JP6889832B2 - 帯電ローラおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真法を利用した画像形成装置に組み込んで使用される帯電ローラと、その製造方法に関するものである。
レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、またはこれらの複合機等の、電子写真法を利用した画像形成装置においては、感光体の表面を一様に帯電させるために、帯電ローラが用いられる。
帯電ローラとしては、例えば半導電性を付与したゴム組成物を筒状に成形したのちゴムを架橋させた単層の、あるいは上記層を含む複層構造のローラ本体を備えるものが一般的に用いられる。
帯電ローラとしては、例えば半導電性を付与したゴム組成物を筒状に成形したのちゴムを架橋させた単層の、あるいは上記層を含む複層構造のローラ本体を備えるものが一般的に用いられる。
ローラ本体の外周面は、トナーに外添された外添剤や、あるいは画像形成を繰り返した際にトナーの粒子が微粉砕されて生じる破片などの微粉が付着し、蓄積されて形成画像に画像不良が生じるのを抑制するべく、その表面を整えるために、例えば研磨したり、研磨後にコーティング膜で被覆したりするのが一般的である。
しかしコーティング膜は、そのもとになる液状のコーティング剤をスプレー法、ディッピング法等の塗布方法によってローラ本体の外周面に塗布したのち、乾燥させて形成されるため、上記形成過程において埃等の異物の混入、厚みムラの発生等の様々な不良を生じやすい。
しかしコーティング膜は、そのもとになる液状のコーティング剤をスプレー法、ディッピング法等の塗布方法によってローラ本体の外周面に塗布したのち、乾燥させて形成されるため、上記形成過程において埃等の異物の混入、厚みムラの発生等の様々な不良を生じやすい。
また、コーティング剤を調製するには有機溶剤が必要であるが、有機溶剤の使用は環境に対する負荷が大きく、近年の低ＶＯＣ（揮発性有機化合物）化の流れに逆行することにもなる。
そこでコーティング膜に代えて、例えば研磨の条件を調整したり、レーザー加工、ブラスト加工等の種々の加工を施したりすることによって、ローラ本体の外周面を、微粉の付着および蓄積を生じにくいと考えられる様々な凹凸形状に形成することが検討されている（特許文献１〜４等参照）。
そこでコーティング膜に代えて、例えば研磨の条件を調整したり、レーザー加工、ブラスト加工等の種々の加工を施したりすることによって、ローラ本体の外周面を、微粉の付着および蓄積を生じにくいと考えられる様々な凹凸形状に形成することが検討されている（特許文献１〜４等参照）。
ところが発明者の検討によると、上記従来の帯電ローラでは、微粉の付着や蓄積を未だ十分に抑制できないのが現状である。また表面形状によっては感光体の表面を均一に帯電させることができず、帯電のムラを生じて、形成画像の画質が低下する場合もある。
本発明の目的は、コーティング膜を省略した簡単な構造を維持しながら、なおかつ感光体の表面をできるだけ均一に帯電できる上、微粉の付着や蓄積を現状よりもさらに良好に抑制できる帯電ローラと、その製造方法を提供することにある。
本発明の目的は、コーティング膜を省略した簡単な構造を維持しながら、なおかつ感光体の表面をできるだけ均一に帯電できる上、微粉の付着や蓄積を現状よりもさらに良好に抑制できる帯電ローラと、その製造方法を提供することにある。
本発明は、ローラ本体を備え、前記ローラ本体は、ゴムを含むゴム組成物の架橋物によって単層に形成されているとともに、前記ローラ本体の外周面は、国際標準化機構規格ＩＳＯ２５１７８−２：２０１２において規定された、コア部の空隙容積Ｖｖｃと谷部の空隙容積Ｖｖｖとの和Ｖｖｃ＋Ｖｖｖで表される空隙容積Ｖｖが、多数の凹凸からなる表面粗さ成分において０．３ｍｌ／ｍ２未満で、かつ前記表面粗さ成分より低周波数の多数の凹凸からなる表面うねり成分において０．０５ｍｌ／ｍ２以上、６ｍｌ／ｍ２以下である帯電ローラである。
また本発明は、かかる本発明の帯電ローラの製造方法であって、前記ローラ本体の前記外周面を研磨する工程、および研磨した前記外周面にレーザー加工、湿式ブラスト加工および乾式ブラスト加工からなる群より選ばれた少なくとも１種の加工をすることで、前記外周面を、前記表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖが０．３ｍｌ／ｍ２未満、前記表面うねり成分の空隙容積Ｖｖが０．０５ｍｌ／ｍ２以上、６ｍｌ／ｍ２以下となるように仕上げる工程を含む、帯電ローラの製造方法である。
本発明によれば、コーティング膜を省略した簡単な構造を維持しながら、なおかつ感光体の表面をできるだけ均一に帯電できる上、微粉の付着や蓄積を現状よりもさらに良好に抑制できる帯電ローラと、その製造方法を提供できる。
前述した各種の加工を経て形成されるローラ本体の外周面は、一般に、多数の微細な凹凸からなる表面粗さ成分と、当該表面粗さ成分より低周波数の、すなわち深さも開口面積も大きい多数の凹凸からなる表面うねり成分とが重畳した表面形状を有していることが知られている。
発明者の検討によると、上記のうち表面粗さ成分を構成する凹凸はできるだけ小さく、かつ少ないのが、外周面に微粉が付着、蓄積されるのを抑制する上で有効である。
発明者の検討によると、上記のうち表面粗さ成分を構成する凹凸はできるだけ小さく、かつ少ないのが、外周面に微粉が付着、蓄積されるのを抑制する上で有効である。
また表面うねり成分については、
(i) 当該表面うねり成分を構成する凹凸の凹部の深さが小さいほど、外周面に微粉が付着、蓄積されやすくなる傾向があり、逆に凹部の深さが大きいほど、外周面の平滑性が低下して、感光体の表面を均一に帯電できなくなる傾向があるため、当該凹部の深さを適度な範囲に調整するのが肝要であり、また
(ii) 上記表面うねり成分を構成する凹凸の凹部の開口面積が小さすぎても、逆に大きすぎても、外周面に微粉が付着、蓄積されやすくなる傾向があるため、当該開口面積についても、適度な範囲に調整するのが肝要である。
(i) 当該表面うねり成分を構成する凹凸の凹部の深さが小さいほど、外周面に微粉が付着、蓄積されやすくなる傾向があり、逆に凹部の深さが大きいほど、外周面の平滑性が低下して、感光体の表面を均一に帯電できなくなる傾向があるため、当該凹部の深さを適度な範囲に調整するのが肝要であり、また
(ii) 上記表面うねり成分を構成する凹凸の凹部の開口面積が小さすぎても、逆に大きすぎても、外周面に微粉が付着、蓄積されやすくなる傾向があるため、当該開口面積についても、適度な範囲に調整するのが肝要である。
そこで発明者は、前述したように感光体の表面をできるだけ均一に帯電できる上、微粉の付着や蓄積を現状よりもさらに良好に抑制できる帯電ローラを得るために、上記表面粗さ成分を構成する凹凸の大きさや数、あるいは表面うねり成分を構成する凹凸の凹部の深さや開口面積を、表面形状の新たな指標でもって把握することを検討した。
その結果、国際標準化機構規格ＩＳＯ２５１７８−２：２０１２「製品の幾何特性仕様（ＧＰＳ）−表面性状−第２部：用語，定義及び表面性状パラメータ」において規定された、コア部の空隙容積Ｖｖｃと谷部の空隙容積Ｖｖｖとの和Ｖｖｃ＋Ｖｖｖで表される空隙容積Ｖｖを、表面粗さ成分において０．３ｍｌ／ｍ２未満に規定するとともに、表面うねり成分において０．０５ｍｌ／ｍ２以上、６ｍｌ／ｍ２以下に規定すればよいことを見出した。
その結果、国際標準化機構規格ＩＳＯ２５１７８−２：２０１２「製品の幾何特性仕様（ＧＰＳ）−表面性状−第２部：用語，定義及び表面性状パラメータ」において規定された、コア部の空隙容積Ｖｖｃと谷部の空隙容積Ｖｖｖとの和Ｖｖｃ＋Ｖｖｖで表される空隙容積Ｖｖを、表面粗さ成分において０．３ｍｌ／ｍ２未満に規定するとともに、表面うねり成分において０．０５ｍｌ／ｍ２以上、６ｍｌ／ｍ２以下に規定すればよいことを見出した。
すなわち、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖが０．３ｍｌ／ｍ２以上では、当該表面粗さ成分を構成する凹凸が大きく、かつ多くなって、ローラ本体の外周面に微粉が付着、蓄積されやすくなる。
これに対し、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖを０．３ｍｌ／ｍ２未満とすれば、当該表面粗さ成分を構成する凹凸を小さく、かつ少なくして、ローラ本体の外周面に微粉が付着、蓄積されるのを良好に抑制できる。
これに対し、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖを０．３ｍｌ／ｍ２未満とすれば、当該表面粗さ成分を構成する凹凸を小さく、かつ少なくして、ローラ本体の外周面に微粉が付着、蓄積されるのを良好に抑制できる。
また、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖが０．０５ｍｌ／ｍ２未満では、当該表面うねり成分を構成する凹凸の凹部の深さおよび／または開口面積が小さくなって、ローラ本体の外周面に微粉が付着、蓄積されやすくなる。
一方、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖが６ｍｌ／ｍ２を超える場合には、上記凹部の深さが大きくなるため、感光体の表面を均一に帯電できなくなる。また上記凹部の開口面積が大きくなって、ローラ本体の外周面に微粉が付着、蓄積されやすくなる。
一方、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖが６ｍｌ／ｍ２を超える場合には、上記凹部の深さが大きくなるため、感光体の表面を均一に帯電できなくなる。また上記凹部の開口面積が大きくなって、ローラ本体の外周面に微粉が付着、蓄積されやすくなる。
これに対し、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖを０．０５ｍｌ／ｍ２以上、６ｍｌ／ｍ２以下とすれば、当該表面うねり成分を構成する凹凸の凹部の深さ、および開口面積をいずれも適度の範囲に調整して、感光体の表面をできるだけ均一に帯電できる上、ローラ本体の外周面に微粉が付着、蓄積されるのを良好に抑制できる。
なお、上述した効果をより一層向上することを考慮すると、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖは、上記の範囲でも０．１ｍｌ／ｍ２以上であるのが好ましく、０．２８ｍｌ／ｍ２以下であるのが好ましい。また、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは、上記の範囲でも０．１ｍｌ／ｍ２以上であるのが好ましく、４ｍｌ／ｍ２以下であるのが好ましい。
なお、上述した効果をより一層向上することを考慮すると、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖは、上記の範囲でも０．１ｍｌ／ｍ２以上であるのが好ましく、０．２８ｍｌ／ｍ２以下であるのが好ましい。また、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは、上記の範囲でも０．１ｍｌ／ｍ２以上であるのが好ましく、４ｍｌ／ｍ２以下であるのが好ましい。
上記表面粗さ成分および表面うねり成分の空隙容積Ｖｖを、本発明では、例えば形状解析レーザー顕微鏡を用いて、ローラ本体の外周面の表面形状を測定した結果から、上記ＩＳＯ規格に則って、下記の方法で求めた値でもって表すこととする。
すなわち表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖを求めるには、測定結果（原表面）を、メディアンフィルタを用いて平滑化し、平面傾きを補正し、さらに面状補正−うねり除去の補正によって表面うねり成分を除去して計測表面を求める。
すなわち表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖを求めるには、測定結果（原表面）を、メディアンフィルタを用いて平滑化し、平面傾きを補正し、さらに面状補正−うねり除去の補正によって表面うねり成分を除去して計測表面を求める。
次いで、この計測表面に対して所定の評価領域を指定し、計測表面に対応する基準表面を求めて、負荷面積率ｐ％における空隙容積と、負荷面積率ｑ％における空隙容積との差分で表されるコア部の空隙容積Ｖｖｃと、負荷面積率ｐ％における谷部の空隙容積Ｖｖｖとを演算する。
そして両容積の和Ｖｖｃ＋Ｖｖｖを求めて、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖとする。
そして両容積の和Ｖｖｃ＋Ｖｖｖを求めて、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖとする。
また表面うねり成分の空隙容積Ｖｖを求めるには、測定結果（原表面）を、ローパスフィルタを用いて処理して高周波成分（表面粗さ成分）を除去し、メディアンフィルタを用いて平滑化し、さらに平面傾きを補正して計測表面を求める。
次いで、この計測表面に対して所定の評価領域を指定し、計測表面に対応する基準表面を求めて、負荷面積率ｐ％における空隙容積と、負荷面積率ｑ％における空隙容積との差分で表されるコア部の空隙容積Ｖｖｃと、負荷面積率ｐ％における谷部の空隙容積Ｖｖｖとを演算する。
次いで、この計測表面に対して所定の評価領域を指定し、計測表面に対応する基準表面を求めて、負荷面積率ｐ％における空隙容積と、負荷面積率ｑ％における空隙容積との差分で表されるコア部の空隙容積Ｖｖｃと、負荷面積率ｐ％における谷部の空隙容積Ｖｖｖとを演算する。
そして両容積の和Ｖｖｃ＋Ｖｖｖを求めて、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖとする。
なお、表面粗さ成分および表面うねり成分のいずれを求める場合も、負荷面積率ｐは８０％、ｑは１０％に設定するのが一般的である。
上記空隙容積Ｖｖを満足する、表面うねり成分を構成する凹凸の、凹部の具体的なサイズは特に限定されないものの、当該凹部の深さは、１μｍ以上であるのが好ましく、５０μｍ以下であるのが好ましい。また凹部の開口面積は、１μｍ２以上であるのが好ましく、１ｍｍ２以下であるのが好ましい。
なお、表面粗さ成分および表面うねり成分のいずれを求める場合も、負荷面積率ｐは８０％、ｑは１０％に設定するのが一般的である。
上記空隙容積Ｖｖを満足する、表面うねり成分を構成する凹凸の、凹部の具体的なサイズは特に限定されないものの、当該凹部の深さは、１μｍ以上であるのが好ましく、５０μｍ以下であるのが好ましい。また凹部の開口面積は、１μｍ２以上であるのが好ましく、１ｍｍ２以下であるのが好ましい。
またローラ本体の外周面の、前述したＩＳＯ規格において規定された算術平均高さＳａ（線の算術平均高さＲａを面に拡張したもの）は、０．８μｍ以上であるのが好ましく、３μｍ以下であるのが好ましい。
《帯電ローラとその製造方法》
図１は、本発明の帯電ローラの、実施の形態の一例を示す斜視図である。
《帯電ローラとその製造方法》
図１は、本発明の帯電ローラの、実施の形態の一例を示す斜視図である。
図１を参照して、この例の帯電ローラ１は、半導電性を付与したゴム組成物によって、非多孔質でかつ単層の筒状に形成されたローラ本体２を備えている。ローラ本体２の中心の通孔３には、シャフト４が挿通されて固定されている。
シャフト４は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属によって一体に形成されている。
シャフト４は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属によって一体に形成されている。
シャフト４は、例えば導電性を有する接着剤を介して、ローラ本体２と電気的に接合されるとともに機械的に固定されるか、あるいは通孔３の内径よりも外径の大きいものを通孔３に圧入することで、ローラ本体２と電気的に接合されるとともに機械的に固定される。
ローラ本体２の外周面５には、図中に拡大して示すように酸化膜６が形成されている。
ローラ本体２の外周面５には、図中に拡大して示すように酸化膜６が形成されている。
酸化膜６を形成することにより、当該酸化膜６が誘電層として機能して、帯電ローラ１の誘電正接を低減できる。また酸化膜６が低摩擦層として機能して、微粉の付着をさらに良好に抑制できる。
しかも酸化膜６は、例えば酸化性雰囲気中で外周面５に紫外線を照射する等して、当該外周面５の近傍のゴムを酸化させるだけで簡単に形成できるため、帯電ローラ１の生産性が低下したり、製造コストが高くついたりするのを抑制できる。
しかも酸化膜６は、例えば酸化性雰囲気中で外周面５に紫外線を照射する等して、当該外周面５の近傍のゴムを酸化させるだけで簡単に形成できるため、帯電ローラ１の生産性が低下したり、製造コストが高くついたりするのを抑制できる。
なお、ローラ本体２の「単層」とは、ゴム等からなる層の数が単層であることを指し、紫外線の照射等によって形成される酸化膜６は層数に含まないこととする。
帯電ローラ１を製造するには、まず調製したゴム組成物を、押出機を用いて筒状に押出成形し、次いで所定の長さにカットして加硫缶内で加圧、加熱してゴムを架橋させる。
次いで、架橋させた筒状体を、オーブン等を用いて加熱して二次架橋させ、冷却したのち、所定の外径となるように外周面５を研磨する。
帯電ローラ１を製造するには、まず調製したゴム組成物を、押出機を用いて筒状に押出成形し、次いで所定の長さにカットして加硫缶内で加圧、加熱してゴムを架橋させる。
次いで、架橋させた筒状体を、オーブン等を用いて加熱して二次架橋させ、冷却したのち、所定の外径となるように外周面５を研磨する。
研磨方法としては、例えば乾式トラバース研磨等の種々の研磨方法が採用可能である。
次いで研磨した外周面５を、レーザー加工、湿式ブラスト加工および乾式ブラスト加工からなる群より選ばれた少なくとも１種の加工によって、前述した表面粗さ成分および表面うねり成分の空隙容積Ｖｖをともに満足する特定の表面形状に仕上げ加工してローラ本体２を形成する。
次いで研磨した外周面５を、レーザー加工、湿式ブラスト加工および乾式ブラスト加工からなる群より選ばれた少なくとも１種の加工によって、前述した表面粗さ成分および表面うねり成分の空隙容積Ｖｖをともに満足する特定の表面形状に仕上げ加工してローラ本体２を形成する。
すなわち、研磨しただけの外周面５は、表面粗さ成分を構成する凹凸が大きく、かつ多い状態である。
この状態の外周面５に、さらにレーザー加工や湿式もしくは乾式のブラスト加工によって、表面うねり成分を構成する、より低周波数の凹凸を形成することにより、それより微細な、表面粗さ成分を構成する凹凸を小さく、かつ少なくして、上記特定の表面形状を満足する外周面５を備えたローラ本体２を形成できる。
この状態の外周面５に、さらにレーザー加工や湿式もしくは乾式のブラスト加工によって、表面うねり成分を構成する、より低周波数の凹凸を形成することにより、それより微細な、表面粗さ成分を構成する凹凸を小さく、かつ少なくして、上記特定の表面形状を満足する外周面５を備えたローラ本体２を形成できる。
なお、外周面５の表面うねり成分の空隙容積Ｖｖを、前述した範囲でも、例えば１ｍｌ／ｍ２未満、特に０．５ｍｌ／ｍ２以下とする場合には、外周面５を乾式トラバース研磨等した後に、鏡面研磨等の仕上げ研磨をした上で、レーザー加工、または湿式、乾式のブラスト加工をするのが好ましい。
レーザー加工は、例えば研磨後の外周面５に、所定の照射サイズに絞ったレーザーを、所定のピッチで照射位置を移動させながら照射することで実施される。
レーザー加工は、例えば研磨後の外周面５に、所定の照射サイズに絞ったレーザーを、所定のピッチで照射位置を移動させながら照射することで実施される。
レーザー加工では、レーザーの照射によって発生する熱によって、外周面５を形成するゴム組成物の架橋物が選択的に溶融され、かつ少なくとも一部が蒸散されて、表面うねり成分を構成する多数の凹凸が形成される。
レーザー加工によって、ローラ本体の外周面を前述した特定の表面形状とするには、例えばレーザーの出力、外周面に照射するレーザーの照射サイズや照射位置の移動のピッチ、あるいは隣り合う照射位置の重なり度合い等を調整すればよい。
レーザー加工によって、ローラ本体の外周面を前述した特定の表面形状とするには、例えばレーザーの出力、外周面に照射するレーザーの照射サイズや照射位置の移動のピッチ、あるいは隣り合う照射位置の重なり度合い等を調整すればよい。
レーザー加工では、例えば照射位置の移動のピッチを小さくするほど、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖを小さくできる。
ピッチは、特定の表面形状を形成し得る任意の範囲に設定できるものの、特に３０μｍ以上、中でも３５μｍ以上、特に４０μｍ以上であるのが好ましく、６０μｍ以下であるのが好ましい。
ピッチは、特定の表面形状を形成し得る任意の範囲に設定できるものの、特に３０μｍ以上、中でも３５μｍ以上、特に４０μｍ以上であるのが好ましく、６０μｍ以下であるのが好ましい。
レーザー加工は、特に外周面５の表面うねり成分の空隙容積Ｖｖを、前述した範囲でも、例えば１ｍｌ／ｍ２以上とする場合に好適である。
湿式ブラスト加工は、例えば研磨後、好ましくは鏡面研磨後の外周面５に、研磨材の微細粒子と水等の液体とを含むスラリーを、噴射ノズルから高速で吹き付けることによって実施される。また乾式ブラスト加工は、上記外周面５に、研磨材の微細粒子を、圧縮空気等の圧縮ガスとともに、噴射ノズルから高速で吹き付けることによって実施される。
湿式ブラスト加工は、例えば研磨後、好ましくは鏡面研磨後の外周面５に、研磨材の微細粒子と水等の液体とを含むスラリーを、噴射ノズルから高速で吹き付けることによって実施される。また乾式ブラスト加工は、上記外周面５に、研磨材の微細粒子を、圧縮空気等の圧縮ガスとともに、噴射ノズルから高速で吹き付けることによって実施される。
ブラスト加工では、研磨材の微細粒子の吹き付けによって、外周面５を形成するゴム組成物の架橋物が選択的に研磨、除去されて、表面うねり成分を構成する多数の凹凸が形成される。
ブラスト加工によって、ローラ本体の外周面を、前述した特定の表面形状とするには、例えば外周面に吹き付ける研磨材の微細粒子の種類や形状や粒径、微細粒子を吹き付ける際の、吹付の圧力や時間等を調整すればよい。
ブラスト加工によって、ローラ本体の外周面を、前述した特定の表面形状とするには、例えば外周面に吹き付ける研磨材の微細粒子の種類や形状や粒径、微細粒子を吹き付ける際の、吹付の圧力や時間等を調整すればよい。
例えば、微細粒子の種類や形状や粒径、吹き付けの圧力等を一定とする場合は、吹き付けの時間を長くするほど、表面粗さ成分および表面うねり成分の空隙容積Ｖｖを小さくできる。
また、ブラスト加工に先立って鏡面研磨する場合は、より目の細かいラッピングフィルムを使用するほど、ブラスト加工後の表面粗さ成分および表面うねり成分の空隙容積Ｖｖを小さくできる。
また、ブラスト加工に先立って鏡面研磨する場合は、より目の細かいラッピングフィルムを使用するほど、ブラスト加工後の表面粗さ成分および表面うねり成分の空隙容積Ｖｖを小さくできる。
湿式、乾式のブラスト加工は、特に外周面５の表面うねり成分の空隙容積を、前述した範囲でも、例えば１ｍｌ／ｍ２未満、特に０．５ｍｌ／ｍ２以下とする場合に好適である。
シャフト４は、筒状体のカット後から仕上げ加工後までの任意の時点で、通孔３に挿通して固定できる。
シャフト４は、筒状体のカット後から仕上げ加工後までの任意の時点で、通孔３に挿通して固定できる。
ただしカット後、まず通孔３にシャフト４を挿通した状態で二次架橋、研磨、および仕上げ加工をするのが好ましい。これにより、二次架橋時の膨張収縮によるローラ本体２の反りや変形を抑制できる。また、シャフト４を中心として回転させながら研磨したのち仕上げ加工することで、当該研磨や仕上げ加工の作業性を向上し、なおかつ外周面５のフレを抑制できる。
シャフト４は、先に説明したように、通孔３の内径よりも外径の大きいものを、当該通孔３に圧入するか、あるいは導電性を有する熱硬化性接着剤を介して、二次架橋前の通孔３に挿通すればよい。
前者の場合は、シャフト４の圧入と同時に電気的な接合と機械的な固定が完了する。
また後者の場合は、オーブン中での加熱によって筒状体が二次架橋されるのと同時に熱硬化性接着剤が硬化して、当該シャフト４がローラ本体２に機械的に固定されるとともに、電気的に接合される。
前者の場合は、シャフト４の圧入と同時に電気的な接合と機械的な固定が完了する。
また後者の場合は、オーブン中での加熱によって筒状体が二次架橋されるのと同時に熱硬化性接着剤が硬化して、当該シャフト４がローラ本体２に機械的に固定されるとともに、電気的に接合される。
酸化膜６は、先に説明したように、ローラ本体２の外周面５に紫外線を照射して形成するのが好ましい。すなわち、レーザー加工等した後の外周面５に所定波長の紫外線を所定時間照射して、当該外周面５の近傍のゴムを酸化させるだけで酸化膜６を形成できるため、簡単で効率的である。
しかも、紫外線の照射によって形成される酸化膜６は、例えば従来の、塗剤を塗布して形成されるコーティング膜のような問題を生じることがない上、厚みの均一性やローラ本体２との密着性等にも優れている。
しかも、紫外線の照射によって形成される酸化膜６は、例えば従来の、塗剤を塗布して形成されるコーティング膜のような問題を生じることがない上、厚みの均一性やローラ本体２との密着性等にも優れている。
照射する紫外線の波長は、ゴム組成物中のゴムを効率よく酸化させて、前述した機能に優れた酸化膜６を形成することを考慮すると、１００ｎｍ以上であるのが好ましく、４００ｎｍ以下、特に３００ｎｍ以下であるのが好ましい。また照射の時間は３０秒間以上、特に１分間以上であるのが好ましく、３０分間以下、特に２０分間以下であるのが好ましい。
ただし、酸化膜６は他の方法で形成してもよいし、場合によっては形成しなくてもよい。
《ゴム組成物》
ローラ本体を形成するゴム組成物は、ゴムに、当該ゴムを架橋させるための架橋成分や各種添加剤を配合して調製される。
《ゴム組成物》
ローラ本体を形成するゴム組成物は、ゴムに、当該ゴムを架橋させるための架橋成分や各種添加剤を配合して調製される。
〈ゴム〉
ゴム組成物のもとになるゴムとしては、帯電ローラのローラ抵抗値を好適な範囲に調整するために、イオン導電性ゴムを用いるのが好ましい。イオン導電性ゴムとしては、例えばエピクロルヒドリンゴム等が挙げられる。
またゴムとしては、ゴム組成物に良好な加工性を付与したり、ローラ本体の機械的強度や耐久性等を向上したり、あるいはローラ本体にゴムとしての良好な特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久ひずみが小さくヘタリを生じにくい特性を付与したりするため、上記イオン導電性ゴムとともにジエン系ゴムを併用するのが好ましい。
ゴム組成物のもとになるゴムとしては、帯電ローラのローラ抵抗値を好適な範囲に調整するために、イオン導電性ゴムを用いるのが好ましい。イオン導電性ゴムとしては、例えばエピクロルヒドリンゴム等が挙げられる。
またゴムとしては、ゴム組成物に良好な加工性を付与したり、ローラ本体の機械的強度や耐久性等を向上したり、あるいはローラ本体にゴムとしての良好な特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久ひずみが小さくヘタリを生じにくい特性を付与したりするため、上記イオン導電性ゴムとともにジエン系ゴムを併用するのが好ましい。
（エピクロルヒドリンゴム）
エピクロルヒドリンゴムとしては、繰り返し単位としてエピクロルヒドリンを含み、イオン導電性を有する種々の重合体が使用可能である。
エピクロルヒドリンゴムとしては、例えばエピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体（ＥＣＯ）、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド二元共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル二元共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体（ＧＥＣＯ）、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル四元共重合体等の１種または２種以上が挙げられる。
エピクロルヒドリンゴムとしては、繰り返し単位としてエピクロルヒドリンを含み、イオン導電性を有する種々の重合体が使用可能である。
エピクロルヒドリンゴムとしては、例えばエピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体（ＥＣＯ）、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド二元共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル二元共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体（ＧＥＣＯ）、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル四元共重合体等の１種または２種以上が挙げられる。
中でもジエン系ゴムと併用した際に、帯電ローラのローラ抵抗値を好適な範囲まで低下させる効果の点で、エチレンオキサイドを含む共重合体、特にＥＣＯおよび／またはＧＥＣＯが好ましい。
上記両共重合体におけるエチレンオキサイド含量は、いずれも３０モル％以上、特に５０モル％以上であるのが好ましく、８０モル％以下であるのが好ましい。
上記両共重合体におけるエチレンオキサイド含量は、いずれも３０モル％以上、特に５０モル％以上であるのが好ましく、８０モル％以下であるのが好ましい。
エチレンオキサイドは、帯電ローラのローラ抵抗値を下げる働きをする。しかしエチレンオキサイド含量がこの範囲未満では、かかる働きが十分に得られないため、ローラ抵抗値を十分に低下できないおそれがある。
一方、エチレンオキサイド含量が上記範囲を超える場合には、エチレンオキサイドの結晶化が起こり、分子鎖のセグメント運動が妨げられるため、逆に帯電ローラのローラ抵抗値が上昇する傾向がある。また架橋後のローラ本体が硬くなりすぎたり、架橋前のゴム組成物の、加熱溶融時の粘度が上昇して加工性が低下したりするおそれもある。
一方、エチレンオキサイド含量が上記範囲を超える場合には、エチレンオキサイドの結晶化が起こり、分子鎖のセグメント運動が妨げられるため、逆に帯電ローラのローラ抵抗値が上昇する傾向がある。また架橋後のローラ本体が硬くなりすぎたり、架橋前のゴム組成物の、加熱溶融時の粘度が上昇して加工性が低下したりするおそれもある。
ＥＣＯにおけるエピクロルヒドリン含量は、エチレンオキサイド含量の残量である。すなわち、エピクロルヒドリン含量は２０モル％以上であるのが好ましく、７０モル％以下、特に５０モル％以下であるのが好ましい。
またＧＥＣＯにおけるアリルグリシジルエーテル含量は０．５モル％以上、特に２モル％以上であるのが好ましく、１０モル％以下、特に５モル％以下であるのが好ましい。
またＧＥＣＯにおけるアリルグリシジルエーテル含量は０．５モル％以上、特に２モル％以上であるのが好ましく、１０モル％以下、特に５モル％以下であるのが好ましい。
アリルグリシジルエーテルは、それ自体が側鎖として自由体積を確保するために機能することにより、エチレンオキサイドの結晶化を抑制して、帯電ローラのローラ抵抗値を低下させる働きをする。しかし、アリルグリシジルエーテル含量がこの範囲未満では、かかる働きが十分に得られないため、ローラ抵抗値を十分に低下できないおそれがある。
一方、アリルグリシジルエーテルはＧＥＣＯの架橋時に架橋点として機能するため、アリルグリシジルエーテル含量が上記の範囲を超える場合には、ＧＥＣＯの架橋密度が高くなりすぎることによって分子鎖のセグメント運動が妨げられて、却ってローラ抵抗値が上昇する傾向がある。
一方、アリルグリシジルエーテルはＧＥＣＯの架橋時に架橋点として機能するため、アリルグリシジルエーテル含量が上記の範囲を超える場合には、ＧＥＣＯの架橋密度が高くなりすぎることによって分子鎖のセグメント運動が妨げられて、却ってローラ抵抗値が上昇する傾向がある。
ＧＥＣＯにおけるエピクロルヒドリン含量は、エチレンオキサイド含量、およびアリルグリシジルエーテル含量の残量である。すなわちエピクロルヒドリン含量は１０モル％以上、特に１９．５モル％以上であるのが好ましく、６９．５モル％以下、特に６０モル％以下であるのが好ましい。
なおＧＥＣＯとしては、先に説明した３種の単量体を共重合させた狭義の意味での共重合体の他に、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体（ＥＣＯ）をアリルグリシジルエーテルで変性した変性物も知られており、本発明ではこのいずれのＧＥＣＯも使用可能である。
なおＧＥＣＯとしては、先に説明した３種の単量体を共重合させた狭義の意味での共重合体の他に、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体（ＥＣＯ）をアリルグリシジルエーテルで変性した変性物も知られており、本発明ではこのいずれのＧＥＣＯも使用可能である。
これらエピクロルヒドリンゴムの１種または２種以上を使用できる。
（ジエン系ゴム）
前述したようにジエン系ゴムは、ゴム組成物に良好な加工性を付与したり、ローラ本体の機械的強度や耐久性等を向上したり、あるいはローラ本体にゴムとしての良好な特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久ひずみが小さくヘタリを生じにくい特性を付与したりするために機能する。
（ジエン系ゴム）
前述したようにジエン系ゴムは、ゴム組成物に良好な加工性を付与したり、ローラ本体の機械的強度や耐久性等を向上したり、あるいはローラ本体にゴムとしての良好な特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久ひずみが小さくヘタリを生じにくい特性を付与したりするために機能する。
またジエン系ゴムは、前述した紫外線照射によって酸化されて、ローラ本体の外周面に酸化膜を形成する材料ともなる。
ジエン系ゴムとしては、例えば天然ゴム、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）等の１種または２種以上が挙げられる。
ジエン系ゴムとしては、例えば天然ゴム、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）等の１種または２種以上が挙げられる。
中でも、ＣＲとＮＢＲを併用するのが好ましい。
すなわちゴムとしては、エピクロルヒドリンゴム、ＣＲおよびＮＢＲの３種を併用するのが好ましい。なお３種のゴムとしては、それぞれグレードの異なるものなどを２種以上併用してもよい。
かかる併用系においてＣＲは、分子中に塩素原子を多く含むことから、上述したジエン系ゴムとしての機能に加えて、帯電ローラの帯電特性を向上させるためにも機能する。またＣＲは極性ゴムであるため、帯電ローラのローラ抵抗値を微調整するためにも機能する。
すなわちゴムとしては、エピクロルヒドリンゴム、ＣＲおよびＮＢＲの３種を併用するのが好ましい。なお３種のゴムとしては、それぞれグレードの異なるものなどを２種以上併用してもよい。
かかる併用系においてＣＲは、分子中に塩素原子を多く含むことから、上述したジエン系ゴムとしての機能に加えて、帯電ローラの帯電特性を向上させるためにも機能する。またＣＲは極性ゴムであるため、帯電ローラのローラ抵抗値を微調整するためにも機能する。
ＣＲは、クロロプレンを乳化重合させて合成されるもので、その際に用いる分子量調整剤の種類によって、硫黄変性タイプと非硫黄変性タイプとに分類される。
このうち硫黄変性タイプのＣＲは、クロロプレンと、分子量調整剤としての硫黄とを共重合させたポリマを、チウラムジスルフィド等で可塑化して所定の粘度に調整することで合成される。
このうち硫黄変性タイプのＣＲは、クロロプレンと、分子量調整剤としての硫黄とを共重合させたポリマを、チウラムジスルフィド等で可塑化して所定の粘度に調整することで合成される。
また非硫黄変性タイプのＣＲは、例えばメルカプタン変性タイプ、キサントゲン変性タイプ等に分類される。
このうちメルカプタン変性タイプのＣＲは、例えばｎ−ドデシルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン等のアルキルメルカプタン類を分子量調整剤として使用すること以外は、硫黄変性タイプのＣＲと同様にして合成される。
このうちメルカプタン変性タイプのＣＲは、例えばｎ−ドデシルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン等のアルキルメルカプタン類を分子量調整剤として使用すること以外は、硫黄変性タイプのＣＲと同様にして合成される。
またキサントゲン変性タイプのＣＲは、アルキルキサントゲン化合物を分子量調整剤として使用すること以外は、やはり硫黄変性タイプのＣＲと同様にして合成される。
またＣＲは、その結晶化速度に基づいて、当該結晶化速度が遅いタイプ、中庸であるタイプ、および速いタイプに分類される。
本発明においては、いずれのタイプのＣＲを用いてもよいが、中でも非硫黄変性タイプで、かつ結晶化速度が遅いタイプのＣＲが好ましい。
またＣＲは、その結晶化速度に基づいて、当該結晶化速度が遅いタイプ、中庸であるタイプ、および速いタイプに分類される。
本発明においては、いずれのタイプのＣＲを用いてもよいが、中でも非硫黄変性タイプで、かつ結晶化速度が遅いタイプのＣＲが好ましい。
またＣＲとしては、クロロプレンと他の共重合成分との共重合体を用いてもよい。かかる他の共重合成分としては、例えば２，３−ジクロロ−１，３−ブタジエン、１−クロロ−１，３−ブタジエン、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、イソプレン、ブタジエン、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、およびメタクリル酸エステル等の１種または２種以上が挙げられる。
さらにＣＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと、加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では、感光体の汚染を防止するために、ブリード物質となりうる伸展油を含まない非油展タイプのＣＲを用いるのが好ましい。
これらＣＲの１種または２種以上を使用できる。
ＮＢＲは、前述したジエン系ゴムとしての機能に優れている。また、ＮＢＲは極性ゴムであるため、帯電ローラのローラ抵抗値を微調整するためにも機能する。
これらＣＲの１種または２種以上を使用できる。
ＮＢＲは、前述したジエン系ゴムとしての機能に優れている。また、ＮＢＲは極性ゴムであるため、帯電ローラのローラ抵抗値を微調整するためにも機能する。
ＮＢＲとしては、アクリロニトリル含量が２４％以下である低ニトリルＮＢＲ、２５〜３０％である中ニトリルＮＢＲ、３１〜３５％である中高ニトリルＮＢＲ、３６〜４２％である高ニトリルＮＢＲ、４３％以上である極高ニトリルＮＢＲがいずれも使用可能である。
またＮＢＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では、やはり感光体の汚染を防止するために、ブリード物質となりうる伸展油を含まない非油展タイプのＮＢＲを用いるのが好ましい。
またＮＢＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明では、やはり感光体の汚染を防止するために、ブリード物質となりうる伸展油を含まない非油展タイプのＮＢＲを用いるのが好ましい。
これらＮＢＲの１種または２種以上を使用できる。
（ゴムの配合割合）
ゴムの配合割合は、帯電ローラに求められる各種の特性、特にローラ抵抗値やローラ本体の柔軟性等に応じて任意に設定できる。
ただし、エピクロルヒドリンゴムの配合割合は、ゴムの総量１００質量部中の１５質量部以上、特に３０質量部以上であるのが好ましく、８０質量部以下、特に７０質量部以下であるのが好ましい。
（ゴムの配合割合）
ゴムの配合割合は、帯電ローラに求められる各種の特性、特にローラ抵抗値やローラ本体の柔軟性等に応じて任意に設定できる。
ただし、エピクロルヒドリンゴムの配合割合は、ゴムの総量１００質量部中の１５質量部以上、特に３０質量部以上であるのが好ましく、８０質量部以下、特に７０質量部以下であるのが好ましい。
エピクロルヒドリンゴムの配合割合がこの範囲未満では、帯電ローラのローラ抵抗値を好適な範囲まで十分に低下できないおそれがある。
一方、エピクロルヒドリンゴムの配合割合が上記の範囲を超える場合には、相対的にジエン系ゴムの割合が少なくなるため、ゴム組成物に良好な加工性を付与したり、ローラ本体にゴムとしての良好な特性を付与したり、外周面に、前述した機能を有する連続した酸化膜を形成したりできないおそれがある。
一方、エピクロルヒドリンゴムの配合割合が上記の範囲を超える場合には、相対的にジエン系ゴムの割合が少なくなるため、ゴム組成物に良好な加工性を付与したり、ローラ本体にゴムとしての良好な特性を付与したり、外周面に、前述した機能を有する連続した酸化膜を形成したりできないおそれがある。
これに対し、エピクロルヒドリンゴムの配合割合を上記の範囲とすることにより、ジエン系ゴムを併用することによる上記の効果を維持しながら、帯電ローラのローラ抵抗値を好適な範囲まで十分に低下できる。
ＣＲの配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり５質量部以上であるのが好ましく、３０質量部以下、特に２０質量部以下であるのが好ましい。
ＣＲの配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり５質量部以上であるのが好ましく、３０質量部以下、特に２０質量部以下であるのが好ましい。
ＣＲの配合割合がこの範囲未満では、当該ＣＲを配合することによる前述した効果、すなわち帯電ローラの帯電特性を向上する効果や、ローラ抵抗値を微調整する効果が十分に得られないおそれがある。
一方、ＣＲの配合割合が上記の範囲を超える場合には、相対的にエピクロルヒドリンゴムが少なくなるため、帯電ローラのローラ抵抗値を好適な範囲まで十分に低下できないおそれがある。
一方、ＣＲの配合割合が上記の範囲を超える場合には、相対的にエピクロルヒドリンゴムが少なくなるため、帯電ローラのローラ抵抗値を好適な範囲まで十分に低下できないおそれがある。
ＮＢＲの配合割合は、エピクロルヒドリンゴムおよびＣＲの残量とする。すなわちエピクロルヒドリンゴムおよびＣＲの配合割合をそれぞれ所定値に設定した際にゴムの総量が１００質量部となるように、ＮＢＲの配合割合を設定すればよい。
〈架橋成分〉
架橋成分としては、チオウレア系架橋剤、ならびに硫黄系架橋剤を併用するのが好ましい。
〈架橋成分〉
架橋成分としては、チオウレア系架橋剤、ならびに硫黄系架橋剤を併用するのが好ましい。
（チオウレア系架橋剤）
チオウレア系架橋剤としては、分子中にチオウレア構造を有し、主にＥＣＯおよび／またはＧＥＣＯの架橋剤として機能しうる種々のチオウレア化合物が使用可能である。
チオウレア系架橋剤としては、例えばエチレンチオウレア、Ｎ,Ｎ′−ジフェニルチオ
ウレア、トリメチルチオウレア、式(1)：
（Ｃｎ２ｎ＋１ＮＨ）２Ｃ＝Ｓ (1)
〔式中、ｎは１〜１２の整数を示す。〕で表されるチオウレア、テトラメチルチオウレア等の１種または２種以上が挙げられる。特にエチレンチオウレアが好ましい。
チオウレア系架橋剤としては、分子中にチオウレア構造を有し、主にＥＣＯおよび／またはＧＥＣＯの架橋剤として機能しうる種々のチオウレア化合物が使用可能である。
チオウレア系架橋剤としては、例えばエチレンチオウレア、Ｎ,Ｎ′−ジフェニルチオ
ウレア、トリメチルチオウレア、式(1)：
（Ｃｎ２ｎ＋１ＮＨ）２Ｃ＝Ｓ (1)
〔式中、ｎは１〜１２の整数を示す。〕で表されるチオウレア、テトラメチルチオウレア等の１種または２種以上が挙げられる。特にエチレンチオウレアが好ましい。
チオウレア系架橋剤の配合割合は、ローラ本体に、前述したゴムとしての良好な特性を付与すること等を考慮すると、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
（架橋促進剤）
チオウレア系架橋剤には、当該チオウレア系架橋剤によるＥＣＯおよび／またはＧＥＣＯの架橋反応を促進する種々の架橋促進剤を併用してもよい。
（架橋促進剤）
チオウレア系架橋剤には、当該チオウレア系架橋剤によるＥＣＯおよび／またはＧＥＣＯの架橋反応を促進する種々の架橋促進剤を併用してもよい。
かかる架橋促進剤としては、例えば１,３−ジフェニルグアニジン、１，３−ジ−ｏ−
トリルグアニジン、１-ｏ-トリルビグアニド等のグアニジン系促進剤などの１種または２種以上が挙げられる。特に１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジンが好ましい。
架橋促進剤の配合割合は、架橋反応を促進する効果を十分に発現させることを考慮すると、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
トリルグアニジン、１-ｏ-トリルビグアニド等のグアニジン系促進剤などの１種または２種以上が挙げられる。特に１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジンが好ましい。
架橋促進剤の配合割合は、架橋反応を促進する効果を十分に発現させることを考慮すると、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
（硫黄系架橋剤）
主にジエン系ゴムやＧＥＣＯを架橋させるための硫黄系架橋剤としては、例えば粉末硫黄、オイル処理粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、分散性硫黄等の硫黄や、あるいはテトラメチルチウラムジスルフィド、Ｎ，Ｎ−ジチオビスモルホリン等の有機含硫黄化合物などが挙げられ、特に硫黄が好ましい。
主にジエン系ゴムやＧＥＣＯを架橋させるための硫黄系架橋剤としては、例えば粉末硫黄、オイル処理粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、分散性硫黄等の硫黄や、あるいはテトラメチルチウラムジスルフィド、Ｎ，Ｎ−ジチオビスモルホリン等の有機含硫黄化合物などが挙げられ、特に硫黄が好ましい。
硫黄の配合割合は、ローラ本体に、前述したゴムとしての良好な特性を付与すること等を考慮すると、ゴムの総量１００質量部あたり１質量部以上であるのが好ましく、２質量部以下であるのが好ましい。
なお、例えば硫黄としてオイル処理粉末硫黄、分散性硫黄等を使用する場合、上記配合割合は、それぞれの中に含まれる有効成分としての硫黄自体の割合とする。
なお、例えば硫黄としてオイル処理粉末硫黄、分散性硫黄等を使用する場合、上記配合割合は、それぞれの中に含まれる有効成分としての硫黄自体の割合とする。
また、架橋剤として有機含硫黄化合物を使用する場合、その配合割合は、分子中に含まれる硫黄の、ゴムの総量１００質量部あたりの割合が上記の範囲となるように調整するのが好ましい。
（架橋促進剤）
硫黄系架橋剤には、当該硫黄系架橋剤によるジエン系ゴム等の架橋反応を促進する種々の架橋促進剤を併用してもよい。
（架橋促進剤）
硫黄系架橋剤には、当該硫黄系架橋剤によるジエン系ゴム等の架橋反応を促進する種々の架橋促進剤を併用してもよい。
かかる架橋促進剤としては、例えばチアゾール系促進剤、チウラム系促進剤、スルフェンアミド系促進剤、ジチオカルバミン酸塩系促進剤等の１種または２種以上が挙げられる。中でも、チアゾール系促進剤とチウラム系促進剤を併用するのが好ましい。
チアゾール系促進剤としては、例えば２−メルカプトベンゾチアゾール、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド、２−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩、２-メルカプト
ベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、２−（Ｎ,Ｎ−ジエチルチオカルバモイル
チオ）ベンゾチアゾール、２−（４′−モルホリノジチオ）ベンゾチアゾール等の１種または２種以上が挙げられる。特にジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィドが好ましい。
チアゾール系促進剤としては、例えば２−メルカプトベンゾチアゾール、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド、２−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩、２-メルカプト
ベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、２−（Ｎ,Ｎ−ジエチルチオカルバモイル
チオ）ベンゾチアゾール、２−（４′−モルホリノジチオ）ベンゾチアゾール等の１種または２種以上が挙げられる。特にジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィドが好ましい。
またチウラム系促進剤としては、例えばテトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、テトラキス（２-エチルヘキシル）チウラムジスルフィド、ジペンタメ
チレンチウラムテトラスルフィド等の１種または２種以上が挙げられる。特にテトラメチルチウラムモノスルフィドが好ましい。
チレンチウラムテトラスルフィド等の１種または２種以上が挙げられる。特にテトラメチルチウラムモノスルフィドが好ましい。
上記２種の架橋促進剤の併用系において、架橋反応を促進する効果を十分に発現させることを考慮すると、チアゾール系促進剤の配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり１質量部以上、２質量部以下であるのが好ましい。またチウラム系促進剤の配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上、１質量部以下であるのが好ましい。
〈導電剤〉
ゴム組成物には、さらに導電剤としての、分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンと、陽イオンとの塩（イオン塩）を配合してもよい。
〈導電剤〉
ゴム組成物には、さらに導電剤としての、分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンと、陽イオンとの塩（イオン塩）を配合してもよい。
導電剤としてイオン塩を配合することにより、ゴム組成物のイオン導電性をさらに向上して、帯電ローラのローラ抵抗値をより一層低下できる。
イオン塩を構成する、分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンとしては、例えばフルオロアルキルスルホン酸イオン、ビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオン、トリス（フルオロアルキルスルホニル）メチドイオン等の１種または２種以上が挙げられる。
イオン塩を構成する、分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンとしては、例えばフルオロアルキルスルホン酸イオン、ビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオン、トリス（フルオロアルキルスルホニル）メチドイオン等の１種または２種以上が挙げられる。
このうちフルオロアルキルスルホン酸イオンとしては、例えばＣＦ３ＳＯ３ −、Ｃ４Ｆ９ＳＯ３ −等の１種または２種以上が挙げられる。
またビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオンとしては、例えば(ＣＦ３ＳＯ２)２Ｎ−、(Ｃ２Ｆ５ＳＯ２)２Ｎ−、(Ｃ４Ｆ９ＳＯ２)(ＣＦ３ＳＯ２)Ｎ−、(ＦＳＯ２Ｃ６Ｆ４)(ＣＦ３ＳＯ２)Ｎ−、(Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２)(ＣＦ３ＳＯ２)Ｎ−、(ＣＦ３ＣＨ２ＯＳＯ２)２Ｎ−、(ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＳＯ２)２Ｎ−、(ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＳＯ２)２Ｎ−、[(ＣＦ３)２ＣＨＯＳＯ２]２Ｎ−等の１種または２種以上が挙げられる。
またビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオンとしては、例えば(ＣＦ３ＳＯ２)２Ｎ−、(Ｃ２Ｆ５ＳＯ２)２Ｎ−、(Ｃ４Ｆ９ＳＯ２)(ＣＦ３ＳＯ２)Ｎ−、(ＦＳＯ２Ｃ６Ｆ４)(ＣＦ３ＳＯ２)Ｎ−、(Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２)(ＣＦ３ＳＯ２)Ｎ−、(ＣＦ３ＣＨ２ＯＳＯ２)２Ｎ−、(ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＳＯ２)２Ｎ−、(ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＳＯ２)２Ｎ−、[(ＣＦ３)２ＣＨＯＳＯ２]２Ｎ−等の１種または２種以上が挙げられる。
さらにトリス（フルオロアルキルスルホニル）メチドイオンとしては、例えば(ＣＦ３ＳＯ２)３Ｃ−、(ＣＦ３ＣＨ２ＯＳＯ２)３Ｃ−等の１種または２種以上が挙げられる。
また陽イオンとしては、例えばナトリウム、リチウム、カリウム等のアルカリ金属のイオン、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等の第２族元素のイオン、遷移元素のイオン、両性元素の陽イオン、第４級アンモニウムイオン、イミダゾリウム陽イオン等の１種または２種以上が挙げられる。
また陽イオンとしては、例えばナトリウム、リチウム、カリウム等のアルカリ金属のイオン、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等の第２族元素のイオン、遷移元素のイオン、両性元素の陽イオン、第４級アンモニウムイオン、イミダゾリウム陽イオン等の１種または２種以上が挙げられる。
イオン塩としては、特に陽イオンとしてリチウムイオンを用いたリチウム塩、またはカリウムイオンを用いたカリウム塩が好ましい。
中でも、ゴム組成物のイオン導電性を向上して帯電ローラのローラ抵抗値を低下させる効果の点で、(ＣＦ３ＳＯ２)２ＮＬｉ〔リチウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドＬｉ−ＴＦＳＩ〕、および／または(ＣＦ３ＳＯ２)２ＮＫ〔カリウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、Ｋ−ＴＦＳＩ〕が好ましい。
中でも、ゴム組成物のイオン導電性を向上して帯電ローラのローラ抵抗値を低下させる効果の点で、(ＣＦ３ＳＯ２)２ＮＬｉ〔リチウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドＬｉ−ＴＦＳＩ〕、および／または(ＣＦ３ＳＯ２)２ＮＫ〔カリウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、Ｋ−ＴＦＳＩ〕が好ましい。
イオン塩の配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．５質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下であるのが好ましい。
〈その他〉
ゴム組成物には、さらに必要に応じて、各種の添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば架橋促進助剤、受酸剤、充填剤、可塑剤、加工助剤、劣化防止剤等が挙げられる。
〈その他〉
ゴム組成物には、さらに必要に応じて、各種の添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば架橋促進助剤、受酸剤、充填剤、可塑剤、加工助剤、劣化防止剤等が挙げられる。
このうち架橋促進助剤としては、例えば酸化亜鉛（亜鉛華）等の金属化合物；ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸その他、従来公知の架橋促進助剤の１種または２種以上が挙げられる。
架橋促進助剤の配合割合は、個別に、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、７質量部以下であるのが好ましい。
架橋促進助剤の配合割合は、個別に、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、７質量部以下であるのが好ましい。
受酸剤は、架橋時にエピクロルヒドリンゴムやＣＲから発生する塩素系ガスの、ローラ本体内への残留と、それによる架橋阻害や感光体の汚染等を防止するために機能する。
受酸剤としては、酸受容体として作用する種々の物質を用いることができるが、中でも分散性に優れたハイドロタルサイト類またはマグサラットが好ましく、特にハイドロタルサイト類が好ましい。
受酸剤としては、酸受容体として作用する種々の物質を用いることができるが、中でも分散性に優れたハイドロタルサイト類またはマグサラットが好ましく、特にハイドロタルサイト類が好ましい。
また、ハイドロタルサイト類等を酸化マグネシウムや酸化カリウムと併用すると、より高い受酸効果を得ることができ、感光体の汚染をより一層確実に防止できる。
受酸剤の配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、７質量部以下であるのが好ましい。
充填剤としては、例えば酸化亜鉛、シリカ、カーボンブラック、クレー、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム等の１種または２種以上が挙げられる。
受酸剤の配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、７質量部以下であるのが好ましい。
充填剤としては、例えば酸化亜鉛、シリカ、カーボンブラック、クレー、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム等の１種または２種以上が挙げられる。
充填剤を配合することにより、帯電ローラの機械的強度等を向上できる。
また、充填剤として導電性カーボンブラックを用いると、ローラ本体に電子導電性を付与できる。
導電性カーボンブラックとしては、例えばアセチレンブラック等が挙げられる。
導電性カーボンブラックの配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり１質量部以上であるのが好ましく、７質量部以下であるのが好ましい。
また、充填剤として導電性カーボンブラックを用いると、ローラ本体に電子導電性を付与できる。
導電性カーボンブラックとしては、例えばアセチレンブラック等が挙げられる。
導電性カーボンブラックの配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり１質量部以上であるのが好ましく、７質量部以下であるのが好ましい。
可塑剤としては、例えばジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート等の各種可塑剤や、極性ワックス等の各種ワックス等が挙げられる。また加工助剤としては、例えばステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩などが挙げられる。
可塑剤および／または加工助剤の配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり３質量部以下であるのが好ましい。
可塑剤および／または加工助剤の配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり３質量部以下であるのが好ましい。
劣化防止剤としては、各種の老化防止剤や酸化防止剤等が挙げられる。
このうち老化防止剤は、帯電ローラのローラ抵抗値の環境依存性を低減するとともに、連続通電時のローラ抵抗値の上昇を抑制する働きをする。老化防止剤としては、例えばジエチルジチオカルバミン酸ニッケル、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル等が挙げられる。
このうち老化防止剤は、帯電ローラのローラ抵抗値の環境依存性を低減するとともに、連続通電時のローラ抵抗値の上昇を抑制する働きをする。老化防止剤としては、例えばジエチルジチオカルバミン酸ニッケル、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル等が挙げられる。
老化防止剤の配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．１質量部以上であるのが好ましく、１質量部以下であるのが好ましい。
また添加剤としては、さらにスコーチ防止剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、中和剤、造核剤、共架橋剤等の各種添加剤を、任意の割合で配合してもよい。
また添加剤としては、さらにスコーチ防止剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、中和剤、造核剤、共架橋剤等の各種添加剤を、任意の割合で配合してもよい。
なおローラ本体は、上記の各成分を含むゴム組成物によって形成したものには限定されない。
例えば、帯電ローラに好適なローラ抵抗値を付与できる、機械的強度や耐久性等に優れたローラ本体を形成できる、当該ローラ本体に、柔軟で、しかも圧縮永久ひずみが小さくヘタリを生じにくい特性を付与できる、といった要件を満足しうる種々のゴム組成物によって、単層のローラ本体を形成することができる。
例えば、帯電ローラに好適なローラ抵抗値を付与できる、機械的強度や耐久性等に優れたローラ本体を形成できる、当該ローラ本体に、柔軟で、しかも圧縮永久ひずみが小さくヘタリを生じにくい特性を付与できる、といった要件を満足しうる種々のゴム組成物によって、単層のローラ本体を形成することができる。
いずれの場合も、ローラ本体の外周面を、前述した特定の表面形状とすることにより、コーティング膜を省略した簡単な構造を維持しながら、なおかつ感光体の表面をできるだけ均一に帯電できる上、微粉の付着や蓄積を現状よりもさらに良好に抑制できる帯電ローラを得ることができる。
本発明の帯電ローラは、例えばレーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機等の、電子写真法を利用した各種の画像形成装置に組み込んで用いることができる。
本発明の帯電ローラは、例えばレーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機等の、電子写真法を利用した各種の画像形成装置に組み込んで用いることができる。
以下に本発明を、実施例、比較例に基づいてさらに説明するが、本発明の構成は、必ずしもこれらに限定されるものではない。
なお実施例、比較例で製造した帯電ローラの、ローラ本体の外周面の、表面粗さ成分および表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは、前述したように形状解析レーザー顕微鏡〔(株)キーエンス製のＶＫ−Ｘ１５０／１６０〕を用いて、観察面積：５５６２５μｍ２の範囲で、当該外周面の表面形状を測定した結果から、下記の方法で求めた値でもって表すこととする。
なお実施例、比較例で製造した帯電ローラの、ローラ本体の外周面の、表面粗さ成分および表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは、前述したように形状解析レーザー顕微鏡〔(株)キーエンス製のＶＫ−Ｘ１５０／１６０〕を用いて、観察面積：５５６２５μｍ２の範囲で、当該外周面の表面形状を測定した結果から、下記の方法で求めた値でもって表すこととする。
〈表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖ〉
上記形状解析レーザー顕微鏡を用いて測定した外周面の表面形状の測定結果（原表面）を、メディアンフィルタ（３×３）を用いて平滑化し、平面傾きを補正し、さらに面状補正−うねり除去を強さ２０で２回実行することで表面うねり成分を除去して計測表面を求めた。
上記形状解析レーザー顕微鏡を用いて測定した外周面の表面形状の測定結果（原表面）を、メディアンフィルタ（３×３）を用いて平滑化し、平面傾きを補正し、さらに面状補正−うねり除去を強さ２０で２回実行することで表面うねり成分を除去して計測表面を求めた。
次いで、この計測表面に対して所定の評価領域を指定し、計測表面に対応する基準表面を求めて、負荷面積率ｐ＝８０％における空隙容積と、負荷面積率ｑ＝１０％における空隙容積との差分で表されるコア部の空隙容積Ｖｖｃと、負荷面積率ｐ＝８０％における谷部の空隙容積Ｖｖｖとを演算した。
そして両容積の和Ｖｖｃ＋Ｖｖｖを求めて、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖとし、当該表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖが０．３ｍｌ／ｍ２以上であったものを「×」、０．３ｍｌ／ｍ２未満であったものを「○」と評価した。
そして両容積の和Ｖｖｃ＋Ｖｖｖを求めて、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖとし、当該表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖが０．３ｍｌ／ｍ２以上であったものを「×」、０．３ｍｌ／ｍ２未満であったものを「○」と評価した。
〈表面うねり成分の空隙容積Ｖｖ〉
上記形状解析レーザー顕微鏡を用いて測定した外周面の表面形状の測定結果（原表面）を、２５μｍのローパスフィルタを用いて処理して高周波成分（表面粗さ成分）を除去し、メディアンフィルタ（３×３）を用いて平滑化し、さらに平面傾きを補正して計測表面を求めた。
上記形状解析レーザー顕微鏡を用いて測定した外周面の表面形状の測定結果（原表面）を、２５μｍのローパスフィルタを用いて処理して高周波成分（表面粗さ成分）を除去し、メディアンフィルタ（３×３）を用いて平滑化し、さらに平面傾きを補正して計測表面を求めた。
次いで、この計測表面に対して所定の評価領域を指定し、計測表面に対応する基準表面を求めて、負荷面積率ｐ＝８０％における空隙容積と、負荷面積率ｑ＝１０％における空隙容積との差分で表されるコア部の空隙容積Ｖｖｃと、負荷面積率ｐ＝８０％における谷部の空隙容積Ｖｖｖとを演算した。
そして両容積の和Ｖｖｃ＋Ｖｖｖを求めて、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖとし、当該表面うねり成分の空隙容積Ｖｖが０．０５ｍｌ／ｍ２未満、または６ｍｌ／ｍ２を超えていたものを「×」、０．０５ｍｌ／ｍ２以上、６ｍｌ／ｍ２以下であったものを「○」と評価した。
そして両容積の和Ｖｖｃ＋Ｖｖｖを求めて、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖとし、当該表面うねり成分の空隙容積Ｖｖが０．０５ｍｌ／ｍ２未満、または６ｍｌ／ｍ２を超えていたものを「×」、０．０５ｍｌ／ｍ２以上、６ｍｌ／ｍ２以下であったものを「○」と評価した。
〈凹部の深さ〉
上記表面うねり成分の空隙容積Ｖｖを演算する際に求めた計測表面（表面うねり成分）のデータから、ローラ本体の軸方向における、上記表面うねり成分を構成する凹凸の、凹部の深さの平均値（μｍ）を求めた。
〈算術平均高さＳａ〉
上記形状解析レーザー顕微鏡を用いて測定した外周面の表面形状の測定結果（原表面）の平面傾きを補正し、さらに面状補正して計測表面を求めた。
上記表面うねり成分の空隙容積Ｖｖを演算する際に求めた計測表面（表面うねり成分）のデータから、ローラ本体の軸方向における、上記表面うねり成分を構成する凹凸の、凹部の深さの平均値（μｍ）を求めた。
〈算術平均高さＳａ〉
上記形状解析レーザー顕微鏡を用いて測定した外周面の表面形状の測定結果（原表面）の平面傾きを補正し、さらに面状補正して計測表面を求めた。
次いで、この計測表面に対して所定の評価領域を設定し、当該評価領域内の計測表面に対して、各点の高さの差の絶対値の平均値を求めて、算術平均高さＳａ（μｍ）とした。
〈実施例１〉
（ゴム組成物の調製）
ゴムとしては、ＥＣＯ〔(株)大阪ソーダ製のエピクロマー（登録商標）Ｄ、ＥＯ／ＥＰ＝６１／３９（モル比）〕１５質量部、ＧＥＣＯ〔(株)大阪ソーダ製のエピオン（登録商標）３０１、ＥＯ／ＥＰ／ＡＧＥ＝７３／２３／４（モル比）〕４５質量部、ＣＲ〔昭和電工(株)製のショウプレン（登録商標）ＷＲＴ、非油展〕１０質量部、およびＮＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ Ｎ２５０ ＳＬ、低ニトリルＮＢＲ、アクリロニトリル含量：２０％、非油展〕３０質量部を配合した。
〈実施例１〉
（ゴム組成物の調製）
ゴムとしては、ＥＣＯ〔(株)大阪ソーダ製のエピクロマー（登録商標）Ｄ、ＥＯ／ＥＰ＝６１／３９（モル比）〕１５質量部、ＧＥＣＯ〔(株)大阪ソーダ製のエピオン（登録商標）３０１、ＥＯ／ＥＰ／ＡＧＥ＝７３／２３／４（モル比）〕４５質量部、ＣＲ〔昭和電工(株)製のショウプレン（登録商標）ＷＲＴ、非油展〕１０質量部、およびＮＢＲ〔ＪＳＲ(株)製のＪＳＲ Ｎ２５０ ＳＬ、低ニトリルＮＢＲ、アクリロニトリル含量：２０％、非油展〕３０質量部を配合した。
そして上記４種のゴムの総量１００質量部を、バンバリミキサを用いて素練りしながら、下記の各成分を配合して混練した。
表１中の各成分は下記のとおり。また表中の質量部は、ゴムの総量１００質量部あたりの質量部である。
イオン塩：カリウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド〔三菱マテリアル電子化成(株)製のＥＦ−Ｎ１１２、Ｋ−ＴＦＳＩ〕
架橋促進助剤：酸化亜鉛２種〔堺化学工業(株)製〕
受酸剤：ハイドロタルサイト類〔協和化学工業(株)製のＤＨＴ−４Ａ（登録商標）−２〕
充填剤：導電性カーボンブラック〔電気化学工業(株)製のデンカブラック（登録商標）、アセチレンブラック、粒状〕
加工助剤：ステアリン酸亜鉛〔堺化学工業(株)製のＳＺ−２０００〕
老化防止剤：ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル〔大内新興化学工業(株)製のノクラック（登録商標）ＮＢＣ〕
次いで混練を続けながら、下記の架橋成分を配合してさらに混練してゴム組成物を調製した。
イオン塩：カリウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド〔三菱マテリアル電子化成(株)製のＥＦ−Ｎ１１２、Ｋ−ＴＦＳＩ〕
架橋促進助剤：酸化亜鉛２種〔堺化学工業(株)製〕
受酸剤：ハイドロタルサイト類〔協和化学工業(株)製のＤＨＴ−４Ａ（登録商標）−２〕
充填剤：導電性カーボンブラック〔電気化学工業(株)製のデンカブラック（登録商標）、アセチレンブラック、粒状〕
加工助剤：ステアリン酸亜鉛〔堺化学工業(株)製のＳＺ−２０００〕
老化防止剤：ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル〔大内新興化学工業(株)製のノクラック（登録商標）ＮＢＣ〕
次いで混練を続けながら、下記の架橋成分を配合してさらに混練してゴム組成物を調製した。
表２中の各成分は下記のとおり。また表中の質量部は、ゴムの総量１００質量部あたりの質量部である。
分散性硫黄：架橋剤〔鶴見化学工業(株)製の商品名サルファックスＰＳ、硫黄分：９９．５％〕
促進剤ＴＳ：テトラメチルチウラムモノスルフィド〔三新化学工業(株)製のサンセラー（登録商標）ＴＳ、チウラム系促進剤〕
促進剤ＤＭ：ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド〔大内新興化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＤＭ、チアゾール系促進剤〕
チオウレア系架橋剤：エチレンチオウレア〔川口化学工業(株)製のアクセル（登録商標）２２−Ｓ、２−メルカプトイミダゾリン〕
促進剤ＤＴ：１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン〔三新化学工業(株)製のサンセラーＤＴ、グアニジン系促進剤〕
（帯電ローラの製造）
調製したゴム組成物を、φ６０の押出機に供給して、外径φ１１．０ｍｍ、内径φ５．０ｍｍの筒状に押出成形し、カットして架橋用の仮のシャフトに装着して加硫缶内で１６０℃×３０分間架橋させた。
分散性硫黄：架橋剤〔鶴見化学工業(株)製の商品名サルファックスＰＳ、硫黄分：９９．５％〕
促進剤ＴＳ：テトラメチルチウラムモノスルフィド〔三新化学工業(株)製のサンセラー（登録商標）ＴＳ、チウラム系促進剤〕
促進剤ＤＭ：ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド〔大内新興化学工業(株)製のノクセラー（登録商標）ＤＭ、チアゾール系促進剤〕
チオウレア系架橋剤：エチレンチオウレア〔川口化学工業(株)製のアクセル（登録商標）２２−Ｓ、２−メルカプトイミダゾリン〕
促進剤ＤＴ：１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン〔三新化学工業(株)製のサンセラーＤＴ、グアニジン系促進剤〕
（帯電ローラの製造）
調製したゴム組成物を、φ６０の押出機に供給して、外径φ１１．０ｍｍ、内径φ５．０ｍｍの筒状に押出成形し、カットして架橋用の仮のシャフトに装着して加硫缶内で１６０℃×３０分間架橋させた。
次いで、架橋させた筒状体を、外周面に導電性の熱硬化性接着剤（ポリアミド系）を塗布した外径φ６ｍｍの金属シャフトに装着し直して、オーブン中で１５０℃×６０分間加熱して当該金属シャフトに接着させ、次いで両端を整形したのち、外周面を、広幅研磨機を用いて外径がφ９．５ｍｍになるまで乾式研磨した。
次に、研磨後の外周面をアルコール拭きしたのち、レーザー加工機〔(株)アマダミヤチ製のファイバーレーザー加工機ＭＬ−７３２０ＤＬ〕を用いてレーザー加工して、図２に示す、表面うねり成分を構成する低周波数の凹凸を形成した。レーザー加工時のレーザーの、照射位置の移動のピッチは４０μｍ、隣り合う照射位置の重なり度合いは２０％とし、それに合わせて出力を調整した。
次に、研磨後の外周面をアルコール拭きしたのち、レーザー加工機〔(株)アマダミヤチ製のファイバーレーザー加工機ＭＬ−７３２０ＤＬ〕を用いてレーザー加工して、図２に示す、表面うねり成分を構成する低周波数の凹凸を形成した。レーザー加工時のレーザーの、照射位置の移動のピッチは４０μｍ、隣り合う照射位置の重なり度合いは２０％とし、それに合わせて出力を調整した。
そして、レーザー加工後の外周面を再びアルコール拭きしたのち、ＵＶ光源から外周面までの距離を５０ｍｍとしてＵＶ処理装置にセットし、３００ｒｐｍで回転させながら紫外線を１５分間照射することで酸化膜を形成して帯電ローラを製造した。
製造した帯電ローラの、ローラ本体の外周面の、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖは０．２０ｍｌ／ｍ２（○）、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは１．９０ｍｌ／ｍ２（○）であった。また表面うねり成分を構成する凹凸の、凹部の深さ（平均値）は６μｍ、算術平均高さＳａは１．３μｍであった。
製造した帯電ローラの、ローラ本体の外周面の、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖは０．２０ｍｌ／ｍ２（○）、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは１．９０ｍｌ／ｍ２（○）であった。また表面うねり成分を構成する凹凸の、凹部の深さ（平均値）は６μｍ、算術平均高さＳａは１．３μｍであった。
〈実施例２〉
レーザー加工時のレーザーの、照射位置の移動のピッチを６０μｍ、隣り合う照射位置の重なり度合いを３０％とし、それに合わせて出力を調整したこと以外は実施例１と同様にして、帯電ローラを製造した。レーザー加工後の外周面を図３に示す。
製造した帯電ローラの、ローラ本体の外周面の、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖは０．２０ｍｌ／ｍ２（○）、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは４．００ｍｌ／ｍ２（○）であった。また表面うねり成分を構成する凹凸の、凹部の深さ（平均値）は９μｍ、算術平均高さＳａは２．７μｍであった。
レーザー加工時のレーザーの、照射位置の移動のピッチを６０μｍ、隣り合う照射位置の重なり度合いを３０％とし、それに合わせて出力を調整したこと以外は実施例１と同様にして、帯電ローラを製造した。レーザー加工後の外周面を図３に示す。
製造した帯電ローラの、ローラ本体の外周面の、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖは０．２０ｍｌ／ｍ２（○）、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは４．００ｍｌ／ｍ２（○）であった。また表面うねり成分を構成する凹凸の、凹部の深さ（平均値）は９μｍ、算術平均高さＳａは２．７μｍであった。
〈実施例３〉
実施例１と同じゴム組成物を用い、実施例１と同じ工程を経て、金属シャフトに接着させて両端を整形した筒状体の外周面を、円筒研磨機を用いて乾式トラバース研磨し、次いで仕上げ研磨として＃１０００のラッピングフィルム〔三共理化学(株)製のミラーフィルム（登録商標）〕を用いた鏡面研磨をして、外径をφ９．５ｍｍ（公差０．０５）に仕上げた。
実施例１と同じゴム組成物を用い、実施例１と同じ工程を経て、金属シャフトに接着させて両端を整形した筒状体の外周面を、円筒研磨機を用いて乾式トラバース研磨し、次いで仕上げ研磨として＃１０００のラッピングフィルム〔三共理化学(株)製のミラーフィルム（登録商標）〕を用いた鏡面研磨をして、外径をφ９．５ｍｍ（公差０．０５）に仕上げた。
次に、研磨後の外周面をアルコール拭きしたのち、その外周面を、ウェットブラスト装置〔マコー(株)製〕を用いて湿式ブラスト加工した。研磨材の微細粒子としては、(株)不二製作所製のフジランダムＡ〔褐色溶融アルミナ、新モース硬度：１２、平均粒子径：６．７±０．６μｍ、粒番号２０００〕を用いた。また、湿式ブラスト加工の条件は、微細粒子の吹き付けの圧力を０．３ＭＰａ、時間を７．５分間とした。ブラスト加工後の外周面を図４に示す。
そして、湿式ブラスト加工後の外周面を再びアルコール拭きしたのち、ＵＶ光源から外周面までの距離を５０ｍｍとしてＵＶ処理装置にセットし、３００ｒｐｍで回転させながら紫外線を１５分間照射することで酸化膜を形成して帯電ローラを製造した。
製造した帯電ローラの、ローラ本体の外周面の、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖは０．２２ｍｌ／ｍ２（○）、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは０．２８ｍｌ／ｍ２（○）であった。また表面うねり成分を構成する凹凸の算術平均高さＳａは０．２μｍであった。
製造した帯電ローラの、ローラ本体の外周面の、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖは０．２２ｍｌ／ｍ２（○）、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは０．２８ｍｌ／ｍ２（○）であった。また表面うねり成分を構成する凹凸の算術平均高さＳａは０．２μｍであった。
〈実施例４〉
湿式ブラスト加工における、微細粒子の吹き付けの時間を１２分間としたこと以外は実施例３と同様にして、帯電ローラを製造した。ブラスト加工後の外周面を図５に示す。
製造した帯電ローラの、ローラ本体の外周面の、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖは０．０９ｍｌ／ｍ２（○）、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは０．０８ｍｌ／ｍ２（○）であった。また表面うねり成分を構成する凹凸の算術平均高さＳａは０．１５μｍであった。
湿式ブラスト加工における、微細粒子の吹き付けの時間を１２分間としたこと以外は実施例３と同様にして、帯電ローラを製造した。ブラスト加工後の外周面を図５に示す。
製造した帯電ローラの、ローラ本体の外周面の、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖは０．０９ｍｌ／ｍ２（○）、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは０．０８ｍｌ／ｍ２（○）であった。また表面うねり成分を構成する凹凸の算術平均高さＳａは０．１５μｍであった。
〈実施例５〉
湿式ブラスト加工における、微細粒子の吹き付けの時間を３分間としたこと以外は実施例３と同様にして、帯電ローラを製造した。ブラスト加工後の外周面を図６に示す。
製造した帯電ローラの、ローラ本体の外周面の、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖは０．２６ｍｌ／ｍ２（○）、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは０．３７ｍｌ／ｍ２（○）であった。また表面うねり成分を構成する凹凸の算術平均高さＳａは０．３５μｍであった。
湿式ブラスト加工における、微細粒子の吹き付けの時間を３分間としたこと以外は実施例３と同様にして、帯電ローラを製造した。ブラスト加工後の外周面を図６に示す。
製造した帯電ローラの、ローラ本体の外周面の、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖは０．２６ｍｌ／ｍ２（○）、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは０．３７ｍｌ／ｍ２（○）であった。また表面うねり成分を構成する凹凸の算術平均高さＳａは０．３５μｍであった。
〈実施例６〉
実施例１と同じゴム組成物を用い、実施例１と同じ工程を経て、金属シャフトに接着させて両端を整形した筒状体の外周面を、円筒研磨機を用いて乾式トラバース研磨し、次いで仕上げ研磨として＃４００のラッピングフィルム〔三共理化学(株)製のミラーフィルム〕を用いた鏡面研磨をして、外径をφ９．５ｍｍに仕上げた。
実施例１と同じゴム組成物を用い、実施例１と同じ工程を経て、金属シャフトに接着させて両端を整形した筒状体の外周面を、円筒研磨機を用いて乾式トラバース研磨し、次いで仕上げ研磨として＃４００のラッピングフィルム〔三共理化学(株)製のミラーフィルム〕を用いた鏡面研磨をして、外径をφ９．５ｍｍに仕上げた。
次に、研磨後の外周面をアルコール拭きしたのち、その外周面を、エアブラストマシン〔厚地鉄工(株)製〕を用いて乾式ブラスト加工した。研磨材の微細粒子としては、(株)不二製作所製のフジランダムＡ〔褐色溶融アルミナ、新モース硬度：１２、平均粒子径：４０．０±２．５μｍ、粒番号３２０〕を用いた。また、湿式ブラスト加工の条件は、微細粒子の吹き付けの圧力を０．６ＭＰａ、時間を３分間とした。ブラスト加工後の外周面を図７に示す。
そして、乾式ブラスト加工後の外周面を再びアルコール拭きしたのち、ＵＶ光源から外周面までの距離を５０ｍｍとしてＵＶ処理装置にセットし、３００ｒｐｍで回転させながら紫外線を１５分間照射することで酸化膜を形成して帯電ローラを製造した。
製造した帯電ローラの、ローラ本体の外周面の、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖは０．２８ｍｌ／ｍ２（○）、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは０．３７ｍｌ／ｍ２（○）であった。また表面うねり成分を構成する凹凸の算術平均高さＳａは０．４μｍであった。
製造した帯電ローラの、ローラ本体の外周面の、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖは０．２８ｍｌ／ｍ２（○）、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは０．３７ｍｌ／ｍ２（○）であった。また表面うねり成分を構成する凹凸の算術平均高さＳａは０．４μｍであった。
〈比較例１〉
レーザー加工時のレーザーの、照射位置の移動のピッチを８０μｍ、隣り合う照射位置の重なり度合いを３０％とし、それに合わせて出力を調整したこと以外は実施例１と同様にして、帯電ローラを製造した。レーザー加工後の外周面を図８に示す。
製造した帯電ローラの、ローラ本体の外周面の、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖは０．２０ｍｌ／ｍ２（○）、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは７．１０ｍｌ／ｍ２（×）であった。また表面うねり成分を構成する凹凸の、凹部の深さ（平均値）は１５μｍ、算術平均高さＳａは３．６μｍであった。
レーザー加工時のレーザーの、照射位置の移動のピッチを８０μｍ、隣り合う照射位置の重なり度合いを３０％とし、それに合わせて出力を調整したこと以外は実施例１と同様にして、帯電ローラを製造した。レーザー加工後の外周面を図８に示す。
製造した帯電ローラの、ローラ本体の外周面の、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖは０．２０ｍｌ／ｍ２（○）、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは７．１０ｍｌ／ｍ２（×）であった。また表面うねり成分を構成する凹凸の、凹部の深さ（平均値）は１５μｍ、算術平均高さＳａは３．６μｍであった。
〈比較例２〉
研磨後の外周面をレーザー加工もブラスト加工もせず、直ちに仕上げ研磨として＃４００のラッピングフィルム〔三共理化学(株)製のミラーフィルム〕を用いた鏡面研磨をしてアルコール拭きしたのち、紫外線を照射して酸化膜を形成したこと以外は実施例１と同様にして、外周面が図９に示す状態の帯電ローラを製造した。
研磨後の外周面をレーザー加工もブラスト加工もせず、直ちに仕上げ研磨として＃４００のラッピングフィルム〔三共理化学(株)製のミラーフィルム〕を用いた鏡面研磨をしてアルコール拭きしたのち、紫外線を照射して酸化膜を形成したこと以外は実施例１と同様にして、外周面が図９に示す状態の帯電ローラを製造した。
製造した帯電ローラの、ローラ本体の外周面の、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖは１．１９ｍｌ／ｍ２（×）、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは１．３７ｍｌ／ｍ２（○）であった。また算術平均高さＳａは２．２μｍであった。
〈比較例３〉
研磨後の外周面をレーザー加工もブラスト加工もせず、直ちに仕上げ研磨として＃１０００のラッピングフィルム〔三共理化学(株)製のミラーフィルム〕を用いた鏡面研磨をしてアルコール拭きしたのち、紫外線を照射して酸化膜を形成したこと以外は実施例１と同様にして、外周面が図１０に示す状態の帯電ローラを製造した。
〈比較例３〉
研磨後の外周面をレーザー加工もブラスト加工もせず、直ちに仕上げ研磨として＃１０００のラッピングフィルム〔三共理化学(株)製のミラーフィルム〕を用いた鏡面研磨をしてアルコール拭きしたのち、紫外線を照射して酸化膜を形成したこと以外は実施例１と同様にして、外周面が図１０に示す状態の帯電ローラを製造した。
製造した帯電ローラの、ローラ本体の外周面の、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖは０．６８ｍｌ／ｍ２（×）、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは０．３８ｍｌ／ｍ２（○）であった。また算術平均高さＳａは０．９μｍであった。
〈比較例４〉
研磨後の外周面をレーザー加工もブラスト加工もせずにアルコール拭きしたのち、紫外線を照射して酸化膜を形成したこと以外は実施例１と同様にして、外周面が図１１に示す状態の帯電ローラを製造した。
〈比較例４〉
研磨後の外周面をレーザー加工もブラスト加工もせずにアルコール拭きしたのち、紫外線を照射して酸化膜を形成したこと以外は実施例１と同様にして、外周面が図１１に示す状態の帯電ローラを製造した。
製造した帯電ローラの、ローラ本体の外周面の、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖは０．３０ｍｌ／ｍ２（×）、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは０．１０ｍｌ／ｍ２（○）であった。また算術平均高さＳａは０．２μｍであった。
〈実機試験〉
感光体と、当該感光体の表面に常時接触させて配設された帯電ローラとを備え、レーザープリンタ本体に着脱自在とされたフォトコンダクタユニット〔レックスマーク インターナショナル社製〕の、純正の帯電ローラに代えて、実施例、比較例で製造した帯電ローラを組み込んだ。
〈実機試験〉
感光体と、当該感光体の表面に常時接触させて配設された帯電ローラとを備え、レーザープリンタ本体に着脱自在とされたフォトコンダクタユニット〔レックスマーク インターナショナル社製〕の、純正の帯電ローラに代えて、実施例、比較例で製造した帯電ローラを組み込んだ。
そして組み立てたフォトコンダクタユニットを、カラーレーザープリンタ〔レックスマーク インターナショナル社製のカラーレーザープリンタＣＳ５１０ｄｅ〕に装填して、３０％濃度、３００ｌｐｉの画像を、２枚／２５秒間の速度で３００００枚に亘って連続形成し、形成した３００００枚の画像に、１枚でも帯電の不均一による画像不良が生じたものを「×」、全く生じなかったものを「○」と評価した。
また連続画像形成後に帯電ローラを取り出し、外周面を目視によって観察して、微粉の付着によって著しい白化が生じていたものを「×」、白化が見られたものの「×」より僅かであったものを「△」、白化が生じていなかったものを「○」と評価した。
以上の結果を表３、表４に示す。
以上の結果を表３、表４に示す。
表３、表４の実施例１〜６、比較例１〜５の結果より、ローラ本体の外周面の空隙容積Ｖｖを、表面粗さ成分において０．３ｍｌ／ｍ２未満で、かつ表面うねり成分において０．０５ｍｌ／ｍ２以上、６ｍｌ／ｍ２以下とすることにより、コーティング膜を省略した簡単な構造を維持しながら、なおかつ感光体の表面をできるだけ均一に帯電して画像不良を生じにくい上、微粉の付着や蓄積を良好に抑制できる帯電ローラが得られることが判った。
また実施例１〜６の結果より、上記の効果をより一層向上することを考慮すると、表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖは、上記の範囲でも０．１ｍｌ／ｍ２以上とするのが好ましく、０．２８ｍｌ／ｍ２以下とするのが好ましいこと、表面うねり成分の空隙容積Ｖｖは、上記の範囲でも０．１ｍｌ／ｍ２以上とするのが好ましく、４ｍｌ／ｍ２以下とするのが好ましいことが判った。
１ 帯電ローラ
２ ローラ本体
３ 通孔
４ シャフト
５ 外周面
６ 酸化膜
２ ローラ本体
３ 通孔
４ シャフト
５ 外周面
６ 酸化膜
Claims (4)
- ローラ本体を備え、前記ローラ本体は、ゴムを含むゴム組成物の架橋物によって単層に形成されているとともに、前記ローラ本体の外周面は、国際標準化機構規格ＩＳＯ２５１７８−２：２０１２において規定された、コア部の空隙容積Ｖｖｃと谷部の空隙容積Ｖｖｖとの和Ｖｖｃ＋Ｖｖｖで表される空隙容積Ｖｖが、多数の凹凸からなる表面粗さ成分において０．３ｍｌ／ｍ２未満で、かつ前記表面粗さ成分より低周波数の多数の凹凸からなる表面うねり成分において０．０５ｍｌ／ｍ２以上、６ｍｌ／ｍ２以下である帯電ローラ。
- 前記ローラ本体の前記外周面は、酸化膜を備えている請求項１に記載の帯電ローラ。
- 前記請求項１または２に記載の帯電ローラの製造方法であって、前記ローラ本体の前記外周面を研磨する工程、および研磨した前記外周面にレーザー加工、湿式ブラスト加工および乾式ブラスト加工からなる群より選ばれた少なくとも１種の加工をすることで、前記外周面を、前記表面粗さ成分の空隙容積Ｖｖが０．３ｍｌ／ｍ２未満、前記表面うねり成分の空隙容積Ｖｖが０．０５ｍｌ／ｍ２以上、６ｍｌ／ｍ２以下となるように仕上げる工程を含む、帯電ローラの製造方法。
- 前記仕上げの工程後、さらに前記外周面に紫外線を照射することで、前記ゴムを酸化させて前記酸化膜を形成する工程を含む請求項３に記載の帯電ローラの製造方法。
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