JP2712940B2 - 表面層欠陥検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基材とその表面に形成
された表面層とを有する被検査体の表面層、例えば複写
機、レーザプリンタなどの画像出力装置に使用される感
光体ドラム表面の感光層等の欠陥を検出する表面欠陥検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】前記複写機やレーザプリンタに用いられ
る感光体ドラムは、感光体材料の塗布や蒸着工程で生じ
る感光体機能の欠陥や、製品組立て時における感光体表
面の傷を原因とする「機械傷」と呼ばれる欠陥等により
コピー上に黒点や白点等の画質欠陥が発生する。このた
め、全数の表面検査により品質確保を行っている。特に
近年において生産の多数を占めるＯＰＣ（有機感光体）
では、上記の原因による黒点、白点の画質欠陥の他に感
光体塗布工程における感光体膜厚の不均一を原因とした
欠陥により白黒の２値原稿の複写では表れないが、中間
調の複写で画質欠陥となるものがある。

【０００３】中間調の複写は例えば写真原稿などで用い
られ、複写機の重要な機能である。膜厚の不均一を原因
とした欠陥は形状等から「しみ」「むら」「模様」「ふ
くらみ」「へこみ」「だれ」「軸すじ」「異物」等と分
類され合計で１０数種類があり、大きさとしては０．１
ｍｍ以上数ｍｍ程度である。「むら」等の欠陥は感光体
の色あいの微妙な変化として表れ、目視では念入りに観
察して初めて検出できるものである。これらの表面欠陥
に対する従来の検査方法として検査員による目視検査が
行われている。しかしながら、目視による検査では、検
査品質のばらつきや、検査工数の増大、目視疲労による
作業能率の悪化、作業者確保の困難、作業者教育時間の
増大などの問題があった。

【０００４】そこで目視検査作業の自動化として従来か
ら次の(a)〜(d)の方法が提案されている。 (a) 特開昭６０−８６４０５号公報に記載された方
法：レーザスポット光を金属表面上で線走査し、検査表
面の欠陥による散乱光を集光器で集め、光電子増倍管で
受光する方法。 (b) 特開平２−２０１１４２号公報に記載された方
法：前記(a)の方法がレーザ光の走査に伴い感光層への
レーザ光の入射角度が変化して干渉縞が発生するのを改
善するため、感光層に対して高吸光度のレーザ光を選択
し、感光層に入射したレーザ光の影響をなくす方法。 (c) 特公平１−１９０８０３号公報に記載された方
法：回転するドラムに対して等倍結像素子とセンサーア
レイにより受光し検査する方法。 (d) 実願平２−１０７２１号に記載された方法（以前
に本発明者により発明され、現在出願中の方法：ハロゲ
ン光を光ファイバーとシリンダーレンズにより集光しス
リット光として検査表面に照射し、検査表面の欠陥によ
る散乱光を縮小光学系とラインセンサにより受光する方
法。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記(a)
の方法は、機能分離を目的として多層に塗布された感光
層の最表面である電荷輸送層の表面での反射光と、この
感光層の下層にある電荷発生層の境界面での反射光によ
り干渉光が発生する。このため光電子増倍管で受光する
信号波形上に干渉縞の波形が重畳し、欠陥信号を正確に
抽出することが困難であった。また前記(b)の方法は、
前記(a)の方法における干渉縞の影響をなくすことがで
きるが、検査の対象が感光体表面に限られ、下層の感光
層の欠陥を検出することが困難であった。また前記(c)
の方法はセンサアレイに対して等倍結像素子を用いるた
めセンサアレイや結像素子が検査ドラム幅以上となり装
置が大型化する問題点があった。

【０００６】また前記散乱光を受光して表面欠陥を検出
する前記(d)の方法は、表面の感光層が完全に剥離し、
金属表面が露出している「機械傷」に対しては有効であ
り、また、次のような特徴も有していた。すなわち、
「機械傷」はハロゲン光の光ファイバー束によるスリッ
ト光の投光により強い散乱光を発生し、正反射方向の角
度に対して１０〜２０度ずらした位置においてラインセ
ンサで受光することが可能であった。しかし多層に塗布
した感光層では各層の厚みが０．１μｍから数μｍ程度
であるため、微妙な膜厚の変化による「ふくらみ」「へ
こみ」等の欠陥には光ファイバー束によるスリット光に
対して散乱光をほとんど発生しない。このため、受光位
置である正反射光方向から１０〜２０度ずらした位置で
は、「へこみ」等の欠陥をラインセンサで検出すること
が不可能であった。また膜厚の変化による「むら」等の
欠陥は、数％程度の反射率の違いを検出する必要があ
り、前記(d)の方法により散乱光を受光することでは検
出できなかった。

【０００７】またこの(d)の応用例としてラインセンサ
の受光位置をハロゲン光スリット光の正反射光位置に設
定する方法も考えられるが、ハロゲン光をスリット光に
変換する光ファイバーアレイはファイバーの出射端面に
おいて光量の不均一が著しく発生し、これがセンサ信号
のノイズ成分となることや、ファイバーからの光はシリ
ンダーレンズにより方向が揃っていることが原因で感光
体機能上全く問題のない基板の金属表面の周期数mmの
「うねり」をセンサが検出し、これがノイズ成分となる
こと、等により感光体塗布層の欠陥のみを抽出すること
が困難であった。

【０００８】本発明者は前述の事情に鑑み、基材の表面
に形成された表面層の欠陥を精度良く検出する方法を研
究した結果、次のような事実を確認した。図１１に示す
感光体０１は基材０２とその表面に形成された感光層０
３とから構成され、感光層０３は前記基材０２上に順次
積層されたアンダーコート層０４、電荷発生層０５、お
よび電荷輸送層０６から構成されている。前記感光体０
１の、感光層０３表面に発生する欠陥０３aは、主に表
面の微妙な凸凹によるものである。このような感光層０
３の表面に蛍光灯（白色拡散光源）のスリット光像（帯
状光）を投射して感光層０３に写像されたスリット光像
を目視観察すると、前記スリット光像の境界線部分にお
いて、感光層０３表面の凸凹により、本来直線となるス
リット光像の境界線が凸凹状の乱れた線として見える。
すなわち、感光層０５表面の凸凹による微弱な散乱光Ｒ
1（図１１参照）が発生し、感光層０３表面のスリット
光の長手方向に沿う境界線部分において散乱光Ｒに差異
がみられる。この場合、図１２に示すように、正常感光
層からの反射散乱光Ｒの通常レベルに対して局所的に正
方向のレベル（プラス＋のレベル）の反射散乱光０８を
検出することができる。この散乱光０８に対しては、信
号抽出回路を設け、正方向の閾値Ｔ1を設定して欠陥検
出信号を抽出することが可能である。

【０００９】したがって、ラインセンサの受光素子の受
光視野を前記スリット光像の長手方向に沿う境界線部分
に合わせた姿勢（すなわち第１検出姿勢）Ｐ1における
ラインセンサの検出光量信号により前記感光層表面の凹
凸を検出することが可能である。なお、前記(d)で説明
した従来の光ファイバー束を用いたハロゲン光スリット
光では、光線の方向が揃っていることと照度が数万ｌx
（ルックス）と非常に高いことにより、微妙な凸凹には
光が全て照射され、凸凹を可視化することが出来なかっ
た。

【００１０】また図１１に示すように、ドラム表面の感
光層０３が全て剥離し、基板０２が露出したような欠陥
「機械傷」０３bは散乱光Ｒ2を強く発生するものであ
り、蛍光灯（白色拡散光源）のスリット光像の境界線部
分に視野を合わせる前記第１検出姿勢Ｐ1で検出するこ
とができることも確認した。

【００１１】ところで、感光層０３表面の電荷輸送層０
６が透光性を有する場合には、前記電荷輸送層０６また
は電荷発生層０５の各膜厚の変化０５a，０６bや感光層
０３中の不純物０７により欠陥が発生する。前記各膜厚
の変化量や層中の不純物０７等は、大きさが数μｍ以下
であり、最表面の凸凹としては全く表れないため、前記
ラインセンサの受光視野を感光層０３表面のスリット光
の長手方向に沿う境界線部分に設定した第１検出姿勢Ｐ
1では検出することができない。

【００１２】透光性を有する感光層０３において、最表
面の電荷輸送層０６の感光体材料が無色で透過率が高い
ものに対して電荷発生層０５は感光体材料の分光分布特
性から赤、青、茶などの色を持ち透過率は低い。また電
荷発生層０５の下層の基板０２は、鏡面加工ないしは、
均一な粗面加工アルミパイプであり、基板０２表面まで
到達した光は反射される。このため電荷発生層０５の膜
厚変化による欠陥は、目視観察では蛍光灯（白色拡散光
源）のスリット光を投射して感光層０３に写像されたス
リット光像の中心線部分に欠陥があるとき、色と濃度の
変化である「色むら」を有するスリット光像となって見
える。

【００１３】実験からラインセンサの姿勢（または受光
位置）を、感光層表面の蛍光灯(白色拡散光源)のスリッ
ト光像の中心線部分からの反射光を受光する第２検出姿
勢（スリット光中心線受光位置）Ｐ2に設定すること
で、感光層０３の各膜厚の変化０５a，０６aや層中の不
純物０７により発生する欠陥検出信号が得られることを
確認した。 実験から前記第２検出姿勢Ｐ2ではスリット
光像の検出信号は、センサの信号レンジの半分程度（４
Ｖピークに対して２Ｖ程度）のレベルが得られた。前記
第２検出姿勢（スリット光中心線受光位置）Ｐ2では、
欠陥検出信号は図１３に示すように、正常感光層からの
反射散乱光Ｒのレベルに対して高いレベル０９と低いレ
ベル０１０が発生するが、これに対しては、信号抽出回
路を設け、正方向の閾値Ｔ2と負方向の閾値Ｔ3を設定し
て欠陥検出信号を抽出することが可能である。なお、帯
状の白色拡散光を被検査体表面に照射してその表面層か
らの前記帯状光の反射光量により表面層の欠陥を検出す
る方法は、前記感光体表面の感光層の欠陥検出以外の種
々の表面層の欠陥検出に利用することができる。

【００１４】本発明は前述の確認事項、すなわち光量分
布の均一な帯状の白色拡散光を用いることにより表面層
の各種欠陥を容易に検出できるという事実に鑑み、表面
層の欠陥を高精度で容易に検出することができ、しかも
光源装置の構成が簡素な表面層欠陥検出装置を提供する
ことを課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明の構成を説明するが、本発明の
構成要素には、後述の実施例の構成要素との対応を容易
にするため、実施例の構成要素の符号をカッコで囲んだ
ものを付記している。なお、本発明を後述の実施例の符
号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易に
するためであり、本発明の範囲を実施例に限定するため
ではない。前記課題を解決するために、本発明の表面層
欠陥検出装置は、基材（２）とその表面に形成された表
面層（３）とを有する被検査体（１）の表面に検査用の
帯状光を照射する光照射装置（Ｋ）と、前記表面層
（３）からの前記帯状光の反射光量を検出する多数の受
光素子（Ｓi）が直線に沿って配置されたラインセンサ
（Ｓ）と、このラインセンサ（Ｓ）と前記被検査体
（１）とを前記多数の受光素子（Ｓi）が列設された方
向（Ｘ）と垂直な方向（Ｚ）に相対的に移動させる移動
装置とを備え、前記ラインセンサ（Ｓ）によって検出さ
れる前記表面層（３）からの反射光量により表面層欠陥
を検出する表面層欠陥検出装置において、前記光照射装
置（Ｋ）の出射する帯状光を白色拡散光とし、前記ライ
ンセンサ（Ｓ）の受光視野を前記被検査体（１）表面上
の前記帯状光の長手方向に伸びる境界線部分に設定した
ことを第１の特徴とする。

【００１６】また、本発明の表面層欠陥検出装置は、基
材（２）とその表面に形成された透光性の表面層（３）
とを有する被検査体（１）の表面に検査用の帯状光を照
射する光照射装置（Ｋ）と、前記表面層（３）からの前
記帯状光の反射光量を検出する多数の受光素子（Ｓi）
が直線に沿って配置されたラインセンサ（Ｓ）と、この
ラインセンサ（Ｓ）と前記被検査体（１）表面とを前記
多数の受光素子（Ｓi）が列設された方向（Ｘ）と垂直
な方向（Ｚ）に相対的に移動させる移動装置とを備え、
前記ラインセンサ（Ｓ）によって検出される前記表面層
（３）からの反射光量により表面層欠陥を検出する表面
層欠陥検出装置において、前記光照射装置（Ｋ）の出射
する帯状光を白色拡散光とし、前記ラインセンサ（Ｓ）
の受光視野を前記被検査体（１）表面上の前記帯状光の
長手方向に伸びる中心線の位置に設定したことを第２の
特徴とする。

【００１７】さらに、本発明の表面層欠陥検出装置は、
基材（２）とその表面に形成された表面層（３）とを有
する被検査体（１）の表面に検査用の帯状光を照射する
光照射装置（Ｋ）と、前記表面層（３）からの前記帯状
光の反射光量を検出する多数の受光素子（Ｓi）が直線
に沿って配置されたラインセンサ（Ｓ）と、このライン
センサ（Ｓ）と前記被検査体（１）表面とを前記多数の
受光素子（Ｓi）が列設された方向（Ｘ）と垂直な方向
（Ｚ）に相対的に移動させる移動装置とを備え、前記ラ
インセンサ（Ｓ）によって検出される前記表面層（３）
からの反射光量により表面層欠陥を検出する表面層欠陥
検出装置において、前記光照射装置（Ｋ）の出射する帯
状光を白色拡散光とし、前記ラインセンサ（Ｓ）の姿勢
を調整可能に支持するとともに、ラインセンサ（Ｓ）の
姿勢をその受光視野が前記被検査体（１）表面上の前記
帯状光の長手方向に伸びる境界線部分に設定された第１
検出姿勢（Ｐ1）および前記受光視野が前記被検査体
（１）表面上の前記帯状光の長手方向に伸びる中心線の
位置に設定された第２検出姿勢（Ｐ2）に選択的に保持
するラインセンサ支持装置（Ｕ）を設けたことを第３の
特徴とする。

【００１８】前記第１，２，または３の各特徴を有する
本発明において帯状の白色拡散光を出射する光照射装置
（Ｋ）は、拡散面の照度が高く光量分布の均一性が良好
で且つ低コストで容易に入手できる蛍光灯（１６）とこ
の蛍光灯（１６）からの出射光を帯状光とするスリット
（１８a）とから構成することができる。また、前記帯
状の白色拡散光を出射する光照射装置（Ｋ）は、ハロゲ
ン光源に基端側を対向させたファイバー束の先端をライ
ン状に配置し、そのライン状のファイバー束先端に近接
して表面を散乱処理したシリンダーレンズ等による完全
拡散板を配置した構成とすることもできる。

【００１９】

【作用】前記第１の特徴を備えた本発明の表面層欠陥検
出装置によれば、帯状の白色拡散光が前記被検査体
（１）表面に照射される。そして、前記ラインセンサ
（Ｓ）はその受光視野が前記被検査体（１）表面上の前
記帯状光の長手方向に伸びる境界線部分に設定されてい
る。前記被検査体（１）表面に照射された白色拡散光
は、前記基材（２）表面とその表面に形成された表面層
（３）により反射される。この場合、表面層（３）表面
の前記帯状光の境界線部分上の凸凹の存在、または表面
層（３）が全て剥離してその下の基板（２）が露出した
ような欠陥の存在は、ラインセンサ（Ｓ）の各受光素子
（Ｓi）による光量検出信号の異常として（すなわち、
欠陥検出信号として）検出される。

【００２０】また、本発明の第２の特徴を備えた表面層
欠陥検出装置は、基材（２）とその表面に形成された透
光性の表面層（３）とを有する被検査体の検査をするの
に使用される。前記第２の特徴を備えた本発明の表面層
欠陥検出装置によれば、帯状の白色拡散光が前記被検査
体（１）表面に照射される。そして、前記ラインセンサ
（Ｓ）はその受光視野が前記被検査体（１）表面上の前
記帯状光の長手方向に伸びる中心線の位置に設定されて
いる。前記被検査体（１）表面に照射された白色拡散光
は、前記基材（２）表面とその表面に形成された透光性
の表面層（３）により反射される。この場合、表面層
（３）を形成する透光性の層（例えば電荷発生層
（５）、電荷輸送層（６）等）の各膜厚の変化や各層中
の不純物の存在は、ラインセンサ（Ｓ）の各受光素子
（Ｓi）による光量検出信号の異常として（すなわち、
欠陥検出信号として検出される。

【００２１】また、前記第３の特徴を備えた本発明は、
帯状の白色拡散光が前記被検査体（１）表面に照射され
る。そして、前記ラインセンサ（Ｓ）はラインセンサ支
持装置（Ｕ）により、その受光視野が前記被検査体
（１）表面上の前記帯状光の長手方向（Ｘ）に伸びる境
界線部分に設定された第１検出姿勢（Ｐ1）および前記
受光視野が前記被検査体（１）表面上の前記帯状光の長
手方向（Ｘ）に伸びる中心線の位置に設定された第２検
出姿勢（Ｐ2）に選択的に保持される。前記第１検出姿
勢（Ｐ1）においては、表面層（３）表面の前記帯状光
の境界線部分上の凸凹の存在、または表面層（３）が全
て剥離してその下の基板（２）が露出したような欠陥の
存在は、ラインセンサ（Ｓ）の各受光素子（Ｓi）によ
る光量検出信号の異常として（すなわち、欠陥検出信号
として）検出される。また、被検査体（１）が基材
（２）とその表面に積層された多層構造の透光性の表面
層（３）とを有する場合、前記第２検出姿勢（Ｐ2）に
おいては、表面層（３）を形成する透光性の各層（例え
ば電荷発生層（５）、電荷輸送層（６）等）の各膜厚の
変化や各層（５，６）中の不純物の存在は、ラインセン
サ（Ｓ）の各受光素子（Ｓi）による光量検出信号の異
常として（すなわち、欠陥検出信号）として検出され
る。

【００２２】

【実施例】次に本発明の表面層欠陥検出装置の一実施例
を図面を用いて説明する。図１，図２，図３は表面層欠
陥検出装置の一実施例の説明図で、図１は概略斜視図、
図２，３は図１の平面図である。そして、図２は本実施
例の表面欠陥検出装置のラインセンサＳが第１検出姿勢
Ｐ1（後述）に保持されている状態を示す図であり、図
３は第２検出姿勢Ｐ2（後述）に保持されている状態を
示す図である。図１，２，３において、被検査体として
の感光体ドラム１は、前記図１１に示す感光体０１と略
同様の構成を備えており、円筒状のアルミ基材２とその
表面に形成された多層構造の有機質の透光性の感光層
（表面層）３とから構成されている。そして、感光層３
は図２，３に示すように、前記アルミ基材２表面に順次
積層されたアンダーコート層４，電荷発生層５、および
電荷輸送層６から構成されている。前記感光体ドラム１
を支持するドラム支持装置Ｄは、ケース１１を備えてい
る。ケース１１上面には、ドラム支持部材１２が回転可
能に支持されている。ドラム支持部材１２の上面には前
記感光体ドラム１が装着されるドラム装着部が形成され
ており、下面には歯車１３が設けられている。前記ケー
ス１１内には、ステッピングモータ１４が収納されてお
り、ステッピングモータ１４の出力軸に固定された駆動
歯車１５は、前記歯車１３と噛み合っている。したがっ
て、前記ドラム支持部材１２に装着された感光体ドラム
１は、前記ステッピングモータ１４により一定回転速度
で回転駆動されるようになっている。

【００２３】前記感光体ドラム１表面にその軸線に平行
な検査用の帯状光（スリット光）を照射する光照射装置
Ｋは白色拡散光源としての蛍光灯１６と、反射鏡１７
と、スリット形成板１８とから構成されている。スリッ
ト形成板１８にはスリット１８aが形成されている。光
照射装置Ｋは、前記スリット１８aから出射した白色拡
散光の帯状光（以下、「スリット光」ともいう）を前記
ドラム支持部材１２に装着された感光体ドラム１表面
に、前記感光ドラム１の軸線と平行に照射するように配
置されている。本実施例では、前記スリット１８aから
感光体ドラム１表面までの距離は約１００ｍｍ、スリッ
ト光の縦幅は約１５ｍｍ、φ８４ｍｍの感光体ドラム１
表面でのスリット光の横幅は約５ｍｍに設定されてい
る。蛍光灯は一般に、拡散面の照度が高く光量分布の均
一性が良好であるので、本発明で使用する光源として適
している。

【００２４】実験により、感光層３の検査に使用する蛍
光灯の種類としては、演色性改善のために用いられる３
波長域発光管に対して、分光分布の比較的広い白色蛍光
灯がはよい。これは、３波長域発光管の分光分布が３種
類の波長に集中しているため、感光層の表面と、下層の
感光層の表面による干渉光が発生しやすく信号上ノイズ
となって表れるためである。これに対して白色蛍光灯は
分光分布が比較的広く分布しており、干渉光の発生が少
ない。感光体ドラム１表面での前記スリット光の境界部
の反射光により感光体ドラム表面での微妙な凸凹を感度
よく検出するためには完全な拡散光源であることが望ま
しく、また、故障信号の感度向上のために、前記境界線
部分のコントラストは強いほど良い。これには蛍光灯ス
リット光装置の背面反射板１２は艶消し黒塗装などの無
反射処理を行い背面反射板による２次反射を押さえると
よく、さらに市販のアパチャー管蛍光灯のような背面方
向の照度分布が小さく、前面開口部の光量の高いものを
用いるのがよい。センサ信号レベルを向上させるため
に、蛍光灯光源には商用周波数点灯や高周波点灯方式に
比べ直流点灯方式が好ましい。実験によれば直流点灯方
式は、商用周波数点灯に比べ約１０％照度が向上した。

【００２５】ラインセンサ支持装置Ｕにより互いに直交
するＸ，Ｙ，Ｚ軸回りに姿勢調整可能に支持されたライ
ンセンサＳは、その長手方向（すなわち、Ｘ軸）に沿っ
て配置された２の１２乗＝４０９６個の受光素子Ｓi（i
＝１，２，…４０９６）（図２，３参照）とこれらの各
受光素子Ｓiに前記感光体ドラム１表面に照射されたス
リット光像を結像させる縮小光学系Ｓaとから構成され
ている。

【００２６】前記ラインセンサ支持装置Ｕは、ラインセ
ンサＳの長手方向に延びるＸ軸回りに回転調整される回
転テーブル２１を備えている。回転テーブル２１上に
は、ラインセンサＳの光軸に平行なＹ軸および前記Ｘ軸
に垂直な軸回りに揺動可能なＺ軸揺動テーブル２２がＺ
軸回りの姿勢を調整可能に支持されている。前記Ｚ軸揺
動テーブル２２上には、ラインセンサＳの光軸に平行な
Ｙ軸回りに揺動可能なＹ軸揺動テーブル２３がＹ軸回り
の姿勢を調整可能に支持されている。したがって、ライ
ンセンサ支持装置Ｕは、ラインセンサＳの姿勢をその受
光視野が前記感光体ドラム１表面上の前記スリット光像
の長手方向に伸びる境界線部分の位置に設定された図２
に示す第１検出姿勢（スリット光境界線受光姿勢）Ｐ1
および前記受光視野が前記感光体ドラム１表面上の前記
スリット光像の長手方向に伸びる中心線部分に設定され
た図３に示す第２検出姿勢（スリット光中心線受光姿
勢）Ｐ2に選択的に保持する機能を有している。

【００２７】前記ラインセンサＳの検出姿勢の調整精度
は検査面（感光体ドラム表面）上のセンサ分解能の１０
倍程度あればよく、姿勢調整の分解能及び２箇所の受光
視野（ラインセンサＳの前記第１または第２検出姿勢の
受光視野）の位置の繰り返し精度は、φ８４の被検査ド
ラム（感光体ドラム）１を光学倍率５倍程度で受光する
場合において０．０１度程度であり、これらは３軸回り
の姿勢調整可能な市販の自動ステージで容易に実現でき
る。ラインセンサＳと光照射装置Ｋとの位置関係は、図
２，３に示すように、光照射装置Ｋの投光角度２４とラ
インセンサＳの受光角度２５を等しくする。これによ
り、正反射光受光の位置となり光照射装置Ｋのスリット
光の感光層３に写像されるスリット光像をラインセンサ
Ｓが受光することができる。前記角度２４，２５として
は５度〜６０度程度まで配置可能であるが、特に１０〜
２０度程度が欠陥を検出し易い。

【００２８】図４は前記図１，２，３に示した感光層欠
陥検出装置の回路部分すなわち欠陥信号抽出回路Ｅの説
明図である。図４において、ラインセンサＳの前記４０
９６（２の１２乗）個の各受光素子Ｓi（i＝１〜４０９
６）で検出した検出光量信号は、Ａ／Ｄ（アナログ／デ
ジタル）変換器３１に入力されている。Ａ／Ｄ変換器３
１は、入力信号（前記検出光量信号）を６ビットのデジ
タル信号、すなわち２の６乗＝６４レベルのデジタル光
量検出信号Ｖi（i＝１〜４０９６）に変換して加算器３
２に出力している。

【００２９】加算器３２は、前記Ａ／Ｄ変換器３１から
入力される各受光素子Ｓiのデジタル光量検出信号とラ
ッチ３３の出力信号とを加算して前記ラッチ３３に出力
している。ラッチ３３は、本実施例では１８ビットのメ
モリにより構成されており、前記２の１２乗個の各受光
素子Ｓi（i＝１〜４０９６）が出力する６ビットのデジ
タル光量検出信号Ｖiを１ライン分記憶できるように構
成されている。前記加算器３２およびラッチ３３は、前
記ラインセンサＳの駆動信号と同周期のサンプリングク
ロック信号３４によって作動し、ラッチ３３には前記受
光素子Ｓiの１主走査ライン分の光量検出信号Ｖiの総和
ΣＶiがラッチされるように構成されている。

【００３０】また、ラッチ３３は、主走査ラインの１ラ
イン毎の走査開始信号であるスタートパルス３５をカウ
ントするカウンタ３６が「１」をカウントする毎にラッ
チ３３のラッチ信号をシフトレジスタ３７に出力すると
ともにラッチデータがリセットされるように構成されて
いる。したがって、前記カウンタ３６が「１」をカウン
トする毎にシフトレジスタ３７には、常に受光素子Ｓi
の１ライン分の検出光量の総和が出力される。

【００３１】前記カウンタ３６の出力信号はレジスタ３
８にも入力されている。このレジスタ３８はカウンタ３
６からの入力信号に応じて、前記受光素子Ｓiの１ライ
ン分の検出光量の総和が入力された前記シフトレジスタ
３７の保持データを１２ビット分下位側にシフトさせる
機能を有している。前記保持データが１２ビット分下位
側にシフトされたシフトレジスタ３７の保持データは、
前記４０９６（２の１２乗）個の各受光素子Ｓiが検出
した検出光量の平均値Ｖaとなる。

【００３２】なお、本実施例では、主走査ラインを１ラ
イン分走査する毎に各受光素子Ｓiの検出光量の平均値
Ｖaがシフトレジスタ３７に保持されるように構成され
ているが、前記平均値Ｖaは、主走査ラインをｎライン
分走査する毎にシフトレジスタ３７に保持されるように
構成することも可能である。たとえば、前記平均値Ｖa
が、主走査ラインを４ライン分（２の２乗ライン分）走
査する毎に検出されるように構成することが可能であ
る。この場合、前述の本実施例において、ラッチ３３の
メモリは２０ビット構成とし、前記カウンタ３６は４ラ
インカウントする毎にラッチ３３およびレジスタ３８に
信号を出力するように構成し、シフトレジスタ３７の下
位側へのシフトを１４ビットとすればよい。このような
構成とすることにより、シフトレジスタ３７が出力する
前記平均値Ｖaは、主走査ラインの４ライン分の検出光
量の平均値とすることができる。

【００３３】前記Ａ／Ｄ変換器３１の出力する各受光素
子Ｓiのデジタル検出光量信号Ｖiおよび前記シフトレジ
スタ３７の出力する検出光量の平均値Ｖaは、減算器３
９に入力されている。減算器３９は入力信号Ｖi，Ｖaの
差Ｖi−Ｖaを出力しており、Ｖi−Ｖaは、比較器Ｃ1，
Ｃ2に入力されている。比較器Ｃ1，Ｃ2には閾値メモリ
Ｍ1，Ｍ2の出力信号が入力されている。閾値メモリＭ1
には、閾値Ｔ11，Ｔ12，…Ｔ1n（ｎ＝4096）、および閾
値Ｔ21，Ｔ22，…Ｔ2n（ｎ＝4096）が記憶されている。
閾値Ｔ11，Ｔ12，…Ｔ1n（ｎ＝4096）は前記ラインセン
サＳが前記第１検出姿勢（スリット光境界線受光姿勢）
Ｐ1に在るときの各受光素子Ｓiの前記６ビットのデジタ
ル検出光量信号Ｖiと比較されるプラス側の６ビットの
閾値であり、閾値Ｔ21，Ｔ22，…Ｔ2n（ｎ＝4096）は前
記ラインセンサＳが前記第２検出姿勢（スリット光中心
線受光姿勢）Ｐ2に在るときの各受光素子Ｓiの前記６ビ
ットのデジタル検出光量信号Ｖiと比較されるプラス側
の６ビットの閾値である。

【００３４】閾値メモリＭ2には、閾値Ｔ31，Ｔ32，…
Ｔ3n（ｎ＝4096）が記憶されている。閾値Ｔ31，Ｔ32，
…Ｔ3n（ｎ＝4096）は前記ラインセンサＳが前記第２検
出姿勢（スリット光境界線受光姿勢）Ｐ2に在るときの
各受光素子Ｓiの６ビットのデジタル検出光量信号Ｖiと
比較されるマイナス側の６ビットの閾値である。前記各
閾値Ｔ11，Ｔ12，…Ｔ1n（ｎ＝4096）、閾値Ｔ21，Ｔ2
2，…Ｔ2n（ｎ＝4096）、および閾値Ｔ31，Ｔ32，…Ｔ3
n（ｎ＝4096）は、検査対象となる感光体ドラム１と略
同様に構成された欠陥の無い感光体ドラム表面の検出光
量信号に対応して設定された閾値である。

【００３５】前記各閾値メモリＭ1，Ｍ2は、前記ライン
センサＳの検出姿勢に応じた閾値選択信号Ａ（図４参
照）、および前記サンプリングクロック信号３４と同周
期の読出クロック信号Ｂによって各閾値Ｔ1i（i＝１，
２，…，ｎ、ｎ＝４０９６），またはＴ2i，Ｔ3iが読み
出されるように構成されている。すなわち、閾値選択信
号Ａが前記第１検出位置Ｐ1に対応する「０」のときに
は閾値メモリＭ1から６ビットの閾値Ｔ1iが読み出さ
れ、閾値メモリＭ2からは「０」が出力される。また、
閾値選択信号Ａが前記第２検出位置Ｐ2に対応する
「１」のときには閾値メモリＭ2から６ビットの閾値Ｔ2
iが読み出され、閾値メモリＭ2からは閾値Ｔ3iが出力さ
れる。

【００３６】前記比較器Ｃ1は、入力されたＶi−Ｖaに
一定値Ｖoを加算して得られるＶi−Ｖa＋Ｖoと閾値メモ
リＭ1から呼び出される閾値Ｔ1iまたはＴ2iとの差Ｖi−
Ｖa−Ｖo−Ｔ1i（またはＴ2i）を算出し、その算出値を
欠陥判別回路Ｈ1に出力している。欠陥判別回路Ｈ1は、
前記算出値が正の場合には欠陥検出信号を出力するよう
に構成されている。また、前記比較器Ｃ2は、入力され
たＶi−Ｖaに一定値Ｖoを加算して得られるＶi−Ｖa＋
Ｖoと閾値メモリＭ2から呼び出される閾値Ｔ3iとの差Ｖ
i−Ｖa−Ｖo−Ｔ3iを算出し、その算出値を欠陥判別回
路Ｈ2に出力している。欠陥判別回路Ｈ2は、前記算出値
が負の場合には欠陥検出信号を出力するように構成され
ている。 前記符号３２〜３８で示された構成要素から
検出物理量平均値算出手段（すなわち、検出光量平均値
算出手段）Ｅ1が構成され、また、前記シフトレジスタ
３７により検出物理量平均値記憶手段（すなわち、検出
光量平均値記憶手段）が構成されている。また、前記符
号３１〜３９，Ｃ1，Ｃ2，Ｈ1，Ｈ2，Ｍ1，Ｍ2等で示さ
れた構成要素から前記欠陥信号抽出回路Ｅが構成されて
いる。

【００３７】次に前述の構成を備えた本発明の一実施例
の作用を説明する。前記光照射装置Ｋの白色拡散光源と
しての蛍光灯１６からの出射光はスリット１８aにより
前記ラインセンサＳの受光素子Ｓi列の方向と平行な帯
状のスリット光として前記感光体ドラム１表面に照射さ
れる。この状態で、前記ラインセンサＳの受光視野を前
記感光体ドラム１表面上の前記帯状のスリット光の長手
方向に伸びる境界線部分に設定する。すなわち、ライン
センサＳを第１検出姿勢Ｐ1に保持する。そして、ライ
ンセンサ３により感光体ドラム１表面からスリット光の
反射散乱光を受光して主走査を行うとともに、前記ドラ
ム支持装置Ｄのドラム支持部材１２を回転させることに
より感光体ドラム１表面とラインセンサＳとを副走査方
向に相対的に移動させる。本実施例では走査速度として
は、主走査が１ＫＨｚ程度、副走査が０．２回転／秒程
度である。 前記感光体ドラム１表面に照射された帯状
の白色拡散光（スリット光）は、前記基材２表面とその
表面に積層された多層構造の透光性の感光層３により反
射される。ラインセンサＳが第１検出姿勢Ｐ1に保持さ
れている場合、感光層３表面の前記帯状のスリット光の
長手方向に延びる境界線部分上の凸凹の存在、または感
光層３が全て剥離してその下の基板２が露出したような
欠陥の存在により、ラインセンサＳの各受光素子Ｓiに
よる光量検出信号が変化する。

【００３８】すなわち図４から分かるように、感光体ド
ラム１表面のスリット光の境界線部分からの反射光量
は、ラインセンサＳの各受光素子Ｓiによって検出さ
れ、順次Ａ／Ｄ変換器３１によってデジタル検出光量信
号Ｖiに変換される。前記Ａ／Ｄ変換器３１から加算器
３２に入力される６ビットのデジタル検出光量信号の最
初の値Ｖ1（受光素子Ｓ1によって検出された第１ライン
のデジタル検出光量信号）は、ラッチ３３の出力する１
８ビットの信号「０００００００００００００００００
０」と加算される。このときの加算器３２の出力信号は
Ｖ1であり、これはラッチ３３にラッチされる。次に加
算器３２に入力されるデジタル検出光量信号の値Ｖ2
（受光素子Ｓ2によって検出されたデジタル検出光量信
号）は前記ラッチ３３の出力するデジタル検出光量信号
Ｖ1と加算される。このときの加算器３２の出力信号は
Ｖ1＋Ｖ2である。このようにして主走査ラインの１ライ
ン分の走査を行うとラッチ３３には、主走査ラインの１
ライン分の検出光量信号の総和がラッチされる。

【００３９】前記主走査ラインの１ライン分の走査が終
了して次のラインすなわち第２ラインの走査が開始され
ると、走査開始信号であるスタートパルス３５をカウン
トするカウンタ３６が「１」をカウントしてラッチ３３
およびレジスタ３８に信号を出力する。このカウンタ３
６の出力信号により、ラッチ３３のラッチ信号（前記主
走査ラインの１ライン分の検出光量信号の総和）はシフ
トレジスタ３７に出力されるとともに前記ラッチ３３に
保持された信号はリセットされる。したがって、前記カ
ウンタ３６が「１」をカウントする毎にシフトレジスタ
３７には、常に受光素子Ｓiの１ライン分の検出光量の
総和が出力される。

【００４０】前記カウンタ３６の出力信号が入力された
レジスタ３８は、前記受光素子Ｓiの１ライン分の検出
光量の総和が入力されたシフトレジスタ３７の保持デー
タを１２ビット分だけ下位側にシフトさせる。前記保持
データが１２ビット分下位側にシフトされたシフトレジ
スタ３７の保持データは、前記４０９６（２の１２乗）
個の各受光素子Ｓi（ｉ＝１〜４０９６）が検出した１
ライン分の検出光量Ｖi（ｉ＝1〜4096）の平均値Ｖa
（＝ΣＶi／４０９６）となる。

【００４１】一方前記主走査ラインの最初の１ライン分
のデジタル検出光量信号Ｖiは、前記加算器３２に入力
されるとともに、減算器３９にも入力されている。とこ
ろが、前記主走査ラインの最初の１ライン分の走査中
は、前記シフトレジスタ３７の出力は０である。したが
って、最初の１ラインの走査中の減算器３９の出力は、
Ｖi−０となる。この最初の１ラインの走査によって得
られる欠陥判別回路Ｈ1の欠陥判別信号は本実施例では
無視することにする。この場合最初の１ラインの走査で
は、そのラインの欠陥判別は行われないことになるが、
感光体ドラム１を一回転させて、さらにもう１ライン分
回転させて欠陥判別を行うことにより、前記最初の１ラ
インの欠陥判定を行うことができる。

【００４２】主走査ラインの２ライン目以降の走査にお
いては、減算器３９には、Ａ／Ｄ変換器３１からのデジ
タル検出光量信号Ｖiおよび１ライン前の検出光量の平
均値Ｖaが入力される。この場合例えば、第ｍ−１ライ
ンの走査によって図５に示すデジタル検出光量信号の平
均値Ｖa,m-1が得られ、第ｍラインの走査によって図５
に示すデジタル検出光量信号Ｖi,mが得られる。また、
第ｎ−１ラインの走査によって図５に示すデジタル検出
光量信号の平均値Ｖa,n-1が得られ、第ｎラインの走査
によって図５に示すデジタル検出光量信号Ｖi,nが得ら
れる。この図５に示す場合、第ｍラインの走査のときに
シフトレジスタ３７から出力される感光層３の反射光量
の平均値Ｖa,m-1は、第ｎラインの走査のときにシフト
レジスタ３７から出力される反射光量の平均値Ｖa,n-1
よりも大きいことになる。

【００４３】この場合、感光体ドラム１の第ｍラインの
走査を行う部分の近傍と、第ｎラインの走査を行う部分
の近傍とは反射光量の平均値が異なることを意味してい
る。このような場合には、第ｍラインの走査によって得
られるデジタル検出光量信号Ｖi,mと、第ｎラインの走
査によって得られるデジタル検出光量信号Ｖi,nに対し
て、同一の閾値を適用して欠陥判定を行うことはできな
い。

【００４４】そこで、前記減算器３９により全受光素子
Ｓi（ｉ＝１，２，…，４０９６）に対してＶi−Ｖaを
算出すると、前記第ｍ，ｎラインのデジタル検出光量信
号Ｖi,m，Ｖi,nに対して図６Ａ，６ＢのようなデータＶ
i,m−Ｖa,m-1，Ｖi,n-Ｖa,n-1が得られる。但し、前記Ｖ
a,m-1およびＶa,n-1は、それぞれ第ｍ−１ライン目およ
び第ｎ−１ライン目の各受光素子Ｓiのデジタル検出光
量信号の平均値である。

【００４５】減算器３９の出力するＶi−Ｖaは比較器Ｃ
1，Ｃ2に入力される。前記感光体ドラム１が前記第１検
出位置に保持されている場合、前記閾値選択信号Ａが前
記第１検出位置Ｐ1に対応する「０」であり、このとき
には閾値メモリＭ1から６ビットの閾値Ｔ1iが読み出さ
れ、閾値メモリＭ2からは０が出力される。この場合、
比較器Ｃ1は、減算器３９からの入力信号Ｖi−Ｖaに一
定値Ｖoを加えた値すなわちＶi−Ｖa＋Ｖoと、閾値メモ
リＭ1からの入力信号Ｔ1iとを比較する。前記一定値Ｖo
を加える理由は、比較器Ｃ1で閾値Ｔ1iと比較する検出光
量の値をプラスの値に統一するとともに、閾値Ｔ1iのデ
ータの値をプラスの値に統一するためである。

【００４６】比較器Ｃ1により全受光素子Ｓi（ｉ＝１，
２，…，４０９６）に対してＶi−Ｖa＋Ｖoを算出する
と、前記第ｍ，ｎラインのデジタル検出光量信号Ｖi,
m，Ｖi,nに対して図７Ａ，７Ｂに実線で示すようなデー
タＶi,m−Ｖa,m-1＋ＶoおよびＶi,n-Ｖa,n-1＋Ｖoが得
られる。この図７Ａおよび７Ｂに示すデータＶi,m−Ｖ
a,m-1＋ＶoおよびＶi,n-Ｖa,n-1＋Ｖoは、前記感光体ド
ラム１の第ｍラインの走査を行う部分の近傍と、第ｎラ
インの走査を行う部分の近傍との反射光量の平均値のバ
ラツキを補正したデジタル検出光量信号である。この反
射光量の平均値のバラツキを補正した図７Ａ，７Ｂに示
すデジタル検出光量信号Ｖi,m−Ｖa,m-1＋ＶoおよびＶ
i,n-Ｖa,n-1＋Ｖoに対しては、同一の閾値Ｔ1i（図７
Ａ，７Ｂの点線参照）を適用して欠陥判定を行うことが
できる。

【００４７】比較器Ｃ1は、減算器３９から入力される
各受光素子Ｓi毎に入力される信号Ｖi−ＶaにＶoを加え
た値Ｖi−Ｖa＋Ｖoと、前記各受光素子Ｓiに対応して閾
値メモリＭ1から読みだされた閾値Ｔ1iとの差であるＶi
−Ｖa＋Ｖo−Ｔ1i（図７Ａ，７Ｂ参照、但し、図７Ａ，
７Ｂにおいては、第ｍラインおよび第ｎラインのＶiの
値には添字「,m」および「,n」が付記され、第ｍ−１ラ
インおよび第ｎ−１ラインのＶaの値には添字「,m-1」
および「,n-1」が付記されている。）に応じた信号を欠
陥判別回路Ｈ1に出力する。図７Ａ，７Ｂから分かるよ
うにＶi−Ｖa＋ＶoがＴ1iよりも小さい場合はＶi−Ｖa
＋Ｖo−Ｔ1iが負の値となるが、大きい場合はＶi−Ｖa
＋Ｖo−Ｔ1iが正の値となる。比較器Ｃ1は、前記Ｖi−
Ｖa＋Ｖo−Ｔ1iの値が負の場合は「０」を出力し、正の
場合は「１」を出力する。欠陥判別回路Ｈ1は、比較器
Ｃ1の出力信号が「０」の場合には「０」を、正の場合
には「１」を記憶する。すなわち、欠陥判別回路Ｈ1
は、各受光素子Ｓiの検出信号を２値化して記憶する。

【００４８】図８Ａ，８Ｂは、比較器Ｃ1の出力信号を
２値化した信号の説明図であり、前記図７Ａ，７Ｂの信
号から得られる信号である。前記比較器Ｃ1の出力信号
が正の値の場合すなわち欠陥判別回路Ｈ1が「１」を記
憶している部分に対応する感光体ドラム１の感光層３に
は欠陥が存在することを意味する。そして、その欠陥は
各受光素子Ｓi毎に検出されるので、欠陥部分の面積の
大きさ等も判別することができる。

【００４９】なお、ラインセンサＳが前記第１検出姿勢
Ｐ1に保持されている場合、感光層３表面の凹凸の存在
に応じて各受光素子Ｓiのデジタル検出光量信号は正の
方向に変化し、負の方向に変化する欠陥検出信号は表れ
ない。したがって、この第１検出姿勢Ｐ1でのラインセ
ンサＳによる光量測定においては、負の方向の閾値は不
要であるので、前記閾値メモリＭ2から出力される閾値
は０となるように設定されている。

【００５０】前述のようにして、ラインセンサＳを前記
第１検出姿勢Ｐ1に保持した状態で感光体ドラム１を１
回転以上させてその表面の全面を検査した後、前記ライ
ンセンサ支持装置Ｕの回転テーブル２１を回転させて、
前記ラインセンサＳの受光視野を前記感光体表面上の前
記帯状のスリット光の長手方向に伸びる中心線に設定す
る。すなわち、ラインセンサＳを第２検出姿勢Ｐ2に保
持する。ラインセンサＳがこの第２検出姿勢Ｐ2に保持
されている場合、感光層３を形成する透光性の各層（例
えば電荷発生層４，６、電荷輸送層５等）の各膜厚の変
化や各層中の不純物の存在は、ラインセンサＳの各受光
素子Ｓiによる光量検出信号の異常として（すなわち、
欠陥検出信号として）検出される。

【００５１】ラインセンサＳが第２検出姿勢Ｐ2に保持
されている場合も、前記第１検出姿勢Ｐ1に保持されて
いる場合と同様に、減算器３９の出力信号はＶi−Ｖaと
なる。なお、この第２検出姿勢Ｐ2の場合、閾値選択信
号Ａが前記第２検出位置Ｐ2に対応する「１」となって
おり、このときには閾値メモリＭ2から６ビットの閾値
Ｔ2iが出力され、閾値メモリＭ2からは閾値Ｔ3iが出力
される。この場合、比較器Ｃ1は、減算器３９からの入
力信号Ｖi−Ｖaに一定値Ｖoを加えた値すなわちＶi−Ｖ
a＋Ｖoと、閾値メモリＭ1からの入力信号Ｔ2iとを比較
する。また、比較器Ｃ2は、減算器３９からの入力信号
Ｖi−Ｖaに一定値Ｖoを加えた値すなわちＶi−Ｖa＋Ｖo
と、閾値メモリＭ2からの入力信号Ｔ3iとを比較する。

【００５２】比較器Ｃ1，Ｃ2では全受光素子Ｓi（ｉ＝
１，２，…，４０９６）に対してＶi−Ｖa＋Ｖoが算出
され、前記第ｍ，ｎラインのデジタル検出光量信号Ｖi,
m，Ｖi,nに対して図９Ａ，９Ｂに実線で示すようなデー
タＶi,m−Ｖa,m-1＋ＶoおよびＶi,n-Ｖa,n-1＋Ｖoが得
られる。この図９Ａ，９Ｂに示す第ｍ，ｎラインのデー
タＶi,m−Ｖa,m-1＋ＶoおよびＶi,n-Ｖa,n-1＋Ｖoは、
前記感光体ドラム１の第ｍラインの走査を行う部分の近
傍と、第ｎラインの走査を行う部分の近傍との反射光量
の平均値のバラツキを補正したデジタル検出光量信号で
ある。この反射光量の平均値のバラツキを補正した各ラ
イン（第ｍラインおよび第ｎライン）のデジタル検出光
量信号Ｖi,m−Ｖa,m-1＋ＶoおよびＶi,n-Ｖa,n-1＋Ｖo
に対しては、同一の閾値Ｔ2i，Ｔ3i（図９Ａ，９Ｂの点
線参照）を適用して欠陥判定を行うことができる。

【００５３】すなわち、比較器Ｃ1は、減算器３９から
入力される各受光素子Ｓi毎に入力される信号Ｖi−Ｖa
にＶoを加えた値Ｖi−Ｖa＋Ｖoと、前記各受光素子Ｓi
に対応して閾値メモリＭ1から読みだされた閾値Ｔ2iと
の差であるＶi−Ｖa＋Ｖo−Ｔ2i（図９Ａ，９Ｂ参照、
但し、図９Ａ，９Ｂにおいては、第ｍラインおよび第ｎ
ラインのＶiの値には添字「,m」および「,n」が付記さ
れ、第ｍ−１ラインおよび第ｎ−１ラインのＶaの値に
は添字「,m-1」および「,n-1」が付記されている。）に
応じた信号を欠陥判別回路Ｈ1に出力する。また、比較
器Ｃ2は、前記信号Ｖi−Ｖa＋Ｖoと、閾値メモリＭ2か
ら読みだされた閾値Ｔ3iとの差であるＶi−Ｖa＋Ｖo−
Ｔ3iに応じた信号を欠陥判別回路Ｈ2に出力する。

【００５４】図９Ａ，９Ｂから分かるようにＶi−Ｖa＋
ＶoがＴ2iよりも小さい場合はＶi−Ｖa＋Ｖo−Ｔ2iが負
の値となるが、大きい場合はＶi−Ｖa＋Ｖo−Ｔ2iが正
の値となる。比較器Ｃ1は、前記Ｖi−Ｖa＋Ｖo−Ｔ2iの
値が負の場合は「０」を出力し、正の場合は「１」を出
力する。欠陥判別回路Ｈ1は、比較器Ｃ1の出力信号が
「０」の場合には「０」を、正の場合には「１」を記憶
する。すなわち、欠陥判別回路Ｈ1は、各受光素子Ｓiの
検出信号を２値化して記憶する。

【００５５】また図９Ａ，９Ｂから分かるように、Ｖi
−Ｖa＋ＶoがＴ3iよりも大きい場合はＶi−Ｖa＋Ｖo−
Ｔ3iが正の値となるが、小さい場合はＶi−Ｖa＋Ｖo−
Ｔ3iが負の値となる。比較器Ｃ2は、前記Ｖi−Ｖa＋Ｖo
−Ｔ3iの値が正の場合は「０」を出力し、負の場合は
「１」を出力する。欠陥判別回路Ｈ2は、比較器Ｃ1の出
力信号が「０」の場合には「０」を、正の場合には
「１」を記憶する。すなわち、欠陥判別回路Ｈ2は、各
受光素子Ｓiの検出信号を２値化して記憶する。

【００５６】図１０Ａ，１０Ｂの上段のグラフは、比較
器Ｃ1の出力する２値化信号（閾値Ｔ2iとの比較によっ
て得られる信号）の説明図であり、図１０Ａ，１０Ｂの
下段のグラフは、比較器Ｃ2の出力する２値化信号（閾
値Ｔ3iとの比較によって得られる信号）の説明図であ
る。そして、図１０Ａは前記図９Ａの信号から得られる
信号であり、また、図１０Ｂは前記図９Ｂの信号から得
られる信号である。前記各欠陥判別回路Ｈ1，Ｈ2が
「１」を記憶している部分（すなわち、比較器Ｃ1の出
力信号が正の値の部分および比較器Ｃ2の出力信号が負
の値の部分）に対応する感光体ドラム１の感光層３には
欠陥が存在することを意味する。そして、その欠陥は各
受光素子Ｓi毎に検出されるので、欠陥部分の面積の大
きさ等も判別することができる。

【００５７】なお、ラインセンサＳ１が第２検出姿勢Ｐ
2にあるときに検出される欠陥は、感光層３を形成する
透光性の各層（例えば電荷発生層４，６、電荷輸送層５
等）の各膜厚の変化や各層中の不純物の存在に基づく欠
陥である。

【００５８】前記実施例では、光照射装置に白色散乱光
を出射する蛍光灯１６とスリット１８aとを用いてい
る。前記蛍光灯１６は安価で市販されており、完全拡散
光を容易に出射させることができるので、光照射装置Ｋ
を低コストで製作することができる。また、前記実施例
では、感光体ドラム１表面に投影されるスリット光の像
の長手方向に延びる境界線部分と、中心線の位置との２
カ所にラインセンサＳの受光視野を設定するので、感光
層３表面の凹凸を検出できるとともに、多層からなる感
光層３の微妙な膜厚の変化による前記「色むら」や「し
み」などの欠陥を検出することができる。さらに前記実
施例では、前記感光体ドラム１表面に照射されたスリッ
ト光像をラインセンサＳの受光素子Ｓiに結像させる手
段として縮小光学系Ｓaを用いているので、装置の小型
化が可能となる。さらにまた、感光層３表面の帯状のス
リット光の長手方向に延びる境界線部分からの反射光を
検出することにより、感光層３の表面部分の欠陥を検出
し、前記スリット光の中心線部分からの反射光により感
光層３の内部の欠陥を検出できるので、欠陥種類の分類
が可能となる。

【００５９】以上、本発明の感光層故障検出装置の実施
例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱
することなく、種々の小設計変更を行うことが可能であ
る。たとえば、本発明の対象となる感光体は、実施例で
示した鏡面加工された金属ドラム上に塗布された透光性
を持つ感光体に限るものではなく、レーザプリンタ用に
金属ドラム基板を粗面加工してある感光体ドラムであっ
ても、また金属ドラムに限らずシート状の基板に塗布さ
れた感光体であっても、また透光性のない皮膜であって
も、塗布された感光体が均一で鏡面状であるから、同様
に欠陥を検出することが可能である。また感光体表面に
限らず、基板上に均一に皮膜を設けた表面の欠陥検査に
も有効である。

【００６０】

【発明の効果】前述の本発明は、検査用の帯状光として
分光分布の広い白色散乱光を用いるので、レーザ光を投
光して検出する方式のような干渉縞を発生することがな
く欠陥位置を容易に抽出することができる。前記白色散
乱光は、蛍光灯、または、ハロゲンランプおよび光散乱
板等を用いて容易に出射させることができる。したがっ
て、本発明は、表面層の欠陥を高精度で容易に検出する
ことができ、しかも光源装置の構成が簡素な表面層欠陥
検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は表面層欠陥検出装置の一実施例の概略
斜視図である。

【図２】 図２は同実施例の概略平面図で、ラインセン
サＳが第１検出姿勢（受光視野が帯状光の境界線部分に
設定されている姿勢）に保持されている状態を示す図で
ある。

【図３】 図３は同実施例の概略平面図で、ラインセン
サＳが第２検出姿勢（受光視野が帯状光の中心線部分に
設定されている姿勢）に保持されている状態を示す図で
ある。

【図４】 図４は同実施例の回路部分の説明図である。

【図５】 図５は同実施例においてラインセンサＳが第
１検出姿勢Ｐ1に有るときの作用説明図で、各受光素子
Ｓiの第ｍおよびｎラインの検出信号Ｖi,m，Ｖi,nと、
第ｍ−１，ｎ−１ラインの検出信号の平均値Ｖa,m-1，
Ｖa,n-1とを示す図である。

【図６】 図６は同実施例においてラインセンサＳが第
１検出姿勢Ｐ1に有るときの作用説明図で、各受光素子
Ｓiの第ｍおよびｎラインの検出信号Ｖi,m，Ｖi,nか
ら、第ｍ−１，ｎ−１ラインの検出信号の平均値Ｖa,m-
1，Ｖa,n-1を減算した値を示す図である。

【図７】 図７は同実施例においてラインセンサＳが第
１検出姿勢Ｐ1に有るときの作用説明図であり、また、
各受光素子Ｓiの第ｍおよびｎラインの検出信号Ｖi,m，
Ｖi,nから、第ｍ−１，ｎ−１ラインの検出信号の平均
値Ｖa,m-1，Ｖa,n-1を減算した値に一定値Ｖoを加えた
値と、閾値Ｔ1iとを示す図で、比較器Ｃ1で比較される
信号の説明図である。

【図８】 図８は同実施例においてラインセンサＳが第
１検出姿勢Ｐ1に有るときの作用説明図で、各受光素子
Ｓiの第ｍおよびｎラインの検出信号Ｖi,m，Ｖi,nか
ら、第ｍ−１，ｎ−１ラインの検出信号の平均値Ｖa,m-
1，Ｖa,n-1を減算した値に一定値Ｖoを加えた値から、
閾値Ｔ1iを減算した後整形して得られる欠陥検出信号、
すなわち比較器Ｃ1の出力信号の説明図である。

【図９】 図９は同実施例においてラインセンサＳが第
２検出姿勢Ｐ2に有るときの作用説明図であり、また、
各受光素子Ｓiの第ｍおよびｎラインの検出信号Ｖi,m，
Ｖi,nから、第ｍ−１，ｎ−１ラインの検出信号の平均
値Ｖa,m-1，Ｖa,n-1を減算した値に一定値Ｖoを加えた
値と、閾値Ｔ2i，Ｔ3ｉとを示す図で、比較器Ｃ1，Ｃ2
で比較される信号の説明図である。

【図１０】 図１０は同実施例においてラインセンサＳ
が第１検出姿勢Ｐ1に有るときの作用説明図で、各受光
素子Ｓiの第ｍおよびｎラインの検出信号Ｖi,m，Ｖi,n
から、第ｍ−１，ｎ−１ラインの検出信号の平均値Ｖa,
m-1，Ｖa,n-1を減算した値に一定値Ｖoを加えた値か
ら、閾値Ｔ2i，Ｔ3iを減算した後整形して得られる欠陥
検出信号、すなわち比較器Ｃ1，Ｃ2の出力信号の説明図
である。

【図１１】 図１１は感光体（被検査体）の表面層（感
光層）の欠陥状態とその欠陥部分での反射光との説明図
である。

【図１２】 図１２は感光体（被検査体）の表面層（感
光層）に照射された帯状の白色拡散光の長手方向に沿う
境界線部分からの反射光をラインセンサＳの各受光素子
Ｓiで検出したときの検出光量と、検出される欠陥の説
明図である。

【図１３】 図１３は感光体（被検査体）の表面層（感
光層）に照射された帯状の白色拡散光の長手方向に沿う
中心線部分からの反射光をラインセンサＳの各受光素子
Ｓiで検出したときの検出光量と、検出される欠陥の説
明図である。

【符号の説明】

１…被検査体（感光体ドラム）、２…基材、３…表面層
（感光層）、１６…蛍光灯、１８a…スリット、Ｋ…光
照射装置、Ｐ1…第１検出姿勢、Ｐ2…第２検出姿勢、Ｓ
…ラインセンサ、Ｓi…受光素子、Ｕ…ラインセンサ支
持装置、Ｘ…帯状光（スリット光）の長手方向またはラ
インセンサＳの長手方向（多数の受光素子Ｓiが列設さ
れた方向）、Ｙ…ラインセンサの光軸方向、Ｚ…被検査
体１表面とラインセンサＳとの相対的移動方向、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−54438（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−201142（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−86405（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−264209（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材とその表面に形成された表面層とを
   有する被検査体の表面に検査用の帯状光を照射する光照
   射装置と、前記表面層からの前記帯状光の反射光量を検
   出する多数の受光素子が直線に沿って配置されたライン
   センサと、このラインセンサと前記被検査体とを前記多
   数の受光素子が列設された方向と垂直な方向に相対的に
   移動させる移動装置とを備え、前記ラインセンサによっ
   て検出される前記表面層からの反射光量により表面層欠
   陥を検出する表面層欠陥検出装置において、 前記光照射装置の出射する帯状光を白色拡散光とし、前
   記ラインセンサの受光視野を前記被検査体表面上に写像
   される前記帯状光の長手方向に伸びる境界線部分に設定
   したことを特徴とする表面層欠陥検出装置。
2. 【請求項２】 基材とその表面に形成された透光性の表
   面層とを有する被検査体の表面に検査用の帯状光を照射
   する光照射装置と、前記表面層からの前記帯状光の反射
   光量を検出する多数の受光素子が直線に沿って配置され
   たラインセンサと、このラインセンサと前記被検査体表
   面とを前記多数の受光素子が列設された方向と垂直な方
   向に相対的に移動させる移動装置とを備え、前記ライン
   センサによって検出される前記表面層からの反射光量に
   より表面層欠陥を検出する表面層欠陥検出装置におい
   て、 前記光照射装置の出射する帯状光を白色拡散光とし、前
   記ラインセンサの受光視野を前記被検査体表面上に写像
   される前記帯状光の長手方向に伸びる中心線の位置に設
   定したことを特徴とする表面層欠陥検出装置。
3. 【請求項３】 基材とその表面に形成された表面層とを
   有する被検査体の表面に検査用の帯状光を照射する光照
   射装置と、前記表面層からの前記帯状光の反射光量を検
   出する多数の受光素子が直線に沿って配置されたライン
   センサと、このラインセンサと前記被検査体表面とを前
   記多数の受光素子が列設された方向と垂直な方向に相対
   的に移動させる移動装置とを備え、前記ラインセンサに
   よって検出される前記表面層からの反射光量により表面
   層欠陥を検出する表面層欠陥検出装置において、 前記光照射装置の出射する帯状光を白色拡散光とし、 前記ラインセンサの姿勢を調整可能に支持するととも
   に、ラインセンサの姿勢をその受光視野が前記被検査体
   表面上に写像される前記帯状光の長手方向に伸びる境界
   線部分に設定された第１検出姿勢および前記受光視野が
   前記被検査体表面上に写像される前記帯状光の長手方向
   に伸びる中心線の位置に設定された第２検出姿勢に選択
   的に保持するラインセンサ支持装置を設けたことを特徴
   とする表面層欠陥検出装置。