JP2009271364A - 電子写真感光体用の特性評価装置 - Google Patents

Abstract

【課題】正確に感光体の特性を測定することができる電子写真感光体用の特性評価装置を提供する。
【解決手段】感光体ドラム１の表面を帯電する帯電装置４と、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する露光装置２と、感光体ドラム１の表面の電位を測定する表面電位検出装置３と、感光体ドラム１を回転させ且つ感光体ドラム１の回転角度認識機能を有する駆動手段１５と、帯電装置４への印加電圧と、表面電位検出装置３により測定された感光体ドラム１の表面電位と、の関係式を算出するコントローラ１０と、を有する電子写真感光体用の特性評価装置において、コントローラ１０は、所定回転させた後の感光体ドラム１の周方向における特定の位置の表面電位と、帯電装置４への印加電圧と、の関係式を算出する。そして、前記関係式を用いて、所望の電位に到達させるための帯電装置４の印加電圧を算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機やレーザープリンタなどの画像形成装置に使用される電子写真感光体の特性を評価する電子写真感光体用の特性評価装置に関する。

従来、複写機やレーザープリンタなどの画像形成装置において、電子写真感光体は、最も重要な構成要素の１つである。
電子写真感光体を帯電させる際に、感光体の帯電電位を所定の電位に到達させる必要が有り、感光体の暗減衰特性、経時劣化による帯電性能の低下を考慮し、最も合理的な補正を行う静電式画像形成方法及び装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照）

その他の、電子写真感光体用の特性評価装置の構造に関する提案としては、例えば、電子写真感光体の表面電位センサを基準電位に調整するためにグランドに接続された基準電位確認部材が設けられた電子写真感光体用の特性評価装置が提案されている（特許文献２参照）。
また、例えば特許文献３では、高速回転可能なターンテーブルと、該ターンテーブルに設置した感光体試料片を徐々に帯電させるコロナ帯電手段と、感光体試料片表面の平均帯電電位と感光体試料片に流れ込む電流を同時に計測する計測手段と、が設けられている電子写真感光体用の特性評価装置が提案されている。より具体的には、感光体試料片に流れ込む電流を時間で積分して電荷量を算出し、Ｑ（電荷量）＝Ｃ（静電容量）・Ｖ（電圧）の関係式より感光体試料片の静電容量を非破壊・非接触で測定する装置が提案されている。

一方、電子写真感光体用の特性評価方法に関する提案としては、例えば、円柱状の電子写真感光体の有効帯電範囲を規定する提案がなされている（例えば、特許文献４参照）。この方法は、被測定物である電子写真感光体の測定箇所を限定するものである。

上記の他、電子写真感光体用の特性評価装置の演算処理方法を改良する提案もなされている。例えば、特許文献５には、電子写真感光体の充電電荷量の算出にあたり補正を行う方法が開示されている。より具体的には、充電電荷量と帯電電位との関係を実際の測定により求め、当該測定値を直線で結び、この直線の原点からのずれをゼロに近づけることができる補正係数を算出し、校正式を導き出す演算処理方法が開示されている。演算処理方法の改良であれば、別途、装置を設ける必要はなく、ソフトウェアの改良や簡単な電子回路上の設計変更により既存の特性評価装置に当該方法を適用することができる。

特開平２−１４９８６７号公報 特開平４−２６８５２号公報 特許第３６４４７８８号 特開２００３−２９５７２号公報 特開２００３−２７９６０８号公報

上述した特許文献５では、電子写真感光体を高速回転で測定する為、電子写真感光体に帯電ムラが生じた場合でも、表面電位が平均化され、表面電位の測定結果に帯電ムラが現れない為、正確な測定が可能となる。しかし、電子写真感光体のドラム径が大きくなるほど、高速回転によって振れが大きくなる為、装置損傷の可能性が高まり、高速回転が困難となる。その為、電子写真感光体のドラム径が大きい場合は、低速回転で測定する事となるが、感光体の振れによって帯電器と感光体感の距離が違う事によって生じる帯電ムラなどが生じていた場合、低速回転では表面電位測定結果に帯電ムラが発生する。
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、正確に感光体の特性を測定することができる電子写真感光体用の特性評価装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の電子写真感光体用の特性評価装置は、感光体の表面を帯電する帯電装置と、前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体の表面の電位を測定する表面電位検出装置と、前記感光体を回転させ且つ位置認識機能を有する駆動手段を備える電子写真感光体用の特性評価装置において、前記感光体をｎ回転（ｎは任意の整数）させた後の前記感光体の周方向における特定の位置の表面電位と、前記帯電装置への印加電圧と、の関係式を算出する演算手段を有し、前記関係式を用いて、前記特定の位置における電位を所望の電位に到達させるため必要となる前記帯電装置への印加電圧を算出することを特徴とする。
また、本発明の電子写真感光体用の特性評価装置は、さらに、前記演算手段は、前記感光体の放電開始電圧を用いて前記関係式を算出することを特徴とする。
また、本発明の電子写真感光体用の特性評価装置は、さらに、前記帯電装置への印加電圧と、前記表面電位検出装置により測定された前記感光体の前記表面電位と、を記憶する記憶手段が設けられていることを特徴とする。

上記解決する手段としての電子写真感光体用の特性評価装置では、感光体の特定の位置の表面電位を用いて関係式を算出するので、感光体表面の測定位置の相違による測定電位のバラツキが発生することなく、正確に感光体の特性を測定することができる

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。

以下に、本発明に係る電子写真感光体特性評価装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では「放電電流」という用語を用いているが、これは、感光体ドラムの素管に対して放電を行った場合の素管に流れる電流をいう。なお、一般に、素管の材質にはアルミニウム合金などが適用される。

図１は、本発明の電子写真感光体用の特性評価装置の一実施形態を示している。この特性評価装置は、電子写真感光体である感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する露光装置２、感光体ドラム１の電位を測定する表面電位検出装置３、感光体ドラム１の表面を帯電するコロナ帯電器などの帯電装置４、この帯電装置４へＤＣ電圧を印加するための電源５、電源５のオン／オフを制御するためのスイッチ６、感光体ドラム１を除電する除電ランプ７を備えている。感光体としては、ドラム状のものの他、ベルト状のものを用いることができる。ベルト状の感光体の場合、ベルト長手方向が周方向となる。感光体ベルトの場合、「感光体を所定角度回転」とは、感光体ベルトを所定角度無端回転させることをいい、例えば、感光体ベルトを１周無端回転させた場合は、３６０°の回転となる。また、ベルトを半周無端回転させた場合は、１８０°の回転となる。
露光装置２は、露光ランプ２１、露光ランプ２１を覆うランプボックス２２、露光した光を感光体ドラム１の照射面までガイドする露光ガイドボックス２３、及び照度を調節する絞り２４を備えている。
露光装置２、表面電位検出装置３の測定プローブ３１、帯電装置４及び除電ランプ７は、感光体ドラム１の表面から一定の間隔を置いて配置することができるように、感光体ドラム１の径方向に沿って進退可能にされており、様々な感光体ドラム１の外径に対応可能にされている。すなわち、帯電電位のバラツキが生じやすい径大の感光体ドラムにも適用することができる。

この特性評価装置では、図２に示すように感光体ドラム１は両端がドラムチャック治具１２で保持され、ドラムチャック治具１２の回転中心軸として主軸１３が設けられている。そして、感光体ドラム１の両側に配置された面板１４が主軸１３の軸受けとして機能する。主軸１３は、感光体ドラム１を回転させるための駆動手段１５（図１記載）のモータ１５１に掛け渡されたベルト１６が無端回転することによって回転する。駆動手段１５は感光体ドラム１の回転角度認識機能（回転角度認識機能は位置認識機能の一つである。）を有している。具体的には、ステッピングモータに入力したステップ状の電圧信号の数をカウントすることができる機能を有している。
図１に示すように、主軸１３と共に回転する感光体ドラム１は、抵抗を挟んでグランドと接続されている。また、感光体ドラム１の表層には誘電体層が形成され、この感光体ドラム１は、電源５から高電圧が印加された帯電装置４との間に発生する電界によって、帯電する。帯電装置４に高電圧を印加すると感光体ドラム１の素管に電流が流れる。この電流の一部は抵抗を介してグランドに流れ、残りは抵抗と並列に設けられた信号処理回路８Ａに流れる。信号処理回路８Ａでは感光体ドラム１からの電流（電気信号）のノイズ成分などが除去される。そして、信号処理回路８Ａから出力される電気信号は、Ａ／Ｄ変換器９によってアナログ信号からデジタル信号に変換され、次いで、このデジタル信号は制御手段であるコントローラ１０に送られる。この制御手段であるコントローラ１０は、感光体ドラム１を所定回転させて感光体ドラム１の周方向電位分布を表面電位検出装置３に測定させるように、駆動手段１５及び表面電位検出装置３を制御する。

感光体ドラム１の表面電位は、測定プローブ３１を備える表面電位検出装置３から信号処理回路８Ｂに送られる。感光体ドラム１の表面電位波形は表面電位検出装置３に設置されたモニターによって確認することができる。信号処理回路８Ｂでは、感光体ドラム１からの電流（電気信号）のノイズ成分などが除去される。そして、信号処理回路８Ｂから出力される電気信号は、Ａ／Ｄ変換器９によってアナログ信号からデジタル信号に変換され、次いで、このデジタル信号はコントローラ１０に送られる。
このコントローラ１０は、演算手段としても機能し、信号処理回路８Ａ及び信号処理回路８Ｂからの信号に基づいて、帯電装置４への印加電圧と、表面電位検出装置３により測定された感光体ドラム１の表面電位と、の関係式を算出する。この関係式を算出するために、所定回転させた後の感光体ドラム１の周方向における特定の位置における帯電装置４への印加電圧と、感光体ドラム１の表面電位の関係式を算出することが本発明の特徴である。帯電装置４への印加電圧と特定点における表面電位との関係を求めれば、正確に感光体ドラム１の特性を測定することができる。図８を用いてより具体的に説明すると以下の作業を行う
ステップ１：感光体特性評価装置で、感光体ドラム１の表面電位を測定する位置Ｐ（１周内のある１点）を決め、その位置Ｐをモータドライバ回路（位置認識手段）で認識させる。
ステップ２：位置Ｐにおけるｎ周目のＶ−Ｅ特性（帯電装置４への印加電圧と感光体ドラム１の帯電電位との関係）を取得する。
ステップ３：Ｖ−Ｅ特性データを元に、ｎ周目（ｎは自然数）における位置Ｐでの電位を所望の表面電位にするための帯電装置４への印加電圧を特性する。
ステップ４：特定された帯電装置４の出力電圧における感光体ドラム１の特性を測定する。（この場合、ｎ周目の位置Ｐであれば、所望の表面電位となるため、ｎ周目の位置Ｐまで帯電させ、その後帯電を切り、特性を測定する。）

コントローラ１０は、駆動手段１５のモータドライバ回路に接続されている。モータドライバ回路では、上述したようにステッピングモータへの電圧信号のステップ数で感光体ドラム１の回転角度を認識することができる。また、駆動手段１５には、実際の感光体ドラム１の回転角度を測定するために光ピックアップ式の回転数測定装置を組み込むこともできる。この場合は、感光体ドラム１の周面に光反射面を貼り付けるとよい。また、光ピックアップ式の回転数測定装置を設ける場合、モータ１５１はステッピングモータでなくてもよい。モータ１５１や感光体ドラム１の主軸１３と、ベルト１６との間のスベリの発生や、経時的なベルト１６のクリープ現象を考慮すれば、感光体ドラム１の回転数を直接測定する方が、精度のよい測定を行うことができる。

感光体ドラム１の周りに配置される各種装置は、デジタル信号出力部１１からの出力信号により駆動することができる。駆動／非駆動の制御は、オンオフスイッチ６をオン／オフ制御することにより行うことができる。
感光体ドラム１の表面は、次のトナー像の転写に備え、転写後に一旦除電する必要があるが、この除電は、除電ランプ７によって感光体ドラム１の表面を照射することによって行われる。そして、露光ランプ２１及び除電ランプ７を用いて感光体ドラム１の表面電位を変更し、感光体ドラム１の表面近傍に測定プローブ３１を設けて表面電位検出装置３で測定することにより、感光体ドラム１の帯電特性や光減衰特性などの特性評価が行われる。

コントローラ１０は、表面電位検出装置３の出力値に基づいて電源５の好適な出力電圧を算出したり、帯電装置４に電圧を供給するための電源５の出力電圧制御を行ったりする。コントローラ１０には、記憶部１０ａが設けられており、この記憶部１０ａには、感光体ドラム１の表面電位などのデータが記憶される。例えば、感光体ドラム１の特性評価結果から、感光体ドラム１への帯電開始時の表面電位や所定回転した時の表面電位、及び印加電圧などを記憶することができる。

図３は、帯電装置への印加電圧と感光体ドラムの表面電位との関係を示すグラフである。帯電装置４への印加電圧Ｖ１と、表面電位検出装置３により測定された感光体ドラム１の表面電位Ｅ１と、感光体ドラム１の放電開始時の電圧Ｖ２と、から図に示すような一次関係式（ｙ＝ａｘ＋ｂ）（ａ、ｂはそれぞれ係数を表す。）が算出される。この一次関係式を算出するための印加電圧と表面電位は、図４に示すように、より多くの測定結果から算出した方が精度がよい。多くの測定結果を用いて、最小二乗法により一次方程式を算出すると、精度のよい関係式を導くことができる。

図１に示す露光装置２の露光ランプ２１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）、半導体レーザー（ＬＤ）又はエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）など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、干渉フィルター又は色温度変換フィルターなどの各種のフィルターを用いることができる。また、露光ランプ２１の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。このニュートラルデンシティフィルターを用いると照度を調節することができるので、絞り具を設けなくてもよい。

本実施形態の特性評価装置は、光を透過しない暗箱内又は暗幕などで覆われた箱内に収容して用いることが好ましい。試験時に外乱光の影響を受けると、正確な特性評価を行うことが困難になるからである。なお、風や温度などの外部環境の影響を受けても正確な測定は困難になる。
また、本実施形態の特性評価装置は、帯電装置としてコロナ帯電器を用いる場合、コロトロン帯電器及びスコロトロン帯電器のいずれをも使用することができるが、簡略な構成で均一に帯電させることが可能なコロトロン帯電器が好ましい。なお、コロトロン帯電器は、コロナワイヤと被帯電体との間にグリッド電極を持たない構成のコロナ帯電器のことをいい、スコロトロン帯電器は、コロナワイヤと被帯電体との間にグリッド電極を持たせた構成のコロナ帯電器のことをいう。

感光体の特性としては、例えば、静電容量・抵抗、光減衰特性が挙げられるが、これらは以下のようにして測定することができる。
−静電容量の測定−
静電容量の算出は、感光体をコンデンサと仮定したモデルで、暗中にてコロナ帯電により感光体に流れる電流と、この時の感光体の表面電位とを同時計測して行う。このとき、感光体の通過電流は時間で積算され、図５（ｃ）に示されるように、Ｑ＝Ｃ・Ｅ（Ｑは感光体への充電電荷量、Ｅは感光体の帯電電位、Ｃは感光体の静電容量）の関係が成立しているので、この式により静電容量Ｃを求める。感光体に対してコロナ放電を施すとその表面電位は、通常図５（ａ）に示されるように立ち上がって行く。この間、感光体の充電電荷量は、図５（ｂ）に示されるように推移する。すなわち、充電電荷量Ｑは、時間（Δｔ）あたりの充電電荷量（ｑ１）、（ｑ２）、・・・、（ｑｎ）の積算値で表される。そのため、充電電荷量Ｑは時間の経過と共に増大して行く。充電電荷量（ｑ１）、（ｑ２）、・・・、（ｑｎ）は、それぞれ、時間（Δｔ）と電流値（Ｉ１）、（Ｉ２）、・・・、（Ｉｎ）との積で表される積分値であり、電流値（Ｉ（ｋ）（ｋ＝１、２、・・・、ｎ））は、実測の充電電流値を帯電される感光体周面の面積で除した値である。充電電荷量Ｑとこれに対応する表面電位Ｅをプロットして直線を引くと図５（ｃ）に示すようになり、この傾きの逆数が静電容量Ｃとなる。また、このＱ−Ｅ特性から、帯電開始時における電荷量のずれ（原点からのずれ）を算出することができる。

−抵抗値の測定−
抵抗値の算出は、帯電装置で感光体を所望の電位Ｅ０に帯電させ、その後、自然放電させて減衰する電位（暗減衰）を一定時間サンプリングする。この帯電装置による帯電を停止してから暗減衰する感光体の帯電電位は、次の式のように表される。すなわち、感光体の抵抗をＲとし、感光体の静電容量をＣとし、感光体の暗減衰開始電位をＥ１とすると、Ｅ１＝Ｅ０・ｅ^{−ｔ／ＲＣ}という関係式が成立する。
そこで、コントローラ１０により暗減衰開始電位Ｅ０と一定時間経過後の帯電電位Ｅ１とを測定して、１／ＲＣを算出し、先に算出した静電容量Ｃから感光体の単位面積あたりの抵抗Ｒを算出することができる。

−光減衰特性の測定−
前記光減衰特性を調べるための感度は、電位が予め意図した第１の所望の電位レベルから、第２の所望の電位レベルに減衰するまでに要した時間（ｓｅｃ）と、露光光量（単色光：μＷ／ｃｍ^２、白色光：ｌｘ）を乗じて算出した露光量（単色光：μＪ／ｃｍ^２、白色光：ｌｘ・ｓｅｃ）で評価する。

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、何ら限定されるものではない。
（比較例の測定方法）
まず、実施例の説明にあたり従来技術における電子写真感光体の特性評価装置及び特性評価方法について説明する。
本発明の実施形態と同様構成の電子写真感光体用の特性評価装置で、画像形成装置（株式会社リコー製 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）を使用して、特性評価を行った。
この特性評価装置では、露光ランプ２１としてタングステンランプ（富士電球株式会社製、１２０Ｖ１００Ｗ）を使用した内製の露光装置２を用いた。また、電源５としてＴＲＥＫ社製の高圧電源Ｍｏｄｅｌ６１０Ｅ、表面電位検出装置３としてＴＲＥＫ社製のＭｏｄｅｌ３４４、測定プローブ３１としてＴＲＥＫ社製のＭｏｄｅｌ６０００Ｂ−７Ｃ、及び帯電装置４として内製コロトロン帯電器を用いた。また、除電ランプ７として波長６６０ｎｍのラインＬＥＤ、モータ１５１としてオリエンタル社製のモータユニットＤＸ６１５０ＳＤ、及びコントローラ１０として市販ＰＣ、Ａ／Ｄ変換器９としてナショナルインスツルメンツ社製のＡ／Ｄ変換器を用いた。

そして、この特性評価装置を用いて、まず、測定する感光体ドラムに用いられているアルミニウム合金素管と同一の素管を特性評価装置に取り付け、素管に対して放電を行った。その際に、放電電流が−２４μＡ／１５ｃｍになるように帯電装置への印加電圧を調整し、常に一定電圧となる定電圧出力条件になるように高圧電源出力を制御して特性評価を実施した。なお、放電電流の設定は停止状態で行い、任意の位置で実施した。
測定方法は、まず、感光体ドラムを２００ｒｐｍで回転させ、この回転が安定したところで高圧電源により帯電装置に電圧を印加した。帯電は２０秒間実施した。その後、給電を断ち、２０秒間暗減衰させ、５秒間除電した。測定中は回転を停止させることなく、常に２００ｒｐｍで回転させた。

電位推移結果を図６及び図７に示す。図７は、図６における測定開始後１８秒から４０秒までの表面電位の測定結果を拡大したグラフである。図６及び図７の結果から、コロトロン式の帯電装置を使用し、且つ２００ｒｐｍという回転速度で感光体ドラムを帯電した場合には、感光体ドラムの周方向に電位の測定位置の違いに起因した帯電ムラが発生する。帯電ムラが大きいと、図６及び図７では、例えば２０秒付近におけるドラム１周での電位差が３４Ｖという帯電ムラが生じる事となる。

(本発明の測定方法)
次に、実施例１〜４と比較例１及び比較例２とについて説明する。実施例１〜４と比較例１及び比較例２とは、図１及び図２と同様構成の特性評価装置（株式会社リコー製 ｉｍａｇｉｏ ＭＦ ７０７０）を用いた。感光体ドラム１として、ドラム直径１００ｍｍ、ドラム全長３６０ｍｍ、ドラム肉厚１．２ｍｍ、及びドラム重量３６２ｇのものを用いた。この感光体ドラムを３本（３本とも同じ日に同条件で作製したサンプル）使用して、特性評価を行った。
特性評価装置には、上述した（従来の測定方法）における電子写真感光体用の特性評価装置と同様のものを用いた。すなわち、露光ランプ２１としてタングステンランプ（富士電球株式会社製、１２０Ｖ１００Ｗ）を使用した内製の露光装置２を用いた。また、電源５としてＴＲＥＫ社製の高圧電源Ｍｏｄｅｌ６１０Ｅ、表面電位検出装置３としてＴＲＥＫ社製のＭｏｄｅｌ３４４、測定プローブ３１としてＴＲＥＫ社製のＭｏｄｅｌ６０００Ｂ−７Ｃ、及び帯電装置４として内製コロトロン帯電器を用いた。また、除電ランプ７として波長６６０ｎｍのラインＬＥＤ、モータ１５１としてオリエンタル社製のモータユニットＤＸ６１５０ＳＤ、及びコントローラ１０として市販ＰＣ、Ａ／Ｄ変換器９としてナショナルインスツルメンツ社製のＡ／Ｄ変換器を用いた。

実施例１と実施例２では、まず感光体ドラム帯電時の表面電位を測定した。次に、表面電位の測定結果を使用して、表面電位計を基準（０°）とした、１０回転目の１８０°の位置における表面電位Ｅ１と、帯電装置への印加電圧Ｖ１と、放電開始印加電圧Ｖ２とから、感光体ドラムの表面電位と帯電装置への印加電圧との関係式ｙ＝ａｘ＋ｂを算出し（図３参照）、この一次関係式から、−８１５Ｖに到達させるための帯電装置への印加電圧を算出した。この算出結果から得られた帯電装置の印加電圧での感光体ドラムの抵抗測定を試みた。
表面電位測定時の帯電装置への印加電圧は、測定する感光体ドラムに使用される感光層を塗布していない素管（材質：Ａｌ）に対して放電した際に、放電電流が−２４μＡ／１５ｃｍとなる条件で実施した。

実施例３では、実施例１で使用した表面電位Ｅ１と帯電装置への印加電圧Ｖ１とに加えて、新たに放電電流が−３０μＡ／１５ｃｍとなる条件での感光体ドラム帯電時の表面電位を測定して該表面電位の測定結果を使用して、表面電位計を基準（０°）とした、１０回転目の１８０°の位置における表面電位Ｅ３と、帯電装置への印加電圧Ｖ３とを測定した。そして、これらの値を用いて、感光体ドラムの表面電位と帯電装置への印加電圧との関係式ｙ＝ａｘ＋ｂを算出し（図４においてＶ２を除き、Ｖ１及びＶ３における２個のプロット点を結んだもの）、この一次関係式から、−８１５Ｖに到達させるための帯電装置への印加電圧を算出した。この算出結果から得られた帯電装置への印加電圧での感光体ドラムの抵抗測定を試みた。

実施例４では、実施例１で使用した表面電位Ｅ１と、帯電装置への印加電圧Ｖ１と、放電開始印加電圧Ｖ２と、実施例３で使用した表面電位Ｅ３と、帯電装置への印加電圧Ｖ３とから、感光体ドラムの表面電位と帯電装置への印加電圧との関係式ｙ＝ａｘ＋ｂを算出し（図４参照）、この一次関係式から、−８１５Ｖに到達させるための帯電装置への印加電圧を算出した。その算出結果から得られた帯電装置への印加電圧での感光体ドラムの抵抗測定を試みた。

比較例１では、設定放電電流を−２４μＡ／１５ｃｍに設定し、帯電装置への印加電圧を−８００Ｖとして感光体ドラムの抵抗を測定した。
比較例２では、設定放電電流を−２４μＡ／１５ｃｍに設定し感光体ドラム帯電時の表面電位を測定した。次に、この表面電位の測定結果を用いて、帯電開始から１０回転目の任意の位置での表面電位Ｅ４と、帯電装置への印加電圧Ｖ４と、放電開始印加電圧Ｖ２から、感光体ドラムの表面電位と帯電装置への印加電圧との関係式ｙ＝ａｘ＋ｂを算出し、この一次関係式から、１０回転目の１８０°の位置での電位を−８１５Ｖに到達させるための帯電装置への印加電圧を算出した。その算出結果から得られた帯電装置への印加電圧を用いて、感光体ドラムの抵抗測定を試みた。

表面電位の測定方法は、従来の特性評価装置を用いた場合と同様に行った。すなわち、まず、感光体ドラムを２００ｒｐｍで回転させ、この回転が安定したところで高圧電源により帯電装置に電圧を印加した。帯電は２０秒間実施した。その後、給電を断ち、２０秒間暗減衰させ、５秒間除電した。測定中は回転を停止させることなく、常に２００ｒｐｍで回転させた。
また、抵抗測定の測定方法、まず感光体ドラムを２００ｒｐｍで回転させ、回転が安定したところで、帯電を開始し、−８１５Ｖに到達したら給電を断ち、回転を停止させ、−７８５Ｖまで暗減衰させ、除電し抵抗を測定した。ただし、実施例１では、一次関係式から算出された帯電装置への印加電圧で帯電し、帯電開始から１０回転目の９０°の位置で停止させ、その後−７８５Ｖまで暗減衰させ、そのときの抵抗を測定した。

また、実施例２〜４と比較例２での帯電装置への印加電圧は、一次関係式から算出された帯電装置への印加電圧で帯電し、帯電開始から１０回転目の１８０°の位置で停止させ、その後−７８５Ｖまで暗減衰させ、そのときの抵抗を測定した。
実施例１と実施例２では、帯電装置への印加電圧Ｖ１＝−５．３６（ｋＶ）、表面電位計を基準（０°）とした、１０回転目の１８０°の位置における表面電位Ｅ１＝−８３０（Ｖ）、放電開始印加電圧Ｖ２＝−３．３（ｋＶ）、であったため、帯電装置への印加電圧と、感光体ドラムの表面電位との関係式は、ｙ＝４０９．８１ｘ＋１３２９．６となった。この関係式から、−８１５Ｖとなる印加電圧を算出したら、Ｖ＝−５．３２（ｋＶ）となった。この値を用いて抵抗を測定した。

実施例３では、帯電装置への印加電圧Ｖ１＝−５．３６（ｋＶ）、表面電位計を基準（０°）とした、１０回転目の１８０°の位置における表面電位Ｅ１＝−８３０（Ｖ）、帯電装置への印加電圧Ｖ３＝−５．６３（ｋＶ）、表面電位計を基準（０°）とした、１０回転目の１８０°の位置における表面電位Ｅ３＝−９３６（Ｖ）であったため、帯電装置への印加電圧と、感光体ドラムの表面電位との関係式は、ｙ＝３９２．５９ｘ＋１２７４．３となった。この関係式から、印加電圧を算出したら、Ｖ＝−５．３２（ｋＶ）となった。この値を用いて抵抗を測定した。

実施例４では、帯電装置への印加電圧Ｖ１＝−５．３６（ｋＶ）、表面電位計を基準（０°）とした、１０回転目の１８０°の位置における表面電位Ｅ１＝−８３０（Ｖ）、放電開始印加電圧Ｖ２＝−３．３（ｋＶ）、帯電装置への印加電圧Ｖ３＝−５．６３（ｋＶ）、表面電位計を基準（０°）とした、１０回転目の１８０°の位置における表面電位Ｅ３＝−９３６（Ｖ）であったため、帯電装置への印加電圧と、感光体ドラムの表面電位との関係式は、ｙ＝４０２．１７ｘ＋１３２７となった。その関係式から、−８１５Ｖとなる印加電圧を算出したら、Ｖ＝−５．３２（ｋＶ）となった。この値を用いて抵抗を測定した。

比較例２では、表面電位の測定結果から、帯電装置への印加電圧Ｖ１＝−５．３６（ｋＶ）、１０回転目の任意の位置における表面電位Ｅ１＝−８４５（Ｖ）、放電開始印加電圧Ｖ２＝−３．３（ｋＶ）であったため、帯電装置への印加電圧と、感光体ドラムの表面電位との関係式は、ｙ＝４１０．１９ｘ＋１３５３．６となった。その関係式から、−８１５Ｖとなる印加電圧を算出したら、Ｖ＝−５．２９（ｋＶ）となった。この値を用いて抵抗を測定した。

各実施例及び比較例における抵抗測定開始電圧及び算出抵抗値を表１に示す。なお、実施例２〜４で算出された、所望の電位に到達するための帯電装置への印加電圧は全て同一であったため、実施例２の測定結果を実施例２〜４の測定結果とした。

本発明の感光体ドラムを所定回転させて感光体ドラムの表面の電位を測定する方法を行った実施例１〜４では、３本の感光体ドラムのいずれも算出抵抗値を測定することができた。

図１は、本発明の電子写真感光体用の特性評価装置の一実施形態を示す説明図である。 図２は、図１の感光体ドラム及びその周囲の構成を示す説明図である。 図３は、帯電装置への印加電圧と感光体ドラムの表面電位との関係を示すグラフである。 図４は、帯電装置への印加電圧と感光体ドラムの表面電位との関係を示すグラフである。 図５は、静電容量の測定原理を説明するためのグラフである。図５（ａ）は時間（ｔ）と感光体の帯電電位（Ｅ）との関係を示している。図５（ｂ）は時間（ｔ）と感光体を流れる電流（Ｉ）との関係を示している。図５（ｃ）は電荷（Ｑ）と感光体の帯電電位（Ｅ）との関係を示している。 図６は、従来の特性評価装置を用いて感光体ドラムを２００ｒｐｍで回転させながら測定した表面電位（Ｅ）の測定結果を示すグラフである。 図７は、図６のグラフにおける測定開始後１８秒から４０秒までの感光体ドラムの表面電位の測定結果を拡大して示すグラフである。 図８は、本発明の電子写真感光体用の特性評価装置の処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 感光体ドラム
２ 露光装置
２１ 露光ランプ
２２ ランプボックス
２３ 露光ガイドボックス
２４ 絞り
３ 表面電位検出装置
３１ 測定プローブ
４ 帯電装置
５ 電源
６ オンオフスイッチ
７ 除電ランプ
８Ａ、８Ｂ 信号処理回路
９ Ａ／Ｄ変換器
１０ コントローラ
１０ａ 記憶部
１１ デジタル信号出力部
１２ ドラムチャック治具
１３ 主軸
１４ 面板
１５ 駆動手段
１５１ モータ
１６ ベルト

Claims (3)

1. 感光体の表面を帯電する帯電装置と、
   前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、
   前記感光体の表面の電位を測定する表面電位検出装置と、
   前記感光体を回転させ且つ位置認識機能を有する駆動手段を備える電子写真感光体用の特性評価装置において、
   前記感光体をｎ回転（ｎは任意の整数）させた後の前記感光体の周方向における特定の位置の表面電位と、前記帯電装置への印加電圧と、の関係式を算出する演算手段を有し、
   前記関係式を用いて、前記特定の位置における電位を所望の電位に到達させるため必要となる前記帯電装置への印加電圧を算出する
   ことを特徴とする電子写真感光体用の特性評価装置。
2. 請求項１に記載の電子写真感光体用の特性評価装置において、
   前記演算手段は、前記感光体の放電開始電圧を用いて前記関係式を算出する
   ことを特徴とする電子写真感光体用の特性評価装置。
3. 請求項１に記載の電子写真感光体用の特性評価装置において、
   前記帯電装置への印加電圧と、前記表面電位検出装置により測定された前記感光体の前記表面電位と、を記憶する記憶手段が設けられている
   ことを特徴とする電子写真感光体用の特性評価装置。

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