JPH02201144A - コーティング物表面の異常検出装置 - 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、例えば、複写機、レーザープリンタ等の画像
形成装置に使用される感光体のように、基体上にコーテ
ィング層が設けられたコーティング物における表面の異
常を検出する装置に関する。

（従来の技術） 複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置に使用され
る感光体ドラムは、通常、アルミニウム素管に、直接、
あるいはアルマイト層を介して感光層がコーティングさ
れている。このような感光体ドラムは、表面（感光層表
面）に傷が付いたりゴミ等の異物が付着していると、良
好な画像を形成することができない、このため、該感光
体ドラムは、その感光層表面に傷や異物の付着等の異常
が存在するかが検査される。

感光体ドラム表面の検査には、例えば、特開昭６１−２
００８０号公報に開示されている装置が使用される。該
装置は、感光体ドラムの表面に光を照射して、その反射
光の光量や強度に基づいて感光体ドラム表面の異常を検
出する。

近時、このような感光体ドラム表面の検査装置に、コヒ
ーレントなレーザー光を使用することにより、検査の精
度および検査速度を向上させることが行われている。レ
ーザー光を使用する感光体ドラムの異常検出装置では、
レーザー光源から出射されるレーザー光が、回転多面鏡
等の走査手段により、直接感光体ドラム表面へ照射され
、該感光体ドラム表面を所定方向に走査される。感光体
ドラムにて反射されたレーザー光は、該レーザー光の光
学的情報を検出する、例えば、光電子増倍管に入射され
、該光電子増倍管によりレーザー光の強度が、例えば電
圧として検出される。感光体ドラム表面に傷等の異常が
在住する場合には、その異常部にてレーザ光が乱反射し
、該光電子増倍管に入射されるレーザ光の強度が低下す
る。従って、該光を子増倍管が出力するレーザー光の強
度に対応した電圧に基づき感光体ドラム表面の異常が検
出される。

（発明が解決しようとする課題） 前述したように、感光体ドラムは、アルミニウム素管の
外周面に、直接、あるいはアルマイト層を介して感光層
が頂層されている０例えば、アルミニウム素管に直接感
光層が積層された感光体ドラムにレーザー光を照射する
と、レーザー光の一部は感光層の表面にて反射されるが
、残りは、該感光層内に進入する。該感光層内に進入し
たレーザー光が、該感光層内にて乱反射する場合には、
該感光層を透過するレーザー光量が少なく、従って、該
感光層とアルミニウム素管との界面にて反射されるレー
ザー光量が少なくなり、その界面にて反射されるレーザ
ー光は、該感光層の表面からはほとんど出射されないが
、感光層の光透過度が高い場合には、該感光層とアルミ
ニウム素管との界面でのレーザー光の反射光量が増加し
て、感光層から出射されるレーザー光量が増加する。感
光体ドラムの感光層へは、回転多面ｊｌ！等の走査手段
により走査されたレーザー光が、直接、感光体ドラムの
軸心方向に走査されているため、該感光層にて反射され
るレーザー光の反射角度は、レーザー光が感光体ドラム
の軸心方向に沿って走査される間に順次変化する。この
ため、感光層にて反射されたレーザー光と、前述した感
光層とアルミニウム素管との界面にて反射されて感光層
から出射されるレーザー光の位相がずれて、両者が干渉
してしまう、この位相差がレーザ光の走査に伴い、感光
体ドラムの細心方向に沿って順次変化し、該感光体ドラ
ム上に明暗模様となったいわゆる干渉縞が発生する。感
光体ドラムにて反射されたレーザー光は１例えば、光電
子増倍管に入射されるなめ、該光電子増倍管の検出信号
には、上記干渉縞がノイズとして重畳されている。この
ような状態になると、感光体ドラム表面の異常を検出で
きないおそれがある。

本発明は、上記従来の問題を解決するものであり、その
目的は、レーザー光により、コーティング物表面の異常
を、確実に、しかも精度よく検出し得るコーティング物
表面の異常検出装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明のコーティング物の異常検出装置は、基体上にコ
ーティング層が設けられたコーティング物の表面にレー
ザー光を照射して該コーティング物の表面の異常を検出
する装置であって、レーザー光源と、該レーザー光源か
ら発せられたレーザー光をコーティング物の表面の所定
方向に順次走査する走査手段と、該コーティング物の表
面に照射されたレーザー光の反射光を捉えてその光学的
情報を検出する検出手段と、該検出手段の検出信号から
所定周波数帯域の信号を除去するフィルタと、を具備し
てなり、そのことにより、上記目的が達成される。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

第１図は、本発明のコーティング物表面の異常検出装置
の概略構成図である。該検出装置は、例えば、複写機等
の画像形成袋Ｗに使用される感光体ドラム３０の表面の
異常を検出するために用いられる。該感光体ドラム３０
は、アルミニウム素管の外周面に直接感光層が積層され
たものである。被検査物である該感光体ドラム３０は、
水平状のステージ１６上に載１される。該ステージ１６
は、その下方に配設されたステッピングモーター１５の
出力軸に収り付けられており、該ステッピングモーター
１５の駆動により、ステージ１６が間欠的に回動される
。

該ステージ１６上に載置される感光体ドラム３０の側方
には、Ｈｅ−Ｈｅレーザー光を発するレーザー光源１１
が配設されている。該レーザー光源１１から発せられた
レーザー光は、反射鏡１８および１９を介して、レーザ
ー光の走査手段である回転多面鏡１３に照射される。該
回転多面ｊｌ１３は、回転軸が、照射されるレーザー光
とは直交しており、該回転多面ｊ１１３に照射されるレ
ーザー光を、ステージ１６に載置された感光体ドラム３
０の表面に向けて反射する。そして、該回転多面ｊＨ３
は、その回転により、ステージ１６上の感光体ドラム３
０の軸心方向へ、レーザー光を順次走査する１回転子面
鐘１３のレーザー光反射位置は感光体ドラム３０の中央
部に対向しており、従って、該回転多面ｊｌ１３にて走
査されるレーザー光は、感光体ドラム３０表面において
、その走査方向に対する入射角度が、順次変化しており
、感光体ドラム３０の軸心方向中央部において、最大（
９Ｑ”　）となり、各端部において最小となる。

感光体ドラム３０の表面へ、その軸心方向に沿って走査
されるレーザー光は、該感光体ドラム３０の表面にてそ
の径方向に対して所定の反射角度で反射されて、受光器
２０へ照射される。該受光器２０は、受光面が感光体ド
ラム３０の軸心方向に平行しており、該受光面に受光窓
が開設されている。該受光窓の長さは感光体ドラム３０
の軸心方向長さよりも若干長くなっており、該受光窓に
は、例えば、スリガラスを用いた拡散板２１が装着され
ている。感光体ドラム３０にて反射されたレーザー光は
、該拡散板２１を介して受光器２０の内部に進入する。

該受光器２１〕の内部には、感光体ドラム３０から反射
されたレーザー光の光学的情報の検出手段として、該レ
ーザー光の強度を検出する光電子増倍管２２が配設され
ている０ｇＬ光体ドラム３０にて反射されたレーザー光
は、拡散板２１にて拡散されて該光電子増倍管２２に入
射される。拡散板２１は、該拡￥Ｌ板２１を通過して光
電子増倍管２２に入射されるレーザー光の光量ムラをな
くしている。該光電子増倍管２２は入射される光レーザ
の強度に対応しｆＳ電圧を出力する。

該光電子増倍管２２の出力信号は、ノイズフィルタ２３
へ出力されている。該ノイズフィルタ２３は、光電子増
倍管２２の出力信号における所定帯域の低周波数を除去
する。該ノイズフィルタ２３の出力は、所定の演算処理
部、表示部、記憶部等に入力される。

このような構成のコーティング物表面の検査装置では、
レーザー光源１１から発せられるレーザー光が、反射１
１８および１９を介して回転多面鏡１３に照射される。

該回転多面鏡１３は、照射されるレーザー光を、ステー
ジ１６に載置された感光体ドラム３０の表面に向けて反
射することにより、該レーザー光を、感光体ドラム３０
の表面に直接照射し、その回転により、感光体ドラム３
０の軸心方向へ順次走査する。その結果、該！５光体ド
ラム３０の表面には、レーザー光が、その走査方向に対
して入射角度が順次変化しつつ入射される。

該感光体ドラム３０に照射されたレーザー光は、該感光
体ドラム３０にて反射されて、受光器２０へ順次照射さ
れる。受光器２０へ照射されたレーザー光は、該受光器
２０の拡散板２１を通過した後に、該受光器２０内に配
設されたレーザー光の光学情報検出手段である光電子増
倍管２２へ与えられる。該光電子増倍管２２は、入射さ
れるレーザー光の強度を順次検出し、その強度に対応し
た電圧を出力する。

該光電子増倍管２２の出力信号は、ノイズフィルタ２３
を介して、所定の演算処理部、表示装置あるいは記憶装
置等へ入力される。

感光体ドラム３０の細心に沿って、一方の端部から他方
の端部へとレーザー光が走査されると、ステッピングモ
ーター１５が駆動されて、ステージ１６が所定量だけ回
動され、回転多面鏡１３にて該ステージ１６上の感光体
ドラム３０表面に照射されるレーザー光の位置が、その
直前に走査されたレーザー光の位置に隣接した部分とな
る。そして、その感光体ドラム３０の部分に、レーザー
光が走査され、その走査されたレーザー光が、順次、受
光器２１）の光電子増倍管２２に入射される。このよう
な動作が順次繰り返されることにより、感光体ドラム３
０表面全体にレーザー光が走査され、該表面全体にわた
って異常の検査がおこなわれる。

感光体ドラム３１］へ照射されるレーザー光は、上述し
たように、該感光体ドラム３０表面における走査方向に
対して順次入射角度が変化しつつ、該感光体ドラム３０
の軸心方向へ走査されている。このため、該感光体ドラ
ム３０における感光層とアルミニウム素管との界面にて
反射されるレーザー光が感光層の表面から出射すると、
その出射の際に、該感光層に照射されて該感光層表面に
て直接反射されるレーザー光とは、位相がずれた状態に
なって、両者は相互に干渉する。さらに、この位相差レ
ーザ光の走査に伴い感光体ドラム３１）の細心方向に沿
って順次変化する。その結果、受光器２０内の光電子増
倍管２２に、感光体ドラム３０にて反射された干渉状態
のレーザー光が入射されると、該光電子１′１１倍管２
２の検出信号には、干渉縞がノイズとして重畳されてい
る。

該光電子増倍管２２の出力信号は、ノイズフィルタ２３
へ入力されており、該ノイズフィルタ２３により光電子
増倍管２２の出力信号における所定帯域の低周波数が除
去される。

レーザー光により感光体ドラム３０の表面を検査するに
際して、被検査物である感光体ドラムとして、長さ３５
ｆ）ｍ＋＋＋の有機感光体ドラム（感光層の比屈折率２
．５〜４．θ程度、その膜厚１０〜４０μｍ）を用いた
場合には、該感光体ドラムの各端部において、感光層に
て反射されるレーザー光と、感光層とアルミニウム素管
との界面にて反射されて該感光層から出射されるレーザ
ー光との干渉光の周期は最大となり、１０ｍ当りの最大
周期は、４．７５周期程度（干渉縞の波長２．　ｂ＋ｎ
程度）となる０反対に、感光体ドラムの軸心方向中央部
においては、その干渉光の周期は最小となり、１０ａｍ
当りの最小周期は、０．０１５３周期程度（干渉縞の波
長６５２．１．ｍ程度）となる、従って、このような感
光体ドラムの表面を検査する場合には、ノイズフィルタ
２３としては、波長が６５２．　ｌｅａ程度から２．１
．ａＩ程度のノイズを除去し得るものを使用すればよい
、しかしながら、通常、この干渉光の最小波長２．１■
よりも大きな傷や異物のけ看は、目視により検出し得る
ため、この最小波長よりら小さいノイズのみを除去し得
るノイズフィルタを用いれば、実用上問題はない０通常
、レーザー光による走査速度は、０．５μ５６Ｃ当り１
０ｍ程度であるから、上記干渉光の最小波長２．１−程
度のノイズを除去するためには、１，０５μｓｅｃ以下
の周期、すなわち、約Ｉ　ＭＨｚ以下の周波数帯域を除
去し得るノイズフィルタが用いられる。

このようにして、光電子増倍管２２の出力信号からノイ
ズフィルタ２３により所定帯域の低周波数が除去される
。感光体ドラム３０の表面に傷等の異常が存在する場合
には、その異常部でレーザー光は乱反射し、光電子増倍
管２２に入射するレーザー光の強度が低下する。該光電
子増倍管２２に入射するレーザー光の強度が低下すれば
、該光電子増倍管２２の出力電圧値は低下する。光電子
増倍管２２の出力電圧はノイズフィルタ２３により、所
定周波数帯域のノイズが除去されているため、該ノイズ
フィルタ２３の出力電圧が、感光体ドラム３０表面の異
常の存在による乱反射により低下したことが容易に検出
し得て、感光体ドラム３０の表面の傷や異物の付着等を
きわめて容易に発見し得る。

（発明の効果） 本発明のコーティング物表面の異常検出装置は、このよ
うに、被検査物であるコーティング物の表面に、所定の
走査手段により順次走査されるレーザー光が、該コーテ
ィング物表面での直接の反射光と、コーティング層の界
面での反射光とが相互にｆ−渉するが、その干渉光の光
学的情報を検出する検出手段の検出信号からノイズが所
定のフィルタにより除去されるため、コーティング物表
面の異常を確実にしかも正確に検出し得る。

、・・　　　の　　　が　ロ 第１図は本発明のコーティング物表面の異常検出装置の
一例を示す概略構成図である。

１１・・・レーザー光源、１３・・・回転多面鏡、１５
・・・ステッピングモーター、１６・・・ステージ、２
０・・・受光器、２２・・・ｔｉｔ子増倍管、２３・・
・ノイズフィルタ。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基体上にコーティング層が設けられたコーティング
   物の表面にレーザー光を照射して該コーティング物の表
   面の異常を検出する装置であって、レーザー光源と、 該レーザー光源から発せられたレーザー光をコーティン
   グ物の表面の所定方向に順次走査する走査手段と、 該コーティング物の表面に照射されたレーザー光の反射
   光を捉えてその光学的情報を検出する検出手段と、 該検出手段の検出信号から所定周波数帯域の信号を除去
   するフィルタと、 を具備するコーティング物表面の異常検出装置。