JP2007086167A - 感光体特性測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
感光体のゴースト特性を簡便かつ明瞭に測定する感光体特性測定装置を提供する。
【解決手段】
感光体１の特性を測定する感光体特性測定装置１００において、感光体１の表面に電荷を付与する第１電圧印加装置２と、逆極性の電荷を付与する第２電圧印加装置４と、電荷を除去する除電装置５と、感光体１表面の電位を測定する電位測定装置３と、第１電圧印加装置２、および除電装置５を経て、さらに第１電圧印加装置２を経る第１の帯電履歴と、第１電圧印加装置２、第２電圧印加装置４、および除電装置５を経て、さらに第１電圧印加装置２を経る第２の帯電履歴とを感光体１に経させ、第１の帯電履歴を経た感光体１の電位と第２の帯電履歴を経た感光体１の電位とを電位測定装置３に測定させる制御部１５とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、感光体の特性を測定する感光体特性測定装置に関する。

近年の、デジタル複写機やプリンターに代表される画像形成装置では、帯電した感光体に露光によって静電潜像を形成し、この静電潜像を感光体の帯電極性と同極性に帯電したトナーにより現像してトナー像を形成する反転現像方式が用いられている。感光体上に形成されたトナー像は、この後トナー像が転写される被転写体を挟んで感光体の反対側に配置された転写ロール等により、トナーが帯電された極性とは逆極性の電荷が付与されることで、被転写体に静電転写される。転写の後、感光体の表面には除電部により、電荷を除去するための光が照射される。

このような画像形成装置において、感光体の特性は形成される画像の画質に大きな影響を与える。このため、画像形成装置の開発段階においては、種々の条件で試作された感光体の特性を評価して、適切な特性の感光体を選択することが重要である。

従来より、感光体の特性を測定する装置や方法が知られており、この装置や方法での測定結果に基づいて感光体の特性が評価されている。例えば、特許文献１および特許文献２には、帯電した感光体への露光において、測定装置で露光量あるいは光の波長を変化させて、露光による感光体の変化を測定する方法が示され、特許文献３には、帯電部、露光光源、および電位測定プローブを感光体ドラムの長さ方向に移動可能とし、感光体ドラムの長さ方向の特性を評価する装置が示されている。
特開２００３−０２９５７２号公報 特開２０００−２７５８７２号公報 特開平０６−０２７０８２号公報

ところで、反転現像方式を採用する画像形成装置では、転写の段階で、感光体に付与されていた電荷とは逆極性の電荷を付与する電圧が転写ロールに印加される。ここで、転写速度の高速化等に対応するため転写ロールに印加する電圧を大きくすると、転写および除電を経て感光体の１回転によるサイクルが終了した後の次のサイクルにおいて、前のサイクルの画像履歴が画像として現れる、ゴーストという現象が発生する場合がある。

このような画像として現れるゴーストは、上述の感光体特性測定装置では評価することができず、ゴースト評価は、実際の画像形成装置を用いて画像出力し、画像の濃淡を目視で判断することにより行われている。例えば、感光体の１サイクル分に相当する領域に文字パターンが配置され、続く１サイクル分に相当する領域に網点パターンが配置された画像サンプルを画像形成装置に出力させ、網点画像上に文字パターンの履歴が残っていないか、基準となるレベルのゴーストが形成された限度見本に照らして目視で評価する方法が用いられている。

しかしながら、この実際の画像形成装置を用いた目視による評価方法では、新規の画像形成装置を開発する場合には実際の画像形成装置が完成するまでゴースト評価を行うことができない。また、感光体の長さ、径などの形状が、実際の画像形成装置に適合していない感光体サンプルは評価を行うことができない。また、画像上の僅かな濃淡差を目視により評価するのは困難である。これらの理由から、従来のゴースト評価方法および感光体特性測定装置は、感光体開発のための評価手段としては不十分であり、感光体のゴースト特性を簡便かつ明瞭に測定する手段が求められている。

本発明は、上記事情に鑑み、感光体のゴースト特性を簡便かつ明瞭に測定する感光体特性測定装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の感光体特性測定装置は、円筒状の表面を有する感光体を円筒軸の軸回りに回転させながらこの感光体の特性を測定する感光体特性測定装置であって、
上記感光体を、上記円筒軸の軸回りに取り囲む環状域に設けられ、上記感光体の表面に所定の極性の電荷を付与する第１帯電部と、
上記環状域に設けられ、上記感光体の表面に、上記第１帯電部により付与された電荷の極性とは逆極性の電荷を付与する第２帯電部と、
上記環状域に設けられ、上記感光体の表面に光を照射して、この感光体に付与された電荷を除去する除電部と、
上記環状域に設けられ、上記感光体表面の電位を測定する電位測定部と、
上記第１帯電部、上記第２帯電部、および上記除電部を制御することで、上記第２帯電部による電荷の付与抜きで、上記第１帯電部による電荷の付与、および上記除電部による光の照射をこの順で少なくとも１回経て、さらに上記第１帯電部による電荷の付与を経る第１の帯電履歴と、上記第１帯電部による電荷の付与、上記第２帯電部による電荷の付与、および上記除電部による光の照射をこの順で少なくとも１回経て、さらに上記第１帯電部による電荷の付与を経る第２の帯電履歴とを上記感光体に経させ、この第１の帯電履歴を経た上記感光体の電位とこの第２の帯電履歴を経たこの感光体の電位とを上記電位測定部に測定させる制御部とを備えたことを特徴とする。

感光体が実際の画像形成装置に搭載された場合にゴーストが出現する程度と、感光体に上記第１の帯電履歴および上記第２の帯電履歴のそれぞれを経させた状態の各電位とは、後述するように密接に関連していると考えられる。したがって、実際の画像形成装置を作製して画像を形成させなくとも、ゴーストが出現する程度を、測定した電位として定量化して表わすことができる。このため、本発明の感光体特性測定装置では、感光体のゴーストについての特性を、簡便かつ明瞭に測定できる。

ここで、上記本発明の感光体特性測定装置は、上記電位測定部による測定結果に基づいて、上記第１の帯電履歴を経た上記感光体の電位と、上記第２の帯電履歴を経た上記感光体の電位との電位差を算出する電位差算出部を備えることが好ましい。

感光体を実際の画像形成装置に搭載した場合にゴーストが出現する程度と、上記電位差とは、高い相関を有している。上記の好ましい感光体特性測定装置によれば、電位差算出部によりこの電位差が算出されるので、感光体のゴーストについての特性を、さらに簡便かつ明瞭に測定できる。

以上説明したように、本発明によれば、感光体のゴースト特性を簡便かつ明瞭に測定する感光体特性測定装置が実現する。

以下図面を参照して本発明の感光体特性測定装置の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態である感光体特性測定装置の外観を示す正面図である。

図１に示すように、感光体特性測定装置１００には、ハウジング７の中に、取り付け部材６、支承部材８，９、モータ１０、電流測定装置１１、自動ステージ１２、およびスライド台１３が備えられている。

感光体特性測定装置１００が特性を測定する感光体１は、円筒状の表面を有している。具体的には、感光体１は例えば円筒状に形成されている。

支承部材８，９は、感光体１の両端を、円筒軸の軸回りに回転自在な状態で支承する。支承部材８，９のうちの一方の支承部材８は、モータ１０により、任意に設定される回転数で回転駆動され、この支承部材８は、電流測定装置１１と接続されている。これにより、感光体特性測定装置１００は、感光体１を円筒軸の軸回りに回転させながら感光体１の特性を測定する。

取り付け部材６は、環状に形成されており（図２参照）、感光体１を円筒軸の軸回りに取り囲むように、ハウジング７の底部に固定されている。この取り付け部材６には、後述する各種のユニットが取り付けられている。

ここで、支承部材８およびモータ１０は、感光体１の軸方向に往復移動する自動ステージ１２上に設置されている。他方の支承部材９は、自動ステージ１２上に固着したスライド台１３上に移動自在に取り付けられており、この支承部材９は、ハンドル１４の操作により移動する。感光体１の両端を支承する支承部材８，９が同一の自動ステージ１２上に設けられているため、自動ステージ１２を移動することにより、取り付け部材６に取り付けられた各ユニットに対して、感光体１を円筒軸方向に動かすことが可能である。

評価装置全体はハウジング７内に収納されているので、感光体１の評価は、ハウジング７により遮光された状態で行われる。

図２は、図１に示す取付け部材を、感光体の円筒軸方向から見た図である。

図２に示すように、取付け部材６は、環状に形成され、感光体１を円筒軸の軸回りに取り囲むように設置されている。

取り付け部材６には、本発明にいう第１帯電部の一例としての第１電圧印加装置２、本発明にいう電位測定部の一例としての電位測定装置３、本発明にいう第２帯電部の一例としての第２電圧印加装置４、本発明にいう除電部の一例としての除電装置５の各ユニットが取り付けられている。これにより、取付け部材６は、感光体１を円筒軸の軸回りに取り囲む環状域に、第１電圧印加装置２、電位測定装置３、第２電圧印加装置４、および除電装置５のそれぞれを保持することとなる。

取り付け部材６は、それぞれのユニットを、感光体１表面の法線方向に一定範囲で任意の位置に固定することができる。これにより、直径が異なる種々の感光体が設置された場合でも、ユニットを感光体の外周部に位置するように配置することができる。また、取り付け部材６は、それぞれのユニットを感光体１の周方向にも一定範囲で任意の位置に固定することができる。感光体特性測定装置１００では、第１電圧印加装置２の位置を０°として、矢印で示す感光体の回転方向に、電位測定装置３が９０°、第２電圧印加装置４が１８０°、除電装置５が２７０°の位置に配置されている。

第１電圧印加装置２は、感光体１の表面に所定の極性の電荷、例えば負極性の電荷を付与することにより、感光体の表面を帯電させるものである。第１電圧印加装置２は、直径１２ｍｍの円筒状の半導体性ゴムローラー部材を備えている。また、第１電圧印加装置２は電源（図示されていない）を備えており、直流のみ、または、直流に交流を重畳した電圧を任意の値で印加できる。

電位測定装置３は、感光体１表面の電位を測定するものであり、電位測定プローブとこの電位測定プローブに接続された表面電位計とで構成されている。電位測定プローブとしてはトレックＭｏｄｅｌ ５５５Ｐ−１が使用され、表面電位計としてはトレックＭｏｄｅｌ３３４が使用されている。電位測定プローブは、感光体１の表面から約２ｍｍ離れた位置に設置される。

第２電圧印加装置４は、実際の画像形成装置の転写器に対応するものであり、感光体１の表面に、第１電圧印加装置２より付与される電荷の極性とは逆極性の電荷を付与するものである。第２電圧印加装置４には、直径１２ｍｍの円筒状の半導体性ゴムローラー部材が備えられている。また、第２電圧印加装置４には、電源（図示されていない）が備えられており、円筒状の半導体性ゴムローラー部材から、直流のみ、または、直流に交流を重畳した電圧を任意の値で印加できる。

除電装置５は、感光体１の表面に光を照射し、感光体１に付与された電荷（残留電荷）を除去するためのものである。除電装置５は、光量が約４０ｍＪ/ｍ²のハロゲンランプを備え、波長６００ｎｍ以上の光のみを透過する赤フィルターを通して、感光体１の表面に光を照射する。

図３は、図１に示す感光体特性測定装置の電気的構成を示すブロック図である。

感光体特性測定装置１００には、制御部１５が内蔵されており、制御部１５には、電位測定装置３、電流測定装置１１、モータ１０、第１電圧印加装置２、第２電圧印加装置４、および除電装置５が接続されている。

制御部１５は、プログラムに基づいて各部を制御するＣＰＵ（図示されていない）、プログラムおよび各種データを内蔵するＲＯＭ、一時記憶領域を提供するＲＡＭ等で構成される。この制御部１５は、プログラムに基づいて、電位測定装置３、電流測定装置１１、モータ１０、第１電圧印加装置２、第２電圧印加装置４、および除電装置５を制御する。また、この制御部１５は、モータを制御して感光体１の回転数を調整したり、第１電圧印加装置２および第２電圧印加装置４が備える電源の印加電圧を制御して、付与される電荷の量を調整する。さらに、この制御部１５は、電位測定装置３の測定結果に基づいて電位差の算出処理を行う。

［ゴースト発生の仕組み］
ここで、反転現像方式の画像形成装置において、ゴーストが発生する仕組みとして考えられているものの概略を説明する。

図４は、画像形成装置に備えられる円筒状感光体の表面の一部の領域に着目し、この領域が感光体の回転にともなって経る段階ごとに、この領域の電位を示したグラフである。着目する領域には、トナーが載る部分の領域Ｂと、この領域Ｂを挟む位置にある、トナーが載らない領域Ｗとが含まれる。

画像形成装置において、感光体の表面の領域Ｂおよび領域Ｗは、感光体が１回転するのに伴って、帯電（ａ）、露光（ｂ）、現像（ｃ）、転写（ｄ）、および除電（ｅ）の各段階をこの順で経る。この後、感光体が次の１回転をするのに伴って、再び帯電（ｆ）から格段階を繰り返して経る。

帯電（ａ）の段階では、領域Ｂおよび領域Ｗの双方は、帯電器により負極性の電荷が付与される。この結果、電位はＶｈとなる。

露光（ｂ）の段階では、露光器により領域Ｂに露光光が照射され、光電効果により感光体電荷が正極性の方向に中和される。この結果、電位はＶｓとなる。領域Ｗは、光が照射されないため、電位はＶｈのままである。これにより、静電潜像が形成される。

現像（ｃ）の段階では、感光体表面に付与された電荷の極性と同一の負極性の電荷が付与されたトナーが、感光体表面に供給される。トナーは、高い負極性の電位Ｖｈを有する領域Ｗに反発し、絶対値が小さい電位Ｖｓを有する領域Ｂに付着する。

転写（ｄ）の段階では、被転写体を挟んで感光体の反対に配置された転写器によって、被転写体に対し、帯電器によって付与された電荷の電極とは反対極性である正極性の電荷が付与される。これにより、負極性に帯電していたトナーが被転写体に転写される。このとき、感光体表面には、被転写体を通して正極性の電荷が付与される。このため領域Ｗの電位は、正極性の方向に遷移する。ここで、転写器に高い電圧が印加されて大量の電荷が付与されると、領域Ｗの電位は、正極性の電位Ｖｔに至る。この一方、領域Ｂでは、付着していたトナーにより電荷がブロックされるため、電位が大きく変化しない。

除電（ｅ）の段階では、除電部により感光体表面に光が照射され、光電効果により感光体電荷が正極性の方向に中和される。このため、領域Ｂの電位は０となる。しかし、領域Ｗでの電位Ｖｔは、正極性であるため、光電効果によって中和されにくい。したがって、領域Ｗでは電位Ｖｔが維持されたままとなる。ここで、感光体の１回転に対応したサイクルが終了する。

次のサイクルにおいて、帯電（ｆ）の段階では、帯電器により、領域Ｂおよび領域Ｗの双方に電位をＶｈとするための電荷が付与される。しかし、除電（ｅ）の段階における領域Ｂと領域Ｗの電位差により、帯電（ｆ）の段階を経た後の領域Ｂと領域Ｗにはずれが生じる。具体的には、電位が０であった領域Ｂの電位は、前回のサイクルでの帯電による電位Ｖｈと略等しい電位Ｖｈ１’に遷移する。しかし、正極性の電位Ｖｔであった領域Ｗの電位は、電位Ｖｈ１’より負極性の方向に見て低い電圧Ｖｈ２’に留まってしまう場合がある。この結果、続く露光段階の結果によらず、領域Ｗには、さらに続く現像段階によってトナーが付着し、ゴーストとなる。このことから、帯電（ｆ）の段階での、領域Ｂの電位Ｖｈ１’と領域Ｗの電圧Ｖｈ２’の電位差がゴーストの出現の程度に大きく影響すると考えられる。また、転写（ｄ）の段階で、転写器に高い電圧が印加されて大量の電荷が感光体に付与されるとゴーストが現れ易いことが説明付けられる。さらに、転写（ｄ）の段階で領域Ｗが遷移する電位Ｖｔの程度、および、除電（ｅ）の段階で領域Ｗの電荷が中和される程度は感光体の特性に大きく依存するため、ゴーストの出現の程度は感光体の特性に依存することが分かる。

このことから、感光体表面の領域Ｂの電位Ｖｈ１’と領域Ｗの電位Ｖｈ２’との電位差によって、感光体の特性により異なるゴーストの現れ易さの特性を評価することができる。

本実施形態の感光体特性測定装置１００では、第１電圧印加装置２が画像形成装置の帯電器の機能を果たし、第２電圧印加装置４が画像形成装置の転写器の機能を果たし、除電装置５が画像形成装置の除電部の機能を果たしている。これにより、感光体特性測定装置１００で、画像形成装置の領域Ｂの電位Ｖｈ１’と領域Ｗの電位Ｖｈ２’に対応する電位が測定される。

具体的には、感光体特性測定装置１００において、感光体１の表面に、第１電圧印加装置２による電荷の付与、第２電圧印加装置４による電荷の付与、および除電装置５による電荷の除去をこの順で経させた後、第１電圧印加装置２による電荷の付与を経させた状態で測定される感光体の表面の電位ＶＨ１は、画像形成装置での領域Ｂの電位Ｖｈ１’に対応する。また、感光体特性測定装置１００において、感光体１の表面に、第１電圧印加装置２による電荷の付与、および除電装置５による電荷の除去をこの順で経させた後、第１電圧印加装置２による電荷の付与を経させた状態で測定される感光体の表面の電位ＶＨ２は、画像形成装置での領域Ｂの電位Ｖｈ２’に対応する。ただし、画像形成装置ではトナーにより電荷がブロックされるのに対し、感光体特性測定装置１００では、第２電圧印加装置４による電荷の付与そのものが行われないようにしており、さらに、画像形成装置では転写器による電荷が被転写体を介して感光体に付与されるのに対し、感光体特性測定装置１００では、第２電圧印加装置４により付与される電荷が、感光体１の表面に直接付与される。このため、測定された感光体の表面の２つの電位ＶＨ１と電位ＶＨ２との電位差は、画像形成装置での領域Ｗの電位Ｖｈ１’と領域Ｂの電位Ｖｈ２’との電位差よりも一段と強調されたものとなる。したがって、感光体１のゴーストの特性が、より強調された電位差の値によって明瞭に示される。

［感光体特性測定装置の制御部の動作］
以下に、感光体特性測定装置１００の制御部１５による各部の制御を説明する。制御部１５による制御は、制御部１５に内蔵されたプログラムに基づいて実現される。

制御部１５は、まず、第２電圧印加装置４を停止させ、第１電圧印加装置２による電荷の付与、および除電装置５による光の照射を動作させて、この状態でモータ１０を駆動させる。これにより、回転する感光体１の表面は、第１電圧印加装置２による電荷の付与、および除電装置５による光の照射を経る。制御部１５は、モータ１０に駆動を所定回転数続けさせて、これらの過程を繰り返させることができる。その後制御部１５は、除電装置５による光の照射で除電された感光体１の表面に、さらに第１電圧印加装置２によって電荷を付与させる。

このように、第２電圧印加装置４による電荷の付与抜きで、第１電圧印加装置２による電荷の付与、および除電装置５による光の照射をこの順で経て、最後に第１電圧印加装置２による電荷の付与をもう一度経る履歴を、以下、第１の帯電履歴と称する。制御部１５は、電位測定装置３を制御して、この第１の帯電履歴を経た感光体１の表面電位を測定させる。これにより、ゴースト発生の仕組みで説明した領域Ｗの電圧Ｖｈ１’に対応する電圧ＶＨ１が測定される。

次に、制御部１５は、第２電圧印加装置４を稼動させてモータ１０を駆動させる。これにより、回転する感光体１の表面は、第１電圧印加装置２による電荷の付与、第２電圧印加装置４による電荷の付与、および除電装置５による光の照射を経る。制御部１５は、モータ１０に駆動を所定回転数続けさせて、これらを繰り返させることができる。その後、制御部１５は、除電装置５による光の照射で除電された感光体１の表面に、さらに第１電圧印加装置２によって電荷を付与させる。このように、第１電圧印加装置２による電荷の付与、第２電圧印加装置４による電荷の付与、および除電装置５による光の照射をこの順で経て、最後に第１電圧印加装置２による電荷の付与をもう一度経る履歴を、以下、第２の帯電履歴と称する。制御部１５は、電位測定装置３を制御して、この第２の帯電履歴を経た感光体１の表面電位を測定させる。これにより、ゴースト発生の仕組みで説明した領域Ｂの電圧Ｖｈ２’に対応する電圧ＶＨ２が測定される。

次に、制御部１５は、電位測定装置３による測定結果に基づいて、第１の帯電履歴を経た感光体１の電位と、第２の帯電履歴を経た感光体１の電位との電位差を算出する電位差算出処理を行う。これにより、実際の画像形成装置でゴーストの原因となる電位差が極度に強調された状態の電位差が得られる。

なお、本実施形態における電位差算出処理を実行する時の制御部１５が、本発明の電位差算出部の一例に相当する。

このように、感光体特性測定装置１００によれば、感光体のゴースト特性が電位あるいは電位差として定量化される。また、ゴースト特性を表わす電位あるいは電位差が、実際の画像形成装置を用いることなく測定される。

ここで、感光体特性測定装置１００によって複数種類の感光体の特性の測定を行うとともに、測定された結果を、感光体を実際の画像形成装置に搭載して発生させたゴーストの評価結果と比較した。

［被測定試料の作製］
本実施形態の感光体特性測定装置１００により特性を評価する感光体１の測定サンプルとして、以下に示す感光体Ａ〜Ｄを作製した。

（感光体Ａ）
導電性支持体には、ＥＤ管アルミニウム（３０ｍｍφ）の表面を、アルミナ球状微粉末（Ｄ５０＝３０μｍ）を用いて液体ホーニング法により中心線平均粗さＲａ＝０．１８μｍに粗面化処理したアルミニウム支持体を用いた。また、ポリビニルブチラール樹脂（エスレックＢＭ−Ｓ、積水化学社製）４質量部を溶解させたｎ−ブチルアルコール１７０質量部に、有機ジルコニウム化合物（アセチルアセトンジルコニウムブチレート）３０質量部及び有機シラン化合物の混合物（γ−アミノプロピルトリメトキシシラン）３質量部を混合攪拌し、下引き層形成用塗布液を得る。得られた下引き層形成用塗布液を浸漬塗布法によりアルミニウム支持体上に塗布し、１５０℃で１時間の硬化処理を行い、膜厚１．２μｍの下引き層を形成した。

次に、下引層上に感光層を形成した。まず、Ｃｕｋα線を用いたＸ線回折スペクトルのブラッグ角度(２θ±０．２°)が少なくとも７．３゜，１６．０゜，２４．９゜，２８．０゜の位置に回折ピークを有する、電荷発生物質としてのヒドロキシガリウムフタロシアニン１５質量部、結着樹脂としての塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂（ＶＭＣＨ、ユニオンカーバイト社製）１０質量部、およびｎ−酢酸ブチル２００質量部からなる混合物を、１ｍｍφのガラスビーズを用いてサンドミルにて４時間分散した。得られた分散液にｎ−酢酸ブチル１７５質量部、メチルエチルケトン１８０質量部を添加し、攪拌して電荷発生層用の塗布液を得た。この電荷発生層用塗布液を下引層上に浸漬塗布し、常温で乾燥して、厚みが０．２μｍの電荷発生層を形成した。

さらに、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’ビス（３−メチルフェニル）−［１、１’］ビフェニル−４，４’−ジアミン４質量部と、ビスフェノールＺポリカーボネート樹脂（分子量４万）６質量部とをテトラフドロフラン８０質量部に加えて溶解し、電荷輸送層用の塗布液を得た。この電荷輸送層用塗布液を電荷発生層上に塗布し、１１５℃で４０分の乾燥を行うことにより膜厚２６μｍの電荷輸送層を形成し、感光体Ａを得た。

（感光体Ｂ）
酸化亜鉛：（平均粒子径７０ｎｍ：テイカ社製：比表面積値１５ｍ²／ｇ）１００質量部をテトラヒドロフラン５００質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤（ＫＢＭ６０３：信越化学社製）１.２５質量部を添加し、２時間攪拌した。その後、減圧蒸留にてトルエンを留去し、１２０℃で３時間焼き付けを行い、シランカップリング剤表面処理酸化亜鉛顔料を得た。この上記酸化亜鉛顔料６０質量部とアリザリン１質量部とブロック化イソシアネート（スミジュールＢＬ３１７５：住友バイエルンウレタン社製）１３.５質量部とブチラール樹脂（エスレックＢＭ−１：積水化学社製）１５質量部をメチルエチルケトン８５質量部に溶解した樹脂液３８質量部とメチルエチルケトン２５質量部とを混合し、１ｍｍφのガラスビーズを用いてサンドミルにて２時間の分散を行い分散液を得た。得られた分散液に触媒としてジオクチルスズジラウレート０.００５質量部、シリコーン樹脂粒子（トスパール１４５；ＧＥ東芝シリコーン社製）４.０質量部を添加し、下引層塗布用液を得た。この塗布液を浸漬塗布法にて感光体Ａで記載されたアルミニウム基材と同様のアルミニウム基材（３０ｍｍφ）上に塗布し、１７０℃で４０分の乾燥硬化を行い厚さ２５μｍの下引層を得た。

次に、感光体Ａで記載された電荷発生層および電荷輸送層と同様の電荷発生層および電荷輸送層を形成し、感光体Ｂを得た。

（感光体Ｃ）
感光体Ｂにおいて下引き層の分散液の分散時間を１時間にした以外は感光体Ｂと同様に作製し、感光体Ｃを得た。

（感光体Ｄ）
感光体Ｂにおいて下引き層にアリザリンを添加しない以外は感光体Ｂと同様に作製し、感光体Ｄを得た。

［測定］
以上のようにして得た感光体Ａ〜Ｄを、本実施形態の感光体特性測定装置１００に上記感光体１として装着し特性を測定する。

感光体１が操作者により感光体特性測定装置１００に装着され、自動ステージ１２が移動されることにより、取り付け部材６に取り付けられた各ユニットに対して、感光体１が軸方向の所定の位置に移動する。次に、操作者により第１電圧印加装置２および第２電圧印加装置４が、感光体１の表面に当接する位置に設置される。この状態から、制御部１５が各部を制御することにより、感光体特性測定装置１００による測定が行われる。感光体特性測定装置１００は、以下に示す測定１と測定２の２通りの測定を行う。

（測定１）ＶＨ１の測定
制御部１５は、感光体１をモータ１０により回転数１００ｒｐｍで定速回転させながら、第１電圧印加装置２に電圧印加により感光体１の表面へ電荷の付与を行わせ、除電装置５に感光体１の表面へ光を照射させる。このとき、第２電圧印加装置４は停止されている。制御部１５により、第１電圧印加装置２の印加電圧は、ＤＣ：−７００Ｖ、ＡＣ：１８００Ｖ（ピーク間電圧）、ＡＣ周波数：１３００Ｈｚに設定される。制御部１５は、電位測定装置３に、感光体の回転の１０サイクル目から２０サイクル目までの帯電後の感光体１の電位を測定させる。これにより、第１の帯電履歴を経た感光体１の表面の電位が測定される。データの取り込みは感光体１の回転角度と同期させ、感光体１が６°回転するごとにデータの取り込みを行う。測定された電位データの平均値を求め、電位ＶＨ１とする。

（測定２）ＶＨ２の測定
制御部１５は、感光体１をモータ１０により回転数１００ｒｐｍで定速回転させながら、第１電圧印加装置２に電圧印加により感光体１の表面へ電荷の付与を行わせるとともに、第２電圧印加装置４に電圧印加により感光体１の表面へ電荷の付与を行わせ、除電装置５に感光体１の表面へ光を照射させる。制御部１５により、第１電圧印加装置２の印加電圧は、ＤＣ：−７００Ｖ、ＡＣ：１８００Ｖ（ピーク間電圧）、ＡＣ周波数：１３００Ｈｚに設定され、第２電圧印加装置４の印加電圧は、ＤＣ：９００Ｖに設定される。制御部１５は、電位測定装置３に、１０サイクル目から２０サイクル目までの帯電後の感光体１の電位を測定させる。これにより、第２の帯電履歴を経た感光体１の表面の電位が測定される。データの取り込みは感光体１の回転角度と同期させ、感光体１が６°回転するごとにデータの取り込みを行う。得られた電位データの平均値を求め、電位ＶＨ２とする。

測定が終了すると、制御部１５は、電位差算出処理を実行して、上記電位ＶＨ１と電位ＶＨ２の電位差を求める。

ここで、感光体特性測定装置１００により得られた電位差を検証するため、従来と同様に実際の画像形成装置を用いて、感光体Ａ〜Ｄの画像ゴースト評価を行う。実際の画像形成装置として、富士ゼロックス（株）製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ４５０デジタルカラー複合機に感光体１を装着し、プリント画像のゴースト評価を目視にて行う。ゴーストグレードは０〜４の５段階で評価し、グレード０はゴーストの発生がない状態を意味し、グレードの値が大きいほど、ゴーストの出現レベルが高いことを意味する。これらの結果を表１に示す。

表１には、感光体Ａ〜Ｄのそれぞれにつき、第１の帯電履歴を経た表面の電位ＶＨ１と第２の帯電履歴を経た表面の電位ＶＨ２との電位差、そして、実際の画像形成装置に装着されたときのゴースト評価によるゴーストグレードの値が示されている。

図５は、表１に示す第１の帯電履歴を経た表面の電位ＶＨ１と第２の帯電履歴を経た表面の電位ＶＨ２との電位差、そして、実際の画像形成装置に装着されたときのゴースト評価によるゴーストグレードの値をグラフ化した図である。

図５に示すように、電位ＶＨ１と電位ＶＨ２の電位差は、画像評価によるゴースト結果と強い相関がある。すなわち、電位ＶＨ１と電位ＶＨ２の電位差が大きい感光体ほど、ゴーストグレードの値が大きくゴーストが現れ易い。

したがって、感光体特性測定装置１００により測定された電位ＶＨ１と電位ＶＨ２の電位差に基づいて、感光体のゴーストについての特性を正確に評価することができる。

以上の説明から明かなように、本実施形態の感光体特性測定装置１００によれば、実際の画像形成装置を用いなくても、感光体のゴースト特性を簡便に評価することができる。また、感光体のゴースト特性が電位差として定量化されるので、評価を客観的に行なうことができる。これにより、新規の画像形成装置を開発するプロジェクトにおいて新規の感光体を開発する場合に、画像形成装置の完成をまたずに、感光体のゴーストに対する特性を先行評価することが可能である。また、本実施形態の感光体特性測定装置１００によれば、長さ、径の寸法がそれぞれ異なる感光体でも、適切に評価することが可能である。

以上、実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態に限るものではない。例えば、感光体特性測定装置１００が備える第１電圧印加装置２および第２電圧印加装置４には、それぞれ円筒状の半導体性ゴムローラー部材が備えられていると説明したが、本発明はこれに限るものではなく、第１帯電部または第２帯電部がコロナ帯電器（例えばスコロトロン）を備えるものであってもよい。

また、取り付け部材６には、第１電圧印加装置２の位置を基準として、感光体の回転方向に電位測定装置３、第２電圧印加装置４、および除電装置５が１個づつ配置されていると説明したが本発明はこれに限るものではない。本発明の感光体特性測定装置は、第１帯電部、第２の帯電部、除電部、および電位測定部以外に、さらに帯電部または電位測定部を備えた、汎用の感光体特性測定装置であってもよい。

また、感光体特性測定装置１００による測定では、感光体の回転の１０サイクル目から２０サイクル目までで感光体表面の電位が測定されたが、本発明はこれに限るものではない。感光体の表面が経る第１の帯電履歴は、第１帯電部による電荷の付与、および除電部による光の照射を、少なくとも１回経た後に第１帯電部による電荷の付与を経たものであればよく。例えば、第１帯電部による電荷の付与、および除電部による光の照射を、１回だけ経た後に第１帯電部による電荷の付与を経たものであってもよい。このことは、第２の帯電履歴についても同様である。

本発明の一実施形態である感光体特性測定装置の外観を示す正面図である。 図１に示す取付け部材を、感光体の円筒軸方向から見た図である。 図１に示す感光体特性測定装置の電気的構成を示すブロック図である。 画像形成装置に備えられる円筒状感光体の表面のある一部の電位を、感光体の回転にともなって経過する段階ごとに示したグラフである。 本実施形態の感光体特性測定装置により測定された電位ＶＨ１と電位ＶＨ２の電位差と、デジタルプリンターを用いた画像評価によるゴースト結果との関係を示すグラフである。

符号の説明

１００ 感光体特性測定装置
１ 感光体
２ 第１電圧印加装置
４ 第２電圧印加装置
５ 除電装置
６ 取り付け部材
７ ハウジング
１５ 制御部

Claims (2)

1. 円筒状の表面を有する感光体を円筒軸の軸回りに回転させながら該感光体の特性を測定する感光体特性測定装置であって、
   前記感光体を、前記円筒軸の軸回りに取り囲む環状域に設けられ、前記感光体の表面に所定の極性の電荷を付与する第１帯電部と、
   前記環状域に設けられ、前記感光体の表面に、前記第１帯電部により付与された電荷の極性とは逆極性の電荷を付与する第２帯電部と、
   前記環状域に設けられ、前記感光体の表面に光を照射して、該感光体に付与された電荷を除去する除電部と、
   前記環状域に設けられ、前記感光体表面の電位を測定する電位測定部と、
   前記第１帯電部、前記第２帯電部、および前記除電部を制御することで、前記第２帯電部による電荷の付与抜きで、前記第１帯電部による電荷の付与、および前記除電部による光の照射をこの順で少なくとも１回経て、さらに前記第１帯電部による電荷の付与を経る第１の帯電履歴と、前記第１帯電部による電荷の付与、前記第２帯電部による電荷の付与、および前記除電部による光の照射をこの順で少なくとも１回経て、さらに前記第１帯電部による電荷の付与を経る第２の帯電履歴とを前記感光体に経させ、該第１の帯電履歴を経た前記感光体の電位と該第２の帯電履歴を経た該感光体の電位とを前記電位測定部に測定させる制御部とを備えたことを特徴とする感光体特性測定装置。
2. 前記電位測定部による測定結果に基づいて、前記第１の帯電履歴を経た前記感光体の電位と、前記第２の帯電履歴を経た前記感光体の電位との電位差を算出する電位差算出部を備えたことを特徴とする請求項１記載の感光体特性測定装置。

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