JP4234080B2 - 感光体劣化加速試験方法及び加速試験装置 - Google Patents

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劣化装置に関し、誘電体薄膜の非接触劣化試験等に応用される。

特許文献１（特開平５−１９７３号公報）には、既知数の像形成サイクルのサイクル操作寿命を有する少なくとも１つの電子写真像形成部材を用意し、静電気帯電工程と光放電工程を含むサイクルに繰り返しかけてサイクル中の上記光導電性層の暗減衰を暗減衰量が最高値に達するまで測定し、上記最高値により暗減衰最高値対像形成サイクルの参照データを確立し、新鮮な電子写真像形成部材を静電気帯電工程と光放電工程を含む上記サイクルに、さらにサイクル操作にかけても実質的に一定のままである最高値に暗減衰量が達するまで繰り返しかけ、上記新鮮な電子写真像形成部材の暗減衰最高値を上記参照データと比較して上記新鮮な電子写真像形成部材の推定サイクル寿命を確認する各工程を含むことを特徴とするものが記載されている。

また、特許文献２（特開平２００２−１４９００５号公報）には、電子写真感光体を高速で回転させ、静電気帯電工程と光放電工程を含むサイクルを繰り返しかけて感光体の劣化を加速させる試験システムにおいて、感光体の通過電流・表面電位を計測し、電位を一定条件に保つように制御させることを主なる内容とする感光体劣化加速試験装置が記載されている。

上記特許文献１（特開平５−１９７３公報）では、静電気帯電工程と光放電工程を含むサイクルを繰り返しかけて、新鮮な電子写真形成部材と、劣化した電子写真形成部材の暗減衰を比較して推定サイクル寿命を確認することとなっているが、透明ガラスを圧着させてバイアス印可と光照射をしており、コロナ帯電・ローラ帯電という実際の電子写真プロセスとは異なる方法での劣化加速試験法である。また、寿命に到ったサンプルの暗減衰特性があらかじめ分かっていないといけない為、一度感光体を実機に搭載して通紙試験を行なわなければならず、多大な手間がかかってしまうという問題があった。

その他の従来技術として、通紙試験を行なわないで寿命を確認する方法がある。この方法には、電子写真用感光体（以下、感光体と略す）を高速で回転させた状態（１，０００〜２，０００ｒ．ｐ．ｍ）で感光体の周囲に配置された帯電器、露光装置で帯電、露光を繰り返し、寿命を予測する方法がある。この方法はさらに2つの試験方法に分かれる。一つは帯電器の出力と露光装置の光量をあらかじめ決めた条件で固定し、決められた時間だけ試験を行ない、その後感光体の特性を測定し、劣化状態を判定する。２つ目の方法は試験中の感光体露光後電位Ｖと感光体を通して流れる通過電流Ｉを計測し、この２つが常に決められたレベルにあるように帯電器の出力と露光装置の光量を調整しながら行なう方法である。

この２つの方法で重要な点は、試験中に感光体に流れた通過電流を計測し、これを電荷量（単位面積当りの値）Ｑに変換し、一方、Ａ４サイズ１枚を実機でプリントアウトするとき、感光体を流れる通過電流が感光体の静電容量をＣ（単位面積当りの値）、帯電電位Ｖ、感光体のサイズはＡ４紙１枚が感光体上をダブリなく印字されるサイズとするとＣ・Ｖで求まることから、Ｑ／（Ｃ・Ｖ）を用いることで寿命試験時間を実機のプリント枚数に対応させることができる点である。もう１つ重要な点はこの試験が加速寿命試験になっていることである。具体的に示すと、感光体に５μＡ／１０ｃｍ^２の試料通過電流を流し20Hr試験すると（１日１０時間の試験とすると２日間）、５／１０×１０^‐６×２０×６０×６０＝０．０３６（Ｃ／ｃｍ^２）の電荷が感光体を通過したことになる。（感光体を通過した電荷量のことを、通過電荷量と呼ぶ）そしてＡ４用紙縦送りで印字する場合を想定すると、感光体の静電容量を１００（ｐＦ／ｃｍ^２)、帯電電位−７００（Ｖ）、除電後も含めた露光後電位を０（Ｖ）とすると、１００×１０^-12×７００＝７×１０^-8（Ｃ／ｃｍ^２）がＡ４―１枚をプリントアウトするときの通過電荷量であるので、０．０３６／（７×１０^-8) ≒５１４，０００（枚）のプリントアウトしたことになり、大幅な加速試験になる。このため、２つ目の方法で寿命試験が行なわれることが多いが、前述の具体的な計算で分かるように、試験中に感光体を通過する電流が一定であれば、プリントアウト何枚相当の試験を行なったのか、計算がしやすい。そのため試験は通過電流を一定にするようにして実施する方法が一般的に採られる。その本質は通過電荷量を知ることにある。また、感光体によっては帯電電位がどのレベルにあるかによって寿命試験の結果が異なることがあり、帯電電位も一定にして試験を行なうことが要求される。この様に、従来の寿命試験装置は帯電電位および通過電流を一定にする為に、帯電器の高圧電源出力調整、および露光装置の光量調整を行なうシステムが必要となるよう構築されていた。

この従来の劣化加速試験には、例えば、概略構成図の図１に示すような、感光体試料片の特性評価装置（（株）川口電気製作所製ＥＰＡ８２００）によって劣化を加速する方法がある。この特性評価装置での劣化加速試験方法では、ターンテーブル（１）には感光体試料片を装着する開口部（３）が設けられており、開口部（３）の大きさは、例えば、中心から見て４４°の開口角度をもち、面積は１９．３６ｃｍ^２（開口部：４４×４４ｍｍ）である。さらに、ターンテーブル（１）に付属して導電性金属板からなる試料片押さえ板２が設けられている。

この装置では、約１，１００ｒ．ｐ．ｍで感光体の周囲に配置された帯電器（４）と露光装置（５）で帯電・露光を繰り返し、実機と同程度のスピードで回転させることができ、また、高速で回転させて試料片をコロナ帯電器（４）に何度も通過させることができるようになっている。さらに、コロナ帯電器（４）から試料片に与えられ試料片を充電するパルス電流は、所定の検出間隔で電流計（６）に送られその中の平滑化回路で平滑化等がされた後、Ａ／Ｄ変換器（８）で変換されコントローラ（９）に送られ演算処理される。

また、試料片の表面電位は、コロナ帯電器（４）と別の位置に配置された表面電位計（７）のモニタ部である表面電位計電極（５）でモニタされ、モニタされた信号は所定の検出間隔で表面電位計（７）に送られ、その中の増幅器で増幅等がされた後、Ａ／Ｄ変換器（８）で変換され、コントローラ（９）に送られ演算処理される。この様に、この装置により劣化加速試験が可能であり、さらに感光体の帯電能・電荷保持性能・感度等の特性評価も行なうことができる装置である。

しかし、この様な従来のシステムは、２つの測定量、表面電位Ｘ，通過電流Ｙと、２つの操作量、帯電器高圧電源の出力制御値Ａ、除電露光ランプ光量の出力制御値Ｂの関係は、Ａを増加するとＸ，Ｙは増加し、Ａを減少させるとＸ，Ｙも減少し、Ｂを増加するとＸは減少、Ｙは増加し、Ｂを減少するとＸは増加し、Ｙは減少する関係があり、仮にＸが目標値からはずれ、これを目標範囲に入れようとＡまたはＢを操作すると、もう１つの測定量Ｙが変化してしまい、Ｙにとっては外乱が作用することになる。これを目標範囲に維持しようとＡまたはＢを操作すると今度はＸが変化するという状態になってしまい、複雑な制御を行なわなければならなかった。また、劣化加速試験中に感光体表面電位・通過電流の瞬間的なバラツキがあった場合でも、それらが瞬間的な誤差として通過電荷量算出に反映されないシステムとなっており、正確な劣化加速試験を行なう上で改善の余地があった。

そこで、これらの問題を解決する為に、特許文献２記載の技術が考えられた。特許文献２記載の技術では、劣化加速試験システムにおいて、感光体の電位を一定条件に保つように制御され、試験中計測された通過電流から通過電荷量を算出されるシステムとすることにより、単純で精度の良い感光体の劣化加速試験装置が考えられた。

しかし、最近の感光体は高寿命化されてきており、この様な劣化加速試験装置においても、寿命を判断するまで試験を行なうには多大な時間が必要となってきている。そこで、さらに劣化を加速し、短時間で寿命を判断可能な劣化加速試験方法が要望されるようになった。その実現の為には、単位面積当りの通過電荷量を増加することが重要であることが分かった。

そこで、感光体面の単位面積あたりの通過電荷量を増大させる帯電方法として、高電圧が印可される複数のワイヤを有し、これらワイヤが１方向に向き並列して張架されており、かつワイヤの支持部材の形状は感光体面に対して平行な面は全てケーシングされていない（支持部材は、前記被試験試料が往復移動し得る領域面に対向する前記複数のワイヤを遮蔽することのない形状になっている）帯電装置によって、単位面積あたりの感光体面への電流量を増加する方法が見い出され（特許出願済み）た。

この帯電方法では、静止した状態で劣化加速試験を行なうと、感光体面に帯電ムラ（放電ムラ）が発生することが分かり、改善の余地があることが分かった。その為、この帯電ムラを抑制する方法として、劣化試験中に感光体をワイヤが張架されている方向に対して垂直方向（直交する方向）に動かし、試験時間の内１／２の時間を初期位置で劣化させ、残りの１／２の時間をワイヤ間隔の中間距離移動した位置で行なうことで、帯電ムラを抑制する方法が見い出され（特許出願済み）た。

しかし、この試験方法での劣化加速試験においても、劣化ムラの抑制は完全ではなく、まだ改善の余地があることが判明した。

特開平５−１９７３号公報 特開平２００２−１４９００５号公報

本発明は、画像形成装置の画像形成プロセスにおける電子写真用感光体に流れる、通紙枚数に対応した通過電荷量に対し、電子写真用感光体劣化加速試験方法及び装置において同じ通過電荷量分劣化させることで、画像形成装置における通紙後の電子写真用感光体の静電特性を予測する、帯電工程と露光工程を含むサイクルを同時に行なう電子写真用感光体の劣化を加速させる電子写真用感光体劣化加速試験方法で、劣化加速試験中の電子写真用感光体を複数のワイヤが張架されている方向に対して垂直方向（直交する方向）に連続で往復移動することで、例えば或るワイヤにおける放電ムラを他のワイヤが補償し、劣化ムラを抑制し、均一かつ充分な帯電を与えることができる劣化加速試験方法及び装置の提供を目的とする。

また、電子写真用感光体劣化加速試験方法での帯電装置は、高電圧が印可される複数のワイヤを有し、該複数のワイヤが同一方向に併置張架されており、かつワイヤの支持部材の形状が電子写真用感光体面に対して平行な面は全てケーシングされていない帯電装置を使用していることにより、感光体面への単位面積当たりの電流量を増加し、短時間の劣化で実際に画像形成装置で通紙した状態と同じ状況にすることが可能な電子写真用感光体の劣化加速試験方法及び装置の提供を目的とする。

さらに、電子写真用感光体劣化加速試験方法及び装置において、ワイヤが張架されている方向に対して垂直方向（直交する方向）に連続で往復移動する片側移動距離が、ワイヤ間の距離の整数倍の関係にあることにより、劣化ムラを抑制した劣化加速試験方法及び装置の提供を目的とする。

さらにまた、電子写真用感光体劣化加速試験方法及び装置において、ワイヤが張架されている方向に対して垂直方向（直交する方向）に連続で往復移動する片側移動距離が、ワイヤ間の距離と等しい関係にあることにより、効率良い劣化ムラを抑制された劣化加速試験方法及び装置の提供を目的とする。

さらにまた、電子写真用感光体劣化加速試験方法及び装置において、電子写真用感光体劣化加速試験での通過電荷量と静電特性から、画像形成装置における通紙後の電子写真用感光体の静電特性を予測することにより、短時間の劣化試験で通紙後の静電特性を予測することを目的とする。

さらにまた、電子写真用感光体劣化加速試験方法及び装置を使用する電子写真用感光体劣化加速試験装置により、感光体試料片を試験装置によって劣化加速させることを目的とする。また、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を有する電子写真用感光体劣化加速試験装置を提供する事を目的とする。

上記課題は、本発明の（１）「画像形成装置の画像形成プロセスにおいて電子写真用感光体に流れる、通紙枚数に対応した通過電荷量に対し、同じ通過電荷量分を帯電装置を用いて短時間に流すことで、画像形成装置における通紙後の電子写真用感光体の静電特性を予測する、帯電工程と露光工程を含むサイクルを同時に行なう電子写真用感光体の劣化を加速させる電子写真用感光体劣化加速試験方法であって、劣化加速試験中の平面状電子写真用感光体の感光面を上向きに載置し、複数の放電ワイヤが前記感光体面に対し平行に張架されている帯電装置（帯電手段）と前記電子写真用感光体とを相対的に、片側移動距離が前記複数の放電ワイヤ間の距離の整数倍の関係で、かつ放電ワイヤが張架されている方向に対して直交する方向に連続して往復移動させ、前記平面状電子写真用感光体を通過する電流量を電流計で測定することを特徴とする電子写真用感光体劣化加速試験方法。」、（２）「前記電子写真用感光体劣化加速試験方法での帯電装置は、高電圧が印可される複数の放電ワイヤを有し、該複数のワイヤが同一方向に並列張架されており、かつ該ワイヤの支持部材の形状が電子写真用感光体面に対して平行な面は全てケーシングされていないことを特徴とする上記（１）に記載の電子写真用感光体劣化加速試験方法。」、（３）「前記放電ワイヤが張架されている方向に対して直交する方向に連続で往復移動する片側移動距離が、前記複数の放電ワイヤ間の距離と等しい関係にあることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の電子写真用感光体劣化加速試験方法。」、（４）「電子写真用感光体劣化加速試験での通過電荷量と静電特性から、画像形成装置における通紙後の電子写真用感光体の静電特性を予測することを特徴とする上記（３）に記載の電子写真用劣化加速試験方法。」、（５）「少なくとも、電子写真感光体の被試験試料を載置するためのサンプル台と、該被試験試料の表面を帯電処理するための帯電装置（手段）と、該被試験試料を光照射するための光源と、該該被試験試料を通過する電流量をモニタするための電流計を有し、帯電同時露光を行なうものであり、前記帯電手段は複数の放電ワイヤが支持部材上で同一方向に並列して張架されており、該サンプル台又は帯電手段の少なくともいずれか一方は、該帯電手段の放電ワイヤ張架方向と直交する方向に連続して、他方と相対的に往復移動させる往復移動手段を有し、前記往復移動手段は、片側移動距離が、前記放電ワイヤ間の距離の整数倍で往復移動させるものであることを特徴とする電子写真用感光体劣化加速試験装置。」、（６）「前記往復移動手段は、前記サンプル台又は帯電手段のうちの一方を他方に対して相対的に往復移動させる片側移動距離が、前記放電ワイヤ間の距離のものであることを特徴とする上記（５）に記載の電子写真用感光体劣化加速試験装置。」により解決される。

本発明の画像形成装置の画像形成プロセスにおける電子写真用感光体に流れる、通紙枚数に対応した通過電荷量に対し、電子写真用感光体劣化加速試験方法及び装置において同じ通過電荷量分劣化させることで、画像形成装置における通紙後の電子写真用感光体の静電特性を予測する、帯電工程と露光工程を含むサイクルを同時に行なう電子写真用感光体の劣化を加速させる電子写真用感光体劣化加速試験方法及び装置で、劣化加速試験中の電子写真用感光体を放電ワイヤが張架されている方向に対して垂直方向（直交する方向）に連続で、電子写真用感光体と帯電装置（帯電手段）を相対的に往復移動することで、劣化ムラを抑制することができる。

また、上記電子写真用感光体劣化加速試験方法及び装置での帯電装置（帯電手段）は、高電圧が印可される複数の放電ワイヤを有し、ワイヤが１方向のみに張架されており、かつワイヤの支持部材の形状が電子写真用感光体面に対して平行な面は全てケーシングされていない帯電装置を使用していることにより、感光体面への単位面積当たりの電流量を増加でき、短時間の劣化で実際に画像形成装置で通紙した状態と同じ状況にすることが可能な電子写真用感光体の劣化加速試験が可能となる。

さらに、本発明の電子写真用感光体劣化加速試験方法及び装置において、放電ワイヤが張架されている方向に対して垂直方向（直交する方向）に連続で往復移動する片側移動距離が、ワイヤ間の距離の整数倍の関係にあることにより、劣化ムラを抑制した劣化加速試験が可能となる。

さらに、本発明の電子写真用感光体劣化加速試験方法及び装置において、ワイヤが張架されている方向に対して垂直方向（直交する方向）に連続で往復移動する片側移動距離が、ワイヤ間の距離と等しい関係にあることにより、効率良い劣化ムラを抑制した劣化加速試験が可能となる。

さらにまた、本発明の電子写真用感光体劣化加速試験方法及び装置において、電子写真用感光体劣化加速試験での通過電荷量と静電特性から、画像形成装置における通紙後の電子写真用感光体の静電特性を予測することにより、短時間の劣化試験で通紙後の静電特性を予測することが可能となる。

さらに、上記電子写真用感光体劣化加速試験方法を使用する電子写真用感光体劣化加速試験装置により、感光体試料片を試験装置によって劣化加速させることができ、また、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を設けることにより、所望の帯電状態、所望の露光状態を確立することができる。

以下に、本発明の実施例により具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明に係る、劣化加速試験装置として、図２に主要部を示すような装置を使用する。
まず、感光体試料片（１３）の感光面が上向きになるようにサンプル台（１２）に載せる。サンプル台（１２）表面には、アースに接続された導電性の部材が取り付けられている。次に、感光体試料片（１３）をサンプル台（１２）に置き、サンプル台に密着するようにサンプル押さえ（１５）で押さえる。所定の光量になるように設定された露光装置（１４）によって感光体面に露光し、高圧電源（１１）に接続された帯電装置（１０）（帯電装置又は帯電手段は、複数の放電ワイヤを有しワイヤが同一方向のみに張架されており、したがって、或るワイヤにおける放電ムラを他のワイヤが補償し、劣化ムラを抑制した均一かつ充分な帯電を与えることができる。かつワイヤの支持部材の形状は、感光体面に対して平行な面は全てケーシングされていない帯電装置である（ここで、「感光体面に対して平行な面は全てケーシングされていない」とは例えば被試験試料が往復移動し得る領域面に対向する前記複数のワイヤを遮蔽することのない形状になっていることを意味する）。帯電装置概略図を図３−１・図３−２に示す。この帯電装置でコロナ放電を同時に行なうことにより、劣化ムラを抑制した均一かつ充分な帯電が確立され、帯電同時露光による劣化加速試験が可能となる。劣化加速試験中の電流値の変化により単位面積あたりの通過電荷量の変化が可能となり、劣化加速度合いを変化させることが可能になる。劣化加速試験終了後、帯電能・電荷保持性能、感光層中の蓄積電荷（残留電位）等の特性値を測定し評価する。あるいは感光体の表面観察によって、感光体の劣化度合いも確認する。

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。

実施例１
放電状況を確認する為の試験として、帯電装置は、対向する感光体面に対して平行な面にケーシングされておらず、４０×４０（ｍｍ）の開口枠を有し、その枠内に１０ｍｍ間隔で１方向のみワイヤ（材質：金メッキタングステンワイヤ、ワイヤ径：６０μｍ）が張られ、帯電装置の枠は絶縁性部材（材質：テフロン（登録商標））を使用した帯電装置（帯電装置概略図を図３−１と図３−２に示す。）を使用。感光体面とワイヤの距離は５ｍｍとする。サンプル台（サイズ：７５×７５×５０（ｍｍ））の上にサンプル台の上面サイズよりも大きいアルミ板（サイズ：１２０×１２０×０．２５（ｍｍ））を置き、さらにアルミ板の上にアルミ蒸着したＰＥＴフィルム（サイズ：８０×１×０．１（ｍｍ）、アルミ蒸着面を上側）が貼り付けられ、ＰＥＴフィルム（アルミ蒸着側）には抵抗（１．５ｋΩ）を介して電位計が接続されており、ＰＥＴフィルムに流れる電流を確認できるようになっている。このサンプル台を帯電器の真下を等速で通過させ（ワイヤが張架している方向に対して垂直方向に移動）、帯電器を通過しているときのＰＥＴフィルムに流れる電流の状況を確認した。電流測定結果を図５に示す。（電流測定用実験装置の概略図を図４（同図中、符号１６の支持部材は略図であって正確な形状を表わすものではない）に示す。図５中の菱形のプロットはワイヤの位置である。またこの結果は、感光体試料片を帯電装置に対向させ静止した状態での放電ムラ結果の調査である。）

図５の測定結果から、ワイヤ真下部分に最も電流が流れるということが分かり、帯電同時露光可能なこの帯電装置を使用し、感光体劣化加速試験を行なった場合、放電ムラが形成されてしまうことがわかる。その為、感光体劣化加速試験を実施する場合、帯電装置に感光体試料片を対向させ静止した状態で試験を行なうと、ワイヤが張架されている方向に対して垂直方向に均一に劣化されないことが分かる。

次にワイヤが張架されている方向に対して垂直方向に５ｍｍを連続で往復移動したときの結果を確認する為、図５の結果から、それぞれの位置から５ｍｍ往復移動分の平均値を結果にしたグラフを図６に示す。また、ワイヤが張架されている方向に対して垂直方向に７．５ｍｍを連続で移動したときの結果を確認する為、図５の結果から、それぞれの位置から７．５ｍｍ往復移動分の平均値を結果にしたグラフを図７に示す。さらに、ワイヤが張架されている方向に対して垂直方向に１０ｍｍを連続で移動したときの結果を確認する為、図５の結果から、それぞれの位置から１０ｍｍ往復移動分の平均値を結果にしたグラフを図８に示す。（それぞれの図中で菱形のプロットはワイヤの位置である。またこの結果は、感光体試料片をワイヤが張架されている方向に対して垂直方向に往復移動した状態での放電ムラ結果の調査である。）

図６〜８の結果から、ワイヤが張架されている方向に対して垂直方向に連続往復移動させることで静止状態よりも劣化ムラを抑制できることが分かる。しかし、ワイヤ間隔と同じ距離（１０ｍｍ）を連続往復移動させないと劣化ムラを抑制するまでには至っていないことが分かる。

さらに、実際に感光体を使用して劣化加速試験装置で劣化加速した場合について評価する。
試験装置は、図２に示す感光体劣化加速試験装置を使用する。その試験装置で使用する帯電装置は、対向する感光体面に対して平行な面にケーシングされておらず、５０×４０（ｍｍ）の開口枠を有し、その枠内に１０ｍｍ間隔で１方向のみワイヤ（材質：金メッキタングステンワイヤ、ワイヤ径：６０μｍ）が張られ、帯電装置の枠は絶縁性部材（材質：テフロン（登録商標））である帯電装置を使用する。また、その試験装置での感光体面とワイヤの距離は５ｍｍとし、サンプル台（サイズ：７５×７５×５０（ｍｍ））の上に感光体試料片を置き、サンプル押さえで感光体試料片をサンプル台に密着させる。感光体試料片は、リコーＩＰＳＩＯ Ｃｏｌｏｒ６５００用感光体と同じ材料・処方構成を使用し、劣化加速試験中の感光体試料面の通過電流を−９２．６μＡ（感光体の劣化面積：４０ｍｍ×４０ｍｍ）、感光体試料面での照度を１３０ｌｕｘに設定し同じ位置で６０分間劣化加速試験を行なった場合を比較例１ａとする。

次に、感光体試料片としてリコーＩＰＳＩＯ Ｃｏｌｏｒ６５００用感光体と同じ材料・処方構成の感光体試料片を使用し、劣化加速試験中の通過電流の−９２．６μＡ（感光体の劣化面積：４０ｍｍ×４０ｍｍ）、感光体試料面での照度を１３０ｌｕｘに設定し、３０分間初期位置で劣化加速試験を行ない、その後ワイヤが張架している方向に対して垂直方向に５ｍｍ移動させ３０分間劣化加速試験を行なった場合を比較例１ｂとする。

次に、感光体試料片としてリコーＩＰＳＩＯ Ｃｏｌｏｒ６５００用感光体と同じ材料・処方構成の感光体試料片を使用し、劣化加速試験中の通過電流を−９２．６μＡ（感光体の劣化面積：４０ｍｍ×４０ｍｍ）、感光体試料面での照度を１３０ｌｕｘに設定し、劣化試験中はワイヤが張架している方向に対して垂直方向に5mm連続往復移動させ６０分間劣化加速試験を行なった場合を比較例１ｃとする。

次に、感光体試料片としてリコーＩＰＳＩＯ Ｃｏｌｏｒ６５００用感光体と同じ材料・処方構成の感光体試料片を使用し、劣化加速試験中の通過電流を−９２．６μＡ（感光体の劣化面積：４０ｍｍ×４０ｍｍ）、感光体試料面での照度を１３０ｌｕｘに設定し、劣化試験中はワイヤが張架している方向に対して垂直方向に７．５ｍｍ連続往復移動させ６０分間劣化加速試験を行なった場合を比較例１ｄとする。

次に、感光体試料片としてリコーＩＰＳＩＯ Ｃｏｌｏｒ６５００用感光体と同じ材料・処方構成の感光体試料片を使用し、劣化加速試験中の通過電流を−９２．６μＡ（感光体の劣化面積：４０ｍｍ×４０ｍｍ）、感光体試料面での照度を１３０ｌｕｘに設定し、劣化試験中はワイヤが張架している方向に対して垂直方向に１０ｍｍ連続往復移動させ６０分間劣化加速試験を行なった場合を実施例１とする。

それぞれの条件で試験を行なった後の感光体表面を観察し、感光体表面の放電生成物付着状況についての結果を表１に示す。（劣化に伴い、放電生成物が付着していくが、付着している状況（付着ムラ）によって劣化ムラを判断。）

○：付着ムラなし。△：付着ムラは確認できるが、放電生成物付着が全く無い箇所は確認されない。
×：付着ムラが確認でき、放電生成物付着が全く無い箇所が確認できる。
（但し、ここでの放電生成物付着ムラは、ワイヤが張架されている方向に対して垂直方向のムラのみを評価した結果である。また、放電生成物付着ムラを確認した対象面積は、劣化面積の中心部２０ｍｍ×４０ｍｍの位置のみを目視で確認した結果である。）

表１の観察結果から分かるように、図６〜８での検討結果と同様に、連続往復移動させることで静止状態よりも劣化ムラを抑制できることが分かる。しかし、目視で付着ムラが確認されない程度まで劣化ムラを抑制させるには、ワイヤ間隔と同じ距離（１０ｍｍ）を連続往復移動させなければいけないことが分かる。今までは、１／２の時間を初期位置・１／２の時間をワイヤ間隔の中間距離移動（ワイヤが張架している方向に対して垂直方向に）した位置で劣化加速試験を行なうことが劣化ムラを抑制する最良の方法であったが、ワイヤ間隔と同じ距離を連続往復移動させる方が、劣化ムラをより抑制させる方法であることが分かる。

実施例２
図２に示す感光体劣化加速試験装置を使用する。その試験装置で使用する帯電装置は、対向する感光体面に対して平行な面にケーシングされておらず、７０×４０（ｍｍ）の開口枠を有し、その枠内に１０ｍｍ間隔で１方向のみワイヤ（材質：金メッキタングステンワイヤ、ワイヤ径：６０μｍ）が張られ、帯電装置の枠は絶縁性部材（材質：テフロン（登録商標））である帯電装置を使用する。また、その試験装置での感光体面とワイヤの距離は５ｍｍとし、サンプル台（サイズ：７５×７５×５０（ｍｍ））の上に感光体試料片を置き、サンプル押さえで感光体試料片をサンプル台に密着させる。感光体試料片は、リコーＩＰＳＩＯ Ｃｏｌｏｒ６５００用感光体と同じ材料・処方構成を使用し、劣化加速試験中の感光体試料面の通過電流を−９２．６μＡ（感光体の劣化面積：４０ｍｍ×４０ｍｍ）、感光体試料面での照度を１３０ｌｕｘに設定し同じ位置で６０分間劣化加速試験を行なった場合を比較例２とする。

次に、感光体試料片としてリコーＩＰＳＩＯ Ｃｏｌｏｒ６５００用感光体と同じ材料・処方構成の感光体試料片を使用し、劣化加速試験中の通過電流を−９２．６μＡ（感光体の劣化面積：４０ｍｍ×４０ｍｍ）、感光体試料面での照度を１３０ｌｕｘに設定し、劣化試験中はワイヤが張架している方向に対して垂直方向に１０ｍｍ（ワイヤ間隔と同距離）連続往復移動させ６０分間劣化加速試験を行なった場合を実施例２ａとする。

次に、感光体試料片としてリコーＩＰＳＩＯ Ｃｏｌｏｒ６５００用感光体と同じ材料・処方構成の感光体試料片を使用し、劣化加速試験中の通過電流を−９２．６μＡ（感光体の劣化面積：４０ｍｍ×４０ｍｍ）、感光体試料面での照度を１３０ｌｕｘに設定し、劣化試験中はワイヤが張架している方向に対して垂直方向に２０ｍｍ（ワイヤ間隔の２倍の距離）連続往復移動させ６０分間劣化加速試験を行なった場合を実施例２ｂとする。

次に、感光体試料片としてリコーＩＰＳＩＯ Ｃｏｌｏｒ６５００用感光体と同じ材料・処方構成の感光体試料片を使用し、劣化加速試験中の通過電流を−９２．６μＡ（感光体の劣化面積：４０ｍｍ×４０ｍｍ）、感光体試料面での照度を１３０ｌｕｘに設定し、劣化試験中はワイヤが張架している方向に対して垂直方向に３０ｍｍ（ワイヤ間隔の３倍の距離）連続往復移動させ６０分間劣化加速試験を行なった場合を実施例２ｃとする。

それぞれの条件で試験を行なった後の感光体表面を観察した。感光体表面の放電生成物付着状況についての結果を表２に示す。

○：付着ムラなし。△：付着ムラは確認できるが、放電生成物付着が全く無い箇所は確認されない。
×：付着ムラが確認でき、放電生成物付着が全く無い箇所が確認できる。
（但し、ここでの放電生成物付着ムラは、ワイヤが張架されている方向に対して垂直方向のムラのみを確認した結果である。また、放電生成物付着ムラを確認した対象面積は、劣化面積の中心部２０ｍｍ×４０ｍｍの位置のみを目視で確認した結果である。）

表２の観察結果から分かるように、ワイヤ間隔の整数倍の距離を連続往復移動させることで劣化ムラを抑制できることが分かる。

次に、帯電装置の開口枠が４０×４０（ｍｍ）とした場合における、実施例２ａ〜２ｃ（連続往復移動距離がワイヤ間隔の等倍・２倍・３倍での条件）での均一劣化領域（劣化ムラの抑制された均一に劣化されている領域）の大きさについての結果を表３に示す。

（無し：均一に劣化されている領域が無いこと）

表２の結果で、ワイヤ間隔の整数倍の距離を連続往復移動させることで劣化ムラを抑制できることが分かった。（これは、放電ムラの空間分布の周期とワイヤ間隔が一致しているためである。）しかし、表３の結果から、往復移動距離を長くする（ワイヤ間隔の２倍・３倍と大きくする）ほど有効劣化領域が狭まる為、帯電器の開口枠を広げる等の対応をしなければいけないことが分かる。そのような対応をとることで、帯電装置が大きくなってしまうが、ワイヤ間隔と整数倍の距離を連続往復移動させれば劣化ムラ抑制効果に大きな差は見られない為、効率の点からワイヤ間隔と同じ距離を連続往復移動することが劣化ムラ抑制にとって好ましい方法であることがわかる。

実施例３
図２に示す感光体劣化加速試験装置を使用する。その試験装置で使用する帯電装置は、対向する感光体面に対して平行な面にケーシングされておらず、５０×４０（ｍｍ）の開口枠を有し、その枠内に１０ｍｍ間隔で１方向のみワイヤ（材質：金メッキタングステンワイヤ、ワイヤ径：６０μｍ）が張られ、帯電装置の枠は絶縁性部材（材質：テフロン（登録商標））である帯電装置を使用する。また、この試験装置での感光体面とワイヤの距離は５ｍｍとし、サンプル台（サイズ：７５×７５×５０（ｍｍ））の上に感光体試料片を置く、感光体試料片はサンプル押さえで押さえた。感光体試料片は、リコーＩＰＳＩＯ Ｃｏｌｏｒ６５００用感光体と同じ材料・処方構成を使用し、劣化加速試験中の感光体試料面の通過電流を−９２．６μＡ（感光体の劣化面積：４０ｍｍ×４０ｍｍ）、照度を１３０ｌｕｘに設定し劣化試験中はワイヤが張架している方向に対して垂直方向に１０ｍｍ連続往復移動させ６０分間劣化加速試験を行なった場合を実施例３とする。

次に、プリンター（リコーＩＰＳＩＯ Ｃｏｌｏｒ６５００）を使用し、実際に通紙して感光体を劣化させた場合を比較例３とする。（感光体はリコーＩＰＳＩＯ Ｃｏｌｏｒ６５００用感光体を使用。感光体の周長は５２７．７９ｍｍ、静電容量は１１０ｐＦ／ｃｍ^２。プリンターの現像条件は、帯電電位：７００Ｖ、露光後電位：１００Ｖ、紙間：Ａ４横の１．５倍、通紙条件：Ａ４横、ＱＬ：有り、原稿のべた密度：７％とする。）

プリンターでの通紙枚数１２５ｋ枚毎の通過電荷量と、その通過電荷量に到達するまでのそれぞれの条件における試験で費やす時間を表４に示す。さらに、その試験時間における感光体の残留電位（所定の電位から十分露光させた後の電位を（株）川口電気製作所製ＥＰＡ８２００で測定）の測定結果を表５に示す。

表４の結果から、試験する感光体の特性値（径・静電容量）と、感光体を使用するプリンターにおける現像条件（帯電電位・露光後電位・紙間・通紙条件・ＱＬ・原稿のべた密度）から算出されたある通紙枚数における通過電荷量と同じ通過電荷量分を、図２のような感光体劣化加速試験装置で劣化させることによって、通紙させるよりも大幅に時間を短縮できることがわかる。

また、表５の特性値の結果からは、通過電荷量が同じであれば劣化後の特性値もほぼ同じであることがわかり、図２のような劣化加速試験装置で感光体を劣化すれば、実際に通紙したある枚数における静電特性の予測や、実際のプリンターにおける寿命枚数での静電特性予測が短時間で可能となることが判る。

感光体試料片の特性評価装置の１例である。 劣化加速装置の１例である。 帯電装置の概略図である。 電流測定用実験装置の概略図である。 放電状況の１例のグラフである。 放電状況の他の例のグラフである。 放電状況の他の例のグラフである。 放電状況の他の例のグラフである。

符号の説明

１：ターンテーブル
２：試料片押え板
３：開口部
４：コロナ帯電器
５：表面電位計電極部・露光装置
６：電流計測・平滑化回路、他
７：表面電位計：アンプ回路、他
８：インターフェース（Ａ／Ｄ変換）
９：コントローラー
１０：帯電装置
１１：高圧電源
１２：サンプル台
１３：感光体試料片
１４：露光装置
１５：サンプル押さえ
１６：支持部材
１７：ワイヤ
１８：アルミ板
１９：アルミ蒸着ＰＥＴフィルム
２０：電位計

Claims (6)

1. 画像形成装置の画像形成プロセスにおいて電子写真用感光体に流れる、通紙枚数に対応した通過電荷量に対し、同じ通過電荷量分を帯電装置を用いて短時間に流すことで、画像形成装置における通紙後の電子写真用感光体の静電特性を予測する、帯電工程と露光工程を含むサイクルを同時に行なう電子写真用感光体の劣化を加速させる電子写真用感光体劣化加速試験方法であって、劣化加速試験中の平面状電子写真用感光体の感光面を上向きに載置し、複数の放電ワイヤが前記感光体面に対し平行に張架されている帯電装置（帯電手段）と前記電子写真用感光体とを相対的に、片側移動距離が前記複数の放電ワイヤ間の距離の整数倍の関係で、かつ放電ワイヤが張架されている方向に対して直交する方向に連続して往復移動させ、前記平面状電子写真用感光体を通過する電流量を電流計で測定することを特徴とする電子写真用感光体劣化加速試験方法。
2. 前記電子写真用感光体劣化加速試験方法での帯電装置は、高電圧が印可される複数の放電ワイヤを有し、該複数のワイヤが同一方向に並列張架されており、かつ該ワイヤの支持部材の形状が電子写真用感光体面に対して平行な面は全てケーシングされていないことを特徴とする請求項１に記載の電子写真用感光体劣化加速試験方法。
3. 前記放電ワイヤが張架されている方向に対して直交する方向に連続で往復移動する片側移動距離が、前記複数の放電ワイヤ間の距離と等しい関係にあることを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真用感光体劣化加速試験方法。
4. 電子写真用感光体劣化加速試験での通過電荷量と静電特性から、画像形成装置における通紙後の電子写真用感光体の静電特性を予測することを特徴とする請求項３に記載の電子写真用劣化加速試験方法。
5. 少なくとも、電子写真感光体の被試験試料を載置するためのサンプル台と、該被試験試料の表面を帯電処理するための帯電装置（手段）と、該被試験試料を光照射するための光源と、該該被試験試料を通過する電流量をモニタするための電流計を有し、帯電同時露光を行なうものであり、前記帯電手段は複数の放電ワイヤが支持部材上で同一方向に並列して張架されており、該サンプル台又は帯電手段の少なくともいずれか一方は、該帯電手段の放電ワイヤ張架方向と直交する方向に連続して、他方と相対的に往復移動させる往復移動手段を有し、前記往復移動手段は、片側移動距離が、前記放電ワイヤ間の距離の整数倍で往復移動させるものであることを特徴とする電子写真用感光体劣化加速試験装置。
6. 前記往復移動手段は、前記サンプル台又は帯電手段のうちの一方を他方に対して相対的に往復移動させる片側移動距離が、前記放電ワイヤ間の距離のものであ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劣化加速試験装置。

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