JPH09138610A - 電子写真感光体の特性評価用露光装置および評価方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置を大型化することなく均一な光強度をも
って電子写真感光体に光を照射でき、さらに光ファイバ
を複数に分岐した場合も光の強度の均一性を保つことの
できる特性評価用露光装置、および、そのような露光装
置を用いた評価方法を提供する。 【解決手段】 光源１１から発せられた光は、波長フィ
ルタ１２、光量フィルタ１３により波長、光量が調整さ
れて、光ファイバ１５を介して露光プローブ３に入射す
る。入射光はまず拡散板２１を通過して拡散し、拡散光
はスリット２２によりその光束の拡大が防止され、さら
に集光レンズ２３によって電子写真感光体１上に集光さ
れ、電子写真感光体１を照射する。拡散板２１によって
照射光は均一となる。また、露光プローブ３内で拡散さ
せるので、光量のロスが少ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真感光体の
製造工程において、製造された電子写真感光体の電気特
性を評価する評価方法、および、特性評価時に用いら
れ、電子写真感光体表面を露光する特性評価用露光装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機やプリンタ等の電子写
真装置に使用される電子写真感光体において、導電性基
体上に下引層と電荷発生層と電荷輸送層とを順次積層さ
せたものが知られている。このような構成の電子写真感
光体において、これらの感光層は、各層を構成するため
の有機系光導電性材料を結着剤樹脂とともに有機溶剤に
溶解または分解させて感光体塗布液として作成し、この
感光体塗布液を導電性基体の上に塗布することにより電
子写真感光体が製造される。このようにして製造された
電子写真感光体は、出荷前に所定の帯電特性を有してい
るか否かを検査する必要があり、製品の出荷前にはその
検査を行なうことが多い。特に、電子写真感光体の電荷
輸送層は、その電気特性に大きく寄与するため、塗布ム
ラがあると電気的特性が大きく変化する。そのため、電
荷輸送層の塗布直後の中間製品をサンプリングし、その
電気特性を評価することにより工程を管理し、不良品の
流出防止を図っている。

【０００３】図４は、電子写真感光体の電気特性を評価
するための一般的な評価装置の一例を示す構成図であ
る。図中、１は電子写真感光体、２は帯電器、３は露光
プローブ、４は表面電位計プローブ、５は除電器であ
る。評価を行なう電子写真感光体１の周方向に、電子写
真プロセスの各機能部品である、帯電器２、露光プロー
ブ３、除電器５がそれぞれ配置され、かつ電子写真プロ
セスでの画像の現像位置に表面電位計プローブ４が配置
される。

【０００４】帯電器２は、コロトロン、スコロトロン等
の非接触型帯電器を用いるのが一般的であり、さらに帯
電ロール等の接触型帯電器を用いることもできる。これ
らは所定の電圧を印加するための電源に接続され、電圧
を印加することにより電子写真感光体の表面への放電が
発生し、電子写真感光体１が帯電される。露光プローブ
３は露光装置の一部であり、電子写真感光体１の近傍に
配置され、所定の波長および光量の光を電子写真感光体
１の表面に部分的に照射する。測定プローブ４は図示し
ない表面電位計に接続されており、電子写真感光体１の
表面の電荷により生ずる電位を測定するものである。測
定プローブ４は、電子写真感光体１の近傍に配置される
のが一般的である。除電器５は、ＬＥＤやハロゲンラン
プ等の光源を電子写真感光体１の感度波長に合わせて任
意に用い、電子写真感光体１の表面へ光を照射して電子
写真感光体１の表面を除電するものである。

【０００５】これらの機能部品は、図示しない制御部に
より制御され、表面電位、露光光量を順次測定し、電子
写真感光体の電気特性を得る。これらは、パソコン等の
データ処理装置により採取され、処理されるのが一般的
である。

【０００６】図５は、従来の露光装置の一例を示す一部
構成図である。１１は光源、１２は波長フィルタ、１３
は光量フィルタ、１４はランプハウス、１５は光ファイ
バである。ランプハウス１４内には、光源１１、波長フ
ィルタ１２、光量フィルタ１３等が配置されている。光
源１１は、ハロゲンランプ、蛍光灯等により構成され
る。波長フィルタ１２は、電子写真感光体１の感度波長
に応じた波長の光を選択的に抽出する。光量フィルタ１
３は、電子写真感光体１の規定の光量に光量を調整す
る。光ファイバ１５は、ランプハウス１４において波長
および光量が調整された光を露光プローブ３に導く。

【０００７】光源１１から出力される光は、波長フィル
タ１２で電子写真感光体１の感度波長に応じた波長だけ
が選択的に抽出され、光量フィルタ８により電子写真感
光体１の規定の露光光量に調整された後、光ファイバ１
５によって電子写真感光体１の近傍に設けた露光プロー
ブ３に導かれ、電子写真感光体１の表面へ照射される。

【０００８】図５に示したような露光装置における光源
１１としては、ハロゲンランプが多く用いられる。ハロ
ゲンランプは非常に大きな光エネルギーを放射すること
ができるため、このような装置で用いられることが多
い。しかし、ハロゲンランプ自身には輝点ムラが生じて
いるために、出力される光に強度ムラを生じるという欠
点がある。この強度ムラは、波長フィルタ１２、光量フ
ィルタ１３、光ファイバ１５等を通過した後も存在する
ため、電子写真感光体１の表面には強度ムラが生じた光
が照射されてしまう。このように強度ムラを持った光を
電子写真感光体１の表面に照射した場合、照射面内での
露光量にバラツキが生じるため、表面電位の測定にバラ
ツキが発生し、電気特性を精度良く測定できないという
問題が発生する。仮に蛍光灯のような線光源を用いた場
合、強度ムラの問題は多少改善がみられるものの、光源
自体の全体光量が小さいため、光源自身の大型化や大型
の集光装置が必要となる。

【０００９】このような問題を解決する方法として、例
えば、特開平５−８８５２４号公報に示されるような方
法が知られている。図６は、従来の露光装置の別の例を
示す一部構成図である。図中、図５と同様の部分には同
じ符号を付して説明を省略する。１６は拡散板である。
すなわち、図６に示すように、波長フィルタ１２と光量
フィルタ１３との間に拡散板１６を設けている。光源１
１から出射された光は、波長フィルタ１２を通過後、拡
散板１６により拡散されて均一な光量分布となり、光量
フィルタ１３、光ファイバ１５、露光プローブ３に順次
入射し、均一な光強度をもって電子写真感光体１を照射
する。これにより、ハロゲンランプの基点ムラによる露
光量のばらつきを軽減することができる。

【００１０】しかしこの構成では、拡散板１６を通過し
た光のうち、最終的にファイバ入射口まで到達する光は
減少するため、光エネルギーの伝達効率が悪い。これ
は、ランプハウス自身の構造に光伝達に関係しない空洞
部を多く必要とするためであり、拡散された光のうちラ
ンプハウスの内壁面に吸収される光エネルギーの量が必
然的に増加するためである。そのため、図６に示した構
成では光源１１の絶対光量が大きいことが要求され、そ
れに伴って光源１１の大きさを大きくしなくてはならな
いという欠点がある。

【００１１】また、電子写真感光体１の電気特性を評価
するにあたっては、回転方向のムラとともに軸方向のム
ラの特性を把握することも必要である。このような場
合、電子写真感光体１の軸方向に複数の露光プローブ３
を配列することになる。各露光プローブ３から照射する
光を均一にする必要があるため、光ファイバ１５も複数
設け、同一の光源１１からの光をランプハウス１４内で
複数の光ファイバに分岐させる。このとき、上述の構成
では、拡散光の反射成分による外乱によって、各光ファ
イバへの入射時に光の均一性が保てなくなるという欠点
もある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、電子写真感光体の電気特性
を評価する評価装置において、装置を大型化することな
く均一な光強度をもって電子写真感光体に光を照射で
き、さらに光ファイバを複数に分岐した場合も光の強度
の均一性を保つことのできる特性評価用露光装置、およ
び、そのような露光装置を用いた評価方法を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、電子写真感光体の特性評価用露光装置において、光
を照射する光源手段、該光を伝達する伝達手段、前記電
子写真感光体の表面近傍に配置されたブローブを有して
なり、該プローブ内に光拡散手段を有することを特徴と
するものである。

【００１４】請求項２に記載の発明は、電子写真感光体
の特性評価用露光装置において、光を照射する光源手
段、該光を伝達する伝達手段、前記電子写真感光体の表
面近傍に配置されたブローブを有してなり、該プローブ
内に光拡散手段と光集光手段を有することを特徴とする
ものである。

【００１５】請求項３に記載の発明は、電子写真感光体
の特性評価用露光装置において、光を照射する光源手
段、該光を伝達する伝達手段、前記電子写真感光体の表
面近傍に配置されたブローブを有してなり、該プローブ
内に光拡散手段と光制限手段と光集光手段を有すること
を特徴とするものである。

【００１６】請求項４に記載の発明は、電子写真感光体
の特性評価を行なう評価方法において、前記電子写真感
光体を帯電し、光を照射する光源手段と該光を伝達する
手段と前記電子写真感光体の表面近傍に配置され内部に
光拡散手段を有するプローブを具備した露光装置を用い
て帯電された前記電子写真感光体の表面を露光し、露光
後の前記電子写真感光体の電位を測定し、該測定の結果
を用いて前記電子写真感光体を評価することを特徴とす
るものである。

【００１７】請求項５に記載の発明は、電子写真感光体
の特性評価を行なう評価方法において、前記電子写真感
光体を帯電し、光を照射する光源手段と該光を伝達する
手段と前記電子写真感光体の表面近傍に配置され内部に
光拡散手段と光集光手段を有するプローブを具備した露
光装置を用いて帯電された前記電子写真感光体の表面を
露光し、露光後の前記電子写真感光体の電位を測定し、
該測定の結果を用いて前記電子写真感光体を評価するこ
とを特徴とするものである。

【００１８】請求項６に記載の発明は、電子写真感光体
の特性評価を行なう評価方法において、前記電子写真感
光体を帯電し、光を照射する光源手段と該光を伝達する
手段と前記電子写真感光体の表面近傍に配置され内部に
光拡散手段と光制限手段と光集光手段を有するプローブ
を具備した露光装置を用いて帯電された前記電子写真感
光体の表面を露光し、露光後の前記電子写真感光体の電
位を測定し、該測定の結果を用いて前記電子写真感光体
を評価することを特徴とするものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の露光装置の実施
の一形態を示す一部構成図である。図中、図５、図６と
同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。２１
は拡散板、２２はスリット、２３は集光レンズである。

【００２０】ランプハウス１４内には、光源１１、波長
フィルタ１２、光量フィルタ１３等が収納されている。
また、露光プローブ３内には、拡散板２１、スリット２
２、集光レンズ２３等が収納されている。拡散板２１
は、入射される光を乱反射させて透過させることによ
り、透過光の強度を均一にするものである。拡散板２１
としては、例えば、ガラス板の片面もしくは両面を粗面
化したもの等を用いることができる。スリット２２は、
開口を有する板材であり、開口周囲は尖ったエッジとす
ることが望ましい。スリット２２は、拡散板２１により
露光プローブ３内で拡散された光束の拡大を防ぎ、電子
写真感光体１への光の照射エリアを限定して測定精度を
向上させることができる。集光レンズ２３は、スリット
２２を通過した散乱光を電子写真感光体１の表面に収束
させるものである。

【００２１】光源１１から発せられた光は、波長フィル
タ１２によりその波長を選択的に抽出された後、光量フ
ィルタ１３によりその光量を調整されて、光ファイバ１
５に入射する。光ファイバ１５を通過した光は、露光プ
ローブ３に入射する。まず拡散板２１を通過して拡散
し、拡散光はスリット２２によりその光束の拡大が防止
され、さらに集光レンズ２３によって電子写真感光体１
上に集光され、電子写真感光体１を照射する。スリット
２２および集光レンズ２３により、光エネルギーのロス
を最小限に抑えることができる。

【００２２】この実施の一形態において、光源１１とし
てハロゲンランプを用いることができる。これは、例え
ば、図５に示すような従来の露光装置において用いてい
たサイズのものである。図５に示した従来の露光装置で
は、ハロゲンランプの輝点ムラによって出力光の強度ム
ラが発生していたが、この構成では露光プローブ３内に
設けた拡散板２１による拡散光を使用するため、均一な
出射光を得ることができる。また、この光源１１を図６
に示すような従来の露光装置において用いた場合には、
均一な出射光が得られるものの、光量不足が発生してし
まい、光量の均一性と光源サイズのコンパクト化を両立
することができなかった。しかし、本発明では、ランプ
ハウス１４内に拡散板を設けないのでランプハウス１４
は大型化せず、光量の均一性とランプハウス１４のコン
パクト化とを両立させることができる。

【００２３】波長フィルタ１２および光量ファイルタ１
３としては、複数の波長および光量を選択的に用いるこ
とができるように、各々ロータリー式のフィルタハウジ
ングを設けることができる。また、これらを収納するラ
ンプハウス１４は、例えば密閉構造とすることができ
る。少なくとも、露光プローブ３からの出射光以外に電
子写真感光体１に光源１１からの光が照射されないよう
に構成される。

【００２４】なお、拡散板２１による拡散光を集光レン
ズ２３によって集光するのみで良好なスポット光が得ら
れる場合には、スリット２２を設けずに構成することが
できる。さらに、例えば、露光プローブ３の筒部のみで
良好なスポット光が得られれば、集光レンズ２３を省略
することも可能である。この場合、露光プローブ３の開
口を電子写真感光体１に非常に近接させれば、散乱光に
よる照射エリアの広がりを最小限にとどめることができ
る。もちろん、拡散板２１とスリット２２の構成も可能
である。

【００２５】上述の露光装置を用いて電子写真感光体の
評価を行なう際には、上述の図４に示したような評価装
置を構成すればよい。図４における露光プローブ３を含
む露光装置として、図１に示した露光装置を用いればよ
い。電子写真感光体１を図４の矢印の方向に回転させる
ことによって、電子写真感光体１は帯電器２により帯電
し、露光プローブ３により表面に部分的に光を照射して
露光し、測定プローブ４によって電子写真感光体１の表
現の電荷によって生ずる電位を測定する。測定された電
位から、電子写真感光体１の電気的な特性を評価する。
このようにして、電子写真感光体１の周方向の特性評価
を行なうことができる。その後、除電器５によって電子
写真感光体１の表面は除電される。

【００２６】さらに、電子写真感光体１の軸方向の特性
評価を行なうためには、露光プローブ３および測定プロ
ーブ４を電子写真感光体１の軸方向に複数組を配置すれ
ばよい。このとき、各露光プローブから出射される光を
均一にする必要がある。上述の図４に示した本発明の露
光装置を用いる場合、１つのランプハウスから各露光プ
ローブ３へ光を導く複数の光ファイバ１５を設け、同一
の光源１１からの光をランプハウス１４内で複数の光フ
ァイバ１５に分岐させればよい。例えば、上述の図６に
示した露光装置では、ランプハウス１４内に拡散板を有
しているため、その拡散光の反射成分による外乱によっ
て、各露光プローブへ導く光の均一性に問題があった。
しかし本発明の構成では、光源１１からの光は、波長フ
ィルタ１２および光量フィルタ１３を通過しただけの光
が各光ファイバ１５に入射するため、各露光プローブに
導かれる光は均一であり、効率よく各露光プローブに導
かれる。複数の露光プローブによって露光された領域の
電位が、電子写真感光体１の回転とともに対応する測定
プローブによって測定される。電子写真感光体１の軸に
平行な直線上の各露光領域において測定された電位のデ
ータから、電子写真感光体１の軸方向の電気的な特性を
評価することができる。

【００２７】このような電子写真感光体１の電気的特性
の評価結果は、被検査対象となった電子写真感光体１の
良、不良の判定や、電子写真感光体１上の各層の塗布工
程の管理などに用いることができる。

【００２８】図２は、本発明における露光装置と従来の
露光装置による光量分布の均一性およびファイバ間光量
差の比較例の説明図、図３は、同じく光量分布の一例を
示すグラフである。ここでは、本発明の露光装置とし
て、図１に示した構成のものを用いた。また、用いた光
源は本発明における露光装置および従来の露光装置とも
同一のものとした。

【００２９】光量分布の均一性は、各露光装置における
露光光量を光量センサにより照射エリア内を連続的に測
定した結果をもとに、照射エリア中、最大露光光量に対
してフラットな光量を示す部分Ｗの面積と照射エリア全
面積との比率により表わした。この比率が大きいほど、
光量の均一性が高いと評価することができる。ここで
は、従来の露光装置として図５に示した構成のものを用
いた。

【００３０】図３（Ａ）に示した光量分布は、従来の露
光装置における光量分布であり、拡散板を有しないため
照射エリアに均一な光を照射できていない。そのため、
光量分布の均一な領域は、照射エリアの５％程度に過ぎ
ず、特性を精度よく測定することはできない。しかし、
本発明の露光装置では、拡散板を露光プローブ内に有し
ているので、図３（Ｂ）に示すように照射エリア内の照
射光はほぼ均一となり、照射エリアの８６％の領域で照
射光量はほぼ均一となった。そのため、電子写真感光体
の表面の電気特性を精度よく測定し、特性評価を行なう
ことができる。

【００３１】また、ファイバ間光量差は、電子写真感光
体の軸方向の特性評価を行なうために光ファイバを分岐
させたときの光量均一性を評価するものであり、各々の
露光プローブより放射された光の最大露光光量のうちの
最大値と最小値の差分と最大値との比率で表わした。こ
のときの光ファイバの分岐数は５とした。この比率が小
さいほど、光ファイバを分岐させたときの光量の均一性
が高いと評価することができる。ここでは、従来の露光
装置として図６に示した構成のものを用いた。図２に示
すように、従来の露光装置では光ファイバ間の光量差が
２７％も存在するのに比べ、本発明の露光装置では２．
３％と非常に少なくなっている。そのため、電子写真感
光体の軸方向の特性評価を精度よく行なうことが可能で
ある。

【００３２】このように、本発明の露光装置では、均一
な光量分布を得ることができ、また、光ファイバを分岐
した際の光ファイバ間の光量差も少なくすることができ
た。このとき、従来用いていた光源のサイズを大きくす
る必要はない。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、拡散板を電子写真感光体の近傍に配置された
露光プローブ内に設けているので、光源から発せられた
光が輝点ムラを有している場合においても、光源を大型
化することなく、均一な照射光を得ることができ、ま
た、光を複数に分岐した際も各分岐した光の均一性を保
つことができる。

【００３４】さらに、光束の拡大を防止するためのスリ
ット、または、拡散した光を集光させるためのレンズ、
あるいはその両方を同一の露光プローブ内に内蔵するこ
とにより、露光装置内での光エネルギーのロスを最小化
でき、それに伴い光源の小型化を図ることができる。

【００３５】また、本発明の特性評価用露光装置を用い
て電子写真感光体の電気特性を評価することにより、精
度のよい評価を行なうことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の露光装置の実施の一形態を示す一部
構成図である。

【図２】 本発明における露光装置と従来の露光装置に
よる光量分布の均一性およびファイバ間光量差の比較例
の説明図である。

【図３】 本発明における露光装置と従来の露光装置に
よる光量分布の一例を示すグラフである。

【図４】 電子写真感光体の電気特性を評価するための
一般的な評価装置の一例を示す構成図である。

【図５】 従来の露光装置の一例を示す一部構成図であ
る。

【図６】 従来の露光装置の別の例を示す一部構成図で
ある。

【符号の説明】

１…電子写真感光体、２…帯電器、３…露光プローブ、
４…表面電位計プローブ、５…除電器、１１…光源、１
２…波長フィルタ、１３…光量フィルタ、１４…ランプ
ハウス、１５…光ファイバ、２１…拡散板、２２…スリ
ット、２３…集光レンズ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/04

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真感光体の特性評価に用いられる
   特性評価用露光装置において、光を照射する光源手段、
   該光を伝達する伝達手段、前記電子写真感光体の表面近
   傍に配置されたブローブを有してなり、該プローブ内に
   光拡散手段を有することを特徴とする電子写真感光体の
   特性評価用露光装置。
2. 【請求項２】 電子写真感光体の特性評価に用いられる
   特性評価用露光装置において、光を照射する光源手段、
   該光を伝達する伝達手段、前記電子写真感光体の表面近
   傍に配置されたブローブを有してなり、該プローブ内に
   光拡散手段と光集光手段を有することを特徴とする電子
   写真感光体の特性評価用露光装置。
3. 【請求項３】 電子写真感光体の特性評価に用いられる
   特性評価用露光装置において、光を照射する光源手段、
   該光を伝達する伝達手段、前記電子写真感光体の表面近
   傍に配置されたブローブを有してなり、該プローブ内に
   光拡散手段と光制限手段と光集光手段を有することを特
   徴とする電子写真感光体の特性評価用露光装置。
4. 【請求項４】 電子写真感光体の特性評価を行なう評価
   方法において、前記電子写真感光体を帯電し、光を照射
   する光源手段と該光を伝達する手段と前記電子写真感光
   体の表面近傍に配置され内部に光拡散手段を有するプロ
   ーブを具備した露光装置を用いて帯電された前記電子写
   真感光体の表面を露光し、露光後の前記電子写真感光体
   の電位を測定し、該測定の結果を用いて前記電子写真感
   光体を評価することを特徴とする電子写真感光体の評価
   方法。
5. 【請求項５】 電子写真感光体の特性評価を行なう評価
   方法において、前記電子写真感光体を帯電し、光を照射
   する光源手段と該光を伝達する手段と前記電子写真感光
   体の表面近傍に配置され内部に光拡散手段と光集光手段
   を有するプローブを具備した露光装置を用いて帯電され
   た前記電子写真感光体の表面を露光し、露光後の前記電
   子写真感光体の電位を測定し、該測定の結果を用いて前
   記電子写真感光体を評価することを特徴とする電子写真
   感光体の評価方法。
6. 【請求項６】 電子写真感光体の特性評価を行なう評価
   方法において、前記電子写真感光体を帯電し、光を照射
   する光源手段と該光を伝達する手段と前記電子写真感光
   体の表面近傍に配置され内部に光拡散手段と光制限手段
   と光集光手段を有するプローブを具備した露光装置を用
   いて帯電された前記電子写真感光体の表面を露光し、露
   光後の前記電子写真感光体の電位を測定し、該測定の結
   果を用いて前記電子写真感光体を評価することを特徴と
   する電子写真感光体の評価方法。