JP2022185567A - 電子写真用ローラ、プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速化した電子写真装置においても電子写真用ローラの端部領域における汚れの付着を抑制し得る電子写真用ローラを提供する。【解決手段】軸芯体と、該軸芯体上の弾性層と、を有する電子写真用ローラであって、該電子写真用ローラは、該軸芯体の長手方向の中心位置Ｏから端部に向かって直径が減少するクラウン形状を有し、該弾性層の長手方向の端部の位置をＸ２、中心位置ＯとＸ２との間の位置をＸ１、中心位置ＯとＸ１との間の距離をＬ１、Ｘ１とＸ２との間の距離をＬ２としたとき、Ｌ１＝０．６×（Ｌ１＋Ｌ２）であり、Ｏ、Ｘ１及びＸ２における該電子写真用ローラの外径をそれぞれＤｏ，ＤＸ１，ＤＸ２とし、かつ、Ｚ１＝(Ｄｏ－ＤＸ１)／２、Ｚ２＝(ＤＸ１－ＤＸ２)／２、と定義したとき、Ｚ１、Ｚ２、Ｌ１及びＬ２が下記計算式（１）で示される関係を満たす：（Ｚ２／Ｌ２）＜α×（Ｚ１／Ｌ１）（１）計算式（１）中のαは１．９３１である。【選択図】図２

Description

本開示は、電子写真用ローラ、それを用いたプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置に関する。

電子写真方式を採用した電子写真画像形成装置（以降、「電子写真装置」ともいう。）は、主に、電子写真感光体（以降、「感光体」ともいう。）、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置及び定着装置を具備する。
帯電装置、現像装置及び転写装置には、ローラ形状及びブレード形状等の部材が好適に用いられる。これらの装置で特に好んで用いられるのが、ローラ形状の部材（以降、「電子写真用ローラ」ともいう。）である。

電子写真装置に用いられる電子写真用ローラの外径形状は、周方向と長手方向の両方において高精度化が求められている。
ここでは、帯電装置で用いる電子写真用ローラ（以降、「帯電ローラ」ともいう。）において求められる形状について説明する。帯電ローラを感光体に当接させる場合、帯電ローラの軸の両端部に対して所定の力を加えて押し当てるのが一般的である。この際、「ニップ幅」を長手方向において均一にする目的で採用される帯電ローラの形状として「クラウン形状」が知られている（特許文献１、特許文献２参照）。なお、「ニップ幅」とは、帯電ローラと感光体ドラムとが当接する幅をいう。「クラウン形状」とは、帯電ローラの外径を中央部から両端部にかけて減少させた形状、すなわち、帯電ローラの周方向に直交する方向（以降、「長手方向」ともいう）の長さの中心位置から両端に向かって直径が減少するような形状をいう。

特開２０００－２０６７６２号公報 特開２００６－３２３１６３号公報

しかしながら、本発明者らの検討によれば、クラウン形状を有する帯電ローラは使用に伴ってその端部領域の表面には、トナーやトナーの外添剤の固着による汚れが発生する場合があった。特に、この現象は、近年の高速化された電子写真装置においてより顕著であった。
本開示の一態様は、高速化した電子写真装置においても電子写真用ローラの端部領域における汚れの付着を抑制し得る電子写真用ローラを提供することに向けたものである。
また、本開示の他の態様は、高品位な電子写真画像の安定的な形成に資するプロセスカートリッジの提供に向けたものである。
さらに、本開示の他の態様は、高品位な電子写真画像を安定して形成することができる電子写真装置の提供に向けたものである。

本開示の一態様によれば、軸芯体と、該軸芯体上の弾性層と、を有する電子写真用ローラであって、該軸芯体の長手方向の中心位置Ｏから端部に向かって直径が減少するクラウン形状を有し、
該弾性層の長手方向の端部の位置をＸ２、中心位置ＯとＸ２との間の位置をＸ１、中心位置ＯとＸ１との間の距離をＬ１、Ｘ１とＸ２との間の距離をＬ２としたとき、Ｌ１＝０．６×（Ｌ１＋Ｌ２）であり、
Ｏ、Ｘ１及びＸ２における該電子写真用ローラの外径をそれぞれＤｏ，ＤＸ１，ＤＸ２とし、かつ、
Ｚ１＝（Ｄｏ－ＤＸ１）／２、
Ｚ２＝（ＤＸ１－ＤＸ２）／２、と定義したとき、
Ｚ１、Ｚ２、Ｌ１及びＬ２が下記計算式（１）で示される関係を満たす電子写真用ローラが提供される。
（Ｚ２／Ｌ２）＜α×（Ｚ１／Ｌ１） （１）
（計算式（１）中のαは１．９３１である）。

本開示の他の態様によれば、上記の電子写真用ローラと、電子写真感光体とを有し、電子写真装置の本体に着脱可能に構成されているプロセスカートリッジが提供される。
本開示のさらに他の態様によれば、上記の電子写真用ローラと、電子写真感光体とを有する電子写真装置が提供される。

本開示の一態様によれば、高速化した電子写真装置においても、端部領域における汚れの付着を抑制し得る電子写真用ローラを得ることができる。また、本開示の他の一態様によれば高品位な電子写真画像の安定的な形成に資するプロセスカートリッジを得ることができる。本開示の更に他の一態様によれば、高品位な電子写真画像を安定して形成することができる電子写真画像形成装置を得ることができる。

電子写真用ローラの外観図である。 本開示の一実施形態に係る帯電ローラの形状を説明するための図である。 定数βの違いによるローラ形状の違いを示す図である。 電子写真用ローラの形状測定方法を示す図である。 弾性変形仕事率を説明するための荷重変位曲線を示す図である。 電子写真用ローラの弾性変形仕事率が異なるときの汚れ状態を説明するための図である。 クロスヘッドの押出装置の概略構成を示す図である。 本開示の一実施形態に係るプロセスカートリッジの断面図である。 本開示の一実施形態に係る電子写真装置の断面図である。

前記した、クラウン形状を有する帯電ローラの端部領域への汚れの付着の原因について本発明者らは以下のように推測している。すなわち、一般的に帯電ローラは感光体の駆動に対して当接して従動している。このとき、クラウン形状を有する帯電ローラにおいては、その長手方向の位置によって感光体との間で周速差が発生する。そして、端部領域においてはその周速差が大きくなり、感光体上のトナーやトナーの外添剤が帯電ローラの表面に擦り付けられる。これにより、端部領域がより汚れやすくなっていると考えられる。
そこで、本発明者らはクラウン形状を有する電子写真用ローラの端部領域における周速差に起因する汚れの付着を防止すべく検討を重ねた。その結果、上記したような特定のクラウン形状を有する電子写真用ローラが、上記の目的の達成に資するものであることを見出した。

以下、図面を参照して本開示に係る実施形態について詳細に説明する。ただし、実施形態に記載されている構成部品の寸法や材質や形状やそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件などにより適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。
図２に本開示に係る電子写真用ローラの形状を示す。図２は電子写真用ローラの長手方向の中心から軸芯体１の片側の端部までを拡大して示している。
本開示の一態様に係る電子写真用ローラは、軸芯体と、該軸芯体上の弾性層と、を有し、該軸芯体の長手方向において、中央部から端部に向かって直径が減少するクラウン形状を有する。そして、該弾性層の長手方向の端部の位置をＸ２、中心位置ＯとＸ２との間の位置をＸ１、中心位置ＯとＸ１との間の距離をＬ１、Ｘ１とＸ２との間の距離をＬ２としたとき、Ｌ１＝０．６×（Ｌ１＋Ｌ２）であり、
Ｏ、Ｘ１及びＸ２における該電子写真用ローラの外径をそれぞれＤｏ，ＤＸ１，ＤＸ２とし、かつ、
Ｚ１＝（Ｄｏ－ＤＸ１）／２、
Ｚ２＝（ＤＸ１－ＤＸ２）／２、と定義したとき、
Ｚ１、Ｚ２、Ｌ１及びＬ２が下記計算式（１）で示される関係を満たす：
（Ｚ２／Ｌ２）＜α×（Ｚ１／Ｌ１） （１）
（計算式（１）中のαは１．９３１である）。
以降、本開示の一態様に係る電子写真用ローラについて詳述する。

［クラウン量］
まずクラウン量について説明する。一般的に使用されている帯電ローラは感光体に対して軸芯体１の両端部に所定の圧力を与えて当接されている。そのため、帯電ローラの弾性層の外径が軸芯体の長手方向の中心位置から弾性層端部まで一定であると、中央部の押圧力に対して端部の押圧力が大きくなる。この長手方向の圧力分布ムラを軽減するために、図２に示すように、軸芯体の長手方向の中央から両方の端部にむかって直径が減少するクラウン形状を有する。

本開示におけるクラウン量は（Ｄｏ－ＤＸ２）／２と定義する。ここでのＤｏ及びＤＸ２はそれぞれの任意の点における直径の平均値を示す。
ローラ本体を感光体に対して均一に当接させるために、弾性体の長手方向の長さが２２０ｍｍ以上３４０ｍｍ以下であるとき、クラウン量は０．０１ｍｍ以上０．２６ｍｍ以下が好ましい。
また、軸芯体の両端にかける押圧荷重により適したクラウン量は変わる。例えば軸芯体の両端にそれぞれ２００ｇ以上５００ｇ以下の押圧を印加する場合においては、圧力均一性を向上させるためにクラウン量は０．１５ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下が好ましく、０．２０ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下がより好ましい。

［詳細形状］
弾性体長手方向の端部の位置をＸ２、中心位置ＯとＸ２との間の位置をＸ１、中心位置ＯとＸ１との間の距離をＬ１、Ｘ１とＸ２との間の距離をＬ２としたとき、Ｌ１＝０．６×（Ｌ１＋Ｌ２）と定義する。これは中心位置Ｏから位置Ｘ１までの範囲がローラの中央領域、位置Ｘ１から位置Ｘ２までの範囲がローラの端部領域ということを意味する。さらに、Ｏ、Ｘ１及びＸ２における外径をそれぞれＤｏ，ＤＸ１，ＤＸ２とし、かつ、以下のように定義する。
Ｚ１＝(Ｄｏ－ＤＸ１)／２
Ｚ２＝(ＤＸ１－ＤＸ２)／２
Ｚ１は軸芯体の「中心位置Ｏにおける半径」に対する「位置Ｘ１における半径」の減少分である。
Ｚ２は「位置Ｘ１における半径」に対する「位置Ｘ２における半径」の減少分である。
Ｚ１及びＺ２はそれぞれローラの周方向１°ピッチで１８０か所について算出した値の相加平均値とする。
具体的には、
最初のＺ１（以降、Ｚ１（１）とも記載する。）を算出し、
次にローラを周方向に１°回転させた状態で２番目のＺ１（以降、Ｚ１（２）とも記載する。）を算出し、
というように、ローラを周方向に１°回転させるごとに、Ｚ１を算出するということを１８０番目のＺ１（以降、Ｚ１（１８０）とも記載する。）まで繰り返した後に、
Ｚ１（１）からＺ１（１８０）までの合計値（Ｚ１（１）＋Ｚ１（２）＋・・・＋Ｚ１（１８０））を１８０で割ることによって相加平均値を算出する。
Ｚ２についても同様にして相加平均値を算出する。
本開示における電子写真用ローラはＺ１、Ｚ２、Ｌ１及びＬ２が次の計算式（１）を満たす形状をしている。
（Ｚ２／Ｌ２）＜α×（Ｚ１／Ｌ１） （１）
（計算式（１）中のαは１．９３１である。）
常数αはローラの中央領域と端部領域とにおける曲率変化率を表す。

図３に端部領域の曲率が異なるローラ形状を示す。本開示の一態様に係るローラＢ及びＣの形状を各々破線および一点鎖線で示す。また、図３に示した一般的なクラウン形状を有するローラＡの形状を実線で示す。ローラＡ～ＣのＺ１、Ｌ１、Ｚ２、及びＬ２の各数値、並びにそれらの数値から下記計算式を用いて算出されるβの値を表１に示す。
β＝（Ｚ２／Ｌ２）／（Ｚ１／Ｌ１）
ローラの弾性層２の長手方向の長さを２４０ｍｍ、中心位置Ｏにおける直径を７．６７ｍｍとした。図３はローラの長手方向の各位置における直径を示している。
なお、図３中に実線で示すローラＡの弾性層の輪郭線の形状は、ローラの直径をＹとし、ローラの長手方向の位置をＸとしたときに下記のＸの２次関数として表現される形状となっている。
Ｙ＝ａ（Ｘ―ｂ)^２＋ｃ（ａ、ｂ、ｃは任意の定数）

一般的なクラウン形状を有するローラＡは、端部領域（Ｘ１とＸ２との間）における直径も漸次減少しており、端部領域での感光体とローラとの周速差が大きくなっていた。ローラＡの如き一般的なクラウン形状を有する電子写真用ローラを帯電ローラとして用いた場合、その端部領域において感光体と電子写真用ローラ（帯電ローラ）との間に大きな周速差が生じる。そしてその周速差によって、感光体と電子写真用ローラとの間に介在するトナーや外添剤が、電子写真用ローラの外表面に擦りつけられて固着する。このような固着物は、電子写真用ローラからの感光体への異常放電を招来し、その結果、電子写真画像に、本来形成されるべきでない斑点（以降、「白ポチ」ともいう。）が形成されることがある。特にこの現象は、例えば温度が１５℃、相対湿度が１０％といった低温低湿環境において特に顕著に発生する。

同様に、ローラＡの如き一般的なクラウン形状を有する電子写真用ローラを現像ローラとして用いた場合、その端部領域において感光体と電子写真用ローラ（現像ローラ）との間に大きな周速差が生じる。そしてその周速差によって、感光体と電子写真用ローラとの間に介在しているトナーが電子写真用ローラの表面に擦り付けられて固着する。このような固着物は、電子写真用ローラのトナーに対する電荷付与能を低下させる。その結果、トナーは、現像ローラ上で十分な電荷を帯びることができない。帯電量が不足したトナーは、本来的には転写されるべきではない感光体の表面に転写され、電子写真画像に、かぶりを生じさせる原因となる。この現象は、例えば温度が４０℃、相対湿度が９５％といった高温高湿環境において特に顕著に発生する。

一方、本開示に係るローラＢ及びローラＣは、端部領域の外径の曲率が、中央領域よりも小さい。すなわち、曲率半径が大きい。このことにより、中央領域においては、長手方向でより均一なニップ幅を有している。また、端部領域においては、感光体との周速差がローラＡと比較して小さくなっている。そのため、ローラＢやローラＣを帯電ローラとして用いて、高速化された画像形成プロセスに適用しても、端部領域への汚れの発生がローラＡと比較して軽微である。そして、低温・低湿環境下であっても、電子写真画像の当該端部領域に対応する位置での白ポチの発生を抑制し得る。また、当該電子写真用ローラを現像ローラとして用いた場合にも、端部領域への汚れの発生を軽減または防止し、電子写真画像の当該端部領域に対応する位置におけるかぶりの発生を抑制し得る。

図３中においては、いずれのβの場合においても中央領域の曲率は同じであり、中央領域の当接安定性が確保される。前述したとおり、長手方向の外径差が小さいほど端部領域の周速差も小さくなる。そのため、ローラＣ、ローラＢの順で有利である（ローラＣが最も有利である）。一方で、β値が小さいと、端部の外径が大きくなるため周速差に起因する汚れの発生は改善されるが、端部の当接圧が高くなることにより汚れが付着する場合がある。よって、端部領域の周速差に起因する汚れの抑制に加えて、感光体に対する当接圧を均一化するという目的のためには、βは、１．９３１未満とすることが必要である。すなわち、［（Ｚ２／Ｌ２）／（Ｚ１／Ｌ１）］を、１．９３１未満とすることが必要である。また、好ましくは、１．０００＜［（Ｚ２／Ｌ２）／（Ｚ１／Ｌ１）］＜１．９３１である。 また、上記はＺ１をほぼ一定にしてＺ２を変更した例を示したが、Ｚ２をほぼ一定にしてＺ１を変化させてもよく、その場合においても式（１）の関係を満たしていれば、端部領域において周速差に起因する汚れを抑制することができる。

［周速差の評価方法］
電子写真用ローラが感光体に従動して回転しているときの振動の大きさは電子写真用ローラの感光体に対する周速差の大きさに比例する。この性質を利用し、電子写真用ローラを感光体に従動させたときの振動の大きさを評価することで周速差の大きさを評価する。
電子写真用ローラの振動の大きさ（振幅）はレーザードップラー振動計（商品名ＬＶ－１７１０、（株）小野測器製）により測定できる。測定位置は電子写真用ローラの弾性部端部から５ｍｍ中央側の位置とし、感光体との当接位置と逆の位置（１８０°反対側）とする。電子写真プロセスカートリッジに電子写真用ローラを組み込み、電子写真装置を稼働させた時の振動を測定する。振幅は電子写真装置の振動を周波数解析し、振幅が最も大きい周波数を評価する。振幅と周速差は比例関係にあるため、振幅が小さければ周速差が小さいことを表すが、周速差起因の汚れを防ぐ観点においては、振幅１２ｎｍ以下であることが好ましい。

［かぶりの評価方法］
電子写真用ローラを現像ローラとして組み込んだときの、耐久後のトナーかぶり量は反射濃度計（商品名ＴＣ－６ＤＳ／Ａ；（有）東京電色製）を用いて測定することができる。電子写真プロセスカートリッジに電子写真用ローラを現像ローラとして組み込み、連続で１０００枚通紙する。１０００枚目の画像の端部から５ｍｍの位置の反射率Ｒ１を反射濃度計にて測定する。また、印字していない紙の反射率Ｒ０も反射濃度計にて測定する。
そして、印字していない紙を基準としたときの反射率の低下量「Ｒ０－Ｒ１」（％）をかぶり値とし評価する。
かぶり値が７％以下であれば、現像ローラに対する電荷付与能低下の影響が小さく、かぶりが発生していないと判断する。

＜形状の測定方法＞
電子写真用ローラの外径の測定には非接触式レーザー測長器を用いることができる。非接触式レーザー測長器としては、例えば、（株）キーエンス製のレーザースキャンタイプの寸法／外径測定機「ＬＳ－５０００」（商品名）がある。

図４に上記レーザースキャンタイプの寸法／外径測定器を用いた外径の測定方法を示す。図４（ａ）は当該測定器に測定対象である電子写真用ローラ４９及び基準ローラ５０を載置した状態の斜視図、図４（ｂ）はその側面図である。受光部５２はレーザー発光部５１から出射されたレーザー光５３（斜線部）を受光する。先ず、測定器に基準ローラ５０をその軸とレーザー光５３とが直交するように載置する。次いで、測定対象としての電子写真用ローラ４９を基準ローラ５０の軸線と平行になるように測定器に載置する。この状態で、レーザー発光部５１から出射され、基準ローラ５０と電子写真用ローラ４９との間を透過してきたレーザー光の幅５４を測定する。測定ピッチは長手方向に２ｍｍ以下、回転方向に５度以内が好ましいが、長手方向に１ｍｍピッチ、回転方向に１度ピッチがより好ましい。図２に示したように、測定した形状データの長手方向の位置規定に際して電子写真用ローラ４９の中心位置をＯ、弾性部の片端部の位置をＸ２、またＯからＸ２までの長さをＬとしたときに、ＯからＸ１までの長さＬ１をＬ１＝０．６×Ｌとする。また、Ｘ１とＸ２間の長さをＬ２とする。

［直径の測定］
電子写真用ローラ４９の直径は、レーザーが電子写真用ローラ４９によって遮られた幅として測定される。そして、電子写真用ローラ４９を回転させるごとに直径を測定し、一つの測定断面における電子写真用ローラ４９の１周分の直径を求める。本開示における直径は各断面における１周分の直径の平均値と定義する。次に電子写真用ローラ４９を長手方向に移動させ、長手方向の他の位置の直径を測定する。また、前述した電子写真用ローラ４９の中心位置Ｏ、Ｘ１、Ｘ２における直径をそれぞれＤｏ，ＤＸ１，ＤＸ２とし、下記式を用いてＺ１及びＺ２をそれぞれ算出する。
Ｚ１＝（Ｄｏ－ＤＸ１）／２
Ｚ２＝（ＤＸ１－ＤＸ２）／２

＜弾性変形仕事率＞
［弾性変形仕事率］
続いて、弾性変形仕事率（以降、「ηＩＴ」ともいう。）について述べる。
ηＩＴはナノインデンテーション法による測定（国際規格：ＩＳＯ１４５７７）によって計測できる物理量から計算で求めることができる。電子写真用ローラに対する詳細の測定条件については実施例１に記すためここでは割愛する。図５に弾性変形仕事率の導出過程で必要となる荷重変位曲線の一例を示す。荷重印加曲線３０１（点Ａから点Ｂまでの曲線）は、対象物に対して荷重を印加したときの荷重に対する変位の挙動をプロファイルしている。荷重除荷曲線３０２（点Ｂから点Ｃまでの曲線）は、対象物から荷重を除荷したときの荷重に対する変位の挙動をプロファイルしている。
荷重を印加したときの仕事量（荷重印加曲線３０１と荷重除荷曲線３０２と点Ａから点Ｃまでの直線とに囲まれた領域３０３の面積）をＷｐ（塑性変形仕事量）とする。荷重を除荷したときの仕事量（荷重除荷曲線３０２と点Ｂから点Ｄまでの直線と点Ｃから点Ｄまでの直線とに囲まれた領域３０４の面積）をＷｅ（弾性変形仕事量）とする。全体の仕事量をＷｔ（全変形仕事量）とする。ηＩＴは、ＷｅとＷｔと以下の式とを用いて算出することができる。
Ｗｔ＝Ｗｐ＋Ｗｅ
ηＩＴ（％）＝（Ｗｅ／Ｗｔ）×１００

電子写真用ローラのηＩＴが高い場合は変形しても元に戻ろうとする性質、すなわち弾性回復率が高いということを意味する。ηＩＴが高いローラ表面には、トナー、トナーシェルやシリカ等の外添剤など汚れが付着した状態で、圧力や周速差によってストレスが加わっても、ローラの弾性回復率が高いため、トナーや外添剤が固着し難い。そのため、端部領域への汚れ付着防止には、より有利である。

図６は帯電ローラとして電子写真用ローラを電子写真装置に組み込み１０００枚耐久評価した後に電子写真用ローラを取り外し、切断し断面を観察したときの状態を模式的に示す。図６（ａ）はηＩＴが４０％のとき、図６（ｂ）はηＩＴが５５のときをそれぞれ示す。詳細な耐久条件については実施例１に記す。
図６（ａ）に示すように、ηＩＴが４０の場合はトナーのシェルや外添剤の汚れ６１が弾性層６２に埋没している。一方で、図６（ｂ）に示すように、ηＩＴが５６の場合はトナーのシェルや外添剤の汚れ６１が弾性層６２に埋没しておらず、ηＩＴが４０の場合と比較して画像不良になりにくい。本開示においてηＩＴは帯電ローラに対する外添剤の汚れの埋没に対して有効である５６％以上とするが、より効果的に埋没を抑制する目的で６５％以上が好ましく、同様の観点で７５％以上がより好ましい。

帯電ローラのηＩＴを向上させるためには、弾性層内部の硬度を適切な架橋密度で保ちながら弾性層表面近傍のみを架橋を促進させることが必要である。弾性層表面近傍の架橋を促進させる具体的な手法としては例えば電子線照射（以降、「ＥＢ処理」ともいう。）がある。ＥＢ処理を行うことで、弾性層内部の架橋密度を保ちながら帯電ローラの最表面のみを架橋することができる。また、ＥＢ処理は電子線照射強度を変更することで容易にηＩＴを向上させることができる。以上、ηＩＴを向上させる手段について述べたが、ηＩＴを高める手段はこれらの手法に限定されない。

＜電子写真用ローラ＞
図１に電子写真用ローラの外観図を模式的に示す。該電子写真用ローラは、軸芯体１の外周に弾性層２を有しており、軸芯体１の両端は弾性層２で被覆されずに露出する構成を有する。帯電ローラは、電子写真画像形成装置において、感光体を帯電させる帯電手段として設けられる。具体的には、感光体ドラムに当接され、感光体ドラムの感光体に従動し、感光体ドラムと帯電ローラとの接触部における摩擦により帯電処理する。また、現像ローラは、トナーを安定的に感光体に供する手段として設けられる。

［軸芯体］
本開示の弾性ローラに用いられる軸芯体１は、導電性を有し、その外周に設けられる弾性層等を支持する機能を有するものである。材質としては、例えば、鉄、銅、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケル等の金属やその合金を挙げることができる。また、これらの表面に耐傷性の付与を目的として、メッキ処理等を施してもよい。さらに、軸芯体として、樹脂製の基材の表面を金属等で被覆して表面導電性を付与した軸芯体や、導電性樹脂組成物から製造された軸芯体も使用可能である。

また、軸芯体１と弾性層２との間には、接着層（不図示）を設けても良い。この場合、接着剤は導電性であることが好ましい。導電性とするため、接着剤には公知の導電性付与剤（例えばイオン導電性付与剤や電子導電性付与剤）から適宜選択し、単独で、または２種類以上を組み合わせて用いることができる。
接着剤のバインダ－としては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が挙げられ、ウレタン系、アクリル系、ポリエステル系、ポリエーテル系、エポキシ系等の公知のものを用いることができる。接着剤としては、メタロックＮ３３（導電性を有するエポキシ系接着剤、（株）東洋化学研究所製）などが挙げられる。接着剤の塗布方法としては、ロールコーターやスポンジ塗布、スプレー塗布等の公知のものを用いることができる。
軸芯体１と弾性層２との間の接着層は、軸芯体１と弾性層２とが接する面の全域に接着層を設けてもよいし、軸芯体１と弾性層２とが接する面の両端部に幅が５ｍｍから２０ｍｍの範囲のみ接着層を設けてもよい。接着層の厚みとしては、１μｍから１０μｍが好ましい。

［弾性層］
軸芯体１の外周面に設けられる弾性層２としては、中実体、発泡体いずれであってもよく、また、単層であっても、複数の層で構成されていてもよい。
弾性層２の硬度は、アスカーＣ硬度が１０度以上７０度以下であることが好ましい。弾性層２のアスカーＣ硬度が１０度以上であれば、弾性層２を構成するゴム材料からのオイル成分の滲出の抑制が容易になり、感光体ドラムなどの接触部材の汚染を抑制できる。また、弾性層２のアスカーＣ硬度が７０度以下であれば、弾性ローラの接触部材への当接が安定して、出力画像の画質の低下を抑制することができる。ここでアスカーＣ硬度は、基準規格アスカーＣ型ＳＲＩＳ（日本ゴム協会規格）０１０１に従って別途作製した試験片を用いて、アスカーゴム硬度計（高分子計器（株）製）により測定した測定値によって規定することができる。

［弾性層形成用材料］
弾性層形成用材料は、バインダー樹脂及び導電性粒子を含有している。
バインダー樹脂としては、以下のものが挙げられる。天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、塩素ゴムを含むゴムや熱可塑性エラストマーなど。中でも、圧縮永久歪みや硬度の観点から、ＮＢＲを好適に用いることができる。さらに、ＮＢＲの中でも、ニトリル量が３０％以上、３６％未満の、いわゆる中高ニトリルと称されるＮＢＲが好ましい。このような中高ニトリルとしては、例えば、「Ｎ２３０ＳＶ」（商品名、ＪＳＲ社製）として市販されているものを用い得る。

導電性粒子としては、ケッチェンブラックＥＣ、アセチレンブラック、ゴム用カーボン、酸化処理を施したカラー（インク）用カーボン、及び、熱分解カーボンなどの導電性のカーボンを用いることができる。ゴム用カーボンとして、具体的には、下記の各ゴム用カーボンが挙げられる。Ｓｕｐｅｒ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＳＡＦ：超耐摩耗性）、Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｓｕｐｅｒ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＩＳＡＦ：準超耐摩耗性）、Ｈｉｇｈ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＨＡＦ：高耐摩耗性）、Ｆａｓｔ Ｅｘｔｒｕｄｉｎｇ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＦＥＦ：良押し出し性）、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＧＰＦ：汎用性）、Ｓｅｍｉ ＲｅｉｎＦｏｒｃｉｎｇ Ｆｕｒｎａｃｅ（ＳＲＦ：中補強性）、Ｆｉｎｅ Ｔｈｅｒｍａｌ（ＦＴ：微粒熱分解）及びＭｅｄｉｕｍ Ｔｈｅｒｍａｌ（ＭＴ：中粒熱分解）など。また、天然グラファイト及び人造グラファイトなどのグラファイトを用いることもできる。

また、導電性粒子としては、ＴｉＯ_２、ＳｎＯ_２、ＺｎＯなどの金属酸化物粒子、ＺｎＯとＡｌ_２Ｏ_３の固溶体などの複酸化物粒子、Ｃｕ、Ａｇなどの金属粉等を始めとして、公知の各種のものが使用できる。それらを単体として使用してもよく、複数種類をブレンドして使用してもよい。

［粗し粒子］
弾性層形成用材料には、例えば、粒子径が１μｍ～９０μｍの範囲にある球状粒子を添加してもよい。例えば、以下の粒子から選ばれる少なくとも一つの球状粒子が挙げられる。
フェノール樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、ポリアクリロニトリル樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、ポリウレタン樹脂粒子、ナイロン樹脂粒子、ポリエチレン樹脂粒子、ポリプロピレン樹脂粒子、アクリル樹脂粒子、シリカ粒子、及びアルミナ粒子。このようなゴム組成物を用いることにより、弾性層の外表面が、球状粒子に由来する凸部を有する帯電ローラを作製することができる。

［その他の添加剤］
また、必要に応じて、加硫剤、加硫促進剤、導電性付与剤、帯電制御剤、可塑剤、老化防止剤等を適宜に添加することもできる。さらに、帯電防止剤、紫外線吸収剤、補強剤、充填剤、滑剤、離型剤、顔料、染料、難燃剤等を必要に応じて適宜に添加することもできる。

＜電子写真用ローラの製造方法＞
［電子写真ローラ前駆体製造工程］
本開示の一態様に係る電子写真ローラの製造方法としては、例えばクロスヘッドを有する押し出し機を用いて軸芯体に対して弾性層形成用材料を被覆する方法がある。
図７は、クロスヘッド７４を備えた押し出し成形機７を用いて軸芯体と弾性層形成用材料とを共押出しすることによって軸芯体の外周面に弾性層形成用材料の層を形成している過程の説明図である。
押し出し成形機７は、軸芯体７１と弾性層形成用材料７２とが送り込まれるクロスヘッド７４と、クロスヘッド７４に軸芯体７１を送り込む送りローラ７５と、クロスヘッド７４に弾性層形成用材料７２を送り込むシリンダ７６と、が設けられている。

シリンダ７６内のスクリュ７７によってクロスヘッド７４内に弾性層形成用材料７２を送り込むとともに、軸芯体７１をクロスヘッド７４内に送り込むことによって、該クロスヘッドからは、弾性層形成用材料の層が外周面に形成された軸芯体７１が排出される。以降、弾性層形成用材料の層が外周面に形成された軸芯体を「被覆ローラ」ともいう。

本開示の一態様に係る電子写真用ローラの外径は、軸芯体７１の送りローラ７５によるクロスヘッドへの送り速度と、シリンダ７６からの弾性層形成用材料送り速度との相対比を変化させることによって制御できる。例えば、シリンダからクロスヘッドへの弾性層形成用材料の送り速度は一定とし、クロスヘッドへの軸芯体７１の送り速度を変化させることで軸芯体の長手方向における弾性層の厚さを調整することができる。具体的には、軸芯体の送り速度を向上させることで、弾性層の厚さを相対的に薄くすること、すなわち、径を小さくすることができる。ここで、軸芯体の長手方向における弾性層の厚さ、すなわち、電子写真用ローラの直径をより正確に調整するためには、以下の４つの工程を有する製造方法を用いることが好ましい。

（第１工程）弾性層形成用材料のクロスヘッドへの送り速度を一定とし、軸芯体のクロスヘッドへの送り速度を変化させて予備成形を行うことで、軸芯体のクロスヘッドへの送り速度と、軸芯体上に形成される弾性層形成用材料の層の厚さとの関係を得る工程、
（第２工程）クロスヘッドから押し出された被覆ローラの外径を測定する工程、
（第３工程）第２工程で得られた外径の測定値から、第１工程で得た情報に照らして、クラウン形状とするための軸芯体の送り速度を決定する工程、
（第４工程）第３工程で決定した軸芯体の送り速度に基づき、送りローラ７５の回転速度を制御する工程。

第３～第４工程に関して具体的に説明する。
目標とするクラウン形状に対して、軸芯体の長手方向の所定の位置における弾性層形成用材料の層の厚みの測定値が大きいと判断した場合には、送りローラ７５の回転速度を速めて、軸芯体の送り速度を速くすることで外径を小さくする。逆に当該厚みが小さいと判断した場合には、送りローラ７５の回転速度を減少させることで、軸芯体の送り速度を遅くすることで外径を大きくする。このフィードバック制御を例えば０．０１秒間隔で行うことにより、研磨をすることなく、高精度に弾性層の外形の形状を目標のクラウン形状とすることができる。
なお、上記の方法で本開示に係るクラウン形状の電子写真用ローラを得る場合、後の加硫工程で弾性層が収縮する場合があることを考慮して、押し出し成形時の目標形状を決定することが好ましい。

また、上記の方法のほかに、本開示の一態様に係るクラウン形状に対応するキャビティ形状を有する金型を用いて、該金型内に配置した軸芯体の周囲に弾性層形成用材料を該キャビティ内に充填し、硬化させる方法が挙げられる。
また、クロスヘッドを用いる場合において、クロスヘッドへの軸芯体の送り速度及び弾性層形成用材料の送り速度を一定として、目標とするクラウン形状の最も太い中央部の外径と同じまたは最も太い中央部の外径より大きな外径を有する被覆ローラを作製する。そして、弾性層形成用材料の層を硬化したゴム層の外周面を砥石等を用いて研磨することでも製造することができる。

［加硫工程・突っ切り工程］
成形された電子写真用ローラ前駆体を、熱風炉、加硫缶、熱盤、遠・近赤外線、誘導加熱等の手段によって加熱し、加硫する。加熱温度は、弾性層形成用材料によって異なるが、１３０～２５０℃で、加熱時間は５～２４０分間が好ましく、１４０～２２０℃で、１０～６０分間がより好ましい。
加硫ゴムローラの両端部の加硫ゴム組成物は、後の別工程にて除去され、電子写真用ローラが完成する。したがって、完成した電子写真用ローラは芯金の両端部が露出している。

［表面処理工程］
表面層には、表面の摩擦係数の低減を目的とした紫外線照射やηＩＴの向上を目的とした電子線照射といった表面処理を行ってもよい。

＜プロセスカートリッジ＞
図８は本開示の一実施形態に係る帯電ローラを具備している電子写真用のプロセスカートリッジの一例である。図８に示すプロセスカートリッジ１００は、現像装置と帯電装置とを一体化し、電子写真装置の本体に着脱可能に構成されたものである。
現像装置は、少なくとも現像ローラ１０３、トナー容器１０６及びトナー１０９を一体化したものである。感光ドラム１０１は、電子写真感光体の一例である。現像装置は、必要に応じてトナー供給ローラ１０４、現像ブレード１０８、及び攪拌羽１１０を備えていてもよい。
帯電装置は、少なくとも感光ドラム１０１及び帯電ローラ１０２を一体化したものである。帯電ローラ１０２は、感光ドラム１０１を帯電可能な位置に配置されている。帯電装置は、クリーニングブレード１０５及び廃トナー容器１０７を備えていてもよい。帯電ローラ１０２、現像ローラ１０３、トナー供給ローラ１０４、及び現像ブレード１０８は、それぞれ電圧が印加されるようになっている。

＜電子写真装置＞
図９は、本開示の一実施形態に係る帯電ローラを用いた電子写真装置の一例を示した図である。図９に示す電子写真装置２００は、４つのプロセスカートリッジ１００が着脱可能に装着されるように構成されている。各プロセスカートリッジ１００は、ブラック、マゼンタ、イエロー、シアンの各色に対応しており、それぞれ対応する色のトナーが使用されている。各プロセスカートリッジ１００は、使用するトナーの色が異なるだけで、同じ構成である。

各プロセスカートリッジ１００は、図８に示したものと基本的に同じ構成である。プロセスカートリッジ１００は、感光ドラム２０１、帯電ローラ２０２、現像ローラ２０３、トナー供給ローラ２０４、クリーニングブレード２０５、トナー容器２０６、廃トナー容器２０７、現像ブレード２０８、トナー２０９及び攪拌羽２１０を備える。

感光ドラム２０１は矢印方向（時計回り方向）に回転し、帯電バイアス電源から電圧が印加された帯電ローラ２０２によって一様に帯電される。露光光２１１が感光ドラム２０１の表面に照射されることで、その表面に静電潜像が形成される。
一方、トナー容器２０６に収納されているトナー２０９は、攪拌羽２１０によりトナー供給ローラ２０４へと供給される。トナー供給ローラ２０４は、トナー２０９を現像ローラ２０３に供給する。現像ローラ２０３と接触して配置されている現像ブレード２０８により、現像ローラ２０３の表面上にトナー２０９が均一にコーティングされると共に、摩擦帯電によりトナー２０９に電荷が与えられる。
上記静電潜像は、感光ドラム２０１に接触して配置された現像ローラ２０３によって搬送されるトナー２０９が付与されることで現像され、トナー像として可視化される。

可視化された感光ドラム上のトナー像は、一次転写バイアス電源により電圧が印加された一次転写ローラ２１２によって中間転写ベルト２１５に転写される。中間転写ベルト２１５は、テンションローラ２１３と中間転写ベルト駆動ローラ２１４とに支持されて駆動される。各色のトナー像が順次重畳されて、中間転写ベルト２１５上にカラー像が形成される。

転写材２１９は、給紙ローラにより装置内に給紙される。転写材２１９は、中間転写ベルト２１５と二次転写ローラ２１６との間に搬送される。二次転写ローラ２１６は、二次転写バイアス電源から電圧が印加され、中間転写ベルト２１５上のカラー像を、転写材２１９に転写する。カラー像が転写された転写材２１９は、定着器２１８により定着処理される。定着処理が施された転写材２１９は、装置外に排紙される。
一方、転写されずに感光ドラム２０１上に残存したトナーは、クリーニングブレード２０５により掻き取られて廃トナー収容容器２０７に収納される。また、転写されずに中間転写ベルト２１５上に残存したトナーは、クリーニング装置２１７により掻き取られる。

（構成１）
軸芯体と、該軸芯体上の弾性層と、を有する電子写真用ローラであって、
該電子写真用ローラは、該軸芯体の長手方向の中心位置Ｏから端部に向かって直径が減少するクラウン形状を有し、
該弾性層の長手方向の端部の位置をＸ２、中心位置ＯとＸ２との間の位置をＸ１、中心位置ＯとＸ１との間の距離をＬ１、Ｘ１とＸ２との間の距離をＬ２としたとき、Ｌ１＝０．６×（Ｌ１＋Ｌ２）であり、
Ｏ、Ｘ１及びＸ２における該電子写真用ローラの外径をそれぞれＤｏ，ＤＸ１，ＤＸ２とし、かつ、
Ｚ１＝（Ｄｏ－ＤＸ１）／２、
Ｚ２＝（ＤＸ１－ＤＸ２）／２、と定義したとき、
Ｚ１、Ｚ２、Ｌ１及びＬ２が下記計算式（１）で示される関係を満たすことを特徴とする電子写真用ローラ：
（Ｚ２／Ｌ２）＜α×（Ｚ１／Ｌ１） （１）
（計算式（１）中のαは１．９３１である）。

（構成２）
前記電子写真用ローラは、１．０００＜[（Ｚ２／Ｌ２）／（Ｚ１／Ｌ１）]＜１．９３１である構成１に記載の電子写真用ローラ。

（構成３）
（Ｄｏ－ＤＸ２）／２が、０．０１ｍｍ以上、０．２６ｍｍ以下である構成１又は２に記載の電子写真用ローラ。

（構成４）
前記弾性層の弾性変形仕事率が５６％以上である構成１乃至３のいずれかの構成に記載の電子写真用ローラ。

（構成５）
前記弾性層が、アクリロニトリルブタジエンゴムを含む構成１乃至４のいずれかの構成に記載の電子写真用ローラ。
（構成６）
前記弾性層のアスカーＣ硬度が、１０度以上、７０度以下である構成１乃至５のいずれかの構成に記載の電子写真用ローラ。
（構成７）
前記弾性層の長手方向の長さが、２２０ｍｍ以上、３４０ｍｍ以下である構成１乃至６のいずれかの構成に記載の電子写真用ローラ。

（構成８）
電子写真画像形成装置の本体に着脱可能であるプロセスカートリッジであって、
電子写真感光体と、
該電子写真感光体に当接している電子写真用ローラと、
を具備し、
該電子写真用ローラが構成１乃至７のいずれかの構成に記載の電子写真用ローラである、ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
（構成９）
前記電子写真用ローラが、前記電子写真感光体を帯電させる帯電ローラである構成８に記載のプロセスカートリッジ。

（構成１０）
電子写真感光体と、
該電子写真感光体に当接している電子写真用ローラと、
を具備する電子写真画像形成装置であって、
該電子写真用ローラが構成１乃至７のいずれかの構成に記載の電子写真用ローラであることを特徴とする電子写真画像形成装置。

（構成１１）
前記電子写真用ローラが、前記電子写真感光体を帯電させる帯電ローラである構成１０に記載の電子写真画像形成装置。
（構成１２）
前記電子写真感光体が駆動され、前記帯電ローラが該電子写真感光体の回転に従動して回転する構成１１に記載の電子写真画像形成装置。

以下、実施例により本開示を詳しく説明するが、本開示はこれによって限定されるものではない。
［実施例１］
（弾性層用の未加硫ゴム組成物の調製）
下記の表２に示す材料を混合してＡ練りゴム組成物を得た。混合機は、６リットル加圧ニーダー（製品名：ＴＤ６－１５ＭＤＸ、（株）トーシン製）を用いた。混合条件は、充填率７０ｖｏｌ％、ブレード回転数３０ｒｐｍ、１６分間とした。

次いで、表３に示す材料を混合し、未加硫ゴム組成物１を得た。混合機は、ロール径１２インチ（０．３０ｍ）のオープンロール（製品名：１２×３０テストロール、関西ロール製）を用いた。混合条件は、前ロール回転数１０ｒｐｍ、後ロール回転数８ｒｐｍで、ロール間隙２ｍｍとして合計２０回左右の切り返しを行った後、ロール間隙を０．５ｍｍとして１０回薄通しを行った。

＜電子写真用ローラの作製＞
軸芯体として、直径４．９７５ｍｍ、長さ２５０ｍｍのステンレス棒を用意した。未加硫ゴム組成物１を軸芯体の周囲に形成するために、図７に示すクロスヘッドを有する押出形成装置（（株）三葉製作所製）を用いた。押出成形装置の押出機はシリンダ内径の直径が７０ｍｍで、シリンダの長さと直径の比が２０である脱気口付きの押し出し機を用いた。

押し出し成型温度は、シリンダ、スクリュ、クロスヘッドダイで、各々１００℃を設定温度とした。スクリュ回転数は毎分１０回転とした。これらの条件を採用して、軸芯体を未加硫ゴム組成物１で被膜した。
なお、被膜する際には電子写真用ローラ前駆体を加硫し、弾性層端部を除去した後の帯電ローラの形状がクラウン形状であり、かつ
電子写真用ローラの端部弾性層除去後の形状が、図２に示すＬ１、Ｌ２、Ｚ１、及びＺ２、の各値が表４に示す値となるように、送りロールの送り速度を制御し、肉厚を調節して成形した。

具体的には、
クロスヘッドへの弾性層形成用材料の流入速度を５．２０×１０^－４ｍｍ^３／秒で一定とし、
一方、弾性層形成用材料の層の形成時であって
軸芯体の長手方向の中央部分の形成時には、軸芯体のクロスヘッドへの送り速度を４．７０ｍｍ／秒とし、
両端部分の形成時には、軸芯体のクロスヘッドへの送り速度は５．８０ｍｍ／秒とした。
また、クロスヘッドから押し出された直後の軸芯体の周囲の弾性層形成用材料の層の厚さ（直径）をレーザ測定器を用いて測定し、予備成形で予め取得しておいた軸芯体の送り速度と直径との関係から、軸芯体の送り速度のフィードバック制御を行った。

得られた電子写真用ローラ前駆体を１６０℃の熱風炉で１時間加熱し、その後、電子写真用ローラ前駆体の弾性層形成用材料の層の両端部をそれぞれ１０ｍｍ除去し、電子写真用ローラ１を得た。電子写真用ローラ１の長手方向における弾性層の長さは２３０ｍｍであり、Ｌ１＝６９ｍｍ、Ｌ２＝４６ｍｍであった。

＜表面処理＞
得られた電子写真用ローラの表面に紫外線を照射して、弾性層の表面にＵＶ処理された領域を有する電子写真用ローラ１´を得た。紫外線の照射には低圧水銀ランプ（商品名：ＧＬＱ５００ＵＳ／１１、東芝ライテック（株）製）を用いて、電子写真用ローラを、軸芯体１を回転軸として一定の速度で回転させながら均一に照射した。紫外線の光量は２５４ｎｍのセンサーにおける感度で９０００ｍＪ／ｃｍ^２となるようにした。

＜電子写真用ローラ外径の測定＞
電子写真用ローラ１´の外径測定は図４に示す構成で非接触のレーザー測定機を用いて行った。本実施例ではローラの形状測定は、非接触のレーザー測定機（ＬＳ－５０００；（株）キーエンス製）を用いて行い、長手方向を１ｍｍピッチ、回転方向を１度ピッチで移動させて測定を行った。
本開示における直径は、各断面における１周分の直径の平均値と定義する。図２中における帯電ローラ１´の中心位置Ｏ、Ｘ１、Ｘ２における直径をそれぞれＤｏ，ＤＸ１，ＤＸ２とし、Ｚ１＝(Ｄｏ－ＤＸ１)／２、Ｚ２＝(ＤＸ１－ＤＸ２)／２としてそれぞれ算出した。計算した結果、Ｄｏは７．６９ｍｍ、Ｚ１、Ｚ２は表４に示すとおりとなった。

＜ηＩＴの測定＞
ナノインデンテーション装置（（株）フィッシャー・インストルメンツ製、装置名ピコデンター、型番：ＨＭ５００）を用いて、作製した電子写真用ローラ１´に対しＩＳＯ１４５１７７に準拠した方式で押し込み試験を行い、ηＩＴの解析を行った。
測定条件は圧子アプローチ速度１００ｎｍ／ｓ、荷重条件は最大荷重１ｍＮ、押し込み時間３ｓであり、除荷条件に関しては荷重条件の逆条件で行った。

測定箇所は電子写真用ローラ長手方向の中央位置と、弾性層の両端部から各々１０．０ｍｍ中央側の位置２点との計３点をそれぞれ周方向に３０度刻みで１２点測定し、計３６点の測定を行った。
以上の条件で試験を行い、電子写真用ローラ１´の荷重変位曲線を取得し、それぞれのηＩＴを計算した。本開示では３６点のηＩＴの中央値をηＩＴとする。
結果は表６に示すとおり、本実施例ではηＩＴが４５[％]であった。

＜振幅の測定 周速差の評価＞
電子写真用ローラ１´を、プロセスカートリッジの帯電ローラとして組み込み、電子写真装置を稼働させたときの帯電ローラの振動を測定し、振幅の大きさを周速差の大きさとして評価する。測定器はレーザードップラー振動計（商品名ＬＶ－１７１０、（株）小野測器製）を用いた。測定位置は電子写真用ローラの弾性部端部から５ｍｍ中央側の位置とし、感光体との当接位置と逆の位置（１８０°反対側の位置）とした。振幅の測定用に電子写真装置にＬａｓｅｒｊｅｔ Ｍ６０８ｄｎ（ＨＰ社製）を用意し、高速プロセスにおける評価を実施するために、単位時間あたりの出力枚数が、オリジナルの出力枚数よりも多い、７５枚／分（Ａ４縦出力）に改造して用いた。電子写真プロセスカートリッジとしては、前記プリンター用の電子写真プロセスカートリッジを用いた。プリンターを稼働させたときの振動を測定し、周波数解析をしたところ、周波数２７００Ｈｚにおける振幅が大きかったため、周波数２７００Ｈｚにおける振幅の大きさを帯電ローラ１の振動の大きさとした。測定した結果を表６に示す。

＜画像評価と帯電ローラの汚れの観察＞
電子写真用ローラ１´を帯電ローラとして電子写真装置に組み込んで、低温低湿環境下において通紙耐久試験を行った。電子写真装置としては、レーザープリンタ（商品名：Ｌａｓｅｒｊｅｔ Ｍ６０８ｄｎ；ＨＰ社製）を用意した。高速プロセスにおける評価を実施するために、単位時間あたりの出力枚数が、オリジナルの出力枚数よりも多い、７５枚／分（Ａ４縦出力）に改造して用いた。上記レーザープリンタの画像の解像度は、６００ｄｐｉ、１次帯電の出力は直流電圧－１１００Ｖである。電子写真プロセスカートリッジとして、前記プリンター用の電子写真プロセスカートリッジを用いた。なお、電子写真プロセスカートリッジは、ドラム形状の電子写真感光体と、該電子写真感光体に対して当接配置された帯電ローラと、を有する。また、帯電ローラの軸芯体の両端に各々２５０ｇの圧力が加えられており、それにより、帯電ローラは、電子写真感光体に押圧されている。

まず、電子写真用ローラ１´、該電子写真装置、プロセスカートリッジを、測定環境にならす目的で、温度１５℃、相対湿度１０％の環境に４８時間静置した。
次いで、該電子写真用ローラ１´を、プロセスカートリッジの帯電ローラとして組み込んだ。これを用いて出力画像の評価を行った。
具体的には、印字濃度１％Ｅ文字画像を低温低湿（温度１５℃、相対湿度１０％）環境下で連続１０００枚の耐久（画像出力）を行った。１０００枚の画像出力後、ハーフトーン画像（電子写真感光体の回転方向と垂直方向に幅１ドット、間隔２ドットの横線を描く画像）を出力した。得られた画像を目視にて観察し、帯電ローラ表面の汚れ付着に起因した画像不良を観察した。

評価用画像を出力した後に、電子写真用ローラ１´の表面をデジタルマイクロスコープ（（株）キーエンス製、型番ＶＨ－８０００）にて、トナー、外添剤の汚れ付着の程度を観察した。観察位置は弾性層端部からそれぞれ１０ｍｍ内側の２カ所を観察し、汚れの付着状態が悪い箇所を評価箇所とした。
ハーフトーン画像についての汚れ付着起因の画像不良の観察結果と、電子写真用ローラ１´の表面の顕微鏡観察結果とを、表５に示す基準で評価した。その結果を表６に示す。

［実施例２］
Ｚ１、Ｚ２、（Ｄｏ－ＤＸ２）／２の数値を表４に記載のとおりとした以外は実施例１と同様にして電子写真用ローラ１´を得た。
得られた電子写真用ローラ１´について実施例１と同様の評価を行った。結果を表６に示す。

［実施例３～６］
Ｚ１、Ｚ２、（Ｄｏ－ＤＸ２）／２の数値を表４に記載のとおりとした以外は実施例１と同様にして電子写真用ローラ１´を得た。
得られた電子写真用ローラ１´の振幅の測定、画像評価と帯電ローラの汚れの観察は、電子写真装置にＬａｓｅｒｊｅｔ Ｍ６０８ｄｎ（ＨＰ社製）を用意して行った。高速プロセスにおける評価を実施するために、単位時間あたりの出力枚数が、オリジナルの出力枚数よりも多い、１００枚／分（Ａ４縦出力）に改造して用いた。

［実施例７］
得られた電子写真用ローラの表面に電子線を照射して、弾性層の表面にＥＢ処理された領域を有する電子写真用ローラを得た。電子線の照射には、最大加速電圧７０ｋＶの電子線照射装置（商品名：「低エネルギー電子線照射源ＥＢ－ＥＮＧＩＮＥ」浜松ホトニクス（株）製）を用いた。なお、電子線を照射する前に、照射室内の空気を窒素ガスでパージし、照射室における酸素濃度を調整した。処理条件は加速電圧：７０ｋＶ、電子電流（照射電流）：１．５ｍＡ、処理速度（走査速度）：０．６ｍ／ｍｉｎ、酸素濃度：８００ｐｐｍであった。この際、電子線照射装置の加速電圧７０ｋＶにおける装置定数は２１８であり、数式（１）より算出される線量は１６３５ｋＧｙであった。
Ｄ＝（Ｋ・Ｉ）／Ｖ ・・・数式（１）
それ以外は実施例１と同様にして表４に示す電子写真用ローラ１´´を得た。得られた電子写真用ローラ１´´について実施例１と同様の評価を行った。評価の結果を表６に示す。

［実施例８］
実施例７における電子線照射の条件の中で電子電流を３．０ｍＡとして電子線照射を行ったこと以外は実施例１と同様にして、弾性層の表面にＥＢ処理された領域を有する電子写真用ローラ１´´を得た。Ｚ１、Ｚ２等は表４に示す。
得られた電子写真用ローラ１´´について実施例１と同様の評価を行った。評価の結果を表６に示す。

［実施例９］
実施例７における電子線照射の条件の中で電子電流を４．５ｍＡとして電子線照射を行ったこと以外は実施例１と同様にして、弾性層の表面にＥＢ処理された領域を有する電子写真用ローラ１´´を得た。Ｚ１、Ｚ２等は表４に示す。
得られた電子写真用ローラ１´´について実施例１と同様の評価を行った。評価の結果を表６に示す。
［実施例１０］
電子写真用ローラの表面に処理を行わなかった以外は実施例１と同様にして電子写真用ローラを得た。Ｚ１、Ｚ２等は表４に示す。評価の結果を表６に示す。

［実施例１１］
実施例１で用いたクロスヘッド押し出し成形機を用いて、該成形機から押し出された時の外径が８．００ｍｍのストレート形状となるように成形した。その後に１６０℃の熱風炉で６０分間加熱し、電子写真用ローラ前駆体を作製した。続いて、加硫ゴム層の両端部をそれぞれ１０ｍｍ除去し、電子写真用ローラ前駆体の加硫ゴム層の表面をプランジカットの研削方式の研磨機で研磨し、Ｚ１、Ｚ２、（Ｄｏ－ＤＸ２）／２の数値が表４に記載のとおりの電子写真用ローラ１´´´を得た。それ以外は、実施例１と同様である。評価の結果を表６に示す。

［実施例１２］
実施例１において作製した電子写真用ローラ１´を電子写真装置に現像ローラとして組み込んで通紙耐久試験を行った。電子写真装置はＬａｓｅｒｊｅｔ Ｐｒｏ Ｍ１０２ｗ Ｐｒｉｎｔｅｒ（ＨＰ社製）を使用し、かぶりの評価を行った。まず、電子写真用ローラ１´を装填した電子写真装置を温度４０℃／相対湿度９５％の環境に設置後１２時間以上静置した。
次いで、印字していない紙の反射率Ｒ０（％）を測定した。
次いで、黒色で、印字率１％の画像を１０００枚連続して出力した後に、１０００枚目の画像の端部の反射率Ｒ１（％）を測定した。
測定には、反射濃度計（商品名、ＴＣ－６ＤＳ／Ａ；（有）東京電色製）を使用した。
そして、下記式を用いて算出したかぶり値を表６に示す。
かぶり値＝Ｒ０（％）－Ｒ１（％）

［実施例１３］
実施例１における未加硫ゴム組成物材料のゴムをＮＢＲ（グレード Ｎ２３０ＳＶ、ＪＳＲ（株）製）からＮＢＲ（グレード Ｎ２３０ＳＬ、ＪＳＲ（株）製）に変更した。それ以外は実施例１と同様である。Ｚ１、Ｚ２等は表４に示す。評価の結果を表６に示す。
［実施例１４］
実施例１における未加硫ゴム組成物材料のゴムをＮＢＲ（グレード Ｎ２３０ＳＶ、ＪＳＲ（株）製）からＮＢＲ（グレード Ｎ２３０Ｓ、ＪＳＲ（株）製）に変更した。それ以外は実施例１と同様である。Ｚ１、Ｚ２等は表４に示す。評価の結果を表６に示す。

［比較例１～２］
Ｚ１、Ｚ２、（Ｄo-ＤＸ２）／２の値を表４に記載のとおりとした以外は実施例１と同様にして電子写真用ローラ１´を得た。得られた電子写真用ローラ１´について実施例１と同様の評価を行った。評価の結果を表６に示す。

［比較例３］
Ｚ１、Ｚ２、（Ｄo-ＤＸ２）／２の値を表４に記載のとおりとした以外は実施例１と同様にして電子写真用ローラ１´を得た。得られた電子写真用ローラ１´について実施例３～６と同様の評価を行った。評価の結果を表６に示す。

Claims (12)

1. 軸芯体と、該軸芯体上の弾性層と、を有する電子写真用ローラであって、
   該電子写真用ローラは、該軸芯体の長手方向の中心位置Ｏから端部に向かって直径が減少するクラウン形状を有し、
   該弾性層の長手方向の端部の位置をＸ２、中心位置ＯとＸ２との間の位置をＸ１、中心位置ＯとＸ１との間の距離をＬ１、Ｘ１とＸ２との間の距離をＬ２としたとき、Ｌ１＝０．６×（Ｌ１＋Ｌ２）であり、
   Ｏ、Ｘ１及びＸ２における該電子写真用ローラの外径をそれぞれＤｏ，ＤＸ１，ＤＸ２とし、かつ、
   Ｚ１＝（Ｄｏ－ＤＸ１）／２、
   Ｚ２＝（ＤＸ１－ＤＸ２）／２、と定義したとき、
   Ｚ１、Ｚ２、Ｌ１及びＬ２が下記計算式（１）で示される関係を満たすことを特徴とする電子写真用ローラ：
   （Ｚ２／Ｌ２）＜α×（Ｚ１／Ｌ１） （１）
   （計算式（１）中のαは１．９３１である）。
2. 前記電子写真用ローラは、１．０００＜[（Ｚ２／Ｌ２）／（Ｚ１／Ｌ１）]＜１．９３１である請求項１に記載の電子写真用ローラ。
3. （Ｄｏ－ＤＸ２）／２が、０．０１ｍｍ以上、０．２６ｍｍ以下である請求項１に記載の電子写真用ローラ。
4. 前記弾性層の弾性変形仕事率が５６％以上である請求項１に記載の電子写真用ローラ。
5. 前記弾性層が、アクリロニトリルブタジエンゴムを含む請求項１に記載の電子写真用ローラ。
6. 前記弾性層のアスカーＣ硬度が、１０度以上、７０度以下である、請求項１に記載の電子写真用ローラ。
7. 前記弾性層の長手方向の長さが、２２０ｍｍ以上、３４０ｍｍ以下である請求項１に記載の電子写真用ローラ。
8. 電子写真画像形成装置の本体に着脱可能であるプロセスカートリッジであって、
   電子写真感光体と、該電子写真感光体に当接している電子写真用ローラと、を具備し、
   該電子写真用ローラが、軸芯体と、該軸芯体上の弾性層と、を有し、該軸芯体の長手方向の中心位置Ｏから端部に向かって直径が減少するクラウン形状を有し、該弾性層の長手方向の端部の位置をＸ２、中心位置ＯとＸ２との間の位置をＸ１、中心位置ＯとＸ１との間の距離をＬ１、Ｘ１とＸ２との間の距離をＬ２としたとき、Ｌ１＝０．６×（Ｌ１＋Ｌ２）であり、 Ｏ、Ｘ１及びＸ２における該電子写真用ローラの外径をそれぞれＤｏ，ＤＸ１，ＤＸ２とし、かつ、 Ｚ１＝（Ｄｏ－ＤＸ１）／２、 Ｚ２＝（ＤＸ１－ＤＸ２）／２、と定義したとき、 Ｚ１、Ｚ２、Ｌ１及びＬ２が下記計算式（１）で示される関係を満たす、ことを特徴とするプロセスカートリッジ：
   （Ｚ２／Ｌ２）＜α×（Ｚ１／Ｌ１） （１）
   （計算式（１）中のαは１．９３１である）。
9. 前記電子写真用ローラが、前記電子写真感光体を帯電させる帯電ローラである請求項８に記載のプロセスカートリッジ。
10. 電子写真感光体と、該電子写真感光体に当接している電子写真用ローラとを具備する電子写真画像形成装置であって、
    該電子写真用ローラが、軸芯体と、該軸芯体上の弾性層と、を有し、該軸芯体の長手方向の中心位置Ｏから端部に向かって直径が減少するクラウン形状を有し、該弾性層の長手方向の端部の位置をＸ２、中心位置ＯとＸ２との間の位置をＸ１、中心位置ＯとＸ１との間の距離をＬ１、Ｘ１とＸ２との間の距離をＬ２としたとき、Ｌ１＝０．６×（Ｌ１＋Ｌ２）であり、 Ｏ、Ｘ１及びＸ２における該電子写真用ローラの外径をそれぞれＤｏ，ＤＸ１，ＤＸ２とし、かつ、 Ｚ１＝（Ｄｏ－ＤＸ１）／２、 Ｚ２＝（ＤＸ１－ＤＸ２）／２、と定義したとき、 Ｚ１、Ｚ２、Ｌ１及びＬ２が下記計算式（１）で示される関係を満たす、ことを特徴とする電子写真画像形成装置：
    （Ｚ２／Ｌ２）＜α×（Ｚ１／Ｌ１） （１）
    （計算式（１）中のαは１．９３１である）。
    ることを特徴とする電子写真画像形成装置。
11. 前記電子写真用ローラが、前記電子写真感光体を帯電させる帯電ローラである請求項１０に記載の電子写真画像形成装置。
12. 前記電子写真感光体が駆動され、前記帯電ローラが該電子写真感光体の回転に従動して回転する、請求項１１に記載の電子写真画像形成装置。
    
    

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