(57)【要約】【課題】  電子写真感光体の帯電、露光によるストレスに対する耐久性を精度よく且つ効率的に評価することが可能な方法及び装置の提供。【解決手段】  光透過性を有する電極部材１２と、電極部材１１と、をそれぞれ感光体１に接触配置し、電極部材１１、１２間に所定電圧を印加すると共に、電極部材１２を介して感光体１に露光光を照射し、所定時間経過したときの感光体１の変質を検出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有する第１の電極部材と、第２の電極部材と、をそれぞれ電子写真感光体に接触配置し、前記第１及び第２の電極部材間に所定電圧を印加すると共に、前記第１の電極部材を介して前記感光体に露光光を照射し、所定時間経過したときの前記感光体の変質を検出することを特徴とする電子写真感光体の評価方法。
【請求項２】
露光及び電圧の印加の開始からの時間と、当該時間が経過したときの前記感光体を流れる電流と、の相関に基づいて、前記感光体の変質を検出することを特徴とする、請求項１に記載の電子写真感光体の評価方法。
【請求項３】
光ファイバにより集光された露光光を前記第１の電極部を介して前記感光体に照射することを特徴とする、請求項１又は２に記載の電子写真感光体の評価
【請求項４】
電子写真感光体に接触配置される光透過性を有する第１の電極部材と、
前記感光体上に接触配置される第２の電極部材と、
前記第１及び第２の電極部材それぞれと電気的に接続されており、前記第１及び第２の電極部材間に所定電圧を印加する電源と、
前記第１の電極を介して前記感光体に露光光を照射する露光装置と、
前記感光体に所定電圧を印加すると共に露光光を照射し、所定時間経過したときの前記感光体の変質を検出する検出装置と、
を備えることを特徴とする電子写真感光体の評価装置。
【請求項５】
前記感光体を流れる電流を測定する電流計をさらに備えることを特徴とする、請求項４に記載の電子写真感光体の評価装置。
【請求項６】
前記露光装置が、露光光を出射する露光光源と、前記露光光源から出射された露光光を前記第１の電極部材に向けて集光する光ファイバと、を備えることを特徴とする、請求項５に記載の電子写真感光体の評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成に使用される電子写真感光体の評価方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成プロセスとしては、電子写真感光体を帯電させる工程、帯電した感光体を露光して静電潜像を形成させる工程、静電潜像を現像してトナー像を形成させる工程、並びにトナー像を感光体から被転写媒体に転写する工程を含むものが一般的に知られている。また、転写工程後の残留トナー等を感光体表面から除去するクリーニング工程、次の画像形成プロセスが行われる前に感光体の残留電位を除去する除電工程などを更に含むものもある。
【０００３】
このような画像形成プロセスにおいては、感光体が帯電、露光等によるストレスを受けやすく、かかるストレスにより電子写真特性が損なわれることがある。そのため、感光体には、上記ストレスに対する耐久性が要求される。
【０００４】
感光体の耐久性を評価する直接的な方法としては、感光体を電子写真装置に搭載し、例えば数万枚〜数十万枚の連続プリント試験を行い、得られる画質を評価する方法がある。
【０００５】
また、円筒状の感光体の評価方法としては、いわゆるスキャナーと呼ばれる評価装置を用いる方法がある（例えば、特許文献１参照）。この方法は、回転する感光体に対して帯電と露光とを繰り返し、その際の感光体の表面電位を電位計等で測定するものである。
【特許文献１】特開平６−３０１２５９号公報
【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、上述の連続プリント試験による評価方法は、大量の用紙を必要とすることに加え、試験時間が長期間に及ぶため、効率、コスト、省資源の点で望ましいとは言い難い。
【０００７】
また、上述のスキャナーを用いる方法の場合、感光体の回転数を増加させたり、帯電装置及び露光装置を感光体の回りに複数配置して感光体の１回転当たりの帯電、露光の回数を増加させたりすることで、試験時間をある程度短縮することは可能である。しかし、このようにして試験時間を短縮させると、画像形成プロセスの帯電、露光工程における表面電位のプロファイルを忠実に再現することが困難となり、評価結果の精度が低下してしまう。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、電子写真感光体の帯電、露光によるストレスに対する耐久性を精度よく且つ効率的に評価することが可能な方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の電子写真感光体の評価方法は、光透過性を有する第１の電極部材と、第２の電極部材と、をそれぞれ電子写真感光体に接触配置し、第１及び第２の電極部材間に所定電圧を印加すると共に、第１の電極部材を介して感光体に露光光を照射し、所定時間経過したときの感光体の変質を検出することを特徴とする。
【００１０】
本発明の電子写真感光体の評価方法によれば、感光体に接触配置された第１及び第２の電極部材間に所定電圧を印加すると共に、光透過性を有する第１電極部材を介して感光体に露光光を照射することで、感光体に対して、画像形成プロセスの帯電、露光によるストレスに対して相関性の高いストレスを十分に短時間で与えることができる。従って、かかるストレスによる感光体の変質を検出することにより、感光体の帯電、露光によるストレスに対する耐久性を精度よく且つ効率的に評価することが可能となる。
【００１１】
また、本発明の評価方法によれば、電圧の印加及び露光の際に感光体を回転又は移動させずにその耐久性を評価できるため、そのための感光体の駆動装置等を設ける必要がなく、感光体の形状も円筒状に制限されない。さらに、当然のことながら、画像を出力するための用紙も不要である。このように、感光体の耐久性の評価を簡便に且つ安価に実施可能な点でも、本発明の評価方法は非常に有用である。
【００１２】
本発明の電子写真感光体の評価方法においては、好ましくは、露光及び電圧の印加の開始からの時間と、当該時間が経過したときの感光体を流れる電流と、の相関に基づいて、感光体の変質を検出する。かかる相関に基づき感光体の変質を検出することによって、感光体の耐久性の評価をより高精度で行うことができる。
【００１３】
また、本発明の電子写真感光体の評価方法においては、好ましくは、光ファイバにより集光された露光光を第１の電極部を介して感光体に照射する。これにより、電圧の印加下、十分に集光された露光光が感光体の特定部位に照射されるため、当該露光部位における変質を集中的に促進することができ、感光体の耐久性をより効率よく評価することができる。また、露光光を第１の電極部を介して感光体に照射するに際し、その照射位置が光源の位置により制限されないため、評価の対象となる部位を選定する自由度が大きくなる。
【００１４】
また、本発明の電子写真感光体の評価装置は、電子写真感光体に接触配置される光透過性を有する第１の電極部材と、感光体に接触配置される第２の電極部材と、第１及び第２の電極部材それぞれと電気的に接続されており、第１及び第２の電極部材間に所定電圧を印加する電源と、第１の電極を介して感光体に露光光を照射する露光装置と、感光体に所定電圧を印加すると共に露光光を照射し、所定時間経過したときの感光体の変質を検出する検出装置と、
を備えることを特徴とする。
【００１５】
上記本発明評価装置によれば、感光体の帯電、露光によるストレスに対する耐久性を精度よく且つ効率的に評価することが可能な本発明の評価方法を有効に実施することができる。
【００１６】
また、本発明の評価装置は、好ましくは、感光体を流れる電流を測定する電流計をさらに備えることを特徴とする。これにより、露光及び電圧の印加の開始からの時間と、当該時間が経過したときの感光体を流れる電流と、の相関を得、かかる相関に基づいて感光体の変質を高感度で検出することができるため、より高精度での感光体の耐久性の評価が実施可能となる。
【００１７】
また、本発明の評価装置が備える露光装置は、好ましくは、露光光を出射する露光光源と、露光光源から出射された露光光を第１の電極部材に向けて集光する光ファイバと、を備える。これにより、電圧の印加下、十分に集光された露光光が第１の電極部材を介して感光体の特定部位に照射されるため、当該露光部位における変質を集中的に促進することができ、感光体の耐久性をより効率よく評価することができる。
【発明の効果】
【００１８】
上述の通り、本発明の評価方法及び装置によれば、電子写真感光体の帯電、露光によるストレスに対する耐久性を精度よく且つ効率的に評価することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付することとし、重複する説明は省略する。また、図面中の上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００２０】
図１は本発明の第１実施形態に係る評価装置の概略構成を示す説明図である。図１中、導電性材料からなるステージ１１の上面には感光体ドラム（以下、単に「感光体」という）１が載置されており、さらに感光体１上には透明電極１２が載置されている。
【００２１】
被験体である感光体１は、詳細は図示しないが、円筒状の導電性基体の外周面に感光層が形成されたものである。感光体１の感光層は、電荷発生物質、電荷輸送物質、あるいはさらにこれらの物質を分散させる結着樹脂を含んで構成される。感光層は、電荷発生物質を含む層（電荷発生層）と電荷輸送物質を含む層（電荷輸送層）とが別個に設けられた機能分離型感光層であってもよく、電荷発生物質及び電荷輸送物質の双方を含む単層型感光層であってもよい。また、感光体１は、基体と感光層との間に下引き層を、感光層の表面（基体と反対側）に保護層を、それぞれ備えていてもよい。
【００２２】
感光体１が載置されるステージ１１は、ドラムの接地電極としての機能を有している。ステージ１１の上面には感光体１の外周面の形状に対応して凹部１１ａが設けられており、感光体１はその下部が凹部１１ａに収容されて転動不能に支持される。支持するステージ１１の材料は導電性を有していれば特に制限されないが、アルミニウム、黄銅、銅、導電性処理されたプラスチック材などが好ましく使用される。
【００２３】
透明電極１２の材料としては、感光体１が適用される電子写真装置の露光光（例えば波長５５０〜７８０ｎｍの光）に対して透過性を示すものが好ましく、また、可とう性を有することが好ましい。このような材料としては、具体的には、アルミニウムや金などを蒸着したポリエチレンテレフタレートフィルム、導電性透明プラスチックシート、ＩＴＯ膜が形成されたガラス基板（又は円筒体）などが挙げられる。
【００２４】
ステージ１１及び透明電極１２はそれぞれ直流電源１３と電気的に接続されており、これにより感光体１に所定電圧を印加する回路が構成されている。感光体１に印加する電圧は、通常、実際の電子写真プロセスで感光体１に印加される電圧と同程度であることが好ましく、具体的には、２５０〜８００Ｖの範囲内であることが好ましい。直流電源１３によりステージ１１と透明電極１２との間に所定電圧を印加したときに感光体１を流れる電流は、回路に設けられた電流計１４により測定される。
【００２５】
また、図１に示した評価装置は、露光光を出射する露光光源１５と、露光光源１５から出射された露光光を集光する光ファイバ１６と、を備えるもので、光ファイバ１６の他端は透明電極１２の上面に接触配置されている。これにより、露光光源１５から出射され、光ファイバ１６により集光された露光光は、透明電極１２の上面から感光体１の外周面に照射される。露光光源１５としては、半導体レーザ、広域な波長領域を有する光源にバンドパスフィルターを組み合わせて単色化した光源等が挙げられる。露光光源１５の発振波長は、感光体１が適用される電子写真装置の露光光源と同様であることが好ましい（例えば５５０〜７８０ｎｍ）。また、光ファイバ１６としては、例えばコア及びクラッドからなるガラスファイバの外周面が樹脂で被覆されたものが好適に使用される。
【００２６】
図１を用いて感光体１の耐久性を評価する際には、ステージ１１と透明電極１２との間に所定電圧を印加すると共に、露光光源１３からの露光光を光ファイバ１６及び透明電極１２を介して感光体１に照射する。このように、電圧の印加と露光とを同時に行うことで、感光体１に対して、画像形成プロセスの帯電、露光によるストレスに対して相関性の高いストレスを十分に短時間で与えることができる。図１に示した装置においては、上記ストレスによる感光体１（特に感光層）の変質を、電流計１４で測定される電流の変化として検出することができる。
【００２７】
図２は、露光及び電圧の印加の開始からの時間と、当該時間が経過したときに感光体１を流れる電流と、の相関の一例を示すグラフである。図２は、感光体Ａ、並びに、実際の画像形成プロセスにおいて感光体Ａよりも短い寿命を示す感光体Ｂ、の２つの感光体についての相関を示している。いずれの場合も、初期の段階では、感光体１を流れる電流はなだらかな減少傾向を示す。そして、所定時間が経過すると、電流の急激な減少が観測され、かかる電流の急激な減少を指標として感光体１（特に感光層）の変質を検知することができる。
【００２８】
上記評価試験における電流の急激な減少が観測されるまでに要する時間（寿命相当累積時間）は、実際の画像形成プロセスにおける感光体の寿命と非常に良好な相関を示す。感光体の寿命［単位：ＫＰＶ（キロプリントボリューム）］と寿命相当累積時間との相関、並びにその感光体を実機評価試験により評価したときに要する時間の例を表１に示す。表１に示す通り、本実施形態によれば、感光体の寿命を短時間で精度良く見積もることができる。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
このように本実施形態によれば、感光体１に接触配置されたステージ１１及び透明電極１２間に所定電圧を印加すると共に、透明電極１２を介して感光体１に露光光を照射することで、感光体１に対して、画像形成プロセスの帯電、露光によるストレスに対して相関性の高いストレスを十分に短時間で与えることができる。従って、かかるストレスによる感光体の変質を、感光体１を流れる電流の変化に基づいて検出することにより、感光体１の耐久性を精度よく且つ効率的に評価することができる。
【００３１】
また、本実施形態は、電圧の印加及び露光の際に感光体を回転又は移動させずにその耐久性を評価できるため、そのための感光体の駆動装置等を設ける必要がない。また、感光体１の形状も円筒状に制限されない。さらに、当然のことながら、画像を出力するための用紙も不要である。従って、感光体の耐久性の評価を簡便に且つ安価に実施することができる。
【００３２】
また、実際の画像形成プロセスにおける寿命の異なる複数の感光体について上記の評価を行い、感光体の寿命と、電流の急激な減少が観測されるまでに要する時間と、の相関を得ることは、感光体を製造する際の品質管理の点で非常に有用である。より具体的には、先ず、感光体の保証寿命に基づいて電流の急激な減少が観測されるまでに要する時間の下限値（保証寿命相当累積時間）を決めておく（図２中の破線）。次に、製造した複数の感光体から一部を抽出して上述の評価試験を行い、被験体である感光体の寿命相当累積時間が保証寿命相当累積時間を超えるか否かを評価することにより、高水準の品質管理を効率よく実施することができる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、図１に示した評価装置は接地電極としてのステージ１１を備えるが、透明電極１２の対向電極は感光体１を支持するステージと別個に設けられていてもよい。この場合、ステージは導電性を有する必要はない。また、透明電極１２とその対向電極とは、それぞれ感光体１の側方に接触配置させることで対向させることができる。
【００３４】
また、本発明において、被験体である感光体の形状は、円筒状に制限されず、例えばシート状であってもよい。この場合、ステージ１１には凹部１１ａが形成されていなくてもよい。
【００３５】
また、上記実施形態では、感光体１を流れる電流に基づいて感光体１の変質が検出されるが、感光体１の変質の検出方法はこれに制限されない。例えば、光学顕微鏡、ＳＥＭなどを用い、電圧の印加及び露光の開始から所定時間経過後の感光体１の表面を観察することによって、感光体１の変質を検出してもよい。
【００３６】
また、上記実施形態では、評価の対象である感光体を１個としたが、露光光源からの光ファイバを増やし、各光ファイバに対応して透明電極及びステージを備える評価ユニットを複数設けることで、１個の露光光源を用いて複数の感光体を同時に評価することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
上述のように、本発明の電子写真感光体の評価方法及び装置によれば、電子写真感光体の帯電、露光によるストレスに対する耐久性を精度よく且つ効率的に評価することが可能となるため、長寿命の感光体を開発する際に非常に有用である。また、感光体の製造工程において、高水準且つ高効率の品質管理が実現可能となる点で、本発明は非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の評価装置の好適な一実施形態を示す説明図である。
【図２】露光及び電圧の印加の開始からの時間と、当該時間が経過したときに感光体１を流れる電流と、の相関の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３９】
１…電子写真感光体、１１…ステージ、１２…透明電極、１３…直流電源、１４…電流計、１５…露光光源、１６…光ファイバ。
【図１】
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【図２】
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