(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な感光体ドラムの周囲に少なくとも、帯電器、露光器、表面電位計測プローブ、除電器が近接配置され、且つ、表面電位計測プローブにより検出された電位信号をＡ／Ｄ変換し記憶する信号処理装置を備え、該信号処理装置に記憶された表面電位信号からスレッショルドを用いて２値化信号を生成し、生成した２値化信号の方形波の幅と対応する、上記記憶された表面電位信号の領域における表面電位レベルを読み取る方法において、適正な２値化信号生成のためのスレッショルドを、記憶された表面電位信号の最大値近傍の値から降順に最小値近傍の値まで、あるいは最小値近傍の値から昇順に最大値近傍の値までの範囲で自動で変化させて２値化信号を得て、この得られた２値化信号の個数（方形波の個数）と、上記記憶された表面電位信号の概ね方形波形状の既知の個数が一致したときのスレッショルドを２値化データ生成のための適正なスレッショルドとすることを特徴とする感光体の表面電位読み取り方法。
【請求項２】
降順、あるいは昇順にスレッショルドを変えて得られる２値化信号の方形波の幅について最大幅を求め、最大幅×（１／２）以下の幅の２値化信号をノイズとして除いた後の２値化信号の個数と、元の表面電位信号の概ね方形波形状の既知の個数が一致したときのスレッショルドを２値化データ生成のための適正なスレッショルドとすることを特徴とする請求項１に記載の感光体の表面電位読み取り方法。
【請求項３】
降順、あるいは昇順にスレッショルドを変えて得られる２値化信号の方形波の幅について最大幅を求め、最大幅×（１／２）以下の幅の２値化信号をノイズとして除いた後の２値化信号（方形波）の個数とそのときのスレッショルドを記憶し、順次上記処理を繰り返したときの記憶された２値化信号の個数について比較し、最大の個数が得られたときのスレッショルドを２値化データ生成のための適正なスレッショルドとすることを特徴とする請求項１に記載の感光体の表面電位読み取り方法。
【請求項４】
回転可能な感光体ドラムの周囲に少なくとも、感光体を帯電させる帯電器と、帯電した感光体表面に画像情報を書き込み静電潜像を形成する露光器と、形成された静電潜像の表面電位を計測するプローブと、感光体表面の静電潜像を消去する除電器を具備し、且つ、表面電位計測プローブにより計測された概ね方形波形状の電位信号をＡ／Ｄ変換し、記憶する信号処理装置をもち、該信号処理装置からの出力に基づき情報処理装置が請求項１乃至３のいずれかに記載の方法による適正なスレッショルドから２値化データの生成、記憶を行ない、該２値化信号の方形波の幅と対応する、上記記憶された各表面電位信号の領域における表面電位レベルを自動で読み取り表示するように構成されたことを特徴とする感光体特性評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体の表面電位読み取り方法および感光体特性評価装置に関し、特に、計測された電位信号の自動読み取りに際し、電位信号の周期性の不確かさに影響されず、また様々な信号レベルに影響されず、且つ信号に重畳するノイズにも影響されない、感光体の表面電位読み取り方法および感光体特性評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やレーザプリンターで用いられる電子写真方式は、感光体の表面を均一に帯電する工程と、帯電した感光体表面を露光して感光体表面に静電潜像を形成する工程と、形成された静電潜像を現像剤中のトナーで現像する工程と、トナー像を紙、あるいは中間転写ベルトに転写する工程と、転写されたトナー像を定着する工程と、転写後の感光体上の残トナーを除去するクリーンング工程と、感光体上の静電潜像を除去する除電工程とからなる。
【０００３】
感光体の特性は露光工程に大きく係わるが、最終画像のアウトプット品質には各工程が作用しているため、最終画像品質から露光工程における潜像品質を知ることは容易ではない。そこで、一定の帯電条件に対する帯電電位と一定の露光条件に対する露光後電位を現像部位置に置かれた表面電位計測プローブで測定し、この測定値が温度、湿度の環境下でどのように変わるか、あるいは帯電、露光の繰り返しサイクルの後、どのように変わるかをみて、形成される潜像の品質を推測し、且つ、感光体の設計、および画像形成プロセス設計にフィードバックし、感光体あるいは画像形成プロセスを改良する方法が採られている。
【０００４】
このように電子写真分野では感光体上の表面電位、特に露光後電位を計測することは、感光体設計者のみならず、画像形成プロセス設計者にとっても、極めて大事な計測である。したがって、露光後電位の計測は極めて頻繁に行なわれ、データは大量に出てくる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２７５８７２号公報
【０００６】
しかしながら、この露光後電位の計測では、露光後電位信号は時間に対し概ね方形波の形状をとり、その幅は、例えばＡ４サイズ横送りの画像書き込みではＡ４横サイズ２１０ｍｍに相当する幅の電位幅（時間にすると２１０／感光体線速）であり、測定が繰り返されると、感光体には疲労が生じ、多くのノイズを含むようになり、後から、露光後の表面電位レベルを読み取るのは大変な手間となる。この読み取りの自動化が要望されているが、いまだ実現されていなかった。
【０００７】
この理由としては次のようなことが考えられる。
（１）収録された全ての電位信号が完全な周期性を持たない。周期性が保たれていれば、取り込まれた信号の読み出す最初の位置が決まれば、後は一定間隔で読み出す位置を変え、電位レベルを読み出すことは容易である。周期性の不確かさは、実機を使って寿命試験を行なう場合、すなわち帯電、露光の繰り返しサイクルを行なった場合におこりやすい。帯電、露光の繰り返しサイクルを行なったとき、途中のチェックとして、露光後電位を計測することが多い。
【０００８】
従って、この場合のみ、数回の電位信号の取り込みが行なわれ、終わると、また、帯電、露光のサイクルが再開される。この繰り返しになるが、途中チェックする数回の電位信号の取り込みは、そのときの状況で取り込み数は変わることがあり、また、取り込みの開始と終了の時間が一定せず、全体の信号の周期性は不確かなものになる。
【０００９】
（２）同じ理由であるが、測定装置の精度不足で得られる電位信号の周期性が不確かなものになる場合がある。感光体の感度特性評価として露光器の露光パワーを順次変え、短時間の間に露光後電位信号を多数読み取り、露光エネルギー（Ｅ）と露光後電位（Ｖ）の関係を表示する、感光体の光減衰特性測定がある。
この感光体の光減衰特性測定は、測定装置の精度上、露光パワーの切換え時間に数１０ｍｓのバラツキが生じ、多数の露光パワーの切換えがあると、後のデータになるほど、このバラツキが累積し、周期性の不確かさが増大し、信号の周期性を前提とした読み取り方法は不可能になる。
【００１０】
収録される信号の周期性に依らない自動読み取り方法が求められる所以であるが、これには、すぐに気がつく方法として、露光後電位信号の出力が開始されるタイミングと、終了するタイミングに対応して、装置側からトリガー信号を出すようにすることである。このトリガー信号を電位信号とは別のＣＨ（チャンネル）に入力する、あるいは、このトリガー信号で表面電位信号のＡ／Ｄ変換開始と終了を行なうようにする方法がある。
【００１１】
この方法であれば、一つ一つの電位データの開始と終了がわかるので、電位の読み取りにエラーは生じない。この方法の欠点は、装置側にトリガー信号を出すような機構がない場合、細工が必要になることである。寿命試験等は実際の複写機、レーザプリンターを利用し、行なわれることが多く、そのようなトリガー信号のアウトプットは用意されていないことが多い。
【００１２】
以上から、計測された電位信号の自動読み取り方法として、（ａ）信号の周期性の不確かさに影響されない、（ｂ）様々な信号レベルに影響されない、且つ（ｃ）信号内のノイズに影響されない等、簡便な自動データ読み取りのアルゴリズムが求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従って、本発明の目的は、上記に鑑み、計測された電位信号の自動読み取り方法として、信号の周期性の不確かさに影響されず、また様々な信号レベルに影響されず、且つ信号に重畳するノイズにも影響されない、自動データ読み取りのアルゴリズムを提供することにある。
【００１４】
さらに、電位信号の計測から、連続する露光後電位を自動で読み取り、感光体光減衰特性の評価を全自動で行なう評価装置を提供することにある。
更には、従来の測定器に追加の設備が不要で、人による読み取りの違いが生じるのを排除し、正確で短時間の読み取りを可能にし、しかも紙への出力を完全に排除する、環境にも配慮した測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的のために、本発明者は、表面電位信号から２値化データを生成すると、読み取るべき表面電位信号の位置の判別が極めて容易になることを見いだし、先に出願している（出願番号：２００４−３２６４９６号明細書）が、本願はこれの改良に属し、より一層、読み取りの自動化を進めるために、従来２値化データ生成のためのスレッショルドを人の判断で入力していたものを、自動で決定しようとするものである。
【００１６】
この目的を達成するために請求項１に記載の発明は、回転可能な感光体ドラムの周囲に少なくとも、帯電器、露光器、表面電位計測プローブ、除電器が近接配置され、且つ、表面電位計測プローブにより検出された電位信号をＡ／Ｄ変換し記憶する信号処理装置を備え、該信号処理装置に記憶された表面電位信号からスレッショルドを用いて２値化信号を生成し、生成した２値化信号の方形波の幅（立ち上がり、立ち下がり位置情報を含む）と対応する、上記記憶された表面電位信号の領域における表面電位レベルを読み取る方法において、適正な２値化信号生成のためのスレッショルドを、記憶された表面電位信号の最大値近傍の値から降順に最小値近傍の値まで、あるいは最小値近傍の値から昇順に最大値近傍の値までの範囲で自動で変化させて２値化信号を得て、この得られた２値化信号の個数（方形波の個数）と、上記記憶された表面電位信号の概ね方形波形状の既知の個数が一致したときのスレッショルドを２値化データ生成のための適正なスレッショルドとすることを特徴とする感光体の表面電位読み取り方法である。
ここでいう２値化とはバイナリー表現の形式とは関係なく、ある値（スレッショルド）より大きいとき１、小さいとき０とすること（多彩な色で表現された画像を「黒」と「白」だけの画像に変換することを２値化処理といい、「２値化」で種々のレベルにあるデータを「１」と「０」だけのレベルのデータにしている）を意味する。
【００１７】
従来、人が表面電位信号をみてスレッショルドを判断し入力していたときには、生成された２値化データの個数（方形波の個数）と、表面電位信号の概ね方形波の個数が異なるという間違いもあり、その場合にはスレッショルドの再入力も必要であったが、このようにすれば、表面電位信号の既知の個数を入力するだけで、人の判断力を必要としないので、間違いも少なく、自動読み取りの処理が進む。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスレッショルドの決め方において、降順、あるいは昇順にスレッショルドを変えて得られる２値化信号の方形波の幅について最大幅を求め、最大幅×（１／２）以下の幅の２値化信号をノイズとして除いた後の２値化信号の個数と、元の表面電位信号の概ね方形波形状の既知の個数が一致したときを適正なスレッショルドとすることで、より確実な、スレッショルドの決定が可能となる。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のスレッショルドの決め方において、降順、あるいは昇順にスレッショルドを変えて得られる２値化信号の方形波の幅について最大幅を求め、最大幅×（１／２）以下の幅の２値化信号をノイズとして除いた後の２値化信号の個数を記憶し、順次上記処理を繰り返したときの記憶された２値化信号の個数について比較し、最大の個数が得られたときのスレッショルドを適正なスレッショルドとする方法である。
【００２０】
このようにすれば、表面電位信号の既知の個数を入力する必要もなく、人による判断、入力を避け、確実な自動読み取りが可能となる。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明は、回転可能な感光体ドラムの周囲に少なくとも、感光体を帯電させる帯電器と、帯電した感光体表面に画像情報を書き込み静電潜像を形成する露光器と、形成された静電潜像の表面電位を計測するプローブと、感光体表面の静電潜像を消去する除電器を具備し、且つ、表面電位計測プローブにより計測された概ね方形波形状の電位信号をＡ／Ｄ変換し、記憶する信号処理装置をもち、該信号処理装置からの出力に基づき情報処理装置が請求項１乃至３のいずれかに記載の方法による適正なスレッショルドから２値化データの生成、記憶を行ない、該２値化信号の方形波の幅（立ち上がり、立ち下がり位置情報を含む）と対応する、上記記憶された各表面電位信号の領域における表面電位レベルを自動で読み取り表示するように構成されている。
【００２２】
このようにすれば、従来の電位測定装置に新たな追加設備も不要で、人による読み取りの違いも生ぜず、正確で読み出し作業の短時間化も図られ、そしてデータがデジタル化されていることが前提であるので、紙への出力も不要とすることができ、環境にも配慮した感光体特性評価装置を提供できる。
【発明の効果】
【００２３】
以下の詳細かつ具体的な説明から明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、表面電位信号に対してスレッショルドを適用し２値データを生成し、２値データの情報に基づき元の表面電位信号から所定位置の表面電位の読み取りに際し、自動でスレッショルドを決めることができ、その結果、人による判断ミスを排除でき、スムーズな読み取り作業を実現できる。
請求項２に記載の発明によれば、概ね方形波形状の表面電位信号間に存在するスパイク状ノイズによる２値化データを排除でき、適正な２値化データ生成が実現できる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、適正なスレッショルドを他のパラメータの入力なしに自動で決めることができ、生成された２値化データに基づき、正確な元の電位信号の電位レベルを得ることができる。
【００２５】
請求項４に記載の発明によれば、従来の電位測定装置に新たな追加設備が不要で、人による読み取りの違いが生ぜず、正確で読み出し作業の短時間化も図られ、そしてデータがデジタル化されていることが前提であるので、紙への出力も不要とすることができ、環境にも配慮した、電位信号自動読み取りを実現した感光体特性評価装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
［Ｉ］本発明の概要および原理説明
本発明の実施形態の説明に先立ち、本発明の概要および本発明の原理を説明する。なお、一部、従来技術の具体的説明を含む。
電子写真分野では感光体上の表面電位、特に露光後の表面電位を計測することは、この電位のレベル、変動が画質に大いに関係するため、感光体設計者、画像生成プロセス設計者、品質保証担当者等、において頻繁に行なわれる。したがって、１回の測定でも、露光後の電位信号データは一つだけであるのは極めてまれで、複数のデータが連なることが多い。
【００２７】
表面電位計プローブが検出した電位信号は表面電位計本体で信号処理され、その結果が表面電位計のディスプレイに表示され、また、表面電位計のアナログアウトプットがレコーダにつながり、記録に残される。
従来の「レコーダ」は、紙にペン（インク）で記録されるものが多く用いられたが、現在では信号をＡ／Ｄ変換し、記憶するデジタル式のレコーダが主流である。
【００２８】
前者では人手で露光後電位を読むことになるが、データが多数あると読み間違えが生じやすく、信号にノイズが重畳していると、読み取りの誤差は一層大きくなる。
後者のデジタル式レコーダでは信号波形モニターを持つものが多く、モニターに表示された座標軸の目盛りを頼りに、直接人の目で読み取るか、カーソルを操作し、カーソルを読み取るデータに重ね、表示される値を読み取るものが多い。ここでも人による操作が必要であり、多数のデータがあるとき、正確に読み取る作業を続けるのは困難であった。
【００２９】
これを解決するために、デジタル式レコーダに記憶されたデータをＰＣ（パーソナルコンピュータ）に写し、予め作成されたプログラムにより、自動でデータを読み取る試みがある。なお、デジタル式レコーダの機能をＰＣに持たせ（ＰＣの周辺装置として、Ａ／Ｄ変換ボードあるいはＡ／Ｄ変換カードを装着）、ＰＣの記憶装置（本体のメモリー、あるいは外付け記憶装置）に信号を収録し、これを元にプログラムでデータを読み取る試みも同じことである。
【００３０】
プログラムを作成し、自動で読み取る試みは、電位信号の現れ方に周期性があることを利用する手法がとられる。収録されたデータに周期性があれば、読み取るべき最初の位置を決め、後は一定間隔で読み出す位置を変え、周期的に電位レベルを読み出す方法である。
【００３１】
ここで、「データの位置」とは、Ａ／Ｄ変換されたサンプリングポイントの最初からの数で表現されるものである。これはデータに周期性があることを前提とした、周期的読み取り方法である。周期性に不確かさが生じない限り、問題は生じない。周期性の不確かさは、実機を使い、寿命試験を行なう場合、すなわち帯電、露光の繰り返しサイクルを行なった場合におこりやすいことは、前述のとおりである。
【００３２】
また、データの周期性の不確かさは、評価装置のタイミング制御精度の不確かさでも生じる。データの周期性に不確かさがあると、読み取る位置に狂いが生じ、周期性があることを前提としたプログラムによる自動読み取りは失敗する。
このため、データの周期性に不確かさがあっても、あるいは全くランダムな時間間隔で電位データが連なっている場合も、問題なく読み出す方法として、露光装置の書き込み開始と終了に同期し、装置側からトリガー信号を出すようにする方法が考えられる。このトリガー信号を電位信号が立ち上がるタイミングと、立ち下がるタイミングに対応させることになる。
このトリガー信号は電位信号とは別のＣＨ（チャンネル）に入力することになる。
【００３３】
あるいは、このトリガー信号で表面電位信号のＡ／Ｄ変化開始と終了を行なうようにすることも考えられる。この方法であれば、一つ一つの電位データの開始と終了のデータ位置がわかるので、データに周期性がなくても電位の読み取りにエラーは生じない。この方法の唯一の欠点は装置側にトリガー信号を出すような機構がない場合、細工が必要になることである。
【００３４】
本発明は、収録された電位信号の周期性の有無にかかわらず、電位信号のデータのみから所定の位置の電位データを読み取るアルゴリズムとして、次のような方法をとる。
【００３５】
（１）収録された電位信号のデータに対し、スレッショルド（閾値）を指定し、２値データ（０，１で構成されるデータ）を生成する。すなわち、スレッショルドを超えるデータは１，スレッショルドより小さいデータは０に置き換える。生成された２値データは、レベルの揃った方形波（High1，Low 0）となる。電位データに限定しない一般的な信号に対する２値化データの例を図１に示した。
【００３６】
（２）概ね方形波形状の全ての電位信号に対応して、２値の方形波が生成されたかを確認する。欠けたものがあれば、スレッショルドの値を変え、２値データの生成をやり直す。
スレッショルドの値は、元の読み出したい方形波形状電位信号の最小レベル（絶対値）の値と除電後電位レベルの中間の値を指定するようにする。もし除電後電位レベルにノイズが重畳している場合は、ノイズレベルを考慮し、除電後電位レベルのうち、最大のレベルを除電後電位レベルとする。
【００３７】
（３）生成された２値データに基づき、２値の方形波のLowからHighに立ち上がる位置、次にLowへと立ち下がる位置、その方形波の順番（何番目か）を探索し、記憶する。
探索の手順はデータポイント（0，1，2，・・・，i，i+1，i+2，・・・）に対応する２値データのレベルをN0，N1，N2，・・・・，Ni，Ni+1，Ni+2，・・・とすると、
N1-N0=0 or 1（-1），N2-N1＝0 or 1（-1）・・・・・Ni+1-Ni=０ or 1（-1）
を順次調べる。すなわち、隣り合うデータの差を順次調べる。差が０であれば、データの変化なしで次の隣り合うデータの差を調べる。差が1（-1）であれば、データに変化ありで、この点をデータの立ち上がり点（あるいは立ち下がり点）とする。（後述する図５参照）
【００３８】
収録された電位データが除電電位から始まっていれば、２値データはN0＝０なので、方形波が立ち上がった位置ではNi＋１−Ni＝１となり、方形波の立ち上がり、すなわち、元データの電位信号の立ち上がり開始位置がわかる。方形波の立ち上がり位置が分かると、次は立ち下がり位置を探索し、Ni+1-Ni=-1となる位置を調べ、記憶する。収録されたデータの終わりまでこの手順を繰り返す。（後述する図６参照）
【００３９】
なお、立ち上がり(立ち下がり)位置の探索で、Ni−Ni−１＝０,Ｎｉ＋１−Ｎｉ＝１（−１）,となったとき、Ｎｉ＋２−Ｎｉ＝１（−１）、更にはＮｉ＋３−Ｎｉ＝１（−１）であることをチェックし、立ち上がり(立ち下がり)が確かであることを確認するのが好ましい。
【００４０】
また、２値化データに基づき、隣り合うデータの差（０,１ｏｒ−１）で立ち上がり（立ち下がり）を判断するので、電位レベルが変わっていたり、ノイズを含んでいたりする元データを使用し隣り合うデータの差を算出し、立ち上がり（立ち下がり）位置の判断をする場合に比べ、遙かに簡単なアルゴリズムで、立ち上がり（立ち下がり）の探索が可能になることがわかる。
【００４１】
（４）得られた立ち上がり（立ち下がり）の位置情報、すなわち立ち上がり開始位置、終了位置（従って方形波の幅）、何番目のデータ、の情報は元のデータと同じなので元のデータに適用し、電位を読み取る。このときの読み取りでは、立ち上がり位置から少々進行した位置、および、立ち下がり位置から後進した位置で決まる幅に含まれるサンプリングデータを読み出し、これの平均値を計算し、電位データとして出力するようにするのが好ましい。
【００４２】
これは、収録された電位信号データには端部に異常データが現れることがあることと、立ち上がりから立ち下がりまでの範囲にある電位レベルは一定ではなく、数１０ボルトの変動が現れることが多く、それらの影響を避けるためである。
以上、収録されたデータから２値化データを生成するアルゴリズムで、収録データに周期性がなくとも、また、一つ一つのデータの幅が異なっていても、そして、データにノイズが重畳していても、問題なく所定位置の電位データが読み出せる。
【００４３】
この方法で人の判断作業、データ入力が必要となる工程は、上記（２）においてである。電位信号を一旦みて、スレッショルドをいくつにするか判断し、その結果、２値化データが不適切であればやり直すのは、測定作業の一連の流れを止め、結果としてデータ読み取りにもミスが生じやすい。人の判断ミスが入る可能性を極力除外し、電位信号読み取りをスムーズに進めるためには、スレッショルドの決め方を自動化する必要がある。このためスレッショルドの決め方として以下のようなアルゴリズムをとる。
【００４４】
（２）−１  一続きの表面電位信号の最大値（最小値）近傍の値、を探索し、最小値（最大値）近傍の値に向かって、スレッショルドを自動で変えながら、２値化データ生成を試みる。適正なスレッショルドで２値化データの生成が適正に行なわれたかどうかの判断は、概ね方形波形状の電位信号の個数をデータとして予め入力しておき、このデータと２値化データの個数との一致・不一致で判断する。概ね方形波の「電位信号の個数」の入力には、特段の判断力は必要なく、判断ミスは起きにくい。なお、適正なスレッショルドの探索は（２）に記載した理由で、表面電位信号の最小値近傍の値から最大値近傍の値に向かって行なうのが好ましい。探索が短時間で終わる。また、最小値近傍の値から最大値近傍の値へと昇順に値を増加させるとき、電位計の測定分解能１Ｖずつではなく、例えば５Ｖずつ増分するなどすると短時間で探索が終了する。電位信号に重畳するノイズレベルも考慮して決めるのが好ましい。
【００４５】
（２）−２  上記のようにしても、概ね方形波形状の表面電位信号間にスパイク状のハイレベルのノイズが現れることがある。これは電位の測定と測定の間で表面電位計の電源ＳＷのON/OFFなどがあると、発現しやすいが、一続きの表面電位信号にそのようなハイレベルのノイズがあると、２値化データが生成され、個数を誤ることになる。このため、ノイズから生成された２値化データ（方形波）は除外する必要がある。この方法として、一続きの電位信号から生成された２値化データ（方形波）の幅のうち、最大幅の値を基準に、これより一定程度小さい幅の２値化データ、好ましくは（これに限る訳ではないが）最大幅×（１／２）以下のものはノイズに基づくとして除外する。このようにすることで、一続きの電位信号にハイレベルのスパイク状ノイズがあっても、これを避け、方形波形状の電位信号に対応した２値化データを生成し、予め入力された方形波形状電位信号の個数とを比較し、一致したとき、適正なスレッショルドとすることができる。
【００４６】
（２）−３  更に、上記アルゴリズムにおいて、予め入力された方形波形状の個数を使用せず、ノイズ成分によるものを除外した後の２値化データ（方形波）の個数をスレッショルドとともに記憶し、処理を繰り返した後、２値化データ（方形波）の個数が最大となるときのスレッショルドを２値化データを得るための適正なスレッショルドとすることもできる。
これらアルゴリズムの適用で、自動でスレッショルドを決めることができ、電位データの一層の自動化された読み取りが可能となる。
【実施例】
【００４７】
［II］実施形態
以下、図示の実施形態で更に具体的に説明する。
［II−１］第一の実施形態（請求項１に対応）
図２は本実施形態を示す図であって、（Ａ）は感光体感度特性評価装置のレイアウト、
（Ｂ）は感光体感度特性評価装置から得られるデータの例を示す図である。
ここで、ポリゴンミラーの１面で１回の横方向（ドラム軸方向）の走査があり、これが、線速Vで回転移動しているドラム上を多数回走査する。何回走査を繰り返すかであるが、仮にドラム周方向に６００DPIの解像度で走査し、Ａ４横送りサイズ２１０ｍｍ幅だけ書き込むとすると、１インチは２５．４ｍｍであるので、０．０４２３ｍｍ（＝２５．４/６００）ピッチで２１０ｍｍを順次走査する。およそ４９６４本（２１０/０．０４２３＝４９６４ストローク）が書き込まれることになる。これで、本発明でいう概ね方形波形状の電位データ１個になる（図で「ＶＬ」とした太線の電位データ）。図２（Ｂ）は換言すれば測定を説明するためのもので、一つの光パワー条件で繰り返し９９個まで電位データを作る例を挙げている（使用した測定システムの性能  ９９まで任意の個数を指定できるとの説明をそのまま記載）。そして光パワーの条件を順次かえて、光パワーに対応した電位データ（感光体の感度特性に対応）の作成を繰り返えす。
【００４８】
図３は、感光体感度特性評価装置のプロセスタイミングの例を示す図である。
ここで、図３（Ｂ）に示されるように、「ＱＬ」は除電器（感光体上に残った電荷を除電するランプ）、「ＣＨ/Grid」は帯電器（感光体を所定の表面電位に帯電する装置。Gridはスコロトロン方式帯電器であることを示す）、「ｒ」はドラムの半径、「θ１」は同図に示す角度（あるいはレイアウト上、除電器とレーザ入射位置のなす角度）、「θ２」は同図に示す角度（あるいはレイアウト上、帯電器とレーザ入射位置のなす角度）を意味し、（Ｉ）はドラム上の１点が、除電器の位置から帯電器の位置まで移動するのに要する時間、（II）はドラム上の１点が、除電器の位置からレーザ光が入射する位置まで移動するのに要する時間、（III）は用紙サイズ（例えばＡ４横サイズ２１０ｍｍ）だけ帯電するのに要する時間、（IV）は紙送りに相当する時間間隔（ここでは一つの光パワー条件で同じ電位データを繰り返し作成するときの電位データ間の時間間隔；任意指定可能）、（Ｖ）は感光体ドラムが１回転する時間（必要な個数の電位データを作成するためのすべての帯電工程（回数）が終了したとき、更にドラム一周する時間だけ除電ランプがONすること）を意味する。
図４は、本実施形態における収録データから２値データを生成した場合の例を示す図である。
【００４９】
図２（Ａ）に示すように、感光体ドラム（OPC）（１）の周囲には、帯電器（CH/Grid）（２）と、除電器（QL）（３）と、第１の表面電位計プローブ（VD）（４）と、第２の表面電位計プローブ（VL）（５）とが配置され、ポリゴンミラー（６）を介してレーザ書き込みが行なわれる。
第１の表面電位計プローブ（４）は、帯電後の電位計測を行ない、第２の表面電位計プローブ（５）は露光後の電位計測を行なう。
【００５０】
また、図示省略の測定システムとしては、以下のとおりである。
（１）  測定機本体：当社社内製作のＬＤ（レーザダイオード）書き込み装置搭載のもの。
（２）  表面電位計：トレック・ジャパン（株）製、本体（モデル344）+電位計プローブ（モデル555Ｐ−４）
（３）  Ａ／Ｄ変換、信号記憶装置：横河電機（株）製、デジタルスコープ DL708
（４）  情報処理装置（２値化、読み取り、記憶、表示）：市販 ノートＰＣ＋本願発明者による処理プログラム
（５）  前記（３）と（４）の接続インターフェースGP-IB：日本ナショナルインスツルメンツ（株）製、PCMCIA GP-IBカード
【００５１】
測定条件は次のとおりである。
ドラム径=30mmφ
ドラム長=340mm
線速=125mm/s
用紙長=210mm
給紙カウンタ=2（２部印刷に相当する条件：同じ光パワー条件で２つの概ね方形波形状の電位データを作ること）。
画素密度=600dpi
露光から現像位置までの時間=110ms（「現像位置」で露光後電位を計測）
ビームサイズ=50x60 μｍ （感光体ドラム上）
スコロトロングリッド電圧=-600(V)
露光エネルギー=（25とおりの露光エネルギー：表１、LD：655nm）μJ/cm2
【００５２】
【表１】
0004814571.tif 000002
【００５３】
使用した感光体ドラム（１）は、当社社内製作の負帯電用ドラムである。測定される表面電位データは負極性であるが、断りのない限り、立ち上がり、立ち下がり、最大値、最小値等の用語はデータの絶対値に対して使用している。
一つの露光エネルギーで２回測定を繰り返し、その後、露光エネルギーを変えて２回測定を繰り返す。これを２５とおりの露光エネルギーについて順次実行した。表面電位計からアナログ出力された露光後電位はＡ／Ｄ変換され、記憶される。
【００５４】
一続きの測定が終了した後、次に情報処理装置であるＰＣにインターフェースを介してデータが転送される。概ね方形波形状の電位信号の個数５０を入力した後、プログラムは表面電位信号の最小値近傍の値を探索し、最小値近傍の値から昇順にスレッショルドの値を変えて、２値化データ（方形波）を得て、方形波の個数をカウントし、予め入力されている電位信号の個数と比較した。最小値−３．７Ｖのためスレッショルドは−５Ｖから開始し、−５Ｖずつ増加させた。
全ての露光後電位データに対応して、過不足なく２値化データが生成されたのはスレッショルドが−３５Ｖ、−４０Ｖ、−４５Ｖのときであった。結果を表２に示す。
２値化データの個数が５０であるが、電位データと対応しないというものはなかった。
【００５５】
【表２】
0004814571.tif 000003
【００５６】
このようにすれば、適正なスレッショルドを自動で探索でき、適正なスレッショルドで適正な２値データを生成することができる。
なお、２値データに基づき、対応する表面電位データを読み取る手順を図５、図６に示した。
【００５７】
生成された２値化データの方形波を対象に、方形波の立ち上がり（立ち下がり）を探索し、立ち上がり（立ち下がり）の位置、方形波の個数をカウントし、記憶するようにした（図５参照）。この探索の手順も上述のとおりである（図６参照）。
次に、２値化データについての情報から、元の露光後電位データを読み出す条件は、一つの露光後電位データ幅について、立ち上がり位置から１５％進行した位置と立ち下がりの位置から１５％後進した位置で囲まれる範囲のデータ（サンプリングデータ数６１）について読み出すこととし、この範囲の平均値を算出し、この値を市販表計算ソフトに転送し、表示した。
【００５８】
ただし、同じ露光エネルギーで２度測定が行なわれているので、いずれも２回目のデータを読み取り、これを表計算ソフトに転送するようにした。一つの露光エネルギーで複数回測定が繰り返される条件指定の場合、何回目のデータを読み取り、表示するかがプログラムでは指定できるように作成されている。
【００５９】
［II−２］第二の実施形態（請求項２に対応）
第一の実施形態と同様にして露光後電位の測定を行なった。ただし、ここでは、周期性のない測定とし、測定の途中に表面電位計の電源ＳＷのＯＮ／ＯＦＦを意図的に行ない、ハイレベルのスパイク状ノイズを表面電位信号に混入させた。この状況は例えば、測定を開始したとき、表面電位計のＳＷを入れ忘れていたのに気づき、あわててＳＷをＯＮするような状況が考えられる。
このような場合の表面電位信号と、そのときの２値化データ（スレッショルド−４０Ｖで実施）の例を図１２に示した。スパイク状ノイズによる２値化データの生成は避けられないことがわかる。
【００６０】
そこで、スレッショルド探索時に、生成された２値化データ（方形波）の内、最大幅の値を基準にこれより、小さい幅のもの、ここでは最大幅×（１／２）以下のものを２値化データから除き、除いた後の個数を２値化データの個数として、表面電位信号の個数と比較し、一致したものを適正なスレッショルドとした。その結果、概ね方形波形状の表面電位データをハイレベルのスパイク状ノイズに邪魔されずに自動で読み出すことができた。
表３に読み取った結果（表面電位データ（Ｖ））を示す。ただし、読み取り条件として２つおきに読み取る設定にしたため、３番目の光パワー条件に対応した電位データは抜けている。４番目の光パワー条件に対応した電位データは繰り返し１回のみのデータであるが、３番目光パワー条件の２回目データとして読み取られている。
【００６１】
【表３】
0004814571.tif 000004
【００６２】
［II−３］第三の実施形態（請求項３に対応）
第二の実施形態と同様の電位測定データに対し、スレッショルド探索時に、生成された２値化データ（方形波）の内、最大幅の値を基準にして、これより小さい幅のもの、ここでは最大幅×（1/2）以下のものを２値化データから除き、除いた後の個数をこのスレッショルドでの２値化データ（方形波）の個数として、スレッショルドの値とともに記憶し、スレッショルドを順次変えて処理を繰り返した。個数の最大値を与えるスレッショルドを適正なスレッショルドとした。そのスレッショルドでの個数の値は電位データの個数に正しく対応し、その結果、概ね方形波形状の表面電位データをハイレベルのスパイク状ノイズに邪魔されずに自動で読み出すことができた。
【００６３】
［II−４］第四の実施形態（請求項４に対応）
図７は、本実施形態における、読み取り開始位置、平均値で読取るデータ範囲の例を示す図である。図１１は、本実施形態における、感光体感度特性の測定例を示す図である。
第一の実施形態と同様の測定条件を測定装置のコントローラ（＝ＰＣ）に設定した。測定開始の前に露光エネルギーの値をコントローラから市販表計算ソフトの所定の列に転送した。測定を開始し、（１）第一および第二の実施形態と同様の手順（プログラム）で露光後電位データを読み出し、市販表計算ソフトの露光エネルギー値が入った列の右隣の列にデータを転送するようにした。
【００６４】
予め露光エネルギー値の入力された列をＸ軸、露光後電位データの入力された列をＹ軸とし、グラフ描画を設定してあるため、露光エネルギーに対する露光後電位のデータが入力と同時に描画された(図１１参照)。人によるデータ読み取り、キーボード再入力等はなく、途中、人の判断力を要求する作業もなく、測定からデータ読み取り、表示までの感光体感度特性評価が自動実行された（図７、図１１参照）。
【００６５】
このようにすれば、従来の電位測定装置に新たな追加設備も不要で、人による判断ミスも生じず、正確で読み出し作業の短時間化も図られ、そしてデータがデジタル化されていることが前提であるので、紙への出力も不要とすることができ、環境にも配慮した測定装置の提供ができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】電位データに限定しない、一般的な信号に対する２値化データの例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示す図であって、（Ａ）は感光体感度特性評価装置のレイアウト、（Ｂ）は感光体感度特性評価装置から得られるデータの例を示す図である。
【図３】実施形態における、感光体感度特性評価装置のプロセスタイミングの例を示す図である。
【図４】実施形態における、収録データから２値データを生成した場合の例を示す図である。
【図５】実施形態における、２値データの立ち上がり（立ち下り）の位置の探索を示す図である。
【図６】実施形態における、データ読み取り処理のフローチャートを示す図である。
【図７】実施形態における、読み取り開始位置、平均値で読取るデータ範囲の例を示す図である。
【図８】実施形態１における、処理の例を示す図である。
【図９】実施形態１における、処理の例を示す図である。
【図１０】実施形態１における、処理の例を示す図である。
【図１１】実施形態４における、読み取った電位データの表示例を示す図である。
【図１２】実施形態２における、処理の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  感光体ドラム（OPC）
２  帯電器（CH/Grid）
３  除電器（QL）
４  第１の表面電位計プローブ（VD）
５  第２の表面電位計プローブ（VL）
６  ポリゴンミラー
【図１】
0004814571.tif 000005
【図２】
0004814571.tif 000006
【図３】
0004814571.tif 000007
【図４】
0004814571.tif 000008
【図５】
0004814571.tif 000009
【図６】
0004814571.tif 000010
【図７】
0004814571.tif 000011
【図８】
0004814571.tif 000012
【図９】
0004814571.tif 000013
【図１０】
0004814571.tif 000014
【図１１】
0004814571.tif 000015
【図１２】
0004814571.tif 000016