(57)【要約】【課題】電子写真機器用ロール内における空隙の有無のみならず、かかる空隙が画像不具合につながるか否かの判定を、正確に、且つ比較的簡易に行なうことが出来る電子写真機器用ロールの検査方法を提供すること【解決手段】電子写真機器用ロールにおける一方の端部側の表面に所定の押し当て量にて圧子を押し当て、かかる押し当て量を保ちつつ、圧子を、ロール表面の一方の端部側から他方の端部側に向かって移動せしめ、その移動の間に圧子がロールから受ける反発力を測定し、その測定結果から最大差：Δ及び最大勾配：αを求め、それら最大差：Δ及び最大勾配：αと、それらの閾値：Δ0 及びα0 とを比較する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体の周りに一又は二以上の層を有し、且つそれらのうちの少なくとも一層が発泡体からなる発泡層である電子写真機器用ロールの検査方法にして、
前記電子写真機器用ロールにおける一方の端部側の表面に、所定の押し当て量にて圧子を押し当てる工程と、
前記圧子を、前記電子写真機器用ロールに対する押し当て量を保ちつつ、該電子写真機器用ロール表面の一方の端部側から他方の端部側に向かって、該電子写真機器用ロールの軸方向に沿って相対的に移動せしめると共に、該圧子が該電子写真機器用ロールから受ける反発力を、移動開始時及び移動開始から所定時間：Ｔ経過毎に測定する工程と、
測定された各測定値をａ（０）、ａ（Ｔ）、ａ（２Ｔ）、・・・、ａ（ｎＴ）［ｎは正の整数］とする一方、前記測定値：ａ（０）を反転測定値：Ａ1 とし、更にその他の測定値：ａ（ｎＴ）については、その直前の測定値：ａ（（ｎ−１）Ｔ） 及び直後の測定値：ａ（（ｎ＋１）Ｔ）と対比し、下記条件（１）又は（２）の何れかを満たす測定値：ａ（ｎＴ）を、時系列順に反転測定値：Ａ2 、・・・Ａn'（ｎ’は正の整数）と決定する工程と、
条件（１）：ａ（ｎＴ）＞ａ（（ｎ−１）Ｔ）であり、
且つａ（ｎＴ）＞ａ（（ｎ＋１）Ｔ）。
条件（２）：ａ（ｎＴ）＜ａ（（ｎ−１）Ｔ）であり、
且つａ（ｎＴ）＜ａ（（ｎ＋１）Ｔ）。
決定された前記反転測定値：Ａ1 、Ａ2 、・・・Ａn'について、時系列順において隣り合うものの間の差を算出して、かかる差の絶対値が最大となる反転測定値の組合せ：［Ａn"〜Ａn"+1］（ｎ”は正の整数）を決定し、更に、それら２つの反転測定値：Ａn"及びＡn"+1間の差の絶対値を、最大差：Δとして決定すると共に、Ａn"の測定からＡn"+1の測定までの間の測定値について、時系列順において隣り合う測定値間の単位時間当たりの変化量の絶対値を求め、かかる絶対値の最大値を最大勾配：αとして決定する工程と、
前記最大差：Δと、予め定められた最大差の閾値：Δ0 とを比較すると共に、前記最大勾配：αと、予め定められた最大勾配の閾値：α0 とを比較する工程と、
を有する電子写真機器用ロールの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真機器用ロールの検査方法に係り、特に、発泡体からなる発泡層を少なくとも一層有する電子写真機器用ロールに対して、好適に用いられ得る検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した複写機やプリンタ等（電子写真機器）においては、従来より、帯電ロールや転写ロール、トナー供給ロール等の各種電子写真機器用ロールが使用されている。それら電子写真機器用ロールは、その用途に応じて、様々な構成を呈するものが提案され、使用されているのであり、例えば、軸体（芯金）の周りに所定の発泡体からなる発泡層を有し、かかる発泡層の外周面上に、所定の弾性体からなる弾性層が設けられてなる構造の電子写真機器用ロールが、従来より広く知られている。
【０００３】
ところで、各種電子写真機器用ロールの中でも、上述したものを始めとする、所定の発泡体からなる発泡層を少なくとも一層有するロールにあっては、発泡材料の発泡不足や不均一な発泡等に起因して、発泡層内部や発泡層と接する他の層との間に空隙（ボイド）が発生し得るという問題が、広く知られている。そのような空隙（ボイド）を内部に有するロールは、かかる空隙の存在によってロール表面の電気抵抗が不均一となることから、例えば、このようなロールを電子写真機器において帯電ロールや転写ロール等として使用すると、最終的に得られる画像に不具合（画像ムラ等）が発生し得るという問題があった。
【０００４】
そのような問題の発生を未然に防止すべく、発泡層を少なくとも一層有する電子写真機器用ロールの検査方法として、種々の方法が提案されている。
【０００５】
例えば、本願出願人は、先に、発泡体層と非発泡体層とを有する複合ロールのボイド検査方法として、超音波探傷機の探触子を被検査複合ロールの軸方向に移動させつつ、ロール回転装置により被検査複合ロールを周方向に回転させて複合ロールの全面をスキャンし、超音波の反射波を測定することによりボイドを検出することを特徴とする方法を、提案している（特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、かかる特許文献１にて提案の検査方法について、本発明者が詳細に検討したところ、そこに記載の検査方法は、検査機構が複雑であること、機器（超音波探傷機）の調整に手間がかかること、画像不具合に直結する欠陥部（空隙）の検出に関して精度的な限界があること等の問題を内在するものであることが、判明した。
【０００７】
また、他の検査方法として、特許文献２においては、樹脂製品の内部欠陥を検査するための内部欠陥検査方法であって、回転部材を備えた走行機器を被検査対象の樹脂製品の表面に押圧させた状態で走行させ、走行過程において回転部材が樹脂製品から受ける反力値をリアルタイムに検知し、予め設定された欠陥の有無の閾値となる反力値と検知された反力値とを比較することにより、内部欠陥の有無が特定されることを特徴とする内部欠陥検査方法が、提案されている。
【０００８】
しかしながら、かかる特許文献２に提案の検査方法について、本発明者が詳細に検討したところ、画像不具合に直結する欠陥部（空隙）の検出精度が未だ十分なものではなく、改善の余地が残されているものであることが判明した。
【０００９】
なお、完成後の、少なくとも発泡層を一層有する電子写真機器用ロールのバッチ毎に、その中から数本、抽出して、破壊検査に供することも考えられるが、破壊検査は全てのロールに対して実施することが出来ないことは勿論のこと、ロールの生産性を低下させるという問題があった。
【００１０】
【特許文献１】特開平９−２４３６２１号公報
【特許文献２】特開２００７−２３２５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決すべき課題とするところは、少なくとも発泡層を一層有する電子写真機器用ロール内における空隙（ボイド）の有無の検査のみならず、かかる空隙が画像不具合につながるか否かの判定を、正確に、且つ比較的簡易に行なうことが出来る電子写真機器用ロールの検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そして、本発明は、軸体の周りに一又は二以上の層を有し、且つそれらのうちの少なくとも一層が発泡体からなる発泡層である電子写真機器用ロールの検査方法にして、（１）前記電子写真機器用ロールにおける一方の端部側の表面に、所定の押し当て量にて圧子を押し当てる工程と、（２）前記圧子を、前記電子写真機器用ロールに対する押し当て量を保ちつつ、該電子写真機器用ロール表面の一方の端部側から他方の端部側に向かって、該電子写真機器用ロールの軸方向に沿って相対的に移動せしめると共に、該圧子が該電子写真機器用ロールから受ける反発力を、移動開始時及び移動開始から所定時間：Ｔ経過毎に測定する工程と、（３）測定された各測定値をａ（０）、ａ（Ｔ）、ａ（２Ｔ）、・・・、ａ（ｎＴ）［ｎは正の整数］とする一方、前記測定値：ａ（０）を反転測定値：Ａ1 とし、更にその他の測定値：ａ（ｎＴ）については、その直前の測定値：ａ（（ｎ−１）Ｔ） 及び直後の測定値：ａ（（ｎ＋１）Ｔ）と対比し、下記条件（１）又は（２）の何れかを満たす測定値：ａ（ｎＴ）を、時系列順に反転測定値：Ａ2 、・・・Ａn'（ｎ’は正の整数）と決定する工程と、
条件（１）：ａ（ｎＴ）＞ａ（（ｎ−１）Ｔ）であり、
且つａ（ｎＴ）＞ａ（（ｎ＋１）Ｔ）。
条件（２）：ａ（ｎＴ）＜ａ（（ｎ−１）Ｔ）であり、
且つａ（ｎＴ）＜ａ（（ｎ＋１）Ｔ）。
（４）決定された前記反転測定値：Ａ1 、Ａ2 、・・・Ａn'について、時系列順において隣り合うものの間の差を算出して、かかる差の絶対値が最大となる反転測定値の組合せ：［Ａn"〜Ａn"+1］（ｎ”は正の整数）を決定し、更に、それら２つの反転測定値：Ａn"及びＡn"+1間の差の絶対値を、最大差：Δとして決定すると共に、Ａn"の測定からＡn"+1の測定までの間の測定値について、時系列順において隣り合う測定値間の単位時間当たりの変化量の絶対値を求め、かかる絶対値の最大値を最大勾配：αとして決定する工程と、（５）前記最大差：Δと、予め定められた最大差の閾値：Δ0 とを比較すると共に、前記最大勾配：αと、予め定められた最大勾配の閾値：α0 とを比較する工程と、を有する電子写真機器用ロールの検査方法を、その要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
このように、本発明に従う電子写真機器用ロールの検査方法にあっては、先ず、圧子を、ロールに対する押し当て量を保ちつつ、その表面の一方の端部側から他方の端部側に向かって、ロール軸方向に沿って相対的に移動せしめ、かかる移動の際に測定される反発力を測定する。そして、得られた測定値を所定の工程に従って解析し、その結果として決定された最大差：Δ及び最大勾配：αとを用いて、最大差：Δと、予め定められた最大差の閾値：Δ0 とを比較すると共に、最大勾配：αと、予め定められた最大勾配の閾値：α0 とを比較するものであるところから、例えば、上述した従来の検査方法（特許文献２参照）と比較して、ロール内における画像不具合につながる空隙の存在の有無について、より高精度に判定することが可能ならしめられるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を適宜、参酌しながら、本発明を更に詳細に説明する。
【００１５】
先ず、図１には、本発明に従う電子写真機器用ロールの検査方法の一例が、概略的に示されている。そこにおいて、１０は、被検査対象たる電子写真機器用ロール（以下、適宜ロールともいう）であり、１２は、軸（図示せず）中心に回転可能な円筒状の回転部材からなる圧子であり、かかる圧子１２は、棒状の把持部材１４を介してロードセル１６に組み付けられている。そして、ロードセル１６の出力ケーブルは検出器１８に接続されており、更に、検出器１８の出力ケーブルはレコーダー２０に接続されている。
【００１６】
そして、先ず、ロール１０における一方の端部側（図１においては左側）の表面に対して、所定の付勢手段（図示せず）によって圧子１２の押し当てを開始し、その押し当て量が所定の値となった後、直ちに、圧子１２の、ロール１０表面の一方の端部側から他方の端部側（図１において左側から右側）への移動を開始する。なお、押し当て量とは、ロール１０表面における、圧子１２の押し当て方向への変化量（押し当てによってロール表面が凹んだ量）を意味するものであり、通常、０．１〜１．０ｍｍ程度に設定される。また、圧子１２は、移動開始後は所定の移動速度にてロール表面を移動させられることとなり、その移動速度は、一般に、２０〜３０ｍｍ／ｓｅｃに設定される。
【００１７】
圧子１２の移動開始直後から、圧子１２がロール１０における他方の端部の表面（図１においてはロール１０における右端部の表面）に達するまでの間、圧子１２は、ロール１０の表面から押し当てに対する反発力を受けるが、この反発力は、把持部材１４を介してロードセル１６に伝達されて、ロードセル１６にて電気信号に変換される。かかる（反発力の）電気信号は、直ちに検出器１８に伝達され、検出器１８において検出した反発力（測定値）はレコーダー２０に伝達される。そして、レコーダー２０においては、検出器１８より伝達されてきた反発力（測定値）が記録されるのである。
【００１８】
そのようにして測定された反発力（測定値）のうち、圧子１２の移動開始時の測定値：ａ（０）、及び移動開始から所定時間：Ｔ（サンプリング時間）経過毎の測定値：［ａ（ｎＴ）。但し、ｎは正の整数。］を用いて、以下の解析が実施される。なお、Ｔ（サンプリング時間）としては、通常、０．０２ｓｅｃ程度に設定される。
【００１９】
図２には、上述のようにして、圧子１２がロール１０の表面から受ける反発力を測定した後、得られた測定値の結果から、サンプリング時間をＴ0 として測定値のサンプリングを行ない、その結果としてサンプリングされた測定値について、移動開始からの時間をｘ軸とし、測定値をｙ軸とする座標系にプロットした一例が示されている。また、図３は、図２の部分拡大図である。なお、図２及び図３に示す測定値のプロット例は、本発明の理解を容易にするために、一部誇張して描かれている。
【００２０】
先ず、ａ（０）を反転測定値：Ａ1 とする。一方、サンプリングされたａ（０）以外の測定値：ａ（ｎＴ）については、その直前の測定値：ａ（（ｎ−１）Ｔ）及び直後の測定値：ａ（（ｎ＋１）Ｔ）の各々と対比し、下記条件（１）及び（２）の何れかを満たす測定値：ａ（ｎＴ）を選定し、選定された複数のａ（ｎＴ）を、時系列順に反転測定値：Ａ2 、・・・Ａn'（ｎ’は正の整数）と決定する。即ち、反転測定値とは、それまで上昇（増加）傾向にあった測定値が下降（減少）傾向に転じた測定値［条件（１）］、若しくは、それまで下降（減少）傾向にあった測定値が上昇（増加）傾向に転じた測定値［条件（２）］を、意味するものである（但し、Ａ1 を除く。）。なお、図２に示す例においては、反転測定値は２２点存在し、それらのうちの一部は、図２又は図３に示すように、ａ（０）＝Ａ1 、ａ（５Ｔ0 ）＝Ａ2 、及び、ａ（１６Ｔ0 ）＝Ａ3 である。
条件（１）：ａ（ｎＴ）＞ａ（（ｎ−１）Ｔ）であり、
且つａ（ｎＴ）＞ａ（（ｎ＋１）Ｔ）。
条件（２）：ａ（ｎＴ）＜ａ（（ｎ−１）Ｔ）であり、
且つａ（ｎＴ）＜ａ（（ｎ＋１）Ｔ）。
【００２１】
次いで、決定された反転測定値：Ａ1 、・・・Ａn'（ｎ’は正の整数）について、時系列順において隣り合うものの間の差を算出して、かかる差の絶対値が最大となる反転測定値の組合せ：［Ａn"〜Ａn"+1］（ｎ”は正の整数）を決定する。具体的に、図２及び図３に示す例においては、Ａ1 とＡ2 間、Ａ2 とＡ3 間・・・Ａ21とＡ22間の差をそれぞれ、算出した後、算出された各々の差の絶対値を対比することにより、それが最大となる反転測定値の組合せ（図２及び図３においては［Ａ2 〜Ａ3 ］）が決定される。
【００２２】
また、決定された反転測定値の組合せ：［Ａn"〜Ａn"+1］（ｎ”は正の整数）において、Ａn"とＡn"+1との差の絶対値が、最大差：Δとして決定される。図２においては、Ａ2 ［ａ（５Ｔ0 ）］と、Ａ3 ［ａ（１６Ｔ0 ）］との差が、Δとなる。
【００２３】
さらに、そのような反転測定値の組合せにおいて、反転測定値：Ａn"の測定から反転測定値：Ａn"+1の測定に至るまでの間の測定値について、時系列順において隣り合う測定値間の単位時間当たりの変化量の絶対値を求め、かかる絶対値の最大値が、最大勾配：αとして決定される。具体的には、図３に示すように、Ａ2 ［ａ（５Ｔ0 ）］とＡ3 ［ａ（１６Ｔ0 ）］との間の測定値、即ち、ａ（５Ｔ0）〜ａ（１６Ｔ0）について、隣り合う測定値の間の単位時間当たりの変化量の絶対値を求め、かかる絶対値の最大値が、最大勾配：αとされる。図２及び図３に示す例において、最大勾配：αは、以下の式にて表わされる。
〔最大勾配：α〕＝｜［ａ（１３Ｔ0 ）−ａ（１２Ｔ0 ）］／Ｔ0 ｜
【００２４】
そして、以上のようにして決定された最大差：Δ及び最大勾配：αと、それぞれの閾値：Δ0 及びα0 とが比較されるのである。ここで、各閾値：Δ0 及びα0 は、１）被検査対象のロール１０と同様のロールの複数本に対して、予め本発明の検査方法を適用して得られる検査結果（評価結果）、及び、２）かかるロールを、所定の実機において目的とする用途で使用し、その結果得られる画像等に対する評価から、本検査が実施される前に予め決定されるものである。
【００２５】
ここで、それら閾値：Δ0 及びα0 の決定について、詳述する。図４には、所定のロールに対して本発明の検査方法を実施し、そこにおいて決定された最大差：Δ及び最大勾配：αの組合せと、かかるロールを転写ロール等として実機において使用した際の画像評価との関係を示す説明図である。所定のロールを転写ロール等として実機において使用（実機テスト）した際に、印刷画像中に画像の黒モヤ等の不具合が発生するロールにあっては、かかるロールについて本発明の検査方法に従って決定された最大差及び最大勾配の組合せが、図４に示す如く最大差をｘ軸とし、最大勾配をｙ軸とする座標系において、右上方の領域（本段落で領域Ｚとする）内に存在する。従って、同種のロールについて本発明の検査方法を実施し、各ロールについて決定された最大差及び最大勾配と、それらのロールを用いて実機テストを行ない、得られた画像の評価結果とを組み合わせてなる総合評価を複数準備することにより、領域Ｚの下限値、即ち、最大差の閾値：Δ0 、及び最大勾配の閾値：α0 が有利に求められるのである。なお、そのような総合評価が多ければ多いほど、何れの閾値も精度が向上することは、言うまでもないところである。
【００２６】
なお、本発明者が知得したところによれば、図４に示す座標系において、最大差及び最大勾配の組合せが、左上方の領域に存在するロールは、その表面に、細かいピッチでのうねり凹凸を有するものが多く、その一方、右下方の領域に存在するロールは、表面に緩やかなうねり凹凸を有するものが多い。
【００２７】
そして、最大差：Δ及び最大勾配：αは、それぞれの閾値（Δ0 、α0 ）と比較され、最大差がその閾値：Δ0 以上であり、且つ、最大勾配がその閾値：α0 以上と認められた電子写真機器用ロール１０にあっては、実機に使用した場合には不具合が発生する恐れがある不良品と認定されるのである。
【００２８】
このように、本発明に係る電子写真機器用ロールの検査方法にあっては、ロール表面を所定変位にて押圧した際の反発力を測定し、その測定値を用いて、上述の如くして、最大差：Δ及び最大勾配：αを算出及び決定し、これら最大差及び最大勾配と、それらの各閾値とを比較するところに大きな特徴を有するものである。従って、本発明の検査方法には、比較的簡単な装置で、発泡層内若しくは発泡層と他の層との界面に存在する空隙の有無やその大きさのみならず、従来の検査方法と比較して、画像不具合につながる空隙の位置をより正確に把握し得るという利点が認められるのである。
【実施例】
【００２９】
以下に、本発明の実施例を幾つか示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記した具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。
【００３０】
先ず、従来より公知の手法によって製造された、軸体の周りに、所定の発泡材料を用いて形成された発泡体からなる発泡層を有し、かかる発泡層の表面に、非発泡体からなる非発泡層が設けられてなる構造の電子写真機器用ロール（ロール径φ：２４ｍｍ、アスカーＣ硬度：２５〜３５°）を７種類、準備した（ロール１〜７）。これら７種類のロールを被検査対象として、上述した手法に従って、ロールの検査を実施した。
【００３１】
なお、各検査において、ロール表面に対する圧子の押し当て量は０．５ｍｍとし、圧子の移動速度は、下記表１に示す移動速度を採用した（ロール４については、異なる移動速度にて各々、測定した）。また、サンプリング時間（Ｔ）は、０．０２ｓｅｃとした。更に、本実施例において、圧子の押し当てによるロール表面の変形ニップ幅は約７ｍｍであることから、ロール表面の一方の端部側から他方の端部側へ圧子を移動させて反発力を測定した後、被検査対象であるロールを軸中心に約３５°回転させ、先程とは異なるロール表面に圧子が押し当てられるようにした状態にて、再度、圧子を移動させて反発力を測定することを繰り返すことにより、１つのロールに対して合計１１回、反発力の測定を行なった。
【００３２】
また、本実施例における検査に先立って、同様のロールを被検査対象として用いて本発明の検査方法を実施し、その結果と、それらロールを用いて実機テスト（画像出し）を行ない、その画像の評価結果とを勘案して、最大差の閾値：Δ0 を９（ｇｆ）と、また、最大勾配の閾値：α0 を２５（ｇｆ／ｓｅｃ）と、それぞれ定めておき、最大差：Δが９（ｇｆ）以上であり、且つ最大勾配：αが２５（ｇｆ／ｓｅｃ）以上である場合には、検査対象のロールが不良品であると評価することとした。
【００３３】
複数回（１１回）実施した反発力の測定結果の各々について、上述した手法に従って、最大差：Δ（ｇｆ）と最大勾配：α（ｇｆ／ｓｅｃ）とを決定した。そして、各ロールについて、複数回の測定における各最大差及び最大勾配について、上記の評価基準に従って評価した。なお、下記表１において示されている最大差及び最大勾配は、図４に示す座標系において、右上の領域（画像不具合領域）に最も近い最大差及び最大勾配の組合せである。
【００３４】
本発明に従う検査の終了後、各ロールを、二次転写ロールとして市販の電子写真機器の二次転写ユニットに組み込み、ハーフトーン画像（画像密度：３０％、Ａ４）をＡ４サイズの紙に印刷した。得られた画像中に、発泡層の空隙に起因すると思われる黒モヤが発生しなかった場合には、その印刷に使用したロールを「○」と、一方、発泡層の空隙に起因すると思われる黒モヤが発生した場合には、印刷に使用したロールを「×」と評価した。各ロールについての評価結果を、下記表１において「画像評価」として示す。
【００３５】
さらに、本発明の検査方法によって不良品と評価されたロール（ロール１〜ロール４）にあっては、かかる検査結果より空隙が存在するであろうロールの部位を切断して、そこに存在する空隙の直径（ｍｍ）及び深さ（ｍｍ）を測定した。その測定結果も、下記表１に示す。
【００３６】
【表１】
2010156570.tif 000003
【００３７】
かかる表１からも明らかなように、本発明に係る電子写真機器用ロールの検査方法によって、画像不具合に結びつくような空隙の有無が正確に検知されたことが認められたのである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に従う電子写真機器用ロールの検査方法の概要を示す説明図である。
【図２】本発明に従う電子写真機器用ロールの検査方法において、測定した反発力と時間との関係をプロットしたものである。
【図３】図２の部分拡大説明図である。
【図４】本発明に従う電子写真機器用ロールの検査方法において採用された最大差と最大勾配の組合せと、画像不具合との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  電子写真機器用ロール              １２  圧子
１４  把持部材                          １６  ロードセル
１８  検出器                            ２０  レコーダー
【図１】
2010156570.tif 000004
【図２】
2010156570.tif 000005
【図３】
2010156570.tif 000006
【図４】
2010156570.tif 000007