JPH0961362A - 電子写真感光体用欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】感光体の欠陥を、感光体の種類によらず、濃淡
差の少ない欠陥や浅い傷も感度良く検出できる欠陥検査
装置を提供する。 【解決手段】円筒状の感光体１の外周面の軸方向に沿っ
て光を照射する光源２と、照射面を走査することにより
照射面の反射光を受光してその光強度を検出するＣＣＤ
カメラ（面走査ラインセンサー）３と、その出力を処理
する信号処理部４と、前記感光体を円筒軸の回りに回転
駆動する回転駆動モーター５を有する欠陥検査装置にお
いて、光源２としてピーク波長が被検査体である感光体
１の外周面の色波長よりも５０ｎｍ〜１７０ｎｍ長い範
囲にある光源を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真応用製
品の複写機やプリンターなどに使用される電子写真用有
機感光体の欠陥検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真応用装置に用いられる電
子写真感光体としては有機感光体が急速に普及してきて
いる。このような有機感光体は、通常、導電性の円筒状
の支持体の外周面上に有機材料からなる感光層を塗布法
で形成することにより製造される。さらに、必要に応じ
て、同様に塗布法で、支持体と感光層の間に下引き層を
設けたり，感光層表面に保護層を設けることも行われて
いる。

【０００３】このような感光体において、支持体の表面
に傷などの物理的欠陥や汚染，酸化物などの化学的欠陥
が存在したり、支持体の上に形成される感光層あるいは
下引き層や保護層などに傷，塗布ムラ，異物の混在など
の欠陥が存在すると、感光体としての画像処理機能が低
下し、得られる画像に欠陥が発生する。このために、感
光体の製造ラインでは最終の工程で前述のような欠陥の
有無が外観検査により検査される。すなわち、感光体外
周面に光を照射し反射光を観察したときに、反射光の強
度が感光体の正常部と欠陥部とで異なることに着目し、
感光体の外周面に光を照射し、その反射光を観察して欠
陥の有無を検査する。

【０００４】上述のような欠陥検査としては、従来、検
査員による目視検査が行われてきたが、目視検査は官能
検査であるため、検査レベルの変動，誤判定，見落とし
などがある程度発生することは避けられず、そのため
に、検査レベルを厳しくしたり、検査に充分時間をかけ
たりして、不良品が良品に混入することを防止しなけれ
ばならず、リスクの大きい，しかもコスト高の検査であ
った。また、検査員の目の疲労度が高く、健康障害上も
心配な検査方法であった。そのために、目視検査に代わ
る欠陥検査方式の導入が急がれていた。

【０００５】このような欠陥検査方式として各種の光電
式の自動検査方式、例えば、レーザー光源方式，光ファ
イバー方式，ＣＣＤカメラ方式などが提案さている。レ
ーザー光源方式は光源が単一波長であるから表面傷のよ
うな光を散乱させる欠陥には効果的であるが、表面に凹
凸がなく濃淡差がある欠陥に対しては検出能力が弱い。
光照射と受光部をセットした光ファイバー方式は傷の検
出，濃淡差の検出ができるが、測定エリアがスポットで
あり、検査に時間がかかる。ＣＣＤカメラ方式は傷の検
出，濃淡差の検出ともに可能である。ＣＣＤカメラ方式
にはエリアセンサーとラインセンサーとがあり、エリア
センサーは被検査面が平面状で比較的小面積のものの欠
陥検査に適し、ラインセンサーは被検査面が平面状で大
きい面積のもの，円筒状のもので円筒軸の回りに回転可
能なものなどの欠陥検査に適している。

【０００６】電子写真感光体は、通常、円筒状の支持体
の外周面に感光層などが形成されており、感光体の欠陥
検査装置としてはＣＣＤカメラ方式でラインセンサーの
装置が好適であり、開発が進められている。図１は、こ
のような欠陥検査装置の一例の構成を示す図で、図１
（ａ）は側面図、図１（ｂ）は正面図である。円筒状の
感光体１の外周面に対してその軸方向に沿って帯状に均
一に光を投射する光源２（例えば蛍光灯）が配置され、
感光体１の円筒軸から見て光源２との角αが９０°の範
囲内で、感光体１の外周面における光源２の投光照射面
で直射光が当たるもっとも照度の高いところにピントが
合うように走査ラインセンサーとしてのＣＣＤカメラ３
が配置されている。ＣＣＤカメラ３は感光体１の長さに
応じて一度に全長を検査できるように複数個配置される
（図では２個の場合を示す）。４はＣＣＤカメラ３の出
力を受けてその信号を処理する信号処理部であり、５は
感光体１をその円筒軸を中心に回転させる駆動モーター
である。このような構成の装置で、光源２より感光体１
の外周面に軸方向に沿って光を帯状に照射し、その反射
光をＣＣＤカメラ３に受けてその光強度を検出し、その
出力を信号処理部４で処理して欠陥を検出する。感光体
１を駆動モーター５により円筒軸の回りに一回転させる
ことにより感光体の周面全域が走査され、感光体全表面
を容易に検査することができる。

【０００７】画像欠陥は、画像上正常部の濃度に比して
濃い（暗い）部分あるいは薄い（明るい）部分として現
れる。感光体に光を照射したとき、画像上濃度の濃い部
分として現れる感光体欠陥（以下、暗い欠陥と称する）
は正常部に比して光反射が少なくＣＣＤカメラの出力は
低くなる。また、画像上濃度の薄い分として現れる感光
体欠陥（以下、明るい欠陥と称する）は正常部に比して
光反射が多くＣＣＤカメラの出力は高くなる。従って、
ＣＣＤカメラの出力が感光体正常部の出力よりも高低い
ずれかに振れることにより感光体の欠陥を検出すること
ができる。

【０００８】図２に、上述のような装置において、ＣＣ
Ｄカメラの出力を処理して得られる信号処理部からの欠
陥検出信号の一例を示す。図２において、横軸は時間
軸、縦軸は感光体正常部表面からの反射光を受けたとき
のＣＣＤカメラの出力を処理して得られる信号を基準値
０とし、これに対して感光体表面各部からの反射光を受
けたときのＣＣＤカメラの出力を処理して得られる信号
の（±）方向の変動（振幅）を示す。図における（＋）
方向に振れた波形の各ピーク点ａ，ｂは明るい欠陥，
（−）方向に振れた波形の各ピーク点ｃ，ｄは暗い欠陥
に対応し、このうち、ａ，ｄは正常部に比して濃淡差が
大きく小さな領域の欠陥を示し、ｂ，ｃは正常部に比し
て濃淡差が小さく大きな領域の欠陥を示す。このよう
に、基準値０に対する（±）方向の変動により欠陥を検
出することから濃淡両方の欠陥を同等に感度良く検出す
ることが重要である。また、実測によれば、感光体表面
の欠陥のない正常部領域でも多少の信号変動が見られる
ことから、現実的には、基準値０に対して（±）方向の
閾値となる判定レベル（図に破線で示す）を設定し、そ
のレベルより大きく振れた場合に欠陥と判定することに
なる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に、目視検査に代わる様々のアイデアの自動検査装置が
考えられるが、いずれの装置においても膨大な確認実験
が必要である。また、有機感光体は搭載される複写機や
プリンターの性能に合わせて感光材料や感度が選択さ
れ、いろいろな種類の感光体がある。このような各種の
多数の有機感光体について、走査センサーとしてＣＣＤ
カメラを用いた自動検査装置による欠陥検査を行った結
果、濃淡差が小さくハッキリしない欠陥，浅い傷の検出
能力に問題のある場合があり、また、感光体の種類によ
って欠陥の検出能力が異なるという問題があることが判
ってきた。

【００１０】この発明は、上述のような問題点を解消し
て、感光体の種類によらず、濃淡差の小さい欠陥，浅い
傷も感度良く検出できる欠陥検査装置を提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
によれば、円筒状感光体外周面の円筒軸方向に沿って光
を照射する光源と、照射面を走査することにより照射面
の反射光を受光してその光強度を検出する面走査ライン
センサーと、そのセンサーの出力を処理して感光体の表
面欠陥を検出する信号処理部と、前記感光体を円筒軸の
回りに回転駆動する手段とを有する電子写真感光体用欠
陥検査装置において、前記光源として、ピーク波長が被
検査体としての前記感光体の外周面の色波長より５０ｎ
ｍないし１７０ｎｍ長い範囲にある光源を用いる電子写
真感光体用欠陥検査装置によって解決される。

【００１２】感光体の外周面の色波長が５００ｎｍない
し５２０ｎｍの場合には、前記光源のピーク波長を５７
０ｎｍないし６７０ｎｍとするとよい。感光体は、上述
のように、搭載される複写機やプリンターの性能に合わ
せて感光材料や感度が選択されるが、それに対応して、
感光体表面の色波長が変る。この感光体表面の色波長に
対応して感光体表面を照射する光源の波長を変えること
により欠陥の検出能力が変動する。感光体表面の色波長
より５０ｎｍないし１７０ｎｍ長いピーク波長を有する
光源を用いることにより欠陥検出能力を高めることがで
きる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１に一例を示したような構成の
欠陥検査装置を用いて、光源の波長と欠陥検出能力との
関係を調べた。表面の色波長が５００ｎｍ〜５２０ｎｍ
（緑色）の感光体を用い、光源の波長を変えて同一欠陥
部からの出力信号を検出した。その結果を図３に示す。
図３において縦軸は正常部からの出力信号を基準値０と
して欠陥部からの信号の（±）方向の変動（振幅）のピ
ーク値を示し、横軸は光源の波長を示す。図３に見られ
るように、欠陥のうち、出力信号が（＋）方向に振れる
明るいムラは光源の波長が感光体表面の色波長より長く
なるにつれてそのピーク値が大きくなり検出し易くなる
が、ピーク値のばらつきが大きくなる。白点も同様にそ
のピーク値が大きくなり検出し易くなるが、６７０ｎｍ
程度以上では変わらなくなる。出力信号が（−）方向に
振れる暗い線状ムラは光源の波長が５５０ｎｍと感光体
表面の色波長より５０ｎｍ程度長くなる範囲では光源の
波長が長くなるにつれてそのピーク値が大きくなるが、
それ以上では変わらなく、光源の波長が６６０ｎｍ程度
以上になると逆にピーク値が小さくなる傾向が現れる。
これらの欠陥については、ピーク波長が５７０ｎｍ〜６
７０ｎｍの範囲内，すなわち，感光体表面の色温度より
５０ｎｍ〜１７０ｎｍの範囲内にある光源を用いること
により高い欠陥検出能力が得られることが判る。色温度
を６５０ｎｍ〜６６０ｎｍとすると最高の検出能力が得
られる。

【００１４】以上、一般的に多く発生する３種類の欠陥
について述べたが、他の欠陥についてもほぼ同等の結果
が得られる。また、表面の色温度が異なる他の種類の感
光体についても、感光体表面の色温度よりも５０ｎｍ〜
１７０ｎｍ長いピーク波長を有する光源を用いるとこと
により、上述と同様に、欠陥検出能力が向上する。

【００１５】

【発明の効果】この発明によれば、円筒状感光体外周面
の円筒軸方向に沿って光を照射する光源と、照射面を走
査することにより照射面の反射光を受光してその光強度
を検出する面走査センサーと、そのセンサーの出力を処
理して感光体の表面欠陥を検出する信号処理部と、前記
感光体を円筒軸の回りに回転駆動する手段とを有する電
子写真感光体用欠陥検査装置において、前記光源とし
て、ピーク波長が被検査体としての前記感光体の外周面
の色波長より５０ｎｍないし１７０ｎｍ長い範囲にある
光源を用いることにより、濃淡差の少ない欠陥や浅い傷
を感度良く検出することができる。また、感光体の種類
によりその表面の色温度が異なる場合でも同等に感度良
く検出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる欠陥検査装置の一例の構成を
示す図で、図１（ａ）は側面図，図１（ｂ）は正面図

【図２】図１に例示した欠陥検査装置より出力される欠
陥検出信号の一例の波形図

【図３】欠陥検査装置の光源の波長と欠陥検出能力との
関係を示す線図

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 光源 ３ ＣＣＤカメラ ４ 信号処理部 ５ 駆動モーター

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状感光体外周面の円筒軸方向に沿って
   光を照射する光源と、照射面を走査することにより照射
   面の反射光を受光してその光強度を検出する面走査セン
   サーと、そのセンサーの出力を処理して感光体の欠陥を
   検出する信号処理部と、前記感光体を円筒軸の回りに回
   転駆動する手段とを有する電子写真感光体用欠陥検査装
   置において、前記光源として、ピーク波長が被検査体と
   しての前記感光体の外周面の色波長より５０ｎｍないし
   １７０ｎｍ長い範囲にある光源を用いることを特徴とす
   る電子写真感光体用欠陥検査装置。
2. 【請求項２】被検査体としての感光体の外周面の色波長
   が５００ｎｍないし５２０ｎｍであり、検査装置の光源
   のピーク波長が５７０ｎｍないし６７０ｎｍであること
   を特徴とする請求項１記載の電子写真感光体用欠陥検査
   装置。