JP2010139765A - Method and apparatus for inspecting surface state of elastic body roller - Google Patents

Method and apparatus for inspecting surface state of elastic body roller Download PDF

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芳明 西村
Takumi Furukawa
匠 古川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for inspecting the surface state of an elastic body roller by which a predetermined depression can be detected even in the celastic body roller configured so that its surface layer is moderately roughened, and the predetermined depression can be detected in every position in the axial direction of the elastic body roller. <P>SOLUTION: The inspection method for the surface state of the elastic roller includes a process for adjusting load so that penetrated amounts of an inspection roller in the axial direction of the elastic body roller are made equal to each other. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は複写機、レーザービームプリンター、LEDプリンターなどの電子写真や電子写真製版システム等に使用される弾性体ローラの表面状態の検査方法およびその検査装置に関するものである。   The present invention relates to a method for inspecting the surface state of an elastic roller used in electrophotography and electrophotographic plate making systems such as copying machines, laser beam printers, and LED printers, and an inspection apparatus therefor.

従来、複写機、レーザービームプリンター、LEDプリンターなどの電子写真装置や電子写真製版システムの装置には、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ等の弾性体ローラが使用されている。弾性体ローラは、例えば図2に示すように、軸芯体2と該軸芯体の周囲を被覆している弾性層11とを有する形態、また必要に応じて更に弾性層11の周囲を被覆している表面層12とを有する二層の弾性体ローラ本体13を持った形態になっている。   2. Description of the Related Art Conventionally, elastic rollers such as a charging roller, a developing roller, and a transfer roller have been used in electrophotographic apparatuses such as copying machines, laser beam printers, LED printers, and apparatuses of electrophotographic plate making systems. For example, as shown in FIG. 2, the elastic roller has a configuration having a shaft core body 2 and an elastic layer 11 covering the periphery of the shaft core body, and further covers the periphery of the elastic layer 11 as necessary. It has a form having a two-layer elastic roller body 13 having a surface layer 12 that is formed.

弾性体ローラは、像担持体や転写材(紙)などに対して弾性体ローラ本体13の表面を密着させるために、弾性体ローラ本体13の軸芯体2に所定の荷重を加えて像担持体、転写材に圧接して軸芯体2の中心軸を中心にして周方向に回転する。また、像担持体、転写材などに対して安定した接触状態を確保するために、弾性体ローラは、ゴム、エラストマー等の材料を用いてソリッドあるいは微細なセル径を持つ発泡体に形成した低硬度な弾性体で構成されている弾性層11を有している。さらに画像のムラや画質の悪化を防止するまたは安定したトナー搬送性を得るなど各弾性体ローラの目的のために粒子などを含有させて凹凸を形成して適度に粗面化している表面層12を有している弾性体ローラも知られている。   The elastic roller applies a predetermined load to the shaft core 2 of the elastic roller main body 13 in order to bring the surface of the elastic roller main body 13 into close contact with an image carrier or a transfer material (paper). Rotate in the circumferential direction around the central axis of the shaft core 2 while being pressed against the body and the transfer material. In addition, in order to ensure a stable contact state with the image carrier, transfer material, etc., the elastic roller is made of a material such as rubber, elastomer or the like and formed into a solid or a foam having a fine cell diameter. The elastic layer 11 is composed of a hard elastic body. Further, the surface layer 12 is appropriately roughened by forming irregularities by incorporating particles or the like for the purpose of each elastic body roller such as preventing unevenness of image and deterioration of image quality or obtaining stable toner transportability. An elastic roller having the above is also known.

またこれらの弾性体ローラでは像担持体などとの密着性を増やす、紙の搬送性の安定化などで外径形状はクラウン、ストレート形状など目的に応じ選択されている。   Further, in these elastic rollers, the outer diameter shape is selected according to the purpose, such as a crown shape or a straight shape, in order to increase the adhesion to the image carrier or the like and to stabilize the paper transportability.

そして近年電子写真装置おいて高速化高精細化が進んでおり、高画質の画像を得るためには導電性の弾性体ローラは導電性の均一なローラとすることが求められている。   In recent years, the electrophotographic apparatus has been increased in speed and definition, and in order to obtain a high-quality image, the conductive elastic roller is required to be a conductive uniform roller.

一方、導電性の弾性体ローラは弾性体ローラ本体の導電性を均一化するのみでは良好な画像が得られない場合がある。例えば帯電ローラでは、弾性体ローラ本体の外周表面に画像に影響する凹みが存在すれば、その凹み部分においては良好な画像が得られない。または凹みの大きさによっては残トナー、紙粉等などが部分的に付着し易くなり、長期使用に伴い(導電性の低下により)感光体に対する均一帯電性が低下する画像不良を発生させることがある。そのため画像に影響する弾性体ローラの表面状態を管理することが重要になってきている。   On the other hand, the conductive elastic roller may not obtain a good image only by making the conductivity of the elastic roller main body uniform. For example, in the charging roller, if there is a dent that affects the image on the outer peripheral surface of the elastic roller body, a good image cannot be obtained at the dent. Or, depending on the size of the dent, residual toner, paper dust, etc. may be partly attached, which may cause image defects that reduce the uniform chargeability of the photoreceptor with long-term use (due to a decrease in conductivity). is there. Therefore, it is important to manage the surface state of the elastic roller that affects the image.

従来の弾性体ローラの表面状態の検査方法では、弾性体ローラを検査ローラに当接させ、弾性体ローラと検査ローラとの当接により形成されるニップからの漏れ光に基づき弾性体ローラの表面状態を検査することが行われていた。   In the conventional method for inspecting the surface state of the elastic roller, the elastic roller is brought into contact with the inspection roller, and the surface of the elastic roller is based on light leaked from the nip formed by the contact between the elastic roller and the inspection roller. The condition was being examined.

以下、従来の検査方法について説明する。   Hereinafter, a conventional inspection method will be described.

特許文献1の検査方法は、導電性ローラを検査ローラに転接し、検査ローラ及び導電性ローラのニップ部(転接部)に光を照射して、ニップ部からの光の漏れ具合に基づき、導電性ローラの表面状態の可否を判断する。また、特許文献2の検査方法は帯電ローラを検査ローラ(金属ローラ)に対して40〜42g/cmの荷重で圧接させる。そして、帯電ローラと検査ローラの間隙に対してレーザービームを照射し、センサーで検出した透過光を演算装置によりローラ間隙として、そのローラ間隙を帯電ローラの評価基準にして検査している。
特開2003−149168号公報 特開平11−282230号公報
In the inspection method of Patent Document 1, the conductive roller is brought into rolling contact with the inspection roller, light is irradiated to the nip portion (rolling portion) of the inspection roller and the conductive roller, and based on the light leakage from the nip portion, Whether or not the surface state of the conductive roller is acceptable is determined. In the inspection method of Patent Document 2, the charging roller is pressed against the inspection roller (metal roller) with a load of 40 to 42 g / cm. A laser beam is applied to the gap between the charging roller and the inspection roller, and the transmitted light detected by the sensor is used as a roller gap by an arithmetic unit, and the roller gap is used as an evaluation criterion for the charging roller.
JP 2003-149168 A JP-A-11-282230

上記のような従来の弾性体ローラの表面状態の検査方法について、図13に示す断面概略図で詳細を説明する。図13はニップを形成する構成を説明する図であり、弾性体ローラおよび検査ローラの回転軸方向に対して直角な断面図である。   The above-described conventional inspection method of the surface state of the elastic roller will be described in detail with reference to a schematic cross-sectional view shown in FIG. FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration for forming a nip, and is a cross-sectional view perpendicular to the rotation axis direction of the elastic roller and the inspection roller.

1は弾性体ローラであり、2は弾性体ローラ1の軸芯体であり、3は弾性体ローラ1の本体の表面にある凹みであり、4は検査ローラである。5は弾性体ローラ1の検査ローラ4への圧接力であり、6は弾性体ローラ1の検査ローラ3への侵入量であり、7はニップ幅であり、8は検査光である。弾性体ローラ1、軸芯体2、検査ローラ4の断面形状は円状であり、弾性体ローラの軸芯体2に対して検査ローラ3の軸心を平行にしている。そして弾性体ローラ1の検査ローラ4への圧接力5により弾性体ローラ1と検査ローラ4の接触部で弾性体ローラ1が変形して侵入量6とニップ幅7をもったニップが形成される。そして形成されたニップに光8を照射してニップからの漏れ光を検出して弾性体ローラの表面状態の検査を行う。   1 is an elastic roller, 2 is a shaft core of the elastic roller 1, 3 is a recess in the surface of the main body of the elastic roller 1, and 4 is an inspection roller. 5 is a pressure contact force of the elastic roller 1 to the inspection roller 4, 6 is an amount of penetration of the elastic roller 1 into the inspection roller 3, 7 is a nip width, and 8 is inspection light. The cross sections of the elastic roller 1, the shaft core 2, and the inspection roller 4 are circular, and the axis of the inspection roller 3 is parallel to the shaft core 2 of the elastic roller. The elastic roller 1 is deformed at the contact portion between the elastic roller 1 and the inspection roller 4 by the pressing force 5 of the elastic roller 1 to the inspection roller 4 to form a nip having an intrusion amount 6 and a nip width 7. . Then, the formed nip is irradiated with light 8 to detect light leaked from the nip and inspect the surface state of the elastic roller.

例えば、特許文献1に記載されているような検査方法では弾性体ローラ1の自重でニップを形成している。そのため弾性体ローラの軸方向での圧接力5は均一になって弾性体ローラ1の軸方向での侵入量6およびニップ幅7は均一になる。   For example, in the inspection method described in Patent Document 1, the nip is formed by the weight of the elastic roller 1. Therefore, the pressure contact force 5 in the axial direction of the elastic roller becomes uniform, and the penetration amount 6 and the nip width 7 in the axial direction of the elastic roller 1 become uniform.

しかしながら、上記の侵入量は弾性体ローラの重さに依存しているため、軽い弾性体ローラを検査する場合、侵入量が小さくなってしまう。侵入量が小さいと画像に影響しない小さな凹みを感知する率が高くなり、本来なら良品として問題なく使用できるローラを不良品と判定してしまう可能性があった。また、前述した構成では侵入量6の調整が困難であるため、表面層に凹凸が形成されている弾性体ローラでは、ニップからの漏れ光が画像に影響する凹み以外にも発生する可能性があった。   However, since the above penetration amount depends on the weight of the elastic roller, when the light elastic roller is inspected, the penetration amount becomes small. If the intrusion amount is small, the rate of detecting small dents that do not affect the image increases, and there is a possibility that a roller that can be used as a non-defective product without any problem is judged as a defective product. In addition, since it is difficult to adjust the penetration amount 6 in the configuration described above, in an elastic roller having irregularities formed on the surface layer, leakage light from the nip may occur in addition to the dent that affects the image. there were.

特許文献2に記載されているニップを形成する構成の例では、弾性体ローラ1の軸芯体2の両端に均一に荷重を負荷することにより弾性体ローラ1への圧接力5が掛かってニップが形成される。さらに、総負荷荷重(軸芯体2の片端に負荷する荷重×2)を弾性体ローラ1の本体の全長で除した値が40〜42g/cmとなるように設定してニップを形成することが開示されている。   In the example of a configuration for forming a nip described in Patent Document 2, a pressure contact force 5 is applied to the elastic roller 1 by applying a load uniformly to both ends of the shaft core body 2 of the elastic roller 1 to cause the nip. Is formed. Further, the nip is formed by setting the total load load (the load applied to one end of the shaft core 2 × 2) by the total length of the main body of the elastic roller 1 to be 40 to 42 g / cm. Is disclosed.

しかしながら、前述した構成では弾性体ローラ1の軸芯体2の両端に荷重を加えているので、軸芯体2の撓みによってローラの中央にいくほど圧接力が小さくなり、ローラの両端部と比較して中央部の侵入量が小さくなる。そのため、例え同じ凹みの深さでも、中央部にある凹みは検出されるが、端部にある凹みは潰れてしまって検出されないといった場合があった。   However, since the load is applied to both ends of the shaft core 2 of the elastic roller 1 in the above-described configuration, the pressure contact force becomes smaller toward the center of the roller due to the bending of the shaft core 2, and compared with both ends of the roller. As a result, the amount of intrusion at the center is reduced. Therefore, even if the depth of the same dent is the same, the dent at the center is detected, but the dent at the end is crushed and not detected.

本発明は、弾性体ローラの軸芯体の両端に荷重をかけつつも、凹みの位置に左右されずに凹みを精度良く検出する弾性体ローラの表面状態の検査方法を提供することを目的とする。また、表面層を適度に粗面化した弾性体ローラの構成においても画像に影響する凹みを精度良く検出できる弾性体ローラの表面状態の検査方法を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a method for inspecting the surface state of an elastic roller that accurately detects a dent without being influenced by the position of the dent while applying a load to both ends of the shaft core of the elastic roller. To do. It is another object of the present invention to provide a method for inspecting the surface state of an elastic roller capable of accurately detecting a dent affecting the image even in a configuration of an elastic roller having a surface layer that is appropriately roughened.

上記目的を達成するため、本出願に係る発明は、
軸芯体と該軸芯体を被覆している一層以上の弾性層とを少なくとも有する弾性体ローラを検査ローラに圧接させ、該弾性体ローラと該検査ローラとのニップからの漏れ光に基づき該弾性体ローラの表面状態を検査する方法であって、
該荷重を加えて該弾性体ローラを該検査ローラに圧接し、該弾性体ローラに該検査ローラを所定の量だけ侵入させた状態で、該弾性体ローラと該検査ローラとのニップからの漏れ光を検出する工程とを有し、
該工程は、該弾性体ローラの軸方向で該検査ローラの侵入量が等しくなるように該荷重を調整する工程を含むことを特徴とする弾性体ローラの表面状態の検査方法である。
In order to achieve the above object, the invention according to the present application is
An elastic roller having at least a shaft core body and one or more elastic layers covering the shaft core body is brought into pressure contact with the inspection roller, and based on light leaked from the nip between the elastic body roller and the inspection roller, A method for inspecting the surface state of an elastic roller,
Leakage from the nip between the elastic roller and the inspection roller in a state where the elastic roller is pressed against the inspection roller by applying the load and the inspection roller is inserted into the elastic roller by a predetermined amount. Detecting light, and
This step is a method for inspecting the surface state of an elastic roller, including the step of adjusting the load so that the intrusion amount of the inspection roller becomes equal in the axial direction of the elastic roller.

また、本出願に係る発明は、
軸芯体と軸芯体を被覆している弾性層とを少なくとも有する弾性体ローラの軸芯体に対し、軸心同士を平行状態に保ちながら該弾性体ローラの外周面に圧接して、該弾性体ローラとともに同期回転する検査ローラと、
該弾性体ローラと該検査ローラとを同期回転させる駆動手段と、
該弾性体ローラと該検査ローラとが同期回転しながら該弾性体ローラを該検査ローラに当接する荷重を調整する加圧シリンダと、
該弾性体ローラと該検査ローラとのニップをはさんで対向配置された光源および光を検出する受光器と、
を備えたことを特徴とする弾性体ローラの表面状態の検査装置である。
The invention according to the present application is
The shaft core of the elastic roller having at least the shaft core and the elastic layer covering the shaft core is pressed against the outer peripheral surface of the elastic roller while keeping the shaft centers parallel to each other. An inspection roller that rotates synchronously with the elastic roller;
Drive means for synchronously rotating the elastic roller and the inspection roller;
A pressure cylinder that adjusts a load that abuts the elastic roller against the inspection roller while the elastic roller and the inspection roller rotate synchronously;
A light source disposed opposite to the nip between the elastic roller and the inspection roller, and a light receiver for detecting light;
The apparatus for inspecting the surface state of an elastic roller, comprising:

本発明である弾性体ローラの表面状態の検査方法は、弾性体ローラへの荷重を調整することで、弾性体ローラの軸方向での検査ローラの侵入量を一定にすることができる。そのため、表面層を適度に粗面化した弾性体ローラを検査する場合であっても、画像に影響する凹み以外の凹みによるニップからの漏れ光が発生することを防ぐことができる。また凹みが弾性体ローラの軸方向のどの位置にあっても、侵入量が小さ過ぎて画像に影響しない小さな凹みを感知してしまう、逆に侵入量が大き過ぎて画像に影響する凹みを潰してしまうといった事態を防ぐことができる。従って、精度の高い弾性体ローラの表面状態の検査方法を提供することができる。   In the method for inspecting the surface state of the elastic roller according to the present invention, the intrusion amount of the inspection roller in the axial direction of the elastic roller can be made constant by adjusting the load on the elastic roller. Therefore, even when inspecting an elastic roller whose surface layer is appropriately roughened, it is possible to prevent light leaking from the nip due to a dent other than the dent affecting the image. In addition, no matter where the dent is in the axial direction of the elastic roller, the intrusion amount is too small to detect a small dent that does not affect the image. Conversely, the indentation amount is too large to crush the dent that affects the image. Can prevent the situation. Therefore, it is possible to provide a highly accurate inspection method of the surface state of the elastic roller.

本発明の検査方法は、弾性体ローラの軸芯体の両端に荷重を加えて検査ローラに弾性体ローラを圧接し、弾性体ローラに検査ローラを所定の量だけ侵入させる。そして、弾性体ローラの軸方向で検査ローラの侵入量が等しくなるように荷重を調整して、弾性体ローラと検査ローラとのニップからの漏れ光を検出する。   According to the inspection method of the present invention, a load is applied to both ends of the shaft core of the elastic roller, the elastic roller is pressed against the inspection roller, and the inspection roller is inserted into the elastic roller by a predetermined amount. Then, the load is adjusted so that the intrusion amount of the inspection roller becomes equal in the axial direction of the elastic roller, and light leaking from the nip between the elastic roller and the inspection roller is detected.

以下、本発明を帯電ローラの表面状態を検査する方法を例にとって詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to a method for inspecting the surface state of a charging roller.

まず侵入量の測定について図3をもって説明する。図3は帯電ローラと検査ローラとで形成したニップを拡大したものであり、帯電ローラおよび検査ローラの回転軸方向に対して直角な部分断面図である。101は弾性体ローラである帯電ローラであり、4は検査ローラであり、6は帯電ローラ101の検査ローラ4への侵入量であり、1/2Wはニップ幅の1/2であり、R1は帯電ローラの半径であり、R2は検査ローラの半径であり、6は検査ローラの侵入量である。
侵入量はニップ幅及び帯電ローラと検査ローラ外径から換算される。
First, the measurement of the intrusion amount will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an enlarged nip formed by the charging roller and the inspection roller, and is a partial cross-sectional view perpendicular to the rotation axis direction of the charging roller and the inspection roller. 101 is a charging roller which is an elastic roller, 4 is an inspection roller, 6 is the amount of penetration of the charging roller 101 into the inspection roller 4, 1 / 2W is 1/2 of the nip width, and R1 is The radius of the charging roller, R2 is the radius of the inspection roller, and 6 is the penetration amount of the inspection roller.
The penetration amount is converted from the nip width and the outer diameter of the charging roller and the inspection roller.

Figure 2010139765
Figure 2010139765

上記に式に示される侵入量を求めるためにニップ幅の測定方法を説明する。   A method for measuring the nip width will be described in order to obtain the penetration amount shown in the above formula.

ニップ幅の測定方法の例としては、図4に示すように帯電ローラ101の軸芯体2と像担持体(感光体)21に直流電源を接続して、所定の電圧を印加して像担持体の表面に放電を生じさせて像担持体の表面に形成される変色による放電跡をニップ幅として測定する。   As an example of a method for measuring the nip width, as shown in FIG. 4, a DC power source is connected to the shaft core 2 and the image carrier (photosensitive member) 21 of the charging roller 101, and a predetermined voltage is applied to carry the image. A discharge mark caused by discoloration formed on the surface of the image carrier by causing discharge on the surface of the body is measured as a nip width.

他の測定方法の例としては、一部破断面を含む斜視図である図5で詳細を説明する。101は帯電ローラであり、2は帯電ローラ101の軸芯体であり、31はガラスなどで構成した円筒状の透明ドラムである。32は透明ドラムを両端から支えるフランジであり、33は透明ドラムの中空部に位置して帯電ローラ1の軸方向に移動できるCCDカメラなど拡大光学系(ビデオマイクロ)である。帯電ローラ101と透明ドラム31の軸中心を平行に対向配置させて帯電ローラ101の軸芯体2の両端それぞれに均一に片荷重Fを負荷する。そして帯電ローラ101と透明ドラム31とのニップ部をCCDカメラ33で撮影して、その後CCDカメラ33の画像を拡大してニップ幅を測定する。またCCDカメラ33を帯電ローラ101の軸方向に移動することにより帯電ローラの軸方向でのニップ幅全面を測定することができる。   As another example of the measurement method, details will be described with reference to FIG. 5 which is a perspective view including a partially broken surface. 101 is a charging roller, 2 is a shaft core of the charging roller 101, and 31 is a cylindrical transparent drum made of glass or the like. Reference numeral 32 denotes a flange that supports the transparent drum from both ends, and reference numeral 33 denotes an enlargement optical system (video micro) such as a CCD camera that is located in the hollow portion of the transparent drum and can move in the axial direction of the charging roller 1. The axial centers of the charging roller 101 and the transparent drum 31 are arranged opposite to each other in parallel, and a single load F is uniformly applied to both ends of the shaft core 2 of the charging roller 101. Then, the nip portion between the charging roller 101 and the transparent drum 31 is photographed by the CCD camera 33, and then the image of the CCD camera 33 is enlarged to measure the nip width. Further, the entire nip width in the axial direction of the charging roller can be measured by moving the CCD camera 33 in the axial direction of the charging roller 101.

帯電ローラ101と透明ドラム31の軸中心で形成される面上に荷重が負荷されることがニップ幅を正確に測定できるので好ましい。そして透明ドラム31の真円度は5μm以下であることが好ましい。   It is preferable that a load is applied on the surface formed by the axial center of the charging roller 101 and the transparent drum 31 because the nip width can be accurately measured. The roundness of the transparent drum 31 is preferably 5 μm or less.

本説明では透明ドラムの形状として円筒状のものを用いたが、上述した条件であればニップ幅以上の幅を持った円筒面の一部でも良い。また透明ドラムの外径は本発明の検査法で用いる検査ローラの外径と同じであることが好ましい。
帯電ローラの軸方向位置での各侵入量は上記で説明した測定で得たニップ幅、帯電ローラおよび透明ドラムの外径または半径から計算する。
In this description, a cylindrical drum is used as the shape of the transparent drum, but a part of a cylindrical surface having a width equal to or larger than the nip width may be used as long as the above-described conditions are satisfied. The outer diameter of the transparent drum is preferably the same as the outer diameter of the inspection roller used in the inspection method of the present invention.
Each penetration amount at the axial position of the charging roller is calculated from the nip width obtained by the measurement described above, and the outer diameter or radius of the charging roller and the transparent drum.

次に帯電ローラの軸芯体の両端への総荷重(すなわち、片荷重を2倍した重量)をF1、F2、F3に順次増やした時の帯電ローラの軸方向位置での各侵入量を示した例を図6および図7に示す。   Next, the amount of each penetration at the axial position of the charging roller when the total load (that is, the weight obtained by doubling the single load) is sequentially increased to F1, F2, and F3 is shown. Examples are shown in FIG. 6 and FIG.

図6において横軸は帯電ローラの軸方向の位置であり、縦軸は検査ローラの侵入量であり、破線は侵入量を調整する際の目安となる設定侵入量線aである。設定侵入量線aと総荷重F1での侵入量曲線との交点での帯電ローラの軸方向での位置をC、C2とする。設定侵入量線aと総荷重F2での侵入量曲線との交点での帯電ローラの軸方向での位置をB、B2とする。設定侵入量線aと総荷重F3での侵入量曲線との交点での帯電ローラの軸方向での位置をA、A2とし、帯電ローラの軸方向での中央位置を中央とする。   In FIG. 6, the horizontal axis represents the position of the charging roller in the axial direction, the vertical axis represents the intrusion amount of the inspection roller, and the broken line represents a set intrusion amount line a that serves as a guide when adjusting the intrusion amount. The positions in the axial direction of the charging roller at the intersection of the set penetration amount line a and the penetration amount curve at the total load F1 are C and C2. The positions in the axial direction of the charging roller at the intersections of the set penetration amount line a and the penetration amount curve at the total load F2 are B and B2. The positions of the charging roller in the axial direction at the intersection of the set penetration amount line a and the penetration amount curve at the total load F3 are A and A2, and the central position in the axial direction of the charging roller is the center.

設定侵入量線aを決定する設定侵入量は、帯電ローラの軸方向全範囲において画像に影響する凹みを潰さずに検出するために、画像に影響する凹みの深さのしきい値となるような値に設定することが好ましい。図6において、上記のような設定侵入量であれば、C、C2における好ましい総荷重はF1に設定される。しかし軸芯体の撓みのため、設定された一定荷重の軸方向侵入量は中央になるに従って連続的に小さくなる。従って、B、B2やA、A2においては画像に影響しない小さな凹みを検出する確率が高くなる。   The set intrusion amount for determining the set intrusion amount line a becomes a threshold value for the depth of the dent affecting the image in order to detect the dent affecting the image in the entire axial range of the charging roller without crushing. It is preferable to set to a different value. In FIG. 6, if it is the set penetration amount as described above, the preferable total load in C and C2 is set to F1. However, due to the bending of the shaft core, the axial penetration amount of the set constant load continuously decreases as it becomes the center. Therefore, in B, B2, A, and A2, the probability of detecting a small dent that does not affect the image increases.

そこで、帯電ローラの軸方向で検査する範囲を分割し、検査範囲ごとに検査ローラの侵入量が上述したような設定侵入量となるように荷重を設定する。本例では、図1に示すように検査範囲をAから中央をはさんでA2までの範囲、AからBとA2からB2の範囲、BからCとB2からC2までの範囲の3つに分割する。そして、検査範囲がAからA2の範囲では総荷重をF3に、AからBとA2からB2の範囲では総荷重をF2に、BからCとB2からC2の範囲では総荷重をF1にそれぞれ設定する。すなわち、弾性体ローラの軸方向で検査ローラの侵入量が等しくなるように荷重を調整する。検査範囲ごとに検査ローラの侵入量が画像に影響する凹みが検出できる侵入量になるよう、総荷重を設定した時の侵入量を図6の太線で示す。以上のように、検査範囲を設定することで画像に影響する凹みを潰さずに検出でき、かつ画像に影響しない小さな凹みが検出されにくいようにすることができる。   Therefore, the inspection range in the axial direction of the charging roller is divided, and the load is set so that the intrusion amount of the inspection roller becomes the set intrusion amount as described above for each inspection range. In this example, as shown in FIG. 1, the inspection range is divided into three ranges: A to A2 across the center, A to B and A2 to B2, and B to C and B2 to C2. To do. The total load is set to F3 when the inspection range is A to A2, the total load is set to F2 when A is B and A2 to B2, and the total load is set to F1 when B is C and B2 to C2. To do. That is, the load is adjusted so that the intrusion amount of the inspection roller becomes equal in the axial direction of the elastic roller. The intrusion amount when the total load is set is indicated by a thick line in FIG. 6 so that the intrusion amount of the inspection roller becomes an intrusion amount that can detect a dent affecting the image for each inspection range. As described above, by setting the inspection range, it is possible to detect a dent that affects the image without smashing it, and to make it difficult to detect a small dent that does not affect the image.

なお、検査範囲の分け方は任意である。例えば、2つの検査範囲に分けて検査を行った場合であっても本発明の効果を奏する。   The method of dividing the inspection range is arbitrary. For example, the effects of the present invention can be obtained even when the inspection is performed in two inspection ranges.

図7は、図6に示す帯電ローラの軸方向での各位置ごとの総荷重と侵入量をプロットし、各プロット点に補助線を引いたものである。図7において横軸は軸芯体への総荷重であり、縦軸は検査ローラの侵入量あり、破線は設定侵入量線aである。   FIG. 7 plots the total load and the penetration amount at each position in the axial direction of the charging roller shown in FIG. 6 and draws an auxiliary line at each plotted point. In FIG. 7, the horizontal axis represents the total load on the shaft core, the vertical axis represents the penetration amount of the inspection roller, and the broken line represents the set penetration amount line a.

ここで対象にしている微小変形範囲では軸方向での各位置において総荷重と侵入量の関係は比例している。そのため帯電ローラの軸方向で全面にニップが形成できる総荷重範囲おいては、予め2点の任意の荷重で軸方向での侵入量を測定することにより、設定侵入量に対して最適な総荷重を求めることができる。   In the minute deformation range of interest here, the relationship between the total load and the amount of penetration is proportional at each position in the axial direction. Therefore, in the total load range in which the nip can be formed on the entire surface in the axial direction of the charging roller, the optimal total load for the set intrusion amount can be determined by measuring the intrusion amount in the axial direction with an arbitrary load at two points in advance. Can be requested.

図6で説明した条件を用いて、検査範囲ごとに検査ドラムの侵入量が設定侵入量になるように荷重を設定し、帯電ローラと検査ローラとのニップからの漏れ光を検出する例を図1に示す。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of detecting leakage light from the nip between the charging roller and the inspection roller by setting the load so that the inspection drum enters the set amount for each inspection range using the conditions described in FIG. It is shown in 1.

101は帯電ローラであり、2は帯電ローラの軸芯体であり、3は帯電ローラの本体の表面にある凹みであり、4は検査ローラであり、Fは帯電ローラ101の軸芯体2の両端に均等に加わる片荷重であり、8は検査光であり、41は受光器である。また帯電ローラ101の軸芯体2に対して検査ローラ4の軸心を平行にしている。そして駆動手段を備えた検査ローラは帯電ローラ101の軸芯体に対し軸心同士を平行状態に保ちながら帯電ローラ101外周面に圧接して、帯電ローラ101とともに同期回転する。   101 is a charging roller, 2 is a shaft core of the charging roller, 3 is a recess on the surface of the main body of the charging roller, 4 is an inspection roller, and F is a shaft core 2 of the charging roller 101. One load is applied uniformly to both ends, 8 is inspection light, and 41 is a light receiver. Further, the axis of the inspection roller 4 is made parallel to the shaft core 2 of the charging roller 101. The inspection roller provided with the driving means is in pressure contact with the outer peripheral surface of the charging roller 101 while keeping the shaft centers parallel to the shaft core of the charging roller 101, and rotates synchronously with the charging roller 101.

41−1は帯電ローラの軸方向での検査範囲がBからCとB2からC2で設定した時の一回目の検査範囲を受光器41に斜線で示したものである。また41−2は帯電ローラの軸方向での検査範囲がAからBとA2からB2で設定した時の二回目の検査範囲を受光器41に斜線で示したものである。さらに41−3は帯電ローラの軸方向での検査範囲が中央からAと中央からA2で設定した時の三回目の検査範囲を受光器41に斜線で示したものである。   Reference numeral 41-1 indicates the first inspection range when the inspection range in the axial direction of the charging roller is set from B to C and from B2 to C2, and the light receiver 41 is indicated by hatching. Reference numeral 41-2 indicates the second inspection range when the inspection range in the axial direction of the charging roller is set from A to B and from A2 to B2, and the light receiving device 41 is indicated by hatching. Further, reference numeral 41-3 indicates the third inspection range indicated by diagonal lines on the light receiver 41 when the inspection range in the axial direction of the charging roller is set to A from the center and A2 from the center.

帯電ローラ101の表面状態の検査は次のように行われる。   The surface condition of the charging roller 101 is inspected as follows.

まず、帯電ローラ101の軸芯体2の両端に均等に総荷重F1を加えて検査ローラ4に帯電ローラ101を圧接し、帯電ローラに検査ローラを侵入させた状態で検査ローラを回転させて検査ローラの回転に伴い帯電ローラを従動回転させる。帯電ローラと検査ローラで形成するニップ部の軸方向全面に対して、一方の側より発光装置からの検査光8を連続的に照射する。一回目の検査範囲41−1において照射された検査光8がニップ部から漏れる状態をCCDカメラで一回目の検出をする。   First, the total load F1 is uniformly applied to both ends of the shaft core 2 of the charging roller 101, the charging roller 101 is pressed against the inspection roller 4, and the inspection roller is rotated while the inspection roller is inserted into the charging roller. The charging roller is driven to rotate as the roller rotates. The inspection light 8 from the light emitting device is continuously irradiated from one side to the entire axial surface of the nip formed by the charging roller and the inspection roller. A state in which the inspection light 8 irradiated in the first inspection range 41-1 leaks from the nip portion is detected by the CCD camera for the first time.

次いで軸芯体2の両端に均等に総荷重F2を加えて二回目の検査範囲41−2において一回目の検出と同様に二回目の検出が行われる。さらに軸芯体2の両端に均等に総荷重F3を加えて三回目の検査範囲41−3において一回目の検出と同様に三回目の検出が行われ、帯電ローラの軸方向全面に対しての表面状態を検査する。   Subsequently, the total load F2 is equally applied to both ends of the shaft core 2, and the second detection is performed in the second inspection range 41-2 in the same manner as the first detection. Further, the total load F3 is equally applied to both ends of the shaft core 2, and the third detection is performed in the third inspection range 41-3 in the same manner as the first detection, and the entire surface of the charging roller in the axial direction is detected. Inspect the surface condition.

この三回のCCDカメラによる画像情報に基づき、検査範囲において帯電ローラと検査ローラとのニップからの漏れ光があると画像に影響する凹みがあると判断する。   Based on the image information obtained by the three CCD cameras, it is determined that there is a dent that affects the image if there is light leaking from the nip between the charging roller and the inspection roller in the inspection range.

このように、帯電ローラの軸方向での検査する範囲を分割し、帯電ローラの軸方向で検査ローラの侵入量が等しくなるように検査範囲ごとに荷重を調整することにより、高い精度で帯電ローラの表面状態を検査することができる。   In this way, the range of inspection in the axial direction of the charging roller is divided, and the charging roller is adjusted with high accuracy by adjusting the load for each inspection range so that the intrusion amount of the inspection roller becomes equal in the axial direction of the charging roller. Can be inspected.

設定侵入量は、画像に影響を与えない凹みを検出することなく、画像に影響する凹みが検出できるように検査ローラの侵入量を設定することが好ましい。そのような設定侵入量を求めるための一例を以下に示す。   It is preferable to set the intrusion amount of the inspection roller so that a dent affecting the image can be detected without detecting a dent that does not affect the image. An example for obtaining such a set intrusion amount is shown below.

例えば、目視などによってローラ外周面上に凹みを有する帯電ローラを用意し、それらを用いて電子写真装置による画だしを行うことで、画像に影響を与える凹みを有する帯電ローラを選別する。そして、それらの帯電ローラ外周面上の凹みの深さを公知のレーザ測長機、レーザ顕微鏡、粗さ計などで測定して凹みの深さの最小値(すなわち、画像に影響する凹みの深さのしきい値)を求め、この値を検査ローラの設定侵入量とする。これによって、画像に影響を与える凹みの深さ以上の凹みでは帯電ローラと検査ローラとのニップからの漏れ光を検出するので、画像に影響する凹みを精度良く検出することができる。   For example, a charging roller having a dent on the roller outer peripheral surface is prepared by visual observation or the like, and a charging roller having a dent that affects the image is selected by using these to perform image printing by an electrophotographic apparatus. Then, the depth of the dents on the outer peripheral surface of the charging roller is measured with a known laser length measuring machine, laser microscope, roughness meter, etc., and the minimum value of the dent depth (that is, the depth of the dent affecting the image). Threshold value), and this value is set as the set penetration amount of the inspection roller. As a result, since the leakage light from the nip between the charging roller and the inspection roller is detected in a dent that is larger than the depth of the dent affecting the image, the dent affecting the image can be detected with high accuracy.

また、樹脂粒子などを含有させて凹凸を形成している表面層を持つ帯電ローラは、外周面上に樹脂粒子に起因する凸部が分布形成されている。一般には表面層の凸部の弾性率は弾性層の弾性率より高くなっている。このため表面層の凸部による帯電ローラと検査ローラとのニップからの漏れ光をなくすために凸部高さ以上に検査ローラの侵入量を設定することが好ましい。   In addition, a charging roller having a surface layer in which unevenness is formed by containing resin particles or the like has convex portions due to the resin particles distributed on the outer peripheral surface. In general, the elastic modulus of the convex portion of the surface layer is higher than that of the elastic layer. For this reason, it is preferable to set the intrusion amount of the inspection roller to be higher than the height of the convex portion in order to eliminate leakage light from the nip between the charging roller and the inspection roller due to the convex portion of the surface layer.

なお、1本の帯電ローラについて総荷重と侵入量の関係や設定侵入量などを求めておけば、それと同じ製造方法で作成された帯電ローラについては上記のような測定をすることなく検査を行うことができる。   If the relationship between the total load and the intrusion amount, the set intrusion amount, etc. is obtained for one charging roller, the charging roller created by the same manufacturing method is inspected without performing the above measurement. be able to.

電子写真装置や電子写真製版システムなどの画像形成装置に用いられるローラタイプは、外径形状がストレート形状のもの、または弾性体ローラ本体の中央部の外径を端部の外径より大きした非直円筒状のクラウン、テーパ形状になっているものがある。このような形状の弾性体ローラは、本検査方法に好適に適用される。   The roller type used in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus or an electrophotographic plate making system has a straight outer diameter, or a non-roller whose outer diameter at the center of the elastic roller body is larger than the outer diameter at the end. Some have a straight cylindrical crown or taper shape. The elastic body roller having such a shape is suitably applied to the present inspection method.

弾性体ローラの外径測定はミツトヨ(株)製高精度レーザー測定機LSM−430vを用いて行う。クラウン量は弾性体ローラの軸方向での中央部と中央部から90mm離れた位置の外径の差である。   The outer diameter of the elastic roller is measured using a high-precision laser measuring machine LSM-430v manufactured by Mitutoyo Corporation. The crown amount is the difference in the outer diameter between the central portion in the axial direction of the elastic roller and the position 90 mm away from the central portion.

軸芯体についても、導電性で円柱状あれば本発明による特段の制限は無く、画像形成装置に用いられるものであれば本発明において使用できる。例えばステンレス、鉄、または防錆のため表面をニッケルやニッケル・クロム鍍金等を施した鉄等の金属を軸芯体として用いることができる。   The shaft core is not particularly limited as long as it is conductive and cylindrical, and any shaft core that can be used in the image forming apparatus can be used in the present invention. For example, stainless steel, iron, or a metal such as iron whose surface is nickel or nickel / chrome plated for rust prevention can be used as the shaft core.

弾性層に使用されるポリマー原料としてはアクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合ゴム(SBR)、クロロプレン(CR)、シリコンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム等のゴムがある。またこれらゴムを混合物としても用いることができ、特に限定されるものでない。導電性ローラではポリマー原料に添加される導電性物質としては、導電性粒子では導電性カーボンブラック、TiO2・SnO2・ZnOなどの金属酸化物、SnO2とSb2O5の固溶体・ZnOとAl2O3の固溶体などの複酸化物、Cu・Agなどの金属粉などが挙げられ、通常、前記ポリマー原料100重量部に対して5〜200重量部の範囲で添加する。導電粒子以外ではイオン導電性物質としてLiBF4、NaSCNなどの金属塩、第4級アンモニウム塩などの界面活性剤が挙げられ、通常、前記ポリマー原料100重量部に対して0.02〜20重量部添加する。また、前記ポリマ−原料に充填剤、補強材、可塑剤、加硫剤、加硫促進剤、などが必要に応じて添加される。   Polymer raw materials used for the elastic layer include acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), polybutadiene, natural rubber, polyisoprene, styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), chloroprene ( CR), silicone rubber, epichlorohydrin rubber, urethane rubber and the like. These rubbers can also be used as a mixture, and are not particularly limited. In the conductive roller, the conductive material added to the polymer material includes conductive carbon black, a metal oxide such as TiO2, SnO2, and ZnO, a solid solution of SnO2 and Sb2O5, a solid solution of ZnO and Al2O3, and the like. Examples thereof include metal powders such as oxides and Cu / Ag, and are usually added in an amount of 5 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the polymer raw material. In addition to conductive particles, surfactants such as metal salts such as LiBF4 and NaSCN and quaternary ammonium salts can be used as the ion conductive material. Usually, 0.02 to 20 parts by weight is added to 100 parts by weight of the polymer material To do. Further, a filler, a reinforcing material, a plasticizer, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, and the like are added to the polymer raw material as necessary.

表面層本発明に用いる弾性体ローラは、一層以上の表面層を有していても良い。また、粒子で凹凸が形成された表面層はバインダーと高分子化合物粒子を含有するものであり、本検査方法には好適に適用される。   Surface Layer The elastic roller used in the present invention may have one or more surface layers. Moreover, the surface layer in which the unevenness | corrugation was formed with particle | grains contains a binder and a high molecular compound particle | grain, and is applied suitably for this inspection method.

バインダーとしては、例えば、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ブチラール樹脂、スチレン−エチレン・ブチレン−オレフィン共重合体(SEBC)及びオレフィン−エチレン・ブチレン−オレフィン共重合体(CEBC)等の樹脂、また天然ゴムやこれを加硫処理したもの、さらにエチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、スチレン−ブタジエン共重合ゴム(SBR)、シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム(IR)、ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)、等の合成ゴムを挙げることができる。   Examples of the binder include fluororesin, polyamide resin, acrylic resin, polyurethane resin, silicone resin, butyral resin, styrene-ethylene-butylene-olefin copolymer (SEBC), and olefin-ethylene-butylene-olefin copolymer (CEBC). ), Natural rubber and vulcanized rubber, ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), silicone rubber, urethane rubber, isoprene rubber (IR) ), Synthetic rubbers such as butyl rubber and acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR).

高分子化合物粒子は、平均粒径として2.5〜30μmを有するものであれば、特に制限されるものではない。高分子化合物粒子の材質としては、例えば、シリコン樹脂、フッ素樹脂、(メタ)アクリル樹脂、スチレン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、オレフィン樹脂、エポキシ樹脂、及び、これらの共重合体や変性物、誘導体等の樹脂や、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、スチレン−ブタジエン共重合ゴム(SBR)、シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム(IR)、ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)等のゴムを挙げることができ、特に制限されるものではない。そして高分子化合物粒子はバインダー100重量部に対して10〜100重量部含有している。   The polymer compound particle is not particularly limited as long as it has an average particle diameter of 2.5 to 30 μm. Examples of the material of the polymer compound particles include silicon resin, fluororesin, (meth) acrylic resin, styrene resin, phenol resin, polyester resin, melamine resin, urethane resin, olefin resin, epoxy resin, and their co-polymers. Resins such as coalesced and modified products, derivatives, ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), silicone rubber, urethane rubber, isoprene rubber (IR), butyl rubber, acrylonitrile-butadiene A rubber such as a copolymer rubber (NBR) can be exemplified and is not particularly limited. The polymer compound particles are contained in an amount of 10 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder.

また導電性を付与するには導電性粒子が多く用いられる。導電性粒子としては、金属酸化物系導電性粒子、金属系導電性粒子、導電性カーボンブラック、カーボン系導電性粒子等を挙げることができる。導電性カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック等が好ましく用いられる。さらに、帯電ローラの体積抵抗率の制御性からカーボンブラックは金属酸化物系粒子にカーボンブラックを被覆した複合粒子として使用することが好ましい。   Moreover, many conductive particles are used to impart conductivity. Examples of the conductive particles include metal oxide conductive particles, metal conductive particles, conductive carbon black, and carbon conductive particles. As the conductive carbon black, furnace black, ketjen black, channel black and the like are preferably used. Furthermore, carbon black is preferably used as composite particles obtained by coating metal oxide particles with carbon black because of the controllability of the volume resistivity of the charging roller.

表面層の膜厚は5〜50μmに適宜調整される。5〜50μmの膜厚は、作製した弾性体ローラをカッターナイフなどで切断し、層の断面を光学顕微鏡または電子顕微鏡により観察し、その厚さを実測することにより求めることができる。   The film thickness of the surface layer is appropriately adjusted to 5 to 50 μm. The film thickness of 5 to 50 μm can be obtained by cutting the produced elastic roller with a cutter knife or the like, observing the cross section of the layer with an optical microscope or an electron microscope, and measuring the thickness.

ローラ硬度においてはマイクロ硬度計MD−1型(高分子計器株式会社製)でマイクロ硬度40〜80度の弾性体ローラに適用されることが好適である。
また表面層が、十点平均表面粗さ(Rzjis)として、3μm≦Rzjis≦20μm、表面凹凸平均間隔(RSm)として、20μm≦RSm≦100μmを満たしている弾性体ローラに適用されることが好適である。
The roller hardness is preferably a micro hardness meter MD-1 type (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.) and is applied to an elastic roller having a micro hardness of 40 to 80 degrees.
The surface layer is preferably applied to an elastic roller satisfying 10 μm ≦ Rzjis ≦ 20 μm as a ten-point average surface roughness (Rzjis) and 20 μm ≦ RSm ≦ 100 μm as a surface unevenness average interval (RSm). It is.

ここで、十点平均表面粗さ、表面凹凸平均間隔は、JISB0601表面粗さの規格に準じて測定した測定値である。その測定は、(株)小坂研究所製の表面粗さ測定器SE−3400を用いて行うことができる。十点平均表面粗さは、具体的には、弾性体ローラの無作為の6点における10点平均表面粗さを上記測定器により測定し、その6点の平均値を用いる。また、表面凹凸平均間隔(RSm)も、具体的には、十点平均表面粗さ(Rz)と同様に、弾性体ローラの無作為の6点における10点凹凸平均間隔を上記測定器により測定し、その6点の平均値を用いる。   Here, the ten-point average surface roughness and the surface unevenness average interval are measured values measured according to the standard of JISB0601 surface roughness. The measurement can be performed using a surface roughness measuring device SE-3400 manufactured by Kosaka Laboratory. Specifically, the 10-point average surface roughness is obtained by measuring the 10-point average surface roughness at 6 random points of the elastic roller with the measuring instrument and using the average value of the 6 points. Further, the surface unevenness average interval (RSm) is also specifically measured by the above measuring device at the 10-point unevenness average interval at 6 random points of the elastic roller, similarly to the 10-point average surface roughness (Rz). The average value of the six points is used.

また、粒子が含まない表面層の材料としては、同様にシリコーン系、フッ素系、ウレタン系、アクリル系、ウレタン変性アクリル系、シリコーン変性ウレタン系が用いられ、特にフッ化アルキル基およびオキシアルキレン基を有するポリシロキサンを含有することが好ましく用いられる。また、最表面層の膜厚は帯電ゴムローラの電気特性或いは膜厚強度の上で、薄膜である方が良く、層の厚さとしては10nm以上1000nm未満であるものもあり、本検査方法には好適に適用される。   Further, as the material of the surface layer not containing particles, silicone-based, fluorine-based, urethane-based, acrylic-based, urethane-modified acrylic-based, and silicone-modified urethane-based materials are also used, and in particular, fluorinated alkyl groups and oxyalkylene groups are used. It is preferably used to contain polysiloxane having. In addition, the film thickness of the outermost layer is preferably a thin film in view of the electric characteristics or film thickness strength of the charging rubber roller, and there are layers having a thickness of 10 nm or more and less than 1000 nm. It is preferably applied.

本発明に用いる弾性体ローラは、LBP(Laser Beam Printer)、複写機及びファクシミリ等の画像形成装置において帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラなどとして用いられる。図8には、帯電ローラを有するプロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す。   The elastic roller used in the present invention is used as a charging roller, a developing roller, a transfer roller, or the like in an image forming apparatus such as an LBP (Laser Beam Printer), a copying machine, or a facsimile machine. FIG. 8 shows an example of a schematic configuration of an electrophotographic apparatus provided with a process cartridge having a charging roller.

図8において、201は円筒状の電子写真感光体であり、軸202を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。電子写真感光体201としては、支持体および支持体上に形成された無機感光層もしくは有機感光層を有するものが一般的である。また、電子写真感光体201は表面層として電荷注入層を有するものであってもよい。   In FIG. 8, reference numeral 201 denotes a cylindrical electrophotographic photosensitive member, which is driven to rotate at a predetermined peripheral speed around an axis 202 in the direction of an arrow. The electrophotographic photoreceptor 201 generally has a support and an inorganic photosensitive layer or an organic photosensitive layer formed on the support. Further, the electrophotographic photosensitive member 201 may have a charge injection layer as a surface layer.

回転駆動される電子写真感光体201の表面は、帯電ローラ101により、正または負の所定電位に均一に帯電され、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光などの露光手段(不図示)から出力される露光光(画像露光光)204を受ける。こうして電子写真感光体201の表面に、目的の画像に対応した静電潜像が順次形成されていく。   The surface of the rotationally driven electrophotographic photosensitive member 201 is uniformly charged to a predetermined positive or negative potential by the charging roller 101, and then output from exposure means (not shown) such as slit exposure or laser beam scanning exposure. Exposure light (image exposure light) 204 is received. In this way, electrostatic latent images corresponding to the target image are sequentially formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member 201.

帯電ローラ101による電子写真感光体201の表面への帯電の際、帯電ローラ101には、電圧印加手段(不図示)から直流電圧のみの電圧あるいは直流電圧に交流電圧を重畳した電圧が印加される。後述の実施例においては、帯電ローラ101には直流電圧のみの電圧(−1050V)を印加した。また、後述の実施例において、暗部電位は−450V、明部電位は−100Vとした。   When the surface of the electrophotographic photosensitive member 201 is charged by the charging roller 101, a voltage of only a DC voltage or a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied to the charging roller 101 from a voltage applying unit (not shown). . In the examples described later, a voltage (−1050 V) of only DC voltage was applied to the charging roller 101. In the examples described later, the dark portion potential was set to -450V and the light portion potential was set to -100V.

電子写真感光体201の表面に形成された静電潜像は、現像手段205の現像剤に含まれるトナーにより現像(反転現像もしくは正規現像)されてトナー像となる。次いで、電子写真感光体201の表面に形成担持されているトナー像が、転写手段(転写ローラなど)206からの転写バイアスによって、転写材(紙など)Pに順次転写されていく。転写材Pは、転写材供給手段(不図示)から電子写真感光体201と転写手段206との間(当接部)に電子写真感光体201の回転と同期して取り出されて給送される。   The electrostatic latent image formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member 201 is developed (reversal development or normal development) with toner contained in the developer of the developing unit 205 to become a toner image. Next, the toner image formed and supported on the surface of the electrophotographic photosensitive member 201 is sequentially transferred onto a transfer material (such as paper) P by a transfer bias from a transfer unit (such as a transfer roller) 206. The transfer material P is taken out from a transfer material supply unit (not shown) between the electrophotographic photosensitive member 201 and the transfer unit 206 (contact portion) in synchronization with the rotation of the electrophotographic photosensitive member 201 and fed. .

現像手段205としては、例えば、ジャンピング現像手段、接触現像手段および磁気ブラシ手段などが挙げられるが、トナーの飛散性改善の観点から、接触現像手段が好ましく、後述の実施例においては、接触現像手段を採用した。また、転写手段206となる転写ローラとしては、支持体上に中抵抗に調整された弾性樹脂層を被覆してなるものが例示される。   Examples of the developing unit 205 include a jumping developing unit, a contact developing unit, and a magnetic brush unit, but a contact developing unit is preferable from the viewpoint of improving toner scattering properties, and in the embodiments described later, a contact developing unit. It was adopted. Further, as a transfer roller serving as the transfer unit 206, a roller formed by covering a support with an elastic resin layer adjusted to a medium resistance is exemplified.

トナー像の転写を受けた転写材Pは、電子写真感光体201の表面から分離されて定着手段208へ導入されて像定着を受けることにより画像形成物(プリント、コピー)として装置外へプリントアウトされる。両面画像形成モードや多重画像形成モードの場合、この画像形成物は、不図示の再循環搬送機機構に導入されて転写部へ再導入される。   The transfer material P which has received the transfer of the toner image is separated from the surface of the electrophotographic photosensitive member 201 and is introduced into the fixing unit 208 to be image-fixed to be printed out as an image formed product (print, copy). Is done. In the case of the double-sided image forming mode or the multiple image forming mode, the image formed product is introduced into a recirculation conveyance mechanism (not shown) and reintroduced into the transfer unit.

トナー像転写後の電子写真感光体201の表面は、クリーニング手段(クリーニングブレードなど)207によって転写残りの現像剤(トナー)の除去を受けて清浄面化される。さらに前露光手段(不図示)からの前露光光(不図示)により除電処理された後、繰り返し画像形成に使用される。なお、帯電手段(帯電ローラ101)が接触帯電手段である場合は、前露光は必ずしも必要ではなく後述の実施例では前露光なしの条件でおこなった。   The surface of the electrophotographic photosensitive member 201 after the transfer of the toner image is cleaned by receiving a developer (toner) remaining after the transfer by a cleaning means (cleaning blade or the like) 207. Further, after being subjected to charge removal processing by pre-exposure light (not shown) from a pre-exposure means (not shown), it is repeatedly used for image formation. When the charging unit (charging roller 101) is a contact charging unit, pre-exposure is not always necessary, and in the examples described later, the pre-exposure was performed.

上述の電子写真感光体201、帯電ローラ101、現像手段205、転写手段206およびクリーニング手段207などの構成要素のうち、複数のものを容器に納めてプロセスカートリッジとして一体に結合して構成することができる。そして、このプロセスカートリッジを複写機やレーザービームプリンターなどの電子写真装置本体に対して着脱自在に構成してもよい。図8では、電子写真感光体201、帯電ローラ101、現像手段205、転写手段206およびクリーニング手段207とを一体に支持してカートリッジ化している。そして、電子写真装置本体のレールなどの案内手段210を用いて電子写真装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ209としている。   Among the above-described components such as the electrophotographic photosensitive member 201, the charging roller 101, the developing unit 205, the transfer unit 206, and the cleaning unit 207, a plurality of components may be housed in a container and integrally combined as a process cartridge. it can. The process cartridge may be configured to be detachable from an electrophotographic apparatus main body such as a copying machine or a laser beam printer. In FIG. 8, the electrophotographic photosensitive member 201, the charging roller 101, the developing unit 205, the transfer unit 206, and the cleaning unit 207 are integrally supported to form a cartridge. The process cartridge 209 is detachable from the main body of the electrophotographic apparatus using guide means 210 such as a rail of the main body of the electrophotographic apparatus.

以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these.

<帯電ローラの作製>
弾性層の原材料であるエピクロルヒドリンゴム(商品名:エピクロマーCG102、ダイソー(株)製)100質量部、炭酸カルシウム25質量部、MTカーボン2質量部、酸化亜鉛5質量部、脂肪族ポリエステル系可塑剤10質量部、ステアリン酸1質量部、過塩素酸4級アンモニウム塩2質量部及び酸化防止剤(テトラキス[メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートメタン])1質量部をオープンロールで20分間均一に練り込んだ。更に加硫促進剤(DM:dibenzothiazyl disulfide)1質量部、加硫促進剤(TS:Tetramethylthiuram monosulfide)0.5質量部及び加硫剤としてイオウ0.5質量部を加えて、更にオープンロールで15分間練り込み後シーティングして混練りされたゴム材を得た。
<Production of charging roller>
Epichlorohydrin rubber (trade name: Epichromer CG102, manufactured by Daiso Co., Ltd.) 100 parts by mass, raw material for elastic layer, calcium carbonate 25 parts by mass, MT carbon 2 parts by mass, zinc oxide 5 parts by mass, aliphatic polyester plasticizer 10 Parts by mass, 1 part by mass of stearic acid, 2 parts by mass of quaternary ammonium perchlorate and antioxidant (tetrakis [methylene-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate methane ] 1 part by mass was kneaded uniformly with an open roll for 20 minutes. Further, 1 part by mass of a vulcanization accelerator (DM), 0.5 part by mass of a vulcanization accelerator (TS) and 0.5 part by mass of sulfur as a vulcanizing agent were added, and 15 parts by open roll. After kneading for a minute, sheeting was carried out to obtain a kneaded rubber material.

接着剤を塗布した導電性軸芯体上に、クロス押出し成形機にてこの混練りされたゴム材を被覆するように押し出し、外径が約9.5mmのローラ形状になるように成形した。   On the conductive axial core body which apply | coated the adhesive agent, it extruded so that this kneaded rubber material might be coat | covered with the cross extrusion molding machine, and it shape | molded so that it might become a roller shape whose outer diameter is about 9.5 mm.

次いで、電気オーブンを用いて温度160℃で1時間、加硫及び接着剤の硬化を行った。ゴムの両端部を突っ切り、ゴム長さを232mmとした後、外径が8.5mmのローラ形状になるように表面の研磨加工を行って、導電性軸芯体上に弾性層を形成した。このときクラウン量(中央部と中央部から90mm離れた位置の外径の差)は130μmとした。   Next, vulcanization and curing of the adhesive were performed using an electric oven at a temperature of 160 ° C. for 1 hour. After cutting off both ends of the rubber to make the rubber length 232 mm, the surface was polished so as to form a roller shape having an outer diameter of 8.5 mm to form an elastic layer on the conductive shaft core. At this time, the crown amount (difference in outer diameter at a position 90 mm away from the central portion and the central portion) was 130 μm.

続いて、カプロラクトン変性アクリルポリオール溶液(商品名:プラクセルDC2016、ダイセル化学工業(株)製)にメチルイソブチルケトンを加え、固形分が15質量%となるように調整した。   Subsequently, methyl isobutyl ketone was added to a caprolactone-modified acrylic polyol solution (trade name: Plaxel DC2016, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) to adjust the solid content to 15% by mass.

この溶液666.6質量部に対して、上記アクリルポリオール溶液の固形分100質量部に対して、
複合粒子 30質量部
酸化チタン粒子 20質量部
針状ルチル型酸化チタン粒子(平均粒径15nm、縦:横=3:1)
変性ジメチルシリコーンオイル 0.08質量部
商品名;SH28PA、東レ・ダウコーニングシリコーン(株)製)
ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)とイソホロンジイソシアネート(IPDI)の各ブタノンオキシムブロック体の7:3の混合物
80.14質量部
を入れ混合溶液を調整した。
With respect to 666.6 parts by mass of this solution, with respect to 100 parts by mass of the solid content of the acrylic polyol solution,
Composite particles 30 parts by mass Titanium oxide particles 20 parts by mass Acicular rutile type titanium oxide particles (average particle size 15 nm, length: width = 3: 1)
Modified dimethyl silicone oil 0.08 parts by mass Product name: SH28PA, manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.)
7: 3 mixture of each butanone oxime block of hexamethylene diisocyanate (HDI) and isophorone diisocyanate (IPDI)
The mixed solution was adjusted by adding 80.14 parts by mass.

尚、複合粒子は以下のように作製した。   The composite particles were produced as follows.

金属酸化物系粒子としてのシリカ粒子(平均粒子径15nm、体積抵抗率1.8×1012Ω・cm)7.0kgに、メチルハイドロジェンポリシロキサン140gを、エッジランナーを稼動させながら添加した。そして、588N/cm(60Kg/cm)の線荷重で30分間混合攪拌を行った。この時の攪拌速度は22rpmで行った。   To 7.0 kg of silica particles (average particle diameter 15 nm, volume resistivity 1.8 × 10 12 Ω · cm) as metal oxide-based particles, 140 g of methyl hydrogen polysiloxane was added while operating the edge runner. The mixture was stirred for 30 minutes with a linear load of 588 N / cm (60 Kg / cm). The stirring speed at this time was 22 rpm.

次に、カーボンブラック粒子(粒子径15nm、体積抵抗率2.0×102Ω・cm)7.0kgを、エッジランナーを稼動させながら10分間かけて添加し、更に588N/cm(60Kg/cm)の線荷重で60分間混合攪拌を行った。そして、メチルハイドロジェンポリシロキサン被覆にカーボンブラックを付着させた後、乾燥機を用いて80℃で60分間乾燥を行い、複合粒子を得た。この時の攪拌速度は22rpmで行った。   Next, 7.0 kg of carbon black particles (particle diameter: 15 nm, volume resistivity: 2.0 × 10 2 Ω · cm) was added over 10 minutes while the edge runner was operated, and further 588 N / cm (60 Kg / cm). Mixing and stirring were performed for 60 minutes under a linear load. And after making carbon black adhere to methyl hydrogen polysiloxane coating | cover, it dried at 80 degreeC for 60 minute (s) using the dryer, and obtained composite particle. The stirring speed at this time was 22 rpm.

得られた複合粒子は、平均粒径が15nm、体積抵抗率は1.2×102Ω・cmであった。   The obtained composite particles had an average particle size of 15 nm and a volume resistivity of 1.2 × 10 2 Ω · cm.

このとき、HDIとIPDIの混合物は、「NCO/OH=1.0」となるように添加した。HDIとIPDIについては、HDI(商品名:デュラネートTPA−B80E、旭化成工業製)、IPDI(商品名:ベスタナートB1370、デグサ・ヒュルス製)を使用した。   At this time, the mixture of HDI and IPDI was added so that “NCO / OH = 1.0”. About HDI and IPDI, HDI (trade name: Duranate TPA-B80E, manufactured by Asahi Kasei Kogyo), IPDI (trade name: Bestanat B1370, manufactured by Degussa Huls) were used.

450mLのガラス瓶に上記混合溶液251.11gと、メディアとしての平均粒径0.8mmのガラスビーズ200gを混合し、ペイントシェーカー分散機を用いて48時間分散した。分散後、高分子化合物粒子である架橋ポリメチルメタクリレート(PMMA)粒子(平均粒径:5.0μm、体積抵抗率:1.0×1015Ω・cm)9質量部(バインダー100重量部に対して25重量部相当量)を添加した後、更に1時間分散して分散溶液を得た。   In a 450 mL glass bottle, 251.11 g of the above mixed solution and 200 g of glass beads having an average particle diameter of 0.8 mm as media were mixed and dispersed for 48 hours using a paint shaker disperser. After dispersion, 9 parts by mass of crosslinked polymethyl methacrylate (PMMA) particles (average particle size: 5.0 μm, volume resistivity: 1.0 × 10 15 Ω · cm), which are polymer compound particles (25 to 100 parts by weight of binder) (Equivalent part by weight) was added, followed by further dispersion for 1 hour to obtain a dispersion solution.

この表面被覆層用塗布液を、弾性層上に1回ディッピング塗布し、常温で30分間以上風乾し、次いで80℃に設定した熱風循環乾燥機にて1時間乾燥し、更に160℃に設定した熱風循環乾燥機にて1時間乾燥して、弾性層上に表面層を形成した。ディッピング塗布浸漬時間は9秒、ディッピング塗布引き上げ速度は、初期速度が20mm/s、最終速度は2mm/sになるように調節し、20mm/sから2mm/sの間は、時間に対して直線的に速度を変化させた。   This surface coating layer coating solution was dipped on the elastic layer once, air-dried at room temperature for 30 minutes or more, then dried in a hot air circulating dryer set at 80 ° C. for 1 hour, and further set at 160 ° C. It dried for 1 hour with the hot air circulation dryer, and formed the surface layer on the elastic layer. The dipping coating dipping time is 9 seconds, the dipping coating lifting speed is adjusted so that the initial speed is 20 mm / s, and the final speed is 2 mm / s. Between 20 mm / s and 2 mm / s is linear with respect to time. The speed was changed.

このようにして、導電性軸芯体上に弾性層及び表面層を有する帯電ローラを複数本作製した。
作製された粒子で凹凸を形成している表面層の物性を抜き取りで前述した測定方法で測定した。
In this way, a plurality of charging rollers having an elastic layer and a surface layer on the conductive shaft core were produced.
The physical properties of the surface layer forming the irregularities with the prepared particles were extracted and measured by the measurement method described above.

それぞれ平均で表面層の膜厚は15.2μmであり、マイクロ硬度は61.3度であり、十点平均表面粗さ(Rzjis)は6.7μmで、表面凹凸平均間隔(RSm)63μmであった。   The average film thickness of the surface layer was 15.2 μm, the micro hardness was 61.3 degrees, the ten-point average surface roughness (Rzjis) was 6.7 μm, and the average surface roughness (RSm) was 63 μm. It was.

製造した帯電ローラの全数について表面を前述した測定方法で行った。   The surface of all the manufactured charging rollers was measured by the measurement method described above.

それぞれ平均で中央部の外径はΦ8.51であり、クラウン量(中央部と中央部から90mm離れた位置の外径の差)は128μmであった。電流値は全数を測定して平均で1409μAであった。   The average outer diameter of each central portion was Φ8.51, and the crown amount (difference in outer diameter at a position 90 mm away from the central portion) was 128 μm. The total number of currents measured was 1409 μA on average.

また、製造した帯電ローラの全数について目視で検査を行い、表面に凹みが見えるものを選別した。   In addition, the total number of manufactured charging rollers was visually inspected, and those having dents on the surface were selected.

<検査装置>
図9、10は本発明の弾性体ローラである帯電ローラの表面状態を検査する装置の概略図である。図9は正面概略図であり、図10は光ビーム走査部を説明する概略図である。
<Inspection device>
9 and 10 are schematic views of an apparatus for inspecting the surface state of a charging roller which is an elastic roller of the present invention. FIG. 9 is a schematic front view, and FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a light beam scanning unit.

図9において1は表面状態を検査する帯電ローラであり、4は弾性体ローラと圧接してニップを形成する検査ローラであり、2は検査ローラ4に弾性体ローラ1を圧接するために両端に荷重が加わる弾性体ローラ1の軸芯体である。検査ローラ4の外径はΦ50mmで、全長は360mmで、進直度は2μmで、真円度は4.5μmである。帯電ローラと検査ローラの軸芯平行度は0.02mm以下に調整した。   In FIG. 9, 1 is a charging roller for inspecting the surface state, 4 is an inspection roller that presses against the elastic body roller to form a nip, and 2 is at both ends to press the elastic body roller 1 against the inspection roller 4. It is an axial core body of the elastic roller 1 to which a load is applied. The inspection roller 4 has an outer diameter of Φ50 mm, a total length of 360 mm, a straightness of 2 μm, and a roundness of 4.5 μm. The axial parallelism of the charging roller and the inspection roller was adjusted to 0.02 mm or less.

51は検査ローラ4の両端を支えて回転自在にする軸受け板であり、52は一方の軸受け板を介して検査ローラ4を回転駆動させるモータである。   Reference numeral 51 denotes a bearing plate that supports both ends of the inspection roller 4 to be rotatable, and 52 denotes a motor that rotationally drives the inspection roller 4 through one of the bearing plates.

53は帯電ローラの軸芯体2の端面を位置決めするストッパーであり、54はストッパーを支えるストッパー受け板である。ストッパー53は一方が固定でもう一方をスライド可能として弾性体ローラの軸方向で位置調整を行なう。   53 is a stopper for positioning the end face of the shaft core 2 of the charging roller, and 54 is a stopper receiving plate for supporting the stopper. One of the stoppers 53 is fixed and the other is slidable, and the position of the stopper 53 is adjusted in the axial direction of the elastic roller.

55は弾性体ローラ1の軸芯体の外周面を受けて弾性体ローラ1の軸芯体と検査ローラ軸心を平行に保つ軸芯体ガイドであり、56は軸芯体ガイド55に繋る荷重を制御する加圧シリンダであり、57は加圧シリンダの圧力を切り変える電磁弁である。荷重を多段に変更することを可能にしている。   55 is a shaft core guide that receives the outer peripheral surface of the shaft core of the elastic roller 1 and keeps the shaft core of the elastic roller 1 and the axis of the inspection roller in parallel, and 56 is connected to the shaft core guide 55. A pressure cylinder for controlling the load, and 57 is an electromagnetic valve for switching the pressure of the pressure cylinder. The load can be changed in multiple stages.

58は加圧シリンダ56を固定する上部ベースであり、59は上部ベースの上下移動の精度を維持するガイドであり、60は上部ベースを上下させる駆動力である上下用シリンダである。   58 is an upper base for fixing the pressure cylinder 56, 59 is a guide for maintaining the accuracy of vertical movement of the upper base, and 60 is a vertical cylinder which is a driving force for moving the upper base up and down.

61は軸受け板51、モータ52、ストッパー受け板54、ガイド58を位置決め固定する本体ベースである。また、図10において62は図示されてない光源から発生したレーザ光ビームであり、63はレーザ光ビームをニップ部に走査するポリゴンミラーであり、64は帯電ローラと検査ローラとのニップからの漏れ光を検出する受光器である。図示されてない光源からレーザ光ビーム62をポリゴンミラー63を介してニップ部に走査するように照射させ、凹みがある場所では走査光は受光器64に侵入する。   Reference numeral 61 denotes a main body base for positioning and fixing the bearing plate 51, the motor 52, the stopper receiving plate 54, and the guide 58. In FIG. 10, 62 is a laser beam generated from a light source (not shown), 63 is a polygon mirror that scans the laser beam to the nip portion, and 64 is a leak from the nip between the charging roller and the inspection roller. It is a light receiver that detects light. A laser beam 62 is irradiated from a light source (not shown) so as to scan the nip portion via the polygon mirror 63, and the scanning light enters the light receiver 64 in a place where there is a depression.

<実施例1および比較例1、2>
(評価サンプル)
作製された帯電ローラのうち、目視で凹みが見えるものが126本あった。前述した図8の電子写真装置を用いて凹みのある126本の画だしを行った。そのうち、画像に黒モヤが出るものが98本であった。凹みのある126本の帯電ローラについて、レーザ顕微鏡で凹みの深さおよび弾性体ローラの軸方向での凹みの位置を測定した。測定した帯電ローラ126本の中から次の4本のサンプルを選んだ。
サンプルA:26.4μmの凹み深さが中央から6mmにあり、黒モヤの画像になった帯電ローラ。
サンプルB:27.0μmの凹み深さが中央から110mmの端部にあり、黒モヤの画像になった帯電ローラ。
サンプルC:15.6μmの凹み深さが中央から10mmにあり、黒モヤの画像にはならなかった帯電ローラ。
サンプルD:16.1μmの凹み深さが中央から107mmの端部にあり、黒モヤの画像にはならなかった帯電ローラ。
<Example 1 and Comparative Examples 1 and 2>
(Evaluation sample)
Of the manufactured charging rollers, 126 had dents visible. Using the above-described electrophotographic apparatus of FIG. 8, 126 images with dents were drawn. Of these, 98 had black smears in their images. About 126 charging rollers with a dent, the depth of the dent and the position of the dent in the axial direction of the elastic roller were measured with a laser microscope. The following four samples were selected from 126 measured charging rollers.
Sample A: A charging roller having a 26.4 μm depth of 6 mm from the center and an image of black haze.
Sample B: a charging roller having a 27.0 μm dent depth at the end 110 mm from the center, resulting in a black-haze image.
Sample C: A charging roller having a recess depth of 15.6 μm 10 mm from the center and did not become a black haze image.
Sample D: A charging roller having a dent depth of 16.1 μm at an end portion of 107 mm from the center, and did not become a black haze image.

本発明の検査装置で帯電ローラを検査する手順を実施例で説明する。   The procedure for inspecting the charging roller with the inspection apparatus of the present invention will be described in an embodiment.

上述の測定より、凹みの深さが25μm以下のものは黒モヤの画像にはならなかったため、設定侵入量を25μmと設定した。   From the above-mentioned measurement, since the depth of the dent was 25 μm or less did not become a black haze image, the set penetration amount was set to 25 μm.

次に前述した図5のニップ幅測定法を用いて、サンプルA〜Dの外径測定を軸方向に2mmピッチで測定して、弾性体ローラの軸方向での総荷重と侵入量の関係を求めた。これを図11に示す。   Next, by using the nip width measurement method of FIG. 5 described above, the outer diameter measurement of samples A to D is measured at a pitch of 2 mm in the axial direction, and the relationship between the total load and the penetration amount in the axial direction of the elastic roller is determined. Asked. This is shown in FIG.

検査範囲を、帯電ローラの軸方向の中央(0)から+90mm位置と中央(0)から−90mm位置、+90mm位置〜端部(+114mm)と−90mm位置〜端部(−114mm)の2つに分割した。そして、次のようにして検査範囲ごとに検査ローラの設定侵入量を画像に影響する凹みが検出できる侵入量になるように荷重を決めた。   The inspection range is divided into two parts: the center (0) from the center (0) to the +90 mm position and the center (0) to the −90 mm position, the +90 mm position to the end (+114 mm), and the −90 mm position to the end (−114 mm). Divided. Then, the load was determined so that the set intrusion amount of the inspection roller becomes an intrusion amount that can detect the dent affecting the image for each inspection range as follows.

図11において、端部の荷重−侵入量線と設定侵入量線bとの交点から垂直線おろす(図11の矢印および破線)。この垂直線と横軸との交点が、+90mm位置〜端部までの検査範囲の測定荷重であり、F=940g(Fは総荷重を表す)となる。次に、90mm位置の荷重−侵入量線と設定侵入量線bとの交点から垂直線おろす(図11の矢印および破線)。この垂直線と横軸との交点が、+90mm位置〜中央までの検査範囲の測定荷重であり、F=1280gとなる。   In FIG. 11, the vertical line is lowered from the intersection of the load-penetration amount line at the end and the set penetration amount line b (arrow and broken line in FIG. 11). The intersection of the vertical line and the horizontal axis is the measured load in the inspection range from the +90 mm position to the end, and F = 940 g (F represents the total load). Next, the vertical line is lowered from the intersection of the load-intrusion amount line at the 90 mm position and the set intrusion amount line b (arrow and broken line in FIG. 11). The intersection of the vertical line and the horizontal axis is the measurement load in the inspection range from the +90 mm position to the center, and F = 1280 g.

上記のようにして求めた検査範囲ごとの荷重条件で、本発明の検査装置を用いてサンプルA、B、C、Dを検査した。また比較例1として、総荷重1000gを一定で加えるという条件でサンプルA、Bを検査した。さらに比較例2として総荷重940gを一定で加えるという条件でサンプルA、B、C、Dを検査した。
画像評価と漏れ光の判定比較結果を表1に示す。ただし漏れ光判定において「あり」は不良品判定を示し、「なし」は良品判定を示す。
Samples A, B, C, and D were inspected using the inspection apparatus of the present invention under the load conditions for each inspection range obtained as described above. As Comparative Example 1, Samples A and B were inspected under the condition that a total load of 1000 g was applied. Further, as Comparative Example 2, samples A, B, C, and D were inspected under the condition that a total load of 940 g was applied constant.
Table 1 shows the results of image evaluation and leakage light comparison. However, in the leakage light determination, “present” indicates defective product determination, and “not present” indicates non-defective product determination.

比較例1において、端部に凹みがあるサンプルBは、設定侵入量を超える荷重がかけられたため、凹みが潰れてしまい、不良品であるにもかかわらず良品と判定されてしまった。比較例2では、画像に影響が出ない程度の微小な凹みを有するサンプルCが不良品と判定されてしまった。これに対して実施例1では、画像に影響する凹みを有するサンプルAおよびBは不良品判定がされる一方、サンプルCおよびDは良品判定がされ、精度良く凹み検査が行われた。   In Comparative Example 1, the sample B having a dent at the end was subjected to a load exceeding the set penetration amount, so that the dent was crushed and was judged to be a good product despite being a defective product. In Comparative Example 2, the sample C having a minute dent that does not affect the image has been determined to be defective. On the other hand, in Example 1, samples A and B having a dent affecting the image were judged as defective, while samples C and D were judged as good and the dent inspection was performed with high accuracy.

<実施例2および比較例3>
次に、実施例2として帯電ローラの検査領域を3つに分割した例を示す。
<Example 2 and Comparative Example 3>
Next, as an example 2, an example in which the inspection area of the charging roller is divided into three will be described.

実施例1と同様にニップ幅測定法を用いておよび帯電ローラの外径測定を軸方向に4mmピッチで測定して弾性体ローラの軸方向での荷重と侵入量の関係を求めて、検査範囲での測定荷重を設定した結果を図12に示した。荷重1000gでの中央から端部までの侵入量差の6等分を目安にした。   As in Example 1, the nip width measurement method was used and the outer diameter of the charging roller was measured at a pitch of 4 mm in the axial direction to determine the relationship between the load in the axial direction of the elastic roller and the penetration amount, and the inspection range. The result of setting the measurement load at is shown in FIG. A 6-minute difference in the amount of penetration from the center to the edge at a load of 1000 g was used as a guide.

検査範囲を、帯電ローラの軸方向の中央(0)から+80mm位置と中央(0)から−80mm位置、+80mm位置〜+108mm位置と−80mm位置〜−108mm位置、+108mm位置〜端部と−108mm位置〜端部の3つに分割した。   The inspection range is from the center (0) to the +80 mm position and from the center (0) to the −80 mm position, the +80 mm position to the +108 mm position, the −80 mm position to the −108 mm position, the +108 mm position to the end portion, and the −108 mm position. It was divided into three at the end.

検査範囲ごとに検査ローラの設定侵入量が画像に影響する凹みが検出できる侵入量になるように荷重を決める方法も実施例1と同様にして求めた。
+108mm位置〜端部までの検査範囲での測定荷重はF=940gであり、+80mm位置〜+108mm位置までの検査範囲での測定荷重はF=1110gであり、中央(0)から+80mm位置までの検査範囲での測定荷重はF=1330gであった。
The method of determining the load so that the set penetration amount of the inspection roller for each inspection range becomes the penetration amount that can detect the dent affecting the image was also obtained in the same manner as in Example 1.
The measurement load in the inspection range from the +108 mm position to the end is F = 940 g, the measurement load in the inspection range from the +80 mm position to the +108 mm position is F = 1110 g, and the inspection from the center (0) to the +80 mm position. The measured load in the range was F = 1330 g.

(評価サンプル)
目視で凹みが見えるものの126本から次のサンプルを選んだ。
サンプルE:画像に黒モヤとなるもの 98本
サンプルF:目視で凹みが見えるが画像問題ないもの 28本
比較例3として、総荷重1000gを一定で加えるという条件でサンプルE、Fを検査した。
判定比較結果を表2に示す。
(Evaluation sample)
The following samples were selected from 126 of which dents were visible.
Sample E: Black smear in image 98 Sample F: Sample in which dents are visible but no image problems 28 Samples E and F were inspected as Comparative Example 3 under the condition that a total load of 1000 g was constantly applied.
The determination comparison results are shown in Table 2.

実施例2は設定侵入量を凹みが検出できる侵入量になるように荷重を調整したため、精度良く凹み検査が行われた。特に、画像に影響する凹みを有するサンプルEの100%を不良品と判定することができた。これに対し比較例3では、サンプルEの全てを正しく判定することはできず、サンプルFにおいても正しい判定ができたのは64%にとどまった。   In Example 2, since the load was adjusted so that the set intrusion amount was such that the indentation could be detected, the indentation inspection was performed with high accuracy. In particular, 100% of the sample E having a dent affecting the image could be determined as a defective product. On the other hand, in Comparative Example 3, not all of the sample E could be correctly determined, and only 64% of the sample F could be correctly determined.

Figure 2010139765
Figure 2010139765

Figure 2010139765
Figure 2010139765

本発明の第1の実施例に係る分割した検査範囲ごとに漏れ光を検出する構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure which detects leak light for every division | segmentation test | inspection range which concerns on 1st Example of this invention. 弾性体ローラの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of an elastic body roller. 帯電ローラと検査ローラとのニップを拡大した図である。It is the figure which expanded the nip of a charging roller and an inspection roller. ニップ幅の測定方法を説明する図である。It is a figure explaining the measuring method of nip width. 他のニップ幅の測定方法を説明する図である。It is a figure explaining the measuring method of another nip width. 設定侵入量と総荷重の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between setting penetration | invasion amount and total load. 設定侵入量と総荷重の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between setting penetration | invasion amount and total load. プロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略構成を説明する図である。It is a figure explaining schematic structure of the electrophotographic apparatus provided with the process cartridge. 検査装置を説明する図である。It is a figure explaining an inspection device. 検査装置の光ビーム走査部を説明する図である。It is a figure explaining the light beam scanning part of a test | inspection apparatus. 2つの検査範囲での総荷重と侵入量の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the total load and the penetration | invasion amount in two test | inspection ranges. 3つの検査範囲での総荷重と侵入量の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the total load and penetration | invasion amount in three test | inspection ranges. 従来のニップを形成する構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure which forms the conventional nip.

符号の説明Explanation of symbols

1 弾性体ローラ
2 軸芯体
3 凹み
4 検査ローラ
6 侵入量
7 ニップ幅
8 漏れ光
101 帯電ローラ
F 荷重
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Elastic body roller 2 Shaft core body 3 Recess 4 Inspection roller 6 Entry amount 7 Nip width 8 Leakage light 101 Charging roller F Load

Claims (3)

軸芯体と該軸芯体を被覆している一層以上の弾性層とを少なくとも有する弾性体ローラを検査ローラに圧接させ、該弾性体ローラと該検査ローラとのニップからの漏れ光に基づき該弾性体ローラの表面状態を検査する方法であって、
該弾性体ローラの軸芯体の両端に荷重を加えて該弾性体ローラを該検査ローラに圧接し、該弾性体ローラに該検査ローラを所定の量だけ侵入させた状態で、該弾性体ローラと該検査ローラとのニップからの漏れ光を検出する工程を有し、
該工程は、該弾性体ローラの軸方向で該検査ローラの侵入量が等しくなるように該荷重を調整する工程を含むことを特徴とする弾性体ローラの表面状態の検査方法。
An elastic roller having at least a shaft core body and one or more elastic layers covering the shaft core body is brought into pressure contact with the inspection roller, and based on light leaked from the nip between the elastic body roller and the inspection roller, A method for inspecting the surface state of an elastic roller,
A load is applied to both ends of the shaft core of the elastic roller, the elastic roller is pressed against the inspection roller, and the elastic roller is inserted into the elastic roller by a predetermined amount. And a step of detecting light leaking from the nip with the inspection roller,
The step includes a step of adjusting the load so that the intrusion amount of the inspection roller becomes equal in the axial direction of the elastic roller, and a method for inspecting the surface state of the elastic roller.
前記弾性体ローラと検査ローラとのニップからの漏れ光を検出する工程は、前記弾性体ローラの軸方向の少なくとも2つ以上の検査範囲ごとに、漏れ光の検出をする際の前記侵入量が等しくなるように前記荷重を調整する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の弾性体ローラの表面状態の検査方法。   The step of detecting leakage light from the nip between the elastic body roller and the inspection roller has a step of detecting the amount of intrusion when detecting leakage light for each of at least two inspection ranges in the axial direction of the elastic body roller. The method for inspecting the surface state of an elastic roller according to claim 1, further comprising a step of adjusting the load so as to be equal. 軸芯体と軸芯体を被覆している弾性層とを少なくとも有する弾性体ローラの軸芯体に対し、軸心同士を平行状態に保ちながら該弾性体ローラの外周面に圧接して、該弾性体ローラとともに同期回転する検査ローラと、
該弾性体ローラと該検査ローラとを同期回転させる駆動手段と、
該弾性体ローラと該検査ローラとが同期回転しながら該弾性体ローラを該検査ローラに当接する荷重を調整する加圧シリンダと、
該弾性体ローラと該検査ローラとのニップをはさんで対向配置された光源および光を検出する受光器と、
を備えたことを特徴とする弾性体ローラの表面状態の検査装置。
The shaft core of the elastic roller having at least the shaft core and the elastic layer covering the shaft core is pressed against the outer peripheral surface of the elastic roller while keeping the shaft centers parallel to each other. An inspection roller that rotates synchronously with the elastic roller;
Drive means for synchronously rotating the elastic roller and the inspection roller;
A pressure cylinder that adjusts a load that abuts the elastic roller against the inspection roller while the elastic roller and the inspection roller rotate synchronously;
A light source disposed opposite to the nip between the elastic roller and the inspection roller, and a light receiver for detecting light;
An apparatus for inspecting the surface state of an elastic roller, comprising:
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