導電ローラに用いる導電性異物検査方法及び導電性異物検査装置
【課題】導電ローラに存在する導電性異物を確実に検出する。
【解決手段】本発明の導電ローラの導電性異物検査方法は少なくとも次の工程を有する。導電性基部の表面の少なくとも一部に、絶縁層に覆われた絶縁領域と、絶縁層に覆われず表面が露出した導電領域とを有する当接部位が設けられた電極を用意する工程。回転する導電ローラの表面と電極の当接部位とを当接させる工程。電極に電圧を印加する工程。そして、導電ローラの表面に存在する絶縁層の厚み以上の高さの導電性異物が導電領域に接触したときに導電ローラに流れる電流、及び導電性異物が導電領域に近接した場合に生じる放電による電流を測定することによって、導電性異物の有無を検出する。
【解決手段】本発明の導電ローラの導電性異物検査方法は少なくとも次の工程を有する。導電性基部の表面の少なくとも一部に、絶縁層に覆われた絶縁領域と、絶縁層に覆われず表面が露出した導電領域とを有する当接部位が設けられた電極を用意する工程。回転する導電ローラの表面と電極の当接部位とを当接させる工程。電極に電圧を印加する工程。そして、導電ローラの表面に存在する絶縁層の厚み以上の高さの導電性異物が導電領域に接触したときに導電ローラに流れる電流、及び導電性異物が導電領域に近接した場合に生じる放電による電流を測定することによって、導電性異物の有無を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電ローラ上に存在する導電性異物を非破壊で検出する方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザープリンター等の電子写真装置では、画像を形成するための各プロセスにおいて多くのローラが用いられる。具体的には、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、定着などのプロセスにおいてローラが用いられている。これらローラのうち、例えば、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラなどは、導電性や強度を有する金属性の軸体上に、導電性樹脂層が形成された導電ローラである。一般的な導電ローラは、導電性軸体と、該軸体の外周面上に設けられた少なくとも１層の導電性樹脂層とを有し、所望に応じ、その外周面上にさらに表面樹脂層が形成されている。
【０００３】
導電性樹脂層の形成や表面樹脂層の形成といったローラの製造工程において、回避困難な様々な欠陥がローラ上に発生する。例えば、導電性樹脂層上に生じた傷、付着異物による微小突起のような基層欠陥、または表層の塗膜形成工程を経る際の搬送中に付着した異物や塗料中の異物に起因する塗工欠陥、搬送中の傷や打痕等の外面欠陥等が発生する。
【０００４】
導電ローラの導電性樹脂層に上記のような欠陥が存在すると、画像形成の際に画像不良が生じる。特に金属粉が異物として混入すると、金属でなければ画像上問題ないサイズの凸形状であっても、金属粉による抵抗の違いから該ローラへの電流の流れ込み(リーク)が発生することにより画像不具合が生じる。そのため、画像不良を引き起こすレベルの金属粉が混入した導電ローラを不良として検出する必要がある。
【０００５】
特許文献１には、電子写真感光体層に存在する低絶縁耐圧欠陥の検査を行うための検査方法が開示されている。具体的には、導電性ローラに電圧を印加して回転する電子写真感光体ドラムに圧接させ、導電性ローラと電子写真感光体ドラムとの間に流れる電流を測定することによって低絶縁耐圧欠陥を検知する方法が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、ローラ状部品の表面欠陥検査方法が開示されている。具体的には、ローラ状部品の外周全体を均一温度に加熱し、そこへ感熱シート材を一定圧力で接触させ、変色状態を観察することによってローラ状部品の外周面の凹凸欠陥を検査する方法が開示されている。
【０００７】
特許文献３には、ガラスクロス製造の過程において導電性異物の付着混入の有無を検知する方法が開示されている。具体的には、２本の金属ローラの間隔を制御してその間にガラスクロスを配置し、２本の金属ローラに電圧を印加することによって、金属が付着している際に生じる金属異物を介した放電を検出する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−３２５１６９号公報
【特許文献２】特開２００１−３３７０４５号公報
【特許文献３】特開２００３−０９０８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示されている検査方法では、導電性異物が付着した導電ローラに直接感光ドラムを接触させても導電性異物の検出は不可能である。特許文献２に開示されている検査方法では、導電ローラの外周面上に存在する異物が検出されたとしも、その異物が導電性異物であるか否かを判定することは不可能である。特許文献３に開示されている検査方法は、ガラスクロスを検査対象物としており、導電ローラの外周面全体を検査することはできない。さらに、上記いずれの方法でも導電ローラの表面近傍に存在する導電性異物の検出は不可能である。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、導電ローラの表面及び表面近傍に存在する導電性異物を検出する方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の導電ローラの導電性異物検査方法は、導電性の軸体の外周に樹脂層が形成されている導電ローラにおける導電性異物の有無を検出する方法であって、少なくとも次の工程を有する。
【００１２】
導電性基部の表面の少なくとも一部に、絶縁層に覆われた絶縁領域と、前記絶縁層に覆われず前記表面が露出した導電領域とを有する当接部位が設けられた電極を用意する工程。回転する導電ローラの表面と前記電極の前記当接部位とを当接させる工程。前記電極に電圧を印加する工程。そして、前記導電ローラの前記表面に存在する前記絶縁層の厚み以上の高さの導電性異物が前記導電領域に接触したときに前記導電ローラに流れる電流及び前記導電ローラ表面の導電性異物と前記導電部が近接した際に生じる近接放電による電流を測定することによって、導電性異物の有無を検出する。近接放電はパッシェンの法則に基づくもので、パッシェンの法則は微小空隙における放電開始電圧を表すものである。電子写真は、大気圧化で使用されるため空隙幅のみが関数となる。例えば、空隙幅が４．８μmより小さい場合は、放電開始電圧ＶPA＝７５ｘ１０6ｇ（空隙幅（ｍ））が成り立つ（「電子写真」日本画像学会編）ので、印加電圧２００Ｖの場合は、空隙幅が２．７μmでも放電開始される。従って絶縁層の厚み以下でもローラ表面に凸部があり、それが数μｍレベルで導電部に近接すると放電が生じる。
【００１３】
本発明の導電ローラの導電性異物検査装置は、回転する導電ローラの表面に当接させた電極に電圧を印加した際に前記導電ローラに流れる電流を測定することによって導電性異物の有無を検出する導電ローラの検査装置である。前記電極は導電性基部を有し、該導電性基部の表面のうち、少なくとも導電ローラの表面に当接される当接部位には、絶縁層に覆われた絶縁領域と、前記絶縁層に覆われず前記表面が露出した導電領域とが設けられている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、導電ローラの表面及び表面近傍に存在する導電性異物を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す模式的斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す模式的断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態を示す部分拡大平面図である。
【図５】薄板状の導電性基部からなる電極を用いた場合の、導電ローラと電極の当接位置関係の他例を示す模式的断面図である。
【図６】薄板状の導電性基部からなる電極を用いた場合の、導電ローラと電極の当接位置関係の他例を示す部分拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の導電ローラの導電性異物検査方法の実施形態の一例について詳細に説明する。本発明に係る検査方法が検査対象とする導電ローラには、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラなどの電子写真用ローラが含まれる。これらの電子写真用ローラは、金属製の軸体上に、導電性が付与されたジエン系ゴム、シリコーンゴム、多硫化ゴム、ウレタンゴムなどからなる弾性を有する樹脂層を形成することにより得られる。また、上記樹脂層の外周面上には、耐摩耗性向上、帯電特性制御、表面形状制御などのために、必要に応じて表面樹脂層が設けられていてもよい。表面樹脂層の材料としては、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、尿素樹脂、ポリカーボネート樹脂、メラミン樹脂及びポリアミド樹脂が挙げられる。
【００１７】
上記樹脂層及び表面樹脂層には、導電性を得るために、有機金属塩のイオン導電性をもつ化合物を用いることができる。また、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、銅、錫、ステンレス鋼などの各種導電性金属または合金を用いることもできる。さらには、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン、酸化錫―酸化アンチモン固溶体、酸化錫―酸化インジウム固溶体などの各種導電性金属酸化物、これらの導電性材料で被覆された絶縁性物質の微粉末を用いることもできる。
【００１８】
上記表面樹脂層には、表面形状制御のために、ウレタン樹脂、ナイロン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂の如き樹脂粒子を混合して用いてもよい。
【００１９】
上記軸体の材料としては、良導電性の金属であれば特に制限は無く、形状としては円柱状又は円筒状が挙げられる。軸体の外径は、例えば、２mm以上１０mm以下の範囲が挙げられる。その具体的な材質の一例としては、鉄合金、アルミニウム合金、チタン合金、銅合金及びニッケル合金、例えばステンレス、ジュラルミン、真鍮及び青銅が挙げられる。さらに、軸体には、金属メッキ、酸化処理等の防錆処理を施してもよい。特に、加工性が良好で安価であることから、鉄合金に無電解ニッケルメッキを施した軸体が好ましい。
【００２０】
次に、本発明の導電ローラ用の導電性異物検査装置に用いられる電極の好ましい材質について説明する。電極は、導電性基部とその表面に一定厚みで形成された絶縁層からなる。導電性基部の形状は、円柱状、ブロック状、板状など、導電ローラの外周面が当接できる形状であればよく、導電ローラが一定圧力で当接できる薄板状であることが好ましい。具体的には、弾性率（ヤング率）１５０GPa〜３００GPa程度のSUS６３１、SUS４１０、SUS４３０、SUS３０４を始めとする鋼材等で、厚みは０．０５mm〜１mm程度が好ましい。弾性率が１５０GPaよりも小さいとその硬さにより接触均一性が十分に得られないことがあり、３００GPa以下だと弾性が高く軟らかすぎて接触安定性が十分に得られないことがある。
【００２１】
また、電極を形成する絶縁層は、絶縁テープや絶縁樹脂からなる。絶縁テープの具体例としては、エポキシフィルム、ポリイミドフィルム(カプトンテープ)、PTFE(テフロン)フィルム、アセテート粘着テープなどが挙げられる。また、ガラスクロス粘着テープ、ノーメックス粘着テープ、ビニル粘着テープ、ポリエステル粘着テープ、ポリプロピレン粘着テープなども具体例の一つとして挙げられる。一方、絶縁樹脂としての具体例としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが挙げられ、エポキシ樹脂が特に好ましい。
【００２２】
次に、電極の導電性基部上に形成された絶縁層の好ましい形態について説明する。本発明の導電ローラの導電性異物検査方法においては、電極の導電性基部がローラ表面の導電性異物の有無を検査する検出部位となる。絶縁層でトナーコート層を擬似的に再現しているが、ローラ表面の導電性異物がこのトナーコート層よりも高い、つまり絶縁層よりも高い（厚い）場合、導電性基部と導電性異物が接触し、通電が生じる。また、導電ローラ表面の導電性異物と導電性基部が近接した際に生じる近接放電により通電が生じることもある。これらの通電の大きさで導電性異物が検出される。従って、電極の絶縁層は、導電性基部上に一定高さ、一定間隔で配置されている必要があり、絶縁層を導電性基部上に配置することでローラと相対する電極の導電性基部の距離(高さ)、幅(間隔)が決まる。この際、絶縁層がトナーコート層を再現しているため、絶縁層の高さが検出感度を決定する。
【００２３】
図１、図２は、ブロック形状の導電性基部１からなる電極２を用いた場合の、導電ローラ３と電極２の当接位置関係の一例を示している。なお、図１は模式的断面図、図２は模式的斜視図である。
【００２４】
図１、図２に示すように、ブロック形状の導電性基部１の底面に、該底面の長手方向一端から他端まで連続し、かつ、一定の高さを有する２つの絶縁層４が所定間隔で形成されている。この際、隣接する絶縁層４の間隔は０．５mm〜２mmの範囲内が好ましいが、絶縁層４の高さが３０〜５０μmの場合は、絶縁層４の高さの影響で該絶縁層４の際部分が死角になるので、隣接する絶縁層４の間の間隔は広め（２mm程度）が好ましい。いずれにしても、２つ以上の絶縁層４を所定間隔で形成することによって、隣接する絶縁層４の間に導電性基部１が露出する。換言すれば、導電性基部１の表面の少なくとも一部に、絶縁層４に覆われた絶縁領域と、絶縁層４に覆われず表面が露出した導電領域とを有する当接部位が設けられる。さらに、図１、図２に示す場合には、導電領域は、導電ローラ３の長手方向と平行な方向に延在する導電スリットに形態を有する。
【００２５】
図３、図４は、薄板状の導電性基部１０からなる電極２０を用いた場合の、導電ローラ３と電極２０の当接位置関係の一例を示している。なお、図３は模式的断面図、図４は電極２０の部分拡大平面図である。
【００２６】
図３、図４に示すように、薄板形状の導電性部１０の一面に、導電性基部の一端から所定長さだけ連続し、かつ一定高さを有する複数の絶縁層４０が一定間隔で形成されている。さらに、各絶縁層４０は、導電ローラ３の長手方向と平行に配置されている。すなわち、導電性基部１０の表面の少なくとも一部に、絶縁層４０に覆われた絶縁領域と、絶縁層４０に覆われずに表面が露出した導電領域とを有する当接部位が設けられる。さらに、図３、図４に示す場合には、導電領域は、導電ローラ３の長手方向と平行な方向に延在する複数の導電スリットの形態を有する。
【００２７】
図５、図６は、薄板形状の導電性基部１００からなる電極２００を用いた場合の、導電ローラ３と電極２００の当接位置関係の一例を示している。なお、図５は模式的断面図、図６は電極２００の部分拡大平面図である。
【００２８】
図５、図６に示すように、薄板形状の導電性基部１００の一面に、該導電性基部１００の一端（先端）から所定長だけ連続し、かつ、一定の高さを有する複数の絶縁層４００が一定間隔で形成されている。さらに、各絶縁層４００は、導電ローラ３の長手方向と垂直な方向に沿って配置されている。すなわち、導電性基部１００の表面の少なくとも一部に、絶縁層４００に覆われた絶縁領域と、絶縁層４００に覆われず表面が露出した導電領域とを有する当接部位が設けられる。さらに、図５、図６に示す場合には、導電領域は、導電ローラ３の長手方向と垂直な方向に延在する複数の導電スリットの形態を有する。
【００２９】
導電ローラ３の外周面全体を検査するためには、導電ローラ３を回転させながら該ローラ３に当接させた電極２００を該ローラ３の長手方向と平行な方向に移動させる。このため、導電性基部１００の他端側（後端側）を保持機構５００によって保持し、該保持機構５００を２軸方向に移動させることによって、電極２００を導電ローラ３に当接させるとともに、該ローラ３の長手方向に移動可能としてある。具体的には、図５に示すように、保持機構５００は上下に昇降可能であり、保持機構５００が降下すると、絶縁層４００及び導電スリットが形成されている電極２００の先端部が導電ローラ３の表面に当接される。一方、保持機構５００が上昇すると、電極２００が導電ローラ３から離間する。上記のようにして電極２００が導電ローラ３の表面に当接されると、薄板状の電極２００（導電性基部１００）は撓み、その弾性復元力によって該電極２００の先端部が導電ローラ３の表面に当接される。換言すれば、保持機構５００の降下量を制御することによって、電極２００の先端部が導電ローラ３の表面に当接される圧力を制御することができる。
【００３０】
本明細書においては、電極が撓んだ際における、保持機構によって保持されている電極（導電性基部）の水平部分を含む平面と、導電ローラと電極の接点との間の鉛直距離を電極の撓み量Ｚ（mm）と定義する。すなわち、図３の場合には、電極２０が撓んだ際における、保持機構５０によって保持されている電極２０（導電性基部１０）の水平部分を含む平面と、導電ローラ３と電極２０の接点との間の鉛直距離が撓み量Ｚ（mm）である。図５の場合には、電極２００が撓んだ際における、保持機構５００によって保持されている電極２００（導電性基部１００）の水平部分を含む平面と、導電ローラ３と電極２００の接点との間の鉛直距離が撓み量Ｚ（mm）である。また、保持機構５０、保持機構５００の電極先端側端面から導電ローラ３の中心までの水平距離を電極接触水平距離Ｌ（mm）と定義する。さらに、図４、図６に示すように、電極２０、電極２００のローラ長手方向への移動距離を平行移動距離Ｓ（mm）と定義する。
【００３１】
導電ローラ３の外周面全体を見逃し無く検査するために、各絶縁層４００の幅及び間隔と電極２００の平行移動距離Ｓ（mm）を考慮する必要がある。隣接する絶縁層４００の間の間隔は前述と同様に０．５mm〜２mmの範囲内が好ましいが、絶縁層４００の高さが３０μm〜５０μmの場合は、絶縁層４００の高さの影響で該絶縁層４００の際部分が死角になる。そこで、隣接する絶縁層４００の間の間隔は広め（２mm程度）が好ましい。
【００３２】
また、各絶縁層４００の幅は０．３mm〜１mmの範囲内が好ましいが、０．３mmよりも狭いと導電ローラ３と電極２００とを当接させた際に十分な絶縁層として機能せず通電してしまう虞がある。一方、１mmよりも広いと、全周検査するため必要十分な電極２０の移動距離を確保できなくなる虞がある。そこで、各絶縁層４００の幅は、０．５mm程度であることが好ましい。
【００３３】
また、全周検査に必要な電極２００の平行移動距離Ｓは、絶縁層４００の幅、間隔及び高さによって決まる。各絶縁層４００の両脇は死角となるため、絶縁層４００の幅分だけ電極２００を移動させたのでは検査漏れが生じる。そこで、各絶縁層４００の幅方向中心を隣接する絶縁層４００間の間隔の中心位置まで移動させると死角の影響を受けずに十分な検査が行える。つまり、電極２００の平行移動距離Ｓは、絶縁層４００の幅の１／２と間隔の１／２の和になる。すなわち、絶縁層４００の幅が０．５mm、間隔が２mmの場合、電極２００の平行移動距離Ｓ（mm）は１．２５mmとなる。
【００３４】
絶縁層４００の高さについては、数１００μ程度の導電性異物を検出する場合は、５０μm〜８０μm程度であるが、数１０μm程度の導電性異物を検出する場合には、３５μm以下にすることが好ましい。
【００３５】
導電性基部１、１０、１００への絶縁層４、４０、４００の形成方法の一例について説明する。絶縁テープによって絶縁層４、４０、４００を形成する場合は、検出目的によって高さ及び幅を決めてテープを貼り付ける。また、絶縁樹脂によって絶縁層４、４０、４００を形成する場合は、絶縁樹脂をスクリーン印刷やエッチング加工によって、所望の高さ及び幅にパターンニングする。
（実施例１）
図１〜図６に示す導電ローラ３に相当する導電ローラを次のようにして製造した。まず、直径６mm、長さ２６４mmで、片端部を駆動軸とするための面取り加工が施された硫黄複合快削鋼からなる円柱体に、厚さ７μmの無電解ニッケルメッキを施した軸体を用意した。この軸体を内径１２mmの円筒状金型内に同心となるように設置し、樹脂層を形成する材料として、液状導電性シリコーンゴム（東レダウコーニングシリコーン社製、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度５０度品）を金型内に注入した。その後、円筒状金型を温度１３０℃のオーブンに入れて２０分間加熱し、室温まで冷却した後に、軸体と一体となった樹脂層を円筒状金型から脱型した。次いで、軸体と一体となった樹脂層を温度２００℃のオーブンに入れて、４時間２次加硫を行い、軸体の外周に厚み３mmの樹脂層を形成した。
【００３６】
上記のようにして得られた樹脂層の上に、軸体メッキ粕を金属粉と見立てて付着させた。この軸体メッキ粕には、軸体のメッキを剥がしたものを用いた。回収した金属粉をサイズ毎に分類した。具体的には、１００μm、３００μm、５００μmに分類した。３通りのサイズの金属粉を１本の導電ローラあたり１個付着させたが、その際、導電ローラを片端部から３領域（左、中央、右）に区分し、それぞれの領域に金属粉を付着させた。よって、３領域×３サイズで合計９本の金属粉が付着した導電ローラを用意した。
【００３７】
次いで、ポリウレタン樹脂（ニッポラン５２３０（商品名）、日本ポリウレタン工業社製）をメチルエチルケトンに溶解させた。導電剤としてカーボンブラック（ＭＡ２３０（商品名）、三菱化学社製）を、ポリウレタン樹脂の固形分１００質量部に対して２０質量部の割合で添加して、ボールミルにて５時間処理してカーボンブラックが分散された樹脂塗料を得た。
【００３８】
その後、ウレタン粒子（アートパールＣ−８００Ｔ（商品名）、根上工業社製）をポリウレタン樹脂の固形分１００質量部に対して３０質量部の割合で添加して十分に攪拌した後、メチルエチルケトンを加えて粘度が７mPa・sとなるように調整した。粘度は、Ｅ型粘度計（ＲＥ１１５Ｌ（商品名）、東機産業製）を用い、コーン角度１°３４′の標準コーンロータを使用して、液温度２５℃に調整し、コーンロータ回転数２０rpmで測定した。得られた塗料をディッピングにより、金属粉を付着させた導電ローラの樹脂層表面に塗布し、温度８０℃のオーブンで１５分間乾燥させ、樹脂層の外周面上に厚さ１０μmの表面樹脂層を形成して金属粉が付着した導電ローラ（電子写真用現像ローラ）を得た。
【００３９】
次いで、上記のようにして得られた現像ローラを、レーザービームプリンタ（ＬＢＰ５０５０：キヤノン製）のシアントナーカートリッジに組み込み、レーザービームプリンタ本体に装着して画出した。その際、出力画像に画像不具合である「点」が出現した回数を計測した。点が毎周出現した場合を×、１画像中に３〜４回点が出現した場合を△、１画像中に１〜２回点が出現した場合を○、１画像中に点が出現しなかった場合を◎として、測定結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
表１より、１００μmの金属粉を付着させた現像ローラでは、印加電圧が１００V、２００Vのときには１画像中に一度も点が出現しないが、３００Vになると１画像中に３〜４回の割合で点が出現することがわかる。また、３００μmの金属粉を付着させた現像ローラでは、印加電圧が１００Vのときには１画像中に一度も点が出現しないが、２００Vのときには１画像中に１〜２回の割合で点が発生し、３００Vのときには１画像中に３〜４回の割合で点が発生することがわかる。さらに、５００μmの金属粉を付着させた現像ローラでは、印加電圧が１００Vのときには１画像中に３〜４回の割合で点が発生し、２００V、３００Vのときには点が毎周出現することがかわる。
【００４２】
ここで、通常プリントに使用する際の現像ローラへの印加電圧は２００Vである。よって、測定結果によれば、５００μmの金属粉を不良として扱う必要がある。また、印加電圧が３００Vのときに画像評価が△になった１００μmと３００μmの金属粉が付着した現像ローラも印加電圧が３００Vとなる場合には不良と判定することが好ましいことがわかる。
【００４３】
次に、図１、図２に示す導電性基部１として、SUS製の直方体ブロック（２３２mm×５０mm×５０mm）を用意した。さらに、上記直方体ブロックの底面に、幅５mm、高さ（厚み）５０μmの２本のカプトンテープ（650S #25 寺岡製作所製）を０．５mm間隔で貼り付け、図１、図２に示す電極２に相当する電極を得た。この電極では、２本のカプトンテープによって図１、図２に示す２つの絶縁層４に相当する絶縁層が形成されおり、２本のカプトンテープの間の隙間部分が上記導電スリットに相当することは自明である。
【００４４】
次いで、画出し後の現像ローラ（５００μmの金属粉付）を３本用意し、該ローラの長手方向と上記電極の長手方向とが互いに平行になる向きで両者を当接させた。その際、２本のカプトンテープの間の隙間領域（導電スリット）と現像ローラとが相対するように両者の位置関係を調整した。もっとも、この時点では、現像ローラの外周面はカプトンテープ（絶縁層）には接触しているが、カプトンテープの間の隙間領域（導電スリット）には非接触である。
【００４５】
その後、現像ローラを回転させながら電極に電圧を印加する。このとき、現像ローラの表面にカプトンテープ（絶縁層）の高さ（厚み）以上の高さを有する導電性異物が存在すると、該異物と導電スリットとが接触し、ローラに電流が流れる。また、ローラ表面の凸部がカプトンテープの高さ以下であっても、それが数μｍレベルで導電スリットに近接すると放電が生じ、ローラに電流が流れる。
そこで、現像ローラに流れる電流を測定し、１５μA以上の電流値ピークが出現した場合を金属粉リーク不良として判定した。この際、印加電圧は２００Vとし、測定は５回行った。測定結果を表２に示す。表２では、５回連続で不良が検出された場合を◎、不良検出回数が４回の場合を○、不良検出回数が１〜３回の場合を△、不良検出回数が０回の場合を×で示してある。現像ローラの左、中央、右の領域による検出感度の違いが見られたが、左右の領域に関してはでは５回連続で不良が検出された。
【００４６】
【表２】
【００４７】
（実施例２）
図３、図４に示す導電性基部１０として、ヤング率１９７GPaのSUS３０４からなる第１の薄板部材（２３２mm×５０mm×０．０６mm）と第２の薄板部材（２３２mm×５０mm×１mm）を用意した。これら第１の薄板部材及び第２の薄板部材は、請求項２の式（１）を満たす。すなわち、第１の薄板部材及び第２の薄板部材の弾性率をＥ（GPa）、厚みをＴ（mm）としたとき、１０＜Ｅ×Ｔ＜２００の関係を満たしている。
第１の薄板部材の一面に、幅５mm、高さ（厚み）５０μmの３本以上のカプトンテープ(650S #25 寺岡製作所製)を０．５mm間隔で貼り付けて図３、図４に示す電極２０に相当する第１の電極を得た。また、第２の薄板部材の一面に、同様のカプトンテープを同様の間隔で３本以上貼り付けて図３、図４に示す電極２０に相当する第２の電極を得た。これら電極では、各カプトンテープによって図３、図４に示す複数の絶縁層４０に相当する絶縁層が形成されおり、隣接するカプトンテープの間の隙間部分が上記導電スリットに相当することは自明である。
【００４８】
実施例１において説明した９本の現像ローラのうち、５００μmの金属粉を付着させた画出し後の現像ローラを３本用意した。次いで、それぞれの現像ローラに上記２つの電極をそれぞれ当接させた。この時点では、現像ローラの外周面はいずれかのカプトンテープ（絶縁層）には接触しているが、カプトンテープの間の隙間領域（導電スリット）には非接触である。
【００４９】
その後、現像ローラを回転させながら電極に電圧を印加する。このとき、現像ローラの表面にカプトンテープ（絶縁層）の高さ（厚み）以上の高さを有する導電性異物が存在すると、実施例１で述べた理由と同様の理由により現像ローラに電流が流れる。本実施例においても、印加電圧は２００Vとし、１５μA以上の電流値ピークが出現した場合を金属粉リーク不良として判定した。
【００５０】
本実施例では、電極の撓み量Ｚを１mm、現像ローラの半径Ｒ（mm）を５mmとした。また、電極接触水平距離Ｌ（mm）は２０mm、４０mm、６０mmの３パターンとした。いずれのパターンにおいても、請求項２の式（２）を満たしている。すなわち、電極接触水平距離Ｌ（mm）は、２０≦Ｌ≦６０の範囲内である。
【００５１】
それぞれのパターンで第１の電極又は第２の電極と現像ローラを当接させ、測定を５回行った。測定結果を表３に示す。表３では、５回連続で不良が検出された場合を◎、不良検出回数が４回の場合を○、不良検出回数が１〜３回の場合を△、不良検出回数が０回の場合を×で示してある。
【００５２】
【表３】
【００５３】
表３より、実施例１に比べ、現像ローラの左、中央、右の各領域間の検出感度差が改善されていることがわかる。これは、電極を薄板状にし、電極と現像ローラの当接位置を指定することで接触圧が規定されたためである。しかし、電極の長手方向における当接の均一性が低いため、接触圧が低い（電極接触水平距離Ｌが大きい）と、領域に関係なく検出の安定性が低下した。
（実施例３）
図５、図６に示す導電性基部１００として、実施例２で用いた薄板部材（２３２ｍｍ×５０ｍｍ×０．０６ｍｍ）を用意した。用意した薄板部材の一面に、カプトンテープ(650S #25 寺岡製作所製)を所定間隔で貼り付けて図５、図６に示す電極２００に相当する第３〜第５の電極を得た。ここで、第３〜第５の電極は、絶縁層の形態が次のように異なる。第３の電極では、図５、図６に示す各絶縁層４００に相当する各絶縁層の幅Ｗ１（mm）が０．５mm、隣接する絶縁層間の間隔Ｗ２（mm）が１mmである。また、第４の電極では、各絶縁層の幅Ｗ１(mm)が１mm、隣接する絶縁層間の間隔Ｗ２(mm)が１mmである。また、第５の電極では、各絶縁層の幅Ｗ１（mm）が１mm、隣接する絶縁層間の間隔Ｗ２（mm）が２mmである。なお、全ての電極において、各絶縁層の厚み（mm）は０．５mmである。
【００５４】
次に、実施例１において説明した９本の現像ローラのうち、５００μmの金属粉を付着させた画出し後の現像ローラを３本用意した。本実施例では、電極接触水平距離Ｌを４０mm、電極の撓み量Ｚを１mmに設定し、各現像ローラを６０rpmで回転させながらローラに流れる電流を１秒間測定した。
【００５５】
次に、回転する現像ローラに電極を当接させたまま、現像ローラの長手方向と平行に電極を移動させつつ、現像ローラに流れる電流を1秒間測定し、平行移動の前後で１５μA以上の電流値ピークが出現した場合を金属粉リーク不良として判定した。この際、各電極の平行移動距離Ｓは、請求項３に示す式（６）を満たすようにした。すなわち、第３の電極を使用した場合の平行移動距離Ｓ(mm)は０．７５mmとし、第４の電極を使用した場合の平行移動距離Ｓは１mmとし、第５の電極を使用した場合の平行移動距離Ｓは１．５mmとした。また、測定時の印加電圧は２００Vとした。測定は５回行った。測定結果を表４に示す。表４では、５回連続で不良が検出された場合を◎、不良検出回数が４回の場合を○、不良検出回数が１〜３回の場合を△、不良検出回数が０回の場合を×で示してある。
【００５６】
【表４】
【００５７】
表４より、実施例２の場合（水平移動距離Ｌが４０mm、撓み量Ｚが１mm）と比べ、ローラ全面において測定結果が安定したことがわかる。
（実施例４）
実施例３で用いたSUS３０４（サイズ２３２mm×５０mm×０．０６mm）とカプトンテープを使用して図５、図６に示す電極２０に相当する第６〜第９の電極を形成した。
【００５８】
第６の電極及び第７の電極における絶縁層の幅Ｗ１、絶縁層の間隔Ｗ２は共に１mmとし、絶縁層の高さＨは、第６の電極４が１５μm、第７の電極５が２０μmとした。また、第８の電極及び第９の電極における絶縁層の幅W1は０．５mm、絶縁層の間隔Ｗ２は２mmとし、絶縁層の高さＨは、第８の電極が３０μm、第９の電極が４０μmとした。これら各電極は、請求項４の式（７）を満たしている。すなわち、絶縁層の厚みＨと絶縁層の間隔Ｗ２は、０．０１５≦Ｈ／Ｗ２≦０．０２の関係を満たしている。
【００５９】
本実施例では、実施例１において説明した９本の現像ローラを用意した。また、本実施例では、水平移動距離Ｌを４０mm、電極の撓み量Ｚを１mmに設定し、各現像ローラを６０rpmで回転させながら該ローラに流れる電流を１秒間測定した。この際、印加電圧は２００Vと３００Vの２通りとした。
【００６０】
回転する現像ローラに電極を当接させたまま、現像ローラの長手方向と平行に電極を移動させつつ、現像ローラに流れる電流を1秒間測定し、平行移動の前後で１５μA以上の電流値ピークが出現した場合を金属粉リーク不良として判定した。この際、各電極の平行移動距離Ｓは、上記Ｗ１、Ｗ２の値を請求項３の式（６）に当てはめて得られる値とした。測定は５回行った。測定結果を表４に示す。表４では、５回連続で不良が検出された場合を◎、不良検出回数が４回の場合を○、不良検出回数が１〜３回の場合を△、不良検出回数が０回の場合を×で示してある。
【００６１】
【表５】
【００６２】
絶縁層の高さＨを１５〜４０μmにすることで、実施例３まででリーク検出が不可能であった５００μmよりも小さい金属粉の検出が可能になった。また、印加電圧３００Vの際には、第６〜第９の全ての電極で１００μmの金属粉付着ローラの不良を検出することができた。
（実施例５）
実施例３で用いたSUS３０４（サイズ２３２mm×５０mm×０．０６mm）を用いて第１０〜第１３の電極を得た。但し、本実施例では、カプトンテープに代えてエポキシ系樹脂を用いたスクリーン印刷によって絶縁層を形成した。各電極に形成されている絶縁層のパターン（幅Ｗ１、間隔Ｗ２、高さＨ）は、実施例４の各電極におけるパターンと同様である。具体的には、第１０の電極における絶縁層のパターンは、第６の電極における絶縁層のパターンと同様である。第１１の電極における絶縁層のパターンは、第７の電極における絶縁層のパターンと同様である。第１２の電極における絶縁層のパターンは、第８の電極における絶縁層のパターンと同様である。第１３の電極における絶縁層のパターンは、第９の電極における絶縁層のパターンと同様である。
【００６３】
本実施例においても、実施例１において説明した９本の現像ローラを用意した。また、本実施例では、水平移動距離Ｌを４０mm、電極の撓み量Ｚを１mmに設定し、各現像ローラを６０rpmで回転させながら該ローラに流れる電流を１秒間測定した。印加電圧は２００Vと３００Vの２通りとした。
【００６４】
回転する現像ローラに電極を当接させたまま、現像ローラの長手方向と平行に電極を移動させつつ、現像ローラに流れる電流を1秒間測定し、平行移動の前後で１５μA以上の電流値ピークが出現した場合を金属粉リーク不良として判定した。この際、各電極の平行移動距離Ｓは、上記Ｗ１、Ｗ２の値を請求項３の式（６）に当てはめて得られる値とした。測定を５回行ったところ、表４に示す結果と同様の結果が得られた。よって、カプトンテープを貼り付けて形成した絶縁層を有する電極でも、エポキシ樹脂をスクリーン印刷して形成した絶縁層を有する電極でも同様にリーク検出できることがわかった。
（比較例）
実施例２〜５で用いたものと同様のSUS３０４（サイズ２３２mm×５０mm×０．０６mm）を使用した導電性基部を有するが、絶縁層が形成されていない電極を用意した。
【００６５】
用意した電極を実施例１において説明した９本の現像ローラにそれぞれ当接させ、該ローラを６０rpmで回転させながら電圧２００Vを印加し、電極を該ローラの長手方向と平行に移動させつつ該ローラに流れる電流を１秒間測定した。電極の平行移動距離Ｓは１．４mmに設定した。平行移動の前後で１５μA以上の電流値ピークが出現した場合を金属粉リーク不良として判定したが、常に電流が流れる状態となり、ピークの出現から導電性異物の存在を検出することはできなかった。よって、電極と導電ローラ間に一定厚みの絶縁層を介した非接触状態が形成されていないと導電性異物の検出はできないことが確認された。
【符号の説明】
【００６６】
１、１０、１００ 導電性基部
２、２０、２００ 電極
３ 導電ローラ
４、４０、４００ 絶縁層
５０、５００ 保持機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電ローラ上に存在する導電性異物を非破壊で検出する方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザープリンター等の電子写真装置では、画像を形成するための各プロセスにおいて多くのローラが用いられる。具体的には、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、定着などのプロセスにおいてローラが用いられている。これらローラのうち、例えば、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラなどは、導電性や強度を有する金属性の軸体上に、導電性樹脂層が形成された導電ローラである。一般的な導電ローラは、導電性軸体と、該軸体の外周面上に設けられた少なくとも１層の導電性樹脂層とを有し、所望に応じ、その外周面上にさらに表面樹脂層が形成されている。
【０００３】
導電性樹脂層の形成や表面樹脂層の形成といったローラの製造工程において、回避困難な様々な欠陥がローラ上に発生する。例えば、導電性樹脂層上に生じた傷、付着異物による微小突起のような基層欠陥、または表層の塗膜形成工程を経る際の搬送中に付着した異物や塗料中の異物に起因する塗工欠陥、搬送中の傷や打痕等の外面欠陥等が発生する。
【０００４】
導電ローラの導電性樹脂層に上記のような欠陥が存在すると、画像形成の際に画像不良が生じる。特に金属粉が異物として混入すると、金属でなければ画像上問題ないサイズの凸形状であっても、金属粉による抵抗の違いから該ローラへの電流の流れ込み(リーク)が発生することにより画像不具合が生じる。そのため、画像不良を引き起こすレベルの金属粉が混入した導電ローラを不良として検出する必要がある。
【０００５】
特許文献１には、電子写真感光体層に存在する低絶縁耐圧欠陥の検査を行うための検査方法が開示されている。具体的には、導電性ローラに電圧を印加して回転する電子写真感光体ドラムに圧接させ、導電性ローラと電子写真感光体ドラムとの間に流れる電流を測定することによって低絶縁耐圧欠陥を検知する方法が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、ローラ状部品の表面欠陥検査方法が開示されている。具体的には、ローラ状部品の外周全体を均一温度に加熱し、そこへ感熱シート材を一定圧力で接触させ、変色状態を観察することによってローラ状部品の外周面の凹凸欠陥を検査する方法が開示されている。
【０００７】
特許文献３には、ガラスクロス製造の過程において導電性異物の付着混入の有無を検知する方法が開示されている。具体的には、２本の金属ローラの間隔を制御してその間にガラスクロスを配置し、２本の金属ローラに電圧を印加することによって、金属が付着している際に生じる金属異物を介した放電を検出する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−３２５１６９号公報
【特許文献２】特開２００１−３３７０４５号公報
【特許文献３】特開２００３−０９０８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示されている検査方法では、導電性異物が付着した導電ローラに直接感光ドラムを接触させても導電性異物の検出は不可能である。特許文献２に開示されている検査方法では、導電ローラの外周面上に存在する異物が検出されたとしも、その異物が導電性異物であるか否かを判定することは不可能である。特許文献３に開示されている検査方法は、ガラスクロスを検査対象物としており、導電ローラの外周面全体を検査することはできない。さらに、上記いずれの方法でも導電ローラの表面近傍に存在する導電性異物の検出は不可能である。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、導電ローラの表面及び表面近傍に存在する導電性異物を検出する方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の導電ローラの導電性異物検査方法は、導電性の軸体の外周に樹脂層が形成されている導電ローラにおける導電性異物の有無を検出する方法であって、少なくとも次の工程を有する。
【００１２】
導電性基部の表面の少なくとも一部に、絶縁層に覆われた絶縁領域と、前記絶縁層に覆われず前記表面が露出した導電領域とを有する当接部位が設けられた電極を用意する工程。回転する導電ローラの表面と前記電極の前記当接部位とを当接させる工程。前記電極に電圧を印加する工程。そして、前記導電ローラの前記表面に存在する前記絶縁層の厚み以上の高さの導電性異物が前記導電領域に接触したときに前記導電ローラに流れる電流及び前記導電ローラ表面の導電性異物と前記導電部が近接した際に生じる近接放電による電流を測定することによって、導電性異物の有無を検出する。近接放電はパッシェンの法則に基づくもので、パッシェンの法則は微小空隙における放電開始電圧を表すものである。電子写真は、大気圧化で使用されるため空隙幅のみが関数となる。例えば、空隙幅が４．８μmより小さい場合は、放電開始電圧ＶPA＝７５ｘ１０6ｇ（空隙幅（ｍ））が成り立つ（「電子写真」日本画像学会編）ので、印加電圧２００Ｖの場合は、空隙幅が２．７μmでも放電開始される。従って絶縁層の厚み以下でもローラ表面に凸部があり、それが数μｍレベルで導電部に近接すると放電が生じる。
【００１３】
本発明の導電ローラの導電性異物検査装置は、回転する導電ローラの表面に当接させた電極に電圧を印加した際に前記導電ローラに流れる電流を測定することによって導電性異物の有無を検出する導電ローラの検査装置である。前記電極は導電性基部を有し、該導電性基部の表面のうち、少なくとも導電ローラの表面に当接される当接部位には、絶縁層に覆われた絶縁領域と、前記絶縁層に覆われず前記表面が露出した導電領域とが設けられている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、導電ローラの表面及び表面近傍に存在する導電性異物を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す模式的斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す模式的断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態を示す部分拡大平面図である。
【図５】薄板状の導電性基部からなる電極を用いた場合の、導電ローラと電極の当接位置関係の他例を示す模式的断面図である。
【図６】薄板状の導電性基部からなる電極を用いた場合の、導電ローラと電極の当接位置関係の他例を示す部分拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の導電ローラの導電性異物検査方法の実施形態の一例について詳細に説明する。本発明に係る検査方法が検査対象とする導電ローラには、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラなどの電子写真用ローラが含まれる。これらの電子写真用ローラは、金属製の軸体上に、導電性が付与されたジエン系ゴム、シリコーンゴム、多硫化ゴム、ウレタンゴムなどからなる弾性を有する樹脂層を形成することにより得られる。また、上記樹脂層の外周面上には、耐摩耗性向上、帯電特性制御、表面形状制御などのために、必要に応じて表面樹脂層が設けられていてもよい。表面樹脂層の材料としては、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、尿素樹脂、ポリカーボネート樹脂、メラミン樹脂及びポリアミド樹脂が挙げられる。
【００１７】
上記樹脂層及び表面樹脂層には、導電性を得るために、有機金属塩のイオン導電性をもつ化合物を用いることができる。また、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、銅、錫、ステンレス鋼などの各種導電性金属または合金を用いることもできる。さらには、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン、酸化錫―酸化アンチモン固溶体、酸化錫―酸化インジウム固溶体などの各種導電性金属酸化物、これらの導電性材料で被覆された絶縁性物質の微粉末を用いることもできる。
【００１８】
上記表面樹脂層には、表面形状制御のために、ウレタン樹脂、ナイロン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂の如き樹脂粒子を混合して用いてもよい。
【００１９】
上記軸体の材料としては、良導電性の金属であれば特に制限は無く、形状としては円柱状又は円筒状が挙げられる。軸体の外径は、例えば、２mm以上１０mm以下の範囲が挙げられる。その具体的な材質の一例としては、鉄合金、アルミニウム合金、チタン合金、銅合金及びニッケル合金、例えばステンレス、ジュラルミン、真鍮及び青銅が挙げられる。さらに、軸体には、金属メッキ、酸化処理等の防錆処理を施してもよい。特に、加工性が良好で安価であることから、鉄合金に無電解ニッケルメッキを施した軸体が好ましい。
【００２０】
次に、本発明の導電ローラ用の導電性異物検査装置に用いられる電極の好ましい材質について説明する。電極は、導電性基部とその表面に一定厚みで形成された絶縁層からなる。導電性基部の形状は、円柱状、ブロック状、板状など、導電ローラの外周面が当接できる形状であればよく、導電ローラが一定圧力で当接できる薄板状であることが好ましい。具体的には、弾性率（ヤング率）１５０GPa〜３００GPa程度のSUS６３１、SUS４１０、SUS４３０、SUS３０４を始めとする鋼材等で、厚みは０．０５mm〜１mm程度が好ましい。弾性率が１５０GPaよりも小さいとその硬さにより接触均一性が十分に得られないことがあり、３００GPa以下だと弾性が高く軟らかすぎて接触安定性が十分に得られないことがある。
【００２１】
また、電極を形成する絶縁層は、絶縁テープや絶縁樹脂からなる。絶縁テープの具体例としては、エポキシフィルム、ポリイミドフィルム(カプトンテープ)、PTFE(テフロン)フィルム、アセテート粘着テープなどが挙げられる。また、ガラスクロス粘着テープ、ノーメックス粘着テープ、ビニル粘着テープ、ポリエステル粘着テープ、ポリプロピレン粘着テープなども具体例の一つとして挙げられる。一方、絶縁樹脂としての具体例としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが挙げられ、エポキシ樹脂が特に好ましい。
【００２２】
次に、電極の導電性基部上に形成された絶縁層の好ましい形態について説明する。本発明の導電ローラの導電性異物検査方法においては、電極の導電性基部がローラ表面の導電性異物の有無を検査する検出部位となる。絶縁層でトナーコート層を擬似的に再現しているが、ローラ表面の導電性異物がこのトナーコート層よりも高い、つまり絶縁層よりも高い（厚い）場合、導電性基部と導電性異物が接触し、通電が生じる。また、導電ローラ表面の導電性異物と導電性基部が近接した際に生じる近接放電により通電が生じることもある。これらの通電の大きさで導電性異物が検出される。従って、電極の絶縁層は、導電性基部上に一定高さ、一定間隔で配置されている必要があり、絶縁層を導電性基部上に配置することでローラと相対する電極の導電性基部の距離(高さ)、幅(間隔)が決まる。この際、絶縁層がトナーコート層を再現しているため、絶縁層の高さが検出感度を決定する。
【００２３】
図１、図２は、ブロック形状の導電性基部１からなる電極２を用いた場合の、導電ローラ３と電極２の当接位置関係の一例を示している。なお、図１は模式的断面図、図２は模式的斜視図である。
【００２４】
図１、図２に示すように、ブロック形状の導電性基部１の底面に、該底面の長手方向一端から他端まで連続し、かつ、一定の高さを有する２つの絶縁層４が所定間隔で形成されている。この際、隣接する絶縁層４の間隔は０．５mm〜２mmの範囲内が好ましいが、絶縁層４の高さが３０〜５０μmの場合は、絶縁層４の高さの影響で該絶縁層４の際部分が死角になるので、隣接する絶縁層４の間の間隔は広め（２mm程度）が好ましい。いずれにしても、２つ以上の絶縁層４を所定間隔で形成することによって、隣接する絶縁層４の間に導電性基部１が露出する。換言すれば、導電性基部１の表面の少なくとも一部に、絶縁層４に覆われた絶縁領域と、絶縁層４に覆われず表面が露出した導電領域とを有する当接部位が設けられる。さらに、図１、図２に示す場合には、導電領域は、導電ローラ３の長手方向と平行な方向に延在する導電スリットに形態を有する。
【００２５】
図３、図４は、薄板状の導電性基部１０からなる電極２０を用いた場合の、導電ローラ３と電極２０の当接位置関係の一例を示している。なお、図３は模式的断面図、図４は電極２０の部分拡大平面図である。
【００２６】
図３、図４に示すように、薄板形状の導電性部１０の一面に、導電性基部の一端から所定長さだけ連続し、かつ一定高さを有する複数の絶縁層４０が一定間隔で形成されている。さらに、各絶縁層４０は、導電ローラ３の長手方向と平行に配置されている。すなわち、導電性基部１０の表面の少なくとも一部に、絶縁層４０に覆われた絶縁領域と、絶縁層４０に覆われずに表面が露出した導電領域とを有する当接部位が設けられる。さらに、図３、図４に示す場合には、導電領域は、導電ローラ３の長手方向と平行な方向に延在する複数の導電スリットの形態を有する。
【００２７】
図５、図６は、薄板形状の導電性基部１００からなる電極２００を用いた場合の、導電ローラ３と電極２００の当接位置関係の一例を示している。なお、図５は模式的断面図、図６は電極２００の部分拡大平面図である。
【００２８】
図５、図６に示すように、薄板形状の導電性基部１００の一面に、該導電性基部１００の一端（先端）から所定長だけ連続し、かつ、一定の高さを有する複数の絶縁層４００が一定間隔で形成されている。さらに、各絶縁層４００は、導電ローラ３の長手方向と垂直な方向に沿って配置されている。すなわち、導電性基部１００の表面の少なくとも一部に、絶縁層４００に覆われた絶縁領域と、絶縁層４００に覆われず表面が露出した導電領域とを有する当接部位が設けられる。さらに、図５、図６に示す場合には、導電領域は、導電ローラ３の長手方向と垂直な方向に延在する複数の導電スリットの形態を有する。
【００２９】
導電ローラ３の外周面全体を検査するためには、導電ローラ３を回転させながら該ローラ３に当接させた電極２００を該ローラ３の長手方向と平行な方向に移動させる。このため、導電性基部１００の他端側（後端側）を保持機構５００によって保持し、該保持機構５００を２軸方向に移動させることによって、電極２００を導電ローラ３に当接させるとともに、該ローラ３の長手方向に移動可能としてある。具体的には、図５に示すように、保持機構５００は上下に昇降可能であり、保持機構５００が降下すると、絶縁層４００及び導電スリットが形成されている電極２００の先端部が導電ローラ３の表面に当接される。一方、保持機構５００が上昇すると、電極２００が導電ローラ３から離間する。上記のようにして電極２００が導電ローラ３の表面に当接されると、薄板状の電極２００（導電性基部１００）は撓み、その弾性復元力によって該電極２００の先端部が導電ローラ３の表面に当接される。換言すれば、保持機構５００の降下量を制御することによって、電極２００の先端部が導電ローラ３の表面に当接される圧力を制御することができる。
【００３０】
本明細書においては、電極が撓んだ際における、保持機構によって保持されている電極（導電性基部）の水平部分を含む平面と、導電ローラと電極の接点との間の鉛直距離を電極の撓み量Ｚ（mm）と定義する。すなわち、図３の場合には、電極２０が撓んだ際における、保持機構５０によって保持されている電極２０（導電性基部１０）の水平部分を含む平面と、導電ローラ３と電極２０の接点との間の鉛直距離が撓み量Ｚ（mm）である。図５の場合には、電極２００が撓んだ際における、保持機構５００によって保持されている電極２００（導電性基部１００）の水平部分を含む平面と、導電ローラ３と電極２００の接点との間の鉛直距離が撓み量Ｚ（mm）である。また、保持機構５０、保持機構５００の電極先端側端面から導電ローラ３の中心までの水平距離を電極接触水平距離Ｌ（mm）と定義する。さらに、図４、図６に示すように、電極２０、電極２００のローラ長手方向への移動距離を平行移動距離Ｓ（mm）と定義する。
【００３１】
導電ローラ３の外周面全体を見逃し無く検査するために、各絶縁層４００の幅及び間隔と電極２００の平行移動距離Ｓ（mm）を考慮する必要がある。隣接する絶縁層４００の間の間隔は前述と同様に０．５mm〜２mmの範囲内が好ましいが、絶縁層４００の高さが３０μm〜５０μmの場合は、絶縁層４００の高さの影響で該絶縁層４００の際部分が死角になる。そこで、隣接する絶縁層４００の間の間隔は広め（２mm程度）が好ましい。
【００３２】
また、各絶縁層４００の幅は０．３mm〜１mmの範囲内が好ましいが、０．３mmよりも狭いと導電ローラ３と電極２００とを当接させた際に十分な絶縁層として機能せず通電してしまう虞がある。一方、１mmよりも広いと、全周検査するため必要十分な電極２０の移動距離を確保できなくなる虞がある。そこで、各絶縁層４００の幅は、０．５mm程度であることが好ましい。
【００３３】
また、全周検査に必要な電極２００の平行移動距離Ｓは、絶縁層４００の幅、間隔及び高さによって決まる。各絶縁層４００の両脇は死角となるため、絶縁層４００の幅分だけ電極２００を移動させたのでは検査漏れが生じる。そこで、各絶縁層４００の幅方向中心を隣接する絶縁層４００間の間隔の中心位置まで移動させると死角の影響を受けずに十分な検査が行える。つまり、電極２００の平行移動距離Ｓは、絶縁層４００の幅の１／２と間隔の１／２の和になる。すなわち、絶縁層４００の幅が０．５mm、間隔が２mmの場合、電極２００の平行移動距離Ｓ（mm）は１．２５mmとなる。
【００３４】
絶縁層４００の高さについては、数１００μ程度の導電性異物を検出する場合は、５０μm〜８０μm程度であるが、数１０μm程度の導電性異物を検出する場合には、３５μm以下にすることが好ましい。
【００３５】
導電性基部１、１０、１００への絶縁層４、４０、４００の形成方法の一例について説明する。絶縁テープによって絶縁層４、４０、４００を形成する場合は、検出目的によって高さ及び幅を決めてテープを貼り付ける。また、絶縁樹脂によって絶縁層４、４０、４００を形成する場合は、絶縁樹脂をスクリーン印刷やエッチング加工によって、所望の高さ及び幅にパターンニングする。
（実施例１）
図１〜図６に示す導電ローラ３に相当する導電ローラを次のようにして製造した。まず、直径６mm、長さ２６４mmで、片端部を駆動軸とするための面取り加工が施された硫黄複合快削鋼からなる円柱体に、厚さ７μmの無電解ニッケルメッキを施した軸体を用意した。この軸体を内径１２mmの円筒状金型内に同心となるように設置し、樹脂層を形成する材料として、液状導電性シリコーンゴム（東レダウコーニングシリコーン社製、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度５０度品）を金型内に注入した。その後、円筒状金型を温度１３０℃のオーブンに入れて２０分間加熱し、室温まで冷却した後に、軸体と一体となった樹脂層を円筒状金型から脱型した。次いで、軸体と一体となった樹脂層を温度２００℃のオーブンに入れて、４時間２次加硫を行い、軸体の外周に厚み３mmの樹脂層を形成した。
【００３６】
上記のようにして得られた樹脂層の上に、軸体メッキ粕を金属粉と見立てて付着させた。この軸体メッキ粕には、軸体のメッキを剥がしたものを用いた。回収した金属粉をサイズ毎に分類した。具体的には、１００μm、３００μm、５００μmに分類した。３通りのサイズの金属粉を１本の導電ローラあたり１個付着させたが、その際、導電ローラを片端部から３領域（左、中央、右）に区分し、それぞれの領域に金属粉を付着させた。よって、３領域×３サイズで合計９本の金属粉が付着した導電ローラを用意した。
【００３７】
次いで、ポリウレタン樹脂（ニッポラン５２３０（商品名）、日本ポリウレタン工業社製）をメチルエチルケトンに溶解させた。導電剤としてカーボンブラック（ＭＡ２３０（商品名）、三菱化学社製）を、ポリウレタン樹脂の固形分１００質量部に対して２０質量部の割合で添加して、ボールミルにて５時間処理してカーボンブラックが分散された樹脂塗料を得た。
【００３８】
その後、ウレタン粒子（アートパールＣ−８００Ｔ（商品名）、根上工業社製）をポリウレタン樹脂の固形分１００質量部に対して３０質量部の割合で添加して十分に攪拌した後、メチルエチルケトンを加えて粘度が７mPa・sとなるように調整した。粘度は、Ｅ型粘度計（ＲＥ１１５Ｌ（商品名）、東機産業製）を用い、コーン角度１°３４′の標準コーンロータを使用して、液温度２５℃に調整し、コーンロータ回転数２０rpmで測定した。得られた塗料をディッピングにより、金属粉を付着させた導電ローラの樹脂層表面に塗布し、温度８０℃のオーブンで１５分間乾燥させ、樹脂層の外周面上に厚さ１０μmの表面樹脂層を形成して金属粉が付着した導電ローラ（電子写真用現像ローラ）を得た。
【００３９】
次いで、上記のようにして得られた現像ローラを、レーザービームプリンタ（ＬＢＰ５０５０：キヤノン製）のシアントナーカートリッジに組み込み、レーザービームプリンタ本体に装着して画出した。その際、出力画像に画像不具合である「点」が出現した回数を計測した。点が毎周出現した場合を×、１画像中に３〜４回点が出現した場合を△、１画像中に１〜２回点が出現した場合を○、１画像中に点が出現しなかった場合を◎として、測定結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
表１より、１００μmの金属粉を付着させた現像ローラでは、印加電圧が１００V、２００Vのときには１画像中に一度も点が出現しないが、３００Vになると１画像中に３〜４回の割合で点が出現することがわかる。また、３００μmの金属粉を付着させた現像ローラでは、印加電圧が１００Vのときには１画像中に一度も点が出現しないが、２００Vのときには１画像中に１〜２回の割合で点が発生し、３００Vのときには１画像中に３〜４回の割合で点が発生することがわかる。さらに、５００μmの金属粉を付着させた現像ローラでは、印加電圧が１００Vのときには１画像中に３〜４回の割合で点が発生し、２００V、３００Vのときには点が毎周出現することがかわる。
【００４２】
ここで、通常プリントに使用する際の現像ローラへの印加電圧は２００Vである。よって、測定結果によれば、５００μmの金属粉を不良として扱う必要がある。また、印加電圧が３００Vのときに画像評価が△になった１００μmと３００μmの金属粉が付着した現像ローラも印加電圧が３００Vとなる場合には不良と判定することが好ましいことがわかる。
【００４３】
次に、図１、図２に示す導電性基部１として、SUS製の直方体ブロック（２３２mm×５０mm×５０mm）を用意した。さらに、上記直方体ブロックの底面に、幅５mm、高さ（厚み）５０μmの２本のカプトンテープ（650S #25 寺岡製作所製）を０．５mm間隔で貼り付け、図１、図２に示す電極２に相当する電極を得た。この電極では、２本のカプトンテープによって図１、図２に示す２つの絶縁層４に相当する絶縁層が形成されおり、２本のカプトンテープの間の隙間部分が上記導電スリットに相当することは自明である。
【００４４】
次いで、画出し後の現像ローラ（５００μmの金属粉付）を３本用意し、該ローラの長手方向と上記電極の長手方向とが互いに平行になる向きで両者を当接させた。その際、２本のカプトンテープの間の隙間領域（導電スリット）と現像ローラとが相対するように両者の位置関係を調整した。もっとも、この時点では、現像ローラの外周面はカプトンテープ（絶縁層）には接触しているが、カプトンテープの間の隙間領域（導電スリット）には非接触である。
【００４５】
その後、現像ローラを回転させながら電極に電圧を印加する。このとき、現像ローラの表面にカプトンテープ（絶縁層）の高さ（厚み）以上の高さを有する導電性異物が存在すると、該異物と導電スリットとが接触し、ローラに電流が流れる。また、ローラ表面の凸部がカプトンテープの高さ以下であっても、それが数μｍレベルで導電スリットに近接すると放電が生じ、ローラに電流が流れる。
そこで、現像ローラに流れる電流を測定し、１５μA以上の電流値ピークが出現した場合を金属粉リーク不良として判定した。この際、印加電圧は２００Vとし、測定は５回行った。測定結果を表２に示す。表２では、５回連続で不良が検出された場合を◎、不良検出回数が４回の場合を○、不良検出回数が１〜３回の場合を△、不良検出回数が０回の場合を×で示してある。現像ローラの左、中央、右の領域による検出感度の違いが見られたが、左右の領域に関してはでは５回連続で不良が検出された。
【００４６】
【表２】
【００４７】
（実施例２）
図３、図４に示す導電性基部１０として、ヤング率１９７GPaのSUS３０４からなる第１の薄板部材（２３２mm×５０mm×０．０６mm）と第２の薄板部材（２３２mm×５０mm×１mm）を用意した。これら第１の薄板部材及び第２の薄板部材は、請求項２の式（１）を満たす。すなわち、第１の薄板部材及び第２の薄板部材の弾性率をＥ（GPa）、厚みをＴ（mm）としたとき、１０＜Ｅ×Ｔ＜２００の関係を満たしている。
第１の薄板部材の一面に、幅５mm、高さ（厚み）５０μmの３本以上のカプトンテープ(650S #25 寺岡製作所製)を０．５mm間隔で貼り付けて図３、図４に示す電極２０に相当する第１の電極を得た。また、第２の薄板部材の一面に、同様のカプトンテープを同様の間隔で３本以上貼り付けて図３、図４に示す電極２０に相当する第２の電極を得た。これら電極では、各カプトンテープによって図３、図４に示す複数の絶縁層４０に相当する絶縁層が形成されおり、隣接するカプトンテープの間の隙間部分が上記導電スリットに相当することは自明である。
【００４８】
実施例１において説明した９本の現像ローラのうち、５００μmの金属粉を付着させた画出し後の現像ローラを３本用意した。次いで、それぞれの現像ローラに上記２つの電極をそれぞれ当接させた。この時点では、現像ローラの外周面はいずれかのカプトンテープ（絶縁層）には接触しているが、カプトンテープの間の隙間領域（導電スリット）には非接触である。
【００４９】
その後、現像ローラを回転させながら電極に電圧を印加する。このとき、現像ローラの表面にカプトンテープ（絶縁層）の高さ（厚み）以上の高さを有する導電性異物が存在すると、実施例１で述べた理由と同様の理由により現像ローラに電流が流れる。本実施例においても、印加電圧は２００Vとし、１５μA以上の電流値ピークが出現した場合を金属粉リーク不良として判定した。
【００５０】
本実施例では、電極の撓み量Ｚを１mm、現像ローラの半径Ｒ（mm）を５mmとした。また、電極接触水平距離Ｌ（mm）は２０mm、４０mm、６０mmの３パターンとした。いずれのパターンにおいても、請求項２の式（２）を満たしている。すなわち、電極接触水平距離Ｌ（mm）は、２０≦Ｌ≦６０の範囲内である。
【００５１】
それぞれのパターンで第１の電極又は第２の電極と現像ローラを当接させ、測定を５回行った。測定結果を表３に示す。表３では、５回連続で不良が検出された場合を◎、不良検出回数が４回の場合を○、不良検出回数が１〜３回の場合を△、不良検出回数が０回の場合を×で示してある。
【００５２】
【表３】
【００５３】
表３より、実施例１に比べ、現像ローラの左、中央、右の各領域間の検出感度差が改善されていることがわかる。これは、電極を薄板状にし、電極と現像ローラの当接位置を指定することで接触圧が規定されたためである。しかし、電極の長手方向における当接の均一性が低いため、接触圧が低い（電極接触水平距離Ｌが大きい）と、領域に関係なく検出の安定性が低下した。
（実施例３）
図５、図６に示す導電性基部１００として、実施例２で用いた薄板部材（２３２ｍｍ×５０ｍｍ×０．０６ｍｍ）を用意した。用意した薄板部材の一面に、カプトンテープ(650S #25 寺岡製作所製)を所定間隔で貼り付けて図５、図６に示す電極２００に相当する第３〜第５の電極を得た。ここで、第３〜第５の電極は、絶縁層の形態が次のように異なる。第３の電極では、図５、図６に示す各絶縁層４００に相当する各絶縁層の幅Ｗ１（mm）が０．５mm、隣接する絶縁層間の間隔Ｗ２（mm）が１mmである。また、第４の電極では、各絶縁層の幅Ｗ１(mm)が１mm、隣接する絶縁層間の間隔Ｗ２(mm)が１mmである。また、第５の電極では、各絶縁層の幅Ｗ１（mm）が１mm、隣接する絶縁層間の間隔Ｗ２（mm）が２mmである。なお、全ての電極において、各絶縁層の厚み（mm）は０．５mmである。
【００５４】
次に、実施例１において説明した９本の現像ローラのうち、５００μmの金属粉を付着させた画出し後の現像ローラを３本用意した。本実施例では、電極接触水平距離Ｌを４０mm、電極の撓み量Ｚを１mmに設定し、各現像ローラを６０rpmで回転させながらローラに流れる電流を１秒間測定した。
【００５５】
次に、回転する現像ローラに電極を当接させたまま、現像ローラの長手方向と平行に電極を移動させつつ、現像ローラに流れる電流を1秒間測定し、平行移動の前後で１５μA以上の電流値ピークが出現した場合を金属粉リーク不良として判定した。この際、各電極の平行移動距離Ｓは、請求項３に示す式（６）を満たすようにした。すなわち、第３の電極を使用した場合の平行移動距離Ｓ(mm)は０．７５mmとし、第４の電極を使用した場合の平行移動距離Ｓは１mmとし、第５の電極を使用した場合の平行移動距離Ｓは１．５mmとした。また、測定時の印加電圧は２００Vとした。測定は５回行った。測定結果を表４に示す。表４では、５回連続で不良が検出された場合を◎、不良検出回数が４回の場合を○、不良検出回数が１〜３回の場合を△、不良検出回数が０回の場合を×で示してある。
【００５６】
【表４】
【００５７】
表４より、実施例２の場合（水平移動距離Ｌが４０mm、撓み量Ｚが１mm）と比べ、ローラ全面において測定結果が安定したことがわかる。
（実施例４）
実施例３で用いたSUS３０４（サイズ２３２mm×５０mm×０．０６mm）とカプトンテープを使用して図５、図６に示す電極２０に相当する第６〜第９の電極を形成した。
【００５８】
第６の電極及び第７の電極における絶縁層の幅Ｗ１、絶縁層の間隔Ｗ２は共に１mmとし、絶縁層の高さＨは、第６の電極４が１５μm、第７の電極５が２０μmとした。また、第８の電極及び第９の電極における絶縁層の幅W1は０．５mm、絶縁層の間隔Ｗ２は２mmとし、絶縁層の高さＨは、第８の電極が３０μm、第９の電極が４０μmとした。これら各電極は、請求項４の式（７）を満たしている。すなわち、絶縁層の厚みＨと絶縁層の間隔Ｗ２は、０．０１５≦Ｈ／Ｗ２≦０．０２の関係を満たしている。
【００５９】
本実施例では、実施例１において説明した９本の現像ローラを用意した。また、本実施例では、水平移動距離Ｌを４０mm、電極の撓み量Ｚを１mmに設定し、各現像ローラを６０rpmで回転させながら該ローラに流れる電流を１秒間測定した。この際、印加電圧は２００Vと３００Vの２通りとした。
【００６０】
回転する現像ローラに電極を当接させたまま、現像ローラの長手方向と平行に電極を移動させつつ、現像ローラに流れる電流を1秒間測定し、平行移動の前後で１５μA以上の電流値ピークが出現した場合を金属粉リーク不良として判定した。この際、各電極の平行移動距離Ｓは、上記Ｗ１、Ｗ２の値を請求項３の式（６）に当てはめて得られる値とした。測定は５回行った。測定結果を表４に示す。表４では、５回連続で不良が検出された場合を◎、不良検出回数が４回の場合を○、不良検出回数が１〜３回の場合を△、不良検出回数が０回の場合を×で示してある。
【００６１】
【表５】
【００６２】
絶縁層の高さＨを１５〜４０μmにすることで、実施例３まででリーク検出が不可能であった５００μmよりも小さい金属粉の検出が可能になった。また、印加電圧３００Vの際には、第６〜第９の全ての電極で１００μmの金属粉付着ローラの不良を検出することができた。
（実施例５）
実施例３で用いたSUS３０４（サイズ２３２mm×５０mm×０．０６mm）を用いて第１０〜第１３の電極を得た。但し、本実施例では、カプトンテープに代えてエポキシ系樹脂を用いたスクリーン印刷によって絶縁層を形成した。各電極に形成されている絶縁層のパターン（幅Ｗ１、間隔Ｗ２、高さＨ）は、実施例４の各電極におけるパターンと同様である。具体的には、第１０の電極における絶縁層のパターンは、第６の電極における絶縁層のパターンと同様である。第１１の電極における絶縁層のパターンは、第７の電極における絶縁層のパターンと同様である。第１２の電極における絶縁層のパターンは、第８の電極における絶縁層のパターンと同様である。第１３の電極における絶縁層のパターンは、第９の電極における絶縁層のパターンと同様である。
【００６３】
本実施例においても、実施例１において説明した９本の現像ローラを用意した。また、本実施例では、水平移動距離Ｌを４０mm、電極の撓み量Ｚを１mmに設定し、各現像ローラを６０rpmで回転させながら該ローラに流れる電流を１秒間測定した。印加電圧は２００Vと３００Vの２通りとした。
【００６４】
回転する現像ローラに電極を当接させたまま、現像ローラの長手方向と平行に電極を移動させつつ、現像ローラに流れる電流を1秒間測定し、平行移動の前後で１５μA以上の電流値ピークが出現した場合を金属粉リーク不良として判定した。この際、各電極の平行移動距離Ｓは、上記Ｗ１、Ｗ２の値を請求項３の式（６）に当てはめて得られる値とした。測定を５回行ったところ、表４に示す結果と同様の結果が得られた。よって、カプトンテープを貼り付けて形成した絶縁層を有する電極でも、エポキシ樹脂をスクリーン印刷して形成した絶縁層を有する電極でも同様にリーク検出できることがわかった。
（比較例）
実施例２〜５で用いたものと同様のSUS３０４（サイズ２３２mm×５０mm×０．０６mm）を使用した導電性基部を有するが、絶縁層が形成されていない電極を用意した。
【００６５】
用意した電極を実施例１において説明した９本の現像ローラにそれぞれ当接させ、該ローラを６０rpmで回転させながら電圧２００Vを印加し、電極を該ローラの長手方向と平行に移動させつつ該ローラに流れる電流を１秒間測定した。電極の平行移動距離Ｓは１．４mmに設定した。平行移動の前後で１５μA以上の電流値ピークが出現した場合を金属粉リーク不良として判定したが、常に電流が流れる状態となり、ピークの出現から導電性異物の存在を検出することはできなかった。よって、電極と導電ローラ間に一定厚みの絶縁層を介した非接触状態が形成されていないと導電性異物の検出はできないことが確認された。
【符号の説明】
【００６６】
１、１０、１００ 導電性基部
２、２０、２００ 電極
３ 導電ローラ
４、４０、４００ 絶縁層
５０、５００ 保持機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の軸体の外周に樹脂層が形成されている導電ローラにおける導電性異物の有無を検出する方法であって、
導電性基部の表面の少なくとも一部に、絶縁層に覆われた絶縁領域と、前記絶縁層に覆われず前記表面が露出した導電領域とを有する当接部位が設けられた電極を用意する工程と、
回転する導電ローラの表面と前記電極の前記当接部位とを当接させる工程と
前記電極に電圧を印加する工程とを有し、
前記導電ローラの前記表面に存在する前記絶縁層の厚み以上の高さの導電性異物が前記導電領域に接触したときに前記導電ローラに流れる電流、及び導電性異物が前記導電領域に近接した場合に生じる放電による電流を測定することによって、導電性異物の有無を検出することを特徴とする導電ローラの導電性異物検査方法。
【請求項２】
請求項１記載の導電ローラの導電性異物検査方法であって、
電極の導電性基部の弾性率をＥ（GPa）、厚みをＴ（mm）としたとき、下記式（１）を満たし、
前記電極を保持している保持機構の端面から検査対象である導電ローラの中心までの水平距離をＬ（mm）、前記導電ローラの半径をＲ（mm）、前記導電ローラに前記電極を当接させた際の該電極の撓み量をＺ（mm）としたとき、下記式（２）、（３）を満たすことを特徴とする導電ローラの導電性異物検査方法。
１０＜Ｅ×Ｔ＜２００ （１）
２０≦Ｌ≦６０ （２）
１＜Ｚ＜Ｒ （３）
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の導電ローラの導電性異物検査方法であって、
導電性基部の一面に形成された複数の絶縁層が導電ローラの長手方向に対して垂直な方向に一定間隔で配置されており、各絶縁層の幅をＷ１(mm)、隣接する絶縁層の間の間隔をＷ２(mm)、前記導電ローラの長手方向と平行な方向における前記電極の移動距離をＳ(mm)としたとき、下記式（４）、（５）、（６）を満たすことを特徴とする導電ローラの導電性異物検査方法。
Ｗ１≦Ｗ２ （４）
１≦Ｗ２≦２ （５）
Ｓ＝（Ｗ１＋Ｗ２）／２ （６）
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の導電ローラの導電性異物検査方法であって、絶縁層の厚みＨ（mm）が下記式（７）を満たすことを特徴とする導電ローラの導電性異物検査方法。
０．０１５≦Ｈ／Ｗ２≦０．０２ （７）
【請求項５】
回転する導電ローラの表面に当接させた電極に電圧を印加した際に生じる電流を測定することによって導電性異物の有無を検出する導電ローラ用の導電性異物検査装置であって、
前記電極は導電性基部を有し、該導電性基部の表面のうち、少なくとも前記導電ローラの表面に当接される当接部位には、絶縁層に覆われた絶縁領域と、前記絶縁層に覆われず前記表面が露出した導電領域とが設けられていることを特徴とする導電ローラ用の導電性異物検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の導電ローラ用の導電性異物検査装置であって、
電極を保持するとともに、保持している前記電極を導電ローラの表面に当接させる保持機構を有し、
前記電極の前記導電性基部の弾性率をＥ（GPa）、厚みをＴ（mm）としたとき、下記式（１）を満たし、
前記保持機構の端面から検査対象である導電ローラの中心までの水平距離をＬ（mm）、前記導電ローラの半径をＲ（mm）、前記導電ローラに前記電極を当接させた際の該電極の撓み量をＺ（mm）としたとき、下記式（２）、（３）を満たすことを特徴とする導電ローラ用の導電性異物検査装置。
１０＜Ｅ×Ｔ＜２００ （１）
２０≦Ｌ≦６０ （２）
１＜Ｚ＜Ｒ （３）
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の導電ローラ用の導電性異物検査装置であって、
電極の当接部位には、複数の絶縁層が導電ローラの長手方向に対して垂直な方向に一定間隔で配置されており、各絶縁層の幅をＷ１(mm)、隣接する絶縁層の間の間隔をＷ２(mm)、前記導電ローラの長手方向と平行な方向における前記電極の移動距離をＳ(mm)としたとき、下記式（４）、（５）、（６）を満たすことを特徴とする導電ローラ用の導電性異物検査装置。
Ｗ１≦Ｗ２ （４）
１≦Ｗ２≦２ （５）
Ｓ＝（Ｗ１＋Ｗ２）／２ （６）
【請求項８】
請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の導電ローラ用の導電性異物検査装置であって、絶縁層の厚みＨ（mm）が下記式（７）を満たすことを特徴とする導電ローラ用の導電性異物検査装置。
０．０１５≦Ｈ／Ｗ２≦０．０２ （７）
【請求項１】
導電性の軸体の外周に樹脂層が形成されている導電ローラにおける導電性異物の有無を検出する方法であって、
導電性基部の表面の少なくとも一部に、絶縁層に覆われた絶縁領域と、前記絶縁層に覆われず前記表面が露出した導電領域とを有する当接部位が設けられた電極を用意する工程と、
回転する導電ローラの表面と前記電極の前記当接部位とを当接させる工程と
前記電極に電圧を印加する工程とを有し、
前記導電ローラの前記表面に存在する前記絶縁層の厚み以上の高さの導電性異物が前記導電領域に接触したときに前記導電ローラに流れる電流、及び導電性異物が前記導電領域に近接した場合に生じる放電による電流を測定することによって、導電性異物の有無を検出することを特徴とする導電ローラの導電性異物検査方法。
【請求項２】
請求項１記載の導電ローラの導電性異物検査方法であって、
電極の導電性基部の弾性率をＥ（GPa）、厚みをＴ（mm）としたとき、下記式（１）を満たし、
前記電極を保持している保持機構の端面から検査対象である導電ローラの中心までの水平距離をＬ（mm）、前記導電ローラの半径をＲ（mm）、前記導電ローラに前記電極を当接させた際の該電極の撓み量をＺ（mm）としたとき、下記式（２）、（３）を満たすことを特徴とする導電ローラの導電性異物検査方法。
１０＜Ｅ×Ｔ＜２００ （１）
２０≦Ｌ≦６０ （２）
１＜Ｚ＜Ｒ （３）
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の導電ローラの導電性異物検査方法であって、
導電性基部の一面に形成された複数の絶縁層が導電ローラの長手方向に対して垂直な方向に一定間隔で配置されており、各絶縁層の幅をＷ１(mm)、隣接する絶縁層の間の間隔をＷ２(mm)、前記導電ローラの長手方向と平行な方向における前記電極の移動距離をＳ(mm)としたとき、下記式（４）、（５）、（６）を満たすことを特徴とする導電ローラの導電性異物検査方法。
Ｗ１≦Ｗ２ （４）
１≦Ｗ２≦２ （５）
Ｓ＝（Ｗ１＋Ｗ２）／２ （６）
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の導電ローラの導電性異物検査方法であって、絶縁層の厚みＨ（mm）が下記式（７）を満たすことを特徴とする導電ローラの導電性異物検査方法。
０．０１５≦Ｈ／Ｗ２≦０．０２ （７）
【請求項５】
回転する導電ローラの表面に当接させた電極に電圧を印加した際に生じる電流を測定することによって導電性異物の有無を検出する導電ローラ用の導電性異物検査装置であって、
前記電極は導電性基部を有し、該導電性基部の表面のうち、少なくとも前記導電ローラの表面に当接される当接部位には、絶縁層に覆われた絶縁領域と、前記絶縁層に覆われず前記表面が露出した導電領域とが設けられていることを特徴とする導電ローラ用の導電性異物検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の導電ローラ用の導電性異物検査装置であって、
電極を保持するとともに、保持している前記電極を導電ローラの表面に当接させる保持機構を有し、
前記電極の前記導電性基部の弾性率をＥ（GPa）、厚みをＴ（mm）としたとき、下記式（１）を満たし、
前記保持機構の端面から検査対象である導電ローラの中心までの水平距離をＬ（mm）、前記導電ローラの半径をＲ（mm）、前記導電ローラに前記電極を当接させた際の該電極の撓み量をＺ（mm）としたとき、下記式（２）、（３）を満たすことを特徴とする導電ローラ用の導電性異物検査装置。
１０＜Ｅ×Ｔ＜２００ （１）
２０≦Ｌ≦６０ （２）
１＜Ｚ＜Ｒ （３）
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の導電ローラ用の導電性異物検査装置であって、
電極の当接部位には、複数の絶縁層が導電ローラの長手方向に対して垂直な方向に一定間隔で配置されており、各絶縁層の幅をＷ１(mm)、隣接する絶縁層の間の間隔をＷ２(mm)、前記導電ローラの長手方向と平行な方向における前記電極の移動距離をＳ(mm)としたとき、下記式（４）、（５）、（６）を満たすことを特徴とする導電ローラ用の導電性異物検査装置。
Ｗ１≦Ｗ２ （４）
１≦Ｗ２≦２ （５）
Ｓ＝（Ｗ１＋Ｗ２）／２ （６）
【請求項８】
請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の導電ローラ用の導電性異物検査装置であって、絶縁層の厚みＨ（mm）が下記式（７）を満たすことを特徴とする導電ローラ用の導電性異物検査装置。
０．０１５≦Ｈ／Ｗ２≦０．０２ （７）
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１２８０５８（Ｐ２０１１−１２８０５８Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８７７６４（Ｐ２００９−２８７７６４）
【出願日】平成２１年１２月１８日（２００９．１２．１８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（３９３００２６３４）キヤノン化成株式会社 (640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１８日（２００９．１２．１８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（３９３００２６３４）キヤノン化成株式会社 (640)
【Ｆターム（参考）】
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