JP2008129372A - 感光体ドラム特性評価装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】感光体ドラムの周囲に帯電器、表面電位計プローブ、レーザ書込装置、表面電位計プローブ(2)、除電ランプが配置され、各ユニットはドラム径方向に移動可能であり、表面電位計プローブ(2)はドラム周方向に移動可能である装置において、表面電位計プローブ(2)の配置角度(θ)(ドラム表面のレーザ入射位置と、表面電位計プローブの配置位置とがなす角度)が下記式(1)を満足するようにした感光体ドラム評価装置。
ここにAは電位計プローブの電位検出範囲の直径(単位:mm)。Dはドラム直径(単位:mm)。
【選択図】図4
Description
(1)感光体ドラムの周囲に少なくとも帯電器、表面電位計プローブ(1)、レーザ書込装置、表面電位計プローブ(2)、除電ランプの各ユニットがこの順に配置され、各ユニットはドラム径方向に移動可能であり、さらに表面電位計プローブ(2)はドラム周方向に移動可能である装置において、感光体ドラムに近接して配置される表面電位計プローブ(2)の配置角度(θ)(ドラム表面のレーザ入射位置とドラム中心とを結ぶ線と、表面電位計プローブ(2)の配置位置とドラム中心とを結ぶ線とがなす角度)が下記式(1)を満足するか判定するようにしたことを特徴とする感光体ドラムの評価装置;
また、前記表面電位計プローブ(2)と感光体ドラム表面のギャップが、近接センサーにより計測され、この値に基づき該表面電位計プローブ(2)を動かし、測定毎に所定のギャップが維持される機構をもつため、プローブが離れすぎて電位検出範囲が広がり、露光後電位の測定に露光前の電位の影響が入るのを防ぐことができるという極めて優れた効果を奏する。
また、前記表面電位計プローブ(2)と感光体表面のギャップに対する電位計検出範囲の直径データをあらかじめ記憶装置に保持し、入力されたギャップの値、したがって検出範囲の直径データと測定対象ドラムの直径データとから演算装置が前記式(1)の計算をし、該表面電位計プローブ(2)の位置が前記式(1)を満足しない測定条件の場合に警告を表示装置に出力するようにしたことで、露光後電位の測定に露光前の電位の影響が入るのを防ぐことができるという極めて優れた効果を奏する。
また、前記表面電位計プローブ(2)と感光体表面のギャップに対する電位計検出範囲の直径データをあらかじめ記憶装置に保持し、入力されたギャップの値、したがって検出範囲の直径データと測定対象ドラムの直径データとから演算装置が前記式(1)の計算をし、該表面電位計プローブ(2)の位置が前記式(1)を満足しない測定条件の場合に適切なギャップを検索、表示し、あるいは適切なギャップに条件を自動変更するようにしたことで、露光後電位の測定に露光前の電位の影響が入るのを防ぐことができるという極めて優れた効果を奏する。
さらにまた、前記表面電位計プローブ(2)と感光体表面のギャップに対する電位計検出範囲の直径データをあらかじめ記憶装置に保持し、入力されたギャップの値、したがって検出範囲の直径データと測定対象ドラムの直径データとから演算装置が前記式(1)の計算をし、該表面電位計プローブ(2)の位置が前記式(1)を満足しない測定条件の場合に適切なギャップを検索し、適切なギャップが無いとき、感光体線速条件および表面電位計プローブ(2)の配置角度を変更することを表示・推奨するか、あるいは自動変更して実施することで、露光後電位の測定に露光前の電位の影響が入るのを防ぐことができるという極めて優れた効果を奏する。
すなわち、レーザが入射する前の感光体表面の帯電電位も電位計プローブの検出範囲に入ることになり、レーザ露光後の電位測定が正確でなくなることになる。レーザ入射位置から周方向に10mm以上離れた位置に配置すれば問題なく、このときの角度はtan-1 (20/2/30/2)=tan-1 (20/30)=33.7°と計算される(図4も参照)。
・全ての実施例で共通に使用した装置、および測定条件について:
使用した測定機システムは自社製作の評価装置である。
評価装置の仕様:概略を図1〜図3に示す。
1.測定機本体:
帯電器:スコロトロン方式 Max±8kV
高圧電源− トレック・ジャパン(株)製 モデル 610D
光源:LD書き込み装置搭載のもの。
LD波長:655nm、ダブルビーム搭載(シングルビームでの測定も可)
測定対象ドラムの径:24mmφ〜120mmφ
表面電位計プローブ(1),(2):(1)は帯電電位測定用、(2)は露光後電位測定用。
プローブ(1)は周方向の動き固定、プローブ(2)の周方向可動範囲10.5°〜140°(レーザ入射位置を起点(0°)として)
表面電位計:トレック・ジャパン(株)製 モデル344+表面電位形プローブ モデル555P-4
プローブ555-P4のギャップと検出範囲のデータはメーカ公表のデータ(プローブ555P-1)を使用した(図5参照)。
グラフデータから近似式を求め、その式を評価装置のPCシステムに組み込んでいる。
2.インターフェース
表面電位信号集録装置:横河電機(株)製 デジタルスコープ DL708
3.情報処理装置(帯電電位、露光後電位読み取り):市販ノートPC+本発明者による処理プログラム
4.2と3の接続インターフェースGP-IB:日本ナショナルインスツルメンツ(株)製 PCMCIA GP-IBカード
指定した測定条件は次の通りである。
ドラム径=30mmφ
ドラム長=340mm
(感光体ドラムはリコー製 OPCドラム 負極性)
線速=70mm/s 〜 300mm/s
用紙長=210mm
給紙カウンタ=2 (同じ条件で繰り返し2回測定の意味)
画素密度=400、600、1200dpi
露光から現像位置までの時間=0.5〜0.01s(「現像位置」で露光後電位を計測)
ビームサイズ=40x50,50x60,70x85μm
スコロトロングリッド電圧=-600(V) (帯電電位 -600V狙い)
一つの露光エネルギーで2回測定を繰り返し、次に、露光エネルギーを変えて同じ測定を繰り返す。これを20通り前後の露光エネルギーについて順次自動実行する。表面電位計からアナログ出力された露光後電位は集録装置に取り込まれ、記憶される。一続きの測定が終了した後、PCに転送し、帯電電位、露光後電位の読み取りを行う。
感光体ドラム径:30mmφ
感光体ドラム線速:125mm/s
露光後測定時間:0.05s
感光体と表面電位計プローブ(2)のギャップ:3mm(図5のデータより検出範囲は20mmになる)
の条件を評価装置に入力した。表面電位計プローブ(2)の配置すべき角度(θ)を24°と計算し、この位置に表面電位計プローブ(2)を配置するように動作した。
本発明における前記角度(θ)に関する制約条件を組み込んだ評価プログラムを使用した。比較例1と同じ測定条件に対し、表面電位計プローブ(2)の配置すべき角度(θ)を24°と計算したが、本発明における前記式(1)の右辺を計算し、tan-1(20/30)=33.7°となり、θ=24<33.7で該式(1)はなりたたず、警告が発せられた。
比較例1に示す条件で測定を実施した。また、実施例1の評価装置では、警告が発せられ、ギャップ2mmが推奨されたため、感光体と表面電位計プローブのギャップを2mmに変え、システムに入力した。
ギャップが2mmのときは図5のデータより検出範囲は11.5mmになり、tan-1(11.5/30)=21°となり、θ=24>21で前記式(1)は成立し、警告はでなかった。そこでギャップ2mmで測定を実施した。どちらも表面電位計プローブ(2)の配置角度(θ)は24°である。この結果を図6に示す。ギャップが異なる「露光エネルギーに対する露光後表面電位データ」にはちがいがあり、ギャップ3mmの場合は露光前の帯電電位の影響を受けていると理解された。
感光体ドラム径:30mmφ
感光体ドラム線速:160mm/s
露光後測定時間:0.01s
感光体と表面電位計プローブのギャップ:3mm(図5のデータより検出範囲は20mmになる)
の条件を評価装置に入力した。表面電位計プローブ(2)の配置角度(θ)を6.1°と計算したが、
本発明の(θ)に関する制約条件を組み込んだ評価プログラムは、本発明における前記式(1)の右辺を計算し、tan-1(20/30)=33.7°となり、θ=6.1<33.7で該式(1)は成り立たず、警告が表示された。評価装置の機械的制約で10.5°より小さい配置にはできないため、この理由でも設定は不可能である。ギャップ1mm((図5のデータより検出範囲は6mmになる)にしても、tan-1(6/30)=11.3°で適切なギャップになり得ず、さらにギャップ0.8mm((図5のデータより検出範囲は5mmになる)にしても、tan-1(5/30)=9.5°で適切なギャップになり得ないため、システムは感光体の線速を275mm/sに、プローブの配置角度(θ)を10.5°にすることを推奨した。この条件であらためてシステムの判定はギャップ0.8mmを推奨(θ=10.5>9.5で条件は成立)したので採用の応答をしたところ、ギャップは自動で再設定され測定が実行された。
ここで使用している評価装置においては表面電位計プローブのドラム径方向の移動は移動量に相当するパルス数を送ることで実行される。原点検出は電源ON時に1回行われ、以後は行われず、移動命令が来る毎にその時点の位置を起点に移動する(相対移動)。表面電位計プローブ(2)に並立して近接センサー(キーエンス(株) ANALOG SENSOR MODEL AS-440-SO AH-416)を取り付けた。センサー出力はデジタルマルチメータ(FLUKE 社 FLUKE 45)につなぎ、表示した。電圧の表示値がそのままギャップ(mm)になる。マルチメータにはGP-IBインターフェースがあり、これをPCにつないだ。センサー取り付け時、センサー先端(平面)と表面電位計プローブ先端(平面)の高さを合わせた。
評価装置に30mmφドラムをセットし、表面電位計プローブ(2)をギャップ3mmにした。次にギャップ2mm(1mm移動)、ギャップ1mm(1mm移動)、ギャップ3mm(-2mm移動)し、この動作を繰り返した。実験は10項目あり、項目の数がそのまま上記の動作繰り返し回数になる。各回、所定の繰り返し数だけ動作させ、設定ギャップと近接センサーの表示値が異なるときはその差分だけ表面電位計プローブ(2)を動かし、ギャップが修正されるようにプログラムは作られている。あらためて結果を表1に示す。
Claims (7)
- 感光体ドラムの周囲に少なくとも帯電器、表面電位計プローブ(1)、レーザ書込装置、表面電位計プローブ(2)、除電ランプの各ユニットがこの順に配置され、各ユニットはドラム径方向に移動可能であり、さらに表面電位計プローブ(2)はドラム周方向に移動可能である装置において、感光体ドラムに近接して配置される表面電位計プローブ(2)の配置角度(θ)(ドラム表面のレーザ入射位置とドラム中心とを結ぶ線と、表面電位計プローブ(2)の配置位置とドラム中心とを結ぶ線とがなす角度)が下記式(1)を満足するか判定するようにしたことを特徴とする感光体ドラムの評価装置。
- 前記表面電位計プローブ(2)と感光体ドラム表面のギャップが近接センサーにより計測され、この値に基づき表面電位計プローブ(2)を動かし、測定毎に所定のギャップが維持される機構を持つことを特徴とする請求項1に記載の感光体ドラムの評価装置。
- 前記表面電位計プローブ(2)と感光体表面のギャップに対する電位計検出範囲の直径データをあらかじめ記憶装置に保持し、入力されたギャップの値、したがって検出範囲の直径データと測定対象ドラムの直径データとから演算装置が前記式(1)の計算をし、表面電位計プローブ(2)の位置が該式(1)を満足しない測定条件の場合に警告を表示装置に出力するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の評価装置。
- 前記表面電位計プローブ(2)と感光体表面のギャップに対する電位計検出範囲の直径データをあらかじめ記憶装置に保持し、入力されたギャップの値、したがって検出範囲の直径データと測定対象ドラムの直径データとから演算装置が前記式(1)の計算をし、表面電位計プローブ(2)の位置が該式(1)を満足しない測定条件の場合に適切なギャップを検索、表示するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の評価装置。
- 前記表面電位計プローブ(2)と感光体表面のギャップに対する電位計検出範囲の直径データをあらかじめ記憶装置に保持し、入力されたギャップの値、したがって検出範囲の直径データと測定対象ドラムの直径データとから演算装置が前記式(1)の計算をし、表面電位計プローブ(2)の位置が該式(1)を満足しない測定条件の場合に適切なギャップを検索し、表面電位計プローブ(2)を適切なギャップに自動変更するようにしたことを特徴とする請求項1または2に記載の評価装置。
- 前記表面電位計プローブ(2)と感光体表面のギャップに対する電位計検出範囲の直径データをあらかじめ記憶装置に保持し、入力されたギャップの値、したがって検出範囲の直径データと測定対象ドラムの直径データとから演算装置が前記式(1)の計算をし、表面電位計プローブ(2)の位置が該式(1)を満足しない測定条件の場合に適切なギャップを検索し、適切なギャップがないとき、感光体線速条件および表面電位計プローブ(2)の配置角度を変更することを表示・推奨することを特徴とする請求項1に記載の評価装置。
- 前記表面電位計プローブ(2)と感光体表面のギャップに対する電位計検出範囲の直径データをあらかじめ記憶装置に保持し、入力されたギャップの値、したがって検出範囲の直径データと測定対象ドラムの直径データとから演算装置が前記式(1)の計算をし、表面電位計プローブ(2)の位置が該式(1)式を満足しない測定条件の場合に適切なギャップを検索し、適切なギャップがないとき、感光体線速条件および表面電位計プローブ(2)の配置角度を自動変更して実施することを特徴とする請求項1または2に記載の評価装置。
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