DE102016105974B4

DE102016105974B4 - Elektrophotographisches Element, Verfahren zu dessen Herstellung, Prozesskartusche und elektrophotographischer Apparat

Info

Publication number: DE102016105974B4
Application number: DE102016105974.9A
Authority: DE
Inventors: Atsushi UEMATSU; Tomohito Taniguchi; Masahiro Watanabe; Noboru Miyagawa; Taichi Sato; Takehiko Aoyama; Takeshi Yoshidome
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-04-03
Filing date: 2016-04-01
Publication date: 2019-10-31
Anticipated expiration: 2036-04-02
Also published as: CN106054554A; US9599914B2; JP2016197235A; DE102016105974A1; JP6141481B2; US20160291487A1; CN106054554B

Abstract

Elektrophotographisches Element, das umfasst:
ein elektrisch leitfähiges Substrat; und
eine elektrisch leitfähige Harzschicht als eine Oberflächenschicht auf dem Substrat, wobei
die elektrisch leitfähige Harzschicht
ein Bindemittel umfasst, und
ein schalenförmiges Harzteilchen mit einer Öffnung zurückbehält, so dass die Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens bei einer Oberfläche des elektrophotographischen Elements exponiert ist;
die Oberfläche des elektrophotographischen Elements umfasst:
eine Konkavität, die von der bei der Oberfläche exponierten Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt, und
einen Vorsprung, der von einem Rand der bei der Oberfläche exponierten Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt;
wobei ein Teil der Oberfläche des elektrophotographischen Elements durch die elektrisch leitfähige Harzschicht konstituiert ist; und
wenn die Oberfläche des elektrophotographischen Elements mit einem Rasterelektronenmikroskop bei einer Beschleunigungsspannung von 1 kV und einer Vergrößerung von × 2000 untersucht wird, während eine Gleichspannung von 50 V oder mehr und 100 V oder weniger zwischen einer Elektrode, die gegenüber des elektrophotographischen Elements angeordnet ist, und dem elektrisch leitfähigen Substrat angelegt wird, und
eine Helligkeit, die bei dem Vorsprung beobachtet wird, als K1 definiert ist,
eine Helligkeit, die bei einem Boden der Konkavität beobachtet wird, als K2 definiert ist, und
eine Helligkeit, die bei einer exponierten Oberfläche der elektrisch leitfähigen Harzschicht beobachtet wird, als K3 definiert ist,
K1, K2 und K3 die folgenden Ausdrücke (1) bis (3) erfüllen:

K 2 < K 1

K 3 < K 1

0,8 \leq K 2 /K 3 \leq 1,2.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrophotographisches Element, welches als ein Ladungselement oder dergleichen verwendet werden kann, um die Oberfläche eines elektrophotographischen photosensitiven Elements zu laden, als ein Element, das durch Anlegen einer Spannung auf ein bestimmtes elektrisches Potential zu laden ist, und auf eine Prozesskartusche und auf einen ein elektrophotographisches Bild erzeugenden Apparat (hiernach als ein „elektrophotographischer Apparat“ bezeichnet), der dasselbe verwenden.
Beschreibung des Stands der Technik
Ein elektrophotographischer Apparat, der ein elektrophotographisches Verfahren anwendet, beinhaltet hauptsächlich ein elektrophotographisches photosensitives Element (hiernach einfach als „photosensitives Element“ bezeichnet), eine Ladungsvorrichtung, eine Belichtungsvorrichtung, eine Entwicklungsvorrichtung, eine Transfervorrichtung und eine Fixiervorrichtung. Als die Ladungsvorrichtung wird gewöhnlich eine Kontaktladungsvorrichtung angewandt, welche die Oberfläche eines photosensitiven Elements durch Anlegen einer Gleichspannung oder einer Spannung einer mit einer Wechselspannung überlagerten Gleichspannung auf das Ladungselement lädt, das in Kontakt mit oder nahe zu der Oberfläche des photosensitiven Elements gebracht ist.
Die Japanische Patentanmeldung Offenlegungs-Nr. JP 2012-103414 A und das Japanische Patent Nr. JP 4799706 B1 offenbaren ein Ladungselement, das eine elektrisch leitfähige Harzschicht beinhaltet, die ein schalenförmiges Harzteilchen mit einer Öffnung enthält, wobei das Ladungselement eine unebene Form aufweist, die von der Öffnung und einem Randabschnitt des schalenförmigen Harzteilchens auf der Oberfläche abstammt. In dem Ladungselement, das in der Japanischen Patentanmeldung Offenlegungs-Nr. JP 2012-103414 A und dem Japanischen Patent Nr. JP 4799706 B1 beschrieben ist, ist der Randabschnitt der Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens auf der Oberfläche elastisch deformiert, um den Kontaktdruck auf ein photosensitives Element abzuschwächen. Als ein Ergebnis kann ein uneinheitlicher Abrieb eines photosensitiven Elements selbst bei einer Langzeitverwendung unterdrückt werden.
Die vorliegenden Erfinder haben bestätigt, dass das Ladungselement gemäß der Japanischen Patentanmeldung Offenlegungs-Nr. JP 2012-103414 A und dem Japanischen Patent Nr. JP 4799706 B1 eine stabile Ladungsleistung vorweist und den uneinheitlichen Abrieb eines photosensitiven Elements in Kontakt mit dem Ladungselement effektiv unterdrücken kann. Allerdings haben die vorliegenden Erfinder bemerkt, dass das Ladungselement gemäß der Japanischen Patentanmeldung Offenlegungs-Nr. JP 2012-103414 A und dem Japanischen Patent Nr. JP 4799706 B1 in der Stabilität der Ladungsleistung in Erwiderung auf den jüngsten Anstieg der Geschwindigkeit eines elektrophotographischen Bild-erzeugenden Prozesses immer noch verbessert werden muss.
US 2015 / 0 003 872 A1 betrifft ein Bilderzeugungsgerät und eine Prozesskartusche, die jeweils ein Ladungselement mit einer Oberfläche aufweisen, die Konkavitäten aufweist, die von einer Öffnung eines schalenförmigen Harzteilchens stammen, und Vorsprünge, die von einem Rand der Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens stammen.
US 2013 / 0 295 330 A1 betrifft ein Ladungselement, das einen elektrisch leitenden Träger, eine elastische Schicht und eine Oberflächenschicht enthält. Die elastische Schicht enthält Partikel derart, dass zumindest ein Teil der Partikel von der elastischen Schicht exponiert sind und somit eine Oberfläche der elastischen Schicht aufgeraut wird. Die Oberfläche der elastischen Schicht ist derart mit der Oberflächenschicht bedeckt, dass sich die Oberflächenform der elastischen Schicht in der Oberflächenform des Ladeelements widerspiegelt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist darauf ausgerichtet, ein Ladungselement bereitzustellen, welches den uneinheitlichen Abrieb eines photosensitiven Elements unterdrückt und das Auftreten eines gefleckten Bildes und eines horizontal gestreiften Bildes aufgrund abnormaler Entladung selbst in einem elektrophotographischen Apparat mit einer erhöhten Geschwindigkeit unterdrückt.
Ferner ist die vorliegende Erfindung darauf ausgerichtet, eine Prozesskartusche und einen elektrophotographischen Apparat bereitzustellen, welche zum Bilden eines hochqualitativen elektrophotographischen Bildes beitragen.
Gemäß Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung wird ein elektrophotographisches Element bereitgestellt, das ein elektrisch leitfähiges Substrat und eine elektrisch leitfähige Harzschicht als die Oberflächenschicht auf dem Substrat umfasst. Die elektrisch leitfähige Harzschicht enthält ein Bindemittel und hält ein schalenförmiges Harzteilchen mit einer Öffnung zurück, so dass die Öffnung bei der Oberfläche des elektrophotographischen Elements exponiert ist. Die Oberfläche des elektrophotographischen Elements weist eine Konkavität, die von der bei der Oberfläche exponierten Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt, und einen Vorsprung, der von dem Rand der bei der Oberfläche exponierten Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt, auf. Ein Teil der Oberfläche des elektrophotographischen Elements ist durch die elektrisch leitfähige Harzschicht konstituiert. Wenn die Oberfläche des elektrophotographischen Elements mit einem Rasterelektronenmikroskop bei einer Beschleunigungsspannung von 1 kV und einer Vergrößerung von x2000 untersucht wird, während eine Gleichspannung von 50 V oder mehr und 100 V oder weniger zwischen einer Elektrode, die gegenüber dem elektrophotographischen Element angeordnet ist, und dem Substrat angelegt wird, und eine Helligkeit, die bei dem Vorsprung beobachtet wird, als K1 definiert ist, eine Helligkeit, die bei dem Boden der Konkavität beobachtet wird, als K2 definiert ist, und eine Helligkeit, die bei der exponierten Oberfläche der elektrisch leitfähigen Harzschicht beobachtet wird, als K3 definiert ist, erfüllen K1, K2 und K3 die folgenden Ausdrücke (1) bis (3): $K 2 < K 1$
$K 3 < K 1$
$0,8 \leq K 2 /K \leq 1,2.$
Überdies wird gemäß Anspruch 3 der vorliegenden Erfindung ein elektrophotographisches Element bereitgestellt, das ein elektrisch leitfähiges Substrat und eine elektrisch leitfähige Harzschicht als die Oberflächenschicht auf dem Substrat umfasst. Die elektrisch leitfähige Harzschicht enthält ein Bindemittel und hält ein schalenförmiges Harzteilchen mit einer Öffnung zurück, so dass die Öffnung bei der Oberfläche des elektrophotographischen Elements exponiert ist. Die Oberfläche des elektrophotographischen Elements weist eine Konkavität, die von der bei der Oberfläche exponierten Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt, und einen Vorsprung, der von dem Rand der bei der Oberfläche exponierten Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt, auf. Ein Teil der Oberfläche des elektrophotographischen Elements ist durch die elektrisch leitfähige Harzschicht konstituiert. Ferner ist ein elektrisch leitfähiges Feinteilchen auf der Oberfläche der Konkavität vorhanden.
Überdies wird gemäß Anspruch 4 der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines elektrophotographischen Elements bereitgestellt, das ein elektrisch leitfähiges Substrat und eine elektrisch leitfähige Harzschicht als die Oberflächenschicht auf dem Substrat umfasst, wobei das Verfahren beinhaltet: Bilden einer Vor-Beschichtungsschicht aus einer Zusammensetzung, die ein hohlgeformtes Harzteilchen dispergiert in einem Bindemittel umfasst, auf dem Substrat; Schleifen einer Oberfläche der Vor-Beschichtungsschicht und teilweises Entfernen einer Hülle des hohlgeformten Harzteilchens, um ein schalenförmiges Harzteilchen mit einer Öffnung zu bilden und um eine Beschichtungsschicht mit einer Konkavität, die von der Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt, und einem Vorsprung, der von einem Rand von der Öffnung abstammt, auf der Oberfläche der Beschichtungsschicht herzustellen; und Ermöglichen, dass ein elektrisch leitfähiges Feinteilchen auf einer Oberfläche der Konkavität vorhanden ist, (4) Nachschleifen der Oberfläche der Beschichtungsschicht nach dem Ermöglichen, dass ein elektrisch leitfähiges Feinteilchen auf einer Oberfläche der Konkavität vorhanden ist.
Zusätzlich wird gemäß Anspruch 5 der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen des elektrophotographischen Elements nach Anspruch 1 bereitgestellt, das beinhaltet: Bilden einer Vor-Beschichtungsschicht, die ein elektrisch leitfähiges Feinteilchen, einen thermisch vernetzbaren Gummi und ein hohlgeformtes Harzteilchen umfasst, auf dem Substrat; Schleifen einer Oberfläche der Vor-Beschichtungsschicht und teilweises Entfernen einer Hülle des hohlgeformten Harzteilchens, um ein schalenförmiges Harzteilchen mit einer Öffnung zu bilden, und um eine Beschichtungsschicht herzustellen, die das schalenförmige Harzteilchen zurückbehält, so dass die Öffnung bei dessen Oberfläche exponiert ist; und nach dem Schleifen, Ausführen einer Nachwärmebehandlung zum thermischen Vernetzen des thermisch vernetzbaren Gummis in der Beschichtungsschicht in der Gegenwart von Sauerstoff, um ein elektrophotographisches Element zu erhalten, das auf dessen Oberfläche eine Konkavität, die von der Öffnung abstammt, und einen Vorsprung, der von einem Rand der Öffnung abstammt, aufweist, wobei ein Teil der Oberfläche durch die elektrisch leitfähige Harzschicht konstituiert ist.
Zusätzlich wird gemäß Anspruch 9 der vorliegenden Erfindung eine Prozesskartusche bereitgestellt, die das obige elektrophotographische Element und ein elektrophotographisches photosensitives Element umfasst, und die konfiguriert ist, um anfügbar zu und abnehmbar von dem Hauptkörper eines elektrophotographischen Apparats zu sein. Darüber hinaus wird gemäß Anspruch 10 der vorliegenden Erfindung ein elektrophotographischer Apparat bereitgestellt, der das obige elektrophotographische Element und ein elektrophotographisches photosensitives Element umfasst.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden von der folgenden Beschreibung exemplarischer Ausführungsformen mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen ersichtlich.
Figurenliste

1A und 1B sind Diagramme, die die Konfiguration in der Nähe der Oberfläche des elektrophotographischen Elements (Ladungselement) gemäß der vorliegenden Erfindung und den Kontaktzustand mit einem photosensitiven Element illustrieren.
2A und 2B sind Diagramme, die die Konfiguration in der Nähe der Oberfläche eines herkömmlichen Ladungselements illustrieren.
3A und 3B sind schematische Querschnittsansichten, die ein Beispiel des Ladungselements gemäß der vorliegenden Erfindung illustrieren.
4 ist ein schematisches Diagramm eines elektrischer-Strom-Messapparats.
5A und 5B sind Querschnittsteilansichten in der Nähe der Oberfläche des Ladungselements gemäß der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Querschnittsteilansicht in der Nähe der Oberfläche des Ladungselements gemäß der vorliegenden Erfindung.
7A, 7B, 7C, 7D und 7E sind Diagramme, die die Form des schalenförmigen Harzteilchens illustrieren, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
8 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Aspekt des Ladungselements gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert.
9 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Aspekt des Ladungselements gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert.
10A und 10B sind Diagramme, die die Situation der Sauerstofftransmission bei der Wärmebehandlung in einem Aspekt des Verfahrens zum Herstellen eines Ladungselements gemäß der vorliegenden Erfindung illustrieren.
11A, 11B und 11C sind schematische Diagramme, die eine Ausführungsform eines Rasterelektronenmikroskops zum Berechnen der Helligkeit aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit illustrieren.
12 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel des elektrophotographischen Apparats gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert.
13 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel der Prozesskartusche gemäß der vorliegenden Erfindung repräsentiert.
14 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen weiteren Aspekt des Ladungselements gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail in Übereinstimmung mit den begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Gemäß einer Untersuchung durch die vorliegenden Erfinder ist das Ladungselement gemäß der Japanischen Patentanmeldung Offenlegungs-Nr. JP 2012-103414 A in der Ladungsstabilität für einen elektrophotographischen Bild-erzeugenden Apparat mit einer erhöhten Geschwindigkeit nicht unbedingt ausreichend. 2A illustriert das Ladungselement gemäß der Japanischen Patentanmeldung Offenlegungs-Nr. JP 2012-103414 A . Für das schalenförmige Harzteilchen wird ein bekanntes Harz verwendet. In dem Fall, dass zwischen einem photosensitiven Element und dem Ladungselement eine Spannung angelegt wird, ist es weniger wahrscheinlich, dass eine Entladung von der Konkavität (B1), die von dem schalenförmigen Harzteilchen abstammt, auftritt, weil das schalenförmige Harzteilchen eine isolierende Eigenschaft aufweist, und es gibt eine Tendenz, dass die Entladung nur von der bei der Oberfläche exponierten elektrisch leitfähigen Harzschicht (A1) auftritt. In dem Fall eines elektrophotographischen Apparats mit einer erhöhten Geschwindigkeit ist die Ladungszeit für ein photosensitives Element kurz und daher ist es notwendig, das elektrische Potential auf der Oberfläche eines photosensitiven Elements auf ein gewünschtes elektrisches Potential in einer kurzen Zeit einzustellen. Demgemäß ist es in dem Fall des Ladungselements gemäß der Japanischen Patentanmeldung Offenlegungs-Nr. JP 2012-103414 A notwendig, das elektrische Potential auf der Oberfläche eines photosensitiven Elements auf ein gewünschtes elektrisches Potential durch eine große Entladung nur von der bei der Oberfläche exponierten elektrisch leitfähigen Harzschicht (A1) einzustellen. Dann wird ein elektrisches Feld auf der bei der Oberfläche exponierten elektrisch leitfähigen Harzschicht (A1) konzentriert und es gibt eine Tendenz, dass eine abnormale Entladung aufgrund dieses konzentrierten elektrischen Feldes auftritt. Insbesondere unter einer Niedrigtemperatur- und Niedrigfeuchtigkeitsumgebung, in welcher ein Entladungsphänomen instabil ist, ist es wahrscheinlich, dass das obige Phänomen auftritt und als ein geflecktes Bild in Erscheinung treten kann.
Ferner illustriert 2B das Ladungselement gemäß dem Japanischen Patent Nr. JP 4799706 B1 . In dem Ladungselement gemäß dem Japanischen Patent Nr. JP 4799706 B1 ist das schalenförmige Harzteilchen 11 mit der elektrisch leitfähigen Harzschicht 14 bedeckt. Daher kann eine Entladung nicht nur von der bei der Oberfläche exponierten elektrisch leitfähigen Harzschicht (A2) auftreten, sondern auch von der Konkavität (B2), die von dem schalenförmigen Harzteilchen abstammt. Als ein Ergebnis kann das Auftreten eines gefleckten Bildes aufgrund eines konzentrierten elektrischen Feldes, welches in dem Ladungselement gemäß der Japanischen Patentanmeldung Offenlegungs-Nr. JP 2012-103414 A auftritt, unterdrückt werden. Allerdings gibt es eine Tendenz, dass das Ladungselement gemäß dem Japanischen Patent Nr. JP 4799706 B1 ein Phänomen verursacht, dass, wenn es rotierend gesteuert wird, ein Zustand irregulär erzeugt wird, in welchem sich die Rotationsgeschwindigkeit zwischen dem Ladungselement und einem photosensitiven Element unterscheidet (hiernach als „Stick-Slip“ bezeichnet). Der Mechanismus der Erzeugung dieses Phänomens wird später im Detail beschrieben. Insbesondere in dem Fall, dass ein elektrophotographischer Apparat mit einer erhöhten Geschwindigkeit verwendet wird, werden die obigen Steuer-Rotations-Eigenschaften signifikant verringert und abnormale Entladung aufgrund dieser Verringerung kann in einigen Fällen horizontal gestreifte Bilder verursachen. Das heißt, in Assoziation mit der Geschwindigkeitserhöhung eines elektrophotographischen Apparats können ein geflecktes Bild und ein horizontal gestreiftes Bild, welche zuvor nicht erzeugt wurden, in Erscheinung treten, und die vorliegenden Erfinder haben bemerkt, dass das Unterdrücken von abnormaler Entladung aufgrund eines konzentrierten elektrischen Feldes und von Stick-Slip ein Problem ist, das zu lösen ist, um ein Bild in stabilerer Weise zu erzeugen.
Demgemäß haben die vorliegenden Erfinder gewissenhafte Untersuchungen gemacht.
Als ein Ergebnis haben die vorliegenden Erfinder ein Ladungselement erfunden, welches den Abrieb eines photosensitiven Elements unterdrückt und das eine stabilere Ladungsleistung vorweisen kann, selbst wenn es für einen elektrophotographischen Bild-erzeugenden Prozess mit einer erhöhten Geschwindigkeit angewandt wird.
3A und 3B illustrieren einen Umfangsquerschnitt des walzenförmigen elektrophotographischen Elements (hiernach auch als „Ladungswalze“ bezeichnet) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 3A illustriert, beinhaltet die Ladungswalze ein elektrisch leitfähiges Substrat 1 und eine elektrisch leitfähige Harzschicht 2. Alternativ, wie in 3B illustriert, beinhaltet die Ladungswalze ein Substrat 1, eine elektrisch leitfähige Harzschicht 21 als eine Zwischenschicht auf dem Substrat und eine elektrisch leitfähige Harzschicht 22 als die Oberflächenschicht auf der Zwischenschicht. Die elektrisch leitfähige Harzschicht als die Oberflächenschicht enhält ein Bindemittel. Ferner, wie in 1A illustriert, hält die elektrisch leitfähige Harzschicht als die Oberflächenschicht ein schalenförmiges Harzteilchen mit einer Öffnung zurück, so dass die Öffnung bei der Oberfläche des elektrophotographischen Elements exponiert ist. Ferner weist die Oberfläche des elektrophotographischen Elements ein Bindemittel, eine Konkavität, die von der bei der Oberfläche exponierten Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt (hiernach manchmal einfach als „Konkavität der Schale“ bezeichnet), und einen Vorsprung, der von dem Rand der bei der Oberfläche exponierten Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt (hiernach manchmal einfach als „Rand der Schale“ bezeichnet), auf. In 1A und 1B, welche die Nähe der Oberfläche des elektrophotographischen Elements illustrieren, sind ein Bindemittel (A3) und die Konkavität einer Schale (B3) und der Vorsprung einer Schale (C1) an der Oberfläche des elektrophotographischen Elements vorhanden.
Wenn die Oberfläche des elektrophotographischen Elements gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Rasterelektronenmikroskop bei einer Beschleunigungsspannung von 1 kV und einer Vergrößerung von x2000 während des Anlegens einer Gleichstromspannung von 50 V oder mehr und 100 V oder weniger zwischen einer Elektrode, die gegenüber dem elektrophotographischen Element angeordnet ist, und dem elektrisch leitfähigen Substrat untersucht wird, erfüllen die Helligkeit des Vorsprungs der Schale K1, die Helligkeit des Bodens der Konkavität der Schale K2 und die Helligkeit der exponierten Oberfläche der elektrisch leitfähigen Harzschicht K3, die folgenden Ausdrücke (1) bis (3): $K 2 < K 1$
$K 3 < K 1$
$0,8 \leq K 2 /K 3 \leq 1,2.$
Das elektrophotographische Element wird für ein elektrophotographisches Element verwendet, wie etwa ein Ladungselement, ein Entwicklungselement und ein Transferelement. Im Folgenden wird ein Ladungselement als ein spezifisches Beispiel des elektrophotographischen Elements gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In dem Ladungselement werden die Helligkeiten K1 bis K3 durch Untersuchen von der Oberseite der Oberfläche des Ladungselements berechnet (die Richtung Z in 1A). Die Helligkeit K2 ist eine Helligkeit aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit eines Abschnitts, der das schalenförmige Harzteilchen und das Bindemittel unmittelbar neben dem schalenförmigen Harzteilchen beinhaltet. Die Messung für die Helligkeit K2 ermöglicht das akkurate Evaluieren des Entladungszustands von dem Boden der Konkavität der Schale. Die obige Helligkeit K2 kann durch geeignetes Einstellen der Beschleunigungsspannung des obigen Elektronenmikroskops berechnet werden.
Wie später im Detail beschrieben wird, korreliert die Helligkeit mit der elektrischen Leitfähigkeit einer untersuchten Stelle. Das heißt, je niedriger die Helligkeit ist, desto höher ist die elektrische Leitfähigkeit, und je höher die Helligkeit ist, desto niedriger ist die elektrische Leitfähigkeit.
Die Ausdrücke (1) und (2) indizieren, dass die elektrische Leitfähigkeit EC₁ des Vorsprungs der Schale niedriger als die elektrische Leitfähigkeit EC₃ des bei der Oberfläche exponierten Bindemittels und niedriger als die elektrische Leitfähigkeit EC₂ des Bodens der Konkavität der Schale ist. Wenn das Ladungselement in Kontakt mit einem photosensitiven Element gebracht wird, kann aufgrund der Tatsache, dass die elektrische Leitfähigkeit EC₁ des Vorsprungs der Schale, die in Kontakt mit der Oberfläche des photosensitiven Elements ist, gering ist, eine elektrische Anziehung zwischen der Oberfläche des photosensitiven Elements und dem Vorsprung der Schale beibehalten werden.
Im Folgenden wird die elektrische Anziehung, die zwischen der Oberfläche eines photosensitiven Elements und dem Vorsprung der Schale wirkt, beschrieben.
In dem Ladungselement mit einer unebenen Form, die von der bei der Oberfläche des Ladungselements exponierten Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt, kommt, wenn es in Kontakt mit einem photosensitiven Element gebracht wird, der Vorsprung (C1) in Kontakt mit dem photosensitiven Element 15, während der Vorsprung elastisch deformiert wird, wie in 1B illustriert. Beim Erzeugen eines elektrophotographischen Bildes wird eine Spannung auf das Ladungselement angelegt, um das photosensitive Element durch Entladung bei einem Mikroabstand zwischen dem Ladungselement und dem photosensitiven Element zu laden. Diese Entladung wird durch die Ionisierung einer Luft in dem Mikroabstand verursacht, welche der sogenannten Townsend-Entladung entspricht. Dann werden positiv geladene und negativ geladene Teilchen, die durch die Ionisierung eines Moleküls in der Luft erzeugt werden, durch das in dem Mikroabstand gebildete elektrische Feld zu der Oberfläche des photosensitiven Elements oder des Ladungselements geführt. Aufgrund der geladenen Teilchen, die zu dem photosensitiven Element geführt werden, wird die Oberfläche des photosensitiven Elements geladen. Zusätzlich wird das geladene Teilchen mit einer Polarität, die umgekehrt zu der Polarität des geladenen Teilchens ist, das zu dem photosensitiven Element geführt wird, zu dem Ladungselement geführt, und das Ladungselement wird auch geladen. In dem Fall, dass die elektrische Leitfähigkeit EC₁ des Vorsprungs der Schale niedrig ist, wird die Oberfläche des Ladungselements mit der elektrischen Ladung, die durch die Townsend-Entladung induziert wird, aufgeladen. Diese aufgeladene elektrische Ladung verursacht eine elektrische Anziehung zwischen dem photosensitiven Element 15 und dem Vorsprung der Schale, und als ein Ergebnis ziehen sich das Ladungselement und das photosensitive Element stärker an.
In dem Ladungselement verbessert eine elektrische Anziehung, die zwischen dem photosensitiven Element und dem Vorsprung der Schale wirkt, die Steuer-Rotations-Eigenschaften des Ladungselements gegenüber dem photosensitiven Element und ein Stick-Slip wird selbst in einer Hochgeschwindigkeitsmaschine unterdrückt.
Zusätzlich zu dem Obigen erfüllt das Ladungselement den Ausdruck (3). K2/K3 im Ausdruck (3) ist das Verhältnis der Helligkeit aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit EC₂ von dem Boden (B3) der Konkavität der Schale zu der Helligkeit aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit EC₃ des bei der Oberfläche exponierten Bindemittels (A3), wie in 1A. Wenn dieser Wert näher zu 1 ist, nähert sich die elektrische Leitfähigkeit EC₂ des Bodens der Konkavität der Schale der elektrischen Leitfähigkeit EC₃ des bei der Oberfläche exponierten Bindemittels an, was es ermöglicht, die Konzentration eines elektrischen Feldes auf dem bei der Oberfläche exponierten Bindemittel (A3) abzuschwächen, was das oben beschriebene abnormale Entladen unterdrückt.
Ein Verfahren zum Einstellen des Werts von K2/K3 innerhalb des durch den Ausdruck (3) dargestellten Bereichs wird später beschrieben.
<Ladungselement>
Eine schematische Querschnittsansicht von einem Beispiel des Ladungselements ist in 3A und 3B illustriert. Das Ladungselement in 3A beinhaltet ein elektrisch leitfähiges Substrat 1 und eine elektrisch leitfähige Harzschicht 2. Die elektrisch leitfähige Harzschicht kann eine zweischichtige Konfiguration mit elektrisch leitfähigen Harzschichten 21 und 22 aufweisen, wie in 3B illustriert. Hier enthält die elektrisch leitfähige Harzschicht ein Bindemittel und ein schalenförmiges Harzteilchen.
Das elektrisch leitfähige Substrat 1 und die elektrisch leitfähige Harzschicht 2 oder Schichten, welche sequenziell auf dem elektrisch leitfähigen Substrat 1 geschichtet sind (z.B. die in 3B illustrierten elektrisch leitfähigen Harzschichten 21 und 22), können mittels eines Haftmittels miteinander verbunden sein. In diesem Fall kann das Haftmittel elektrisch leitfähig sein. Ein bekanntes elektrisch leitfähiges Haftmittel kann verwendet werden. Beispiele der Haftmittelbasis beinhalten wärmehärtende Harze und thermoplastische Harze, und ein bekanntes Harz kann verwendet werden, wie etwa ein Urethan-, Acryl-, Polyester-, Polyether- und Epoxidharz. Für ein elektrisch leitfähiges Mittel, das dem Haftmittel elektrisch leitfähige Eigenschaften verleihen kann, kann eines von geeignet ausgewählten elektrisch leitfähigen Feinteilchen, die später im Detail beschrieben werden, einzeln verwendet werden, oder zwei oder mehr davon können in Kombination verwendet werden.
[Elektrisch leitfähiges Substrat]
Ein elektrisch leitfähiges Substrat, das für das Ladungselement verwendet wird, weist elektrisch leitfähige Eigenschaften auf und weist eine Funktion zum Stützen einer darauf bereitzustellenden elektrisch leitfähigen Harzschicht auf. Beispiele des Materials eines elektrisch leitfähigen Substrats beinhalten Metalle, wie etwa Eisen, Kupfer, Aluminium und Nickel, und Legierungen davon (wie etwa ein Edelstahl).
[Elektrisch leitfähige Harzschicht]
5A und 5B sind Querschnittsteilansichten in der Nähe der Oberfläche einer elektrisch leitfähigen Harzschicht, die in der Oberflächenschicht des Ladungselements gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ist. Das schalenförmige Harzteilchen 41, eines der schalenförmigen Harzteilchen, die in der elektrisch leitfähigen Harzschicht enthalten sind, ist bei der Oberfläche des Ladungselements exponiert. Und die Oberfläche des Ladungselements weist die Konkavität 52, die von der bei der Oberfläche exponierten Öffnung 51 des schalenförmigen Harzteilchens abstammt, und den Vorsprung, der von dem Rand 53 der bei der Oberfläche exponierten Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt, auf. Der Rand 53 kann beispielhaft eine in 5A und 5B gezeigte Form aufweisen.
Die Höhendifferenz 54 zwischen der Spitze des Vorsprungs, der von dem Rand 53 der Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt, und dem Boden der Konkavität 52, die durch die Hülle des schalenförmigen Harzteilchens illustriert in 6 definiert ist, ist bevorzugt 5 µm oder mehr und 100 µm oder weniger und besonders bevorzugt 10 µm oder mehr und 80 µm oder weniger. Die Höhendifferenz innerhalb dieses Bereichs ermöglicht das Beibehalten des Punktkontakts von dem Rand der Schale in dem Spaltabschnitt in zuverlässigerer Weise. Das Verhältnis des Maximaldurchmessers 55 des schalenförmigen Harzteilchens zu der Höhendifferenz 54 zwischen der Spitze des Vorsprungs und dem Boden der Konkavität, d.h. [Maximaldurchmesser]/[Höhendifferenz] des Harzteilchens ist bevorzugt 0,8 oder mehr und 3,0 oder weniger und besonders bevorzugt 1,1 oder mehr und 1,6 oder weniger. Der Wert von [Maximaldurchmesser]/[Höhendifferenz] des Harzteilchens innerhalb dieses Bereichs ermöglicht das Beibehalten des Punktkontakts von dem Rand der Schale in dem Spaltabschnitt in zuverlässigerer Weise. In der vorliegenden Erfindung ist der „Maximaldurchmesser“ eines schalenförmigen Harzteilchens als die maximale Länge in einem Kreisprojektionsbild definiert, das durch das schalenförmige Harzteilchen bereitgestellt wird. In dem Fall, dass das schalenförmige Harzteilchen eine Mehrzahl von Kreisprojektionsbildern bereitstellt, ist der Maximalwert unter den Maximallängen in den entsprechenden Projektionsbildern als der „Maximaldurchmesser“ des schalenförmigen Harzteilchens definiert.
Der Oberflächenzustand der elektrisch leitfähigen Harzschicht kann wie im Folgenden durch Bilden der unebenen Form gesteuert werden. Die Zehn-Punkt mittlere Oberflächenrauheit (Rzjis) ist bevorzugt 5 µm oder mehr und 65 µm oder weniger und ist besonders bevorzugt 10 µm oder mehr und 50 µm oder weniger. Der mittlere Peakabstand (Sm) der Oberfläche ist bevorzugt 30 µm oder mehr und 200 µm oder weniger und ist besonders bevorzugt 40 µm oder mehr und 150 µm oder weniger. Rzjis und Sm innerhalb der obigen entsprechenden Bereiche ermöglichen das Beibehalten des Punktkontakts von dem Rand der Schale in dem Spaltabschnitt in zuverlässigerer Weise. Verfahren zum Messen der Zehn-Punkt mittleren Rauheit (Rzjis) von der Oberfläche und des mittleren Peakabstands (Sm) von der Oberfläche werden später im Detail beschrieben.
Beispiele des schalenförmigen Harzteilchens sind in 7A bis 7E illustriert. In der vorliegenden Erfindung bezieht sich „schalenförmig“ auf eine Form mit dem Öffnungsabschnitt 61 und der runden Konkavität 62 des Öffnungsabschnitts. In dem „Öffnungsabschnitt“ kann der Rand der Schale wie in 7A und 7B illustriert, flach sein, oder der Rand der Schale kann wie in 7C bis 7E illustriert, eine Ungleichförmigkeit aufweisen.
Der grobe Standardwert für den Maximaldurchmesser 55 des schalenförmigen Harzteilchens ist 10 µm oder mehr und 150 µm oder weniger und ist insbesondere 20 µm oder mehr und 100 µm oder weniger. Zusätzlich ist das Verhältnis des Maximaldurchmessers 55 des schalenförmigen Harzteilchens zu dem Minimaldurchmesser 63 des Öffnungsabschnitts, d.h. [Maximaldurchmesser]/[Minimaldurchmesser von Öffnungsabschnitt] des schalenförmigen Harzteilchens stärker bevorzugt 1,1 oder mehr und 4,0 oder weniger.
Die Dicke der Hülle (der Unterschied zwischen dem Außendurchmesser und Innendurchmesser der Peripherie) um den Öffnungsabschnitt des schalenförmigen Harzteilchens herum ist bevorzugt 0,1 µm oder mehr und 3 µm oder weniger und ist besonders bevorzugt 0,2 µm oder mehr und 2 µm oder weniger. Bezüglich der obigen Dicke der Hülle ist die „Maximaldicke“ bevorzugt dreimal die „Minimaldicke“ oder weniger, und ist stärker bevorzugt zweimal die „Minimaldicke“ oder weniger.
[Bindemittel]
Ein bekannter Gummi oder Harz kann für das in der elektrisch leitfähigen Harzschicht enthaltene Bindemittel verwendet werden. Beispiele des Gummis beinhalten natürliche Gummis und vulkanisierte Produkte davon und synthetische Gummis. Beispiele der synthetischen Gummis sind zum Beispiel wie folgt: ein Ethylen-Propylen-Gummi, ein Styrol-Butadien-Gummi (SBR), ein Silikon-Gummi, ein Urethan-Gummi, ein Isopropylen-Gummi (IR), ein Butyl-Gummi, ein Acrylonitril-Butadien-Gummi (NBR), ein Chloropren-Gummi (CR), ein Butadien-Gummi (BR), ein Acryl-Gummi, ein Epichlorhydrin-Gummi und ein Fluor-Gummi.
Beispiele des Harzes, welches verwendet werden kann, beinhalten wärmehärtende Harze und thermoplastische Harze. Unter diesen sind Fluorharze, ein Polyamidharz, ein Acrylharz, ein Polyurethanharz, ein Acrylurethanharz, ein Silikonharz und ein Butyralharz stärker bevorzugt. Eines von diesen kann einzeln verwendet werden oder zwei oder mehr davon können in Kombination verwendet werden. Alternativ können Monomere von einigen dieser Rohmaterialien für ein Bindemittel in ein Copolymer copolymerisiert werden. Aus einem später beschriebenen Grund ist es stärker bevorzugt, einen Styrol-Butadien-Gummi (SBR), einen Butyl-Gummi, einen Acrylonitril-Butadien-Gummi (NBR), einen Chloropren-Gummi (CR) oder einen Butadien-Gummi (BR) zu verwenden, die jeweils eine Doppelbindung in dem Molekül aufweisen und eine hohe Wärmebeständigkeit aufweisen.
Ein Silikonöl kann zu der elektrisch leitfähigen Harzschicht zugegeben werden, die Details dafür werden später beschrieben. Die Struktur des zuzugebenden Silikonöls kann lineares Dimethylpolysiloxan sein. In dem Fall, dass die Teile des zuzugebenden Silikonöls 0,2 Massenteile oder weniger basierend auf 100 Massenteilen des Bindemittels sind, ist ein Effekt zum Steuern der elektrischen Leitfähigkeit des Ladungselements, das später beschrieben wird, gering, und in dem Fall von 2,0 Massenteilen oder mehr wird das Silikonöl spärlich in das Bindemittel eingebracht, um die Prozessierbarkeit zu verringern. Daher sind die Teile des zuzugebenden Silikonöls bevorzugt 0,2 Massenteile oder mehr und 2,0 Massenteile oder weniger und stärker bevorzugt 0,4 Massenteile oder mehr und 1,0 Massenteile oder weniger. Die Viskosität des Silikonöls, wie später beschrieben wird, ist bevorzugt 20 mm²/s oder mehr und 200 mm²/s oder weniger und stärker bevorzugt 30 mm²/s oder mehr und 100 mm²/s oder weniger.
[Elektrisch leitfähiges Feinteilchen]
Der grobe Standardwert für den spezifischen Durchgangswiderstand der elektrisch leitfähigen Harzschicht kann 1 × 10² Ωcm oder mehr und 1 × 10¹⁶ Ωcm oder weniger unter einer Umgebung mit einer Temperatur von 23°C und einer relativen Feuchtigkeit von 50% sein. Der spezifische Durchgangswiderstand innerhalb dieses Bereichs vereinfacht das geeignete Laden der photosensitiven Schicht durch Entladen. Zu diesem Zweck kann ein bekanntes elektrisch leitfähiges Feinteilchen in der elektrisch leitfähigen Harzschicht enthalten sein. Beispiele des elektrisch leitfähigen Feinteilchens beinhalten Teilchen eines Metalloxids, eines Metalls, von Kohlenschwarz und Graphit. Ferner kann eines dieser elektrisch leitfähigen Feinteilchen einzeln verwendet werden oder zwei oder mehr davon können in Kombination verwendet werden. Der grobe Standardwert für den Gehalt des elektrisch leitfähigen Feinteilchens in der elektrisch leitfähigen Harzschicht ist 2 bis 200 Massenteile und besonders 5 bis 100 Massenteile basierend auf 100 Massenteilen des Bindemittels.
[Verfahren zum Bilden der elektrisch leitfähigen Harzschicht]
Ein Verfahren zum Bilden der elektrisch leitfähigen Harzschicht wird im Folgenden illustriert. Zunächst wird eine Beschichtungsschicht aus einer Zusammensetzung, in welcher hohlgeformte Harzteilchen in einem Bindemittel dispergiert sind, auf einem elektrisch leitfähigen Substrat gebildet. Danach wird die Hülle der hohlgeformten Harzteilchen durch das Schleifen der Oberfläche der Beschichtungsschicht in eine Schalenform mit einer Öffnung teilweise entfernt, um eine Konkavität, die von der Öffnung der schalenförmigen Harzteilchen abstammt, und einen Vorsprung, der von dem Rand der Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt, zu bilden (hiernach wird eine Form mit dieser Konkavität und diesem Vorsprung als „unebene Form, die von der Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt“ bezeichnet). Anschließend wird die elektrische Leitfähigkeit des Materials, das auf der Oberfläche der Beschichtungsschicht vorhanden ist, durch Aufbringen eines elektrisch leitfähigen Feinteilchens auf eine Oberfläche der Konkavität, Wärmebehandlung für die Beschichtungsschicht in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre oder dergleichen eingestellt.
Im Folgenden wird jeder Schritt in dem Verfahren zum Bilden einer elektrisch leitfähigen Harzschicht im Detail beschrieben. Unter den Beschichtungsschichten wird die Beschichtungsschicht vor dem Schleifen als die „Vor-Beschichtungsschicht“ bezeichnet. Die „Hülle des hohlgeformten Harzteilchens“ als ein Rohmaterial für ein elektrophotographisches Element wird als „Schale des schalenförmigen Harzteilchens“ in dem elektrophotographischen Element bezeichnet, in welchem ein schalenförmiges Harzteilchen mit einer Öffnung durch Schleifen gebildet ist.
[Dispersion von Harzteilchen in Vor-Beschichtungsschicht]
Zunächst werden Verfahren zum Dispergieren eines hohlgeformten Harzteilchens in der Vor-Beschichtungsschicht beschrieben. Ein Beispiel des Verfahrens ist ein Verfahren, in welchem ein Beschichtungsfilm einer elektrisch leitfähigen Harzzusammensetzung, in welcher ein hohlgeformtes Harzteilchen, das ein Gas im Inneren enthält, in einem Bindemittel dispergiert ist, auf einem Substrat gebildet wird, und der Beschichtungsfilm zum Beispiel getrocknet, gehärtet oder vernetzt wird. Hierbei kann ein elektrisch leitfähiges Teilchen in der elektrisch leitfähigen Harzzusammensetzung enthalten sein. Das Material, das für das hohlgeformte Harzteilchen verwendet wird, ist unter dem Gesichtspunkt des Aufweisens einer niedrigen Gaspermeabilität und einer hohen Stoßelastizität bevorzugt ein Harz mit einer polaren Gruppe und stärker bevorzugt ein Harz mit der durch die folgende Formel (4) dargestellten Gruppe. Insbesondere unter dem Gesichtspunkt des Erleichterns des Steuerns der Schleifeigenschaften ist ein Harz mit sowohl der durch Formel (4) dargestellten Einheit und der durch Formel (8) dargestellten Einheit stärker bevorzugt.
In der Formel (4) ist A zumindest eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den folgenden Formeln (5), (6) und (7); und R1 ist ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen.
In der Formel (8) ist R2 ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; und R3 ist ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen.
Ein anderes Beispiel des Verfahrens ist ein Verfahren, in welchem eine thermisch expandierbare Mikrokapsel, ein Teilchen, das im Inneren eine eingeschlossene Substanz enthält, welche expandiert, um aus dem Teilchen beim Erwärmen ein hohlgeformtes Teilchen herzustellen, verwendet wird. In diesem Verfahren wird eine elektrisch leitfähige Harzzusammensetzung, in welcher eine thermisch expandierbare Mikrokapsel in einem Bindemittel dispergiert ist, hergestellt, mit welcher ein elektrisch leitfähiges Substrat beschichtet wird und zum Beispiel getrocknet, gehärtet oder vernetzt wird. In dem Fall dieses Verfahrens kann ein hohlgeformtes Harzteilchen hergestellt werden durch Anwenden von Wärme während des Trocknens, Härten oder Vernetzen eines Bindemittels, das für die Vor-Beschichtungsschicht verwendet wird, um die eingeschlossene Substanz zu expandieren. Zu diesem Zeitpunkt kann der Teilchendurchmesser durch Steuern der Temperaturbedingung gesteuert werden.
In dem Fall, dass eine thermisch expandierbare Mikrokapsel verwendet wird, ist es notwendig, ein thermoplastisches Harz als das Bindemittel zu verwenden. Beispiele des thermoplastischen Harzes sind zum Beispiel wie folgt:

ein Acrylonitril-Harz, ein Vinylchlorid-Harz, ein Vinylidenchlorid-Harz, ein Methacrylsäure-Harz, ein Styrol-Harz, ein Butadien-Harz, ein Urethan-Harz, ein AmidHarz, ein Methacrylonitril-Harz, ein Acrylsäure-Harz, Acrylat-Harze und Methacrylat-Harze. Von diesen wird insbesondere stärker bevorzugt ein thermoplastisches Harz, das zumindest eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Acrylonitril-Harz, einem Vinylidenchlorid-Harz und einem Methacrylonitril-Harz enthält, die jeweils eine niedrige Gastransmissionsrate und
eine hohe Stoßelastizität aufweisen, verwendet, um die später beschriebene elektrische Leitfähigkeitsverteilung zu steuern. Eines dieser thermoplastischen Harze kann einzeln verwendet werden oder zwei oder mehr davon können in Kombination verwendet werden. Ferner können Monomere von einigen dieser thermoplastischen Harze in ein Copolymer copolymerisiert werden.

Als die Substanz, die in einer thermisch expandierbaren Mikrokapsel beinhaltet ist, kann eine Substanz verwendet werden, welche sich zum Expandieren in ein Gas verwandelt bei einer Temperatur, die niedriger als oder gleich zu dem Erweichungspunkt des thermoplastischen Harzes ist, und Beispiele davon sind zum Beispiel wie folgt: Niedrigsiedepunktflüssigkeiten, wie etwa Propan, Propylen, Buten, n-Butan, Isobutan, n-Pentan und Isopentan; und Hochsiedepunktflüssigkeiten, wie etwa n-Hexan, Isohexan, n-Heptan, n-Octan, Isooctan, n-Decan und Isodecan.
Die obige thermisch expandierbare Mikrokapsel kann durch ein bekanntes Herstellungsverfahren hergestellt werden, wie etwa ein Suspensionspolymerisationsverfahren, ein Grenzflächenpolymerisationsverfahren, ein Grenzflächenabsetzverfahren und ein in-Flüssigkeit-Trocknungsverfahren. Beispiele des Suspensionspolymerisationsverfahrens beinhalten ein Verfahren, in welchem ein polymerisierbares Monomer, die obige in einer thermisch expandierbaren Mikrokapsel einzuschließende Substanz und ein Polymerisationsinitiator zusammengemischt werden und die Mischung in einem wässrigen Medium dispergiert wird, das einen grenzflächenaktiven Stoff oder einen Dispersionsstabilisator enthält, welche dann einer Suspensionspolymerisation unterworfen wird. Ferner kann eine Verbindung mit einer reaktiven Gruppe, welche mit einer funktionellen Gruppe eines polymerisierbaren Monomers oder eines organischen Füllstoffs reagiert, dazugegeben werden.
Beispiele des polymerisierbaren Monomers sind zum Beispiel wie folgt: Acrylonitril, Methacrylonitril, α-Chloracrylonitril, α-Ethoxyacrylonitril, Fumaronitril, Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Citraconsäure, Vinylidenchlorid, Vinylacetat, Acrylate (Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, t-Butylacrylat, Isobornylacrylat, Cyclohexylacrylat und Benzylacrylat), Methacrylate (Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, t-Butylmethacrylat, Isobornylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat und Benzylmethacrylat), Styrol-basierte Monomere, Acrylamid, substituiertes Acrylamid, Methacrylamid, substituiertes Methacrylamid, Butadien, ε-Caprolactam, Polyether und Isocyanate. Eines dieser polymerisierbaren Monomere kann einzeln verwendet werden oder zwei oder mehr davon können in Kombination verwendet werden.
Der Polymerisationsinitiator ist nicht besonders beschränkt, aber ist bevorzugt ein Initiator, der in einem polymerisierbaren Monomer löslich ist, und ein bekannter Peroxidinitiator und Azoinitiator kann verwendet werden. Unter diesen ist ein Azoinitiator bevorzugt. Beispiele des Azoinitiators sind zum Beispiel wie folgt: 2,2'-Azobisisobutyronitril, 1,1'-Azobiscyclohexan-1-carbonitril und 2,2'-Azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril. Unter diesen ist 2,2'-Azobisisobutyronitril bevorzugt. In dem Fall, dass ein Polymerisationsinitiator verwendet wird, kann die zu verwendende Menge davon 0,01 bis 5 Massenteile basierend auf 100 Massenteilen eines polymerisierbaren Monomers sein.
Als der grenzflächenaktive Stoff kann ein anionischer grenzflächenaktiver Stoff, ein kationischer grenzflächenaktiver Stoff, ein nicht-ionischer grenzflächenaktiver Stoff und ein amphoterer grenzflächenaktiver Stoff oder ein Polymerdispersant verwendet werden. Die Menge des zu verwendenden grenzflächenaktiven Mittels kann 0,01 bis 10 Massenteile basierend auf 100 Massenteilen eines polymerisierbaren Monomers sein. Beispiele des Dispersionsstabilisators sind zum Beispiel wie folgt: organische Feinteilchen (ein Polystyrol-Feinteilchen, ein Polymethylmethacrylat-Feinteilchen, ein Polyacrylsäure-Feinteilchen und ein Polyepoxid-Feinteilchen), Siliciumoxid (kolloidales Siliciumoxid), Calciumcarbonat, Calciumphosphat, Aluminiumhydroxid, Bariumcarbonat und Magnesiumhydroxid. Die Menge des zu verwendenden Dispersionsstabilisators kann 0,01 bis 20 Massenteile basierend auf 100 Massenteilen eines polymerisierbaren Monomers sein.
Das Suspensionspolymerisation kann in einer geschlossenen Umgebung unter Verwendung eines druckbeständigen Gefäßes ausgeführt werden. Ferner kann ein polymerisierbares Rohmaterial, welches mit einem Disperser suspendiert wurde, für die Suspensionspolymerisation in ein druckbeständiges Gefäß transferiert werden, oder ein polymerisierbares Rohmaterial kann in einem druckbeständigen Gefäß suspendiert werden. Die Polymerisationstemperatur kann 50°C bis 120°C sein. Die Polymerisation kenn bei atmosphärischem Druck ausgeführt werden, wird aber bevorzugt bei einem erhöhten Druck ausgeführt (bei einem Druck gleich zu dem atmosphärischen Druck plus einem Druck von 0,1 bis 1 MPa), um die obige Substanz, die in einer thermisch expandierbaren Mikrokapsel beinhaltet ist, nicht in ein Gas zu verwandeln. Nach der Vervollständigung der Polymerisation können eine Fest-Flüssig-Trennung und ein Waschen ausgeführt werden durch Zentrifugation oder Filtration. In dem Fall, dass die Fest-Flüssig-Trennung oder das Waschen ausgeführt werden, kann danach ein Trocknen oder Pulverisieren bei einer Temperatur ausgeführt werden, die niedriger als oder gleich zu dem Erweichungspunkt des Harzes ist, das in der thermisch expandierbaren Mikrokapsel enthalten ist. Das Trocknen und Pulverisieren kann unter Verwendung eines bekannten Verfahrens ausgeführt werden und ein Schnelltrockner, ein Windtrockner und ein Nauta-Mischer können dafür verwendet werden. Ferner können das Trocknen und die Pulverisierung unter Verwendung einer Zerkleinerungs- und Trocknungsmaschine gleichzeitig ausgeführt werden. Das grenzflächenaktive Mittel und der Dispersionsstabilisator können durch wiederholtes Waschen und Filtration nach der Herstellung entfernt werden.
[Verfahren zum Bilden der Vor-Beschichtungsschicht]
Als nächstes werden Verfahren zum Bilden der Vor-Beschichtungsschicht beschrieben. Beispiele für das Verfahren zum Bilden der Vor-Beschichtungsschicht beinhalten ein Verfahren, in welchem eine elektrische leitfähige Harzzusammensetzungsschicht auf einem elektrisch leitfähigen Substrat unter Verwendung eines Beschichtungsverfahrens gebildet wird, wie etwa elektrostatisches Sprühbeschichten, Eintauchbeschichten und Walzenbeschichten, und die Schicht wird durch Trocknen, Erwärmen, Vernetzen oder dergleichen gehärtet. Ein anderes Beispiel des Verfahrens ist ein Verfahren, in welchem eine Sheet-geformte oder Röhren-geformte Schicht, die durch Bilden eines Films in einer bestimmten Dicke mit einer elektrisch leitfähigen Harzzusammensetzung gefolgt durch Härten erhalten ist, auf ein elektrisch leitfähiges Substrat gebunden wird oder ein elektrisch leitfähiges Substrat mit der Schicht beschichtet wird. Ein weiteres Beispiel des Verfahrens ist ein Verfahren, in welchem eine elektrisch leitfähige Harzzusammensetzung in eine Form, in der ein elektrisch leitfähiges Substrat darin angeordnet ist, platziert wird, gefolgt durch Härten, um die Vor-Beschichtungsschicht zu bilden. Insbesondere in dem Fall, dass das Bindemittel ein Gummi ist, kann die Vor-Beschichtungsschicht auch durch integrales Extrudieren eines elektrisch leitfähigen Substrats und einer nicht vulkanisierten Gummizusammensetzung unter Verwendung eines Extruders, der mit einem Querkopf ausgestattet ist, bereitgestellt werden. Ein Querkopf ist eine Extrusionsform zum Bilden einer Beschichtungsschicht auf einem elektrischen Kabel oder einem Kabel und wird bei der Verwendung auf dem Zylinderkopf eines Extruders bereitgestellt. Danach wird die Vor-Beschichtungsschicht zum Beispiel getrocknet, gehärtet oder vernetzt, und die Oberfläche davon wird dann geschliffen, so dass die Hülle des hohlgeformten Harzteilchens teilweise in eine Schalenform entfernt wird. Ein Zylinderschleifverfahren oder ein Bandschleifverfahren können als das Schleifverfahren verwendet werden. Beispiele des Zylinderschleifens beinhalten einen Travers-Typ NC-Zylinderschleifer und einen Einstech-Typ NC-Zylinderschleifer.
(a) In dem Fall, dass die Dicke der Vor-Beschichtungsschicht fünfmal der mittlere Teilchendurchmesser des hohlgeformten Harzteilchens oder weniger ist.
In dem Fall, dass die Dicke der Vor-Beschichtungsschicht fünfmal der mittlere Teilchendurchmesser des hohlgeformten Harzteilchens oder weniger ist, wird in vielen Fällen ein Vorsprung, der von dem hohlgeformten Harzteilchen abstammt, auf der Oberfläche der Vor-Beschichtungsschicht gebildet. In diesem Fall kann der Vorsprung des hohlgeformten Harzteilchens teilweise in eine Schalenform entfernt werden, um eine unebene Form zu bilden, die von der Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt. In diesem Fall kann ein Bandschleifverfahren verwendet werden, in welchem der Druck, der auf die Vor-Beschichtungsschicht beim Schleifen angelegt wird, relativ gering ist. Als ein Beispiel sind im Folgenden die bevorzugten Bedingungen zum Schleifen der Vor-Beschichtungsschicht unter Verwendung eines Bandschleifverfahrens gezeigt.
Ein Schleifmittelband ist ein Band, das durch Aufbringen eines Harzes, in welchem ein Schleifkorn dispergiert ist, auf ein Sheet-ähnliches Basismaterial erhalten ist. Beispiele des Schleifkorns beinhalten Aluminiumoxid, Chromoxid, Eisenoxid, Diamant, Ceroxid, Korund, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Molybdäncarbid, Wolframcarbid, Titancarbid und Siliciumoxid. Der mittlere Teilchendurchmesser des Schleifkorns ist bevorzugt 0,01 µm oder mehr und 50 µm oder weniger und ist stärker bevorzugt 1 µm oder mehr und 30 µm oder weniger. Der obige mittlere Teilchendurchmesser des Schleifkorns ist ein Mediandurchmesser D50, der unter Verwendung eines Zentrifugalabsetzverfahrens gemessen ist. Die Korn Nr. des Schleifmittelbands mit dem Schleifkorn in dem obigen bevorzugten Bereich ist bevorzugt in einem Bereich von 500 oder mehr und 20000 oder weniger, und stärker bevorzugt 1000 oder mehr und 10000 oder weniger.
Spezifische Beispiele des Schleifmittelbands sind zum Beispiel wie folgt: „MAXIMA LAP, MAXIMA T type“ (Handelsname, Ref-Lite Co., Ltd.), „Lapika“ (Handelsname, hergestellt von KOVAX Corporation), „Micro Finishing Film“, „Wrapping Film“ (Handelsname, Sumitomo 3M Limited (neuer Firmenname: 3M Japan Limited)), Mirror Film, Wrapping Film (Handelsname, hergestellt von Sankyo-Rikagaku Co., Ltd.) und Mipox (Handelsname, hergestellt von Mipox Corporation (alter Firmenname: Nihon Micro Coating Co., Ltd.)).
Die Zuführgeschwindigkeit für das Schleifmittelband ist bevorzugt 10 mm/min oder mehr und 500 mm/min oder weniger und stärker bevorzugt 50 mm/min oder mehr und 300 mm/min oder weniger. Der Anpressdurck des Schleifmittelbands auf die Vor-Beschichtungsschicht ist bevorzugt 0,01 MPa oder mehr und 0,4 MPa oder weniger und stärker bevorzugt 0,1 MPa oder mehr und 0,3 MPa oder weniger. Um den Anpressdruck zu steuern, kann eine Stützwalze in Kontakt mit der Vor-Beschichtungsschicht mittels des Schleifmittelbandes gebracht werden. Ferner kann eine Schleifbehandlung mehrere Male ausgeführt werden, um die gewünschte Form zu erhalten. Die Rotationsfrequenz ist bevorzugt auf 10 U/min oder mehr und 1000 U/min oder weniger eingestellt und stärker bevorzugt auf 50 U/min oder mehr und 800 U/min oder weniger eingestellt. Die obigen Bedingungen ermöglichen das einfachere Bilden einer unebenen Form, die von der Öffnung eines schalenförmigen Harzteilchens auf der Oberfläche der Vor-Beschichtungsschicht abstammt. Selbst in dem Fall, dass die Dicke der Vor-Beschichtungsschicht außerhalb des obigen Bereichs ist, kann eine unebene Form, die von der Öffnung eines schalenförmigen Harzteilchens abstammt, durch die Verwendung des unten beschriebenen Verfahrens (b) gebildet werden.
(b) In dem Fall, dass die Dicke der Vor-Beschichtungsschicht mehr als fünfmal der mittlere Teilchendurchmesser des hohlgeformten Harzteilchens ist
In dem Fall, dass die Dicke der Vor-Beschichtungsschicht mehr als fünfmal der mittlere Teilchendurchmesser des hohlgeformten Harzteilchens ist, kann in einigen Fällen kein Vorsprung auf der Oberfläche der Vor-Beschichtungsschicht gebildet werden, der von dem hohlgeformten Harzteilchen abstammt. In solch einem Fall kann eine unebene Form, die von der Öffnung eines schalenförmigen Harzteilchens abstammt, durch Ausnutzen des Unterschieds in den Schleifeigenschaften zwischen dem hohlgeformten Harzteilchen und dem Material für die Vor-Beschichtungsschicht gebildet werden. Das hohlgeformte Harzteilchen beinhaltet ein im Inneren Gas und weist daher eine hohe Stoßelastizität auf. In Erwiderung auf diese Tatsache wird ein Gummi oder Harz mit einer relativ geringen Stoßelastizität und einer geringen Streckung als das Bindemittel für die Vor-Beschichtungsschicht ausgewählt. Diese Auswahl ermöglicht das Erlangen eines Zustands, in welchem die Vor-Beschichtungsschicht gut geschliffen werden kann und das hohlgeformte Harzteilchen kaum geschliffen wird. Durch Schleifen der Vor-Beschichtungsschicht in dem obigen Zustand kann eine Hülle des hohlgeformten Harzteilchens teilweise in eine Schalenform entfernt werden, ohne in dem gleichen Zustand wie die Vor-Beschichtungsschicht geschliffen zu werden. Dadurch kann eine unebene Form, die von der Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt, auf der Oberfläche der Vor-Beschichtungsschicht gebildet werden. Weil dieses Verfahren ein Verfahren ist, das den Unterschied in den Schleifeigenschaften zwischen dem hohlgeformten Harzteilchen und dem Material für die Vor-Beschichtungsschicht ausnutzt, um die unebene Form zu bilden, kann das Material (Bindemittel), das für die Vor-Beschichtungsschicht verwendet wird, ein Gummi sein. Unter den Gummis wird unter dem Gesichtspunkt einer geringen Stoßelastizität und einer geringen Streckung bevorzugt ein Acrylonitril-Butadien-Gummi, ein Styrol-Butadien-Gummi oder ein Butadien-Gummi verwendet.
[Schleifverfahren]
Obwohl ein Zylinderschleifverfahren oder ein Bandschleifverfahren für das Schleifverfahren verwendet werden können, sind Bedingungen für rascheres Schleifen bevorzugt, da sie zum signifikanten Ausnutzen des Unterschieds in den Schleifeigenschaften zwischen den Materialien notwendig sind. Unter diesem Gesichtspunkt ist ein Zylinderschleifverfahren stärker bevorzugt zu verwenden. Unter Zylinderschleifverfahren ist ein Einstechverfahren unter dem Gesichtspunkt des Ermöglichens des simultanen Schleifens der Vor-Beschichtungsschicht in der longitudinalen Richtung und zum Verkürzen der Schleifzeit noch stärker bevorzugt. Ferner ist es bevorzugt, einen Spark-Out-Prozess (einen Schleifprozess bei einer Eindringgeschwindigkeit von 0 mm/min), welcher in herkömmlicher Weise unter dem Gesichtspunkt der Einheitlichkeit der Schleifoberfläche ausgeführt wurde, für eine möglichst kurze Zeit auszuführen, oder einen Spark-Out-Prozess gar nicht auszuführen. Als ein Beispiel ist die Rotationsfrequenz eines zylindrischen Schleifrads, das für das Einstechverfahren verwendet wird, bevorzugt 1000 bis 4000 U/min und insbesondere bevorzugt 2000 bis 4000 U/min. Die Eindringgeschwindigkeit in die Vor-Beschichtungsschicht ist bevorzugt 5 bis 30 mm/min und besonders bevorzugt 10 bis 30 mm/min. Am Ende eines Eindringprozesses kann für die Schleifoberfläche ein Konditionierungsprozess ausgeführt werden und der Konditionierungsprozess kann bei einer Eindringgeschwindigkeit von 0,1 mm/min oder mehr und 0,2 mm/min oder weniger für 2 Sekunden ausgeführt werden. Ein Spark-Out-Prozess (ein Schleifprozess bei einer Eindringgeschwindigkeit von 0 mm/min) kann für 3 Sekunden oder kürzer ausgeführt werden. Die Rotationsfrequenz wird bevorzugt auf 50 U/min oder mehr und 500 U/min oder weniger eingestellt und stärker bevorzugt auf 200 U/min oder mehr eingestellt. Die obigen Bedingungen ermöglichen das einfachere Bilden einer unebenen Form, die von der Öffnung eines schalenförmigen Harzteilchens abstammt, auf der Oberfläche der Vor-Beschichtungsschicht.
In der folgenden Beschreibung wird die geschliffene Vor-Beschichtungsschicht einfach als „Beschichtungsschicht“ bezeichnet.
[Verfahren zum Steuern der elektrischen Leitfähigkeit]
Das Ladungselement erfüllt die Ausdrücke (1) bis (3). Jedes von K1 bis K3 in den Ausdrücken (1) bis (3) bezeichnet die Helligkeit aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit von einer Stelle in der Oberfläche des Ladungselements. Um die Ausdrücke (1) bis (3) zu erfüllen, kann die elektrische Leitfähigkeit von jeder Stelle in der „Beschichtungsschicht“ gesteuert werden.
Zunächst wird, um die Ausdrücke (1) und (2) zu erfüllen, ein Harz mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit mit einem spezifischen Durchgangswiderstand von 10¹⁰ Ωcm oder mehr als das Material für den Schalenabschnitt des oben beschriebenen schalenförmigen Harzteilchens angewandt. Als nächstes werden, um den Ausdruck (3) zu erfüllen, die elektrische Leitfähigkeit des Bindemittels in der Beschichtungsschicht und die elektrische Leitfähigkeit der Konkavität, die von dem schalenförmigen Harzteilchen abstammt, gesteuert. Die obige Steuerung der elektrischen Leitfähigkeit kann in einem Prozess nach dem oben beschriebenen Schleifprozess ausgeführt werden, und das Steuerungsverfahren wird im Folgenden im Detail beschrieben.
Der Zustand nach dem Schleifprozess ist in 8 illustriert. Zunächst kann, wie oben beschrieben, das schalenförmige Harzteilchen 81 mit einem Material mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit oder einem isolierenden Material gebildet werden, so dass ein Zustand erlangt wird, in welchem die Konkavität D in 8, die von dem schalenförmigen Harzteilchen abstammt, eine niedrigere elektrische Leitfähigkeit als die elektrische Leitfähigkeit des Bindemittelabschnitts F neben dem schalenförmigen Harzteilchen aufweist.
Als nächstes beinhalten Beispiele des Verfahrens zum Steuern der elektrischen Leitfähigkeit der Beschichtungsschicht, um den Ausdruck (3) zu erfüllen, nach dem obigen Schleifprozess, die folgenden drei Verfahren.

[Verfahren 1] Ein Verfahren, in welchem es einem elektrisch leitfähigen Feinteilchen ermöglicht wird, auf einer Oberfläche der Konkavität, die von dem schalenförmigen Harzteilchen abstammt, vorhanden zu sein.
[Verfahren 2] Ein Verfahren, in welchem die Oberfläche der Beschichtungsschicht in einer Sauerstoff-enthaltenden Atmosphäre (z.B. in der Atmosphäre) unter Verwendung eines Materials mit einer niedrigen Sauerstofftransmissionsrate von 140 cm³/(m²·24 h·atm) oder weniger für das Material des schalenförmigen Harzteilchens wärmebehandelt wird.
[Verfahren 3] Ein Verfahren, in welchem ein Silikonöl auf der elektrisch leitfähigen Harzschicht, die in einem Teil der Oberfläche des elektrophotographischen Elements beinhaltet ist, lokalisiert ist.

Das obige [Verfahren 1] wird nun unter Verwendung von 9 beschrieben. Die elektrische Leitfähigkeit der Konkavität (B4) in 9, die von dem schalenförmigen Harzteilchen abstammt, kann durch Aufbringen eines elektrisch leitfähigen Feinteilchens auf einer Oberfläche der Konkavität, die von dem schalenförmigen Harzteilchen abstammt, erhöht werden. Ferner ermöglicht das Auswählen der Art eines aufzubringenden elektrisch leitfähigen Feinteilchens das Steuern des Werts von K2/K3, um innerhalb des den Ausdruck (3) erfüllenden Bereichs zu fallen. Hierbei ist, obwohl das oben beschriebene elektrisch leitfähige Feinteilchen als das aufzubringende elektrisch leitfähige Feinteilchen verwendet werden kann, das zu verwendende elektrisch leitfähige Feinteilchen bevorzugt ein elektrisch leitfähiges Feinteilchen mit einem spezifischen Durchgangswiderstand von 10⁰ bis 10⁸ Ω·cm und stärker bevorzugt ein elektrisch leitfähiges Feinteilchen mit einem spezifischen Durchgangswiderstand von 10² bis 10⁵ Ω·cm. Es ist zu bemerken, dass das für das Bindemittel verwendete Harz nicht besonders beschränkt ist.
Das obige [Verfahren 2] wird nun unter Verwendung von 8, 10A und 10B beschrieben. Bei einer Wärmebehandlung in der Sauerstoff-enthaltenden Atmosphäre schreitet ein oxidatives Vernetzen voran, um den Vernetzungsgrad eines Harzes zu erhöhen. Zusammen mit dieser Erhöhung gibt es eine Tendenz, dass sich die elektrische Leitfähigkeit des Harzes verringert. Dieses Phänomen beruht darauf, dass sich die molekulare Mobilität verringert, wenn das oxidative Vernetzen voranschreitet. Der oxidative Vernetzungsgrad kann mit der Wärmebehandlungstemperatur und der Sauerstoffkonzentration in dem Vernetzungsabschnitt eingestellt werden. Bezüglich der Erwärmungstemperatur ist der Vernetzungsgrad höher, je höher die Temperatur ist; und bezüglich der Sauerstoffkonzentration schreitet ein stärkeres oxidatives Vernetzen voran, je höher die Sauerstoffkonzentration in dem Vernetzungsabschnitt ist. Demgemäß kann die elektrische Leitfähigkeit des Bindemittelabschnitts F neben dem schalenförmigen Harzteilchen und die elektrische Leitfähigkeit an der Stelle P unmittelbar neben dem schalenförmigen Harzteilchen in 8 durch Steuern der obigen Erwärmungstemperatur und Sauerstoffkonzentration in dem Harz gesteuert werden. In diesem Fall ist es für ein Verfahren zum Steuern der Sauerstoffkonzentration in dem Harz effektiv, die Sauerstofftransmissionsrate der Schale des schalenförmigen Harzteilchens einzustellen.
Bei einer gewöhnlichen Wärmebehandlung schreitet das oxidative Vernetzen von der Oberfläche der Beschichtungsschicht zu der nach innen gewandten Richtung der Beschichtungsschicht voran (die Pfeilrichtung Z2 in 10A und 10B). In dem Fall, dass die Sauerstofftransmissionsrate des schalenförmigen Harzteilchens gering ist, wird die Sauerstofftransmission durch das schalenförmige Harzteilchen 81, wie in 10A illustriert, unterbrochen und dadurch wird das oxidative Vernetzen an der Stelle E verglichen mit der oxidativen Vernetzung an der Stelle F in 8 unterdrückt. Als ein Ergebnis ist die elektrische Leitfähigkeit der Stelle E höher als die elektrische Leitfähigkeit der Stelle F. Demgemäß gibt es die Tendenz, dass der Wert der elektrischen Leitfähigkeit der Stelle D und der Wert der elektrischen Leitfähigkeit der Stelle F nahe beieinander liegen und der Wert von K2/K3 im Ausdruck (3) wird nahe zu 1.
Andererseits ermöglicht in dem Fall, dass die Sauerstofftransmissionsrate des schalenförmigen Harzteilchens hoch ist, das schalenförmige Harzteilchen 81 die Sauerstofftransmission wie in 10B illustriert, so dass Sauerstoff auch zu der Stelle E in 8 geliefert wird, und daher schreitet das oxidative Vernetzen an der Stelle E in der gleichen Weise wie an der Stelle F voran. Als ein Ergebnis sind der Wert der elektrischen Leitfähigkeit der Stelle E und der Wert der elektrischen Leitfähigkeit der Stelle F nahezu gleich. Der Wert der elektrischen Leitfähigkeit der Stelle D und der Wert der elektrischen Leitfähigkeit der Stelle F in 8 nähern sich nicht aneinander an, selbst nachdem sie einer Wärmebehandlung in der Atmosphäre unterzogen wurden, und daher wird der Wert von K2/K3 im Ausdruck (3) nicht nahe zu 1.
Wie oben beschrieben, ist für ein Verfahren zum Steuern der elektrischen Leitfähigkeit effektiv, die Schale des schalenförmigen Harzteilchens mit einem Material mit einer niedrigen Sauerstofftransmissionsrate zu bilden.
Demgemäß ist es bevorzugt, ein Acrylonitrilharz, ein Vinylidenchloridharz, ein Methacrylonitrilharz, ein Methylmethacrylatharz oder ein Copolymer dieser Harze zu verwenden, die jeweils eine niedrige Sauerstofftransmissionsrate aufweisen, und es ist besonder bevorzugt, ein Acrylonitrilharz oder ein Vinylidenchloridharz zu verwenden. Wenn dem so ist, kann die obige Steuerung der elektrischen Leitfähigkeit einfacher ausgeführt werden.
Zusätzlich ist es zum Steuern der obigen elektrischen Leitfähigkeit auch ein effektives Verfahren, die Temperatur bei einer Wärmebehandlung zu verändern, weil der oxidative Vernetzungsgrad gesteuert werden kann. Allerdings tritt, obwohl das obige Voranschreiten von oxidativer Vernetzung aufgrund von Wärme bei einer höheren Temperatur beschleunigt wird, gleichzeitig ein Schrumpfen aufgrund z.B. des Verdampfens einer Niedermolekulargewichtskomponente in dem Bindemittel auf. Wenn das obige Phänomen auftritt, gibt es eine Tendenz, dass sich elektrisch leitfähige Feinteilchen, die in dem Bindemittel dispergiert sind, dicht neu positionieren, um die elektrische Leitfähigkeit der Oberfläche des Ladungselements signifikant zu erhöhen, und als ein Ergebnis kann der Ausdruck (3) nicht erfüllt sein. Daher kann gesagt werden, dass die Erwärmungstemperatur bevorzugt auf 180 bis 210°C gesteuert wird und stärker bevorzugt 190 bis 200°C.
Als das Verfahren zur Wärmebehandlung kann eine bekannte Vorrichtung verwendet werden, wie ein kontinuierlicher Heißluftbrennofen, ein Ofen, ein Nahinfrarotstrahlenerwärmungsverfahren und ein Ferninfrarotstrahlenerwärmungsverfahren, aber das Verfahren ist nicht auf diese Verfahren beschränkt, solange das Verfahren das Wärmebehandeln der Oberfläche der Beschichtungsschicht in einer Sauerstoff-enthaltenden Atmosphäre (in der Gegenwart von Sauerstoff) ermöglicht.
Für ein Harz als das Bindemittel kann ein Harz verwendet werden, in welchem der Effekt des oxidativen Vernetzens beim Erwärmen in einer Sauerstoff-enthaltenden Atmosphäre beschleunigt wird. Spezifisch kann ein Styrol-Butadien-Gummi (SBR), ein Butyl-Gummi, ein Acrylonitril-Butadien-Gummi (NBR), ein Chloropren-Gummi (CR) oder ein Butadien-Gummi (BR) verwendet werden, die jeweils eine Doppelbindung in dem Molekül aufweisen und einen hohen Wärmewiderstand aufweisen. Die elektrisch leitfähige Harzschicht kann eine elektrisch leitfähige Harzschicht sein, die einen vernetzten Gummi als ein Bindemittel enthält und die durch thermisches Vernetzen einer elektrisch leitfähigen, thermisch vernetzbaren Gummizusammensetzung, die ein elektrisch leitfähiges Feinteilchen enthält, in der Gegenwart von Sauerstoff gebildet ist.
Das obige [Verfahren 3] wird nun unter Verwendung von 14 beschrieben. In dem Fall, dass ein Silikonöl zu einer elektrisch leitfähigen Harzschicht zugegeben wird und danach die elektrisch leitfähige Harzschicht erwärmt wird, wird die molekulare Mobilität des Bindemittels in der elektrisch leitfähigen Harzschicht erhöht und das Silikonöl wird auf die äußerste Oberfläche der elektrisch leitfähigen Harzschicht transferiert. Hierbei kann in dem Fall, dass die Gaspermeabilität des schalenförmigen Harzteilchens gering ist, das Silikonöl nicht zu der Konkavität der Schale transferiert werden und wird selektiv zu dem Bindemittelabschnitt neben dem schalenförmigen Harzteilchen transferiert.
Das obige Verfahren ermöglicht das Lokalisieren eines Silikonöls auf der elektrisch leitfähigen Harzschicht, die in einem Teil der Oberfläche des elektrophotographischen Elements beinhaltet ist. Weil ein Silikonöl eine hohe isolierende Eigenschaft aufweist, gibt es eine Tendenz, dass die elektrische Leitfähigkeit des Bindemittelabschnitts, auf welchem ein Silikonöl lokalisiert ist, sich verringert, um nahe zu der elektrischen Leitfähigkeit der Konkavität der Schale zu sein, und als ein Ergebnis wird der Wert K2/K3 im Ausdruck (3) nahe zu 1.
Bezüglich der Art eines Silikonöls, obwohl ein bekanntes Silikonöl verwendet werden kann, ist Dimethylpolysiloxan unter dem Gesichtspunkt bevorzugt, dass es einfach auf die Oberfläche transferiert werden kann, und lineares Dimethylpolysiloxan ist stärker bevorzugt.
Ferner weist das Silikonöl bevorzugt eine Viskosität bei einer Raumtemperatur (25°C) von 200 mm²/s oder weniger und stärker bevorzugt 100 mm²/s oder weniger, und bevorzugt 20 mm²/s oder mehr und stärker bevorzugt 30 mm²/s oder mehr auf. Die Verwendung eines Silikonöls mit solch einem Viskositätsbereich ermöglicht den zufriedenstellenderen Transfer des Silikonöls zu der Oberflächenseite durch Erwärmen der elektrisch leitfähigen Harzschicht. Dann kann die Umwandlung des Silikonöls in Gas auch effektiver unterdrückt werden.
Wie oben beschrieben, ist es für das schalenförmige Harzteilchen bevorzugt, ein Acrylonitrilharz, ein Vinylidenchloridharz, ein Methacrylonitrilharz, ein Methylmethacrylatharz oder ein Copolymer dieser Harze zu verwenden, die jeweils eine niedrige Gaspermeabilität aufweisen, und es ist besonders bevorzugt, ein Acrylonitrilharz oder ein Vinylidenchloridharz zu verwenden.
Für ein Verfahren zum Transferieren des Silikonöls zu der äußersten Oberfläche des elektrophotographischen Elements kann effektiv ein NBR, ein Gummi mit einer geringen Kompatibilität mit Silikonölen, als das Bindemittel verwendet werden, das für die elektrisch leitfähige Harzschicht verwendet wird.
Ferner kann der Transfer des Silikonöls auf die äußerste Oberfläche simultan mit dem obigen [Verfahren 2] durch Erwärmen der elektrisch leitfähigen Harzschicht in einer Sauerstoff-enthaltenden Atmosphäre ausgeführt werden.
Zuvor wurde das Verfahren zum Bilden einer elektrisch leitfähigen Harzschicht beschrieben und Beispiele für das Verfahren zum Herstellen eines elektrophotographischen Elements gemäß der vorliegenden Erfindung werden in den folgenden [1] bis [5] beschrieben.

[1] Ein Verfahren zum Herstellen eines elektrophotographischen Elements, das beinhaltet: Bilden einer Beschichtungsschicht aus einer Zusammensetzung, die ein hohlgeformtes Harzteilchen dispergiert in einem Bindemittel umfasst, auf einem elektrisch leitfähigen Substrat; Schleifen der Oberfläche der Beschichtungsschicht, um teilweise eine Hülle des hohlgeformten Harzteilchens in eine Schalenform mit einer Öffnung zu entfernen, um eine Konkavität, die von der Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt, und einen Vorsprung, der von einem Rand der Öffnung abstammt, zu bilden; und Ermöglichen, dass ein elektrisch leitfähiges Feinteilchen auf einer Oberfläche der Konkavität vorhanden ist.
[2] Ein Verfahren zum Herstellen eines elektrophotographischen Elements, das nach dem Ermöglichen, dass ein elektrisch leitfähiges Feinteilchen vorhanden ist, das Nachschleifen der Oberfläche der Beschichtungsschicht beinhaltet.
[3] Ein Verfahren zum Herstellen eines elektrophotographischen Elements, das beinhaltet: Bilden einer Beschichtungsschicht aus einer thermisch vernetzbaren Gummizusammensetzung, die ein elektrisch leitfähiges Feinteilchen, einen thermisch vernetzbaren Gummi und ein hohlgeformtes Harzteilchen umfasst; Schleifen der Oberfläche der Beschichtungsschicht, um teilweise eine Hülle des hohlgeformten Harzteilchens in ein schalenförmiges Harzteilchen mit einer Öffnung zu entfernen, und bilden einer Schicht, die das schalenförmige Harzteilchen zurückbehält, so dass die Öffnung bei dessen Oberfläche exponiert ist; und thermisches Vernetzen des thermisch vernetzbaren Gummis in der Beschichtungsschicht in der Gegenwart von Sauerstoff, um ein elektrophotographisches Element zu erhalten, das auf der Oberfläche eine Konkavität, die von der Öffnung abstammt, und einen Vorsprung, der von dem Rand der Öffnung abstammt, aufweist, wobei ein Teil der Oberfläche die elektrisch leitfähige Harzschicht beinhaltet.
[4] Ein Verfahren zum Herstellen eines elektrophotographischen Elements nach einem der [1] bis [3], wobei die Sauerstofftransmissionsrate der Hülle des hohlgeformten Harzteilchens 140 cm³/ (m²·24 h·atm) oder weniger ist.
[5] Ein Verfahren zum Herstellen eines elektrophotographischen Elements nach einem der [1] bis [4], wobei der spezifische Durchgangswiderstand der Hülle des hohlgeformten Harzteilchens 10¹⁰ Ωcm oder mehr ist.

[Berechnung der Helligkeit aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit]
Ein Verfahren zum Evaluieren eines Ladungselements unter Verwendung der Helligkeit aufgrund der oben beschriebenen elektrischen Leitfähigkeit wird im Folgenden beschrieben. 11A ist ein schematisches Diagramm, das eine Ausführungsform eines Rasterelektronenmikroskops zum Berechnen der Helligkeit aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit einer Konkavität oder eines Vorsprungs illustriert.
Das Bezugszeichen 93 bezieht sich auf eine Stromquelle zum Anlegen eines positiven elektrischen Potentials auf ein elektrisch leitfähiges Substrat 92. Während ein bestimmtes elektrisches Potential auf das elektrisch leitfähige Substrat 92 angelegt wird, wird ein Elektronenstrahl 91 von der Oberfläche des Ladungselements auf jeden Punk auf der Oberfläche bei einer Beschleunigungsspannung bestrahlt, welche ermöglicht, dass der Elektronenstrahl nur in die Nähe der Oberfläche eindringt. Die Bestrahlungsposition des Elektronenstrahls 91 scannt kontinuierlich die XY-Ebene (Y ist die Richtung senkrecht zu der Papieroberfläche) in 11A. Der Elektronenstrahl 91, der auf die Oberfläche des Ladungselements gestrahlt wird, ermöglicht das Entladen eines sekundären Elektrons. Die Anzahl an gemessenen sekundären Elektronen wird in eine Kontrastinformation umgewandelt, welche in Übereinstimmung mit der Bestrahlungsposition des Elektronenstrahls zum Imaging kartiert wird, um ein sekundäres Elektronenbild zu erhalten.
In dem Fall, dass ein positives elektrisches Potential auf das elektrisch leitfähige Substrat 92 durch die Stromquelle 93 angelegt wird, verursacht die Anzahl an sekundären Elektronen, die dann von der Oberfläche des Ladungselements durch die Elektronenstrahlbestrahlung erzeugt werden, in Abhängigkeit von der elektrischen Leitfähigkeit der Stelle, die mit dem Elektronenstrahl bestrahlt wird, die folgenden Phänomene [1] oder [2].

[1] In dem Fall, dass die elektrische Leitfähigkeit der Stelle, die mit dem Elektronenstrahl bestrahlt wird, hoch ist (11C) Das sekundäre Elektron, das durch die Elektronenstrahlbestrahlung erzeugt wird, wird zu dem elektrisch leitfähigen Substrat mit einem positiven elektrischen Potential angezogen und als ein Ergebnis nimmt die Anzahl von sekundären Elektronen, die durch die Verwendung eines Detektors detektiert werden, ab.
[2] In dem Fall, dass die elektrische Leitfähigkeit der Stelle, die mit dem Elektronenstrahl bestrahlt wird, gering ist (11B) Die obige Anziehung des sekundären Elektrons zu dem elektrisch leitfähigen Substrat mit einem positiven elektrischen Potential wird unterdrückt, und als ein Ergebnis steigt, verglichen mit dem Fall von [1], die Anzahl der sekundären Elektronen an, die durch einen Detektor detektiert werden.

Aus dem obigen Grund variiert der Kontrast, der durch das Umwandeln der Anzahl von gemessenen sekundären Elektronen erhalten wird, in Abhängigkeit von der elektrischen Leitfähigkeit der Stelle, die mit dem Elektronenstrahl bestrahlt wird, und daher kann die elektrische Leitfähigkeit der Stelle, die mit dem Elektronenstrahl bestrahlt wird, unter Verwendung der Helligkeit des sekundären Elektronenbildes abgeschätzt werden. Spezifisch ist die Helligkeit geringer, je geringer die Anzahl an sekundären Elektronen ist, die durch die Verwendung eines Detektors wie oben beschrieben detektiert wird, d.h., das indiziert, dass die Stelle eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist. Je größer die Helligkeit, desto größer ist die Anzahl an gemessenen sekundären Elektronen, d.h., das indiziert, dass die Stelle eine niedrige elektrische Leitfähigkeit aufweist.
In der vorliegenden Erfindung werden unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops, das zum Erhalten des obigen Kontrastbildes aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit fähig ist, die Helligkeit K1 des Vorsprungs (C1) der Schale auf der Oberfläche des Ladungselements in 1A, die Helligkeit K2 von dem Boden (B3) der Konkavität der Schale und die Helligkeit K3 des Bindemittels (A3), das bei der Oberfläche exponiert ist, berechnet. Beim Erhalten des obigen Kontrastbildes aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit ist es effektiv, eine Spannung auf ein zu untersuchendes Objekt anzulegen und die Beobachtung kann unter Verwendung eines Apparats ausgeführt werden, der durch individuelles Anpassen eines Rasterelektronenmikroskops erhalten ist, so dass eine Gleichstromquelle mittels einer Vakuumdurchführung dazu verbunden werden kann. Hierbei ist eine „Vakuumdurchführung“ ein Vakuumteil der Ausrüstung innerhalb dessen ein Vakuum beibehalten wird und ist an eine Vakuumwand, die das Vakuum von der Atmosphäre trennt, angefügt, um die elektrischen Signale, die physikalische Bewegung und den Transport eines Fluids oder dergleichen zu steuern.
Die Beobachtungsbedingungen werden im Folgenden beschrieben. Das positive elektrische Potential, das auf das elektrisch leitfähige Substrat anzulegen ist, muss innerhalb 50 bis 100 V sein. Der Grund dafür ist, dass die beim Erzeugen eines Bildes auf ein Ladungselement anzulegende Spannung gewöhnlich innerhalb des obigen Bereichs ist und der Kontrast mit einem ausgestoßenen Bild korreliert.
Die Beschleunigungsspannung für den Elektronenstrahl muss 1 kV sein. In dem Fall, dass die Beschleunigungsspannung niedriger als 1 kV ist, können die meisten Elektronen das schalenförmige Harzteilchen 11 in 1A nicht durchdringen und als ein Ergebnis kann die Helligkeit K2 aufgrund der oben beschriebenen elektrischen Leitfähigkeit von einer Stelle, die das schalenförmige Harzteilchen und den Bindemittelabschnitt unmittelbar neben dem schalenförmigen Harzteilchen beinhaltet, nicht akkurat berechnet werden. In dem Fall, dass die Beschleunigungsspannung für den Elektronenstrahl höher als 1 kV ist, dringen die meisten Elektronen zu dem Bindemittelabschnitt unmittelbar neben dem schalenförmigen Harzteilchen durch und als ein Ergebnis kann die Helligkeit K2 aufgrund der oben beschriebenen elektrischen Leitfähigkeit von einer Stelle, die das schalenförmige Harzteilchen und den Bindemittelabschnitt unmittelbar neben dem schalenförmigen Harzteilchen beinhaltet, nicht akkurat berechnet werden.
Beim akkuraten Berechnen der Werte der Helligkeit K1 bis K3 haben der Kontrast und die Helligkeit eines Rasterelektronenmikroskops einen großen Einfluss. Daher sind der Kontrast und die Helligkeit eines Rasterelektronenmikroskops bevorzugt 45% oder mehr und 55% oder weniger bzw. 25% oder mehr und 30% oder weniger, und stärker bevorzugt 50% bzw. 28%.
<Elektrophotographischer Apparat>
Eine schematische Konfiguration eines Beispiels des elektrophotographischen Apparats gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 12 illustriert. Dieser elektrophotographische Apparat beinhaltet ein elektrophotographisches photosensitives Element, eine Ladungsvorrichtung, um das elektrophotographische photosensitive Element zu laden, eine latentes Bild-erzeugende Vorrichtung zum Belichten, eine Entwicklungsvorrichtung zum Entwickeln in ein Tonerbild, eine Transfervorrichtung zum Transferieren auf ein Transfermedium, eine Reinigungsvorrichtung zum Sammeln eines Toners, der auf dem elektrophotographischen photosensitiven Element selbst nach dem Transferschritt auf der Transfervorrichtung verbleibt, eine Fixiervorrichtung zum Fixieren des Tonerbildes usw.
Das elektrophotographische photosensitive Element 102 ist ein rotierender Walzentyp, einer, der eine photosensitive Schicht auf einem elektrisch leitfähigen Substrat aufweist. Das elektrophotographische photosensitive Element wird rotierend zu der Richtung des Pfeils bei einer bestimmten Rotationsgeschwindigkeit (Prozessgeschwindigkeit) angetrieben.
Die Ladungsvorrichtung weist eine Kontaktladewalze 101 auf, welche bei einem bestimmten Anpressdruck in Kontakt mit dem elektrophotographischen photosensitiven Element 102 gebracht wird, um in Kontakt dazu angeordnet zu sein. Auf die Ladungswalze 101, ein Steuerungs-Rotations-Typ, eine, welche der Rotation des elektrophotographischen photosensitiven Elements 102 rotierend folgt, wird mit einer Stromquelle zum Laden 109 eine bestimmte Gleichspannung angelegt, um das elektrophotographische photosensitive Element 102 auf ein bestimmtes elektrisches Potential zu laden. Als die ein latentes Bild-erzeugende Vorrichtung (nicht illustriert), um ein elektrostatisches latentes Bild auf dem elektrophotographischen photosensitiven Element 102 zu erzeugen, wird eine Belichtungsvorrichtung, wie etwa ein Laserstrahlscanner, verwendet. Das einheitlich geladene elektrophotographische photosensitive Element 102 wird mit einem Belichtungslicht 107 korrespondierend mit der Bildinformation bestrahlt, um ein elektrostatisches latentes Bild zu erzeugen.
Die Entwicklungsvorrichtung weist benachbart zu oder in Kontakt mit dem elektrophotographischen photosensitiven Element 102 angeordnet eine Entwicklungshülse oder eine Entwicklungswalze 103 auf. Die Entwicklungsvorrichtung entwickelt das elektrostatische latente Bild, um ein Tonerbild durch die Umkehrentwicklung unter Verwendung eines Toners zu erzeugen, der elektrostatisch mit der gleichen Polarität wie der geladenen Polarität des elektrophotographischen photosensitiven Elements behandelt ist. Die Transfervorrichtung weist eine Kontakttransferwalze 104 auf. Die Transfervorrichtung transferiert das Tonerbild von dem elektrostatischen photosensitiven Element auf ein Transfermedium, wie etwa ein Normalpapier. Das Transfermedium wird durch ein Papierzuführsystem, das ein Transportelement beinhaltet, transportiert.
Die Reinigungsvorrichtung, welche ein Reinigungselement 106 vom Klingentyp und einen Sammelbehälter 108 aufweist, kratzt mechanisch ab und sammelt einen Transferresttoner, der auf dem elektrophotographische photosensitiven Element 102 verbleibt, nachdem das entwickelte Tonerbild auf das Transfermedium transferiert wurde. Hierbei kann die Reinigungsvorrichtung sogar durch Anwenden eines Reinigung-bei-Entwicklung-Verfahrens ausgelassen werden, bei welchem ein Transferresttoner in einer Entwicklungsvorrichtung gesammelt wird. Das Tonerbild, das auf das Transfermedium transferiert wurde, tritt zwischen einem Fixierband 105, das mit einem nicht illustrierten Erwärmungsapparat erwärmt wird, und einer Walze durch, die gegenüber dem Fixierband angeordnet ist, und als ein Ergebnis wird es auf dem Transfermedium fixiert.
<Prozesskartusche>
Eine schematische Konfiguration eines Beispiels einer Prozesskartusche ist in 13 illustriert. Diese Prozesskartusche integriert ein elektrophotographisches photosensitives Element 102, eine Ladungswalze 101, eine Entwicklungswalze 103, ein Reinigungselement 106 usw. und ist konfiguriert, um anfügbar zu und abnehmbar von dem Hauptkörper eines elektrophotographischen Apparats zu sein.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Ladungselement bereitgestellt werden, welches den uneinheitlichen Abrieb von einem photosensitiven Element unterdrücken kann und das ein hochqualitatives elektrophotographisches Bild bereitstellen kann, selbst wenn es in einem elektrophotographischen Apparat mit einer erhöhter Geschwindigkeit verwendet wird. Ferner werden gemäß der vorliegenden Erfindung eine Prozesskartusche und ein elektrophotographischer Apparat bereitgestellt, welche zum stabilen Erzeugen eines hochqualitatives elektrophotographischen Bildes beitragen.
Beispiele
Hiernach wird die vorliegende Erfindung detaillierter durch das Bereitstellen spezifischer Herstellungsbeispiele und Beispiele beschrieben. Vor den Beispielen werden Herstellungsbeispiele 1 bis 8 (Herstellung von Harzteilchen 1 bis 8), ein Verfahren zum Messen des volumengemittelten Teilchendurchmessers eines Harzteilchens, Herstellungsbeispiele 11 bis 16 (Herstellung von Sheets zum Messen der Gastransmissionsrate 1 bis 6), ein Verfahren zum Messen der Sauerstoffgastransmissionsrate eines Harzteilchens, und Herstellungsbeispiele 20 bis 41 (Herstellung von elektrisch leitfähigen Gummizusammensetzungen 1 bis 21) beschrieben. Es ist zu bemerken, dass Teile und % in den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen alle auf einer Masse basieren, wenn nicht anders spezifiziert.
<Herstellungsbeispiel 1: Herstellung von Harzteilchen Nr. 1>
Eine wässrige gemischte Lösung wurde angefertigt, die 4000 Massenteile Ionenaustauschwasser, 9 Massenteile kolloidales Siliciumoxid als einen Dispersionsstabilisator, und 0,15 Massenteile Polyvinylpyrrolidon enthält. Dann wurde eine ölige gemischte Lösung angefertigt, die 50 Massenteile Acrylonitril, 45 Massenteile Methacrylonitril und 5 Massenteile Methylacrylat als polymerisierbare Monomere, und 12,5 Massenteile n-Hexan als eine eingeschlossene Substanz, und 0,75 Massenteile Dicumylperoxid als einen Polymerisationsinitiator enthält. Diese ölige gemischte Lösung wurde zu der wässrigen gemischten Lösung gegeben und es wurden ferner 0,4 Massenteile Natriumhydroxid zugegeben, um eine Dispersion anzufertigen.
Die erhaltene Dispersion wurde gerührt, um mit einem Homogenisator für 3 Minuten zusammengemischt zu werden, in einen Polymerisationsreaktor gefüllt, der mit Stickstoff geflutet worden war, und bei 60°C für 20 Stunden unter Rühren bei 400 U/min reagiert, um eine Reaktionsprodukt anzufertigen. Das erhaltene Reaktionsprodukt wurde einer Filtration und dem Waschen mit Wasser wiederholt unterworfen und dann bei 80°C für 5 Stunden getrocknet, um Harzteilchen herzustellen. Diese Harzteilchen wurden mit einem Ultraschallklassierer gebrochen und klassiert, um Harzteilchen Nr. 1 zu liefern.
<Herstellungsbeispiel 2: Herstellung von Harzteilchen Nr. 2>
Harzteilchen Nr. 2 wurde mit dem gleichen Verfahren wie im Herstellungsbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Klassierbedingungen geändert wurden.
<Herstellungsbeispiele 3 bis 8: Herstellung von Harzteilchen Nr. 3 bis 8>
Harzteilchen wurden mit dem gleichen Verfahren wie im Herstellungsbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass eines oder mehr aus der Menge an verwendetem kolloidalen Siliciumoxid, der Art und Menge eines verwendeten polymerisierbaren Monomers und der Rotationsfrequenz zum Rühren beim Polymerisieren verändert wurden, und wurden klassiert, um Harzteilchen Nr. 3 bis 8 zu liefern.
<Messung für volumengemittelten Teilchendurchmesser von Harzteilchen>
Der volumengemittelte Teilchendurchmesser von jedem der Harzteilchen Nr. 1 bis 8 wurde unter Verwendung eines Laserbeugungsteilchengrößenanalysators gemessen (Handelsname: Coulter LS-230 Particle Size Analyzer, hergestellt von Beckmann Coulter, Inc.).
Für die Messung wurde ein wässriges Modul verwendet und reines Wasser wurde als das Lösungsmittel für die Messung verwendet. Nachdem das Innere des Messsystems des Teilchengrößenanalysators mit reinem Wasser für ungefähr 5 Minuten gewaschen wurde, wurden 10 bis 25 mg Natriumsulfit als ein Antischäumungsmittel in das Messsystem gegeben und eine Hintergrundfunktion wurde ausgeführt. Anschließend wurden 3 bis 4 Tropfen eines grenzflächenaktiven Mittels in 50 ml reines Wasser gegeben und 1 mg bis 25 mg einer zu messenden Probe wurde ferner dazugegeben. Die wässrige Lösung mit der darin suspendierten Probe wurde mit einem Ultraschalldisperser für 1 Minute bis 3 Minuten dispergiert, um eine zu testende Probenlösung anzufertigen. Die zu testende Probenlösung wurde sukzessive in das Messsystem des Messapparats gegeben, und nachdem die Konzentration der zu testenden Probe in dem Messsystem eingestellt wurde, so dass PIDS auf dem Display des Apparats 45% oder mehr und 55% oder weniger war, wurde die Messung ausgeführt. Der volumengemittelte Teilchendurchmesser wurde von der erhaltenen Volumenverteilung berechnet.
Die Formulierungen der Materialien, die Rührbedingungen beim Polymerisieren und die volumengemittelten Teilchendurchmesser der entsprechenden Harzteilchen Nr. 1 bis 8 sind in Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Herstellungsbeispiel	Harzteilchen Nr.	Menge an verwendetem kolloidalen Siliciumoxid [Massenteile]	Polymerisierbares Monomer und verwendete Menge davon [Massenteile]	Rotationsfrequenz zum Rühren [U/min]	Volumengemittelter Teilchendurchmesser [µm]
1	1	9	Acrylonitril 50 - Methacrylonitril 45 - Methylacrylat 5	400	30
2	2	9	Acrylonitril 50 - Methacrylonitril 45 - Methylacrylat 5	400	15
3	3	4,5	Acrylonitril 50 - Methacrylonitril 45 - Methylacrylat 5	400	50
4	4	9	Acrylonitril 80 - Methacrylonitril 20	400	28
5	5	4,5	Acrylonitril 100	400	25
6	6	9	Methyl methacrylat 100	250	40
7	7	9	Vinylidenchlorid 100	400	25
8	8	4,5	Polybutadien 100	300	60

<Herstellungsbeispiel 11: Herstellung von Sheet für das Messen der Gastransmissionsrate Nr. 1>
Das Sheet in diesem Herstellungsbeispiel ist ein Sheet zum Messen der Gastransmissionsrate eines Harzmaterials, das durch Entfernen einer eingeschlossenen Substanz von einem Harzteilchen erhalten ist. Das Harzteilchen Nr. 1 wurde erwärmt und bei 100°C zum Entfernen der eingeschlossenen Substanz dekomprimiert, um die Harzzusammensetzung Nr. 1 zu liefern. Danach wurde eine Metallform (Φ 70 mm, 500 µm in der Tiefe), die auf 160°C erwärmt war, mit der Harzzusammensetzung gefüllt und bei einem Druck von 10 MPa unter Druck gesetzt, um ein kreisförmiges Sheet zum Messen der Gastransmissionsrate Nr. 1 mit einem Durchmesser von 70 mm und einer Dicke von 500 µm zu erhalten.
<Herstellungsbeispiele 12 bis 16: Herstellung von Sheets zum Messen der Gastransmissionsrate Nr. 2 bis 6>
Sheets zum Messen der Gastransmissionsrate Nr. 2 bis 6 wurden mit dem gleichen Verfahren wie oben entsprechend unter Verwendung der Harzteilchen Nr. 4 bis 8 anstelle von Harzteilchen Nr. 1 erhalten.
<Messung der Sauerstoffgastransmissionsrate des Sheets>
Unter Verwendung von jedem der Sheets zum Messen der Gastransmissionsrate Nr. 1 bis 6 wurde die Sauerstoffgastransmissionsrate gemäß dem Differenzialdruckverfahren, das in JIS K 7126 beschrieben ist, unter den folgenden Bedingungen gemessen:

Messapparat: Gastransmissionsratentestgerät (Handelsname: M-C3, hergestellt von Toyo Seiki Seisaku-Sho, Ltd.)
Verwendetes Gas: Sauerstoffgas gemäß JIS K 1101
Messtemperatur: 23 ± 0,5°C
Testdruck: 760 mmHg
Permeationsfläche: 38,46 cm² (Φ 70 mm)
Probendicke: 500 µm.

Spezifische Operationen waren wie folgt. Zunächst wurde ein Sheet zum Messen der Gastransmissionsrate in eine Transmissionszelle installiert und bei einem einheitlichen Druck fixiert, um keine Luftleckage zu verursachen. Die Niedrigdruckseite und die Hochdruckseite in dem Messapparat wurden evakuiert und dann wurde die Evakuation in der Niedrigdruckseite gestoppt und das Vakuum gehalten. Danach wurde bei 1 atm ein Sauerstoffgas in die Hochdruckseite eingeführt und der Druck der Hochdruckseite zu diesem Zeitpunkt wurde als Pu definiert. Nachdem der Druck der Niedrigdruckseite begann anzusteigen und bestätigt wurde, dass das Sauerstoffgas transmittierte, wurde eine Transmissionskurve (Horizontalachse: Zeit, Vertikalachse: Druck) gezeichnet und die Messung wurde fortgeführt, bis eine gerade Linie, eine Indikation für eine Gleichgewichtstransmission, bestätigt wurde. Nach der Vervollständigung der Messung wurde, den Gradienten der Transmissionskurve als d_p/d_t definierend, die Sauerstoffgastransmissionsrate GTR (cm³/(m²·24 h·atm)) unter Verwendung des folgenden Ausdrucks (9) berechnet. $G T R = \frac{273 \times V c \times 24}{T \times A \times P_{u}} \frac{d_{p}}{d_{t}}$
(Vc: Volumen der Niedrigdruckseite (cm³), T: Testtemperatur (K), Pu: Druck von Hochdruckseite (mmHg)).
Die Werte der Sauerstoffgastransmissionsrate der Sheets zum Messen der Sauerstoffgastransmissionsraten Nr. 1 bis 6 unter Verwendung der Harzteilchen Nr. 1 und 4 bis 8 sind in Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 2

Herstellungsbeispiel	Sheet Nr. zum Messen der Gastransmissionsrate	Harzteilchen Nr.	Sauerstoffgastransmissionsrate [cm³f(m²·24h·atm) ]
11	1	1	44
12	2	4	30
13	3	5	13
14	4	6	140
15	5	7	16
16	6	8	29600

<Herstellungsbeispiel 21: Herstellung von elektrisch leitfähiger Gummizusammensetzung Nr. 1>
Zu 100 Massenteilen eines Acrylonitril-Butadien-Gummis (NBR) (Handelsname: N230SV, hergestellt von JSR Corporation) wurden die anderen Materialien, die in der Spalte „Komponente (1)“ in Tabelle 3 aufgelistet sind, zugegeben, und das Resultierende wurde unter Verwendung eines geschlossenen Kneters mit der auf 50°C gesteuerten Temperatur für 15 Minuten geknetet. Zu diesem gekneteten Produkt wurden die Materialien, die in der Spalte „Komponente (2)“ in Tabelle 3 aufgelistet sind, zugegeben. Das Resultierende wurde dann unter Verwendung einer Zweiwalzenmühle, die auf eine Temperatur von 25°C gekühlt war, für 10 Minuten geknetet, um eine elektrisch leitfähige Gummizusammensetzung Nr. 1 zu erhalten.

Tabelle 3

	Material	Verwendete Menge (Massenteile)
Komponente (1)	Acrylonitril-Butadien-Gummi (NBR) (Handelsname: N230SV, hergestellt von JSR Corporation)	100
	Kohlenschwarz (Handelsname: TOKABLACK #7360SB, hergestellt von Tokai Carbon Co., Ltd.)	48
	Zinkoxid (Handelsname: Zinc Oxide No. 2, hergestellt von Sakai Chemical Industry Co., Ltd.)	5
	Zinkstearat (Handelsname: SZ-2000, hergestellt von Sakai Chemical Industry Co., Ltd.)	1
	Calciumcarbonat (Handelsname: NANOX#30, hergestellt von Maruo Calcium Co., Ltd.)	20
Komponente (2)	Harzteilchen Nr. 1	12
	Schwefel (Vulkanisierungsmittel)	1,2
	Vulkanisierungsbeschleuniger Tetrabenzylthiuramdisulfid (Handelsname: PERKACIT TBzTD, hergestellt von Performance Additives; hiernach manchmal als „TBzTD“ abgekürzt)	4,5

<Herstellungsbeispiele 22 bis 27 und 30: Herstellung von elektrisch leitfähigen Gummizusammensetzungen Nr. 2 bis 7 und 10>
Elektrisch leitfähige Gummizusammensetzungen Nr. 2 bis 7 und 10 wurden in der gleichen Weise wie im Herstellungsbeispiel 21 erhalten, mit der Ausnahme, dass das Harzteilchen 1 im Herstellungsbeispiel 21 zu den entsprechenden Harzteilchen (Harzteilchen Nr. 2 bis 8), die in Tabelle 7 aufgelistet sind, verändert wurde.
<Herstellungsbeispiel 28: Herstellung von elektrisch leitfähiger Gummizusammensetzung Nr. 8>
Zu 100 Massenteilen eines Styrol-Butadien-Gummis (SBR) (Handelsname: Tufdene 2003, hergestellt von Asahi Kasei Chemicals Corporation) wurden die anderen Materialien, die in der Spalte „Komponente (1)“ in Tabelle 4 aufgelistet sind, zugegeben, und das Resultierende wurde unter Verwendung eines geschlossenen Mischers mit der auf 80°C gesteuerten Temperatur für 15 Minuten geknetet. Zu diesem gekneteten Produkt wurden die in der Spalte „Komponente (2)“ in Tabelle 4 aufgelisteten Materialien zugegeben. Das Resultierende wurde dann unter Verwendung einer Zweiwalzenmühle, die auf eine Temperatur von 25°C gekühlt war, für 10 Minuten geknetet, um eine elektrisch leitfähige Gummizusammensetzung Nr. 8 zu erhalten.

Tabelle 4

	Material	Verwendete Menge (Massenteile)
Komponente (1)	Styrol-Butadien-Gummi (SBR) (Handelsname: Tufdene 2003, hergestellt von Asahi Kasei Chemicals Corporation)	100
	Kohlenschwarz (Handelsname: KETJENBLACK EC600JD, hergestellt von Lion Corporation)	8
	Kohlenschwarz (Handelsname: SEAST 5, hergestellt von Tokai Carbon Co., Ltd.)	40
	Zinkoxid (Handelsname: Zinc Oxide No. 2, hergestellt von Sakai Chemical Industry Co., Ltd.)	5
	Zinkstearat (Handelsname: SZ-2000, hergestellt von Sakai Chemical Industry Co., Ltd.)	1
	Calciumcarbonat (Handelsname: NANOX#30, hergestellt von Maruo Calcium Co., Ltd.)	15
Komponente (2)	Harzteilchen Nr. 5	12
	Schwefel (Vulkanisierungsmittel)	1
	Vulkanisierungsbeschleuniger Dibenzothiazyldisulfid (Handelsname: NOCCELER-DM, hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.; hiernach manchmal als „DM“ abgekürzt)	1
	Vulkanisierungsbeschleuniger Tetramethylthiurammonosulfid (Handelsname: NOCCELER-TS, hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.; hiernach manchmal als „TS“ abgekürzt)	1

<Herstellungsbeispiel 29: Herstellung von elektrisch leitfähiger Gummizusammensetzung Nr. 9>
Die elektrisch leitfähige Gummizusammensetzung Nr. 9 wurde in der gleichen Weise wie im Herstellungsbeispiel 25 erhalten, mit der Ausnahme, dass der Acrylonitril-Butadien-Gummi im Herstellungsbeispiel 25 zu einem Butadien-Gummi (BR) (Handelsname: JSR BR01, hergestellt von JSR Corporation) verändert wurde und die Menge des Kohlenschwarzes auf 30 Massenteile verändert wurde.
< Herstellungsbeispiel 31: Herstellung von elektrisch leitfähiger Gummizusammensetzung Nr. 11>
Zu 100 Massenteilen eines Acrylonitril-Butadien-Gummis (NBR) (Handelsname: N230SV, hergestellt von JSR Corporation) wurden die anderen Materialien, die in der Spalte „Komponente (1)“ in Tabelle 5 aufgelistet sind, zugegeben, und das Resultierende wurde unter Verwendung eines geschlossenen Kneters mit der auf 50°C gesteuerten Temperatur für 15 Minuten geknetet. Zu diesem gekneteten Produkt wurden die Materialien, die in der Spalte „Komponente (2)“ in Tabelle 5 aufgelistet sind, zugegeben. Das Resultierende wurde dann unter Verwendung einer Zweiwalzenmühle, die auf eine Temperatur von 25°C gekühlt war, für 10 Minuten geknetet, um eine elektrisch leitfähige Gummizusammensetzung Nr. 11 zu erhalten.

Tabelle 5

	Material	Verwendete Menge (Massenteile)
Komponente (1)	Acrylonitril-Butadien-Gummi (NBR) (Handelsname: N230SV, hergestellt von JSR Corporation)	100
	Kohlenschwarz (Handelsname: TOKABLACK #7360SB, hergestellt von Tokai Carbon Co., Ltd.)	48
	Zinkoxid (Handelsname: Zinc Oxide No. 2, hergestellt von Sakai Chemical Industry Co., Ltd.)	5
	Zinkstearat (Handelsname: SZ-2000, hergestellt von Sakai Chemical Industry Co., Ltd.)	1
	Calciumcarbonat (Handelsname: NANOX#30, hergestellt von Maruo Calcium Co., Ltd.)	20
	Silikonöl (Handelsname: KF-96-50CS, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)	0,8
Komponente (2)	Harzteilchen Nr. 1	12
	Vulkanisierungsmittel Schwefel	1,2
	Vulkanisierungsbeschleuniger Tetrabenzylthiuramdisulfid (TBzTD) (Handelsname: PERKACIT TBzTD, hergestellt von Performance Additives)	4,5

<Herstellungsbeispiele 32 bis 41: Herstellung von elektrisch leitfähigen Gummizusammensetzungen Nummern 12 bis 21>
Elektrisch leitfähige Gummizusammensetzungen Nr. 12 bis 21 wurden in der gleichen Weise wie im Herstellungsbeispiel 31 erhalten, mit der Ausnahme, dass der Öl-Typ und die Teile eines zuzugebenden Silikonöls zu den Silikonölen und den zuzugebenden Mengen verändert wurden, die in Tabelle 7 aufgelistet sind. Die Details der verwendeten Silikonöle sind in Tabelle 6 gezeigt.

Tabelle 6

Silikonöl		Viskosität mm²/s	Struktur	Hersteller
Nr.	Handelsname	Viskosität mm²/s	Struktur	Hersteller
S1	KF-96-200CS	200	Dimethyl	Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
S2	KF-96-100CS	100	Dimethyl	Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
S3	KF-96-50CS	50	Dimethyl	Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
S4	KF-96-30CS	30	Dimethyl	Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
S5	KF-96-20CS	20	Dimethyl	Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
S6	KF-50-100CS	100	Dimethyldiphenyl	Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
S7	TSF-431	100	Dimethyldiphenyl	Momentive Performance Materials Japan Limited Liability Co.
S8	X-22-163B	60	Epoxid an beiden Enden	Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
S9	X-22-173DX	60	Epoxid an einem Ende	Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.

Die Formulierungen der entsprechenden obigen elektrisch leitfähigen Gummizusammensetzungen Nr. 1 bis 21 sind in Tabelle 7 gezeigt.

Tabelle 7

Herstellungsbeispiel	Elektrisch leitfähige Gummizusammensetzung Nr.	Gummi		CB		Zinkoxid Teile [phr]	Zinkstearat Teile [phr]	Calciumcarbonat Teile [phr]	Silikonöl		Schwefel Teile [phr]	Vulkanisierungsbeschleuniger		Harzteilchen
Herstellungsbeispiel	Elektrisch leitfähige Gummizusammensetzung Nr.	Art	Handelsname	Handelsname	Teile [phr]	Zinkoxid Teile [phr]	Zinkstearat Teile [phr]	Calciumcarbonat Teile [phr]	Nr.	Teile [phr]	Schwefel Teile [phr]	Art	Teile [phr]	Nr.	Teile [phr]
21	1	NBR	N230SV	#7360SB	48	5	1	20	-	0	1,2	TBzTD	4,5	1	12
22	2								-	0				2	12
23	3								-	0				3	12
24	4								-	0				4	12
25	5								-	0				5	12
26	6								-	0				6	12
27	7								-	0				7	12
28	8	SBR	Tufdene 2003	KETJEN SEAST	8 40	5	1	15	-	0	1	DM TS	1 1	5	12
29	9	BR	BR01	#7360SB	30	5	1	20	-	0	1,2	TBzTD	4,5	5	12
30	10	NBR	N230SV	#7360SB	48	5	1	20	-	0	1,2	TBzTD	4,5	8	12
31	11	NBR	N230SV	#7360SB	48	5	1	20	S3	0,8	1,2	TBzTD	4,5	1	12
32	12								S3	0,2
33	13								S3	2,0
34	14								S4	0,8
35	15								S5	0,8
36	16								S2	0,8
37	17								S1	0,8
38	18								S6	0,8
39	19								S7	0,8
40	20								S8	0,8
41	21								S9	0,8

<Beispiel 1>
[Elektrisch leitfähiges Substrat]
Ein wärmehärtendes Harz, das 10 Massen-% Kohlenschwarz enthält, wurde auf ein Edelstahlsubstrat mit einem Durchmesser von 6 mm und einer Länge von 252,5 mm, welches als ein elektrisch leitfähiges Substrat verwendet wurde, aufgebracht und getrocknet.
[Bildung von elektrisch leitfähiger elastischer Schicht]
Unter Verwendung einer mit einem Kopfteil ausgestatteten Extrusionsmaschine wurde eine Umfangsoberfläche des elektrisch leitfähigen Substrats als eine Zentralachse zylindrisch mit der elektrisch leitfähigen Gummizusammensetzung 1, die im Herstellungsbeispiel 21 hergestellt wurde, beschichtet. Die Dicke der Beschichtung der elektrisch leitfähigen Gummizusammensetzung war auf 1,75 mm eingestellt.
Die Walze wurde nach dem Extrudieren in einem Heißluftofen bei 160°C für 1 Stunde vulkanisiert und die Enden der Gummischicht wurden dann zu einer Länge von 224,2 mm entfernt, um eine Walze mit der Vor-Beschichtungsschicht herzustellen. Die äußere Umfangsoberfläche der erhaltenen Walze wurde unter Verwendung eines zylindrischen Schleifers vom Eindring-Typ geschliffen. Ein verglastes Schleifrad wurde für das Schleifkorn verwendet, dessen Material grünes Siliciumcarbid (GC) war und die Korngröße war 100 Mesh. Die Rotationsfrequenz der Walze wurde auf 350 U/min eingestellt und die Rotationsfrequenz des Schleifrads wurde auf 2050 U/min eingestellt. Das Schleifen wurde mit einer auf 20 mm/min eingestellten Einschneidgeschwindigkeit und mit einer auf 0 Sekunden eingestellten Spark-Out-Zeit (Zeit von 0 mm Einschneiden) ausgeführt, um eine elektrisch leitfähige Walze mit einer elektrisch leitfähigen elastischen Schicht (Beschichtungsschicht) herzustellen. Die Dicke der elektrisch leitfähigen elastischen Schicht war auf 1,5 mm eingestellt. Die Quantität der Krone (der Mittelwert der Unterschiede zwischen dem Außendurchmesser des Zentralabschnitts und dem Außendurchmesser bei einer Position, die von dem Zentralabschnitt zu der Richtung der entsprechenden Enden durch 90 mm beabstandet ist) von dieser Walze war 120 µm.
Nach dem Schleifen wurde unter Verwendung eines Heißluftofens eine Nachwärmebehandlung bei 180°C in der Atmosphäre für 1 Stunde ausgeführt, um ein Ladungselement 1 zu erhalten. Dieses Ladungselement 1 beinhaltete eine elektrisch leitfähige Harzschicht, die auf der Oberfläche einen Vorsprung, der von dem Rand einer Öffnung eines schalenförmigen Harzteilchens abstammt, und eine Konkavität, die von einer Öffnung eines schalenförmigen Harzteilchens abstammt, aufweist.
[Verfahren zum Evaluieren der physikalischen Eigenschaften des Ladungselements und Verfahren zum Evaluieren des Bildes]
[Messung zur Oberflächenrauheit Rzjis und des mittleren Peakabstands Sm des Ladungselements]
Die Messung wurde gemäß dem Standard JIS B 0601-1994-Oberflächenrauheit unter Verwendung eines Oberflächenrauheitmessgeräts (Handelsname: SE-3500, hergestellt von Kosaka Laboratory Ltd.) ausgeführt. Für Rz und Sm wurden Messungen durch willkürliches Auswählen von 6 Punkten des Ladungselements erhalten und der Mittelwert der Messungen wurde verwendet. Der Cut-Off-Wert war 0,8 mm und die Evaluationslänge war 8 mm.
[Messung für die Form von schalenförmigen Harzteilchen]
Die Anzahl an Messpunkten war insgesamt 10: spezifisch 5 Punkte, die aus dem Zentralabschnitt bestehen, Punkte, die von dem Zentralabschnitt zu der Richtung der entsprechenden Enden durch 45 mm beabstandet sind, und Punkte, die von dem Zentralabschnitt zu der Richtung der entsprechenden Enden durch 90 mm in der longitudinalen Richtung des Ladungselements beabstandet sind wurden bei 2 Phasen in der Umfangsrichtung (Phasen 0° und 180°) des Ladungselements gemessen. Bei jedem dieser Messpunkte wurde die elektrisch leitfähige Harzschicht bei jeder 20 nm Tiefe über eine 500 µm Tiefe aufgeschnitten und die Querschnittsbilder wurden unter Verwendung eines fokussierten Ionenstrahlprozessierungs-/Beobachtungsapparats (Handelsname: FB-2000C, hergestellt von Hitachi Ltd.) aufgenommen. Die erhaltenen Querschnittsbilder wurden dann kombiniert, um das stereoskope Bild des schalenförmigen Harzteilchens zu bestimmen. Von dem stereoskopen Bild wurden der „Maximaldurchmesser“ 55, wie in 6 illustriert, und der „Minimaldurchmesser vom Öffnungsabschnitt“, wie in 7A bis 7E illustriert, berechnet. Die Definition von „Maximaldurchmesser“ ist oben beschrieben.
Ferner wurde bei willkürlich ausgewählten 10 Punkten des schalenförmigen Harzteilchens in dem obigen stereoskopen Bild die „Differenz zwischen Außendurchmesser und Innendurchmesser“, d.h. die „Hüllendicke“ des schalenförmigen Harzteilchens, berechnet. Die Messung wurde für 10 Harzteilchen in der Ansicht ausgeführt und der Mittelwert der insgesamt erhaltenen 100 Messungen wurde berechnet. Der „Maximaldurchmesser“, „Minimaldurchmesser vom Öffnungsabschnitt“ und die „Hüllendicke“, die in Tabelle 9-1 gezeigt sind, sind jeweils Mittelwerte, die unter Verwendung des obigen Verfahrens berechnet sind. Beim Messen der Hüllendicke wurde für jedes der schalenförmigen Harzteilchen bestätigt, dass die Dicke des dicksten Abschnitts der Hülle zweimal die Dicke des dünnsten Abschnitts oder weniger war, d.h. die Hüllendicke war generell einheitlich.
[Messung der Höhendifferenz zwischen der Spitze des Vorsprungs und dem Boden der Konkavität auf der Oberfläche des Ladungselements]
Die Oberfläche des Ladungselements wurde unter Verwendung eines Lasermikroskops (Handelsname: LSM5 PASCAL, hergestellt von Carl Zeiss) mit einer Ansicht von 0,5 mm Höhe × 0,5 mm Breite untersucht. Die X-Y-Ebene in der Ansicht wurde mit einem Laser gescannt, um zweidimensionale Bilddaten zu erhalten, und der Fokus wurde in der Z-Richtung bewegt, um das obige Scannen auszuführen. Diese Operationen wurden wiederholt, um dreidimensionale Bilddaten zu erhalten. Von dem Ergebnis wurde zunächst bestätigt, dass die Konkavität, die von der Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt, und der Vorsprung, der von dem Rand der Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt, vorhanden waren. Ferner wurde die Höhendifferenz 54 zwischen der Spitze des Vorsprungs und dem Boden der Konkavität berechnet. Diese Operationen wurden für zwei schalenförmige Harzteilchen in der Ansicht ausgeführt. Und die gleiche Messung wurde bei 50 Punkten in der longitudinalen Richtung des Ladungselements ausgeführt und der Mittelwert der erhaltenen Messungen für insgesamt 100 Harzteilchen wurde berechnet, welcher in Tabelle 9-1 als „Höhendifferenz“ gezeigt war.
[Messung des elektrischen Widerstands des Ladungselements]
4 illustriert einen Apparat zum Messen des elektrischen Widerstandwerts eines Ladungselements 34. Beide Enden eines elektrisch leitfähigen Substrats 33 wurden durch Lager 32 mit einer Last versehen, um das Ladungselement 34 in Kontakt mit einem zylindrischen Metall 31 zu bringen, das die gleiche Krümmung wie die eines elektrophotographischen photosensitiven Elements aufweist, um zu dem zylindrischen Metall 31 parallel zu sein. Während dieser Zustand beibehalten wurde, wurde ein zylindrisches Metall 31 mit einem Motor (nicht illustriert) betrieben und eine Gleichspannung von -200 V wurde von einer stabilisierten Stromquelle 35 darauf angelegt, während das Ladungselement 34 in Kontakt rotierend gesteuert wird. Die elektrische Stromstärke zu diesem Zeitpunkt wurde unter Verwendung eines Ampermeters 36 gemessen und der elektrische Widerstandswert des Ladungselements 34 wurde berechnet. Die Lasten waren jeweils 4,9 N, der Durchmesser des zylindrischen Metalls 31 war 30 mm und die Rotationsgeschwindigkeit des zylindrischen Metalls 31 war 45 mm/Sek. Vor der Messung wurde das Ladungselement 34 in einer Umgebung mit einer Temperatur von 23°C in einer relativen Feuchtigkeit von 50% für 24 Stunden oder länger stehengelassen und die Messung wurde ausgeführt unter Verwendung eines Messapparats, welcher unter den gleichen Bedingungen gehalten worden war.
[Berechnung der Helligkeit aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit von Konkavitäten und Vorsprüngen auf der Oberfläche des Ladungselements]
Ein Rasterelektronenmikroskop (ULTRA plus, hergestellt von Carl Zeiss) wurde individuell eingestellt, so dass eine Gleichstromstromquelle (P4K-80H, hergestellt von Matsusada Precision Inc.) mittels einer Vakuumdurchführung dazu verbunden werden konnte und die Untersuchung wurde ausgeführt. Ein elektrisches Potential von 75 V wurde auf das elektrisch leitfähige Substrat angelegt, ein Elektronenstrahl wurde auf die Oberfläche des Ladungselements bei einer Beschleunigungsspannung von 1,0 kV bestrahlt und eine Region, in welcher sowohl die Konkavität, die von dem schalenförmigen Harzteilchen abstammt, als auch das Bindemittel auf der Oberfläche des Ladungselements beobachtet werden konnten, wurde unter Verwendung eines Arbeitsabstands (WD) von 2,8 mm, einer Vergrößerung von x2000, einem Kontrast von 50% und einer Helligkeit von 28% untersucht, um ein sekundäres Elektronenbild zu erhalten.
In diesem sekundären Elektronenbild wurden die Helligkeit K1 des Vorsprungs, der von dem schalenförmigen Harzteilchen abstammt, die Helligkeit K2 von dem Boden der Konkavität, die von dem schalenförmigen Harzteilchen abstammt, und die Helligkeit K3 des Bindemittels neben dem schalenförmigen Harzteilchen unter Verwendung einer Bildanalysesoftware (ImageProPlus (R), hergestellt von Adobe Systems Inc.) berechnet. Für jede Helligkeit wurde ein mittlerer Helligkeitswert von all den Pixeln innerhalb einer Region von 10 µm × 10 µm bei 4 Positionen gemessen und der Mittelwert dieser 4 gemittelten Helligkeitswerte wurde verwendet.
[Bildevaluation]
Ein monochromer Laserdrucker („LBP6700“ (Handelsname)), hergestellt von Canon Inc., ein elektrophotographischer Apparat mit einer in 12 illustrierten Konfiguration, wurden individuell eingestellt, um eine Prozessgeschwindigkeit von 370 mm/Sek. zu erhalten und es wurde ferner von der Außenseite eine Spannung auf das Ladungselement angelegt. Für die Spannung wurde eine Wechselspannung mit einer Peak-zu-Peak-Spannung (Vpp) von 1800 V und einer Frequenz (f) von 1350 Hz und eine Gleichspannung (Vdc) von -600 V angelegt. Die Auflösung eines auszustoßenden Bildes war 600 dpi.
Als eine Prozesskartusche wurde die Tonerkartusche 524II für den obigen Drucker verwendet. Eine angefügte Ladungswalze wurde von der Prozesskartusche abgenommen und das Ladungselement 1 wurde daran anstelle der Ladungswalze eingesetzt. Das Ladungselement 1 wurde mittels Federn in Kontakt mit dem elektrophotographischen photosensitiven Element mit einem Anpressdruck von 4,9 N an einem Ende gebracht, d.h. 9,8 N insgesamt an beiden Enden. Diese Prozesskartusche wurde in einer Niedrigtemperatur- und Niedrigfeuchtigkeitsumgebung mit einer Temperatur von 15°C und einer relativen Feuchtigkeit von 10% für 24 Stunden konditioniert und danach wurde die Bildevaluation ausgeführt. Spezifisch wurde ein Halbtonerbild (ein Bild gezeichnet mit horizontalen Linien von 1 Punkt in der Breite bei einem Intervall von 2 Punkten in der Richtung senkrecht zu der rotierenden Richtung des elektrophotographischen photosensitiven Elements) ausgestoßen und das erhaltene Bild wurde mit dem Auge beobachtet, um unter Verwendung der folgenden Kriterien zu bestimmen, ob ein gefleckter Bilddefekt vorhanden war oder nicht und ob ein Horizontalstreifendefekt vorhanden war oder nicht.
[Kriterien für geflecktes Bild]

Bewertung 1: Kein gefleckter Bilddefekt wurde beobachtet.
Bewertung 2: Nur wenige gefleckte Bilddefekte wurden beobachtet.
Bewertung 3: Das Auftreten von gefleckten Bilddefekten wurde in einigen Regionen beobachtet, die zu der Rotationsschreibdichte des Ladungselements korrespondieren, aber mit keinem Problem bei der praktischen Verwendung. Bewertung 4: Gefleckte Bilddefekte wurden in einem breiten Bereich beobachtet und waren wahrnehmbar.

[Kriterien für horizontal gestreiftes Bild]

Bewertung 1: Kein horizontal gestreifter Bilddefekt wurde beobachtet.
Bewertung 2: Nur wenige horizontal gestreifte Bilddefekte wurden beobachtet.
Bewertung 3: Das Auftreten von horizontal gestreiften Bilddefekten wurde in einigen Regionen beobachtet, die zu der Rotationsschreibdichte des Ladungselements korrespondieren, aber mit keinem Problem bei der praktischen Verwendung.
Bewertung 4: Horizontal gestreifte Bilddefekte wurden in einem breiten Bereich beobachtet und waren wahrnehmbar.

<Beispiele 2 bis 10>
Ladungselemente Nr. 2 bis 10 wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Vulkanisierungstemperatur und die Erwärmungstemperatur im Beispiel 1 nach dem Schleifen zu den entsprechenden Bedingungen verändert wurden, die in Tabelle 8 aufgelistet sind.
<Beispiele 11 bis 24>
Ladungselemente Nr. 11 bis 24 wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die elektrisch leitfähige Gummizusammensetzung Nr. 1 im Beispiel 1 zu den entsprechenden elektrisch leitfähigen Gummizusammensetzungen Nr., die in Tabelle 1 aufgelistet sind, verändert wurde, und die Erwärmungstemperatur nach dem Schleifen zu den entsprechenden Bedingungen, die in Tabelle 8 aufgelistet sind, verändert wurde.
<Beispiel 25>
Die Prozesse vor und beinhaltend das Schleifen wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 13 ausgeführt, um eine geschliffene elektrisch leitfähige Walze herzustellen. Und dann wurde unter Verwendung des elektrischen Strom-Messapparats in 4 ein Zinkoxidpulver (Handelsname: 23-K, herstellt von Hakusui Tech Co., Ltd.) als ein elektrisch leitfähiges Feinteilchen auf die Oberfläche der elektrisch leitfähigen Walze aufgebracht. Spezifisch wurde an jedem Ende der geschliffenen elektrisch leitfähigen Walze eine Last von 4,9 N angelegt, um sie in Kontakt mit einem zylindrischen Metall 31 zu bringen, so dass sie parallel zu dem zylindrischen Metall 31 ist. Während dieser Zustand beibehalten wurde, wurde das zylindrische Metall 31 mit einem Motor (nicht illustriert) bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 45 mm/Sek. rotiert und ein Vliesstoff, der mit dem Zinkoxid-pulver infiltriert worden war, wurde zum Aufbringen auf die elektrisch leitfähige Walze gepresst, die zusammen mit dem zylindrischen Metall 31 rotierend gesteuert wurde.
Während dieser Zustand beibehalten wurde, wurde nur die äußerste Oberfläche zu einer Tiefe von 10 µm nachgeschliffen, um ein Ladungselement Nr. 25 mit dem Zinkoxidpulver zu erhalten, das nur auf der Konkavität des schalenförmigen Harzteilchens abgeschieden ist.
<Beispiele 26 und 27>
Ladungselemente Nr. 26 und 27 wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 25 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die auf eine geschliffene elektrisch leitfähige Walze aufzubringenden elektrisch leitfähigen Feinteilchen zu einem Zinkoxidpulver (Handelsname: Pazet CK, hergestellt von Hakusui Tech Co., Ltd.), bzw. einem Zinkoxidpulver (Handelsname: Pazet AB, hergestellt von Hakusui Tech Co., Ltd.) verändert wurden.
<Beispiele 28 bis 38>
Die Ladungselemente Nr. 28 bis 38 wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 3 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die elektrisch leitfähige Gummizusammensetzung Nr. im Beispiel 3 zu den entsprechenden elektrisch leitfähigen Gummizusammensetzungen verändert wurde, die in Tabelle 8 aufgelistet sind.
<Beispiel 39>
Das Ladungselement Nr. 39 wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 28 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Erwärmen nach dem Schleifen im Beispiel 28 nicht ausgeführt wurde.
[Bestätigung von lokalisiertem Silikonöl]
Eine Messung wurde unter Verwendung eines Apparats (TRIFT V nano TOF, hergestellt von ULVAC-PHI Inc.) für eine Sekundärionenmassenspektroskopie (TOF-SIMS) ausgeführt. Für jeden Messpunkt von dem Inneren des schalenförmigen Harzteilchens auf der Oberfläche einer elektrisch leitfähigen Walze und der elektrisch leitfähigen Harzschicht, die in der Oberfläche einer elektrisch leitfähigen Walze beinhaltet ist, wurden 5 Punkte gemessen. Bei jedem Messpunkt wurde das Spektrum von dem sekundären Ionenbild unter Verwendung einer ROI (Region Of Interest)-Funktion extrahiert und die Peak-Stärken von m/z = ²⁸Si, ⁷³C₃H₉Si, welches Komponenten sind, die von Silicium bzw. organischem Silicium abstammen, wurden jeweils zu der Gesamtsekundärionenstärke normalisiert. Der Mittelwert der 5 Punkte für jeden Messpunkt von dem Inneren des schalenförmigen Harzteilchens und der elektrisch leitfähigen Harzschicht, die in der Oberfläche einer elektrisch leitfähigen Walze beinhaltet ist, wurden berechnet, wovon das Verhältnis der Messung J2 der elektrisch leitfähigen Harzschicht, die in der Oberfläche einer elektrisch leitfähigen Walze beinhaltet ist, zu der Messung J1 von dem Inneren des schalenförmigen Harzteilchens, d.h. J2/J1, berechnet wurde.
<Vergleichsbeispiele 1 und 2>
Ladungselemente Nr. C1 und C2 wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Erwärmungstemperatur nach dem Schleifen auf 170°C bzw. 220°C verändert wurde.
<Vergleichsbeispiel 3>
Ladungselement Nr. C3 wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die elektrisch leitfähige Harzzusammensetzung Nr. 1 zu der elektrisch leitfähigen Harzzusammensetzung Nr. 10 verändert wurde.
<Vergleichsbeispiel 4>
Ladungselement Nr. C4 wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die elektrisch leitfähige Harzzusammensetzung Nr. 1 zu der elektrisch leitfähigen Harzzusammensetzung Nr. 10 verändert wurde und die Erwärmungstemperatur nach dem Schleifen auf 210°C verändert wurde.
<Vergleichsbeispiel 5>
Ladungselement Nr. C5 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 25 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das auf eine geschliffene elektrisch leitfähigen Walze aufzubringende elektrisch leitfähige Feinteilchen zu einem Graphitpulver verändert wurde (Handelsname: UF-G5, hergestellt von Showa Denko K.K.).
<Vergleichsbeispiel 6>
Die Prozesse vor und beinhaltend das Schleifen wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 ausgeführt, um eine geschliffene elektrisch leitfähige Walze herzustellen. Dann wurde das Ladungselement Nr. C6 in der gleichen Weise wie im Beispiel 27 hergestellt.
<Vergleichsbeispiel 7>
Die Prozesse vor und beinhaltend die Wärmebehandlung nach dem Schleifen wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 3 ausgeführt, um eine geschliffene elektrisch leitfähige Walze herzustellen. Dann wurde das Ladungselement Nr. C7 in der gleichen Weise wie im Vergleichsbeispiel 6 hergestellt.
Die für die Herstellung verwendete elektrisch leitfähige Gummizusammensetzung Nr., die Vulkanisierungstemperatur beim Herstellen des Harzteilchens Nr. und die Erwärmungstemperatur nach dem Schleifen für jedes der Ladungselemente Nr. 1 bis 39 gemäß Beispielen 1 bis 39 und der Ladungselemente Nr. C1 bis C7 gemäß der Vergleichsbeispiele 1 bis 7 sind in Tabelle 8 gezeigt. Ferner sind die Messergebnisse und Evaluationsergebnisse für jedes der Ladungselemente Nr. 1 bis 39 gemäß der Beispiele 1 bis 39 und der Ladungselemente Nr. C1 bis C4 gemäß der Vergleichsbeispiele 1 bis 7 in den Tabellen 9-1 und 9-2 gezeigt.
Bezüglich eines gefleckten Bildes stellten die Beispiele 1 bis 38 jeweils zufriedenstellende Evaluationsergebnisse bereit, da der Wert von K2/K3 den durch Ausdruck (3) ausgedrückten Bereich erfüllte. Andererseits trat in jedem der Vergleichsbeispiele 1 bis 4, aufgrund dessen, dass der Wert von K2/K3 größer als die Obergrenze des durch Ausdruck (3) dargestellten Bereichs war, abnormale Entladung auf, aufgrund der Konzentration eines elektrischen Feldes auf dem elektrisch leitfähigen Harzabschnitt, der bei der Oberfläche exponiert ist, und als ein Ergebnis wurde ein geflecktes Bild in einem breiten Bereich beobachtet. Im Vergleichsbeispiel 5 trat, aufgrund dessen, dass der Wert von K2/K3 geringer als die Untergrenze des durch Ausdruck (3) dargestellten Bereichs war, abnormale Entladung auf, aufgrund der Konzentration eines elektrischen Feldes an der Konkavität, die von dem schalenförmigen Harzteilchen abstammt, und als ein Ergebnis wurde ein geflecktes Bild in einem breiten Bereich beobachtet.
Bezüglich eines horizontal gestreiften Bildes stellten die Beispiele 1 bis 38 und die Vergleichsbeispiele 1 bis 5 jeweils zufriedenstellende Evaluationsergebnisse bereit, da die Ausdrücke (1) und (2) erfüllt waren. Andererseits waren in den Vergleichsbeispielen 6 und 7 die Ausdrücke (1) und (2) nicht erfüllt und eine elektrische Anziehung wirkte zwischen dem Randabschnitt, der von dem schalenförmigen Harzteilchen abstammt, und dem photosensitiven Element nur schwach und als ein Ergebnis wurde ein horizontal gestreiftes Bild aufgrund der abnormalen Entladung durch Stick-Slip beobachtet.
Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf exemplarische Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf diese offenbarten exemplarischen Ausführungsformen beschränkt ist. Dem Schutzbereich der folgenden Ansprüche ist die breiteste Interpretation zu gewähren, um als solche Modifikationen und äquivalente Strukturen und Funktionen mit zu umfassen.

Claims

Elektrophotographisches Element, das umfasst: ein elektrisch leitfähiges Substrat; und eine elektrisch leitfähige Harzschicht als eine Oberflächenschicht auf dem Substrat, wobei die elektrisch leitfähige Harzschicht ein Bindemittel umfasst, und ein schalenförmiges Harzteilchen mit einer Öffnung zurückbehält, so dass die Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens bei einer Oberfläche des elektrophotographischen Elements exponiert ist; die Oberfläche des elektrophotographischen Elements umfasst: eine Konkavität, die von der bei der Oberfläche exponierten Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt, und einen Vorsprung, der von einem Rand der bei der Oberfläche exponierten Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt; wobei ein Teil der Oberfläche des elektrophotographischen Elements durch die elektrisch leitfähige Harzschicht konstituiert ist; und wenn die Oberfläche des elektrophotographischen Elements mit einem Rasterelektronenmikroskop bei einer Beschleunigungsspannung von 1 kV und einer Vergrößerung von × 2000 untersucht wird, während eine Gleichspannung von 50 V oder mehr und 100 V oder weniger zwischen einer Elektrode, die gegenüber des elektrophotographischen Elements angeordnet ist, und dem elektrisch leitfähigen Substrat angelegt wird, und eine Helligkeit, die bei dem Vorsprung beobachtet wird, als K1 definiert ist, eine Helligkeit, die bei einem Boden der Konkavität beobachtet wird, als K2 definiert ist, und eine Helligkeit, die bei einer exponierten Oberfläche der elektrisch leitfähigen Harzschicht beobachtet wird, als K3 definiert ist, K1, K2 und K3 die folgenden Ausdrücke (1) bis (3) erfüllen: $K 2 < K 1$
$K 3 < K 1$
$0,8 \leq K 2 /K 3 \leq 1,2.$
Elektrophotographisches Element nach Anspruch 1, wobei in der elektrisch leitfähigen Harzschicht, die einen Teil der Oberfläche des elektrophotographischen Elements konstituiert, ein Silikonöl enthalten ist.
Elektrophotographisches Element, das umfasst: ein elektrisch leitfähiges Substrat; und eine elektrisch leitfähige Harzschicht als eine Oberflächenschicht auf dem Substrat, wobei die elektrisch leitfähige Harzschicht ein Bindemittel umfasst, und ein schalenförmiges Harzteilchen mit einer Öffnung zurückbehält, so dass die Öffnung bei einer Oberfläche des elektrophotographischen Elements exponiert ist; die Oberfläche des elektrophotographischen Elements umfasst: eine Konkavität, die von der bei der Oberfläche exponierten Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt, und einen Vorsprung, der von einem Rand der bei der Oberfläche exponierten Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt; wobei ein Teil der Oberfläche des elektrophotographischen Elements durch die elektrisch leitfähige Harzschicht konstituiert ist; und ein elektrisch leitfähiges Feinteilchen auf einer Oberfläche der Konkavität vorhanden ist.
Verfahren zum Herstellen eines elektrophotographischen Elements, das ein elektrisch leitfähiges Substrat und eine elektrisch leitfähige Harzschicht als eine Oberflächenschicht auf dem Substrat umfasst, das umfasst: (1) Bilden einer Vor-Beschichtungsschicht aus einer Zusammensetzung, die ein hohlgeformtes Harzteilchen dispergiert in einem Bindemittel umfasst, auf dem Substrat; (2) Schleifen einer Oberfläche der Vor-Beschichtungsschicht und teilweises Entfernen einer Hülle des hohlgeformten Harzteilchens, um ein schalenförmiges Harzteilchen mit einer Öffnung zu bilden und um eine Beschichtungsschicht mit einer Konkavität, die von der Öffnung des schalenförmigen Harzteilchens abstammt, und einem Vorsprung, der von einem Rand von der Öffnung abstammt, auf der Oberfläche davon herzustellen; und (3) Ermöglichen, dass ein elektrisch leitfähiges Feinteilchen auf einer Oberfläche der Konkavität vorhanden ist, und (4) Nachschleifen der Oberfläche der Beschichtungsschicht nach dem Ermöglichen, dass ein elektrisch leitfähiges Feinteilchen auf einer Oberfläche der Konkavität vorhanden ist.
Verfahren zum Herstellen eines elektrophotographischen Elements nach Anspruch 1, wobei das Verfahren umfasst: Bilden einer Vor-Beschichtungsschicht, die ein elektrisch leitfähiges Feinteilchen, einen thermisch vernetzbaren Gummi und ein hohlgeformtes Harzteilchen umfasst, auf dem Substrat; Schleifen einer Oberfläche der Vor-Beschichtungsschicht und teilweises Entfernen einer Hülle des hohlgeformten Harzteilchens, um ein schalenförmiges Harzteilchen mit einer Öffnung zu bilden, und um eine Beschichtungsschicht herzustellen, die das schalenförmige Harzteilchen zurückbehält, so dass die Öffnung bei dessen Oberfläche exponiert ist; und nach dem Schleifen, Ausführen einer Nachwärmebehandlung zum thermischen Vernetzen des thermisch vernetzbaren Gummis in der Beschichtungsschicht in der Gegenwart von Sauerstoff, um ein elektrophotographisches Element zu erhalten, das auf dessen Oberfläche eine Konkavität, die von der Öffnung abstammt, und einen Vorsprung, der von einem Rand der Öffnung abstammt, aufweist, wobei ein Teil der Oberfläche durch die elektrisch leitfähige Harzschicht konstituiert ist.
Verfahren zum Herstellen eines elektrophotographischen Elements nach Anspruch 5, wobei die Sauerstofftransmissionsrate der Hülle des hohlgeformten Harzteilchens 140 cm³ / (m²·24 h·atm) oder weniger ist.
Verfahren zum Herstellen eines elektrophotographischen Elements nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Temperatur der Nachwärmebehandlung auf 180 bis 210°C gesteuert wird.
Verfahren zum Herstellen eines elektrophotographischen Elements nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der thermisch vernetzbare Gummi zumindest einer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem StyrolButadien-Gummi, einem Butyl-Gummi, einem Acrylonitril-Butadien-Gummi, einem Chloropren-Gummi oder einem Butadien-Gummi ist.
Prozesskartusche, die das elektrophotographische Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und ein elektrophotographisches photosensitives Element umfasst, und die konfiguriert ist, um anfügbar zu und abnehmbar von einem Hauptkörper eines elektrophotographischen Apparats zu sein.
Elektrophotographischer Apparat, der das elektrophotographische Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und ein elektrophotographisches photosensitives Element umfasst.