ローラ部材および画像形成装置
【課題】微視的電気特性の測定で得られた知見に基づき開発される、濃度ムラや白抜けを発生しない、放電あるいは放電による帯電現象を利用する部材を得ることができるための放電ムラ観察方法を提供する。
【解決手段】ローラ部材１に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極２を有し、電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板７を備え、前記透明電極基板７と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板７と前記ローラ部材１との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置３によって撮影し、前記ローラ部材に発生する放電ムラを観察することを特徴とする。
【解決手段】ローラ部材１に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極２を有し、電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板７を備え、前記透明電極基板７と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板７と前記ローラ部材１との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置３によって撮影し、前記ローラ部材に発生する放電ムラを観察することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電ムラ観察方法、放電ムラ観察装置、抵抗測定方法、抵抗測定装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、電子写真方式を用いる画像形成装置に用いられる帯電ローラや転写ローラあるいは転写ベルトやトナーなどの粉体を含む帯電部材に対する放電ムラおよび放電ムラに影響する抵抗を対象とした観察方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いる画像形成装置には、画像形成プロセスを実行するための各種部材が装備されており、その中で、放電および放電による帯電現象を利用する部材として帯電装置、転写装置および現像剤として用いられるトナーなどの粉体がある。
【０００３】
これら各部材の詳細を、第１番目に転写装置に用いられる部材の一つである転写ローラ、第２番目に帯電装置、第３番目に粉体、第４番目に転写装置に用いられる部材の一つである転写ベルトの順で説明する。
【０００４】
第１番目の転写ローラに関して説明すると、転写ローラは、感光体上に現像されたトナー画像を、紙や転写ベルトなどの転写部材に転写する手段として、非接触な状態で転写電界を形成可能なコロナ転写装置に代えて接触若しくは近接対向する部材として用いられる。
【０００５】
ローラを用いた転写装置、つまりローラ転写装置は、一般に転写部材の裏面（トナー像が転写される面の反対面）に当接するローラを備え、コロナ転写装置に比べ、転写部材を感光体に確実に密着して搬送するためブレの無い画像が得られることや、転写電流が微少であり、放電によるオゾン発生量が極めて少ないこと等のメリットがある。ローラ転写装置において、基本的にはコロナ転写同様に、感光体と転写部材との間に形成される転写電界によって転写部材に転写されるため、転写ローラの製造時や画像形成装置に搭載する際において、これらの電気特性を把握することは非常に重要である。
【０００６】
一般的に転写ローラは、金属製の芯がねの外周に弾性層を被膜し構成され、その電気特性は、被膜された弾性層の表面抵抗率や体積抵抗率を用いて評価される。転写ローラの表面抵抗率や体積抵抗率と転写画像との間には相関があり、一般的に体積抵抗率は１０6Ωｃｍから１０10Ωｃｍ程度が必要とされている。そのため、弾性層に導電性を付与する目的で、カーボンや金属粉末等の導電性粉体が配合されることがある。また、同様の目的でイオン導電性ポリマーやイオン導電剤を用いることもある。この時、配合する剤の分散が不均一であると、場所により抵抗ムラが生じ、異常画像の原因となる。さらに、分散性と関係なく、転写ローラ端部では抵抗が大きくなる傾向にあり、端部の転写効率が悪くなり画像にムラが生じてしまう。
【０００７】
このような問題を解決する手段として、転写ローラの弾性層の厚さを中央部と端部で変化させたりあるいは弾性体層を発泡性とした場合にその発泡倍率を端部側の方が高くなるように設定して抵抗を均一化させたローラを用いる構成（例えば、特許文献１、２）、あるいは、転写ローラの弾性層に半径方向の溝を１又は複数設け、長手方向の抵抗ムラを少なくした構成（例えば、特許文献３）、さらに、転写ローラに用いられる弾性層の特性として、感光体との間で適切なニップ幅を設ける必要から、ある程度の柔軟性を持たせた構成があり、具体的には、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０から７０の低硬度にされた弾性層の構成が提案されている（例えば、特許文献４）。
【０００８】
転写ローラの弾性層に柔軟性を持たせる目的で多量の軟化材や可塑剤などを配合することも提案されており、例えば、ある大きさのセル径を有するウレタンゴムなどの導電性の発泡弾性体層を表面に設けた構成（例えば、特許文献５）、そして発泡層の材料として、シリコーンゴムや、フッ化ビニリデン系フッ素ゴム（ＦＫＮ）、エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などの材料を用いた例が広く知られている。
【０００９】
発泡層を構成した場合には、発泡体表面の空孔部に導電性粉体を充填して表面を平滑化すると共に空孔部も導電性とすることにより前述した特許文献１，２に開示されていると同じ効果を得るようにした構成も提案されている（例えば、特許文献６）。
【００１０】
次に第２番目の帯電ローラについて説明する。
従来、電子写真装置や静電記録装置等の画像形成装置では、感光体等の像担持体の表面を帯電する装置として、コロナ帯電器が広く用いられていた。コロナ帯電器はその放電開口部が被帯電体に対向するように非接触に配設され、被帯電体表面を放電開口部からのコロナ電流に曝すことで所定の極性の、所定の電位に帯電する。コロナ帯電器には、高電圧電源が必要、帯電効率が低い、コロナ放電によってオゾンや窒素酸化物等の放電生成物が大量に発生する、放電ワイヤが汚れやすい等の問題がある。
【００１１】
近年では、低消費電力、高帯電効率、放電生成物の発生量が少ないという特徴を持った接触式帯電装置が実用化されている。これは感光体等の被帯電体に対して導電性の帯電部材を接触させ、帯電部材に電圧を印加して被帯電体に対して放電を行わせて被帯電体表面を所定の電位に帯電させるものである。
【００１２】
なお、帯電部材を被帯電体に対して接触させず、帯電部材と被帯電体の間に放電現象を生じうる微小空隙を設けて非接触に対向配設して、帯電部材に所定の帯電バイアスを印加しても、帯電部材を被帯電体と接触させた場合と同様に帯電可能である。帯電部材と被帯電体が接触しないため、被帯電部材表面に残留したトナーや紙粉、汚染物質、トナー添加剤等が帯電部材に付着しにくくなる。帯電部材のクリーニングが不要、もしくは簡易な構成で十分となり、装置の簡略化、少スペース、クリーニング部材との摩擦磨耗による帯電部材の寿命低下を抑制することが可能となるといったメリットがある。
【００１３】
本発明でいう接触式帯電装置とは、上記のように帯電部材と被帯電体の間に放電現象を生じうる微小空隙を設けて非接触に対向配設する帯電方式も含むこととする。微小空隙は数μmから数１００μmを意味する。
【００１４】
帯電部材は、ローラ型・ブレード型・ロッド型・ブラシ型などの形態とすることができる。この中で、帯電部材として導電性ローラを用いたローラ帯電方式は、安定して帯電できるため、多く用いられている。
【００１５】
接触式帯電装置には、帯電部材に直流電圧を印加して被帯電体を帯電する「ＤＣ帯電方式」と、直流電圧に交流電圧を重畳した帯電バイアスを印加して被帯電体を帯電する「ＡＣ帯電方式」がある。いずれの方式においても、帯電バイアスが印加された接触帯電部材により、被帯電体表面が所定の電位に帯電される。
【００１６】
ＤＣ帯電方式の場合には、放電の均一化が難しくイオン導電性部材以外では実用化が困難であり、材料の制約が多いといった課題がある。さらにイオン導電性部材は抵抗値の環境依存性が大きく、温度変化に対して抵抗率が0.5桁から１桁変動するといった課題を有しているため非常に扱いにくい。さらにローラ表面の凹凸が帯電ムラとして顕在化しやすいといった課題もあり、装置の高画質化に対しては不利である。表面の凹凸を極力小さくしても、経時でのローラ磨耗やトナーや紙粉の付着によって表面性が低下し、帯電均一性が低下するといった問題もある。
【００１７】
一方、ＡＣ帯電方式においては、帯電部材は、被帯電体と接触する接触領域と、この領域よりも被帯電体移動方向下流側で被帯電面との距離が大きくなっていく離間面領域とを具備し、直流電圧と交流電圧（ピーク間電圧は、帯電部材に直流電圧を印加して被帯電体の帯電が開始する電圧Ｖｔｈの２倍以上）を重畳した帯電バイアスを帯電部材に印加する。被帯電面と帯電部材の離間面領域との間に振動電界を形成することで、交流成分が被帯電面の帯電電位を均一にでき、被帯電体表面を所定の電位に収束させることができる。
【００１８】
交流電圧の波形として、しばしば正弦波が用いられるが、矩形波、三角波、パルス波であっても良い。ＡＣ帯電方式では、過剰な交流電圧を用いると、帯電部材と被帯電体との間に流れる交流放電電流が増える。その為、画像形成装置の被帯電体である像担持体の削れ等の像担持体劣化を促進したり、放電生成物が像担持体に付着することによって高温多湿環境下で画像が流れる等の画像不良が発生する。
【００１９】
逆に、過小な交流電圧を用いると、帯電部材と被帯電体との間に流れる交流放電電流は減るが、砂地と呼ばれる画像不良（局所的に過剰に放電することが原因の画像不良）や横筋（被帯電体の長手方向に長く、周方向に短い過剰な放電が原因の画像不良）等の異常画像が発生する。特に帯電部材と被帯電体が非接触の場合には、放電空隙が長くなるため、このような過剰放電が発生しやすく、さらにACバイアスが大きくなる傾向にある。
【００２０】
以上から明らかなように、ＡＣ帯電方式でのＡＣバイアスはこれらの異常画像が発生しない範囲で、可能な限り小さい値を用いるのが理想であることがわかる。
【００２１】
ＡＣバイアスの理想は、異常画像が発生しない範囲において、帯電開始電圧Ｖｔｈの２倍に可能な限り近づけることである。
【００２２】
本発明者は、様々な導電性部材と放電均一性の関係について検討を行ない、異常画像の発生のしやすさは、ローラ構成部材の種類によって異なっており、イオン導電性部材では発生しにくく、逆にカーボン分散導電性部材では発生しやすいといった結果を得た。イオン導電性部材をローラ構成部材として用いた場合には、前述のようにＤＣバイアスのみでも均一帯電が可能であり、ＡＣバイアスを必要としないため、感光体削れや画像流れといったAC帯電方式での不具合が解消されるといったメリットがある。当然ながらイオン導電性部材を用いた帯電ローラにＡＣを印加した場合には、放電が均一なためＡＣバイアスを小さくすることができ、均一帯電を達成しながら他の課題（感光体削れや画像流れ）を可能な限り抑制できるといったメリットがある。
【００２３】
しなしながらイオン導電性物質の抵抗率は環境依存性が大きく、特に温度１０℃〜３５℃で０．５桁から１桁、物質によってはそれ以上に変動するといった大きな欠点を有している。ローラ抵抗は帯電電位と大きな相関があり、抵抗が低い方が帯電効率がよいと考えられている。しかしながら抵抗が低ければ低いほど帯電効率がよいというわけではない。図２３はローラ抵抗と帯電電位の関係である。
【００２４】
図２３において、ローラ抵抗がある閾値以下の場合には、ローラ抵抗が変動しても帯電電位は一定となり安定していることがわかる。この閾値はプロセス速度に依存し、プロセス速度が速い場合にはこの閾値は低抵抗側にシフトする。例えば図２３の場合（プロセス速度２００ｍｍ／ｓ）には、ローラ抵抗は１０5Ωm以下が望ましいといえる。よってプロセス速度２００ｍｍ／ｓの場合にはイオン導電性物質で抵抗率１０5Ωm以下の部材をローラに用いれば、環境によってローラ抵抗が変動しても帯電電位は一定となり、安定と言える。しかしながらイオン導電性物質でこのような低抵抗を実現することは困難であり、カーボン等の導電性フィラーを添加することで所望の抵抗を実現する必要があると考えられている。
【００２５】
次に第３番目の粉体について説明する。
トナーなどの粉体は、帯電することで静電潜像に静電吸着される関係を持つものである。このため、粉体の帯電特性を観察するには、粉体の抵抗率を計測する方法があり、例えば、株式会社ダイアインスツルメンツのＭＣＰ−ＰＤ５１型 粉体抵抗測定システムが市販されている。これは、４探針や、リング電極を試料に接触させ、電流を検出することにより、粉体の抵抗率を測定する測定装置である。
【００２６】
次に第４番目の転写ベルトについて説明する。
複写機やプリンタ等における画像形成プロセスでは、感光体上に現像されたトナー画像が、感光体と転写ベルト（中間転写ベルトを含む）との間に形成される転写電界によって転写ベルトや用紙に転写されるため、転写ベルトの製造時や画像形成装置に搭載する際に、これらの電気特性を把握することは非常に重要である。
【００２７】
これらのベルトの電気特性は、ＪＩＳ Ｋ ６９１１法に基づいて測定される、表面抵抗率や体積抵抗率を用いて評価されるのが最も一般的である。
【００２８】
表面抵抗率は、図２４に示すように、試料の表面に電極（プローブ）を押し当て、表面を流れる電流を検出して算出され、体積抵抗率は、図２５に示すように試料上下の電極間に流れる電流を測定して求められる。
【００２９】
また、別の表面抵抗測定方法としては、３個の接触端子を被測定部材に当接してその内の２個の端子を電気的に接続し、他の１個の端子との間の抵抗を並列の合成抵抗として測定することによって表面抵抗率を得る方法なども提案されている（例えば、特許文献７）。
【００３０】
一方、転写ベルトの表面抵抗率や体積抵抗率と転写画像との間にはある程度相関があることが経験的に知られており、これらの値を積極的に制御したベルト部材が多く提案されている。例えば、中抵抗のゴムから成る内層と誘電層、および誘電層よりも固有抵抗率が低い材質の表層という組み合わせで、３層で転写ベルトを構成し、用紙の搬送性と分離性を両立すると同時に安定して良好な画像を得ることを実現している（例えば、特許文献８）。
また、導電性の異なる複数種類のカーボンを樹脂に対して膜厚方向に偏在するように分散し、ベルト表面の抵抗を裏面よりも高くすることによって、画像ムラを防止する中間転写ベルトの製造方法が提案されている（例えば、特許文献９）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
ところで、表面抵抗率や体積抵抗率はミリメートルオーダー以上の電極を用いて評価されるものであり、マクロな電気特性を示すため、表面抵抗率や体積抵抗率の測定値だけではベルトの電気特性を完全には把握できないという問題がある。
【００３２】
画像形成装置の転写プロセスにおいて、転写材と感光体や、転写材と転写ローラとの間で発生する放電が重要な因子であるため、マクロな意味での表面抵抗率や体積抵抗率の値が同等のローラを用いて、同じ条件で感光体上のトナーを転写ベルトや用紙に転写しても、ハーフトーン画像などで発生する濃度ムラや画像が所々白く抜ける現象（以下、“白抜け”と記す）の傾向が異なるといった問題が多発し、結局のところ、画像形成装置の開発段階においては、多くのローラサンプルについて様々な条件下でトナー画像の転写実験を行い、出力画像を見て好ましいローラを抽出するといった作業が発生していた。このような実情から、より微視的な放電特性や電気特性の評価手法の確立が望まれると同時に、そこで得られる知見に基づいて、濃度ムラや白抜けを発生しない、良好な転写ローラが開発されることが要望されていた。
【００３３】
また、転写ローラとしての重要な特性として、転写材との組み合わせによりいかにして電気的に均一なニップ部を形成できるかという点がある。
今日まで用いられている転写ローラの特性を示すための指標としては、ローラ部材の芯金となんらかの対向電極との間に一定のバイアスを印加した際に流れる電流値から算出されるマクロな抵抗値と、顕微鏡などを使って測定されるセル径が主であり、これらの特性値だけではローラ部材の電気特性を完全には把握できない上に、ローラ部材と転写材とが当接した状態では、ローラ部材表面の物理形状や粘弾性分布が影響するために、実際の転写ニップ部において、電気的に均一なニップが形成できているか否かがわからないという問題がある。
その結果、セル径や上述の手法で得られる抵抗値が同等の、別の転写ローラを用いて、同じ転写条件下で感光体上や転写ベルト上のトナーを転写しても、前述した白抜けの傾向が異なるといった問題が頻発してしまうことになる。従って、この場合にも、前述したように、画像形成装置の開発段階において転写実験に基づき好ましいローラを抽出する作業が発生していた。
【００３４】
一方、第２番目に挙げた帯電装置を対象とした場合、高画質対応のためAC帯電が有利であるが、感光体膜削れ、画像流れを可能な限り低減するためにACバイアスをできるだけ小さくしたい。放電が均一なイオン導電性物質を用いることで大幅にACバイアスを低減可能であるが、環境による抵抗変動を防止するためにカーボン等のフィラーを添加して低抵抗化して用いている必要がある。フィラーを添加することで温度が変化しても抵抗変動の影響が小さくなり、帯電電位が均一となり、安定した帯電が可能と期待される。カーボンが多いほど電位変動が小さくなるが、しかしながら、フィラー量や分散具合によっては、イオン導電性では発生しなかった過剰放電が発生するようになった。これはカーボン分散量が多い、または分散性が悪いと放電が不安定となり、せっかくのイオン導電性のメリットがなくなってくることが判明した。
理想の帯電ローラはイオン導電性ゴムにカーボンを均一に分散させて、低抵抗化することである。カーボン量は多すぎても問題が発生するため、カーボン量をある範囲に収めなければいけないが、カーボン種類、ヒドリンゴムの製法、混練条件や焼成温度等によって一意には決められない。以上の背景より、ローラの微視的な放電の安定性や電気特性（抵抗や誘電率）を評価する手法が必要とされていた。
【００３５】
さらに第３番目に挙げた粉体を対象とした場合には、４探針や、リング電極を用いる抵抗率測定方法では、ミリメートルオーダーの電極を用いて評価されるものであり、マクロな電気特性を示すため、トナーにおけるミクロの電気特性を完全には把握できないという問題がある。例えば、電子写真の画像形成の転写プロセスにおいては、ベルトと感光体や、ベルトと転写ローラとの間で発生する放電が重要な因子である。単にマクロな意味での抵抗率が同じトナーを用いて、同じ条件で感光体上のトナーを転写ベルトや用紙に転写しても、ハーフトーン画像などで発生する濃度ムラや画像が所々白く抜ける現象（以下、“白抜け”と記す）の傾向が異なるといった問題が多発し、結局のところ、画像形成装置の開発段階においては、多くのトナーサンプルについて様々な条件下で、トナー画像の転写実験を行い、出力画像を見て好ましいトナーを選択するといった作業が発生していた。このような実情から、より微視的な放電特性や電気特性の評価手法の確立が望まれると同時に、そこで得られる知見に基づいて、濃度ムラや白抜けを発生しない、良好なトナーが開発されることが要望されていた。
【００３６】
また、第４番目に挙げた転写ベルトを対象とした場合においても、転写ローラと同様に表面抵抗率や体積抵抗率はミリメートルオーダーの電極を用いて評価されるものであり、マクロな電気特性を示すため、表面抵抗率や体積抵抗率の測定値だけではベルトの電気特性を完全には把握できないという問題がある。また、画像形成装置の転写プロセスにおいては、ベルトと感光体や、ベルトと転写ローラとの間で発生する放電が重要な因子であるため、実際には抵抗だけではなく、ベルトの表面粗さも大きく影響を及ぼすことが知られており、単にマクロな意味での表面抵抗率や体積抵抗率の値が同等のベルトを用いて、同じ条件で感光体上のトナーを転写ベルトや用紙に転写しても、転写ローラの場合において説明したと同様な白抜けの傾向が異なるといった問題が多発し、結局のところ、画像形成装置の開発段階においては、多くのベルトサンプルについて様々な条件下でトナー画像の転写実験を行い、出力画像を見て好ましいベルトを抽出するといった作業が発生していた。このような実情から、より微視的な放電特性や電気特性の評価手法の確立が望まれると同時に、そこで得られる知見に基づいて、濃度ムラや白抜けを発生しない、良好な転写ベルトが開発されることが要望されていた。また、電子写真方式の複写機やプリンタで使用される用紙の適応性を判定して推奨紙を選別する上でも同様である。
【００３７】
本発明の目的は、上記従来の放電および放電による帯電現象を利用する部材における問題に鑑み、微視的電気特性の測定で得られた知見に基づき開発される、濃度ムラや白抜けを発生しない、放電あるいは放電による帯電現象を利用する部材を得ることができるための放電ムラ観察方法、放電ムラ観察装置および抵抗測定方法および測定装置および画像形成装置を提供することにある。
【００３８】
特に詳しくは、第１に、転写装置に用いられる転写ローラの微視的な放電特性や電気特性、つまり、放電ムラやこれに影響する抵抗特性が評価可能な、実用的手法と観察装置を提供することにある。
【００３９】
第２に、導電性基材にカーボンを分散させた帯電ローラを対象として均一帯電が可能な帯電ローラを規定することができる実用的な評価手法および観察装置を提供することにある。
【００４０】
第３に、トナーなどの粉体を対象として、微視的な放電特性等の電気特性を評価可能な実用的測定方法および測定装置を提供することにある。
【００４１】
第４に、転写ベルトなどのシートを対象として、微視的な放電特性や電気特性の評価が可能な実用的な測定手法および測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４２】
この目的を達成するため、本発明は次の構成よりなる。
（１）ローラ部材に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置によって撮影し、前記ローラ部材に発生する放電ムラを観察することを特徴とするローラ部材の放電ムラ観察方法。
【００４３】
（２）ローラ部材に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段によって増倍し、前記ローラ部材に発生する放電ムラを観察することを特徴とするローラ部材の放電ムラ観察方法。
【００４４】
（３）前記光電子増倍手段がイメージインテンシファイアであることを特徴とする（２）に記載のローラ部材の放電ムラ観察方法。
【００４５】
（４）前記透明電極基板と前記ローラ芯金との間に交流バイアスを重畳印加することを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載のローラ部材の放電ムラ観察方法。
【００４６】
（５）前記光電子増倍手段を直列に複数個配設することを特徴とする（２）乃至（４）のいずれかに記載のローラ部材の放電ムラ観察方法。
【００４７】
（６）前記ローラを回転させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のローラ部材の放電ムラ観察方法。
【００４８】
（７）（１）乃至（６）のいずれかに記載される放電ムラ観察方法を実行するための機構を備えることを特徴とするローラ部材の放電ムラ観察装置。
【００４９】
（８）ローラ部材に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置で撮影し、得られた放電光の強度に基づいて、前記ローラ部材の抵抗を求めることを特徴とするローラ部材の抵抗測定方法。
【００５０】
（９）ローラ部材に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段によって増倍し、得られた放電光の強度に基づいて、前記ローラ部材の抵抗を求めることを特徴とするローラ部材の抵抗測定方法。
【００５１】
（１０）前記光電子増倍手段がイメージインテンシファイアであることを特徴とする（９）に記載のローラ部材の抵抗測定方法。
【００５２】
（１１）前記光電子増倍手段を直列に複数個配設することを特徴とする（９）または（１０）に記載のローラ部材の抵抗測定方法。
【００５３】
（１２）前記光電子増倍手段の背面に撮影手段を配設し、前記光電子増倍手段で増幅された放電光を撮影し、画像処理によって前記ローラ部材の抵抗を算出することを特徴とする（９）乃至（１１）のいずれかに記載のローラ部材の抵抗測定方法。
【００５４】
（１３）前記ローラを回転させることを特徴とする（８）乃至（１２）のいずれかに記載のローラ部材の抵抗測定方法。
【００５５】
（１４）前記撮影手段により撮影された画像データと、予め用意された放電光の明度とローラ部材抵抗の関係式を用いて、ローラ部材の抵抗を算出することを特徴とする（８）乃至（１３）のいずれかに記載のローラ部材の抵抗測定方法。
【００５６】
（１５）（８）乃至（１４）のいずれかに記載の抵抗測定方法を実行するための機構を備えることを特徴とするローラ部材の抵抗測定装置。
【００５７】
（１６）（１）または（２）に記載のローラ部材の放電ムラ観察方法が適用されるローラ部材として用いられる帯電ローラであって、
前記帯電ローラは、前記撮影手段により観察された放電光が１本または２本の直線状をなす場合に正常帯電可能なものとして判定されることを特徴とする帯電ローラ。
【００５８】
（１７）前記帯電ローラは、イオン導電性部材にカーボンを分散させて構成されていることを特徴とする（１６）に記載の帯電ローラ。
【００５９】
（１８）前記帯電ローラは、イオン導電性部材にカーボンを分散させた層の上に高抵抗層をコーティングした多層構造とされていることを特徴とする（１６）または（１７）に記載の帯電ローラ。
【００６０】
（１９）前記イオン導電性部材がエピクロルヒドリンゴムであることを特徴とする（１７）または（１８）に記載の帯電ローラ。
【００６１】
（２０）複数粒子からなる粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置によって撮影し、前記ローラ部材に発生する放電ムラを観察することを特徴とする粉体の放電ムラ観察方法。
【００６２】
（２１）複数粒子からなる粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段によって増倍し、前記ローラ部材に発生する放電ムラを観察することを特徴とする粉体の放電ムラ観察方法。
【００６３】
（２２）前記光電子増倍手段がイメージインテンシファイアであることを特徴とする（２０）または（２１）に記載の粉体の放電ムラ観察方法。
【００６４】
（２３）前記透明電極基板と前記ローラ芯金との間に交流バイアスを重畳印加することを特徴とする（２０）乃至（２２）のいずれかに記載の粉体の放電ムラ観察方法。
【００６５】
（２４）前記光電子増倍手段を直列に複数個配設することを特徴とする（２０）乃至（２３）のいずれかに記載の粉体の放電ムラ観察方法。
【００６６】
（２５）前記半透明または透明な電極の表面粗さが算術平均高さＲａで０．５ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする（２０）または（２１）に記載の粉体の放電ムラ観察方法。
【００６７】
（２６）（２０）乃至（２５）のいずれかに記載される放電ムラ観察方法を実行するための機構を備えることを特徴とする粉体の放電ムラ観察装置。
【００６８】
（２７）複数粒子からなる粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記粉体と非接触になるように配設される透明電極基板と、前記粉体を介して前記電極基板に対向する位置に配設される対向電極とを備え、前記透明電極基板と前記対向電極との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記粉体との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置で撮影し、得られた放電光の強度に基づいて、前記粉体の抵抗を求めることを特徴とする粉体の抵抗測定方法。
【００６９】
（２８）複数粒子からなる粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記粉体と非接触になるように配設される透明電極基板と、前記粉体を介して前記電極基板に対向する位置に配設される対向電極とを備え、前記透明電極基板と前記対向電極との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記粉体との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段によって増倍し、得られた放電光の強度に基づいて、前記粉体の抵抗を求めることを特徴とする粉体の抵抗測定方法。
【００７０】
（２９）前記光電子増倍手段がイメージインテンシファイアであることを特徴とする（２８）に記載の粉体の抵抗測定方法。
【００７１】
（３０）前記光電子増倍手段を直列に複数個配設することを特徴とする（２８）または（２９）に記載の粉体の抵抗測定方法。
【００７２】
（３１）前記光電子増倍手段の背面に撮影手段を配設し、前記光電子増倍手段で増幅された放電光を撮影し、画像処理によって前記粉体の抵抗を算出することを特徴とする（２８）乃至（３０）のいずれかに記載の粉体の抵抗測定方法。
【００７３】
（３２）前記透明電極基板の表面粗さが算術平均高さＲａで０．５ｍｍ以下であることを特徴とする（２７）乃至（３１）のいずれかに記載の粉体の抵抗測定方法。
【００７４】
（３３）前記撮影手段により撮影された画像データと、予め用意された放電光の明度と粉体抵抗の関係式を用いて粉体の抵抗を算出することを特徴とする（２７）乃至（３２）のいずれかに記載される粉体の抵抗測定方法。
【００７５】
（３４）（２７）乃至（３３）のいずれかに記載される抵抗測定方法を実行するための機構を備えることを特徴とする粉体の抵抗測定装置。
【００７６】
（３５）感光体や転写材上のトナー像を、転写材、もしくは他の転写材に転写するための電界を形成するための構成に用いられるローラ部材であって、
前記ローラ部材は、芯金にバイアスを印加される芯金に弾性発泡体層を有する構成を備え、前記転写材との間にニップ部を形成するように透明若しくは半透明の対向電極と対峙して配置され、該対向電極との間に電位差を設定されて該ニップ部の周辺近傍に放電を発生させたとき、該放電に伴って観察される発光領域での前記ニップ幅方向の積算距離の平均値Ｌlight,ave.とし、無発光領域の積算距離の平均値をＬdark,ave.としたとき、前記無発光領域の平均積算距離Ｌlight,ave．の前記ニップ周辺近傍領域に対して占める割合が、少なくとも
Ｌlight,ave.／（Ｌdark,ave.＋Ｌdark,ave.）＜０．４
で示されることを特徴とするローラ部材。
【００７７】
（３６）前記弾性発泡体層の平均セル径が１００μｍ以上３５０μｍ未満であることを特徴とする（３６）に記載のローラ部材。
【００７８】
（３７）前記ローラ部材は、電子写真方式の画像形成装置に搭載可能であり、該画像形成装置に搭載された際に、静電潜像保持体の基板部と前記ローラ部材の芯金との間に設けられる電位差と同じ電位差を設けた状況において、上記関係式を満たすことを特徴とする（３５）または（３６）に記載のローラ部材。
【００７９】
（３８）前記ローラ部材は、電子写真方式の画像形成装置に搭載可能であり、該画像形成装置に搭載された際に、転写材、もしくは転写材搬送部材との間で形成するニップ幅と同じ幅のニップを設けた状況において上記関係式を満たすことを特徴とする（３５）乃至（３７）のいずれかに記載のローラ部材。
【００８０】
（３９）（３５）乃至（３８）のいずれかに記載されるローラ部材を搭載することを特徴とする画像形成装置。
【００８１】
（４０）前記ローラ部材がニップを形成する転写材、もしくは転写材搬送部材が無端ベルトで、前記無端ベルトが、樹脂で構成されるベース中に導電性物質が分散されていることを特徴とする（３９）に記載の画像形成装置。
【００８２】
（４１）前記ローラ部材がニップを形成する前記無端ベルトが単層ベルトであり、前記無端ベルトのベースとなる樹脂が、１０13Ωｃｍ以上の体積抵抗率を有することを特徴とする（３９）または（４０）に記載の画像形成装置。
【００８３】
（４２）前記ローラ部材がニップを形成する前記無端ベルトの体積抵抗率が１０11Ωｃｍ以下であることを特徴とする（３９）乃至（４１）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００８４】
（４３）シート部材に対し、半透明もしくは透明な電極の表面に蛍光体が塗布された透明電極基板を有し、前記透明電極基板は、蛍光体塗布面が前記シート部材に向けられ、かつ非接触になるように配設され、さらに前記シート部材を介して前記透明電極基板に対向する位置に配設された背後電極と前記透明電極基板の背面に配設される撮像撮影手段、を備え、前記透明電極基板と前記背後対向電極との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記シート部材との間の電位差で生じた放電により、前記蛍光体から発生した蛍光を、前記撮像手段によって撮影し、前記シート部材に発生する放電ムラを観測することを特徴とするシート部材の放電ムラ測定方法。
【００８５】
（４４）前記撮像撮影手段は放電ムラ評価手段に接続され、該放電ムラ評価手段は、該撮像刷撮影手段からの画像データに基づき、放電ムラの特徴量を抽出することを特徴とする（４３）に記載の放電ムラ測定方法。
【００８６】
（４５）前記撮像撮影手段は、記透明電極基板の背面に、等倍イメージセンサーを配置した構成が用いられることを特徴とする（４３）または（４４）に記載の放電ムラ観察方法。
【００８７】
（４６）（４３）乃至（４５）のいずれかに記載の放電ムラ観察方法を実行するための機構を備えることを特徴とする放電ムラ観察装置。
【発明の効果】
【００８８】
請求項１および請求項２０記載の発明によれば、ローラ部材あるいは粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯がねとの間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置によって撮影することによって、前記ローラ部材に発生する放電ムラを観察することが可能となる。
【００８９】
請求項２および請求項２１記載の本発明によれば、ローラ部材あるいは粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯がねとの間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段することによって、前記ローラ部材に発生する放電ムラを高感度で観察することが可能となる。
【００９０】
請求項３，２２，２９記載の本発明によれば、前記光電子増倍手段としてイメージインテンシファイアを用いることによって、高感度で、かつ時間分解能の高い放電ムラ観察が可能となる。
【００９１】
請求項４請求項２３記載の本発明によれば、前記透明電極基板と前記ローラ芯がねとの間に交流バイアスを重畳印加することによって、直流バイアスでは継続的な放電が発生しないようなローラ部材に関しても、ローラ部材表面に発生する放電ムラを観察することか可能となる。
【００９２】
請求項５，２４，３０記載の本発明によれば、前記イメージインテンシファイアを複数個直列に配設することによって、微弱な放電ムラをも観察することが可能となる。
【００９３】
請求項６記載の本発明によれば、前記ローラ部材を回転させることによって、観察個所を変えながら、ローラ部材表面に発生する放電ムラを観察することか可能となる。
【００９４】
請求項７記載の本発明によれば、請求項１乃至６のいずれかに記載される放電ムラ観察方法を実行するための機構を備えることにより、ローラ部材の放電ムラ観察装置を実現できる。
【００９５】
請求項８記載の発明によれば、ローラ部材に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯がねとの間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置で撮影し、得られた放電光の強度に基づいて、前記ローラ部材の抵抗や抵抗ムラを算出することが可能となる。
【００９６】
請求項９記載の発明によれば、ローラ部材に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯がねとの間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段によって増倍し、高感度で得られた放電光の強度に基づいて、前記ローラ部材の抵抗や抵抗ムラを高精度に算出することが可能となる。
【００９７】
請求項１０記載の発明によれば、前記光電子増倍手段としてイメージインテンシファイアを用いることによって、高感度で、かつ高時間分解能の抵抗ムラ測定が可能となる。
【００９８】
請求項１１記載の発明によれば、前記光電子増倍手段を複数個直列に配設することによって、微弱な抵抗ムラをも測定することが可能となる。
【００９９】
請求項１２記載の発明によれば、前記光電子増倍手段の背面にＣＣＤを内蔵する撮影手段を配設して前記光電子増倍手段で増幅された放電光を撮影し、これを画像処理することによって前記ローラ部材の抵抗や抵抗ムラを算出することが可能となる。
【０１００】
請求項１３記載の発明によれば、前記ローラ部材を回転させることによって、観察個所を変えながら、ローラ部材の抵抗や抵抗ムラを算出することが可能となる。
【０１０１】
請求項１４記載の発明によれば、前記撮影手段により撮影された画像データと、予め用意された放電光の明度とローラ部材抵抗の関係式を用いて、ローラ部材の抵抗や抵抗ムラを算出することが可能となる。
【０１０２】
請求項１５記載の発明によれば請求項８乃至１４のいずれかに記載される抵抗測定方法を実行するための機構を備えることにより、ローラ部材の抵抗測定装置を実現できる。
【０１０３】
請求項１６記載の発明によれば、異常画像や不均一帯電が発生しない帯電ローラを提供可能となり、均一帯電が可能で高画質に適した帯電ローラが実現可能となる。
【０１０４】
請求項１７記載の発明によれば、イオン導電性部材で構成された帯電ローラにおいて、異常画像や不均一帯電が発生しないカーボン分散量、分散状態をもったローラを提供可能となり、環境変動が少なく、均一帯電が可能で高画質に適した帯電ローラが実現可能となる。
【０１０５】
請求項１８記載の発明によれば、イオン導電性部材で構成され、表面をコーティングしたローラにおいて、異常画像や不均一帯電が発生しないカーボン分散量、分散状態をもったローラを提供可能となり、環境変動が少なく、均一帯電が可能で高画質に適した帯電ローラが実現可能となる。
請求項１９記載の発明によれば、イオン導電性部材で構成された帯電ローラにおいて、異常画像や不均一帯電が発生しないカーボン分散量、分散状態をもったローラを提供可能となり、環境変動が少なく、均一帯電が可能で高画質に適した帯電ローラが実現可能となる。
【０１０６】
請求項２５記載の発明によれば、表面粗さが算術平均高さＲａで０．５ｍｍ以下の、平滑な透明電極基板を用いることによって、粉体の抵抗ムラや形状のみに由来する放電ムラを観察することが可能となる。
請求項２６記載の発明によれば、請求項２０乃至２５のいずれかに記載される放電ムラ観察方法を実行するための機構を備えることにより、粉体の放電ムラ観察装置を実現できる。
【０１０７】
請求項２７記載の発明によれば、粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記粉体と非接触になるように配設される透明電極基板と、前記粉体を介して前記電極基板に対向する位置に配設される対向電極とを備え、前記透明電極基板と前記対向電極との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記粉体との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置で撮影し、得られた放電光の強度に基づいて、前記粉体の抵抗や抵抗ムラを算出することが可能となる。
【０１０８】
請求項２８記載の発明によれば、粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記粉体と非接触になるように配設される透明電極基板と、前記粉体を介して前記電極基板に対向する位置に配設される対向電極とを備え、前記透明電極基板と前記対向電極との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記粉体との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段によって増倍し、高感度で得られた放電光の強度に基づいて、前記粉体の抵抗や抵抗ムラを高精度に算出することが可能となる。
【０１０９】
請求項３１記載の発明によれば、光電子増倍手段の背面にＣＣＤを内蔵する撮影手段を配設して撮像素子を蛍光面に近接して配置でき、この構成において前記光電子増倍手段で増幅された放電光を撮影してこれを画像処理することによって、省スペースな構成を用いて前記粉体の抵抗や抵抗ムラを算出することが可能となる。
【０１１０】
請求項３２記載の発明によれば、表面粗さが算術平均高さＲａで０．５ｍｍ以下の、平滑な透明電極基板を用いることによって、粉体の抵抗や抵抗ムラを算出することが可能となる。
【０１１１】
請求項３３記載の発明によれば、撮影手段により撮影された画像データと、予め用意された放電光の明度と粉体抵抗の関係式を用いて、粉体の抵抗や抵抗ムラを算出することが可能となる。
【０１１２】
請求項３４記載の発明によれば、請求項２０乃至２７のいずれかに記載される抵抗測定方法を実行するための機構を備えることにより、粉体の抵抗測定装置を実現できる。
【０１１３】
請求項３５記載の発明によれば、感光体や転写材上のトナー像を、転写材、もしくは他の転写材に転写するための電界を形成するために、芯金にバイアスが印加されて用いられる、電子写真方式の画像形成装置に搭載されるローラ部材で、前記ローラ部材に対してニップを形成するように、透明、もしくは半透明の対向電極を当接させるとともに、前記ローラ部材と前記対向電極との間に電位差を設けて、前記ローラ部材と前記対向電極との前記ニップの周辺近傍に放電を発生させた時、前記放電に伴って観察される発光領域の、ニップ幅方向の平均積算距離をＬlight,aveとし、無発光領域の平均積算距離をＬdark,aveとした時、前記無発光領域の平均積算距離の前記ニップ周辺近傍領域に対して占める割合を、Ｌlight,ave ／（Ｌlight,ave＋ Ｌdark,ave）＜ ０．４ とすることによって、良好な転写を実現する転写ローラを実現できる。
【０１１４】
請求項３６記載の発明によれば、転写ローラに用いる弾性発泡体層の平均セル径を１００μｍ以上３５０μｍ未満とすることによって電気的に均一なニップを形成可能な転写ローラを実現できる。
【０１１５】
請求項３７記載の発明によれば、電子写真方式の画像形成装置に搭載される際に、静電潜像保持体の基板部と転写ローラの芯金との間に設けられる電位差と同じ電位差を設けた状況において、Ｌlight,ave ／（Ｌlight,ave＋ Ｌdark,ave）＜ ０．４を満足する転写ローラを抽出することによって、良好な転写を実現する転写ローラを提供できる。
【０１１６】
請求項３８記載の発明によれば、電子写真方式の画像形成装置に搭載される際に、転写ローラと転写材、もしくは転写材搬送部材との間で形成するニップ幅と同じ幅のニップを設けた状況において、Ｌlight,ave ／（Ｌlight,ave＋ Ｌdark,ave）＜ ０．４を満足する転写ローラを抽出することによって、良好な転写を実現する転写ローラを提供できる。
【０１１７】
請求項３９記載の発明によれば、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載される転写ローラを搭載することによって、良好な転写を実現する電子写真方式の画像形成装置を提供できる。
【０１１８】
請求項４０記載の発明によれば、樹脂で構成されるベース中に導電性物質が分散されている転写ベルトや紙搬送ベルトと請求項１乃至４のいずれかに示される転写ローラとを組み合わせることによって、抵抗変動の環境依存性の低さや耐久性の高さ、膜厚偏差の小ささなどの利点を生かすとともに、高画質転写が可能な電子写真方式の画像形成装置を提供できる。
【０１１９】
請求項４１記載の発明によれば、ベース樹脂の体積抵抗率が１０13Ωｃｍ以上の転写ベルトや紙搬送ベルトと請求項１乃至４のいずれかに示される転写ローラとを組み合わせることによって、抵抗の環境依存性が小さく、高画質転写が可能な電子写真方式の画像形成装置を提供できる。
【０１２０】
請求項４２記載の発明によれば、体積抵抗率が１０11Ωｃｍ以下の転写ベルトや紙搬送ベルトと請求項１乃至４のいずれかに示される転写ローラとを組み合わせることによって、低負荷で高画質転写が可能な電子写真方式の画像形成装置を提供できる。
【０１２１】
請求項４３および４６記載の発明によれば、転写ベルトや複写用紙などのシート状部材の抵抗ムラや表面凹凸に起因する放電ムラを直接観察可能となり、画像に影響のある放電ムラが発生するかどうかの判断が容易となる。また、高画質に適したシート状部材を容易に選別可能となる。
【０１２２】
請求項４４記載の発明によれば、一意に決定できる特徴量を算出することで客観的な放電ムラの評価が可能になる。
【０１２３】
請求項４５記載の発明によれば、撮像素子を蛍光面に近接して配置できることで、光学的に効率良く放電光の像を撮影することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明実施例による放電ムラ観察方法に適用する装置をローラ部材に適用した場合の構成を示す模式図である。
【図２】図１に示した観察装置を用いてサンプルとしたローラ部材の放電ムラの観察結果を示す模式図である。
【図３】図１に示した装置を用いた観察方法によるサンプルとしてのローラ部材の抵抗を求めるための原理を説明する模式図である。
【図４】図１に示した装置で実施される観察手順を説明するためのフローチャートである。
【図５】図１に示した装置の要部の変形例を示す模式図である。
【図６】図１に示す装置を用いてカーボン分散量を変更した場合のローラの一例を対象とした放電光の状態を示す図である。
【図７】図６に示したカーボン分散量と異なる状態の放電光の状態を示す図である。
【図８】図６に示したカーボン分散量と異なる状態でかつ、表面に高抵抗保護層を設けた場合のローラを用いた放電光の状態を示す図である。
【図９】図８に示したカーボン分散量と異なる状態でかつ、表面に高抵抗保護層を設けた場合のローラを用いた放電光の状態を示す図である。
【図１０】本発明実施例による放電ムラ観察方法を適用されるローラの環境依存性に関する実験結果を示す線図である。
【図１１】本発明による放電ムラ観察方法を粉体を対象とした場合の装置構成を示す模式図である。
【図１２】粉体を対象とした放電ムラの観察結果を示す図である。
【図１３】図１１に示した装置を用いた観察方法によるサンプルとしての粉体の抵抗を求めるための原理を説明する模式図である。
【図１４】図１１に示した装置の要部の変形例を示す模式図である。
【図１５】図１１に示した装置で実施される観察手順を説明するためのフローチャートである。
【図１６】本発明による放電ムラ観察方法を、発泡弾性層を有する転写ローラを対象とした場合の装置構成を示す模式図である。
【図１７】図１６に示す装置を用いて発泡弾性層を有する転写ローラを種々のセル径で形成した場合を対象として、電極との間で発生する放電光と実際の画像形成装置に搭載した場合に得られる画像を評価した結果とを示す表図である。
【図１８】図１６に示した装置を用いて転写ローラのニップ近傍での放電ムラを観察した結果を示す図である。
【図１９】図１８に示す放電光の発生状態のうちで、画像不良を生じない場合のニップ部とこれに対する放電光との発生状態を説明するための図である。
【図２０】転写ベルトを含むシート材を対象とした放電ムラを観察するための装置の構成を説明するための模式図である。
【図２１】図２１に示した観察装置に用いられる当面電極と撮像手段との配置構成を示す図である。
【図２２】図２０に示す構成の観察装置に用いられる評価を実行するための構成を説明するためのブロック図である。
【図２３】ローラ抵抗と帯電電位との関係を説明するための線図である。
【図２４】ベルトの表面抵抗率を算出するための計測構造を示す図である。
【図２５】ベルトの表面抵抗率を計測する構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０１２５】
以下、図に示した実施例による本発明の実施の形態について説明する。
【実施例１】
【０１２６】
図１は、ローラ部材を対象として放電観察方法を採用した放電ムラ観察装置を示す概略図である。
【０１２７】
本実施例におけるローラ部材の放電ムラ観察装置は、観察対象である転写ローラなどのサンプルローラ１をステージ８の上に置き、電極２に外部から電圧を印加することによってサンプルローラ１とアースに短絡されたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）電極７との間に発生する放電光を、ミラー５を介してイメージインテンシファイア４に導入し、増倍された放電画像を、ＣＣＤを内蔵するビデオカメラ３などで取り込む構成となっている。
【０１２８】
本装置では、微小な発光を捕らえることを目的として、イメージインテンシファイア４（浜松フォトニクス（株）社製Ｖ１３６６Ｐ）を２つ直列に並べており、それぞれのイメージインテンシファイアの入口側に像を結像するためにレンズ９（ＰＥＮＴＡＸ社製、ｓｍｃ ＰＥＮＴＡＸ−Ａ ＤＥＮＴＡＬ ＭＡＣＲＯ １：４ １００ｍｍ）とレンズ１０（ＰＥＮＴＡＸ社製、ｓｍｃ ＰＥＮＴＡＸ−ＦＡ １：２．８ ５０ｍｍ ＭＡＣＲＯ）が配設されている。サンプルローラ１と透明電極７との距離は、ステッピングモーター１２を用いてステージ８を動かすことにより、１μｍのオーダーで制御され、ステッピングモーター１２はステッピングモータコントローラ１３（駿河精機（株）製ステッピングモーターコントローラＤ７０）を介して、パソコン１４で制御される。なお、電極２に印加されるバイアスについても、アンプ１１（トレック社製、ＭＯＤＥＬ６７７Ａ）を介してパソコン１４で制御される。尚、サンプルローラをモーター等を用いて回る構成にすることで、サンプルローラの周方向全体を観察できるとともに、実際と同様の条件で観察できる。
【０１２９】
本装置では最大ルミナンスゲインが６×１０4 ［ｆｔ−Ｌ／ｆｔ−ｃ］のイメージインテンシファイアを直列に配置し、理論上３×１０9を超えるルミナンスゲインを得ることで、高感度かつ、高時間分解能でサンプルローラ上の微細な放電ムラをも可視化することに成功した。
当然のことながら、これと同等かそれ以上の性能を有するものであれば、どのようなイメージインテンシファイアを使用することも可能であり、また、大まかな放電ムラを観察する場合に関しては、より低いルミナンスゲインの物を使用することも可能である。
【０１３０】
このような場合は、イメージインテンシファイアを複数個配置することなく、１つだけで観察することも可能であるが、少なくとも１×１０4 ［ｆｔ−Ｌ／ｆｔ−ｃ］以上のルミナンスゲインを有するイメージインテンシファイアを使用することが望ましい。なお、時間分解能を必要としない観察条件に関しては、イメージインテンシファイアの代わりに通常の銀円写真方式のカメラや、ＣＣＤ、冷却ＣＣＤ（例えば、Ｓａｎｔａ Ｂａｒｂａｒａ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ製ＳＴ−６）などを用い、露出時間を長くするなどして放電ムラを観察することも可能である。
【０１３１】
本実施例では、透明電極７としてＩＴＯ電極を使用しているが、透明性を有する電極であればこれに限るものではなく、例えばガラスやブラスチックなどの透明材料上に金、銀、銅、アルミニウム、白金、インジウム、カーボンなどの、様々な金属をナノメートルオーダで蒸着したものを使用することも可能である。
【０１３２】
図２は、本実施例によるローラ部材の放電ムラ観察装置を用いて、転写ローラサンプルＡ、Ｂ、Ｃの、放電ムラを観察した結果の模式図である。
サンプルＡ、Ｂはウレタン発泡のローラで発泡の仕方が異なるもの、Ｃは発泡させていないウレタンのローラであり、各サンプルローラとＩＴＯ電極を接触させニップ幅一定とし、印加バイアスを変化させて観察を行った。図示されるように、本実施例による放電ムラ観察装置を用いることによって、放電ムラや、その発生傾向の電界依存性の違いを明確に確認できることがわかる。
【０１３３】
なお、サンプルローラ内に抵抗が高い領域があり、直流バイアスでは継続的な放電が発生しないものに対しては、電極２に振幅の大きいＡＣバイアスを重畳し連続的に放電を発生させることによって、放電ムラの傾向を見ることが可能になるため、放電ムラ観察時にＡＣバイアスを使用することは非常に有効である。放電ムラの観察時は、直流バイアス成分のオフセット値や、交流成分の振幅、周波数などについて、様々な条件で測定することが望ましい。さらに、種々の長波長カットフィルタやバンドパスフィルタなどの光学フィルタをイメージインテンシファイアの前に使用することによって、ノイズを抑えた観察が実現できる。
【０１３４】
図５は、実施例１とは別の様態の、ローラ部材の放電ムラ観察装置である。本装置では、ミラーを配設せず、レンズやイメージインテンシファイア、ＣＣＤなどをベルトに対して垂直に置くことによって、省スペースが図られている。
【実施例２】
【０１３５】
図３は、実施例１に示されるローラ部材の放電ムラ観察手方法と装置を用いて撮影された放電光観察像から、本発明に基づいてローラ部材の抵抗を求める方法の原理に関する実施例を説明するものである。
【０１３６】
放電が一定の抵抗を有するサンプルローラと電極との間で発生する場合においては、単位時間当たりに発生する放電の発生量は抵抗に依存して変化し、抵抗が高い材料ほど少なくなる。すなわち、予め一定の電界で発生する放電光の光強度と抵抗の関係がわかっていれば、観察される放電光の強度からサンプルローラの抵抗を求めることが可能になる。
【０１３７】
本実施例では、実施例１の放電ムラ観察装置を用いて、サンプルローラとＩＴＯ電極の間にギャップを設け、サンプルローラ上に発生する放電光を観察し、サンプルローラの抵抗を算出した。
なお、図１に示されるビデオカメラ３で撮影された画像データは、本実施例ではパソコン１４に取り込まれるようになっている。
【０１３８】
図４は、本手法を採用した抵抗測定装置の動作のフローを説明する図である。
本装置では、ユーザから本抵抗測定装置に付属のパソコンのキーボードを介して入力されたサンプルローラの厚さや、ＩＴＯ電極との距離、印加バイアスなどの情報に基づいて、サンプルローラとＩＴＯ電極との距離を調整後、サンプルローラの芯金に電圧を印加し、放電を発生させる。ＣＣＤによって撮影された放電画像データはパソコンへ転送後、画像処理によってグレースケール化され、明度情報に変換される。得られた明度の値と、予め用意された抵抗−明度曲線から、サンプルローラの抵抗や抵抗ムラが算出される。なお、本手法では、実際に発生している放電光の光強度と撮影された画像の明度とが比例する必要があるため、イメージインテンシファイアのルミナンスゲインは一定でなければならない。そのため、イメージインテンシファイアが自動的にルミナンスゲインを調整するような条件では、本手法は使う事はできないので、注意が必要である。また、時間分解能を必要としない測定条件に関しては、イメージインテンシファイアの代わりに通常の銀円写真方式のカメラや、ＣＣＤ、冷却ＣＣＤなどを用い、露出時間を長くするなどして放電ムラを観察することも可能である。
【実施例３】
【０１３９】
次に、帯電ローラをサンプルとして放電ムラを観察する場合の実施例について説明する。
本例では、図１に示した構成の放電ムラ観察装置が用いられ、各部材のうちで、透明電極７として表面粗さが小さいものが選択されている。具体的には、ＪＩＳＢ０６０１基準の算術平均高さＲａで０．５ｍｍ以下とされ、これを用いることで良好な放電光の観察を実現している。
【０１４０】
図６乃至図９は、シリコーンゴムをベースにカーボン分散量を変更して構成した２本のローラを対象とした放電光観察結果を示す模式図である。
図６乃至図９に示す結果が得られたローラは、カーボン分散量が多いもの（便宜上、ローラＦと称する）とカーボン分散量が少ないもの（便宜上、ローラＧと称する）とが対象となり、ローラＦは体積抵抗で１０3Ωｍ、ローラＧは体積抵抗で１０5Ωｍである。
ローラとＩＴＯ電極間は５０μｍの空隙があり、ＡＣ２ｋＨｚ、Ｖｐｐ＝１０００Ｖを印加した場合の結果を、図６（ローラＦ）、図７（ローラＧ）に示す。
図６では中心に１本の断線状の放電光が見えるが、図７では途切れのない１本の放電光が観察されている。
【０１４１】
本方式ではＩＴＯ電極とローラ間の直接の放電を観察するため、放電の均一性が悪い場合や、ローラ表面に高抵抗のコーティング層を有していない場合には、過剰な放電電流が流れやすく、ＩＴＯ電極が破壊されたり、ローラが焼けたり、イメージインテンシファイアの劣化が起こるといった不具合が多発する。これを防止するために、ＩＴＯ電極表面に透明な高抵抗保護層を設けるとよい。
【０１４２】
図８、図９はＩＴＯ電極表面に厚さ２５μｍのポリカーボネートをコーティングし、ローラとコーティング層を接触させた状態で、同様のバイアスを印加した場合の観察結果である。図８ではニップ両側に２本の断線状の放電光が、図９では直線状の放電光が観察されている。このように本放電光観察方法によって、カーボン分散量や分散状態を反映した放電光が観察可能であることがわかる。
【実施例４】
【０１４３】
本発明のローラ部材の放電ムラ観察装置を用いて、帯電ローラＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの、放電ムラを観察した結果を以下に示す。
ローラＡはエピクロルヒドリンゴム単体で体積抵抗値２×１０5Ωｍ、Ｂ〜Ｅはエピクロルヒドリンゴムに導電性カーボンを分散させたものである。
ローラＢ〜Ｃはローラの体積抵抗値は１０5Ωｍ前後でばらつきの範囲内でほぼ同じ抵抗値とみなせる。またＤとＥはローラの体積抵抗値５×１０4Ωｍ前後でばらつきの範囲内でほぼ同じ抵抗値とみなせる。
【０１４４】
各ローラとＩＴＯ電極の距離を５０μｍ一定とし、直流電圧−４００Ｖと−１０００Ｖ、Ｖｐｐ＝１５００Ｖ、周波数２ｋＨｚで観察を行った。表で示されるように、本実施例の放電ムラ観察装置を用いることによって、放電ムラや、その発生傾向を明確に確認できることがわかる。
【０１４５】
Ｖｄｃ＝−５００Ｖ
ローラＡ 中心に１本の直線状放電。幅約１．０ｍｍ。
ローラＢ 中心に１本の直線状放電。幅約１．５ｍｍ。
ローラＣ １本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
ローラＤ 中心に１本の直線状放電。幅２．０ｍｍ。
ローラＥ １本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
【０１４６】
Ｖｄｃ＝−１０００Ｖ
ローラＡ 中心に１本の直線状放電。幅約１．５ｍｍ。
ローラＢ 中心に１本の直線状放電。幅約２．０ｍｍ。
ローラＣ １本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
ローラＤ 中心に１本の直線状放電。幅２．５ｍｍ。
ローラＥ １本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
【実施例５】
【０１４７】
次にローラを４００ｒｐｍで回転させながら同じように放電光を観察した結果を示す。
【０１４８】
Ｖｄｃ＝−５００Ｖ
ローラＡ 中心に１本の直線状放電。幅１．０ｍｍ。
ローラＢ 中心に１本の直線状放電。幅１．５ｍｍ。
ローラＣ １本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
ローラＤ 中心に１本の直線状放電。幅２．５ｍｍ。
ローラＥ １本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
Ｖｄｃ＝−１０００Ｖ
ローラＡ 中心に１本の直線状放電。幅１．５ｍｍ。
ローラＢ 中心に１本の直線状放電。幅２．０ｍｍ。
ローラＣ １本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
ローラＤ 中心に１本の点線状放電。
時間で放電点位置が揺らぐように変動する。
ローラＥ １本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
ローラを回転させなかった場合には、ローラＤは均一に直線状放電をしていたが、回転させるとローラＤでは不均一な点線状放電となった。これは回転によってローラ表面電位が十分上昇する前に放電するためであり、ローラの抵抗ムラを反映していると考えられる。
（画像との対応例）
実際の電子写真装置で各ローラを用いてアナログハーフトーン画像を形成した結果を以下に示す。条件１は帯電電位を−４５０Ｖに、条件２は−９００Ｖに帯電させた際の結果である。帯電ムラの発生するローラは、放電光観察装置において放電が点在しており、対応が取れることがわかる。
よって本評価装置によって、ローラＡとローラＢが安定であり、次にローラＤが安定といえる。
【０１４９】
条件１
ローラＡ 均一なハーフトーン画像
ローラＢ 均一なハーフトーン画像
ローラＣ うろこ状の帯電ムラが観察される。
ローラＤ 均一なハーフトーン画像
ローラＥ うろこ状の帯電ムラが観察される。
【０１５０】
条件２
ローラＡ 均一なハーフトーン画像
ローラＢ 均一なハーフトーン画像
ローラＣ 条件１よりも大きなうろこ状帯電ムラとなる。
ローラＤ うろこ状の帯電ムラが観察される。
ローラＥ 条件１よりも大きなうろこ状帯電ムラとなる。
（帯電特性の環境依存性）
図１０は、各ローラを低温低湿であるＬＬ環境（１０℃、１５％）と常温常湿であるＭＭ環境（２３℃、６５％）の環境で帯電特性を測定した結果である。なお、通常は高温高湿（ＨＨ）環境を加えて３環境で評価するが、ＭＭとＨＨはほとんど同じ帯電特性を示すため省略した。実施例１，２と図７より最適なローラを考える。ローラＡは環境変動の影響が大きいため、補正等の手段を要すると考えられる。ローラＢは帯電が均一で、かつ環境変動が少ないため最適となる。また印加電圧が大きくない場合には、条件１で均一帯電可能と判断したローラＤも使用可能と判断できる。
【実施例６】
【０１５１】
ＩＴＯ電極表面に厚さ２５μｍのポリカーボネートをコーティングし、ローラと接触させて電圧を印加した。印加電圧は直流電圧−５００Ｖと−１０００Ｖ、Ｖｐｐ＝１５００Ｖ、周波数２ｋＨｚである。
以下に示されるように、本実施例の放電ムラ観察装置を用いることによって、放電ムラや、その発生傾向を明確に確認できることがわかる。
【０１５２】
Ｖｄｃ＝−５００Ｖ
ローラＡ 中心に２本の直線状放電。幅０．５ｍｍ。
ローラＢ 中心に２本の直線状放電。幅０．８ｍｍ。
ローラＣ ２本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
ローラＤ 中心に２本の直線状放電。幅１．２ｍｍ。
ローラＥ ２本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
【０１５３】
Ｖｄｃ＝−１０００Ｖ
ローラＡ 中心に２本の直線状放電。幅０．７ｍｍ。
ローラＢ 中心に２本の直線状放電。幅１．０ｍｍ。
ローラＣ ２本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
ローラＤ 中心に２本の点線状放電。
時間で放電点位置が揺らぐように変動する。
ローラＥ ２本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
【実施例７】
【０１５４】
ローラＣ表面にコーティング層を設けた、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４ローラの放電光を観察した。Ｃ１とＣ２ではコーティング厚さが異なる。Ｃ１とＣ３、Ｃ４はコーティング厚さは同じだが、コーティング材料が異なっている。
【０１５５】
各ローラとＩＴＯ電極の距離を５０μｍ一定とし、直流電圧−１０００Ｖ、Ｖｐｐ＝１５００Ｖ、周波数２ｋＨｚで観察を行った。表で示されるように、本実施例の放電ムラ観察装置を用いることによって、放電ムラや、その発生傾向を明確に確認できることがわかる。
【０１５６】
Ｖｄｃ＝−１０００Ｖ
ローラＣ１ 中心に１本の直線状放電。幅約１．０ｍｍ。
ローラＣ２ 中心に１本の直線状放電。幅約０．７ｍｍ。
ローラＣ３ １本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
ローラＣ４ 中心に１本の直線状放電。幅約０．７ｍｍ。
実機で画像を確認したところ、Ｃ３以外は均一なハーフトーン画像が得られ、放電観察結果と画像に対応が取れていることが確認された。
【実施例８】
【０１５７】
次に粉体を対象とした放電ムラ観察に関する実施例について説明する。
図１１粉体の放電ムラ観察装置の構成を示しており、大半の構成は図１に示した構成と同様であるが、観察対象が粉体であるので、電極２上には、トナー１’が付着量０．４ｍｇ／ｃｍ2の量で載せられている。また、透明電極は、前述した例と同様に、表面粗さがＪＩＳＢ０６０１基準の算術平均高さＲａで０．５ｍｍ以下とされている。
【０１５８】
図１２は、本実施例の粉体の放電ムラ観察装置を用いて、トナーサンプルＡ、Ｂ、Ｃの、放電ムラを観察した結果の模式図である。
トナーＡは粉砕型トナー、トナーＢは球形度の低い重合型トナー、トナーＣは球形度の高い重合型トナーである。
【０１５９】
トナーＡ、Ｂ、Ｃについて、株式会社ダイアインスツルメンツのＭＣＰ−ＰＤ５１型 粉体抵抗測定システムで測定したときの抵抗率は等しい値となった。
トナーＡ、Ｂ、Ｃについて、本放電ムラ観察装置を用い、各トナー試料上面とＩＴＯ電極の距離を約２０μｍ一定とし、印加バイアスを変化させて観察を行った。
【０１６０】
図示されるように、本実施例の放電ムラ観察装置を用いることによって、放電ムラや、その発生傾向の電界依存性の違いを明確に確認できることがわかる。
【０１６１】
なお、トナー試料内に抵抗が高い領域があり、直流バイアスでは継続的な放電が発生しないものに対しては、電極２に振幅の大きいＡＣバイアスを重畳することによって連続的に放電を発生させることによって、放電ムラの傾向を見ることが可能になるため、放電ムラ観察時にＡＣバイアスを使用することは非常に有効である。放電ムラの観察時は、直流バイアス成分のオフセット値や、交流成分の振幅、周波数などについて、様々な条件で測定することが望ましい。さらに、種々の長波長カットフィルタやバンドパスフィルタなどの光学フィルタを使用することによって、ノイズを抑えた観察が実現できる。
【０１６２】
図１４は、実施例１とは別の様態の、粉体の放電ムラ観察装置である。本装置では、ミラーを配設せず、レンズやイメージインテンシファイア、ＣＣＤなどをトナーに対して垂直に置くことによって、省スペースが図られている。
【０１６３】
図１３は、実施例８に示される粉体の放電ムラ観察手方法と装置を用いて撮影された放電光観察像から、本発明に基づいて粉体の抵抗を求める方法の原理を説明するものである。
【０１６４】
平行平板間の空気ギャップに均一電界が働く状況では、空気ギャップ間の電位差が放電限界を超えると放電が発生するのだが、このような放電が一定の抵抗を有するトナーと電極との間で発生する場合においては、単位時間当たりに発生する放電の発生量は抵抗に依存して変化し、抵抗が高い材料ほど少なくなる。すなわち、予め一定の電界で発生する放電光の光強度と抵抗の関係がわかっていれば、観察される放電光の強度からトナーの抵抗を求めることが可能になる。
【０１６５】
本実施例では、実施例８の放電ムラ観察装置を用いて、トナー上に発生する放電光を観察し、トナーの抵抗を算出した。なお、図１に示されるビデオカメラ３で撮影された画像データは、本実施例ではパソコン１４に取り込まれるようになっている。図１５は、本手法を採用した抵抗測定装置の動作のフローを説明する図である。
【０１６６】
本装置では、ユーザから本抵抗測定装置に付属のパソコンのキーボードを介して入力されたトナーの厚さや、ＩＴＯ電極との距離、印加バイアスなどの情報に基づいて、トナーとＩＴＯ電極との距離を調整後、トナー下の電極に電圧を印加し、放電を発生させる。ＣＣＤによって撮影された放電画像データはパソコンへ転送後、画像処理によってグレースケール化され、明度情報に変換される。得られた明度の値と、予め用意された抵抗−明度曲線から、トナーの抵抗や抵抗ムラが算出される。なお、本手法では、実際に発生している放電光の光強度と撮影された画像の明度とが比例する必要があるため、イメージインテンシファイアのルミナンスゲインは一定でなければならない。そのため、イメージインテンシファイアが自動的にルミナンスゲインを調整するような条件では、本手法は使う事はできないので、注意が必要である。また、時間分解能を必要としない測定条件に関しては、イメージインテンシファイアの代わりに通常の銀円写真方式のカメラや、ＣＣＤ、冷却ＣＣＤなどを用い、露出時間を長くするなどして放電ムラを観察することも可能である。
【０１６７】
抵抗測定時においては、トナー試料の上面の凹凸が大きいと、凸部で局所的な放電が発生するために、光強度と抵抗の相関をとることが困難になることから、測定前に滑らかな平板で押さえ、トナー試料の上面の高さを揃えるとよい。なお、透明電極に関してはＲａ０．５ｍｍ以下の平滑な表面を有する電極を使用することで、良好な抵抗ムラの測定を実現している。種々の長波長カットフィルタやバンドパスフィルタなどの光学フィルタを使用し、放電光以外の測定ノイズを抑えるのも有効である。
【実施例９】
【０１６８】
次に弾性発泡層を有するローラ部材を対象とした放電ムラ観察方法に関する実施例について説明する。
【０１６９】
図１６は、本実施例によるローラ部材の放電光を観察するための観察装置を示す概略図である。
本実施例のローラ部材の放電光観察装置は、観察対象であるローラ部材１を絶縁性のステージ２の上に置き、ローラ部材１の芯金に外部から電圧を印加することによって、ローラ部材１とアースに短絡されたＩＴＯ （Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）電極７との間に発生する放電光を、ミラー５を介してイメージインテンシファイア４に導入し、増倍された放電画像を、ＣＣＤを内蔵するビデオカメラ３などで取り込む構成となっている。本装置では、微小な発光を捕らえることを目的として、イメージインテンシファイア４（浜松フォトニクス（株）社製Ｖ１３６６Ｐ）を２つ直列に並べており、それぞれのイメージインテンシファイアの入口側に像を結像するためにレンズ９（ＰＥＮＴＡＸ社製、ｓｍｃ ＰＥＮＴＡＸ−Ａ ＤＥＮＴＡＬ ＭＡＣＲＯ １：４ １００ｍｍ）とレンズ１０（ＰＥＮＴＡＸ社製、ｓｍｃ ＰＥＮＴＡＸ−ＦＡ １：２．８ ５０ｍｍ ＭＡＣＲＯ）が配設されている。ローラ部材１と透明電極７との距離は、ステッピングモーター１２を用いてステージ８を動かすことにより、１μｍのオーダーで制御され、両者を完全に当接させることによって、任意の幅を有するニップを形成することができる。なお、ステッピングモーター１２はステッピングモータコントローラ１３（駿河精機（株）製ステッピングモーターコントローラＤ７０）を介して、パソコン１４で制御され、ローラ部材の芯金に印加されるバイアスについても、アンプ１１（トレック社製、ＭＯＤＥＬ６７７Ａ）を介してパソコン１４で制御される。
【０１７０】
本装置では最大ルミナンスゲインが６×１０4 ［ｆｔ−Ｌ／ｆｔ−ｃ］のイメージインテンシファイアを直列に配置し、理論上３×１０9を超えるルミナンスゲインを得ることで、高感度・高時間分解能でローラ部材と透明電極との間で発生する微細な放電ムラをも可視化することに成功した。当然のことながら、これと同等かそれ以上の性能を有するものであれば、どのようなイメージインテンシファイアを使用することも可能であり、また、大まかな放電ムラを観察する場合に関しては、より低いルミナンスゲインの物を使用することも可能である。このような場合は、イメージインテンシファイアを複数個配置することなく、１つだけで観察することも可能であるが、少なくとも１×１０4 ［ｆｔ−Ｌ／ｆｔ−ｃ］以上のルミナンスゲインを有するイメージインテンシファイアを使用することが望ましい。なお、時間分解能を必要としない観察条件に関しては、イメージインテンシファイアの代わりに通常の銀円写真方式のカメラや、ＣＣＤ、冷却ＣＣＤ（例えば、Ｓａｎｔａ Ｂａｒｂａｒａ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ製ＳＴ−６）などを用い、露出時間を長くするなどして放電ムラを観察することも可能である。
【０１７１】
透明電極７に関しては、透明を有する電極としての多の材料を用いることや表面粗さを実施例１，８と同様な条件としている。
【０１７２】
図１７は、様々なセル径を有する発泡ウレタンゴムを表面に設けた転写ローラサンプルＡ〜Ｈに関して、上述の放電光観察装置を用いて、ＩＴＯ電極との間で発生する放電光を観察したときの結果と、それらの転写ローラを実際の画像形成装置に搭載して得られる一次転写画像を評価した結果との相関を示すものである。
【０１７３】
図１８は、各ローラに放電光を観察した時の様子を示す模式図、図１９は、サンプルＢ，Ｄ，Ｆについての放電観察時のニップ周辺部を説明するための模式図である。
【０１７４】
評価した転写ローラはいずれもφ８の芯金の周りに厚さ３．５ｍｍの発泡ウレタンゴム層を有するもので、放電光観察時にはローラの芯金とＩＴＯ電極との間に１５００Ｖのバイアスを印加して行い、また、実際に画像形成装置で画像を出力する際においては、放電光観察時と同じ転写バイアスを転写ローラへ印加するとともに、中間転写ベルト（導電性カーボンを分散した厚さ８０μｍ、体積抵抗率１０10Ωｃｍのポリイミドベルト）とローラとのニップ幅も同じになるように調整して転写を行った。
なお、セルの径や個数の測定はレーザ顕微鏡（キーエンス社製、ＶＫ−８５００）を用いて行った。
【０１７５】
図１８および図１９に示すように、サンプルＢ、Ｄ、Ｆのような、画像不良を発生しない転写ローラでは、基本的にＩＴＯとのニップ部においては放電光が観察されず、ニップの両端部のエアギャップ部においてのみ放電光が観察され、基本的には、セル径や抵抗ムラに起因すると推測されるさまざまな形状をした微細な放電光の粒から成る、２本のラインとして観察されることがわかった。
【０１７６】
さらにこれらのローラでは、ニップ部における明るい領域（放電発生領域）のニップ幅方向への積算距離Ｌｌｉｇｈｔの平均値（Ｌlight,ave）の、ニップ周辺領域の幅、すなわち、暗い領域（放電未発生領域）のニップ幅方向の積算距離Ｌｄａｒｋの平均値（Ｌdark,ave）と明るい領域の積算距離の平均値（Ｌlight,ave）の合計値（Ｌlight,ave＋ Ｌdark,ave）に対する割合 Ｌlight,ave ／（Ｌlight,ave＋ Ｌdark,ave） が小さくなる。
これに対し、画像不良を発生するＡ、Ｃ、Ｇ、Ｈなどのローラにおいては、電気的に均一なニップが形成できていないことから、ニップ部でも放電が発生するため、その割合が大きくなることが判明した。
【０１７７】
出力画像の画質との相関を調査した結果、Ｌlight,ave ／（Ｌlight,ave＋ Ｌdark,ave）の値が０．４未満となる転写ローラを一次転写ローラとして選択することにより、画像ムラや白抜けのない、画像形成装置を実現できることが明らかになった。すなわち、本実施例に示した放電光観察方法や装置を用いて、転写ローラの放電光を観察することにより、画像形成装置に最適な転写ローラの選別が容易に可能となり、また、この方法で選別されたローラを転写ローラとして画像形成装置に搭載することによって、高画質転写を実現できる画像形成装置の提供が可能となる。なお、放電観察画像から得られる、暗い領域の積算距離の平均値（Ｌdark,ave）と明るい領域の積算距離の平均値（Ｌlight,ave）は、例えば、放電観察時に得られた動画からいくつかの静止画（例えばＪＰＥＧ画像など）を切り出し、これらをグレースケール化（２５６階調）してローラ軸方向の任意の点に対して、ローラの半径方向における明部と暗部の距離をそれぞれ積算し、これらを測定箇所の数で平均するなどして算出することが可能であり、また、市販の動画処理ソフトなどを用いて連続的に解析を行うことも可能である。この際、得られた画像のネガ−ポジを反転させると、放電部分が黒く表現されるので積算作業が容易となる。
【０１７８】
一方、図１７に示されるように、弾性発泡体層の平均セル径が３５０μｍ以上である転写ローラについては、セルの空隙で放電が著しく発生するため、
Ｌlight,ave ／（Ｌlight,ave＋ Ｌdark,ave）＜ ０．４の関係を満たさず、また、良好な転写画像も得られなかった。
また、平均セル径が１００μｍよりも小さい弾性発泡層を有する転写ローラでは、ゴム硬度が高く、画像形成装置搭載時においての転写ベルトとのニップ幅が狭くなることから、安定した転写画像の形成が困難となるのに対し、放電光に関しても狭いニップに放電電流が集中するために、上記の関係式を満たすのは困難であった。
【０１７９】
このことから、転写ローラに用いる弾性発泡体層の平均セル径は、１００μｍ以上３５０μｍ未満であることが望ましい。また、放電光観察時においては、評価するローラ部材と透明の対向電極との間に設けられる電位差やニップ幅が、実際の画像形成装置で使用される状態と大きく異なると、実質的な転写ローラとしての性能を評価することが困難となるため、これらの因子についてはなるべく実際の使用環境に近くなるように調整されることが好ましい。
【０１８０】
ところで、電気的に不均一なニップを形成する転写ローラを、大きな抵抗ムラを有する中間転写ベルトや紙搬送ベルトを搭載した画像形成装置に用いると、著しい転写不良が発生するが、本手法により選別された転写ローラではそのような現象を抑えることが可能であることを確認した。このことから、特に、絶縁性の高い樹脂で構成されるベース中に導電性物質が分散されていて、一般的にＰＶＤＦ（ポリビニリデンジフルオライド）等のようなイオン導電性のベルトに比べて抵抗ムラが大きいとされるＰＩベルトやＰＡＩベルトなどの、電子伝導性の中間転写ベルトや紙搬送ベルトを搭載する画像形成装置に対して、本手法によって選別された転写ローラを搭載することは非常に有効である。
【０１８１】
これにより、ＰＩベルトなどが有する、抵抗変動の環境（湿度など）に対する依存性の低さや耐久性の高さ、および膜厚偏差の小ささなどの利点を生かすとともに、高画質転写が実現可能となる。
抵抗ムラの度合いはベルト抵抗が低くなると顕著になるため、本手法で選別されるローラは、特にベルトそのもの体積抵抗率が１０11Ωｃｍ以下の、中抵抗から低抵抗とされる領域のベルトで顕著に効果を発揮し、低負荷で低いバイアスを利用できるシステムを実現できる。
【０１８２】
なお、本実施例で示したローラの評価手法は一次転写ローラにのみ適用されるものではなく、当然のことながら、二次転写ローラの評価手法としても有効であり、本実施例の手法で選別されたローラを二次転写ローラとして使用することによって画像不良のない、二次転写画像を得られることを確認した。また、発泡層を有する帯電ローラの評価手法としても有効である。また、発泡層の材料に関しても当然のことながら、ウレタンゴムに限るものではなく、シリコーンゴムやＦＫＭ，ＥＰＤＭ，ＮＢＲ，ＮＲ，ＣＲ等を表層として有するローラの評価について用いることも可能である。
【実施例１０】
【０１８３】
次にベルトを含むシートを対象とした放電ムラ観察に関する実施例について説明する。 図２０は、シートの放電ムラ観察装置の構成を示す模式図であり、同図において、放電ムラ観察装置においては、背面電極１００４上に測定対象のシート部材１００３が密着して配置し、シート部材１００３の上に、間隔を置いて、透明電極基板１００１を配置する。
【０１８４】
透明電極基板１００１のギャップ方向の面には均一に蛍光体１００２が積層されている。
【０１８５】
透明電極基板１００１は、例えばＩＴＯ電極を用いる。蛍光体１００２はエレクトロルミネッセンスによる発光効率が良いものであれば良く、例えばＰ４３のように５５０ｎｍ付近に発光ピークがあれば、視感度が高く目視観察も可能である。
【０１８６】
撮像手段１００５としてはイメージセンサーとしてＣＣＤやＣＭＯＳセンサーを用いた静止画または動画用のカメラを用いる。特にリアルタイム性を重視しない場合には、静止画像として露光時間を長くして撮影することにより感度を高くすることが可能である。
【０１８７】
また、蛍光体１００２の発光ピーク波長とイメージセンサーの感度のピーク波長が一致する特性を有する蛍光体とイメージセンサーの組み合わせを適宜選べばよい。マニュアルによる電圧電流設定、または計算機手段７により制御された給電手段１００６により、透明電極基板１００１と背面電極１００４の間に電圧を印加することで、透明電極基板１００１とシート部材１００３の間には電位差が生じ、適当な電位差になると透明電極基板１００１とシート部材１００３表面の間で放電が生じる。放電によるエネルギーにより蛍光体１００２が発光する。シート部材１００３の表面形状や抵抗および誘電率のムラに応じて、放電電流のムラが生じ、蛍光体１００２の発光強度のムラとなって現れる。撮像手段１００５により発光の画像を計算機手段１００７に取り込み、適宜画像処理を施した後、画像表示手段１００８に表示させることで、放電ムラの分布を観察することが可能になる。
【実施例１１】
【０１８８】
図２は透明電極基板１００１の背面にイメージセンサーを配置した構成を示す図であり、同図において、撮像手段１００５として透明基板上１００１の上の面に、マイクロレンズアレイ１０１１を介して等倍イメージセンサー１０１０が設けられている。
等倍イメージセンサーはＣＣＤセンサー、ＣＭＯＳセンサーなどの２次元センサーで、面積が１ｃｍ2以上あるものを用いる。また高密度に実装されたラインセンサーを用い、シート部材上をスキャンさせることで２次元画像を得るように変更してもよい。
イメージセンサーを、放電による蛍光体の発光面に近接して配置することで、光学的に効率よく画像を撮影することが可能になる。
【実施例１２】
【０１８９】
図２２は、放電ムラの評価を行う処理の過程を示すブロック図である。
図２２において、撮像手段５で撮影された蛍光面における発光の生画像データ２０を、ガンマ変換手段２１により物理的な光のパワーに比例する数量に変換し、これを光量分布データ２２とする。さらに光量分布データ２２に基づきムラ評価手段２３により、放電ムラを評価する。
【０１９０】
放電ムラの特徴を客観的に評価する方法としては、従来から用いられている画像ノイズの評価方法である、ＲＭＳ粒状度やウィナースペクトル、Ｒ．Ｐ．Ｄｏｏｌｅｙらにより提案された視覚的な周波数特性を考慮して求められる粒状度を流用し、適宜変更を加えることでムラの評価を行う。（文献：Ｒ．Ｐ．Ｄｏｏｌｅｙ， Ｒ．Ｓｈａｗ， Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｖｏｌ．５ （１９７９） １９０−１９６．）
具体的には、本来のＲＭＳ粒状度は、画像濃度の標準偏差であり、またＤｏｏｌｅｙらによる視覚粒状度は明度に対するノイズ評価量であるが、本発明では光量分布データ１０２２に対する評価量で置き換える。さらに最大値で規格化した２次元光量データＰとする。
【０１９１】
ＲＭＳ粒状度（σ）は、空間を離散化した２次元光量データＰｉｊに対し式１を用いることにより評価される。ただしＮはデータ数、＜Ｐ＞は光量データＰｉｊの平均値である。
【０１９２】
【数１】
【０１９３】
視覚粒状度（Ｇ）は、ここでは連続空間で表現するが、２次元光量データＰ（ｘ，ｙ）に対し、式２で示される２次元フーリエ変換を行い、空間周波数特性Ｆを得る。
【０１９４】
【数２】
【０１９５】
次に式３により、ウィナースペクトルＷＳに変換する。ここで（ｆ，θ）は周波数空間の曲座標表現である。
【０１９６】
【数３】
【０１９７】
最後に式４により、粒状度Ｇを算出する。
【０１９８】
【数４】
【０１９９】
ここで、ＶＴＦ（ｆ）は視覚的の空間周波数特性である。Ｄｏｏｌｅｙらによる視覚粒状度の定義では式４にさらに、濃度分布の平均値に基づく補正係数が乗じられているが、ここでは不要である。
【０２００】
また、光量と電流密度の関係を予め関数化して、光量分布データを電流密度分布データに変換して上記ＲＭＳ粒状度および視覚粒状度に適用してもよい。
【０２０１】
式１は直接プログラム化し、式（２）乃至式（４）は実空間（ｘ，ｙ）と周波数空間（ｕ，ｖ）を離散化した計算アルゴリズムを用いてプログラム化し、計算機手段１００７内に実装することで具現化することができる。
【０２０２】
従来は適宜作製されたランク見本と評価対象を目視により比較し、ムラの良し悪しを判定することが多く行われるが、本発明による放電ムラ評価方法および装置により、客観的な放電ムラのランク評価が可能になる。
【符号の説明】
【０２０３】
１ サンプルとなるローラ部材
１’ サンプルとなる粉体
２ バイアス電極
３ 撮像手段
４ 光電子倍増手段
７ 透明電極
１００３ シート材
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２０４】
【特許文献１】特開平１１−２７２０９７公報
【特許文献２】特開平１１−３３８２２４号公報
【特許文献３】特開平１１−５２７６５公報
【特許文献４】特開平１１−１０９７７０公報
【特許文献５】特開２０００ー０６６５３５号公報
【特許文献６】特開平９−５０１６１号公報
【特許文献７】実公平７−５４１９公報
【特許文献８】特開平７−２９５３９１公報
【特許文献９】特開平１１−１０９７６１公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電ムラ観察方法、放電ムラ観察装置、抵抗測定方法、抵抗測定装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、電子写真方式を用いる画像形成装置に用いられる帯電ローラや転写ローラあるいは転写ベルトやトナーなどの粉体を含む帯電部材に対する放電ムラおよび放電ムラに影響する抵抗を対象とした観察方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いる画像形成装置には、画像形成プロセスを実行するための各種部材が装備されており、その中で、放電および放電による帯電現象を利用する部材として帯電装置、転写装置および現像剤として用いられるトナーなどの粉体がある。
【０００３】
これら各部材の詳細を、第１番目に転写装置に用いられる部材の一つである転写ローラ、第２番目に帯電装置、第３番目に粉体、第４番目に転写装置に用いられる部材の一つである転写ベルトの順で説明する。
【０００４】
第１番目の転写ローラに関して説明すると、転写ローラは、感光体上に現像されたトナー画像を、紙や転写ベルトなどの転写部材に転写する手段として、非接触な状態で転写電界を形成可能なコロナ転写装置に代えて接触若しくは近接対向する部材として用いられる。
【０００５】
ローラを用いた転写装置、つまりローラ転写装置は、一般に転写部材の裏面（トナー像が転写される面の反対面）に当接するローラを備え、コロナ転写装置に比べ、転写部材を感光体に確実に密着して搬送するためブレの無い画像が得られることや、転写電流が微少であり、放電によるオゾン発生量が極めて少ないこと等のメリットがある。ローラ転写装置において、基本的にはコロナ転写同様に、感光体と転写部材との間に形成される転写電界によって転写部材に転写されるため、転写ローラの製造時や画像形成装置に搭載する際において、これらの電気特性を把握することは非常に重要である。
【０００６】
一般的に転写ローラは、金属製の芯がねの外周に弾性層を被膜し構成され、その電気特性は、被膜された弾性層の表面抵抗率や体積抵抗率を用いて評価される。転写ローラの表面抵抗率や体積抵抗率と転写画像との間には相関があり、一般的に体積抵抗率は１０6Ωｃｍから１０10Ωｃｍ程度が必要とされている。そのため、弾性層に導電性を付与する目的で、カーボンや金属粉末等の導電性粉体が配合されることがある。また、同様の目的でイオン導電性ポリマーやイオン導電剤を用いることもある。この時、配合する剤の分散が不均一であると、場所により抵抗ムラが生じ、異常画像の原因となる。さらに、分散性と関係なく、転写ローラ端部では抵抗が大きくなる傾向にあり、端部の転写効率が悪くなり画像にムラが生じてしまう。
【０００７】
このような問題を解決する手段として、転写ローラの弾性層の厚さを中央部と端部で変化させたりあるいは弾性体層を発泡性とした場合にその発泡倍率を端部側の方が高くなるように設定して抵抗を均一化させたローラを用いる構成（例えば、特許文献１、２）、あるいは、転写ローラの弾性層に半径方向の溝を１又は複数設け、長手方向の抵抗ムラを少なくした構成（例えば、特許文献３）、さらに、転写ローラに用いられる弾性層の特性として、感光体との間で適切なニップ幅を設ける必要から、ある程度の柔軟性を持たせた構成があり、具体的には、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５０から７０の低硬度にされた弾性層の構成が提案されている（例えば、特許文献４）。
【０００８】
転写ローラの弾性層に柔軟性を持たせる目的で多量の軟化材や可塑剤などを配合することも提案されており、例えば、ある大きさのセル径を有するウレタンゴムなどの導電性の発泡弾性体層を表面に設けた構成（例えば、特許文献５）、そして発泡層の材料として、シリコーンゴムや、フッ化ビニリデン系フッ素ゴム（ＦＫＮ）、エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などの材料を用いた例が広く知られている。
【０００９】
発泡層を構成した場合には、発泡体表面の空孔部に導電性粉体を充填して表面を平滑化すると共に空孔部も導電性とすることにより前述した特許文献１，２に開示されていると同じ効果を得るようにした構成も提案されている（例えば、特許文献６）。
【００１０】
次に第２番目の帯電ローラについて説明する。
従来、電子写真装置や静電記録装置等の画像形成装置では、感光体等の像担持体の表面を帯電する装置として、コロナ帯電器が広く用いられていた。コロナ帯電器はその放電開口部が被帯電体に対向するように非接触に配設され、被帯電体表面を放電開口部からのコロナ電流に曝すことで所定の極性の、所定の電位に帯電する。コロナ帯電器には、高電圧電源が必要、帯電効率が低い、コロナ放電によってオゾンや窒素酸化物等の放電生成物が大量に発生する、放電ワイヤが汚れやすい等の問題がある。
【００１１】
近年では、低消費電力、高帯電効率、放電生成物の発生量が少ないという特徴を持った接触式帯電装置が実用化されている。これは感光体等の被帯電体に対して導電性の帯電部材を接触させ、帯電部材に電圧を印加して被帯電体に対して放電を行わせて被帯電体表面を所定の電位に帯電させるものである。
【００１２】
なお、帯電部材を被帯電体に対して接触させず、帯電部材と被帯電体の間に放電現象を生じうる微小空隙を設けて非接触に対向配設して、帯電部材に所定の帯電バイアスを印加しても、帯電部材を被帯電体と接触させた場合と同様に帯電可能である。帯電部材と被帯電体が接触しないため、被帯電部材表面に残留したトナーや紙粉、汚染物質、トナー添加剤等が帯電部材に付着しにくくなる。帯電部材のクリーニングが不要、もしくは簡易な構成で十分となり、装置の簡略化、少スペース、クリーニング部材との摩擦磨耗による帯電部材の寿命低下を抑制することが可能となるといったメリットがある。
【００１３】
本発明でいう接触式帯電装置とは、上記のように帯電部材と被帯電体の間に放電現象を生じうる微小空隙を設けて非接触に対向配設する帯電方式も含むこととする。微小空隙は数μmから数１００μmを意味する。
【００１４】
帯電部材は、ローラ型・ブレード型・ロッド型・ブラシ型などの形態とすることができる。この中で、帯電部材として導電性ローラを用いたローラ帯電方式は、安定して帯電できるため、多く用いられている。
【００１５】
接触式帯電装置には、帯電部材に直流電圧を印加して被帯電体を帯電する「ＤＣ帯電方式」と、直流電圧に交流電圧を重畳した帯電バイアスを印加して被帯電体を帯電する「ＡＣ帯電方式」がある。いずれの方式においても、帯電バイアスが印加された接触帯電部材により、被帯電体表面が所定の電位に帯電される。
【００１６】
ＤＣ帯電方式の場合には、放電の均一化が難しくイオン導電性部材以外では実用化が困難であり、材料の制約が多いといった課題がある。さらにイオン導電性部材は抵抗値の環境依存性が大きく、温度変化に対して抵抗率が0.5桁から１桁変動するといった課題を有しているため非常に扱いにくい。さらにローラ表面の凹凸が帯電ムラとして顕在化しやすいといった課題もあり、装置の高画質化に対しては不利である。表面の凹凸を極力小さくしても、経時でのローラ磨耗やトナーや紙粉の付着によって表面性が低下し、帯電均一性が低下するといった問題もある。
【００１７】
一方、ＡＣ帯電方式においては、帯電部材は、被帯電体と接触する接触領域と、この領域よりも被帯電体移動方向下流側で被帯電面との距離が大きくなっていく離間面領域とを具備し、直流電圧と交流電圧（ピーク間電圧は、帯電部材に直流電圧を印加して被帯電体の帯電が開始する電圧Ｖｔｈの２倍以上）を重畳した帯電バイアスを帯電部材に印加する。被帯電面と帯電部材の離間面領域との間に振動電界を形成することで、交流成分が被帯電面の帯電電位を均一にでき、被帯電体表面を所定の電位に収束させることができる。
【００１８】
交流電圧の波形として、しばしば正弦波が用いられるが、矩形波、三角波、パルス波であっても良い。ＡＣ帯電方式では、過剰な交流電圧を用いると、帯電部材と被帯電体との間に流れる交流放電電流が増える。その為、画像形成装置の被帯電体である像担持体の削れ等の像担持体劣化を促進したり、放電生成物が像担持体に付着することによって高温多湿環境下で画像が流れる等の画像不良が発生する。
【００１９】
逆に、過小な交流電圧を用いると、帯電部材と被帯電体との間に流れる交流放電電流は減るが、砂地と呼ばれる画像不良（局所的に過剰に放電することが原因の画像不良）や横筋（被帯電体の長手方向に長く、周方向に短い過剰な放電が原因の画像不良）等の異常画像が発生する。特に帯電部材と被帯電体が非接触の場合には、放電空隙が長くなるため、このような過剰放電が発生しやすく、さらにACバイアスが大きくなる傾向にある。
【００２０】
以上から明らかなように、ＡＣ帯電方式でのＡＣバイアスはこれらの異常画像が発生しない範囲で、可能な限り小さい値を用いるのが理想であることがわかる。
【００２１】
ＡＣバイアスの理想は、異常画像が発生しない範囲において、帯電開始電圧Ｖｔｈの２倍に可能な限り近づけることである。
【００２２】
本発明者は、様々な導電性部材と放電均一性の関係について検討を行ない、異常画像の発生のしやすさは、ローラ構成部材の種類によって異なっており、イオン導電性部材では発生しにくく、逆にカーボン分散導電性部材では発生しやすいといった結果を得た。イオン導電性部材をローラ構成部材として用いた場合には、前述のようにＤＣバイアスのみでも均一帯電が可能であり、ＡＣバイアスを必要としないため、感光体削れや画像流れといったAC帯電方式での不具合が解消されるといったメリットがある。当然ながらイオン導電性部材を用いた帯電ローラにＡＣを印加した場合には、放電が均一なためＡＣバイアスを小さくすることができ、均一帯電を達成しながら他の課題（感光体削れや画像流れ）を可能な限り抑制できるといったメリットがある。
【００２３】
しなしながらイオン導電性物質の抵抗率は環境依存性が大きく、特に温度１０℃〜３５℃で０．５桁から１桁、物質によってはそれ以上に変動するといった大きな欠点を有している。ローラ抵抗は帯電電位と大きな相関があり、抵抗が低い方が帯電効率がよいと考えられている。しかしながら抵抗が低ければ低いほど帯電効率がよいというわけではない。図２３はローラ抵抗と帯電電位の関係である。
【００２４】
図２３において、ローラ抵抗がある閾値以下の場合には、ローラ抵抗が変動しても帯電電位は一定となり安定していることがわかる。この閾値はプロセス速度に依存し、プロセス速度が速い場合にはこの閾値は低抵抗側にシフトする。例えば図２３の場合（プロセス速度２００ｍｍ／ｓ）には、ローラ抵抗は１０5Ωm以下が望ましいといえる。よってプロセス速度２００ｍｍ／ｓの場合にはイオン導電性物質で抵抗率１０5Ωm以下の部材をローラに用いれば、環境によってローラ抵抗が変動しても帯電電位は一定となり、安定と言える。しかしながらイオン導電性物質でこのような低抵抗を実現することは困難であり、カーボン等の導電性フィラーを添加することで所望の抵抗を実現する必要があると考えられている。
【００２５】
次に第３番目の粉体について説明する。
トナーなどの粉体は、帯電することで静電潜像に静電吸着される関係を持つものである。このため、粉体の帯電特性を観察するには、粉体の抵抗率を計測する方法があり、例えば、株式会社ダイアインスツルメンツのＭＣＰ−ＰＤ５１型 粉体抵抗測定システムが市販されている。これは、４探針や、リング電極を試料に接触させ、電流を検出することにより、粉体の抵抗率を測定する測定装置である。
【００２６】
次に第４番目の転写ベルトについて説明する。
複写機やプリンタ等における画像形成プロセスでは、感光体上に現像されたトナー画像が、感光体と転写ベルト（中間転写ベルトを含む）との間に形成される転写電界によって転写ベルトや用紙に転写されるため、転写ベルトの製造時や画像形成装置に搭載する際に、これらの電気特性を把握することは非常に重要である。
【００２７】
これらのベルトの電気特性は、ＪＩＳ Ｋ ６９１１法に基づいて測定される、表面抵抗率や体積抵抗率を用いて評価されるのが最も一般的である。
【００２８】
表面抵抗率は、図２４に示すように、試料の表面に電極（プローブ）を押し当て、表面を流れる電流を検出して算出され、体積抵抗率は、図２５に示すように試料上下の電極間に流れる電流を測定して求められる。
【００２９】
また、別の表面抵抗測定方法としては、３個の接触端子を被測定部材に当接してその内の２個の端子を電気的に接続し、他の１個の端子との間の抵抗を並列の合成抵抗として測定することによって表面抵抗率を得る方法なども提案されている（例えば、特許文献７）。
【００３０】
一方、転写ベルトの表面抵抗率や体積抵抗率と転写画像との間にはある程度相関があることが経験的に知られており、これらの値を積極的に制御したベルト部材が多く提案されている。例えば、中抵抗のゴムから成る内層と誘電層、および誘電層よりも固有抵抗率が低い材質の表層という組み合わせで、３層で転写ベルトを構成し、用紙の搬送性と分離性を両立すると同時に安定して良好な画像を得ることを実現している（例えば、特許文献８）。
また、導電性の異なる複数種類のカーボンを樹脂に対して膜厚方向に偏在するように分散し、ベルト表面の抵抗を裏面よりも高くすることによって、画像ムラを防止する中間転写ベルトの製造方法が提案されている（例えば、特許文献９）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
ところで、表面抵抗率や体積抵抗率はミリメートルオーダー以上の電極を用いて評価されるものであり、マクロな電気特性を示すため、表面抵抗率や体積抵抗率の測定値だけではベルトの電気特性を完全には把握できないという問題がある。
【００３２】
画像形成装置の転写プロセスにおいて、転写材と感光体や、転写材と転写ローラとの間で発生する放電が重要な因子であるため、マクロな意味での表面抵抗率や体積抵抗率の値が同等のローラを用いて、同じ条件で感光体上のトナーを転写ベルトや用紙に転写しても、ハーフトーン画像などで発生する濃度ムラや画像が所々白く抜ける現象（以下、“白抜け”と記す）の傾向が異なるといった問題が多発し、結局のところ、画像形成装置の開発段階においては、多くのローラサンプルについて様々な条件下でトナー画像の転写実験を行い、出力画像を見て好ましいローラを抽出するといった作業が発生していた。このような実情から、より微視的な放電特性や電気特性の評価手法の確立が望まれると同時に、そこで得られる知見に基づいて、濃度ムラや白抜けを発生しない、良好な転写ローラが開発されることが要望されていた。
【００３３】
また、転写ローラとしての重要な特性として、転写材との組み合わせによりいかにして電気的に均一なニップ部を形成できるかという点がある。
今日まで用いられている転写ローラの特性を示すための指標としては、ローラ部材の芯金となんらかの対向電極との間に一定のバイアスを印加した際に流れる電流値から算出されるマクロな抵抗値と、顕微鏡などを使って測定されるセル径が主であり、これらの特性値だけではローラ部材の電気特性を完全には把握できない上に、ローラ部材と転写材とが当接した状態では、ローラ部材表面の物理形状や粘弾性分布が影響するために、実際の転写ニップ部において、電気的に均一なニップが形成できているか否かがわからないという問題がある。
その結果、セル径や上述の手法で得られる抵抗値が同等の、別の転写ローラを用いて、同じ転写条件下で感光体上や転写ベルト上のトナーを転写しても、前述した白抜けの傾向が異なるといった問題が頻発してしまうことになる。従って、この場合にも、前述したように、画像形成装置の開発段階において転写実験に基づき好ましいローラを抽出する作業が発生していた。
【００３４】
一方、第２番目に挙げた帯電装置を対象とした場合、高画質対応のためAC帯電が有利であるが、感光体膜削れ、画像流れを可能な限り低減するためにACバイアスをできるだけ小さくしたい。放電が均一なイオン導電性物質を用いることで大幅にACバイアスを低減可能であるが、環境による抵抗変動を防止するためにカーボン等のフィラーを添加して低抵抗化して用いている必要がある。フィラーを添加することで温度が変化しても抵抗変動の影響が小さくなり、帯電電位が均一となり、安定した帯電が可能と期待される。カーボンが多いほど電位変動が小さくなるが、しかしながら、フィラー量や分散具合によっては、イオン導電性では発生しなかった過剰放電が発生するようになった。これはカーボン分散量が多い、または分散性が悪いと放電が不安定となり、せっかくのイオン導電性のメリットがなくなってくることが判明した。
理想の帯電ローラはイオン導電性ゴムにカーボンを均一に分散させて、低抵抗化することである。カーボン量は多すぎても問題が発生するため、カーボン量をある範囲に収めなければいけないが、カーボン種類、ヒドリンゴムの製法、混練条件や焼成温度等によって一意には決められない。以上の背景より、ローラの微視的な放電の安定性や電気特性（抵抗や誘電率）を評価する手法が必要とされていた。
【００３５】
さらに第３番目に挙げた粉体を対象とした場合には、４探針や、リング電極を用いる抵抗率測定方法では、ミリメートルオーダーの電極を用いて評価されるものであり、マクロな電気特性を示すため、トナーにおけるミクロの電気特性を完全には把握できないという問題がある。例えば、電子写真の画像形成の転写プロセスにおいては、ベルトと感光体や、ベルトと転写ローラとの間で発生する放電が重要な因子である。単にマクロな意味での抵抗率が同じトナーを用いて、同じ条件で感光体上のトナーを転写ベルトや用紙に転写しても、ハーフトーン画像などで発生する濃度ムラや画像が所々白く抜ける現象（以下、“白抜け”と記す）の傾向が異なるといった問題が多発し、結局のところ、画像形成装置の開発段階においては、多くのトナーサンプルについて様々な条件下で、トナー画像の転写実験を行い、出力画像を見て好ましいトナーを選択するといった作業が発生していた。このような実情から、より微視的な放電特性や電気特性の評価手法の確立が望まれると同時に、そこで得られる知見に基づいて、濃度ムラや白抜けを発生しない、良好なトナーが開発されることが要望されていた。
【００３６】
また、第４番目に挙げた転写ベルトを対象とした場合においても、転写ローラと同様に表面抵抗率や体積抵抗率はミリメートルオーダーの電極を用いて評価されるものであり、マクロな電気特性を示すため、表面抵抗率や体積抵抗率の測定値だけではベルトの電気特性を完全には把握できないという問題がある。また、画像形成装置の転写プロセスにおいては、ベルトと感光体や、ベルトと転写ローラとの間で発生する放電が重要な因子であるため、実際には抵抗だけではなく、ベルトの表面粗さも大きく影響を及ぼすことが知られており、単にマクロな意味での表面抵抗率や体積抵抗率の値が同等のベルトを用いて、同じ条件で感光体上のトナーを転写ベルトや用紙に転写しても、転写ローラの場合において説明したと同様な白抜けの傾向が異なるといった問題が多発し、結局のところ、画像形成装置の開発段階においては、多くのベルトサンプルについて様々な条件下でトナー画像の転写実験を行い、出力画像を見て好ましいベルトを抽出するといった作業が発生していた。このような実情から、より微視的な放電特性や電気特性の評価手法の確立が望まれると同時に、そこで得られる知見に基づいて、濃度ムラや白抜けを発生しない、良好な転写ベルトが開発されることが要望されていた。また、電子写真方式の複写機やプリンタで使用される用紙の適応性を判定して推奨紙を選別する上でも同様である。
【００３７】
本発明の目的は、上記従来の放電および放電による帯電現象を利用する部材における問題に鑑み、微視的電気特性の測定で得られた知見に基づき開発される、濃度ムラや白抜けを発生しない、放電あるいは放電による帯電現象を利用する部材を得ることができるための放電ムラ観察方法、放電ムラ観察装置および抵抗測定方法および測定装置および画像形成装置を提供することにある。
【００３８】
特に詳しくは、第１に、転写装置に用いられる転写ローラの微視的な放電特性や電気特性、つまり、放電ムラやこれに影響する抵抗特性が評価可能な、実用的手法と観察装置を提供することにある。
【００３９】
第２に、導電性基材にカーボンを分散させた帯電ローラを対象として均一帯電が可能な帯電ローラを規定することができる実用的な評価手法および観察装置を提供することにある。
【００４０】
第３に、トナーなどの粉体を対象として、微視的な放電特性等の電気特性を評価可能な実用的測定方法および測定装置を提供することにある。
【００４１】
第４に、転写ベルトなどのシートを対象として、微視的な放電特性や電気特性の評価が可能な実用的な測定手法および測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４２】
この目的を達成するため、本発明は次の構成よりなる。
（１）ローラ部材に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置によって撮影し、前記ローラ部材に発生する放電ムラを観察することを特徴とするローラ部材の放電ムラ観察方法。
【００４３】
（２）ローラ部材に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段によって増倍し、前記ローラ部材に発生する放電ムラを観察することを特徴とするローラ部材の放電ムラ観察方法。
【００４４】
（３）前記光電子増倍手段がイメージインテンシファイアであることを特徴とする（２）に記載のローラ部材の放電ムラ観察方法。
【００４５】
（４）前記透明電極基板と前記ローラ芯金との間に交流バイアスを重畳印加することを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載のローラ部材の放電ムラ観察方法。
【００４６】
（５）前記光電子増倍手段を直列に複数個配設することを特徴とする（２）乃至（４）のいずれかに記載のローラ部材の放電ムラ観察方法。
【００４７】
（６）前記ローラを回転させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のローラ部材の放電ムラ観察方法。
【００４８】
（７）（１）乃至（６）のいずれかに記載される放電ムラ観察方法を実行するための機構を備えることを特徴とするローラ部材の放電ムラ観察装置。
【００４９】
（８）ローラ部材に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置で撮影し、得られた放電光の強度に基づいて、前記ローラ部材の抵抗を求めることを特徴とするローラ部材の抵抗測定方法。
【００５０】
（９）ローラ部材に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段によって増倍し、得られた放電光の強度に基づいて、前記ローラ部材の抵抗を求めることを特徴とするローラ部材の抵抗測定方法。
【００５１】
（１０）前記光電子増倍手段がイメージインテンシファイアであることを特徴とする（９）に記載のローラ部材の抵抗測定方法。
【００５２】
（１１）前記光電子増倍手段を直列に複数個配設することを特徴とする（９）または（１０）に記載のローラ部材の抵抗測定方法。
【００５３】
（１２）前記光電子増倍手段の背面に撮影手段を配設し、前記光電子増倍手段で増幅された放電光を撮影し、画像処理によって前記ローラ部材の抵抗を算出することを特徴とする（９）乃至（１１）のいずれかに記載のローラ部材の抵抗測定方法。
【００５４】
（１３）前記ローラを回転させることを特徴とする（８）乃至（１２）のいずれかに記載のローラ部材の抵抗測定方法。
【００５５】
（１４）前記撮影手段により撮影された画像データと、予め用意された放電光の明度とローラ部材抵抗の関係式を用いて、ローラ部材の抵抗を算出することを特徴とする（８）乃至（１３）のいずれかに記載のローラ部材の抵抗測定方法。
【００５６】
（１５）（８）乃至（１４）のいずれかに記載の抵抗測定方法を実行するための機構を備えることを特徴とするローラ部材の抵抗測定装置。
【００５７】
（１６）（１）または（２）に記載のローラ部材の放電ムラ観察方法が適用されるローラ部材として用いられる帯電ローラであって、
前記帯電ローラは、前記撮影手段により観察された放電光が１本または２本の直線状をなす場合に正常帯電可能なものとして判定されることを特徴とする帯電ローラ。
【００５８】
（１７）前記帯電ローラは、イオン導電性部材にカーボンを分散させて構成されていることを特徴とする（１６）に記載の帯電ローラ。
【００５９】
（１８）前記帯電ローラは、イオン導電性部材にカーボンを分散させた層の上に高抵抗層をコーティングした多層構造とされていることを特徴とする（１６）または（１７）に記載の帯電ローラ。
【００６０】
（１９）前記イオン導電性部材がエピクロルヒドリンゴムであることを特徴とする（１７）または（１８）に記載の帯電ローラ。
【００６１】
（２０）複数粒子からなる粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置によって撮影し、前記ローラ部材に発生する放電ムラを観察することを特徴とする粉体の放電ムラ観察方法。
【００６２】
（２１）複数粒子からなる粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段によって増倍し、前記ローラ部材に発生する放電ムラを観察することを特徴とする粉体の放電ムラ観察方法。
【００６３】
（２２）前記光電子増倍手段がイメージインテンシファイアであることを特徴とする（２０）または（２１）に記載の粉体の放電ムラ観察方法。
【００６４】
（２３）前記透明電極基板と前記ローラ芯金との間に交流バイアスを重畳印加することを特徴とする（２０）乃至（２２）のいずれかに記載の粉体の放電ムラ観察方法。
【００６５】
（２４）前記光電子増倍手段を直列に複数個配設することを特徴とする（２０）乃至（２３）のいずれかに記載の粉体の放電ムラ観察方法。
【００６６】
（２５）前記半透明または透明な電極の表面粗さが算術平均高さＲａで０．５ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする（２０）または（２１）に記載の粉体の放電ムラ観察方法。
【００６７】
（２６）（２０）乃至（２５）のいずれかに記載される放電ムラ観察方法を実行するための機構を備えることを特徴とする粉体の放電ムラ観察装置。
【００６８】
（２７）複数粒子からなる粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記粉体と非接触になるように配設される透明電極基板と、前記粉体を介して前記電極基板に対向する位置に配設される対向電極とを備え、前記透明電極基板と前記対向電極との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記粉体との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置で撮影し、得られた放電光の強度に基づいて、前記粉体の抵抗を求めることを特徴とする粉体の抵抗測定方法。
【００６９】
（２８）複数粒子からなる粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記粉体と非接触になるように配設される透明電極基板と、前記粉体を介して前記電極基板に対向する位置に配設される対向電極とを備え、前記透明電極基板と前記対向電極との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記粉体との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段によって増倍し、得られた放電光の強度に基づいて、前記粉体の抵抗を求めることを特徴とする粉体の抵抗測定方法。
【００７０】
（２９）前記光電子増倍手段がイメージインテンシファイアであることを特徴とする（２８）に記載の粉体の抵抗測定方法。
【００７１】
（３０）前記光電子増倍手段を直列に複数個配設することを特徴とする（２８）または（２９）に記載の粉体の抵抗測定方法。
【００７２】
（３１）前記光電子増倍手段の背面に撮影手段を配設し、前記光電子増倍手段で増幅された放電光を撮影し、画像処理によって前記粉体の抵抗を算出することを特徴とする（２８）乃至（３０）のいずれかに記載の粉体の抵抗測定方法。
【００７３】
（３２）前記透明電極基板の表面粗さが算術平均高さＲａで０．５ｍｍ以下であることを特徴とする（２７）乃至（３１）のいずれかに記載の粉体の抵抗測定方法。
【００７４】
（３３）前記撮影手段により撮影された画像データと、予め用意された放電光の明度と粉体抵抗の関係式を用いて粉体の抵抗を算出することを特徴とする（２７）乃至（３２）のいずれかに記載される粉体の抵抗測定方法。
【００７５】
（３４）（２７）乃至（３３）のいずれかに記載される抵抗測定方法を実行するための機構を備えることを特徴とする粉体の抵抗測定装置。
【００７６】
（３５）感光体や転写材上のトナー像を、転写材、もしくは他の転写材に転写するための電界を形成するための構成に用いられるローラ部材であって、
前記ローラ部材は、芯金にバイアスを印加される芯金に弾性発泡体層を有する構成を備え、前記転写材との間にニップ部を形成するように透明若しくは半透明の対向電極と対峙して配置され、該対向電極との間に電位差を設定されて該ニップ部の周辺近傍に放電を発生させたとき、該放電に伴って観察される発光領域での前記ニップ幅方向の積算距離の平均値Ｌlight,ave.とし、無発光領域の積算距離の平均値をＬdark,ave.としたとき、前記無発光領域の平均積算距離Ｌlight,ave．の前記ニップ周辺近傍領域に対して占める割合が、少なくとも
Ｌlight,ave.／（Ｌdark,ave.＋Ｌdark,ave.）＜０．４
で示されることを特徴とするローラ部材。
【００７７】
（３６）前記弾性発泡体層の平均セル径が１００μｍ以上３５０μｍ未満であることを特徴とする（３６）に記載のローラ部材。
【００７８】
（３７）前記ローラ部材は、電子写真方式の画像形成装置に搭載可能であり、該画像形成装置に搭載された際に、静電潜像保持体の基板部と前記ローラ部材の芯金との間に設けられる電位差と同じ電位差を設けた状況において、上記関係式を満たすことを特徴とする（３５）または（３６）に記載のローラ部材。
【００７９】
（３８）前記ローラ部材は、電子写真方式の画像形成装置に搭載可能であり、該画像形成装置に搭載された際に、転写材、もしくは転写材搬送部材との間で形成するニップ幅と同じ幅のニップを設けた状況において上記関係式を満たすことを特徴とする（３５）乃至（３７）のいずれかに記載のローラ部材。
【００８０】
（３９）（３５）乃至（３８）のいずれかに記載されるローラ部材を搭載することを特徴とする画像形成装置。
【００８１】
（４０）前記ローラ部材がニップを形成する転写材、もしくは転写材搬送部材が無端ベルトで、前記無端ベルトが、樹脂で構成されるベース中に導電性物質が分散されていることを特徴とする（３９）に記載の画像形成装置。
【００８２】
（４１）前記ローラ部材がニップを形成する前記無端ベルトが単層ベルトであり、前記無端ベルトのベースとなる樹脂が、１０13Ωｃｍ以上の体積抵抗率を有することを特徴とする（３９）または（４０）に記載の画像形成装置。
【００８３】
（４２）前記ローラ部材がニップを形成する前記無端ベルトの体積抵抗率が１０11Ωｃｍ以下であることを特徴とする（３９）乃至（４１）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００８４】
（４３）シート部材に対し、半透明もしくは透明な電極の表面に蛍光体が塗布された透明電極基板を有し、前記透明電極基板は、蛍光体塗布面が前記シート部材に向けられ、かつ非接触になるように配設され、さらに前記シート部材を介して前記透明電極基板に対向する位置に配設された背後電極と前記透明電極基板の背面に配設される撮像撮影手段、を備え、前記透明電極基板と前記背後対向電極との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記シート部材との間の電位差で生じた放電により、前記蛍光体から発生した蛍光を、前記撮像手段によって撮影し、前記シート部材に発生する放電ムラを観測することを特徴とするシート部材の放電ムラ測定方法。
【００８５】
（４４）前記撮像撮影手段は放電ムラ評価手段に接続され、該放電ムラ評価手段は、該撮像刷撮影手段からの画像データに基づき、放電ムラの特徴量を抽出することを特徴とする（４３）に記載の放電ムラ測定方法。
【００８６】
（４５）前記撮像撮影手段は、記透明電極基板の背面に、等倍イメージセンサーを配置した構成が用いられることを特徴とする（４３）または（４４）に記載の放電ムラ観察方法。
【００８７】
（４６）（４３）乃至（４５）のいずれかに記載の放電ムラ観察方法を実行するための機構を備えることを特徴とする放電ムラ観察装置。
【発明の効果】
【００８８】
請求項１および請求項２０記載の発明によれば、ローラ部材あるいは粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯がねとの間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置によって撮影することによって、前記ローラ部材に発生する放電ムラを観察することが可能となる。
【００８９】
請求項２および請求項２１記載の本発明によれば、ローラ部材あるいは粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯がねとの間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段することによって、前記ローラ部材に発生する放電ムラを高感度で観察することが可能となる。
【００９０】
請求項３，２２，２９記載の本発明によれば、前記光電子増倍手段としてイメージインテンシファイアを用いることによって、高感度で、かつ時間分解能の高い放電ムラ観察が可能となる。
【００９１】
請求項４請求項２３記載の本発明によれば、前記透明電極基板と前記ローラ芯がねとの間に交流バイアスを重畳印加することによって、直流バイアスでは継続的な放電が発生しないようなローラ部材に関しても、ローラ部材表面に発生する放電ムラを観察することか可能となる。
【００９２】
請求項５，２４，３０記載の本発明によれば、前記イメージインテンシファイアを複数個直列に配設することによって、微弱な放電ムラをも観察することが可能となる。
【００９３】
請求項６記載の本発明によれば、前記ローラ部材を回転させることによって、観察個所を変えながら、ローラ部材表面に発生する放電ムラを観察することか可能となる。
【００９４】
請求項７記載の本発明によれば、請求項１乃至６のいずれかに記載される放電ムラ観察方法を実行するための機構を備えることにより、ローラ部材の放電ムラ観察装置を実現できる。
【００９５】
請求項８記載の発明によれば、ローラ部材に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯がねとの間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置で撮影し、得られた放電光の強度に基づいて、前記ローラ部材の抵抗や抵抗ムラを算出することが可能となる。
【００９６】
請求項９記載の発明によれば、ローラ部材に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯がねとの間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段によって増倍し、高感度で得られた放電光の強度に基づいて、前記ローラ部材の抵抗や抵抗ムラを高精度に算出することが可能となる。
【００９７】
請求項１０記載の発明によれば、前記光電子増倍手段としてイメージインテンシファイアを用いることによって、高感度で、かつ高時間分解能の抵抗ムラ測定が可能となる。
【００９８】
請求項１１記載の発明によれば、前記光電子増倍手段を複数個直列に配設することによって、微弱な抵抗ムラをも測定することが可能となる。
【００９９】
請求項１２記載の発明によれば、前記光電子増倍手段の背面にＣＣＤを内蔵する撮影手段を配設して前記光電子増倍手段で増幅された放電光を撮影し、これを画像処理することによって前記ローラ部材の抵抗や抵抗ムラを算出することが可能となる。
【０１００】
請求項１３記載の発明によれば、前記ローラ部材を回転させることによって、観察個所を変えながら、ローラ部材の抵抗や抵抗ムラを算出することが可能となる。
【０１０１】
請求項１４記載の発明によれば、前記撮影手段により撮影された画像データと、予め用意された放電光の明度とローラ部材抵抗の関係式を用いて、ローラ部材の抵抗や抵抗ムラを算出することが可能となる。
【０１０２】
請求項１５記載の発明によれば請求項８乃至１４のいずれかに記載される抵抗測定方法を実行するための機構を備えることにより、ローラ部材の抵抗測定装置を実現できる。
【０１０３】
請求項１６記載の発明によれば、異常画像や不均一帯電が発生しない帯電ローラを提供可能となり、均一帯電が可能で高画質に適した帯電ローラが実現可能となる。
【０１０４】
請求項１７記載の発明によれば、イオン導電性部材で構成された帯電ローラにおいて、異常画像や不均一帯電が発生しないカーボン分散量、分散状態をもったローラを提供可能となり、環境変動が少なく、均一帯電が可能で高画質に適した帯電ローラが実現可能となる。
【０１０５】
請求項１８記載の発明によれば、イオン導電性部材で構成され、表面をコーティングしたローラにおいて、異常画像や不均一帯電が発生しないカーボン分散量、分散状態をもったローラを提供可能となり、環境変動が少なく、均一帯電が可能で高画質に適した帯電ローラが実現可能となる。
請求項１９記載の発明によれば、イオン導電性部材で構成された帯電ローラにおいて、異常画像や不均一帯電が発生しないカーボン分散量、分散状態をもったローラを提供可能となり、環境変動が少なく、均一帯電が可能で高画質に適した帯電ローラが実現可能となる。
【０１０６】
請求項２５記載の発明によれば、表面粗さが算術平均高さＲａで０．５ｍｍ以下の、平滑な透明電極基板を用いることによって、粉体の抵抗ムラや形状のみに由来する放電ムラを観察することが可能となる。
請求項２６記載の発明によれば、請求項２０乃至２５のいずれかに記載される放電ムラ観察方法を実行するための機構を備えることにより、粉体の放電ムラ観察装置を実現できる。
【０１０７】
請求項２７記載の発明によれば、粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記粉体と非接触になるように配設される透明電極基板と、前記粉体を介して前記電極基板に対向する位置に配設される対向電極とを備え、前記透明電極基板と前記対向電極との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記粉体との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置で撮影し、得られた放電光の強度に基づいて、前記粉体の抵抗や抵抗ムラを算出することが可能となる。
【０１０８】
請求項２８記載の発明によれば、粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記粉体と非接触になるように配設される透明電極基板と、前記粉体を介して前記電極基板に対向する位置に配設される対向電極とを備え、前記透明電極基板と前記対向電極との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記粉体との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段によって増倍し、高感度で得られた放電光の強度に基づいて、前記粉体の抵抗や抵抗ムラを高精度に算出することが可能となる。
【０１０９】
請求項３１記載の発明によれば、光電子増倍手段の背面にＣＣＤを内蔵する撮影手段を配設して撮像素子を蛍光面に近接して配置でき、この構成において前記光電子増倍手段で増幅された放電光を撮影してこれを画像処理することによって、省スペースな構成を用いて前記粉体の抵抗や抵抗ムラを算出することが可能となる。
【０１１０】
請求項３２記載の発明によれば、表面粗さが算術平均高さＲａで０．５ｍｍ以下の、平滑な透明電極基板を用いることによって、粉体の抵抗や抵抗ムラを算出することが可能となる。
【０１１１】
請求項３３記載の発明によれば、撮影手段により撮影された画像データと、予め用意された放電光の明度と粉体抵抗の関係式を用いて、粉体の抵抗や抵抗ムラを算出することが可能となる。
【０１１２】
請求項３４記載の発明によれば、請求項２０乃至２７のいずれかに記載される抵抗測定方法を実行するための機構を備えることにより、粉体の抵抗測定装置を実現できる。
【０１１３】
請求項３５記載の発明によれば、感光体や転写材上のトナー像を、転写材、もしくは他の転写材に転写するための電界を形成するために、芯金にバイアスが印加されて用いられる、電子写真方式の画像形成装置に搭載されるローラ部材で、前記ローラ部材に対してニップを形成するように、透明、もしくは半透明の対向電極を当接させるとともに、前記ローラ部材と前記対向電極との間に電位差を設けて、前記ローラ部材と前記対向電極との前記ニップの周辺近傍に放電を発生させた時、前記放電に伴って観察される発光領域の、ニップ幅方向の平均積算距離をＬlight,aveとし、無発光領域の平均積算距離をＬdark,aveとした時、前記無発光領域の平均積算距離の前記ニップ周辺近傍領域に対して占める割合を、Ｌlight,ave ／（Ｌlight,ave＋ Ｌdark,ave）＜ ０．４ とすることによって、良好な転写を実現する転写ローラを実現できる。
【０１１４】
請求項３６記載の発明によれば、転写ローラに用いる弾性発泡体層の平均セル径を１００μｍ以上３５０μｍ未満とすることによって電気的に均一なニップを形成可能な転写ローラを実現できる。
【０１１５】
請求項３７記載の発明によれば、電子写真方式の画像形成装置に搭載される際に、静電潜像保持体の基板部と転写ローラの芯金との間に設けられる電位差と同じ電位差を設けた状況において、Ｌlight,ave ／（Ｌlight,ave＋ Ｌdark,ave）＜ ０．４を満足する転写ローラを抽出することによって、良好な転写を実現する転写ローラを提供できる。
【０１１６】
請求項３８記載の発明によれば、電子写真方式の画像形成装置に搭載される際に、転写ローラと転写材、もしくは転写材搬送部材との間で形成するニップ幅と同じ幅のニップを設けた状況において、Ｌlight,ave ／（Ｌlight,ave＋ Ｌdark,ave）＜ ０．４を満足する転写ローラを抽出することによって、良好な転写を実現する転写ローラを提供できる。
【０１１７】
請求項３９記載の発明によれば、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載される転写ローラを搭載することによって、良好な転写を実現する電子写真方式の画像形成装置を提供できる。
【０１１８】
請求項４０記載の発明によれば、樹脂で構成されるベース中に導電性物質が分散されている転写ベルトや紙搬送ベルトと請求項１乃至４のいずれかに示される転写ローラとを組み合わせることによって、抵抗変動の環境依存性の低さや耐久性の高さ、膜厚偏差の小ささなどの利点を生かすとともに、高画質転写が可能な電子写真方式の画像形成装置を提供できる。
【０１１９】
請求項４１記載の発明によれば、ベース樹脂の体積抵抗率が１０13Ωｃｍ以上の転写ベルトや紙搬送ベルトと請求項１乃至４のいずれかに示される転写ローラとを組み合わせることによって、抵抗の環境依存性が小さく、高画質転写が可能な電子写真方式の画像形成装置を提供できる。
【０１２０】
請求項４２記載の発明によれば、体積抵抗率が１０11Ωｃｍ以下の転写ベルトや紙搬送ベルトと請求項１乃至４のいずれかに示される転写ローラとを組み合わせることによって、低負荷で高画質転写が可能な電子写真方式の画像形成装置を提供できる。
【０１２１】
請求項４３および４６記載の発明によれば、転写ベルトや複写用紙などのシート状部材の抵抗ムラや表面凹凸に起因する放電ムラを直接観察可能となり、画像に影響のある放電ムラが発生するかどうかの判断が容易となる。また、高画質に適したシート状部材を容易に選別可能となる。
【０１２２】
請求項４４記載の発明によれば、一意に決定できる特徴量を算出することで客観的な放電ムラの評価が可能になる。
【０１２３】
請求項４５記載の発明によれば、撮像素子を蛍光面に近接して配置できることで、光学的に効率良く放電光の像を撮影することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明実施例による放電ムラ観察方法に適用する装置をローラ部材に適用した場合の構成を示す模式図である。
【図２】図１に示した観察装置を用いてサンプルとしたローラ部材の放電ムラの観察結果を示す模式図である。
【図３】図１に示した装置を用いた観察方法によるサンプルとしてのローラ部材の抵抗を求めるための原理を説明する模式図である。
【図４】図１に示した装置で実施される観察手順を説明するためのフローチャートである。
【図５】図１に示した装置の要部の変形例を示す模式図である。
【図６】図１に示す装置を用いてカーボン分散量を変更した場合のローラの一例を対象とした放電光の状態を示す図である。
【図７】図６に示したカーボン分散量と異なる状態の放電光の状態を示す図である。
【図８】図６に示したカーボン分散量と異なる状態でかつ、表面に高抵抗保護層を設けた場合のローラを用いた放電光の状態を示す図である。
【図９】図８に示したカーボン分散量と異なる状態でかつ、表面に高抵抗保護層を設けた場合のローラを用いた放電光の状態を示す図である。
【図１０】本発明実施例による放電ムラ観察方法を適用されるローラの環境依存性に関する実験結果を示す線図である。
【図１１】本発明による放電ムラ観察方法を粉体を対象とした場合の装置構成を示す模式図である。
【図１２】粉体を対象とした放電ムラの観察結果を示す図である。
【図１３】図１１に示した装置を用いた観察方法によるサンプルとしての粉体の抵抗を求めるための原理を説明する模式図である。
【図１４】図１１に示した装置の要部の変形例を示す模式図である。
【図１５】図１１に示した装置で実施される観察手順を説明するためのフローチャートである。
【図１６】本発明による放電ムラ観察方法を、発泡弾性層を有する転写ローラを対象とした場合の装置構成を示す模式図である。
【図１７】図１６に示す装置を用いて発泡弾性層を有する転写ローラを種々のセル径で形成した場合を対象として、電極との間で発生する放電光と実際の画像形成装置に搭載した場合に得られる画像を評価した結果とを示す表図である。
【図１８】図１６に示した装置を用いて転写ローラのニップ近傍での放電ムラを観察した結果を示す図である。
【図１９】図１８に示す放電光の発生状態のうちで、画像不良を生じない場合のニップ部とこれに対する放電光との発生状態を説明するための図である。
【図２０】転写ベルトを含むシート材を対象とした放電ムラを観察するための装置の構成を説明するための模式図である。
【図２１】図２１に示した観察装置に用いられる当面電極と撮像手段との配置構成を示す図である。
【図２２】図２０に示す構成の観察装置に用いられる評価を実行するための構成を説明するためのブロック図である。
【図２３】ローラ抵抗と帯電電位との関係を説明するための線図である。
【図２４】ベルトの表面抵抗率を算出するための計測構造を示す図である。
【図２５】ベルトの表面抵抗率を計測する構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０１２５】
以下、図に示した実施例による本発明の実施の形態について説明する。
【実施例１】
【０１２６】
図１は、ローラ部材を対象として放電観察方法を採用した放電ムラ観察装置を示す概略図である。
【０１２７】
本実施例におけるローラ部材の放電ムラ観察装置は、観察対象である転写ローラなどのサンプルローラ１をステージ８の上に置き、電極２に外部から電圧を印加することによってサンプルローラ１とアースに短絡されたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）電極７との間に発生する放電光を、ミラー５を介してイメージインテンシファイア４に導入し、増倍された放電画像を、ＣＣＤを内蔵するビデオカメラ３などで取り込む構成となっている。
【０１２８】
本装置では、微小な発光を捕らえることを目的として、イメージインテンシファイア４（浜松フォトニクス（株）社製Ｖ１３６６Ｐ）を２つ直列に並べており、それぞれのイメージインテンシファイアの入口側に像を結像するためにレンズ９（ＰＥＮＴＡＸ社製、ｓｍｃ ＰＥＮＴＡＸ−Ａ ＤＥＮＴＡＬ ＭＡＣＲＯ １：４ １００ｍｍ）とレンズ１０（ＰＥＮＴＡＸ社製、ｓｍｃ ＰＥＮＴＡＸ−ＦＡ １：２．８ ５０ｍｍ ＭＡＣＲＯ）が配設されている。サンプルローラ１と透明電極７との距離は、ステッピングモーター１２を用いてステージ８を動かすことにより、１μｍのオーダーで制御され、ステッピングモーター１２はステッピングモータコントローラ１３（駿河精機（株）製ステッピングモーターコントローラＤ７０）を介して、パソコン１４で制御される。なお、電極２に印加されるバイアスについても、アンプ１１（トレック社製、ＭＯＤＥＬ６７７Ａ）を介してパソコン１４で制御される。尚、サンプルローラをモーター等を用いて回る構成にすることで、サンプルローラの周方向全体を観察できるとともに、実際と同様の条件で観察できる。
【０１２９】
本装置では最大ルミナンスゲインが６×１０4 ［ｆｔ−Ｌ／ｆｔ−ｃ］のイメージインテンシファイアを直列に配置し、理論上３×１０9を超えるルミナンスゲインを得ることで、高感度かつ、高時間分解能でサンプルローラ上の微細な放電ムラをも可視化することに成功した。
当然のことながら、これと同等かそれ以上の性能を有するものであれば、どのようなイメージインテンシファイアを使用することも可能であり、また、大まかな放電ムラを観察する場合に関しては、より低いルミナンスゲインの物を使用することも可能である。
【０１３０】
このような場合は、イメージインテンシファイアを複数個配置することなく、１つだけで観察することも可能であるが、少なくとも１×１０4 ［ｆｔ−Ｌ／ｆｔ−ｃ］以上のルミナンスゲインを有するイメージインテンシファイアを使用することが望ましい。なお、時間分解能を必要としない観察条件に関しては、イメージインテンシファイアの代わりに通常の銀円写真方式のカメラや、ＣＣＤ、冷却ＣＣＤ（例えば、Ｓａｎｔａ Ｂａｒｂａｒａ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ製ＳＴ−６）などを用い、露出時間を長くするなどして放電ムラを観察することも可能である。
【０１３１】
本実施例では、透明電極７としてＩＴＯ電極を使用しているが、透明性を有する電極であればこれに限るものではなく、例えばガラスやブラスチックなどの透明材料上に金、銀、銅、アルミニウム、白金、インジウム、カーボンなどの、様々な金属をナノメートルオーダで蒸着したものを使用することも可能である。
【０１３２】
図２は、本実施例によるローラ部材の放電ムラ観察装置を用いて、転写ローラサンプルＡ、Ｂ、Ｃの、放電ムラを観察した結果の模式図である。
サンプルＡ、Ｂはウレタン発泡のローラで発泡の仕方が異なるもの、Ｃは発泡させていないウレタンのローラであり、各サンプルローラとＩＴＯ電極を接触させニップ幅一定とし、印加バイアスを変化させて観察を行った。図示されるように、本実施例による放電ムラ観察装置を用いることによって、放電ムラや、その発生傾向の電界依存性の違いを明確に確認できることがわかる。
【０１３３】
なお、サンプルローラ内に抵抗が高い領域があり、直流バイアスでは継続的な放電が発生しないものに対しては、電極２に振幅の大きいＡＣバイアスを重畳し連続的に放電を発生させることによって、放電ムラの傾向を見ることが可能になるため、放電ムラ観察時にＡＣバイアスを使用することは非常に有効である。放電ムラの観察時は、直流バイアス成分のオフセット値や、交流成分の振幅、周波数などについて、様々な条件で測定することが望ましい。さらに、種々の長波長カットフィルタやバンドパスフィルタなどの光学フィルタをイメージインテンシファイアの前に使用することによって、ノイズを抑えた観察が実現できる。
【０１３４】
図５は、実施例１とは別の様態の、ローラ部材の放電ムラ観察装置である。本装置では、ミラーを配設せず、レンズやイメージインテンシファイア、ＣＣＤなどをベルトに対して垂直に置くことによって、省スペースが図られている。
【実施例２】
【０１３５】
図３は、実施例１に示されるローラ部材の放電ムラ観察手方法と装置を用いて撮影された放電光観察像から、本発明に基づいてローラ部材の抵抗を求める方法の原理に関する実施例を説明するものである。
【０１３６】
放電が一定の抵抗を有するサンプルローラと電極との間で発生する場合においては、単位時間当たりに発生する放電の発生量は抵抗に依存して変化し、抵抗が高い材料ほど少なくなる。すなわち、予め一定の電界で発生する放電光の光強度と抵抗の関係がわかっていれば、観察される放電光の強度からサンプルローラの抵抗を求めることが可能になる。
【０１３７】
本実施例では、実施例１の放電ムラ観察装置を用いて、サンプルローラとＩＴＯ電極の間にギャップを設け、サンプルローラ上に発生する放電光を観察し、サンプルローラの抵抗を算出した。
なお、図１に示されるビデオカメラ３で撮影された画像データは、本実施例ではパソコン１４に取り込まれるようになっている。
【０１３８】
図４は、本手法を採用した抵抗測定装置の動作のフローを説明する図である。
本装置では、ユーザから本抵抗測定装置に付属のパソコンのキーボードを介して入力されたサンプルローラの厚さや、ＩＴＯ電極との距離、印加バイアスなどの情報に基づいて、サンプルローラとＩＴＯ電極との距離を調整後、サンプルローラの芯金に電圧を印加し、放電を発生させる。ＣＣＤによって撮影された放電画像データはパソコンへ転送後、画像処理によってグレースケール化され、明度情報に変換される。得られた明度の値と、予め用意された抵抗−明度曲線から、サンプルローラの抵抗や抵抗ムラが算出される。なお、本手法では、実際に発生している放電光の光強度と撮影された画像の明度とが比例する必要があるため、イメージインテンシファイアのルミナンスゲインは一定でなければならない。そのため、イメージインテンシファイアが自動的にルミナンスゲインを調整するような条件では、本手法は使う事はできないので、注意が必要である。また、時間分解能を必要としない測定条件に関しては、イメージインテンシファイアの代わりに通常の銀円写真方式のカメラや、ＣＣＤ、冷却ＣＣＤなどを用い、露出時間を長くするなどして放電ムラを観察することも可能である。
【実施例３】
【０１３９】
次に、帯電ローラをサンプルとして放電ムラを観察する場合の実施例について説明する。
本例では、図１に示した構成の放電ムラ観察装置が用いられ、各部材のうちで、透明電極７として表面粗さが小さいものが選択されている。具体的には、ＪＩＳＢ０６０１基準の算術平均高さＲａで０．５ｍｍ以下とされ、これを用いることで良好な放電光の観察を実現している。
【０１４０】
図６乃至図９は、シリコーンゴムをベースにカーボン分散量を変更して構成した２本のローラを対象とした放電光観察結果を示す模式図である。
図６乃至図９に示す結果が得られたローラは、カーボン分散量が多いもの（便宜上、ローラＦと称する）とカーボン分散量が少ないもの（便宜上、ローラＧと称する）とが対象となり、ローラＦは体積抵抗で１０3Ωｍ、ローラＧは体積抵抗で１０5Ωｍである。
ローラとＩＴＯ電極間は５０μｍの空隙があり、ＡＣ２ｋＨｚ、Ｖｐｐ＝１０００Ｖを印加した場合の結果を、図６（ローラＦ）、図７（ローラＧ）に示す。
図６では中心に１本の断線状の放電光が見えるが、図７では途切れのない１本の放電光が観察されている。
【０１４１】
本方式ではＩＴＯ電極とローラ間の直接の放電を観察するため、放電の均一性が悪い場合や、ローラ表面に高抵抗のコーティング層を有していない場合には、過剰な放電電流が流れやすく、ＩＴＯ電極が破壊されたり、ローラが焼けたり、イメージインテンシファイアの劣化が起こるといった不具合が多発する。これを防止するために、ＩＴＯ電極表面に透明な高抵抗保護層を設けるとよい。
【０１４２】
図８、図９はＩＴＯ電極表面に厚さ２５μｍのポリカーボネートをコーティングし、ローラとコーティング層を接触させた状態で、同様のバイアスを印加した場合の観察結果である。図８ではニップ両側に２本の断線状の放電光が、図９では直線状の放電光が観察されている。このように本放電光観察方法によって、カーボン分散量や分散状態を反映した放電光が観察可能であることがわかる。
【実施例４】
【０１４３】
本発明のローラ部材の放電ムラ観察装置を用いて、帯電ローラＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの、放電ムラを観察した結果を以下に示す。
ローラＡはエピクロルヒドリンゴム単体で体積抵抗値２×１０5Ωｍ、Ｂ〜Ｅはエピクロルヒドリンゴムに導電性カーボンを分散させたものである。
ローラＢ〜Ｃはローラの体積抵抗値は１０5Ωｍ前後でばらつきの範囲内でほぼ同じ抵抗値とみなせる。またＤとＥはローラの体積抵抗値５×１０4Ωｍ前後でばらつきの範囲内でほぼ同じ抵抗値とみなせる。
【０１４４】
各ローラとＩＴＯ電極の距離を５０μｍ一定とし、直流電圧−４００Ｖと−１０００Ｖ、Ｖｐｐ＝１５００Ｖ、周波数２ｋＨｚで観察を行った。表で示されるように、本実施例の放電ムラ観察装置を用いることによって、放電ムラや、その発生傾向を明確に確認できることがわかる。
【０１４５】
Ｖｄｃ＝−５００Ｖ
ローラＡ 中心に１本の直線状放電。幅約１．０ｍｍ。
ローラＢ 中心に１本の直線状放電。幅約１．５ｍｍ。
ローラＣ １本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
ローラＤ 中心に１本の直線状放電。幅２．０ｍｍ。
ローラＥ １本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
【０１４６】
Ｖｄｃ＝−１０００Ｖ
ローラＡ 中心に１本の直線状放電。幅約１．５ｍｍ。
ローラＢ 中心に１本の直線状放電。幅約２．０ｍｍ。
ローラＣ １本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
ローラＤ 中心に１本の直線状放電。幅２．５ｍｍ。
ローラＥ １本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
【実施例５】
【０１４７】
次にローラを４００ｒｐｍで回転させながら同じように放電光を観察した結果を示す。
【０１４８】
Ｖｄｃ＝−５００Ｖ
ローラＡ 中心に１本の直線状放電。幅１．０ｍｍ。
ローラＢ 中心に１本の直線状放電。幅１．５ｍｍ。
ローラＣ １本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
ローラＤ 中心に１本の直線状放電。幅２．５ｍｍ。
ローラＥ １本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
Ｖｄｃ＝−１０００Ｖ
ローラＡ 中心に１本の直線状放電。幅１．５ｍｍ。
ローラＢ 中心に１本の直線状放電。幅２．０ｍｍ。
ローラＣ １本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
ローラＤ 中心に１本の点線状放電。
時間で放電点位置が揺らぐように変動する。
ローラＥ １本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
ローラを回転させなかった場合には、ローラＤは均一に直線状放電をしていたが、回転させるとローラＤでは不均一な点線状放電となった。これは回転によってローラ表面電位が十分上昇する前に放電するためであり、ローラの抵抗ムラを反映していると考えられる。
（画像との対応例）
実際の電子写真装置で各ローラを用いてアナログハーフトーン画像を形成した結果を以下に示す。条件１は帯電電位を−４５０Ｖに、条件２は−９００Ｖに帯電させた際の結果である。帯電ムラの発生するローラは、放電光観察装置において放電が点在しており、対応が取れることがわかる。
よって本評価装置によって、ローラＡとローラＢが安定であり、次にローラＤが安定といえる。
【０１４９】
条件１
ローラＡ 均一なハーフトーン画像
ローラＢ 均一なハーフトーン画像
ローラＣ うろこ状の帯電ムラが観察される。
ローラＤ 均一なハーフトーン画像
ローラＥ うろこ状の帯電ムラが観察される。
【０１５０】
条件２
ローラＡ 均一なハーフトーン画像
ローラＢ 均一なハーフトーン画像
ローラＣ 条件１よりも大きなうろこ状帯電ムラとなる。
ローラＤ うろこ状の帯電ムラが観察される。
ローラＥ 条件１よりも大きなうろこ状帯電ムラとなる。
（帯電特性の環境依存性）
図１０は、各ローラを低温低湿であるＬＬ環境（１０℃、１５％）と常温常湿であるＭＭ環境（２３℃、６５％）の環境で帯電特性を測定した結果である。なお、通常は高温高湿（ＨＨ）環境を加えて３環境で評価するが、ＭＭとＨＨはほとんど同じ帯電特性を示すため省略した。実施例１，２と図７より最適なローラを考える。ローラＡは環境変動の影響が大きいため、補正等の手段を要すると考えられる。ローラＢは帯電が均一で、かつ環境変動が少ないため最適となる。また印加電圧が大きくない場合には、条件１で均一帯電可能と判断したローラＤも使用可能と判断できる。
【実施例６】
【０１５１】
ＩＴＯ電極表面に厚さ２５μｍのポリカーボネートをコーティングし、ローラと接触させて電圧を印加した。印加電圧は直流電圧−５００Ｖと−１０００Ｖ、Ｖｐｐ＝１５００Ｖ、周波数２ｋＨｚである。
以下に示されるように、本実施例の放電ムラ観察装置を用いることによって、放電ムラや、その発生傾向を明確に確認できることがわかる。
【０１５２】
Ｖｄｃ＝−５００Ｖ
ローラＡ 中心に２本の直線状放電。幅０．５ｍｍ。
ローラＢ 中心に２本の直線状放電。幅０．８ｍｍ。
ローラＣ ２本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
ローラＤ 中心に２本の直線状放電。幅１．２ｍｍ。
ローラＥ ２本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
【０１５３】
Ｖｄｃ＝−１０００Ｖ
ローラＡ 中心に２本の直線状放電。幅０．７ｍｍ。
ローラＢ 中心に２本の直線状放電。幅１．０ｍｍ。
ローラＣ ２本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
ローラＤ 中心に２本の点線状放電。
時間で放電点位置が揺らぐように変動する。
ローラＥ ２本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
【実施例７】
【０１５４】
ローラＣ表面にコーティング層を設けた、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４ローラの放電光を観察した。Ｃ１とＣ２ではコーティング厚さが異なる。Ｃ１とＣ３、Ｃ４はコーティング厚さは同じだが、コーティング材料が異なっている。
【０１５５】
各ローラとＩＴＯ電極の距離を５０μｍ一定とし、直流電圧−１０００Ｖ、Ｖｐｐ＝１５００Ｖ、周波数２ｋＨｚで観察を行った。表で示されるように、本実施例の放電ムラ観察装置を用いることによって、放電ムラや、その発生傾向を明確に確認できることがわかる。
【０１５６】
Ｖｄｃ＝−１０００Ｖ
ローラＣ１ 中心に１本の直線状放電。幅約１．０ｍｍ。
ローラＣ２ 中心に１本の直線状放電。幅約０．７ｍｍ。
ローラＣ３ １本の点線状放電。放電が点在しているとみなせる。
ローラＣ４ 中心に１本の直線状放電。幅約０．７ｍｍ。
実機で画像を確認したところ、Ｃ３以外は均一なハーフトーン画像が得られ、放電観察結果と画像に対応が取れていることが確認された。
【実施例８】
【０１５７】
次に粉体を対象とした放電ムラ観察に関する実施例について説明する。
図１１粉体の放電ムラ観察装置の構成を示しており、大半の構成は図１に示した構成と同様であるが、観察対象が粉体であるので、電極２上には、トナー１’が付着量０．４ｍｇ／ｃｍ2の量で載せられている。また、透明電極は、前述した例と同様に、表面粗さがＪＩＳＢ０６０１基準の算術平均高さＲａで０．５ｍｍ以下とされている。
【０１５８】
図１２は、本実施例の粉体の放電ムラ観察装置を用いて、トナーサンプルＡ、Ｂ、Ｃの、放電ムラを観察した結果の模式図である。
トナーＡは粉砕型トナー、トナーＢは球形度の低い重合型トナー、トナーＣは球形度の高い重合型トナーである。
【０１５９】
トナーＡ、Ｂ、Ｃについて、株式会社ダイアインスツルメンツのＭＣＰ−ＰＤ５１型 粉体抵抗測定システムで測定したときの抵抗率は等しい値となった。
トナーＡ、Ｂ、Ｃについて、本放電ムラ観察装置を用い、各トナー試料上面とＩＴＯ電極の距離を約２０μｍ一定とし、印加バイアスを変化させて観察を行った。
【０１６０】
図示されるように、本実施例の放電ムラ観察装置を用いることによって、放電ムラや、その発生傾向の電界依存性の違いを明確に確認できることがわかる。
【０１６１】
なお、トナー試料内に抵抗が高い領域があり、直流バイアスでは継続的な放電が発生しないものに対しては、電極２に振幅の大きいＡＣバイアスを重畳することによって連続的に放電を発生させることによって、放電ムラの傾向を見ることが可能になるため、放電ムラ観察時にＡＣバイアスを使用することは非常に有効である。放電ムラの観察時は、直流バイアス成分のオフセット値や、交流成分の振幅、周波数などについて、様々な条件で測定することが望ましい。さらに、種々の長波長カットフィルタやバンドパスフィルタなどの光学フィルタを使用することによって、ノイズを抑えた観察が実現できる。
【０１６２】
図１４は、実施例１とは別の様態の、粉体の放電ムラ観察装置である。本装置では、ミラーを配設せず、レンズやイメージインテンシファイア、ＣＣＤなどをトナーに対して垂直に置くことによって、省スペースが図られている。
【０１６３】
図１３は、実施例８に示される粉体の放電ムラ観察手方法と装置を用いて撮影された放電光観察像から、本発明に基づいて粉体の抵抗を求める方法の原理を説明するものである。
【０１６４】
平行平板間の空気ギャップに均一電界が働く状況では、空気ギャップ間の電位差が放電限界を超えると放電が発生するのだが、このような放電が一定の抵抗を有するトナーと電極との間で発生する場合においては、単位時間当たりに発生する放電の発生量は抵抗に依存して変化し、抵抗が高い材料ほど少なくなる。すなわち、予め一定の電界で発生する放電光の光強度と抵抗の関係がわかっていれば、観察される放電光の強度からトナーの抵抗を求めることが可能になる。
【０１６５】
本実施例では、実施例８の放電ムラ観察装置を用いて、トナー上に発生する放電光を観察し、トナーの抵抗を算出した。なお、図１に示されるビデオカメラ３で撮影された画像データは、本実施例ではパソコン１４に取り込まれるようになっている。図１５は、本手法を採用した抵抗測定装置の動作のフローを説明する図である。
【０１６６】
本装置では、ユーザから本抵抗測定装置に付属のパソコンのキーボードを介して入力されたトナーの厚さや、ＩＴＯ電極との距離、印加バイアスなどの情報に基づいて、トナーとＩＴＯ電極との距離を調整後、トナー下の電極に電圧を印加し、放電を発生させる。ＣＣＤによって撮影された放電画像データはパソコンへ転送後、画像処理によってグレースケール化され、明度情報に変換される。得られた明度の値と、予め用意された抵抗−明度曲線から、トナーの抵抗や抵抗ムラが算出される。なお、本手法では、実際に発生している放電光の光強度と撮影された画像の明度とが比例する必要があるため、イメージインテンシファイアのルミナンスゲインは一定でなければならない。そのため、イメージインテンシファイアが自動的にルミナンスゲインを調整するような条件では、本手法は使う事はできないので、注意が必要である。また、時間分解能を必要としない測定条件に関しては、イメージインテンシファイアの代わりに通常の銀円写真方式のカメラや、ＣＣＤ、冷却ＣＣＤなどを用い、露出時間を長くするなどして放電ムラを観察することも可能である。
【０１６７】
抵抗測定時においては、トナー試料の上面の凹凸が大きいと、凸部で局所的な放電が発生するために、光強度と抵抗の相関をとることが困難になることから、測定前に滑らかな平板で押さえ、トナー試料の上面の高さを揃えるとよい。なお、透明電極に関してはＲａ０．５ｍｍ以下の平滑な表面を有する電極を使用することで、良好な抵抗ムラの測定を実現している。種々の長波長カットフィルタやバンドパスフィルタなどの光学フィルタを使用し、放電光以外の測定ノイズを抑えるのも有効である。
【実施例９】
【０１６８】
次に弾性発泡層を有するローラ部材を対象とした放電ムラ観察方法に関する実施例について説明する。
【０１６９】
図１６は、本実施例によるローラ部材の放電光を観察するための観察装置を示す概略図である。
本実施例のローラ部材の放電光観察装置は、観察対象であるローラ部材１を絶縁性のステージ２の上に置き、ローラ部材１の芯金に外部から電圧を印加することによって、ローラ部材１とアースに短絡されたＩＴＯ （Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）電極７との間に発生する放電光を、ミラー５を介してイメージインテンシファイア４に導入し、増倍された放電画像を、ＣＣＤを内蔵するビデオカメラ３などで取り込む構成となっている。本装置では、微小な発光を捕らえることを目的として、イメージインテンシファイア４（浜松フォトニクス（株）社製Ｖ１３６６Ｐ）を２つ直列に並べており、それぞれのイメージインテンシファイアの入口側に像を結像するためにレンズ９（ＰＥＮＴＡＸ社製、ｓｍｃ ＰＥＮＴＡＸ−Ａ ＤＥＮＴＡＬ ＭＡＣＲＯ １：４ １００ｍｍ）とレンズ１０（ＰＥＮＴＡＸ社製、ｓｍｃ ＰＥＮＴＡＸ−ＦＡ １：２．８ ５０ｍｍ ＭＡＣＲＯ）が配設されている。ローラ部材１と透明電極７との距離は、ステッピングモーター１２を用いてステージ８を動かすことにより、１μｍのオーダーで制御され、両者を完全に当接させることによって、任意の幅を有するニップを形成することができる。なお、ステッピングモーター１２はステッピングモータコントローラ１３（駿河精機（株）製ステッピングモーターコントローラＤ７０）を介して、パソコン１４で制御され、ローラ部材の芯金に印加されるバイアスについても、アンプ１１（トレック社製、ＭＯＤＥＬ６７７Ａ）を介してパソコン１４で制御される。
【０１７０】
本装置では最大ルミナンスゲインが６×１０4 ［ｆｔ−Ｌ／ｆｔ−ｃ］のイメージインテンシファイアを直列に配置し、理論上３×１０9を超えるルミナンスゲインを得ることで、高感度・高時間分解能でローラ部材と透明電極との間で発生する微細な放電ムラをも可視化することに成功した。当然のことながら、これと同等かそれ以上の性能を有するものであれば、どのようなイメージインテンシファイアを使用することも可能であり、また、大まかな放電ムラを観察する場合に関しては、より低いルミナンスゲインの物を使用することも可能である。このような場合は、イメージインテンシファイアを複数個配置することなく、１つだけで観察することも可能であるが、少なくとも１×１０4 ［ｆｔ−Ｌ／ｆｔ−ｃ］以上のルミナンスゲインを有するイメージインテンシファイアを使用することが望ましい。なお、時間分解能を必要としない観察条件に関しては、イメージインテンシファイアの代わりに通常の銀円写真方式のカメラや、ＣＣＤ、冷却ＣＣＤ（例えば、Ｓａｎｔａ Ｂａｒｂａｒａ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ製ＳＴ−６）などを用い、露出時間を長くするなどして放電ムラを観察することも可能である。
【０１７１】
透明電極７に関しては、透明を有する電極としての多の材料を用いることや表面粗さを実施例１，８と同様な条件としている。
【０１７２】
図１７は、様々なセル径を有する発泡ウレタンゴムを表面に設けた転写ローラサンプルＡ〜Ｈに関して、上述の放電光観察装置を用いて、ＩＴＯ電極との間で発生する放電光を観察したときの結果と、それらの転写ローラを実際の画像形成装置に搭載して得られる一次転写画像を評価した結果との相関を示すものである。
【０１７３】
図１８は、各ローラに放電光を観察した時の様子を示す模式図、図１９は、サンプルＢ，Ｄ，Ｆについての放電観察時のニップ周辺部を説明するための模式図である。
【０１７４】
評価した転写ローラはいずれもφ８の芯金の周りに厚さ３．５ｍｍの発泡ウレタンゴム層を有するもので、放電光観察時にはローラの芯金とＩＴＯ電極との間に１５００Ｖのバイアスを印加して行い、また、実際に画像形成装置で画像を出力する際においては、放電光観察時と同じ転写バイアスを転写ローラへ印加するとともに、中間転写ベルト（導電性カーボンを分散した厚さ８０μｍ、体積抵抗率１０10Ωｃｍのポリイミドベルト）とローラとのニップ幅も同じになるように調整して転写を行った。
なお、セルの径や個数の測定はレーザ顕微鏡（キーエンス社製、ＶＫ−８５００）を用いて行った。
【０１７５】
図１８および図１９に示すように、サンプルＢ、Ｄ、Ｆのような、画像不良を発生しない転写ローラでは、基本的にＩＴＯとのニップ部においては放電光が観察されず、ニップの両端部のエアギャップ部においてのみ放電光が観察され、基本的には、セル径や抵抗ムラに起因すると推測されるさまざまな形状をした微細な放電光の粒から成る、２本のラインとして観察されることがわかった。
【０１７６】
さらにこれらのローラでは、ニップ部における明るい領域（放電発生領域）のニップ幅方向への積算距離Ｌｌｉｇｈｔの平均値（Ｌlight,ave）の、ニップ周辺領域の幅、すなわち、暗い領域（放電未発生領域）のニップ幅方向の積算距離Ｌｄａｒｋの平均値（Ｌdark,ave）と明るい領域の積算距離の平均値（Ｌlight,ave）の合計値（Ｌlight,ave＋ Ｌdark,ave）に対する割合 Ｌlight,ave ／（Ｌlight,ave＋ Ｌdark,ave） が小さくなる。
これに対し、画像不良を発生するＡ、Ｃ、Ｇ、Ｈなどのローラにおいては、電気的に均一なニップが形成できていないことから、ニップ部でも放電が発生するため、その割合が大きくなることが判明した。
【０１７７】
出力画像の画質との相関を調査した結果、Ｌlight,ave ／（Ｌlight,ave＋ Ｌdark,ave）の値が０．４未満となる転写ローラを一次転写ローラとして選択することにより、画像ムラや白抜けのない、画像形成装置を実現できることが明らかになった。すなわち、本実施例に示した放電光観察方法や装置を用いて、転写ローラの放電光を観察することにより、画像形成装置に最適な転写ローラの選別が容易に可能となり、また、この方法で選別されたローラを転写ローラとして画像形成装置に搭載することによって、高画質転写を実現できる画像形成装置の提供が可能となる。なお、放電観察画像から得られる、暗い領域の積算距離の平均値（Ｌdark,ave）と明るい領域の積算距離の平均値（Ｌlight,ave）は、例えば、放電観察時に得られた動画からいくつかの静止画（例えばＪＰＥＧ画像など）を切り出し、これらをグレースケール化（２５６階調）してローラ軸方向の任意の点に対して、ローラの半径方向における明部と暗部の距離をそれぞれ積算し、これらを測定箇所の数で平均するなどして算出することが可能であり、また、市販の動画処理ソフトなどを用いて連続的に解析を行うことも可能である。この際、得られた画像のネガ−ポジを反転させると、放電部分が黒く表現されるので積算作業が容易となる。
【０１７８】
一方、図１７に示されるように、弾性発泡体層の平均セル径が３５０μｍ以上である転写ローラについては、セルの空隙で放電が著しく発生するため、
Ｌlight,ave ／（Ｌlight,ave＋ Ｌdark,ave）＜ ０．４の関係を満たさず、また、良好な転写画像も得られなかった。
また、平均セル径が１００μｍよりも小さい弾性発泡層を有する転写ローラでは、ゴム硬度が高く、画像形成装置搭載時においての転写ベルトとのニップ幅が狭くなることから、安定した転写画像の形成が困難となるのに対し、放電光に関しても狭いニップに放電電流が集中するために、上記の関係式を満たすのは困難であった。
【０１７９】
このことから、転写ローラに用いる弾性発泡体層の平均セル径は、１００μｍ以上３５０μｍ未満であることが望ましい。また、放電光観察時においては、評価するローラ部材と透明の対向電極との間に設けられる電位差やニップ幅が、実際の画像形成装置で使用される状態と大きく異なると、実質的な転写ローラとしての性能を評価することが困難となるため、これらの因子についてはなるべく実際の使用環境に近くなるように調整されることが好ましい。
【０１８０】
ところで、電気的に不均一なニップを形成する転写ローラを、大きな抵抗ムラを有する中間転写ベルトや紙搬送ベルトを搭載した画像形成装置に用いると、著しい転写不良が発生するが、本手法により選別された転写ローラではそのような現象を抑えることが可能であることを確認した。このことから、特に、絶縁性の高い樹脂で構成されるベース中に導電性物質が分散されていて、一般的にＰＶＤＦ（ポリビニリデンジフルオライド）等のようなイオン導電性のベルトに比べて抵抗ムラが大きいとされるＰＩベルトやＰＡＩベルトなどの、電子伝導性の中間転写ベルトや紙搬送ベルトを搭載する画像形成装置に対して、本手法によって選別された転写ローラを搭載することは非常に有効である。
【０１８１】
これにより、ＰＩベルトなどが有する、抵抗変動の環境（湿度など）に対する依存性の低さや耐久性の高さ、および膜厚偏差の小ささなどの利点を生かすとともに、高画質転写が実現可能となる。
抵抗ムラの度合いはベルト抵抗が低くなると顕著になるため、本手法で選別されるローラは、特にベルトそのもの体積抵抗率が１０11Ωｃｍ以下の、中抵抗から低抵抗とされる領域のベルトで顕著に効果を発揮し、低負荷で低いバイアスを利用できるシステムを実現できる。
【０１８２】
なお、本実施例で示したローラの評価手法は一次転写ローラにのみ適用されるものではなく、当然のことながら、二次転写ローラの評価手法としても有効であり、本実施例の手法で選別されたローラを二次転写ローラとして使用することによって画像不良のない、二次転写画像を得られることを確認した。また、発泡層を有する帯電ローラの評価手法としても有効である。また、発泡層の材料に関しても当然のことながら、ウレタンゴムに限るものではなく、シリコーンゴムやＦＫＭ，ＥＰＤＭ，ＮＢＲ，ＮＲ，ＣＲ等を表層として有するローラの評価について用いることも可能である。
【実施例１０】
【０１８３】
次にベルトを含むシートを対象とした放電ムラ観察に関する実施例について説明する。 図２０は、シートの放電ムラ観察装置の構成を示す模式図であり、同図において、放電ムラ観察装置においては、背面電極１００４上に測定対象のシート部材１００３が密着して配置し、シート部材１００３の上に、間隔を置いて、透明電極基板１００１を配置する。
【０１８４】
透明電極基板１００１のギャップ方向の面には均一に蛍光体１００２が積層されている。
【０１８５】
透明電極基板１００１は、例えばＩＴＯ電極を用いる。蛍光体１００２はエレクトロルミネッセンスによる発光効率が良いものであれば良く、例えばＰ４３のように５５０ｎｍ付近に発光ピークがあれば、視感度が高く目視観察も可能である。
【０１８６】
撮像手段１００５としてはイメージセンサーとしてＣＣＤやＣＭＯＳセンサーを用いた静止画または動画用のカメラを用いる。特にリアルタイム性を重視しない場合には、静止画像として露光時間を長くして撮影することにより感度を高くすることが可能である。
【０１８７】
また、蛍光体１００２の発光ピーク波長とイメージセンサーの感度のピーク波長が一致する特性を有する蛍光体とイメージセンサーの組み合わせを適宜選べばよい。マニュアルによる電圧電流設定、または計算機手段７により制御された給電手段１００６により、透明電極基板１００１と背面電極１００４の間に電圧を印加することで、透明電極基板１００１とシート部材１００３の間には電位差が生じ、適当な電位差になると透明電極基板１００１とシート部材１００３表面の間で放電が生じる。放電によるエネルギーにより蛍光体１００２が発光する。シート部材１００３の表面形状や抵抗および誘電率のムラに応じて、放電電流のムラが生じ、蛍光体１００２の発光強度のムラとなって現れる。撮像手段１００５により発光の画像を計算機手段１００７に取り込み、適宜画像処理を施した後、画像表示手段１００８に表示させることで、放電ムラの分布を観察することが可能になる。
【実施例１１】
【０１８８】
図２は透明電極基板１００１の背面にイメージセンサーを配置した構成を示す図であり、同図において、撮像手段１００５として透明基板上１００１の上の面に、マイクロレンズアレイ１０１１を介して等倍イメージセンサー１０１０が設けられている。
等倍イメージセンサーはＣＣＤセンサー、ＣＭＯＳセンサーなどの２次元センサーで、面積が１ｃｍ2以上あるものを用いる。また高密度に実装されたラインセンサーを用い、シート部材上をスキャンさせることで２次元画像を得るように変更してもよい。
イメージセンサーを、放電による蛍光体の発光面に近接して配置することで、光学的に効率よく画像を撮影することが可能になる。
【実施例１２】
【０１８９】
図２２は、放電ムラの評価を行う処理の過程を示すブロック図である。
図２２において、撮像手段５で撮影された蛍光面における発光の生画像データ２０を、ガンマ変換手段２１により物理的な光のパワーに比例する数量に変換し、これを光量分布データ２２とする。さらに光量分布データ２２に基づきムラ評価手段２３により、放電ムラを評価する。
【０１９０】
放電ムラの特徴を客観的に評価する方法としては、従来から用いられている画像ノイズの評価方法である、ＲＭＳ粒状度やウィナースペクトル、Ｒ．Ｐ．Ｄｏｏｌｅｙらにより提案された視覚的な周波数特性を考慮して求められる粒状度を流用し、適宜変更を加えることでムラの評価を行う。（文献：Ｒ．Ｐ．Ｄｏｏｌｅｙ， Ｒ．Ｓｈａｗ， Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｖｏｌ．５ （１９７９） １９０−１９６．）
具体的には、本来のＲＭＳ粒状度は、画像濃度の標準偏差であり、またＤｏｏｌｅｙらによる視覚粒状度は明度に対するノイズ評価量であるが、本発明では光量分布データ１０２２に対する評価量で置き換える。さらに最大値で規格化した２次元光量データＰとする。
【０１９１】
ＲＭＳ粒状度（σ）は、空間を離散化した２次元光量データＰｉｊに対し式１を用いることにより評価される。ただしＮはデータ数、＜Ｐ＞は光量データＰｉｊの平均値である。
【０１９２】
【数１】
【０１９３】
視覚粒状度（Ｇ）は、ここでは連続空間で表現するが、２次元光量データＰ（ｘ，ｙ）に対し、式２で示される２次元フーリエ変換を行い、空間周波数特性Ｆを得る。
【０１９４】
【数２】
【０１９５】
次に式３により、ウィナースペクトルＷＳに変換する。ここで（ｆ，θ）は周波数空間の曲座標表現である。
【０１９６】
【数３】
【０１９７】
最後に式４により、粒状度Ｇを算出する。
【０１９８】
【数４】
【０１９９】
ここで、ＶＴＦ（ｆ）は視覚的の空間周波数特性である。Ｄｏｏｌｅｙらによる視覚粒状度の定義では式４にさらに、濃度分布の平均値に基づく補正係数が乗じられているが、ここでは不要である。
【０２００】
また、光量と電流密度の関係を予め関数化して、光量分布データを電流密度分布データに変換して上記ＲＭＳ粒状度および視覚粒状度に適用してもよい。
【０２０１】
式１は直接プログラム化し、式（２）乃至式（４）は実空間（ｘ，ｙ）と周波数空間（ｕ，ｖ）を離散化した計算アルゴリズムを用いてプログラム化し、計算機手段１００７内に実装することで具現化することができる。
【０２０２】
従来は適宜作製されたランク見本と評価対象を目視により比較し、ムラの良し悪しを判定することが多く行われるが、本発明による放電ムラ評価方法および装置により、客観的な放電ムラのランク評価が可能になる。
【符号の説明】
【０２０３】
１ サンプルとなるローラ部材
１’ サンプルとなる粉体
２ バイアス電極
３ 撮像手段
４ 光電子倍増手段
７ 透明電極
１００３ シート材
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２０４】
【特許文献１】特開平１１−２７２０９７公報
【特許文献２】特開平１１−３３８２２４号公報
【特許文献３】特開平１１−５２７６５公報
【特許文献４】特開平１１−１０９７７０公報
【特許文献５】特開２０００ー０６６５３５号公報
【特許文献６】特開平９−５０１６１号公報
【特許文献７】実公平７−５４１９公報
【特許文献８】特開平７−２９５３９１公報
【特許文献９】特開平１１−１０９７６１公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラ部材に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置によって撮影し、前記ローラ部材に発生する放電ムラを観察することを特徴とするローラ部材の放電ムラ観察方法。
【請求項２】
ローラ部材に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段によって増倍し、前記ローラ部材に発生する放電ムラを観察することを特徴とするローラ部材の放電ムラ観察方法。
【請求項３】
前記光電子増倍手段がイメージインテンシファイアであることを特徴とする請求項２に記載のローラ部材の放電ムラ観察方法。
【請求項４】
前記透明電極基板と前記ローラ芯金との間に交流バイアスを重畳印加することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のローラ部材の放電ムラ観察方法。
【請求項５】
前記光電子増倍手段を直列に複数個配設することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のローラ部材の放電ムラ観察方法。
【請求項６】
前記ローラを回転させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のローラ部材の放電ムラ観察方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載される放電ムラ観察方法を実行するための機構を備えることを特徴とするローラ部材の放電ムラ観察装置。
【請求項８】
ローラ部材に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置で撮影し、得られた放電光の強度に基づいて、前記ローラ部材の抵抗を求めることを特徴とするローラ部材の抵抗測定方法。
【請求項９】
ローラ部材に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段によって増倍し、得られた放電光の強度に基づいて、前記ローラ部材の抵抗を求めることを特徴とするローラ部材の抵抗測定方法。
【請求項１０】
前記光電子増倍手段がイメージインテンシファイアであることを特徴とする請求項９に記載のローラ部材の抵抗測定方法。
【請求項１１】
前記光電子増倍手段を直列に複数個配設することを特徴とする請求項９または１０に記載のローラ部材の抵抗測定方法。
【請求項１２】
前記光電子増倍手段の背面に撮影手段を配設し、前記光電子増倍手段で増幅された放電光を撮影し、画像処理によって前記ローラ部材の抵抗を算出することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載のローラ部材の抵抗測定方法。
【請求項１３】
前記ローラを回転させることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれかに記載のローラ部材の抵抗測定方法。
【請求項１４】
前記撮影手段により撮影された画像データと、予め用意された放電光の明度とローラ部材抵抗の関係式を用いて、ローラ部材の抵抗を算出することを特徴とする請求項８乃至１３のいずれかに記載のローラ部材の抵抗測定方法。
【請求項１５】
請求項８乃至１４のいずれかに記載の抵抗測定方法を実行するための機構を備えることを特徴とするローラ部材の抵抗測定装置。
【請求項１６】
請求項１または２に記載のローラ部材の放電ムラ観察方法が適用されるローラ部材として用いられる帯電ローラであって、
前記帯電ローラは、前記撮影手段により観察された放電光が１本または２本の直線状をなす場合に正常帯電可能なものとして判定されることを特徴とする帯電ローラ。
【請求項１７】
前記帯電ローラは、イオン導電性部材にカーボンを分散させて構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の帯電ローラ。
【請求項１８】
前記帯電ローラは、イオン導電性部材にカーボンを分散させた層の上に高抵抗層をコーティングした多層構造とされていることを特徴とする請求項１６または１７に記載の帯電ローラ。
【請求項１９】
前記イオン導電性部材がエピクロルヒドリンゴムであることを特徴とする請求項１７または１８に記載の帯電ローラ。
【請求項２０】
複数粒子からなる粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置によって撮影し、前記ローラ部材に発生する放電ムラを観察することを特徴とする粉体の放電ムラ観察方法。
【請求項２１】
複数粒子からなる粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段によって増倍し、前記ローラ部材に発生する放電ムラを観察することを特徴とする粉体の放電ムラ観察方法。
【請求項２２】
前記光電子増倍手段がイメージインテンシファイアであることを特徴とする請求項２０または２１に記載の粉体の放電ムラ観察方法。
【請求項２３】
前記透明電極基板と前記ローラ芯金との間に交流バイアスを重畳印加することを特徴とする請求項２０乃至２２のいずれかに記載の粉体の放電ムラ観察方法。
【請求項２４】
前記光電子増倍手段を直列に複数個配設することを特徴とする請求項２０乃至２３のいずれかに記載の粉体の放電ムラ観察方法。
【請求項２５】
前記半透明または透明な電極の表面粗さが算術平均高さＲａで０．５ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項２０または２１に記載の粉体の放電ムラ観察方法。
【請求項２６】
請求項２０乃至２５のいずれかに記載される放電ムラ観察方法を実行するための機構を備えることを特徴とする粉体の放電ムラ観察装置。
【請求項２７】
複数粒子からなる粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記粉体と非接触になるように配設される透明電極基板と、前記粉体を介して前記電極基板に対向する位置に配設される対向電極とを備え、前記透明電極基板と前記対向電極との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記粉体との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置で撮影し、得られた放電光の強度に基づいて、前記粉体の抵抗を求めることを特徴とする粉体の抵抗測定方法。
【請求項２８】
複数粒子からなる粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記粉体と非接触になるように配設される透明電極基板と、前記粉体を介して前記電極基板に対向する位置に配設される対向電極とを備え、前記透明電極基板と前記対向電極との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記粉体との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段によって増倍し、得られた放電光の強度に基づいて前記粉体の抵抗を求めることを特徴とする粉体の抵抗測定方法。
【請求項２９】
前記光電子増倍手段がイメージインテンシファイアであることを特徴とする請求項２８に記載の粉体の抵抗測定方法。
【請求項３０】
前記光電子増倍手段を直列に複数個配設することを特徴とする請求項２８または２９に記載の粉体の抵抗測定方法。
【請求項３１】
前記光電子増倍手段の背面に撮影手段を配設し、前記光電子増倍手段で増幅された放電光を撮影し、画像処理によって前記粉体の抵抗を算出することを特徴とする請求項２８乃至３０のいずれかに記載の粉体の抵抗測定方法。
【請求項３２】
前記透明電極基板の表面粗さが算術平均高さＲａで０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２７乃至３１のいずれかに記載の粉体の抵抗測定方法。
【請求項３３】
前記撮影手段により撮影された画像データと、予め用意された放電光の明度と粉体抵抗の関係式を用いて粉体の抵抗を算出することを特徴とする請求項２７乃至３２のいずれかに記載される粉体の抵抗測定方法。
【請求項３４】
請求項２７乃至３３のいずれかに記載される抵抗測定方法を実行するための機構を備えることを特徴とする粉体の抵抗測定装置。
【請求項３５】
感光体や転写材上のトナー像を、転写材、もしくは他の転写材に転写するための電界を形成するための構成に用いられるローラ部材であって、
前記ローラ部材は、芯金にバイアスを印加される芯金に弾性発泡体層を有する構成を備え、前記転写材との間にニップ部を形成するように透明若しくは半透明の対向電極と対峙して配置され、該対向電極との間に電位差を設定されて該ニップ部の周辺近傍に放電を発生させたとき、該放電に伴って観察される発光領域での前記ニップ幅方向の積算距離の平均値Ｌlight,ave.とし、無発光領域の積算距離の平均値をＬdark,ave.としたとき、
前記無発光領域の平均積算距離Ｌlight,ave．の前記ニップ周辺近傍領域に対して占める割合が少なくとも
Ｌlight,ave.／（Ｌdark,ave.＋Ｌdark,ave.）＜０．４
で示されることを特徴とするローラ部材。
【請求項３６】
前記弾性発泡体層の平均セル径が１００μｍ以上３５０μｍ未満であることを特徴とする請求項３６に記載のローラ部材。
【請求項３７】
前記ローラ部材は、電子写真方式の画像形成装置に搭載可能であり、該画像形成装置に搭載された際に、静電潜像保持体の基板部と前記ローラ部材の芯金との間に設けられる電位差と同じ電位差を設けた状況において、上記関係式を満たすことを特徴とする請求項３５または３６に記載のローラ部材。
【請求項３８】
前記ローラ部材は、電子写真方式の画像形成装置に搭載可能であり、該画像形成装置に搭載された際に、転写材、もしくは転写材搬送部材との間で形成するニップ幅と同じ幅のニップを設けた状況において上記関係式を満たすことを特徴とする請求項３５乃至３７のいずれかに記載のローラ部材。
【請求項３９】
請求項３５乃至請求項３８のいずれかに記載されるローラ部材を搭載することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４０】
前記ローラ部材がニップを形成する転写材、もしくは転写材搬送部材が無端ベルトで、前記無端ベルトが、樹脂で構成されるベース中に導電性物質が分散されていることを特徴とする請求項３９に記載の画像形成装置。
【請求項４１】
前記ローラ部材がニップを形成する前記無端ベルトが単層ベルトであり、前記無端ベルトのベースとなる樹脂が、１０13Ωｃｍ以上の体積抵抗率を有することを特徴とする、請求項３９または４０に記載の画像形成装置。
【請求項４２】
前記ローラ部材がニップを形成する前記無端ベルトの体積抵抗率が１０11Ωｃｍ以下であることを特徴とする請求項３９乃至４１のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４３】
シート部材に対し、半透明もしくは透明な電極の表面に蛍光体が塗布された透明電極基板を有し、前記透明電極基板は、蛍光体塗布面が前記シート部材に向けられ、かつ非接触になるように配設され、さらに前記シート部材を介して前記透明電極基板に対向する位置に配設された背後電極と前記透明電極基板の背面に配設される撮像撮影手段、を備え、前記透明電極基板と前記背後対向電極との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記シート部材との間の電位差で生じた放電により、前記蛍光体から発生した蛍光を、前記撮像手段によって撮影し、前記シート部材に発生する放電ムラを観測することを特徴とする、シート部材の放電ムラ測定方法。
【請求項４４】
前記撮像撮影手段は放電ムラ評価手段に接続され、該放電ムラ評価手段は、該撮像刷撮影手段からの画像データに基づき、放電ムラの特徴量を抽出することを特徴とする請求項４３に記載の放電ムラ測定方法。
【請求項４５】
前記撮像撮影手段は、記透明電極基板の背面に、等倍イメージセンサーを配置した構成が用いられることを特徴とする請求項４３または４４に記載の放電ムラ観察方法。
【請求項４６】
請求項４３乃至４５のいずれかに記載の放電ムラ観察方法を実行するための機構を備えることを特徴とする放電ムラ観察装置。
【請求項１】
ローラ部材に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置によって撮影し、前記ローラ部材に発生する放電ムラを観察することを特徴とするローラ部材の放電ムラ観察方法。
【請求項２】
ローラ部材に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段によって増倍し、前記ローラ部材に発生する放電ムラを観察することを特徴とするローラ部材の放電ムラ観察方法。
【請求項３】
前記光電子増倍手段がイメージインテンシファイアであることを特徴とする請求項２に記載のローラ部材の放電ムラ観察方法。
【請求項４】
前記透明電極基板と前記ローラ芯金との間に交流バイアスを重畳印加することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のローラ部材の放電ムラ観察方法。
【請求項５】
前記光電子増倍手段を直列に複数個配設することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のローラ部材の放電ムラ観察方法。
【請求項６】
前記ローラを回転させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のローラ部材の放電ムラ観察方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載される放電ムラ観察方法を実行するための機構を備えることを特徴とするローラ部材の放電ムラ観察装置。
【請求項８】
ローラ部材に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置で撮影し、得られた放電光の強度に基づいて、前記ローラ部材の抵抗を求めることを特徴とするローラ部材の抵抗測定方法。
【請求項９】
ローラ部材に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段によって増倍し、得られた放電光の強度に基づいて、前記ローラ部材の抵抗を求めることを特徴とするローラ部材の抵抗測定方法。
【請求項１０】
前記光電子増倍手段がイメージインテンシファイアであることを特徴とする請求項９に記載のローラ部材の抵抗測定方法。
【請求項１１】
前記光電子増倍手段を直列に複数個配設することを特徴とする請求項９または１０に記載のローラ部材の抵抗測定方法。
【請求項１２】
前記光電子増倍手段の背面に撮影手段を配設し、前記光電子増倍手段で増幅された放電光を撮影し、画像処理によって前記ローラ部材の抵抗を算出することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載のローラ部材の抵抗測定方法。
【請求項１３】
前記ローラを回転させることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれかに記載のローラ部材の抵抗測定方法。
【請求項１４】
前記撮影手段により撮影された画像データと、予め用意された放電光の明度とローラ部材抵抗の関係式を用いて、ローラ部材の抵抗を算出することを特徴とする請求項８乃至１３のいずれかに記載のローラ部材の抵抗測定方法。
【請求項１５】
請求項８乃至１４のいずれかに記載の抵抗測定方法を実行するための機構を備えることを特徴とするローラ部材の抵抗測定装置。
【請求項１６】
請求項１または２に記載のローラ部材の放電ムラ観察方法が適用されるローラ部材として用いられる帯電ローラであって、
前記帯電ローラは、前記撮影手段により観察された放電光が１本または２本の直線状をなす場合に正常帯電可能なものとして判定されることを特徴とする帯電ローラ。
【請求項１７】
前記帯電ローラは、イオン導電性部材にカーボンを分散させて構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の帯電ローラ。
【請求項１８】
前記帯電ローラは、イオン導電性部材にカーボンを分散させた層の上に高抵抗層をコーティングした多層構造とされていることを特徴とする請求項１６または１７に記載の帯電ローラ。
【請求項１９】
前記イオン導電性部材がエピクロルヒドリンゴムであることを特徴とする請求項１７または１８に記載の帯電ローラ。
【請求項２０】
複数粒子からなる粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置によって撮影し、前記ローラ部材に発生する放電ムラを観察することを特徴とする粉体の放電ムラ観察方法。
【請求項２１】
複数粒子からなる粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記ローラ部材表面に接触又は非接触となるように配設される透明電極基板を備え、前記透明電極基板と前記ローラの芯金との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記ローラ部材との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段によって増倍し、前記ローラ部材に発生する放電ムラを観察することを特徴とする粉体の放電ムラ観察方法。
【請求項２２】
前記光電子増倍手段がイメージインテンシファイアであることを特徴とする請求項２０または２１に記載の粉体の放電ムラ観察方法。
【請求項２３】
前記透明電極基板と前記ローラ芯金との間に交流バイアスを重畳印加することを特徴とする請求項２０乃至２２のいずれかに記載の粉体の放電ムラ観察方法。
【請求項２４】
前記光電子増倍手段を直列に複数個配設することを特徴とする請求項２０乃至２３のいずれかに記載の粉体の放電ムラ観察方法。
【請求項２５】
前記半透明または透明な電極の表面粗さが算術平均高さＲａで０．５ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項２０または２１に記載の粉体の放電ムラ観察方法。
【請求項２６】
請求項２０乃至２５のいずれかに記載される放電ムラ観察方法を実行するための機構を備えることを特徴とする粉体の放電ムラ観察装置。
【請求項２７】
複数粒子からなる粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記粉体と非接触になるように配設される透明電極基板と、前記粉体を介して前記電極基板に対向する位置に配設される対向電極とを備え、前記透明電極基板と前記対向電極との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記粉体との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される撮影装置で撮影し、得られた放電光の強度に基づいて、前記粉体の抵抗を求めることを特徴とする粉体の抵抗測定方法。
【請求項２８】
複数粒子からなる粉体に対し、表面に半透明、もしくは透明な電極を有し、前記電極面が前記粉体と非接触になるように配設される透明電極基板と、前記粉体を介して前記電極基板に対向する位置に配設される対向電極とを備え、前記透明電極基板と前記対向電極との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記粉体との間に設けられた電位差によって発生する放電光を、前記透明電極基板の背面に配設される光電子増倍手段によって増倍し、得られた放電光の強度に基づいて前記粉体の抵抗を求めることを特徴とする粉体の抵抗測定方法。
【請求項２９】
前記光電子増倍手段がイメージインテンシファイアであることを特徴とする請求項２８に記載の粉体の抵抗測定方法。
【請求項３０】
前記光電子増倍手段を直列に複数個配設することを特徴とする請求項２８または２９に記載の粉体の抵抗測定方法。
【請求項３１】
前記光電子増倍手段の背面に撮影手段を配設し、前記光電子増倍手段で増幅された放電光を撮影し、画像処理によって前記粉体の抵抗を算出することを特徴とする請求項２８乃至３０のいずれかに記載の粉体の抵抗測定方法。
【請求項３２】
前記透明電極基板の表面粗さが算術平均高さＲａで０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２７乃至３１のいずれかに記載の粉体の抵抗測定方法。
【請求項３３】
前記撮影手段により撮影された画像データと、予め用意された放電光の明度と粉体抵抗の関係式を用いて粉体の抵抗を算出することを特徴とする請求項２７乃至３２のいずれかに記載される粉体の抵抗測定方法。
【請求項３４】
請求項２７乃至３３のいずれかに記載される抵抗測定方法を実行するための機構を備えることを特徴とする粉体の抵抗測定装置。
【請求項３５】
感光体や転写材上のトナー像を、転写材、もしくは他の転写材に転写するための電界を形成するための構成に用いられるローラ部材であって、
前記ローラ部材は、芯金にバイアスを印加される芯金に弾性発泡体層を有する構成を備え、前記転写材との間にニップ部を形成するように透明若しくは半透明の対向電極と対峙して配置され、該対向電極との間に電位差を設定されて該ニップ部の周辺近傍に放電を発生させたとき、該放電に伴って観察される発光領域での前記ニップ幅方向の積算距離の平均値Ｌlight,ave.とし、無発光領域の積算距離の平均値をＬdark,ave.としたとき、
前記無発光領域の平均積算距離Ｌlight,ave．の前記ニップ周辺近傍領域に対して占める割合が少なくとも
Ｌlight,ave.／（Ｌdark,ave.＋Ｌdark,ave.）＜０．４
で示されることを特徴とするローラ部材。
【請求項３６】
前記弾性発泡体層の平均セル径が１００μｍ以上３５０μｍ未満であることを特徴とする請求項３６に記載のローラ部材。
【請求項３７】
前記ローラ部材は、電子写真方式の画像形成装置に搭載可能であり、該画像形成装置に搭載された際に、静電潜像保持体の基板部と前記ローラ部材の芯金との間に設けられる電位差と同じ電位差を設けた状況において、上記関係式を満たすことを特徴とする請求項３５または３６に記載のローラ部材。
【請求項３８】
前記ローラ部材は、電子写真方式の画像形成装置に搭載可能であり、該画像形成装置に搭載された際に、転写材、もしくは転写材搬送部材との間で形成するニップ幅と同じ幅のニップを設けた状況において上記関係式を満たすことを特徴とする請求項３５乃至３７のいずれかに記載のローラ部材。
【請求項３９】
請求項３５乃至請求項３８のいずれかに記載されるローラ部材を搭載することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４０】
前記ローラ部材がニップを形成する転写材、もしくは転写材搬送部材が無端ベルトで、前記無端ベルトが、樹脂で構成されるベース中に導電性物質が分散されていることを特徴とする請求項３９に記載の画像形成装置。
【請求項４１】
前記ローラ部材がニップを形成する前記無端ベルトが単層ベルトであり、前記無端ベルトのベースとなる樹脂が、１０13Ωｃｍ以上の体積抵抗率を有することを特徴とする、請求項３９または４０に記載の画像形成装置。
【請求項４２】
前記ローラ部材がニップを形成する前記無端ベルトの体積抵抗率が１０11Ωｃｍ以下であることを特徴とする請求項３９乃至４１のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４３】
シート部材に対し、半透明もしくは透明な電極の表面に蛍光体が塗布された透明電極基板を有し、前記透明電極基板は、蛍光体塗布面が前記シート部材に向けられ、かつ非接触になるように配設され、さらに前記シート部材を介して前記透明電極基板に対向する位置に配設された背後電極と前記透明電極基板の背面に配設される撮像撮影手段、を備え、前記透明電極基板と前記背後対向電極との間に電位差を設け、前記透明電極基板と前記シート部材との間の電位差で生じた放電により、前記蛍光体から発生した蛍光を、前記撮像手段によって撮影し、前記シート部材に発生する放電ムラを観測することを特徴とする、シート部材の放電ムラ測定方法。
【請求項４４】
前記撮像撮影手段は放電ムラ評価手段に接続され、該放電ムラ評価手段は、該撮像刷撮影手段からの画像データに基づき、放電ムラの特徴量を抽出することを特徴とする請求項４３に記載の放電ムラ測定方法。
【請求項４５】
前記撮像撮影手段は、記透明電極基板の背面に、等倍イメージセンサーを配置した構成が用いられることを特徴とする請求項４３または４４に記載の放電ムラ観察方法。
【請求項４６】
請求項４３乃至４５のいずれかに記載の放電ムラ観察方法を実行するための機構を備えることを特徴とする放電ムラ観察装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１１−２３７８３３（Ｐ２０１１−２３７８３３Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８５８９９（Ｐ２０１１−１８５８９９）
【出願日】平成２３年８月２９日（２０１１．８．２９）
【分割の表示】特願２００６−３２２５８９（Ｐ２００６−３２２５８９）の分割
【原出願日】平成１８年１１月２９日（２００６．１１．２９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２９日（２０１１．８．２９）
【分割の表示】特願２００６−３２２５８９（Ｐ２００６−３２２５８９）の分割
【原出願日】平成１８年１１月２９日（２００６．１１．２９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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