JPH085549A - 電子写真感光体の劣化測定システム及びそれを用いた電子写真装置 - Google Patents

電子写真感光体の劣化測定システム及びそれを用いた電子写真装置

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JPH085549A
JPH085549A JP6139842A JP13984294A JPH085549A JP H085549 A JPH085549 A JP H085549A JP 6139842 A JP6139842 A JP 6139842A JP 13984294 A JP13984294 A JP 13984294A JP H085549 A JPH085549 A JP H085549A
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JP
Japan
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deterioration
light
photosensitive member
electrophotographic photosensitive
electrophotographic
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Application number
JP6139842A
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Toshiyuki Kobayashi
稔幸 小林
Toshiro Saito
俊郎 斎藤
Shigeo Suzuki
重雄 鈴木
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】電子写真装置の内部に非破壊で解像度寿命を判
定できる劣化測定システム及びそれを用いた電子写真装
置の提供。 【構成】光源からの光を電子写真感光体に照射し、該電
子写真感光体からの反射吸光度を測定し、既知の吸光度
との比較により劣化を判定することを特徴とする電子写
真感光体の劣化測定システム。 【効果】本発明によれば、電子写真感光体の劣化を目視
による画像で判定することなく、非破壊で電子写真感光
体の劣化を判定できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真感光体の劣化
測定システム及びそれを内蔵したレーザプリンタ,複写
機等の電子写真装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真感光体は、長期の繰返し使用に
より、プリントの画像劣化が生じ、特に、解像度が低下
するという問題がある。これは、電子写真感光体の寿命
を支配する大きな要因の一つである。従来、解像度の寿
命の判定は、既知の解像度を有するパターンを現像し、
現像後の画像から電子写真感光体の解像度寿命を判定し
ており、現像を行うことなく解像度寿命を判定する劣化
測定システム及びそれを内部に組み込んだ電子写真装置
の開発が望まれていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、現像
後の画像から電子写真感光体の解像度寿命を判定するの
ではなく、非破壊で解像度寿命を判定できる劣化測定シ
ステム及びそれを内蔵する電子写真装置を提供すること
にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成するため鋭意検討した結果、以下のような手段が
有効であることを見出した。
【0005】第1の手段は、光源からの光を電子写真感
光体に照射し、該電子写真感光体からの反射吸光度を測
定し、既知の吸光度との比較により劣化を判定すること
を特徴とする電子写真感光体の劣化測定システムであ
る。
【0006】第2の手段は、第1の手段に記載の電子写
真感光体の劣化測定システムを内蔵する電子写真装置で
ある。
【0007】第3の手段は、光源からの光を電子写真感
光体に照射し、該電子写真感光体からの反射吸光度を測
定し、既知の吸光度を劣化演算部に記憶させ、該反射吸
光度と該既知の吸光度との比較により劣化を判定するこ
とを特徴とする電子写真感光体の劣化測定システムであ
る。
【0008】第4の手段は、第3の手段に記載の電子写
真感光体の劣化測定システムを内蔵する電子写真装置で
ある。
【0009】第5の手段は、第1の手段に記載の電子写
真感光体の劣化測定システムにおいて、内部反射エレメ
ントを用いて電子写真感光体の劣化を判定することを特
徴とする電子写真感光体の劣化測定システムである。
【0010】第6の手段は、第5の手段に記載の電子写
真感光体の劣化測定システムを内蔵する電子写真装置で
ある。
【0011】本発明者は、前述の解像度が低下する機構
について詳細に検討した結果、電荷輸送材料のカチオン
ラジカルとコロナ放電により生成する硝酸イオンが錯体
を形成し、電子写真感光体の表面近傍に蓄積し、このた
め電子写真感光体の表面抵抗が低下し、解像度が低下す
ることが分かった。
【0012】電荷輸送材料は、帯電と露光の電子写真プ
ロセスにより、中性とカチオンラジカルの状態を繰り返
しており、解像度が低下した電子写真感光体からは、カ
チオンラジカルが検出される。一方、硝酸イオンは、コ
ロナ放電によって生ずるオゾンや窒素酸化物と空気中の
水蒸気とから生ずることが知られている。この硝酸イオ
ンは、解像度が低下した電子写真感光体ほど多量に検出
される。従って、電子写真感光体から電荷輸送材料のカ
チオンラジカルや硝酸イオン,電荷輸送材料のカチオン
ラジカルと硝酸イオンとの錯体を検知すれば解像度の低
下の度合いを把握することができる。
【0013】これらを検出する方法として、電荷輸送材
料のカチオンラジカルの同定を大気中で容易に行うこと
ができ、かつ非破壊で電子写真感光体を分析できる方法
を発明した。
【0014】本発明のシステムでは、電気分解等の方法
で電荷輸送材料のカチオンラジカルを生成し、予めこの
吸収スペクトルを測定しておく。これと電子写真感光体
の反射光から得られる紫外可視吸収スペクトルとの比較
により、電荷輸送材料のカチオンラジカルの生成を確認
することができる。また、電子写真感光体から検出され
る電荷輸送材料のカチオンラジカルの量と解像度の低下
の度合いとの関係を定量的に把握しておけば、ある解像
度に低下するまでの印刷可能枚数の判定もできる。
【0015】なお、内部反射エレメントを用いる全反射
(ATR:attenuated totalreflection)法で測定すれ
ば、試料表面の十分の数μmから1μmの厚さの表面層
のスペクトルが得られるので、例えば400dpi(dot pe
r inch)程度の高い解像度の低下を判定する場合には特
に有効である。この方法では、入射光は用いる内部反射
エレメントの屈折率と測定する電子写真感光体の屈折率
の値から得られる臨界角θc以上の入射角θで屈折せず
全反射する。従って、入射角θは、全反射の起こる入射
角範囲(θc<θ<90°)に設定する必要がある。ま
た、この範囲で入射角θを変化させることにより、電子
写真感光体の深さ方向の測定が可能であり、入射角θを
大きくすることによって、より表面層の変化を知ること
ができる。そのため、ごく表面近傍に存在する電荷輸送
材料のカチオンラジカルの生成を高感度に検知すること
ができる。更に、屈折率の異なる電子写真感光体に交換
した場合にも、入射角θを全反射の起こる入射角範囲に
設定し直す必要がある。これに対しては、光ファイバに
より入射光と出射光の取出しを行えば任意の角度調整を
比較的容易に制御することができる。
【0016】本発明に用いる内部反射エレメントとして
は、Al23,MgO,KRS−5,Ge等、種々の光
学結晶が用いられるが、測定波長領域で吸収がなく、試
料よりも十分に大きな屈折率を持つものでなければなら
ず、紫外可視の領域では、特にAl23(サファイア)
が取扱いの点からも好ましい。
【0017】本発明に用いる光源としては、白色光源
(ハロゲンランプ)以外にも、電荷輸送材料のカチオン
ラジカルの生成ピーク波長近傍の単色光を出力する単色
光源を用いることもできる。これは、電子写真感光体に
使用される電荷輸送材料の種類によって、そのカチオン
ラジカルの生成ピーク波長は450nm〜800nm付
近に及ぶためである。例えば、660nm付近にカチオ
ンラジカルの生成ピーク波長を有する電荷輸送材料の場
合、660nmのLED光源が好適であり、LED光源を
電子写真感光体の露光用光源として用いた電子写真装置
では、これを分光し、劣化測定システム用光源に使用し
てもよい。LD光源を電子写真感光体の露光用光源とし
て用いた電子写真装置の場合も同様に、用いる電荷輸送
材料のカチオンラジカルの生成ピーク波長に応じ、LD
光源から分光し、劣化測定システム用光源としてもよ
い。
【0018】
【作用】電荷輸送材料として下記化学式1で示すヒドラ
ゾン化合物の場合、解像度が低下すると図3のように5
10nm付近に新たな吸収ピークが現れる。なお、正常
な状態と解像度が低下した後の電荷輸送材料の吸収スペ
クトルは、導電性支持体上に電荷発生層及び電荷輸送層
からなる機能分離型の電子写真感光体の電荷輸送層を測
定したものであるが、本発明において電子写真感光体は
機能分離型である必要はない。また、解像度の評価は、
電子写真学会テストチャート(No.1−T,1975年度
版)の解像度パターンを用いて密着露光後現像し、目視
で解像度を評価した。
【0019】一方、図4は電荷輸送材料の電気分解前後
の溶液中の吸収スペクトルである。電気分解後では、5
10nm付近に電荷輸送材料のカチオンラジカルの生成
による新たな吸収ピークが現れる。
【0020】従って、電荷輸送材料の電気分解前後の吸
収スペクトルと初期又は正常な電子写真感光体の電荷輸
送材料の吸収スペクトルを本劣化測定システム内に組み
込んだ劣化演算部に予め記憶させておき、初期又は正常
な電荷輸送材料の吸収スペクトルと使用時の電荷輸送材
料の吸収スペクトルとを比較し、電気分解後の吸収スペ
クトルに対応した変化を認識することにより劣化を判定
することができる。
【0021】他の電荷輸送材料を用いた電子写真感光体
の場合にも、予め電荷輸送材料の電気分解前後の吸収ス
ペクトルと初期又は正常な電子写真感光体の電荷輸送材
料の吸収スペクトルを本劣化測定システム内に組み込ん
だ劣化演算部に予め記憶させておき、初期又は正常な電
荷輸送層の吸収スペクトルと使用時の電荷輸送層の吸収
スペクトルを比較し、電気分解後の吸収スペクトルに対
応した変化を認識することにより劣化を判定すればよ
い。
【0022】
【化1】
【0023】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【0024】(実施例1)図1は、本劣化測定システム
の構成を示すブロック図である。劣化演算部1は、測定
の手順に沿って、切替制御部2により切替部3,4への
切替命令信号を送信する。まず、リファレンス光量を各
波長(350〜700nm)について測定する。光源
(ハロゲンランプ)5からの光は、切替部3,4を通り
光量測定部7に伝送される。光量測定部7には干渉フィ
ルタからなる分光器が組み込まれており、各波長(35
0〜700nm)に対するリファレンス光量を計測し、
劣化演算部1に出力する。劣化演算部1では光源のリフ
ァレンス光量IR を記憶する。次に、電子写真感光体表
面の反射光量を測定する。光源(ハロゲンランプ)5か
らの光は、切替部3,4を通り、さらに照射用光ファイ
バ8を伝送して反射光測定部9内で電子写真感光体表面
10に照射される。反射光測定部9は外部の迷光を遮断
する構造を有している。電子写真感光体表面10からの
反射光11を受光用光ファイバ12が受けその伝送光は
切替部4を通り、光量測定部7に送られ、各波長に対す
る反射光量IR′ が測定され、劣化演算部1に結果が出
力される。劣化演算部1では、反射吸光度%ABS(=
(IR−IR′)/IR×100)が算出,記憶される。こ
のようにして電子写真感光体の反射吸収スペクトルが得
られる。
【0025】一方、劣化演算部1には予め電気分解前後
の電荷輸送材料の紫外可視吸収スペクトルと初期又は正
常な電子写真感光体の反射吸収スペクトルを記憶させて
おき、使用時の電子写真感光体の反射吸収スペクトルと
初期又は正常な電子写真感光体の反射吸収スペクトルと
を比較する。劣化演算部1は、記憶された電気分解前後
の電荷輸送材料の紫外可視吸収スペクトルに対応した変
化を認識し、その時点で外部に情報を出力する。
【0026】(実施例2)図5は、本劣化測定システム
を電子写真装置に内蔵した例である。電子写真感光体1
7は、帯電器18,露光用光源19,現像器20,転写
器21,イレーズ用光源22,クリーナ23により、通
常の電子写真プロセスが行われる。本劣化測定システム
の反射光測定部9は、クリーナ23と帯電器18の間に
設置されている。
【0027】本発明によれば、電子写真感光体の劣化を
目視による画像で判定することなく、すなわち非破壊
で、電子写真感光体の劣化を判定できる。
【0028】(実施例3)図2は内部反射エレメントと
して、サファイア(Al23)を用い、45°で光入射
する場合の劣化測定システムの構成を示すブロック図で
ある。図2において、劣化演算部1は、測定の手順に従
って自動的に内部反射エレメント治具制御部14の移動
命令信号を送信している。
【0029】まず、各波長に対するバックグランド光量
を測定する。劣化演算部1は、内部反射エレメント治具
制御部14に内部反射エレメント13を電子写真感光体
表面10と接触しないよう移動命令信号を送信し、かつ
光源(ハロゲンランプ)5からの光が照射用光ファイバ
8から、全反射条件を満たす角度で内部反射エレメント
13に入射されるよう内部反射エレメント治具駆動部1
5に調整命令信号を送信する。
【0030】内部反射エレメント治具駆動部15では、
内部反射エレメント13と電子写真感光体表面10とが
接触しないように移動し、更に入射角度の調整とを行
う。光源(ハロゲンランプ)5からの光は、内部反射エ
レメント13の中を多重反射し、出射する全反射光16
を受光用光ファイバ12が受け、その伝送光は干渉フィ
ルタからなる分光器が組み込まれている光量測定部7に
送られ、各波長(350〜700nm)に対する全反射
光量IA が測定され、劣化演算部1に結果が出力され
る。
【0031】次に、電子写真感光体の全反射光量を各波
長について測定する。劣化演算部1は、内部反射エレメ
ント治具制御部14に内部反射エレメント13を電子写
真感光体表面10と十分に密着するよう移動命令信号を
送信し、内部反射エレメント治具駆動部15は調整を行
う。光源(ハロゲンランプ)5からの光は、照射用光フ
ァイバ8から、バックグランド光量を測定した角度で内
部反射エレメント13に入射される。内部反射エレメン
ト13の中を多重反射して出射する全反射光16を受光
用光ファイバ12が受けその伝送光は、光量測定部7に
送られ各波長に対する電子写真感光体の全反射光量
A′ が測定され、劣化演算部1に結果が出力される。
【0032】劣化演算部1では、全反射吸光度%ABS
(=(IA−IA′)/IA×100)が算出,記憶される。
このようにして電子写真感光体の全反射吸収スペクトル
が得られる。
【0033】一方、実施例1と同様に劣化演算部1に予
め電気分解前後の電荷輸送材料の紫外可視吸収スペクト
ルと初期又は正常な電子写真感光体の全反射吸収スペク
トルを記憶させておき、使用時の電子写真感光体の全反
射吸収スペクトルと初期又は正常な電子写真感光体の全
反射吸収スペクトルとを比較する。劣化演算部1は、記
憶された電気分解前後の電荷輸送材料の紫外可視吸収ス
ペクトルに対応した変化を認識すると、その時点で外部
に情報を出力する。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、電子写真感光体の劣化
を目視による画像で判定することなく、非破壊で電子写
真感光体の劣化を判定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1における劣化測定システムのブロック
図。
【図2】実施例2における劣化測定システムのブロック
図。
【図3】電子写真感光体の吸収スペクトル。
【図4】電荷輸送材料の電気分解前後の吸収スペクト
ル。
【図5】本劣化測定システムを電子写真装置に組み込ん
だ例。
【符号の説明】
1…劣化演算部、2…切替制御部、3,4…切替部、5
…光源、6…レファレンス光ファイバ、7…光量測定
部、8…照射用光ファイバ、9…反射光測定部、10…
電子写真感光体表面、11…反射光、12…受光用光フ
ァイバ、13…内部反射エレメント、14…内部反射エ
レメント治具制御部、15…内部反射エレメント治具駆
動部、16…全反射光、17…電子写真感光体、18…
帯電器、19…露光用光源、20…現像器、21…転写
器、22…イレーズ用光源、23…クリーナ。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源からの光を電子写真感光体に照射し、
    該電子写真感光体からの反射吸光度を測定し、既知の吸
    光度との比較により劣化を判定することを特徴とする電
    子写真感光体の劣化測定システム。
  2. 【請求項2】請求項1記載の電子写真感光体の劣化測定
    システムを内蔵する電子写真装置。
  3. 【請求項3】光源からの光を電子写真感光体に照射し、
    該電子写真感光体からの反射吸光度を測定し、既知の吸
    光度を劣化演算部に記憶させ、該反射吸光度と該既知の
    吸光度との比較により劣化を判定することを特徴とする
    電子写真感光体の劣化測定システム。
  4. 【請求項4】請求項3記載の電子写真感光体の劣化測定
    システムを内蔵する電子写真装置。
  5. 【請求項5】請求項1記載の電子写真感光体の劣化測定
    システムにおいて、内部反射エレメントを用いて電子写
    真感光体の劣化を判定することを特徴とする電子写真感
    光体の劣化測定システム。
  6. 【請求項6】請求項5記載の電子写真感光体の劣化測定
    システムを内蔵する電子写真装置。
JP6139842A 1994-06-22 1994-06-22 電子写真感光体の劣化測定システム及びそれを用いた電子写真装置 Pending JPH085549A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010008560A (ja) * 2008-06-25 2010-01-14 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置及びプロセスカートリッジ

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JP2010008560A (ja) * 2008-06-25 2010-01-14 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置及びプロセスカートリッジ

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