説明

導電ロールの表面検査装置

【課題】製造時点で、画像形成装置に用いられる、導電ロールの表面の良否が判別できる検査装置の提供。
【解決手段】導電ロール10の表面検査装置100において、上面に被検査対象としての導電ロールが載置される装置本体102と、装置本体の上面に形成された検査用の透孔112と、透孔に着脱自在に嵌合され、導電ロールが載置される検査台116と、透孔に着脱自在に嵌合され、嵌合された状態で透孔を閉塞する全吸収基準器と、透孔に着脱自在に嵌合され、嵌合された状態で透孔を閉塞する全反射基準器と、装置本体の内部に収納され、透孔に嵌合された検査台116上に載置された導電ロール、又は、透孔に嵌合された全吸収基準器、又は、透孔112に嵌合された全反射基準器の光沢度を選択的に測定する光沢度測定機構104と、光沢度測定機構で測定された光沢度に基づき、導電ロールの表面状態を検査する演算装置120手段とを具備することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、画像形成装置に用いられる導電ロールの表面検査装置、例えば、感光体の外周面にトナーを供給して、該感光体の外周面に形成された潜像を顕像化させる現像ロールの表面検査装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、電子複写装置やレーザプリンタ等の画像形成装置にプロセス機器として用いられる装置として、感光ドラム上にトナーを供給して、感光ドラム上に形成された静電潜像を現像(顕像化)するため現像装置や、感光体を帯電させるための帯電装置や、感光体の外周面に顕像化された現像剤を用紙に転写させるための転写装置が知られている。
【0003】
例えば、現像剤として非磁性一成分系トナーを用いる現像装置を備えた画像形成装置においては、現像装置におけるトナーを搬送するための部品として、導電ロールからなる現像ロールが用いられる場合がある。
【0004】
この現像ロールとしては、金属製の芯材の外周に導電性ゴム製のロール本体を配設し、このロール本体の外周面を導電性の樹脂塗料でコーティングした構成が知られており、この現像ロールの外周面とトナーとの間の摩擦によりトナーを帯電させて吸着すると共に、この現像ロールの外周面の表面の微細な凹凸を介して、現像ロールの回転に応じて、トナーを感光ドラムの外周面上に搬送するように構成されている。
【0005】
ここで、画像形成装置で形成される画像の品質に影響を与える要因の一つとして現像ロールによるトナー搬送量が注目されている。このトナー搬送量は、現像ロール単体で測定することが不可能であり、現像ロールを画像形成装置に装着して画像形成プロセスに用いた状態で、初めて測定される要因である。
【0006】
この為、従来においては、現像ロールを画像形成装置に装着する前の製造時において、品質管理の対象項目として表面粗さが設定され、この表面粗さが所定範囲内に無いと判断された現像ロールは、所望のトナー搬送量を達成することが出来ないと判断して不良(NG)として廃棄されるように、品質管理が成されていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ここで、このように現像ローラの表面粗さを検査しようとすると、JIS規格に基づけば、検査針を現像ローラの外周面に接触させなければならないことになる。この結果、仮に、検査結果が「良好(OK)」と判断されたとしても、この検査により現像ローラの外周面に傷が付く虞があり、例え検査により生じた傷とはいえ、一旦傷が付いた現像ローラは「不良(NG)」として廃棄せざるを得ないことになる。
【0008】
また、このような表面粗さ検査は、非常に時間が掛かるものであり、具体的には、試験針の移動速度は例えば0.3mm/secに設定されており、φ16mmの現像ロールの外周面を全周に渡り検査しようとすると、測定長さが約50.24mmとなり、この検査だけで約3分間もかかることになる。このようにして、生産性の観点から、全数検査は不可能であるのが実情であり、改善が要望されている。
【0009】
一方、製造した現像ローラを検査により傷つけるのを避けようとすると、表面粗さ試験を実施する事無く、画像形成装置に組み込み、実際に画像形成プロセスを実行してシート上への例えば「べた黒」画像を形成し、その濃度むらを判別する等の検査(所謂「実機出し検査」)が実施されている。しかしながら、この実機出し検査では、現像ローラの不良に基づく画像品質の劣化が確認された場合には、この不良の現像ローラを取り外し、新たな現像ローラを装着させなければならないが、その場合でも、再度、実機出し試験を実施しなければならず、非常に効率の悪い点が指摘されており、改善が要望されている。
【0010】
尚、上述した課題は、現像ロールを対象としたものであるが、この発明は、現像ロールを対象とすることに限定されることなく、転写ロール、帯電ロールを含む導電ロールを対象とするものである。即ち、これら転写ロール及び帯電ロールにおいても、その表面状態が、画像評価に多大な影響を与えており、これらを実機出し検査することなく、且つ、非接触な状態で検査することに対する要望が、現像ロールと同様に存在している。
【0011】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、この発明の主たる目的は、導電ロールの製造時点で、この導電ロールの良否を判別することの出来る導電ロールの表面検査装置を提供することである。
【0012】
また、この発明の他の目的は、導電ロール単体で測定することのできない評価項目を、導電ロールの製造時に予測することの出来る導電ロールの表面検査装置を提供することである。
【0013】
また、この発明の更に他の目的は、導電ロールを画像形成装置に組み込んで画像出しをしなくとも、導電ロールの画像評価を製造時に予測することの出来る導電ロールの表面検査装置を提供することである。
【0014】
また、この発明の別の目的は、導電ロールの画像評価を短時間のうちに実施することが出来、導電ロールの全数を検査することを可能とする導電ロールの表面検査装置を提供することである。
【0015】
また、この発明の更に別の目的は、導電ロールの表面粗さを接触検査することなく、導電ロールに非接触な状態で、導電ロールのトナー搬送量を予測することの出来る導電ロールの表面検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0016】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明に係わる導電ロールの表面検査装置は、請求項1の記載によれば、画像形成装置に用いられる導電ロールの表面検査装置において、上面に被検査対象としての導電ロールが載置される装置本体と、この装置本体の上面に形成された検査用の透孔と、この透孔に着脱自在に嵌合され、前記導電ロールが載置される検査台と、前記透孔に着脱自在に嵌合され、嵌合された状態で該透孔を閉塞する全吸収基準器と、前記透孔に着脱自在に嵌合され、嵌合された状態で該透孔を閉塞する全反射基準器と、この検査装置本体の内部に収納され、前記透孔に嵌合された前記検査台上に載置された導電ロール、又は、該透孔に嵌合された全吸収基準器、又は、該透孔に嵌合された全反射基準器の光沢度を選択的に測定するための光を発光し、反射光を受光する光沢度測定手段と、この光沢度測定手段で測定された光沢度に基づき、前記導電ロールの表面状態を検査する検査手段とを具備することを特徴としている。
【0017】
また、この発明に係わる導電ロールの表面検査装置は、請求項2の記載によれば、前記全吸収基準器は、光沢度として0%を規定するように形成されていることを特徴としている。
【0018】
また、この発明に係わる導電ロールの表面検査装置は、請求項4の記載によれば、前記全反射基準器は、光沢度として95%を規定するように形成されていることを特徴としている。
【0019】
また、この発明に係わる導電ロールの表面検査装置は、請求項6の記載によれば、前記検査台は、前記導電ロールを回転自在に支持する回転手段を備えていることを特徴としている。
【0020】
また、この発明に係わる導電ロールの表面検査装置は、請求項7の記載によれば、前記検査台は、前記透孔に嵌合された状態で該透孔に連通する検査用窓部を備え、前記導電ロールは、前記検査台に載置された状態で、前記光沢度測定手段から発光された光を、前記透孔及び検査用窓部を介して受光し、反射することを特徴としている。
【0021】
また、この発明に係わる導電ロールの表面検査装置は、請求項8の記載によれば、前記回転手段は、前記導電ロールを構成する芯金の両端を、夫々回転自在に支持する一対の支持ロールを備えることを特徴としている。
【0022】
また、この発明に係わる導電ロールの表面検査装置は、請求項9の記載によれば、前記回転手段は、前記支持ロールを回転駆動することにより、前記導電ロールを回転駆動することを特徴としている。
【発明の概要】
【0023】
本願発明者は、既に、光沢度に所定の演算を実行した値が画像形成装置に用いられる導電ロールの表面状態を評価する重要な指標となることを新規に発明し、本願出願人と同一出願人により、平成9年3月12日に、特願平9−74651号(発明の名称:画像形成装置用導電ロールの検査方法及び検査装置)として出願している。
【0024】
その後、鋭意、研究・実験した結果、本願発明者は、先願出願内容から更に進歩した状態で、導電ロールの光沢度とトナー搬送能力との間の相関関係を解明し、これを利用して、導電ロールの表面粗さを接触検査したり、実機に装着して実際に画像出ししなくとも、導電ロールのトナー搬送能力を予測出来る技術を発明すると共に、導電ロールの光沢度と画像評価との間の相関関係を解明し、これを利用して、導電ロールの表面粗さを接触検査したり、実機に装着して実際に画像出ししなくとも、導電ロールのトナー搬送能力を予測出来る技術を発明した。そして、これらに基づき、導電ロールの光沢度を測定することで、導電ロールの表面粗さを接触検査したり、実機に装着して実際に画像出ししなくとも、導電ロールの良否を事前に判断することが出来る技術を発明した。
【0025】
以下に、この発明の要旨となる導電ロールの光沢度とトナー搬送量の相関関係、及び、画像評価との間の相関関係を、現像ロールに適用した場合について説明する。
【0026】
{光沢度とトナー搬送能力との相関関係についての説明}
現像ロールは、金属製の芯金と、この芯金の外周に巻回された導電性ゴム製のロール本体と、このロール本体の外周面に被覆された導電性のコーティング層とを備えて構成されている。この現像ロールの外径は、φ16mmであり、全部で8本用意した。
【0027】
(現像ロールの光沢度の測定の説明)
先ず、現像ロールの光沢度の測定条件を説明する。使用した光沢度測定機構は、日本電色工業株式会社製のVGS−1001DPであり、この光沢度測定機構を用い、JIS Z8741における方法2に基づき、75度鏡面光沢を測定した。尚、95%光沢度を較正(キャリブレーション)する際に、平板のホルダーを使用した。
【0028】
この測定においては、各現像ロールにおける測定位置は、軸方向に関して中央部とし、且つ、図1に示すように、現像ロール10を円周方向に沿って4等分し、測定開始位置を符号Xで示すものとし、このX位置において先ず光沢度を測定した。このX位置における光沢度の測定が終了すると、現像ロール10を90度だけ時計方向に沿って回転させ、その停止位置を符号Yで示すものとし、このY位置において光沢度を測定した。
【0029】
また、このY位置における光沢度の測定が終了すると、現像ロール10を更に90度だけ時計方向に沿って回転させ、その停止位置を符号X′で示すものとし、このX′位置において光沢度を測定した。このX′位置における光沢度の測定が終了すると、現像ロール10を更に90度だけ時計方向に沿って回転させ、その停止位置を符号Y′で示すものとし、このY′位置において光沢度を測定した。
【0030】
即ち、各現像ロール10の測定値は、各々の軸方向に関する中央部において周方向に90度ずつずらした4つの測定値(X、Y、X′、Y′)から構成されることになる。
(現像ロール10のトナー搬送能力の測定の説明)
【0031】
上述した方法で光沢度を測定した8本の現像ロールを、順次、カートリッジに装着し、白紙通紙後に現像ロールをカートリッジより取り外して現像ロールの外周面に付着したトナーを所謂「テープ法」として知られている測定方法でその付着重量測定した。尚、このテープ法で使用したテープは、住友3M製のメンディングテープ(幅12mm)である。
【0032】
各現像ロールにおける光沢度とトナー搬送能力との測定結果は、表1に示す通りである。
【表1】

【0033】
(相関関係についての説明)
この表1に基づく現像ロールの光沢度とトナー搬送能力との相関関係は、図2に示すように、所定の検量線が引けるような強い相関関係を確認できた。
【0034】
即ち、現像ロールの光沢度を非接触な状態で測定することにより、この現像ロールをカートリッジに装着して通紙実験をしなくとも、トナー搬送能力を確実に予測することが出来ることになる。
{光沢度と画像評価との相関関係についての説明}
(画像評価の測定についての説明)
【0035】
画像を評価する画像評価項目としては、(1)画像のベタ濃度(2)画像のカブリ量(3)画像のベタ追従率の3項目があげられる。
【0036】
上述した光沢度の測定で用いられたと同じ現像ロールを、画像評価機としてのレーザープリンタ(三田工業株式会社製のDP−560)に順次装着し、画像出し試験を実施した。
【0037】
尚、(1)の画像のベタ濃度の測定に際しては、マクベス濃度計(RD−914)を用い、図3に示すように、用紙Pの先端左B−LLと、先端中央B−LCと、先端右B−LRと、後端左B−TLと、後端右B−TRの合計5個所で測定し、その平均値を測定結果とした。
【0038】
(2)の画像のカブリ量の測定に際しては、ミノルタ分光測色計(CM−530C)を用い、図3R〉3に同様に示すように、用紙Pの先端左K−LLと、先端右K−LRと、後端中央K−TCの3個所で測定し、その平均値を、明度Yの測定結果とした。尚、カブリ量の算出方法としては、カブリ量ΔY(%)=用紙明度Y0−測定明度Yを用い、この測定においては、用紙明度Y0は、83.90とした。
【0039】
一方、(3)の画像のベタ追従率の測定に際しては、(1)と同一のマクベス濃度計(RD−914)を用い、図4に示すように、用紙Pの左側縁T−Lにおけるベタ追従率と、右側縁T−Rにおけるベタ追従率とを求め、両者の平均値を、ベタ追従率の測定結果とした。ここで、左右側縁の夫々のベタ追従率の測定方法としては、ベタ追従率(%)=後端ベタ濃度÷先端ベタ濃度×100を用い、後端ベタ濃度は、各側縁T−L;T−Rにおける後端部で測定されたベタ濃度であり、先端ベタ濃度は、各側縁T−L;T−Rにおける先端部で測定されたベタ濃度である。
【0040】
各現像ロールにおける光沢度と画像評価項目(ベタ濃度、カブリ量、ベタ追従率)との測定結果は、表2に示す通りである。
【表2】

【0041】
(相関関係についての説明)
この表2に基づく現像ロールの光沢度と画像評価項目との相関関係は、図5乃至図7に示すように、所定の検量線が引けるような強い相関関係を確認できた。
【0042】
即ち、現像ロールの光沢度を非接触な状態で測定することにより、この現像ロールをカートリッジに装着して通紙実験をしなくとも、画像評価項目(ベタ濃度、カブリ量、ベタ追従率)を確実に予測することが出来ることになる。
【0043】
ここで、良質の画像として評価される際のベタ濃度を、例えば、「1.35」以上であり、カブリ量は、「0.8」以下であり、ベタ追従率は、「90%」以上とすると、これらを、図5乃至図7に夫々実線で示す検量線に当てはめてみれば、ベタ濃度に関して要求される光沢度は「7」以下となり、カブリ量に関して要求される光沢度は「3」以上となり、ベタ追従率に関して要求される光沢度は「6」以下となる。
【0044】
従って、3つの画像要求項目をすべて満足させる状態を達成しようとすると、測定した光沢度は、「3以上6以下」であることが要求されることが判る。換言すれば、測定した光沢度の許容範囲を「3以上6以下」と設定することにより、形成された直後の現像ロールの光沢度を単に測定するという検査を実行するのみで、トナー搬送量を予想し、且つ、画像評価を予測することが出来、これらに基づき、現像ロールの良否を判断することが可能となる。
【0045】
ここで、現像ロールの良否を判断するに際して、光沢度のみを判断条件としてもよいし、また、例えば、ロールの抵抗値を測定し、このロール抵抗値の測定結果と光沢度とを組み合わせて判断することにより、導電ロールの良否をより正確に判断することが出来るものである。
【0046】
尚、上述した許容範囲を示す数値は、単なる一例であり、現像ロールの材質や組成等に応じて検量線が変化するものであることは言うまでもない。即ち、本発明の要旨は、光沢度の許容範囲を数値的に限定したことにあるものではなく、あくまでも、現像ロールの光沢度を測定するのみで、非接触で、且つ、実機に装着しない状態で、トナー搬送能力や画像評価を予測することが出来、これに基づき、現像ロールの良否の判別を行うことが出来る点にある。
【0047】
そして、このように現像ロールを非接触・実機への非装着の状態で、トナー搬送能力や画像評価を予測することが出来、これにより、現像ロールの良否を判断することが出来ることにより、現在では抜き取り検査しか出来ていない状態を打破し、全数検査を実現することが出来ることとなり、産業上の利用性が極めて高いものである。
【発明の効果】
【0048】
この発明によれば、導電ロールの製造時点で、この導電ロールの良否を判別することの出来る導電ロールの表面検査装置が提供されることになる。
【0049】
また、この発明によれば、導電ロール単体で測定することのできない評価項目を、導電ロールの製造時に予測することの出来る導電ロールの表面検査装置が提供されることになる。
【0050】
また、この発明によれば、導電ロールを画像形成装置に組み込んで画像出しをしなくとも、導電ロールの画像評価を製造時に予測することの出来る導電ロールの表面検査装置が提供されることになる。
【0051】
また、この発明によれば、導電ロールの画像評価を短時間のうちに実施することが出来、導電ロールの全数を検査することを可能とする導電ロールの表面検査装置が提供されることになる。
【0052】
また、この発明によれば、導電ロールの表面粗さを接触検査することなく、導電ロールに非接触な状態で、導電ロールのトナー搬送量を予測することの出来る導電ロールの表面検査装置が提供されることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0053】
以下に、この発明に係わる導電ロールの表面検査装置の一実施例の構成を、現像ロールに適用した場合につき、添付図面を参照して詳細に説明する。
{現像ロール10の説明}
【0054】
先ず、この一実施例の検査方法で検査される導電ロールとしての現像ロール10の構成を説明する。この現像ロールは、例えば、電子複写装置やレーザービームプリンタや電子ファクシミリ装置等の画像形成装置において、画像担持体としての感光体(具体的には、感光ドラム)の外周面に現像剤(この一実施例においては非磁性一成分系のトナー)を供給(搬送)し、この感光体の外周面に形成された静電潜像を顕像化(即ち、現像)するための現像装置において、トナー供給(搬送)部材として備えられている。この現像ロール10は、図8に示すように、金属製の芯金12と、この芯金12の外周に巻回された導電性ゴム製のロール本体14と、このロール本体14の外周面に被覆された導電性のコーティング層16とを備えて構成されている。
【0055】
ここで、芯金12は、所定の剛性を有すると共に充分な導電性を有する金属であればよく、この一実施例においては、鉄材から形成されている。また、ロール本体14は、この一実施例においては、A4サイズのシートに画像形成することのできるサイズを有して形成されており、その外径をφ16mmに設定されている。また、このロール本体14は、この一実施例においては、導電性のシリコーンゴムから形成されている。一方、コーティング層16は、カーボンを含有したフッ素樹脂系塗料から構成され、その膜厚を約10μmに設定されている。
【0056】
また、この現像ロール10は、そのロール抵抗値を、10[4]Ω(以下の説明において、[]内の数字は、10のべき乗の数を表すものとし、従って、例えば10[4]は、10の4乗を示すものとする。)乃至10[7]Ωの範囲内に設定されている。
{現像ロール10を検査する検査装置100の説明}
【0057】
以上詳述したように、本願出願の発明者により発見された現像ロール10における光沢度とトナー搬送能力との相関関係、及び、トナー搬送能力と画像評価との相関関係を利用して、現像ロール10を非接触で短時間の内に、実際に画像出しすることなく、即ち、実際に現像ロール10を画像形成装置に組み込んでテストランさせなくても、事前に現像ロールの光沢度を測定するだけで、この現像ロール10の良否を判定することのできる現像ロール10の表面検査装置について説明する。
【0058】
先ず、検査装置100を図9乃至図11を参照して説明する。
この検査装置100は、上面が水平に設定された装置本体102を備え、この装置本体102内には、この一実施例では例えば、JIS Z8741の規定のもとで光沢度が測定される光沢度測定機構104が収納されている。この光沢度測定機構104は、例えば日本電色工業株式会社製のVGS−1001DPとして周知の光沢度計と実質的に同一の構成であり詳細は図示していないが、図中右方及び左方に発光部104a及び受光部104bを備えており、発光部104aからの発光光路及び受光部104bへの受光光路を通る垂直の検出面が、装置本体102を左右に横断する垂直面となるように設定されている。尚、この光沢度測定機構104は、図示しない電源スイッチのオン動作に伴い、発光部104aから検出光が発光されるように構成されている。
【0059】
この装置本体102の前面には、光沢度測定機構104における入射角及び反射角を夫々任意に設定するための角度設定ノブ106a、106bが円弧状のガイド溝108に沿って各々揺動自在に取り付けられている。一方、この装置本体102の上面には、上述した検出面に沿って左右に位置した状態で、光沢度測定機構104の図示しない発光部104a及び受光部104bを夫々調整するための窓部110a、110bが夫々開放可能に形成されている。
【0060】
また、この装置本体102の天板部の中央部には、光沢度測定用の透孔112が厚さ方向に貫通した状態で形成されている。この透孔112は、図10に詳細に示すように、検出面と平行な水平状態で、即ち、装置本体102の左右方向に沿って延出し、天板部の下面に開口した下側の直線状スリット112aと、この直線状スリット112aの直上方に隣接しこれと連通すると共に、天板部の上面に開口した上側の円形状の取付用穴部112bとから構成されている。尚、取付用穴部112bの周縁部には、位置決め用のボス穴114が形成されている。
【0061】
一方、検査装置100は、上述した取付用穴部112bに緊密に嵌合する検査台116を着脱自在に備えている。この検査台116は、図11に取り出して示すように、下部が取付用穴部112bに緊密に嵌合可能な円盤状の本体116aと、この本体116aの外周面から半径方向外方に突出し、上述したボス穴114に嵌合して本体116aの取り付け角度を正確に規定するための位置決め用ボス116bと、この本体116aの上面に形成され、現像ロール10のロール本体14の略中央部が左右に延出した状態で載置される断面半円状の受け溝116cと、この受け溝116cの略中央部に厚さ方向に貫通した状態で形成された検出用窓部116dとを備えて形成されている。
【0062】
ここで、上述した受け溝116cに載置された現像ロール10のロール本体14の、上述した検出用窓部116dに臨む部分が、光沢度測定機構104で測定される被測定部として規定されている。この為、検出用窓部116dは、光沢度測定機構104発光部からの検出光が、この被測定部に照射されると共に、この被測定部からの反射光が受光部に入射されるような十分なサイズに形成されている。また、被測定部の高さ位置は、ここで発光部からの検出光が受光部に向けて正反射するように設定されている。
【0063】
尚、この実施例においては、上述した受け溝116cの断面形状における直径は、ここに載置されて光沢度を検知される現像ロール10の直径よりも僅かに大きく設定されており、具体的には、この実施例における現像ロール10の外径を上述したようにφ16mmに設定しているので、受け溝116cの直径は、例えば18mmに規定されている。また、この検出用窓部116dは、受け溝116cの最底部(最下部)に形成されていることは言うまでもない。
【0064】
一方、上述した位置決め用ボス116bの取り付け位置は、これが対応するボス穴114に嵌合する状態で、検出用窓部116dが検出面と平行な水平方向、即ち、装置本体12の左右方向に沿って延出するように設定されている。
【0065】
図9に再び示すように、この検査装置100は、上述した構成の装置本体102の他に、これに接続線118を介して電気的に接続された演算装置120を備えている。この演算装置120は、光沢度測定機構104の受光部104bからの検出出力に基づき、測定した現像ロール10の光沢度を演算するように構成された演算器122を内部に備えている。
【0066】
この演算装置120には、較正(キャリブレーション)動作のために、光沢度「0%」を設定するための0%設定ボタン124と、光沢度「95%」を設定するための95%設定ボタン126とが備えられている。また、この演算装置120には、検査開始を指示するスタートボタン128が取り付けられている。このスタートボタン128が押されることにより、受光部104bからの検出出力に基づき、演算器122において、光沢度の演算動作が開始されることになる。
【0067】
更に、この演算機構120は、演算機122における演算結果を印字して出力するためのプリント機構130を更に備えている。このプリント機構130は周知の構成であり、その詳細な説明は省略するが、この実施例では、例えば、感熱紙に演算結果を印字して出力(プリントアウト)するように構成されている。
{現像ロール10を検査する検査方法の説明}
【0068】
以上のように構成された表面検査装置100を用いて現像ロール10の光沢度を測定し、これに基づき、トナー搬送能力を予測すると共に、画像評価を予測するための検査方法について、以下に詳細に説明する。
【0069】
先ず、表面検査装置100の標準合わせ動作を実行する。即ち、検査台116を装置本体102に形成された透孔112の取付用穴部112bから取り外し、黒色を呈し、光沢度「0%」を規定する全吸収基準器(0%基準器)(図示せず)を、取付用穴部112bに嵌合する。このように0%基準器を取り付けた状態で、上述した0%設定ボタン124を押す。これにより、演算器122において光沢度の「0%」を較正する。
【0070】
次に、この0%基準板を取付用穴部112bから取り外し、替わりに、白色を呈し、光沢度「95%」を規定する全反射基準器(95%基準器)(図示せず)を取り付ける。このように95%基準器を取り付けた状態で、上述した95%設定ボタン126を押す。これにより、演算器122において光沢度の「95%」を較正する。この後、95%基準器を取り外し、上述した検査台116を取り付ける。
【0071】
このように検査装置100の較正動作が済むと、次に、JIS Z8741における方法2(75°鏡面光沢)を測定するために、角度設定ノブ106a、106bを円弧状のガイド溝108に沿って移動させて、発光部104aからの入射角度及び受光部104bへの反射角度を夫々75°となるように設定して、標準合わせ動作を終了する。
【0072】
このように標準合わせを実行した後、図示しない成形装置により所定の形状に形成された現像ロール10を、図示しない搬送機構を介して自動的に、又は、手動により、検査装置100の検査台116の受け溝116c上に左右バランスした状態で載置する。これにより、現像ロール10の略中央部の下面が、被側定位置に自動的にセットされることになる。
【0073】
一方、このように現像ロール10が検査台116上に設置されると、検査者が演算装置120のスタートボタン128を押すことにより、光沢度測定機構104の発光部104aから発光された検査光の被検出位置での反射光が、受光部104bで受光されることによる受光光量に基づき光電変換された測定値が、電気信号として演算装置120接続線118を介して演算器122に伝送される。演算器122は、送られてきた電気信号に基づき所定の演算をして、検査した導電ロール10の光沢度を算出する。そして、この算出された光沢度は、プリント機構130によりプリントアウトされ、検査者に表示されることになる。
【0074】
このようにして、一連の検査動作を終了し、検査者は、表示された光沢度が所定の許容範囲(例えば、3以上6以下)内にあると判断される場合には、この導電ロール10を次工程に運ぶためのOKボックス(図示せず)に収める。一方、測定された光沢度が所定の許容範囲外にあると判断される場合には、NGボックス(図示せず)に収めて、廃棄処分とする。
{種々の変形例の説明}
【0075】
この発明は、上述した手順の実行に限定されることなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。以下に、この発明の種々の変形例につき、順次説明する。尚、以下の説明において、上述した実施例で用いた部品(部材)と同一部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。
【0076】
例えば、上述した実施例においては、検査される現像ロール10の被測定個所は、中央部の下部の1ヶ所であるようにして説明したが、この発明は、このような測定個所に限定されることなく、現像ロール10が検査台116上にバランスよく載置された状態であれば、何れの部位でもよく、また、1ヶ所に限定されることなく、現像ロール10の円周方向に沿った複数ヶ所でも、軸方向に沿った複数ヶ所であってもよい。
{第1の変形例の説明}
【0077】
ここで、現像ロール10の円周方向及び軸方向に沿って測定する場合において、上述したように複数ヶ所で間欠的に測定するのではなく、連続的に測定してもよい。即ち、図12A及び図12Bに第1の変形例として示すように、検査装置100Aは、装置本体10Sの天板上に、左右方向に沿って移動自在に支持された移動台132を備えている。この移動台132上には、検査される現像ロール10の芯金12の両端を夫々回転自在に支持する一対の支持ロール134a;134b:136a;136bが備えられている。即ち、芯金12の図中左端部は、一対の支持ロール134a、134bに跨った状態で、回転自在に支持され、芯金12の図中右端部は、一対の支持ロール136a、136bに跨った状態で、回転自在に支持されている。
【0078】
また、移動台132は、装置本体102に内蔵されたリニア移動機構138により往復移動駆動されるようになされている。一方、各対の支持ロール134a;134b:136a;136bは、移動台132上に載置された回転機構140により、互いに同一方向に沿って回転駆動されるようになされている。尚、これらリニア移動機構138及び回転機構140は、装置本体102内に収納した制御機構142により駆動制御されている。
【0079】
この場合、上述した実施例において用いられた検査台116はこの第1の変形例においては用いられていない。そして、各対の支持ロール134a;134b:136a;136bの高さ位置は、これに支持された芯金12を有する現像ロール10の被測定部の高さ位置が、光沢度測定機構104の発光部104aから照射された検出光を正反射する位置となるように、設定されている。
【0080】
このように第1の変形例を構成することにより、現像ロール10の光沢度を、円周方向に沿って連続的に、及び/又は、軸方向に沿って連続的に測定することが出来ることになる。これにより、検査の信頼性を格段と向上させることが可能となる。
{第2の変形例の説明}
【0081】
また、上述した実施例においては、測定した光沢度をプリント機構130によりプリントアウトし、そのプリントアウトで表示された光沢度の測定値を検査者が見て、現像ロール10の良否を判断するように説明したが、この発明は、このような手順に限定されることなく、例えば、演算装置120に判別機能を持たせて、現像ロール10の良否を自動的に判断させるように構成してもよい。
【0082】
即ち、図13に第2の変形例として示すように、演算装置120Bは、上述した演算器122に加えて、比較器144及び閾値設定器146と判別器148と表示器150とを更に備えている。
【0083】
この演算器122の出力端は、比較器144の一方の入力端に接続され、この比較器144の他方の入力端には、閾値設定器146が接続されている。ここで、この閾値設定器146には、光沢度の所定の許容範囲が設定されている。比較器144は、閾値設定器146から出力されてきた閾値としての所定の許容範囲と、演算器122から出力されてきた光沢度とを比較した比較信号を出力し、判別器148は、この比較信号に基づき、光沢度が所定の許容範囲内にあると判断される場合には、OK(良)信号を出力し、所定の許容範囲外にあると判断される場合には、NG(不可)信号を出力するように構成されている。
【0084】
この第2の変形例においては、演算装置120に取り付けられた表示器150は、OKランプ150aと、NGランプ150bとを備えており、判別器148からのOK信号の出力に伴い、OKランプ150aを点灯し、NG信号の出力に伴い、NGランプ150bを点灯するように構成されている。
【0085】
このように第2の変形例を構成することにより、検査者は、自ら判断することなく、表示器150の表示内容を見て、検査済みの現像ロール10の仕分けをすればよく、検査の作業性が向上すると共に、判断ミスをする虞がなく、検査の信頼性も格段と向上することになる。
{第3の変形例の説明}
【0086】
また、図14に第3の変形例として示すように、この検査装置100Cは、上述した第2の変形例の構成に加えて、ここで検査される現像ロール10を自動的にピックアップし、所望の位置まで搬送することの出来るピックアップ機構152と、検査前の現像ロール10を収納しておく収納ストッカ154と、検査により良と判断された現像ロール10が収容されるOKボックス156と、検査により廃棄と判断された現像ロール10が収容されるNGボックス158とを更に備えるように構成してもよい。
【0087】
このように第3の変形例を構成することにより、ピックアップ機構152を介して、検査される現像ロール10は、収納ストッカ154から検査装置100Cの被検査位置まで自動的に搬送されてここに位置決めされ、検査終了に伴いOK信号が出力されると、この現像ロール10は、OKボックス156に一旦収納されるか、或いは、直接に画像形成装置への組み込みステーションに搬送されることになる。一方、検査終了に伴いNG信号が出力されると、ピックアップ機構152を介して現像ロール10は、NGボックス158に廃棄されるように構成することが出来る。このようにして、検査動作を全面的に自動化することが可能となり、省力化を達成することが出来ることになる。
【0088】
また、上述した実施例及び種々の変形例において、導電ロールとして現像ロールを適用した場合につき説明したが、この発明は、このような適用に限定されることなく、転写ロールや帯電ロールにも適用することが出来ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【0089】
【図1】この発明に用いられる導電ロールとしての現像ロールの光沢度の側定位置を示す側面図である。
【図2】現像ロールの光沢度とトナー搬送能力との相関関係を示す線図である。
【図3】画像のベタ濃度及びカブリ量を測定する際の用紙の測定部位を示す平面図である。
【図4】画像のベタ追従率を測定する際の用紙の測定部位を示す平面図である。
【図5】現像ロールの光沢度と画像評価項目としてのベタ濃度との相関関係を示す線図である。
【図6】現像ロールの光沢度と画像評価項目としてのカブリ量との相関関係を示す線図である。
【図7】現像ロールの光沢度と画像評価項目としてのベタ追従率との相関関係を示す線図である。
【図8】この発明に係わる導電ロールの表面検査装置により検査される対象としての導電ロールとしての現像ロールの構成を示す側面図である。
【図9】この発明に係わる導電ロールの表面検査装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図10】図9に示す透孔を拡大して示す平面図である。
【図11】図9に示す検査台を取り出して示す側断面図である。
【図12A】この発明に係わる表面検査装置の第1の変形例に係わる構成を概略的に示す正面図である。
【図12B】図12Aに示す表面検査装置の側面形状を概略的に示す側面図である。
【図13】この発明に係わる表面検査装置の第2の変形例に係わる構成を概略的に示す正面図である。
【図14】この発明に係わる表面検査装置の第3の変形例に係わる構成を概略的に示す正面図である。
【符号の説明】
【0090】
10 現像ロール
12 芯金
14 ロール本体
16 コーティング層
100(100A,100C) 検査装置
102 装置本体
104 光沢度測定機構
106a;106b 角度設定ノブ
108 ガイド溝
110a;110b 窓部
112 透孔
112a 直線状スリット
112b 取付用穴部
114 位置決め用のボス穴
116 検査台
116a 本体
116b 位置決め用ボス
116c 受け溝
116d 検出用窓部
118 接続線
120(120B) 演算装置
122 演算器
124 0%設定ボタン
126 95%設定ボタン
128 スタートボタン
130 プリント機構
132 移動台
134a;134b:136a;136b 支持ロール
138 リニア移動機構
140 回転機構
142 制御機構
144 比較器
146 閾値設定器
148 判別器
150 表示器
152 ピックアップ機構
154 収納ストッカ
156 OKボックス
158 NGボックス

【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像形成装置に用いられる導電ロールの表面検査装置において、
上面に被検査対象としての導電ロールが載置される装置本体と、
この装置本体の上面に形成された検査用の透孔と、
この透孔に着脱自在に嵌合され、前記導電ロールが載置される検査台と、
前記透孔に着脱自在に嵌合され、嵌合された状態で該透孔を閉塞する全吸収基準器と、
前記透孔に着脱自在に嵌合され、嵌合された状態で該透孔を閉塞する全反射基準器と、
この検査装置本体の内部に収納され、該透孔に嵌合された前記検査台上に載置された導電ロール、又は、該透孔に嵌合された全吸収基準器、又は、該透孔に嵌合された全反射基準器の光沢度を選択的に測定するための光を発光し、反射光を受光する光沢度測定手段と、
この光沢度測定手段で測定された光沢度に基づき、前記導電ロールの表面状態を検査する検査手段とを具備することを特徴とする導電ロールの表面検査装置。
【請求項2】
前記全吸収基準器は、光沢度として0%を規定するように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の導電ロールの表面検査装置。
【請求項3】
前記全反射基準器は、光沢度として95%を規定するように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の導電ロールの表面検査装置。
【請求項4】
前記検査台は、前記導電ロールを回転自在に支持する回転手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の導電ロールの表面検査装置。
【請求項5】
前記検査台は、前記透孔に嵌合された状態で該透孔に連通する検査用窓部を備え、
前記導電ロールは、前記検査台に載置された状態で、前記光沢度測定手段から発光された光を、前記透孔及び検査用窓部を介して受光し、反射することを特徴とする請求項4に記載の導電ロールの表面検査装置。
【請求項6】
前記回転手段は、前記導電ロールを構成する芯金の両端を、夫々回転自在に支持する一対の支持ロールを備えることを特徴とする請求項4に記載の導電ロールの表面検査装置。
【請求項7】
前記回転手段は、前記支持ロールを回転駆動することにより、前記導電ロールを回転駆動することを特徴とする請求項6に記載の導電ロールの表面検査装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12A】
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【図12B】
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【図13】
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【図14】
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【公開番号】特開2006−329997(P2006−329997A)
【公開日】平成18年12月7日(2006.12.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−178712(P2006−178712)
【出願日】平成18年6月2日(2006.6.2)
【分割の表示】特願平9−317767の分割
【原出願日】平成9年11月5日(1997.11.5)
【出願人】(000227412)日東工業株式会社 (99)
【Fターム(参考)】