JPH01224604A - 感光ドラムの欠陥部検査装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真プロセスを応用したプリンタ（以下
光プリンタと略称する）あるいは、複写機の感光ドラム
の帯電異常を起こす局所的な欠陥を検出する装置に関す
る。

〔従来の技術〕

先ず、感光ドラムの欠陥について述べると、複写機や光
プリンタに用いられる感光ドラムは、第５図（イ）に示
すような数１００μｍ以下の欠陥部を有するものがある
。そして、電子写真プロセスでは、感光ドラムを帯電さ
せるが、上記の欠陥部では正常部と比較して電気的特性
が異なり帯電しない、。したがって反転現像方式で白地
を出力した場合、前記の欠陥部と対応する位置に第５図
　（ロ）に示すような黒点が現われることになる。この
欠陥部の構造は第５図（ハ）の符号ａで示すような断面
を呈するものと推定されるが、その大きさは極めて小さ
いため、肉眼で見いだすことは困難であり、実際に光プ
リンタで白地を出力させたときに初めて発見されるのが
実情である。

上記したような感光ドラムの欠陥部に対する従来の検査
は、感光ドラムの欠陥部は前記したように数１００μｍ
以下と小さく、表面電位計では検出が不可能であり、ま
た、感光体であることから長時間光に当てると性能が劣
化するため、実際の光プリンタに搭載して白地を出力す
ることによって検査をしていた。しかしながら、この検
査方法では、検査に使う光プリンタに個体差があるのみ
でなく、電子写真プロセスにおいて帯電器の汚れや振動
に起因する帯電の不均一性、光学系の汚れによる露光の
不均一性、現像むら、逆帯電トナーの影響など数々の障
害があり、安定性のある検査をする上で多くの問題点を
有していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、感光ドラムの欠陥を検出する上で、実際の光
プリンタに搭載して検査する際に生ずる数々の障害を踏
まえ、検出の安定性を向上させるとともに、被検感光ド
ラムに損傷を与えることなく欠陥部の物理的な大きさや
欠陥の程度を定量的に検査する検査装置の提供を目的と
するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

感光体の欠陥部では、電気抵抗値や誘電率といった電気
的特性が正常部と比較して異なるので、感光体を一種の
電子デバイスと考え、標準的な感光ドラムと被検感光ド
ラムとの間で交流ブリッジ回路を構成し、両者の電気的
平衡状態の変化を観察することにより欠陥部が識別でき
るものであり、これを第１図について説明するが、図に
おいて符号に添えられる添字ａは標準側、添字すは検査
側を示すもので、１は正弦波信号を発生する交流信号源
で、検査側の交流信号源１ｂは標準側の交流信号源１ａ
に対して信号の位相が１８０度ずれており、振幅も必要
に応じて変えることができるようにされている。２は感
光ドラムであり、図では感光ドラムの断面を示し、感光
ドラム基板３は金属などの導電性の良い物質でできてお
り、交流信号を印加する電極となる。また、４は感光体
正常部であり電子写真プロセスにおいて十分な電気特性
、すなわち、感光体表面に数にＶ程度の帯電が可能であ
り、かつ暗所ならばその表面電位を長時間維持すること
ができ、一方、明所ならば、その表面電位は直ちに減衰
するという機能を存するものである。更に、５は感光体
欠陥部で該感光体欠陥部５は、正常部と比較して電気的
特性が異なり帯電しない領域を示し、したがって反転現
像方式で白地を出力した場合に黒点が現われるものであ
る。６は、感光体表面と後記する探針７との間に設けら
れたエアギャップであり、標準側、検査側いずれも間隙
の大きさも同じである。７は探針で、該探針は、感光体
基板と局所的なコンデンサを形成するための電極で、外
来ノイズの影響を受けないように十分に深い静電シール
ドが施されている。８は、極めて微弱な電流に対しても
応答することが可能な電流計であり、入力インピーダン
スは極めて小さい。

そして、上記したように、感光体表面と電極との間に一
定のエアギャップを設けることで、非接触での検査が可
能となったもので、第１図を用いて本発明検出について
説明すると、先ず、信号源１から発生した正弦波信号は
、感光ドラム２の基板３の全体に入るが、その内探針７
の局所的な部分のみがエアギャップ６をとおして探針７
へ伝播する。もし検査部が正常４ｂならば標準側からの
出力信号と検査側からの出力信号は、前述したように振
幅が同じで位相のみが１８０度ずれているため、打ち消
し合い検流計８の端子間で電位差ｔまなく電流は流れな
いが、検査部に欠陥部があると、誘電率の違いから印加
信号の位相・振幅が変化し、標準部との間で成立してい
た平衡状態が崩れ、両者の差の分のみ検流計を通して電
流が流れるので被検感光ドラム上を探針を走査しながら
検流計に流れる電流を観察すれば欠陥部が検出できるも
のであり、本発明に係る感光ドラムの欠陥検出装置は、
前述の原理に基いたもので、標準となる感光ドラム基板
に正弦波信号を入力するとともに、被検感光ドラム基板
には反転増幅器を介して前記の正弦波信号を入力し、前
記標準となる感光ドラム及び被検感光ドラムと所要の関
係を隔ててそれぞれ探針を配設し、被検側の探針を軸方
向に走査し、該それぞれの探針より得られる標準側の出
力信号と被検側の出力信号との差を検出することにより
被検感光ドラムの欠陥部を検査することをその特徴とす
るものである。

〔実施例〕

本発明の実施例を第２図、第３図について説明するが、
第２図、第３図においては、第１図と同一の構成部品に
ついては同一の符号で示し、また符号に添えられる添字
ａは標準側、添字すは検査側を示すことは第１図と同様
である。

第２図において、ｌは交流信号源で、該交流信号源１は
振幅２〜５ｖで周波数は１〜１０ＫＨｚ程度の正弦波信
号を発生する交流信号源であり、標準サンプル２ａは、
電子写真プロセスにおいて十分な電気的特性を有する感
光ドラムで、後記する探針（直径２００μｍ）７の断面
積に比較して十分広い面積（３０ｍｍ　Ｘ　３０ｍｍ　
）を有するものであり、２ｂは被検感光ドラムである。

前記した探針７は感光体基板と局所的なコンデンサを形
成するための電極であり、該探針７は外来ノイズの影響
を受けないよう、十分に深い静電シールドが施されてお
り、探針７の大きさは、欠陥部の大きさ、程度により一
概に規定できないが、概ね検出しようとする欠陥部と同
等の大きさが有効であり、該探針７は、前記の感光体表
面と所要のエアギャップ（間隙）６を隔てて十分な絶縁
抵抗を有する探針支持棒１０に取着される。

前記したエアギャップ６は感光体６及び雰囲気ガスの誘
電率と検査感度により数十μｍの間で変化し、エアギャ
ップ６の増加は後記するドラムの偏心の影響を減少させ
検査面積を増加する反面、検査感度の低下をもたらすも
のである。

９は、交流信号源から出力された信号を、被検感光ドラ
ム２ｂに印加する信号に変換する反転増幅器で、入力波
形に対して信号の位相を１８０度変化させ、振幅も必要
に応じて０．５〜２０倍程度の範囲で変えることができ
るようにされる。また、８は、数面程度の微弱な電流に
対しても応答することができ、電流に比例して電圧を出
力する電流検出手段で入力インピーダンスは極めて小さ
い。

前記した探針支持棒１０は、探針７との接続が高抵抗な
らば金属でも差支えないし、該探針支持棒１０は支点１
１の軸回りに滑らかに回転できるものである。

また、１２は前記したエアギャップの制御マグネット、
１３はマグネット駆動コイル、１４はコイルに注入する
直流定電流を発生するコイル電流源であり、これらによ
って、標準サンプル２ａと探針７ａの間隙は一定に保持
される。

図中、１５は波形整形手段、１６は出力表示・記録手段
、１７はエアギャップ６の誤差検出手段、１９はねじ軸
２１を回転して探針７を被検ドラム２ｂの軸方向に移動
せしめる検査ヘッド走査モータ、２０は被検感光ドラム
回転モータである。

第３図（（）、　（Ｕ）は本実施例装置の概略説明図で
あり、図において、被検感光ドラム２ｂ上部には探針７
ｂが配設され、エアギャップ６ｂを通して信号が伝播す
る。また、被検感光ドラム２ｂは被検感光ドラム回転モ
ータ２０により定速で回転するとともに、探針７ｂは検
査ヘッド走査モータ１９で軸方向に走査し、ドラム全体
を検査するようにされる。

本実施例は以上のように構成されるので、先ず、交流信
号源１から発生した正弦波信号は２分され、一方は標準
サンプル２ａの基板全体に入るが、その内、探針７ａ直
下の局所的な部分のみがエアギャップ６ａを通して探針
７ａへ伝播する。前記の２分されたうちの他方は、反転
増幅器９に入り、位相が１８０度変化するとともに振幅
も正常部での出力が最小になるように調整され、被検感
光ドラム２ｂの基板に入る。検査部側も標準側と同様に
、探針７ｂ直下の局所から領域を通過したもののみが探
針７ｂに入る。若し、検査部が正常ならば、標準サンプ
ル２ａからの出力信号と検査部からの出力信号とは、振
幅が同じで位相のみがずれているため打ち消し合い流れ
る電流は最小である。しかしながら、検査部に欠陥部が
存在する場合は、誘電率の相違から印加信号の位相・振
幅が変化し、標準側との間で成立していた平衡状態が崩
れ、両者の差の分だけ電流検出手段９を通して電流が流
れ、欠陥の程度に、応じた電流が出力される。

次に、被検感光ドラム２ｂ全面を検査するため、被検感
光ドラム回転モータ２０で定速にて被検感光ドラム２ｂ
を回転させる。１回転の検査が終了したならば検査ヘッ
ド走査モータ１９で探針７ｂを軸方向に移動させ、検査
を再開するか、又は、被検感光ドラム２ｂの回転と探針
７ｂの移動を同等に行い、螺旋状に走査してもよい。そ
して、このようにして得られた出力から、被検感光ドラ
ム上の欠陥位置３個数、更には欠陥の程度と概ねの大き
さを知ることができるものである。

感光ドラムには、製造時あるいは検査機取付は時に５０
〜１０μｍ程度の偏心が生じドラムの回転によりエアギ
ャップ６ｂの間隔は時々刻々変化するものであるが、本
実施例の検査手段においては、エアギャップ６ｂが一定
のときに感光体の電気特性を問題とするものであるので
、ドラムの偏心に応じてコイル１３ｂに流す電流を調整
する必要がある。そして、前記のエアギャップ６ｂの変
化は緩慢なので、出力信号を被検感光ドラム２ｂの回転
周期の数％オーダの間隔で平滑し基準電圧との差をとる
ことで、逆にエアギャップの標準サンプル側の一定間隙
との誤差が求まる。そこで、前記の誤差が零になるよう
にコイル１３ｂに人力する電流を制御すれば前記の間隙
を一定に維持したまま走査できるものである。

〔具体例〕

第３図に示す検査機で、感光ドラムを検査した例を第４
図に示す。このときの感光ドラムの回転数を３．５ｒｐ
ｍ　、探針直径２００μｍ、エアギャップ１５μｍに設
定した。第４図で（イ）は感光ドラムの写真であり、（
０）は出力結果である。（イ）図の矢印、Ｄ　１で示し
た上部に欠陥Ｄ１が存在し、左端の太線は位置ぎめのた
めのマークＭ（油性インク）である。（［Ｉ）図は、（
イ）図のＡ−Ａ線上を走査したものでＭはインクによる
信号、そのはしから約２ｍｍ右方に前記欠陥部ＤＩに相
当する信号Ｄ１が、更にその右５　ｍｍのところに（イ
）図の欠陥部Ｄ２に相当する信号Ｄ２が表われている。

〔発明の効果〕

本発明に係る感光ドラムの欠陥部検査装置は、感光ドラ
ムに光及び機械的な損傷を与えることなく、その欠陥で
ある黒点の大きさ、程度について定量的な検出ができ、
その検査においても標準的て感光的な感光ドラムとの比
較検査なので、検査基準のばらつきが少なく、安定した
検査が可能であり、また、感光ドラムの品種に応じて標
準的な感光ドラムを取り替えることで多品種の検査がで
き、検査機自体の汎用性が高いものであり、また、検査
対象は感光ドラムに限らず、片面が導通性のある誘電体
ならば、空洞や異物の混入などという内部構造の相違に
ついては同様の検査が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の欠陥部の検査原理の説明図、第２図
は、本発明の実施例を示すもので、検査機の構成を示す
説明図、第３図は装置の概略説明図、第４図（イ）は、
欠陥部を有する感光ドラムの写真（イ）は感光ドラム発
生する欠陥部の写真、同（ロ）は同（イ）の欠陥部に対
応する黒点の写真であり、同（Ｊりは欠陥部の模式図で
ある。 ｌ：交流信号源　　　　　　２：感光ドラム６：エアギ
ャップ　　　　　７：探　針８：電流検出手段 特許出願人　　旭化成工業株式会社 Ｌ−一一、、−１ ・１ （ハ） 手続補正書 昭和６３年４　月２７日 特許庁長官　　小　川　邦　夫　殿 １、事件の表示 昭和６３年特許願第４９４９５号 ２、発明の名称 感光ドラムの欠陥部検査装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　大阪府大阪市北区堂島浜１丁目２番６号名称（０
０３）旭化成工業株式会社 代表取締役社長　　世古真臣 ４、代理人〒１０５電話５０３−０４０８６、補正によ
り増加する発明の数 ７、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明の欄」「図面の簡単な説明
の（１）明細書第２頁１１行の「符号ａ」を「符号５」
と補正します。 （２）同第４頁１５行の「数ＫＶ程度」を「数百ＫＶ程
度」と補正します。 （３）同第５頁５行の「大きさも」を「大きさは」と補
正します。 （４）同第５真１０行の「電流計」を「検流計」と補正
します。 （５）同第５頁１７行の「探針７の」を「探針７直下の
」と補正します。 （６）同第６頁６行〜７行の［電流が流れるので被検感
光ドラム上を探針を走査」を［電流が流れるので、被検
感光ドラム上を探針で走査」と補正します。 （７）同第６頁１４行の「所要の関係」を「所要の間隙
」と補正します。 （８）同第８頁１７行の「差支えないし」を「差支えな
く」と補正します。 （９）同第１０頁７行の「局所から領域」を「局所領域
」と補正します。 ０ω　同第１０頁１５行「電流検出手段９」を「電流検
出手段８」と補正します。 （ＩＩ）同第１１頁８行（Ｄ　ｒ５０〜１０μｍ　Ｊを
「５０〜１ｏ。 μｍ」と補正します。 θり　同第１２頁１３行の「右５鴫」を「右約５　ｙｍ
　Ｊと補正します。 側　同第１３頁１６行の「感光ドラム発生する」を「感
光ドラムに発生する」と補正します。 ０４　　図面の第２図を別紙のとおり補正します。 手続補正書（方式） 昭和６３年　６月１’７日 特許庁長官　　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示 昭和６３年特　許願第４９４９５号 ２、発明の名称 感光ドラムの欠陥部検査装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　大阪府大阪市北区堂島浜１丁目２番６号名称（０
０３）旭化成工業株式会社 代表取締役社長　　世　古　真　臣 ４、代理人〒１０５電話５０３−０４０８（１）　　明
細書第１３頁第１０行乃至第１８行の「図面の簡単な説
明」を次のように補正致します。 「第１図は本発明の欠陥部の検査原理の説明図第２図は
、本発明の実施例を示すもので、検査機の構成説明図、
第３図ｐは装置の概略説明図、第４図は感光ドラムに発
生する欠陥部の模式図である」 （２）図面の第４図（イ）、（ロ）及び第５図（イ）、
（ＩＩ＋）を削除し、第５図（ハ）を第４図と補正しま
す。 手続補正書 昭和６３年　７月２９日 特許庁長官　　吉　１）文　毅　殴 １、事件の表示 昭和６３年特　許願第４９４９５号 ２、発明の名称 感光ドラムの欠陥部検査装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　大阪府大阪市北区堂島浜１丁目２番６号名称（０
０３）旭化成工業株式会社 代表取締役社長　　世　古　真　臣 ４、代理人〒１０５電話５０３−０４０８（１）明細書
第２頁３行〜４行の「感光ドラムは、第５図（イ）に示
すような数１００μｍ以下の」を「感光ドラムには時に
は数１ＯＯＩＩ１１以下の」と補正致します。 （２）同第２頁９行〜１０行の「対応する位置に第５図
（ＩＩ）に示すような黒点」を「対応する位置に黒点」
と補正致します。 （３）同第２頁１１行の「第５図（ハ）を「第４図」と
補正致します。 （４）同第１２頁２行〜１４行の「〔具体例〕第３図に
示す検査機で、・・・・・・・・・信号Ｄ２が表われて
いるを削除致します。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 標準となる感光ドラム基板に正弦波信号を入力するとと
   もに、被検感光ドラム基板には反転増幅器を介して前記
   の正弦波信号を入力し、前記標準となる感光ドラム及び
   被検感光ドラムと所要の間隙を隔ててそれぞれ探針を配
   設し、被検側の探針を軸方向に走査し、該それぞれの探
   針より得られる標準側の出力信号と被検側の出力信号と
   の差を検出することにより被検感光ドラムの欠陥部を検
   査することを特徴とする感光ドラムの欠陥部検査装置。