(57)【要約】【課題】  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。【解決手段】  副走査方向に回転駆動する感光体２の表面を帯電器３で帯電させ、その感光体２を画像書込器４からの書込光で主走査方向に１回露光走査してその表面に副走査方向のサイズがＡである１ライン潜像を書き込み、検出照射器５によりその１ライン潜像の副走査方向の両端及び中央を含むＮ（Ｎ≧３）個の検出位置に対してそれぞれ検出光を、その検出光による露光領域の副走査方向のサイズをａ（ａ≦Ａ／（Ｎ−１））とし、その主走査方向のサイズをｂ（ｂ＞ａ）とし、その面積を所定値以上として照射し、電極１０により露光領域の光減衰電位変化を変位電流として検出するようにした。【選択図】    図１
2006038666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
副走査方向に回転駆動する感光体の表面を帯電させる帯電器と、
帯電した感光体を書込光で主走査方向に１回露光走査して、感光体の表面に副走査方向のサイズがＡである１ライン潜像を書き込む画像書込器と、
前記１ライン潜像の副走査方向の両端及び中央を含むＮ（Ｎ≧３）個の検出位置に対してそれぞれ検出光を、その検出光による露光領域の副走査方向のサイズがａ（ａ≦Ａ／（Ｎ−１））となり、その主走査方向のサイズがｂ（ｂ＞ａ）となり、その面積が所定値以上となるように照射する検出照射器と、
前記感光体の表面に対向させ前記検出光による露光領域に近接させて設けられた電極を有し、その電極で前記検出光による露光領域の光減衰電位変化を変位電流として検出する検出部と、
を備える電位変化測定装置。
【請求項２】
前記検出照射器は、前記検出光のスポットサイズを変更してその検出光による露光領域の主走査方向のサイズをｂ（ｂ＞ａ）とし、
前記所定値は０．１３ｍｍ２である、
請求項１記載の電位変化測定装置。
【請求項３】
前記検出照射器は、前記検出光を主走査方向に走査させてその検出光による露光領域の主走査方向のサイズをｂ（ｂ＞ａ）とし、
前記所定値は０．２０ｍｍ２である、
請求項１記載の電位変化測定装置。
【請求項４】
前記電極の面積は、前記検出光による露光領域の面積とほぼ同じである、請求項１、２又は３記載の電位変化測定装置。
【請求項５】
前記電極の面積は、前記検出光による露光領域の面積より大きく１００倍以下である、請求項１、２又は３記載の電位変化測定装置。
【請求項６】
前記電極は、透明ガラス上に透明導電性薄膜を成膜して形成されている、請求項１ないし５のいずれか一記載の電位変化測定装置。
【請求項７】
前記電極は、板状の金属で形成されている、請求項１ないし５のいずれか一記載の電位変化測定装置。
【請求項８】
前記電極は、導電性部材を主走査方向に複数並べて形成されている、請求項１ないし５のいずれか一記載の電位変化測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電した感光体の光減衰電位変化を測定する電位変化測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、帯電した感光体の表面を露光してその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、トナー像を直接あるいは中間転写ベルト等を介して用紙に転写する工程と、転写されたトナー像を用紙に定着させる工程と、転写後の感光体上の残トナーを除去する工程と、感光体上の静電潜像を除去する除電工程とを備えている。
【０００３】
最終画像のアウトプット品質には各工程が作用しているため、従来、最終画像から露光工程での潜像品質を知ることは容易ではなく、一定の帯電条件に対する帯電電位と一定の露光条件に対する露光後電位とを測定し、これらの特性値が温度や湿度の環境下でどのように変わるか、あるいは帯電や露光の繰り返しサイクルの後どのように変わるかをみて、形成される潜像の品質を推測している。ところが、そのような方法では、狭い領域の潜像の劣化である、いわゆる地汚れといわれる背景の汚れや画像ボケ（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（感光体の表面と表面電位計プローブの距離２ｍｍに対して１０〜１５ｍｍφの領域）の帯電電位をマクロに測定するため、潜像の異常を知ることはできない。
【０００４】
近年の高画質化の流れのなかで、微小な領域の静電潜像を直接測定し、潜像の状態を評価する方法が求められている。このため微小領域の静電潜像を直接評価する潜像直接測定の方式が提案されている。例えば、１．カンチレバー方式（特許文献１又は特許文献２参照）：感光体の表面と探針との間に働く力Ｆ（静電引力等）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て反射した光を光検出し、その変位量の値から表面電位を得る、２．変位電流方式（誘導電流方式）（特許文献３又は非特許文献１参照）：感光体の表面に近接させて設置された電極で、電位変化により電極に誘導される電荷量変化（誘導電流）を測定して表面電位を得る等の方式が提案されている。
【０００５】
【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
【特許文献３】特開平１１−１８４１８８号公報
【非特許文献１】Ｊａｐａｎ  Ｈａｒｄ  Ｃｏｐｙ  ２００１  論文集  Ｐ２８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、カンチレバー方式では、感光体のような数百Ｖの帯電電位ではカンチレバーと感光体とが静電気力で接触してしまう、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てしまう、さらに、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。
【０００７】
変位電流方式では、潜像直接測定のため、微小領域部分に合わせて電極を小さくする必要がある。この場合には、電極面積に比例し誘導される電荷が少なくなり、信号が小さくなる。このため電極のサイズには制約が生じることになるが、潜像測定では数μｍ〜数１０μｍの空間分解能が必要である。したがって、電極のサイズはそれより小さくすることになるため、変位電流方式による微小領域部分の測定は困難である。
【０００８】
ここで、非特許文献１は、変位電流（誘導電流）方式であるが、上述した問題を解決するものであり、帯電した感光体の表面に大きめの導電膜成膜のガラス電極を対向させ、ガラス電極の背面より１０μｍサイズのビームスポットを照射し、１０μｍの領域で生じる光減衰電位変化による誘導電流（変位電流）を検出し、その検出信号の大きさからレーザ照射前の電位を測定し、順次測定位置を変えて潜像プロファイル（副走査方向の１次元プロファイル）を得る方式である。しなしながらこの方式でも、８０μｍ幅の潜像が２１０μｍに測定されること等があり、まだ改善の余地が残る方式である。
【０００９】
このような潜像直接測定の方式においては、検出信号が小さく雑音に埋もれやすいという問題がある。その原因は、例えば８０μｍ幅の潜像を１０μｍピッチで測定する場合、各ポイントでのビームスポットサイズは測定の空間分解能を確保するために１０μｍ以下にする必要があり、このため感光体上の露光領域が小さくなり、すなわち電位減衰が生じる領域が小さくなり、電極に誘導される誘導電流（検出信号）が小さくなるためである。
【００１０】
こ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る等の方法が考えられる。しかしながら、信号処理回路（増幅回路）の改良では、ワンショットの信号（単発信号）をＳ／Ｎ比を確保して増幅するのは困難であり、例えば、同じ信号を繰り返し取り込み、重ね合わせで増幅する等の手段を用いる方法があるが、測定の原理からこれは困難である。また、電極を感光体に近づける方法は有効であるが、仮に電極と感光体との間の距離１ｍｍを０．５ｍｍにしても２倍程度のアップにしかならない。
【００１１】
本発明の目的は、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である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明の電位変化測定装置は、副走査方向に回転駆動する感光体の表面を帯電させる帯電器と、帯電した感光体を書込光で主走査方向に１回露光走査して、感光体の表面に副走査方向のサイズがＡである１ライン潜像を書き込む画像書込器と、前記１ライン潜像の副走査方向の両端及び中央を含むＮ（Ｎ≧３）個の検出位置に対してそれぞれ検出光を、その検出光による露光領域の副走査方向のサイズがａ（ａ≦Ａ／（Ｎ−１））となり、その主走査方向のサイズがｂ（ｂ＞ａ）となり、その面積が所定値以上となるように照射する検出照射器と、前記感光体の表面に対向させ前記検出光による露光領域に近接させて設けられた電極を有し、その電極で前記検出光による露光領域の光減衰電位変化を変位電流として検出する検出部とを備える。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電位変化測定装置において、前記検出照射器は、前記検出光のスポットサイズを変更してその検出光による露光領域の主走査方向のサイズをｂ（ｂ＞ａ）とし、前記所定値は０．１３ｍｍ２である。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の電位変化測定装置において、前記検出照射器は、前記検出光を主走査方向に走査させてその検出光による露光領域の主走査方向のサイズをｂ（ｂ＞ａ）とし、前記所定値は０．２０ｍｍ２である。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３記載の電位変化測定装置において、前記電極の面積は、前記検出光による露光領域の面積とほぼ同じである。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１、２又は３記載の電位変化測定装置において、前記電極の面積は、前記検出光による露光領域の面積より大きく１００倍以下である。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか一記載の電位変化測定装置において、前記電極は、透明ガラス上に透明導電性薄膜を成膜して形成されている。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか一記載の電位変化測定装置において、前記電極は、板状の金属で形成されている。
【００１９】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか一記載の電位変化測定装置において、前記電極は、導電性部材を主走査方向に複数並べて形成されている。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１、２又は３記載の発明によれば、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できる。
【００２１】
請求項４又は５記載の発明によれば、検出信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００２２】
請求項６記載の発明によれば、検出照射器は感光体上の１ライン潜像に電極を通して検出光を照射することが可能となるため、検出照射器の配置等の自由度を向上させることができる。
【００２３】
請求項７記載の発明によれば、低コスト化を実現することができる。
【００２４】
請求項８記載の発明によれば、ノイズレベルが低くＳ／Ｎ比が良好な検出信号を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明を実施するための最良の一形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は本実施の形態の電位変化測定装置の概略構成を示す側面図である。
【００２７】
図１に示すように、電位変化測定装置１は、回転駆動するドラム状の感光体２の表面を帯電させる帯電器３、感光体２に書込光を照射するレーザ書込器等の画像書込器４、感光体２に検出光を照射する検出照射器５、帯電した感光体２の表面の光減衰電位変化による誘導電流（変位電流）を検出する検出部６、検出部６による検出後に感光体２の表面を除電する除電器７、それら各部を駆動制御する駆動制御部（図示せず）等を備えている。
【００２８】
感光体２は、回転軸８を中心として回転自在に設けられており、駆動モータ等の駆動源（図示せず）による駆動力によって回転駆動する。感光体２としては、例えば、６０ｍｍφ×３４０ｍｍ長である積層ＯＰＣ（有機光半導体）ドラムが用いられる。なお、感光体２の回転軸が主走査方向となり、感光体２の回転方向が副走査方向となる。
【００２９】
帯電器３は、感光体２の表面電位を計測するための表面電位計９を備えており、高圧電源で感光体２の表面を例えば８００（−Ｖ）に帯電させる。
【００３０】
画像書込器４は、書込光としてレーザ光を出射する光源であるレーザダイオード（図示せず）、レーザダイオードから出射されたレーザ光を感光体２の表面上に導く光学系（例えばコリメータレンズ、シリンダーレンズ、ｆθレンズ及び反射ミラー等（いずれも図示せず））、回転駆動してレーザダイオードから出射されたレーザ光を偏向走査する偏向器であるポリゴンミラー４ａ等から構成されている。なお、ポリゴンミラー４ａは、例えば８面の反射面を有する回転多面鏡である。
【００３１】
検出照射器５は、画像書込器４とほぼ同様に構成され、検出光としてレーザ光を出射する光源であるレーザダイオード（図示せず）や偏向器であるポリゴンミラー５ａ等を備えており、さらに、静止微小レーザビームを照射する光学系を備えている。また、検出照射器５は、光学系の一部としてレーザ光を整形するアパーチャ（図示せず）も備えている。
【００３２】
なお、画像書込器４では、例えば、書込光の副走査方向のスポットサイズが約８５μｍであり、検出照射器５では、例えば、検出光のスポットサイズが１０μｍ（副走査方向のサイズが約９μｍ）である。検出光のスポットサイズは、光学系のアパーチャの形状を変更することで変えられるが、例えば、検出照射器５と感光体２の表面（照射面）との距離を変更することで変えられても良い。なお、スポットサイズとは、書込光及び検出光であるレーザ光の感光体２の表面での大きさである。
【００３３】
検出部６は、感光体２に対向させて検出光による露光領域に近接させて設けられた電極１０、電極１０に誘導される電荷量の変化、すなわち誘導電流（変位電流）を増幅する電流増幅器１１、電流増幅器１１により増幅された誘導電流を検出信号として表示するオシロスコープ１２等を備えている。電極１０は、感光体２に対向する面を有している。
【００３４】
駆動制御部は、各部を集中的に制御するＣＰＵ、ＣＰＵが実行する各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、及びＣＰＵの作業エリアとなり各種データを一時的に格納するＲＡＭ（いずれも図示せず）等を備えている。また、駆動制御部は、パルスジェネレータ及び任意波形発生装置を備えており、それらを組み合わせてワンショットパルス（One shot pulse）を発生させてトリガーとして使用する。なお、検出光による露光エネルギーは、レーザ駆動電流（すなわちレーザパワー）×レーザ点灯時間（１回走査内の時間）で設定される。ここで、レーザ駆動電流とレーザパワーとの関係はあらかじめ調べられている。例えば、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、検出光が６５５ｎｍである場合に０．３μＪ／ｃｍ２〜１．０μＪ／ｃｍ２程度である。
【００３５】
ここで、電極１０としては、導電性を有する板状の金属、例えば平板の金属が用いられる。その材質は特に金属に限定されるものではなく、加工しやすい材質が用いられる。また、電極１０としては、導電性を有する板状の導電性部材、あるいは導電性を有する棒状の導電性部材を複数並べて形成された電極１０が用いられても良い。この電極１０は、金属やカーボン等を固めて形成されても良い。また、導電性部材が棒状である場合には、導電性部材は中空の筒状に形成されても良い。このような電極１０は、検出照射器５から照射された検出光を遮ることがない位置に位置付けられて感光体２の表面に近接させて設けられている。さらに、感光体２の表面からの反射光を感光体２に極力反射しないように電極１０を形成することで、感光体２の表面へ入射した検出光の反射光が電極１０に戻って、再び感光体２へ入射するのを防ぐことができる。
【００３６】
また、電極１０としては、透明ガラス上に透明導電性薄膜を成膜して形成された透明ガラス電極が用いられても良い。この透明ガラス電極を用いた場合には、検出照射器５は感光体２の表面上にガラス電極を通して検出光を照射することが可能になるため、検出照射器５の配置等の自由度を向上させることができる。なお、透明ガラスとしては、一般のガラスが用いられても良いが、ＢＫ−７や石英ガラス等が通過波長域も広く測定用として好ましい。また、透明導電性薄膜としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）が一般的であるが、これに限るものではない。
【００３７】
透明導電性膜は、透明ガラスの片側全面に成膜されても良く、あるいはパターンマスクを用いて細線（≦１ｍｍ）でメッシュ状に成膜されても良い。この場合には、［ＩＴＯ成膜部分の面積／ＩＴＯ成膜無し部分の面積］の面積比が＜＜１となるように透明導電性膜を成膜すると、透明ガラス電極を通過する検出光が８００ｎｍ以上の波長を含むときに、その波長の検出光を大きく損なうことなく通過させることができる。
【００３８】
なお、透明ガラス電極を通過する検出光がレーザ光である場合には、レーザ入射側のガラス表面に反射防止膜を積層することが好ましい。これは、レーザ入射側のガラス表面で反射したレーザ光が検出照射器５に戻り、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。
【００３９】
電極１０を感光体２に対向させて設置する場合には、電極１０と感光体２との距離が近いほど誘導電流（変位電流）は大きくなるため、それらの距離を小さくすることが好ましい。さらに、そのことは、感光体２の表面の反射光が透明ガラス電極の表面で反射して再入射する際にも光の拡がりを小さくすることができる。
【００４０】
電極１０の面積（感光体２に対向する面）は、検出光による露光領域のサイズと同程度にすることが好ましい。これは、電位減衰領域外（光が照射されない領域）の帯電部分は電位の変化が生じないため、電位変化測定に影響がないようであるが、その周囲の帯電領域（グランドには接地された平面）が広く存在し、信号を検出する電極１０もこれに対向して大きなサイズであると信号検出能力が劣化するためである。すなわち、電極１０の面積は、検出光による露光領域に応じて適切なサイズに設定される必要がある。
【００４１】
ここで、レーザ光は、通常、ガウシアン分布をしたレーザ光であり、最大強度の１／ｅ２（約１３．５％）の強度になる位置（直径）をビーム径（ビームサイズ）とする。一方、レーザ光が照射され電位減衰が生じる感光体２上の電位減衰領域サイズは、露光エネルギーの強さに依存する。
【００４２】
極めて弱い露光エネルギーであれば、電位減衰領域サイズは１／ｅ２より小さい領域になることもあり、極めて強い露光エネルギーであれば、電位減衰領域サイズは１／ｅ２より広い領域になる。これは、１／ｅ２で決まるサイズに全体の約９４．５％のエネルギーが入り、残り約５．５％のエネルギーが１／ｅ２の外であるためである。
【００４３】
なお、必要露光エネルギーの数十、数百倍、あるいはそれ以上の露光エネルギーの場合には、１／ｅ２より広い領域で電位減衰が生じるが、電位減衰が生じている潜像領域のサイズを知ることは容易ではなく、また、必要露光エネルギー程度以下であれば、１／ｅ２の外側の電位減衰は小さく、ほとんど無視できるため便宜的に電位減衰領域サイズ＝露光領域サイズ＝ビームサイズとすることができる。
【００４４】
このような構成において、電位変化測定装置１による測定動作について図２ないし図６を参照して説明する。図２は電位変化測定装置１による測定動作を説明するための模式図、図３は１ライン潜像の１次元プロファイルを示す説明図、図４ないし図６は検出光のスポットサイズを説明するための模式図である。
【００４５】
電位変化測定装置１は、帯電器３により高電位から低電位までの電位に感光体２を帯電させ、図２に示すように、画像書込器４により帯電した感光体２を書込光で主走査方向に１回露光走査して、感光体２の表面に副走査方向のサイズがＡ（１ライン潜像幅）である１ライン潜像を書き込み（書込光の副走査方向のスポットサイズは約８５μｍ）、その１ライン潜像が電極１０の直前（上流側）、すなわち検出照射器５から照射される検出光の露光領域に位置したときに、感光体２の帯電及び回転を停止させる。
【００４６】
その後、電位変化測定装置１は、検出照射器５により検出光（微小レーザスポット）を感光体２の表面に照射し、意図的に微小領域部分の表面電位変化（光減衰電位変化）を生じさせ、その表面電位変化により電極１０に誘導される電荷量の変化、すなわち誘導電流（変位電流）を検出部６により測定する。
【００４７】
次に、電位変化測定装置１は、感光体２を回転駆動して１ライン潜像を所定ピッチ、すなわち、次の測定位置（通常は１ライン潜像の副走査方向の潜像幅を５〜１０以上分割した位置）まで移動させて、再び検出照射器５により検出光を照射して、検出部６により誘導電流（変位電流）を測定する。このような測定を１ライン潜像の潜像幅における全ての測定位置（検出位置）で行うまで繰り返す。その後、感光体２の表面を除電器７により除電する。
【００４８】
ここで、潜像電位（帯電電位）とそのときの誘導電流（変位電流）の大きさの関係をあらかじめ調べておき、測定した誘導電流（変位電流）の大きさからそのときの潜像電位を求め、これを潜像幅に対してプロットすることで、図３に示すように、１ライン潜像の副走査方向の１次元プロファイルを得ることができる。これにより、１ライン潜像の潜像幅が実際にどの程度の幅になっているかが確認される。
【００４９】
このような１ライン潜像の副走査方向の１次元プロファイルを得るためには、１ライン潜像の副走査方向の両端及び中央を含む最低３ポイント（３つの検出位置）での測定が必要であり、より精度を高めるためには５〜１０ポイント以上での測定が好ましい（なお、図２では４ポイントでの測定を例示している）。
【００５０】
ただし、測定ポイント数（検出位置数）と検出光のスポットサイズとの関係があり、それらは空間分解能を考慮して、
ａ≦［Ａ／（Ｎ−１）］
ａ：検出光の副走査方向のスポットサイズ（検出光による露光領域の副走査方向のサイズ）
Ａ：書込光の副走査方向のスポットサイズ（書込光による１ライン潜像の副走査方向のサイズ（潜像幅））
Ｎ：測定ポイント数（Ｎ≧３）
の関係式が成り立つように設定されている。
【００５１】
また、検出光のスポットサイズ、すなわち検出光による露光領域のサイズは、副走査方向の空間分解能と検出信号のＳ／Ｎ比を考慮して、図４に示すように、ａ＜ｂ（ｂ：検出光の主走査方向のスポットサイズ（検出光による露光領域の主走査方向のサイズ））に設定されている。なお、検出光による露光領域の面積が大きいほど検出信号は大きくなるため、図５に示すように、ｂは大きい方が好ましい。図４や図５に示すように、検出光のスポットサイズを変更することで、検出光による露光領域のサイズをａ＜ｂとなるようにしても良く、また、図６に示すように、検出光を主走査方向にポリゴンミラー５ａにより走査することで（１回走査露光）、検出光による露光領域のサイズをａ＜ｂとなるようにしても良い。
【００５２】
このように本実施の形態によれば、検出光による露光領域の副走査方向のサイズａをａ≦［Ａ／（Ｎ−１）］の関係式が成り立つように設定し、その露光領域の副走査方向のサイズａに比べてその主走査方向のサイズｂを大きくすることで（ｂ＞ａ）、光減衰電位変化が生じる領域が大きくなるため、光減衰電位変化による変位電流測定における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できる。
【実施例】
【００５３】
＜実施例１＞
本実施の形態の電位変化測定装置１を用いて、検出照射器５の静止露光により感光体２の表面の光減衰電位変化による誘導電流（変位電流）を検出する。
【００５４】
検出照射器５では、レーザビームスポット（Laser beam spot）の波長は６５５ｎｍであり、検出光のスポットサイズは約１０μｍ（楕円ビームの長径（主走査方向）１２μｍ×短径（副走査方向）９．１μｍ）である。この検出光のスポットサイズは、光学系の先端部と感光体２との距離を１２ｍｍに保つことで規定された。露光エネルギーはレーザ駆動電流（すなわちレーザパワー）×レーザ点灯時間（１回走査内の時間）で設定される。
【００５５】
電極１０はＩＴＯ透明導電性ガラス電極（１０ｍｍ×１０ｍｍ）であり、電極１０と感光体２との距離は１ｍｍに設定されている。感光体２としては、６０ｍｍφ×３４０ｍｍ長である積層ＯＰＣ（有機光半導体）ドラムが用いられている。
【００５６】
ここでは、帯電器３は８００（−Ｖ）で感光体２の表面を帯電させる。検出照射器５は、８００（−Ｖ）を１００（−Ｖ）にするために必要な露光エネルギーで検出光を感光体２の表面に照射する。なお、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、検出光が６５５ｎｍである場合、用意した感光体２の特性から０．３μＪ／ｃｍ２であった。
【００５７】
このような条件で、感光体２を回転駆動して帯電器３により帯電させ、実施の形態で説明した手順で誘導電流（変位電流）を検出した。ただし、画像書込器４による潜像書き込みは実行されず、検出照射器５のポリゴンミラー５ａも使用されず（静止露光）、測定位置（検出位置）を変えての繰り返し測定も実行されない。
【００５８】
このときに、帯電電位８００（−Ｖ）から１００（−Ｖ）の電位減衰による誘導電流（変位電流）を検出できるか否かを検出光のスポットサイズ（ビーム面積）との関係で評価した。その結果を表１に示す。
【００５９】
【表１】
2006038666.tif 000003
【００６０】
表１に示すように、露光領域の面積（ビーム面積）には、信号を検出できるための適切なサイズが存在することがわかる。なお、表１においては、△は信号検出が可能であることを示しており、○は良好な信号検出が可能であることを示している（他の表でも同様である）。検出照射器５による静止露光の場合には、露光領域の面積（ビーム面積）が０．１３ｍｍ２以上であれば信号検出が可能であることがわかる。
【００６１】
＜実施例２＞
実施例１と同様な電位変化測定装置１を用いて、検出照射器５の走査露光により感光体２の表面の光減衰電位変化による誘導電流（変位電流）を検出する。
【００６２】
なお、電極１０は、実施例１と同じＩＴＯ透明導電性ガラス電極であるが、そのサイズが実施例１（１０ｍｍ×１０ｍｍ）と異なる。すなわち、その電極１０の主走査方向の幅は５０ｍｍであり、その副走査方向の幅は５ｍｍである。
【００６３】
また、ポリゴンミラー５ａの回転数は約２８３４６ｒｐｍであり、主走査方向の走査スピードは約９５００２７ｍｍ／ｓである。したがって、感光体２上の１点が露光を受けている時間は、主走査方向の長径が１２μｍであるビームであるため、露光時間が約１２．６ｎｓであり、光パワーは約２１μＷに設定した。感光体２上の１点が露光を受ける単位面積当たりの露光エネルギーは０．３１μＪ／ｃｍ２となり、必要な露光エネルギー０．３μＪ／ｃｍ２とほぼ同じ値となる。
【００６４】
検出照射器５による露光は１回の走査（ポリゴンミラー５ａである回転多面鏡の１面による走査）のみとし、レーザＯＮから５、１０、２０、３０、４０及び５０μｓ後にＯＦＦにする。これは、各々、４．７５、９．５、１９．０、２８．５、３８．０及び４７．５ｍｍの幅が露光される時間である。
【００６５】
このような条件で、感光体２を回転駆動して帯電器３により帯電させ、実施の形態で説明した手順で誘導電流（変位電流）を検出した。実施例１と同様、画像書込器４による潜像書き込みは実行されておらず、測定位置を変えての繰り返し測定も実行されていない。ただし、ポリゴンミラー５ａは、実施例１と異なって回転駆動しており、検出光は偏向走査される（走査露光）。
【００６６】
このとき、帯電電位８００（−Ｖ）から１００（−Ｖ）の電位減衰による誘導電流（変位電流）を検出できるか否かを露光領域の面積（露光領域面積）との関係で評価した。その結果を表２に示す。ここで、比較のために、静止露光（検出光のスポットサイズ：１２μｍ（主走査方向）×９．１μｍ（副走査方向））で測定を行う。条件は１μｓの露光時間で０．３μＪ／ｃｍ２の露光エネルギーになる光パワー０．２６μＷを設定して測定し、その結果を表２に示す。
【００６７】
【表２】
2006038666.tif 000004
【００６８】
表２に示すように、検出照射器５による走査露光の場合には、露光領域の面積が０．２ｍｍ２以上であれば信号検出が可能であることがわかる。
【００６９】
＜実施例３＞
実施例１及び実施例２から信号検出のための露光領域の面積が大きければ信号のＳ／Ｎ比が良くなることがわかった。したがって、信号を検出する電極１０は、その露光領域をカバーするサイズが最低必要である。本実施例では、電極１０の面積（電極面積）と露光領域の面積との関係を調べた。測定はすべて実施例１と同様の構成で行い、電極サイズ１０ｍｍ×１０ｍｍを５０ｍｍ（主走査方向）×５ｍｍ（副走査方向）に変えて行った。その結果を実施例１の結果に加えて、一つの表にして表３に示す。
【００７０】
【表３】
2006038666.tif 000005
【００７１】
表３に示すように、電極１０の面積が露光領域の面積の１００倍を超えると信号検出が困難になることがわかる。すなわち、電極１０の面積は、検出光による露光領域の面積とほぼ同じであるか、それより大きく１００倍以下である必要がある。
【００７２】
＜実施例４＞
実施例２と同様にして、検出照射器５の走査露光により感光体２の表面の光減衰電位変化による誘導電流（変位電流）を検出する。ただし、電極１０としては、実施例２と異なる電極が用いられる。
【００７３】
図７は本実施例の電極を１０概略的に示す側面図である。図７に示すように、電極１０としては、導電性部材である複数の金属ワイヤ（１本が０．１ｍｍφ）２１を有する電極１０が用いられている。これらの金属ワイヤ２１は、導電性を有する支持部材２２に５０ｍｍ幅に並べられて設けられている。このような電極１０は、その金属ワイヤ２１が感光体２に近接するように設けられる。
【００７４】
このような条件で、実施例２と同様にして、検出照射器５の走査露光により感光体２の表面の光減衰電位変化による誘導電流（変位電流）を検出した。その検出信号を図８に示す。図８は複数の金属ワイヤ２１が並ぶ電極１０を用いた場合の検出信号を示す波形図である。なお、図９は透明ガラス電極を用いた場合の検出信号を示す波形図である。ここで、図８は時間軸（横軸）が５００μｓ／ｄｉｖであり、図９は１ｍｓ／ｄｉｖである。また、信号はマイナス極性で出力されたものを記録しているので信号のピークは下向きである。
【００７５】
図８に示すように、検出信号は、図９に比べてそれに重畳するノイズレベルが低くなることがわかる。したがって、本実施例の電極１０を用いることで、ノイズレベルが低くＳ／Ｎ比の良好な信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施の一形態の電位変化測定装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】電位変化測定装置による測定動作を説明するための模式図である。
【図３】１ライン潜像の１次元プロファイルを示す説明図である。
【図４】検出光のスポットサイズを説明するための模式図である。
【図５】検出光のスポットサイズを説明するための模式図である。
【図６】検出光のスポットサイズを説明するための模式図である。
【図７】実施例４の電極を概略的に示す側面図である。
【図８】複数の金属ワイヤが並ぶ電極を用いた場合の検出信号を示す波形図である。
【図９】透明ガラス電極を用いた場合の検出信号を示す波形図である。
【符号の説明】
【００７７】
１      電位変化測定装置
２      感光体
３      帯電器
４      画像書込器
５      検出照射器
６      検出部
１０    電極
２１    導電性部材（金属ワイヤ）
【図１】
2006038666.tif 000006
【図２】
2006038666.tif 000007
【図３】
2006038666.tif 000008
【図４】
2006038666.tif 000009
【図５】
2006038666.tif 000010
【図６】
2006038666.tif 000011
【図７】
2006038666.tif 000012
【図８】
2006038666.tif 000013
【図９】
2006038666.tif 000014