JP3817165B2 - 欠陥検査装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、欠陥検査装置に関する。
主として複写機及びプリンタ等に使用される導電性基体上に設けられた電子写真感光層の欠陥検査方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の欠陥検査装置は、被検査物である電気絶縁性物体に、電圧を印加する手段と、前記電気絶縁性物体に欠陥があった場合に発生する電流変化を検出する手段とを有する。すなわち、前記電気絶縁性物体に絶縁劣化箇所があると、その箇所で放電が発生し、急激な電流変化が発生し、電流変化を検出することにより欠陥検査を実施している。
【0003】
そして、電圧を印加する方式としては、直径50〜100μmのタングステンワイヤに、5〜10kVの高電圧を印加する方法が一般的である。
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、前記タングステンワイヤによる電圧印加は、放電効率が悪く、欠陥検出能力が低いといった問題点を有する。そこで、放電を安定化させるために、タングステンワイヤから一定間隔を隔てた位置にシールドケースを設置したり、また、被検査物である電気絶縁性物体の帯電を均一化するため、制御電極としてグリッド電極を設置したりしていた。
【0005】
シールドケースやグリッド電極を設置すると、シールドケースやグリッド電極に対する放電が必要以上に大きくなり、オゾン、NOx等の活性ガスの発生量が多くなり、被検査物を劣化させたり、人体に悪い影響を与えてしまうという問題が生じる。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、従来技術であるタングステンワイヤによる電圧印加方式に代えて、櫛形電極による電圧印加方式を有することを特徴とする欠陥検査装置が使用される。櫛形電極による電圧印加方式は、放電効率が良好で欠陥検出能力が高く、放電を安定化させるために大きな放電電流を流す必要が無いため、オゾン、NOx等の活性ガスの発生量が少なく、被検査物を劣化させたり、人体に悪い影響を与えることも無い。
【0007】
【発明の実施形態】
本発明において、検査されるもの(被検査物)は電気絶縁性物体であり、例えば有機感光体(OPC)ドラム等が挙げられる。
【0008】
OPCドラムは、無機感光体に比べて製造が容易であるとともに、電荷輸送剤、電荷発生剤、バインダー樹脂等の感光体材料の選択肢が多様で、機能設計の自由度が高いことから、近年、広範な研究が進められている。
【0009】
OPCには、電荷発生剤を含有する電荷発生層と電荷輸送剤を含有する電荷輸送層との積層構造からなる、いわゆる積層型感光体と、電荷発生剤と電荷輸送剤とを単一の感光層中に分散させた、いわゆる単層型感光体とがある。これらのうち、広い市場規模を占めているのは積層型感光体である。
【0010】
しかしながら、単層型感光体は、層構成が簡単で生産性に優れている、感光層の皮膜欠陥発生を抑制できる、層間の界面が少ないので光学的特性を向上できる、といった利点を有するため脚光を浴びつつある。
【0011】
そして、積層型感光体は、電荷発生層の上に電荷輸送層を積層させた負帯電型、単層型感光体は正帯電型で使用されるのが一般的である。
【0012】
一方、本発明の欠陥検査装置の放電電極として使用される櫛形電極の一実施例を図1を参照しながら説明する。図1はコロナ放電器の構成を示す平面図である。図1に示すように、絶縁性基板1上にコモン電極3が形成されており、コモン電極3から一定距離間隔lを隔てた位置に複数の鋸歯状をなすように櫛形の放電電極2が等間隔に配設されている。放電電極2の歯数は110個で各歯の間のピッチPは2.5mmであり、複数の放電電極2の各々は、その先鋭な先端部が絶縁性基板1のエッジ部からコモン電極3と反対の方向側に2.5mm突出した状態となるよう位置決めされている。
【0013】
さらに、コモン電極3および複数の放電電極2の配設に対応するように成形されてなる櫛形の抵抗体5が導電性物質を介して絶縁性基板1上に装着されている。
【0014】
櫛形の抵抗体5は、複数の放電電極2と同数の櫛歯5aを有しており、各櫛歯5aは放電電極2の各々に電気的に接続されており、櫛歯5aを支持するつけねの部分5bはコモン電極3に電気的に接続されている。
【0015】
櫛形の抵抗体5は、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン、ナイロン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート等の有機材料からなる基材に、カーボンブラックや金属粉からなり廉価な抵抗体を形成する無機材料、あるいは酸化亜鉛、酸化ルテニウム等の温湿度変化に安定した性能を示す高抵抗体を形成する金属酸化物、あるいはハロゲン酸素酸塩、過ハロゲン酸素酸塩、過塩素酸リチウム等の局部的な抵抗値変化の少ない均一な抵抗体を形成するイオン伝導を示すアルカリ金属塩等の添加物が混練された材料からなり、コモン電極3と各放電電極2との間の抵抗値が約450MΩとなるように電気抵抗が付与されている。
【0016】
図2は、被検査体がOPCドラムである場合の本発明の欠陥検査装置における回路構成を示す概略構成図である。6はOPCドラム、7は櫛形電極、8は櫛形電極とOPCドラム6との間に電圧を印加する電圧印加手段、9はOPCドラムに流れる電流変化を検出する電流変化検出手段を示す。
【0017】
電圧印加手段8には、高圧直流電源等の正または負の直流電圧を印加できる手段が適宣用いられる。印加する直流電流の極性はOPCドラム6の帯電極性に応じて適宣選択される。また、印可する電圧値はOPCドラム6の帯電特性、あるいは検出しようとする欠陥の耐電圧征に応じて所望の値に設定されるが、通常はOPCドラム6が使用される表面電位に対して0〜150V程度大きい電圧を印可すると、欠陥を確実に検出できる点で望ましい。更に電圧を印可する時間は、OPCドラム6の帯電特性や欠陥検出レベル、印可する電圧値、あるいはOPCドラム6を静止させて静的に検査するか、回転させながら連続的に検査するかによっても異なるが、一般的に、電圧印可時から約3〜5秒間に設定することが欠陥を確実に検出できて、測定時間を短縮できる。
【0018】
電流変化検出手段9は、微小な電流を安定して検出できる直流電流計等が適宣用いられる。この電流の検出は、静的な検査であれば定常電流として測定され、連続的な検査であっても3〜5秒間は同一箇所に電圧が印加されるので、定常電流として測定されてOPCドラム6の欠陥部の電流が正常部の電流よりも大きくなることから、例えば、その電流差を電圧に変換し、その電圧を増幅器により増幅して検知する等して、欠陥の有無を検出する。
【0019】
そして、欠陥検査時に欠陥を検出する電流が流れる回路を形成するように接続する際に、OPCドラム6や櫛形電極7を回転駆動あるいは移動させながら動的に検査する場合には、それらの回転部や移動部等に、導電性ベアリングや摺動ブラシ等の導通手段を用いて、微小電流が安定して流れるように形成することが望ましい。
【0020】
【実施例】
次に、本発明の一実施形態を実施例、比較例を用いて説明する。
【0021】
電荷発生剤(X型無金属フタロシアニン)3.5重量部、ホール輸送剤(HTM−1)60重量部、電子輸送剤(ETM−1)30重量部、重量平均分子量100,000のバインダー樹脂(Resin−1)100重量部を、テトラヒドロフラン700重量部とともにボールミル中で30時間分散あるいは溶解させ、単層型感光層用塗布液を調合した。そして、この塗布液を、支持体としてのアルミニウム素管上にディップコート法にて塗布し、130℃、45分間の熱風乾燥を行い、平均膜厚25μmの単一感光層を有する単層型OPCドラムを作製した。
【0022】
〔HTM−1〕
【化1】
Figure 0003817165
【0023】
〔ETM−1〕
【化2】
Figure 0003817165
【0024】
〔Resin−1〕
【化3】
Figure 0003817165
【0025】
上記のように作製した単層型OPCドラムのうち、感光層表面である外観の詳細なる観察により、欠陥を有するOPCドラム50本を選出し、図2に示す構成の欠陥検出装置を使用して、電圧を印可し、OPCドラムに流れ込む電流の定常電流値を用いて欠陥の検査を実施した。ここで、欠陥検出装置の電圧印可手段8は直流定電圧電源を用い、電流変化検出手段9にはエレクトロ・マルチ・メータを使用した。なお、検出電流が5μA以上であった場合、OPCドラムに欠陥があると判断した。
【0026】
また、放電電極7として、櫛形電極(実施例)またはワイヤー電極(比較例)を使用し、印可電圧を変化させた時の欠陥検出ドラムの本数を比較した。
【0027】表1に結果を示した。また図3は表1の結果をグラフ化したものである。
【表1】
Figure 0003817165
【0028】
表1または図1より、欠陥検査装置の電圧印加手段である放電電極7に櫛形電極を使用した場合、ワイヤー電極をした場合に比較して、低い印可電圧での欠陥検出本数が多かった。これは、電圧印加手段として、櫛形電極を使用した場合、ワイヤー電極を使用した場合に比較して、放電効率が高く、低い印加電圧での欠陥検出能力が高いためと考えられる。
【0029】
【発明の効果】
被検査物である電気絶縁性物体に、電圧を印加する手段と、前記電気絶縁性物体に欠陥があった場合に発生する電流変化を検出する手段とを有し、電圧を印加する方式が櫛形電極であることを特徴とする欠陥検査装置が、例えば、OPCドラムの欠陥を低い印加電圧で高率良く検出することが可能で、オゾン、NOx等の活性ガスの発生量が少なく、被検査物を劣化させたり、人体に悪い影響を与えることも無い。
【0030】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の欠陥検出装置の電圧印加手段である櫛形電極の一実施例の構成を示す平面図である。
【図2】本発明の欠陥検査装置の一実施例の回路構成を示す概略構成図である。
【図3】本発明の欠陥検査装置の電圧印加手段への印加電圧と、欠陥保有OPCドラム全50本のうちの欠陥検出本数との関係を示すグラフである。

Claims (2)

  1. 被検査物である感光体ドラムに、電圧を印加する手段と、前記電気絶縁性物体に欠陥があった場合に発生する電流変化を検出する手段とを有し、電圧を印加する方式が鋸歯状の櫛形電極であり、前記櫛形電極は、櫛形の抵抗体と放電電極を有することを特徴とする欠陥検査装置。
  2. 前記感光体ドラムが、導電性基体上に設けられた有機感光層であることを特徴とする請求項1記載の欠陥検査装置。
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