JPH04251859A - 静電電位測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子写真方式を
利用したプリンタ或いは複写機等で使用される感光体ド
ラムの表面電位を測定する静電電位測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種のプリンタ或いは複写機
等では、次のような一連の画像形成プロセスが実行され
ている。先ず、暗所において帯電器で感光体ドラム表面
を均一に帯電する。次に、この帯電された感光体ドラム
表面に対し、ＬＥＤアレイ等の露光器により画像部に光
を照射する。この時、光の当たった画像部は帯電電荷が
除去される（光導電現象）。そして、光の照射されなか
った画像部以外の部分には電荷を残した静電潜像が感光
体ドラム上に形成される。続いて現像器により、かかる
静電潜像と同極性に帯電したトナー（着色微粒子）を潜
像に供給してトナー像（可視像）を得る。更に、記録紙
をこのトナー像に重ね、記録紙の裏側から転写器でトナ
ーの帯電極性とは逆極性の電荷を記録紙に与え、静電力
によりトナー像を記録紙に転写する。転写されたトナー
像は、定着器により熱或いは圧力を加え、記録紙に融着
させて永久像とする。一方、転写後の感光体ドラム上の
潜像電荷は除電器（除電ランプ）により除電される。ま
た、転写されずに感光体ドラム上に残った残留トナーは
クリーナで除去される。

【０００３】上述した潜像形態はネガ潜像と呼ばれ、こ
の場合の現像法は反転現像法と呼ばれる。これに対し、
複写機等では潜像形態としてポジ潜像が用いられており
、この場合の現像法は正規現像法と呼ばれている。ここ
にポジ潜像においては、上述したネガ潜像の場合とは逆
に、露光器により画像部以外の部分が照射され、画像部
に電荷を残した静電潜像が得られる。そして、この場合
は現像器により静電潜像とは逆極性に帯電したトナーを
潜像に供給することになる。

【０００４】ところで、上記反転現像法或いは正規現像
法の何れを採用する場合であっても、感光体ドラムに注
目してみると、その表面において、静電作用である帯電
、除電或いは放電の作用が繰り返し行われていることに
なる。ここに、感光体ドラムの特性である帯電性或いは
除電性等を知ることは、質の高い画像形成を行うことに
繋がるため、大変重要な意義をもつと言える。即ち、感
光体ドラムの特性である帯電性或いは除電性等の状況が
分かれば、帯電器や転写器等の静電作用を起こす機器の
設置にあたり、帯電器等の形状がその動作に及ぼす影響
を知ることができ、またその感光体ドラムに対する最適
な設置箇所或いは離隔距離等を決定することが可能とな
るし、各機器の最適動作タイミングを決定することも可
能である。また、長時間使用された感光体ドラムに対し
ては、その使用されている感光体の劣化状況の程度を知
ることも可能である。一般に、感光体ドラムの表面電位
がどの程度かを知る方法としては、表面電位計を使用し
た電位測定方法がある。なお、表面電位計としては、放
射線イオン化型、直流増幅型、交流変換型等の方式によ
るものが種々開発され、使用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】プリンタや複写機等個
々の機器において、最適な画像形成を得るためには、夫
々個々に使用される感光体ドラムの特性を知ることが重
要となる。帯電プロセスを例にとれば、このプロセスで
重要となるのは、感光体ドラムの表面を如何に速く、し
かも均一に所定の電位まで帯電させることである。従っ
て、この場合に必要となる情報は、帯電器の最適な形状
と、所定電位に達する迄の所要時間と、感光体ドラム上
の電位分布が如何にあるかの情報である。また、この他
にも必要な情報としては、感光体ドラムにおける露光に
よる電位減衰、残留電位、帯電履歴、耐久性等の種々の
項目がある。

【０００６】しかしながら、上記表面電位計を使用して
測定した感光体ドラム表面電位の値は、測定サンプリン
グ数に応じて求められた平均値でしかない。即ち、感光
体ドラムは回転しているため、表面電位計によって測定
した電位は、あくまで感光体ドラム上の測定箇所におけ
る瞬時の測定データを何点かサンプリングし、それをデ
ータ処理したものでしかない。従って、このような測定
方法によれば、感光体ドラムの表面電位が一定時間の後
、所定電位に達しているか否かの情報を得ることしかで
きない。

【０００７】本発明は、かかる現状に鑑みてなされたも
のであり、感光体ドラム表面の静電電位を測定すること
により、帯電器等の最適な形状と、感光体ドラムの有す
る種々の静電特性を簡単に調べることが可能な静電電位
測定方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、感光体ドラム
を使用して画像形成を行う電子写真方式の画像形成装置
において、感光体ドラムの表面であって、帯電器等の機
器が対向する位置より離隔した位置に対向して静電電位
測定手段を設けると共に、前記感光体ドラムの回転を停
止し、前記帯電器等の機器を一定時間オン状態とした後
、直ちに前記感光体ドラムを回転させると同時に前記静
電電位測定手段による感光体ドラム表面の静電電位測定
を開始することを特徴としている。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、感光体ドラムの表面であっ
て、帯電器等が対向する位置より離隔した位置に対向し
て静電電位測定手段が設けられる。そして、感光体ドラ
ム表面の静電電位を測定する前であって、感光体ドラム
が回転していない状態において、感光体ドラムの表面は
、一定時間の間、帯電器等の機器により帯電作用等の静
電作用を受ける。その結果、感光体ドラムの表面におい
ては、帯電器等と対向する面の位置を中心として、左右
円周方向に連続した電位分布状態が形成される。

【００１０】一定時間経過後、帯電器等の機器はオフ状
態とされ、直ちに感光体ドラムはその回転を開始する。 と同時に、静電電位測定手段により感光体ドラム表面に
形成された上記電位分布の測定が開始される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って具体
的に説明する。図１は本発明に係る静電電位測定方法を
利用し、感光体ドラム表面の帯電状態を調べるための機
器構成図である。図面からも明らかなように、感光体ド
ラム１の周辺には、帯電器２、露光器３、転写器４、除
電ランプ５が配され、更に図面上感光体ドラム１の右側
部には静電電位測定装置６が配されている。なお、静電
電位測定装置６の配置箇所については、画像形成を行う
場合に現像器ユニットが配置される箇所であるが、感光
体ドラムの帯電特性等を調べる目的には不要であるため
、取り外してある。

【００１２】また、静電電位測定装置６は、プローブ６
０と、電位計本体６１と、記録計６２とからなる。プロ
ーブ６０は感光体ドラム１の表面電位を検出するための
センサ部分であり、電位計本体６１はかかるプローブ６
０からの信号を増幅し、処理する部分である。また、記
録計６２は測定した表面電位を連続して記録するもので
ある。なお、プローブ６０と感光体ドラム１との距離は
静電電位測定装置の特性に応じて適宜決定される。ここ
に、電位測定を行う場合には、測定環境を常に清浄にし
、プローブ６０表面に電荷をもった誘電体（例えばトナ
ー粒子）等が付着して接触電位差を生じることがないよ
うに注意することが肝要である。

【００１３】ところで、感光体ドラム１表面の電位分布
の測定にあたっては、測定目的を明らかにすることが必
要である。即ち、帯電器２を使用する場合には感光体ド
ラム１の帯電特性を、露光器３を使用する場合には露光
による感光体ドラム１表面の電位降下特性を、転写器４
を使用する場合には感光体ドラム１表面からの放電特性
を、除電ランプ５を使用する場合には露光による感光体
ドラム１表面の電位降下特性を、更に除電及び放電につ
いては感光体ドラム１表面における残留電位特性を夫々
調べることになる。

【００１４】以下、帯電器２と静電電位測定装置６を使
用し、感光体ドラム１表面の帯電特性を調べることを例
として本発明に係る静電電位測定方法について説明する
。先ず、感光体ドラム１を回転させずに帯電器２を一定
時間（数ｍｓｅｃ程度）オン状態とし、感光体ドラム１
の表面を帯電させる。そしてその後、帯電器２をオフ状
態とする。と同時に感光体ドラム１の矢印Ａ方向への回
転を開始すると共に静電電位測定装置６により電位の測
定を開始する。測定時間は例えば０．５秒とする。この
場合、測定前に感光体ドラムの帯電電位を０Ｖ（グラン
ドレベル）にしておくことが必要である。

【００１５】帯電器２を上記のように一定時間オン状態
とすれば、帯電器２と最も近い距離にある感光体ドラム
１表面の対向面２０が最も高い電位に帯電する。そして
、この対向面２０を基準として感光体ドラム１表面の左
右円周方向に離隔していくに従い帯電電位は低くなって
いく。図面上、静電電位測定装置６が対向する測定面６
００と帯電器２の対向面２０との感光体ドラム１上にお
ける左右円周方向の離隔距離Ｌ１　、Ｌ２　は等距離で
はないので、測定面６００の電位はその短い方の離隔距
離Ｌ１　に応じた帯電電位となっている。なお、この場
合、数ｍｓｅｃ程度の帯電では、測定面６００における
電位はほとんど零電位に近いものとなっている。

【００１６】次に、感光体ドラム１を矢印Ａの方向に回
転すると、測定面６００に対して感光体ドラム１表面の
各位置における電位分布が移動してくるので、かかる電
位分布を連続して静電電位測定装置６で測定すれば、個
々の感光体ドラム１における帯電特性を知ることが可能
となる。図２は本発明に係る静電電位測定方法によって
測定した、帯電器２による感光体ドラム１表面の帯電電
位分布を示すグラフである。縦軸は電位を示し、横軸は
測定ポイントを示している。このグラフにおいて、ポイ
ントＰ１　は静電電位測定装置６が最初に対面した感光
体ドラム１表面の位置であり、ポイントＰ２　は帯電器
２が最初に対面した感光体ドラム１表面の位置である。 ポイントＰ３　は感光体ドラム１表面において、ポイン
トＰ２　と真反対に位置する面２００に相当する位置で
ある。

【００１７】グラフからも明らかなように、帯電器２が
対面した位置に相当するポイントＰ２　における電位Ｖ
２　が最も大きくなっている。これは感光体ドラム１の
表面において、帯電器２との距離が最も接近している位
置であり、帯電器２による帯電作用を最も受けやすい位
置であるから当然の結果と言える。実際に測定してみる
と、個々の感光体ドラム１において微妙に異なった帯電
電位を示すグラフが得られる。このグラフの形状はまさ
に感光体ドラム１個々の帯電特性の現れである。従って
、得られたグラフの形状により感光体ドラム１の微妙な
特性を調べることが可能である。例えば、帯電器２の設
定電位や帯電時間に対応した、ポイントＰ１　からポイ
ントＰ２　に到るまでの電位の立ち上がりの程度やポイ
ントＰ２　における電位のピーク値の大きさにより、感
光体ドラム１表面の有する帯電応答性ないし伝達特性が
分かることになる。また、逆に帯電器２の特性を知るに
も有用な情報となる。

【００１８】また、プローブ６０の感光体ドラム１に対
するセット位置を、感光体ドラム１の幅方向にスライド
させれば、感光体ドラム１の表面全体の帯電特性の情報
を得ることも可能である。この場合は、長時間使用した
感光体ドラム１の表面における部分的な劣化状況を知る
ことも可能となる。なお、記録計６２にメモリ機能を持
たすことにより、プローブ６０による測定データのサン
プリング点数を増加させることが可能であるので、グラ
フの分解性能を向上させることができる。こうすること
により、個々の感光体ドラム１における微妙な特性の差
を更に詳細に調べることが可能である。また、実際の測
定にあたっては、静電電位測定装置６、感光体ドラム１
、帯電器２等の夫々の機器を全てＣＰＵにてタイミング
良く制御することが望ましい。

【００１９】更に、上記実施例においては、静電電位測
定方法を感光体ドラム１の帯電特性の調査についてのみ
応用した例を示したが、露光器３による除電、転写器４
による放電、除電ランプ５による除電等における感光体
ドラム表面の電位変化を測定することにも応用可能であ
る。

【００２０】

【発明の効果】以上の本発明によれば、静電電位測定装
置を感光体ドラムにセットするだけの極めて簡単な構成
でもって、感光体ドラム表面の電位分布状態を正確に測
定することが可能である。従って、プリンタや複写機等
の機器で使用する感光体ドラム個々が有する各種静電特
性を正確に把握することができ、質の高い画像形成を行
うにあたっての重要な諸情報が得られる。

【００２１】また、静電電位の測定は、機器組み立て中
においても測定可能であるし、組み立て後においても測
定可能である。従って、感光体ドラムの検定或いは長時
間使用後の感光体ドラムの劣化状況の調査にも幅広く応
用可能である。更に、その測定方法は極めて簡単である
ので、大変使い易い方法となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る静電電位測定方法を利用し、感光
体ドラム表面の帯電状態を調べるための機器構成図であ
る。

【図２】本発明に係る静電電位測定方法によって測定し
た、帯電器による感光体ドラム表面の帯電電位分布を示
すグラフである。

【符号の説明】

１　　　　感光体ドラム ２　　　　帯電器 ６　　　　静電電位測定装置 ６０　　プローブ ６１　　電位計本体 ６２　　記録計

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　感光体ドラムを使用して画像形成を行
   う電子写真方式の画像形成装置において、感光体ドラム
   の表面であって、帯電器等の機器が対向する位置より離
   隔した位置に対向して静電電位測定手段を設けると共に
   、前記感光体ドラムの回転を停止し、前記帯電器等の機
   器を一定時間オン状態とした後、直ちに前記感光体ドラ
   ムを回転させると同時に前記静電電位測定手段による感
   光体ドラム表面の静電電位測定を開始することを特徴と
   する静電電位測定方法。