JP2008070789A - 電子写真用感光体の特性評価装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量ドラムから重量ドラムまで計測可能な電子写真用感光体の特性評価装置であって、回転することで振れが大きくなる感光体であっても特性評価が可能な特性評価装置を提供すること。
【解決手段】少なくとも帯電装置、露光装置、表面電位検出装置を備えた電子写真用感光体の電気的・光学的な特性評価装置において、感光体回転時の重量アンバランス量を測定する装置が内設され、且つ感光体の回転時の振れ量を測定する装置が内設されていることを特徴とする電子写真用感光体特性評価装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザープリンタ、複写機等の画像形成装置に使用される電子写真用感光体の特性評価装置に関するものである。

特許文献１（特開平４−２６８５２号公報）には、着脱可能な感光体ドラムを回転可能に保持するとともに、保持された感光体ドラム表面を軸心方向のほぼ全域にわたって帯電させる帯電装置、及び該帯電装置による帯電位置から感光体ドラムの回転方向下流側位置にて、該感光体ドラムの表面を軸心方向のほぼ全域にわたって露光する光源を有する露光ユニットと、感光体ドラムを所定方向に回転させる感光体ドラム回転手段と、該感光体ドラムの軸心方向に移動可能に配置されており、前記光源による露光位置よりも感光体ドラムの回転方向下流側にて該感光体ドラムの表面の電位を測定する電位センサと、該電位センサを感光体ドラムの軸方向へ移動させるセンサ移動手段と、該電位センサによる測定位置よりも感光体ドラムの回転方向下流側位置にて該感光体ドラムの表面を軸方向のほぼ全域にわたって除電する除電装置とを具備する感光体ドラムの感光体特性測定装置が記載されている。

また、特許文献２（特開２００３−２９５７２号公報）には、少なくとも帯電手段、露光手段、表面電位測定手段を取り付けた作動ユニットを円筒形の感光体を母線方向に移動させて諸値を測定する感光体の特性評価方法であって、該感光体はアモルファスシリコンを主成分とする光導電層を有し、該帯電器の有効帯電範囲が２〜１５ｃｍであり、該露光手段は、露光量、露光波長が可変であることを特徴とする。これにより、上記の諸特性を総合的、かつ高精度に評価することが可能となる評価方法が記載されている。

しかし、被測定物となる感光体ドラムの支持体に厚みの不均一な部分があった場合、回転時に重量バランスが悪く振れが大きくなることがある。特にドラム径が大きく重量のある感光体ドラムの場合は、重量バランスの悪さにより、回転時に非常に大きな振れとなり、それによって感光体周りに配置された帯電装置・露光装置・表面電位検出装置との距離が安定しないために、正確な計測ができない状況も発生する。また、振れが大きい場合には、感光体周りに配置された帯電装置・露光装置・表面電位検出装置に接触し装置の損傷や感光体へのダメージも起こりえる。しかし、従来の特許文献はこの問題点についての記載や示唆はなく、問題として認識されていなかった。

その他の従来技術として、特許文献３（特開２００６−２１５３４７号公報）には、電子写真感光体ドラム及び軸部を有する係合部材より構成される電子写真用感光体ドラムユニットの製造方法であって、該感光体ドラムに該係合部材を結合した後、回転重量アンバランス量を測定し、結合された該軸部における動的偏重心距離を２５μｍ以内にする工程、該係合部材を結合した感光体ドラムを回転させて結合された係合部材の軸部を感光体ドラム外周基準の中心軸を中心として相似円状に加工する工程、を有する電子写真感光体ドラムユニットの製造方法、該感光体ドラムユニットを有するプロセスカートリッジ、電子写真装置が記載されている。

特許文献３には、回転重量バランスを崩れたまま回転すると、振動が大きくなり、装置破損の可能性があるため、振動を小さくする必要は認識されており、それを補正するために、軸部を感光体ドラムの相似円状に加工する方法が記載されているが、特性評価装置において、通常は軸部と、ドラムを保持するためのチャック治具は共通で使用するため、軸部を加工する方法は、コストアップにつながり実施することはできない。また、回転時の重量アンバランス量を測定する際、振動検出器の取り付け方法によっては、重量アンバランス量が測定できないことや、回転時の重量アンバランス量を測定するための振動検出器が感光体の片側しか取り付けることができない場合等は、重量アンバランス量が正確に把握できないことがあるが、問題として認識されていなかった。

また、電子写真感光体に要求される特性として、帯電能、電荷保持能、感度等が挙げられる。これらの電気的・光学的な特性の測定には電子写真プロセスと同様にコロナ帯電・露光を行なうことによって上記特性を評価されることが多い。それらの特性を評価する特性値の一つとして、電子写真感光体をコンデンサと考え、静電容量を求め評価する方法がある。電子写真感光体をコンデンサと考えるモデルでは、コロナ帯電により感光体試料に流れる電流と、このときの表面電位を同時計測し、電流は時間で積算され図４中の下部のグラフで示されるように、Ｑ＝Ｃ・Ｖ（Ｑは充電電荷量、Ｖは感光体の帯電電位、Ｃは感光体の静電容量）の関係より静電容量（Ｃ）を求める。感光体にコロナ放電を施すとその放電電流は、通常図４中の上段のグラフで示されるように立ち上がっていく。この間、感光体の充電電荷量は、図４中の中段のグラフで示されるように推移する。つまり、充電電荷量（Ｑ）は、各時間（Δｔ）あたりの各充電電荷量（ｑ１）、（ｑ２）、（ｑ３）、・・・（ｑｎ）の積算値で表わされ、増大していく。各充電電荷量（ｑ１）、（ｑ２）（ｑ３）、・・・（ｑｎ）は、それぞれ、時間（Δｔ）と電流（Ｉ）との積で表わされる積分値であり、電流（Ｉ）は実測の試料充電電流値／Ｓ（Ｓは帯電される試料の面積）で定まる。これらによって求まった充電電荷量（Ｑ）とこれに対応する表面電位（Ｖ）をプロットして直線を引き、この傾きから静電容量（Ｃ）を算出する。しかし、この算出方法では、徐々に帯電する状況を確認して算出するため、高速回転する必要がある。そのため、被測定物の感光体ドラムは高速回転時にも問題なく回転可能となる小さい振れにおさまってなければならない。

特開平４−２６８５２号公報 特開２００３−２９５７２号公報 特開２００６−２１５３４７号公報

本発明の目的は、軽量ドラムから重量ドラムまで計測可能な電子写真用感光体の特性評価装置であって、回転することで振れが大きくなる感光体であっても特性評価が可能な特性評価装置を提供することである。

上記課題は、以下のような本発明によって解決される。
（１）「少なくとも帯電装置、露光装置、表面電位検出装置を備えた電子写真用感光体の電気的・光学的な特性評価装置において、感光体回転時の重量アンバランス量を測定する装置が内設され、且つ感光体の回転時の振れ量を測定する装置が内設されていることを特徴とする電子写真用感光体特性評価装置」、
（２）「前記感光体の振れ量を測定する機能を有する装置が、非接触変位センサによって感光体の振れを測定することを特徴とする前記第（１）項に記載の電子写真用感光体特性評価装置」、
（３）「前記感光体回転時の重量アンバランス量を測定するための振動検出器は、特性評価装置のベースに対して平行且つ感光体の軸方向に対して垂直な方向の変化量を計測するように取り付けられていることを特徴とする前記第（１）項又は第（２）項に記載の電子写真用感光体特性評価装置」、
（４）「前記電子写真用感光体特性評価装置は、回転時の前記感光体と、帯電装置、露光装置及び表面電位検出装置との距離が、いずれの装置にも接触しない距離を保持する許容値以下であることを判定する判定機能を有していることを特徴とする前記第（２）項又は第（３）項に記載の電子写真用感光体特性評価装置」、
（５）「前記感光体の回転数が認識可能であり、かつ、回転時の前記感光体の振れと回転数とを対応させる機能を有するコントローラを備えたことを特徴とする前記第（４）項に記載の電子写真用感光体特性評価装置」、
（６）「前記電子写真用感光体特性評価装置において、回転時の前記感光体の振れが、あらかじめ設定された許容値以下となる回転数で特性評価を実施することを特徴とする前記第（５）項に記載の電子写真用感光体特性評価装置」、
（７）「前記電子写真用感光体特性評価装置において、特性評価に必要な最低回転数以上で特性計測を実施することを特徴とする前記第（５）項又は第（６）項に記載の電子写真用感光体特性評価装置」、
（８）「前記感光体を保持するための保持部材には、バランス重りを付加する機能を有しており、その機能を利用して重量アンバランス量を補正して評価することを特徴とする前記第（１）項乃至第（７）項のいずれかに記載の電子写真用感光体特性評価装置を用いる評価方法」。

本発明により、軽量ドラムから重量ドラムまで計測可能な電子写真用感光体の特性評価装置を提供することが可能となる。特に、本発明により、電子写真用感光体ドラムの静電特性評価において、回転することで振れが大きくなる感光体であっても特性評価が可能な特性評価装置を提供することができる。

詳しくは、本発明によれば、第１に、少なくとも帯電装置、露光装置、表面電位検出装置を備えた電子写真用感光体の電気的・光学的な特性評価装置において、感光体回転時の重量アンバランス量を測定する装置が内設され、且つ回転時の振れ量を測定する装置が内設されていることにより、特性評価装置を使用した時の感光体回転時の振れ量と重量アンバランス量が把握でき、且つ重量アンバランス測定時の振れの関係を把握できる。
第２に、前記感光体の振れ量を測定する機能を有する装置が、非接触変位センサによって感光体の振れを測定することにより、振れの計測方法を提供することができる。
第３に、感光体回転時の重量アンバランス量を測定するための振動検出器は、特性評価装置のベースに対して平行且つ感光体の軸方向に対して垂直な方向の変化量を計測するように取り付けられていることにより、感光体回転時の重量アンバランス量を精度良く把握できる。
第４に、前記電子写真用感光体特性評価装置は、回転時の前記感光体と、帯電装置、露光装置及び表面電位検出装置との距離が、いずれの装置にも接触しない距離を保持する許容値以下であることを判定する判定機能を有していることにより、感光体と特性評価装置に損傷を及ぼさないで特性評価が可能となる。
第５に、前記感光体の回転数が認識可能であり、かつ、回転時の前記感光体の振れと回転数とを対応させる機能を有するコントローラを備えたことにより、感光体と特性評価装置に損傷を及ぼさない範囲の回転数を認識させることを特徴とする。
第６に、前記電子写真用感光体特性評価装置において、回転時の前記感光体の振れが、あらかじめ設定された許容値以下となる回転数で特性評価を実施することにより、感光体と特性評価装置に損傷を及ぼさないで特性評価が可能となる。
第７に、前記電子写真用感光体特性評価装置において、特性評価に必要な最低回転数以上で特性計測を実施することにより、振れによる影響を受けない特性評価結果を出させ、且つ感光体と特性評価装置に損傷を及ぼさないことが可能となる。
第８に、前記感光体を保持するための保持部材には、バランス重りを付加する機能を有しており、その機能を利用して重量アンバランス量を補正して評価することにより、重量アンバランス量の補正が容易に可能となる。

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。感光体はドラム形状の物を取り上げて説明するが、これに限定されるわけではない。また、本発明では、「重量アンバランス量」という用語を用いるが、これは、釣合い試験機本体から出力される「感光体ドラムの重量アンバランスを補正するための質量とその位置」のことを意味する。これは、振動検出器で測定される速度・加速度・変位結果から検出される振動の信号を受けて、釣合い試験機本体から出力される値のことである。

図１は、本発明にかかる感光体の特性評価装置の概略図（正面図）、図２は、本発明にかかる感光体の特性評価装置の概略図（側面図）である。図１と図２を参照しながら特性評価装置を説明する。

特性評価装置は、感光体ドラム（１）を露光する露光ランプ（１１）、感光体ドラム（１）の電位を計測する表面電位計プローブ（３）、感光体ドラム（１）を帯電するコロナ帯電器（６）、コロナ帯電器（６）へ電圧を供給するための電源（７）、電源（７）のスイッチ（１５）、感光体ドラム（１）を除電する除電用光源（８）、露光ランプ（１１）を覆うランプボックス（１０）、露光した光を電子写真用感光体の照射面までガイドする露光ガイドボックス（２）、照度を調節する絞り（１２）、感光体ドラム（１）の振れを計測するための変位センサ（１３）を有している。

この特性評価装置では、感光体ドラム（１）は両端にドラムチャック治具（２０）でドラムを保持され、主軸（１８）がチャック治具（２０）の中心を通っている。主軸（１８）は、手前側の面板（２２）と奥側の面板（２３）が主軸（１８）の軸受け機能となっており、主軸（１８）はモーター（１６）に繋がったベルト（１９）によって回転する機構となっており、図１の矢印の方向に回転する。電源（７）から高電圧が出力され、コロナ帯電器（６）によって感光体ドラム（１）が帯電される。その後、感光体ドラム（１）中の通過電流は、信号処理回路（５）に送られる。信号処理回路（５）の中には図示されていない平滑化回路が組み込まれており、平滑化回路によって通過電流の平滑化が行なわれる。その後、Ａ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換されコントローラ（１７）に送られデジタル信号が演算処理される。

また、感光体ドラム（１）の表面電位は、表面電位計プローブ（３）からモニター部である表面電位計（４）に送られモニターされ、信号処理回路（９）に送られる。その後Ａ／Ｄ変換器によって変換され、次にコントローラ（１７）に送られ演算処理される。コントローラ（１７）は、感光体ドラム（１）を回転させるモーター（１６）内のモータードライバに接続されている。モータードライバでは、回転数を出力する機能、回転数をリモート制御可能な機能も付加されているため、回転数制御と回転数の認識も可能である。

感光体ドラム（１）周りのユニットは、デジタルリレー出力によってＯＮ／ＯＦＦ制御されている。また、感光体の露光後電位は、露光ランプ（１１）を使用することによって、測定ができ、感光体の表面電位を取り除く場合は、除電用光源（８）を使用し取り除くことが可能であり、感光体ドラム（１）の帯電特性、光減衰特性等の特性評価が可能である。

また、変位センサ（１３）に接続されたアンプヘッド（１４）によって、感光体ドラム（１）の振れがコントローラ（１７）に送られ振れの大小判断が可能となっている。コントローラ（１７）では、感光体の振れ許容値を保持することや、アンプヘッド（１４）から送られてきた感光体ドラム（１）の振れと保持している振れ許容値との比較も可能である。更に、コントローラ（１７）では、アンプヘッド（１４）から送られてきた感光体ドラム（１）の振れと回転数を対応させることも可能である。

主軸（１８）に取り付けられたマーカー（２５）（例えば反射シール）と、釣合い試験機本体（２６）に接続された回転数検知器（２４）（光学反射センサ）によって回転数の信号が認識可能となる。また、釣合い試験機本体（２６）に接続された振動検出器（２１）によって、振動（周期・振幅）が把握可能となり、回転数と振動（周期・振幅）は接続されているコントローラにデータの受け渡しを行なっている。振動検出器（２１）は、静電容量方式や渦電流方式の例が挙げられ、速度、加速度、変位を検出し振動の信号に直す例が挙げられる。それらの結果から、重量アンバランス量が釣合い試験機本体から出力される。振動検出器（２１）は、手前側の面板（２２）に特性評価装置のベースに対して平行且つ感光体の軸方向に対して垂直な方向の変化量を計測する様に接続されるが、振動検出器は手前側の面板だけでなく、奥側の面板（２３）に接続することで重量アンバランス量の検出を精度良く計測することもできる。また、重量アンバランス量測定時にも振れは常にモニターされており、振れ許容値をオーバーした場合には、重量アンバランス量測定を中止させることも可能である。
重量アンバランス量の補正には、例えば図３に示すような感光体ドラムを保持するためのチャック治具（２０）に複数のネジ穴（２７）が空けられているため、重量アンバランス量測定から判明した重量アンバランス量を補正する量（取り付け位置と重量）を、ネジ穴に取り付けることで補正が可能となる。

ここで、本発明における光減衰特性を調べるための白色光感度は、電位が予め意図した所定電位レベルに減衰するまでに要した時間（ｓ）と、露光照度（ｌｘ）を乗じて算出した露光量（ｌｘ・ｓ）である。

露光装置には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）などの発光物全般を用いることができる。そして、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもでき、照度を下げるために、ニュートラルデンシティフィルターを用いることもできる。

変位センサには、接触式・非接触式があるが、回転体の振れを測定する目的から非接触式が好ましい。非接触式には、レーザ変位センサ、渦電流式変位センサを用いることができるが、レーザ変位センサでは、感光体に光をあて感光体特性に影響を与えるため、渦電流式変位センサを使用するのが好ましい。レーザを用いる場合は、感光層への照射がないように、感光体の未塗工部、主軸、回転体に照射するのであれば構わない。

照度を調節するための絞りには、絞りを使わず照度調整可能なニュートラルデンシティフィルターを用いることもできる。

被試験試料の表面を帯電処理するための帯電装置用電源回路の制御手段、該被試験試料を光照射するための光源用電源回路の制御手段は、図示されてないが、これらとしては、従来公知のものをそのまま用いることができる。

特性評価装置は、光を透過しない暗箱、あるいは暗幕等で覆われている。暗箱あるいは暗幕で覆われていないと、試験時に外部環境（風・光・温度）の影響を受け、正確な特性評価が困難となる。但し、コントローラ・信号処理回路等、感光体ドラムの評価に影響の無いものに関しては、暗箱あるいは暗幕で覆う必要はない。

本発明の実施に用いる感光体は、導電性支持体の上に電荷発生層、電荷輸送層が形成されたもの、更に電荷輸送層の上に保護層が形成されたもの等が使用される。導電性支持体および電荷発生層、電荷輸送層としては、公知のものを使用することができる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により、何等限定されるものではない。

図１・図２の様な特性評価装置で、リコー imagio MF 7070に搭載された感光体ドラム（ドラム直径１００ｍｍ、ドラム全長３６０ｍｍ、ドラムの肉厚１．２ｍｍ、ドラム重量３６２ｇ）と、リコー imagio Neo 221用感光体に搭載された感光体ドラム（ドラム直径３０ｍｍ、ドラム全長３４０ｍｍ、ドラムの肉厚０．７５ｍｍ、ドラム重量６３ｇ）の２種類を使用して、回転数を変化させて特性評価を行なった。
特性評価時の帯電時の立ち上がり信号（電位と電流）が、階段状の信号にならずに計測可能であるかを確認した。
その確認結果と、そのときの白色光感度結果を表１に示す。
特性評価装置としては、露光ランプに富士電球株式会社製 FP8DC 120V 100Wを使用した内製露光装置、電源はTREK社製 高圧電源Model610E、表面電位計はTREK社製 Model344、表面電位計プローブはTREK社製 Model6000B-7C、帯電器は内製したコロトロン帯電器、除電用光源には林時計工業製特注ラインLED（波長660nm）、モーターはオリエンタル社製 モーターユニットDX6150SD、コントローラは、デル製のPC（Optiplex GX270）、Ａ／Ｄ変換には、ナショナルインスツルメンツ製、PCI-6025E、デジタル出力はナショナルインスツルメンツ製PCI-6503、それ以外の信号処理回路等は全て内製して製作した特性評価装置を使用した。
渦電流式変位センサのセンサ部は、キーエンス製、ANALOG SENSOR AH-145（アルミ仕様）を使用した。
また、センサと感光体の距離は２ｍｍ離した位置で測定した。
釣合い試験機は、ミツトヨ製バランスキーパーＤＥＰ−Ｊ１を使用した。
振動検出器・回転数検知器はミツトヨ製ＤＥＰ−Ｊ１付属品を使用した。
また、帯電時の立ち上がり信号サンプリング間隔：０．０１sec、白色光感度測定時のサンプリング間隔：０．０２sec、である。

表中の記号についての説明
○：立ち上がり信号が階段状になっていない
×：立ち上がり信号が階段状

表１の結果から、ドラム直径３０ｍｍの感光体ドラムは回転数８００ｒｐｍ以上、ドラム直径１００ｍｍの感光体ドラムは回転数１０００ｒｐｍ以上でないと、立ち上がり信号が階段状になる問題や、特性値測定結果に影響を及ぼし、好ましくないことが判明した。このことから、感光体ドラムを高速回転させて徐々に帯電する状況や、徐々に光減衰する状況を観察する場合は、必要最低回転数を見極め、それ以上の回転数で特性値評価を実施する必要があることが分かる。

次に、直径２１０ｍｍ、全長５２０ｍｍ、肉厚６ｍｍ、重量５３９８ｇの感光体ドラム（アルミ素管ドラム）で、先述のリコーMF 7070に搭載された感光体ドラムを評価した時の特性評価装置を使用し、回転数と振れに関する関係を調査した。（調査に使用したドラムは合計４本）
調査した結果を表２に示す。（振れ許容値０．４ｍｍ以下と設定）

表中の記号についての説明
○：振れが許容範囲内（振れ０．４ｍｍ以下）
×：振れが許容範囲外（振れ０．４ｍｍ以上）
−：測定不可（振れが大きすぎるため、計測装置と感光体損傷の危険性あり）

表２の結果から、ドラム寸法（直径・全長・肉厚）が同じであっても、これは平均値であり、場所による感光体ドラムのばらつき（重量アンバランス）があるため、許容範囲内の振れに収まる回転数は、感光体ドラムによって違うことが分かる。このことから、振れは常に監視すべきであり、監視しないことが計測装置と感光体の損傷に繋がることが分かる。

次に、以下の４種類の感光体ドラムに関して、回転数と振れの関係について調査を行なった。
・感光体ドラム５：直径３０ｍｍ、全長３４０ｍｍ、肉厚：０．７５ｍｍ、重量６３ｇ
・感光体ドラム６：直径１００ｍｍ、全長３６０ｍｍ、肉厚：１．２ｍｍ、重量３６２ｇ
・感光体ドラム７：直径１２０ｍｍ、全長６８０ｍｍ、肉厚：３ｍｍ、重量２０２４ｇ
・感光体ドラム８：直径２１０ｍｍ、全長５２０ｍｍ、肉厚：６ｍｍ、重量５３９８ｇ

（実施例１）
図１、図２に示す特性評価装置を使用し、回転数と振れの関係を調査した。特性評価装置では、渦電流式変位センサ（非接触変位センサ）を使用し、変位センサに接続されたアンプユニットによって、振れが０．４ｍｍの許容範囲内に収まる回転数を調査した。
特性評価装置でのコントローラは、デル製のPC（Optiplex GX270）、Ａ／Ｄ変換には、ナショナルインスツルメンツ製、PCI-6025E、デジタル出力はナショナルインスツルメンツ製PCI-6503、それ以外の信号処理回路等は全て内製して製作した特性評価装置を使用した。
また、使用したモーターはオリエンタル社製 モーターユニットDX6150SD、渦電流式変位センサのセンサ部は、キーエンス製、ANLOG SENSOR AH-416（アルミ仕様）を使用した。
また、センサと感光体との距離は２ｍｍ離した位置で、測定釣合い試験機は、ミツトヨ製バランスキーパーＤＥＰ−Ｊ１を使用した。
振動検出器・回転数検知器はミツトヨ製ＤＥＰ−Ｊ１付属品を使用。コントローラのモニターには、変位センサに接続されたアンプユニットからの振れ量から、許容範囲内に収まったかどうかの判定結果が出力される機構となっている。
測定した結果を表３に示す。

（比較例１）
実施例１と同じ特性評価装置を使用したが、変位センサは使用せずに目視で振れ状況を判断し、許容できる範囲内に収まる回転数を調査した。測定した結果を表３に示す。

測定は、100rpm刻みで実施し、最大2000rpmまで回転数を上げて、振れが許容範囲内に収まる回転数を測定した。

表３の結果は、ドラム径が大きく、かつ重量のあるドラムほど回転した場合の振れが大きくなり、回転数を大きくするほど振れは大きくなる傾向にあることを示している。また、感光体ドラムは、場所による感光体ドラムの重量アンバランスがあるため、感光体のドラム径が大きい程、重量のアンバランス量が大きくなると考えられる。また、振れが大きくなることで、評価装置と感光体に損傷の危険性が生じる傾向にあり、振れを計測する変位センサは必要である。また、重量のアンバランス量が大きいか否かを確認する前に、回転させたい回転数は振れの許容範囲内に収まっているかの確認が必要であり、確認せずに回転させてしまうことで評価装置と感光体に損傷の危険性が生じるため、重量アンバランス量測定器と振れを計測する変位センサの両方が必要であることが分かる。
また、振れを接触式変位センサで計測することを検討したが、回転時に耐えうる接触式変位センサは無く、例え使えたとしても、感光体表面にキズがつくため、好ましくない。
以上のことから、振れを変位センサで計測することが正確に振れを計測でき、且つ接触式ではない非接触変位センサを使用することで、感光体にダメージを与えず計測できることが分かる。
また、感光体ドラムによって振れが違うため、全ての感光体に関して振れを確認する必要があるが、感光体特性測定装置に振れ測定機能があるため、効率アップに繋がることが分かる。

次に、実施例１と同じ特性評価装置を使用し、直径２１０ｍｍ、全長５２０ｍｍ、肉厚６ｍｍ、重量５３９８ｇの感光体ドラム（未塗工ドラム）の重量アンバランス量を測定し、釣合い試験機から出力される重量アンバランス量結果が適正か否かを調査した。（合計５本）
評価時の回転数は８００ｒｐｍで実施。

（実施例２）
回転数検知器を特性評価装置のベースに対して平行且つ感光体の軸方向に対して垂直な方向の変化量を計測する様に取り付けて、重量アンバランス量を測定。重量アンバランス量は、初期状態（重りなし状態）で測定し、その後試し重りをつけて測定した後、釣合い試験機から出力される重量アンバランス量結果が適正であった感光体本数の結果を表４に示す。

（比較例２）
回転数検知器を特性評価装置のベースに対して垂直且つ感光体の軸方向に対しても垂直な方向の変化量を計測する様に取り付けて、重量アンバランス量を測定。重量アンバランス量は、初期状態（重りなし状態）で測定し、その後試し重りをつけて測定した後、釣合い試験機から出力される重量アンバランス量結果が適正であった感光体本数の結果を表４に示す。

（比較例３）
回転数検知器を感光体の軸方向に対して平行な方向の変化量を計測する様に取り付けて、重量アンバランス量を測定。重量アンバランス量は、初期状態（重りなし状態）で測定し、その後試し重りをつけて測定した後、釣合い試験機から出力される重量アンバランス量結果が適正であった感光体本数の結果を表４に示す。

表４の結果から、回転数検知器の取り付け方向が、特性評価装置のベースに対して平行且つ感光体の軸方向に対して垂直な方向の変化量を計測する様に取り付けてない場合には、重量アンバランス量が正しく把握できないことが分かる。

次に、直径２１０ｍｍ、全長５２０ｍｍ、肉厚６ｍｍ、重量５３９８ｇの感光体ドラムを用意した。使用した感光体ドラムは、支持体上に下記組成の下引き層用塗工液を用いて塗布後、１３０℃２０分間乾燥を行ない、約３．５μｍの下引き層を形成した。続いて下記組成の電荷発生層用塗工液を用いて塗布後、１３０℃２０分間乾燥を行ない、約０．２μｍの電荷発生層を形成した。さらに、下記組成の電荷輸送層用塗工液を用いて塗布後、１３０℃２０分間乾燥を行ない、約２７μｍの電荷輸送層を形成して感光体を作製した。塗布はいずれも浸漬塗工法を用いた。

（下引き層用塗工液）
酸化チタンＣＲ−ＥＬ（石原産業社製）：５０部
アルキッド樹脂ベッコライトＭ６４０１−５０：１５部
（固形分５０重量％、大日本インキ化学工業社製）
メラミン樹脂Ｌ−１４５−６０：８部
（固形分６０重量％、大日本インキ化学工業社製）
２−ブタノン：１２０部

（電荷発生層用塗工液）
下記構造式（１）で示される非対称ビスアゾ顔料：２．５部
ポリビニルブチラール（「ＸＹＨＬ」ＵＣＣ製）：０．５部
メチルエチルケトン：１１０部
シクロヘキサノン：２６０部

（電荷輸送層用塗工液）
ポリカーボネートＺポリカ（帝人化成社製）：１０部
下記構造式（２）で示される電荷輸送物質：７部
テトラヒドロフラン：８０部
下記構造式（３）で示される硫黄系酸化防止剤：０．５部
シリコーンオイル（１００ｃｓ、信越化学工業社製）：０．００２部

使用した感光体ドラムは、振れ許容値０．４ｍｍ以下に収まる回転数が、必要回転数の１０００rpm以上である感光体ドラム９と、振れ許容値０．４ｍｍ以下に収まる回転数が不明である感光体ドラム１０の計２本の感光体ドラムを、図１、図２に示す特性評価装置を使用して特性評価を実施した。特性評価装置は実施例１と同じものを使用した。但し、振動検知器の取り付け方向は、特性評価装置のベースに対して平行且つ感光体の軸方向に対して垂直な方向の変化量を計測する様に取り付けて使用した。
必要最低回転数とは、帯電時の立ち上がり信号に階段状の信号がなく、且つ感度が正確に測れる回転数である。

（比較例４）
感光体ドラム９を重量アンバランス量の補正をせずに評価した。

（比較例５）
感光体ドラム１０を重量アンバランス量の補正をせずに評価した。

（実施例３）
感光体ドラム１０を重量アンバランス量の補正をして評価を実施。
重量アンバランス量は、初期状態（重りなし状態）で測定し、その後試し重りをつけて測定した後、釣合い試験機から出力される補正すべきアンバランス量（取り付け位置と重量）の指示に従い重量バランスを補正して評価を実施。補正は図３に示すチャック治具のネジ穴重りを取り付けて実施した。
評価結果を表６に示す。

（※１：評価装置の最大回転数が２０００ｒｐｍのため、それ以上の回転数では実施できず。）
「振れ許容値での回転数」：コントローラ機能を持つＰＣに振れ許容値における回転数が認識される。その時の結果がモニターされるため、その結果を記載。

表中の記号についての説明
○：帯電時の立ち上がり信号が階段状ではなく、且つ感度が正確に測れている場合
△：帯電時の立ち上がり信号が階段状になっている、もしくは感度が正確に測れていない場合

表６の結果から、振れが許容値以下であれば感光体と評価装置に損傷無く測定可能であることが分かる。また、振れ許容値での回転数が必要最低回転数に達していない場合は、評価結果に階段状の信号が表われるため、必要最低回転数以上で計測を実施しないと正確な結果が得られないことが分かる。更に、重量アンバランス量を補正することで、振れ許容値での回転数は上昇し、特性評価結果へ影響を及ぼさない状況にさせることが可能となり、正確な結果を得ることができる。

本発明に係る特性評価装置の正面概略図の一例である。 本発明に係る特性評価装置の側面概略図の一例である。 重量アンバランス量調整機能付チャック治具の概略図の一例である。 帯電特性（静電容量）算出方法を説明する図である。

符号の説明

１ 感光体ドラム
２ 露光ガイドボックス
３ 表面電位計プローブ
４ 表面電位計
５ 信号処理回路
６ コロナ帯電器
７ 電源
８ 除電用光源
９ 信号処理回路
１０ ランプボックス
１１ 露光ランプ
１２ 絞り
１３ 変位センサ
１４ アンプユニット
１５ 電源のスイッチ
１６ モーター
１７ コントローラ
１８ 主軸
１９ ベルト
２０ ドラムチャック治具
２１ 振動検出器
２２ 面板（手前側）
２３ 面板（奥側）
２４ 回転数検知器
２５ マーカー
２６ 釣合い試験機本体
２７ 重り取り付け用ネジ穴

Claims (8)

1. 少なくとも帯電装置、露光装置、表面電位検出装置を備えた電子写真用感光体の電気的・光学的な特性評価装置において、感光体回転時の重量アンバランス量を測定する装置が内設され、且つ感光体の回転時の振れ量を測定する装置が内設されていることを特徴とする電子写真用感光体特性評価装置。
2. 前記感光体の振れ量を測定する機能を有する装置が、非接触変位センサによって感光体の振れを測定することを特徴とする請求項１に記載の電子写真用感光体特性評価装置。
3. 前記感光体回転時の重量アンバランス量を測定するための振動検出器は、特性評価装置のベースに対して平行且つ感光体の軸方向に対して垂直な方向の変化量を計測するように取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子写真用感光体特性評価装置。
4. 前記電子写真用感光体特性評価装置は、回転時の前記感光体と、帯電装置、露光装置及び表面電位検出装置との距離が、いずれの装置にも接触しない距離を保持する許容値以下であることを判定する判定機能を有していることを特徴とする請求項２又は３に記載の電子写真用感光体特性評価装置。
5. 前記感光体の回転数が認識可能であり、かつ、回転時の前記感光体の振れと回転数とを対応させる機能を有するコントローラを備えたことを特徴とする請求項４に記載の電子写真用感光体特性評価装置。
6. 前記電子写真用感光体特性評価装置において、回転時の前記感光体の振れが、あらかじめ設定された許容値以下となる回転数で特性評価を実施することを特徴とする請求項５に記載の電子写真用感光体特性評価装置。
7. 前記電子写真用感光体特性評価装置において、特性評価に必要な最低回転数以上で特性計測を実施することを特徴とする請求項５又は６に記載の電子写真用感光体特性評価装置。
8. 前記感光体を保持するための保持部材には、バランス重りを付加する機能を有しており、その機能を利用して重量アンバランス量を補正して評価することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の電子写真用感光体特性評価装置を用いる評価方法。
   

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