(57)【要約】【課題】  電子写真感光体の帯電特性の均一性をより高精度かつ正しく把握できる評価方法を提供する。【解決手段】  帯電工程、および、表面電位を測定する工程を有する電子写真感光体の帯電特性の評価方法において、電子写真感光体の周方向、および、母線方向における帯電直後の表面電位の分布である分布１と、電子写真感光体の周方向、および、母線方向における帯電直後からの電位減衰量の分布である分布２とを測定し、分布１、および、分布２によって、電子写真感光体の帯電特性の均一性を評価する。【選択図】  図１
2016090705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも帯電工程、および、表面電位を測定する工程を有する電子写真感光体の帯電特性の評価方法において、
前記電子写真感光体の周方向、および、母線方向における帯電直後の表面電位の分布である分布１と、
前記電子写真感光体の周方向、および、母線方向における帯電直後からの電位減衰量の分布である分布２と
を測定し、
前記分布１、および、前記分布２によって、前記電子写真感光体の帯電特性の均一性を評価すること
を特徴とする電子写真感光体の帯電特性の評価方法。
【請求項２】
円筒状の電子写真感光体を回転させるための回転手段、前記電子写真感光体の表面に電荷を付与するための帯電手段、ならびに前記電子写真感光体の表面電位を測定するための第１の表面電位測定手段、および第２の表面電位測定手段を有し、かつ、前記帯電手段、前記第１の表面電位測定手段、および第２の表面電位測定手段が前記電子写真感光体の外周面に沿うように順に配置されているユニットを用いて、前記電子写真感光体の帯電特性を評価する評価方法において、
前記回転手段により前記電子写真感光体を回転させながら、
前記帯電手段により前記電子写真感光体の表面の被測定点に電荷を付与する帯電工程と、
前記第１の表面電位測定手段により前記被測定点の表面電位Ｖｄ１を測定し、
前記第２の表面電位測定手段により前記被測定点の表面電位Ｖｄ２を測定する工程と、
前記表面電位Ｖｄ１、および前記表面電位Ｖｄ２を用いて前記被測定点の帯電直後の表面電位の予測値を算出する工程と、
前記表面電位Ｖｄ１、または前記表面電位Ｖｄ２の中の予め定めたいずれかと、前記予測値との差を算出することによって、前記電位減衰量を算出する工程とを
を有し、
前記帯電工程、前記表面電位を測定する工程、前記表面電位の予測値を算出する工程、および前記電位減衰量を算出する工程を
母線方向の位置が同じで、周方向の位置が異なる、複数の被測定点において行い、
次いで、前記帯電手段、前記第１の表面電位測定手段、および前記第２の表面電位測定手段と、前記電子写真感光体との母線方向の相対的な位置を変えた後に、新たな母線方向の位置についても、母線方向の位置が同じで、周方向の位置が異なる、複数の被測定点において行って、
前記分布１、および、前記分布２を算出する請求項１に記載の電子写真感光体の帯電特性の評価方法。
【請求項３】
前記帯電工程、前記表面電位を測定する工程、および前記表面電位の予測値を算出する工程を複数の異なる帯電条件において行い、
各帯電条件における帯電直後の表面電位を算出し、
前記複数の異なる帯電条件の中から帯電直後の表面電位が予め定めた値となる帯電条件を選び、
帯電直後の表面電位が予め定めた値となる帯電条件の下で、前記電位減衰量を算出する工程を行う
請求項２に記載の電子写真感光体の帯電特性の評価方法。
【請求項４】
前記電子写真感光体の表面電位を測定するための第３の表面電位測定手段をさらに有し、かつ、前記第１の表面電位測定手段および前記第２の表面電位測定手段と同様に、前記第３の表面電位測定手段を、前記電子写真感光体の外周面に沿うように配置し、
前記表面電位を測定する工程において、
前記第３の表面電位測定手段により前記被測定点の表面電位Ｖｄ３をさらに測定し、
前記表面電位の予測値を算出する工程において、前記表面電位Ｖｄ１、前記表面電位Ｖｄ２、および前記表面電位Ｖｄ３ならびに以下に示す近似式を用いて帯電直後の表面電位の予測値を算出する請求項２または３に記載の電子写真感光体の帯電特性の評価方法。
Ｖ＝Ａ・Ｅｘｐ｛Ｂ・Ｅｘｐ（Ｃ・ｔ）｝
（Ｖは表面電位、ｔは帯電直後からの経過時間、Ａ、Ｂ、Ｃは定数）
【請求項５】
前記電子写真感光体は、アモルファスシリコン感光体である請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子写真感光体の帯電特性の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真感光体の帯電特性の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した電子写真装置は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタとして一般的に利用されている。そのような電子写真プロセスでは、光導電層が設けられた電子写真感光体の表面を一様に帯電させ、画像情報に応じたレーザやＬＥＤによって露光させることにより電子写真感光体の表面上に静電潜像を形成する。そして、形成された静電潜像に応じて電子写真感光体の表面にトナーを付着させることでトナー像を形成し、形成されたトナー像を紙などの記録材へ転写させて画像形成が行なわれる。その後、転写されずに電子写真感光体上に残った残留トナーは電子写真感光体クリーナにより除去され、次の画像形成プロセスが繰返して行われる。
【０００３】
このような電子写真装置に好適に用いることが可能な電子写真感光体として、水素化アモルファスシリコンで形成される光導電層を有する電子写真感光体（以降、アモルファスシリコン感光体またはａ−Ｓｉ感光体ともいう）が挙げられる。ａ−Ｓｉ感光体は、そのビッカース硬度が１０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上と非常に硬く、耐久性、耐熱性、環境安定性に優れている。そのため、特に高信頼性が要求される高速機において好ましい。
【０００４】
電子写真プロセスにおいて形成される画像の画質は、電子写真感光体の電位特性の均一性に大きく依存することが知られている。電子写真感光体の電位特性が十分に均一であれば、十分に良好な画像を容易に得ることができ、したがって、電位特性が十分に均一な電子写真感光体は、さらなる高画質を目指した電子写真装置に向けては特に好適である。このため、電子写真感光体の出荷検査工程だけでなく、新規な電子写真感光体の開発過程において、電子写真感光体の電位特性の均一性をより高精度かつ正しく評価することは、電子写真プロセスのさらなる高画質化にとって極めて重要である。
【０００５】
電子写真感光体の帯電特性の評価方法に関する従来技術として、特許文献１には、帯電工程で電子写真感光体に流れ込む電流と表面電位との関係から静電容量の分布を求め、静電容量分布に基づいて感光体の膜厚均一性を評価する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２６７４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術では、以下に示すような改善の余地を有していた。すなわち、一回の画像形成プロセスに関わる時間レンジで、電位減衰の影響が無視できない電子写真感光体に対しては、静電容量の分布だけでなく、帯電後からの電位減衰量の分布を分離して評価することが重要であることがわかってきた。帯電工程で電子写真感光体に流れ込む電流と表面電位との関係から求める従来の静電容量の分布は、帯電してから電位測定するまでの電位減衰の影響を含んだ測定結果となるため、電位減衰量の分布に着目すると、改善の余地を有していた。
特許文献１では、帯電から電位測定までの時間を０．１秒以内とすることで暗減衰の影響を十分に抑制できると記載されている。しかし、暗減衰の大きいａ−Ｓｉ感光体などでは、そのオーダーの時間レンジであっても暗減衰の影響を無視することは難しく、さらなる改善の余地を有していた。そこで、本発明は、電子写真感光体の帯電直後の表面電位の分布と、帯電直後からの電位減衰量の分布を分離して評価することができる方法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】
【０００８】
上記課題を解決する本発明は、帯電工程、および、表面電位を測定する工程を有する電子写真感光体の帯電特性の評価方法において、電子写真感光体の周方向、および、母線方向における帯電直後の表面電位の分布である分布１と、電子写真感光体の周方向、および、母線方向における帯電直後からの電位減衰量の分布である分布２とを測定し、分布１、および、分布２によって、電子写真感光体の帯電特性の均一性を評価することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明によれば、電子写真感光体の帯電直後の表面電位の分布と、帯電直後からの電位減衰量の分布を分離して評価することができる。このため、電子写真感光体の帯電特性の均一性をより高精度かつ正しく把握できる評価方法を提供できるという効果を有する。
この結果、例えば、新規な電子写真感光体の開発過程においては、帯電直後の電位分布と、帯電直後からの電位減衰量の分布の両方の分布と製造処方との相関を正しく把握することが可能となる。したがって、それら両方の分布に対して均一な製造処方を確立することができる。
そのようにして確立した製造処方で製造した電子写真感光体は、帯電工程以降のどの角度位置においても十分に優れた電位均一性を発揮することができ、さらなる高画質を目指した電子写真装置に向けては特に好適となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の電子写真感光体の帯電特性の評価方法を実施するための装置の一例を表す断面図。
【図２】本発明の電子写真感光体の帯電特性の評価方法を実施するための装置の一例を表す断面図。
【図３】本発明の電子写真感光体の帯電特性の評価方法を実施するための装置の一例を表す断面図。
【図４】電子写真感光体の帯電器の下流端からの角度と表面電位の測定値、および、近似曲線を表す図。
【図５】実施例１において、製造条件１で製作したａ−Ｓｉ感光体の電位の母線方向分布を表す図。
【図６】実施例１において、製造条件２で製作したａ−Ｓｉ感光体の電位の母線方向分布を表す図。
【図７】実施例１において、製造条件３で製作したａ−Ｓｉ感光体の電位の母線方向分布を表す図。
【図８】実施例１において、製造条件４で製作したａ−Ｓｉ感光体の電位の母線方向分布を表す図。
【図９】電子写真感光体の帯電器の下流端からの角度と表面電位の測定値、および、近似曲線を表す図。
【図１０】シート状の電子写真感光体の回転方向と母線方向の関係を表す図。
【図１１】繰り返し同じ測定を行った場合における、帯電直後電位の安定性を表す図。
【図１２】帯電直後電位と帯電条件との関係を表す図。
【図１３】実施例１における帯電直後の電位を算出する処理の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明を適用できる実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の電子写真感光体の帯電特性の評価方法を実施するための装置の一例を表す断面図である。感光体１０１は、矢印Ｘの方向に回転する、紙面に垂直な円筒状の電子写真感光体である。帯電手段１０３と、３つの表面電位測定プローブ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃと、前露光手段１０５が、感光体１０１の外周面に沿うように順に配置されており、これらはユニット１０２に取付けられている。
【００１２】
帯電手段１０３は、電子写真感光体の表面の被測定点に電荷を付与する。
表面電位測定プローブ１０４ａは被測定点の表面電位Ｖｄ１を測定する第１の表面電位測定手段に相当する。表面電位測定プローブ１０４ｂは被測定点の表面電位Ｖｄ２を測定する第２の表面電位測定手段に相当する。表面電位測定プローブ１０４ｃは被測定点の表面電位Ｖｄ３を測定する第３の表面電位測定手段に相当する。
【００１３】
図１の装置では帯電手段１０３にはコロトロン帯電器を用いた。帯電手段１０３、表面電位測定プローブ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、前露光手段１０５は、ユニット１０２内の任意の角度位置に取付け可能である。また、感光体１０１の表面から遠ざかる方向に関しても感光体１０１の直径に合せて任意の位置に取付け可能な構成となっている。また、ユニット１０２は感光体１０１の母線方向に対して移動可能であり、感光体１０１の母線方向における任意の位置において感光体特性が測定できる。
【００１４】
ここで、母線方向とは、円柱の母線の方向を指しており、円筒状の電子写真感光体の場合は、電子写真感光体が回転することによって電子写真感光体の表面の任意の一点が描く円を含む平面に対して垂直となる方向（図１の紙面に垂直な方向）を指している。
また、シート状の電子写真感光体の場合は、図１０に示したように、電子写真感光体の表面の任意の一点が回転によって形成される面に対して垂直となる方向を母線方向と定義している。また、周方向とは回転方向を指している。
さらに、感光体１０１を取り外すときに傷を付けるおそれのないように、ユニット１０２と感光体１０１とを相対的に母線方向に平行移動させることによって、ユニット１０２を感光体１０１の範囲外まで移動できるようになっている。
【００１５】
次に、本発明の電子写真感光体の帯電特性評価の具体的な方法について詳細に説明する。
本発明の電子写真感光体の帯電特性の評価においては帯電直後の電位を求めることが重要である。
ここで、本発明の帯電直後とは、帯電手段１０３の下流端の位置を指しており、図１において記号Ａで表した位置を指している。したがって、表面電位プローブ１０４ａは、可能な限り帯電手段１０３に近づけて設置することが好ましい。
【００１６】
しかしながら、帯電手段と表面電位プローブを密着して配置することは困難であり、また、表面電位プローブ自身の厚みもあるため、帯電手段の下流端と表面電位の測定位置は、数ｍｍ程度は離して配置せざるを得ない場合があるのが現状である。そのような場合は、図１に示したように、感光体１０１の周方向に対して複数個所で表面電位を測定し、帯電してから所定時間経過後に測定した値を用いて帯電直後の表面電位の予測値を算出することができる。予測値を算出する方法に関しては、高次の多項式の近似式を求めて外挿することも可能であるが、電子写真感光体の減衰モデルから推測される近似式をあてはめて求める方法が好ましい。
【００１７】
一般的にａ−Ｓｉ感光体（アモルファスシリコン感光体）は、抵抗Ｒと容量Ｃからなる等価回路で近似されることが多い。このモデルにおいては、表面電位をＶ、帯電直後からの経過時間をｔとすると、下記の式（１）のような微分方程式で表すことができる。
Ｖ／Ｒ＝−Ｃ・ｄＶ／ｄｔ  ・・・（１）
式（１）の微分方程式を解くと、表面電位Ｖは、下記の式（２）のように表される。
Ｖ＝Ａ・Ｅｘｐ（−ｔ／ＲＣ）  ・・・（２）
（Ａは定数）
【００１８】
しかしながら、本発明者らの検討の結果、式（２）に示した近似式では、実験結果とはあまり一致しないことがわかり、式（２）に示した近似式を使って求めた帯電直後の表面電位は誤差が大きくなることがわかった。
そこで、本発明者らはさらに鋭意検討を重ねた結果、減衰モデルに関しては、キャリアの影響を考慮することが重要であることを突き止めた。すなわち、前露光が照射されたときに生成されるキャリアの影響を考慮することでより実験結果とよく一致することがわかってきた。特に、暗減衰が大きいａ−Ｓｉ感光体の場合は、そのようなキャリアの影響を考慮しないと実験結果との誤差が大きくなる。そこで、下記の式（３）で表されるように、抵抗Ｒが時間によって変化するモデルとすることで、非常に良く実験結果と一致することを見出した。
Ｒ＝Ｒ０・Ｅｘｐ｛τ（ｔ＋Ｔ０）｝  ・・・（３）
（Ｒ０、τ、Ｔ０は定数）
【００１９】
式（３）において、Ｒ０は前露光が照射された時刻における抵抗値、Ｔ０は前露光から帯電までの時間、τは時定数を表している。すなわち、式（３）は、前露光が照射されることで生成されるキャリアの影響によって抵抗が時間とともに変化する様子を表している。
式（３）を式（１）に代入して得られる微分方程式を解くと、表面電位Ｖは、下記の式（４）のように表される。
Ｖ＝Ａ・Ｅｘｐ｛Ｂ・Ｅｘｐ（Ｃ・ｔ）｝  ・・・（４）
（Ａ、Ｂ、Ｃは定数、ｔは帯電直後からの経過時間）
【００２０】
このように、ａ−Ｓｉ感光体に関しては、式（４）に示した近似式で帯電後の電位減衰特性を近似すると、非常に良く実験結果と一致することを見出した。
本発明の電子写真感光体の帯電特性の評価方法においては、帯電直後の電位を測定することが肝要である。しかしながら、前述したように帯電手段や表面電位プローブなどの構成上の問題でそれが困難な場合は、上記した式などを用いて帯電直後の電位を推計することも本発明の測定に含む。そのような帯電直後電位の、電子写真感光体の周方向、および、母線方向における分布を求めることで、帯電直後電位の均一性について評価することができる。そして、求めた帯電直後電位の分布（分布１）と、所望のプロセス角度位置で測定した電位との差分の分布（分布２）を求めることで、電位減衰特性の均一性について評価することができる。
【００２１】
このように、帯電直後電位の均一性と、その後の電位減衰特性の均一性を、分離して評価することで、それら両方の特性の均一性と製造処方との相関を正しく把握することが可能となり、それら両方の特性に対して均一な製造処方を確立することができる。そのようにして確立した製造処方で製造した電子写真感光体は、帯電工程以降のどの角度位置においても十分に優れた電位均一性を発揮することができる。
【００２２】
また、帯電直後電位に関する評価は主に電子写真感光体の容量成分に関する評価と解釈することができ、その後の電位減衰特性に関する評価は主に電子写真感光体の抵抗成分に関する評価と解釈することができる。したがって、それらを分離して評価できる本発明の評価方法は、電子写真感光体の帯電特性に関して、要素毎に分離した評価が可能であることを表している。すなわち、電子写真感光体の帯電特性をより高精度かつ正確に把握できる優れた評価方法であることがわかる。
【実施例】
【００２３】
〔実施例１〕
図３に示した構成となる評価装置を準備した。図３は、図１と同方向からみた断面図であり、図１の装置と同様の構成要素に関しては、同一の符号を付与している。図３の装置は、図１の装置に対して、さらに５個の表面電位測定プローブ１０４ｄ〜１０４ｈを追加して、合計８個の表面電位測定プローブ１０４ａ〜１０４ｈを配備した構成とした。８個の表面電位プローブ１０４ａ〜１０４ｈは、帯電手段１０３の下流端を０°とした場合に、各表面電位プローブ１０４ａ〜１０４ｈの位置が１０°〜１８５°となるように２５°間隔で等間隔に配置した。前露光手段１０５は、波長６３０ｎｍのＬＥＤを光源とし、露光量が２μＪ／ｃｍ２となるようにＬＥＤの駆動条件を調節した。
【００２４】
準備した評価装置に、感光体１０１としてａ−Ｓｉ感光体を配置し、周速度が５００ｍｍ／ｓｅｃとなるように回転させた。そして、１１０°位置に配置された５番目の表面電位プローブ１０４ｅで測定した電位が概ね５００Ｖとなるように帯電手段１０３の印加電流を調節して、表面電位を測定した結果を図４に示す。
【００２５】
図４（ａ）は、感光体１０１の任意の点が表面電位プローブ１０４ａ〜１０４ｈの下を通過した時の電位を測定した結果と、式（４）に示した近似式による近似曲線を示している。定数Ａ、Ｂ、Ｃは、測定値との残差平方和が最も小さくなるように算出した。
図４（ａ）における近似曲線の決定係数は０．９９７５（ｎ＝８）であり、また、ａ−Ｓｉ感光体の減衰モデルに基づいて算出された近似曲線であることを考慮すると、この近似曲線は十分信頼できると解釈できる。
【００２６】
図４（ｂ）は、図４（ａ）と同様の測定結果と、下記の式（５）で表される３次の多項式による近似曲線を示している。
Ｖ＝Ａ・ｘ３＋Ｂ・ｘ２＋Ｃ・ｘ＋Ｄ  ・・・（５）
（Ｖは電位、ｘは角度、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは定数）
定数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、測定値との残差平方和が最も小さくなるように算出した。
図４（ｂ）における近似曲線の決定係数は０．９９７４（ｎ＝８）であり、また、図４（ａ）と比べてもほぼ同等の近似曲線であることから、この近似曲線も十分信頼できると解釈できる。このように、なるべく多くの角度位置で表面電位を測定すれば、多次の多項式であっても十分信頼できる近似曲線が得られることが確認できる。
【００２７】
本実施例は、前記の式（５）で表される近似曲線を使って、帯電直後、すなわち、角度０°における表面電位を算出し、帯電直後電位とした。そして、帯電直後電位と１１０°位置における表面電位プローブ１０４ｅで測定した電位との差分を算出し、電位減衰とした。本実施例においては、１１０°位置における電位特性に着目し、５番目の表面電位プローブ１０４ｅの位置における電位減衰を求めた例を示すが、他の角度においても同様に評価することが可能である。
【００２８】
そして、帯電手段１０３の印加条件を一定としたまま、ユニット１０２を感光体１０１の母線方向に対して移動させて同様の測定を繰り返して行い、帯電直後電位、および、電位減衰量の分布を求めた。より具体的には、母線方向に関しては、感光体１０１の中央位置を基準として、−１５ｃｍから＋１５ｃｍまで１ｃｍ間隔で、合計３１箇所で測定した。周方向に関しては、測定される電位データを、１５°間隔で平均化し、２４箇所の測定値とした。このようにして得られる周方向２４点×母線方向３１点の、合計７４４点の測定値の最大値と最小値との差分を、面分布とした。
【００２９】
図１３は、以上に説明した実施例１における帯電直後の電位を算出する処理の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ１３０１では、感光体１０１の中央位置を基準（つまり、０）として、母線方向の位置Ｚの初期値Ｚ０＝−１５ｃｍと設定する。
ステップＳ１３０２では、感光体１０１の周方向の位置Θの初期値Θ０＝０°と設定する。
ステップＳ１３０３では、（母線方向の位置，周方向の位置）＝（−１５ｃｍ，１０°）、（−１５ｃｍ，３５°）、（−１５ｃｍ，６０°）、（−１５ｃｍ，８５°）、（−１５ｃｍ，１１０°）、（−１５ｃｍ，１３５°）、（−１５ｃｍ，１６０°）、（−１５ｃｍ，１８５°）の合計８点、それぞれの表面電位を測定する。
【００３０】
ステップＳ１３０４では、測定した８点の表面電位を用いて、帯電直後の位置つまり（母線方向の位置，周方向の位置）＝（−１５ｃｍ，０°）の表面電位の予測値を算出する。
ステップＳ１３０５では、Θ０の現在の値が３４５°以上でなければ、Ｎｏに分岐し、ステップＳ１３０６へ進み、Θ０の現在の値が３４５°以上であれば、Ｙｅｓに分岐し、ステップＳ１３０７へ進む。
【００３１】
ステップＳ１３０６では、現在のΘ０に１５°を加算して新たなΘ０とする。現在のΘ０が０°であれば、新たなΘ０は１５°となる。
【００３２】
その後、ステップＳ１３０３では、（母線方向の位置，周方向の位置）＝（−１５ｃｍ，２５°）、（−１５ｃｍ，５０°）、（−１５ｃｍ，７５°）、（−１５ｃｍ，１００°）、（−１５ｃｍ，１２５°）、（−１５ｃｍ，１５０°）、（−１５ｃｍ，１７５°）、（−１５ｃｍ，２００°）の合計８点、それぞれの表面電位を測定する。
そして、ステップＳ１３０４では、測定した８点の表面電位を用いて、帯電直後の位置つまり（母線方向の位置，周方向の位置）＝（−１５ｃｍ，１５°）の表面電位の予測値を算出する。
このような処理をΘ０の現在の値が３４５°以上であるとステップＳ１３０５で判定されるまで繰り返す。ステップＳ１３０５でＹｅｓに分岐したら、ステップＳ１３０７へ進む。
【００３３】
ステップＳ１３０７では、（母線方向の位置，周方向の位置）＝（−１５ｃｍ，０°）、（−１５ｃｍ，１５°）、（−１５ｃｍ，３０°）、・・・（−１５ｃｍ，３１５°）、（−１５ｃｍ，３３０°）、（−１５ｃｍ，３４５°）の２４点の平均値を算出する。
算出された平均値を母線方向の位置＝−１５ｃｍにおける帯電直後の電位とする。
【００３４】
ステップＳ１３０８では、Ｚ０の現在の値が１５ｃｍ以上でなければ、Ｎｏに分岐し、ステップＳ１３０９へ進み、Ｚ０の現在の値が１５ｃｍ以上であれば、Ｙｅｓに分岐し、処理を終了する。
ステップＳ１３０９では、現在のＺ０に１ｃｍを加算して新たなＺ０とする。現在のＺ０が−１５ｃｍであれば、新たなＺ０は−１４ｃｍとなる。
【００３５】
ステップＳ１３０２〜Ｓ１３０７を繰り返す。そして、（母線方向の位置，周方向の位置）＝（−１４ｃｍ，０°）、（−１４ｃｍ，１５°）、（−１４ｃｍ，３０°）、・・・（−１４ｃｍ，３１５°）、（−１４ｃｍ，３３０°）、（−１４ｃｍ，３４５°）の２４点の平均値を算出する。算出された平均値を母線方向の位置＝−１４ｃｍにおける帯電直後の電位とする。
【００３６】
以上に説明した測定を、製造条件が異なる４種類のａ−Ｓｉ感光体に対して行い、帯電直後電位の面分布、電位減衰の面分布、１１０°位置電位の面分布の評価を行った結果を表１に示す。
本実施例においては、面分布の測定結果は以下の基準で判定した。
Ａ：１０Ｖ未満
Ｂ：１０Ｖ以上、２０Ｖ未満
Ｃ：２０Ｖ以上
【００３７】
【表１】
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【００３８】
また、帯電直後の電位、電位減衰、１１０°位置の電位をａ−Ｓｉ感光体の母線方向に対してプロットしたグラフを、製造条件毎にそれぞれ図５〜９に示す。なお、図５〜９の縦軸は、各々の周方向の平均値を示している。
製造条件１で製作したａ−Ｓｉ感光体に関しては、帯電直後の電位分布はＡランクと良好であるものの、その後の電位減衰分布がＢランクと比較的大きいため、結果として、１１０°位置の電位分布はＢランクなってしまった。このため、製造条件１は、電位減衰の均一性を改善すると、さらに良い製造条件となることがわかる。
【００３９】
逆に、製造条件２で製作したａ−Ｓｉ感光体に関しては、帯電後の電位減衰分布はＡランクと良好であるものの、帯電直後の電位分布がＢランクと比較的大きいため、結果として、１１０°位置の電位分布はＢランクとなってしまった。このため、製造条件２は、帯電直後電位の均一性を改善すると、さらに良い製造条件となることがわかる。
このように、所望の角度位置における電位分布にのみ着目していた従来の評価方法では電位分布がＢランクであることはわかってもその原因を特定することは難しかったのに対し、本実施例の評価方法では原因および改善の方向性まで判別可能であることがわかる。
【００４０】
また、製造条件３で製作したａ−Ｓｉ感光体は、帯電直後の電位分布、電位減衰量の分布ともにＡランクと優れた結果となった。その上、１１０°位置の電位分布もＡランクと優れており、他の角度のデータを確認してもすべての位置でＡランクの結果となっていた。このように、帯電直後の電位の均一性に優れ、かつ、電位減衰の均一性にも優れる製造条件では、帯電工程以降のどの角度位置においても十分に優れた電位均一性を発揮することでき、帯電特性に対して真に優れているということができる。
【００４１】
また、製造条件４で製作したａ−Ｓｉ感光体は、所望の角度位置における電位分布はＡランクと良好であるものの、帯電直後の電位分布はＣランク、電位減衰量の分布はＢランク、という結果であった。これは、帯電直後の電位分布と、電位減衰量の分布が、補完しあう関係となっていたために、１１０°位置付近において、たまたま面分布が小さくなったものと推測される。したがって、この製造条件では、ある特定の角度位置においては電位分布の均一性が良好であっても、それ以外の角度位置では均一性が保たれないことを示唆している。このような電子写真感光体は、ある特定のプロセス条件では、たまたま十分良好な均一性が得られたとしても、後継マシンなどでプロセス条件が変更になると、補完しあうバランスが崩れて均一性が低下する可能性が考えられる。このような場合でも、所望の角度位置における電位分布にのみ着目していた従来の評価方法では、電位分布がＡランクであるために、良好な特性と評価される可能性があった。これに対し、本実施例の評価方法では、帯電直後の電位分布、すなわち、容量成分の均一性と、電位減衰量の分布、すなわち、抵抗成分の均一性を分離して評価することが可能で電子写真感光体の帯電特性をより正確に評価できることが確認できる。
【００４２】
〔実施例２〕
図１に示した構成となる評価装置を準備した。表面電位測定プローブ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃは、帯電手段１０２の下流端を０°として、それぞれ、１０°、６０°、１１０°の位置に配置した。それ以外の条件は、実施例１の条件と同様とし、表面電位プローブ１０４ｃで測定した電位が概ね５００Ｖとなるように帯電手段１０３の印加電流を調節して、表面電位を測定した結果を図９に示す。
【００４３】
図９（ａ）は、感光体１０１の任意の点が表面電位プローブ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃの下を通過した時の電位を測定した結果と、式（４）に示した近似式による近似曲線を示している。定数Ａ、Ｂ、Ｃは測定値との残差平方和が最も小さくなるように算出した。図９（ｂ）は、図９（ａ）と同様の測定結果と、式（５）に示した近似式による近似曲線を示している。定数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは測定値との残差平方和が最も小さくなるように算出した。図９（ａ）および（ｂ）における近似曲線の決定係数は、ほぼ１となったが、実測点が３点しかないためにあまり参考にはできない。
【００４４】
式（５）に示した多項式の近似式による図９（ｂ）の近似曲線では、実測点に比較的近い領域に限っては、概ね近似できていると解釈できるが、実測点から離れた領域において明らかに不自然な歪みがでてきているため、あまり良い近似曲線とは言えない。また、同じ条件における測定を繰り返し行った場合における、帯電直後電位の安定性を調べた結果を図１１に示す。
【００４５】
図１１は、縦軸が、帯電直後電位を繰り返し測定した時の最大値と最小値の差分を示し、横軸が、測定に使用した表面電測定プローブの本数を示している。図１１から明らかなように、式（５）に示した多項式の近似式を用いた場合は、測定点数が少なくなるに従って、バラツキが大きくなることがわかる。これは、測定データの１点１点には測定誤差が含まれているため、ａ−Ｓｉ感光体の減衰モデルに基づいていない近似曲線で求めた外挿値では、測定誤差の影響を受けやすくなるためと推測される。
これに対し、式（４）の近似式による図９（ａ）の近似曲線は、ａ−Ｓｉ感光体の減衰モデルに基づいて算出された物理的に意義のある近似曲線である上に、図４（ａ）の近似曲線と比べてもほぼ同等であることから、十分信頼できる近似曲線であると解釈できる。
【００４６】
また、図１１から明らかなように、式（４）に示した近似式を用いた場合は、式（５）に示した多項式の近似式を用いた場合に比べて、測定点数に対する依存性が小さく、測定点数が少なくなっても、バラツキを小さくできることがわかる。これは、式（４）に示した近似式による近似曲線は、ａ−Ｓｉ感光体の減衰モデルに基づいて算出された物理的に意義のある近似曲線であるために、測定データの１点１点に測定誤差が含まれていても、その影響を小さくできるためと推測される。すなわち、式（４）に示した近似式を用いる本実施例の評価方法は、より少ない測定点で、十分信頼できる近似曲線を求めることができる。
【００４７】
そして、求めた近似曲線を使って、帯電直後電位が算出可能であり、実施例１と同様の方法で、帯電直後電位の面分布、および、電位減衰の面分布が算出可能であることが確認できる。
このように本実施例の評価方法では、より少ない測定点で、帯電直後の電位分布と、電位減衰量の分布を分離して評価することが可能な、さらに優れた評価方法であることが確認できる。
【００４８】
〔実施例３〕
図２に示した構成となる評価装置を準備した。図２は、図１と同方向からみた断面図であり、図１の装置と同様の構成要素に関しては、同一の符号を付与している。図２の装置は、帯電手段１０３が、図１に示したコロトロン帯電器ではなく、スコロトロン帯電器２０３である点が、図１の装置と異なっている。表面電位測定プローブ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃは、帯電手段１０２の下流端を０°として、それぞれ、１０°、６０°、１１０°の位置に配置した。帯電手段２０３はスコロトロン帯電器であるので、グリッド電位を７００Ｖで一定とし、それ以外の条件は、実施例１の条件と同様として、印加電流を変化させたときの表面電位を測定した。
【００４９】
得られた測定値に基づいて、次のような計算を行った。
まず、印加電流毎に、式（４）に示した近似式による近似曲線を求め、実施例１と同様の方法で、帯電直後電位の面分布を求めた。
次に、求めた帯電直後電位と印加電流の関係を使って、帯電直後電位が６４０Ｖとなる印加電流を求めた。
【００５０】
図１２は、その回帰計算の一例を表すグラフである。図１２に示すように、帯電直後電位と印加電流、すなわち、帯電条件（例えば、母線方向の位置）との関係から、回帰計算を行うことで、帯電直後電位を一定とする印加電流をフィードバックできることがわかる。この回帰計算は、周方向２４点×母線方向３１点の合計７４４点の測定箇所毎に行い、帯電直後電位が６４０Ｖとなる印加電流（Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３）を求めた。すなわち、ここで求めた印加電流は、帯電直後電位を６４０Ｖに揃えるために、測定箇所毎に印加すべき電流を指している。
【００５１】
そして再び、３本の表面電位測定プローブ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃによる測定値と印加電流の関係を使って、印加電流が測定箇所毎に求めた値となるときの表面電位の面分布を求めた。この回帰計算も、周方向２４点×母線方向３１点の合計７４４点の測定箇所毎に行い、６４０Ｖとの差分から電位減衰の面分布を求めた。
【００５２】
本実施例に示した評価法では、電位減衰量の分布の求め方が実施例１、２とは異なっている。
すなわち、実施例１、２では、帯電条件を一定として、帯電直後から所望の角度位置までの電位減衰量の分布を評価していた。これに対し、本実施例では、帯電条件は可変として、帯電直後の電位が一定となる条件における電位減衰量の分布を評価している。
【００５３】
本実施例に示した方法で算出した電位減衰分布は、帯電直後の電位がほぼフラットになるように電位収束性を高めた帯電器を用いた電子写真装置に搭載された場合を想定した電位分布を得ることができる。このように、本実施例に示した評価法は、実際に電子写真装置に搭載されたときの電位分布により近い電位分布が得られるため、さらに優れた評価方法であることが確認できる。
【符号の説明】
【００５４】
１０１  ・・・電子写真感光体
１０２  ・・・ユニット
１０３  ・・・帯電手段
２０３  ・・・帯電手段
１０４ａ・・・表面電位プローブ
１０４ｂ・・・表面電位プローブ
１０４ｃ・・・表面電位プローブ
１０４ｄ・・・表面電位プローブ
１０４ｅ・・・表面電位プローブ
１０４ｆ・・・表面電位プローブ
１０４ｇ・・・表面電位プローブ
１０４ｈ・・・表面電位プローブ
１０５  ・・・前露光手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図１０】
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【図１３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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