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課題

電子写真方式で用いる感光体劣化試験に好適であって、構成および操作が単純でかつ精度の高い感光体劣化加速試験装置を提供する。

解決手段

電子写真感光体高速で回転させ、静電気帯電工程と光放電工程を含むサイクルを繰り返して感光体の劣化加速させる試験装置において、電流計6、表面電位計7などで、感光体の通過電流表面電位計測し、表面電位を一定条件に保つように制御する。例えば、コントローラ9は、感光体の通過電流と表面電位の計測結果に基づいて、感光体を帯電させるコロナ帯電器4の出力、または露光装置(図示せず)の出力のみが変動するように制御し、表面電位を一定条件に保つようにする。

概要

背景

電子写真プロセスで使用される感光体は繰り返し使用されるため、繰り返し使用による感光体の寿命予測するための試験評価方法は極めて重要な技術である。この寿命試験方法としては、電子写真プロセスを実行する複写機、あるいはプリンタを使って繰り返し紙に印字させ、出力された画像の品質で感光体の寿命を判断したり、繰り返し印字テスト中の、帯電電位露光後電位計測し、これら電位の変動で寿命を予測することが行われる、この方法は感光体が搭載される実施機で行われることが普通であるので,確実な寿命予測ができる一方、実施機が完成するまで寿命試験ができない、試験に多大な時間が必要となる。例えば、A4サイズのプリントアウト能力が10枚/分とすると、100,000枚プリントアウトするのに10,000分…1日10時間試験して16.6日かかる計算となる。

このため、別の方法として、感光体を高速で回転させた状態(1,000〜2,000r.p.m)で感光体の周囲に配置された帯電器露光装置帯電露光を繰り返し、寿命を予測する方法がある。この方法は、さらに二つの試験方法に分かれる。その一つは、帯電器の出力と露光装置の光量を予め決めた条件で固定し、決められた時間だけ試験を行い、その後、感光体の特性を評価する測定を行い、劣化状態を判定するものである。二つめの方法は、試験中の感光体露光後電位Vと感光体を通して流れる通過電流Iを計測し、この二つが常に決められたレベルにあるように、帯電器の出力と露光装置の光量を調整しながら行う方法である。

の二つの方法で重要な点は、試験中に感光体に流れた通過電流を計測し、これを電荷量(単位面積当りの値)Qに変換し、一方、A4サイズ1枚を実施機でプリントアウトする時、感光体のサイズは、A4サイズ1枚が感光体上を重なることなく印字されるサイズであるとすると、感光体を流れる通過電流が、感光体の静電容量をC(単位面積当りの値)、帯電電位Vとして、「C・V」で求まることから、「Q/C・V」とすることで寿命試験時間を実施機のプリント枚数に対応させることができる点である。

もう一つ重要な点は、この試験が加速寿命試験になっていることである。具体的に示すと、感光体に5.6μA/19.6cm2の試料通過電流を流し、20Hr試験すると(1日10時間の試験とすると2日間)、5.6/19.6×10-6×20×60×60=0.02057(C/cm2)の電荷が感光体を通過したことになる。そして、A4用紙縦送りで印字する場合を想定すると、感光体の静電容量を100(pF/cm2)、帯電電位−700(V)、除電後も含めた露光後電位を0(V)とすると、100×10-12×700=7×10-6(C/cm2)がA4サイズ1枚をプリントアウトする時に感光体を通過する電荷であるので、0.02057/(7×10-6)≒294,000(枚)をプリントアウトしたことになり、寿命試験を大幅に加速して行うこととなる。このため、の方法で寿命試験が行われることが多い。

しかしながら、前述の具体的な計算で分かるように、試験中に感光体を通過する電流が一定であれば、プリントアウト何枚相当の試験を行ったのか、計算がしやすい。そのため、試験は通過電流を一定にして実施する方法が一般的に採られる。(その本質は通過電荷量を知ることにある。)また、感光体によっては、帯電電位がどのレベルにあるかによって寿命試験の結果が異なることがあり、帯電電位も一定にして試験を行うことが要求される。

そこで、帯電電位および通過電流を一定にするために、帯電器の高圧電源出力調整、および露光装置の光量調整を行うシステムが必要となり、従来の寿命試験装置構築された。

この種の装置として関連するものには、特願平5−1973号がある。

概要

電子写真方式で用いる感光体の劣化試験に好適であって、構成および操作が単純でかつ精度の高い感光体劣化加速試験装置を提供する。

電子写真感光体を高速で回転させ、静電気帯電工程と光放電工程を含むサイクルを繰り返して感光体の劣化を加速させる試験装置において、電流計6、表面電位計7などで、感光体の通過電流と表面電位を計測し、表面電位を一定条件に保つように制御する。例えば、コントローラ9は、感光体の通過電流と表面電位の計測結果に基づいて、感光体を帯電させるコロナ帯電器4の出力、または露光装置(図示せず)の出力のみが変動するように制御し、表面電位を一定条件に保つようにする。

目的

そこで、本発明の目的は、このような問題点を改善し、電子写真方式で用いる感光体の劣化試験に好適であって、構成および操作が単純でかつ精度の高い感光体劣化加速試験装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
6件

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請求項1

電子写真感光体高速で回転させ、帯電装置による静電気帯電工程と露光装置による光放電工程とを含むサイクルを、繰り返し実行して前記電子写真感光体の劣化加速させる感光体劣化加速試験装置において、前記電子写真感光体の通過電流表面電位計測する計測手段と、この計測手段による計測結果に基づいて前記表面電位を一定条件に保つように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする感光体劣化加速試験装置。

請求項2

前記制御手段は、電子写真感光体の通過電流と表面電位の計測結果に基づき、前記電子写真感光体を帯電させるコロナ帯電器の出力を変動させることで、前記表面電位を一定条件に保つように制御することを特徴とする請求項1に記載の感光体劣化加速試験装置。

請求項3

前記制御手段は、電子写真感光体の通過電流と表面電位の計測結果に基づき、前記電子写真感光体を帯電させるコロナ帯電器の出力を自動的に変動させることで、前記表面電位を一定条件に保つように制御することを特徴とする請求項2に記載の感光体劣化加速試験装置。

請求項4

前記制御手段は、電子写真感光体の通過電流と表面電位の計測結果に基づき、前記電子写真感光体を露光させる露光装置の出力を変動させることで、前記表面電位を一定条件に保つように制御することを特徴とする請求項1に記載の感光体劣化加速試験装置。

請求項5

前記制御手段で、電子写真感光体の通過電流と表面電位の計測結果に基づき、前記電子写真感光体を露光させる露光装置の出力を自動的に変動させることで、前記表面電位を一定条件に保つように制御することを特徴とする請求項4に記載の感光体劣化加速試験装置。

請求項6

前記電子写真感光体の通過電流の計測結果から、前記電子写真感光体の通過電荷量を算出する電荷算出手段を備えたことを特徴とする請求項3または5に記載の感光体劣化加速試験装置。

請求項7

前記電子写真感光体の通過電荷量が予め設定した条件を満たした時点で、自動的に劣化試験を終了することを特徴とする請求項6に記載の感光体劣化加速試験装置。

請求項8

前記制御手段で、電子写真感光体の特性を測定することを特徴とする請求項7に記載の感光体劣化加速試験装置。

請求項9

前記帯電装置は、特性測定用の帯電装置と加速劣化試験用の帯電装置に分かれていることを特徴とする請求項8に記載の感光体劣化加速試験装置。

請求項10

前記特性測定用の帯電装置と加速劣化試験用の帯電装置を切り替え切替手段を設けたことを特徴とする請求項9に記載の感光体劣化加速試験装置。

請求項11

前記露光装置は、特性測定用の露光装置と加速劣化試験用の露光装置に分かれていることを特徴とする請求項10に記載の感光体劣化加速試験装置。

請求項12

前記特性測定用の露光装置で使用する波長切り換えるためのフィルタ交換装置を備えたことを特徴とする請求項11に記載の感光体劣化加速試験装置。

請求項13

前記電子写真感光体の劣化加速試験終了後、前記電子写真感光体の特性を自動的に測定することを特徴とする請求項12に記載の感光体劣化加速試験装置。

技術分野

0001

本発明は、電子写真方式で用いる感光体特性判断方法および診断装置に関する。

背景技術

0002

電子写真プロセスで使用される感光体は繰り返し使用されるため、繰り返し使用による感光体の寿命予測するための試験評価方法は極めて重要な技術である。この寿命試験方法としては、電子写真プロセスを実行する複写機、あるいはプリンタを使って繰り返し紙に印字させ、出力された画像の品質で感光体の寿命を判断したり、繰り返し印字テスト中の、帯電電位露光後電位計測し、これら電位の変動で寿命を予測することが行われる、この方法は感光体が搭載される実施機で行われることが普通であるので,確実な寿命予測ができる一方、実施機が完成するまで寿命試験ができない、試験に多大な時間が必要となる。例えば、A4サイズのプリントアウト能力が10枚/分とすると、100,000枚プリントアウトするのに10,000分…1日10時間試験して16.6日かかる計算となる。

0003

このため、別の方法として、感光体を高速で回転させた状態(1,000〜2,000r.p.m)で感光体の周囲に配置された帯電器露光装置帯電露光を繰り返し、寿命を予測する方法がある。この方法は、さらに二つの試験方法に分かれる。その一つは、帯電器の出力と露光装置の光量を予め決めた条件で固定し、決められた時間だけ試験を行い、その後、感光体の特性を評価する測定を行い、劣化状態を判定するものである。二つめの方法は、試験中の感光体露光後電位Vと感光体を通して流れる通過電流Iを計測し、この二つが常に決められたレベルにあるように、帯電器の出力と露光装置の光量を調整しながら行う方法である。

0004

の二つの方法で重要な点は、試験中に感光体に流れた通過電流を計測し、これを電荷量(単位面積当りの値)Qに変換し、一方、A4サイズ1枚を実施機でプリントアウトする時、感光体のサイズは、A4サイズ1枚が感光体上を重なることなく印字されるサイズであるとすると、感光体を流れる通過電流が、感光体の静電容量をC(単位面積当りの値)、帯電電位Vとして、「C・V」で求まることから、「Q/C・V」とすることで寿命試験時間を実施機のプリント枚数に対応させることができる点である。

0005

もう一つ重要な点は、この試験が加速寿命試験になっていることである。具体的に示すと、感光体に5.6μA/19.6cm2の試料通過電流を流し、20Hr試験すると(1日10時間の試験とすると2日間)、5.6/19.6×10-6×20×60×60=0.02057(C/cm2)の電荷が感光体を通過したことになる。そして、A4用紙縦送りで印字する場合を想定すると、感光体の静電容量を100(pF/cm2)、帯電電位−700(V)、除電後も含めた露光後電位を0(V)とすると、100×10-12×700=7×10-6(C/cm2)がA4サイズ1枚をプリントアウトする時に感光体を通過する電荷であるので、0.02057/(7×10-6)≒294,000(枚)をプリントアウトしたことになり、寿命試験を大幅に加速して行うこととなる。このため、の方法で寿命試験が行われることが多い。

0006

しかしながら、前述の具体的な計算で分かるように、試験中に感光体を通過する電流が一定であれば、プリントアウト何枚相当の試験を行ったのか、計算がしやすい。そのため、試験は通過電流を一定にして実施する方法が一般的に採られる。(その本質は通過電荷量を知ることにある。)また、感光体によっては、帯電電位がどのレベルにあるかによって寿命試験の結果が異なることがあり、帯電電位も一定にして試験を行うことが要求される。

0007

そこで、帯電電位および通過電流を一定にするために、帯電器の高圧電源出力調整、および露光装置の光量調整を行うシステムが必要となり、従来の寿命試験装置構築された。

0008

この種の装置として関連するものには、特願平5−1973号がある。

発明が解決しようとする課題

0009

しかしながら、前述のシステムでは、二つの測定量、表面電位X、通過電流Yと、二つの操作量、帯電器高圧電源の出力制御値A、除電露光ランプ光量の出力制御値Bの関係は、Aが増加するとX、Yは増加し、Aが減少するとX、Yも減少し、Bが増加すると、Xは減少して、Yは増加し、Bが減少すると、Xは増加して、Yは減少するというものであり、仮にXが目標値からはずれ、これを目標範囲に入れようとAまたはBを操作すると、もう1つの測定量Yが変化してしまい、Yにとっては外乱が作用することになり、これを目標範囲に維持しようとAまたはBを操作すると、今度はXが変化するという状態になってしまい、非常に複雑な制御を行わなければならなかった。また、前記システムでは、劣化加速試験中に感光体表面電位・通過電流の瞬間的なバラツキがあった場合でも、それらが瞬間的な誤差として通過電荷量算出に反映されない。

0010

そこで、本発明の目的は、このような問題点を改善し、電子写真方式で用いる感光体の劣化試験に好適であって、構成および操作が単純でかつ精度の高い感光体劣化加速試験装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0011

請求項1に記載の発明は、電子写真感光体を高速で回転させ、帯電装置による静電気帯電工程と露光装置による光放電工程とを含むサイクルを、繰り返し実行して前記電子写真感光体の劣化を加速させる感光体劣化加速試験装置において、前記電子写真感光体の通過電流と表面電位を計測する計測手段と、この計測手段による計測結果に基づいて前記表面電位を一定条件に保つように制御する制御手段とを備えたことに特徴がある。

0012

電子写真感光体(電子写真像形成部材)を高速で回転させ、静電気帯電工程と光放電工程を含むサイクルを繰り返しかけて感光体の劣化を加速させる試験システムにおいて、感光体の通過電流・表面電位を計測し、電位を一定条件に保つように制御することにより、劣化加速状況を的確に判断できることとなる。

0013

請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記制御手段は、電子写真感光体の通過電流と表面電位の計測結果に基づき、前記電子写真感光体を帯電させるコロナ帯電器の出力を変動させることで、前記表面電位を一定条件に保つように制御することに特徴がある。

0014

電子写真感光体の通過電流と表面電位を計測し、電子写真感光体を帯電させるコロナ帯電器の出力のみ制御し、表面電位を一定条件に保つようにすることにより、劣化加速試験のシステム構築が容易になる。

0015

請求項3に記載の発明は、請求項2において、前記制御手段は、電子写真感光体の通過電流と表面電位の計測結果に基づき、前記電子写真感光体を帯電させるコロナ帯電器の出力を自動的に変動させることで、前記表面電位を一定条件に保つように制御することに特徴がある。

0016

電子写真感光体の通過電流と表面電位を計測し、感光体を帯電させるコロナ帯電器の出力を自動で制御させ、表面電位を一定条件に保つようにすることにより、人手によるバラツキを無くして、無人化による劣化加速試験の精度および効率を向上させることとなる。

0017

請求項4に記載の発明は、請求項1において、前記制御手段は、電子写真感光体の通過電流と表面電位の計測結果に基づき、前記電子写真感光体を露光させる露光装置の出力を変動させることで、前記表面電位を一定条件に保つように制御することに特徴がある。

0018

電子写真感光体の通過電流と表面電位を計測し、前記電子写真感光体を露光させる露光装置の出力のみを制御し、表面電位を一定条件に保つようにすることにより、劣化加速試験のシステム構築を容易にする。

0019

請求項5に記載の発明は、請求項4において、前記制御手段で、電子写真感光体の通過電流と表面電位の計測結果に基づき、前記電子写真感光体を露光させる露光装置の出力を自動的に変動させることで、前記表面電位を一定条件に保つように制御することに特徴がある。

0020

電子写真感光体の通過電流と表面電位を計測し、前記電子写真感光体を露光させる露光装置の出力を自動で制御し、表面電位を一定条件に保つようにすることにより、人手によるバラツキを無くし、無人化による劣化加速試験の精度および効率が向上することとなる。

0021

請求項6に記載の発明は、請求項3または5において、前記電子写真感光体の通過電流の計測結果から、前記電子写真感光体の通過電荷量を算出する電荷算出手段を備えたことに特徴がある。

0022

劣化加速試験中、計測した通過電流から電子写真感光体の通過電荷量を算出するシステムを備えたことにより、電子写真感光体の正確な劣化加速状況が判断可能となる。

0023

請求項7に記載の発明は、請求項6において、前記電子写真感光体の通過電荷量が予め設定した条件を満たした時点で、自動的に劣化試験を終了することに特徴がある。

0024

感光体劣化加速試験装置において、必要とする通過電荷量が満たされた時点で、自動的に劣化試験が終了することにより、正確な試験を実施することとなる。

0025

請求項8に記載の発明は、請求項7において、前記制御手段で、電子写真感光体の特性を測定することに特徴がある。

0026

感光体劣化加速試験装置において、感光体の特性(帯電特性感度など)も測定することができる事により、時間効率の向上と評価・試験装置コンパクト化できることとなる。

0027

請求項9に記載の発明は、請求項8において、前記帯電装置は、特性測定用の帯電装置と加速劣化試験用の帯電装置に分かれていることに特徴がある。

0028

感光体劣化加速試験装置において、帯電装置が特性測定用と加速劣化試験用とでそれぞれ分かれていることにより、帯電装置を長寿命化すると共に時間効率を向上させることとなる。

0029

請求項10に記載の発明は、請求項9において、前記特性測定用の帯電装置と加速劣化試験用の帯電装置を切り替え切替手段を設けたことに特徴がある。

0030

感光体劣化加速試験装置において、帯電装置を特性測定用と加速劣化試験用に切り替えるための切替スイッチを設けることにより、特性測定用・劣化加速試験用それぞれの帯電装置の電源が必要無くなり、装置をコンパクト化する事を目的とする。

0031

請求項11に記載の発明は、請求項10において、前記露光装置は、特性測定用の露光装置と加速劣化試験用の露光装置に分かれていることに特徴がある。

0032

感光体劣化加速試験装置において、露光装置が特性測定用と加速劣化試験用とでそれぞれ分かれていることにより、測定用光源多様化に対応可能となる。

0033

請求項12に記載の発明は、請求項11において、前記特性測定用の露光装置で使用する波長切り換えるためのフィルタ交換装置を備えたことに特徴がある。

0034

感光体劣化加速試験装置において、測定用露光装置にフィルタ交換機能を設けたことにより、様々な波長に対する光応答性が確認可能となる。

0035

請求項13に記載の発明は、請求項12において、前記電子写真感光体の劣化加速試験終了後、前記電子写真感光体の特性を自動的に測定することに特徴がある。

0036

感光体劣化加速試験装置において、電子写真感光体の劣化加速試験終了後、自動的に感光体の特性を測定することにより、劣化加速試験終了直後の正確な特性を測定することができる。

発明を実施するための最良の形態

0037

以下、本発明の実施の一形態を図面を用いて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子写真感光体を高速で回転させ、静電気帯電工程と光放電工程とを含むサイクルを繰り返し実行する感光体劣化加速試験装置であって、前記電子写真感光体の通過電流と表面電位を計測し、計測結果に基づいて電位を一定条件に保つように制御する感光体劣化加速試験装置の広範囲な応用を含むものである。

0038

図1に、本発明の実施の一形態に係る劣化加速試験装置の概略を示し、図2にその劣化加速試験装置のターンテーブル下の配置を示す。

0039

図1において、ターンテーブル1は、コントローラ9の制御で軸周りに回転可能であって、前記ターンテーブル1には、開口部3を設け、この開口部3を覆うように感光面を下向きに載置した試料片を、試料押え板2で押さえてセットするように構成されている。こうして、試料片をセットした後、テーブル下部から開口部3を通して帯電・露光処理することとなる。

0040

また、ターンテーブル1の下部には、特性測定用および劣化加速試験用に分かれたコロナ帯電器4と、表面電位計7の電極部5および特性測定用および劣化試験用に分かれた露光装置(図2に示す)が配置されている。図2に示すように、コロナ帯電器4、電極部5および前記露光装置の配置は、ターンテーブル1の回転軸を中心として、特性測定用コロナ帯電器10と特性測定用露光装置12が対向し、また、劣化加速試験用コロナ帯電器11と劣化加速試験用露光装置13が対向するようになされている。また、特性測定用コロナ帯電器10と劣化加速試験用コロナ帯電器11の切り替えは、切替スイッチ14で切り替えるように構成している。さらに、本実施形態では、特性測定用露光装置12が測定目的に応じて様々な波長に切り替え可能なように、フィルタ交換装置を具備している。

0041

なお、本実施形態において、切替スイッチ14によるりコロナ帯電器10、11の切り替え、および前記フィルタ交換装置による波長の切り替えは、コントローラ9からの指令で自動的に行うが、これに限らず、マニュアル操作で任意に切り替えるようにしてもよい。

0042

また、コントローラ9は、A/D変換器8などのインタフェースを介し、電流計測平滑化回路などを備えた電流計6、表面電位計7の本体などと接続され、電流計6、表面電位計7などの計測結果(感光体の通過電流と表面電位など)に基づき、電位を一定に保つように制御する。例えば、電流計6、表面電位計7から特性測定情報を取得し、ターンテーブル1の回転駆動や帯電・露光動作を制御する(コロナ帯電器または露光装置の出力を制御する)。

0043

この構成により、特性測定を行う場合は、前述のように感光体試料片をその感光面が下向きになるようにターンテーブル1の開口部3にセットし、コントローラ9の制御で、コロナ帯電器4(特性測定用コロナ帯電器10)により試料片の感光面を帯電処理する。この間、感光体の試料片がコロナ帯電器4に対向静止するような位置でターンテーブル1を停止することができる。また、実施機と同程度のスピードでターンテーブル1を回転することができる。また、試料片を帯電させて帯電の立ちあがりの様子を観察するため、ターンテーブル1を高速で回転させ、前記試料片をセットした開口部3がコロナ帯電器4上を何度も通過させることができる。

0044

ここで、コロナ帯電器4から試料片に与えられ、試料片を充電するパルス電流は、電流計6に送られ、その中の平滑化回路で平滑化などの処理がなされた後、A/D変換器8でA/D変換され、コントローラ9に送られて演算処理される。

0045

また、試料片の表面電位は、コロナ帯電器4と別の位置に配置された表面電位計7のモニタ部(本体)でモニタされ、モニタされた信号は、表面電位計7に送られ、その中の増幅器増幅処理などがなされた後、A/D変換器8でA/D変換され、コントローラー9に送られて演算処理される。

0046

また、劣化加速試験を行う場合は、ターンテーブル1を高速で回転させ、劣化試験用コロナ帯電器11で試料片の感光面を帯電処理し(静電気帯電工程)、その後、露光装置13によって光放電処理を実施する(光放電工程)。これらの処理を繰り返し行うことによって、感光層中の電荷を強制的に通過させ、実施機よりも早く寿命を判断するものである。

0047

本実施形態では、電流計6、表面電位計7、コントローラ9などが前記計測手段を構成し、コントローラ9などが前記制御手段を構成し、コントローラ9などが前記電荷算出手段を構成し、切替スイッチ14、コントローラ9などが前記切替手段を構成する。

0048

[第1の実施例]本実施例では、ターンテーブル(図1の1に相当)を持つ測定器として、(株)川口電気製作所製の静電気帯電試験装置(EPA8100)を利用した。また、電子写真感光体の試料片として、リコーSP2000用感光体と同じ材料・処方構成の試料片を用いた。

0049

前記静電気帯電試験装置を利用して前述の実施形態に相当する感光体劣化加速試験装置を構成し、まず、試料片をターンテーブル開口部(図1の3に相当)にセットし、ターンテーブルを1000r.p.mまで回転させ、安定した所で劣化加速試験を行った。露光装置(図2の13に相当)の出力を一定(30μW/cm2)にし、コロナ帯電器(図1の4に相当)の出力を制御して感光体の表面電位を一定にし、試験中の計測した通過電流から通過電荷量を算出させるようにした。

0050

ここで、本実施例の劣化加速試験中の制御方法は、感光体の表面電位がそれぞれの水準において5V以上小さくなった場合、コロナ帯電器(図2の11)の電源電圧の出力を上げ、感光体の表面電位がそれぞれの水準において5V以上大きくなった場合には、コロナ帯電器の電源電圧の出力を下げるというものである。

0051

図3に、本実施例の劣化加速試験中における感光体の表面電位を4水準に振った時の、通過電荷量と残留電位関係グラフを示す。この関係グラフから、劣化加速試験中の電位の違いにより劣化加速試験後の残留電位に差が出てくることがわかる。よって、劣化加速試験中の電位を所定の値に決定しないと、劣化加速試験の正確性を欠くこととなり、劣化加速試験中の電位は、一定にするよう制御しなければいけないことがわかる。また、制御方法は一つの因子フィードバック制御するだけで、劣化加速試験を行えるため、二つの因子を制御する従来の技術に比べて、システム構築が簡単になることがわかる。

0052

さらに、通過電荷量を算出する機能により、実際にプリントアウトした枚数を容易に計算でき、感光体の正確な劣化加速状況を判断することができる。具体的には、実際の複写機においてのA4サイズ1枚の通過電荷量Qは、静電容量をC、帯電後の電位をVd、露光後の電位をVrとした時、Q=C×(Vd−Vr)からA4サイズ1枚の通過電荷量が求まり、劣化加速試験で算出された通過電荷量Qaはわかっているので、算出された通過電荷量QaからA4サイズ1枚の通過電荷量Qを除算することで、実際のプリントアウト枚数が容易に求まる。本実施例の場合、通過電荷量が2.07(mC/cm2)の時は、約30,000枚プリントアウトしたことになる。

0053

[第2の実施例]本実施例では、ターンテーブル(図1の1に相当)を持つ測定器として、(株)川口電気製作所製の静電気帯電試験装置(EPA8100)を利用した。また、電子写真感光体の試料片として、サンプル1(リコーIPSIO COLOR5000用感光体)、サンプル2(リコーSP10用感光体)、サンプル3(リコーSP2000用感光体)を用いた。

0054

前記静電気帯電試験装置を利用し、感光体劣化加速試験を行うにあたり、コロナ帯電器(図2の11に相当)の出力を一定(電源電圧:−6kV)として、露光装置の出力を適宜、変更するように制御し、感光体の通過電流、表面電位を計測し、感光体の表面電位が一定になるようにして、試験中の通過電流から通過電荷量を算出し、必要とする通過電荷量が満たされた時に自動的に劣化加速試験が終了するようにした感光体劣化加速試験装置を使用した場合を「実施例2」とした。この実施例2の制御方法は、感光体の表面電位が−805V以下になった場合、露光装置の出力を上げ、感光体の表面電位が−795V以上になった場合、露光装置の出力を下げるというものである。

0055

また、実施例2と比較するため、他の制御方法によるものを実施した。すなわち、露光装置の出力を一定(照度:25lux)として、コロナ帯電器の出力を適宜、変更するように制御し、感光体の通過電流、表面電位を計測し、感光体の表面電位が一定になるように制御して、試験中の通過電流から通過電荷量を算出し、必要とする通過電荷量が満たされた時に自動的に劣化加速試験が終了する感光体劣化加速試験装置を使用した場合を「実施例2a」とした。この実施例2aの制御方法は、感光体の表面電位が−805V以下になった場合、コロナ帯電器の電源電圧を小さくし、感光体の表面電位が−795V以上になった場合、コロナ帯電器の電源電圧を上げるというものである。

0056

前記実施例2および実施例2aにおいて、感光体の種類の違い(特性の違い)による、劣化加速試験に費やした時間を表1に示し、劣化加速試験終了後の残留電位の結果を表2に示す。ここで、前述のサンプル1〜3をターンテーブル開口部にセットし、ターンテーブルの回転(1000r.p.m)終了後、劣化加速試験をスタートさせた。また、劣化加速試験中の表面電位:−800V、劣化加速試験終了条件:通過電荷量1.03mC/cm2であった。

0057

また、表1、表2の結果から、感光体の特性の違いにより劣化加速試験が終了する時間が変化することがわかる。よって、試験中に通過電流から通過電荷量を算出し、必要とする通過電荷量が満たされた時点で自動的に劣化加速試験が終了するシステムであれば、終了時間に拘らず、劣化加速試験を行うことができ、人手をかけずに試験を正確に行うことができる。さらに、感光体の特性の違いにより劣化加速試験が終了する時間が変化するため、劣化加速試験終了後、自動的に測定が行われるように構成した装置では、試験者が終了時間を見計らって確認したりすることが不要となり、人手をかけずに試験を正確に行うことができる。

0058

[第3の実施例]本実施例では、ターンテーブル(図1の1に相当)を持つ測定器として、(株)川口電気製作所製の静電気帯電試験装置(EPA8100)を利用し、感光体劣化加速試験装置を構成した。この構成により、感光体劣化加速試験を行うにあたって、コロナ帯電器の出力を適宜、変動可能に制御して、露光装置の出力を一定(25lux)に制御し、感光体の通過電流、通過電流を計測して、感光体の表面電位を一定にさせるよう制御し、試験中に通過電流から通過電荷量を算出して、必要とする通過電荷量が満たされた時には、自動的に劣化加速試験が終了するようにした。

0059

ここで、信号に瞬間的なバラツキが無く、劣化加速試験が行われた場合を「実施例3」とし、強制的に露光装置の出力に変化(露光量を上げ)を与えた場合を「実施例3a」とし、その時の劣化加速試験に費やした時間と劣化加速試験終了後の残留電位の結果を表3に示す。前記劣化加速試験では、サンプルをターンテーブル開口部にセットし、ターンテーブル1000rpm終了後、劣化加速試験をスタートさせた。また、前記サンプルとしては、「リコーIPSIO COLOR5000用感光体」を用い、劣化加速試験中の表面電位を−800Vとし、劣化加速試験終了条件を通過電荷量:1.03mC/cm2とした。

0060

[第4の実施例]本実施例では、前述の実施形態に準じ、特性測定用の帯電装置(図2の10に相当)および露光装置(図2の12に相当)と、劣化加速試験用の帯電装置(図2の11に相当)および露光装置(図2の13に相当)とがそれぞれ分かれている測定器を使用した場合「実施例4」と、帯電装置が特性測定用、劣化加速試験用とも共通で、露光装置が特性測定用と劣化加速試験用とで分かれている場合「比較例4」と、帯電装置が特性測定用と劣化加速試験用とで分かれており、露光装置が特性測定用、劣化加速試験用とも共通の場合「比較例4a」と、帯電装置、露光装置とも特性測定用と劣化加速試験用とで共通(露光装置のフィルタ交換不可)の場合「比較例4b」と、特性測定用と劣化加速試験用とでそれぞれ別の測定器を使用する場合「比較例4c」について、試験を行った。この場合、サンプルとしては、「リコーIPSIO COLOR5000用感光体の試料片を使用した。

0061

ここで、前述の実施例4および比較例4、4a、4b、4cの違いを表4に示す。表4において、「実験1」は、コロナ帯電器の出力を一定として露光装置を制御し、感光体の通過電流、表面電位を計測して、感光体の表面電位が一定−800Vになるよう制御し、試験中の通過電流から通過電荷量を算出して、必要とする通過電荷量が満たされた時点で劣化加速試験が終了するような劣化加速試験において、通過電荷量が2.07mC/cm2となるまでに費やす時間を示す。この時間は、測定器の立ち上げから立ち下げまでに費やす時間と、劣化加速試験以外に4回特性測定を行った時間との合計の時間である。

0062

ここで、露光装置が特性測定用と劣化加速試験用とで同じである場合は、光源白色光であるため(リコーIPSIO COLOR5000用感光体の試料片の感度測定は780nmの単色光測定のため)、感度測定ができず、他の光源に関しても対応できない、つまり光源を切り替える機構がついていないと測定できない。また、特性測定用と劣化加速試験用とでそれぞれが別の測定器を用いた場合は、装置が大型化し、コストが高くなる問題だけでなく、劣化加速試験に費やす時間にまでも影響が出てしまうこととなる。

発明の効果

0063

請求項1に記載の発明によれば、電子写真感光体を高速で回転させ、静電気帯電工程と光放電工程を含むサイクルを繰り返しかけて感光体の劣化を加速させる試験システムにおいて、感光体の通過電流と表面電位を計測し、表面電位を一定条件に保つように制御させることにより、劣化加速状況を判断できる劣化加速システムを構築できる。

0064

請求項2に記載の発明によれば、感光体を帯電させるコロナ帯電器の出力のみ制御させ、感光体の通過電流と表面電位を計測し、表面電位を一定条件に保つように制御させることにより、劣化加速試験のシステム構築を容易に行うことができる。

0065

請求項3に記載の発明によれば、感光体を帯電させるコロナ帯電器の出力を自動で制御させ、感光体の通過電流と表面電位を計測し、表面電位を一定条件に保つように制御させることにより、人手によるバラツキを無くし、無人化による劣化加速試験の効率を向上させることができる。

0066

請求項4に記載の発明によれば、感光体を露光させる露光装置の出力のみを制御させ、感光体の通過電流と表面電位を計測し、表面電位を一定条件に保つように制御させることにより、劣化加速試験のシステム構築を容易に行うことができる。

0067

請求項5に記載の発明は、感光体を露光させる露光装置の出力を自動で制御させ、感光体の通過電流と表面電位を計測し、表面電位を一定条件に保つように制御させることにより、人手によるバラツキを無くし、無人化による劣化加速試験の効率を向上させることができる。

0068

請求項6に記載の発明によれば、劣化加速試験中、計測した通過電流から感光体の通過電荷量を算出するシステムを備えたことにより、感光体の正確な劣化加速状況が判断できる。

0069

請求項7に記載の発明によれば、必要とする通過電荷量が満たされた時点で、自動的に劣化試験が終了されることにより、正確な試験を行うとことができる。

0070

請求項8に記載の発明は、感光体の特性(帯電特性、感度)も測定することができ、時間効率の向上と装置のコンパクト化が可能である。

0071

請求項9に記載の発明によれば、帯電装置が特性測定用、加速劣化試験用でそれぞれ分かれていることにより、帯電装置の長寿命化と時間効率向上が可能である。

0072

請求項10に記載の発明によれば、帯電装置を特性測定用と加速劣化試験用に切り替えるためのスイッチを設けることにより、特性測定用、劣化加速試験用それぞれの帯電装置の電源が必要無くなり装置のコンパクト化が可能である。

0073

請求項11に記載の発明によれば、露光装置が特性測定用、加速劣化試験用でそれぞれ分かれていることにより、測定用光源の多様化が可能である。

0074

請求項12に記載の発明によれば、複写機に高画質化が求められ、それに伴い露光用ビームの波長も短波長化されてきている。そこで測定用の露光装置にフィルタ交換機能が設けられていることにより、様々な波長の光応答性の確認が可能である。

0075

請求項13に記載の発明によれば、感光体の劣化加速試験終了後、自動的に感光体の特性を測定できることにより、劣化加速試験終了直後の正確な特性を測定することが可能である。

0076

以上説明したように、本発明によれば、電子写真感光体の劣化試験に好適であって、構成および操作が単純でかつ精度の高い感光体劣化加速試験装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0077

図1本発明の実施の一形態に係る感光体劣化加速試験装置の全体構成図である。
図2本発明の実施の一形態に係る感光体劣化加速試験装置でターンテーブル下部の帯電器および露光装置の配置を示す図である。
図3本発明の実施の一形態に係る感光体劣化加速試験で通過電荷量と残留電位の関係を示す図である。

--

0078

1ターンテーブル
押え板
3 開口部
4、10、11コロナ帯電器
5電極部
6電流計
7表面電位計
8 A/D変換器
9コントローラ
12、13露光装置
14切替スイッチ

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