(57)【要約】【課題】低コストでかつ再現性、信頼性に優れた感光体の微小欠陥検出装置および検出方法を提供する。【解決手段】電子写真用の感光体の表面に対して少なくとも１つの検知電極を相対的に移動させる手段と、該感光体表面の電位変化により該検知電極に誘導電流を発生させる手段と、該誘導電流を検出する手段と、を有する感光体の欠陥検出装置において、該検知電極に前記感光体表面との接触部を有する誘電体部分を設けたことを特徴とする感光体の欠陥検出装置。【選択図】　図１
2004077125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真用の感光体の表面に対して少なくとも１つの検知電極を相対的に移動させる手段と、該感光体表面の電位変化により該検知電極に誘導電流を発生させる手段と、該誘導電流を検出する手段と、を有する感光体の欠陥検出装置において、該検知電極に前記感光体表面との接触部を有する誘電体部分を設けたことを特徴とする感光体の欠陥検出装置。
【請求項２】
前記相対移動中に、前記感光体表面と前記誘電体部分とを常に接触させるための手段を有する請求項１に記載の感光体の欠陥検出装置。
【請求項３】
前記検知電極における、前記感光体表面の接面に垂直で、前記相対移動の軌道を含む面断面は、エッジを持たない形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の感光体の欠陥検出装置。
【請求項４】
上記検知電極は、上記感光体表面の接面に平行で、上記相対移動方向に垂直となるように配備されることを特徴とする請求項１〜３に記載の感光体の欠陥検出装置。
【請求項５】
上記検知電極は、導電性ワイヤーからなることを特徴とする請求項１〜４に記載の感光体の欠陥検出装置。
【請求項６】
前記導電性ワイヤーの直径は、１μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の感光体の欠陥検出装置。
【請求項７】
前記誘電体部分の前記検知電極から前記接触部までの厚さは、５μｍ以上２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６に記載の感光体の欠陥検出装置。
【請求項８】
前記検知電極と前記感光体表面との相対的移動速度は、５０ｍｍ／ｓｅｃ以上２０００ｍｍ／ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１〜７に記載の感光体の欠陥検出装置。
【請求項９】
前記感光体は、アモルファスシリコン系の感光体であることを特徴とする請求項１〜８に記載の感光体の欠陥検出装置。
【請求項１０】
電子写真用の感光体の表面に対して少なくとも１つの検知電極を相対的に移動させる工程と、該感光体表面の電位変化により該検知電極に誘導電流を発生させる工程と、該誘導電流を検出する工程と、を有する感光体の欠陥検出方法において、該検知電極を誘電体を介して該感光体表面と接触させることを特徴とする感光体の欠陥検出方法。
【請求項１１】
前記相対移動中に、前記感光体表面と前記誘電体とを、常に接触させるための工程を有することを特徴とする請求項１０に記載の感光体の欠陥検出方法。
【請求項１２】
上記検知電極における、上記感光体表面の接面に垂直で、上記相対移動の軌道を含む面断面は、エッジを持たない形状であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の感光体の欠陥検出方法。
【請求項１３】
上記検知電極は、上記感光体表面の接面に平行で、上記相対移動方向に垂直となるように配備されることを特徴とする請求項１０〜１２に記載の感光体の欠陥検出方法。
【請求項１４】
上記検知電極は、導電性ワイヤーからなることを特徴とする請求項１０〜１３に記載の感光体の欠陥検出方法。
【請求項１５】
上記導電性ワイヤーの直径は、１μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１４に記載の感光体の欠陥検出方法。
【請求項１６】
上記誘電体の厚さは、５μｍ以上２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１０〜１５に記載の感光体の欠陥検出方法。
【請求項１７】
上記検知電極と上記感光体表面との相対的移動速度は、５０ｍｍ／ｓｅｃ以上２０００ｍｍ／ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１０〜１６に記載の感光体の欠陥検出方法。
【請求項１８】
上記感光体は、アモルファスシリコン系の感光体であることを特徴とする請求項１０〜１７に記載の感光体の欠陥検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真感光体の欠陥検出装置および電子写真感光体の欠陥検出方法に関し、より詳しくはアモルファスシリコン系感光体（以下、ａ−Ｓｉ感光体と略す。）の微小欠陥を高速に検出できる装置および検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真感光体は、適用される電子写真プロセスに応じた帯電特性、感光特性などに代表される様々な特性を満足する必要があり、出荷前にはそれらの特性に対する検査が行われる。そして、使用初期より良好な画像を形成するためには、それらの諸特性以外にも感光体に存在する欠陥の有無について検査する必要がある。
【０００３】
感光体の欠陥のうち、視覚的に検出できるものはあまり問題がないが、微小なピンホールや突起などの存在を検出することは容易ではない。特にａ−Ｓｉ感光体においては、その製法上、特開昭６２−１８９４７７公報に記載されているように、しばしば堆積膜表面に突起が発生することが知られている。突起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発生を防ぐことは、技術的にも、コスト的にも難しい。
【０００４】
この突起部分では、その形状因子から現像剤（トナー粒子）の融着が発生しやすく、表面保護層にａ−Ｃ：Ｈ膜を用いて突起以外の正常部分における融着発生の抑制を図ったとしても、突起部分での融着発生をも防止するには到っていない。
【０００５】
加えて、感光体は電子写真装置内で使用すると、帯電、現像、転写、クリーニングなど何らかの接触する部材により摺擦され摩耗する。その際、正常部分と比較して突起部分はその形状的な特異性のために選択的に摩耗が大きくなる。さらに、初期には画像欠陥ではなかったものが、突起の頭頂部が摩耗する結果、電荷保持能力が低下して画像欠陥となったり、また、突起頭頂部が摩耗した部分は、ａ−Ｃ：Ｈ膜の表面保護層（以後、ａ−Ｃ表面層と略記する）がなくなり、そこを起点として融着が発生するなど画像特性を劣化させる要因となる懸念がある。
【０００６】
従来、それら微小欠陥の評価法としては既存の複写機を使って画出しを行いその画像によって評価を行う方法が一般的に知られている。
【０００７】
また、レーザー光や白色光を照射し、その反射光を光電変換素子やＣＣＤカメラで検出して光学的に欠陥の有無を検出する技術は、例えば特開平０４−１９４９４４号公報、特開平０５−３４７２７号公報、特開平０５−１０７１９６号公報、特開平５−２９６９４１号公報など多数開示されている。
【０００８】
電気的に表面の欠陥を評価する装置として、例えば、特登録２６７４００２号公報に検知電極を用いて感光体の欠陥を評価する装置について記載されている。この装置は、約１ｍｍ２程度の面積をもつ検知電極を約１ｍｍ程度の間隔をもって感光体表面に保持し、検知電極に接続された分圧コンデンサや増幅器などによって検知電極の電位を検出するものである。この構成において、感光体の欠陥が検知電極に近づいた場合における検知電極の電位低下率を測定し、感光体の欠陥の有無や大きさなどを判別している。この装置では評価する欠陥は０．４ｍｍから１ｍｍ以上となる比較的大きな欠陥を対象としている。
【０００９】
特登録３０３０３９８号公報には、検知電極を用いて表面電位の均一性を測定する方法について記載されている。この方法は、検知電極を被測定表面の近傍に配置しそれらを相対的に移動させることによって検知電極に被測定表面の電位に変化による誘導電流を発生させ、これを解析することにより表面電位の均一性を測定する方法である。検知電極はエッジを有しており、被測定表面の電位変化を検知電極のエッジで検出することを特徴としている。
【００１０】
特登録３００９１７９号公報には、測定電極を用いて数ドット毎にＯｎ／Ｏｆｆを繰り返す露光パターンによって形成した潜像電位分布を測定する方法について記載されている。この方法は、測定電極を感光体表面から５０μｍ程度まで近接配置し、測定電極と感光体表面とのギャップ容量によって測定電極に誘起される電荷を測定用コンデンサで検出し、感光体の表面電位を測定する方法である。測定電極と感光体表面との間の放電を防止するために、バイアスを印加したり、放電開始電圧の高いガス（ＳＦ６）を充満させる手段を配備することを特徴としている。さらに、測定電極と感光体表面との間のギャップを一定に保つために、ギャップセンサーや高精度な精密パルスステージを使用したギャップ制御手段を配備している。
【００１１】
特開平１１−１８３５４２号公報には、検知電極を用いて感光体表面の微細な電位変化を測定する方法について記載されている。この方法も検知電極を被測定表面に対し相対的に移動させることによって検知電極に発生する誘導電流を測定し、感光体表面の微細な電位変化を読み取る方法であるが、検知電極を測定対象となる電位変化の幅よりも小さくし、かつ、エッジを持たない検知電極を用いることでより高分解能な測定を可能にしている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
電気的に表面の欠陥を検出する上述の方法では、感光体表面の微細な電位変化を電気的な信号として検出するため、その検出原理的に検知電極と感光体表面との間にはギャップが必要となる。このギャップの大きさは誘導電流の大きさに極めて強く依存し、測定結果に強い影響を及ぼす事が知られているため、測定中は常にギャップが一定となるように制御する必要がある。その上、数百μｍ以下のオーダーとなる微細な表面欠陥を検出するためには、ギャップは数百μｍ以下とすることが求められ、精度が数十μｍオーダーの非常に高精度なギャップ制御が要求される。従来のギャップセンサーと精密ステージとを使用するギャップ制御方法では、装置構成が複雑化するだけでなく、要求される精度を得る為には高精度な機器が必要となるため、コストに改善の余地を有していた。
【００１３】
以上の様な状況に鑑み、本発明の主たる目的は低コストでかつ再現性、信頼性に優れた感光体の微小欠陥検出装置および検出方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は以下の本発明によって達成される。
【００１５】
本発明は、電子写真用の感光体の表面に対して少なくとも１つの検知電極を相対的に移動させる手段と、該感光体表面の電位変化により該検知電極に誘導電流を発生させる手段と、該誘導電流を検出する手段と、を有する感光体の欠陥検出装置において、該検知電極に上記感光体表面との接触部を有する誘電体部分を設けたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、電子写真用感光体の表面に対して少なくとも１つの検知電極を相対的に移動させる手段と、該感光体表面の電位変化により該検知電極に誘導電流を発生させる手段と、該誘導電流を検出する手段と、を有する感光体の欠陥検出装置において、前記相対移動中に、前記感光体表面と前記誘電体部分とを常に接触させるための手段を有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、電子写真用感光体の表面に対して少なくとも１つの検知電極を相対的に移動させる手段と、該感光体表面の電位変化により該検知電極に誘導電流を発生させる手段と、該誘導電流を検出する手段と、を有する感光体の欠陥検出装置において、前記検知電極における、前記感光体表面の接面に垂直で、前記相対移動の軌道を含む面断面は、エッジを持たない形状であることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明は、電子写真用の感光体の表面に対して少なくとも１つの検知電極を相対的に移動させる工程と、該感光体表面の電位変化により該検知電極に誘導電流を発生させる工程と、該誘導電流を検出する工程と、を有する感光体の欠陥検出方法において、該検知電極を誘電体を介して該感光体表面と接触させることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、感光体表面の微細な欠陥の数や大きさなどを、再現性よく検出することができ、さらに画像欠陥と一致する表面欠陥検査を行うことができる欠陥検出装置を提供できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に実施の態様を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
【００２１】
本発明における感光体の欠陥検出装置は、電子写真用の感光体の表面に対して少なくとも１つの検知電極を相対的に移動させる手段と、該感光体表面の電位変化により該検知電極に誘導電流を発生させる手段と、該誘導電流を検出する手段と、を有する感光体の欠陥検出装置において、該検知電極に上記感光体表面との接触部を有する誘電体部分を設けている。上記の構成とすることにより、測定中におけるギャップを常に高精度に保つことが可能となる。その結果、感光体の欠陥の大きさや場所、個数などを非常に高精度に評価することが可能となる。
【００２２】
図１は本発明による感光体欠陥検出装置の実施の一形態を表す模式図を示す。図１における（ａ）は正面から見た図、（ｂ）は（ａ）を左または右から見た断面図である。
【００２３】
図１に示す感光体の欠陥検出装置において、１０１は複写機等の電子写真に用いられる感光体であり、１０２は感光体の表面を示している。感光体１０１の外周部には、少なくとも前露光手段１０３、帯電手段１０４および欠陥検出手段１０５が配置されており、図１（ｂ）に示すとおり、検出電極の少なくとも一部分が誘電体を介して感光体表面と接触している。
【００２４】
感光体１０１は回転手段１０６によって回転可能な構成となっている。欠陥検出手段１０５はネジ軸によって移動手段１０７に接続されており、感光体の母線方向に自由に移動し、感光体の母線方向に走査できる構成になっている。
【００２５】
また、欠陥検出手段１０５は、感光体１０１の母線方向における任意の位置だけでなく、感光体の範囲外まで移動できるようになっており、感光体の脱着時に感光体に傷がつくことを防ぐことができる。
【００２６】
上記帯電手段１０４は、感光体１０１表面をほぼ全域にわたって帯電させる長尺タイプの帯電手段である。前露光手段１０３は、帯電手段１０４よりも感光体１０１の回転方向Ｘの上流側に配置されている。
【００２７】
また、前露光手段１０３にはＬＥＤを用いる場合を一例として示したが、レーザー光やハロゲンランプのようなアナログ光などを用いても良い。
【００２８】
また、欠陥検出手段１０５は複数配備しても良い。この場合、移動手段１０７に関しても複数配備し、各々独立して駆動できる構成とすることにより、評価のスピードや測定位置の自由度を高めることができる。さらに、欠陥検出手段１０５を感光体１０１の母線方向の全域にわたって配備することにより、感光体の母線方向に走査することなく感光体全面の欠陥を検出することが可能となる。
【００２９】
図２は、欠陥検出手段１０５をより詳細に説明するための拡大図であり、（ａ）は図１（ａ）と同じ方向から見た拡大図、（ｂ）、及び、（ｃ）は、図１（ｂ）と同じ方向から見た拡大図である。
【００３０】
図２に示すように、本発明の感光体の欠陥検出装置は、少なくとも１つの検知電極２１０と、該検知電極を支える絶縁性支持体２１２とを備えており、上記検知電極は誘電体２１１を介して感光体表面１０２と接触している。また、上記検知電極は導線２１３によって回路要素２１４に接続されている。
【００３１】
図２に示す例では、検知電極２１０は、支持体２１３から少し突き出すような構成とし、その突出部分を誘電体２１１で被膜する構成とし、誘電体２１１には、カプトン（Ｋａｐｔｏｎ：登録商標）フィルムを用いた例を図示している。この他にも、マイラー（Ｍｙｌａｒ：登録商標）フィルム、テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ：登録商標）フィルムなどの誘電体フィルムを用いても良い。また、ディッピング等の方法で何らかの誘電体の被覆を形成しても良い。また、図３（ａ）に示すように、シート状の誘電体フィルム３２０をローラー３２１で送って、検知電極３１０と感光体の表面１０２との間に挿入する構成とすることも可能である。
【００３２】
また、本発明の感光体の欠陥検出装置では、検知電極の少なくとも一部を加圧して感光体表面に押し当てる構成となっており、従って、感光体表面との相対移動中に、感光体表面と誘電体部分とを常に接触させる構成となっている。上記の構成とすることにより、感光体の偏芯等に代表される測定系の不安定要因の影響をほとんど受けない評価結果を得ることが可能になる。
【００３３】
図２に示した例では、検知電極２０１の支持体２１２から突き出した部分がたわむ仕組みとなっており、そのたわみによる弾性力により、上記検知電極は加圧され、感光体表面１０２に押し当てられる構成になっている。さらに、図２（ｃ）により詳しく示すように、感光体が偏芯した場合にも、そのたわみによって誘電体２１１と感光体表面１０２は常に接するよう追従する構成となっている。また、図３（ｂ）に示すように、バネ３２２によって検知電極３１０及び誘電体３１１を加圧する構成をとることができ、図３（ｃ）に示すように押さえ板３２３の弾性力によって加圧する構成にすることも可能である。逆に、それらの加圧機構を感光体１０１の支持部（図示しない）側に付加することによって、感光体表面１０２と誘電体２１１は常に接するように追従する構成とすることも可能である。
【００３４】
欠陥検出動作中に感光体表面に何かを接触させながら走査する方式を用いる場合、感光体表面にキズ等の損傷を与える懸念があるが、図２に示したような構成の欠陥検出装置では、接触によって感光体表面１０２に与える力は非常に弱く、そのような懸念はほとんどない。特に、感光体にａ−Ｓｉ感光体や表面に硬化型保護層を有する有機系感光体を用いた場合は全く損傷は受けなかった。
【００３５】
検知電極は、検出分解能を上げるという観点から、感光体表面の接面に垂直で、相対移動の軌道を含む面断面は、エッジを持たない形状であることが好ましい。具体的には、真円型形状、楕円型形状、あるいは３つの円弧がアールにより接続され、いずれかの円弧が感光体の表面と対向する形状等である。
【００３６】
さらに検知電極は、上記感光体表面の接面に平行で、上記相対移動方向に垂直となるように配備される。
【００３７】
また、検知電極は導電性ワイヤーを用いて作成することができる。この場合に用いるワイヤーの径は検出分解能を大きく左右する。ワイヤー径は基本的に小さい方が望ましいが、ワイヤー径を小さくすると信号強度が低下する懸念がある。従ってワイヤー径は好ましくはφ１μｍ以上、更に好ましくはφ１０μｍ以上である。また上記の点から、ワイヤー径はφ５００μｍ以下が好ましく、φ１００μｍ以下が更に好ましい。
【００３８】
検知電極の相対移動方向を横切る方向における長さ、即ち感光体の母線方向における長さは、検出する信号の強度を左右する。感光体の母線方向における検知電極の長さを長くすると信号強度は増大するため、該検知電極の相対移動方向を横切る方向における長さは０．２ｍｍ以上が好ましく、また、ワイヤーの直線性や平行性さらに分解能の点から１０ｍｍ以下が好ましい。
【００３９】
誘電体は、図２（ａ）〜（ｃ）から明らかなように、感光体表面と検知電極とが直接接触するのを防止し、それらの間にギャップを設けギャップを一定に保持する役割を果たしている。従って、誘電体の膜厚は基本的には薄い方が望ましいが、薄すぎると誘電体の材質によっては感光体表面と検知電極間で放電等が起こり、正常な信号が検出されない場合がある。また、上述のように、誘電体と感光体表面は少なくとも動作中は常に接しているため、摩耗性、耐久性という観点から誘電体の膜厚を決める。このため、誘電体の膜厚は好ましくは５μｍ以上、より好ましくは１０μｍである。また、上記の点から、誘電体の膜圧は２００μｍ以下が好ましく、１５０μｍ以下がより好ましい。
【００４０】
以上の構成において、感光体が回転し、検知電極と感光体表面との間に相対移動が生じたとき、感光体の表面電位の微小変化量をｄＶ、相対移動速度をｄｘ／ｄｔとすると、検知電極には、ｄＶ／ｄｔ＝（ｄＶ／ｄｘ）・（ｄｘ／ｄｔ）に比例する誘導電流が発生する。
【００４１】
このため、感光体に球状突起などに起因する電気的な微小欠陥が存在した場合には、その欠陥を誘導電流として検出することができる。本発明の感光体特性評価装置においては相対移動速度を任意に設定できるため、検出した誘導電流には表面電位の傾きに関する情報が含まれている。この情報を解析することにより、感光体の表面に存在する微小欠陥の大きさや数などを知ることができる。
【００４２】
また、本発明の欠陥検出装置において、誘導電流は上述のように相対移動速度に比例している。つまり、相対移動速度を速くすると、信号強度が増大しＳ／Ｎの良い信号を得ることができる。しかしながら、速過ぎると、接続している回路要素などに起因する時定数の影響により、かえってＳ／Ｎが悪くなる場合がある。このため、相対移動速度は好ましくは５０ｍｍ／ｓｅｃ以上、より好ましくは１５０ｍｍ／ｓｅｃ以上である。また上記の点から、相対移動速度は２０００ｍｍ／ｓｅｃ以下が好ましく、１０００ｍｍ／ｓｅｃ以下がより好ましく用いられる。
【００４３】
感光体は、有機系の感光材料を用いた感光体、いわゆるＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）感光体等を用いることができるが、アモルファスシリコン系感光体が好ましい。
【００４４】
ここで、図１に示した感光体特性評価装置を使用して実際に感光体表面欠陥を検出する実験を行った。その結果を図４に示す。
【００４５】
図４において（ａ）は検出信号の波形を示し、また、（ｂ）は（ａ）のデータを積分解析した後の波形で感光体の表面電位の分布を示している。
【００４６】
図４（ａ）に示すように、検出した欠陥部分からの信号の強度が最小となる時刻から最大となる時刻までの時間Δｔを算出し、このΔｔと相対移動速度との関係に基づいて検出した欠陥の大きさを判別することができる。
【００４７】
また、図４（ｂ）に示すように、図４（ａ）の検出信号波形を積分解析して表面電位分布を求め、この表面電位分布の半値幅（Ｆｕｌｌ　Ｗｉｄｔｈ　ａｔ　Ｈａｌｆ　Ｍａｘｉｍｕｍ、　ＦＷＨＭ）などにより、検出した欠陥の大きさを判別することもできる。
【００４８】
さらに、本発明による感光体欠陥検出装置の他の実施形態を、図５〜８を用いて示す。
【００４９】
図５及び図６に示す感光体の欠陥検出装置において、５０１は複写機等の電子写真に用いられる感光体を示している。感光体５０１の外周部には、少なくとも前露光手段５０３、帯電手段５０４および欠陥検出手段５０５が配置され、さらに、その外周部に少なくとも画像露光手段５３３および表面電位測定手段５３４が取り付けられた感光体の電位特性を測定するユニット５３１が配備されている。
【００５０】
感光体５０１は回転手段５０６によって回転可能な構成となっている。欠陥検出手段５０５はネジ軸によって移動手段５０７に接続されており、感光体５０１の母線方向に自由に移動し、感光体の母線方向に走査できる構成になっている。ユニット５３１はネジ軸によって移動手段５３２に接続されており、感光体５０１の母線方向に対して自由に移動できる構成になっている。
【００５１】
また、欠陥検出手段５０５及び／またはユニット５３１は、感光体５０１の母線方向における任意の位置だけでなく、感光体を脱着する時に感光体に傷を付けることがないよう、感光体の範囲外まで移動できるようになっている。また、欠陥検出手段５０５とユニット５３１は互いに干渉しないように配備されている。
【００５２】
帯電手段５０４は感光体５０１表面をほぼ全域にわたって帯電させる長尺タイプの帯電手段である。前露光手段５０３は帯電手段５０４よりも感光体５０１の回転方向Ｘの上流側に配置されている。
【００５３】
また、前露光手段５０３及び／または画像露光手段５３３にＬＥＤを用いる場合を一例として示したが、レーザー光、ハロゲンランプのようなアナログ光、アナログ光をフィルターや回折格子などを使って単色光とした光、等を用いても良い。
【００５４】
また、画像露光手段５３３および表面電位測定手段５３４は、ユニット５３１の任意の角度位置に取り付け可能であり、また、鉛直方向位置に関しても感光体５０１の直径に合わせて任意の位置に取り付け可能な構成となっている。
【００５５】
図５に示した装置では、感光体の欠陥検出だけでなく、ユニット５３１に取り付けた表面電位測定手段５３４によって感光体５０１の帯電特性、感光特性といった、いわゆる電位特性が同時に測定可能であることを特徴としている。従って、感光体の欠陥検出手段５０５と電位特性を測定するユニット５３１とを、感光体５０１の母線方向において異なる位置に移動させることができ、上記欠陥検出手段と上記ユニットとが同時に測定動作を行うことができる構成となっている。
【００５６】
また必要に応じて、ユニット５３１に複数の表面電位測定手段を配備しても良く、感光体５０１の表面温度測定手段や偏芯量測定手段等をさらに配備しても良い。これにより、さらに様々な感光体の特性を評価することが可能となる。
【００５７】
また、欠陥検出手段５０５及び／またはユニット５３１は、図５（ｂ）に示すように複数配備しても良い。この場合、移動手段５０７及び／または移動手段５３２に関しても複数配備し、各々独立して駆動できる構成とする事により、評価のスピードや測定位置の自由度を高めることができる。図５（ｂ）には、欠陥検出手段及びユニットをそれぞれ２台づつ配備した例を示したが、必要に応じてさらに台数を増やしても良い。
【００５８】
また図５（ｃ）に示すように、ユニット５３１の移動手段５３２は設けず、複数のユニット５３１を感光体５０１の母線方向に対して相対的に固定とする構成としても良い。図５（ｃ）ではユニット５３１は３台配備した例を示したが、必要に応じてさらに台数を増やしても良い。
【００５９】
さらに、欠陥検出手段を感光体の母線方向の全域に渡って配備することにより、感光体の母線方向に走査することなく感光体全面の欠陥を検出することが可能となる。この場合、欠陥検出手段とユニットとが重なる時間が発生するが、この時、ユニットにより電位特性を測定している場所では、欠陥検出手段における欠陥検出動作を一時中断し、その場所における電位特性の測定が終了しユニットが他の場所へ移動した後に、中断していた欠陥検出手段の欠陥検出動作を再開させれば良い。
【００６０】
図７における感光体の欠陥検出装置において、感光体６０１の外周部には、少なくとも欠陥検出手段６０５が配置され、さらにその外周部に少なくとも前露光手段６０３、帯電手段６０４、画像露光手段６３３及び表面電位測定手段６３４が取り付けられた感光体の電位特性を測定するユニット６３１が配備されている。
【００６１】
欠陥検出手段６０５は、図２で詳しく説明した上述の欠陥検出手段と同じ構成の欠陥検出部６４０と欠陥検出用帯電手段６４１から成る。さらに、欠陥検出用帯電手段６４１よりも感光体６０１の回転方向Ｘの上流側に除電光手段（不図示）を配備しても良い。
【００６２】
感光体６０１は回転手段６０６によって回転可能な構成となっている。欠陥検出手段６０５はネジ軸によって移動手段６０７に接続されており、感光体６０１の母線方向に自由に移動し、感光体の母線方向に走査できる構成になっている。ユニット６３１は、ネジ軸によって移動手段６３２に接続されており、感光体６０１の母線方向に対して自由に移動できる構成になっている。
【００６３】
また、欠陥検出手段６０５及び／またはユニット６３１は、感光体６０１の母線方向における任意の位置だけでなく、感光体６０１を脱着する時に感光体６０１に傷を付けることがないよう、感光体６０１の範囲外まで移動できるようになっている。また、欠陥検出手段６０５とユニット６３１は互いに干渉しないように配備されている。
【００６４】
図７及び図８に示した感光体欠陥検出装置は、帯電手段６０４が、感光体６０１の表面をほぼ全域にわたって帯電させる長尺タイプではなく、電位特性の測定に必要な範囲のみを帯電させる短尺タイプの帯電手段であることを特徴としている。従って、帯電手段６０４は、ユニット６３１に配備され、ユニット６３１の移動とともに感光体の任意の場所に移動可能な構成となっている。前露光手段６０３は、帯電手段６０４よりも感光体６０１の回転方向Ｘの上流側に配置されている。
【００６５】
また、前露光手段６０３及び／または画像露光手段６３３にはＬＥＤを用いる場合を一例として示したが、レーザー光、ハロゲンランプのようなアナログ光、及びアナログ光をフィルターや回折格子などを使って単色光とした光、などを用いても良い。
【００６６】
また、前露光手段６０３、帯電手段６０４、画像露光手段６３３及び表面電位測定手段６３４は、ユニット６３１の任意の角度位置に取り付け可能であり、また、鉛直方向位置に関しても感光体６０１の直径に合わせて任意の位置に取り付け可能な構成となっている。
【００６７】
図７に示した装置では、感光体の欠陥検出だけでなく、ユニット６３１に取り付けた表面電位測定手段６１４によって、感光体６０１の帯電特性、感光特性といった、いわゆる電位特性が同時に測定可能であることを特徴としている。従って、感光体６０１の欠陥検出手段６０５と電位特性を測定するユニット６３１とを、感光体６０１の母線方向において異なる位置に移動させることができ、欠陥検出手段６０５とユニット６０１とが同時に測定動作を行うことができる構成となっている。
【００６８】
また必要に応じて、ユニット６３１に複数の表面電位測定手段を配備したり、感光体６０１の表面温度測定手段や偏芯量測定手段等を更に配備しても良い。これによってより様々な感光体の特性を評価することが可能となる。
【００６９】
また、欠陥検出手段６０５及び／またはユニット６３１は、図７（ｂ）に示すように複数配備しても良い。この場合、移動手段６０７及び／または移動手段６３２に関しても複数配備し、各々独立して駆動できる構成にすると、評価のスピードや測定位置の自由度を高めることができる。図７（ｂ）には、欠陥検出手段６０５及びユニット６３１をそれぞれ２台づつ配備した例を示したが、必要に応じて更に台数を増やしても良い。
【００７０】
また、図７（ｃ）に示すように、ユニット６３１の移動手段６３２は設けず、複数のユニット６３１を感光体６０１の母線方向に対して相対的に固定とする構成としても良い。図７（ｃ）には、ユニット６３１は３台配備した例を示したが、必要に応じて更に台数を増やしても良い。
【００７１】
【実施例】
以下に本発明の好ましい実施例について説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
【００７２】
（実施例１）
図１に示した感光体欠陥検出装置を用いて感光体の欠陥評価を行った。
【００７３】
欠陥検出手段は図２に示した構成とし、検知電極はφ３０μｍの金メッキタングステンワイヤー、感光体の母線方向に対する長さは２ｍｍとした。誘電体は膜厚３０μｍのマイラー（Ｍｙｌａｒ：登録商標）フィルムを用いた。
【００７４】
以上の構成において、感光体を２５０［ｍｍ／ｓｅｃ］の速度で回転させて、欠陥検出手段を感光体の母線方向に１［ｍｍ／ｓｅｃ］の速度で走査し、欠陥の大きさと数とを測定した。この条件において１本の感光体の欠陥検出に必要な測定時間は８分程度であった。
【００７５】
以上の欠陥評価を同じ製造処方にて製作した８本のａ−Ｓｉ感光体に対して行い、表１に示す判定基準によって合否を判定した。表１に示す欠陥の大きさは、図４（ｂ）に示したように検出信号波形を積分解析して表面電位分布を求め、この表面電位分布の半値幅（Ｆｕｌｌ　Ｗｉｄｔｈ　ａｔ　Ｈａｌｆ　Ｍａｘｉｍｕｍ、ＦＷＨＭ）の値とした。そして評価の再現性を確認するために、各感光体につき５回ずつ欠陥評価を行い、合格した回数を表２にまとめた。
【００７６】
さらに感光体欠陥検出装置による検出結果の有効性を確認するために、実際にプリントアウトした画像による評価も合わせて行った。画像による評価は、キヤノン製デジタル複合機ｉＲ５０００を用いて、べた黒原稿およびべた白原稿をプリントアウトした画像における白点および黒点の大きさと数とによって判定を行った。
◎…きわめて良好
○…良好
△…実用上問題なし
×…画像上の欠陥が顕著で実用上問題となる場合あり
の４段階で評価し、△ランク以上を合格、×ランクをＮＧとした。その結果についても表２に合わせて示す。
【００７７】
【表１】
2004077125.tif 000003
【００７８】
【表２】
2004077125.tif 000004
【００７９】
表２に示すように、本発明の感光体欠陥検出装置は、極めて再現性よく感光体の欠陥の大きさ、数を検出できる。また、判定結果は画像による評価結果とも一致していることから、画像欠陥と対応した結果であることが確認できる。
【００８０】
また、本実施例に示した構成の感光体欠陥検出装置で欠陥検出動作を行った場合、感光体表面にキズ等の損傷は全く発生しなかった。
【００８１】
（比較例１）
（実施例１）に示した装置の、誘電体のうち検知電極を覆う部分を取外し、検知電極剥き出しにした条件において同様の欠陥評価を試みた。この場合には、上述のように検知電極と感光体表面の間のギャップを制御する必要がある。そのため、欠陥検出手段は、該ギャップを測定するためのギャップ測定センサーとその測定結果により検知電極を感光体表面に対して近づけたり遠ざけたりする精密ステージをさらに配備した構成となった。
【００８２】
以上の構成で実施例１と同じ条件で欠陥検出を行った。この結果を表２に示す。比較例１においても、おおよそ画像による評価結果と一致している。しかし、Ｎｏ．２の感光体の測定時には、本来は合格感光体であるにもかかわらず１回は不合格と判定され、逆にＮｏ．４の感光体の測定時には、本来は不合格感光体であるにもかかわらず１回は合格と判定された。これは、測定時に検出する誘導電流が上述のように感光体表面と検知電極間のギャップによる影響を非常に強く受ける為に、ギャップ制御のごく僅かな誤差によって本来あるべき欠陥を見落としたり、欠陥の大きさを誤って検出するためであると推測される。
【００８３】
従って、実施例１および比較例１の結果から、本発明の感光体欠陥検出装置はギャップ測定センサーや精密ステージを必要としないために、コスト的に有利であるばかりでなく、検出結果に対する再現性、信頼性に関しても優れていることがわかる。
【００８４】
（実施例２）
実施例２では、図５（ｃ）に示したように、ユニット５３１を３台配備し、感光体の電位特性の母線方向ムラに関するデータを一度に得ることができ、より短時間にて評価できる構成とした。電位特性の評価に関しては、ある電子写真プロセスを模倣した測定条件にて測定を行い、この電子写真プロセスに感光体が使用可能であるかという判断基準をもとに評価を行った。即ち、本実施例は、感光体の出荷前における検査工程に本発明の感光体評価装置を用いた場合の例を示す。本実施例で用いた電位特性に関する測定条件の一覧を表３に示す。
【００８５】
【表３】
2004077125.tif 000005
【００８６】
欠陥検出手段は、図３（ｃ）に示した押さえ板で検知電極及び誘電体を加圧する構成とし、検知電極はφ１００μｍのステンレスワイヤー、感光体の母線方向に対する長さは２ｍｍとした。誘電体は膜厚３０μｍのカプトン（Ｋａｐｔｏｎ：登録商標）フィルムを使用した。そのような欠陥検出手段を４台配備し、感光体の母線方向に１［ｍｍ／ｓｅｃ］の速度で走査し、欠陥の大きさと数とを測定した。測定結果は表１に示す判定基準によって合否を判定した。
【００８７】
以上の条件において、１本の感光体の電位特性評価および欠陥評価に必要な測定時間は５分程度であった。
【００８８】
以上の評価を同じ製造処方にて製作した８本のａ−Ｓｉ感光体に対して行った結果を表４に示す。また、本実施例の感光体欠陥検出装置による検出結果の有効性を確認するために、第１の実施例と同様の方法で画像による評価も合わせて行った。その結果についても表４に合わせて示す。
【００８９】
【表４】
2004077125.tif 000006
【００９０】
表４に示すように、本発明の感光体評価装置を用いることにより、感光体の欠陥評価と電位特性評価を同時に行うことができ、感光体の総合的な評価を簡単な作業で、且つ、短時間に評価可能であることがわかる。特に、欠陥評価に関しては、画像による評価結果とも一致していることから、画像欠陥と対応した結果であることが確認できる。
【００９１】
また、本実施例に示した構成の感光体欠陥検出装置で欠陥検出動作を行った場合、感光体表面にキズ等の損傷は全く発生しなかった。
【００９２】
さらに、本実施例に示した構成では、電位測定ユニット及び欠陥検出手段を複数配備しているため、感光体の電位特性評価及び欠陥評価を非常に短時間に行うことができるといった更なるメリットを有している。
【００９３】
（実施例３）
図１に示した感光体評価装置を用いて感光体の欠陥評価を行った。
【００９４】
欠陥検出手段は、図３（ａ）に示したシート状の誘電体フィルムをローラーで送り、検知電極と感光体の表面との間に挿入する構成とし、検知電極はφ５０μｍのタングステンワイヤー、感光体の母線方向に対する長さは２ｍｍとした。誘電体は膜厚５０μｍのテフロン（Ｔｅｆｌｏｎ：登録商標）フィルムを使用した。
【００９５】
以上の構成において、感光体を７００［ｍｍ／ｓｅｃ］の速度で回転させて、欠陥検出手段を感光体の母線方向に１［ｍｍ／ｓｅｃ］の速度で走査し、欠陥の大きさと数とを測定した。この条件において１本の感光体の欠陥検出に必要な測定時間は８分程度であった。
【００９６】
以上の欠陥評価を同じ製造処方にて製作した８本のａ−Ｓｉ感光体に対して行い、表１に示す判定基準によって合否を判定した。そして評価の再現性を確認するために、各感光体につき５回ずつ欠陥評価を行い合格した回数を表５にまとめた。
【００９７】
また、本実施例の感光体欠陥検出装置による検出結果の有効性を確認するために、第１の実施例と同様の方法で画像による評価も合わせて行った。その結果についても表５に合わせて示す。
【００９８】
【表５】
2004077125.tif 000007
【００９９】
表５に示すように、本発明の感光体欠陥検出装置は、極めて再現性よく感光体の欠陥の大きさ、数を検出できていることがわかる。また、判定結果は画像による評価結果とも一致していることから、画像欠陥と対応した結果であることが確認できる。
【０１００】
また、本実施例に示した構成の感光体欠陥検出装置で欠陥検出動作を行った場合、感光体表面にキズ等の損傷は全く発生しなかった。
【０１０１】
また、本実施例に示した構成では、欠陥検出手段の誘電体フィルムを取り外して交換できる構成となっているため、メンテナンス性に優れている。更に、誘電体フィルムをローラーで送る構成となっているため、耐摺擦性に優れている。
【０１０２】
（実施例４）
図７に示した感光体評価装置を用い、感光体の欠陥評価と電位特性評価とを行った。
【０１０３】
本実施例では、図７（ｂ）に示したように、ユニット６３１を２台配備し、感光体６０１の電位特性の母線方向ムラに関するデータをより短時間にて評価できる構成とした。電位特性の評価に関しては、ある電子写真プロセスを模倣した測定条件にて測定を行い、この電子写真プロセスに感光体が使用可能であるかという判断基準をもとに評価を行った。即ち、本実施例は感光体の出荷前における検査工程に本発明の感光体評価装置を用いた場合の例を示す。本実施例で用いた電位特性に関する測定条件の一覧を表６に示す。
【０１０４】
欠陥検出手段は、図３（ｂ）に示したバネで検知電極及び誘電体を加圧する構成とし、検知電極はφ１２５μｍの銅ワイヤー、感光体の母線方向に対する長さは２ｍｍとした。誘電体は膜厚１００μｍのカプトン（Ｋａｐｔｏｎ：登録商標）フィルムを使用した。そのような欠陥検出手段を４台配備し、感光体の母線方向に１［ｍｍ／ｓｅｃ］の速度で走査し、欠陥の大きさと数とを測定した。測定結果は表１に示す判定基準によって合否を判定した。
【０１０５】
以上の条件において、１本の感光体の電位特性評価及び欠陥評価に必要な測定時間は５分程度であった。
【０１０６】
以上の評価を、同じ製造処方にて製作した８本の硬化型保護層を有する有機感光体に対して行い、その結果を表７に示す。また、本実施例の感光体欠陥検出装置による検出結果の有効性を確認するために、第１の実施例と同様の方法で画像による評価も合わせて行った。その結果についても表７に合わせて示す。
【０１０７】
【表６】
2004077125.tif 000008
【０１０８】
【表７】
2004077125.tif 000009
【０１０９】
表７に示すように、本発明の感光体評価装置を用いることにより、感光体の欠陥評価と電位特性評価を同時に行うことができ、感光体の総合的な評価を簡単な作業で、且つ、短時間に評価可能であることがわかる。特に、欠陥評価に関しては、画像による評価結果とも一致していることから、画像欠陥と対応した結果であることが確認できる。
【０１１０】
また、本実施例に示した構成の感光体欠陥検出装置で欠陥検出動作を行った場合、感光体表面にキズ等の損傷は全く発生しなかった。
【０１１１】
また、本実施例に示した構成では、電位測定ユニット及び欠陥検出手段を複数配備しているため、感光体の電位特性評価および価を非常に短時間に行うことができるといった更なるメリットを有している。
【０１１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電子写真用の感光体の表面に対して少なくとも１つの検知電極を相対的に移動させる手段と、該感光体表面の電位変化により該検知電極に誘導電流を発生させる手段と、該誘導電流を検出する手段と、を有する感光体の欠陥検出装置において、該検知電極に前記感光体表面との接触部を有する誘電体部分を設けたことにより、感光体表面にキズ等の損傷をまったく与えることなく、感光体表面の微細な欠陥の数や大きさなどを、再現性よく検出することができ、さらに画像欠陥と一致する表面欠陥検査を行うことができる欠陥検出装置を提供できる。
【０１１３】
また、従来のギャップセンサーや精密ステージなどを使った、高精度なギャップ制御手段を必要としない為に、コストを大きく低減できるばかりでなく、検出結果に対する再現性、信頼性に関しても優れた結果を得られるといった効果を有する。
【０１１４】
更に、欠陥検出だけでなく、感光体の電位特性に関しても同時に測定できる装置構成とすることによって、評価のために必要な作業を簡素化でき、且つ、短時間で感光体の総合的な評価を終えることができるといった効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による感光体欠陥検出装置の実施の一形態を示す模式図であり、（ａ）は正面から見た図、（ｂ）は（ａ）を左または右から見た断面図である。
【図２】本発明による欠陥検出手段をより詳細に説明するための拡大図であり、（ａ）は正面から見た拡大図、（ｂ）及び（ｃ）は（ａ）を左または右から見た拡大図である。
【図３】本発明による欠陥検出手段の他の実施形態を示す模式図である。
【図４】本発明の感光体欠陥検出装置を使用し、感光体表面の欠陥を検出した検出結果の一例を示す図であり、（ａ）は欠陥部からの検出信号の波形を示す図であり、（ｂ）は（ａ）のデータを積分解析した後の波形を示す図である。
【図５】本発明による感光体欠陥検出装置の他の実施形態を示す、正面から見た模式図である。
【図６】本発明による感光体欠陥検出装置の他の実施形態を示す模式図であり、図５（ａ）〜（ｃ）を左または右から見た断面図である。
【図７】本発明による感光体欠陥検出装置の他の実施形態を示す、正面から見た模式図である。
【図８】本発明による感光体欠陥検出装置の他の実施形態を示す模式図であり、図７（ａ）〜（ｃ）を左または右から見た断面図である。
【符号の説明】
１０１、５０１、６０１　　感光体
１０２　　感光体の表面
１０３、５０３、６０３　　前露光手段
１０４、５０４、６０４　　帯電手段
１０５、５０５、６０５　　欠陥検出手段
１０６、５０６、６０６　　回転手段
１０７、５０７、６０７　　移動手段
２１０、３１０　　検知電極
２１１、３１１　　誘電体
２１２、３１２　　支持体
２１３、３１３　　導線
２１４、３１４　　回路要素
２１５　　バネ
２１６　　おさえ板
３２０　　誘電体縁フィルム
３２１　　ローラー
５３１、６３１　　ユニット
５３２、６３２　　移動手段
５３３、６３３　　画総露光手段
５３４、６３４　　表面電位測定手段
６４０　　欠陥検出部
６４１　　欠陥検出用帯電手段
【図１】
2004077125.tif 000010
【図２】
2004077125.tif 000011
【図３】
2004077125.tif 000012
【図４】
2004077125.tif 000013
【図５】
2004077125.tif 000014
【図６】
2004077125.tif 000015
【図７】
2004077125.tif 000016
【図８】
2004077125.tif 000017