JP2011123158A - 電子写真感光体の特性評価装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体特性評価装置において、汎用性を持たせたまま低コストで感光体の温度特性を精度良く評価する為の特性評価装置を提供すること。
【解決手段】感光体の周囲に、帯電装置、露光装置、表面電位検出装置及び除電装置を配置した感光体特性評価装置であって、感光体を加熱する加熱装置、該加熱装置の出力を制御する制御装置、感光体の表面温度を計測する温度センサを有しており、該加熱装置と温度センサは感光体軸方向に移動可能であり、帯電装置、露光装置、表面電位検出装置及び除電装置のそれぞれの感光体軸方向の中心が一致するように構成されており、且つ帯電装置、露光装置、表面電位検出装置及び徐電装置のそれぞれが感光体軸方向に占める領域が、加熱装置が感光体軸方向に占める領域の内にあり、該加熱装置の加熱領域の軸方向長さＬ１、感光体全長Ｌ、帯電装置の帯電領域の軸方向長さＬ２の関係はＬ２ ≦ Ｌ１ ＜ Ｌである感光体特性評価装置。
【選択図】図２

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感光体の特性評価装置に関するものである。

電子写真感光体（以下、「感光体」、「静電潜像担持体」と称することもある）は、複写機、レーザープリンタなどの電子写真プロセスを応用した画像形成装置において、最も重要な構成要素の一つであり、画像形成装置本体の性能を引出すために、様々な特性を満足する必要がある。そのため、感光体は出荷前に電子写真に関る様々な特性の検査が行われている。また、新規の電子写真装置用として、新規の感光体を開発する場合には、開発過程において試作した感光体の電子写真に関る様々な特性についての評価が行われており、電子写真用感光体の特性評価装置についても種々提案されている。

電子写真用感光体の特性評価装置においては、帯電特性（暗中における電荷保持性能）、光減衰特性（光照射で速やかに帯電電荷を放出する性能）があり、これを評価する事が必要である。特に、画像形成装置内においては感光体の温度は上昇する為、感光体の表面温度を変化させた時の諸特性を測定する事によって、それらの特性の温度に対する依存性を測定する必要があること事が分かっている。

例えば、特許文献１では、感光体表面を加熱する加熱手段と感光体表面の温度を検知する温度検知手段を設けており、温度検知手段の結果に基づいて加熱手段を制御して感光体表面温度を制御する画像形成装置が記載されている。特許文献１では、使用する加熱手段にはヒーターを用いたと記載されているが、それ以上の記載は見られない。更に、画像形成装置で使用している為、ヒーターの長さは感光体長全てをカバーするヒーター長さである事が予測されるが、電子写真用感光体の特性評価装置で使用するヒーターは、使用する各デバイスの方式・形状が異なる為、そのままの条件で使用する事は困難である。

また、特許文献２には、感光体を加熱または／冷却する加熱・冷却器を使って感光体の表面温度を変化させながら、感光体の諸特性を測定する感光体の評価装置が記載されている。特許文献２では、感光体の評価装置において、感光体の加熱する手段／装置を設けているが、加熱手段はヒーターである事を記載しているだけで、ヒーターの詳細については、一切記載されていない。

特性評価装置では、多種多様な感光体に対応する為、感光体を保持する為の保持部材は同形状の感光体に対して１つの保持部材で対応する等、コスト低減と汎用性を高める事を考慮された装置となっている事が多い。また、ドラム内径が同じ感光体の場合は、同じ保持部材で対応できるような装置にする等、更なるコスト低減をはかった装置にする事が考慮がされる。この様に、加熱装置に関しても、コスト低減・汎用性を高めた装置が要望されている。

評価装置では、複数のポイントを測定し評価する事がある為、帯電と露光を繰り返す事で生じる感光体劣化を防ぐ必要が有る。その為、感光体周りのユニットは必要な領域だけ帯電と露光をさせるよう、ユニット長はそれを考慮したユニット長にしている。一方、加熱装置に関しては、感光体の全領域をカバーする加熱装置でも構わないが、長くした場合、短い感光体を測定する為に、新たに短い加熱装置を製作する必要が生じる為、コスト低減のためには汎用性を持たせた長さの加熱装置が必要で有る。但し、加熱装置の両端の温度は、放射熱の影響によって、中心の温度よりも低温になる為、加熱装置を短くしすぎる事は軸方向・周方向の温度ムラを生じさせる事になる。

更に、評価装置の内部には、帯電装置から排出されるオゾン・ＮＯxといった放電ガスを充満させない為に、装置外に排気するための空気の流れを作っている。しかし、その空気の流れは、感光体１周内の表面温度に違いを生じさせる原因になっている。この温度ムラが発生している状態で、感光体ドラムを回転させ、即、帯電し感光体の諸特性を評価すると、特性の温度依存性の強い場合は１周内で特性にムラが生じる事になる。その為、上記問題を解決可能な特性評価装置が要望されていた。

本発明は、従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、感光体特性評価装置において、汎用性を持たせたまま低コストで感光体の温度特性を精度良く評価する為の特性評価装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する為に、本発明に係る特性評価装置は、下記（１）〜（７）に記載の技術的特徴を有する。
（１）ドラム状支持体に感光層を設けた感光体の周囲に、
帯電装置、露光装置、表面電位検出装置及び除電装置を配置した感光体特性評価装置であって、
感光体をドラム内部から加熱する加熱装置、該加熱装置の出力を制御する制御装置、感光体の感光層側の表面温度を計測する温度センサを有しており、
該加熱装置と温度センサは感光体軸方向に移動可能であり、
帯電装置、露光装置、表面電位検出装置及び除電装置のそれぞれの感光体軸方向と平行方向の中心が一致するように構成されており、
且つ帯電装置、露光装置、表面電位検出装置及び徐電装置のそれぞれが感光体軸方向と平行方向に占める領域が、加熱装置が感光体軸方向と平行方向に占める領域の内にあり、
該加熱装置の加熱領域の軸方向長さＬ１、感光体全長Ｌ、帯電装置の帯電領域の軸方向長さＬ２の関係は
Ｌ２ ≦ Ｌ１ ＜ Ｌ
である感光体特性評価装置である。
尚、帯電装置の帯電領域とは、コロトロン帯電器の開口領域、スコロトロン帯電器のグリッド開口領域、帯電ローラの場合はローラ幅の事を指す。
（２）前記感光体の表面温度を計測する温度センサは、非接触式の放射温度計であることを特徴とする上記（１）に記載の感光体特性評価装置である。
（３）感光体を停止状態で加熱し、予め定めた温度に到達した事を温度センサで計測した後、予め定めた時間を回転させてから表面電位の測定を開始するよう構成されたことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の感光体特性評価装置である。
（４）感光体を停止状態で加熱し、予め定めた温度に到達した事を温度センサで計測した後感光体を回転させ、感光体１周内の温度幅が予め定めた範囲に到達してから表面電位の測定を開始するよう構成された事を特徴とする上記（１）又は（２）に記載の感光体特性評価装置である。
なお感光体１周内の温度幅とは感光体を１周回転させた時に、温度センサで計測する１周分の温度幅である。
（５）感光体を回転させた状態で加熱し、予め定めた温度に到達した事を温度センサで計測した後、表面電位の測定を開始するように構成された事を特徴とする上記（１）又は（２）に記載の感光体特性評価装置である。
（６）露光後電位を測定する事で感光体の温度特性を評価する事を特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の感光体特性評価装置である。
（７）帯電電位を測定する事で感光体の温度特性を評価する事を特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の感光体特性評価装置である。

本発明によると従来における諸問題を解決する事が出来、感光体特性評価装置において、汎用性を持たせたまま低コストで評価する事が可能となる。更に、評価装置内の気流の影響で発生する感光体の１周内温度ムラも改善した状態で、精度良い温度特性の測定が可能となる。

詳しくは、本発明によれば、第１に、ドラム状支持体に感光層を設けた感光体の周囲に、帯電装置、露光装置、表面電位検出装置及び除電装置を配置した感光体特性評価装置であって、感光体をドラム内部から加熱する加熱装置、該加熱装置の出力を制御する制御装置、感光体の感光層側の表面温度を計測する温度センサを有しており、該加熱装置と温度センサは感光体軸方向に移動可能であり、帯電装置、露光装置、表面電位検出装置及び除電装置のそれぞれの感光体軸方向と平行方向の中心が一致するように構成されており、且つ帯電装置、露光装置、表面電位検出装置及び徐電装置のそれぞれが感光体軸方向と平行方向に占める領域が、加熱装置が感光体軸方向と平行方向に占める領域の内にあり、該加熱装置の加熱領域の軸方向長さＬ１、感光体全長Ｌ、帯電装置の帯電領域の軸方向長さＬ２の関係を規定する事で、汎用性を持たせたまま、低コストで感光体の温度特性を精度良く評価する事が出来る。
第２に、感光体の表面温度を計測する温度センサは、非接触式の放射温度計である事により、感光体に傷・劣化等によるダメージを与えずに感光体の温度特性を評価する事が出来る。
第３に、上記（１）又は（２）に記載の感光体特性評価装置において、感光体を停止状態で加熱し、予め定めた温度に到達した事を温度センサで計測した後、予め定めた時間を回転させてから測定を開始するよう構成される事により、感光体の円周方向の温度ムラを少なくした状態で、感光体の温度特性を評価する事が出来る。
第４に、上記（１）又は（２）に記載の感光体特性評価装置において、感光体を停止状態で加熱し、予め定めた温度に到達した事を温度センサで計測した後感光体を回転させ、感光体１周内の温度幅が予め定めた範囲に到達してから測定を開始するよう構成される事により、感光体の円周方向の温度ムラを少なくした状態で、感光体の温度特性を評価する事が出来る。
第５に、上記（１）又は（２）に記載の感光体特性評価装置において、感光体を回転させた状態で加熱し、予め定めた温度に到達した事を温度センサで計測した後、測定を開始するように構成される事により、感光体の円周方向の温度ムラを少なくし、且つ測定までの時間を短縮させて感光体の温度特性を評価する事が出来る。
第６に、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の感光体評価装置において、露光後電位を測定する事で感光体の温度特性を評価する事により、感光体の露光後電位の温度特性を評価する事が出来る。
第７に、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の感光体評価装置において、帯電電位を測定する事で感光体の温度特性を評価する事により、感光体の帯電電位の温度特性を評価する事が出来る。

本発明に係る特性評価装置の概略図の一例（正面図）である。 本発明に係る特性評価装置の概略図の一例（側面図）である。 実施例２ａでの感光体停止状態から回転状態に切り替わった時の温度推移グラフである。

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。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。

図１に示すように、本実施形態の感光体評価装置は、感光体１を帯電する帯電器６、潜像形成の露光装置３、及び除電器５がドラム感光体の周囲に配置され、且つ帯電器６と露光装置３の間、露光装置３と除電器５の間に、感光体上の表面電位を計測する電位計プローブ２、４がそれぞれ配置され、帯電器へ電圧を供給するための電源１２と、帯電器のグリッドへ電圧を供給するための電源１３を備えた装置である。また、図２に示すように感光体ドラムは両端にドラムチャック治具１８でドラムを保持され、モーター２３によって、図１の矢印の方向に回転する。モーター内のモータードライバでは、回転数の制御が可能であり、任意の線速で回転させる事が可能である。更に、感光体内部にドラムを加熱するための加熱装置（ヒーター）１７、感光体の表面温度を計測するための温度センサ２４が配置されている。温度センサ２４は図２に示すコントローラ２５に接続されており、温度センサ２４の結果でコントローラ２５はヒーターのＯＮ／ＯＦＦを制御しており、設定した温度に出力を制御する仕組みとなっている。ここでのコントローラの制御方法に関しては、フィードバッグ制御・ＰＩＤ制御等公知の制御方法によって所定の設定温度に設定される仕組みとなっている。

電位計プローブ２と４の軸方向位置の設置数は複数個でも構わない、帯電領域内に複数設置することで、短時間で領域内の帯電分布を取ることが可能となる。
電位計プローブ２と４、帯電器６、除電器５、露光装置３は、感光体１の表面と一定の間隔をもって配置できるように、感光体１表面の法線方向に進退可能な構造となっており、様々な感光体１の外径に対応可能である。また、電位計プローブ４に関しては、感光体との距離を一定に保ったまま周方向に移動可能であり、露光からの時間を変えた電位が計測可能である。更に、法線方向、周方向だけでなく、感光体の軸方向に対しても移動可能な構造となっており、感光体軸方向の任意の位置での計測が可能である。また、加熱装置１７・温度センサ２４についても、感光体の軸方向に対して移動可能な構造となっており、感光体軸方向の任意の位置での計測が可能となっており、帯電器６の中心と加熱装置１７の中心を合わせた形での計測が可能となっており、温度センサ２４は、任意の測定位置での温度計測が可能となっている。

このため本実施形態の感光体評価装置は、帯電器６、露光装置３、電位計プローブ２、４及び除電器５のそれぞれの感光体軸方向と平行方向の中心を一致させることができる。これらの中心を一致させる、具体的にはそれぞれの中心位置のずれが２ｍｍ未満、より好ましくは１ｍｍ未満とすることによって、安定した精度の高い特性評価が可能となる。
また、加熱装置１７を感光体の軸方向に対して移動可能とすることにより、帯電器６、露光装置３、電位計プローブ２、４及び徐電器５のそれぞれが感光体軸方向と平行方向に占める領域が、加熱装置１７が感光体軸方向と平行方向に占める領域内にあるようにして電位を測定することができる。これにより、感光体の帯電領域をムラなく加熱することができ、精度の高い温度特性評価が可能となる。したがって、感光体軸方向における加熱装置１７の長さは、帯電器６の長さ以上とする必要がある。

また、帯電器６、露光装置３、電位計プローブ２、４及び徐電器５と、加熱装置１７の感光体軸方向と平行方向の中心位置が一致するように構成されていることがより好ましい。この場合において、帯電器６、露光装置３等のそれぞれの感光体軸方向と平行方向の中心と、加熱装置の感光体軸方向と平行方向の中心とが一致するように構成されているとは、感光体の軸方向に対してそれぞれの中心位置が揃っていることを意味し、当該中心位置のずれが２ｍｍ未満であることが好ましく、より好ましくは１ｍｍ未満である。特に、感光体軸方向における帯電器６と加熱装置１７の長さが同じ場合には、中心位置のずれ幅は小さければ小さいほど好ましい。
また、該加熱装置１７の加熱領域の軸方向長さＬ１と、感光体１の全長Ｌと、帯電器６の帯電領域の軸方向長さＬ２との関係は Ｌ２ ≦ Ｌ１ ＜ Ｌ となっている。

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１８でドラムを保持され、主軸２１がチャック治具１８の中心を通っている（図２）。主軸２１は、手前側の面板１９と奥側の面板２０が主軸２１の軸受け機能となっており、主軸２１はモーター２３に繋がったベルト２２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１２と１３から高電圧が出力され、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１０に送られる。その後、Ａ／Ｄ変換器１５によってデジタル信号に変換されコントローラ１６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の帯電後の表面電位は、表面電位計プローブ２からモニター部である表面電位計８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１５によって変換され、次にコントローラ１６に送られ演算処理される。同様に、感光体ドラム１の露光後の表面電位は、表面電位計プローブ４からモニター部である表面電位計７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１５によって変換され、次にコントローラ１６に送られ演算処理される。コントローラ１６は、感光体ドラム１を回転させるモーター２３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、位置検出機能、回転数をリモート制御可能な機能も付加されており、回転数制御と回転数の認識や、設定した角度でドラムを停止する事も可能である。

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制御されており、帯電器の電源１２と１３は、スイッチ１４をリレーの出力によってＯＮ／ＯＦＦ制御されている。また、感光体の露光後電位は、露光装置３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、除電器５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。

露光装置３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。

また、本評価装置では、感光体を帯電させた後、帯電開始位置が露光位置に来た時に露光するように、帯電と露光のＯＮ／ＯＦＦのタイミングをとって静電潜像を形成させる事が出来る。

本評価装置では、帯電器６による帯電、露光装置３による露光のプロセスを所定回数繰り返し、感光体を劣化させることが可能であり、劣化前の露光後電位Ｖ１と劣化後の露光後電位Ｖ２を比較して評価する事も出来る。

本発明に用いられる帯電器６には、コロナ帯電器であるコロトロン帯電器やスコロトロン帯電器を使用することができるが、均一且つ所定の電位に到達させる事が容易であるスコロトロン帯電器が好ましい。また、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。

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。

温度センサ２４は、接触式温度計や非接触式温度計を使用する事が出来るが、回転中での温度計測が容易である事と、感光体に傷をつける危険性のない事から、非接触式温度計（非接触式赤外放射温度計）が好ましい。

本発明の特性評価装置は、感光体を停止状態で加熱し、予め定めた温度に到達した事を温度センサで計測した後、予め定められた時間を回転させてから電位の測定を開始するように構成することが好ましい。これにより感光体の円周方向の温度ムラを少なくした状態で、感光体の温度特性を評価する事が可能となる。
また、感光体を停止状態で加熱し、予め定めた温度に到達した事を温度センサで計測した後に感光体を回転させ、感光体の１周内の温度幅が予め定めた範囲に到達してから電位の測定を開始することによっても、感光体の円周方向の温度ムラを少なくした状態で、感光体の温度特性を評価する事が可能となる。
更に、感光体を回転させた状態で加熱し、予め定めた温度に到達した事を温度センサで計測した後、電位を測定することにより、感光体の円周方向の温度ムラを少なくし、且つ測定までの時間を短縮させて感光体の温度特性を評価する事が可能となる。

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。

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。
＜各実施例・比較例で共通している機器と構成＞
図１・図２の様な特性評価装置で、リコー imagio MF7070に搭載された感光体ドラム（ドラム直径１００ｍｍ、ドラム全長３６０ｍｍ）を使用して、特性評価を行った。
特性評価装置として、露光装置はＬＤ（レーザーダイオード）で波長は６５５ｎｍを使用しており、ＬＤの光をポリゴンミラーで感光体の軸方向側へ露光させる仕組みとなっており、ビーム径は像面７０×８５μｍ、書き込み解像度（副走査方向）４００dpi、ＬＤ書き込みは連続点灯である。高圧電源・表面電位計・表面電位計プローブはＴＲＥＫ社製、帯電器は内製したスコロトロン帯電器（グリッド開口部サイズ：６０ｍｍ×１５ｍｍ）、除電用光源には特注ラインＬＥＤ（波長６６０ｎｍ）、モーターはオリエンタル社製、コントローラは、デル製のＰＣ、Ａ／Ｄ変換・デジタル出力には、ナショナルインスツルメンツ製、非接触式放射温度計は、キーエンス（株）製の放射温度センサヘッド＋同社製センサアンプ＋オムロン（株）製の温度調節器（ヒーターへの通電をＯＮ／ＯＦＦ制御）、ヒーターはクレイボンテープヒーター 坂口電熱（株）製を使用した内製した加熱装置を使用（対象の感光体の内径より小さい径の円筒にテープヒーターを巻き、加熱装置の外径は９３ｍｍ）、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。

尚、感光体周りの各ユニットの軸方向中心位置は感光体の軸方向中心位置に合わせ、且つ加熱装置（ヒーター）の軸方向中心位置も感光体の軸方向中心位置に合わせた。温度計は、測定位置を計測するように構成した。また、内製した加熱装置は、加熱領域（加熱装置のヒーターが巻いてある領域）内の温度差が２℃以内に設定されるように製作した加熱装置を使用した。また、加熱装置のヒーターが巻いてある領域は加熱装置全長と同じとした。

［実施例１ａ］〜［実施例１ｄ］
軸方向長さの違う４つ（長さ：６０ｍｍ、１００ｍｍ、２００ｍｍ、３００ｍｍ）の加熱装置を製作し、帯電器のグリッド開口部領域内の軸方向位置３点（開口部中心位置から３０ｍｍ手前、開口部中心位置、開口部中心位置から３０ｍｍ奥側）の温度を測定した時の温度差（最大値−最小値）の結果を表１に記載する。設定温度は、感光体軸方向中心位置が４０℃になるように設定した。温度計測に関しては、中心位置のみ装置で使用している温度計を使用し、中心から３０ｍｍずれた位置での温度計測は、同種類の温度計を別途２つ取り付けて計測した。

［比較例１ａ］
軸方向長さが３０ｍｍの加熱装置を製作し、帯電器のグリッド開口部領域内の軸方向位置３点（開口部中心位置から３０ｍｍ手前、開口部中心位置、開口部中心位置から３０ｍｍ奥側）の温度を測定した時の温度差（最大値−最小値）の結果を表１に記載する。設定温度は、感光体軸方向中心位置が４０℃になるよう設定し、温度計測に関しては、中心位置のみ装置で使用している温度計を使用し、中心から３０ｍｍずれた位置での温度計測は、同種類の温度計を別途２つ取り付けて計測した。

［比較例１ｂ］
実施例１と同じ軸方向長さが６０ｍｍの加熱装置を使用し、帯電器のグリッド開口部領域内の軸方向位置３点（開口部中心位置から３０ｍｍ手前、開口部中心位置、開口部中心位置から３０ｍｍ奥側）の温度を測定した時の温度差（最大値−最小値）の結果を表１に記載する。但し、加熱装置の軸方向中心位置は、帯電ユニットの軸方向中心位置から１０ｍｍずらした位置（装置奥側に１０［ｍｍ］ずらす）に設定して測定を行った。また、設定温度は、感光体軸方向中心位置が４０℃になるよう設定し、温度計測に関しては、中心位置のみ装置で使用している温度計を使用し、中心から３０ｍｍずれた位置での温度計測は、同種類の温度計を別途２つ取り付けて計測した。

精度良く帯電領域内の感光体の温度特性を計測する為の必要条件として、温度差２℃以下が必要条件であるが、加熱装置の長さが帯電器の帯電領域の軸方向長さ（スコロトロン帯電器のグリッド開口幅）より小さい場合は、温度幅が２℃を超えてしまい精度良く温度特性を計測する事が出来ない事が表１の結果から分かる（比較例１ａ）。また、今回の加熱装置の長さは最大３００ｍｍまでしか製作が出来なかったが、ドラム保持治具の長さが各３０ｍｍあり、両端で合計６０ｍｍの為、３００ｍｍが最大値となった。その為、ドラム保持治具の長さを無視した場合は、加熱装置の加熱領域の軸方向長さＬ１、感光体全長Ｌ、帯電装置の帯電領域の軸方向長さＬ２の関係はＬ２ ≦ Ｌ１ ＜ Ｌが最適条件である事が分かる。すなわち加熱装置が全長より長くなると、感光体の保持をチャック治具で行う事が困難になる為
Ｌ１ ＜ Ｌ
が最適条件となる。

次に、帯電装置の帯電領域の軸方向長さＬ２と加熱装置の加熱領域の軸方向長さＬ１とのの関係は、Ｌ２よりもＬ１が短い（Ｌ１ ＜ Ｌ２）場合は、
表１記載のように、温度差が大きくなっている為、Ｌ２ ＜ Ｌ１である必要がある。
また、Ｌ２ ＝ Ｌ１の場合も、温度差が小さく問題ないため、
Ｌ２ ≦ Ｌ１
が最適条件となる。以上から、最適条件は
Ｌ２ ≦ Ｌ１ ＜Ｌ
となる。

また、今回使用した温度計は非接触の赤外放射温度計を使用したが、非接触である為、感光体を傷つけずに測定が可能であった事から、非接触の赤外放射温度計が好ましい事も分かる。更に、表１には各条件での測定可能なドラム長が記載されているが、加熱装置の長さが短い物ほど短いドラム長の測定が可能になる事が分かる。この事から、加熱装置の長さを短くする事が、汎用性を高め、且つ低コスト（製作する加熱装置の台数を減らせる。）に繋がる事が分かる。

すなわち、加熱装置が短い場合には、感光体ドラムの長さに対する自由度が高く、１つの加熱装置で短い全長のドラムから長い全長のドラムまで対応することが可能である。一方、加熱装置が長い場合には、感光体ドラムの長さに対する自由度が低く、短い全長のドラムには対応が出来ない為、長さの異なる加熱装置を複数用意する必要がある。

但し、加熱装置の長さを短くする場合、帯電装置の軸方向に占める領域が、加熱装置の軸方向に占める領域内に無い場合は、温度幅が２℃を超えてしまい精度良く温度特性を計測する事が出来ない事も表１（比較例１ｂ）の結果から分かる。
以上より、帯電ユニットの軸方向長さは、加熱装置の軸方向長さと同じであるか、これよりも短いことが好ましく、かつ、帯電ユニットが軸方向に占める領域は、加熱装置の軸方向に占める領域の内にあることが好ましいことが分かる。

［実施例２ａ］
前記の特性評価装置により測定を行った。加熱装置の軸方向長さは６０ｍｍとした。感光体を停止状態で加熱し、温度計の表示が４０℃に到達した後、３０sec回転させてから露光後電位及び帯電電位の測定を開始した。
［実施例２ｂ］
前記の特性評価装置により測定を行った。加熱装置の軸方向長さは６０ｍｍとした。感光体を停止状態で加熱し、温度計の表示が４０℃に到達した後、感光体を回転させ感光体１周内での温度幅が１℃以内に到達してから露光後電位及び帯電電位の測定を開始した。
［実施例２ｃ］
前記の特性評価装置により測定を行った。加熱装置の軸方向長さは６０ｍｍとした。感光体を回転させた状態で加熱し、温度計の表示が４０℃に到達した後、露光後電位及び帯電電位の測定を開始した。

測定前に確認した感光体の１周内温度幅結果、加熱開始から測定開始までに経過した時間の結果を表２に示す。また、その時の露光後電位と帯電電位の幅を表２に記載する。（帯電条件：帯電電位が−８００Ｖ近傍になるような高圧出力電圧とグリッド電圧を調整した条件、露光条件：０．２［μＪ／ｃｍ²］、線速：２００［ｍｍ／ｓ］、用紙長：３１４［ｍｍ］、露光現像時間１００［ｍｓ］）。更に、図３に実施例２ａの停止状態から回転状態に切り替えた時の温度推移グラフを示す。

※測定前の１周内温度幅の判断基準は、○は温度幅が１［℃］以内であり、×は温度幅が１［℃］を超えるものである。また露光後電位幅、帯電電位幅とは、感光体１周内の露光後電位幅、帯電電位幅である。

図３の結果から、感光体を停止状態で加熱した直後に回転させる事で温度ムラが確認されており、装置内の気流の流れなどにより、停止状態では感光体１周内の温度ムラが生じてしまう事が分かる。その為、表２の様に停止状態で加熱した直後に測定すると、測定前の１周内温度幅は１℃を超える。

しかし、停止状態で加熱した場合は、温度到達後予め定めた時間回転させるか、あるいは感光体１周内の温度幅が範囲内におさまるまで回転させる方法によって測定前に感光体の１周内温度ムラを抑制する事が出来る。それ以外にも、加熱時から回転させることによっても、感光体の１周内温度ムラを抑制する事が出来る。また、加熱時から回転させる事で、測定開始までの時間短縮化を実現出来る事も分かる。

なお、実施例２ａ〜２ｃと同様の特性評価装置により、感光体が停止した状態で加熱し、温度計の表示が４０℃に到達した直後に露光後電位及び帯電電位の測定を行った場合には、露光後電位幅、帯電後電位幅ともに実施例２ａ〜２ｃの場合よりも大きくなった。これは、１℃を超えた温度ムラが生じた条件下で、露光後電位または帯電電位を計測した場合は、温度ムラが帯電電位と露光後電位に影響し、露光後電位幅・帯電電位幅とも大きくなることを示している。

１ 感光体ドラム
２ 表面電位計プローブ
３ 露光装置
４ 表面電位計プローブ
５ 除電器
６ 帯電器
７ 表面電位計
８ 表面電位計
９ 信号処理回路
１０ 信号処理回路
１２ 電源
１３ 電源
１４ 電源スイッチ
１５ Ａ／Ｄ変換器
１６ コントローラ
１７ 加熱装置
１８ ドラムチャック治具
１９ 面板（手前側）
２０ 面板（奥側）
２１ 主軸
２２ ベルト
２３ モーター
２４ 温度センサ
２５ コントローラ

特開２００６−１１９３０８号公報 特開２００３−０２９５７２号公報

Claims (7)

1. ドラム状支持体に感光層を設けた感光体の周囲に、
   帯電装置、露光装置、表面電位検出装置及び除電装置を配置した感光体特性評価装置であって、
   感光体をドラム内部から加熱する加熱装置、該加熱装置の出力を制御する制御装置、感光体の感光層側の表面温度を計測する温度センサを有しており、
   該加熱装置と温度センサは感光体軸方向に移動可能であり、
   帯電装置、露光装置、表面電位検出装置及び除電装置のそれぞれの感光体軸方向と平行方向の中心が一致するように構成されており、
   且つ帯電装置、露光装置、表面電位検出装置及び徐電装置のそれぞれが感光体軸方向と平行方向に占める領域が、加熱装置が感光体軸方向と平行方向に占める領域の内にあり、
   該加熱装置の加熱領域の軸方向長さＬ１、感光体全長Ｌ、帯電装置の帯電領域の軸方向長さＬ２の関係は
   Ｌ２ ≦ Ｌ１ ＜ Ｌ
   である感光体特性評価装置。
2. 前記感光体の表面温度を計測する温度センサは、非接触式の赤外放射温度計であることを特徴とする請求項１に記載の感光体特性評価装置。
3. 感光体を停止状態で加熱し、予め定めた温度に到達した事を温度センサで計測した後、予め定めた時間を回転させてから表面電位の測定を開始するように構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の感光体特性評価装置。
4. 感光体を停止状態で加熱し、予め定めた温度に到達した事を温度センサで計測した後感光体を回転させ、感光体１周内の温度幅が予め定めた範囲に到達してから表面電位の測定を開始するように構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の感光体特性評価装置。
5. 感光体を回転させた状態で加熱し、予め定めた温度に到達した事を温度センサで計測した後、表面電位の測定を開始するように構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の感光体特性評価装置。
6. 露光後電位を測定する事で感光体の温度特性を評価することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の感光体特性評価装置。
7. 帯電電位を測定する事で感光体の温度特性を評価することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の感光体特性評価装置。

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