(57)【要約】【課題】感光体の微小領域電位を高い空間分解能で正確に測定することができる感光体の微小領域電位の測定方法及び感光体の微小領域電位の測定装置の提供。【解決手段】帯電された感光体を所定のビームサイズのスポット光で短パルス露光し、このときの電位変化を前記感光体と近接対向する電極により信号強度として検出し、該信号強度を、複数の既知の帯電電位に対して前記スポット光を照射したときの信号強度との関係から作成した検量線データに当てはめて、測定対象である感光体の不明の帯電電位レベルを求める測定方法であって、前記検量線データは、所定の帯電電位に対する信号強度が、感光体表面の位置をピッチＳとすると、次式、ピッチＳ≧「測定方向のビームサイズ」を満たすように複数回移動させて、その都度、スポット光を照射して得られたデータである感光体の微小領域電位の測定方法である。【選択図】図１
2007155974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電された感光体を所定のビームサイズのスポット光で短パルス露光し、このときの電位変化を前記感光体と近接対向する電極により信号強度として検出し、該信号強度を、複数の既知の帯電電位に対して前記スポット光を照射したときの信号強度との関係から作成した検量線データに当てはめて、測定対象である感光体の不明の帯電電位レベルを求める感光体の微小領域電位の測定方法であって、
前記検量線データは、所定の帯電電位に対する信号強度が、感光体表面の位置をピッチＳとすると、次式、ピッチＳ≧「測定方向のビームサイズ」を満たすように複数回移動させて、その都度、スポット光を照射して得られたデータであることを特徴とする感光体の微小領域電位の測定方法。
【請求項２】
信号強度が一定値であり、かつ安定したときの測定回数をＮ（ただし、Ｎ≧１）としたとき、Ｎ回目以降の信号強度を帯電電位に対する信号強度として検量線データを作成し、かつ測定対象である感光体に対し、測定開始したい位置より（Ｎ−１）×ピッチＳだけ離れた位置からスポット光の照射を開始して、ピッチＳでの測定をＮ回以上繰り返す請求項１に記載の感光体の微小領域電位の測定方法。
【請求項３】
請求項１から２のいずれかに記載の感光体の微小領域電位の測定方法に用いられる感光体の微小領域電位の測定装置であって、
感光体と、該感光体を保持し回転させる回転手段と、前記感光体表面を一様に帯電させる帯電器と、該帯電された感光体に所定のビームサイズのスポット光を短パルス露光するレーザ露光器と、感光体の微小領域の電位変化を検出する電極と、除電器と、を前記感光体の回転方向にこの順に有することを特徴とする感光体の微小領域電位の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電位に帯電した感光体の微小領域電位を高い空間分解能で測定することができる感光体の微小領域電位の測定方法及び感光体の微小領域電位の測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やレーザプリンターなどにおける電子写真方式の画像形成は、通常、感光体の表面を均一に帯電する帯電工程と、帯電した感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光工程と、形成された静電潜像を現像剤（トナー）で現像する現像工程と、得られたトナー像を記録媒体、又は中間転写ベルトに転写する転写工程と、転写されたトナー像を定着する定着工程と、転写後の感光体上の残留トナーを除去するクリーニング工程と、感光体上の静電潜像を除去する除電工程とからなる。
このように、電子写真方式の画像形成での最終画像のアウトプット品質には各工程が関与しているため、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い。このため、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、これらの特性値が一定温度及び湿度の環境下でどのように変わるか、あるいは帯電、及び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する手段しかなかった。
しかし、このような評価手段では、潜像の劣化である、いわゆる地汚れと言われる背景の汚れ、画像ボケ（又は画像流れ）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（感光体表面と表面電位計プローブとの距離２ｍｍに対し直径１０〜１５ｍｍ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かった。そこで、近時、高画質化の流れのなかで、微小領域の静電潜像を直接測定し、潜像の状態を正確に評価する方法の提供が望まれている。
【０００３】
最近、微小領域の静電潜像を直接評価する方法として、例えば、（１）カンチレバー方式、（２）エレクトロメータ方式、（３）光減衰による変位電流方式（誘導電流方式）、などが提案されている。
前記（１）のカンチレバー方式は、感光体表面と探針の間に働く力Ｆ（例えば、静電引力など）による片持ち梁の機械的変位を測定、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、反射した光を検出して、その変位量の値から表面電位を測定する方法である（特許文献１及び特許文献２参照）。
しかし、前記（１）の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が静電気力で接触してしまう。また、感光体とカンチレバーとが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る。更に、感光体とカンチレバーとの距離はそのままとし、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。
【０００４】
前記（２）エレクトロメータ方式は、感光体表面に近接して、ある面積を持つ電極を配置し、該電極に誘導された電荷がグランドに対して持つ電位を測定する方法である（特許文献３参照）。
前記（２）のエレクトロメータ方式では、電極には感光体表面の所定領域の電荷量に対応した電荷量が誘起され、感光体と電極との距離（ギャップ）を狭くする必要がある。また、この方式では、一般的に、測定の空間分解能としてＡ（μｍ）が必要なとき、ギャップはＡ（μｍ）以内、かつ電極のサイズはＡ（μｍ）以内×Ａ（μｍ）以内とする必要がある。そのため、小さい空間分解能実現のためには小さな電極でギャップを小さくする必要がある。また、この方式では帯電した感光体が移動し、表面の電荷が電極を横切るときに誘起される変位電流を測定する方法がとられることが多いが、測定中は狭小なギャップを一定に維持するための特別な機構が必要となる。また、電極サイズが小さくなり、検出信号が小さくなるので、測定が極めて困難となる。
【０００５】
前記（３）の誘導電流方式は、感光体表面に近接して設置された電極で、帯電した感光体表面に極小のスポット光を照射し、光減衰による表面電荷の消失によって電極に誘導される電荷量（誘導電流）を測定し、表面電位を測定する方法である（非特許文献１参照）。前記（３）の誘導電流方式は、透明ガラスに透明導電膜が成膜された電極が使用され、背面より光照射を行う方式であり、原理的に空間分解能は照射するスポット光のサイズのみに依存するので、電極サイズは任意であり、この方法では、感光体表面とプローブとの間の距離（ギャップ）も最大２ｍｍ程度まで任意である（ただし、当然であるが、ギャップが大きくなれば、検出信号は小さくなる）。
また、前記（３）の誘導電流方式では、透明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、その信号の大きさからスポット光照射前の電位を求め、順次測定位置を変えて、潜像プロファイル（副走査方向の一次元プロファイル）を得ている。しかし、８０μｍ幅（副走査方向）のビームで書き込み、形成された１ラインの潜像幅がビームサイズの約２倍強の幅（μｍ）に測定されており、この方式においても、更なる改善が望まれているのが現状である。
【０００６】
このように潜像の直接測定においては、信号が小さく雑音に埋もれやすいという問題がある。例えば、８０μｍ幅の潜像のプロファイルを１０μｍピッチで測定すること（測定の空間分解能が１０μｍということ）を確保するためには、ビームサイズは１０μｍ以下にする必要がある。その結果、感光体上の露光領域が小さくなり、電位減衰が生じる領域が小さく、電極に誘導される電流信号が小さくなるという問題がある。
また、より大きな信号強度を得るため、電極を感光体表面に接近させると、感光体に入射した光が反射して電極に戻り、そこで、反射して感光体に入射する際に前とは入射角度が異なる。その結果、露光領域が入射スポット光のサイズ以上に広がってしまい、測定の空間分解能を劣化させてしまうという問題がある。
【０００７】
【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】
【０００８】
本発明は、従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、高電位に帯電した感光体へ微小レーザスポット光を露光し、微小領域で表面電位変化を生じさせ、その電位変化により電極に誘導される電荷量の変化を測定し、その信号の大きさから露光前の表面帯電電位のレベルを知ることができる感光体の微小領域電位の測定方法及び感光体の微小領域電位の測定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】
前記課題を解決するため本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、特に、測定の空間分解能を劣化させるという従来からの問題点を効果的に解消することができ、露光前の感光体の不明の帯電電位のレベルを正確かつ効率よく測定することができる感光体の微小領域電位の測定方法及び感光体の微小領域電位の測定装置を知見した。
【００１０】
本発明は、本発明者による前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段は以下の通りである。即ち、
＜１＞  帯電された感光体を所定のビームサイズのスポット光で短パルス露光し、このときの電位変化を前記感光体と近接対向する電極により信号強度として検出し、該信号強度を、複数の既知の帯電電位に対して前記スポット光を照射したときの信号強度との関係から作成した検量線データに当てはめて、測定対象である感光体の不明の帯電電位レベルを求める感光体の微小領域電位の測定方法であって、
前記検量線データは、所定の帯電電位に対する信号強度が、感光体表面の位置をピッチＳとすると、次式、ピッチＳ≧「測定方向のビームサイズ」を満たすように複数回移動させて、その都度、スポット光を照射して得られたデータであることを特徴とする感光体の微小領域電位の測定方法である。
＜２＞  信号強度が一定値であり、かつ安定したときの測定回数をＮ（ただし、Ｎ≧１）としたとき、Ｎ回目以降の信号強度を帯電電位に対する信号強度として検量線データを作成し、かつ測定対象である感光体に対し、測定開始したい位置より（Ｎ−１）×ピッチＳだけ離れた位置からスポット光の照射を開始して、ピッチＳでの測定をＮ回以上繰り返す前記＜１＞に記載の感光体の微小領域電位の測定方法である。
前記＜１＞及び＜２＞のいずれかに記載の本発明の感光体の微小領域電位の測定方法においては、感光体からの反射光が電極で反射及び再入射し、測定ピッチ以上に露光領域が広がっても、測定ピッチで規定される空間分解能を落とすことなく、測定が可能となる。
【００１１】
＜３＞  前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の感光体の微小領域電位の測定方法に用いられる感光体の微小領域電位の測定装置であって、
感光体と、該感光体を保持し回転させる回転手段と、前記感光体表面を一様に帯電させる帯電器と、該帯電された感光体に所定のビームサイズのスポット光を短パルス露光するレーザ露光器と、感光体の微小領域の電位変化を検出する電極と、除電器とを前記感光体の回転方向にこの順に有することを特徴とする感光体の微小領域電位の測定装置である。
本発明の感光体の微小領域電位の測定装置においては、感光体からの反射光が電極で反射及び再入射し、測定ピッチ以上に露光領域が広がっても、測定ピッチで規定される空間分解能を落とすことなく、測定が可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、高電位に帯電した感光体へ微小レーザスポット光を露光し、感光体の微小領域で電位変化を生じさせ、該電位変化により電極に誘導される電荷量の変化、即ち、誘導電流（変位電流）を測定することによって、その信号の大きさから露光前の感光体の微小領域の不明の帯電電位のレベルを知ることができる感光体の微小領域電位の測定方法及び感光体の微小領域電位の測定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（感光体の微小領域電位の測定方法及び感光体の微小領域電位の測定装置）
本発明の感光体の微小領域電位の測定方法は、帯電された感光体を所定のビームサイズのスポット光で短パルス露光し、このときの電位変化を前記感光体と近接対向する電極により信号強度として検出し、該信号強度を、複数の既知の帯電電位に対して前記スポット光を照射したときの信号強度との関係から作成した検量線データに当てはめて、測定対象である感光体の不明の帯電電位レベルを求める感光体の微小領域電位の測定方法であって、前記検量線データは、所定の帯電電位に対する信号強度が、感光体表面の位置をピッチＳとすると、次式、ピッチＳ≧「測定方向のビームサイズ」を満たすように複数回移動させて、その都度、スポット光を照射して得られたデータである。
この場合、信号強度が一定値であり、かつ安定したときの測定回数をＮ（ただし、Ｎ≧１）としたとき、Ｎ回目以降の信号強度を帯電電位に対する信号強度として検量線データを作成し、かつ測定対象である感光体に対し、測定開始したい位置より（Ｎ−１）×ピッチＳだけ離れた位置からスポット光の照射を開始して、ピッチＳでの測定をＮ回以上繰り返すことが好ましい。
【００１４】
本発明の感光体の微小領域電位の測定装置は、本発明の前記感光体の微小領域電位の測定方法に用いられ、
感光体と、該感光体を保持し回転させる回転手段と、前記感光体表面を一様に帯電させる帯電器と、該帯電された感光体に所定のビームサイズのスポット光を短パルス露光するレーザ露光器と、感光体の微小領域の電位変化を検出する電極と、除電器と、を前記感光体の回転方向にこの順に有してなり、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
以下、本発明の感光体の微小領域電位の測定方法の説明を通じて、本発明の感光体の微小領域電位の測定装置の詳細についても明らかにする。
【００１５】
本発明の感光体の微小領域電位の測定方法は、高電位から低電位までの電位に帯電した感光体へ微小レーザスポットをワンショット露光し、意図的に微小領域の表面電位変化を生じさせ、その電位変化により感光体に近接されて設置された電極に誘導される電荷量の変化、即ち、誘導電流（変位電流）を測定し、その信号の大きさから露光前の表面電位のレベルを求める方式を改良したものである。
【００１６】
従来の「Ｊａｐａｎ  Ｈａｒｄ  Ｃｏｐｙ  ２００１  論文集  Ｐ２８１」（前記非特許文献１）などに記載の測定方法では、測定位置を感光体ドラム回転方向に微小ピッチで変え、上記測定を繰り返し、最終的に潜像の一次元プロファイルを得るものであり、測定の空間分解能を確保するため電位検出に使用するビームを小さくする必要がある（ビームサイズ１０μｍを使用）。その結果、電位変化が生じる領域が小さく、得られる信号が小さくなってしまうという問題があった。
前記問題の解決方法としては、（１）信号処理回路（増幅回路）の改良、（２）電極を感光体に一層近づける、等が挙げられる。前記（１）はワンショットの信号（単発信号の意味）をＳ／Ｎ比を確保して増幅するのは困難である。一方、可能であれ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ことが考えられるが、測定の原理から、これは不可能である。前記（２）は有効であり、仮に、電極と感光体との間の距離１ｍｍを０．１ｍｍにすると、１０倍程度アップする。
【００１７】
本発明の感光体の微小領域の測定方法は、潜像の副走査方向の一次元プロファイルを測定するものであることから、主走査方向の露光サイズを大きくする。即ち、電位変化が生じる領域を大きくすることで、副走査方向の露光サイズを小さくすることを可能にし、測定の空間分解能を確保し、電極を感光体に接近させ、信号のＳ／Ｎ比の改善を計った上で、電極を接近させることが無視できなくなる影響、具体的には、感光体に入射した光が反射し、電極に戻り、更に反射及び再入射し、ビームサイズ以上、かつ測定ピッチ以上に露光領域が広がり空間分解能を劣化させるという問題の解決を、実現したものである。
【００１８】
まず、帯電した感光体に所定のビームサイズのスポット光（以下、「検知光」と称することもある）を短パルス露光し、このときの感光体上の電位変化を近接対向する電極で検出する方法に関し、予め複数の既知の帯電電位に対して上記検知光を照射したときの信号強度との関係（以下、「検量線データ」と称することもある）を得る。この検量線データを基に、測定対象の不明の帯電電位に対し、該検知光を照射し、得られる信号強度から照射された部位の帯電電位レベルを知る評価方法において、検量線データは、所定の帯電電位に対する信号強度が感光体上の位置をピッチＳ（ただし、ピッチＳ≧「測定方向のビームサイズ」）で複数回移動し、その都度、検知光を照射して得たデータであって、該信号強度が一定値で安定したときの測定回数をＮ（ただし、Ｎ≧１）としたときＮ回目以降の信号強度をこのときの帯電電位に対する信号強度として検量線データを作成し、かつ不明の帯電電位部位に対して照射する際には、測定開始したい位置より（Ｎ−１）×ピッチＳだけ離れた位置から照射を開始し、ピッチＳで測定をＮ回以上繰り返す。
【００１９】
ここで、前記検知光のビームサイズは大きいほど、信号強度が大きくなるが、測定の空間分解能を確保するためには小さい方がよく、トレードオフの関係にある。これを解決するための一つの方法として、検知光として線状レーザビームを使用する方法がある。本発明では、線状レーザビームは主走査方向１８０００μｍ×副走査方向２４μｍ（６５５ｎｍ）を使用している。これにより、測定が可能になるだけの信号強度が得られ、副走査方向の測定の空間分解能が確保される。主走査方向のサイズ５０００μｍ（ギャップ０．２ｍｍ、帯電電位下限５００Ｖ）でも可能であり、測定の目的に応じて、条件を決めることになる。
本発明のレーザ露光光学系において、副走査方向のサイズは、感光体表面と光学系との距離で決まり、この距離が変わるとサイズが変わる。このときの距離は、製作される光学系ユニットの固有の値であり、距離に公差がある。距離をどの程度厳密に設定し、維持できるかを、公差との関係で考慮して、製作する光学ユニット、ひいてはビームサイズが決定される。
【００２０】
また、信号強度は、感光体表面と電極とのギャップにも依存し、あるところまでは狭くするほど信号強度が大きくなる。ギャップ制御のしやすさからも、０．１〜０．５ｍｍが好ましい。
【００２１】
ここで、図１は、本発明の感光体の微小領域電位の測定装置の一例を示す概略図である。この図１の測定装置は、感光体１と、該感光体１を保持し回転させる回転手段９と、前記感光体表面を一様に帯電させる帯電器１３と、該帯電された感光体１に所定のビームサイズのスポット光５を短パルス露光するレーザ露光器１０と、感光体１の微小領域の電位変化を検出する電極４と、除電器１４と、を前記感光体の回転方向にこの順に有する。
なお、図１中、２は潜像書き込み装置、３は表面電位計プローブ、６はレーザビーム光学系、７はＰＣコントローラ、８は電流増幅器、１０はパルスジェネレータ、１１はオシロスコープ、１２はＬＤドライバをそれぞれ示す。
【００２２】
前記電極４は、透明ガラスに透明導電性薄膜を成膜したものであり、これはガラス電極を感光体サンプルに対向させたとき、電極を通して光を照射することが可能なため、露光装置の配置等で使い勝手が向上する。前記透明ガラスとしては一般のガラスでもよいが、ＢＫ−７、石英ガラス等が通過波長域も広く、測定用としては好ましい。
前記透明導電薄膜としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＩＴＯなどが好適である。透明導電膜の成膜は、ガラスの片側全面に成膜してもよく、パターンマスクを用い、細線（≦１ｍｍ）でメッシュ状に成膜してもよい。この場合、［ＩＴＯ成膜部分の面積／ＩＴＯ成膜無し部分の面積］の面積比が０．２前後となるようにすると、電極を通過する光が８００ｎｍ以上の波長を含むとき、この波長の光を大きく損なうことなく通過させることができる。このことは、測定の目的に応じて適宜選択することができる。
【００２３】
また、通過させる光がレーザである場合、レーザ入射側のガラスには反射防止膜を設けることが好ましい。これはレーザ入射側のガラス表面で反射したレーザが発光部に戻り、複合共振器を形成して、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。
前記電極４を感光体に対向させて設置する場合には、感光体との距離は近いほど信号が大きくなり好ましいが、感光体の静電容量にも関係して一概には規定できないが、後述する実施例で使用している感光体では１０〜１５μｍ程度のギャップが最大の信号強度を与えることが計算から予測される。これ以上近づけると逆に信号強度は小さくなる。本発明では、ギャップ制御のしやすさから、ギャップが０．１〜０．５ｍｍとなるように電極を設置することが好ましい。
【００２４】
前記感光体に与える露光エネルギーは所定の電位、例えば、８００（−Ｖ）を１００（−Ｖ）にするのに必要な露光エネルギー（＝光パワー×点灯時間）になるように光パワーと時間を決める。光パワーはレーザ駆動電流を調節して決め、レーザ点灯時間は感光体のキャリアトランジットタイムを基準とし、これ以下に設定するのが好ましい。これは、測定される信号強度は電極に誘起される電荷密度の流れであり、時間が短いほど、信号が大きくなるためである。
【００２５】
前記レーザビームは、通常ガウシアン分布をしたビームを想定し、最大強度の１／ｅ２（約１３．５％）の強度になる位置（直径）をビーム径とする。一方、ビームが照射され電位減衰が生じる感光体上の電位減衰領域サイズは露光エネルギーの強さによる。極めて弱い露光エネルギーであれば、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、１／ｅ２より広い領域でも電位減衰が生じることになる。これは、１／ｅ２で決まるサイズには全体の約９４．５％のエネルギーが入り、残り約５．５％のエネルギーは１／ｅ２の外であることから理解できる。
この場合、感光体を所定の電位より０Ｖ近傍まで減衰させるのに必要な露光エネルギーの数十、数百倍、又はそれ以上の露光エネルギーのときには１／ｅ２より広い領域で電位減衰が生じるが、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、便宜上、「ビームサイズ＝露光領域サイズ＝電位減衰領域サイズ」としている。
【００２６】
以下、本発明の感光体の微小領域電位の測定方法における手順について、具体的に説明する。
（１）検量線データ取得の手順
図１及び図２に示すように、感光体ドラム１を回転させ、該感光体表面を帯電器（不図示）により帯電する。次に、潜像書き込み器２により１ライン書き込みを行う工程があるが、ここでは書き込みＯＦＦである。１ラインの潜像にあたる感光体上の部位が信号検出部直前に来たところで帯電及び回転を停止する。
次に、６５５ｎｍの検知光（線状レーザビーム：主走査方向１８０００μｍ×副走査方向２４μｍ）を照射する。このときの、電位減衰（＝電荷変化）による誘導電流（変位電流）を測定する。感光体ドラム表面を測定ピッチＳ（ただし、Ｓは副走査方向のビームサイズ２４μｍ以上にする。ここでは５０μｍにしている）だけ移動し、検知光を照射して、信号を得る。これを所定回数繰り返す。その結果得られる信号の例を図８に示す。
図８において、「信号強度」は信号の立ち上がり開始点より最大ピークまでの高さ（幅）にしている。図８では信号は（−）極性のため、下側に向かって立ち上がっている。最初より得られる信号強度が順次小さくなっていくが、これは前記したように電極で反射した光が戻り、露光領域を広げ、測定ピッチＳ以上に広がっているためである。次に、測定ピッチＳだけ移動して照射したときに既に前回の照射の影響を受け、電位が少々低下しているためである。この信号が繰り返しの測定が進み安定して得られるようになるのは、前回、前々回の照射の影響が同じになるためである。信号強度が安定して得られ始めたときの測定回数をＮ回目とし、トータルの繰り返し回数をｎ回とすると、Ｎ回目のデータか、あるいはＮ回目以降ｎまでのデータ（個数：（ｎ−Ｎ＋１））の平均値をこのときの帯電電位に対して得られる信号強度とする。
次に、帯電電位を変えて、同様の測定を繰り返し、「帯電電位」対「信号強度」の検量線データを得る。
【００２７】
（２）帯電電位の測定の手順
図１及び図２に示すように、感光体ドラム１を回転させ、該感光体表面を帯電器（不図示）により帯電する。次に、潜像書き込み器２により１ライン書き込みを行う。ただし、１ラインの副走査方向のサイズは約８５μｍである。１ラインの潜像にあたる感光体上の部位が信号検出部直前に来たところで帯電及び回転を停止する。
このとき、ピッチＳ×（Ｎ−１）だけ手前で停止する。６５５ｎｍの検知光（線状レーザビーム：主走査方向１８０００μｍ×副走査方向２４μｍ）を照射する。次に、電位減衰（＝電荷変化）による誘導電流（変位電流）を測定する。次いで、感光体ドラム表面を測定ピッチＳだけ移動し、検知光を照射して信号を得る。これを所定回数繰り返す。測定ピッチＳ（ここではＳは５０μｍ）で移動したとき、Ｎ回目以降の測定部位では、前回、前々回・・・の照射による影響度合いは同じになっているため、（Ｎ−１）回までの信号強度データは破棄し、Ｎ回目からの信号強度データを読み込む。このデータを、予め作成してある検量線データに当てはめて、帯電電位を求める。また、得られた帯電電位データを測定位置に対してプロットすることで、ピッチＳ（＝５０μｍ）の空間分解能で１ライン書き込みの潜像のプロフィール（副走査方向）を得ることができる。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００２９】
図１に示す感光体の微小領域電位の測定装置は、以下の機器で構成した。なお、以下の機器構成及び条件は、特に断りがない限り、以下の全ての実施例において共通である。
・感光体ドラムとして、株式会社リコー製の積層ＯＰＣ（有機光半導体）ドラム（外径６０ｍｍ×長さ３３４ｍｍ）、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６５５ｎｍにおいて、０．３μＪ／ｃｍ２である。８００（−Ｖ）におけるトランジットタイムは、およそ３００μｓである。
・検知光用レーザ光学系（静止ビーム露光）：主走査方向１８０００μｍ×副走査方向２４μｍ、波長６５５ｎｍ（リコー光学株式会社製）、感光体表面との距離７４ｍｍ（本光学系に固有な値）に保つことでビームサイズを規定、ビーム面積は０．４３ｍｍ２であった。与える露光エネルギーはレーザ駆動電流で光パワーを決め、レーザ点灯時間は２μｓにした。ここでは８００（−Ｖ）を１００（−Ｖ）にするのに必要な露光エネルギーで行った。なお、使用した線状ビームのビームプロフィールを図３に示した。
・感光体ドラムの回転：精密回転ステージＫＳ４３２−７５（駿河精機株式会社製）+コントローラＤ２２３（駿河精機株式会社製）を使用した。１回の測定サイクル：回転−停止−パルス露光−回転の周期は、およそ０．８ｓにした。
・電極：サイズ３０ｍｍ×１０ｍｍ、厚み１ｍｍの石英ガラスの片側にＩＴＯを成膜したものを用いた。この電極にはレーザ入射側に反射防止膜が成膜されている。ＩＴＯの平均膜厚は１６９μｍ、表面抵抗は５４Ω／□であった。
・感光体と電極のギャップは０．１ｍｍにした。
・レーザのトリガー：任意波形発生装置（アジレント・テクノロジー社製、ＨＰ３３１２０Ａ）を使用し、Ｏｎｅ  ｓｈｏｔ  ｐｕｌｓｅを発生させて、トリガーとした。パルス幅は２μｓにした。
・画像書き込み器：株式会社リコー製のレーザプリンターのレーザ書き込み装置を取り外し、これを改造して組み込んだ。
・信号処理系：電流増幅器（ＫＥＩＴＨＬＥＹ４２８）＋オシロスコープ（横河電機株式会社製、ＤＬ７０８）
・ドラム保持及び回転装置：図１に示す構成、機能を有する株式会社リコー製のドラム評価装置を利用した。
・帯電器：スコロトロン帯電器に高圧電源（ＴＲＥＫ  ６０９Ａ−３）の出力を印加して帯電し、検量線データ作成時に使用する帯電電位は表面電位計（ＴＲＥＫ  Ｍｏｄｅｌ３４４）で確認した。帯電電位は８００（−Ｖ）〜２００（−Ｖ）の範囲にした。
・測定は全て自動化されており、自作ソフトによる。
【００３０】
（実施例１）
−微小領域電位の測定−
上記感光体を、上記測定装置を用いて、上記手順（１）に基づき、感光体の微小領域電位を測定した。測定ピッチＳは３０μｍ、５０μｍ、及び１００μｍの３通りとした。帯電電位は８００（−Ｖ）の１通りとした。結果を表１及び図４に示す。また。測定回数毎のデータを測定位置に直した結果を図５に示す。
【００３１】
【表１】
2007155974.tif 000003
（＊）「安定する位置」は、測定開始位置からの距離を表す。
【００３２】
表１、図４及び図５の結果から、測定の最初より、測定位置を変えた繰り返し測定で信号強度が変化していく（小さくなっていく）のがわかる。また、最初の測定から１００μｍ程度離れた位置でデータが安定することがわかる。
これらのことから、電極での反射による露光領域の広がりの影響は、片側１００μｍ程度あることがわかった。
【００３３】
（実施例２）
−微小領域電位の測定−
上記測定装置を使用して、感光体と電極とのギャップを０．２ｍｍとし、測定ピッチＳを１００μｍ、１５０μｍ、及び２００μｍにして、微小領域電位を測定した。結果を表２及び図６に示す。
【００３４】
【表２】
2007155974.tif 000004
（＊）「安定する位置」は、測定開始位置からの距離を表す。
【００３５】
表２及び図６の結果から、測定の最初より、測定ピッチＳが１００μｍでは測定位置を変えた繰り返し測定で信号強度が変化するのがわかる。測定ピッチＳが１５０μｍ、及び２００μｍでは１回目と２回目以降で変化がないデータが得られた。
これらの結果から、電極での反射による露光領域の広がりの影響は片側１００μｍ程度であることがわかった。
【００３６】
（実施例３）
−検量線データの作成−
実施例１と同様にして、測定ピッチＳ毎に帯電電位を８００（−Ｖ）〜２００（−Ｖ）、１００Ｖ間隔で測定した。各測定ピッチのデータにおいて、信号強度が安定する回数以降のデータを平均化し、該平均値をそのときの帯電電位に対応した信号強度として、上記手順に従って検量線データを作成した。結果を図７に示す。
図７の結果から、同じ帯電電位に対し測定ピッチの短いものほど、信号強度が小さいのは、信号強度が安定するまでの測定回数が多く、それだけ、電極による反射及び再入射の影響を受ける回数が多く、その分、帯電電位の低下が大きいためであると思われる。
【００３７】
（実施例４）
−検量線データに基づく帯電電位の測定−
実施例３において、検量線データを作成したときに使用しなかった帯電電位に感光体を帯電し、３０μｍピッチ、５０μｍピッチ、及び１００μｍピッチで測定し、それぞれ測定５回目、測定３回目、及び測定３回目の信号強度を取得した。このデータを実施例３の検量線データにあてはめ、帯電電位を読み取った。得られた帯電電位値と、表面電位計でモニターしていた帯電電位値とを比較した。結果を表３に示す。
【００３８】
【表３】
2007155974.tif 000005
表３の結果から、測定ピッチ５０μｍ、及び測定ピッチ１００μｍであれば検量線データから読み出されるデータには問題はないことがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の感光体の微小領域電位の測定方法及び感光体の微小領域電位の測定装置によれば、感光体の微小領域の帯電電位を直接測定し、潜像の状態を評価できるので、従来は困難であった画像形成装置における潜像の劣化である、いわゆる地汚れと言われる背景の汚れ、画像ボケ（又は画像流れ）という異常画像の正確な評価が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明の感光体の微小領域電位の測定装置の一例を示す全体概略図である。
【図２】図２は、測定データのシーケンス例を示す図である。
【図３】図３は、実施例において検知光に使用した線状ビームのプロフィールを示す図である。
【図４】図４は、実施例１の測定データ（Ｘ軸が測定の回数）を示すグラフである。
【図５】図５は、実施例１の測定データ（Ｘ軸が測定開始からの距離）を示すグラフである。
【図６】図６は、実施例２の測定データ（Ｘ軸が測定の回数）を示すグラフである。
【図７】図７は、実施例３の測定データ（検量線データ）を示すグラフである。
【図８】図８は、実施例４の測定データ（得られる信号の例、信号強度の説明）を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４１】
１      感光体ドラム
２      潜像書き込み装置
３      表面電位計プローブ
４      電極
５      入射レーザ
６      レーザビーム光学系
７      ＰＣコントローラ
８      電流増幅器
９      回転手段
１０      パルスジェネレータ
１１      オシロスコープ
１２      ＬＤドライバ
１３      露光器
１４      除電器
【図１】
2007155974.tif 000006
【図２】
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【図３】
2007155974.tif 000008
【図４】
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【図５】
2007155974.tif 000010
【図６】
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【図７】
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【図８】
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