JP2008040178A - 感光体耐久特性評価装置および感光体耐久特性評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像出しによらず、感光体の残像に対する耐性を評価する感光体耐久特性評価方法および感光体耐久特性評価装置の提供と処方の異なる感光体に対しても適用できる適用範囲の広い感光体耐久特性評価装置および感光体耐久特性評価方法を提供する。
【解決手段】ドラム感光体の周囲に、第１の帯電器１１、露光手段１２、第１の帯電器１１とは逆極性の第２の帯電器１３、残留静電荷除去除電器１４を順に配置し、第１の帯電器１１と露光手段１２の間、露光手段１２と第２の帯電器１３の間、第２の帯電器１３と前記除電器１４の間に表面電位を計測する電位計プローブ１、２、３を配置し、２周目は１周目の書き込み露光より弱い光量で露光し、個々の除電、帯電、露光タイミングを制御し、第２の帯電器１３の出力総電流を一定になるように制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真プロセスに使用する感光体耐久特性評価装置および感光体耐久特性評価方法に関し、特に残像に関する画像出力なしでの感光体耐久特性評価装置および感光体耐久特性評価方法に関する。

一般に、デジタル電子写真方式の画像形成装置は無機、あるいは有機の光半導体膜を表面に備えた、いわゆる感光体に画像信号で変調したレーザビームを走査して静電潜像を形成し、トナーを含む現像剤で現像し、これを紙等の転写媒体に転写して画像を出力する。上記感光体はまずその表面を一様に帯電するために帯電器で一様に電荷が与えられる。

また、画像の転写あるいは画像転写後のクリーニング時に、感光体の周囲には感光体上の電荷を打ち消す逆極性の電荷を付与する帯電器が配置されることがある。これら帯電器には高電圧が印加され、コロナ放電が行われる。感光体帯電用の帯電器では感光体の帯電極性は、有機光半導体（積層タイプ）の場合、マイナスの高電圧でコロナ放電をさせることが多い。マイナスに付与されたイオン粒子が感光体に付与されて帯電し、その後、画像信号により変調されたレーザビームにより露光され、露光された領域は電荷の消滅、すなわち帯電電位の減衰が生じる。現在の多くのデジタル電子写真プロセスでは露光された領域が現像され、未露光部が画像の地肌部（白紙部）に相当する反転現像方式がとられる。

次に、トナーにより現像された潜像は転写部材ベルト、あるいは紙に転写された後、感光体上の残留トナーはクリーニングにより除去され（通常は除電され）る。このような一連の画像形成プロセス終了後に、次の新たな一連の画像形成プロセスの最初のプロセスである静電潜像形成のため、またドラム感光体は帯電され、画像形成プロセスが繰り返されることになる。

このような一連の画像形成プロセスが繰り返される中で、感光体は徐々に疲労し、前回の静電潜像形成の履歴が残ってしまい、次の画像に影響してしまうことがある。

具体的には１回前、あるいは２回以上前の潜像形成プロセスにおける露光領域（電位低）と未露光領域（電位高）が一様に帯電されたとき、同じレベルの帯電電位に揃わず、露光領域の帯電電位が未露光領域の帯電電位より高い電位になることがある。この差は更に中間調と呼ばれる電位まで露光されたときに強まり、反転現像方式では電位の高い部分と低い部分の電位差（コントラスト電位）を利用し、電位の低い部位が現像されるため、このコントラスト電位が大きいと１回あるいは２回前の露光部、未露光部が反転した、いわゆるネガ残像（ネガゴースト）として現れることになる。このような現象は繰り返し使用による感光体の疲労、不適切な除電処理、および転写工程での転写電流の強さにより起きると推測されている。

このようなネガゴーストとして、特許文献１に、ネガゴースト発現のメカニズムに関し、以下のように開示されている。

ゴーストの発生は前記転写電流値に依存し、転写電流値が大きくなると特にネガゴーストが強く現れる。これは、転写の際に電子写真感光体における非露光部（非画像部）へホール（正孔）が注入され、このホール（正孔）が電荷発生層又は電荷輸送層の基材側の界面でトラップされ、次の帯電プロセス時に開放されて暗減衰増加（見かけ上増感）となり、ネガゴーストが発生するものと推測される。

補足すると、ここでいう非画像部は非露光部であり、（−）極性に高帯電している。ここに逆極性の（＋）極性の転写帯電が行われると感光体表面と帯電器のワイヤ印加電圧の電位差が大きくなり、大きな帯電電流がながれることになる。露光部に対しては０電位近くまで減衰していること、現像によるトナーが付着していることから、この部分に流れる転写電流は極めて小さくなるとの見方である（特許文献１の段落番号００１２参照）。

一方、ネガ残像に対する転写電流の効果について、次のような見解がある。

すなわち、転写工程で、全体が（＋）側に帯電するが、このとき上記のように非露光部で転写電流が強いため、高電位で（＋）側に帯電することになり、露光部は低電位で（＋）側に帯電する。このまま、除電工程に入って除電光を受けても、感光体は感度を持たず、（＋）帯電電位は減衰することなくそのままである。そして次の潜像形成のための帯電工程で（−）帯電を受け、全体が（−）に帯電すると非露光部の電位が低くなり、一方露光部の電位は高くなり、１回前の潜像電位が反転して２回目に発現する事になる。

いずれにしても、上記見解は帯電と逆極性の転写電流が残像（＝ゴースト画像）の出方に影響することを示唆した見解である。また、感光体の疲労の進行によっても残像は顕著になることも、また出現しにくくなることもある。これは疲労によって逆極性転写電流による影響が変化するためと思われる。

これまで発明者らは、感光体の残像に対する耐性を見るために、実際に画像形成装置に搭載し、繰り返し画像出力を行ってきた。これは結果が分かるまで、多く時間を費やし、非効率であった。画像出しのため、紙を大量に使用し、省資源の観点からも好ましくなかった。また、異常画像を判断するために、画像出力により評価を行っていたが、これは画像形成装置の画像形成プロセス、特に現像部の条件によっても残像の出現のしかたが異なり、汎用性がなく不具合であった。画像形成装置への条件によらずにこの現象を評価する方法、また残像に対する感光体の耐性を評価する手段（あるいは装置）が望まれていた。
特開平１０−１２３８５５号公報

本発明は、上述した実情を考慮してなされたものであって、第１の帯電器を通過して露光手段の照射位置にきたときに照射制御し、その履歴を前記２週目以降に形成し、このとき前記第２の帯電器の出力総電流を一定に制御する感光体耐久特性評価装置を提供することを目的とする。すなわち、逆電荷を与える第２の帯電器の出力に関し、研究を進めたところ、感光体の種類によって初期のネガ残像は出現せず、使用後にネガ残像が出現する可能性のある感光体では、帯電器を定電圧モード条件にすると、初期のネガ残像コントラスト電位ΔＶが大きく、また使用後にはΔＶが小さくなる傾向があり、このような実機にお
ける画像結果と対応しないケースが出てくる可能性があることを意味している。このため本発明は、感光体の種類による違いがあっても評価可能な評価装置および評価方法を提供することを目的とする。すなわち本発明は、画像出力せずに、感光体の残像に対する耐性を適正に評価する方法および装置の提供、また、処方の異なる感光体に対しても適用できる、適用範囲のひろい評価装置、評価方法の提供を目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ドラム感光体の周囲に、当該感光体に静電荷を付与する第１の帯電器と、静電荷像を形成する露光手段と、前記第１の帯電器と逆極性の静電荷を付与する第２の帯電器と、前記感光体表面に残る静電荷を除去する除電器とが前記感光体の回転方向に沿ってこの順に配置され、前記第１の帯電器と前記露光手段の間と、該露光手段と前記第２の帯電器の間と、前記第２の帯電器と前記除電器の間との前記ドラム感光体上の表面電位を計測する第１から第３の電位計プローブが配置された感光体耐久特性評価装置であって、前記第１の帯電器による前記ドラム感光体の帯電プロセスと、前記帯電プロセスにより一様に帯電された前記ドラム感光体面に前記露光手段による潜像を形成する露光プロセスと、前記帯電プロセスおよび前記露光プロセスにより帯電露光された前記ドラム感光体面を前記露光プロセスにより帯電露光と逆論理による電位を付加する第２の帯電プロセスとを少なくとも有する一連の潜像形成プロセスを１以上繰り返して前記感光体の耐久特性評価を行い、前記一連の潜像形成プロセスにおける前記第１の帯電器による前記ドラム感光体の回転方向の帯電可能距離はドラム周長の２倍以上であり、前記一連の潜像形成プロセスにおける２周目は全周長を前記一連の潜像形成プロセスにおける１周目の書き込み露光より弱い光量で露光するように構成され、前記除電器による除電、前記第１および第２の帯電器による帯電および前記露光手段による露光の制御は、前記除電器での除電後、当該除電開始位置が前記第１の帯電器の中央部近傍に到達したときに帯電開始し、前記帯電を開始した位置が露光手段の照射位置に到着したときに静電潜像パターンを形成するように制御し、前記形成した静電潜像パターンに対して前記帯電開始位置が前記第２の帯電器の中央部に到着したときに前記露光手段の静電潜像制御と逆論理を用いて前記第２の帯電器を制御し、前記帯電開始位置が再度前記除電器の除電照射位置から前記第１の帯電器を通過して露光手段の照射位置にきたときに照射制御しながら前記２周目の露光をし、前記１周目の露光後再度静電潜像パターンによる表面電位の履歴を前記一連の潜像形成プロセスにおける２周目以降に形成する装置であって、前記第２の帯電器の出力総電流を一定に制御する感光体耐久特性評価装置であることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の感光体耐久特性評価装置において、前記第２の帯電器の前記ドラム感光体への出力電流を一定に制御することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の感光体耐久特性評価装置を用いて、前記ドラム感光体上に形成された画像を出力せずにドラム感光体の耐久特性を評価する感光体耐久特性評価方法であることを特徴とする。

本発明によれば、感光体に与える逆電荷の付与方法として帯電器の総電流を一定とすることで感光体品種への適用範囲の広い、１回前の静電潜像形成プロセスの履歴を表面電位により評価する装置および評価方法を提供、感光体に与える逆電荷の付与方法として帯電器より感光体に流れる電流を一定に制御することによって、感光体品種への適用範囲が広い、１回前の静電潜像形成プロセスの履歴を表面電位により評価する装置および評価方法を提供することが可能となる。

本発明者は、表面電位による評価方法について出願しており、本実施形態はこれに対する改良を目的とする。

以下、図面を参照して、本発明の評価装置および評価方法を実施形態により詳細に説明する。図１は本実施形態の評価装置の構成例を示す。図２は各ユニットの動作タイミングを示す。なお図２の最下段に本実施形態の評価装置の各ユニットの配置例を示す。

（構成・動作例）
図１に示すように、ドラム感光体４の周囲にこの感光体を帯電する第１の帯電器１１、潜像形成の露光手段１２と、第１の帯電器１１とは逆極性の第２の帯電器１３と、そして除電器１４とが配置され、かつ第１の帯電器１１と露光手段１２の間と、露光装置５と第２の帯電器１３の間と、および第２の帯電器１３と除電器１４の間とに感光体上の表面電位を計測する第１〜第３の電位計プローブ１、２、３が配置された装置であって、回転するドラム感光体４の回転方向に連続した帯電継続距離（第１帯電器による帯電継続距離）がドラム感光体４のドラム周の長さの２倍以上であり、周方向（副走査方向）の露光距離がドラム周長内であるように、帯電、露光のＯＮ／ＯＦＦの時間タイミングを調整することによって静電潜像を形成することで１回前の露光、未露光領域の電位履歴を評価する。帯電幅（第１帯電継続距離）をドラム周長の３倍にすれば、２回前の履歴をみることができる。

あるいは時間軸に置き換えて各プロセス毎に説明すれば、ドラム感光体は半径ｒの円筒体がこの円の中心を回転軸として回転するため、その速度をｖとすると１周あたり、２πｒ／ｖ＝Ｔ₅かかることになる（図２参照）。そして図２の第１の帯電器１１に示す時間Ｔ₆は、Ｔ₆≧Ｔ₅×２となっている（以上、帯電器による第１の帯電プロセス）。

また露光手段１２が露光装置５の場合にＴ₅内での露光装置５のタイムスケジュールにおいて、時間Ｔ₅の開始時刻をｔ₀（この時刻ｔ₀における論理はＯＦＦ）とし、露光開始時刻をｔ₁とし（この時刻ｔ₁における論理はＯＮ）、露光終了時刻をｔ₂とし（この時刻ｔ₂における論理はＯＦＦ）、露光終了時刻をｔ₃として（この時刻ｔ₃における論理はＯＮ）、ｔ₀〜ｔ₃までの時間はＴ₅であり、またｔ₁〜ｔ₂までの時間はＴ₇である。この露光装置５のタイムスケジュールに示すように、時刻ｔ₀においてＯＦＦとし、時刻ｔ₁でＯＮとして露光を行い、時刻ｔ₂でＯＦＦとし、露光終了時刻ｔ₃にＯＮとする（以上、露光手段１２による露光プロセス）。

また、第２の帯電器１３では、露光装置５における前記Ｔ₅間のＯＮ／ＯＦＦが逆論理である制御を行う（第２の帯電プロセス）。すなわち露光装置５と第２の帯電器１３におけるタイムスケジュールにおいて、時刻のずれをαとすると、ｔ₀＋α＝ｔ₀’となり、以下同様に、ｔ₁＋α＝ｔ₁’、ｔ₂＋α＝ｔ₂’、ｔ₃＋α＝ｔ₃’とすると、露光装置５の時刻ｔ₀における逆論理に従い対応する時刻ｔ₀’でＯＮし、ｔ₁に対応する時刻ｔ₁’で逆論理に従いＯＦＦし、ｔ₂に対応する時刻ｔ₂’で逆論理に従いＯＮし、ｔ₃に対応する時刻ｔ₃’で逆論理に従いＯＦＦする。露光装置５のタイムスケジュールにおける時刻ｔ₀〜ｔ₃までの時間はＴ₅であるのと同様に、それぞれ対応する時刻ｔ₀’〜ｔ₃’までの時間はＴ₅であり、またｔ₁’〜ｔ₂’までの時間はＴ₇である（以上、第２の帯電器１３による第２の帯電プロセス）。

前記したようにして、第２の帯電器１３における帯電の制御は、露光装置５における露光（露光プロセス）と逆論理に従って行われる。

本実施形態のドラム感光体の感光体耐久特性評価装置において、前記装置は、ドラム感光体を一様に帯電する第１の帯電プロセスと、この一様に帯電された感光体面に前記した論理に従って露光手段１２により露光する露光プロセスと、これら第１の帯電プロセスと露光プロセスで印加された電位を除電するため前記第１の帯電プロセスと前記露光プロセスとで印加された印加電位の逆電位にする論理（逆論理）により逆電位を印加するための第２の帯電器１３による第２の帯電プロセスとを有する潜像形成プロセスを１以上行う。本実施形態の感光体耐久特性評価装置では、前記潜像形成プロセスにおいて、さらに前記ドラム感光体の第１の帯電プロセスの前（場合によっては第２の帯電プロセスの後）にドラム感光体面を除電器による除電を行う除電プロセスを有することが好ましく、さらに場合によってはドラム感光体面に形成した潜像を現像化する現像プロセスとこの現像を転写する転写プロセスとその後のドラム感光体面を清浄化するクリーニングプロセスを有することもできる。なお１周目、２周目などの記載は、一連の潜像形成プロセスにおける１周目、２周目などを規定したものである。したがって、一連の潜像形成プロセスの何番目かなどの特定のことを、一般には意味してはいないが、これを特定することもできる。

さらに本実施形態では、全体の帯電幅について、正確には、「ドラム周長」＋「帯電開始位置から露光終了位置までの幅（距離）」が最小幅（最小継続距離）としてあればよいが、各ユニットのＯＮ／ＯＦＦのタイミング決定の理解しやすさから「ドラム周長の２倍以上の幅（第１帯電継続距離）」で決定するのがわかりやすく、好ましい。

また、２周目以降の（書き込み）露光光量を１周目より低い光量にして潜像履歴の評価を行うことができる。このとき得られる表面電位の露光部、未露光部の電位差ΔＶは値が大きいほど、残像が出現しやすいことを示している。

このとき、第２の帯電器１３の総電流を一定にするいわゆる定電流モードで出力すると、感光体がネガ残像を出しにくい状態のとき（例えば、初期使用時）にはΔＶが小さく、またネガ残像を出しやすい状態のとき（例えば、多量の画像出力後、あるいはＮＯｘ等の酸性ガスに曝露されたときなど）にはΔＶが大きくなる。これらは感光体の最上層に保護層が設けられている感光体の場合に顕著である。第２の帯電器１３を定電圧モードで使用したときに比較すると、画像によるネガ残像の出現状況に対応した結果が得られることとなり、本実施形態の評価方法を適用できる感光体の種類の適用範囲が広がることになる。

さらに本実施形態では、第２の帯電器１３の感光体へ流れる電流を一定に制御するいわゆる定電流モードで出力すると、感光体がネガ残像を出しにくい状態のとき（例えば、初使用時）にはΔＶが小さく、ネガ残像を出しやすい状態のとき（例えば、多量の画像出力後、あるいはＮＯｘ等の酸性ガスに曝露されたとき）にはΔＶが大きくなる。これは感光体の最上層に保護層が設けられている感光体の場合に顕著である。帯電器を定電圧モードで使用したときと比較すると、画像によるネガ残像の出現状況に対応した結果が得られやすくなる。これは本実施形態の評価方法を適用できる感光体の種類の適用範囲が広がることを意味している。

以下、本実施形態を実施例に基づいてさらに詳説するが、本実施形態はこれら実施例に拘束されて解釈されるものではない。

[実施例]
図１に示す構成の装置（リコー自製作装置）で評価を行った。使用した感光体ドラムは１種類で（１）リコー製のＯＰＣドラム：アルミ支持体（１００ｍｍφ×３３６ｍｍＬ（径１００ｍｍφ×長さ３３６ｍｍ）上に下引層(ＵＬ：under layer)３．５μｍ、電荷発生層(ＣＧＬ:charge generation layer)≦１μｍ、電荷輸送層(ＣＴＬ:charge transfer layer)３０μｍ、保護層５μｍをこの順に積層した４層構成の機能分離型感光体を形成した。保護層はポリカーボネイトに酸化防止剤等種々の添加剤が入っているものを用いた。ドラム感光体はいずれも新品（未使用）を用意した。

第１の帯電器１１は（−）極性（負極性）のコロナ放電（スコロトロン方式）であり、露光手段はＬＤ（laser diode）７８５ｎｍのポリゴンスキャナーであり、ビーム径は像面７０×８５μｍであり、書き込み解像度（副走査方向）４００ｄｐｉであり、ＬＤ書き込みは連続点灯であり、ＬＤパワーは駆動電流と光学系光路中におかれた減光フィルターとの組み合わせにより調整・設定される。第２の帯電器１３は（＋）極性のコロナ放電（コロトロン方式）とした。第１の帯電器１１、第２の帯電器１３ともに高圧電源６１０Ｄ｛トレックジャパン（株）製｝を使用した。また表面電位計は本体がモデル３４４、電位計プローブはＰ５５５−４｛いずれもトレックジャパン（株）製｝を使用した。高圧電源の定電圧モードあるいは定電流モードの切り変えはこれらの製品の機能切換えＳＷによって行われる。帯電器の開口長さ（感光体長さ方向）は５ｃｍのものを使用した。なお第２の帯電器の定電流モードにおいて、電流値は計測された電流値（μＡ）を第２の帯電器１３の開口長さ５ｃｍ（感光体の長さ方向）で割った値（μＡ／ｃｍ）で表記している（なお帯電器の長さ＜感光体の長さ）。

図２は本実施形態の評価装置における潜像形成プロセスの各器でのタイミングチャートであり、ドラム感光体の周囲に位置する各器の配置は図２の最下に示している。

図２の特性評価装置およびそのタイミングチャートに示すように、この図では１回前（２回前あるいは２回以上前の設定も可能）の潜像形成の履歴を計測するためのものであり、実施例の全てにわたって利用される。このとき得られる電位の模式図を図３に示す。実際のデータ例を図４に示す。図４に示すデータでは第２の帯電器１３の高圧出力は定電圧モードにしている。

また、本方法による測定では、定電流にする電流は高圧電源の総出力電流と、感光体に流れ込む電流とする場合があり、どちらも有効である。ただし、感光体に流れ込む電流を常に一定に制御することは、放電時の温度、湿度の雰囲気に左右されないため、評価方法として、より好ましい方法である。ただしこの方法は、測定中は第１の帯電器１１からの電流と、第２の帯電器１３からの電流が同時に感光体に流れ込み、第２の帯電器１３からドラム感光体４に流れる電流を区別して一定にすることに困難な面があるが、測定系全体を図７に示す等価回路になるように第２の帯電器１３を製作することによってこれが可能となる。

図７を説明するために、まず、最初の測定系の概略を図５に示す。感光体を抵抗ＲとコンデンサＣが並列につながったＲＣ等価回路に置き換え、測定系全体の等価回路を図６に示す。

図６に示すように、１５の電流計（１）ではｉ₂＋ｉ₄ が測定されることになり、第２の帯電器１３（高圧電源 Ｈ₂）から感光体ドラム４に流れ込む電流ｉ₂のみを分離して測定することは困難である。しかし図７のように回路を形成して１６の電流計（２）により電流を測定するとアースから高圧電源への帰還電流が測定され、この帰還電流はｉ₂のことであり、これを一定になるように制御することになる。

［実施例１]
（装置の条件）
感光体線速を１００ｍｍ／ｓとし、回転方向の帯電の幅は６３０ｍｍ（ドラム周長の約２倍）に設定した。第１の帯電器１１のメインチャージ は−５．３ｋＶ、スコロトロングリッドバイアスは−８００Ｖにした。第２の帯電器１３の高圧出力は総電流を定電流とする定電流モードにした。総電流（電流密度）は７μＡ／ｃｍに設定した。測定中、高圧電源のパネルに表示される電圧は５．０ｋＶ前後の範囲にあった。また、露光手段である露光装置５による露光幅は１２２ｍｍ（１周内に帯電開始位置から７０ｍｍまで未露光（ｔ₀〜ｔ₁までの０．７ｓ）、７０ｍｍ〜１９２ｍｍまで（ｔ₁〜ｔ₂までの１．２２ｓ）露光、１９２ｍｍ〜３１４ｍｍまで（ｔ₂〜ｔ₃までの１．２２ｓ）未露光）、露光書き込み光量は前記線速において、帯電電位−８００Ｖを−２５０Ｖ前後にする光量に調整した。２周目は−４００Ｖ前後にする光量にした。除電器は像面で２０μＷ／ｃｍ²の照度にした。

測定装置のドラム回りの配置は図１に示す配置において以下のようになる。装置のレイアウトを、露光部位置を０°で、時計方向を＋で表示する。
（ユニットの位置）
第１の帯電器１１＝−９０°
レーザ露光手段１２＝０°
第２の帯電器１３＝＋９０°
（電位計プローブ）
電位計プローブ１＝−２０°
電位計プローブ２＝＋６０°
電位計プローブ３＝＋１３０°
実際の測定は下記のように行う。
まず、サンプルＩの新品（未使用品）を図２に示すプロセスタイミングで測定し、暗部／明部の反転した電位データを得た。これを図８に示す。次にこのサンプルをＮＯｘ曝露（ＮＯ ４０ｐｐｍ＋ＮＯ２ １０ｐｐｍの雰囲気中に２４時間放置）し、その直後に同様のタイミングで測定して電位データを得た。これを図９に示す。コントラスト電位の結果は表１にまとめた。

ＮＯｘ曝露後は初期よりコントラスト電位 ΔＶが大きくなる結果が得られた。サンプルＩは実機での画像出し結果では初期にはネガ残像が出にくく、ＮＯｘ曝露後はネガ残像が出やすいので、傾向が一致しているといえる。

［比較例１］
サンプルＩを使い、第２の帯電器１３を定電圧モードにし、出力電圧を５ｋＶ、５．８ｋＶにして、サンプルの初期、及びＮＯｘ曝露後の測定を行った。結果を表２に示す。

第２の帯電器１３を定電圧モードにして測定すると、ＮＯｘ曝露後のΔＶは初期と同じか、これより小さくなり、実機の画像出力の結果と、傾向が合わないことがわかる。

［実施例２]
（定電流モード）
先に説明した図７に示す測定系の等価回路を構成する第２の帯電器１３（高圧電源 Ｈ₂を含む）を製作し、これを用いて測定した。

帯電器１３よりドラム感光体４に流れ込む電流（電流密度：電流値を第２の帯電器１３の開口長さで割った値）を２μＡ／ｃｍにした以外は実施例１と同様にして測定した。結果を表３に示す。

ＮＯｘ曝露後は初期よりコントラスト電位ΔＶが大きくなる結果が得られた。

以上の結果から、本実施形態の感光体特性評価装置では感光体への書き込みがドラム周長内にあり、かつ帯電幅がドラム周長の２倍以上あるため、１回、あるいは２回以上前の静電潜像の履歴をドラム回転２周目以上の位置に作り出すことができる。また、潜像形成の２周目の露光光量を変えることで、未露光部電位、露光部電位の次プロセスへの影響度を表面電位測定値から定量的に知ることができる。

そして、最上層に保護層を持つ感光体の場合に、逆極性帯電器の出力を定電流モードにすることによって、電位によるネガ残像評価が可能になり、この電位による評価方法の適用範囲を広げることができる。更に、画像形成プロセス条件に依存しない、感光体単体の性能評価が可能となり、また紙の出力がないことで省資源化にも貢献できる。

本実施形態の感光体特性評価装置において、逆極性帯電器の感光体に流れ込む電流が一定になるように帯電することで、特に最上層に保護層を持つ感光体の場合に、より明瞭に電位によるネガ残像評価が可能になり、この電位による評価方法の適用範囲を広げることができる。

本実施形態の感光体の特性評価装置の構成例を示す摸式図である。 本実施形態の評価装置の各ユニットの動作タイミングを示すタイミングチャート図および本実施形態の評価装置の各ユニットの配置図である。 本実施形態の潜像形成の履歴を計測した結果を説明するための電位模式図である。 本実施形態の潜像形成の履歴を計測したデータを示す図である。 本実施形態の感光体評価装置の帯電に関する部分の概略構成図である。 本実施形態の感光体評価装置の測定系の等価回路図である。 本実施形態の感光体評価装置の測定系のもう一つの例を示す測定系の等価回路図（感光体に流れ込む電流を一定に制御する測定系の等価回路図）である。 本実施形態の第２の帯電器を定電流モードにしたときのサンプル初期状態の測定例の説明図である。 本実施形態の第２の帯電器を定電流モードにしサンプルをＮＯｘ暴露した後の測定例の説明図である。

符号の説明

１ 電位計プローブ（１）
２ 電位計プローブ（２）
３ 電位計プローブ（３）
４ ドラム感光体
５ 露光装置
１１ 第１の帯電器
１２ 露光手段
１３ 第２の帯電器
１４ 除電器
１５ 電流計（１）
１６ 電流計（２）
１７ 第１の帯電器のワイヤとケーシング間の抵抗
１８ 第２の帯電器のワイヤとケーシング間の抵抗
１９ 第１の帯電器のワイヤと感光体表面間の抵抗
２０ 第２の帯電器のワイヤと感光体表面間の抵抗
Ｈ₁ 第１の帯電器の−高電圧電源（主帯電）
Ｈ₂ 第２の帯電器の＋高電圧電源
Ｔ₁ ドラム上、除電器の位置から帯電器の位置まで移動するのに要する時間
Ｔ₂ ドラム上、除電器の位置からレーザ光入射位置までの移動時間
Ｔ₅ 感光体ドラム１回転時間
Ｔ₆ ドラム２周以上の帯電時間
Ｔ₇ 感光体ドラムの１周以内における露光時間
８ プローブ１の計測電位
９ プローブ２の計測電位（２周目以降露光０）
１０ プローブ２の計測電位（２周目以降露光強度０以上で１周目よりは弱い露光）
１１ 潜像形成電位差（ＮＯｘ暴露による）
ｖ ドラム線速
θ₁ レイアウト上、除電器とレーザ入射位置のなす角度
θ₂ レイアウト上、帯電器とレーザ入射位置のなす角度

Claims (3)

1. ドラム感光体の周囲に、当該感光体に静電荷を付与する第１の帯電器と、静電荷像を形成する露光手段と、前記第１の帯電器と逆極性の静電荷を付与する第２の帯電器と、前記感光体表面に残る静電荷を除去する除電器とが前記感光体の回転方向に沿ってこの順に配置され、前記第１の帯電器と前記露光手段の間と、該露光手段と前記第２の帯電器の間と、前記第２の帯電器と前記除電器の間との前記ドラム感光体上の表面電位を計測する第１から第３の電位計プローブが配置された感光体耐久特性評価装置であって、
   前記第１の帯電器による前記ドラム感光体の帯電プロセスと、
   前記帯電プロセスにより一様に帯電された前記ドラム感光体面に前記露光手段による潜像を形成する露光プロセスと、
   前記帯電プロセスおよび前記露光プロセスにより帯電露光された前記ドラム感光体面を前記露光プロセスにより帯電露光と逆論理による電位を付加する第２の帯電プロセスとを少なくとも有する一連の潜像形成プロセスを１以上繰り返して前記感光体の耐久特性評価を行い、
   前記一連の潜像形成プロセスにおける前記第１の帯電器による前記ドラム感光体の回転方向の帯電可能距離はドラム周長の２倍以上であり、
   前記一連の潜像形成プロセスにおける２周目は全周長を前記一連の潜像形成プロセスにおける１周目の書き込み露光より弱い光量で露光するように構成され、
   前記除電器による除電、前記第１および第２の帯電器による帯電および前記露光手段による露光の制御は、前記除電器での除電後、
   当該除電開始位置が前記第１の帯電器の中央部近傍に到達したときに帯電を開始し、前記帯電を開始した位置が露光手段の照射位置に到着したときに静電潜像パターンを形成するように制御し、
   前記形成した静電潜像パターンに対して前記帯電開始位置が前記第２の帯電器の中央部に到着したときに前記露光手段の静電潜像制御と逆論理を用いて前記第２の帯電器を制御し、
   前記帯電開始位置が再度前記除電器の除電照射位置から前記第１の帯電器を通過して露光手段の照射位置にきたときに照射制御しながら前記２周目の露光をし、
   前記１周目の露光後、再度静電潜像パターンによる表面電位の履歴を前記一連の潜像形成プロセスにおける２周目以降に形成する装置であって、
   前記第２の帯電器の出力総電流を一定に制御することを特徴とする感光体耐久特性評価装置。
2. 前記第２の帯電器の前記ドラム感光体への出力電流を一定に制御することを特徴とする請求項１に記載の感光体耐久特性評価装置。
3. 請求項１または２に記載の感光体耐久特性評価装置を用いて、前記ドラム感光体上に形成された潜像を画像出力せずにドラム感光体の耐久特性を評価することを特徴とする感光体耐久特性評価方法。

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