JPH05508708A - ピンホール検出器 - 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】 とンホール検出器 挟！口り野 本発明は静電気測定技術、より詳しくは帯電可能な表面の物理的均一性を測定す るための新規で改良された方法および装置に関する。

ｌ１旦１遣 本発明の一つの利用分野は、複写機に使用される光導電性ドラムの表面特性およ び均一性を測定することであるが、本発明の原理は電荷を保持することができる あらゆる表面の検査に適用することができる。これまで、光導電性ドラムは視覚 的に、または、光散乱法によフて検査され、穴のような表面の欠陥の有無を決定 していた。

しかし、これらの方法は、ドラム面の電荷特性を測定するものではなく、表面の 反射特性のみに関する情報を提供する点で間接的である。

の目・および概 従って、表面の電荷特性を示す方法で帯電面の物理的特性および均一性の迅速、 かつ、信頼のできる測定を行なう方法および装置をＨｌ（＃することが切望され ている。

この種の方法および装置を提供する場合、重要な考慮点は、電気ノイズを最小に し、検出される信号の分解能を最大にすることを含んでいる。ざらに、この種の 装置および方法において、表面の欠陥のサイズ、数、位置を測定する能力を８！ 供することも切望されている。

従って、本発明の第１の目的は、帯電可能な表面の物理的均一性を測定する新規 で改良された方法および装置を提供することである。

本発明の他の目的は、表面の電荷密度を迅速、かつ、直接的に測定するこの種の 方法および装置を提供することである。

本発明のさらに他の目的は検出される電気信号に対し高い分解能を有するこの種 の方法および装置を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、電気ノイズを最小にするこの種の方法および装置を 提供することである。

本発明のさらに他の目的は、表面欠陥のサイズ、数、位置を測定する能力を有す るこの種の方法および装置を提供することである。

本発明の提供する電荷保持可能な表面の物理的均一性を測定する方法および装置 では、エツジを有する少なくとも一つの検知電極が前記表面に物理的に接近して 位置付は配信され、これによって該表面と検知電極間の相対的移動がなされたと き、該表面の電荷が電極のエツジを横切る。検知電極は該表面と対面する表面域 を有しており、この表面域は電極が該表面に接近したときに電気ノイズを最小な らしめるように十分に小さい、電荷が前記表面に印加され、該表面と検知電極間 に一定の距離を維持しつつ、両者間に相対的移動が行われる。検知電極のエツジ を横切る表面電荷の変化に応じて該電極に電流信号が誘起される。この信号が検 出され、その電気的パラメータが測定されて該表面の電荷密度の情報を提供し、 該表面の物理的均一性を測定する。該表面と検知電極間の相対的移動方向をほぼ 横切る方向に該表面に沿って延長する経路に複数の検知電極を設けるのが好まし く、これらの電極からの検出された電流信号が走査され測定されて、前述の情報 が得られる。この結果、表面欠陥のサイズ、数および位置が容易に測定される。

本発明の前述の利点および付加的な利点、並びに特徴は添付図面とともに以下の 説明により明白となろう。

面の簡単な 第１図は本発明の方法および装置を示す概略図である。

′ｓ２図は第１図の装置の一部の拡大概略図である。

第３図は′ｉ４１図の装置の検知電極の構成を示す概略図である。

第４図は検知電極に誘起される電流信号を検出するための回路の概略回路図であ る。

第５図は表面の欠陥と検知電極間の関係を示す概略図である。

第６図は本発明の方法および装置を示す波形のグラフを含む概略図である。

第７図は本発明の方法および装置を示す波形のグラフを含む概略図である。

色艶ユ亙」 第１図は電荷を保持することが可能な表面の物理的均一性、完全性または均買性 を測定するための本発明による方法および装置を示す、？ｌ写機に使用される形 式の光導電性ドラム１０が断面で示され、このドラムは穴のような欠陥を検査し なければならない外表面１２を有している０本発明の装置は少なくとも一つの検 知電極１４と、この電極１４を表面１２に近接配置する手段１６とからなる。： １２図により詳しく示すように、本発明の電極１４はエツジ１８を有し、表面１ ２と電極１４間の相対的な運動が生じると、後に詳述するように表面１２上の電 荷が電極１４のエツジを横切る。

電極支持配置手段１６はその全形が長方形のプリント基板をなし、後に詳述する ようにドラム１０の軸長、または、検査される他の表面の対応寸法と同一の長さ と、電極１４とは反対の側に回路要素を収容するのに充分な幅とを有している。

電極１４は蒸着、エツチングまたは当該技術において公知の他の適当な方法によ って基板１６の表面上に形成することができる６本発明によれば、表面１２に対 面する電極１４の表面域は、電極１４が表面１２に接近したときに電気的ノイズ が最小になるように充分小さい、すなわち、電極１４は長方形をなし、そのエツ ジ１８は長手方向に延長し、第２のエツジ２０が電極１４の反対側に沿ってエツ ジ１８と平行に延長している０両エツジ１８．２０は、その一方を′Ｍ２図に２ ２で示す一対の対向エツジで連結されている０図示の装置において、電極１４は 、例えば長さが約６ｍｍ、輻が約０．３８１ｍｍのスズメッキまたは金メッキさ れた綱からなる。この電極１４はリード線または導体２８によって基板１６の反 対側の回路要素に接続されている６回路要素の一つを第２図に３０で示す。

大抵の表面を検査するために、本発明の装置は電極１４のような複数の検知電極 を含み、これらの電極は、該電極と表面間の相対的移動方向を横切る方向に延長 する経路に沿って配置されている０例えば、第１図に示す構成においては、矢印 ３２で示すドラム１０の回転方向は紙面上にあり、従って、電極１４のような複 数の検知電極は紙面にほぼ垂直な経路に沿って配置される。第３図は基板１６上 の検知電極の典型的な配置を示し、例えば、１２個の検知電極が基板１６の長軸 にほぼ平行な経路に沿って配置されている。この経路は、検知電極と表面間の相 対的移動方向を横切って、すなわち、第１図の構成でドラム１０の回転軸に平行 な方向に延長している。順次近接配置された３個の検知電極を１４．１４”。

１４”で示す、一つおきの電極、すなわち、１４と１４”は一端同志を対向させ て、また中央の電極、すなわち、電極１４′は僅かに横にずらして、かつ、電極 １４．１４”の対応端に対して長手方向に僅かに重なるように配置されている。

この構成は表面の全体がこの電極配置を横切って通通しこれによって検知される ことを保証する。各電極は対応するリード線または導体、すなわち、２８，２８ °、２８”によって、やがて詳述するように、基板１６の反対側の回路要素に接 続されている。第３図に示す構成では１２個の検知電極を示したが、電極の総数 は測定される種々の表面の大きさ、例えば、検査される光導電性ドラムの軸長の 範囲に応じて可変である。

本発明の装置は、さらに、検査される表面に電荷を与える手段４０からなる。光 導電性ドラム１０の表面１２を検査するための′Ｍ１図に示す構成において、電 荷付与手段４０は典型的にはドラム表面１２に沿って長手方向に延長し、かつ、 これに対して平行に近接隔置されたワイヤ４２の形態の電荷付与電極と、このワ イヤ４２に電気的に接続された直流高圧電源４４と、ワイヤ４２およびドラム表 面１２の外方に配置され電気的に接地されたシールド４６とからなる。

本発明によれば、検知電極１４と表面１２の相対的移動中、これら両者間に一定 の間隔が維持される。これは、種々の適当な手段によって達成することができ、 第１図の構成においては、基板１６を点５０のまわりに回動可能とし、基板１６ に回転可能に取り付けられたローラ５２をドラム１０に接触させ、電極１４を含 む基板１６の表面と間に予め定めた一定の方向ないし間隔を確立し、バイアス手 段５６を基板１６に作用させて、ローラ５２をドラム１０に押圧させる。他の種 々の構成ももちろん使用可能である。

表面１２と検知電極１４間の相対的運動を発生させる手段も設けられている０図 示構成においては、表面１２が動かされるが、この目的のため、ドラム１０は、 このドラムが回転可能に取付けられたシャフト６４にプーリ６２を介して駆動連 結された駆動モータ６０を含む手段によって回転させられる。他の種々の機械的 駆動機構ももちろん使用できる０本実施例では、表面１２がセンサ１４に対して 可動であるが、センサを表面に対して動かすことが有利な場合にも本発明を通用 できる。

第４図を参照すると、本発明の装置はさらに、検知電極１４に接続され、これら の電極のエツジを横切る表面電荷の変化に応じてこれらの電極に誘起される電流 信号を検出する回路手段７０を含む、すなわち、回路７０は電流／電圧変換ない し平均化ステージ７２および増幅ステーシフ４を含む、各検知電極１４に対して 回路手段７０が設けられている。第４図に示すように、変換ステージ７２は差動 増幅器フロを含み、この増幅器の反転入力（ｉｎｖｅｒｔｉｎｇ　ｆｎｐｕｔ） に入力抵抗器フ８を介して検知電極１４が接続されている。増幅器フロの非反転 入力（ｎｏｎ−ｉｎｖｅｒＨｎｇ　１ｎｐｕｔ）は接地ないし基準電位に接続さ れ、一対のダイオード８０．８２が並列に、かつ、反対極性でこの増幅器の両人 力に接続されている。増幅器７６の出力は抵抗器８４とコンデンサ８６の並列接 続を介してこの増幅器の反転入力端子に接続されている。増幅ステージ７４は差 動増幅器９０を含み、その反転入力は抵抗器９２を介して変換ステージの増幅器 フロの出力に接続されている。増幅器９０の非反転入力は接地ないし基準電位に 接続されている。増幅器９０の出力は、抵抗器９４と９６の直列接続からなる分 圧器の一端に接続されている。この分圧器の他端は直流電源の正端子と地面との 間に接続され、かつ、調節可能な電圧源として作用するポテンシ菖メータ１００ の摺動アームに接続されている。

この分圧器の中央点、すなわち、抵抗器９４と９６の接続点が線１０４を介して 増幅器９０の反転入力端子に接続されている。

第４図に示すように、各検知電極に対して同じ回路手段が設けられている０例え ば、検知電極１４°に対しては回路手段７０°が設けられるが、この回路は上記 と同じ要素を含み、同じ要素には同じ参照番号にダッシュを付けて示す、従って 、１２個の検知電極を含む前述の図示構成においては、それぞれ回路手段フＯと 同じ１２個の回路手段が設けられている。

本発明の装置は、さらに、上記回路手段に作用接続され、検出された電流信号を 走査する走査手段１１０を含んでいる。この走査手段１１０は、好ましくは、回 路手段７０の出力に接続された入力と、制御信号源１１２に接続された制御ない し選択入力と、出力１１４とを有するマルチブレキサからなる。多数の検知電極 を含む典型的な構成においては、数個のマルチブレキサが設けられ、それぞれが やがて説明するように一群の検知電極および対応する回路手段に結合されている 。

本発明の装置は、さらに、走査手段１１０に作用接続された測定手段１２０を含 み、この手段は走査された信号の少なくとも一つの電気的パラメータを測定して 表面１２の電荷密度情報を提供し、表面１２の物理的均一性を測定する。第４図 に示すように、マルチブレキサ１１０の出力はバッファ１２２を介して測定手段 １２０の入力に接続されている。バッファ１２２は差動増幅器１２４からなり、 その非反転入力がマルチブレキサ１１０の出力に接続されている。増幅器１２４ の出力はその反転入力に抵抗器１２６を介して接続され、この人力は抵抗器１２ ８を介して接地されている。バッファ１２２の出力はＡ／Ｄコンバータ１２９の 入力に接続され、その出力は、例えば、ビデオ表示器またはコンビエータからな る測定手段に入力される。ビデオ表示器は後述のようにして表面の欠陥に直接関 係する表層の変化を示す振幅を有するパルスを可視表示することができる。コン ピュータは後述のようにして表面の欠陥の大きさ、位置および数の情報を含むヒ ストグラムを提供することができる。

例えば、第３図と同様の配置の４８個の検知電極を含む装置では、各々が１２個 の検知電極に連絡された四つの走査手段１１０が設けられる。基板１６に沿って 延長する電極１４に連続番号を付したとすると、番号１から４の電極は四つの走 査手段１１０の対応するものに連絡され、番号５から８の電極は走査手段１１０ の対応するものに連絡される。他も同様である。各走査手段は、例エバ、ＡＤ８ ５２６Ａマイクロプロセッサである０番号ｌから４の電極の回路手段７０は四つ のマイクロプロセッサの５１ボートに接続され、番号５から８の電極の回路手段 ７０はＳ２ポートに接続されるというように、ボート５１２まで接続されている 。四つのマイクロプロセッサのＡＯ−Ａ３ポートは一緒に接続されている。ＷＲ ｌＥＮ、ＲＳポートも同様である。各マイクロプロセッサのＤポートは対応する バッファに接続されている。

上述した構成において、バッファ増幅器１２４はタイプＡＤフ１２であり、差動 増幅器９０およびフロはタイプ０ＰＡ４８４ＫＵであり、抵抗器９４および９６ は両者ともにＩＯＫの大きさを有し、ポテンショメータ１００は約１５ボルトの 最大電圧を有し、抵抗器７８はＩＫの大きさを有し、抵抗器８４は１０メグオー ムの大きさを有する。

第１図〜第４図の装置は次のようにして本発明の方法を実行すべく動作する。ド ラム１０が駆動モータ６０によって回転させられ、電荷付与手段４０が公知の方 法で動作されドラム表面１２に電荷を与える。典型的には、直流約３６０ボルト がドラム１０に印加される。′を荷は検査ないし測定されるべき表面１２の全体 に与えられる。基板１６を動かして、３４１図、第２図に示すように、検知電極 １４をドラム表面１２に近接配置する。ドラム１０を第１図で時計方向に回転さ せ、表面１２が電極１４を通過するとき、各検知電極のエツジ１８が最初に電荷 に露呈される。

測定の基本原理は、“ｑ“を測定されるべき表面１２から検知電極（センサ）１ ４に結合される電荷とすると、ｑｓ＝ｃＶの関係に依存する。“Ｃ”は表面との 結合容量であり、“Ｖ”は表面１２とセンサ１４間の電位差である０表面１２を 固定距離をおいてセンサ４を通過移動させると、 ｉ　＝　ＣｄＶ／ｄｔ が成立する。ここに、“ｉ”はセンサ１４の電流、“Ｃ″は表面１２とセンサ１ ４の間の結合容量、そして“ｄＶ／ｄ　ｔ”は表面１２上の電圧の変化率である 。

検出器１４とドラム表面１２間の間隔は一定でなければならず、１００ミクロン のオーダーまたはそれ以下である。欠陥が検出器１４を通過すると、単位時間当 りに検出器のエツジ１８を横切る電荷が変化するから、ｉ−ＣｄＶ／ｄｔにより 検出器に電流が誘起される。ここに■はドラム表面１２の電圧であり、Ｃはセン サ１４の結合容量である。寸法０．３１３１ｍｍｘ６ｍｍを有する各検出器１４ によって拾われるノイズは、この面積が２．２８８ｍｍ２にすぎないため、比較 的小さい。信号はピンホールないし欠陥が検出器１４のエツジ１８を横切るとき の速度に比例する。換言すれば、ｉ　−ＣｄＶ／ｄｔ　＝Ｃ（ｄＶ／ｄｘ）　（ ｄｘ／ｄｔ）であるから、信号ｉはｄｘ／ｄｔ　、すなわち、表面の欠陥が検知 電極１４のエツジ１８を横切る速度に比例する。信号ｉがｄＶ／ｄｘおよびｄｘ ／ｄｔのみに比例するように、ドラム表面１２と検出器１４間の距離を一定に維 持することが重要である。

前述のように、ドラムセンサシステムにおいて複数のセンサ１４が使用され、デ ジタル的に走査される。典型的なシステムでは、１２から１２８個前後のセンサ が使用される。センサ１４は前述のように回路基板１６の片面に公知のプリント 回路技術によって形成される。各センサに必要な検出回路は回路基板１６の他面 に配置できる。各センサ１４は検知素子であり、第４図に示す回路の反転モード に入力される。各センサ電極１４の寸法は典型的には前述のように０．４ｍｍｘ ６ｍｍである。長い方がドラム１０の運動方向に垂直に配置され、基板１６の反 対側の回路に対して充分な場所を提供して５ｓる。

前述のように、基本信号は、 １　）　ｉ　−Ｃ（ｄｖ／ｄｔ）； ２　）　ｉ　−Ｃ（ｄｖ／ｄｘ）　（ｄｘ／ｄｔ）　；および３）Ｑ”ＣＶ で与えられる。

式ｄＶ／ｄｘ”ｌ／Ｃ（ｄｑ／ｄｘ）を式２）に代入すると、ｉ　＝　（ｄｑ／ ｄｘ）　（ｄｘ／ｄｔ）が得られる。

この式は、信号がドラムをめぐる電荷の変動ｄｑ／ｄｘおよび電荷の変動ｄｑ／ ｄｔが検出器を通過する速度ｄｘ／ｄｔに比例していることを示している。

ノイズは １　ｎｏｉｓｅ−ＣＨ（ｄＶ／ｄｔ） で発生する。ここに、ＣＨはノイズ源に関する検出器の容量である。ＣＭはセン サの面積に比例する。容量は幾何量であり、ある固定間隔が与えられると、検出 器の面積が増加すると、増大する。しかし、信号はそのままであり、従って、検 出器の面積を最小にすれば、ノイズを最小にし、信号／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比を最 大にする。

第４図に示す回路７０の出力に発生される信号は、ｉ　”　Ｃｈ　ｄＶ／ｄｔ であり、ここにＣｈはセンサに対する穴の容量である。

１００ミクロンｘｌＯＯミクロンの穴（欠陥）に対し、Ｃｈは平行板コンデンサ として近似させることができる。

Ｃｈ−Ｃ０＾／ｄ−８，８５Ｘ　１０−”（１０−’）２／７．８２　ｘｔｏ− ’Ｃｈ−１０−”ファラッド である。

ｄＶ−１００ボルトとし、直径８ｃｍのドラムが毎秒２回転で回転していると、 ｄｔは５ｘｌＯ−’秒であり、ｉ　−（１Ｇ−”　７　ｙラッド）１００ボルト ／　５　ｘ　１Ｇ−’秒−２ｘ　１０−”アンペア である、この電流の大きさは容易に測定される。穴の面積が２５ミクロンＸ２５ ミクロンの欠陥に対応して１６分の１に縮小されると、発生される電流は約１２ ５９＾になる。このような電流レベルは１００にサンプル７秒以上の率で容易に 測定できる。典型的なドラムからの読みは典型的に４８　Ｘ　１５．Ｇｏｏの数 のマトリックスを形成する。この数列は２８ｃｍの軸長と８ｃｍの直径を有する ドラム１０に対応する２５０ｍｍｘ２８０ｍｍまたは等価面積の表面上のすべて の有効ピンホールまたは欠陥を位置付けるのに必要な情報を含んでいる。この場 合の有効なピンホール（欠陥）の大きさは５０ミクロンＸ５０ミクロンであり、 ΔＶ−ＳＯボルトである。

本発明の方法および装置を第５図〜第７図に示すが、これらの図は検知電極１４ に誘起され、最終的には第４図に１２０で示すような装置に表示される信号の形 態および挙動を示す、第５図は、前述したように互いにオフセットされた検知電 極ないし検出器１４．１４．１４”と、電極１４°のエツジ１８′にかかろうと する表面上の一群の穴ないし欠陥１４０を示す。第６ａ〜６ｄ図は、穴ないし欠 陥が検知電極１４の境界ないしエツジ１８を横切るときに表示装置１２０に表示 される信号の波形を示す、各グラフは欠陥の幅（Ｗ）対長さくＬ）および対応す る電流信号の時間対振幅を示す、すなわち、第６ａ図は長い長方形の穴１４６か ら得られる信号１４４を示し、第６ｂ図は正方形の穴１５０から得られる信号１ ４８を示し、第６Ｃ図は小さい正方形の穴１５４から得られる信号１５２を示し 、第６ｄ図は長さの短い長方形の穴１５８から得られる信号１５６を示す、穴の 長さ、すなわち、第６図で見て縦方向の寸法は得られるパルスの幅を決定する。

これは穴の長さが表面１２と検知電極１４間の相対的移動方向にある、すなわち 、穴の長さが電極エツジ１８に対して直角をなしているからである。穴の幅、す なわち、第６図でみて水平方向寸法は得られるパルスの高さないし振幅を決定す る。これは電流信号の振幅が、検知電極１４のエツジ１８を通過する電荷量、す なわち、ｒｌ　ｑ／ｄ　ｔによって決定されるからであり、穴が幅広くなればな るほど、エツジ１８を通過するｄｑ／ｄｔはますます大きくなる。

第７ａ図および＠７ｂ図は二つの異なる穴ないし欠陥が検知電極を通過するとき に発生する電流信号のタイムシーケンスを示す、第７ａ図を参照して、表面１２ の正方形の穴ないし欠陥１６４は検知電極１４のエツジ１Ｂに向って矢印１６６ の方向に移動する。穴１６４は最初の破線で示す位置では、エツジ１８を完全に 通過して電極１４に完全に捕らえられた状態であり、第２の破線で示す位置では 電極１４を離れた、すなわち、通過した状態にある。波形１フ０は穴１６４が電 極１４の検知域に入り、エツジ１８を通過するときに発生される電流パルスを示 し、波形１７２は穴１６４が電極の反対側のエツジを通過してその検知域を離れ るときに発生される電流パルスを示す、波形１７０は、穴１６４がエツジ１８を 通過して電極１４の検知域に入り、電極１４に対するｄ　ｑ／ｄ　ｔが負である から、正領域にある。一方、波形１フ２は、穴１６４が反対側のエツジを通過し て電極１４の検知域を離れ、電極１４に対するｄｑ／ｄｔが負であるから、負領 域にある。パルス１７０の立ち下がりとパルス１７２の立ち上がり間の時間は、 電極１４の幅が表面１２と電極１４間の相対的移動方向で測った欠陥１６４の長 さよりも大きければ、電極１４の幅から欠陥１６４の長さを差し引いた長さにな る。

第７ｂ図を参照すると、欠陥１６４よりも面積で４倍大きい正方形の穴ないし欠 陥１８０が検知電極１４のエツジ１８に向って矢印１８２の方向に移動している 。波形１８４は穴１８０が電極１４の検知域に入りエツジ１８を通過するときに 発生される電流パルスであり、波形１８６は穴１８０が電極１４の検知域を離れ 反対側のエツジを通過するときに発生される電流パルスである。パルス１８４． １８６の振幅は、穴１８０が穴１６４よりも面積が大縫いかう、パルス１７０． １７２の振幅よりも大きい、パルス１８４，１８６の幅ないし持続期間はパルス １７０．１７２の幅ないし持続期間よりも大きい、これは欠陥１８０の長さが欠 陥１６４の長さ、すなわち、電極１４と表面１２間の相対的移動方向で測った長 さよりも大きいからである。電極１４の幅が表面１２と電ｇ１１４間の相対的移 動方向で測った欠陥１８０の長さよりも大ぎければ、パルス１８４の立ち下がり とパルス１８６の立ち上がりの間の時間は、電極１４の幅から欠陥１８０の長さ を差し引いた長さになる。このパラメータは、欠陥１８０が欠陥１６４よりも大 きいという事実のために、第７ａ図のシーケンスのそれと比較して短い。

以上にかんがみ、表面の欠陥ないし穴に関する有効な情報を得るために、各検知 電極の幅、すなわち、表面１２と電極１４間の相対的移動方向に平行な距離は測 定される穴ないし欠陥の最大長さよりも大きくなければならない。

各検知電極１４のエツジ１８を横切る穴ないし欠陥から得られるエツジ効果は第 ７図に示すように早い立ち上がりエツジを育する電流パルスを発生させ、これに よって検出器は高い分解能を有することになる。事実、前述の形態を有する検出 器の構成はドラム１０の軸長方向よりもドラム１０の円周方向の方が約２４０倍 高い分解能を有している。

前述したような経路に沿って、表面１２に対面する比較的小さい表面積を各電極 が有する複数の検知電極１１４を配備すると、前述したように電気ノイズを顕著 に減少させる。

表面の穴ないし欠陥に応答して検知電極１４に認起きれた電流信号は、第７図に 関して述べたように、いくつかの電気的パラメータを有しており、これを検査な いし測定して穴ないし欠陥に関する情報を得ることがでざる。パルスの振幅から 穴のサイズ、特に第７図に関して述べた穴の幅を測定できる。パルス幅はまた穴 のサイズ、特に穴の長さを表わす。

表面１２の電極１４に対する運動に応答して電極１４に誘起される電流パルスは 、前述したようにコンピュータによってマトリックスに形成され、ヒストグラム を形成することができる。水平軸は測定されている表面の一つの次元、すなわち 、ドラム１０の軸長に沿う各検知電極の位置に対応する点を含んでいる。垂直軸 は、表面の他の次元、すなわち、ドラム１０の円周方向に沿う電極１４の移動中 に検知された穴ないし欠陥の数に対応する点を含んでいる。

本発明の方法および装置は、感光性ドラムの表面のような表面の特性、すなわち 、物理的な均一性の迅速かつ信頼性のある測定を可能にする。この方法は表面の 帯電特性に関する情報を直接的に提供する。高い分解能の情報信号が得られると ともに、電気ノイズが最小にされる。

従って、本発明が意図する目的を達成することは明白である０本発明の実施例を 詳述したが、これは例示の目的にすぎず、限定ではない。

Ｆｉｇ、６Ａ、　Ｆｉｇ、６Ｃ。

要　約　書 電荷保持可能な表面を検査する方法および装置であって、エツジ（１８）を有す る少なくとも一つの検知電極（１４）を前記表面に物理的に近接配置し、この表 面と電極間の相対的移動が生じたとき、この表面上の電荷が電極のエツジ（１８ ）を横切るように構成される。電荷が表面（１２）に与えられ、この表面と検知 電極（１４）間で、両者間の間隔を一定に保持しつつ、相対的移動が行なわれる 。電極のエツジを横切る表面電荷の変化に応答して検知電極に電流信号が誘起さ れ、この信号が検出され、その電気的パラメータが測定され、該表面の電荷密度 に関する情報を提供し、該表面の物理的均一性を測定する。

補正書の翻訳文提出書（特許法′ｔＳｘａ４条の７第１項）平成４年１１月１３ 日１徨

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．ａ）電荷保持可能な表面に電荷を与える工程と；ｂ）エッジを有する少なく とも一つのセンサを前記表面に近接配備する工程と； ｃ）前記表面と前記センサ間の相対的移動があるとき、前記表面の電荷が前記セ ンサの前記エッジを横切るように前記センサを配置する工程と； ｄ）前記表面と前記センサ間の相対的移動を生ぜしめる工程と； ｅ）前記センサの前記エッジを横切る表面電荷の変化に応じて前記センサに誘起 された電流信号を検出する工程と； ｆ）その電流信号の電気的パラメータを測定して前記表面の電荷密度に関する情 報を提供し前記表面の均一性を測定する工程と； からなる電荷保持可能な表面の物理的均一性を測定する方法。
2. ２．前記センサが前記表面に接近したときに電気ノイズを最小ならしめるように 、前記センサの面積を充分小さく選定することをさらに含む請求項１による方法 。
3. ３．前記センサと前記表面間の相対的移動の方向をほぼ横切る方向において前記 表面に沿って延長する経路に複数のセンサを配備することをさらに含む請求項１ による方法。
4. ４．前記センサが前記表面に接近したときに電気ノイズを最小ならしめるように 、前記各センサの面積を充分小さく選定することをさらに含む請求項３による方 法。
5. ５．前記センサに検知された電流信号を走査し、前記経路の範囲に対応する前記 表面の部分に関する情報を提供することをさらに含む請求項３による方法。
6. ６．前記センサと前記表面間の相対的移動中に、これら両者間に一定距離を雄持 する工程をさらに含む請求項１による方法。
7. ７．前記表面が光導電性ドラムの外表面からなり、相対的移動を生ぜしめる前記 工程が、前記ドラムをその長軸のまわりに回転させることからなる請求項１によ る方法。
8. ８．ａ）電荷保持可能な表面に電荷を与える工程と；ｂ）前記表面に近接し、か つ、前記表面に沿って延長する経路に、各々エッジを有する複数のセンサを配備 する工程と； ｃ）前記表面と前記センサ間の相対的移動があるとき、前記表面の電荷が前記セ ンサの前記エッジを横切るように前記センサを配置する工程と； ｄ）前記センサが前記表面に接近したときに電気ノイズを最小ならしめるように 前記センサのそれぞれの面積を充分小さく選定する工程と； ｅ）前記表面の移動方向が前記センサを含む前記経路に対してほぼ直交するよう に、前記表面と前記センサ間の相対的移動を生ぜしめる工程と； ｆ）前記センサの前記エッジを横切る表面電荷の変化に応じて前記センサに誘起 された電流信号を検出する工程と； ｇ）検出された電流信号を走査する工程と；ｈ）走査された信号の電気的パラメ ータを測定して前記表面の電荷密度に関する情報を提供し、前記表面の均一性を 測定する工程と； からなる電荷保持可能な表面の物理的均一性を測定する方法。
9. ９．前記センサと前記表面間の相対的移動中に、これら両者間に一定距離を維持 する工程をさらに含む請求項８による方法。
10. １０．前記表面が光導電性ドラムの外表面からなり、相対的移動を生ぜしめる前 記工程が、前記ドラムをその長軸のまわりに回転させることからなる請求項８に よる方法。
11. １１．ａ）エッジを有する少なくとも一つの検知電極と； ｂ）前記表面と前記検知電極間の相対的移動があるとき、前記表面の電荷が前記 電極の前記エッジを横切るように、前記検知電極を前記表面に近接して位置付け 配置する手段と； ｃ）前記表面に電荷を与える手段と； ｄ）前記表面と前記検知電極間に相対的移動を生ぜしめる手段と； ｅ）前記電極の前記エッジを横切る表面電荷の変化に応じて前記電極に誘起され る電流信号を検出するために前記検知電極に接続された回路手段と；ｆ）前記回 路手段に作用接続され、前記電流信号の電気的パラメータを測定し、前記表面の 電荷密度に関する情報を提供して、前記表面の均一性を測定する手段と；からな る電荷保持可能な表面を検査して、その表面の物理的均一性を測定する装置。
12. １２．前記電極が前記表面と対面する表面域を有し、この表面域が、前記電極が 前記表面に接近したときに電気ノイズを最小ならしめるのに充分小さいものであ る請求項１１による装置。
13. １３．前記検知電極と前記表面間の相対的移動方向をほぼ横切る方向に前記表面 に沿って延長する経路に配置された複数の検知電極をさらに含む請求項１１によ る装置。
14. １４．前記電極の各々が前記表面と対面する表面域を有し、この表面域が、前記 電極が前記表面に接近したときに電気ノイズを最小ならしめるのに充分小さいも のである請求項１３による装置。
15. １５．前記回路手段および前記測定手段に作用接続され、前記電極において検出 された電流信号を走査し、前記経路の範囲に対応する前記表面の部分に関する情 報を提供する走査手段をさらに含む請求項１３による装置。
16. １６．前記電極と前記表面の間の相対的移動中に、これら両者間に一定距離を維 持する手段をさらに含む請求項１１による装置。
17. １７．前記表面が光導電性ドラムの外表面からなり、相対的移動を生ぜしめる前 記手段が前記ドラムに駆動連結され前記ドラムをその長軸のまわりに回転させる 原動手段からなる請求項１１による装置。
18. １８．ａ）各々エッジを有する複数の検知電極と；ｂ）前記表面と前記検知電極 間の相対的移動があるとき、前記表面の電荷が前記電極の前記エッジを横切るよ うに、前記検知電極を前記表面に沿う経路においてこの表面に近接して位置付け 配置する手段と；ｃ）前記検知電極の各々が前記表面に対面する表面域を有し、 この表面域が、前記電極が前記表面に近接されたときに電気ノイズを最小ならし めるのに充分小さいものであり； ｄ）前記表面に電荷を与える手段と； ｅ）前記電極が位置付けられている経路が前記表面と前記検知電極間の相対的移 動方向をほぼ横切る方向にあるように、前記表面と前記検知電極間の相対的移動 を生ぜしめる手段と； ｆ）前記電極の前記エッジを横切る表面電荷の変化に応じて前記電極に誘起され る電流信号を検出するために前記検知電極に接続された回路手段と；ｇ）前記回 路手段に作用接続され、検出された電流信号を走査する手段と； ｈ）前記走査手段に作用接続され、前記走査された信号の電気的パラメータを測 定レ、前記表面の電荷密度に関する情報を提供して、前記表面の均一性を測定す る手段と； からなる電荷保持可能な表面を検査して、その表面の物理的均一性を測定する装 置。
19. １９．前記検知電極と前記表面間の相対的移動中に、これら両者間に一定距離を 維持する手段をさらに含む請求項１８による装置。
20. ２０．前記表面が光導電性ドラムの外表面からなり、相対的移動を生ぜしめる前 記手段が、前記ドラムに駆動連結され前記ドラムをその長軸のまわりに回転させ る原動手段からなる請求項１８による装置。