(57)【要約】【課題】電子写真感光体の光導電層表出部の検出感度を高める。【解決手段】少なくとも検査工程を備える電子写真感光体の製造方法であって、電子写真感光体が、少なくとも光導電層と表面層を有し、検査工程が、表面層である第一の部分と光導電層が露出した第二の部分とを最表面に有する電子写真感光体に検査光を照射する照射工程と、電子写真感光体からの反射光を光検出手段により検出する検出工程と、検出された反射光の検出信号を解析する解析工程とを有し、検出信号は、第一の部分と第二の部分とにおける反射率の差が異なる少なくとも２つ以上の波長の光を検出した検出信号であり、２つ以上の波長のうち、少なくとも２つの波長をλａ［ｎｍ］、λｂ［ｎｍ］としたとき、下記式が成立する。  λｂ＞λａ  λａ＋４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））＋１０  ＞  λｂ  ＞  λａ＋４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））−１０ｍ、ｓ：自然数であってｍ＞２ｓ−１を満たす。Ｌ（ｎｍ）：前記表面層の層厚と屈折率の積【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも検査工程を備える電子写真感光体の製造方法であって、
前記電子写真感光体が、少なくとも光導電層と表面層を有し、
前記検査工程が、前記表面層である第一の部分と前記光導電層が露出した第二の部分とを最表面に有する電子写真感光体に検査光を照射する照射工程と、前記電子写真感光体からの反射光を光検出手段により検出する検出工程と、検出された前記反射光の検出信号を解析する解析工程とを有し、
前記検出信号は、前記第一の部分と前記第二の部分とにおける反射率の差が異なる少なくとも２つ以上の波長の光を検出した検出信号であり、
少なくとも１つ以上の検出信号が閾値より大きい検出光量を検出したことを示す場合に前記第二の部分が存在すると判定し、
前記２つ以上の波長のうち、少なくとも２つの波長をλａ［ｎｍ］、λｂ［ｎｍ］としたとき、下記式が成立することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
λｂ＞λａ
λａ＋４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））＋１０  ＞  λｂ  ＞  λａ＋４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））−１０
ｍ、ｓ：自然数であってｍ＞２ｓ−１を満たす。
Ｌ（ｎｍ）：前記表面層の層厚と屈折率の積
【請求項２】
さらに下記式が成立することを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体の製造方法。
λａ＋４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））＋５  ＞  λｂ  ＞  λａ＋４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））−５
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真感光体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
像形成分野において感光体光導電材料としては、高感度でＳＮ比〔光電流（Ｉｐ）／暗電流（Ｉｄ）〕が高く、照射電磁波スペクトル特性に適合した吸収スペクトルを有することが要求される。また、光応答性が早く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時において人体に対して無害であること等の特性が要求される。特に、事務機としてオフィスで使用される電子写真装置内に組み込まれる電子写真感光体の場合には、上記の使用時における無公害性は重要な点である。
【０００３】
この様な点に優れた性質を示す光導電材料にアモルファスシリコン(以下、「ａ−Ｓｉ」とも記す)があり、電子写真感光体の光受容部材として使用されている。このような電子写真感光体は、一般的には、導電性基体を５０℃〜３５０℃に加熱し、前述の基体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法の如き層堆積法によりａ−Ｓｉからなる光導電層を形成する。なかでもプラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、基体上にａ−Ｓｉ堆積層を形成する方法が好適なものとして実用に付されている。
【０００４】
しかしａ−Ｓｉ電子写真感光体においては、その製法上の問題として、しばしば堆積膜の表面に突起が形成されることが知られている。この突起部は、画像形成装置稼動中においてクリーニングブレードにダメージを与える場合がある。そのため電子写真感光体の最表面を研磨する研磨工程によって突起部を平坦化する処理を行なう。このとき電子写真感光体の最表面において光導電層が露出した部分となる。
【０００５】
また、突起部は画像形成装置稼動中の研磨作用などによっても平坦化され、電子写真感光体の最表面において光導電層が露出した部分となる。したがって、研磨された電子写真感光体の最表面には、表面層である第一の部分と、光導電層が最表面に露出した第二の部分とが存在する。この最表面における第二の部分では、画像形成プロセス中における帯電工程において、電荷が最表面に保持されにくい。
【０００６】
いま電子写真感光体が正極性である場合を考える。このとき、画像露光方式をバックグラウンド露光方式（以下、「ＢＡＥ」とも記す）とし、負極性トナーを使用した場合、最表面における第二の部分の場所に対応する画像上の場所にドット状の白抜け（以下、「ポチ」とも記す）が発生する場合がある。したがって突起部の発生を抑制させることが、画質の向上には重要である。
【０００７】
しかし突起部の発生を抑制する方法は多数提案されているものの、表面にたまたま付着した微細な異物に由来している突起の発生を皆無にすることは、技術的にもまたコスト的にも非常に困難とされている。そこで良好な画像を市場に提供するために、最表面における第二の部分の個数とそれぞれの大きさを検査している。そしてこの検査によって、ポチを生成させる最表面における第二の部分がある場合は、それを不良品として廃棄している。
しかし最表面における第二の部分のうち視覚的に検出できる大きさのものを検出することは困難ではないが、微小な最表面における第二の部分を検出することは容易でない。最表面における第二の部分の評価方法としては次の方法がある。
【０００８】
電子写真感光体の表面に光を照射して、電子写真感光体で反射される反射光を画像素子で受光し、その受光信号に対して光学的解析をおこなうことにより最表面における第二の部分を検出する。上記光学的解析とは、最表面における第一の部分と、第二の部分との、検出光量の差を検出し、検出光量の差が予め指定された閾値をこえるかどうかによって、最表面における第二の部分の個数と、それぞれの面積を判定する解析である。このような方法を用いた技術としては次のものがある。
【０００９】
研磨した電子写真感光体の最表面に光を照射し、電子写真用感光体で反射される反射光を画像素子で受光する。そして、画像素子の出力を処理して電子写真用感光体の最表面における第二の部分を検査する技術である（特許文献１）。しかし被測定物によっては検出光量の差が小さく、最表面における第二の部分を検出しづらい場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２５１３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した最表面における第二の部分を検出しづらい被測定物について調査したところ、電子写真感光体の全面における第二の部分の検出感度と、表面層の層厚のムラの大きさには相関があることが分かった。すなわち、表面層の層厚のムラが大きいほど、検出感度が落ちる場合があることが分かった。
表面層の層厚は電子写真感光体の全面で一定とはならない場合がある。そのため電子写真感光体の各部によって検出光量の差が変化する場合があり、場所によっては最表面における第二の部分の検出感度が落ちる場合がある。
【００１２】
電子写真感光体１０１の光導電層は層厚が厚く設計されている場合が多く、その場合には可視光域の大部分で干渉が小さくなる。したがって層厚ムラがあっても光導電層の反射率はほぼ場所に依存せず一定となる。
また表面層は露光波長で一般的に用いられる可視光域で光を光導電層に到達させる必要がある。そのため電子写真感光体に光を照射したとき、表面層で干渉がおこり、例えば図１に示すように、Ａ点とＢ点において、ある一つの波長での反射率が変化する。
図１の波長λの光で第二の部分（表面層の表出部）を検出しようとする場合、Ｂ点ではＡ点と比較して光導電層と表面層の反射率の差が小さく、検出感度が落ちる場合があった。本発明は上記課題の解決を目的とするものである。すなわち、検出光が照射される層が干渉をおこし層厚ムラがあっても、最表面における第二の部分を感度良く検出できる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決する為の、本発明の電子写真感光体の製造方法は、少なくとも検査工程を備える電子写真感光体の製造方法であって、
前記電子写真感光体が、少なくとも光導電層と表面層を有し、
前記検査工程が、前記表面層である第一の部分と前記光導電層が露出した第二の部分とを最表面に有する電子写真感光体に検査光を照射する照射工程と、前記電子写真感光体からの反射光を光検出手段により検出する検出工程と、検出された前記反射光の検出信号を解析する解析工程とを有し、
前記検出信号は、前記第一の部分と前記第二の部分とにおける反射率の差が異なる少なくとも２つ以上の波長の光を検出した検出信号であり、
少なくとも１つ以上の検出信号が閾値より大きい検出光量を検出したことを示す場合に前記第二の部分が存在すると判定し、
前記２つ以上の波長のうち、少なくとも２つの波長をλａ［ｎｍ］、λｂ［ｎｍ］としたとき、下記式が成立することを特徴とする。
λｂ＞λａ
λａ＋４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））＋１０  ＞  λｂ  ＞  λａ＋４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））−１０
ｍ、ｓ：自然数であってｍ＞２ｓ−１を満たす。
Ｌ（ｎｍ）：前記表面層の層厚と屈折率の積
【発明の効果】
【００１４】
本発明によって、電子写真感光体の表面層の、最表面と、光導電層との界面とにおける検査光の干渉により、反射光強度が表面層の層厚ムラによる変化があっても、高い精度を保って最表面における第二の部分の個数やそれぞれの面積を判定できる。
それによって、従来の検出装置に対して高コスト化せずに、検出感度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電子写真感光体の表面反射率の場所による変化を説明する図
【図２】電子写真感光体の表面層の層厚と屈折率の積の分布に対する反射率スペクトルを示す図
【図３】２つの波長での電子写真感光体の表面層の反射率の、層厚と屈折率の積Ｌに対する依存性を説明する図
【図４】２つの波長での電子写真感光体の反射率の、層厚と屈折率の積に対する依存性を説明する図
【図５】２つの波長の間隔に対するＲｍａｘを示す図
【図６】検査光光源の光学系を説明する図
【図７】被測定物側の光学系を説明する図
【図８】電子写真感光体の最表面における第二の部分の検出工程を示す図
【図９】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、各電子写真感光体の表面層のＬｍｉｎとＬｍａｘに関するヒストグラム
【図１０】最表面における第二の部分を検出するための測定系を示す図
【図１１】各波長における検出光量から形成した検出光量マップの模式図
【図１２】最表面における第二の部分検出位置と紙画像欠陥位置との対応を示した図
【図１３】一つの電子写真感光体における検出光量のヒストグラム
【図１４】図５に示す極小値を得るために、波長λａに対して波長λｂが入る波長範囲を示す図
【図１５】最表面における第二の部分を検出するための測定系を示す図
【図１６】電子写真感光体の表面の任意の領域または全面を検査する装置を示す図
【図１７】最表面における第二の部分を検出するための測定系を示す図
【図１８】最表面における第二の部分を検出するための測定系を示す図
【図１９】最表面における第二の部分を検出するための測定系を示す図
【図２０】最表面における第二の部分を検出するための測定系を示す図
【図２１】最表面における第二の部分を検出するための測定系を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
一般的には、電子写真感光体の表面層の層厚と屈折率は、電子写真感光体の全面において、多少のムラをもっている。そのため図２（ｄ）に示すように層厚と屈折率の積Ｌが分布をもつ。
図２（ｅ）は電子写真感光体の模式図である。Ａ点、Ｂ点、Ｃ点におけるそれぞれの層厚と屈折率の積Ｌは、図２（ｄ）中に示すようにＬＡ、ＬＢ、ＬＣとする。図２（ｄ）は層厚と屈折率の積Ｌについての電子写真感光体軸方向分布の一例であり、一般的には分布は図２（ｄ）の形に限らず電子写真感光体の製造工程によってさまざまな形状を取り得る。さらに、電子写真感光体周方向に対しても分布をもつことがある。
今、一例として、図２（ｄ）の層厚と屈折率の積Ｌの分布において、最大値Ｌｍａｘが２７４５．６ｎｍ、最小値Ｌｍｉｎが２１５２．５ｎｍをとるものとする。屈折率と層厚の積Ｌの分布によって、電子写真感光体の各場所において、表面層での干渉が変化する。そのため、Ａ点、Ｂ点、Ｃ点のそれぞれに対応する反射率スペクトルは図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のように各場所で異なる波形をもつ。
【００１７】
図３では２つの波長をλａとλｂ１としており、λａとして６１２．３ｎｍを選択し、λｂ１として６５２．３ｎｍを選択している。
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のスペクトルと同じである。図３（ａ）において波長λａ、λｂ１での反射率をそれぞれ、Ａａ点、Ａｂ１点で表している。図３（ｂ）、（ｃ）についても同様であり、図３（ｂ）においては、波長λａ、λｂ１での反射率をそれぞれ、Ｂａ点、Ｂｂ１点とし、図３（ｃ）においては、Ｃａ点、Ｃｂ１点として表している。
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各々で、波長λａ、λｂ１の反射率の小さい方を黒丸で表し、大きいほうを白丸で表している。すなわち、図３（ａ）ではＡａ点、図３（ｂ）ではＢｂ１点、図３（ｃ）ではＣｂ１点が黒丸で表されており、それぞれ他方に比べて反射率が小さい。
【００１８】
電子写真感光体を構成する材料として、光導電層として水素化アモルファスシリコン、表面層としてアモルファスシリコンカーバイドを用いる場合は、光導電層の屈折率は表面層の屈折率よりも大きい。そのため図１に示すように、光導電層の表出部の反射率は、表面層の反射率よりも大きくなる。
したがって最表面における第一の部分（表面層である第一の部分）の反射率が小さいほど、最表面における第二の部分（光導電層が露出した第二の部分）との反射率の差が大きくなる。そのため、最表面における第一の部分と第二の部分との検出光量の差は、図３の白丸で示す波長よりも、表面層の反射率が小さい黒丸の波長のほうが大きくなる。
【００１９】
図３（ｄ）は、層厚と屈折率の積Ｌにおけるそれぞれの値に対して、波長λａとλｂ１の反射率の小さいほう（すなわち黒丸で示す波長）の反射率をプロットした図である。
すなわちＬ＝ＬＡのときは図３（ａ）のスペクトルとなり、波長λａの反射率が、λｂ１の反射率よりも小さい。そのため、波長λａの反射率であるＡａ点を図３（ｄ）にプロットしている。
一方Ｌ＝ＬＢのときは図３（ｂ）のスペクトルとなり、２波長のうち、波長λｂ１の反射率のほうが小さい。そのため、波長λｂ１の反射率であるＢｂ１点を図３（ｄ）にプロットしている。
さらにＬ＝ＬＣのときは図３（ｃ）のスペクトルとなり、２波長のうち、波長λｂ１の反射率のほうが小さい。そのため、波長λｂ１の反射率であるＣｂ１点を図３（ｄ）にプロットしている。
【００２０】
Ｒｍａｘは、上に示した方法でプロットした図３（ｄ）において、Ｌの分布領域に対する反射率の最大値である。２波長を適切に選択することでＲｍａｘを小さく抑えるほど、電子写真感光体の全領域に対して最表面における第二の部分の検出感度を高める事ができる。そのためＲｍａｘは検出能力の指標となる。
２波長としてλａ、λｂ１を選択した場合のＲｍａｘを、図３（ｄ）に示すように、Ｒｍａｘ＝Ｒｍａｘ１とする。
【００２１】
図４では２つの波長をλａとλｂ２としており、λａとして６１２．３ｎｍを選択し、λｂ２として６７７．３ｎｍを選択している。図４（ｃ）に示すように、Ｌ＝ＬＣとなる層厚と屈折率の積をもつ場所では、２波長のいずれにおいても反射率が高い。そのため、この場所では最表面における第二の部分の検出能力が落ち、検出漏れが生じる恐れがある。また、このときのＲｍａｘをＲｍａｘ＝Ｒｍａｘ２とすると、図３でのＲｍａｘ１に対してＲｍａｘ２＞Ｒｍａｘ１となる。そのため、２波長としてλａとλｂ２を選択した場合は、検出能力が低くなる。
【００２２】
図３で説明した２波長λａ、λｂ１の差は４０ｎｍであり、その差に対応するＲｍａｘがＲｍａｘ１である。一方、図４で説明した２波長λａ、λｂ２の差は６５ｎｍであり、ＲｍａｘはＲｍａｘ２である。このとき前述したようにＲｍａｘ２はＲｍａｘ１よりも大きくなるため、検出能力が落ちる。
図５では、４１ｎｍ付近と、１４１ｎｍ付近に極小値をもっている。したがって、２波長の差がこの極小値付近になるように選択することで、最表面における第二の部分の検出能力を高める事ができる。本発明者らは鋭意検討により、この極小値が以下で述べる波長のときに得られることを見出した。
【００２３】
図１４の波形は、ある表面層の層厚と屈折率における、干渉によって生じた反射スペクトルの一例である。ある波長λａに対して、λｂは図中の範囲２または範囲４の中にあると良好な検出能力が得られる。またλｂが極小値付近の範囲１または範囲３の中にあるとさらに良好な検出能力が得られる。本発明者らは鋭意検討によって、このような領域が以下で表される式で生じることを見出した。
【００２４】
このような領域は、Ｌ＝（Ｌｍａｘ＋Ｌｍｉｎ）／２（単位：ｎｍ）としたとき、ｍ、ｓを自然数とし、ｍ＞２ｓ−１として、２波長の差（単位：ｎｍ）が
４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））
となる値付近に生じる。
この極小値となる２波長の差は、ＬｍａｘまたはＬｍｉｎのいずれかの波長の値に依存して、上式から多少ずれることがある。しかし、電子写真感光体の現実的なＬｍａｘ、Ｌｍｉｎにおいて、２波長の差（単位：ｎｍ）が４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））−１０から４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））＋１０までの範囲に入っていると良好な検出能力が得られる。すなわち、２つの波長をλａ［ｎｍ］、λｂ［ｎｍ］としたとき（λｂ＞λａ）、下記式が成立すれば、良好な検出能力が得られる。
λａ＋４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））＋１０  ＞  λｂ  ＞  λａ＋４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））−１０
また、２波長の差（単位：ｎｍ）が４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））−５から４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））＋５までの範囲に入っているとさらに良好な検出能力が得られる。すなわち、２つの波長をλａ［ｎｍ］、λｂ［ｎｍ］としたとき（λｂ＞λａ）、下記式が成立すれば、さらに良好な検出能力が得られる。
λａ＋４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））＋５  ＞  λｂ  ＞  λａ＋４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））−５
上式のｍおよびｓの値によっては、４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））が非常に小さくなる場合がある。そのような場合では測定装置のもつ波長分解能が上式の値よりも充分小さくなくてはならない。
また波長λａ（ｎｍ）が４Ｌ／ｍで表される値の近傍であるときに、２波長の差λｂ−λａが４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））であると、さらに良好な検出能力が得られる。
【００２５】
ただし４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））のＬの算出に用いるＬｍａｘおよびＬｍｉｎは、必ずしも表面層の全域に関するＬｍａｘおよびＬｍｉｎである必要はない。例えば、測定したい領域が表面層の全域ではなく、ある限られた領域の場合は、表面層の屈折率と層厚の積Ｌの、その限られた領域で取り得る範囲を考慮して決めてもよい。例えば、その限られた領域でのＬの平均値や中央値であってもよい。
【００２６】
図８を用いて第二の部分の検出工程を説明する。まず図８の工程Ａ（ステップＳ８１）において、複数の研磨された電子写真感光体の表面層の層厚と屈折率の分布を測定する。
表面層の層厚または屈折率の測定方法としてはいくつかの方法がある。
例えば、非破壊での表面層の層厚分布の測定方法としてピークバレー法がある。波長可変光源の光を電子写真感光体に照射し、その反射光強度スペクトルにおいて反射率の山となる波長と谷となる波長とから電子写真感光体の表面の各場所での表面層の層厚を測定できる。
また、層厚と屈折率がある程度予測できる場合には、反射光強度スペクトルを、想定される範囲の層厚と屈折率から得られる理論カーブとフィッテイングすることにより、層厚と屈折率を同時に求めることができる。または、エリプソメトリー法により層厚と屈折率を測定することができる。
【００２７】
次に図８の工程Ｂ（ステップＳ８２）において、各電子写真感光体の、表面層の層厚と屈折率の積Ｌの分布における最大値Ｌｍａｘと最小値Ｌｍｉｎとを、工程Ａ（ステップＳ８１）の測定結果から導出する。その後、上記各電子写真感光体のＬｍａｘ、Ｌｍｉｎを用いて波長λａとλｂを定める。
その一例として、複数の電子写真感光体の全てから得られるＬｍａｘ（ｎｍ）の平均値とＬｍｉｎ（ｎｍ）の平均値とを次式に代入して、Ｌｍｍ（ｎｍ）を算出する。
Ｌｍｍ＝（Ｌｍａｘの平均値＋Ｌｍｉｎの平均値）／２
このＬｍｍの定め方は、電子写真感光体の製造段階の変動によって、多数の電子写真感光体においてＬの分布にズレが生じても、それを平均化してズレの影響を和らげるための方法である。それによって大多数の電子写真感光体でのＬの分布幅での最適な波長λａとλｂとの差を求めることができる。
Ｌｍｍを複数個の電子写真感光体でのＬの振れ幅における中央の値とし、そのＬｍｍを次式に代入して、波長λａとλｂの間隔（単位：ｎｍ）を算出する。
波長λａとλｂの間隔＝４Ｌｍｍ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））
ここでｍ、ｓはともに自然数であり、ｍ＞２ｓ−１を満たす。
光源としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を使用する場合は、上記間隔に近い現実的な波長を選択する必要がある。
【００２８】
次に図８の工程Ｃ（ステップＳ８３）において、電子写真感光体からの反射光を検出する。検出された信号から波長λａ、λｂそれぞれの検出光量マップを作成する。
検出光量マップの作成方法の一例としては、光源からの光を電子写真感光体に照射し、その反射光を光検出器によって検出し、検出光量に従った検出光量マップを形成する方法がある。
光源としては２波長それぞれのＬＥＤを使用する方法や、ハロゲンランプ等の白色光を光源とし、光学バンドパスフィルタによって波長λａ、λｂの光の成分のみを電子写真感光体に照射する方法が考えられる。
また電子写真感光体に白色光を照射した後、白色光の反射光に光学バンドパスフィルタをかけて波長λａ、λｂの光を検出するといった方法が考えられる。
さらには、白色光の反射光に光学バンドパスフィルタをかけて、３つ以上の多数の波長に分解する方法がある。この方法では、上述した３つ以上の波長の光をそれぞれ受光し、検出された３つ以上の波長の光についての信号から、２波長λａ、λｂの光についての検出信号を選択し、選択された２波長それぞれの検出光量マップを作成する。
以上の方法により検出される光の波長λａ、λｂそれぞれの検出光量マップを作成する。
【００２９】
次に図８の工程Ｄ（ステップＳ８４）において、検出される波長λａ、λｂの光の検出光量マップから、最表面における第二の部分の個数を解析によって検出する。そのためにまず最表面における第二の部分と第一の部分の検出光量の差に基づいて両者を区別するための閾値を定める必要がある。
上述したように光導電層は層厚が厚く設計されているため可視光領域では干渉が小さい。そのため光導電層に層厚ムラがあっても、最表面における第二の部分の検出光量は電子写真感光体の全面において比較的一定に近い。したがって被測定物である電子写真感光体が異なっても最表面における第二の部分の検出光量はほぼ一定とみなせる。こうした理由から、事前に光導電層の屈折率および消衰係数を測定することで、最表面における第二の部分の検出光量は各々の電子写真感光体でほぼ正確に予測でき、その予測値からの振れは小さい。
【００３０】
一方、表面層は干渉が起こるため場所によって検出光量が変化し、各ドラムでその検出光量の振れ幅は異なることがある。そこで、閾値を定めるためにまず表面層からの検出光量の最大値を求める。その方法は電子写真感光体の全面に光を照射しその反射光から光の波長λａ、λｂでの検出光量のヒストグラムを取得する。
このヒストグラムには、最表面における第二の部分からの反射光による検出信号も含んでいる。しかし通常は最表面における第二の部分の占める面積に対して、最表面における第一の部分の占める面積は非常に広いため、このヒストグラムをそのまま最表面における第一の部分の検出光量のヒストグラムとすることができる。
以上より、各々のドラムにおいて、まず検出される光の波長λａ、λｂの各々における最表面における第一の部分の検出光量の範囲を測定する。そして、最表面における第一の部分の検出光量の範囲における上限と、最表面における第二の部分の予測検出光量との中間値を、閾値として定める。
そして、ある領域で検出される光の波長λａとλｂのいずれかで閾値以上となる検出光量が得られれば、その領域を最表面における第二の部分として検出させる。
【００３１】
図６（ａ）は光源として単色光源を使用した例である。図６（ａ）の例は、波長λａのＬＥＤ６０１、波長λｂのＬＥＤ６０２、光ファイバ６０３を用いる。
図６（ｂ）は光源として白色光源を使用した例である。図６（ｂ）は、ハロゲンランプ６０４、Ｙ字型光ファイバ６０５、波長λａを通過させるバンドパスフィルタ６０６、および波長λｂを通過させるバンドパスフィルタ６０７を用いる。
図６（ｃ）は光源として白色光源を使用し、光学バンドパスフィルタとして、可変できる光学バンドパスフィルタを使用した例である。図６（ｃ）は、ハロゲンランプ６０４、光ファイバ６０３、および波長可変光学バンドパスフィルタ６０８を用いる。
【００３２】
ＬＥＤは波長が温度変動する。そのため図６（ａ）の系では測定精度が比較的低い。測定精度を高めるためにはペルチェ素子等をＬＥＤに接続して温度変動を抑制する必要がある。また光学バンドパスフィルタを使用した系と比較すると、被測定物に対する最適波長の選択変更が困難である。
ＬＥＤの出力光強度スペクトルは、中心波長に対しておよそ２０ｎｍから４０ｎｍの半値幅（半値全幅）で広がっている場合がある。そのため、検査のための最適波長にＬＥＤの波長を一致させたとしても、半値幅で示される目的の波長からの広がりによって、検出感度が落ちる場合がある。また、中心波長の温度変動もあるため、検出感度の点で不利になる場合がある。
【００３３】
一方、ハロゲンランプと光学バンドパスフィルタを用いた系では、出力波長または反射光波長の変動が小さい。そのため図６（ｂ）、（ｃ）の系では測定精度が比較的高い。さらに図６（ｃ）の波長可変光学バンドパスフィルタ６０８として回折格子を使用した場合は、波長分解能の高さによって、さらに測定精度が高くなる。しかし、この測定系ではハロゲンランプの光量変動による校正が必要である。
また図６（ｂ）の系では光学バンドパスフィルタの交換によって被測定物によって使用波長を比較的容易に選択できる。可変光学バンドパスフィルタを用いた系である図６（ｃ）は、被測定物によって使用波長を非常に容易に選択できるため、自由度がさらに高くなる。しかし装置コスト的に不利である。
【００３４】
図７（ａ）はＹ字型光ファイバ７０１を使用して被測定物７０２を測定する例である。この光学系に接続できる光源側の光学系は、図６（ａ）の系である。図６（ａ）の系と図７（ａ）の系とを組合せた場合は、２波長λａ、λｂの光を同時に照射すると、被測定物側の光学系で２つの光が混合する。そのため、２波長λａ、λｂそれぞれの単色光源を時間的にずらして発光させなければならず、測定スピードの点で不利である。しかし測定装置のコストの点では有利である。
【００３５】
図７（ｂ）は通常の光ファイバ７０３を２本使用した例であり、それぞれに波長λａ、λｂの検査光を通過させる。この光学系に接続できる光源側の光学系は、図６（ａ）または（ｂ）の系である。図６（ａ）または（ｂ）の系と図７（ｂ）の系とを組合せた場合は、波長λａ、λｂのそれぞれの検査光が被測定物の異なる場所に照射される。そのため、２台の光検出器（不図示）を各々の波長の光路に配置することで、被測定物に対して２波長λａとλｂの光を同時に照射しその反射光を検出することができる。そのような系は測定スピードの点で有利である。
【００３６】
図７（ｃ）は通常の光ファイバ７０３を１本使用した例である。この光学系に接続できる光源側の光学系は、図６（ｃ）の系である。図６（ｃ）の系と図７（ｃ）の系とを組合せた光学系は非常に単純であり、装置構成は容易である。さらに光学可変バンドバスフィルタを使用しているため、反射光または照射光でフィルタリングする波長を可変させながら順次光検出器で検出させることができる。そのため測定物による波長の選択を容易にできる。しかし装置コストの点では非常に不利であり、また大型化しやすい。
【００３７】
被検査物側の光学系１６０１は、図７（ａ）に示した系と同様である。
固定部１６０２は、駆動ギア１６０３と被検査物側の光学系１６０１とを固定する。駆動制御部１６０４は、ステッピングモータ１６０５とサーボモータ１６０６とを制御する。
サーボモータ１６０６によって回転軸１６０８を回転させることにより、被検査物である電子写真感光体１６０７を回転させる。そして、ステッピングモータ１６０５によって被検査物側の光学系１６０１を電子写真感光体１６０７の軸方向に移動させる。このように電子写真感光体１６０７を回転させ、かつ光学系１６０１を電子写真感光体１６０７の軸方向に移動させることにより、電子写真感光体の表面の任意の領域または全面を検査することができる。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。
【００３９】
［実施例１］
本発明で使用する表面検査装置の性能を調べるため、被検査物として電子写真感光体を事前に３０本作製した。そしてその電子写真感光体の表面層の層厚分布と屈折率分布をエリプソメトリー法により評価した。
その際、電子写真感光体の光導電層の屈折率および消衰係数も測定したところ、屈折率はほぼ３．６程度であり、消衰係数は１．０程度であり、すべての電子写真感光体でほとんど一定であった。
【００４０】
図９（ａ）、（ｂ）に示す測定結果から、Ｌｍａｘの平均値は２４７２．２ｎｍであり、Ｌｍｉｎの平均値は２１４６．１ｎｍであった。
Ｌ＝（Ｌｍａｘ＋Ｌｍｉｎ）／２としたとき、Ｌは２３０９．２となる。上記Ｌに対し２波長の間隔が４Ｌ（２ｓ−１）／（ｍ（ｍ−２ｓ＋１））を満たす波長λａ、λｂの一つを選択する。
表１は、自然数ｍ、ｓの各値に対する２波長の差（λｂ−λａ）の値を示した表である。
【００４１】
【表１】
2010250189.tif 000002
【００４２】
表１に示す２波長の差（λｂ−λａ）の中から３８．５ｎｍを選択し、その値に近い差をもつ波長λａとλｂのペアの狙い値として、λａ＝５７７．３ｎｍ、λｂ＝６１５．８ｎｍを選択した。
【００４３】
図１０の測定系は、ハロゲンランプ１００１、光ファイバ１００２、光検出器１００３、画像解析装置１００４、Ｙ字型光ファイバ１００５と１００６、波長λａの光学バンドパスフィルタ１００７、波長λｂの光学バンドパスフィルタ１００８、および電子写真感光体１００９を備える。
波長λａの光学バンドパスフィルタ１００７として、中心波長５８０ｎｍ、半値幅５ｎｍのフィルタを使用し、波長λｂの光学バンドパスフィルタ１００８として、中心波長６２５ｎｍ、半値幅５ｎｍのフィルタを使用した。したがって、λａとλｂのペアの狙い値の差はλｂ−λａ＝６１５．８−５７７．３＝３８．５ｎｍとなり、フィルタ中心波長の差は６２５−５８０＝４５ｎｍとなる。よって、「λａとλｂのペアの狙い値の差」と「フィルタ中心波長の差」との差は５ｎｍ以上かつ１０ｎｍ未満である。
【００４４】
図１０で示した測定系は、照射部の光学系として図６（ｂ）の系を、被検査物側の光学系として図７（ｂ）の系を選択し、これら２つの系を組合せた系であり、２台の光検出器１００３を用いる。
図１０で示した測定系では、白色光を電子写真感光体１００９に照射し、その反射光を、光学バンドパスフィルタ１００７を用いて波長λａの光として、同時に光学バンドパスフィルタ１００８を用いて波長λｂの光として、光検出器１００３で検出できるため、従来の白色光源の光照射の装置と比較して、検査スピードは同等である。
この図１０で示した測定系は、検査の際にハロゲンランプ１００１の校正が必要である。また光学バンドパスフィルタを使用しているため、電子写真感光体１００９にＬＥＤの光をそのまま照射する場合と比べて、波長の変化が小さい。そのため、測定精度は比較的高い。また、被測定物によって適切な波長選択が、光学バンドパスフィルタを変更することで可能であるため、被測定物の変更に対する対応が比較的容易である。
【００４５】
次に、上記と同一の製造条件にて、新たに電子写真感光体を３０本作製し、上記検査装置にて最表面における第二の部分の検出をおこなった。
まず各電子写真感光体の検査前に、電子写真感光体の表面層に波長λａとλｂの検査光を照射する。そして、各波長において電子写真感光体の最表面における第一の部分での反射率の分布を記録する。その表面層の反射率分布の上限値と光導電層の反射率との中間値を閾値とする。
その後、この閾値を上回る領域があれば、その領域を最表面における第二の部分として判定させる。
【００４６】
図１１（ａ）、（ｂ）は波長λａでの、場所Ａ、Ｂにおける検出光量マップである。一方、図１１（ｃ）、（ｄ）は波長λｂでの、場所Ａ、Ｂにおける検出光量マップである。
領域１１０２と１１０４は、それぞれ波長λａとλｂの検出光量マップにおいて、電子写真感光体１１０１の最表面における検出光量が周囲より高い部分として記録され、第二の部分として判定される。一方、領域１１０３と１１０５は、検出光量マップ上の最表面における第一の部分として判定される。
【００４７】
図１１（ｄ）においては最表面における第二の部分と表面層との検出光量の差が得られず、第二の部分の領域が表面層と区別できていない。また検出光量マップを解析した結果、最表面における第二の部分からの反射光強度が閾値を超えていないと判断された。そのため図１１（ｄ）の検出光量マップからは最表面において第二の部分が存在することを判定ができなかった。しかし図１１（ｂ）では検出光量の差が得られたため最表面における第二の部分が検出できた。
図１１（ｂ）と（ｄ）からの判定結果から、場所Ｂにおいて最表面における第二の部分が存在すると判定できた。
次にすべての電子写真感光体において、電子写真感光体を画像形成装置に設置して紙上に画像形成したときのポチの発生位置と、最表面における第二の部分の検出位置とを対応させた。
【００４８】
図１２（ａ）は最表面における第二の部分が検出された位置１２０１を示し、図１２（ｂ）はポチが発生した位置を示す。
検出の結果、３０本の電子写真感光体において、ポチが発生した位置のすべてについて、最表面における第二の部分を検出できていた。
【００４９】
図１３に示すヒストグラムの形は、光検出器のノイズなどの影響によって同一の電子写真感光体を測定しても測定回数によって若干変化する。図１３は１０回測定の平均スペクトルである。図中のノイズ幅は、最表面における第一の部分の検出光量上限値が測定によってとりうる幅を示している。
最表面における第二の部分の検出光量を１とすると、ノイズ幅はおよそ０．０２５であった。すべての最表面における第二の部分を漏れなく検知するためには、閾値と第二の部分の検出光量の上限値との差が、ノイズ幅より大きい必要がある。
【００５０】
図１３に示すように最表面における第一の部分のとりうる検出光量の範囲は閾値以下に収まっていた。
閾値と最表面における第一の部分の検出光量の上限値との差は０．１００であった。ここで第一の部分の検出光量の上限値は２波長のうちの低い方の値である。この差はノイズ幅の１／２である０．０２５よりも大きいため光検出器のノイズなどによる検出光量の振れがあっても、検出光量の上限が閾値を超える事は無い。したがってすべての最表面における第二の部分が正確に検出できる光量分布となっている。
【００５１】
表２は、実施例１の結果をもとにした判定をまとめた表である。表２には、後述の比較例および実施例の判定も加えている。
【００５２】
【表２】
2010250189.tif 000003
【００５３】
表２における効果の判定の判定基準は次のように行なった。
検出漏れの割合の判定は以下のように行なった。
０％の場合・・・５点
０％より多く、５％以下の場合・・・１点
５％より多い場合・・・０点
【００５４】
閾値と第二の部分の検出光量上限値との差の判定は以下のように行なった。
０．１６５未満、０．１３５以上の場合・・・５点
０．１３５未満、０．１０５以上の場合・・・４点
０．１０５未満、０．０８５以上の場合・・・３点
０．０８５未満、０．０５５以上の場合・・・２点
０．０５５未満、０．０２５以上の場合・・・１点
０．０２５未満の場合・・・０点
【００５５】
コストの判定は以下のように行なった。
可変光学バンドパスフィルタを使用した系・・・０点
一つの中心波長をもつ光学バンドパスフィルタを使用した系では
ハロゲンランプ光源と光検出器２台を使用した系・・・２点
ハロゲンランプ光源と光検出器１台を使用した系・・・３点
光学バンドパスフィルタを使用しない系では
ＬＥＤ光源と光検出器２台を使用した系・・・３点
ＬＥＤ光源と光検出器１台を使用した系・・・４点
ハロゲンランプ光源を使用し、画像解析装置上で波長分解する機能を有する系・・・１点
【００５６】
波長可変の容易性についての判定は以下のように行なった。
ＬＥＤを使用した系・・・０点
一つの中心波長をもつ光学バンドパスフィルタを使用した系・・・１点
可変光学バンドパスフィルタを使用した系、および、画像解析装置上で波長分解する機能を有する系・・・２点
測定スピードに関しては以下のように判定した。
従来型の測定装置と同等のスピード・・・２点
従来型の測定装置よりも遅い・・・０点
検査結果判断の容易性についての判定は以下のように行なった。
第二の部分の検出個数及び、検出された各々の面積についての判定機能を有する・・・2点
第二の部分の検出個数について判定機能を有する・・・1点
第二の部分について特に判定機能がない・・・０点
【００５７】
総合評価は、各項目の点数の和から、判定を以下のように行なった。
１８点以上・・・ＡＡＡ
１７点以上・・・ＡＡ
１６点・・・Ａ
１５点・・・Ｂ
１４点以下、１１点以上・・・Ｃ
１０点以下、６点以上・・・Ｄ
５点以下、０点以上・・・Ｅ
実施例１の総合判定はＣ判定となった。
【００５８】
［比較例１］
実施例１と同様に３０本の電子写真感光体において、光源としてハロゲンランプを用い、光学バンドパスフィルタを使用せず、ハロゲンランプの光を電子写真感光体に直接照射することで、最表面における第二の部分の検出を試みた。
紙上の画像でのポチとの対応では、ポチのうちの７％が検出されなかった。検出されなかったポチの出現位置に対応する電子写真感光体の表面層の層厚を調べると、層厚の最大値に近い値であり、特に検出されにくい場所であった。
【００５９】
また最表面における第一の部分の検出光量分布はブロードであり、上限が閾値に近かった。最表面における第二の部分の検出光量を１とすると、閾値と最表面における第一の部分の上限値との差は０．０１３であった。これは光検出器のノイズ幅の１／２である０．０２５を下回っており、最表面における第一の部分のヒストグラムが閾値を上回る場合があることを意味する。
比較例１の判定結果を表２に示した。総合判定はＥ判定となった。
【００６０】
［比較例２］
実施例１と同様に３０本の電子写真感光体において、５７５ｎｍの波長の光のみを最表面における第二の部分の検出に用いた。その結果、電子写真感光体上の場所図１１（ｂ）のように、最表面における第二の部分が検出できない場所が生じた。紙上の画像ポチとの対応では、画像ポチのうちの５％が検出光量マップからは検出できなかった。
【００６１】
検出されなかったポチの出現位置に対応する電子写真感光体の表面層の層厚を調べると、層厚の最大値に近い値であり、特に検出されにくい場所であった。また最表面における第一の部分の検出光量分布はブロードであり、上限が閾値に近かった。
最表面における第二の部分の検出光量を１とすると、閾値と最表面における第一の部分の上限値との差は０．０１３であった。これは光検出器のノイズ幅の１／２である０．０２５を下回っており、最表面における第一の部分のヒストグラムが閾値を上回る場合があることを意味する。
比較例２の判定結果を表２に示した。総合判定はＤ判定となった。
【００６２】
［比較例３］
実施例１と同じ製造条件にて新たに電子写真感光体を３０本作製し、図２１で示される装置にて最表面における第二の部分の検出をおこなった。
図２１の装置は、ハロゲンランプ２１０１、光ファイバ２１０２、光検出器２１０３、画像解析装置２１０４、Ｙ字型光ファイバ２１０５と２１０６、波長λａの光学バンドパスフィルタ２１０７を備える。図２１の装置は、波長λｂの光学バンドパスフィルタ２１０８、電子写真感光体２１０９をさらに備える。
波長λａの光学バンドパスフィルタ２１０７として、中心波長５８０ｎｍ、半値幅５ｎｍのフィルタを使用し、波長λｂの光学バンドパスフィルタ２１０８として、中心波長５８５ｎｍ、半値幅５ｎｍのフィルタを使用した。したがって、表１に示すλａとλｂのペアの狙い値に対する２波長の差λｂ−λａに対して、フィルタ中心波長の差は１０ｎｍよりも大きい。
【００６３】
紙上の画像ポチとの対応では、画像ポチのうちの２％が検出光量マップからは検出できなかった。最表面における第二の部分の検出光量を１とすると、閾値と、最表面における第一の部分の上限値との差は０．０２０であった。ここで第一の部分の検出光量の上限値は２波長のうちの低い方の値である。これは光検出器のノイズ幅の１／２である０．０２５よりも下回っており、最表面における第一の部分の検出光量の上限値が閾値を上回る場合があることを意味する。比較例３の判定結果を表２に示した。総合判定はＤ判定となった。
【００６４】
［実施例２］
実施例１と同じ製造条件にて新たに電子写真感光体を３０本作製し、図１９で示される装置にて最表面における第二の部分の検出をおこなった。実施例１と同様に、表１での２波長の差λｂ−λａのうち３８．５ｎｍを選択し、その値に近い差をもつ波長λａとλｂのペアの狙い値として、λａとして５７７．３ｎｍ、λｂとして６１５．８ｎｍを選択した。
図１９の装置は、ハロゲンランプ１９０１、光ファイバ１９０２、光検出器１９０３、画像解析装置１９０４、Ｙ字型光ファイバ１９０５と１９０６、波長λａの光学バンドパスフィルタ１９０７を備える。図１９の装置は、波長λｂの光学バンドパスフィルタ１９０８、電子写真感光体１９０９をさらに備える。
波長λａの光学バンドパスフィルタ１９０７として、中心波長５８０ｎｍ、半値幅５ｎｍのフィルタを使用し、波長λｂの光学バンドパスフィルタ１９０８として、中心波長６２０ｎｍ、半値幅５ｎｍのフィルタを使用した。したがって、λａとλｂのペアの狙い値に対する２波長の差λｂ−λａに対して、フィルタ中心波長の差は５ｎｍ未満である。
【００６５】
検出の結果、上記３０本の電子写真感光体において、ポチ発生位置に対応する場所のすべてに、最表面における第二の部分を検出できていた。その検知結果を紙上の画像上のポチと対応させたところ、すべてのポチと対応しており、最表面における第二の部分のすべてが検出できていることを確認できた。
また最表面における第一の部分の検出光量分布は実施例１よりもやや狭くなっていた。最表面における第二の部分の検出光量を１としたときの、閾値と最表面における第一の部分の上限値との差は０．１１３であった。ここで第一の部分の検出光量の上限値は２波長のうちの低い方の値である。この閾値と最表面における第一の部分の上限値との差は、ノイズ幅の１／２である０．０２５だけでなく、実施例１の値０．１００よりも上回っている。すなわち実施例１よりも検出漏れが起きにくいを示す。実施例２の判定結果を表２に示した。総合判定はＢ判定となった。
【００６６】
［実施例３］
実施例１と同様に３０本の電子写真感光体を用い、図１５で示される装置にて検査した。
図１５に示す装置は、ハロゲンランプ１５０１、光ファイバ１５０２、波長可変光学バンドパスフィルタ１５０３、光検出器１５０４、画像解析装置１５０５、ビームスプリッタ１５０６、および光ファイバ１５０７を用いて、電子写真感光体１５０８を検査する。
図１５の測定系は図６（ｃ）の照射光源側の光学系と、図７（ｃ）の被測定物側の光学系を組み合わせて、光検出器を１台用いた系である。
【００６７】
波長可変光学バンドパスフィルタ１５０３は回折格子による波長可変光学フィルタであり、半値幅が０．１ｎｍの分解能をもち、実施例１よりも精度よく各波長の検出光量を出力できる。さらに、異なる被測定物に対して適切な測定波長を容易に選択できるため、被測定物の違いに対して対応しやすい。
図１５の測定系では波長可変光学バンドパスフィルタ１５０３によって数秒間で波長４００ｎｍから７００ｎｍまでのそれぞれの波長の光量を通過させ、それを光検出器１５０４で順次検出し、画像解析装置１５０５にて光量スペクトルデータを作成する。したがって、短時間で大量の光学データを取得できる。
【００６８】
しかしながら、波長可変光学バンドパスフィルタ１５０３はコストが大きいため、装置コスト的には実施例１よりも不利となる。実施例１と同様に、表１での２波長の差λｂ−λａのうち３８．５ｎｍを選択し、その値に近い差をもつ波長λａとλｂのペアの狙い値として、λａとして５７７．３ｎｍ、λｂとして６１５．８ｎｍを選択した。
電子写真感光体１５０８にハロゲンランプ１５０１の光を照射し、その反射光を波長可変光学バンドパスフィルタ１５０３によって、波長λａとして５７７．３ｎｍの中心波長で分解し、波長λｂとして６１５．８ｎｍの中心波長で分解した。分解した光を光検出器１５０４で受光し、画像解析装置１５０５で実施例１と同様の方法で定めた閾値を用いて最表面における第二の部分を検知させた。その検知結果を紙上の画像上のポチと対応させたところ、すべてのポチと対応しており、最表面における第二の部分のすべてが検出できていることを確認できた。
【００６９】
また最表面における第一の部分の検出光量分布は実施例１よりもやや狭くなっていた。最表面における第二の部分の検出光量を１としたときの、閾値と最表面における第一の部分の上限値との差は０．１４０であった。ここで第一の部分の検出光量の上限値は２波長のうちの低い方の値である。この閾値と最表面における第一の部分の上限値との差０．１４０は、ノイズ幅の１／２である０．０２５を上回っていた。そのため光検出器のノイズなどによる検出光量の振れがあっても、検出光量の上限が閾値を超える事は無い。
さらに、実施例３の「閾値と最表面における第一の部分の上限値との差０．１４０」は、実施例１の値０．１００よりも大きい。すなわち実施例３の方が実施例１より検出漏れが起きにくい。実施例３の判定結果を表２に示した。総合判定はＡ判定となった。
【００７０】
［実施例４］
実施例３の装置において、被検査物側の光学系をステッピングモータで電子写真感光体軸方向に移動させ、サーボモータで電子写真感光体を回転させることにより、電子写真感光体の表面の任意の領域または全面を検査させてゆく。その際、画像解析装置によって第二の部分が検出される毎にその回数を積算させ、ある値以上になることでエラー信号を出力し、被検査物が良品か不良品かのいずれかを判定させるプログラムを作成した。
その結果、実施例３と比較して検査による判定が容易となった。実施例４の判定結果を表２に示した。総合判定はＡＡ判定となった。
【００７１】
［実施例５］
実施例４の装置において、画像解析装置によって第二の部分が検出される毎に、検出された第二の部分の面積を、閾値を上回る画像領域の面積として記憶させる。その面積がある値以上になることでエラー信号を出力し、被検査物が良品か不良品かのいずれかを判定させるプログラムを作成した。
その結果、実施例４と比較して検査による判定がさらに容易となった。実施例５の判定結果を表２に示した。総合判定はＡＡＡ判定となった。
【００７２】
［実施例６］
実施例１と同様に３０本の電子写真感光体を用い、図１７で示される装置にて検査した。図１７に示す装置は、波長λａの光を出力するＬＥＤ１７０１、波長λｂの光を出力するＬＥＤ１７０２、Ｙ字型光ファイバ１７０３、光検出器１７０４、および画像解析装置１７０５を用いて、電子写真感光体１７０６を検査する。
図１７の測定系は図６（ａ）の照射光源側の光学系と、図７（ａ）の被測定物側の光学系とを組み合わせて、光検出器を１台用いた系である。図１７の測定系は各ＬＥＤ１７０１、１７０２を順次発光・消光させて電子写真感光体１７０６に波長λａ、λｂの光を順次照射し、その反射光を光検出器１７０４で検出する。
ＬＥＤの発光・消光は、時間がかかるため、実施例１から５の測定系と比較して、検査工程にかかる時間は長くなってしまう。しかしながら、装置コスト的には実施例１から５と比較して有利である。
【００７３】
表１での２波長の差λｂ−λａのうち１０２．６ｎｍを選択し、その値に近い差をもつ波長λａとλｂのペアの狙い値として、λａとして５１３．１ｎｍ、λｂとして６１５．８ｎｍを選択した。中心波長が５１５ｎｍ、半値幅が２０ｎｍのＬＥＤと、中心波長が６１５ｎｍで、半値幅が２０ｎｍのＬＥＤを使用した。
実施例１と同様の方法で定めた閾値を用いて最表面における第二の部分を検知させた。その検知結果を紙上の画像上のポチと対応させたところ、すべてのポチと対応しており、最表面における第二の部分のすべてが検出できていることを確認できた。
また最表面における第一の部分の検出光量の分布は実施例１よりもやや広がっていた。最表面における第二の部分の検出光量を１としたときの、閾値と最表面における第一の部分の上限値との差は０．０２８であり、ノイズ幅の１／２である０．０２５を上回っていた。ここで第一の部分の検出光量の上限値は２波長のうちの低い方の値である。実施例６の判定結果を表２に示した。総合判定はＣ判定となった。
【００７４】
［実施例７］
実施例１と同様に３０本の電子写真感光体を用い、図１８で示される装置にて検査した。図１８に示す装置は、波長λａの光を出力するＬＥＤ１８０１、波長λｂの光を出力するＬＥＤ１８０２、Ｙ字型光ファイバ１８０３、光検出器１８０４、および画像解析装置１８０５を用いて、電子写真感光体１８０６を検査する。
図１８の測定系は図６（ａ）の照射光源側の光学系と、図７（ｂ）の被測定物側の光学系とを組み合わせて、光検出器を２台用いた系である。図１８の測定系は各ＬＥＤ１８０１、１８０２から電子写真感光体１８０６に波長λａ、λｂの光を同時に照射し、その反射光を２台の光検出器１８０４で同時検出する。
したがって、実施例１から５の測定系と測定スピードは同等である。さらに装置コスト的には実施例１から５と比較して若干有利である。
【００７５】
表１での２波長の差λｂ−λａのうち１０２．６ｎｍを選択し、その値に近い差をもつ波長λａとλｂのペアの狙い値として、λａとして５１３．１ｎｍ、λｂとして６１５．８ｎｍを選択した。中心波長が５１５ｎｍ、半値幅が２０ｎｍのＬＥＤと、中心波長が６１５ｎｍで、半値幅が２０ｎｍのＬＥＤを使用した。
実施例１と同様の方法で定めた閾値を用いて最表面における第二の部分を検知させた。その検知結果を紙上の画像上のポチと対応させたところ、すべてのポチと対応しており、最表面における第二の部分のすべてが検出できていることを確認できた。
また最表面における第一の部分の検出光量の分布は実施例１よりもやや広がっていた。最表面における第二の部分の検出光量を１としたときの、閾値と最表面における第一の部分の上限値との差は０．０２８であり、ノイズ幅の１／２である０．０２５を上回っていた。ここで第一の部分の検出光量上限値は２波長のうちの低い方の値である。実施例７の判定結果を表２に示した。総合判定はＣ判定となった。
【００７６】
［実施例８］
実施例１とおなじ電子写真感光体３０本を用い、図２０で示される装置にて検査した。図２０の装置は、ハロゲンランプ２００１、Ｙ字型光ファイバ２００２、光検出器２００３、画像解析装置２００４、電子写真感光体２００５を備える。
画像解析装置２００４は、光検出器２００３から得られた光信号を、２つの波長に対応する光信号に分解し、分解された各波長の画像を描くことにより、第二の部分を検出する。この解析に時間を要するため、測定スピードは不利である。また光信号から波長分解する解析プログラムを要するため、装置コスト的に不利である。しかし光学フィルタを用いないため、ハード変更なしに解析に用いる２波長を容易に変更できる。
【００７７】
表１での２波長の差λｂ−λａのうち１０２．６ｎｍを選択し、その値に近い差をもつ波長λａとλｂのペアの狙い値として、λａとして５１３．１ｎｍ、λｂとして６１５．８ｎｍを選択した。解析に用いる２波長を、５１３．１ｎｍ、６１５．８ｎｍに設定した。
実施例１と同様の方法で定めた閾値を用いて最表面における第二の部分を検知させた。その検知結果を紙上の画像上のポチと対応させたところ、すべてのポチと対応しており、最表面における第二の部分のすべてが検出できていることを確認できた。最表面における第二の部分の検出光量を１としたときの、閾値と最表面における第一の部分の上限値との差は０．１１９であり、ノイズ幅の１／２である０．０２５を上回っていた。
ここで第一の部分の検出光量上限値は２波長のうちの低い方の値である。実施例８の判定結果を表２に示した。総合判定はＣ判定となった。
【符号の説明】
【００７８】
１０１  電子写真感光体
６０１  波長λａのＬＥＤ
６０２  波長λｂのＬＥＤ
６０３  光ファイバ
６０４  ハロゲンランプ
６０５  Ｙ字型光ファイバ
６０６  波長λａの光を通過させる光学バンドパスフィルタ
６０７  波長λｂの光を通過させる光学バンドパスフィルタ
６０８  波長可変光学バンドパスフィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図１１】
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