成することで、上記例の帯電ローラ６が製造される。
なお酸化膜９は、先に説明したように帯電ローラ６の外周面１に紫外線を照射して形成するのが、簡単で効率よく形成できるため好ましい。すなわち帯電ローラ６の外周面１を構成する半導電性ゴム組成物それ自体を、酸化性雰囲気下、所定波長の紫外線を所定時間照射して酸化させることで酸化膜９が形成される。
【００５４】
しかも酸化膜９は、上記のように帯電ローラ６の外周面１を構成する半導電性ゴム組成物それ自体が紫外線の照射によって酸化されて形成されるため、従来の、コーティング剤を塗布して形成される被覆層のような問題を生じることがなく、厚みや表面形状等の均一性に優れている。
照射する紫外線の波長は、半導電性ゴム組成物を効率よく酸化させて、先に説明した機能に優れた酸化膜９を形成することを考慮すると１００ｎｍ以上であるのが好ましく、４００ｎｍ以下、特に３００ｎｍ以下であるのが好ましい。また照射の時間は３０秒間以上、特に１分間以上であるのが好ましく、３０分間以下、特に２０分間以下であるのが好ましい。
【００５５】
ただし酸化膜９は、例えばオゾン曝露等の他の方法で形成してもよいし、前述したように省略してもよい。
上記例の帯電ローラ６のショアＡ硬さは６０°以下、特に５５°以下であるのが好ましい。
ショアＡ硬さがこの範囲を超える帯電ローラ６は柔軟性が不足し、広いニップ幅を確保して感光体を良好に効率よく帯電できないおそれがある。また感光体の表面を傷つけたりするおそれもある。
【００５６】
なおショアＡ硬さを、本発明では日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ６２５３−３：２０１２に記載の測定方法に則って温度２３±２℃の条件で、高分子計器(株)製のマイクロゴム硬度計ＭＤ１を用いて測定した値でもって表すこととする。
上記図１５の例の帯電ローラ６のもとになる半導電性ゴム組成物としては、帯電ローラ６に例えば１０８Ω以下程度の半導電性を付与できるとともに、その外周面１に、レーザー加工等によって凹部２を形成できる種々のゴム組成物が、いずれも使用可能である。
【００５７】
以下には、ゴム分としてイオン導電性ゴムであるエピクロルヒドリンゴムを含むことでイオン導電性が付与された半導電性ゴム組成物の一例を示すが、半導電性ゴム組成物の組成は、必ずしもこれに限定されるものではない。
〈エピクロルヒドリンゴム〉
ゴム分のうちエピクロルヒドリンゴムとしては、繰り返し単位としてエピクロルヒドリンを含み、イオン導電性を有する種々の重合体が使用可能である。
【００５８】
かかるエピクロルヒドリンゴムとしては、例えば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二元共重合体（ＥＣＯ）、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド二元共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル二元共重合体、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（ＧＥＣＯ）、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル四元共重合体等の１種または２種以上が挙げられる。
【００５９】
中でもエチレンオキサイドを含む共重合体、特にＥＣＯおよび／またはＧＥＣＯが好ましい。
上記両共重合体におけるエチレンオキサイド含量は、いずれも３０モル％以上、特に５０モル％以上であるのが好ましく、８０モル％以下であるのが好ましい。
エチレンオキサイドは帯電ローラのローラ抵抗値を下げる働きをする。しかしエチレンオキサイド含量がこの範囲未満ではかかる働きが十分に得られないため、ローラ抵抗値を十分に低下できないおそれがある。
【００６０】
一方、エチレンオキサイド含量が上記の範囲を超える場合にはエチレンオキサイドの結晶化が起こり、分子鎖のセグメント運動が妨げられるため、逆にローラ抵抗値が上昇する傾向がある。また架橋後の帯電ローラが硬くなりすぎたり、架橋前の半導電性ゴム組成物の、加熱溶融時の粘度が上昇して加工性が低下したりするおそれもある。
ＥＣＯにおけるエピクロルヒドリン含量は、エチレンオキサイド含量の残量である。すなわちエピクロルヒドリン含量は２０モル％以上であるのが好ましく、７０モル％以下、特に５０モル％以下であるのが好ましい。
【００６１】
またＧＥＣＯにおけるアリルグリシジルエーテル含量は０．５モル％以上、特に２モル％以上であるのが好ましく、１０モル％以下、特に５モル％以下であるのが好ましい。
アリルグリシジルエーテルは、それ自体が側鎖として自由体積を確保するために機能することにより、エチレンオキサイドの結晶化を抑制して、帯電ローラのローラ抵抗値を低下させる働きをする。しかしアリルグリシジルエーテル含量がこの範囲未満では、かかる働きが得られないため、ローラ抵抗値を十分に低下できないおそれがある。
【００６２】
一方、アリルグリシジルエーテルはＧＥＣＯの架橋時に架橋点として機能するため、アリルグリシジルエーテル含量が上記の範囲を超える場合には、ＧＥＣＯの架橋密度が高くなりすぎることによって分子鎖のセグメント運動が妨げられて、却ってローラ抵抗値が上昇する傾向がある。
ＧＥＣＯにおけるエピクロルヒドリン含量は、エチレンオキサイド含量、およびアリルグリシジルエーテル含量の残量である。すなわちエピクロルヒドリン含量は１０モル％以上、特に１５モル％以上であるのが好ましく、６９．５モル％以下、特に４８モル％以下であるのが好ましい。
【００６３】
なおＧＥＣＯとしては、先に説明した３種の単量体を共重合させた狭義の意味での共重合体のほかに、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体（ＥＣＯ）をアリルグリシジルエーテルで変性した変性物も知られており、かかる変性物も、ＧＥＣＯとして使用可能である。
エピクロルヒドリンゴムの配合割合は、次に説明するジエン系ゴムとの併用系では、ゴム分の総量１００質量部あたり１５質量部以上、特に５０質量部以上であるのが好ましく、８０質量部以下、特に７０質量部以下であるのが好ましい。
【００６４】
〈ジエン系ゴム〉
ゴム分としては、上記エピクロルヒドリンゴムとともにジエン系ゴムを併用してもよい。
ジエン系ゴムは、前述したように帯電ローラ６の機械的強度や耐久性等を向上したり、当該帯電ローラ６にゴムとしての特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久ひずみが小さくヘタリを生じにくい特性等を付与したりするために機能する。
【００６５】
また、帯電ローラ６の外周面１に紫外線を照射した際に酸化されて、当該外周面１に酸化膜９を形成するのも主にジエン系ゴムである。
ジエン系ゴムとしては、例えばスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム、およびイソプレンゴム（ＩＲ）からなる群より選ばれた少なくとも１種が挙げられる。
【００６６】
中でもジエン系ゴムとしてＮＢＲを単独で使用するか、あるいはＣＲとＮＢＲを併用するのが好ましく、特に後者の併用系が好ましい。
すなわちゴム分としては、エピクロルヒドリンゴム、ＣＲおよびＮＢＲの３種を併用するのが好ましい。なお３種のゴムとしては各々、グレードの異なるものなどを２種以上併用してもよい。
【００６７】
かかる併用系においてＣＲは、分子中に塩素原子を多く含むことから、上述したジエン系ゴムとしての機能に加えて、本発明の帯電ローラの帯電特性を向上させるためにも機能する。またＣＲは極性ゴムであるため、帯電ローラのローラ抵抗値を微調整するためにも機能する。
ＣＲは、クロロプレンを乳化重合させて合成されるもので、その際に用いる分子量調整剤の種類によって硫黄変性タイプと非硫黄変性タイプとに分類される。
【００６８】
このうち硫黄変性タイプのＣＲは、クロロプレンと、分子量調整剤としての硫黄とを共重合させたポリマを、チウラムジスルフィド等で可塑化して所定の粘度に調整することで合成される。
また非硫黄変性タイプのＣＲは、例えばメルカプタン変性タイプ、キサントゲン変性タイプ等に分類される。
【００６９】
このうちメルカプタン変性タイプのＣＲは、例えばｎ−ドデシルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン等のアルキルメルカプタン類を分子量調整剤として使用すること以外は、硫黄変性タイプのＣＲと同様にして合成される。
またキサントゲン変性タイプのＣＲは、アルキルキサントゲン化合物を分子量調整剤として使用すること以外は、やはり硫黄変性タイプのＣＲと同様にして合成される。
【００７０】
またＣＲは、その結晶化速度に基づいて、当該結晶化速度が遅いタイプ、中庸であるタイプ、および速いタイプに分類される。
本発明においてはいずれのタイプのＣＲを用いてもよいが、中でも非硫黄変性タイプで、かつ結晶化速度が遅いタイプのＣＲが好ましい。
またＣＲとしては、クロロプレンと他の共重合成分との共重合体を用いてもよい。かかる他の共重合成分としては、例えば２，３−ジクロロ−１，３−ブタジエン、１−クロロ−１，３−ブタジエン、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、イソプレン、ブタジエン、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、およびメタクリル酸エステル等の１種または２種以上が挙げられる。
【００７１】
さらにＣＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと加えない非油展タイプのものとがあるが、特に感光体の汚染を防止するために非油展タイプのＣＲを用いるのが好ましい。
ＮＢＲは、前述したジエン系ゴムとしての機能に優れている。
ＮＢＲとしては、アクリロニトリル含量によって分類される低ニトリルＮＢＲ、中ニトリルＮＢＲ、中高ニトリルＮＢＲ、高ニトリルＮＢＲ、および極高ニトリルＮＢＲがいずれも使用可能である。
【００７２】
またＮＢＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと加えない非油展タイプのものとがあるが、特に感光体の汚染を防止するために非油展タイプのＮＢＲを用いるのが好ましい。
ゴム分としてエピクロルヒドリンゴム、ＣＲおよびＮＢＲの３種を併用する系では、ＣＲの配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり５質量部以上であるのが好ましく、３０質量部以下、特に２０質量部以下であるのが好ましい。
【００７３】
ＣＲの配合割合がこの範囲未満では、当該ＣＲを配合することによる前述した効果、すなわち帯電ローラの帯電特性を向上する効果や、ローラ抵抗値を微調整する効果が十分に得られないおそれがある。
一方、ＣＲの配合割合が上記の範囲を超える場合には、相対的にエピクロルヒドリンゴムが少なくなるため、帯電ローラに良好な半導電性を付与できなくなるおそれがある。
【００７４】
ＮＢＲの配合割合は、エピクロルヒドリンゴムおよびＣＲの残量とする。すなわちエピクロルヒドリンゴムおよびＣＲの配合割合をそれぞれ所定値に設定した際にゴム分の総量が１００質量部となるように、ＮＢＲの配合割合を設定すればよい。
〈架橋成分〉
架橋成分としては、主にエピクロルヒドリンゴムを架橋させるためのチオウレア系架橋剤、ジエン系ゴムやエピクロルヒドリンゴムのうちＧＥＣＯ等を架橋させるための硫黄系架橋剤、および両架橋剤用の促進剤を併用するのが好ましい。
【００７５】
（チオウレア系架橋剤および促進剤）
チオウレア系架橋剤としては、分子中にチオウレア基を有し、主としてエピクロルヒドリンゴムの架橋剤として機能しうる種々の化合物が使用可能である。
チオウレア系架橋剤としては、例えばテトラメチルチオウレア、トリメチルチオウレア、エチレンチオウレア（別名：２−メルカプトイミダゾリン）、(ＣｎＨ２ｎ＋１ＮＨ)２Ｃ＝Ｓ〔式中、ｎは１〜１０の数を示す。〕で表されるチオウレア等の１種または２種以上が挙げられる。特にエチレンチオウレアが好ましい。
【００７６】
チオウレア系架橋剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．３質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
チオウレア系架橋剤用の促進剤としては、例えば１，３−ジフェニルグアニジン（Ｄ）、１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン（ＤＴ）、１−ｏ−トリルビグアニド（ＢＧ）等のグアニジン系促進剤などの１種または２種以上が挙げられる。特に１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン（ＤＴ）が好ましい。
【００７７】
促進剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．３質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
（硫黄系架橋剤および促進剤）
硫黄系架橋剤としては、例えば粉末硫黄、オイル処理粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、分散性硫黄等の硫黄や、テトラメチルチウラムジスルフィド、Ｎ，Ｎ−ジチオビスモルホリン等の有機含硫黄化合物などが挙げられる。
【００７８】
ただし、硫黄系架橋剤としては硫黄が好ましい。
硫黄の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり１質量部以上であるのが好ましく、２質量部以下であるのが好ましい。
なお、例えば硫黄としてオイル処理粉末硫黄、分散性硫黄等を使用する場合、上記の配合割合は、それぞれの中に含まれる有効成分としての硫黄自体の割合とする。
【００７９】
また架橋剤として含硫黄系架橋剤を使用する場合、その配合割合は、分子中に含まれる硫黄の、ゴム分の総量１００質量部あたりの質量部が上記の範囲となるように調整するのが好ましい。
硫黄系架橋剤用の促進剤としては、例えばチアゾール系促進剤、チウラム系促進剤、スルフェンアミド系促進剤、ジチオカルバミン酸塩系促進剤等の、分子中に硫黄を含む含硫黄系促進剤の１種または２種以上が挙げられる。
【００８０】
このうちチアゾール系促進剤とチウラム系促進剤とを併用するのが好ましい。
チアゾール系促進剤としては、例えば２−メルカプトベンゾチアゾール（Ｍ）、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド（ＤＭ）、２−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩（ＭＺ）、２-メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩（ＨＭ、Ｍ６０−ＯＴ）、２−（Ｎ,Ｎ−ジエチルチオカルバモイルチオ）ベンゾチアゾール（６４）、２−（４′−モルホリノジチオ）ベンゾチアゾール（ＤＳ、ＭＤＢ）等の１種または２種以上が挙げられる。特にジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド（ＤＭ）が好ましい。
【００８１】
またチウラム系促進剤としては、例えばテトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＳ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＴ、ＴＭＴ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴ）、テトラブチルチウラムジスルフィド（ＴＢＴ）、テトラキス（２-エチ
ルヘキシル）チウラムジスルフィド（ＴＯＴ−Ｎ）、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＴＲＡ）等の１種または２種以上が挙げられる。特にテトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＳ）が好ましい。
【００８２】
上記２種の含硫黄系促進剤の併用系において、チアゾール系促進剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり１質量部以上であるのが好ましく、２質量部以下であるのが好ましい。またチウラム系促進剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．３質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
〈イオン塩〉
半導電性ゴム組成物は、さらに、分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンと、陽イオンとの塩（イオン塩）をも含んでいるのが好ましい。
【００８３】
かかるイオン塩を含むことで、帯電ローラにさらに良好な半導電性を付与できる。
イオン塩を構成する、分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンとしては、例えばフルオロアルキルスルホン酸イオン、ビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオン、トリス（フルオロアルキルスルホニル）メチドイオン等の１種または２種以上が挙げられる。
【００８４】
このうちフルオロアルキルスルホン酸イオンとしては、例えばＣＦ３ＳＯ３−、Ｃ４Ｆ９ＳＯ３−等の１種または２種以上が挙げられる。
またビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオンとしては、例えば(ＣＦ３ＳＯ２)２Ｎ−、(Ｃ２Ｆ５ＳＯ２)２Ｎ−、(Ｃ４Ｆ９ＳＯ２)(ＣＦ３ＳＯ２)Ｎ−、(ＦＳＯ２Ｃ６Ｆ４)(ＣＦ３ＳＯ２)Ｎ−、(Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２)(ＣＦ３ＳＯ２)Ｎ−、(ＣＦ３ＣＨ２ＯＳＯ２)２Ｎ−、(ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＳＯ２)２Ｎ−、(ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＳＯ２)２Ｎ−、[(ＣＦ３)２ＣＨＯＳＯ２]２Ｎ−等の１種または２種以上が挙げられる。
【００８５】
さらにトリス（フルオロアルキルスルホニル）メチドイオンとしては、例えば(ＣＦ３ＳＯ２)３Ｃ−、(ＣＦ３ＣＨ２ＯＳＯ２)３Ｃ−等の１種または２種以上が挙げられる。
また陽イオンとしては、例えばナトリウム、リチウム、カリウム等のアルカリ金属のイオン、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等の第２族元素のイオン、遷移元素のイオン、両性元素の陽イオン、第４級アンモニウムイオン、イミダゾリウム陽イオン等の１種または２種以上が挙げられる。
【００８６】
イオン塩としては、特に陽イオンとしてリチウムイオンを用いたリチウム塩、および陽イオンとしてカリウムイオンを用いたカリウム塩が好ましい。
中でも、半導電性ゴム組成物のイオン導電性を向上して帯電ローラのローラ抵抗値を低下させる効果の点で、(ＣＦ３ＳＯ２)２ＮＬｉ〔リチウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド〕、および／または(ＣＦ３ＳＯ２)２ＮＫ〔カリウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド〕が好ましい。
【００８７】
イオン塩の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．５質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下であるのが好ましい。
イオン塩の配合割合がこの範囲未満では、帯電ローラのイオン導電性を向上して、ローラ抵抗値を低下させる効果が十分に得られないおそれがある。
一方、範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、過剰のイオン塩が帯電ローラの外周面にブルームして感光体を汚染したり、紫外線の照射等による酸化膜の形成を妨げたりするおそれがある。
【００８８】
〈その他〉
半導電性ゴム組成物には、さらに必要に応じて各種の添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば架橋助剤、受酸剤、可塑剤、加工助剤、劣化防止剤、充填剤、スコーチ防止剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、中和剤、造核剤、共架橋剤等が挙げられる。
これらの添加剤は、特に帯電ローラの抵抗値と、外添剤等が外周面に付着および蓄積するのを抑制する効果等とのバランスに注意して種類と配合割合を設定すればよい。
【００８９】
架橋助剤としては、例えば亜鉛華等の金属化合物；ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸、その他従来公知の架橋助剤の１種または２種以上が挙げられる。
架橋助剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり３質量部以上であるのが好ましく、７質量部以下であるのが好ましい。
受酸剤は、ゴム分の架橋時にエピクロルヒドリンゴムやＣＲから発生する塩素系ガスが帯電ローラ内に残留したり、それによって架橋阻害や感光体の汚染等を生じたりするのを防止するために機能する。
【００９０】
受酸剤としては、酸受容体として作用する種々の物質を用いることができるが、中でも分散性に優れたハイドロタルサイト類またはマグサラットが好ましく、特にハイドロタルサイト類が好ましい。
また、ハイドロタルサイト類等を酸化マグネシウムや酸化カリウムと併用するとより高い受酸効果を得ることができ、感光体の汚染をより一層良好に防止できる。
【００９１】
受酸剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり３質量部以上であるのが好ましく、７質量部以下であるのが好ましい。
可塑剤としては、例えばジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、トリクレジルホスフェート等の各種可塑剤や、極性ワックス等の各種ワックス等が挙げられる。また加工助剤としては、例えばステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩などが挙げられる。
【００９２】
可塑剤および／または加工助剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり３質量部以下であるのが好ましい。
劣化防止剤としては、各種の老化防止剤や酸化防止剤等が挙げられる。
このうち老化防止剤は、帯電ローラのローラ抵抗値の環境依存性を低減するとともに、連続通電時のローラ抵抗値の上昇を抑制する働きをする。老化防止剤としては、例えばジエチルジチオカルバミン酸ニッケル〔大内新興化学工業(株)製のノクラック（登録商標）ＮＥＣ−Ｐ〕、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル〔大内新興化学工業(株)製のノクラックＮＢＣ〕等が挙げられる。
【００９３】
老化防止剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．３質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
充填剤としては、例えば酸化亜鉛、シリカ、カーボン、カーボンブラック、クレー、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム等の１種または２種以上が挙げられる。
【００９４】
充填剤を配合することにより、帯電ローラの機械的強度等を向上できる。
充填剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり５質量部以上であるのが好ましく、２０質量部以下であるのが好ましい。
また充填剤として導電性カーボンブラック等の導電性充填剤を配合して、帯電ローラに電子導電性を付与してもよい。
【００９５】
導電性カーボンブラックとしては、例えばアセチレンブラック等が挙げられる。
導電性カーボンブラックの配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり１質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下であるのが好ましい。
スコーチ防止剤としては、例えばＮ−シクロへキシルチオフタルイミド、無水フタル酸、Ｎ−ニトロソジフエニルアミン、２，４−ジフエニル−４−メチル−１−ペンテン等の１種または２種以上が挙げられる。特にＮ−シクロへキシルチオフタルイミドが好ましい。
【００９６】
スコーチ防止剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
共架橋剤とは、それ自体が架橋するとともにゴム分とも架橋反応して全体を高分子化する働きを有する成分を指す。
共架橋剤としては、例えばメタクリル酸エステルや、あるいはメタクリル酸またはアクリル酸の金属塩等に代表されるエチレン性不飽和単量体、１，２−ポリブタジエンの官能基を利用した多官能ポリマ類、あるいはジオキシム等の１種または２種以上が挙げられる。
【００９７】
このうちエチレン性不飽和単量体としては、例えば下記(a)〜(h)で表される化合物等の１種または２種以上が挙げられる。
(a)  アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などのモノカルボン酸類。
(b)  マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのジカルボン酸類。
(c)  (a)(b)の不飽和カルボン酸類のエステルまたは無水物。
【００９８】
(d)  (a)〜(c)の金属塩。
(e)  １，３−ブタジエン、イソプレン、２−クロル−１，３−ブタジエンなどの脂肪族共役ジエン。
(f)  スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼンなどの芳香族ビニル化合物。
【００９９】
(g)  トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ビニルピリジンなどの、複素環を有するビニル化合物。
(h)  その他、（メタ）アクリロニトリルもしくはα−クロルアクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物、アクロレイン、ホルミルステロール、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン。
【０１００】
また(c)の不飽和カルボン酸類のエステルとしては、モノカルボン酸類のエステルが好ましい。
モノカルボン酸類のエステルとしては、例えば下記の各種化合物等の１種または２種以上が挙げられる。
メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｉ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ぺンチル（メタ）アクリレート、ｉ−ぺンチル（メタ）アクリレート、ｎ−へキシル（メタ）アクリレート、シクロへキシル（メタ）アクリレート、２−エチルへキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ｉ−ノニル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ヒドロキシメチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートなどの、（メタ）アクリル酸のアルキルエステル。
【０１０１】
アミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ブチルアミノエチル（メタ）アクリレートなどの、（メタ）アクリル酸のアミノアルキルエステル。
べンジル（メタ）アクリレート、ベンゾイル（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレートなどの、芳香族環を有する（メタ）アクリレート。
【０１０２】
グリシジル（メタ）アクリレート、メタグリシジル（メタ）アクリレート、エポキシシクロヘキシル（メタ）アクリレートなどの、エポキシ基を有する（メタ）アクリレート。
Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、γ−（メタ）アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、テトラハイドロフルフリルメタクリレートなどの、各種官能基を有する（メタ）アクリレート。
【０１０３】
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）アクリレート、エチレンジメタクリレート（ＥＤＭＡ）、ポリエチレングリコールジメタクリレート、イソブチレンエチレンジメタクリレートなどの多官能（メタ）アクリレート。
（半導電性ゴム組成物の調製）
以上で説明した各成分を含む半導電性ゴム組成物は、従来同様に調製できる。
【０１０４】
まずゴム分を所定の割合で配合して素練りし、次いでイオン塩と、架橋成分以外の各種添加剤とを加えて混練した後、最後に架橋成分を加えて混練することで半導電性ゴム組成物が得られる。
混練には、例えばインターミックス、バンバリミキサ、ニーダ、押出機等の密閉式の混練機や、あるいはオープンロール等を用いることができる。
【０１０５】
《帯電ローラ（その２）》
図１６(a)は、外周面に前述した凹部が形成される本発明の帯電ローラの、全体の外観の他の例を示す斜視図、図１６(b)は、上記例の帯電ローラの端面図である。
図１７(a)は、図１６(a)(b)の帯電ローラを製造する工程の一例を示す斜視図、図１７(b)は、上記工程に使用する内層の端面図、図１７(c)は、外層のもとになるチューブの端面図である。
【０１０６】
図１６(a)(b)を参照して、この例の帯電ローラ６は、半導電性ゴム組成物の多孔質体によって筒状に形成された内層１０の外周面１１に、半導電性を有する継ぎ目のない熱可塑性エラストマのチューブからなる外層１２が積層されてなるものである。
内層１０の中心の通孔１３には、シャフト８が挿通されて固定されている。
【０１０７】
シャフト８は、先の例と同様に、例えば鉄、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属によって一体に形成され、例えば導電性を有する接着剤を介して内層１０と電気的に接合されるとともに機械的に固定されるか、あるいは通孔１３の内径よりも外径の大きいものを通孔１３に圧入することで、内層１０と電気的に接合されるとともに機械的に固定されて一体に回転される。
【０１０８】
上記帯電ローラ６の、全体のアスカーＣ型硬さは、３０°以上、６０°以下に限定される。
全体のアスカーＣ型硬さがこの範囲未満では、特に後述するように、外層１２のもとになるチューブ１４（図１７(a)〜(c)参照）内に内層１０を圧入して帯電ローラ６を製造した際に、上記外層１２の、内層１０に対する締め付け力が不足して、当該外層１２が、例えば画像形成時に内層１０に対してずれたりしやすくなる。
【０１０９】
一方、全体のアスカーＣ型硬さが上記の範囲を超える場合には、帯電ローラ６の柔軟性が低下して、例えば感光体に当接させて使用した際に、当該感光体に対する接触面積を十分に確保することができずに、感光体の帯電不良と、それに伴う形成画像の濃度低下とを生じるおそれがある。
これに対し、帯電ローラ６の全体のアスカーＣ型硬さを上記の範囲とすることで、外層１２のずれ等を生じることなしに、当該帯電ローラ６に適度な柔軟性を付与して、感光体の帯電不良と、それに伴う形成画像の濃度低下とを良好に抑制できる。
【０１１０】
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、帯電ローラ６の全体のアスカーＣ型硬さは、上記の範囲でも４５°以上であるのが好ましく、５０°以下であるのが好ましい。
なお帯電ローラ６の全体のアスカーＣ型硬さを、本発明では温度２３±２℃の条件で、(社)日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ  ０１０１「膨張ゴムの物理試験方法」に記載の測定方法に則って測定した値でもって表すこととする。
【０１１１】
図１７(a)〜(c)を参照して、この例の製造方法では、外層１２のもとになる、半導電性を有する継ぎ目のない系熱可塑性エラストマのチューブ１４と、あらかじめ中心の通孔１３にシャフト８が挿通されて固定された、外径Ｄ１がチューブ１４の内径Ｄ２よりも大きい内層１０とを用意し、上記チューブ１４内に上記内層１０を圧入する。
そうすると内層１０とチューブ１４とが電気的に接合されるとともに機械的に固定されて、上記チューブ１４からなる外層１２が形成される。
【０１１２】
このあと、外層１２の表面である外周面１に、前述したように所定の凹部２の開口形状に絞ったレーザーを、その配置に合わせて走査しながら照射して多数の凹部２を形成することで、上記例の帯電ローラ６が製造される。
チューブ１４の厚みＴは１００μｍ以上、４００μｍ以下に限定されるとともに、内層１０の外径Ｄ１とチューブ１４の内径Ｄ２との差Ｄ１−Ｄ２で表される締め代は１００μｍ以上、４００μｍ以下に限定される。
【０１１３】
チューブ１４の厚みＴが１００μｍ以上、４００μｍ以下に限定されるのは、下記の理由による。
すなわち、厚みＴがこの範囲未満では、厚みの均一なチューブ１４を形成するのが容易でない。
一方、チューブ１４の厚みＴが上記の範囲を超える場合には、全体のアスカーＣ型硬さが６０°を超えてしまい、帯電ローラ６の柔軟性が低下して、前述したように、感光体の帯電不良と、それに伴う形成画像の濃度低下とを生じるおそれがある。
【０１１４】
これに対し、チューブ１４の厚みＴを上記の範囲とすることにより、当該チューブ１４からなる外層１２の厚みをできるだけ均一化しながら、全体のアスカーＣ型硬さが６０°以下の範囲を満足する柔軟性を有し、感光体の帯電不良と、それに伴う形成画像の濃度低下とを良好に抑制できる帯電ローラ６を製造できる。
また上記Ｄ１−Ｄ２で表される、内層１０に対する外層１２の締め代が１００μｍ以上、４００μｍ以下に限定されるのは、下記の理由による。
【０１１５】
すなわち締め代がこの範囲未満では、外層１２による内層１０の締め付け力が十分に得られないため、当該内層１０に対して外層１２がずれたりしやすくなる。
一方、締め代が上記の範囲を超える場合には、外層１２による内層１０の締め付けが強すぎて帯電ローラ６の柔軟性が低下し、全体のアスカーＣ型硬さが６０°を超えて、前述したように感光体の帯電不良と、それに伴う形成画像の濃度低下とを生じるおそれがある。また、例えば外層１２が薄い場合には、画像形成時に当該外層１２が破断したりしやすくなる。
【０１１６】
これに対し、締め代を上記の範囲とすることにより、画像形成時に外層１２がずれたり破断したりしにくい上、全体のアスカーＣ型硬さが６０°以下の範囲を満足する柔軟性を有し、感光体の帯電不良と、それに伴う形成画像の濃度低下とを良好に抑制できる帯電ローラ６を製造できる。
上記図１６(a)(b)の例の帯電ローラ６を構成する内層１０および外層１２は、種々の材料によって形成できる。
【０１１７】
ただし内層１０は、エチレンプロピレン系ゴム、およびパラフィン系オイルを含む半導電性ゴム組成物の多孔質体によって形成するとともに、外層１２は、半導電性を有する継ぎ目のないポリアミド系熱可塑性エラストマのチューブ１４によって形成するのが好ましい。
かかる組み合わせによれば、内層１０のもとになる半導電性ゴム組成物のゴム分として、パラフィン系オイルとの親和性、相溶性に優れた上記エチレンプロピレン系ゴムを少なくとも選択して、上記パラフィン系オイルを配合することにより、半導電性ゴム組成物の溶融粘度を低下させて発泡性を向上した状態で発泡、架橋できるため、上記半導電性ゴム組成物の発泡体の発泡倍率を高めて、当該発泡体からなる内層１０の柔軟性を現状よりも向上できる。
【０１１８】
また外層１２を、エチレンプロピレン系ゴム、およびパラフィン系オイルとの親和性、相溶性が低いため当該パラフィン系オイルに対するバリア層として機能する、ポリアミド系熱可塑性エラストマのチューブによって形成することで、内層１０に配合したパラフィン系オイルが帯電ローラ６の外周面１にブリードして感光体を汚染するのを抑制できる。
【０１１９】
そのため本発明によれば、上記内層１０と外層１２とを組み合わせることにより、感光体の汚染を生じさせることなしに、全体のアスカーＣ型硬さが６０°以下の範囲を満足する柔軟性を有する帯電ローラ６を形成できる。
〈内層１０〉
（エチレンプロピレン系ゴム）
内層１０のもとになるエチレンプロピレン系ゴムとしては、エチレンとプロピレンの共重合体であるエチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、およびエチレンとプロピレンとジエンの共重合体であるエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）がいずれも使用可能であり、特にＥＰＤＭが好ましい。
【０１２０】
またＥＰＤＭとしては、エチレン、プロピレン、およびジエンを共重合させた種々の共重合体がいずれも使用可能である。ジエンとしては、エチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）等が挙げられる。
このうちジエンがＥＮＢであるＥＰＤＭとしては、例えば住友化学(株)製のエスプレン（登録商標）ＥＰＤＭ  ５０１Ａ〔ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）：４４、エチレン含量：５２％、ジエン含量：４．０％〕、５０５Ａ〔ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）：４７、エチレン含量：５０％、ジエン含量：９．５％〕等の少なくとも１種が挙げられる。
【０１２１】
またジエンがＤＣＤＰであるＥＰＤＭとしては、例えば住友化学(株)製のエスプレンＥＰＤＭ  ３０１Ａ〔ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）：４４、エチレン含量：５０％、ジエン含量：５．０％〕、３０１〔ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）：５５、エチレン含量：６２％、ジエン含量：３．０％〕、３０５〔ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）：６０、エチレン含量：６０％、ジエン含量：７．５％〕等の１種または２種以上が挙げられる。
【０１２２】
またＥＰＤＭとしては、上記例示の非油展のＥＰＤＭの他に、伸展油で伸展した油展ＥＰＤＭも知られており、本発明ではかかる油展ＥＰＤＭのうち、伸展油がパラフィン系オイルであるものを、ＥＰＤＭ＋パラフィン系オイルの代用として用いることもできる。
ＥＰＤＭとしては、上記例示の１種または２種以上が挙げられる。
（その他のゴム分）
エチレンプロピレン系ゴム、パラフィン系オイル、およびポリアミド系熱可塑性エラストマを組み合わせることによる、先に説明した効果をより一層向上すること考慮すると、内層１０を形成するゴム分としては、エチレンプロピレン系ゴムのみを単独（２種以上のエチレンプロピレン系ゴムを併用する場合を含む）で用いるのが好ましい。
【０１２３】
ただし上記効果を阻害しない範囲で、他のゴムを併用してもよい。
かかる他のゴムとしては、例えば天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム等の１種または２種以上が挙げられる。
他のゴムの配合割合は、ゴム分の総量１００質量部中の２０質量部以下、特に１０質量部以下であるのが好ましい。
【０１２４】
（パラフィン系オイル）
パラフィン系オイルとしては、エチレンプロピレン系ゴムと良好な相溶性を有する種々のパラフィン系オイルが使用可能である。
パラフィン系オイルとしては、例えば出光興産(株)製のダイアナ（登録商標）プロセスオイルＰＷシリーズの各種オイル等の１種または２種以上が挙げられる。
【０１２５】
パラフィン系オイルの配合割合は、エチレンプロピレン系ゴムを少なくとも含むゴム分の総量１００質量部あたり２０質量部以上であるのが好ましく、１００質量部以下であるのが好ましい。
パラフィン系オイルの配合割合がこの範囲未満では、当該パラフィン系オイルを配合することによる、前述した、半導電性ゴム組成物の溶融粘度を低下させて発泡性を向上し、それによって発泡体の発泡倍率を高めて内層１０、ひいては帯電ローラ６の柔軟性を向上する効果が十分に得られないおそれがある。すなわち帯電ローラ６に、全体のアスカーＣ型硬さが６０°以下の範囲を満足する高い柔軟性を付与できないおそれがある。
【０１２６】
一方、パラフィン系オイルの配合割合が上記の範囲を超える場合には、過剰のパラフィン系オイルが外層１２との界面に染み出し、当該外層１２と内層１０との間の電気伝導を阻害して、帯電ローラ６の半導電性を低下させるおそれがある。また、内層１０に対して外層１２がずれたりしやすくなるおそれもある。
これに対し、パラフィ系オイルの配合割合を上記の範囲とすることにより、帯電ローラ６の半導電性の低下や外層１２のずれ等が生じるのを抑制しながら、半導電性ゴム組成物の発泡性を向上し、発泡倍率を高めて内層１０の柔軟性を向上して、帯電ローラ６に、全体のアスカーＣ型硬さが６０°以下の範囲を満足する高い柔軟性を付与できる。
【０１２７】
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、パラフィン系オイルの配合割合は、上記の範囲でも、ゴム分の総量１００質量部あたり４０質量部以上であるのが好ましく、６０質量部以下であるのが好ましい。
また、前述したようにＥＰＤＭとして、伸展油がパラフィン系オイルである油展ＥＰＤＭを使用する場合には、ＥＰＤＭ１００質量部あたりの油展量が上記の範囲である油展ＥＰＤＭを選択して使用すればよい。
【０１２８】
また、油展量が不足する場合はパラフィン系オイルを追加すればよく、油展量が過剰の場合は非油展のＥＰＤＭ等を追加すればよい。
内層１０のもとになる半導電性ゴム組成物は、上記エチレンプロピレン系ゴムを少なくとも含むゴム分、およびパラフィン系オイルに、上記ゴム分を架橋させるための架橋成分、内層１０を多孔質構造とするべく発泡させるための発泡成分、内層１０に半導電性を付与するための導電剤等を、所定の割合で配合して調製できる。
【０１２９】
（架橋成分）
エチレンプロピレン系ゴムを架橋させるための架橋成分としては架橋剤、促進剤が挙げられる。
このうち架橋剤としては、例えば硫黄系架橋剤、チオウレア系架橋剤、トリアジン誘導体系架橋剤、過酸化物系架橋剤、各種モノマー等の１種または２種以上が挙げられる。
【０１３０】
また硫黄系架橋剤としては、例えば粉末硫黄、オイル処理粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、分散性硫黄等の硫黄や、テトラメチルチウラムジスルフィド、Ｎ，Ｎ−ジチオビスモルホリン等の有機含硫黄化合物などが挙げられる。
チオウレア系架橋剤としては、例えばテトラメチルチオウレア、トリメチルチオウレア、エチレンチオウレア、(ＣｎＨ２ｎ＋１ＮＨ)２Ｃ＝Ｓ〔式中、ｎは１〜１０の数を示す。〕で表されるチオウレア等の１種または２種以上が挙げられる。
【０１３１】
さらに過酸化物架橋剤としては、例えばベンゾイルペルオキシド等が挙げられる。
エチレンプロピレン系ゴムがＥＰＤＭである場合、架橋剤としては硫黄が好ましい。
硫黄の配合割合は、上記エチレンプロピレン系ゴムを少なくとも含むゴム分の総量１００質量部あたり０．５質量部以上であるのが好ましく、３質量部以下であるのが好ましい。
【０１３２】
なお、例えば硫黄としてオイル処理粉末硫黄、分散性硫黄等を使用する場合、上記の配合割合は、それぞれの中に含まれる有効成分としての硫黄自体の割合とする。
また架橋剤として含硫黄系架橋剤を使用する場合、その配合割合は、分子中に含まれる硫黄の、ゴム分の総量１００質量部あたりの質量部が上記の範囲となるように調整するのが好ましい。
【０１３３】
促進剤としては、例えば消石灰、マグネシア（ＭｇＯ）、リサージ（ＰｂＯ）等の無機促進剤、あるいは有機促進剤等の１種または２種以上が挙げられる。
また有機促進剤としては、例えば１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン、１，３−ジフェニルグアニジン、１−ｏ−トリルビグアニド、ジカテコールボレートのジ−ｏ−トリルグアニジン塩等のグアニジン系促進剤；２−メルカプトベンゾチアゾール、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド等のチアゾール系促進剤；Ｎ−シクロへキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド等のスルフェンアミド系促進剤；テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等のチウラム系促進剤；チオウレア系促進剤等の１種または２種以上が挙げられる。
【０１３４】
促進剤は、種類によって機能が異なるため、２種以上の促進剤を併用するのが好ましい。
個々の促進剤の配合割合は種類によって任意に設定できるが、通常は個別に、ゴム分の総量１００質量部あたり０．５質量部以上であるのが好ましく、３質量部以下であるのが好ましい。
【０１３５】
（発泡成分）
発泡成分としては、加熱によって分解してガスを発生する種々の発泡剤が使用可能である。
かかる発泡剤としては、例えばアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、４，４′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、Ｎ，Ｎ−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）等の１種または２種以上が挙げられる。
【０１３６】
発泡剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり３質量部以上であるのが好ましく、８質量部以下であるのが好ましい。
発泡剤の配合割合がこの範囲未満では、内層１０の発泡倍率が不足して、帯電ローラ６の全体でのアスカーＣ型硬さが６０°を超え、柔軟性が低下して、感光体の帯電不良と、それに伴う形成画像の濃度低下とを生じるおそれがある。
【０１３７】
一方、発泡剤の配合割合が上記の範囲を超える場合には、内層１０の発泡倍率が高くなりすぎ、帯電ローラ６の全体でのアスカーＣ型硬さが３０°未満になって、例えば画像形成時に、外層が内層に対してずれたりしやすくなる。
発泡剤がＡＤＣＡである場合は、当該ＡＤＣＡの分解温度を引き下げて分解を促進する働きをする、例えば尿素系の発泡助剤を組み合わせて使用してもよい。
【０１３８】
発泡助剤の配合割合は、組み合わせる発泡剤の種類等に応じて任意に設定できるが、ゴム分の総量１００質量部あたり１質量部以上であるのが好ましく、３質量部以下であるのが好ましい。
（導電剤）
導電剤としては、電子導電性導電剤および／またはイオン導電性導電剤が挙げられる。特に電子導電性導電剤が好ましい。
【０１３９】
電子導電性導電剤としては、例えば電子導電性を有する各種のカーボンブラックや、あるいはグラファイト等の１種または２種以上が挙げられる。
電子導電性導電剤の配合割合は、ゴム分の総量１００質量部あたり３０質量部以上であるのが好ましく、６０質量部以下であるのが好ましい。
電子導電性導電剤の配合割合がこの範囲未満では、内層１０の抵抗値が高くなりすぎて、帯電ローラ６の全体に十分な半導電性を付与できず、例えば形成画像の黒ベタ濃度が低下したりするおそれがある。
【０１４０】
一方、電子導電性導電剤の配合割合が上記の範囲を超える場合には、たとえパラフィン系オイルを配合したとしても内層１０、ひいては帯電ローラ６が硬くなり、当該帯電ローラ６の全体のアスカーＣ型硬さが６０°を超え、柔軟性が低下して、感光体の帯電不良と、それに伴う形成画像の濃度低下とを生じるおそれがある。
（その他の添加剤）
半導電性ゴム組成物には、さらに必要に応じて各種の添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば架橋助剤、劣化防止剤、充填剤、スコーチ防止剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、中和剤、造核剤、共架橋剤等が挙げられる。
【０１４１】
これらの添加剤としては、先に例示したものがいずれも使用可能である。
（半導電性ゴム組成物の調製）
以上で説明した各成分を含む半導電性ゴム組成物は、従来同様に調製できる。
まずゴム分を素練りし、次いでパラフィン系オイル、および導電剤と、架橋成分、発泡成分以外の各種添加剤とを加えて混練した後、最後に架橋成分、発泡成分を加えて混練することで半導電性ゴム組成物が得られる。
【０１４２】
混練には、例えばインターミックス、バンバリミキサ、ニーダ、押出機等の密閉式の混練機や、あるいはオープンロール等を用いることができる。
（内層１０の作製）
内層１０を作製するには、まず上記半導電性ゴム組成物を、押出成形機を用いて筒状に押出成形し、次いで所定の長さにカットして加硫缶内で加圧、加熱して発泡および架橋させる。
【０１４３】
次いで発泡、架橋させた筒状体を、オーブン等を用いて加熱して二次架橋させ、冷却したのち所定の外径Ｄ１となるように研磨する。
〈シャフト８〉
シャフト８は、筒状体のカット後から内層１０をチューブ１４に圧入後までの任意の時点で、通孔１３に挿通して固定できる。
【０１４４】
ただしカット後、まず通孔１３にシャフト８を挿通して固定した状態で二次架橋、研磨、および図１７(a)に示すようにチューブ１４への圧入をするのが好ましい。
これにより、二次架橋時の膨張収縮による筒状体→内層１０の反りや変形を防止できる。また、シャフト８を中心として回転させながら研磨することで当該研磨の作業性を向上し、なおかつ外周面１１のフレを抑制できる。さらに、内層１０をチューブ１４に圧入する際の作業性を向上できる。
【０１４５】
シャフト８は、先に説明したように導電性を有する接着剤を介して内層１０と電気的に接合されるとともに機械的に固定されるか、あるいは通孔１３の内径よりも外径の大きいものを通孔１３に圧入することで内層１０と電気的に接合されるとともに機械的に固定されて、当該内層１０と一体に回転される。
前者の場合は、オーブン中での加熱によって筒状体が二次架橋されるのと同時に熱硬化性接着剤が硬化して、当該シャフト８が、筒状体→内層１０に電気的に接合されるとともに機械的に固定される。
【０１４６】
また後者の場合は、圧入と同時に電気的な接合と機械的な固定が完了する。
〈外層１２〉
外層１２は、先に説明したように半導電性を有する継ぎ目のない熱可塑性エラストマのチューブ１４からなる。
チューブ１４は、上記熱可塑性エラストマを含むエラストマ組成物を所定の厚みＴ、および内径Ｄ２を有する筒状に押出成形等して作製される。
【０１４７】
チューブ１４のもとになる熱可塑性エラストマとしては、内層１０を、パラフィン系オイルを含むエチレンプロピレン系ゴムで形成する場合、前述したようにポリアミド系熱可塑性エラストマが好ましい。
ポリアミド系熱可塑性エラストマとしては、ポリアミドをハードセグメント、ポリエーテル、ポリエステル、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等の少なくとも１種をソフトセグメントとして含むブロック共重合体の１種または２種以上が挙げられる。
【０１４８】
チューブ１４に半導電性を付与するためには、そのもとになるエラストマ組成物に、電子導電性導電剤および／またはイオン導電性導電剤を配合すればよい。特に、ブリードによる感光体ドラムやトナー、或は周辺部材への汚染を防止するという観点からは、電子導電性導電剤が好ましい。
電子導電性導電剤としては、前述した電子導電性を有する各種のカーボンブラックやグラファイト、あるいはカーボンナノチューブ等の炭素フィブリルなどの１種または２種以上が挙げられる。
【０１４９】
特にコストや現像ローラの特性等を考慮すると、少量の添加で導電性回路を形成でき、抵抗調整が可能なＤＢＰ吸油量の大きいカーボンブラックが好ましい。
カーボンブラックの配合割合は、ポリアミド系熱可塑性エラストマ１００質量部あたり３０質量部以下、特に１５質量部以下であるのが好ましい。
カーボンブラックの配合割合がこの範囲を超える場合には、外層１２が硬くなってトナーの劣化を生じやすくなるおそれがある。またコストアップにつながるおそれもある。
【０１５０】
またカーボンブラックの配合割合の下限は特に限定されないが、チューブ１４に適度の半導電性を付与するためには、ポリアミド系熱可塑性エラストマ１００質量部あたり０．５質量部以上、特に１質量部以上であるのが好ましい。
なお本発明の構成は、以上で説明した図の例のものには限定されない。
例えば図１５の例の帯電ローラ６は、以上で説明した単層（酸化膜９を除く）には限定されず、外周面１側の外層とシャフト８側の内層の２層のゴム層を備えた積層構造に形成してもよい。
【０１５１】
本発明の帯電ローラは、レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等の、電子写真法を利用した画像形成装置に用いることができる。
【実施例】
【０１５２】
〈実施例１−１〉
（半導電性ゴム組成物の調製）
下記の各ゴム分を配合した。
(Ａ)  ＥＣＯ〔(株)大阪ソーダ製のエピクロマー（登録商標）Ｄ、エチレンオキサイド含量：６１モル％〕１５質量部
(Ｂ)  ＧＥＣＯ〔(株)大阪ソーダ製のエピオン（登録商標）−３０１Ｌ、ＥＯ／ＥＰ／ＡＧＥ＝７３／２３／４（モル比）〕４５質量部
(Ｃ)  ＣＲ〔昭和電工(株)製のショウプレン（登録商標）ＷＲＴ〕１０質量部
(Ｄ)  ＮＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ  Ｎ２５０  ＳＬ、低ニトリルＮＢＲ、アクリロニトリル含量：２０％〕３０質量部
上記(Ａ)〜(Ｄ)のゴム分計１００質量部を、バンバリミキサを用いて素練りしながら、まず下記表１に示す各成分のうち架橋成分以外を加えて混練し、最後に架橋成分を加えてさらに混練して半導電性ゴム組成物を調製した。
【０１５３】
【表１】
0006799776.tif 000002
【０１５４】
表１中の各成分は下記のとおり。なお表中の質量部は、ゴム分の総量１００質量部あたりの質量部である。
イオン塩：カリウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド〔三菱マテリアル電子化成(株)製のＥＦ−Ｎ１１２〕
受酸剤：ハイドロタルサイト類〔協和化学工業(株)製のＤＨＴ−４Ａ（登録商標）−２〕
架橋助剤：酸化亜鉛２種〔三井金属鉱業(株)製〕
充填剤：導電性カーボンブラック〔アセチレンブラック、電気化学工業(株)製のデンカブラック（登録商標）、粒状〕
加工助剤：ステアリン酸亜鉛〔堺化学工業(株)製のＳＺ−２０００〕
老化防止剤：ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル〔大内新興化学工業(株)製のノクラック（登録商標）ＮＢＣ〕
チオウレア系架橋剤：エチレンチオウレア〔２−メルカプトイミダゾリン、川口化学工業(株)製のアクセル（登録商標）２２−Ｓ〕
促進剤ＤＴ：１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン〔グアニジン系促進剤、三新化学工業(株)製のサンセラー（登録商標）ＤＴ〕
分散性硫黄：架橋剤〔鶴見化学工業(株)製の商品名サルファックスＰＳ、硫黄分：９９．５％〕
促進剤ＤＭ：ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド〔チアゾール系促進剤、大内新興化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＤＭ〕
促進剤ＴＳ：テトラメチルチウラムモノスルフィド〔チウラム系促進剤、三新化学工業(株)製のサンセラーＴＳ〕
（帯電ローラの製造）
上記半導電性ゴム組成物をφ６０の押出成形機に供給して、外径φ１１．０ｍｍ、内径φ５．０ｍｍの筒状に押出成形し、架橋用の仮のシャフトに装着して加硫缶内で１６０℃×３０分間架橋させた。
【０１５５】
架橋させた筒状体を、外周面に導電性の熱硬化性接着剤（ポリアミド系）を塗布した外径φ６ｍｍの金属シャフトに装着し直して、オーブン中で１５０℃×６０分間加熱して、当該金属シャフトに接着させて両端をカットしたのち、外周面を、広幅研磨機を用いて外径がφ９．５ｍｍになるまで乾式研磨した。
研磨後の外周面１をアルコール拭きしたのちレーザー加工して、当該外周面１に、図１、図２(a)に示すように多数の凹部２を、上記外周面１の周方向および軸方向にそれぞれ
マトリクス状に列をなして、そして各々の凹部２を、上記周方向および軸方向において互いに重なり合わせて形成した。
【０１５６】
各凹部２はいずれも同じ大きさに形成するとともに、その形成間隔を、周方向、軸方向ともに５０〜８０μｍとした。
またレーザーの絞り形状を調整して、隣り合う凹部２同士の重なり量を、周方向において小さくかつ軸方向において大きくした。
レーザー加工後の外周面１は、図１に示すように、隣り合う凹部２間がいずれも連続した曲面で繋がれた立体形状となった。
【０１５７】
次いでレーザー加工後の外周面１を再びアルコール拭きしたのち、ＵＶ光源から外周面までの距離を５０ｍｍとしてＵＶ処理装置にセットし、３００ｒｐｍで回転させながら紫外線を１５分間照射することで酸化膜９を形成して帯電ローラ６を製造した。
製造した帯電ローラ６の外周面１の表面性状を、形状解析レーザー顕微鏡〔(株)キーエンス製のＶＫ−Ｘ１５０／１６０〕を用いて測定したところ、外周面１の最大高さＳｚは２２μｍ、定義領域の面積＝５００００μｍ２での界面の展開面積比Ｓｄｒは０．６であった。
【０１５８】
〈実施例１−２〉
レーザーの絞り形状を調整して、図７、図８に示すように隣り合う凹部２同士を、軸方向には重なり合うものの周方向には重なり合わないように離間させて形成したこと以外は実施例１−１と同様にして帯電ローラ６を製造した。
各凹部２はいずれも同じ大きさに形成するとともに、その形成間隔は、周方向、軸方向ともに５０〜８０μｍとした。
【０１５９】
軸方向に隣り合う各列の凹部２間の領域は、軸方向に平行な幅約２０μｍの、研磨目の残った未加工の状態で残り、また各列の凹部２の周縁と未加工の領域との境界はシャープなエッジ状であった。
製造した帯電ローラ６の外周面１の表面性状を、実施例１−１と同様にして測定したところ、外周面１の最大高さＳｚは３０μｍ、定義領域の面積＝５００００μｍ２での界面の展開面積比Ｓｄｒは１．３であった。
【０１６０】
〈比較例１−１〉
研磨後の外周面１にレーザー加工によって凹部を形成せず、図１８に示すように、直ちに湿式ペーパー研磨機を用いて＃４００のペーパーで湿式研磨してアルコール拭きしたのち、紫外線を照射して酸化膜９を形成したこと以外は実施例１−１と同様にして帯電ローラ６を製造した。
製造した帯電ローラ６の外周面１の表面性状を、実施例１−１と同様にして測定したところ、外周面１の最大高さＳｚは２５μｍ、定義領域の面積＝５００００μｍ２での界面の展開面積比Ｓｄｒは５．６であった。
【０１６１】
〈比較例１−２〉
レーザーの絞り形状を調整して、隣り合う凹部２同士を、軸方向、周方向ともに全く重なり合わないように個々に独立させて形成したこと以外は実施例１−１と同様にして帯電ローラ６を製造した。
各凹部２はいずれも同じ大きさに形成するとともに、その形成間隔は、周方向、軸方向ともに５０〜８０μｍとした。
【０１６２】
それぞれ独立した各凹部２間の領域は、研磨目の残った未加工の状態で残り、また各凹部２の周縁と未加工の領域との境界はシャープなエッジ状であった。
製造した帯電ローラ６の外周面１の表面性状を、実施例１−１と同様にして測定したところ、外周面１の最大高さＳｚは４６．２μｍ、定義領域の面積＝５００００μｍ２での界面の展開面積比Ｓｄｒは８．２であった。
【０１６３】
〈実機試験〉
感光体と、当該感光体の表面に常時接触させて配設された帯電ローラとを備え、レーザープリンタ本体に着脱自在とされたフォトコンダクタユニット〔レックスマーク  インターナショナル社製〕の、純正の帯電ローラに代えて、実施例、比較例で製造した帯電ローラを組み込んだ。
【０１６４】
そして組み立てたフォトコンダクタユニットを、カラーレーザープリンタ〔レックスマーク  インターナショナル社製のカラーレーザープリンタＣＳ５１０〕に装填し、２０００枚／日の通紙を５日間実施した後に帯電ローラを取り出して、外周面への外添剤等の付着、蓄積の有無を評価した。
すなわち帯電ローラの外周面を目視によって観察して、その全面が外添剤等の付着によって白化したものを「×」、一部が白化したものの実用レベルであったものを「△」、全く白化していなかったものを「○」とした。
【０１６５】
また上記通紙試験を実施する前後の帯電ローラの外周面を、分光測色計によって測色して、下記の基準で外添剤等の付着、蓄積の有無を評価した。
○：通紙試験の前後の色差ΔＥ＊ａ＊ｂ＊は３以下であった。
△：通紙試験の前後の色差ΔＥ＊ａ＊ｂ＊は３を超え、７以下であった。
×：通紙試験の前後の色差ΔＥ＊ａ＊ｂ＊は７を超えていた。
【０１６６】
結果を表２に示す。
【０１６７】
【表２】
0006799776.tif 000003
【０１６８】
表２の実施例１−１、１−２の結果より、外周面に、多数の凹部を、周方向および軸方向に互いに重なり合わせて形成することで、上記凹部を形成しない比較例１−１、ならびに多数の凹部を全て個々に独立させて形成した比較例１−２に比べて、外周面への外添剤等の付着と蓄積による白化を良好に抑制できることが判った。
また実施例１−１、１−２の結果より、外周面１の略全面を連続した曲面で繋ぐことにより、外周面への外添剤等の付着と蓄積による白化をより一層良好に抑制できることが判った。
【０１６９】
〈実施例２−１〉
ゴム分としては、エチレンプロピレン系ゴムのうちＥＰＤＭ〔住友化学(株)製のエスプレンＥＰＤＭ  ５０５Ａ、ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１００℃）：４７、エチレン含量：５０％、ジエン含量：９．５％〕を用いた。
またパラフィン系オイルとしては、出光興産(株)製のダイアナ  プロセスオイルＰＷ−３８０を用いた。
【０１７０】
上記ＥＰＤＭ１００質量部を、バンバリミキサを用いて素練りしながら、パラフィン系オイル６０質量部、および下記表３に示す成分のうち架橋成分、発泡成分以外を加えて混練した後、架橋成分、発泡成分を加えてさらに混練して、内層のもとになる半導電性ゴム組成物を調製した。
【０１７１】
【表３】
0006799776.tif 000004
【０１７２】
表３中の各成分は下記のとおり。なお表中の質量部は、ゴム分としてのＥＰＤＭ１００質量部あたりの質量部である。
充填剤：重質炭酸カルシウム、白石カルシウム(株)製のＢＦ−３００
架橋助剤Ｉ：三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛２種
架橋助剤II：ステアリン酸、日油(株)製の商品名つばき
電子導電性導電剤：カーボンブラックＩＳＡＦ、東海カーボン(株)製のシースト６
発泡剤：ＡＤＣＡ、永和化成工業(株)製のビニホールＡＣ＃３
発泡助剤：尿素系、永和化成工業(株)製のセルペースト１０１
架橋剤：５％オイル入り硫黄、鶴見化学工業(株)製
促進剤ＴＳ：テトラメチルチウラムモノスルフィド、チウラム系促進剤、三新化学工業(株)製のサンセラー（登録商標）ＴＳ
促進剤ＭＢＴＳ：ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド、チアゾール系促進剤、三新化学工業(株)製のサンセラーＤＭ
上記半導電性ゴム組成物を押出成形機に供給して外径φ１１ｍｍ、内径φ５ｍｍの筒状に押出成形し、架橋用の仮のシャフトに装着して加硫缶内で１６０℃×１時間架橋、および発泡させた。
【０１７３】
次いで架橋させた筒状体を、外周面に導電性の熱硬化性接着剤を塗布した外径φ６ｍｍのシャフトに装着し直してオーブン中で１６０℃に加熱して当該シャフトに接着させたのち、円筒研磨機を用いて外周面を研磨して外径Ｄ１＝９．５ｍｍになるように仕上げ、さらに水洗いしてシャフトと一体化された内層を作製した。
また外層のもとになるチューブとして、半導電性を有する継ぎ目のないポリアミド系熱可塑性エラストマ製の、厚みＴ＝１００μｍ、内径Ｄ２＝９．３ｍｍのチューブ〔グンゼ(株)製のＳＬＶ、導電性ナイロンスリーブ〕を用意した。外径Ｄ１と内径Ｄ２との差Ｄ１−Ｄ２で表される締め代は２００μｍであった。
【０１７４】
そして上記チューブ内に上記内層を圧入したのち両端をカットし、さらにチューブの外周面をレーザー加工して、当該外周面１に、図１、図２(a)に示すように多数の凹部２を、上記外周面１の周方向および軸方向にそれぞれマトリクス状に列をなして、そして各々の凹部２を、上記周方向および軸方向において互いに重なり合わせて形成して帯電ローラ６を製造した。
【０１７５】
各凹部２はいずれも同じ大きさに形成するとともに、その形成間隔を、周方向、軸方向ともに５０〜８０μｍとした。
またレーザーの絞り形状を調整して、隣り合う凹部２同士の重なり量を、周方向において小さくかつ軸方向において大きくした。
レーザー加工後の外周面１は、図１に示すように、隣り合う凹部２間がいずれも連続した曲面で繋がれた立体形状となった。
【０１７６】
製造した帯電ローラ６の外周面１の表面性状を、実施例１−１と同様にして測定したところ、外周面１の最大高さＳｚは２２μｍ、定義領域の面積＝５００００μｍ２での界面の展開面積比Ｓｄｒは０．６であった。
また帯電ローラ６の全体のアスカーＣ型硬さを、前述した測定方法に則って、荷重１ｋｇで測定したところ３２°であった。
【０１７７】
〈実施例２−２〉
半導電性ゴム組成物に配合する発泡剤としてのＡＤＣＡの量を５質量部としたこと以外は実施例２−１と同様にして帯電ローラ６を製造した。
外層のもとになるチューブの厚みＴは１００μｍ、外径Ｄ１と内径Ｄ２との差Ｄ１−Ｄ２で表される締め代は２００μｍであった。
【０１７８】
また帯電ローラ６の外周面１の、凹部２の形状や配置、ならびに外周面１の表面性状は実施例２−１と同じ、帯電ローラ６の全体のアスカーＣ型硬さは４５°であった。
〈実施例２−３〉
内層の外径Ｄ１を９．３ｍｍとし、なおかつ外層のもとになる、半導電性を有する継ぎ目のないポリアミド系熱可塑性エラストマ製のチューブとして、グンゼ(株)製のＳＬＶのうち内径Ｄ２が９．１ｍｍ、厚みＴが２００μｍであるものを用いたこと以外は実施例２−１と同様にして帯電ローラ６を製造した。
【０１７９】
外層のもとになるチューブの厚みＴは上記のように２００μｍ、外径Ｄ１と内径Ｄ２との差Ｄ１−Ｄ２で表される締め代は２００μｍであった。
また帯電ローラ６の外周面１の、凹部２の形状や配置、ならびに外周面１の表面性状は実施例２−１と同じ、帯電ローラ６の全体のアスカーＣ型硬さは４７°であった。
【０１８０】
〈実施例２−４〉
内層の外径Ｄ１を８．９ｍｍとし、なおかつ外層のもとになる、半導電性を有する継ぎ目のないポリアミド系熱可塑性エラストマ製のチューブとして、グンゼ(株)製のＳＬＶのうち内径Ｄ２が８．７ｍｍ、厚みＴが４００μｍであるものを用いたこと以外は実施例２−１と同様にして帯電ローラ６を製造した。
【０１８１】
外層のもとになるチューブの厚みＴは上記のように４００μｍ、外径Ｄ１と内径Ｄ２との差Ｄ１−Ｄ２で表される締め代は２００μｍであった。
また帯電ローラ６の外周面１の、凹部２の形状や配置、ならびに外周面１の表面性状は実施例２−１と同じ、帯電ローラ６の全体のアスカーＣ型硬さは５５°であった。
【０１８２】
〈実施例２−５〉
半導電性ゴム組成物に配合するパラフィン系オイルの量を４０質量部、発泡剤としてのＡＤＣＡの量を４質量部としたこと以外は実施例２−３と同様にして帯電ローラ６を製造した。
外層のもとになるチューブの厚みＴは２００μｍ、外径Ｄ１と内径Ｄ２との差Ｄ１−Ｄ２で表される締め代は２００μｍであった。
【０１８３】
また帯電ローラ６の外周面１の、凹部２の形状や配置、ならびに外周面１の表面性状は実施例２−１と同じ、帯電ローラ６の全体のアスカーＣ型硬さは５８°であった。
〈実施例２−６〉
半導電性ゴム組成物に配合するパラフィン系オイルの量を４０質量部、発泡剤としてのＡＤＣＡの量を５質量部とするとともに、内層の外径Ｄ１を９．２ｍｍとしたこと以外は実施例２−３と同様にして帯電ローラ６を製造した。
【０１８４】
外層のもとになるチューブの厚みＴは２００μｍ、外径Ｄ１と内径Ｄ２との差Ｄ１−Ｄ２で表される締め代は１００μｍであった。
また帯電ローラ６の外周面１の、凹部２の形状や配置、ならびに外周面１の表面性状は実施例２−１と同じ、帯電ローラ６の全体のアスカーＣ型硬さは４５°であった。
【０１８５】
〈実施例２−７〉
半導電性ゴム組成物に配合するパラフィン系オイルの量を４０質量部、発泡剤としてのＡＤＣＡの量を５質量部とするとともに、内層の外径Ｄ１を９．５ｍｍとしたこと以外は実施例２−３と同様にして帯電ローラ６を製造した。
外層のもとになるチューブの厚みＴは２００μｍ、外径Ｄ１と内径Ｄ２との差Ｄ１−Ｄ２で表される締め代は４００μｍであった。
【０１８６】
また帯電ローラ６の外周面１の、凹部２の形状や配置、ならびに外周面１の表面性状は実施例２−１と同じ、帯電ローラ６の全体のアスカーＣ型硬さは４８°であった。
〈実施例２−８〉
半導電性ゴム組成物に配合するパラフィン系オイルの量を４０質量部、発泡剤としてのＡＤＣＡの量を５質量部としたこと以外は実施例２−３と同様にして帯電ローラ６を製造した。
【０１８７】
外層のもとになるチューブの厚みＴは２００μｍ、外径Ｄ１と内径Ｄ２との差Ｄ１−Ｄ２で表される締め代は２００μｍであった。
また帯電ローラ６の外周面１の、凹部２の形状や配置、ならびに外周面１の表面性状は実施例２−１と同じ、帯電ローラ６の全体のアスカーＣ型硬さは４５°であった。
【０１８８】
〈実施例２−９〉
レーザーの絞り形状を調整して、図７、図８に示すように隣り合う凹部２同士を、軸方向には重なり合うものの周方向には重なり合わないように離間させて形成したこと以外は実施例２−８と同様にして帯電ローラ６を製造した。
各凹部２はいずれも同じ大きさに形成するとともに、その形成間隔は、周方向、軸方向ともに５０〜８０μｍとした。
【０１８９】
軸方向に隣り合う各列の凹部２間の領域は、軸方向に平行な幅約２０μｍの、研磨目の残った未加工の状態で残り、また各列の凹部２の周縁と未加工の領域との境界はシャープなエッジ状であった。
製造した帯電ローラ６の外周面１の表面性状を、実施例１−１と同様にして測定したところ、外周面１の最大高さＳｚは３０μｍ、定義領域の面積＝５００００μｍ２での界面の展開面積比Ｓｄｒは１．３であった。
【０１９０】
帯電ローラ６の全体のアスカーＣ型硬さは４５°であった。
〈比較例２−１〉
半導電性ゴム組成物に配合するパラフィン系オイルの量を５０質量部とし、発泡剤、発泡助剤を配合しなかったこと以外は実施例２−１と同様にして非発泡性の半導電性ゴム組成物を調製した。
【０１９１】
そしてこの半導電性ゴム組成物を用いるとともに外層を形成しなかったこと以外は実施例２−１と同様にして、非多孔質でかつ単層の、外径Ｄ１が９．５ｍｍである帯電ローラ６を製造した。帯電ローラの外周面は、日本工業規格ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２０１３「製品の幾何特性仕様（ＧＰＳ）−表面性状：輪郭曲線方式−用語，定義及び表面性状パラメータ」に規定された輪郭曲線の算術平均粗さＲａが１μｍとなるように鏡面研磨した。
【０１９２】
帯電ローラの全体のアスカーＣ型硬さは５０°であった。
〈比較例２−２〉
半導電性ゴム組成物に配合するパラフィン系オイルの量を５０質量部、発泡剤としてのＡＤＣＡの量を２質量部としたこと以外は実施例２−４と同様にして帯電ローラ６を製造した。
【０１９３】
外層のもとになるチューブの厚みＴは４００μｍ、外径Ｄ１と内径Ｄ２との差Ｄ１−Ｄ２で表される締め代は２００μｍであった。
また帯電ローラ６の外周面１の、凹部２の形状や配置、ならびに外周面１の表面性状は実施例２−１と同じ、帯電ローラ６の全体のアスカーＣ型硬さは６５°であった。
【０１９４】
〈比較例２−３〉
半導電性ゴム組成物に配合するパラフィン系オイルの量を５０質量部、発泡剤としてのＡＤＣＡの量を８質量部としたこと以外は実施例２−１と同様にして帯電ローラ６を製造した。
外層のもとになるチューブの厚みＴは１００μｍ、外径Ｄ１と内径Ｄ２との差Ｄ１−Ｄ２で表される締め代は２００μｍであった。
【０１９５】
また帯電ローラ６の外周面１の、凹部２の形状や配置、ならびに外周面１の表面性状は実施例２−１と同じ、帯電ローラ６の全体のアスカーＣ型硬さは２５°であった。
〈比較例２−４〉
半導電性ゴム組成物に配合するパラフィン系オイルの量を５０質量部、発泡剤としてのＡＤＣＡの量を６質量部とするとともに、内層の外径Ｄ１を９．６ｍｍとしたこと以外は実施例２−３と同様にして帯電ローラ６を製造した。
【０１９６】
外層のもとになるチューブの厚みＴは２００μｍ、外径Ｄ１と内径Ｄ２との差Ｄ１−Ｄ２で表される締め代は５００μｍであった。
また帯電ローラ６の外周面１の、凹部２の形状や配置、ならびに外周面１の表面性状は実施例２−１と同じ、帯電ローラ６の全体のアスカーＣ型硬さは５５°であった。
【０１９７】
〈比較例２−５〉
半導電性ゴム組成物に配合するパラフィン系オイルの量を４０質量部、発泡剤としてのＡＤＣＡの量を４質量部とするとともに、内層の外径Ｄ１を９．１６ｍｍとしたこと以外は実施例２−３と同様にして帯電ローラ６を製造した。
外層のもとになるチューブの厚みＴは２００μｍ、外径Ｄ１と内径Ｄ２との差Ｄ１−Ｄ２で表される締め代は６０μｍであった。
【０１９８】
また帯電ローラ６の外周面１の、凹部２の形状や配置、ならびに外周面１の表面性状は実施例２−１と同じ、帯電ローラ６の全体のアスカーＣ型硬さは５８°であった。
〈比較例２−６〉
半導電性ゴム組成物に配合するパラフィン系オイルの量を４０質量部、発泡剤としてのＡＤＣＡの量を６質量部とするとともに、内層の外径Ｄ１を８．６ｍｍとし、なおかつ外層のもとになる、半導電性を有する継ぎ目のないポリアミド系熱可塑性エラストマ製のチューブとして、グンゼ(株)製のＳＬＶのうち内径Ｄ２が８．５ｍｍ、厚みＴが５００μｍであるものを用いたこと以外は実施例２−１と同様にして帯電ローラ６を製造した。
【０１９９】
外層のもとになるチューブの厚みＴは上記のように５００μｍ、外径Ｄ１と内径Ｄ２との差Ｄ１−Ｄ２で表される締め代は１００μｍであった。
また帯電ローラ６の外周面１の、凹部２の形状や配置、ならびに外周面１の表面性状は実施例２−１と同じ、帯電ローラ６の全体のアスカーＣ型硬さは６２°であった。
【０２００】
〈実機試験〉
感光体と、当該感光体の表面に常時接触させて配設された帯電ローラとを備え、レーザープリンタ本体に着脱自在とされたフォトコンダクタユニット〔レックスマーク  インターナショナル社製〕の、純正の帯電ローラに代えて、実施例、比較例で製造した帯電ローラを組み込んだ。
【０２０１】
そして組み立てたフォトコンダクタユニットを、カラーレーザープリンタ〔レックスマーク  インターナショナル社製のカラーレーザープリンタＣＳ５１０〕に装填した直後にベタ画像を形成して濃度低下の有無を評価した。
すなわち形成したベタ画像を目視によって観察して、濃度低下したものを「×」、わずかに濃度低下したものの実用レベルであったものを「△」、全く濃度低下していなかったものを「○」とした。
【０２０２】
また、フォトコンダクタユニットをカラーレーザープリンタに装填して２０００枚／日の通紙を５日間実施した後に帯電ローラを取り出して、外周面への外添剤等の付着、蓄積の有無を評価した。
すなわち帯電ローラの外周面を目視によって観察して、その全面が外添剤等の付着によって白化したものを「×」、一部が白化したものの実用レベルであったものを「△」、全く白化していなかったものを「○」とした。
【０２０３】
さらに、外層の状態を観察した。
以上の結果を表４〜表６に示す。
【０２０４】
【表４】
0006799776.tif 000005
【０２０５】
【表５】
0006799776.tif 000006
【０２０６】
【表６】
0006799776.tif 000007
【０２０７】
表４〜表６の実施例２−１〜２−９、比較例２−１の結果より、現像ローラを、多孔質構造の内層とチューブからなる外層の２層構造とし、かつその外周面に多数の凹部を、周方向および軸方向に互いに重なり合わせて形成することより、外周面への外添剤等の付着と蓄積による白化を良好に抑制できることが判った。
ただし実施例２−１〜２−９、比較例２−２、２−３、２−６の結果より、外層のズレや白化等を生じることなしに上記の効果を得るためには、上記２層構造の現像ローラの、全体のアスカーＣ型硬さが３０°以上、６０°以下である必要があることが判った。
【０２０８】
また実施例２−１〜２−９、比較例２−４〜２−６の結果より、外層の破断やズレ等を生じず、しかも上記の効果にも優れた現像ローラを製造するためには、外層のもとになるチューブの厚みＴを１００μｍ以上、４００μｍ以下とし、なおかつ内層の外径Ｄ１とチューブの内径Ｄ２との差Ｄ１−Ｄ２で表される締め代を１００μｍ以上、４００μｍ以下とする必要があることが判った。
【０２０９】
さらに実施例２−１〜２−９の結果より、上記の効果をより一層向上するためには、全体のアスカーＣ型硬さが４５°以上であるのが好ましく、５０°以下であるのが好ましいこと、そのためにはパラフィン系オイルの配合割合を、ゴム分の総量１００質量部あたり２０質量部以上、特に４０質量部以上とするのが好ましく、１００質量部以下、特に６０質量部以下とするのが好ましいことが判った。
【０２１０】
そして実施例２−８、２−９の結果より、隣り合う凹部間を連続した曲面で繋ぐことにより、外周面への外添剤等の付着と蓄積による白化をより一層良好に抑制できることが判った。
〈実施例３−１〉
外周面１の軸方向に、一定幅の線状にレーザーを走査させながら照射して、図９、図１０に示すように帯電ローラの軸方向の全長に亘る長さの凹部２を複数個、周方向に互いに平行に形成したこと以外は実施例１−１と同様にして帯電ローラ６を製造した。
【０２１１】
各凹部２はいずれも同じ幅８０μｍ、深さ２０μｍに形成した。
レーザー加工後の外周面１は、図９に示すように、隣り合う凹部２間がいずれも連続した曲面で繋がれた立体形状となった。
製造した帯電ローラ６の外周面１の表面性状を、形状解析レーザー顕微鏡〔(株)キーエンス製のＶＫ−Ｘ１５０／１６０〕を用いて測定したところ、外周面１の最大高さＳｚは３７．８μｍ、定義領域の面積＝５００００μｍ２での界面の展開面積比Ｓｄｒは３．９であった。
【０２１２】
〈実施例３−２〉
レーザーの走査幅および強度を調整して、図１９に示すように帯電ローラの軸方向の全長に亘る長さの、いずれも同じ幅４０μｍ、深さ５μｍの凹部２を複数個、周方向に互いに平行に形成したこと以外は実施例３−１と同様にして帯電ローラ６を製造した。
レーザー加工後の外周面１は、図１９に示すように、隣り合う凹部２間がいずれも連続した曲面で繋がれた立体形状となった。
【０２１３】
製造した帯電ローラ６の外周面１の表面性状を、形状解析レーザー顕微鏡〔(株)キーエンス製のＶＫ−Ｘ１５０／１６０〕を用いて測定したところ、外周面１の最大高さＳｚは１９．８μｍ、定義領域の面積＝５００００μｍ２での界面の展開面積比Ｓｄｒは１．２であった。
【０２１４】
〈実施例３−３〉
外周面１の周方向に、一定幅の線状にレーザーを走査させながら照射して、図１３、図１４に示すように帯電ローラの周方向の全周に亘る凹部２を複数個、軸方向に互いに平行に形成したこと以外は実施例３−１と同様にして帯電ローラ６を製造した。
各凹部２はいずれも同じ幅４０μｍ、深さ５μｍに形成した。
【０２１５】
レーザー加工後の外周面１は、図１３に示すように、隣り合う凹部２間がいずれも連続した曲面で繋がれた立体形状となった。
製造した帯電ローラ６の外周面１の表面性状を、形状解析レーザー顕微鏡〔(株)キーエンス製のＶＫ−Ｘ１５０／１６０〕を用いて測定したところ、外周面１の最大高さＳｚは１１．５μｍ、定義領域の面積＝５００００μｍ２での界面の展開面積比Ｓｄｒは０．４であった。
【０２１６】
〈実施例３-４〉
レーザーの走査幅および強度を調整して、図２０に示すように帯電ローラの軸方向の全長に亘る長さの、いずれも同じ幅６０μｍ、深さ１５μｍの凹部２を複数個、周方向に互いに平行に形成したこと以外は実施例３−１と同様にして帯電ローラ６を製造した。
【０２１７】
レーザー加工後の外周面１は、図２０に示すように、隣り合う凹部２間がいずれも連続した曲面で繋がれた立体形状となった。
製造した帯電ローラ６の外周面１の表面性状を、形状解析レーザー顕微鏡〔(株)キーエンス製のＶＫ−Ｘ１５０／１６０〕を用いて測定したところ、外周面１の最大高さＳｚは２１．９μｍ、定義領域の面積＝５００００μｍ２での界面の展開面積比Ｓｄｒは３．８であった。
【０２１８】
〈実施例３−５〉
レーザーの走査幅および強度を調整して、図２１に示すように帯電ローラの軸方向の全長に亘る長さの、いずれも同じ幅８０μｍ、深さ６０μｍの凹部２を複数個、周方向に互いに平行に形成したこと以外は実施例３−１と同様にして帯電ローラ６を製造し
た。
【０２１９】
レーザー加工後の外周面１は、図２１に示すように、隣り合う凹部２間がいずれも連続した曲面で繋がれた立体形状となった。
製造した帯電ローラ６の外周面１の表面性状を、形状解析レーザー顕微鏡〔(株)キーエンス製のＶＫ−Ｘ１５０／１６０〕を用いて測定したところ、外周面１の最大高さＳｚは９０．３μｍ、定義領域の面積＝５００００μｍ２での界面の展開面積比Ｓｄｒは２４であった。
【０２２０】
〈実施例３−６〉
レーザーの走査幅および強度を調整して、図２２に示すように帯電ローラの軸方向の全長に亘る長さの、いずれも同じ幅１１０μｍ、深さ４０μｍの凹部２を複数個、周方向に互いに平行に形成したこと以外は実施例３−１と同様にして帯電ローラ６を製造した。
【０２２１】
レーザー加工後の外周面１は、図２２に示すように、隣り合う凹部２間がいずれも連続した曲面で繋がれた立体形状となった。
製造した帯電ローラ６の外周面１の表面性状を、形状解析レーザー顕微鏡〔(株)キーエンス製のＶＫ−Ｘ１５０／１６０〕を用いて測定したところ、外周面１の最大高さＳｚは５８．０μｍ、定義領域の面積＝５００００μｍ２での界面の展開面積比Ｓｄｒは１１であった。
【０２２２】
〈実施例３−７〉
外周面１の軸方向および周方向に、それぞれ一定幅の線状にレーザーを走査させながら照射して、図１１、図１２に示すように帯電ローラの周方向の全周に亘る凹部２を複数個、軸方向に互いに平行でかつ互いに重ならないように離間させて形成するとともに、軸方向の全長に亘る凹部２を複数個、周方向に互いに平行でかつ互いに重ならないように離間させて形成したこと以外は実施例３−１と同様にして帯電ローラ６を製造した。
【０２２３】
マトリクス状に形成された各凹部２間の略矩形状の領域は、研磨目の残った未加工の状態で残り、また上記領域と各凹部２との境界はシャープなエッジ状であった。
製造した帯電ローラ６の外周面１の表面性状を、形状解析レーザー顕微鏡〔(株)キーエンス製のＶＫ−Ｘ１５０／１６０〕を用いて測定したところ、外周面１の最大高さＳｚは３６．０μｍ、定義領域の面積＝５００００μｍ２での界面の展開面積比Ｓｄｒは４．０であった。
【０２２４】
〈加工時間評価〉
実施例３−１、３−３、および３−７について、レーザー加工によって外周面１の全面に凹部２を形成するのに要した時間を計測した。結果を、実施例１−１の結果と併せて表７に示す。
【０２２５】
【表７】
0006799776.tif 000008
【０２２６】
表より、凹部２を、外周面１の周方向または軸方向の複数列に亘る長さに形成することで、レーザーの照射回数、ならびに照射時間を大幅に削減して、帯電ローラの生産性を向上できることが判った。
【０２２７】
〈実機試験〉
感光体と、当該感光体の表面に常時接触させて配設された帯電ローラとを備え、レーザープリンタ本体に着脱自在とされたフォトコンダクタユニット〔レックスマーク  インターナショナル社製〕の、純正の帯電ローラに代えて、実施例、比較例で製造した帯電ローラを組み込んだ。
【０２２８】
そして組み立てたフォトコンダクタユニットを、カラーレーザープリンタ〔レックスマーク  インターナショナル社製のカラーレーザープリンタＣＳ５１０〕に装填した直後にベタ画像を形成して濃度低下の有無を評価した。
すなわち形成したベタ画像を目視によって観察して、濃度低下したものを「×」、わずかに濃度低下したものの実用レベルであったものを「△」、全く濃度低下していなかったものを「○」とした。
【０２２９】
また、フォトコンダクタユニットをカラーレーザープリンタに装填して２０００枚／日の通紙を５日間実施した後に帯電ローラを取り出して、外周面への外添剤等の付着、蓄積の有無を評価した。
すなわち帯電ローラの外周面を目視によって観察して、その全面が外添剤等の付着によって白化したものを「×」、一部が白化したものの実用レベルであったものを「△」、全く白化していなかったものを「○」とした。
結果を、実施例１−１の結果と併せて表８、表９に示す。
【０２３０】
【表８】
0006799776.tif 000009
【０２３１】
【表９】
0006799776.tif 000010
【０２３２】
表８〜表９の実施例３−１〜３−７の結果より、外周面１に線状の凹部を形成した場合も、実施例１−１等と同様に、良好な画像濃度を維持しながら、外周面への外添剤等の付着と蓄積による白化を良好に抑制できる上、前記表７の結果からも明らかなように、レーザーの照射回数、ならびに照射時間を大幅に削減して、帯電ローラの生産性を向上できることが判った。
【０２３３】
ただし実施例３−１〜３−７の結果より、上記の効果をより一層向上するためには、線状の凹部２の深さは５０μｍ以下で、かつ幅は１００μｍ以下であるのが好ましいこと、上記凹部は、少なくとも外周面１の軸方向に平行に形成するのが好ましいことが判った。
【符号の説明】
【０２３４】
２     凹部
３〜５ 凸部
６     帯電ローラ
７     通孔
８     シャフト
９     酸化膜
１０   内層
１１   外周面
１２   外層
１３   通孔
１４   チューブ
Ｄ１   外径
Ｄ２   内径
Ｔ     厚み
【図１】
0006799776.tif 000011
【図２】
0006799776.tif 000012
【図３】
0006799776.tif 000013
【図４】
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【図５】
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【図６】
0006799776.tif 000016
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0006799776.tif 000020
【図１１】
0006799776.tif 000021
【図１２】
0006799776.tif 000022
【図１３】
0006799776.tif 000023
【図１４】
0006799776.tif 000024
【図１５】
0006799776.tif 000025
【図１６】
0006799776.tif 000026
【図１７】
0006799776.tif 000027
【図１８】
0006799776.tif 000028
【図１９】
0006799776.tif 000029
【図２０】
0006799776.tif 000030
【図２１】
0006799776.tif 000031
【図２２】
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