JP2010164764A - 感光体リサイクルシステム - Google Patents
感光体リサイクルシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010164764A JP2010164764A JP2009006736A JP2009006736A JP2010164764A JP 2010164764 A JP2010164764 A JP 2010164764A JP 2009006736 A JP2009006736 A JP 2009006736A JP 2009006736 A JP2009006736 A JP 2009006736A JP 2010164764 A JP2010164764 A JP 2010164764A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- latent image
- photoreceptor
- image
- potential
- photoconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Cleaning In Electrography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Abstract
【解決手段】感光体表面に感光体移動方向に1mm幅以内のサイズで形成した静電潜像に対し、該静電潜像の形を電位として測定する手段と、該手段にて測定された電位データを保存し、少なくとも感光体表面抵抗および潜像形成からの経過時間をパラメータとする潜像電位のモデル式の計算を実行し、計算結果と該測定データを照合して感光体表面抵抗値を決定するプログラムを組み込んだ計算手段とから構成された装置において、該決定した表面抵抗値と該感光体が搭載される画像形成装置の露光から現像までの時間から、該時間における潜像電位を計算し、感光体の画像品質を画像出しせずに予測することを特徴とする装置。
【選択図】なし
Description
複写機やレーザプリンタで用いられる電子写真方式は、感光体の表面を均一に帯電する工程と、帯電した感光体表面を露光して感光体表面に静電潜像を形成する工程と、形成された静電潜像を現像剤中のトナーで現像する工程と、トナー像を紙、あるいは中間転写ベルトに転写する工程と、転写されたトナー像を定着する工程と、転写後の感光体上の残トナーを除去するクリーニング工程と、感光体上の静電潜像を除去する除電工程とからなる。
しかしながら、この方法では潜像の劣化である、いわゆる地汚れといわれる背景の汚れ、画像ボケ(あるいは画像流れ)という異常画像の評価は、表面電位計が感光体上の広い領域(感光体表面と表面電位計プローブの距離2mmに対し10〜15mmφの領域)の帯電電位を平均して測定するため、潜像の異常を知ることはできなかった。
すなわち、環境問題に係わり、電子写真方式を採用する画像形成装置では、感光体、現像剤を一体化したカートリッジ、あるいはマガジンと呼ばれるユニットを使用後回収することが広く行なわれている。回収されたユニットは分解され、再生できるものは再生にまわすことになるが、回収された感光体が画像出しに使えない程劣化しているかどうかを判定するのは、現状では画像出しをするしかない。しかし、機種は他品種に渡り、すべての機種を用意するのは負担が大きくなる。そのためリサイクル分野では、画像出しをせずに、出力画像の予測ができる装置が強く求められているが、そのような判定装置はなかった。
一般に感光体は、アルミドラム上に感光層を積層して作製され、プロセスカートリッジや、感光体ユニットに組み込まれて用いられている。
例え異常画像が発生した場合においても、感光体以外のパーツ(例えば、帯電ローラ、クリーニングブレード、クリーニングブラシ、潤滑剤等)の原因で交換される場合が非常に多く、プロセスカートリッジ交換時の感光体は、充分な性能を維持している場合が多い。
また、例え感光体に原因があったとしても、感光体を清掃することで、性能上全く問題のない感光体として用いることができる場合も多々あった。
回収した感光体の検査では、目視、機械による外観検査で、感光体に欠陥がないかどうか調べ、リサイクルする場合が多い。
しかしながら、外観上は問題のない感光体であっても、感光体そのものの静電特性が劣化しているために、異常画像を発生してしまうことも多い。そのため、外観検査で良品と判断された感光体を、プロセスカートリッジ、あるいは感光体ユニットに組み込んで画像形成を行ない、異常画像が生じないことを確認して、感光体を再利用することが最終的には行なわれている。
画像形成を行なったプロセスカートリッジをそのままリサイクルすることも考えられるが、現像剤の密封を完全に行なっていないと、プロセスカートリッジの移動の際の振動により現像剤の流出が生じ、プロセスカートリッジを汚染してしまう。
また、現像剤がキャリアを含む二成分系の場合には、キャリアが感光体に付着し、感光体を傷つけ、異常画像に到るとともに、現像剤の量が少なくなるため、高画質の画像形成を行なうことができなくなってしまう。そのため、回収してきた感光体の良否を、画像形成せずに判定し、感光体をリサイクルするシステムが強く求められていた。
しかし、そのような一時的に静電特性が回復した感光体は、画像形成を繰り返すと、早期に静電特性が劣化してしまい、良好な画像形成が行なわれなくなるため、一時的に静電特性が回復したものかどうかを簡便に評価し、感光体をリサイクルするシステムが求められていた。
複写機やレーザプリンタで用いられる電子写真方式は、感光体の表面を均一に帯電する工程と、帯電した感光体表面を露光して感光体表面に静電潜像を形成する工程と、形成された静電潜像を現像剤中のトナーで現像する工程と、トナー像を紙、あるいは中間転写ベルトに転写する工程と、転写されたトナー像を定着する工程と、転写後の感光体上の残トナーを除去するクリーニング工程と、感光体上の静電潜像を除去する除電工程とからなる。
しかしながら、この方法では潜像の劣化である、いわゆる地汚れといわれる背景の汚れ、画像ボケ(あるいは画像流れ)という異常画像の評価は、表面電位計が感光体上の広い領域(感光体表面と表面電位計プローブの距離2mmに対し10〜15mmφの領域)の帯電電位を平均して測定するため、潜像の異常を知ることはできなかった。
以下に、微小領域ではないが、静電潜像の分解能を出力する方法および装置について説明し、続いて、最近提案されている微小領域の静電潜像を直接評価する方法について説明する。
特許文献10の特許第3245887号公報開示の技術は、感光体の表面を帯電し、露光により光を照射する露光部と光を照射しない非露光部とが隣接するように感光体の表面に静電潜像を形成して前記露光部と前記非露光部との間の電位が変化する境界領域の幅または、その時間的変化率を静電潜像の分解能として出力することを内容とする静電潜像の分解能出力方法(同公報の請求項1、2)に係るものであるが、この分解能出力法は、敢えて類似事項を探せば、広義の意味での概念上、本発明のそれと最も近い先行技術にあたる。
この従来技術を示す文献では、感光体上に非露光部と露光部が隣あうステップ状の潜像パターンをつくり、この潜像パターンを潜像測定装置(本文では特定されていないので、市販の表面電位計と推定される)で測定し、文献が定義する感光体の解像度特性を評価する。
そして、この結果と、画像形成装置の露光から現像までの時間を式(A)に代入し、傾きの幅(W)を算出し、このWを用い、感光体の現像位置での解像度(K/W)を評価する。
具体的な実施例が提示されていないため詳細は不明であるが、市販の表面電位計を例にすると、トレック社製・モデル344の表面電位計では、感光体と電位計プローブ2mmのギャップで電位計の検出範囲が12mmφ前後である。ギャップを0.5mmにしても、検出範囲は2mmφ程度あり、この分解能でWを検出するためには、3倍から10倍以上の幅(6〜20mmの幅)であることが必要であり、測定の待ち時間は数分から数十分は要すると思われる。
この間に、雰囲気温湿度の変動による影響も無視できなくなる。
また、時間経過で潜像がくずれてゆくとき、非露光部(高電位)と露光部(低電位)の電位がフラット化する方向でくずれてゆくので電位差は小さくなり、境界領域の幅を測定するのは測定誤差を伴い易い。
さらには上記式(A)は実験式と思われ、感光体の種類毎に上記式(A)中の比例定数Aを決める必要があり、使い勝手に難がある。
さらに、潜像測定の分解能は1本/mm以上であるため、潜像がくずれるのを待つ必要がなく、潜像形成後、装置の制約による時間以後であれば即測定を開始できる。
また、画像形成装置の現像位置での解像度特性(→画像品質)の予測においても、本発明の装置では感光体が劣化している、していないに係わらず、潜像形成から数秒後には測定が開始できることから、露光から0.1s前後の解像度特性(→画像品質)を数式により予測することにおいても、測定時の潜像形成からの経過時間と画像形成装置の潜像形成から現像までの時間の差は小さく、誤差は生じにくいといえる。
微小領域静電潜像の評価方法については、既に相当数の提案がされているので、これら従来例を挙げると、
(1)カンチレバー方式:感光体表面と探針の間に働く力F(静電引力など)による片持ち梁の機械的変位、あるいは振動状態の変化を片持ち梁の背面にレーザ光を照射し、反射した光を光検出し、その変位量の値から表面電位を知る方法(特許文献1:特開平5−119093号公報、特許文献2:特開平5−149988号公報参照);
(2)エレクトロメータ方式:感光体表面に近接して、ある面積を持つ電極を配置し、電極に誘導された電荷がグランドに対して持つ電位を測定する方法(特許文献3:特開平11−184188号公報、特許文献4:特開平11−184189号公報、非特許文献1:W. Hillen et al, SPIE Vol.914 Medical Imaging II(1988) p253、非特許文献2:Enrique Garcia et al, IEEE Transaction Devices 38(5)(1991) p1077参照);
(3)光減衰による変位電流方式(誘導電流方式):感光体表面に近接して設置された電極で、帯電した感光体表面に極小の光スポットを照射し、光減衰による表面電荷の消失によって電極に誘導される電荷量(誘導電流)を測定し、表面電位を知る方法(特許文献11:特開2005−346014号公報、非特許文献3:竹嶋基治他、Japan Hardcopy 2001論文集,B-32,第281頁、非特許文献4:J.A.Rowlands et al, Med. Phys. 18(3), May/Jun 1991,p421参照);、等がある。
また、接触しない程度に距離をとると、空間分解能の低下が生じ、距離はそのままに接触しない程度の撓み力の材料を片持ち梁に使うと感度の劣化が避けられない、という問題がある。
この方式では一般的に、測定の空間分解能としてA(μm)が必要なとき、ギャップはA(μm)以内、かつ電極のサイズはA(μm)以内×A(μm)以内とする必要があるといわれている(非特許文献2参照)。
従って、10μmの空間分解能実現のためには10×10μm2以下の小さな電極で10μm以下のギャップにする必要がある。
また、この方式では帯電した感光体が移動し、感光体表面の電荷が電極を横切るときに誘起される変位電流を測定する方法をとるため、この極小のギャップを常に維持する必要があり、これはきわめて困難である。この方式をとる特許文献3、特許文献4では感光体表面と電位センサの検出部の間隔は一定に保たれる手段が設けられているとの記載があり、具体的な手段として、コロ、スペーサーを用いて、メカ的に一定間隔を保つ機構を設けたり、レーザ隙間センサや渦電流式変位センサを用いて、間隔をモニターし、常に一定間隔を保つようにモーター等で制御を行なう方法等が挙げられている。ただし、スペーサーを感光体表面と電極とのギャップに挟むと、感光体表面の移動に伴い表面にキズがつくことになり、好ましくないことは明らかである。
また、距離をモニターするための渦電流式は距離計測の応答性の問題があり、レーザ式は感光体で光が吸収され反射光が小さくなり誤差が生じやすくなり、強い光にすると感光体を不要に光劣化させることになるため感光体を相手に使用するのは好ましくないといえる。
非特許文献2では電極としてCCDアレイ(5×5μm2)を利用しているが、ギャップ5μmの目標に対し、空圧軸受けのベアリングを利用して20μm程度にしか制御維持できなかったと記載されている。機構について詳細は不明である。
いずれにしても、空間分解能を高めるためには電極を小さくせざるを得ず、小さいがために得られる信号がきわめて小さくなり、かつ、μmオーダの極小のギャップを維持する機構を用意するという、本質的な困難さがあり、測定は容易ではない。
感光体表面とプローブ間距離(ギャップ)も最大2mm程度まで任意である(ただし、当然であるが、ギャップが大きくなれば、検出信号は小さくなる)。
本発明と密接に関係するが、潜像の実測データとモデル式を組み合わせ、画像出しをせずに画像のくずれを予測することについては言及していない。
また、オーバーコート層の有無による繰返し使用後の画像幅変化を見るため、キセノンランプ光(非ガウス分布)をモノクロフィルタを介して0.25cm幅の幅広スリットから露光したときのアナログ電圧信号から露光域と非露光域の境界を見るマクロ的なものであり、微小領域の潜像計測に適したものとはいい難い。
特許文献5:特開2006−84434号公報には、耐絶縁性をμmオーダの精度で評価することが記載されており、特許文献6:特開2006−10430号公報には、検出手段の引き込み電圧の影響に起因する測定誤差を防止することが記載されており、特許文献7:特開2005−166542号公報には、表面電位分布を2次電子によらずにきわめて高精度に測定することが記載され、特許文献8:特開2004−251800号公報には、荷電粒子ビームの照射電流を、表面電荷分布を消失させない大きさに設定し、表面電荷分布を精度よく測定する方法が記載されている。
したがって、本発明とは構成、技術課題、および目的が異なる。特許文献9は本発明者に係る既発明の公開公報であり、本発明は特許文献9の改良された発明に当たる。
特許文献9:特開2006−38666号公報には、光減衰電位変化による変位電流測定において、副走査方向の空間分解能を確保しながら検出信号のS/N比を向上させることが記載されている。
すなわち、感光体表面に形成された静電潜像に対し、該静電潜像の形を電位として測定する手段と、静電潜像の電荷の動きを表面電位の変動として感光体表面の表面抵抗および経過時間をパラメータとするモデル式の数値計算で算出する手段とを組み合わせて、該感光体の表面抵抗を特定する装置において、該測定における露光書込から測定開始までに要する時間を数値計算における書込からの経過時間として使用し、潜像の形の測定結果と感光体表面抵抗をパラメータとした潜像の形の数値計算結果から感光体表面抵抗値を決定し、該表面抵抗値と該感光体が搭載される画像形成装置の露光から現像までの時間を使用し、該条件下の潜像の形を計算することで、画像形成装置での画像品質を精度よく予測することを目的とする。
また、前記潜像の形を測定する手段が、大気中にて1本/mm以上の解像性を評価できる手段とすることで、感光体表面が負荷を受け劣化しても、その状態が損なわれることなく測定可能であり、測定の解像性が1本/mm以上であることから、潜像の形について、測定精度が高く、数値計算結果との対応について信頼性の高い判断を可能とする。
さらに、前記潜像の形を測定する手段が、感光体の光減衰機能を利用した測定方法とすることで、前記目的を具体的に達成できる手段を提供する。
更にまた、本発明は、光減衰法を利用した感光体上の潜像電位計測結果と潜像電位に関するモデル式の数値計算結果を組み合わせ、この感光体を使用したときの画像形成装置における画像出力結果を画像出しをすることなく、リサイクルシステムで回収されたカートリッジ内の感光体の劣化の良否を精度よく予想できる方法・装置を提供することを目的とする。
(1)「感光体表面に感光体移動方向に1mm幅以内のサイズで形成した静電潜像に対し、該静電潜像の形を電位として測定する手段と、該手段にて測定された電位データを保存し、少なくとも感光体表面抵抗および潜像形成からの経過時間をパラメータとする潜像電位のモデル式の計算を実行し、計算結果と該測定データを照合して感光体表面抵抗値を決定するプログラムを組み込んだ計算手段とから構成された装置において、該決定した表面抵抗値と該感光体が搭載される画像形成装置の露光から現像までの時間から、該時間における潜像電位を計算し、感光体の画像品質を画像出しせずに予測することを特徴とする装置」、
(2)「前記潜像の形を測定する手段が、大気中にて1本/mm以上の解像性を評価できる手段であることを特徴とする前記第(1)項に記載の画像品質を予測する装置」、
(3)「前記潜像の形を測定する手段が、感光体の光減衰機能を利用した測定方法であることを特徴とする前記第(1)項に記載の画像のくずれを予測する装置」、
(4)「前記潜像の形を測定する手段が、感光体の周辺に帯電器、潜像パターン形成のための第1の露光装置、電位検出のための第2の露光装置、除電器が配置され、第2の露光装置の位置には感光体とのギャップを一定に維持する機構をもつ透明電極が配置され、該透明電極の背後には第2の露光装置であるレーザ光源が配置され、該光源のビームは感光体移動方向(=副走査方向)のサイズが第1の露光装置で形成された潜像の幅(感光体移動方向)未満であるように構成されたことを特徴とする前記第(1)項乃至第(3)項のいずれかに記載の装置」、
(5)「市場から回収した感光体を再利用するリサイクルシステムにおいて、回収した感光体表面に感光体移動方向に1mm幅以内のサイズで形成した静電潜像に対し、該静電潜像の形を電位として測定する手段と、該手段にて測定された電位データを保存し、少なくとも感光体表面抵抗および潜像形成からの経過時間をパラメータとする潜像電位のモデル式の計算を実行し、計算結果と該測定データを照合して感光体表面抵抗値を決定するプログラムを組み込んだ計算手段とから構成された装置において、該決定した表面抵抗値と該感光体が搭載される画像形成装置の露光から現像までの時間から、該時間における潜像電位を計算し、感光体の画像品質を画像出しせずに予測し、画像品質が良好と予測された感光体を再利用する感光体リサイクルシステム」、
(6)「前記潜像の形を測定する手段が、大気中にて1本/mm以上の解像性を評価できる手段であることを特徴とする前記第(5)項に記載の感光体リサイクルシステム」、
(7)「前記潜像の形を測定する手段が、感光体の光減衰機能を利用した測定方法であることを特徴とする前記第(5)項又は第(6)項に記載の感光体リサイクルシステム」、(8)「前記潜像の形を測定する手段が、感光体の周辺に帯電器、潜像パターン形成のための第1の露光装置、電位検出のための第2の露光装置、除電器が配置され、第2の露光装置の位置には感光体とのギャップを一定に維持する機構をもつ透明電極が配置され、該透明電極の背後には第2の露光装置であるレーザ光源が配置され、該光源のビームは感光体移動方向(=副走査方向)のサイズが第1の露光装置で形成された潜像の幅(感光体移動方向)未満であるように構成されたことを特徴とする前記第(5)項乃至第(7)項のいずれかに記載の感光体リサイクルシステム」。
また、本発明によれば、光減衰法を利用した感光体上の潜像電位計測結果と潜像電位に関するモデル式の数値計算結果を組み合わせ、この感光体を使用したときの画像形成装置における画像出力結果を画像出しをすることなく、リサイクルシステムで回収されたカートリッジ内の感光体の劣化の良否を精度よく予想できる方法・装置を提供することができる。
理解を容易にするため、本発明の特徴点を概念的に簡略化し説明すると、感光体に矩形パターンを書込み露光すると、前記のように、経時に伴って潜像電位パターンは矩形からV型にくずれていく(図17参照)。実際の画像形成装置では書込み露光から現像までは例えば約0.1秒であり得る(0.1秒は画像形成装置に応じケースバイケースであるので、単なる1例)が、この電位パターンの崩れを実測しようとすると測定器の制約から例えば1秒以上(同様に、単なる1例)掛かってしまう。つまり、感光体評価に必要な書込み露光0.1秒は実測できないことになる。1秒以上後の崩れをみて画像品質を予測する場合、1秒以上後と0.1秒後の崩れが同じであれば、予測は当るが、そうでない場合予測は当らない。実際、潜像電位パターンの経時による崩れ態様は、経過時間に直線的に比例してない。そこで、本発明においては、実測可能な電位パターン(1秒以降の値)から、この0.1秒後の電位パターンを予測するのに特に適した予測技術を用いている。この予測プロセスの基本理念は、
(1)帯電された感光体の表面電位と、ビーム露光における光減衰による誘導電流(信号強度)との関係との検量線関係化する(例えば図4、図5参照)段階;
(2)測定可能な時間(例えば5S)で誘導電流(信号強度)を実測し、それを検量線を利用して電位に変換する(例えば図8参照)段階;
(3)例えば図8にて示されるようなデータを式(2)に当てはめて表面抵抗を求める段階;
(4)前記(3)で得られた表面抵抗と画像形成装置での露光から現像までの時間(例えば0.11秒)を用いて式(2)から0.11秒後の電位パターンを推定する段階;を含むものであり、本発明の予測方法及び装置は、当該基本理念を満足裡に遂行・実現することができるものである。
感光体と表面電位計プローブ間のギャップは通常1mm〜3mmで使用されることが多いが、このとき、表面電位計のプローブが検出する領域は5mmφ〜20mmφになり、ギャップが0.5mmであっても検出領域は2mmφであり、空間分解能の点から、精度のよい潜像計測は不可能であった。そこで先述した種々の技術が検討されているが、それぞれ実用化する上で困難な問題があり、鋭意開発努力が続けられている。
本発明では潜像計測は感光体の光減衰を利用した方式をベースにしているため、この方式で感光体上の1mm幅以下の領域における潜像電位のくずれを空間分解能の観点で精度よく評価でき、また、コロナ帯電を受けることで感光体表面がコロナ放電生成物で汚染され、表面抵抗が劣化したときも、大気中での測定が可能であること、測定の準備に多くの時間を要しないことから、劣化状態を損なうことなく、その条件下の潜像形成の状態を測定可能となる。
しかしながら、本発明は感光体上の潜像電位の測定結果がくずれていたとき、画像出力もくずれるのか、を判断するために、モデル式に基づき潜像電位の拡散・移動の数値計算も行なう。このモデル式については後述するが、モデル式の出発点は偏微分方程式であり、これを簡単に解くために、潜像電位のパターンは矩形のパターン(=井戸型ポテンシャル)であることが好ましい。そのため、潜像計測における書込パターンも矩形のパターンとすることになる。
例えば、Aが0.5mm幅、感光体の線速vが50mm/sの場合、形成される幅Aが誤差1%以下であるためには、少なくとも0.5×0.01÷50=0.0001s(=100μs)以下で露光する。
また、この場合、露光パターンは幅A内で照度が極力均一であることが必要である。
別の方法は、幅Aの1/10以下の露光幅のパターンをA÷v=0.5/50=0.01sの時間だけ照射する(ii)。
形成される潜像が矩形の幅Aであるためには露光幅パターンは極力狭く、その幅内で均一の照度であることが好ましい。
本発明で利用する微小領域測定では(ii)の方式で線状ビームを用いるが、その幅(厚み)は45μmである。また、その幅方向での照度分布はガウシアン分布をしており、裾切れの影響があり、理想的な露光ができている訳ではない。
しかし、(i)の方法も、均一な照度分布で露光することがきわめて難しい方法である。
矩形の潜像電位パターン(=井戸型ポテンシャル)は、その中央をx=0、幅を2aとすると、初期条件はt=0のとき、x=0ではV=Vexp(露光直後の電位)、x=a or −aではV=V0(初期帯電電位)となり、これを解いて下記(2)式が得られる。
この式を使い、次の条件で数値計算した結果を図7−1,図7−2,図7−3,図7−4に示す。
a=200μm(幅:400μm)
V0=800V
△V0=400V
露光後の時間:0.1s,1s,10s
表面抵抗:1×1016Ω/□,1×1015Ω/□,1×1014Ω/□,3×1013Ω/□
静電容量:100pF/cm2
計算は表計算ソフト(Microsoft社製、Excel2000)を使用した。
表面抵抗:1×1016Ω/□のとき、0.1sのデータがプロットされていないのは、計算ができなかったためである。
1s後のデータからは潜像がくずれているので、これでは画像出力もくずれてしまうと、容易に想像されるが、画像形成装置が露光から0.1s後に現像されるものであるなら、画像のくずれはほとんど気にならない程度になることが0.1sのデータから読み取れる。すなわち、潜像の測定結果からだけでは、画像の状態について、どのような結果になるか判断がつけられないことがわかる。
画像出しをせずに画像の出力結果を予測するには、潜像の時間に依存する拡散を考慮する必要がある。
清掃した感光体は、目視、あるいは機械により外観検査を行ない、感光体上にキズがあるものはマテリアルリサイクルに回し、キズがない感光体のみを後述する静電特性評価を行なう。
静電特性評価で、合格と判断された感光体は、プロセスカートリッジ、あるいは感光体ユニットに組み込み、リサイクル品として再使用される。
本発明の感光体リサイクルされる感光体としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、アゾ系、フタロシアニン系等の有機感光体、などが挙げられる。
特に有機感光体は、製造コストが無機感光体よりも安く、プロセスカートリッジや感光体ユニットに広く用いられている。
本発明の予測システムに用いる感光体は、導電性支持体と、該導電性支持体上に少なくとも感光層を有してなり、更に必要に応じてその他の層を有してなる。
前記感光層としては、電荷発生材と電荷輸送材を混在させた単層型、電荷発生層の上に電荷輸送層を設けた順層型、又は電荷輸送層の上に電荷発生層を設けた逆層型がある。また、前記感光体の機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のため、感光層上に最表面層を設けることもできる。
また、前記感光層と導電性支持体の間には下引き層が設けられていてもよい。また、各層には必要に応じて可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤等を適量添加することもできる。
ドラム状の支持体としては、直径が20〜150mmが好ましく、24〜100mmがより好ましく、28〜70mmが更に好ましい。前記ドラム状の支持体の直径が20mm未満であると、ドラム周辺に帯電、露光、現像、転写、クリーニングの各工程を配置することが物理的に困難となることがあり、150mmを超えると、画像形成装置が大きくなってしまうことがある。特に、画像形成装置がタンデム型の場合には、複数の感光体を搭載する必要があるため、直径は70mm以下が好ましく、60mm以下がより好ましい。
また、特開昭52−36016号公報に開示されているようなエンドレスニッケルベルト、又はエンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
前記白色顔料としては、例えば酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の金属酸化物が挙げられ、これらの中でも、導電性支持体からの電荷の注入防止性が優れる酸化チタンが特に好ましい。
前記樹脂としては、例えばポリアミド、ポリビニルアルコール、カゼイン、メチルセルロース等の熱可塑性樹脂;アクリル、フェノール、メラミン、アルキッド、不飽和ポリエステル、エポキシ等の熱硬化性樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記下引き層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、0.1〜10μmが好ましく、1〜5μmがより好ましい。
該結着樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネ−ト、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ABS樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記ハイドロキノン類としては、例えば、2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノンなどが挙げられる。
これら化合物は、ゴム、プラスチック、油脂類などの酸化防止剤として知られており、市販品を容易に入手できる。
該レベリング剤としては、例えばジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類;測鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー、又はオリゴマーが使用される。前記レベリング剤の使用量は、前記バインダー樹脂100質量部に対して、0〜1質量部が好ましい。
該最表面層としては、感光層よりも機械的強度の高い高分子、高分子に無機フィラーを分散させたものが好適である。
また、前記最表面層に用いる樹脂としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれであってもよいが、該熱硬化性樹脂は機械的強度が高く、クリーニングブレードとの摩擦による磨耗を抑える能力がきわめて高いため特に好ましい。
前記表面層は薄い厚みであれば、電荷輸送能力を有していなくても支障はないが、電荷輸送能力を有しない表面層を厚く形成すると、感光体の感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇を引き起こしやすいため、表面層中に前述の電荷輸送物質を含有させたり、表面層に用いる高分子として電荷輸送能力を有するものを用いることが好ましい。
前記厚みが0.1μm未満であると、薄すぎてクリーニングブレードとの摩擦により部分的に消失しやすくなり、消失した部分から感光層の磨耗が進んでしまうことがあり、12μmを超えると、感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇が生じやすく、特に電荷輸送能力を有する高分子を用いる場合には、電荷輸送能力を有する高分子のコストが高くなってしまうことがある。
このような電荷輸送能力を有する基は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等の機械的強度の高い高分子の側鎖に付加することが好ましく、モノマーの製造が容易で、塗工性、硬化性にも優れるアクリル樹脂を用いることが特に好ましい。
また、単官能の上記構造式(i)の基を有する不飽和カルボン酸に多官能の不飽和カルボン酸、好ましくは3官能以上の不飽和カルボン酸を混合することで、アクリル樹脂は架橋構造を形成し、熱硬化性高分子となり、表面層の機械的強度はきわめて高いものとなる。前記多官能の不飽和カルボン酸には、上記構造式(i)の基を付加してもよいが、モノマーの製造コストが高くなってしまうため、多官能の不飽和カルボン酸には、上記構造式(i)の基を付加せず、光硬化性多官能モノマーを用いることが好ましい。
前記構造式(ii)及び構造式(iii)において、Zは、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいアルキレンエーテル2価基、又は置換基を有していてもよいアルキレンオキシカルボニル2価基を表わす。
アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。これらは、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基;メチル基、エチル基等のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基等のアリールオキシ基;フェニル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基などにより置換されていてもよい。これらR1の置換基のうち、水素原子、又はメチル基が特に好ましい。
前記金属酸化物としては、例えば酸化チタン、酸化錫、チタン酸カリウム、TiO、TiN、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アンチモン等が挙げられる。その他の微粒子としては、耐摩耗性を向上する目的でポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、シリコーン樹脂、又はこれらの樹脂に無機材料を分散したものなどが挙げられる。
本発明の潜像計測を行なう装置について、より具体的に技術的背景とともに説明する。
潜像計測装置では、潜像パターンの形成に使用する露光器は結像光学系、ビームスキャン方式の書込み光学系、等で実現できる。
しかしながら本発明で使用する方式においては、ラインパターンは感光体移動方向には1mm幅以内(ただし、移動方向のビーム径の少なくとも3倍以上)、感光体軸方向には検知光(ラインビーム)の長さ(20mm)以上が必要であり、このサイズで軸方向に均一な照度の露光が必要となるが、光学系の設計に工夫が必要となり、実現は困難である。
また、ビームスキャン方式の露光器では軸方向に一定な照度の露光は容易であるが、感光体の線速、書込みの副走査方向の解像度(dpi)、ポリゴンのミラー面数等から、ポリゴンの回転数(rpm)を決め、主走査方向の露光開始のビームのタイミングをとる必要があり、また、主走査方向のライン毎にビーム強度を設定する必要があり、光学系の制御はレーザプリンタの書込み光学系の制御と同じ精度で行なう必要があるなど、測定装置への組み込みは使いこなしに難がある。このため、潜像パターンの形成に使用する露光器としては、検知光として使用する露光器と同様にラインビームレーザを別に用意し、使用するのが好ましい。この場合は感光体軸方向(主走査方向)には既に長さが確保されており、回転方向(副走査方向)には感光体線速に合わせて露光幅が1mmになるように露光器の点灯時間を決め、この時間内で光パワーを制御することで、容易に潜像パターンを形成する。
位置を変え測定を繰り返し、最終的に潜像の1次元プロファイルを得るものであるが、測定の空間分解能を確保するため電位検出用に使用するビームを小さくする必要があり、その結果、電位変化が生じる領域が小さく、得られる信号が小さくなり、測定が不可能になるという問題があった。この問題の解決方法としては、(1)信号処理回路(増幅回路)の改良、(2)電極を感光体に近づけ、S/N比を改善する、等が考えられる。
(1)では、微小信号に対し、同じ信号を繰り返し取り込み、重ね合わせてS/N比を確保して増幅する手段が知られているが、ワンショットの信号(単発信号の意味)では適用できず、この手法は測定の原理から困難である。
(2)の手法は有効であるが、仮に電極−感光体間の距離1mmを0.5mmにしても2倍程度のアップにしかならず、信号がノイズに埋もれているときには効果が小さい。測定方式が潜像の感光体回転方向(副走査方向)の1次元プロファイルを測定するものであることから、感光体の軸方向(主走査方向)の検知光露光サイズを大きくし、すなわち電位変化が生じる領域を大きくすることで、副走査方向の空間分解能を確保し(主走査方向の分解能は無視)、かつ信号のS/N比改善を計るようにしている。
導電性電極部材は透明ガラスに透明導電性薄膜を成膜したものがよく、これはガラス電極を感光体サンプルに対向させたとき、電極を通して光を照射することが可能であり、露光装置の配置等で使い勝手が向上する。
透明ガラスとしては一般のガラスでもよいが、BK−7、石英ガラス等が通過波長域も広く測定用には好ましい。
また、透明導電薄膜としてはITOが一般的であるが、これ以外でも問題はない。
透明導電膜の成膜は、ガラスの片側全面に成膜するのも、パターンマスクを使い、細線(≦1mm)でメッシュ状に成膜するのもかまわない。
また、通過させる光がレーザである場合、レーザ入射側のガラスには反射防止膜をつけるのが好ましい。これはレーザ入射側のガラス表面で反射したレーザが発光部に戻り、複合共振器を形成して、レーザ光に揺らぎが生じる、いわゆる戻り光ノイズを防ぐためである。この透明電極をサンプルに対向して設置する場合、サンプルとの距離は近いほど信号が大きくなり好ましいが、感光体表面の反射光がガラス電極表面で反射し、再入射することが予想され、電極の感光体に対向する面にも反射防止膜をつけるのが望ましい。光の拡がりを小さくする効果が期待できる。
本発明の潜像電位計測による感光体の良否判定方法について説明する。
良否判定に至るまでの手順については前述したとおりである。
画像出し機の「露光−現像」時間経過後の潜像の形を計算で求め、画像品質を予測するには、潜像書込みした直後の矩形の電位パターン(於:時間0)と「露光−現像」時間経過後の電位パターンの比較によるが、比較する対象部位は1.矩形の電位パターンの露光前の電位(未露光部)の差、2.露光後の電位(露光部−電位最小値−)の差、3.露光幅(形成した露光幅そのもの)の差、露光幅は時間経過で幅が拡がる、4.△V=[未露光部−露光部]の値、あるいは△Vの差、等が考えられる。これらを組み合わせて判定することも考えられる。良否判定方法としてどれも有効であり、本発明では4.△Vの値で判定している。劣化した感光体では、△Vが小さくなる。
しかし、そのような感光体もしばらく連続使用すると、急激に特性が劣化状態に戻ってしまう。このため、リサイクルシステムでは劣化していない感光体と一時的に回復した感光体とを見分ける手段が必要であり、感光体に数分間静電疲労を与えてから、感光体の良否判定を行なうことが好ましい。
静電疲労は、感光体ドラムを回転させた状態で、感光体周囲に配置された除電ランプ、帯電器をこの順にOnし、帯電−露光を繰り返すことで行なう(図21参照)。
帯電電位は500V〜1500V(数値は極性符号を省略している)、除電ランプ露光後電位は100V〜1000Vで行なう。感光体の回転速度は10rpmから100rpmでは画像形成装置と同程度の速度であり、疲労に時間がかかることになる。
回転速度を500rpmから1000rpm程度にすると、感光体上の1点が帯電・露光を受ける回数/時間が大きくなり、疲労試験が短時間(数分)で済むことになり効率化の点から好ましい。
良否判定の装置で静電疲労を行なうのは、感光体を移し替える必要がなく、測定作業の効率化が図れる。
その一方、微小領域の潜像計測のために、感光体回転モータは精密回転ステップモータを使う必要があり、このようなモータは高速回転はできないため、別途高速回転用モータを設置し、クラッチ切換えで回転駆動を切り替える機構が必要になる。
また、各感光体ドラム毎に静電疲労を行なうことが長期にわたると、帯電器で発生するオゾン、NOx等のガスで、感光体周りに配置されている透明電極が汚染されるリスクが高まることになる。本発明では、静電疲労は静電特性測定装置を使い行なった。
静電特性の測定は、あくまで、使用済みで回収された感光体の、層方向の基本特性である静電特性が劣化していないかどうかを見るために実施し、この測定で劣化していると判定されたものは、異常画像を出す、出さないなどの微小領域電位測定評価には供さなかった。
<潜像測定装置の構成について>
測定装置は図2に示す構成であり、動作は感光体ドラムを回転させ、帯電(スコロトロン帯電器による)、露光器(1)による書き込み(露光時間=狙いの書込幅/感光体線速)、形成された潜像が電極部に来たところで帯電・回転を停止、露光器(2)(ラインビームレーザ(主走査方向)20mm×(副走査方向)24μm−655nm−)を検出光として照射する。
電位減衰による誘導電流(変位電流)を測定すると、感光体ドラムを次の測定位置まで回転・移動(=表面50μm移動)させて次の検出光を照射し、誘導電流(変位電流)を測定する。この測定を潜像幅全体を測定するまで繰り返す(図2、図3)。
あらかじめ、帯電電位とそのときの誘導電流(変位電流)の大きさの関係を調べておき、測定した誘導電流(変位電流)の大きさからそのときの帯電電位を求め、これを潜像幅に対してプロットすることで、潜像の1次元プロファイルを知ることができる。
・帯電器
メイン用高圧電源:トレック社製 610C
グリッドバイアス用電源:松定プレシジョン(株)製 HJPM−1.5
・表面電位計:トレック社製 モデル344
・露光器(1):Global Laser社製 Lyte−MV レーザラインジェネレーターモジュール
放射角:30°
波長:635nm、
焦点距離:モジュールのレーザ出射端より83mmの位置になるよう、モジュール内の光学系を調整
露光パワー制御:リニア変調DC0〜1V(at DC〜200kHz)
出力される光パワーは減光フィルター1/125で減光した上で、DC0〜0.5Vの範囲で点灯する(図15参照)。
露光時間制御:(形成したい潜像パターン幅/感光体線速)+調整露光時間、露光パワーの制御は任意波形発生装置(アジレント・テクノロジー社製 HP33220A)による
取り付け位置:水平に対し斜め45°で取り付け
波長:655nm
ラインの厚み:24μm
ラインの長さ:20mm
焦点距離:レーザ出射端と感光体の距離74mm−本露光器の固有な値(固定)
露光エネルギー:レーザパワー×レーザ点灯時間で設定する。
レーザパワーはLD駆動電流による。ここでは表面電位800(−V)を100(−V)に減衰させる前記定義の「必要露光エネルギー」を露光することにし、レーザ点灯時間2μsに固定し、レーザパワーを感光体の感度特性に合わせ設定した。すべてこの条件で露光する。
・透明導電電極
基板:石英ガラス:10mm×30mm×1mmt
感光体に対向する面:反射防止膜付き導電電極:ITO(102.8)/SiO2(103.15)
裏面:(レーザ入射側)反射防止膜:Ta2O5(25.49)/SiO2(38.15)/Ta2O5(86.74)/SiO2(111.65)
( )の数値は膜厚で単位はnm
感光体とのギャップは全て0.1mmとした。
・露光器(2)のトリガー:任意波形発生装置(アジレント・テクノロジー社製 HP33120A)
One shot pulseを発生させトリガーとした。
発生パルス幅は2μsにした。
取り付け位置:水平位置
・信号処理系:電流増幅器(KEITHLEY 428)+オシロスコープ(横河電機(株)社製 DL708)
・コントローラ:PC(自作ソフト)、測定装置の制御、データ処理
・ドラム回転装置:駿河精機(株)製 精密回転ステージ KS432−75
ドライバー:D220
分解能:0.0025°/パルス
位置決め精度:0.03°
回転速度:50°/sに設定した。
・感光体ドラム:当社製造の積層OPC(有機光半導体)ドラム60mmφ×334mm長、帯電電位800(−V)から100(−V)への電位減衰に必要な露光エネルギーは655nmにおいて概ね0.3μJ/cm2前後である。
(1)まず、測定対象の感光体ドラム(未使用品)について、検量線データを測定した。
帯電器のスコロトロングリッドバイアス、ワイヤに印加の高電圧を順次かえ、帯電部が電極部に来たところで、回転を止め、検知光を照射した。
検知光は6回照射し、最初の2回のデータは破棄し、残りの4つのデータの平均値をその帯電電位で得られる信号強度とした。狙いの帯電電位は以下のとおり。
測定される信号データの例は図4に、得られた検量線データの例は図5に示した。
測定時のタイミングは図3に示したタイミングにおいて、露光器(1)「潜像書込」を無効にして行なった。
下記は狙いの帯電電位である。
900(−V)、800(−V)、700(−V)、600(−V)、500(−V)、400(−V)、300(−V)、200(−V)、100(−V)
図6−1は横軸が時間軸となっている。
図6−2はこれを感光体線速のデータを使い感光体表面の位置のデータに変換している。露光時間はおよそ3.75ms、露光面上の制御幅は98μmとした。これは45μm厚(=幅)の線上ビームで矩形の露光幅を形成するので、線上ビームの厚み、裾切れの影響等を考慮し、目標300μmの露光幅よりビーム露光制御幅を小さくした。
露光開始位置が電極のある水平位置に来たところで回転を停止し、透明電極の背面より露光器(2)で2μsで露光し、透明電極に誘起される電流を検出する。露光から測定開始までは5sとした。
電流増幅器を通った信号はデジタルオシロスコープに集録される。
50μmステップ(60φドラムでは0.0955°の回転)で測定位置を移動させ、測定を繰り返した。露光器(2)の露光回数は21回行なった。
最初の2回分は破棄し、19回の測定データを図5の検量線データにあてはめ、対応する表面電位を読み取った。結果を図8に示す。
潜像の矩形パターンの幅は300μm狙いであった。図8では約300μmで測定されている。50μmステップで測定位置を変えているので、300μm±50μmの範囲で測定されれば、概ね正確といえる。
ただし、45μm厚(=幅)の線状ライン(図15参照)のパワーを変え、矩形パターンの露光をしているため、形成された潜像は完全な矩形とはなっていないと思われる。したがって、測定結果とモデル式に基づく数値計算結果の潜像とを比較するときは、全体的な形の他に、未露光部と露光部の電位差△Vを考慮した。
本実験装置では計測制御ソフトで測定開始までの待ち時間を指定できるようにし、書込みから測定開始まで5sとなるようにし、測定結果を得た。
a=150μm(幅2a=300μm)
V0=800V
△V0=400V
図9に示すように、図8の測定結果に近いのは表面抵抗2×1016Ω/□と判断した。
5sの計算結果と大きくは変わらない結果が得られた。書込から1s後、したがって0.11s後も、5s後も、潜像の形は大差なく、この表面抵抗では画像にくずれは生じないことが分かる。
画像形成装置で画像出しを10000回ほど繰り返した感光体をオゾンバクロ試験機(濃度5ppm)に入れ、5日間のオゾンバクロを行なった。この感光体の潜像計測を実施例1と同様に行なった。ただし、書込から測定開始までの時間は2sにした。オゾンバクロ前の結果とバクロ後の結果を図11、図12に示す。
次に、オゾンバクロ後の測定結果(図12)と一致するように、(2)式において、時間t=2とし、表面抵抗Rsqの値を変えて数値計算を行なった。図13に示すように、図12に近いのは表面抵抗1×1014Ω/□であった。
次に、この表面抵抗値と、用意した画像形成装置の露光から現像までの時間0.11sを使い、(2)式で計算すると、図14に示す結果が得られた。露光から2s経過の計算結果とは大きく異なる結果であり、正常な画像が得られることが期待(=予測)される結果となった。潜像計測結果(図12)からは、正常な画像は得られないと判断されたが、画像形成装置で画像出力したところ、問題はなかった(図16−1、図16−2参照)。
画像形成装置の露光から現像までの時間0.11sを使用した計算結果(図14)から期待された結果(=予測)に一致した。
潜像計測とモデル式による数値計算を組み合わせることで、画像出力結果を精度よく予測できることが分かる。
これら80本の感光体について、実施例1に記載の本発明による微小領域潜像電位測定を実施した。潜像書込みから2sの測定の結果と計算を組み合わせて0.11s後の△Vを算出したところ、40本が400Vから380Vの範囲であり(A群)、異常画像の出現はないと予測された。(△V=[未露光部電位(帯電電位)−露光部電位]で、潜像形成直後(時刻0)では△V=800−400=400(V)狙いでパターンを書き込んでいる。)残り40本(B群)は300V〜200Vの範囲にあり、画像ボケの出現が予測された。
40本(A群)の感光体を感光体ユニットに組み込み、imagio Neo C385にて画像形成を行なったところ、全ての感光体ユニットを用いて画像形成した画像は、高画質であった。
さらに画像形成を2500枚繰り返したところ、5つの感光体ユニットで、画像濃度が薄く、文字のエッジ部分でややボケが認められた。別の5つの感光体ユニットの画像で、画像濃度がやや薄目であるものの許容範囲であった。残りの30の感光体ユニットを用いて画像形成した画像は、高画質であった。
40本(B群)の感光体から10本を無作為に取り出し、感光体ユニットに組み込み、imagio Neo C385にて画像形成を行なったところ、画像形成した画像は、すべての感光体で画像濃度が薄く(許容範囲のものもあり)、かつ文字のエッジ部分にボケがみられ、本発明の評価方法の予測と一致した。
これらの感光体の静電特性を評価した。測定は感光体ドラムを高速回転させた状態で行なった。
静電特性評価装置の構成は図18に、測定のシーケンスを図19に、得られるデータの代表例を図20に示した。
得られる特性値の説明は表1に示す。
表中の静電特性劣化の判定基準は感光体の種類により異なり、ここでは実施例で使用した感光体についてのものである。
潜像書込みから2sの測定の結果と計算を組み合わせて0.11s後の△Vを算出したところ、32本が400Vから380Vの範囲であり(A群)、異常画像の出現はないと予測された。(△V=[未露光部電位(帯電電位)−露光部電位]で、潜像形成直後(時刻0)では△V=800−400=400(V)狙いでパターンを書き込んでいる。)
残り8本(B群)は300V〜200Vの範囲にあり、画像ボケの出現が予測された。
これら感光体40本を感光体ユニットに組み込み、imagio Neo C385にて画像形成を行なったところ、32本(A群)の全ての感光体ユニットを用いて画像形成した画像は、高画質であった。
さらに画像形成を2500枚繰り返したところ、5つの感光体ユニットの画像で、画像濃度がやや薄目であるものの許容範囲であった。残りの27の感光体ユニットを用いて画像形成した画像は、高画質であった。
8本(B群)の感光体ユニットを用いて画像形成した画像は、文字のエッジ部分がボケ、予測した結果と一致した。
静電特性を合格した感光体40本を感光体ユニットに組み込こみ、imagio Neo C385にて画像形成を行なったところ、全ての感光体ユニットを用いて画像形成した画像は、高画質であった。
さらに画像形成を2500枚繰り返したところ、5つの感光体ユニットの画像で、画像濃度がやや薄目であるものの許容範囲であった。残りの35の感光体ユニットを用いて画像形成した画像は、高画質であった。
先述した静電疲労を5分間行なった。静電疲労の条件は表面電位−800V、疲労試験中の感光体放電電流は−35μAになるように、疲労用除電ランプの光量を調節して行なった(図21参照)。
疲労試験後、静電特性を評価し、合格した20本について、本発明による微小領域潜像電位測定を実施した。潜像書込みから2sの測定の結果と計算を組み合わせて0.11s後の△Vを算出したところ、18本が400Vから350Vの範囲であり(A群)、異常画像の出現はないと予測された。
一方、残り2本は300V〜200Vの範囲にあり、画像ボケの出現が予測された。
感光体18本(A群)を感光体ユニットに組み込み、imagio Neo C385にて画像形成を行なったところ、感光体ユニットを用いて画像形成した画像は、高画質であった。
さらに画像形成を2500枚繰り返したが、18本の感光体ユニットを用いて画像形成した画像は、高画質であった。一方、同様に2本(B群)を感光体ユニットに組み込み、画像形成したところ、文字のエッジ部分にボケがみられ、予測と一致した。
imagio Neo C385(リコー製、タンデム型カラー画像形成装置)の感光体ユニットを市場から回収し、感光体を取り出して清掃し、目視検査により感光体にキズのない感光体を80本用意した。
これらの感光体を感光体ユニットに組み込み、imagio Neo C385にて画像形成を行なったところ、19の感光体ユニットを用いて画像形成した画像は、画像濃度が薄く、うち、5つのユニットでは文字のエッジ部分がボケた許容範囲外のものであり、61の感光体ユニットで画像形成した画像は高画質であった。
さらに画像形成を2500枚繰り返したが、25の感光体ユニットを用いて画像形成した画像は、許容範囲外のものであり、6つの感光体ユニットを用いて画像形成した画像は、許容範囲内ではあるが、画像濃度がやや薄かった。49の感光体ユニットで画像形成した画像は高画質であった。
D2 光学系(減光フィルター
D3 光学系先端のスリット
D4 計測用メイン帯電器
D5 表面電位計プローブ
D6 表面電位計本体
D7 信号処理器
D8 信号処理器
D9 計測用除電ランプ
D10 静電疲労用帯電器
D11 静電疲労用除電ランプ
D12 計測用高圧電源
D13 静電疲労用高圧電源
D14 感光体帯電電流のI−V変換
D15 インターフェース
D16 システムのコントローラ(PC)
D17 感光体ドラム
Claims (8)
- 感光体表面に感光体移動方向に1mm幅以内のサイズで形成した静電潜像に対し、該静電潜像の形を電位として測定する手段と、該手段にて測定された電位データを保存し、少なくとも感光体表面抵抗および潜像形成からの経過時間をパラメータとする潜像電位のモデル式の計算を実行し、計算結果と該測定データを照合して感光体表面抵抗値を決定するプログラムを組み込んだ計算手段とから構成された装置において、該決定した表面抵抗値と該感光体が搭載される画像形成装置の露光から現像までの時間から、該時間における潜像電位を計算し、感光体の画像品質を画像出しせずに予測することを特徴とする装置。
- 前記潜像の形を測定する手段が、大気中にて1本/mm以上の解像性を評価できる手段であることを特徴とする請求項1に記載の画像品質を予測する装置。
- 前記潜像の形を測定する手段が、感光体の光減衰機能を利用した測定方法であることを特徴とする請求項1に記載の画像のくずれを予測する装置。
- 前記潜像の形を測定する手段が、感光体の周辺に帯電器、潜像パターン形成のための第1の露光装置、電位検出のための第2の露光装置、除電器が配置され、第2の露光装置の位置には感光体とのギャップを一定に維持する機構をもつ透明電極が配置され、該透明電極の背後には第2の露光装置であるレーザ光源が配置され、該光源のビームは感光体移動方向(=副走査方向)のサイズが第1の露光装置で形成された潜像の幅(感光体移動方向)未満であるように構成されたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の装置。
- 市場から回収した感光体を再利用するリサイクルシステムにおいて、回収した感光体表面に感光体移動方向に1mm幅以内のサイズで形成した静電潜像に対し、該静電潜像の形を電位として測定する手段と、該手段にて測定された電位データを保存し、少なくとも感光体表面抵抗および潜像形成からの経過時間をパラメータとする潜像電位のモデル式の計算を実行し、計算結果と該測定データを照合して感光体表面抵抗値を決定するプログラムを組み込んだ計算手段とから構成された装置において、該決定した表面抵抗値と該感光体が搭載される画像形成装置の露光から現像までの時間から、該時間における潜像電位を計算し、感光体の画像品質を画像出しせずに予測し、画像品質が良好と予測された感光体を再利用する感光体リサイクルシステム。
- 前記潜像の形を測定する手段が、大気中にて1本/mm以上の解像性を評価できる手段であることを特徴とする請求項5に記載の感光体リサイクルシステム。
- 前記潜像の形を測定する手段が、感光体の光減衰機能を利用した測定方法であることを特徴とする請求項5又は6に記載の感光体リサイクルシステム。
- 前記潜像の形を測定する手段が、感光体の周辺に帯電器、潜像パターン形成のための第1の露光装置、電位検出のための第2の露光装置、除電器が配置され、第2の露光装置の位置には感光体とのギャップを一定に維持する機構をもつ透明電極が配置され、該透明電極の背後には第2の露光装置であるレーザ光源が配置され、該光源のビームは感光体移動方向(=副走査方向)のサイズが第1の露光装置で形成された潜像の幅(感光体移動方向)未満であるように構成されたことを特徴とする請求項5乃至7のいずれかに記載の感光体リサイクルシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009006736A JP5527574B2 (ja) | 2009-01-15 | 2009-01-15 | 感光体検査装置及び該感光体検査装置を用いた感光体リサイクルシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009006736A JP5527574B2 (ja) | 2009-01-15 | 2009-01-15 | 感光体検査装置及び該感光体検査装置を用いた感光体リサイクルシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010164764A true JP2010164764A (ja) | 2010-07-29 |
JP5527574B2 JP5527574B2 (ja) | 2014-06-18 |
Family
ID=42580978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009006736A Active JP5527574B2 (ja) | 2009-01-15 | 2009-01-15 | 感光体検査装置及び該感光体検査装置を用いた感光体リサイクルシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5527574B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130322204A1 (en) * | 2012-06-01 | 2013-12-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Test-object-information acquisition apparatus and test-object-information acquisition method |
CN112346312A (zh) * | 2019-08-09 | 2021-02-09 | 株式会社理光 | 图像形成装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001117353A (ja) * | 1999-10-22 | 2001-04-27 | Sharp Corp | 現像方法 |
JP2003005578A (ja) * | 2001-06-21 | 2003-01-08 | Ricoh Co Ltd | 感光体の特性評価装置及び特性評価方法 |
JP2005331539A (ja) * | 2004-05-18 | 2005-12-02 | Canon Inc | 画像形成装置 |
JP2006038666A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Ricoh Co Ltd | 電位変化測定装置 |
JP2007155974A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Ricoh Co Ltd | 感光体の微小領域電位の測定方法及び感光体の微小領域電位の測定装置 |
-
2009
- 2009-01-15 JP JP2009006736A patent/JP5527574B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001117353A (ja) * | 1999-10-22 | 2001-04-27 | Sharp Corp | 現像方法 |
JP2003005578A (ja) * | 2001-06-21 | 2003-01-08 | Ricoh Co Ltd | 感光体の特性評価装置及び特性評価方法 |
JP2005331539A (ja) * | 2004-05-18 | 2005-12-02 | Canon Inc | 画像形成装置 |
JP2006038666A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Ricoh Co Ltd | 電位変化測定装置 |
JP2007155974A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Ricoh Co Ltd | 感光体の微小領域電位の測定方法及び感光体の微小領域電位の測定装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130322204A1 (en) * | 2012-06-01 | 2013-12-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Test-object-information acquisition apparatus and test-object-information acquisition method |
US9535159B2 (en) * | 2012-06-01 | 2017-01-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Test-object-information acquisition apparatus and test-object-information acquisition method |
CN112346312A (zh) * | 2019-08-09 | 2021-02-09 | 株式会社理光 | 图像形成装置 |
CN112346312B (zh) * | 2019-08-09 | 2023-06-09 | 株式会社理光 | 图像形成装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5527574B2 (ja) | 2014-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4662893B2 (ja) | 電子写真感光体の評価方法 | |
JP6433238B2 (ja) | 電子写真感光体、その製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 | |
JPWO2017187546A1 (ja) | 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 | |
JP5527574B2 (ja) | 感光体検査装置及び該感光体検査装置を用いた感光体リサイクルシステム | |
JP4223671B2 (ja) | 電子写真感光体、電子写真方法、電子写真装置および電子写真装置用プロセスカートリッジ | |
JP2007156081A (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 | |
JP4989619B2 (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 | |
JP2010210909A (ja) | 電子写真感光体の検査方法 | |
JP6433337B2 (ja) | 電子写真感光体、その製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 | |
JP2014066789A (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 | |
JP2017142336A (ja) | 電子写真感光体、その製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 | |
JP2010164952A (ja) | 電子写真感光体と画像形成装置 | |
JP2007248733A (ja) | 電子写真感光体及び画像形成装置 | |
JP6391400B2 (ja) | 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 | |
JP2012220829A (ja) | 電子写真感光体の劣化判定装置及びそれを備えた画像形成装置 | |
JP4927465B2 (ja) | 画像形成装置の帯電条件設定方法 | |
JP4612868B2 (ja) | 電子写真装置 | |
JP3352342B2 (ja) | 電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置 | |
JPH08254930A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2017090605A (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、電子写真装置および電子写真感光体の製造方法 | |
JP2018028604A (ja) | 電子写真感光体 | |
JP4262107B2 (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、電子写真装置および電子写真感光体の製造方法 | |
JP4174245B2 (ja) | 電子写真装置及びプロセスカートリッジ | |
JP2003195536A (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 | |
JP2003316037A (ja) | 電子写真感光体、該電子写真感光体を有する電子写真装置及びプロセスカートリッジ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111226 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120618 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130307 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131226 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140220 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140320 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140402 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5527574 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |