(57)【要約】【課題】  帯電特性の測定の精度をアップさせることが可能な電子写真感光体の検査装置を提供する。【解決手段】  電子写真感光体を検査するための検査装置において、前記検査装置が、前記電子写真感光体を帯電するためのコロナ帯電器を有し、前記コロナ帯電器が、前記電子写真感光体と対向する面に開口部を有するシールドケースと、前記開口部に配置されたグリッド電極と、前記シールドケース内に両端部および中央に配置された３本の放電ワイヤと、を有し、前記３本の放電ワイヤのうち中央に配置された放電ワイヤと前記グリッド電極との距離が、前記３本の放電ワイヤのうち両端部に配置された放電ワイヤと前記グリッド電極との距離より大きいことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真感光体を検査するための検査装置において、
前記検査装置が、前記電子写真感光体を帯電するためのコロナ帯電器を有し、
前記コロナ帯電器が、
前記電子写真感光体と対向する面に開口部を有するシールドケースと、
前記開口部に配置されたグリッド電極と、
前記シールドケース内に両端部および中央に配置された３本の放電ワイヤと、
を有し、
前記３本の放電ワイヤのうち中央に配置された放電ワイヤと前記グリッド電極との距離が、前記３本の放電ワイヤのうち両端部に配置された放電ワイヤと前記グリッド電極との距離より大きい
ことを特徴とする電子写真感光体の検査装置。
【請求項２】
前記シールドケース内に配置された放電ワイヤが、両端部および中央に配置された３本の放電ワイヤのみである請求項１に記載の電子写真感光体の検査装置。
【請求項３】
前記電子写真感光体が、水素化アモルファスシリコンで構成された光導電層を有する電子写真感光体である請求項１または２に記載の電子写真感光体の検査装置。
【請求項４】
前記中央に配置された放電ワイヤと前記グリッド電極との距離が、前記両端部に配置された放電ワイヤと前記グリッド電極との距離より１〜３ｍｍ大きい請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子写真感光体の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真感光体の検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した画像形成装置、すなわち電子写真装置は、複写機、ファクシミリ、プリンターとして広く利用されている。電子写真装置では、光導電層を有する電子写真感光体の表面を一様に帯電し、レーザーやＬＥＤによって画像情報に応じた光（像露光光）を照射することにより、電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する。そして、静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成し、トナー像を紙などの記録媒体に転写する工程を経て画像形成が行われる。
【０００３】
電子写真装置に用いられる電子写真感光体として、水素化アモルファスシリコン（以下「ａ−Ｓｉ」と略記する。）で構成された光導電層（以下「ａ−Ｓｉ光導電層」と略記する。）を有する電子写真感光体（以下「ａ−Ｓｉ感光体」と略記する。）が知られている。ａ−Ｓｉ感光体の層構成として、ａ−Ｓｉ光導電層と、水素化アモルファスシリコンカーバイドで構成された表面層とを積層した層構成がよく知られている。この他、ａ−Ｓｉ光導電層と、水素化アモルファスカーボンで構成された表面層とを積層した層構成も知られている。
【０００４】
ａ−Ｓｉ感光体の製造にあたっては、光導電層や表面層などを形成し、ａ−Ｓｉ感光体を製造する製造工程が実施される。そして、その次工程として、ａ−Ｓｉ感光体の様々な特性が許容範囲内に入っているかどうかを検査する検査工程が行われる。そして、検査工程で合格と判定されたものが製品として出荷される。検査工程には、特性が許容範囲外となるもの（規格外のもの）が市場に流出しないようにする役割がある。さらに、特性が好適な値で安定するように製造するために、特性を精度良く測定し、製造工程にフィードバックし、製造工程を適切に管理していくこともまた、検査工程にとって非常に重要である。
【０００５】
ａ−Ｓｉ感光体の特性の例として帯電特性の均一性が挙げられる。特に、帯電手段としてコロナ帯電器を用い、負極性の放電を生起させる場合には、放電状態にムラが発生しやすくなる。放電ワイヤに正極性の電圧を印加した場合、放電を維持するための電子の供給は、電界により放電ワイヤに向かって加速された電子が、放電ワイヤ近傍の空間でα作用によって電離することによって行われる。それに対して、放電ワイヤに負極性の電圧を印加した場合、正イオンの放電ワイヤへの衝突によって放出された電子が、対向電極に向けて加速され、α作用を起こす。すなわち、放電ワイヤの表面から放出された電子によって放電が維持されるため、放電ワイヤの表面に汚れが付着すると、放電ワイヤからの電子の放出が起こりにくくなり、放電状態にムラが発生しやすくなる。
【０００６】
このような負極性の放電ムラを改善するために、特許文献１には、放電ワイヤを複数本化する技術が開示されている。特許文献１には、この技術により、電子写真感光体の周速度を高めても、十分かつ均一に帯電できると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−８４８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、電子写真装置の軽印刷市場への進出が期待されている。軽印刷市場では、高画質化の達成は重要で、電子写真感光体に対して、従来以上に、特性の均一化への要求が高くなってきている。このため、特性の均一性の検査基準に関しては、従来以上に厳しくなってきており、電子写真感光体を検査する検査装置の測定精度に対しても、精度アップが求められるようになってきた。
【０００９】
電子写真感光体の帯電特性の均一性を測定する場合、測定精度を下げうる要因の１つとして、コロナ帯電の放電ムラが関係していることが、本発明者らの鋭意検討の結果、明らかとなってきた。すなわち、コロナ帯電に放電ムラが残っており、放電ムラがあると、それは測定系のノイズとして測定系起因の測定結果のバラツキとなり、測定精度を下げる要因になることがわかってきた。このため、従来よりも高精度な測定を行うためには、コロナ帯電の放電ムラに関してさらなる改善の余地があった。
【００１０】
特許文献１には、シールドケース内に放電ワイヤを２本有するコロナ帯電器の場合において、放電ワイヤからグリッド電極までの距離と、放電ワイヤからシールドケースまでの距離との関係について好適な範囲が開示されている。それらの距離の関係を好適な範囲をすることで、帯電効率と放電ムラの両立が達成できると特許文献１には記載されている。
【００１１】
しかしながら、放電ムラに関して、上述のように、より高い精度での均一性が求められる場合においては、さらなる改善の余地を有していた。すなわち、放電ワイヤを複数本化して放電ムラを改善する場合において、改善される効果が大きく得られる構成にするには、各放電ワイヤから電子写真感光体の向かって流れる放電電流のバランスを考慮した設計が重要であり、さらなる改善の余地を有していた。
【００１２】
本発明の目的は、帯電特性の測定の精度をアップさせることが可能な電子写真感光体の検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、電子写真感光体を検査するための検査装置において、
前記検査装置が、前記電子写真感光体を帯電するためのコロナ帯電器を有し、
前記コロナ帯電器が、
前記電子写真感光体と対向する面に開口部を有するシールドケースと、
前記開口部に配置されたグリッド電極と、
前記シールドケース内に両端部および中央に配置された３本の放電ワイヤと、
を有し、
前記３本の放電ワイヤのうち中央に配置された放電ワイヤと前記グリッド電極との距離が、前記３本の放電ワイヤのうち両端部に配置された放電ワイヤと前記グリッド電極との距離より大きい
ことを特徴とする電子写真感光体の検査装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、帯電特性の測定の精度をアップさせることが可能な電子写真感光体の検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の電子写真感光体の検査装置に好適に用いられるコロナ帯電器の構成例を示す模式図である。
【図２】従来のコロナ帯電器の構成例を示す模式図である。
【図３】図２に示す構成のコロナ帯電器において、コロナ放電を発生させたときのコロナ帯電器内の電界分布をベクトル線図で表した図である。
【図４】図１に示す構成のコロナ帯電器において、コロナ放電を発生させたときのコロナ帯電器内の電界分布をベクトル線図で表した図である。
【図５】電位ムラの測定結果を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の電子写真感光体の検査装置に好適に用いられるコロナ帯電器の構成例を示す模式図である。
【００１７】
図１に示す構成において、シールドケース１０２は、その内部に、両端部および中央に配置された３本の放電ワイヤ１０１を有する。中央に配置された放電ワイヤとグリッド電極１０３との距離は、両端部に配置される放電ワイヤとグリッド電極との距離より大きい。また、シールドケース１０２は、電子写真感光体と対向する面に開口部を有する。
【００１８】
図２は、従来のコロナ帯電器の構成例を示す模式図である。
【００１９】
図２に示す構成においても、シールドケース２０２は、その内部に、両端部および中央に配置された３本の放電ワイヤ２０１を有する。ただし、図１に示す構成とは異なり、３本の放電ワイヤ２０１とグリッド電極２０３との距離はほぼ等しい。また、シールドケース２０２も、電子写真感光体と対向する面に開口部を有する。
【００２０】
図３は、図２に示す構成のコロナ帯電器において、コロナ放電を発生させたときのコロナ帯電器内の電界分布をベクトル線図で表した図である。
【００２１】
図３に示すように、両端部の放電ワイヤからは、グリッド電極２０３に向かう方向と、シールドケース２０２の垂直部２０２（ａ）に向かう方向と、水平部２０２（ｂ）に向かう方向との３方向に電流が流れる。一方、中央の放電ワイヤからは、垂直部２０２（ａ）に向かう方向には電流は流れず、グリッド電極２０３に向かう方向と、水平部２０２（ｂ）に向かう方向の２方向に電流が流れる。また、中央の放電ワイヤは、図３の向きで、上下方向に関しては、対称な電界分布になっている。中央の放電ワイヤから流れる電流のうち、水平部２０２（ｂ）方向に流れる電流と、グリッド電極２０３方向に流れる電流とがほぼ等しい。一方、両端部の放電ワイヤから流れる電流は、垂直部２０２（ａ）に向かう電流が存在するため、グリッド電極２０３方向に流れる電流の割合は、半分以下となる。このため、グリッド電極に流れ込む電流に着目すると、中央の放電ワイヤからの電流の方が、両端部の放電ワイヤからの電流よりも、多くなる。したがって、放電ワイヤの汚れに起因する放電状態ムラの影響は、中央の放電ワイヤの放電ワイヤの影響を最も強く受ける。
【００２２】
図４は、図１に示す構成のコロナ帯電器において、コロナ放電を発生させたときのコロナ帯電器内の電界分布をベクトル線図で表した図である。
【００２３】
図４に示すように、中央の放電ワイヤの周辺の電界分布が、図４の向きで、上下対象となっていない。中央の放電ワイヤから流れる電流は、水平部１０２（ｂ）方向に流れる割合が大きく、グリッド電極１０３方向に流れる割合は小さい。このため、グリッド電極に流れ込む電流に着目すると、図３に示した電界分布に比べて、より均等に各放電ワイヤから流れる。この結果、放電ワイヤの汚れに起因する放電状態ムラの影響は、３本の放電ワイヤにおいてほぼ均等になっている。
【００２４】
また、放電ワイヤを４本以上配置する場合は、上述のような電界分布のベクトル線図を求め、各放電ワイヤからグリッド電極に流れ込む電流を等しくなるように、放電ワイヤの距離を調整することができる。本発明において、放電ワイヤの数（３本以上）が奇数である場合は、両端部に位置する計２本の放電ワイヤが上記両端部に配置された放電ワイヤに相当し、中央に位置する１本の放電ワイヤが上記中央に配置された放電ワイヤに相当する。また、偶数である場合は、両端部に位置する計２本の放電ワイヤが上記両端部に配置された放電ワイヤに相当し、中央に位置する計２本の放電ワイヤが上記中央に配置された放電ワイヤに相当する。
【実施例】
【００２５】
図１に示す構成となるコロナ帯電器を用いた電子写真感光体の検査装置を準備した。
【００２６】
コロナ帯電器のシールドケースのサイズは、電子写真感光体の周方向の幅が３２ｍｍであり、電子写真感光体の鉛直方向の高さが２４ｍｍである。シールドケース内に放電ワイヤを３本配置した。両端部の放電ワイヤとグリッド電極との距離を１２ｍｍとし、中央の放電ワイヤとグリッド電極との距離を１２ｍｍ、１３ｍｍ、１４ｍｍ、１５ｍｍとしたコロナ帯電器は４つ準備した。中央の放電ワイヤとグリッド電極の距離が１２ｍｍのコロナ帯電器は、３本の放電ワイヤとグリッド電極との距離が等しく、図２に示す構成のコロナ帯電器に相当し、比較例として準備したものである。
【００２７】
準備した検査装置に、電子写真感光体として円筒状のａ−Ｓｉ感光体（水素化アモルファスシリコンで構成された光導電層を有する電子写真感光体）を配置し、周速度が５００ｍｍ／秒となるように回転させた。そして、表面電位が概ね５００Ｖとなるようにコロナ帯電器の電圧条件を決定し、以降はコロナ帯電器の電圧条件は固定とした。
【００２８】
準備した４つのコロナ帯電器を用いた場合の測定精度を求めるために、コロナ帯電器を交換しながら電子写真感光体の表面電位を、３０分以上の間隔をあけて同日のうちに１０回測定した。さらに、そのような測定を５日間繰り返して、合計５０回測定を行った。
【００２９】
なお、表面電位はレコーダーでサンプリングを行い、電子写真感光体の回転周期の時間の平均値を採用した。測定した表面電位のデータから標準偏差σを計算し、３σを測定精度とした。その結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
表１から明らかなように、中央の放電ワイヤとグリッド電極との距離が両端部の放電ワイヤとグリッド電極との距離より大きい実施例のコロナ帯電器を用いた検査装置は、比較例のコロナ帯電器を用いた検査装置よりも測定精度がアップしている。これは、中央の放電ワイヤとグリッド電極との距離を遠ざけたことによって、中央の放電ワイヤからグリッド電極方向に流れる割合が小さくなり、３本の放電ワイヤからグリッド電極法句に流れ込む電流がより均等化されたためと考えられる。すなわち、放電ワイヤの汚れに起因する放電状態ムラの影響が、３本の放電ワイヤからほぼ均等になっていると考えられる。
【００３２】
また、表１から明らかなように、中央に配置された放電ワイヤとグリッド電極との距離は、両端部に配置された放電ワイヤとグリッド電極との距離より１〜３ｍｍ大きいことが好ましい。
【００３３】
測定精度アップの効果が、実際の検査工程において及ぼす影響について示すために、帯電特性の均一性、すなわち、電位ムラを検査する実施例について以降に説明する。
【００３４】
図５は、電位ムラの測定結果を表す図である。
【００３５】
図５に示すように、電位ムラは、電子写真感光体の軸方向の所望の位置において表面電位を測定し、測定したデータの中での（最大値−最小値）で定義される。測定した電位ムラが、許容範囲に入っているか否かに関しては、測定精度が大きく関与する。
【００３６】
例えば、許容範囲がＸ［Ｖ］以下、測定精度が±Ｙ［Ｖ］とした場合、測定した値が（Ｘ−２Ｙ）以下であれば、合格と判定することができる。また、（Ｘ＋２Ｙ）以上であれば、不合格と判定することができる。
【００３７】
しかしながら、測定した値が（Ｘ−２Ｙ）から（Ｘ＋２Ｙ）の範囲に入った場合は、検査装置の測定精度を考慮した場合、測定した電位ムラだけでは合否の判定をすることが困難になり、より精密な再検査を行う必要が生じる。この再検査工程を必要とする数が多くなりすぎると、時間的にも、工数的にも、検査工程の負荷となる。このことから、できるだけ再検査工程を必要とすることなく、最初の電位ムラの検査で合否判定できることが好ましい。そこで、同じ製造条件で生産されたａ−Ｓｉ感光体３００本に対して、上記の実施例と同様の検査装置を用いて電位ムラの検査を行い、測定した電位ムラのデータで合否判定できずに再検査工程を必要とした割合を表２に示す。
【００３８】
【表２】
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【００３９】
表２から明らかなように、中央の放電ワイヤとグリッド電極との距離を、両端部の放電ワイヤとグリッド電極との距離より大きくなるように配置した実施例のコロナ帯電器を用いた検査装置は、再検査工程を必要とする割合が低い。これは、最初の検査の測定精度がアップしたことにより、再検査を必要とする範囲が狭くなったこと、および、電位測定の結果そのものが安定したためと考えられる。このように、再検査工程を必要とする割合を低減できると、検査工程における負荷を低減することができ、大きな効率アップにつながる。
【符号の説明】
【００４０】
１０１  放電ワイヤ
１０２  シールドケース
１０３  グリッド電極
２０１  放電ワイヤ
２０２  シールドケース
２０３  グリッド電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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