JP2005017202A - 電子写真用感光体の欠陥検出装置、検知電極の校正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体の欠陥検知に用いられる複数の検知電極を可及的に実際の使用状態に近い状態で校正可能とする。
【解決手段】電子写真用の感光体１０１に対して複数の検知電極２１０を相対的に移動させる手段１０６、１０７と、表面１０２と検知電極２１０との間に介在する誘電体２１１と、感光体１０１の基体１０１Ａに交流電圧を印加する手段１０９と、表面１０２の電位変化によって検知電極２１０に誘導される誘導電流を検出する手段と、基体１０１Ａを交流電圧を印加する手段１０９を含む２以上の接続先に切替え接続する手段１０８と、を有し、検知された誘導電流の波形に基づいて、複数の検知電極２１０を校正可能としたものである。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真用感光体の欠陥検出に用いられる複数の検知電極を校正する方法と、その校正方法を用いて検知電極の校正が可能な電子写真感光体の欠陥検出装置と、に関するものである。より詳しくは、基体の表面にアモルファスシリコンからなる感光層が形成されたアモルファスシリコン系感光体（以下、ａ−Ｓｉ感光体と略す場合もある。）の微小欠陥を高速で検出するのに適した欠陥検出装置と、そのような欠陥検出装置に用いられる検知電極に好適な校正方法と、に関するものである。ここで、本明細書において検知電極の校正とは、欠陥検出装置に用いられる複数の検知電極の出力特性を一致させるか、可及的に一致させることを意味する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真用感光体（以下、感光体と略す場合もある）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関する検査が行われる。さらに、使用初期より良好な画像の形成を可能とするためには、上記諸特性の検査に加え、感光体に存在する欠陥の有無に関しても検査を行っておく必要がある。
【０００３】
感光体に存在する欠陥のうち、視覚によって確認可能な程度の大きさ欠陥の検出に関しては特に問題はないが、微小なピンホールや突起などといった欠陥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、しばしば感光層や保護層などを形成する堆積膜の表面に突起が発生することが知られている。突起の発生を抑制する方法は多数提案されているものの、偶然に付着した微細な異物に由来する突起の発生を防止することは、技術的にも、コスト的にも困難である。
【０００４】
しかし、堆積膜の表面に突起が存在すると、突起部分と正常部分とで、電荷保持能力に差が生じる場合がある。また、研摩等の後工程によって突起の頭頂部のみが削られたりすると、表面電位の均一性が乱れる要因となる。こうした表面電位の不均一性は、現像プロセスによって白点や黒点となって画像上に現れる懸念がある。
【０００５】
従来、上記のような微小欠陥の評価法として、既存の複写機を使って画像を出力し、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。
【０００６】
また、レーザー光や白色光を感光体の表面に照射し、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がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、電気的に感光体の表面の欠陥を評価する装置としては、約１ｍｍ^２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の表面に対向させ、その表面に存在する欠陥が検知電極に近づいたときに発生する検知電極の電位低下率を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出して、欠陥の有無や大きさなどを判別する装置がある（例えば、特許文献２参照）。尚、特許文献２に記載されている装置は、直径が０．４ｍｍ〜１ｍｍといった比較的大きな欠陥を検出対象としている。
【０００８】
また、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変化による誘導電流を発生させ、発生した誘導電流を解析することによって、表面電位の均一性を測定する方法もある（例えば、特許文献３参照）。尚、特許文献３に記載されている方法は、検知電極が有するエッジによって被測定表面の電位変化を検出することを特徴としている。
【０００９】
また、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電極によって測定する方法もある（例えば、特許文献４参照）。この種の方法では、測定電極を感光体表面から５０μｍ程度まで接近させて配置し、測定電極と感光体の表面との間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て、感光体の表面電位を測定する。尚、特許文献４に記載されている方法は、測定電極と感光体の表面との間における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（ＳＦ_６）を充満させる手段を配備したりすることを特徴としている。さらに、測定電極と感光体の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。
【００１０】
また、検知電極を被測定表面に対して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、被測定表面の微細な電位変化を読み取る方法であって、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としている方法もある（例えば、特許文献５参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平０４−１９４９４４号公報 （第２−５頁、第１図）
【特許文献２】
特許第２６７４００２号公報 （第２−３頁、第２図）
【特許文献３】
特許第３０３０３９８号公報 （第３−７頁、第１図）
【特許文献４】
特許第３００９１７９号公報 （第３−８頁、第２図）
【特許文献５】
特開平１１−１８３５４２号公報 （第４−８頁、第１図）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
感光体の表面の欠陥を電気的に検出する上記のような方法においては、感光体の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、検知電極と感光体の表面との間のギャップが必要となり、検知電極に発生にする誘導電流の大きさは、このギャップの大きさに極めて強く依存する。従って、ギャップの大きさは測定結果に強い影響を及ぼし、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、ギャップを数百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。ギャップセンサーと精密ステージとを使って非接触でギャップを制御する従来の方法では、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、コスト的に不利であった。さらに、ギャップ制御系の精度の範囲内では、ギャップが変動し得る構成であり、特に複数の検知電極を用いた場合には、検知電極毎に出力特性がばらついてしまったり、セッティング毎にばらついてしまったりすることがあった。
【００１３】
また、感光体表面と検知電極との間に誘電体を介在させ、その誘電体の厚みによってギャップを一定に保持する方法においても、複数の検知電極を用いる場合には、それらの出力特性を完全に一致させることは難しく、検知電極毎にばらついてしまうことがあった。特に、より小さな欠陥まで検出できるように高分解能の検知電極を用いる場合において、そのような傾向がみられた。これは、高分解能を得るために検知電極を小型化し、精密化すると、検知電極の寸法や形状等にバラツキや歪み等が生じ易くなるためと推測される。一般に、検知電極が小型化すると、検出信号レベルが小さくなり、ＳＮ比が低下する。このため、複数の検知電極間で寸法や形状に僅かでもバラツキがあると、それが出力特性に影響を与え易くなるものと考えられる。また、形状的な歪みがある場合は、それが出力特性に与える影響も無視できなくなり、セッティング毎に出力特性がばらつく場合がでてくると考えられる。
【００１４】
このように、複数の検知電極を用いて欠陥検出を行う場合は、検知電極の出力特性の校正方法に関して改善の余地を有しており、検知電極単体での校正だけでなく、欠陥検出装置に検知電極をセッティングした状態において、検知電極毎、あるいは、セッティング毎に出力特性を校正できる方法の確立が望まれていた。
【００１５】
本発明は以上のような状況に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、感光体の欠陥検出に用いられる複数の検知電極を高精度で校正可能な方法と、その校正方法を用いて検知電極の校正が可能で、再現性、信頼性に優れた検出結果が得られる欠陥検出装置とを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の検知電極の校正方法は、電子写真用の感光体に対して複数の検知電極を相対的に移動させ、前記感光体の表面の電位変化によって前記検知電極に誘導される誘導電流を検出し、その検出結果に基づいて前記表面の欠陥を検出する電子写真用感光体の欠陥検出装置に用いられる検知電極を校正する検知電極の校正方法であって、検知電極を交流電圧が印加された導体に誘電体を介して接触させる工程と、複数の検知電極に誘導される誘導電流の波形が一定となるように各検知電極を調整する工程と、を少なくとも有する。
【００１７】
また、本発明の電子写真感光体の欠陥検出装置は、電子写真用の感光体に対して複数の検知電極を相対的に移動させる手段と、感光体の表面と前記検知電極との間に介在する誘電体と、感光体の基体に交流電圧を印加する手段と、感光体の表面の電位変化によって前記検知電極に誘導される誘導電流を検出する手段と、感光体の基体を前記交流電圧を印加する手段を含む２以上の接続先に切替え接続する手段と、を少なくとも有する。
【００１８】
以上の構成を有する本発明によれば、検知電極の校正に用いられる導体として、実際の評価対象である感光体やその感光体に極めて近い構成の導体を用いることができる。また、同時に使用される複数の検知電極がそれぞれ単体ではなく、実際に欠陥検出装置にセットされた状態で互いの出力特性が一致するように校正される。従って、複数の検知電極が実際の欠陥検出動作時と同じ状態か、実際の欠陥検出動作時に極めて近い状態で校正され、そのようにして校正された検知電極を使用することによって、感光体の表面の微細な欠陥の数や大きさなどを短時間で、且つ、確実に検出することが可能となる。さらに、その検出結果は、再現性に優れた結果となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の電子写真用感光体の欠陥検出装置（以下、「欠陥検出装置」と略す）は、少なくとも、感光体の表面に対して複数の検知電極を相対的に移動させる手段と、上記感光体に交流電圧を印加する交流電圧印加手段と、交流電圧が印加されている感光体に対して検知電極が相対的に移動することによって検知電極に発生する誘導電流を検出する手段と、感光体を交流電圧印加手段を含む２以上の接続先に切り替え接続可能な切り替え手段と、を有することにより、複数の検知電極を欠陥検出装置本体にセットした状態で、各検知電極の出力特性を校正可能としたものである。以下、図面に基づいて本発明による欠陥検出装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
【欠陥検出装置の実施形態１】
図１は、本発明による欠陥検出装置の一実施形態を模式的に示す図であって、（ａ）は正面から見た図、（ｂ）は側方から見た図である。図１（ａ）、（ｂ）中の符号１０１は、円筒状の基体１０１Ａの表面に、少なくとも感光層が形成された電子写真用の感光体を示し、符号１０２は、感光体１０１の表面を示す。ここで、感光体１０１の表面１０２とは、基体１０１Ａの表面に感光層のみが形成されている場合には、その感光層の表面を意味し、感光層の上に保護層やその他の層が積層されている場合には、最外層の表面を示す。
【００２１】
図１に示す欠陥検出装置は、前露光手段１０３と、帯電手段１０４と、欠陥検出手段１０５と、回転手段１０６と、移動手段１０７と、切り替え手段１０８と、交流電圧印加手段１０９と、を少なくとも備えている。
【００２２】
帯電手段１０４は、感光体１０１の表面１０２をほぼ全域に亙って帯電させることが可能な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Ａの上流側に配置されている。前露光手段１０３の光源には、ＬＥＤやレーザーを用いることができる。また、ハロゲンランプのようなアナログ光を出力する光源を用いることもできる。さらに、感光体１０１に照射される露光用の光は、ハロゲン光のような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であってもよい。回転手段１０６は、感光体１０１を任意の速度で矢印Ａ方向に回転させる、
欠陥検出手段１０５は、支持基板１０５Ｄの上に設けられたセンサー支持台１０５Ｂ及び押し出し手段１０５Ｃと、センサー支持台１０５Ｂの上に所定間隔で配置された複数の検知センサー１０５Ａとから構成されている。押し出し手段１０５Ｃは、センサー支持台１０５Ｂを昇降させて、検知センサー１０５Ａを感光体１０１の表面１０２に接触させたり、感光体１０１Ｂの表面１０２から遠ざけたりする。
【００２３】
移動手段１０７は、支持基板１０５Ｄに繋がれたネジ軸を回転させることによって欠陥検出手段１０５を感光体１０１の母線方向（円筒軸線方向）に移動させ、検知センサー１０５Ａを感光体１０１の母線方向に走査させる。尚、ネジ軸をさらに長尺化し、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１０１の母線方向外側まで欠陥検出手段１０５を移動可能な構成としても良い。また、検知センサー１０５Ａを感光体１０１の母線方向の全域に亙って配置することにより、欠陥検出手段１０５を感光体１０１の母線方向に移動させることなく、感光体１０１の全面の欠陥を検出可能な構成としても良い。
【００２４】
切り替え手段１０８は、有接点又は無接点のスイッチであり、感光体１０１の基体１０１Ａをアースと交流電圧印加手段１０９とに切替え接続する。
【００２５】
図２は、図１に示す検知センサー１０５Ａをより詳細に説明するための模式的拡大図であり、図２（ａ）は図１（ａ）と同じ方向から見た図、図２（ｂ）は図１（ｂ）と同じ方向から見た図である。
【００２６】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、検知センサー１０５Ａは、検知電極２１０と、検知電極２１０を支える絶縁性支持体２１２とを備えている。検出電極２１０の上部は絶縁支持体２１２よりも上方に突出しており、下端は導線２１３を介して回路要素２１４に接続されている。また、絶縁支持体２１２よりも上方に突出した検知電極２１０の上部は誘電体２１１によって被覆され、検知電極２１０は誘電体２１１を介して感光体１０１の表面１０２に接触するようになっている。誘電体２１１には、カプトン（Ｋａｐｔｏｎ：登録商標）フィルム、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ることができる。また、ディッピング等の方法で何らかの誘電物質を検知電極２１０の上部表面に固着させて誘電体２１１を形成することもできる。
【００２７】
但し、誘電体２１１は、感光体１０１の表面１０２と検知電極２１０との間に介在して、表面１０２の電位変化に伴う誘電電流を検知電極２１０に発生させるために必要なギャップを形成すると共に、その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２１１の厚み（＝ギャップの大きさ）は基本的に薄い方が望ましい。しかし、誘電体２１１が薄すぎると、誘電体２１０の材質によっては感光体１０１の表面１０２と検知電極２１０との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、上記のように、誘電体２１１と感光体１０１の表面１０２とは、少なくとも欠陥検出動作中は常に接触しているため、摩耗性、耐久性という観点を考慮して誘電体２１１の厚みを決める必要もある。以上の観点より、誘電体２１１の厚みは、５μｍ以上、２００μｍ以下が好ましく、１０μｍ以上、１５０μｍ以下がより好ましい。
【００２８】
検知電極２１０は、感光体１０１の表面１０２に押し付けられると図３に示すように撓み、自己復元力によって感光体１０１の表面１０２に圧接する弾性を有している。従って、感光体１０１が偏芯した場合にも、検知電極２１０は、誘電体２１１を介して感光体１０１の表面１０２に常時接するように追従する。これによって、感光体１０１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となる。
【００２９】
欠陥検出動作中に感光体の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、感光体の表面にキズ等の損傷を与える懸念がある。しかし、図２（ａ）、（ｂ）に示す構成の欠陥検出手段１０５では、検知電極２１０の接触によって感光体１０１が受ける力は非常に弱く、そのような懸念はほとんどない。特に、感光層がアモルファスシリコンからなるａ−Ｓｉ感光体や感光層の表面に硬化型保護層が形成された有機系感光体の場合は全く損傷を受けないことが本件発明者らの実験で確認されている。尚、感光層の表面に硬化型保護層が形成されている場合、検知電極は誘電体を介して硬化型保護層の表面に接触することになるが、図２（ａ）、（ｂ）に示す構成の欠陥検出手段１０５を用いた場合、感光層の表面が硬化型保護層によって被覆されていても、被覆されていなくても、欠陥検出に影響はない。
【００３０】
図１に示す構成の欠陥検出装置において、感光体１０１が回転し、感光体１０１の表面１０２と検知電極２１０との間に相対的な移動が生じたとき、表面１０２の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２１０には、ｄＶ／ｄｔ＝（ｄＶ／ｄｘ）・（ｄｘ／ｄｔ）に比例する誘導電流が発生する。このため、感光体１０１の表面１０２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の変化として検出することができる。また、回転手段１０６によって感光体１０１と検知電極２１０との相対移動速度を任意に設定できるため、検出される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。従って、表面電位の傾きに関する情報を解析することにより、感光体１０１の表面１０２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。なお、電子写真用の感光体には、有機系の感光材料を用いた感光体、いわゆるＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）感光体等があるが、表面硬度が硬く、比誘電率εが大きいａ−Ｓｉ感光体は、誘導電流を安定して検出できるラチチュード（Ｌａｔｉｔｕｄｅ）が広く、本発明の欠陥検出装置による欠陥検出に適している。
【００３１】
図１に示す欠陥検出装置を使用して実際に感光体１０１の表面１０２に存在する欠陥を検出する実験を行った結果を図４（ａ）、（ｂ）に示す。図４（ａ）は、検知電極２１０に発生した誘導電流（検出信号）の波形を示し、図４（ｂ）は同図（ａ）のデータを積分解析した後の波形であって、感光体１０１の表面１０２における電位分布を示している。図４（ａ）に示すように、検出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された欠陥の大きさを判別することができる。また、検出信号のピーク強度によって、欠陥の大きさを判別することもできる。また、図４（ｂ）に示すように、同図（ａ）の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（ＦＷＨＭ／Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ）などにより、検出された欠陥の大きさを判別することもできる。
【００３２】
上記のように、検知電極に発生する誘導電流は、感光体と検知電極との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、検出信号の強度が増大しＳＮ比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、検知電極２１０に接続されている回路要素２１４などに起因する時定数の影響により、かえってＳＮ比が悪くなる場合がある。このため、相対移動速度は５０ｍｍ／ｓｅｃ以上、２０００ｍｍ／ｓｅｃ以下が好ましく、１５０ｍｍ／ｓｅｃ以上、１０００ｍｍ／ｓｅｃ以下がより好ましい。
【００３３】
図２には、検知電極２１０を直接感光体１０１の表面１０２に接触させず、誘電体２１１を介して接触させる手段の一例として、検知電極２１０の上部を誘電体２１１で被覆する場合を図示した。しかし、図５に示すように、感光体１０１の表面１０２と検知電極２１０との間にシート状の誘電体２１１を挿入し、その誘電体２１１をローラー３２１で送る構成によっても、検知電極２１０を誘電体２１１を介して感光体１０１の表面１０２に接触させることができる。
【００３４】
図２には、検知電極２１０を感光体１０１の表面１０２に追従させる手段の一例として、検知電極２１０が持つ弾性を利用する場合を図示した。しかし、図６（ａ）に示すように、バネ３２２によって検知電極２１０及び誘電体２１１を加圧する構成によっても検知電極２１０を感光体１０１の表面１０２に追従させることができる。また、図６（ｂ）に示すように、検知電極２１０に沿うように配置された押え板３２３の弾性力によって検知電極２１０を加圧する構成によっても検知電極２１０を感光体１０１の表面１０２に追従させることができる。逆に、感光体１０１を検知電極２１０に向けて押圧する手段を感光体１０１の支持部（図示しない）に付加することによっても、感光体１０１の表面１０２と検知電極２１０（誘電体２１１）とを常に接触させることが可能である。
【００３５】
検出分解能を上げるという観点からは、検知電極の形状が次のような形状であることが好ましい。即ち、感光体の表面中の接面（感光体の表面のうち、誘電体を介して検知電極が接触する面）に垂直であって、且つ、感光体と検知電極との相対移動方向に平行な断面が、エッジを持たない形状であることが好ましい。円柱状の検知電極を例にとって、上記断面形状について具体的に説明する。図７（ａ）に示すように、感光体１０１がその周方向に回転しており、且つ、検知電極２１０が感光体２１０の母線方向に走査されている場合、感光体１０１に対する検知電極２１０の相対移動方向は、感光体１０１の回転によって生じる相対移動方向（矢印Ｘ方向）と、検知電極２１０の走査によって生じる相対移動方向（矢印Ｙ方向）との合成方向（矢印Ｚ方向）となる。換言すれば、感光体１０１の表面における検知電極２１０の相対移動の軌跡は、螺旋状となる。従って、円柱状の検知電極２１０を上記接面に垂直で、且つ、相対移動方向に平行（＝矢印Ｚ方向と平行）な面で切断した場合、その断面２１０Ａは図７（ｂ）に示すような円形となり、エッジを持たない。尚、図７（ａ）、（ｂ）に示す検知電極２１０は、それぞれ異なる縮尺で描かれている。図７（ａ）、（ｂ）には、上記断面が円形となる例を図示したが、上記断面は真円形や楕円形などであってもよい。また、図７（ｃ）に示すように、上記断面がアールを介して連続する３つ以上の円弧によって形成され、いずれかの円弧が感光体の接面に接触する検知電極である場合も、上記断面は上記条件を満たす。
【００３６】
以上のような条件を満たす断面を有する検知電極を備えた検知センサーの一例を図８（ａ）、（ｂ）を用いて詳しく説明する。図８（ａ）は、検知センサー１０５Ａの検知電極２１０の近傍をさらに拡大した図であり、検知電極２１０の形状と感光体１０１との位置関係を模式的に表している。図８（ｂ）は、同図（ａ）に示す検知センサー１０５Ａを図１（ｂ）と同一方向から見た図である。なお、図８（ａ）、（ｂ）では、ここでの説明に必要のない回路要素などを省略してある。また、図８（ａ）では誘電体も省略してある。さらに、感光体１０１と検知電極２１０はそれぞれ異なる縮尺で図示されており、感光体１０１と検知電極２１０の大きさを図面上で比較することはできない。
【００３７】
図８（ａ）、（ｂ）に示す検知センサー１０５Ａでは、Ｌ字形に加工された断面円形の導電性線材が図８（ａ）に示すように配置されている。この検知センサー１０５Ａでは、上記導電性線材のうち、感光体１０１の表面１０２に平行な部分が検知電極２１０として機能し、検知電極２１０として機能する部分から鉛直方向に延在する部分が導線２１３として機能する。従って、感光体１０１の接面に垂直で、且つ、感光体１０１と検知電極２１０との相対移動方向に平行な検知電極２１０の断面は円形となる。なお、上記導電性線材の材質は、導電性の物質であれば特に制限されないが、Ｗ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｔａ、ステンレス等の物質は、導電性に優れ、検知電極として優れた材質である。その中でも、Ｗやステンレスは加工の容易さに優れており、検知電極の材質として現時点で総合的に最も適した材質である。
【００３８】
図８（ａ）、（ｂ）に示すような検知電極２１０では、その直径φが検出分解能を大きく左右する。検知電極２１０の直径φは基本的に小さい方が望ましいが、直径φを小さくすると信号強度が低下するため、直径φには下限がある。このため、検知電極２１０の直径φは、１μｍ以上、５００μｍ以下が好ましく、１０μｍ以上、１００μｍ以下がさらに好ましい。そこで、図８（ａ）、（ｂ）に示すような検知センサー１０５Ａを製作する場合は、直径が上記範囲内にある導電性ワイヤーなどを使用することが好ましい。
【００３９】
また、感光体１０１と検知電極２１０との相対移動方向と交差する方向における検知電極２１０の長さＬ、即ち感光体１０１の母線方向における検知電極２１０の長さＬは、検出される信号の強度を左右する。感光体１０１の母線方向における検知電極２１０の長さＬを長くすると信号強度は増大するが、検知電極２１０の直線性や平行性が低下しやすく、分解能の低下につながりやすい。このため、検知電極２１０の長さＬは、０．２ｍｍ以上、１０ｍｍ以下が好ましい。そこで、図８（ａ）、（ｂ）に示すような検知センサー１０５Ａを製作する場合は、検知電極２１０として機能する部分の長さが上記範囲内となるように、上記直径を有する導電性ワイヤーなどを加工することが好ましい。
【００４０】
検知センサーの他例を図９（ａ）、（ｂ）を用いて詳しく説明する。図９（ａ）は、検知センサー１０５Ａの検知電極２１０の近傍をさらに拡大した図であり、検知電極２１０の形状と感光体１０１との位置関係を模式的に表している。図９（ｂ）は、同図（ａ）に示す検知センサー１０５Ａを図１（ｂ）と同一方向から見た図である。なお、図９（ａ）、（ｂ）では、ここでの説明に必要のない回路要素などを省略してある。また、図９（ａ）では、誘電体も省略してある。さらに、感光体１０１と検知電極２１０はそれぞれ異なる縮尺で図示されており、感光体１０１と検知電極２１０の大きさを図面上で比較することはできない。
【００４１】
図９（ａ）、（ｂ）に示す検知センサー１０５Ａでは、誘電性の支持板４３０の上に、図示されているようなＴ字形の導体パターンが形成されている。この検知センサー１０５Ａでは、上記導体パターンのうち、感光体１０１の表面と対向する支持板４３０の側面４３１に形成されている導体パターンの一部が検知電極２１０として機能する。また、検知電極２１０として機能する部分から鉛直方向に延在している導体パターンの一部が導線２１３として機能する。図９（ｂ）に示すように、感光体１０１の接面に垂直で、且つ、感光体１０１と検知電極２１０との相対移動方向に平行な検知電極２１０の断面は略半円形となっている。なお、図９（ａ）には、検知電極２１０と導線２１３とがＴ字形に配置された場合を図示してあるが、図９（ｃ）に示すようなＬ字形に配置することもできる。
【００４２】
導体パターンからなる検知電極２１０及び導線２１３は、プリント基板回路パターニング技術など既存の技術を使って製作することができるため、検知電極２１０の大きさや形状を均一化し易いといった利点がある。また、導体パターンを形成する材料としては、導電性の物質であればよいが、特に、Ｃｕが加工の容易さに優れており、現時点で総合的に最も適した材料である。
【００４３】
ここで、支持板４３０の厚みは検出分解能を大きく左右する。特に、検知電極２１０が形成されている側面４３１近傍の厚みが検知分解能に大きな影響を与える。具体的には、支持板４３０の厚さが厚くなると、検出分解能が低下するので、支持板４３０は基本的に薄い方が好ましいが、薄くなり過ぎると、信号強度が低下したり、検知電極２１０の製作加工が困難になったりする。かかる観点より、少なくとも、検知電極２１０が形成されている側面４３１における支持板４３０の厚みＷ（＝側面４３０の幅）は、２０μｍ以上、２００μｍ以下が好ましい。すなわち、支持板４３０は、側面４３１から反対側の側面に向けて次第に厚くなる形状や、逆に薄くなる形状などであってもよい。もっとも、生産性等を考慮すれば、支持板４３０の厚みは、全面に亙って一様であることが好ましい。
【００４４】
さらに、感光体１０１と検知電極２１０との相対移動方向と交差する方向における検知電極２１０の長さＬ、即ち感光体１０１の母線方向における長さＬが、０．２ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であることが好ましい点は、図８（ａ）、（ｂ）に示す検知センサー１０５Ａと同様である。
【００４５】
なお、図５及び図６や、図８及び図９に示す検出センサー１０５Ａを有する欠陥検出装置の欠陥検出原理は、図１に示す欠陥検出装置の欠陥検出原理と同一である。また、（１）検知電極に発生する誘導電流に表面電位の傾きに関する情報が含まれており、そ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こと、（２）感光体と検出電極との相対移動速度は５０ｍｍ／ｓｅｃ以上、２０００ｍｍ／ｓｅｃ以下が好ましく、１５０ｍｍ／ｓｅｃ以上、１０００ｍｍ／ｓｅｃ以下がより好ましいこと、（３）誘電体の厚みは５μｍ以上、２００μｍ以下が好ましく、１０μｍ以上、１５０μｍ以下がより好ましいこと、（４）様々な感光体のうち、表面硬度が硬く、比誘電率εが大きいａ−Ｓｉ感光体の欠陥検出に特に適していること、なども図１に示す欠陥検出装置と同様である。
【００４６】
【検知電極の校正方法の実施形態】
次に、本発明による検知電極の校正方法（以下「校正方法」と略す）の一実施形態について説明する。ここで説明する校正方法は、図１に示す欠陥検出装置に用いられている複数の検知電極の出力特性を校正する方法として好適な方法である。
【００４７】
まず、図１に示す欠陥検出装置に感光体１０１をセットし、切り替え手段１０８によって、感光体１０１の基体１０１Ａの接続先をアースから交流電圧手段１０９に切り替える。この際、感光体１０１の回転および帯電は行わない。
【００４８】
次に、交流電圧印加手段１０９を駆動して、感光体１０１の基体１０１Ａに交流電圧を印加し、その状態で、欠陥検知手段１０５のセンサー支持台１０５Ｂを押し出し手段１０５Ｃによって押し出し（押し上げ）、検知センサー１０５Ａを感光体１０１の表面１０２に接触させる。
【００４９】
その後、回転手段１０６を駆動して感光体１０１を図１（ｂ）の矢印Ａ方向に回転させ、感光体１０１の表面１０２と検知電極２１０とを相対的に移動させる。さらに、必要に応じて移動手段１０７を駆動し、欠陥検出手段１０５を感光体１０１の母線方向に走査する。
【００５０】
以上により、基体１０１Ａに印加された交流電圧に起因する表面電位の変化によって、検知センサー１０５Ａの検知電極２１０に誘導電流が発生する。換言すれば、検知電極２１０によって誘導電流（信号）が検出される。そこで、検出される信号の波形（以下、検出信号波形）がすべての検知電極２１０について同一波形となるように、検知電極２１０を調整する。
【００５１】
検出信号波形が同一となるように検出電極２１０を調整する場合における重要なパラメータとしては、検出信号波形の振幅と時定数が挙げられる。振幅は、主に検出される信号のＳＮ比を左右するパラメータである。基本的に、振幅は大きい方が好ましいが、複数の検知電極２１０間で検知信号波形の振幅が同一となればよい。振幅の調整を行う場合は、検出信号波形の振幅が数値化し易いように、図１０（ａ）に示すような正弦波の交流電圧を基体１０１Ａに印加することが好ましいが、図１０（ｂ）に示すような矩形波や、図１０（ｃ）に示すような三角波の交流電圧などを印加してもよい。
【００５２】
また、時定数は、主に検出系の分解能に関わるパラメータであり、基本的には、時定数が小さい方が好ましい。但し、複数の検知電極２１０間で検出信号波形の時定数が同一となればよい。時定数の調整を行う場合は、検出信号波形の時定数の大小が比較し易いように、図１０（ｂ）に示すような矩形波の交流電圧を基体１０１Ａに印加することが好ましい。
【００５３】
さらに、印加電圧の大きさや周波数は、印加電圧の波形や検出系の状態に応じて適宜選択される。印加電圧の大きさが大きくなると（電圧が高くなると）、検出信号も大きくなるが、大きすぎると検出信号波形が歪む場合がある。また、印加電圧が小さくなると（電圧が低くなると）、検出信号が小さくなる。かかる観点から、印加電圧は、０．１Ｖ以上、１００Ｖ以下とすることが好ましい。また、印加電圧の周波数が高くなると、検出信号は大きくなるが、特に時定数を調整する場合には、検出系の時定数より印加電圧の周期の方が早くなると、判定が難しくなる。また、印加電圧の周波数が低くなると、検出信号が小さくなる。かかる観点から、印加電圧の周波数は、１０Ｈｚ以上、１０ｋＨｚ以下とすることが好ましい。
【００５４】
検出信号波形の振幅や時定数が同一となるように検知電極２１０を調整する具体的な方法としては、検知電極２１０のセッティング状態を調整し、感光体１０１の表面１０２と検知電極２１０との位置関係を適正化する方法がある。もっとも、検知電極２１０が誘電体２１１を介して感光体１０１の表面１０２に接触する構成の欠陥検出装置では、検知電極２１０と感光体１０１の表面１０２との間のギャップが誘電体２１１の厚みによってほぼ一定に保持されている。従って、セッティング状態に起因する検出信号のバラツキは基本的には小さい。しかしながら、検知電極２１０の直線性や形状に歪みがある場合には、それらが検出信号に与える影響や、部分的に検出信号に有効的に作用しない箇所の存在等がセッティング状態によって若干変化する場合があり、それらを微調整するためには、セッティング状態の調整が有効な手法となる。
【００５５】
検知電極２１０のセッティング状態を調整するだけでは、検出信号波形の振幅や時定数を十分に調整できない場合には、検知電極２１０に接続される回路要素２１４のパラメータ、例えば、容量Ｃや抵抗Ｒなどを調整して、検知電極２１０に発生する誘導電流に対する検出系の利得（ゲイン）や時定数を調整する手法などがある。それらの調整手法によっても、検出信号波形の振幅や時定数を所望の範囲内に調整不能な場合は、検知電極２１０を別のものに交換して再調整を行ってもよい。
【００５６】
また、本発明の校正方法の他例として、図１に示す欠陥検出装置に、感光体１０１に代えてアルミシリンダのような導体をセットし、その導体に直接交流電圧を印加し、それ以外は上記の校正方法と同じ方法で検知電極２１０を校正してもよい。この場合、感光体１０１の代わりとして用いられる導体は、感光体１０１と同一形状、同一寸法であることが好ましいが、少なくとも、検知電極２１０が接触する部分に導体部分が存在すれば検知電極２１０の校正は可能である。そこで、円筒の一部分が切り取られた形状の導体やその他の形状及び寸法の導体であっても感光体１０１の代わりとして用いることができる。さらには、円筒形状に加工されたガラスやプラスチックなどの絶縁部材の表面に導体部分が形成されたものや、感光体１０１の表面１０２と同じ位置に平板上の導体が配置された治具なども感光体１０１の代わりとして用いることができる。
【００５７】
これまで説明した校正方法によれば、検知電極を実際に欠陥検出装置にセットし、且つ、その欠陥検出装置を実際の欠陥検出動作時とほぼ同様に動作させた状態で、検知電極の校正が可能である。特に、実際の感光体を用いて校正を行う上記の方法によれば、実際の欠陥検出動作時とまったく同じ状態で検知電極の校正が行われるため、検知電極の形状的なバラツキやセッティング時のバラツキなどが排除され、飛躍的に精度の高い校正が可能となる。また、アルミシリンダのような導体を用いて校正を行う上記の方法によれば、使用する導体の形状や寸法を感光体と同一にすることによって、実際の欠陥検出動作時とほぼ同一の状態で校正が可能となるばかりでなく、導体に印加された交流電圧が感光層などを介さずに直接検知電極に作用するため、より高精度な校正が可能になるという利点がある。さらに、検知電極の校正を行うとき以外は、感光体の基体がアースに接続されているので、通常の欠陥検出測定や感光体の帯電電位測定などを行うときに基体に交流電圧が印加され、測定に影響を及ぼす虞もない。
【００５８】
【欠陥検出装置の実施形態２】
本発明による欠陥検出装置の他の実施形態を図１１（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。図１１（ａ）、（ｂ）に示す欠陥検出装置の基本構成は、図１に示す欠陥検出装置と同様である。そこで、図１に示す欠陥検出装置と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５９】
図１１（ａ）、（ｂ）に示す欠陥検出装置は、感光体１０１を差し入れることが可能な円形の開口部８３１が開口されたユニット８３２と、開口部８３１の周縁に取り付けられた画像露光手段８３３及び表面電位測定手段８３４と、を備えている。画像露光手段８３３及び表面電位測定手段８３４は、開口部８３１の円周方向任意の位置に取り付け可能とされている。また、感光体１０１の直径に応じて開口部８３１の径方向任意の位置にも取り付け可能とされている。ユニット８３２はネジ軸８３５を介して移動手段８３６に繋がれており、移動手段８３２によってネジ軸８３５がその軸回りに回転させられると、感光体１０１の母線方向に沿って移動する。ネジ軸８３５は、ユニット８３２を感光体１０１の母線方向外側まで移動させることができるように、感光体１０１の母線方向の長さよりも長くしてある。これによって、ユニット８３２に感光体１０１を脱着する際に、ユニット８３２を感光体１０１の母線方向外側まで移動させて、ユニット８３２と感光体１０１との干渉を回避することができる。なお、欠陥検出手段１０５は、ユニット８３２が感光体１０１の母線方向に移動した際に、ユニット８３２と干渉しない位置に設けられていることは言うまでもない。
【００６０】
図１１（ａ）、（ｂ）に示す欠陥検出装置では、感光体１０１の欠陥検出だけでなく、ユニット８３２に取り付けられた表面電位測定手段８３４によって感光体１０１の帯電特性、感光特性といった、いわゆる電位特性の測定も可能である。さらに、欠陥検出手段１０５とユニット８３２とを、感光体１０１の母線方向において異なる位置に移動させて、欠陥検出と電位特性の測定とを同時に行うこともできる。
【００６１】
また必要に応じて、ユニット８３２に複数の表面電位測定手段８３４を配備しても良く、感光体１０１の表面温度測定手段や偏芯量測定手段等をさらに設けても良い。これらにより、感光体１０１の欠陥検出だけでなく、様々な特性についての評価を行うことも可能となる。
【００６２】
また、図１２（ａ）に示すように、ユニット８３２は複数設けても良い。この場合、移動手段８３６も複数配備し、各々のユニット８３２を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。図１２（ａ）には、ユニット８３２が２台設けられた例を図示したが、必要に応じてさらに台数を増やしても良い。
【００６３】
また、図１２（ｂ）に示すように、ユニット８３２の移動手段を設けることなく、複数のユニット８３２を感光体１０１の母線方向に対して相対的に固定する構成としても良い。図１２（ｂ）には、ユニット８３２が３台設けられた例を図示したが、必要に応じてさらに台数を増やしても良い。
【００６４】
【欠陥検出装置の実施形態３】
本発明による欠陥検出装置のさらに他の実施形態を図１３（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。図１３（ａ）、（ｂ）に示す欠陥検出装置の基本構成は図１１（ａ）、（ｂ）に示す欠陥検出装置と同様である。そこで、図１１（ａ）、（ｂ）に示す欠陥検出装置と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６５】
図１３（ａ）、（ｂ）に示す欠陥検出装置が図１１（ａ）、（ｂ）に示す欠陥検出装置と異なる点の一つは、帯電手段１０４が、感光体１０１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とされている点である。異なる点の他の一つは、欠陥検出用帯電手段９４１を備えている点である。なお、欠陥検出用帯電手段９４１よりも感光体１０１の回転方向Ｘの上流側に、除電光手段を設けることもできる。
【００６６】
前露光手段１０３、帯電手段１０４及び欠陥検出用帯電手段９４１は、ユニット８３２の開口部８３１の周縁に設けられ、ユニット８３２の移動とともに感光体１０１の母線方向任意の位置に移動させることが可能となっている。なお、欠陥検出手段１０５は、ユニット８３２が感光体１０１の母線方向に移動した際に、ユニット８３２と干渉しない位置に設けられていることは言うまでもない。
【００６７】
前露光手段１０３、帯電手段１０４及び欠陥検出用帯電手段９４１は、開口部８３１の円周方向任意の位置に取り付け可能とされている。また、感光体１０１の直径に応じて開口部８３１の径方向任意の位置にも取り付け可能とされている。
【００６８】
ユニット８３２は、図１４（ａ）に示すように複数設けても良い。図１４（ａ）には、一つの移動手段８３６で２台のユニット８３２を移動させる例を図示したが、ユニット８３２毎に移動手段８３６を設け、各ユニット８３２を独立して移動させることが可能な構成として、評価のスピードや測定位置の自由度を高めることもできる。また、図１４（ａ）には、ユニット８３２が２台設けられた例を図示したが、必要に応じて更に台数を増やしても良い。
【００６９】
また、図１４（ｂ）に示すように、ユニット８３２の移動手段を設けることなく、複数のユニット８３２を感光体１０１の母線方向に対して相対的に固定する構成としても良い。図１４（ｂ）には、ユニット８３２が３台設けられた例を図示したが、必要に応じてさらに台数を増やしても良い。
【００７０】
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。
【００７１】
【実施例１】
本実施例では、図１に示す欠陥検出装置と基本的に同一の構成を有する欠陥検出装置を用いて、感光体の欠陥評価を行った。但し、欠陥検出手段は、図２に示す検知センサー１０５Ａではなく、図６（ｂ）に示す押え板３２３のような加圧手段によって検知電極を加圧する構成の検知センサーを４つ備えている。また、各検知センサーの検知電極には、図８（ａ）に示すような、導電性ワイヤーをＬ字形に加工して製作した検知電極を用いた。導電性ワイヤーには、直径６０μｍのステンレスワイヤーを用い、感光体の母線方向に対する長さは２ｍｍとした。また、感光体の表面と検知電極との間に介在する誘電体には膜厚３０μｍのマイラー（Ｍｙｌａｒ：登録商標）フィルムを用いた。
【００７２】
以上の構成を有する欠陥検出装置を使用して、感光体を３００［ｍｍ／ｓｅｃ］の速度で回転させながら、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、数、位置等を測定した。
【００７３】
以上の欠陥評価を同じ製造処方によって製作したＮｏ，１〜Ｎｏ，８の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、表１の判定基準をすべて満たす場合を合格とした。なお、図４（ｂ）に示す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）の値を欠陥の大きさとした。
【００７４】
そして、評価の再現性と、検知電極を取り替えた場合における評価結果の安定性を確認するために、検知電極を１０セット分、即ち、４０個用意し、欠陥評価毎に順番に検知電極を取り替えて、同様の欠陥評価を４０回行った。さらに、感光体を逆向きにセットして、同様の欠陥評価を行い、１本の感光体に対して合計８０回の欠陥評価を行った。
【００７５】
検知電極の校正は、実際に評価される感光体を使って校正を行う上記の方法を用い、検知電極を交換する度に、即ち、測定ごとに毎回行った。具体的には、図１０（ａ）に示すような正弦波の交流電圧を印加した時の検出信号波形の振幅と、図１０（ｂ）に示すような矩形波の交流電圧を印加した時の検出信号波形の時定数とが毎回同じ値になるように検知電極を調整した。
【００７６】
表２に、上記の欠陥評価において合格した回数を感光体毎にまとめた結果を示す。また、図１５には、検出された欠陥の大きさのバラツキを欠陥毎に計算した結果をヒストグラムで表している。図１５でいう欠陥の大きさのバラツキとは、８０回の測定値における（Ｍａｘ値−Ｍｉｎ値）の値である。
【００７７】
さらに本実施例の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、評価対象の感光体を用いて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ｉＲ６０００を用いて、ベタ黒原稿及びベタ白原稿をプリントアウトした画像における白点及び黒点の大きさ、数によって判定を行った。判定は、画像上の欠陥が顕著で実用上問題となる場合があるものをＮＧとし、それ以上のものは合格とした。その結果についても表２に合わせて示す。
【００７８】
【表１】

【００７９】
【表２】

【００８０】
表２に示すように、本実施例の欠陥検出装置を使用した欠陥検出の結果では、極めて再現性よく感光体の欠陥の大きさ、数が検出されており、更に、検知電極を取り替えて、評価し直した場合においても非常に安定性した結果が得られていることがわかる。また、評価結果は、画像による評価結果とも非常によく一致しており、画像欠陥と対応した結果であることが確認できる。
【００８１】
また、本実施例の欠陥検出装置を使用して欠陥検出を行った場合において、感光体の表面にキズ等の損傷は全く発生しなかった。
【００８２】
【比較例１】
実施例１の欠陥検出装置を使用し、検知電極の校正を行わない以外は実施例１と同様の条件で欠陥評価を試みた。この結果を、表２、図１５に合わせて示す。
【００８３】
表２より、比較例１の条件、即ち、検知電極の校正を行わずに繰り返し欠陥評価を行った場合においても、ほとんどは画像による評価結果や校正を行って欠陥評価を行った実施例１の結果と一致することが確認できる。しかしながら、１〜３％程度の誤判定が発生している。
【００８４】
また、図１５に示したように、欠陥の大きさのバラツキに関しては、実施例１では概ね０．０４ｍｍ以下であるのに対し、比較例１では、０．０４〜０．０８ｍｍ程度のバラツキがある。
【００８５】
これらの結果は次のような理由によるものと推測される。即ち、検知電極の校正を行わない場合には、検知電極の固体差やセッティング状態に起因する誤差等の影響で、検出される欠陥の大きさのバラツキが大きくなってしまい、本来の欠陥サイズと異なるサイズの欠陥として検出されてしまったと考えられる。その結果、合否判定を誤ってしまう場合があると考えられる。
【００８６】
以上より、本発明の校正方法によって検知電極の校正を行うことによって、検知電極そのものを取り替えたり、セッティングをし直した場合でも、測定結果のバラツキが小さく、非常に安定した評価結果が得られることが確認できる。そして、本発明の校正方法及び欠陥検出装置を使った感光体の欠陥評価は、検知電極の固体差やセッティングの状態等の測定系に依存しない感光体の欠陥評価であることが確認される。
【００８７】
【実施例２】
実施例２では、図１２（ｂ）に示す欠陥検出装置と基本的に同一構成を有する欠陥検出装置を用いて、感光体の欠陥評価と電位特性評価を行った。
【００８８】
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否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実施例の欠陥検出装置を用いた場合の例である。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。
【００８９】
【表３】

【００９０】
本実施例の欠陥検出装置は、基本的に図１２（ｂ）に示す構成を有するが、欠陥検出手段は、図２（ａ）、（ｂ）に示す検知センサー１０５Ａではなく、図６（ｂ）に示す押さえ板３２３のような加圧手段によって検知電極を加圧する構成を有する検知センサーを８つ備えている。また、それぞれの検知センサーの検知電極には、図９（ａ）に示す検知電極２１０と同一形状の検知電極を用いた。また、検知電極の材質はＣｕとし、感光体の母線方向に対する長さは２ｍｍとした。さらに、感光体の表面と検知電極との間に介在する誘電体には、膜厚３０μｍのカプトン（Ｋａｐｔｏｎ：登録商標）フィルムを使用した。
【００９１】
以上の構成を有する欠陥検出装置を使用して、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、数、位置等を測定した。
【００９２】
以上の欠陥評価を同じ製造処方によって製作したＮｏ，１１〜Ｎｏ，１８の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、表１の判定基準をすべて満たす場合を合格とした。本実施例では、図４（ａ）に示すような検出信号波形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に相対移動速度を掛けた値を欠陥の大きさとした。
【００９３】
そして、評価の再現性と、検知電極を取り替えた場合における評価結果の安定性を確認するために、検知電極を５セット分、即ち、４０個用意して、欠陥評価毎に順番に検知電極を取り替えて、同様の欠陥評価を４０回行った。さらに、感光体を逆向きにセットして、同様の欠陥評価を行い、１本の感光体に対して合計８０回の欠陥評価を行った。
【００９４】
検知電極の校正は、実際に評価される感光体と同一形状のアルミシリンダを使って校正を行う上記の方法を用い、検知電極の交換毎、即ち、測定ごとに毎回行った。具体的には、図１０（ａ）に示したような正弦波交流信号を印加した時の検出信号波形の振幅が毎回同じ値になるように検知電極を調整した。
【００９５】
表４に、上記の欠陥評価において合格した回数を感光体毎にまとめた結果を示す。また、図１６は、検出された欠陥の大きさのバラツキを欠陥毎に計算した結果をヒストグラムで表している。図１６でいう欠陥の大きさのバラツキとは、８０回の測定値における（Ｍａｘ値−Ｍｉｎ値）の値である。
【００９６】
さらに、本実施例の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、実施例１と同様の方法で画像による評価も行った。それらの結果も表４に合わせて示す。
【００９７】
【表４】

【００９８】
表４に示すように、本実施例の欠陥検出装置を使用した欠陥検出の結果では、極めて再現性よく感光体の欠陥の大きさ、数が検出されており、更に、検知電極を取り替えて、評価し直した場合においても非常に安定性した結果が得られ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非常によく一致しており、画像欠陥と対応した結果であることが確認できる。
【００９９】
また、本実施例の欠陥検出装置を使用して欠陥検出を行った場合において、感光体の表面にキズ等の損傷は全く発生しなかった。
【０１００】
さらに、本実施例の欠陥検出装置では、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、短時間で行うことが可能であることがわかる。さらに、本実施例の欠陥検出装置には、電位測定ユニットが複数設けられているため、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利点を有している。
【０１０１】
【比較例２】
実施例２の欠陥検出装置を使用し、検知電極の校正を行わない以外は実施例２と同様の条件で欠陥評価を試みた。この結果を、表４、図１６に合わせて示す。
【０１０２】
表４より、比較例２の条件、即ち、検知電極の校正を行わずに繰り返して欠陥評価を行った場合においても、ほとんどは画像による評価結果や校正を行って欠陥評価を行った実施例２の結果と一致することが確認できる。しかしながら、１〜３％程度の誤判定が発生している。
【０１０３】
また、図１６に示すように、欠陥の大きさのバラツキに関しては、実施例２では概ね０．０４ｍｍ以下であったのに対し、比較例２では、０．０４〜０．０８ｍｍ程度のバラツキがあった。
【０１０４】
これらの結果は、実施例１の時と同様に、次のような理由によるものと推測される。即ち、検知電極の校正を行わない場合には、検知電極の固体差やセッティング状態に起因する誤差等の影響で、検出される欠陥の大きさのバラツキが大きくなってしまい、本来の欠陥サイズと異なるサイズの欠陥として検出されてしまったと考えられる。その結果、合否判定を誤ってしまう場合があると考えられる。
【０１０５】
以上より、本発明の検知電極の校正方法によって検知電極の校正を行うことによって、検知電極そのものを取り替えたり、セッティングをし直した場合でも、測定結果のバラツキが小さく、非常に安定した評価結果が得られることが確認できる。そして、本発明の校正方法及び欠陥検出装置を使った感光体の欠陥評価は、検知電極の固体差やセッティングの状態等の測定系に依存しない感光体の欠陥評価であることが確認される。
【０１０６】
【実施例３】
本実施例では、図１に示す欠陥検出装置と基本的に同一の構成を有する欠陥検出装置を用いて、感光体の欠陥評価を行った。但し、欠陥検出手段は、図２に示す検知センサー１０５Ａではなく、図５（ａ）に示すような、検知電極と感光体表面との間に挿入されたシート状の誘電体をローラーで送る構成を有する検知センサーを８つ備えている。また、それぞれの検知センサーの検知電極には、図８（ａ）に示すような、導電性ワイヤーをＬ字型に加工して製作した検知電極を用いた。導電性ワイヤーには、φ１００μｍのタングステンワイヤーを用い、感光体の母線方向に対する長さは２ｍｍとした。感光体の表面と検知電極との間に介在する誘電体には、膜厚５０μｍのテフロン（Ｔｅｆｌｏｎ：登録商標）フィルムを用いた。
【０１０７】
以上の構成を有する欠陥検出装置を使用して、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２［ｍｍ／ｓｅｃ］の速度で走査し、欠陥の大きさ、数、位置等を測定した。
【０１０８】
以上の欠陥評価を同じ製造処方によって製作したＮｏ，２１〜Ｎｏ，２８の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、表１の判定基準をすべて満たす場合を合格とした。本実施例では、図４（ａ）に示すように検出信号波形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に相対移動速度を掛けた値を欠陥の大きさとした。
【０１０９】
そして、評価の再現性と、検知電極を取り替えた場合における評価結果の安定性を確認するために、検知電極を５セット分、即ち、４０個用意して、欠陥評価毎に順番に検知電極を取り替えて、同様の欠陥評価を４０回行った。さらに、感光体を逆向きにセットして、同様の欠陥評価を行い、１本の感光体に対して合計８０回の欠陥評価を行った。
【０１１０】
検知電極の校正は、実際に評価される感光体を使って校正を行う上記の方法を用い、検知電極の交換毎、即ち、測定ごとに毎回行った。具体的には、図６（ｂ）に示すような矩形波信号を印加した時の検出信号の時定数が毎回同じ値になるように検知電極を調整した。
【０１１１】
表５に、上記の欠陥評価において合格した回数を感光体毎にまとめた結果を示す。また、図１７は、検出された欠陥の大きさのバラツキを欠陥毎に計算した結果のヒストグラムを表している。図１７でいう欠陥の大きさのバラツキとは、８０回の測定値における（Ｍａｘ値−Ｍｉｎ値）の値である。
【０１１２】
さらに、本実施例の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、実施例１と同様の方法で画像による評価も行った。それらの結果も表５に合わせて示す。
【０１１３】
【表５】

【０１１４】
表５に示すように、本実施例の欠陥検出装置を使用した欠陥検出の結果では、極めて再現性よく感光体の欠陥の大きさ、数が検出されており、更に、検知電極を取り替えて、評価し直した場合においても非常に安定性した結果が得られ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非常によく一致しており、画像欠陥と対応した結果であることが確認できる。
【０１１５】
また、本実施例の欠陥検出装置を使用して欠陥検出を行った場合において、感光体の表面にキズ等の損傷は全く発生しなかった。
【０１１６】
さらに、本実施例の欠陥検出装置では、シート状の誘電体を取り外して交換できるため、メンテナンス性に優れているといった利点がある。更に、誘電体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といった利点がある。
【０１１７】
【比較例３】
実施例３の欠陥検出装置を使用し、検知電極の校正を行わない以外は実施例３と同様の条件で欠陥評価を試みた。この結果を、表５、図１７に合わせて示す。
【０１１８】
表５より、比較例３の条件、即ち、検知電極の校正を行わずに繰り返して欠陥評価を行った場合においても、ほとんどは画像による評価結果や校正を行って欠陥評価を行った実施例３の結果と一致することが確認できる。しかしながら、１〜３％程度は誤判定が発生した。
【０１１９】
また、図１７に示すように、欠陥の大きさのバラツキに関しては、実施例３では概ね０．０４ｍｍ以下であったのに対し、比較例３では、０．０４〜０．０８ｍｍ程度のバラツキがあった。
【０１２０】
これらの結果は、実施例１の時と同様に、次のような理由によるものと推測される。即ち、検知電極の校正を行わない場合には、検知電極の固体差やセッティング状態に起因する誤差等の影響で、検出される欠陥の大きさのバラツキが大きくなってしまい、本来の欠陥サイズと異なるサイズの欠陥として検出されてしまったと考えられる。その結果、合否判定を誤ってしまう場合があると考えられる。
【０１２１】
以上より、本発明の校正方法によって検知電極の校正を行うことによって、検知電極そのものを取り替えたり、セッティングをし直した場合でも、測定結果のバラツキが小さく、非常に安定した評価結果が得られることが確認できる。そして、本発明の校正方法及び欠陥検出装置を使った感光体の欠陥評価は、検知電極の固体差やセッティングの状態等の測定系に依存しない感光体の欠陥評価であることが確認される。
【０１２２】
【実施例４】
本実施例では、図１４（ａ）に示す欠陥検出装置と基本的に同一の構成を有する欠陥検出装置を用いて、感光体の欠陥評価と電位特性評価を行った。
【０１２３】
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否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実施例の欠陥検出装置を用いた場合の例である。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。
【０１２４】
【表６】

【０１２５】
本実施例の欠陥検出装置は、基本的に図１４（ｂ）に示す欠陥検出装置と同一の構成を有するが、欠陥検出手段は、図２（ａ）、（ｂ）に示す検知センサー１０５Ａではなく、図９（ｃ）に示す支持板４３０のような板材の弾性力を利用した加圧手段によって検知電極を加圧する構成を有する検知センサーを４つ備えている。また、それぞれの検知センサーの検知電極には、図９（ｃ）に示す検知電極２１０と同一形状の検知電極を用いた。また、検知電極の材質はＣｕとし、感光体の母線方向に対する長さは２ｍｍとした。さらに、感光体の表面と検知電極との間に介在する誘電体には、膜厚１０μｍのマイラー（Ｍｙｌａｒ：登録商標）フィルムを使用した。
【０１２６】
以上の構成を有する欠陥検知装置を使用し、感光体を１５０［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、数、位置等を測定した。測定結果は、表１に示す判定基準によって合否を判定し、表１の判定基準をすべて満たす場合を合格とした。本実施例では、図４（ｂ）に示すように、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（ＦＷＨＭ／Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ）の値によって欠陥の大きさを評価した。
【０１２７】
以上の評価を、感光層の上に硬化型保護層が形成された有機感光体の出荷前検査として１ヶ月間継続して行った。
【０１２８】
検知電極の校正は、実際に評価される有機感光体と同じ形状のアルミシリンダを使って校正を行う上記の方法を用い、一日に１回、評価装置の立上げ時に行った。具体的には、図１０（ａ）に示すような正弦波の交流電圧を印加した時の検出信号波形の振幅と、図１０（ｂ）に示すような矩形波の交流電圧を印加した時の検出信号波形の時定数が毎回同じ値になるように検知電極を調整した。また、調整不能な時は、検知電極を新しいものに交換し、その検知電極の出力特性の校正を行った。
【０１２９】
さらに、本実施例の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、実施例１と同様の方法で画像による評価も行った。それらの結果を表７に示す。
【０１３０】
【表７】

【０１３１】
表７に示すように、本実施例の欠陥検出装置による欠陥評価で得られる良品率と、画像による評価で得られる良品率は、まったく同一の数値となった。更に、本実施例の欠陥検出装置による欠陥評価で不良と判定された感光体と、画像による評価で不良と判定された感光体のロットＮｏを調べたところ、すべて同一のロットＮｏであった。
【０１３２】
以上より、本実施例の欠陥検出装置を使用した欠陥評価では、画像による評価と一致した結果が得られることがわかる。その上、長期間の連続使用時においても、検知電極の固体差やセッティング毎のバラツキが無く、非常に安定した信号検出系を長期間にわたって維持できることが確認できる。
【０１３３】
また、本実施例の欠陥検出装置を使用して欠陥検出を行った場合、感光体表面にキズ等の損傷は全く発生しなかった。
【０１３４】
また、本実施例の欠陥検出装置では、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。さらに、本実施例の欠陥検出装置には、電位測定ユニットが複数設けられているため、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利点を有している。
【０１３５】
【発明の効果】
本発明によれば、欠陥検出装置に用いられる検知電極を実際の使用状態と同じ状態か、それに極めて近い状態に置いて校正することが可能である。従って、検知電極の形状的な要因によるバラツキやセッティング時のバラツキの要因を排除した校正が可能となり、視覚では検出が困難な微小欠陥であっても、再現性よく検出することができる。
【０１３６】
また、本発明によれば、非常に安定した検出系を長期間にわたって維持できるので、長期間の連続使用時においても、再現性、信頼性に関して優れた検出結果が得られる。
【０１３７】
更に、欠陥検出だけでなく、感光体の電位特性に関する測定も同時に行えるので、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】本発明の欠陥検出装置の一実施形態を模式的に示す図であって、（ａ）は正面から見た図、（ｂ）は側方から見た図である。
【図２】欠陥検出手段の模式的に示す拡大図であって、（ａ）は正面から見た図、（ｂ）は側方から見た図である。
【図３】図２の検知電極が撓んだ状態を模式的に示す拡大図であって、側方から見た図である。
【図４】（ａ）は、本発明の欠陥検出装置による検出結果の一例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の検出結果を積分解析した結果の一例を示す図である。
【図５】検知センサーの他例を模式的に示す拡大図であって、側方から見た図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、検出センサーの異なる例を模式的に示す拡大図であって、側方から見た図である。
【図７】感光体の接面に垂直であって、且つ、感光体と検知電極との相対移動方向に平行な検知電極の断面を示す図であって、（ａ）は上記断面の位置関係を示す図、（ｂ）は上記断面を正面から見た図、（ｃ）は上記断面の他例を示す図である。
【図８】検出センサーの一例を模式的に示す拡大図であって、（ａ）は左斜めから見た図、（ｂ）は側方から見た図である。
【図９】（ａ）、（ｃ）は検知センサーの異なる例を模式的に示す図であって、左斜めから見た図、（ｂ）は（ａ）の検知センサーを側方から見た図。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は印加電圧の波形と検知信号波形の異なる例を示す図である。
【図１１】本発明による欠陥検出装置の他の実施形態を模式的に示す図であって、（ａ）は正面から見た図、（ｂ）は側方から見た図である。
【図１２】本発明による欠陥検出装置の他の実施形態を模式的に示す図であって、（ａ）は正面から見た図、（ｂ）は側方から見た図である。
【図１３】本発明による欠陥検出装置の他の実施形態を模式的に示す図であって、（ａ）は正面から見た図、（ｂ）は側方から見た図である。
【図１４】本発明による欠陥検出装置の他の実施形態を模式的に示す図であって、（ａ）は正面から見た図、（ｂ）は側方から見た図である。
【図１５】実施例１及び比較例１において検出された欠陥の大きさのバラツキを欠陥毎に計算したヒストグラムを示す図である。
【図１６】実施例２及び比較例２において検出された欠陥の大きさのバラツキを欠陥毎に計算したヒストグラムを示す図である。
【図１７】実施例３及び比較例３において検出された欠陥の大きさのバラツキを欠陥毎に計算したヒストグラムを示す図である。
【符号の説明】
１０１ 感光体
１０２ 感光体の表面
１０３ 前露光手段
１０４ 帯電手段
１０５ 欠陥検出手段
１０５Ａ 検知センサー
１０５Ｂ センサー支持台
１０５Ｃ 押し出し手段
１０５Ｄ 支持基板
１０６ 回転手段
１０７ 移動手段
２１０ 検知電極
２１０Ａ 検知電極の断面
２１１ 誘電体
２１２ 絶縁性支持体
２１３ 導線
２１４ 回路要素
３２１ ローラー
３２２ バネ
３２３ 押え板
４３０ 支持板
４３１ 側面
８３２ ユニット
８３６ 移動手段
８３３ 画総露光手段
８３４ 表面電位測定手段
９４１ 欠陥検出用帯電手段

Claims (14)

1. 電子写真用の感光体に対して複数の検知電極を相対的に移動させ、前記感光体の表面の電位変化によって前記検知電極に誘導される誘導電流を検出し、その検出結果に基づいて前記表面の欠陥を検出する電子写真用感光体の欠陥検出装置に用いられる検知電極を校正する検知電極の校正方法であって、
   前記複数の検知電極を交流電圧が印加された導体に誘電体を介して接触させる工程と、
   前記複数の検知電極に誘導される誘導電流の波形が一定となるように各検知電極を調整する工程と、
   を少なくとも有する検知電極の校正方法。
2. 前記導体が、前記感光体の基体である請求項１記載の検知電極の校正方法。
3. 前記誘導電流の波形の振幅が一定となるように、各検知電極を調整する請求項１又は請求項２記載の検知電極の校正方法。
4. 前記導体に印加される交流電圧が、正弦波の交流電圧である請求項３記載の検知電極の校正方法。
5. 前記誘導電流の波形の時定数が一定となるように、各検知電極を調整する請求項１又は請求項２記載の検知電極の校正方法。
6. 前記導体に印加される交流電圧が、矩形波の交流電圧である請求項５記載の検知電極の校正方法。
7. 電子写真用の感光体に対して複数の検知電極を相対的に移動させる手段と、
   前記感光体の表面と前記検知電極との間に介在する誘電体と、
   前記感光体の基体に交流電圧を印加する手段と、
   前記感光体の表面の電位変化によって前記検知電極に誘導される誘導電流を検出する手段と、
   前記感光体の基体を前記交流電圧を印加する手段を含む２以上の接続先に切替え接続する手段と、
   を少なくとも有する電子写真用感光体の欠陥検出装置。
8. 前記検知電極を前記感光体の表面に対して相対的に押圧する手段をさらに有する請求項７記載の電子写真用感光体の欠陥検出装置。
9. 前記感光体の表面に接する接面に垂直であって、且つ、感光体と検知電極との相対移動方向に平行な検知電極の断面が、エッジを持たない形状である請求項７又は請求項８記載の電子写真用感光体の欠陥検出装置。
10. 前記検知電極が、前記相対移動方向と交差する方向に細長であって、その方向における長さが、０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下である請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の電子写真用感光体の欠陥検出装置。
11. 前記検知電極の直径が、１．０μｍ以上５００μｍ以下である請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載の電子写真用感光体の欠陥検出装置。
12. 前記誘電体の厚みが、５μｍ以上２００μｍ以下である請求項７乃至請求項１１のいずれかに記載の電子写真用感光体の欠陥検出装置。
13. 前記検知電極が、誘電性の支持板の表面に設けられ、
    前記支持板の厚みが、２０μｍ以上２００μｍ以下であり、
    前記検知電極は、前記支持基板の表面を構成する面のうち、前記厚み方向と平行であって、且つ、前記感光体の表面に対向する面に設けられている、
    請求項７乃至請求項１２のいずれかに記載の電子写真用感光体の欠陥検出装置。
14. 前記検知電極と前記感光体との相対移動速度が、５０ｍｍ／ｓｅｃ以上２０００ｍｍ／ｓｅｃ以下である請求項７乃至請求項１３のいずれかに記載の電子写真用感光体の欠陥検出装置。

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