(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラム型基体上に感光層を設けた感光体ドラムの前記基体が、その片側端面に摺動するように支持された導電性チャックを介して導通し、一方前記感光層がその表面に接触する導電性ブラシを介して導通し、且つ前記導電性チャックと前記導電性ブラシ間に高電圧を印加させた状態で、前記感光体ドラムを回転させて前記感光層面に印加電圧を走査させて行う耐電圧試験において、前記感光層に生ずる塗膜破壊とその時の耐印加電圧を求めることを特徴とする感光体ドラムの破壊検査方法。
【請求項２】
前記感光層の耐印加電圧Ｐが、下記（１）式
Ｐ≧ａlog ｒ・ｓ2 …………（１）
式中、係数ａは、０．９×１０2 〜１．２×１０2 の範囲にあり、
ｒは感光体ドラムの静電抵抗（Ω／ｃｍ2 ）、
ｓは感光体ドラムの感光層の厚さ（ｍｍ）。
で表される請求項１に記載する感光体ドラムの破壊検査方法。
【請求項３】
ドラム型基体上に感光層を設けた感光体ドラムに高電圧を印加させて前記感光層に塗膜破壊を起こさせて行う破壊検査装置が、前記感光体ドラムの前記基体の片側端面を摺動するように支持する導電性チャックと、前記感光層の表面に接触するように設ける導電性ブラシと、且つ前記導電性チャックと前記導電性ブラシとを介して前記感光層に高電圧を印加させる電源とを有することを特徴とする感光体ドラムの破壊検査装置。
【請求項４】
前記導電性ブラシの両端に保持部材を設けた請求項３に記載する感光体ドラムの破壊検査装置。
【請求項５】
前記保持部材が非導電性である請求項４に記載する感光体ドラムの破壊検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体の破壊検査方法及びその装置に関し、更に詳しくは、ドラム型で回転する感光体の感光層に高電圧を印加させて感光層に生ずる剥離破壊を調べる破壊検査方法（又は耐電圧検査方法）及びその検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、画像形成装置、例えば、レーザープリンタ、電子写真機等に用いられる感光体の表面には、ＣｄＳ系、セレン系等の材料からなる感光層が形成されている。この感光層に傷、凹み、空洞、剥落、異物付着等に起因する電気的に不均一な部位を有する等の異常部が存在すると、得られる画像に、いわゆる白抜け現象が発生する。従って、事前にこのような欠陥を検査して不良感光体を判定することが行われている。
【０００３】
そこで、これらの事前の検査方法として、例えば、特開昭５７−１６９６６５号公報には、感光体に導電チャック及び導電ローラーを導通させて、感光体に高電圧を印加させて、感光体を回転移動させながらある所定値以上の電流（過大電流）が流れれば不良部位を有するとして欠陥部位を検出する検出方法が記載されている。上記する提案では、このように発生する過大電流を検知する方法であるが、しかしながら、高電圧を印加したとき、感光体上に不良部分があっても、ブレーカーを使用して感光体を損傷しないようにしているため、不良部が発生すると装置が停止する場合があった。
【０００４】
また、上記問題を回避するために特開昭６１−１４２４５６号公報には、非接触の電極を設けて、この高電圧印加時に感光体に不良部分が存在した場合に、その不良部分と通常部分の電位の変動を測定して、不良部分の有無を検出する方法が提案されている。しかしながら、この提案では、新たに電位の変化を検出する装置を組まなければならず、装置としてコスト高になる欠点を有している。また、このような電位の差を検出するためには感光体全体に一定の安定した電圧を印加させなければならず、このような条件設定は極めて高精度を要することから、操作上煩雑になり、必ずしも検査方法としては好ましいものではない。
【０００５】
また、実公平６−２９７３号公報に記載させている電導ローラーに代えて感光体表面に導電性ブラシを接触させて行う検査方法においても、この高電圧の印加時に帯電した感光体ドラムの感光層の表面と電気的に反発して、導電性ブラシの先端部が上下・左右に動いてしまい、導電性ブラシと感光体ドラムの露出する基体部間に放電することがあり、取り扱いの上で支障を来すことがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述するように、従来から、このような感光体を事前に検査をする上で、各種の検査方法及びその装置が提案されているが、上記公報の記載からも明らかなように、実際に試験に供するといろいろと多くの問題が生じ、未だ満足される検査方法でないのが実状である。
【０００７】
このような状況下で、感光体ドラムの感光層に、何かの要因によって電気的に不均一な部位、例えば、その静電抵抗にバラツキがあるような場合には、製品として不的確であり、このような製品を事前に検査・摘出しなければならない。本発明は、このような不良製品の検査・摘出を、従来に比べて容易に、しかも、確実にできる検査方法を提供することを目的とするものである。また、本発明は、この検査に用いる装置が、従来に比べてコスト的に低廉で簡便な破壊検査装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、上記ドラム型感光体に高電圧を印加させたときに、印加電圧によって感光層の塗膜が破壊されるその感光体の耐印加電圧を調べることにより従来法に比べて、容易に検査されることを見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は、ドラム型基体上に感光層を設けた感光体ドラムの前記基体が、その片側端面に摺動するように支持された導電性チャックを介して導通し、一方前記感光層がその表面に接触する導電性ブラシを介して導通し、且つ前記導電性チャックと前記導電性ブラシ間に高電圧を印加させた状態で、前記感光体ドラムを回転させて前記感光層面に印加電圧を走査させて行う耐電圧試験において、前記感光層に生ずる塗膜破壊とその時の耐印加電圧を求めることを特徴とする感光体ドラムの破壊検査方法を提供するものである。
【０００９】
従って、本発明による前記感光体の感光層に塗膜破壊を起こさせる感光体の耐印加電圧は、感光体ドラムの感光層に電気的に不均一な部位が存在する場合には、図１に示す本発明の破壊検査装置において、感光体の感光層１を導電性チャック３と導電性ブラシ６とで導通させ、次いで電源７によってこの両者間に高電圧を印加させ、感光体ドラムを回転させると、感光層面に印加電圧が走査されて感光層に上記するような電気的に不均一部分があるとその部位に過大電流が流れて、その部位の塗膜が破壊される。その結果、極めて単純な判定によって不良部位を検査・摘出することができるのである。
【００１０】
また、本発明は、ドラム型基体上に感光層を設けた感光体ドラムに高電圧を印加させて前記感光層に塗膜破壊を起こさせて行う破壊検査装置が、前記感光体ドラムの前記基体の片側端面を摺動するように支持する導電性チャックと、前記感光層の表面に接触するように設ける導電性ブラシと、且つ前記導電性チャックと前記導電性ブラシとを介して前記感光層に高電圧を印加させる電源とを有することを特徴とする感光体ドラムの破壊検査装置を提供するものである。従って、図１に示す如く、本発明のドラム型感光体の破壊検査装置の構成は、感光体ドラムを摺動するように支持する導電性チャック３、感光層１に接触する導電性ブラシ６及びこの両者に高電圧を印加させる電源７を有する、極めて単純な装置であることがよく判り、特に従来のように電流を検出する装置を必要としないことから、コスト的に低廉で、単純な構成からなる感光体ドラムの破壊検査装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
既に述べているように、感光体ドラムの感光層に不良部分が存在するかどうかを検査する本発明の検査方法は、感光層に生ずる破壊膜の有無を極めて単純な導通の有無で判定することを可能にさせたことを特徴とする検査方法であり、また、それに用いられる検査装置も、既に上述する如く（図１を参照）、従来から用いられている装置に比べて、極めて単純なシステムで構成されていることから、コスト的にも低廉であることも特徴とするものである。
【００１２】
以下に、図１〜図４に基づいて、本発明による感光体ドラムの破壊検査方法及びその検査装置の実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
そこで、本発明において、図１に示す如く、感光体ドラムの基体２の片方の側端面に、導電性チャック３が基体側面に摺動するように支持されている。従って、導電性チャック３は、この摺動面を介して基体２と導通している。一方、感光層１の表面には、ブラシ固定部材５に固定された導電性ブラシ６の先端が感光層１に垂直に接触させたり又は離したりできるように導電性ブラシ６を駆動できるように設けられている。これにより、感光層１の表面は、導電性ブラシ６の先端を介して導通させられる。
【００１４】
そこで、この感光体ドラム２をモーターにより回転させ、次いで、導電性チャック３と感光層１の面に導電性ブラシ６が完全に接触させて電気的に導通した状態になったところへ、耐電圧試験用電源７によって感光体ドラムの感光層１に高電圧を印加させる。このように感光層面を印加電圧で走査する状態で、ある電流値以上の電流が流れる部位があれば、その部位の膜が剥離破壊される。その剥離の有無をこの時の印加電圧に連動して、容易に導通の有無で確認できることから、その時の印加電圧値をもって耐電圧不良と判定されて、耐印加電圧値に連動した不良部位の剥離破壊を知ることができるものである（後述する、図５参照）。
【００１５】
また、本発明において、上記する感光層の耐印加電圧Ｐは、下記（１）式
Ｐ≧ａlog ｒ・ｓ2 …………（１）
式中、係数ａは、０．９×１０2 〜１．２×１０2 の範囲にあり、
ｒは感光体ドラムの静電抵抗（Ω／ｃｍ2 ）、
ｓは感光体ドラムの感光層の厚さ（ｍｍ）。
で表される実験式で得られる電圧を満たすことが好ましい。
すなわち、耐印加電圧Ｐは、式中において感光体ドラムの静電抵抗（Ω／ｃｍ2 ）ｒに係わる関数である。これによって、感光体層に存在する電気的に不均一な部位を上記する静電抵抗値と耐印加電圧Ｐとの相関関係で判定することができることが判る。
【００１６】
そこで、本発明において、感光体ドラムの感光層幅に対して、この導電性ブラシ６の幅Ｌ0 （図１参照）は、特に限定する必要がないが、好ましくは、高電圧を印加させて、感光層幅全域に導電性ブラシを同時に、同等の条件で接触導通させて感光層全域を検査できる点からすると、上記感光層幅に対して、上記ブラシの幅Ｌ0 は、少なくと等しいくすることがより好適である。しかしながら、従来から、この試験中に発生するアーク放電を防止する観点か、通常は、そのブラシ幅Ｌ0 を感光層幅より小さいものが使用されている。従って、従来の試験装置では、感光体表面の全域を検査するためには、このブラシを感光層に対して左右に移動させて繰り返し試験をしなければならない。そのためから、検査効率を低下させるばかりでなく、上記の移動のための駆動装置を要し、装置のコスト高を来すものであった。
【００１７】
そこで、本発明において、図２及び図３に示す如く、導電性ブラシ６の両端に非導電性（絶縁性）の保持部材４を設けることにより、上記のような問題を解消させ、しかも、上述する破壊検査試験の効率を向上させることを可能にしたものである。
【００１８】
すなわち、後述する図５に示すように、この破壊検査試験（耐電圧試験）は、高電圧を印加させることから、従来から、このよう試験において、通常、感光体ドラムの周辺部に静電気が蓄積され、特に導電性ブラシ６の先端部が電気的に反発して、ブラシ先端が不揃いになって測定に支障を来す傾向があった。また、このような高電圧下に感光体ドラムの周辺部の電気的に導通し易い金属露出部にアーク放電を起こす傾向があった。
【００１９】
これらの電気的反発及びアーク放電を効果的に防止するためから、本発明において、好ましくは、図２に示す如く、保持部材４を導電性ブラシ６の両端に沿ってブラシ固定部材５に設けることが好適である。また、本発明においては、このような保持部材４の形状又は取り付け形式として、例えば、図３に示す（ａ）〜（ｃ）等の例を挙げることができる。
【００２０】
また、このように設けられる保持部材４は、図４に示す如く、導電性ブラシ６の毛の長さＬ1 に対して、保持部材４の長さＬ2 を、通常、Ｌ1 ＞Ｌ2 にしておくことが好適である。すなわち、その形状を図３に示した（ａ）〜（ｃ）において、例えば、保持部材４の材質がアクリル、ポリカーボネート、ポリエチレン等の何れの合成樹脂であっても、Ｌ1 ＝Ｌ2 及びＬ1 ＜Ｌ2 の場合には、感光層の表面に傷を発生させてしまうからである。
【００２１】
この保持部材４は非導電性の絶縁体であれば、無機・有機の素材に特に限定されるものではなく、例えば、天然の雲母、石綿、セピオライト、水晶、大理石、合成雲母等の薄片状、繊維状、板状の鉱物材、コランダム、ムライト等の磁器材、繊維状、板状の石英、鉛、アルカリ等のガラス材、各種の絶縁紙、綿糸、麻糸、絹糸等の天然繊維質材、コパール、セラック等の天然樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネイト、ポリアミド、メタクリル、ポリエステル、ポリアセタール、ポリ塩化ビニール、エポキシ、フッ素樹脂等の合成樹脂成形体、これらの合成繊維加工体、又はこれらの合成樹脂塗料を塗布した各種の金属部材、更には、天然ゴム及びイソプレン、ブタジエン、スチレンブタジエンラバー、クロロプレン、ニトリルゴム及びブチルゴム等の合成ゴムを挙げることができる。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明を実施例により、さらに詳しく説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【００２３】
実施例１
本発明の耐電圧試験装置（破壊検査装置）に、図１に示すようなドラム型の感光体であって、基体面がアルミニウ製の基体２にセレン系の感光層をそれぞれ１０、２０、３０、４０及び５０μｍ層厚に形成させたドラム型感光体を作製し、次いで、これらの感光体サンプルの感光層に電気的に不均一な部位〔電気抵抗で表して、その層に１〜５０（ＴΩ・ｃｍ2 ）の範囲にある不均一な部位を含有させたものである。〕を含有させたドラム型感光体を作製し、本発明の耐電圧試験装置（破壊検査装置）を用いて、これらの感光体サンプルの塗膜剥離とその時の耐印加電圧Ｐを調べた。
試験方法
上記感光体サンプルの片方の側端面が導電性チャック３に接触するように挿入し、次いで、該サンプルの感光層表面に導電性ブラシ６の先端が接触するようにセットする。次いで、導電性ブラシ６と導電性チャック３との間に高電圧（印加電圧）をかけた状態で、これらの感光体サンプルを回転させながえら印加電圧を７８０〜１１２０Ｖの範囲にわたって変化させて、感光体層の表面を走査させて感光体層に剥離破壊が生ずるかどうか目視観察をし、同時にその時の印加電圧値を耐印加電圧Ｐとして確認する。
以上のようにして、各サンプルの感光層に生じた剥離の有無を目視で確認し、同時に、その時の導電性チャック３と導電性ブラシ６間に印加した電圧を確認して、その結果を、電気的に不均一な不良部位の電気抵抗値に対し、その塗膜破壊を起こす印加電圧値として図５に示した。
【００２４】
その結果、図５に示されたそれぞれのサンプルにおける電気的に不均一な部位の抵抗値に対して、印加電圧値が感光層にあるこれらの電気的に不均一な部位の塗膜を破壊させる耐印加電圧として測定されていることが判る。また、図５から明らかなように、感光層の厚さ、また、その層に存在する静電抵抗を基準に示された広範囲の電気的に不均一な部位に対して、剥離破壊とその耐印加電圧Ｐの関係が明確に示されていることもよく判り、しかも、これらの耐印加電圧Ｐを感光層の剥離破壊という目視観察から判定できることもよく判る。
【００２５】
実施例２
感光体ドラムの感光層に接触させる感光層幅に対する導電性ブラシ６の幅Ｌ0（図１参照）を変えて、印加電圧２００〜４０００Ｖにわたって試験を行い、感光体ドラムの両端部及び試験装置のドラム装着近傍の金属面が露出されている箇所や、導電性ブラシ先端からのアーク放電の発生の有無を調べた。その結果、感光層に接触している該ブラシの幅Ｌ0 が、感光層幅に対して、同等か又はその幅が小さ目である場合には、本発明の試験装置においても、従来と同様に、上記箇所からのアーク放電の発生が全く見られなかった。従って、該ブラシ幅Ｌ0 が少なくとも感光層幅全域に対して、同等又はそれ以下であれば、本発明の試験方法及びその装置を使用してもアーク放電の発生が起こらない。
【００２６】
実施例３
導電性ブラシ６に、部材の材質としてアクリル材を用いて図３の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示す形状の保持部材４を設けた効果について、実施例２と同様にして、感光層幅全域に、その幅と同等幅の導電性ブラシを接触させた以外は、実施例２の条件と同様にして、実施例２と同様の箇所からのアーク放電の発生の有無を試験したが全く異常がなかった。しかも、感光層全域を、１回の走査で支障なく試験することができ、これにより従来のように試験中にブラシを左右に駆動させて、繰返し試験をする必要もなく、検査試験を効率よく行うことができた。なお、図３の（ａ）に示した形状の保持部材４については、材質をポリカーボネート、ポリエチレン、シリコーン、アルキッド・メラミン、エポキシ及びコンデンサ紙に代えたものについて、それぞれ同様の条件で試験したが、同様にアーク放電の発生がなかった。
【００２７】
比較例１
実施例３において、保持部材４が図３の（ａ）に示した形状で、その材質をアルミニウム、鉄及び銅の金属面が露出した部材に代えた以外は、実施例３と同様の条件で、印加電圧２５０〜４０００Ｖの範囲にわたって、試験を行ったところ、これらの全ての部材において、この印加電圧範囲でアーク放電の発生を起こした。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、各種の画像形成に用いられる感光体の不良品を検査・摘出する破壊検査方法が、実際の画像形成時に白ボチ等を起こす起因であり、その感光体層に存在する電気的に不均一な部位の不良箇所を、従来のような高電圧印加時に煩雑な電流チェックを要せず、その判定を感光層に生ずる膜破壊の有無を単純な目視観察で的確に行える方法を提供することができる。
また、この検査に使用する本発明の破壊検査装置には、高電圧印加時に発生するアーク放電を防止するため、導電性ブラシに単純な非導電性の部材が設けられ、しかも、従来の装置に設けられていた電流検出、導電性ブラシに係る駆動装置等を要せず、装置の構成が単純であることから、従来に比べて低廉な破壊検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の検査装置を示す概念図である。
【図２】導電性ブラシに保持部材を設けた本発明の検査装置の概念図を示す。
【図３】保持部材の一例として、その形状を表すその斜視断面図を示す。
【図４】保持部材の取り付け部における導電性ブラシに接する部分の長さ（Ｌ2 ）と導電性ブラシの長さ（Ｌ1 ）を表す断面図を示す。
【図５】実施例１の破壊試験時における感光体層の耐印加電圧と電気抵抗値で表される感光体層の不均一部位との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１．感光体ドラムの感光層
２．感光体ドラムの回転型基体
３．導電性チャック
４．保持部材
５．ブラシ固定部材イ
６．導電性ブラシ
７．耐電圧試験用電源
Ｌ0 ．導電性ブラシの幅
Ｌ1 ．導電性ブラシの毛の長さ
Ｌ2 ．保持部材の長さ
【図１】
0004021578.tif 000002
【図２】
0004021578.tif 000003
【図３】
0004021578.tif 000004
【図４】
0004021578.tif 000005
【図５】
0004021578.tif 000006