JP4077258B2 - 電子写真用円筒体の内面検査方法および装置 - Google Patents
電子写真用円筒体の内面検査方法および装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる感光体ドラム等の内面を検査する、電子写真用円筒体の内面検査方法および内面検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等に用いられる電子写真用円筒体の一例として、電子写真用感光体ドラムを浸漬塗布により製造する場合において、電子写真用感光体ドラムの基体を塗工槽に浸漬する時、基体内面に溜まってる空気が基体下部より気泡として出ることによって、塗膜のムラ等の塗膜欠陥を引き起こすことがある。そこでこの問題を防ぐため、基体を浸漬する際に基体内面にわざと少量の塗工液が入る様にしている。しかし、この基体内面に入った塗工液により、当然のことながら基体内面が汚れてしまい、電子写真用感光体ドラムを駆動するためのフランジを後工程で取付ける場合に、組付け精度の低下、基体とフランジの接着強度の低下、導通不良等の問題が発生するため、基体内面に付着した塗工液は除去される。
【０００３】
この塗液除去後の検査は外観検査員により目視検査を行う方法の他、例えば特開２００１−４２７０２号公報記載の「感光体ドラム内面検査装置」の様に、電子写真用感光体ドラムの外側と内側に接触子を接触させ、両接触子間に一定電圧を印加した時に流れる電流量により検出する装置が提案されている。
【０００４】
また、非接触で検査する方法としては、
・特開平１０−１７６９９４号公報記載の「円筒体の内面検査装置」の様に、円筒内にミラーを挿入し、ミラーに写る像を１次元ＣＣＤカメラで撮影する装置、
・特開平６−５０７４２号公報記載の「表面欠陥の検出方法」の様に、先ず面粗度均一のマスターゲージを測定して光源の輝度分布を記憶しておき、次に被検査体対象部を測定し、輝度分布を記憶し、前記マスターゲージの輝度分布と比較することにより照射ムラの影響を除去して検査する方法、
・実公平７−３６２４８号公報記載の「鋳造品の表面検査装置」の様に、被検査体内面に走査光を当て、その反射光の光量変化で被検査体表面に生じた中空孔を検査する装置、
・特開平１１−２８１５８２号公報記載の「表面検査装置」の様に、投光ファイバと受光ファイバを内装し、被検査体内面に対して略垂直に光を照射、受光するファイバー保持筒を挿入して、被検査物内面に対して光を集光させつつファイバー保持筒先端の光路変更手段を回転させることにより被検査物内面を走査し、反射光の光量から被検査物の表面の傷あるいは異物等を検出する装置、
等が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開２００１−４２７０２号公報記載の「感光体ドラム内面検査装置」の方法では、接触子が接触する接触面に傷が有ったり塵が付着した場合に、接触子が跳ねる等して電流値が安定せず過剰検査になり易かった。また、接触子を被検査体である電子写真用感光体ドラムに直接接触させるため、被検査体に傷を付けて不良品にしてしまう可能性があった。
【０００６】
特開平１０−１７６９９４号公報記載の「円筒体の内面検査装置」のように、円筒内にミラーを挿入し、ミラーに写る像を1次元ＣＣＤカメラで撮影する方法では、電子写真用感光体ドラムの内面は外面と違い研磨や切削などの加工を施されることが少ないため、抽伸管等では被検査面にスジ状の模様が発生し、このスジ状の模様は不規則な形状となっているため、撮影された画像から正常部と欠陥部を正確に判別することは非常に困難であり、過剰検査もしくは見逃しとなることがあった。
【０００７】
特開平６−５０７４２号公報記載の「表面欠陥の検出方法」の様に、面粗度均一のマスターゲージを用いることにより、照射ムラの影響を除去する方法は、前記した様に電子写真用感光体ドラムの内面が不規則な形状となっているため、照射ムラの影響を除去したとしても、電子写真用感光体ドラム内面の不規則な模様による反射ムラの影響を除去することはできず、過剰検査もしくは見逃しとなることがあった。また、電子写真用感光体ドラムの内面は、生産ロット毎、ドラムの個体毎に模様の度合いが異なるため、生産ロット毎、ドラムの個体毎の光量差により、過剰検査もしくは見逃しとなることがあった。
【０００８】
実公平７−３６２４８号公報記載の「鋳造品の表面検査装置」を電子写真用感光体ドラムの検査に用いた場合、この装置は検査面表面に生じた中空孔を検査する物であり、周囲に比べて局所的に反射光量が変化することにより中空孔を検査する。しかし、この方法では中空孔の様な局所的な欠陥の検査は可能であるが、検査面全体に均一に付着した塗液の有無を検査することは出来ない。
【０００９】
特開平１１−２８１５８２号公報記載の「表面検査装置」の方法では、ファイバ保持筒を回転させて 被検査物内面の１周を検査することができるが、光を集光するため、ファイバ保持筒を被検査物軸方向に移動させながら何周も検査を行う必要があり、検査時間がかかっていた。また、この方法は被検査物内面のキズや、異物の検査を想定しているため、光を略垂直に当て、キズ、異物により反射した光が受光手段以外の方向に逃げることにより光量値が正常部よりも低くなった時に欠陥と判断するが、電子写真用感光体ドラムの内面の検査の場合は、塗液の種類、付着状態によっては必ずしも反射光量が低くなる訳ではなく、逆に反射光量が高くなる物もあり、この方法の判断方法では検査が不可能であった。
【００１０】
本発明は上記従来技術の欠点に対応すべくなされたものであり、非接触で被検査体にキズを着けることなく、電子写真用円筒体の内面の不規則な模様の上に不規則な状態で付着した塗液をも安定して検出することができる電子写真用円筒体の内面検査方法およびそれを用いた内面検査装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段として、請求項１に係る発明は、円筒状のアルミニウム製ドラムからなる基体に、塗液を塗工して感光層を構成する塗膜を形成して製造した電子写真用円筒体を検査対象とし、前記基体の内面に付着した塗液による欠陥を検査する電子写真用円筒体の内面検査方法であって、内面に塗液が付着していない電子写真用円筒体の内面に、電子写真用円筒体の軸方向の検査対象部距離を含む範囲で光を照射し、該電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光手段で受光し、所定時間内での光量を正常部の反射光量値として記憶し、次に検査対象の電子写真用円筒体の内面の検査対象部分の周方向を走査しながら光を照射し、該電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光手段にて受光し、単位時間毎に検査対象部分の反射光量値として記憶し、前記正常部の反射光量値と検査対象部分の反射光量値を比較して評価することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の電子写真用円筒体の内面検査方法において、検査する電子写真用円筒体毎に、その電子写真用円筒体の内面のうち、塗膜の塗布工程で塗液が付着しない部位の反射光量を測定し、正常部の反射光量とすることを特徴とする。
また、請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の電子写真用円筒体の内面検査方法において、前記電子写真用円筒体の内面への光の入射角度と該電子写真用円筒体の内面から反射する光を受光する受光角度が、それぞれ電子写真用円筒体の内面壁面の鉛直方向から７０°以内とすることを特徴とする。
さらに請求項４に係る発明は、請求項１から３の何れか一つに記載の電子写真用円筒体の内面検査方法において、前記電子写真用円筒体の内面への光の入射角度と、該電子写真用円筒体の内面から反射する光を受光する受光角度とがなす角度を、０〜９０°とすることを特徴とする。
さらに請求項５に係る発明は、請求項１から４の何れか一つに記載の電子写真用円筒体の内面検査方法において、前記電子写真用円筒体の内面に照射する光を平行光束とすることを特徴とする。
さらに請求項６に係る発明は、請求項１から５の何れか一つに記載の電子写真用円筒体の内面検査方法において、前記電子写真用円筒体に塗布される塗膜の吸収波長範囲内の波長を含む光を照射することを特徴とする。
【００１３】
請求項７に係る発明は、円筒状のアルミニウム製ドラムからなる基体に、塗液を塗工して感光層を構成する塗膜を形成して製造した電子写真用円筒体を検査対象とし、前記基体の内面に付着した塗液による欠陥を検査する電子写真用円筒体の内面検査装置であって、電子写真用円筒体の内面に電子写真用円筒体の軸方向の検査対象部距離を含む範囲で光を照射する投光手段と、該電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光し電気信号に変換する受光手段と、該受光手段で変換された電気信号を記録する記録手段と、前記電気信号を比較演算する演算手段を具備し、先ず投光手段から塗膜が付着していない電子写真用円筒体の内面に光を照射し、電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光手段で受光し電気信号に変換して所定時間の正常部の電気信号値として記憶手段に記憶し、次に検査対象の電子写真用円筒体の内面の検査対象部分の周方向を走査しながら投光手段から光を照射し、電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光手段で受光し電気信号に変換し、単位時間毎に検査対象部分の反射光量値として記憶し、演算手段にて、先に記憶された正常部の電気信号と検査対象部の電気信号とを比較演算することにより評価することを特徴とする。
【００１４】
請求項８に係る発明は、請求項７記載の電子写真用円筒体の内面検査装置において、検査する電子写真用円筒体毎に、その電子写真用円筒体の内面のうち、塗膜の塗布工程で塗液が付着しない範囲の反射光量を測定し、正常部の値とすることを特徴とする。
また、請求項９に係る発明は、請求項７または８記載の電子写真用円筒体の内面検査装置において、前記電子写真用円筒体への光の入射角度と、該電子写真用円筒体から反射する光を受光する受光角度が、それぞれ電子写真用円筒体の内面の壁面の鉛直方向から７０°以内となる位置に投光手段と受光手段を設置することを特徴とする。
さらに請求項１０に係る発明は、請求項７から９の何れか一つに記載の電子写真用円筒体の内面検査装置において、前記電子写真用円筒体への光の入射角度と、該電子写真用円筒体から反射する光を受光する受光角度とがなす角度が、０〜９０°になる位置に投光手段と受光手段を設置することを特徴とする。
さらに請求項１１に係る発明は、請求項７から１０の何れか一つに記載の電子写真用円筒体の内面検査装置において、前記投光手段に光を平行光束に変換する光学系を設け、前記電子写真用円筒体の内面に該平行光束を照射することを特徴とする。
さらに請求項１２に係る発明は、請求項７から１１の何れか一つに記載の電子写真用円筒体の内面検査装置において、前記電子写真用円筒体に塗布される塗膜の吸収波長範囲内の波長を含む光を照射することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子写真用円筒体の内面検査方法および装置の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
［第一の実施の形態］
図１は本発明の第一の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略構成図である。図１において、符号１は検査対象である電子写真用円筒体であり、ここでは電子写真用感光体ドラムである。符号２は電子写真用感光体ドラム１の一端側を把持する把持具、３は把持具２を介して電子写真用感光体ドラム１を回転させるモーター、４は光源であり、光源４からの光はグラスファイバーを通って投光側ファイバー５の先端から出射され、検査対象である電子写真用感光体ドラム１の内面の検査対象面に照射される。また、符号６は検査対象面からの光を捉える受光側ファイバーであり、７は受光センサー、８は受光センサー７からの信号を演算処理する演算装置（例えばパーソナルコンピューター）である。
【００１７】
本実施例においては、投光手段である投光側ファイバー５および受光手段である受光側ファイバー６の方向は固定し、被検査物である電子写真用感光体ドラム１をモーター３で回転させることにより、検査対象範囲を走査するが、逆に被検査物である電子写真用感光体ドラム１を固定して、投光手段である投光側ファイバー５および受光手段である受光側ファイバー６を回転させても効果は同じであることは言うまでもない。
【００１８】
先ず、内面に塗液が付着していない電子写真用感光体ドラム１を把持具２に把持し、把持具２に接続されたモーター３により回転させる。そして光源４の光を投光側ファイバー５を通して電子写真用感光体ドラム１の内面に、電子写真用感光体ドラム１の軸方向の距離を全て含む範囲になるように照射する。電子写真用感光体ドラム１の内面に照射された光は電子写真用感光体ドラム１の内面で反射し、受光側ファイバー６で受光され、受光センサー７で電気信号に変換される。受光センサー７で変換された電気信号は演算装置８に送られる。演算装置８は、この電気信号の単位時間内での平均値を求め、正常部の反射光量値として記憶する。次に検査品の電子写真用感光体ドラム１を把持具２に把持し、把持具２に接続されたモーター３により回転させる。そして光源４の光を投光側ファイバー５を通して電子写真用感光体ドラム１の内面に照射する。電子写真用感光体ドラム１の内面に照射された光は電子写真用感光体ドラム１の内面で反射し、受光側ファイバー６で受光され、受光センサー７で電気信号に変換される。受光センサー７で変換された電気信号は演算装置８に送られ、演算装置８は、この電気信号の単位時間毎の平均値を求め、先に記憶した正常部の反射光量値と比較し合否判定する。
【００１９】
電子写真用感光体ドラム１の内面への塗液の付着は少量であれば製品の品質に影響を与えない場合もある。また、電子写真用感光体ドラム１の内面の状態により多少反射光量値がバラツク。また、一般に電子写真用感光体ドラム１の感光層は、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層等、性質の異なった塗膜を積層して形成するので、内面に付着する塗液も複数の種類の物となり、正常部よりも反射光量が高い物と低い物が生じるため、図２に示すように、正常部の反射光量値Ｂの上下に、判定に用いる閾値Ａ，Ｃを設ける。電子写真用感光体ドラム１の内部に不合格となる量の塗液の付着９が有れば、反射光量が閾値よりも大きく、または小さくなり、不合格と判定される。尚、正常部の反射光量値Ｂと閾値Ａ，Ｃとの差異量は実験的に求められ、電子写真用感光体ドラム１内面の反射光量のバラツキと、製品の品質に影響を与えない塗液の付着量から求められる。
【００２０】
図１に示す構成の内面検査装置おいて、光源４としては各種の光源が使用可能であり、タングステンランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、高輝度ＬＥＤ、半導体レーザー（ＬＤ）、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等が使用可能である。また、光源４に熱線防止フィルターを組み込むことは、電子写真用感光体ドラム１の温度上昇を防止する上で有効である。また、乱反射防止のため、投光側ファイバー５の先端に、内側に起毛処理やつや消し黒塗装等の反射防止処理を施したフードを装着することは、光の拡散、乱反射を防止でき、Ｓ／Ｎ比を向上できるため有効である。
【００２１】
電子写真用感光体ドラム１の内面の検査対象面に光を当てる角度は、検査対象面に光を照射できれば良く、検査対象面の鉛直方向より０°〜７０°が可能であり、さらに好ましくは０°〜４５°が良い。
また、検査対象面と投光側ファイバー５の先端の距離は、検査対象面に光を照射できれば良く、通常１〜１０ｃｍが良い。
【００２２】
本発明の内面検査装置においては、当然のことであるが、検査対象である電子写真用感光体ドラム１が置かれている環境は、周囲の光が入らないように遮光することが好ましく、特に、受光側ファイバー６には検査対象面以外からの光が入らないようにする必要がある。
また、本発明の内面検査装置においては、光源４に変調をかけ信号処理を行なうと、周囲からの漏れ光によるノイズを除くために有効な場合も有る。
【００２３】
受光センサー７としては各種の光センサが使用可能であり、ＣｄＳ、半導体ダイオード、フォトトランジスタ、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）等が使用可能である。
当然のことながら、光源４および受光センサー７が電子写真用感光体ドラム１の検査対象部に対して物理的に自由に配置できるほど十分小型である場合は、投光側ファイバー５または受光側ファイバー６を省略し、直接光源４から検査対象部に光を照射したり、検査対象部からの反射光を受光したりしても本発明の効果は同じである。
【００２４】
受光センサー７からの信号処理は図に示したパーソナルコンピューター等の演算装置８以外にも各種の電子機器が使用可能であり、例えば、シーケンサー、ＡＳＩＣ、閾値設定機能および閾値との比較機能をもったマルチメーター等が使用可能である。
また、受光センサー７からの信号を処理した結果を他の装置、例えば、電子写真用感光体ドラム１の外面の検査装置に伝達し、外面、内面の判定結果から総合的に電子写真用感光体ドラム１の良品・不良品の判定を行うことが可能である。
【００２５】
正常部の光量値を記憶する時の所定時間は、被検査物である電子写真用感光体ドラム１の内面の状態が１周内であまりバラついていなければ、ごく短時間で良い。また、内面の状態が１周でバラついている場合は、１周分以上、走査する時間を設定した方が良い。検査対象部の光量を記憶する単位時間は、被検査物内面を１周する時間としても良いが、短くすると精度が良くなるので、光が照射される面積が多少重複しながら１回づつサンプリングできる時間以下とした方が良い。また、記憶される光量は、平均値を用いる他、最大値を用いることもできる。
【００２６】
［第二の実施の形態］
図３は本発明の第二の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。本実施形態では、第一の実施形態で示した図１の構成の内面検査装置において、投光側ファイバー５および受光側ファイバー６を電子写真用感光体ドラム１の軸線方向に移動する機構を設け、塗液が付着しない位置Ａと検査対象の位置Ｂで反射光量を測定する様にする物であり、図３において、符号１は検査対象の電子写真用感光体ドラム、２は電子写真用感光体ドラム１の一端側を把持する把持具、３は把持具２を介して電子写真用感光体ドラム１を回転させるモーター、５は検査対象である電子写真用感光体ドラム１の内面の検査対象面に光を照射する投光側ファイバー、６は検査対象面からの光を捉える受光側ファイバーであり、Ａは塗液が正常部の反射光量を測定する位置、Ｂは実際に検査を実施する位置である。
【００２７】
第一の実施の形態では内面に塗液が付着していない電子写真用感光体ドラム１の反射光量値を測定したが、本実施形態ではその代わりに、図３に示すように検査品の電子写真用感光体ドラム１の塗液が付着しない位置Ａに投光側ファイバー５および受光側ファイバー６を移動して反射光量を測定し、正常部の反射光量値として記録する。次に検査対象の位置Ｂに投光側ファイバー５および受光側ファイバー６を移動して反射光量値を測定し、先に位置Ａで測定、記録した反射光量値と比較することで合否判定する。
【００２８】
投光側ファイバー５および受光側ファイバー６を位置Ａと位置Ｂの間で移動させる手段としては、エアーシリンダの先端に治具を設けて投光側ファイバー５および受光側ファイバー６を固定する方法、スライダーに投光側ファイバー５および受光側ファイバー６を固定し、エアーシリンダでスライダーを動かす方法、投光側ファイバー５および受光側ファイバー６を固定しておき、把持具２およびモーター３を一軸ロボットにより移動させる方法等が利用可能である。
【００２９】
ところで、電子写真用感光体ドラムを浸漬塗工法で作成する場合には、内面に塗液が入る様にしているが、内面に付着した塗液を除去する作業を軽減するために、塗液が入る高さは必要最小限に設定している。また、塗液中の溶媒が蒸発する際に電子写真用感光体ドラムの基体の熱を奪い、塗膜の温度が下がり表面が結露することがある。そこでこの問題を防ぐため、塗膜の塗布中に電子写真用感光体ドラムの基体の中に入る把持具を長くし、電子写真用感光体ドラムの基体の熱の低下を防止しており、塗液が跳ねても跳ねた塗液は把持具に付着するため、ある一定の高さ以上には塗液が付着することは無い。このため、ある一定の高さ以上の位置で測定すれば正常な部位として利用可能である。
【００３０】
［第三の実施の形態］
図４は本発明の第三の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。本実施形態では、第一の実施形態で示した図１の構成の内面検査装置において、投光側ファイバー５と受光側ファイバー６をハーフミラーと共に治具１１に収めて、投光位置と受光位置を検査面に対して垂直方向になる様にするものである。
図４において、符号１は検査対象の電子写真用感光体ドラム、２は電子写真用感光体ドラム１の一端側を把持する把持具、３は把持具２を介して電子写真用感光体ドラム１を回転させるモーター、５は光を照射する投光側ファイバー、１０は投光側ファイバー５から照射された光を検査対象面に向けて反射させ、検査対象面で反射した反射光を通過させるハーフミラー１０、６はハーフミラー１０を通過した光を受光する受光側ファイバー、１１は投光側ファイバー５と受光側ファイバー６およびハーフミラー１０を収める治具である。
この様な形態により、投光角度、受光角度を電子写真用感光体ドラム１の内面に対して垂直にすることができるので、正反射光を確実に受光側ファイバー６で受光することができ、最も効率良く反射光量を測定することができる。
【００３１】
［第四の実施の形態］
図５は本発明の第四の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。図５において、符号１は検査対象の電子写真用感光体ドラム、２は電子写真用感光体ドラム１の一端側を把持する把持具、３は把持具２を介して電子写真用感光体ドラム１を回転させるモーター、５は光を照射する投光側ファイバー、１０は投光側ファイバー５から照射された光を電子写真用感光体ドラム１の軸方向に反射するハーフミラー、１２はハーフミラー１０で反射した光を検査対象面に向けて反射し更に検査対象面で反射した光をハーフミラー１０の方向へ反射する全反射ミラー、６は全反射ミラー１２で反射しハーフミラー１０を透過した光を受光する受光側ファイバー、１１は投光側ファイバー５、ハーフミラー１０、全反射ミラー１２、受光側ファイバー６を収める治具である。
【００３２】
電子写真用感光体ドラム１の内径が小さい場合は、前述の第三の実施形態の様に電子写真用感光体ドラム１の内側にハーフミラー１０及び受光側ファイバー６を挿入することが出来ないが、この第四の実施形態では、投光側ファイバー５からの光をハーフミラー１０で反射し、さらに全反射ミラー１２で反射して、電子写真用感光体ドラム１の内面に垂直に光を照射する。そして、電子写真用感光体ドラム１の内面から反射した光は垂直に反射し、再び全反射ミラー１２で反射し、ハーフミラー１０を透過して受光側ファイバー６に入る構造とすることで、第三の実施形態と同様に最も効率良く反射光量を測定できると共に投光機構および受光機構の体積を小さくできるので、外径３０ｍｍあるいはそれ以下の小径の電子写真用感光体ドラムの検査に適している。
【００３３】
［第五の実施の形態］
図６は本発明の第五の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。図６において、符号１は検査対象の電子写真用感光体ドラム、２は電子写真用感光体ドラム１の一端側を把持する把持具、３は把持具２を介して電子写真用感光体ドラム１を回転させるモーター、５は検査対象である電子写真用感光体ドラム１の内面の検査対象面に光を照射する投光側ファイバー、６は検査対象面からの光を捉える受光側ファイバーであり、θ1は電子写真用感光体ドラム１の鉛直線と投光側ファイバー５および受光側ファイバー６がなす角度である。
【００３４】
本発明においては反射光量を相対的に比較するため、必ずしも第三の実施形態や第四の実施形態の様に最も効率の良い位置に投光角度、受光角度を設置する必要はなく、電子写真用感光体ドラム１の鉛直方向から多少傾いても反射光量に差が出れば判定可能である。すなわち、図７に示すように、検査面に照射された光は入射角度θと同じ角度で反射する正反射光とあらゆる角度に反射していく散乱光とが有り、正反射光と散乱光は両方とも電子写真用感光体ドラムの内面への塗液の付着の有無で増減するため、この散乱光の増減を反射率値として測定することで検査が可能である。
この電子写真用感光体ドラム１の内面の鉛直線と投光側ファイバー５および受光側ファイバー６がなす角度θ1は、図６に示す様に０〜７０°が良い。さらに好ましくは０〜４５°にすると良く、これにより第三の実施の形態や第四の実施の形態の様にハーフミラーや全反射ミラーを使い光路を屈折させなくとも、検査することが可能になる。
【００３５】
［第六の実施の形態］
図８は本発明の第六の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。図８において、符号１は検査対象の電子写真用感光体ドラム、２は電子写真用感光体ドラム１の一端側を把持する把持具、３は把持具２を介して電子写真用感光体ドラム１を回転させるモーター、５は検査対象である電子写真用感光体ドラム１の内面の検査対象面に光を照射する投光側ファイバー、６は検査対象面からの光を捉える受光側ファイバーであり、θ2は投光側ファイバー５と受光側ファイバー６とがなす角度である。
投光側ファイバー５と受光側ファイバー６とがなす角度も、第三の実施の形態や第四の実施の形態のような方法で０°にすると最も効率が良いため望ましいが、散乱光を捉えれば良いため、必ずしも投光側ファイバー５と受光側ファイバー６とがなす角度θ2を０°になる様に設置する必要はない。
しかし、投光側ファイバー５と受光側ファイバー６とがなす角度θ2が９０°を超えると散乱光の量が少なくなってしまうため、反射光量を測定することが困難となってしまうので、投光側ファイバー５と受光側ファイバー６とがなす角度θ2を０〜９０°の範囲にするとよく、これにより検査することが可能になる。
【００３６】
［第七の実施の形態］
図９は本発明の第七の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。図９において、符号１は検査対象の電子写真用感光体ドラム、２は電子写真用感光体ドラム１の一端側を把持する把持具、３は把持具２を介して電子写真用感光体ドラム１を回転させるモーター、５は検査対象である電子写真用感光体ドラム１の内面の検査対象面に光を照射する投光側ファイバー、６は検査対象面からの光を捉える受光側ファイバー、１３はビームエキスパンダー、１４はマスク板であり、投光側ファイバー５から照射された光はビームエキスパンダー１３を通過することにより平行光束に変換され、さらにマスク板１４により形状が整えられて、電子写真用感光体ドラム１の内面の検査対象面に照射される。
【００３７】
光源から発せられる光が広がってしまうと光量が安定せず、電子写真用感光体ドラム１の内面で反射した散乱光も安定しずらい。また、広がった光が周囲の壁面で乱反射して精度低下を招くことにもなるため、検査対象面に照射する光は平行光とすることが望ましい。この平行光束を得る手段としては、前記ビームエキスパンダー１３を用いる他、光源としてレーザー光源を用いても良い。また、受光側ファイバー６の先端にテレセントリックレンズを設けることで、受光側ファイバー６に真直ぐに入ってくる光のみを選択的に受光することができるため、周囲からの乱反射光の影響をさらに減らすことができる。
【００３８】
【実施例】
次に本発明の実施例及び比較例の説明を行なうが、始めに実施例及び比較例で評価対象とする電子写真用感光体ドラムの製造方法と、その内面の状態について述べる。尚、以下に記す部や％は重量基準である。
実施例で使用する電子写真用感光体ドラムの導電性の基体には、円筒状のアルミニウム製ドラムを使用した。
下引層は酸化チタン２０部とアルキッド樹脂４０部とメラミン樹脂２０部とからなる塗膜であり、その乾燥膜厚は６μｍとした。また、下引層は前記組成の混合物をメチルエチルケトン１００部中に分散させた液を基体に塗工して製作したが、この塗工液は原材料をボールミル中で２４時間分散結合させて調整したものであり、塗液は塗工後に１３０〜１４０℃で０．５時間熱処理して有機溶剤不溶性としたものである。
電荷発生層および電荷輸送層は両者とも下記塗工液を塗工する方法で形成させたが、電荷発生層は乾燥膜厚が１μｍ、電荷輸送層は乾燥膜厚３０μｍとなるように乾燥後の塗膜に順次塗工する方法で積層した。電荷発生層形成用塗工液はブチラール樹脂（ＵＣＣ社製：ＸＹＨＬ）１部をシクロヘキサン−テトラヒドロフラン混合溶液（混合比７：３）９８部に溶かし、これに下記の化学式［化１］で示されるジスアゾ顔料１０部を加えてボールミルで７２時間分散して調整した。
【００３９】
【化１】
【００４０】
また、電荷輸送層形成用塗工液はポリカーボネート樹脂（帝人社製：パンライトＫ−１３００）と下記の化学式［化２］で示される電荷移動剤（ヒドラゾン化合物）１０部をジクロロメタン８０部に溶解混合して調整した。
【００４１】
【化２】
【００４２】
以上のようにして電子写真用感光体ドラムを作成し、その中から本発明の効果を検証するのにふさわしい品質の電子写真用感光体ドラムを８本選び出した。 その一覧を下記の表１に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
以下に具体的な実施例および比較例を述べる。
［実施例１］
第一の実施例では、図１に示す第一の実施形態の内面検査装置を使用し、表１に示す電子写真用感光体ドラムの評価を行なった。
ここで、光源には波長７５０ｎｍにおける透過率が３０％の熱線吸収フィルター（ケンコー光学製：ＨＡ−３０）を使用した。
【００４５】
先ず、内面に塗液が付着していない電子写真用感光体ドラム１を把持具２に把持し、把持具２に接続されたモーター３により回転させる。光源４（林時計工業製：ＬＡ−１５０ＵＸ）の光を投光側ファイバー５（林時計工業製：多成分ガラス仕様＋小型集光レンズＳＨ−Ｆ８Ｂ）を通して電子写真用感光体ドラム１の内面に照射する。この時の検査範囲は電子写真用感光体ドラム１の下端から６ｍｍであるため、照射されるスポット径が７ｍｍになる様に投光側ファイバー５の位置を調整した。次に、電子写真用感光体ドラム１の内面に照射された光を受光側ファイバー６（林時計工業製：多成分ガラス仕様＋小型集光レンズＳＨ−Ｆ８Ｂ）で受光し、受光センサー７（ミノルタカメラ製：Ｔ−１Ｍ）で電気信号に変換する。ここで、投光側ファイバー５と受光側ファイバー６の設置位置は電子写真用感光体ドラム１の内面の鉛直方向から下方に４５°傾いた方向とし、投光側ファイバー５と受光側ファイバー６とがなす角度を３０°とした。
【００４６】
受光センサー７で変換された電気信号は演算装置（例えばＡ／Ｄ変換ボードを内蔵したパーソナルコンピューター）８に送られる。演算装置８は、電子写真用感光体ドラム１の１周分のこの電気信号の平均値を求め、正常部の反射光量値として記憶する。次に検査品の電子写真用感光体ドラム１を把持具２に把持し、把持具２に接続されたモーター３により毎秒０．５回転で回転させた。そして光源４の光を投光側ファイバー５を通して電子写真用感光体ドラム１の内面に照射する。電子写真用感光体ドラム１の内面に照射された光は受光側ファイバー６で受光され、受光センサー７で電気信号に変換され、演算装置８に送られる。演算装置８は、１３０ｍｓ毎の平均値を記憶し、先に記憶した正常部の反射光量値と比較し合否判定する。
【００４７】
本実施例では、良品と判断できる塗膜の付着量が限度のサンプルの反射光量は、電荷輸送層または下引き層が付着したサンプルでは正常部の値に比べて反射光量が３０％高く、電荷発生層が付着したサンプルでは反射光量が１５％低かったため、閾値は正常部の反射光量に対して、反射光量が多い側で３０％、少ない側で１５％に設定した。
【００４８】
［実施例２］
第二の実施例では、図３に示す第二の実施形態の内面検査装置を使用する。そして、実施例１では内面に塗液が付着していない電子写真用感光体ドラム１の反射光量値を測定したが、本実施例ではその代わりに、検査品の電子写真用感光体ドラム１の前記塗液が付着しない位置Ａで反射光量を測定し、正常部の反射光量値として記録する。次に検査対象の位置Ｂで反射光量値を測定し、先に位置Ａで測定、記録した反射光量値と比較した。
検査対象である電子写真用感光体ドラム１の内面に対する投光側ファイバー５と受光側ファイバー６の角度および、投光側ファイバー５と受光側ファイバー６とがなす角度は、実施例１と同じとした。
投光側ファイバー５と受光側ファイバー６を位置Ａ、位置Ｂに移動させる手段は、投光側ファイバー５と受光側ファイバー６を治具でエアシリンダの軸に固定し、エアシリンダの軸の上下動で行った。また、合否判定に用いる閾値の設定には実施例１と同じ値を用いた。
【００４９】
［実施例３］
第三の実施例では、図４に示す第三の実施形態の内面検査装置を使用する。そして、実施例１では内面に塗液が付着していない電子写真用感光体ドラム１の反射光量値を測定したが、本実施例ではその代わりに、検査品の電子写真用感光体ドラム１の前記塗液が付着しない位置Ａで反射光量を測定し、正常部の反射光量値として記録する。次に検査対象の位置Ｂで反射光量値を測定し、先に位置Ａで測定、記録した反射光量値と比較した。
投光側ファイバー５および受光側ファイバー６を収めた治具１１を位置Ａ、位置Ｂに移動させる手段は、エアシリンダの軸に治具１１を固定し、エアシリンダの軸の上下動で行った。また、合否判定に用いる閾値の設定には実施例１と同じ値を用いた。
【００５０】
［実施例４］
第四の実施例では、図５に示す第四の実施形態の内面検査装置を使用するが、それ以外は実施例３と同じ方法で実施した。
【００５１】
［実施例５］
第五の実施例では、図６に示す第五の実施形態の内面検査装置を使用し、検査対象である電子写真用感光体ドラム１の内面の鉛直方向からの投光側ファイバー５および受光側ファイバー６の傾き角度θ1を７０°とした、それ以外は実施例２と同じ方法で実施した。
【００５２】
［実施例６］
第六の実施例では、図８に示す第六の実施形態の内面検査装置を使用し、投光側ファイバー５と受光側ファイバー６とがなす角度θ2を７０°としたが、それ以外は実施例２と同じ方法で実施した。
【００５３】
［実施例７］
第七の実施例では、図９に示す第七の実施形態の内面検査装置を使用し、投光側ファイバー５と電子写真用感光体ドラム１の内面の間に光束を平行光束に変換するビームエキスパンダー１３および光束の形状を定めるマスク板１４を設けたが、それ以外は実施例２と同じ方法で実施した。
【００５４】
［比較例１］
第一の比較例として、図１０に示す様に、投光側ファイバー５と電子写真用感光体ドラム１の内面の間にバンドパスフィルター１５を設け、電荷発生層の吸収波長域の光をカットした構成の内面検査装置を使用し、それ以外は実施例２と同じ方法で実施した。
【００５５】
［比較例２］
第二の比較例として、図６と同様の装置構成で、検査対象である電子写真用感光体ドラム１の内面の鉛直方向からの投光側ファイバー５および受光側ファイバー６の傾き角度θ1を８０°とした構成の内面検査装置を使用し、それ以外は実施例２と同じ方法で実施した。
【００５６】
［比較例３］
第三の比較例として、図８と同様の装置構成で、投光側ファイバー５と受光側ファイバー６とがなす角度θ2を１００°とした構成の内面検査装置を使用し、それ以外は実施例２と同じ方法で実施した。
以上の実施例１〜７および比較例１〜３による結果を下記の表２に示す。
【００５７】
【表２】
【００５８】
表２の結果から明らかなように、本発明によれば電子写真用感光体ドラムの内面に付着した塗液の付着による欠陥を容易に検査できることが分かる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明においては、内面に塗液が付着していない電子写真用円筒体の内面に、電子写真用円筒体の軸方向の検査対象部距離を含む範囲で光を照射し、該電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光手段で受光し、所定時間内での光量を正常部の反射光量値として記憶し、次に検査対象の電子写真用円筒体の内面の検査対象部分の周方向を走査しながら光を照射し、該電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光手段にて受光し、単位時間毎に検査対象部分の反射光量値として記憶し、前記正常部の反射光量値と検査対象部分の反射光量値を比較して評価することにより、電子写真用円筒体の内面の不規則な模様の上に不規則な状態で付着した塗液を安定して検出することができる。また、電子写真用円筒体の軸方向の検査距離を含む範囲に光を照射することにより、電子写真用円筒体または、投・受光手段を１周回転させれば良く、効率良く検査することができる。
【００６０】
請求項２に記載の発明においては、請求項１の効果に加え、検査する電子写真用円筒体毎に内面のうち塗工工程で塗液が付着しない範囲の反射光量を測定し正常部の反射光量とすることにより、被検査物各々の内面の状態のバラツキによる判定精度の低下を無くすことができる。
また、請求項３に記載の発明においては、請求項１または２の効果に加え、電子写真用円筒体への光の入射角度と電子写真用円筒体から反射する光を受光する受光角度がそれぞれ電子写真用円筒体の内面壁面の鉛直方向から７０°以内とすることにより、十分に散乱光を受光でき、反射光量を測定して判定することができる。
【００６１】
請求項４に記載の発明においては、請求項１〜３の何れかの効果に加え、電子写真用円筒体への光の入射角度と電子写真用円筒体から反射する光を受光する受光角度とがなす角度を０〜９０°とすることにより、十分に散乱光を受光でき、反射光量を測定して判定することができる。
また、請求項５に記載の発明においては、請求項１〜４の何れかの効果に加え、電子写真用円筒体の内面に照射する光を平行光束とすることにより、光の拡散や、拡散した光の乱反射を抑えることができ、判定精度の低下を無くすことができる。
【００６２】
請求項６に記載の発明においては、請求項１〜５の何れかの効果に加え、電子写真用円筒体に塗布する塗液の吸収波長の光を含む光を照射することにより、電子写真用円筒体の内面に塗液が付着していた場合に、塗液に光が吸収されて反射光量が減少し、容易に判定することができる。より具体的には、電子写真用感光体ドラムの電荷発生層の吸収波長範囲内の波長を含む光を照射することにより、下引き層、電荷輸送層が付着した場合は、電子写真用感光体ドラム内面に光を強く反射する膜を形成し反射光量が多くなり、電荷発生層が付着した場合は電荷発生層で光が吸収され反射光量が少なくなる為、塗膜付着の有無を判定することができる。
【００６３】
請求項７に記載の発明においては、電子写真用円筒体の内面に電子写真用円筒体の軸方向の検査対象部距離を含む範囲で光を照射する投光手段と、該電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光し電気信号に変換する受光手段と、該受光手段で変換された電気信号を記録する記録手段と、前記電気信号を比較演算する演算手段を具備し、先ず投光手段から塗膜が付着していない電子写真用円筒体の内面に光を照射し、電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光手段で受光し電気信号に変換して所定時間の正常部の電気信号値として記憶手段に記憶し、次に検査対象の電子写真用円筒体の内面の検査対象部分の周方向を走査しながら投光手段から光を照射し、電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光手段で受光し電気信号に変換し、単位時間毎に検査対象部分の反射光量値として記憶し、演算手段にて、先に記憶された正常部の電気信号と検査対象部の電気信号とを比較演算することにより評価することにより、電子写真用円筒体の内面の不規則な模様の上に不規則な状態で付着した塗液を安定して検出することができる。また、電子写真用円筒体の軸方向の検査距離を含む範囲に光を照射することにより、電子写真用円筒体または投・受光手段を１周回転させれば良く、効率良く検査することができる内面検査装置を提供することができる。
【００６４】
請求項８に記載の発明においては、請求項７の効果に加え、検査する電子写真用円筒体毎に内面のうち塗工工程で塗液が付着しない範囲の反射光量を測定し正常部の反射光量とすることにより、被検査物各々の内面の状態のバラツキによる判定精度の低下を無くすことができ、精度良く判定できる内面検査装置を提供することができる。
また、請求項９に記載の発明においては、請求項７または８の効果に加え、電子写真用円筒体への光の入射角度と電子写真用円筒体から反射する光を受光する受光角度がそれぞれ電子写真用円筒体の内面の鉛直方向から７０°以内とすることにより、十分に散乱光を受光でき、反射光量を測定して判定できる内面検査装置を提供することができる。
【００６５】
請求項１０に記載の発明においては、請求項７〜９の何れかの効果に加え、電子写真用円筒体への光の入射角度と電子写真用円筒体から反射する光を受光する受光角度とがなす角度を０〜９０°とすることにより、十分に散乱光を受光でき、反射光量を測定して判定できる内面検査装置を提供することができる。
また、請求項１１に記載の発明においては、請求項７〜１０の何れかの効果に加え、電子写真用円筒体の内面に照射する光を平行光束とすることにより、光の拡散や、拡散した光の乱反射を抑えることができ、判定精度の低下を無くすことができる内面検査装置を提供することができる。
【００６６】
請求項１２に記載の発明においては、請求項７〜１１の何れかの効果に加え、電子写真用円筒体に塗布される塗膜の吸収波長範囲内の波長を含む光を照射することにより、電子写真用円筒体の内面に塗液が付着していた場合に塗液に光が吸収されて反射光量が減少し、容易に判定することができる内面検査装置を提供することができる。より具体的には、電子写真用感光体ドラムの電荷発生層の吸収波長範囲内の波長を含む光を照射することにより、下引き層、電荷輸送層が付着した場合は、電子写真用感光体ドラム内面に光を強く反射する膜を形成し反射光量が多くなり、電荷発生層が付着した場合は電荷発生層で光が吸収され反射光量が少なくなる為、塗膜付着の有無を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略構成図である。
【図２】電子写真用感光体ドラムの内面の位置と反射光量値の関係と、合否判定のための閾値を示す図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。
【図４】本発明の第三の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。
【図５】本発明の第四の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。
【図６】本発明の第五の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。
【図７】電子写真用感光体ドラムの内面の反射光の概略を示す図である。
【図８】本発明の第六の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。
【図９】本発明の第七の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。
【図１０】比較例１で使用した内面検査装置の概略要部構成図である。
【符号の説明】
１ 電子写真用感光体ドラム（電子写真用円筒体）
２ 把持具
３ モーター
４ 光源
５ 投光側ファイバー
６ 受光側ファイバー
７ 受光センサー
８ 演算装置（パーソナルコンピューター）
９ 塗液の付着
１０ ハーフミラー
１１ 治具
１２ 全反射ミラー
１３ ビームエキスパンダー
１４ マスク板
１５ フィルター
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる感光体ドラム等の内面を検査する、電子写真用円筒体の内面検査方法および内面検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等に用いられる電子写真用円筒体の一例として、電子写真用感光体ドラムを浸漬塗布により製造する場合において、電子写真用感光体ドラムの基体を塗工槽に浸漬する時、基体内面に溜まってる空気が基体下部より気泡として出ることによって、塗膜のムラ等の塗膜欠陥を引き起こすことがある。そこでこの問題を防ぐため、基体を浸漬する際に基体内面にわざと少量の塗工液が入る様にしている。しかし、この基体内面に入った塗工液により、当然のことながら基体内面が汚れてしまい、電子写真用感光体ドラムを駆動するためのフランジを後工程で取付ける場合に、組付け精度の低下、基体とフランジの接着強度の低下、導通不良等の問題が発生するため、基体内面に付着した塗工液は除去される。
【０００３】
この塗液除去後の検査は外観検査員により目視検査を行う方法の他、例えば特開２００１−４２７０２号公報記載の「感光体ドラム内面検査装置」の様に、電子写真用感光体ドラムの外側と内側に接触子を接触させ、両接触子間に一定電圧を印加した時に流れる電流量により検出する装置が提案されている。
【０００４】
また、非接触で検査する方法としては、
・特開平１０−１７６９９４号公報記載の「円筒体の内面検査装置」の様に、円筒内にミラーを挿入し、ミラーに写る像を１次元ＣＣＤカメラで撮影する装置、
・特開平６−５０７４２号公報記載の「表面欠陥の検出方法」の様に、先ず面粗度均一のマスターゲージを測定して光源の輝度分布を記憶しておき、次に被検査体対象部を測定し、輝度分布を記憶し、前記マスターゲージの輝度分布と比較することにより照射ムラの影響を除去して検査する方法、
・実公平７−３６２４８号公報記載の「鋳造品の表面検査装置」の様に、被検査体内面に走査光を当て、その反射光の光量変化で被検査体表面に生じた中空孔を検査する装置、
・特開平１１−２８１５８２号公報記載の「表面検査装置」の様に、投光ファイバと受光ファイバを内装し、被検査体内面に対して略垂直に光を照射、受光するファイバー保持筒を挿入して、被検査物内面に対して光を集光させつつファイバー保持筒先端の光路変更手段を回転させることにより被検査物内面を走査し、反射光の光量から被検査物の表面の傷あるいは異物等を検出する装置、
等が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開２００１−４２７０２号公報記載の「感光体ドラム内面検査装置」の方法では、接触子が接触する接触面に傷が有ったり塵が付着した場合に、接触子が跳ねる等して電流値が安定せず過剰検査になり易かった。また、接触子を被検査体である電子写真用感光体ドラムに直接接触させるため、被検査体に傷を付けて不良品にしてしまう可能性があった。
【０００６】
特開平１０−１７６９９４号公報記載の「円筒体の内面検査装置」のように、円筒内にミラーを挿入し、ミラーに写る像を1次元ＣＣＤカメラで撮影する方法では、電子写真用感光体ドラムの内面は外面と違い研磨や切削などの加工を施されることが少ないため、抽伸管等では被検査面にスジ状の模様が発生し、このスジ状の模様は不規則な形状となっているため、撮影された画像から正常部と欠陥部を正確に判別することは非常に困難であり、過剰検査もしくは見逃しとなることがあった。
【０００７】
特開平６−５０７４２号公報記載の「表面欠陥の検出方法」の様に、面粗度均一のマスターゲージを用いることにより、照射ムラの影響を除去する方法は、前記した様に電子写真用感光体ドラムの内面が不規則な形状となっているため、照射ムラの影響を除去したとしても、電子写真用感光体ドラム内面の不規則な模様による反射ムラの影響を除去することはできず、過剰検査もしくは見逃しとなることがあった。また、電子写真用感光体ドラムの内面は、生産ロット毎、ドラムの個体毎に模様の度合いが異なるため、生産ロット毎、ドラムの個体毎の光量差により、過剰検査もしくは見逃しとなることがあった。
【０００８】
実公平７−３６２４８号公報記載の「鋳造品の表面検査装置」を電子写真用感光体ドラムの検査に用いた場合、この装置は検査面表面に生じた中空孔を検査する物であり、周囲に比べて局所的に反射光量が変化することにより中空孔を検査する。しかし、この方法では中空孔の様な局所的な欠陥の検査は可能であるが、検査面全体に均一に付着した塗液の有無を検査することは出来ない。
【０００９】
特開平１１−２８１５８２号公報記載の「表面検査装置」の方法では、ファイバ保持筒を回転させて 被検査物内面の１周を検査することができるが、光を集光するため、ファイバ保持筒を被検査物軸方向に移動させながら何周も検査を行う必要があり、検査時間がかかっていた。また、この方法は被検査物内面のキズや、異物の検査を想定しているため、光を略垂直に当て、キズ、異物により反射した光が受光手段以外の方向に逃げることにより光量値が正常部よりも低くなった時に欠陥と判断するが、電子写真用感光体ドラムの内面の検査の場合は、塗液の種類、付着状態によっては必ずしも反射光量が低くなる訳ではなく、逆に反射光量が高くなる物もあり、この方法の判断方法では検査が不可能であった。
【００１０】
本発明は上記従来技術の欠点に対応すべくなされたものであり、非接触で被検査体にキズを着けることなく、電子写真用円筒体の内面の不規則な模様の上に不規則な状態で付着した塗液をも安定して検出することができる電子写真用円筒体の内面検査方法およびそれを用いた内面検査装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段として、請求項１に係る発明は、円筒状のアルミニウム製ドラムからなる基体に、塗液を塗工して感光層を構成する塗膜を形成して製造した電子写真用円筒体を検査対象とし、前記基体の内面に付着した塗液による欠陥を検査する電子写真用円筒体の内面検査方法であって、内面に塗液が付着していない電子写真用円筒体の内面に、電子写真用円筒体の軸方向の検査対象部距離を含む範囲で光を照射し、該電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光手段で受光し、所定時間内での光量を正常部の反射光量値として記憶し、次に検査対象の電子写真用円筒体の内面の検査対象部分の周方向を走査しながら光を照射し、該電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光手段にて受光し、単位時間毎に検査対象部分の反射光量値として記憶し、前記正常部の反射光量値と検査対象部分の反射光量値を比較して評価することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の電子写真用円筒体の内面検査方法において、検査する電子写真用円筒体毎に、その電子写真用円筒体の内面のうち、塗膜の塗布工程で塗液が付着しない部位の反射光量を測定し、正常部の反射光量とすることを特徴とする。
また、請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の電子写真用円筒体の内面検査方法において、前記電子写真用円筒体の内面への光の入射角度と該電子写真用円筒体の内面から反射する光を受光する受光角度が、それぞれ電子写真用円筒体の内面壁面の鉛直方向から７０°以内とすることを特徴とする。
さらに請求項４に係る発明は、請求項１から３の何れか一つに記載の電子写真用円筒体の内面検査方法において、前記電子写真用円筒体の内面への光の入射角度と、該電子写真用円筒体の内面から反射する光を受光する受光角度とがなす角度を、０〜９０°とすることを特徴とする。
さらに請求項５に係る発明は、請求項１から４の何れか一つに記載の電子写真用円筒体の内面検査方法において、前記電子写真用円筒体の内面に照射する光を平行光束とすることを特徴とする。
さらに請求項６に係る発明は、請求項１から５の何れか一つに記載の電子写真用円筒体の内面検査方法において、前記電子写真用円筒体に塗布される塗膜の吸収波長範囲内の波長を含む光を照射することを特徴とする。
【００１３】
請求項７に係る発明は、円筒状のアルミニウム製ドラムからなる基体に、塗液を塗工して感光層を構成する塗膜を形成して製造した電子写真用円筒体を検査対象とし、前記基体の内面に付着した塗液による欠陥を検査する電子写真用円筒体の内面検査装置であって、電子写真用円筒体の内面に電子写真用円筒体の軸方向の検査対象部距離を含む範囲で光を照射する投光手段と、該電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光し電気信号に変換する受光手段と、該受光手段で変換された電気信号を記録する記録手段と、前記電気信号を比較演算する演算手段を具備し、先ず投光手段から塗膜が付着していない電子写真用円筒体の内面に光を照射し、電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光手段で受光し電気信号に変換して所定時間の正常部の電気信号値として記憶手段に記憶し、次に検査対象の電子写真用円筒体の内面の検査対象部分の周方向を走査しながら投光手段から光を照射し、電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光手段で受光し電気信号に変換し、単位時間毎に検査対象部分の反射光量値として記憶し、演算手段にて、先に記憶された正常部の電気信号と検査対象部の電気信号とを比較演算することにより評価することを特徴とする。
【００１４】
請求項８に係る発明は、請求項７記載の電子写真用円筒体の内面検査装置において、検査する電子写真用円筒体毎に、その電子写真用円筒体の内面のうち、塗膜の塗布工程で塗液が付着しない範囲の反射光量を測定し、正常部の値とすることを特徴とする。
また、請求項９に係る発明は、請求項７または８記載の電子写真用円筒体の内面検査装置において、前記電子写真用円筒体への光の入射角度と、該電子写真用円筒体から反射する光を受光する受光角度が、それぞれ電子写真用円筒体の内面の壁面の鉛直方向から７０°以内となる位置に投光手段と受光手段を設置することを特徴とする。
さらに請求項１０に係る発明は、請求項７から９の何れか一つに記載の電子写真用円筒体の内面検査装置において、前記電子写真用円筒体への光の入射角度と、該電子写真用円筒体から反射する光を受光する受光角度とがなす角度が、０〜９０°になる位置に投光手段と受光手段を設置することを特徴とする。
さらに請求項１１に係る発明は、請求項７から１０の何れか一つに記載の電子写真用円筒体の内面検査装置において、前記投光手段に光を平行光束に変換する光学系を設け、前記電子写真用円筒体の内面に該平行光束を照射することを特徴とする。
さらに請求項１２に係る発明は、請求項７から１１の何れか一つに記載の電子写真用円筒体の内面検査装置において、前記電子写真用円筒体に塗布される塗膜の吸収波長範囲内の波長を含む光を照射することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子写真用円筒体の内面検査方法および装置の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
［第一の実施の形態］
図１は本発明の第一の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略構成図である。図１において、符号１は検査対象である電子写真用円筒体であり、ここでは電子写真用感光体ドラムである。符号２は電子写真用感光体ドラム１の一端側を把持する把持具、３は把持具２を介して電子写真用感光体ドラム１を回転させるモーター、４は光源であり、光源４からの光はグラスファイバーを通って投光側ファイバー５の先端から出射され、検査対象である電子写真用感光体ドラム１の内面の検査対象面に照射される。また、符号６は検査対象面からの光を捉える受光側ファイバーであり、７は受光センサー、８は受光センサー７からの信号を演算処理する演算装置（例えばパーソナルコンピューター）である。
【００１７】
本実施例においては、投光手段である投光側ファイバー５および受光手段である受光側ファイバー６の方向は固定し、被検査物である電子写真用感光体ドラム１をモーター３で回転させることにより、検査対象範囲を走査するが、逆に被検査物である電子写真用感光体ドラム１を固定して、投光手段である投光側ファイバー５および受光手段である受光側ファイバー６を回転させても効果は同じであることは言うまでもない。
【００１８】
先ず、内面に塗液が付着していない電子写真用感光体ドラム１を把持具２に把持し、把持具２に接続されたモーター３により回転させる。そして光源４の光を投光側ファイバー５を通して電子写真用感光体ドラム１の内面に、電子写真用感光体ドラム１の軸方向の距離を全て含む範囲になるように照射する。電子写真用感光体ドラム１の内面に照射された光は電子写真用感光体ドラム１の内面で反射し、受光側ファイバー６で受光され、受光センサー７で電気信号に変換される。受光センサー７で変換された電気信号は演算装置８に送られる。演算装置８は、この電気信号の単位時間内での平均値を求め、正常部の反射光量値として記憶する。次に検査品の電子写真用感光体ドラム１を把持具２に把持し、把持具２に接続されたモーター３により回転させる。そして光源４の光を投光側ファイバー５を通して電子写真用感光体ドラム１の内面に照射する。電子写真用感光体ドラム１の内面に照射された光は電子写真用感光体ドラム１の内面で反射し、受光側ファイバー６で受光され、受光センサー７で電気信号に変換される。受光センサー７で変換された電気信号は演算装置８に送られ、演算装置８は、この電気信号の単位時間毎の平均値を求め、先に記憶した正常部の反射光量値と比較し合否判定する。
【００１９】
電子写真用感光体ドラム１の内面への塗液の付着は少量であれば製品の品質に影響を与えない場合もある。また、電子写真用感光体ドラム１の内面の状態により多少反射光量値がバラツク。また、一般に電子写真用感光体ドラム１の感光層は、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層等、性質の異なった塗膜を積層して形成するので、内面に付着する塗液も複数の種類の物となり、正常部よりも反射光量が高い物と低い物が生じるため、図２に示すように、正常部の反射光量値Ｂの上下に、判定に用いる閾値Ａ，Ｃを設ける。電子写真用感光体ドラム１の内部に不合格となる量の塗液の付着９が有れば、反射光量が閾値よりも大きく、または小さくなり、不合格と判定される。尚、正常部の反射光量値Ｂと閾値Ａ，Ｃとの差異量は実験的に求められ、電子写真用感光体ドラム１内面の反射光量のバラツキと、製品の品質に影響を与えない塗液の付着量から求められる。
【００２０】
図１に示す構成の内面検査装置おいて、光源４としては各種の光源が使用可能であり、タングステンランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、高輝度ＬＥＤ、半導体レーザー（ＬＤ）、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等が使用可能である。また、光源４に熱線防止フィルターを組み込むことは、電子写真用感光体ドラム１の温度上昇を防止する上で有効である。また、乱反射防止のため、投光側ファイバー５の先端に、内側に起毛処理やつや消し黒塗装等の反射防止処理を施したフードを装着することは、光の拡散、乱反射を防止でき、Ｓ／Ｎ比を向上できるため有効である。
【００２１】
電子写真用感光体ドラム１の内面の検査対象面に光を当てる角度は、検査対象面に光を照射できれば良く、検査対象面の鉛直方向より０°〜７０°が可能であり、さらに好ましくは０°〜４５°が良い。
また、検査対象面と投光側ファイバー５の先端の距離は、検査対象面に光を照射できれば良く、通常１〜１０ｃｍが良い。
【００２２】
本発明の内面検査装置においては、当然のことであるが、検査対象である電子写真用感光体ドラム１が置かれている環境は、周囲の光が入らないように遮光することが好ましく、特に、受光側ファイバー６には検査対象面以外からの光が入らないようにする必要がある。
また、本発明の内面検査装置においては、光源４に変調をかけ信号処理を行なうと、周囲からの漏れ光によるノイズを除くために有効な場合も有る。
【００２３】
受光センサー７としては各種の光センサが使用可能であり、ＣｄＳ、半導体ダイオード、フォトトランジスタ、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）等が使用可能である。
当然のことながら、光源４および受光センサー７が電子写真用感光体ドラム１の検査対象部に対して物理的に自由に配置できるほど十分小型である場合は、投光側ファイバー５または受光側ファイバー６を省略し、直接光源４から検査対象部に光を照射したり、検査対象部からの反射光を受光したりしても本発明の効果は同じである。
【００２４】
受光センサー７からの信号処理は図に示したパーソナルコンピューター等の演算装置８以外にも各種の電子機器が使用可能であり、例えば、シーケンサー、ＡＳＩＣ、閾値設定機能および閾値との比較機能をもったマルチメーター等が使用可能である。
また、受光センサー７からの信号を処理した結果を他の装置、例えば、電子写真用感光体ドラム１の外面の検査装置に伝達し、外面、内面の判定結果から総合的に電子写真用感光体ドラム１の良品・不良品の判定を行うことが可能である。
【００２５】
正常部の光量値を記憶する時の所定時間は、被検査物である電子写真用感光体ドラム１の内面の状態が１周内であまりバラついていなければ、ごく短時間で良い。また、内面の状態が１周でバラついている場合は、１周分以上、走査する時間を設定した方が良い。検査対象部の光量を記憶する単位時間は、被検査物内面を１周する時間としても良いが、短くすると精度が良くなるので、光が照射される面積が多少重複しながら１回づつサンプリングできる時間以下とした方が良い。また、記憶される光量は、平均値を用いる他、最大値を用いることもできる。
【００２６】
［第二の実施の形態］
図３は本発明の第二の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。本実施形態では、第一の実施形態で示した図１の構成の内面検査装置において、投光側ファイバー５および受光側ファイバー６を電子写真用感光体ドラム１の軸線方向に移動する機構を設け、塗液が付着しない位置Ａと検査対象の位置Ｂで反射光量を測定する様にする物であり、図３において、符号１は検査対象の電子写真用感光体ドラム、２は電子写真用感光体ドラム１の一端側を把持する把持具、３は把持具２を介して電子写真用感光体ドラム１を回転させるモーター、５は検査対象である電子写真用感光体ドラム１の内面の検査対象面に光を照射する投光側ファイバー、６は検査対象面からの光を捉える受光側ファイバーであり、Ａは塗液が正常部の反射光量を測定する位置、Ｂは実際に検査を実施する位置である。
【００２７】
第一の実施の形態では内面に塗液が付着していない電子写真用感光体ドラム１の反射光量値を測定したが、本実施形態ではその代わりに、図３に示すように検査品の電子写真用感光体ドラム１の塗液が付着しない位置Ａに投光側ファイバー５および受光側ファイバー６を移動して反射光量を測定し、正常部の反射光量値として記録する。次に検査対象の位置Ｂに投光側ファイバー５および受光側ファイバー６を移動して反射光量値を測定し、先に位置Ａで測定、記録した反射光量値と比較することで合否判定する。
【００２８】
投光側ファイバー５および受光側ファイバー６を位置Ａと位置Ｂの間で移動させる手段としては、エアーシリンダの先端に治具を設けて投光側ファイバー５および受光側ファイバー６を固定する方法、スライダーに投光側ファイバー５および受光側ファイバー６を固定し、エアーシリンダでスライダーを動かす方法、投光側ファイバー５および受光側ファイバー６を固定しておき、把持具２およびモーター３を一軸ロボットにより移動させる方法等が利用可能である。
【００２９】
ところで、電子写真用感光体ドラムを浸漬塗工法で作成する場合には、内面に塗液が入る様にしているが、内面に付着した塗液を除去する作業を軽減するために、塗液が入る高さは必要最小限に設定している。また、塗液中の溶媒が蒸発する際に電子写真用感光体ドラムの基体の熱を奪い、塗膜の温度が下がり表面が結露することがある。そこでこの問題を防ぐため、塗膜の塗布中に電子写真用感光体ドラムの基体の中に入る把持具を長くし、電子写真用感光体ドラムの基体の熱の低下を防止しており、塗液が跳ねても跳ねた塗液は把持具に付着するため、ある一定の高さ以上には塗液が付着することは無い。このため、ある一定の高さ以上の位置で測定すれば正常な部位として利用可能である。
【００３０】
［第三の実施の形態］
図４は本発明の第三の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。本実施形態では、第一の実施形態で示した図１の構成の内面検査装置において、投光側ファイバー５と受光側ファイバー６をハーフミラーと共に治具１１に収めて、投光位置と受光位置を検査面に対して垂直方向になる様にするものである。
図４において、符号１は検査対象の電子写真用感光体ドラム、２は電子写真用感光体ドラム１の一端側を把持する把持具、３は把持具２を介して電子写真用感光体ドラム１を回転させるモーター、５は光を照射する投光側ファイバー、１０は投光側ファイバー５から照射された光を検査対象面に向けて反射させ、検査対象面で反射した反射光を通過させるハーフミラー１０、６はハーフミラー１０を通過した光を受光する受光側ファイバー、１１は投光側ファイバー５と受光側ファイバー６およびハーフミラー１０を収める治具である。
この様な形態により、投光角度、受光角度を電子写真用感光体ドラム１の内面に対して垂直にすることができるので、正反射光を確実に受光側ファイバー６で受光することができ、最も効率良く反射光量を測定することができる。
【００３１】
［第四の実施の形態］
図５は本発明の第四の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。図５において、符号１は検査対象の電子写真用感光体ドラム、２は電子写真用感光体ドラム１の一端側を把持する把持具、３は把持具２を介して電子写真用感光体ドラム１を回転させるモーター、５は光を照射する投光側ファイバー、１０は投光側ファイバー５から照射された光を電子写真用感光体ドラム１の軸方向に反射するハーフミラー、１２はハーフミラー１０で反射した光を検査対象面に向けて反射し更に検査対象面で反射した光をハーフミラー１０の方向へ反射する全反射ミラー、６は全反射ミラー１２で反射しハーフミラー１０を透過した光を受光する受光側ファイバー、１１は投光側ファイバー５、ハーフミラー１０、全反射ミラー１２、受光側ファイバー６を収める治具である。
【００３２】
電子写真用感光体ドラム１の内径が小さい場合は、前述の第三の実施形態の様に電子写真用感光体ドラム１の内側にハーフミラー１０及び受光側ファイバー６を挿入することが出来ないが、この第四の実施形態では、投光側ファイバー５からの光をハーフミラー１０で反射し、さらに全反射ミラー１２で反射して、電子写真用感光体ドラム１の内面に垂直に光を照射する。そして、電子写真用感光体ドラム１の内面から反射した光は垂直に反射し、再び全反射ミラー１２で反射し、ハーフミラー１０を透過して受光側ファイバー６に入る構造とすることで、第三の実施形態と同様に最も効率良く反射光量を測定できると共に投光機構および受光機構の体積を小さくできるので、外径３０ｍｍあるいはそれ以下の小径の電子写真用感光体ドラムの検査に適している。
【００３３】
［第五の実施の形態］
図６は本発明の第五の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。図６において、符号１は検査対象の電子写真用感光体ドラム、２は電子写真用感光体ドラム１の一端側を把持する把持具、３は把持具２を介して電子写真用感光体ドラム１を回転させるモーター、５は検査対象である電子写真用感光体ドラム１の内面の検査対象面に光を照射する投光側ファイバー、６は検査対象面からの光を捉える受光側ファイバーであり、θ1は電子写真用感光体ドラム１の鉛直線と投光側ファイバー５および受光側ファイバー６がなす角度である。
【００３４】
本発明においては反射光量を相対的に比較するため、必ずしも第三の実施形態や第四の実施形態の様に最も効率の良い位置に投光角度、受光角度を設置する必要はなく、電子写真用感光体ドラム１の鉛直方向から多少傾いても反射光量に差が出れば判定可能である。すなわち、図７に示すように、検査面に照射された光は入射角度θと同じ角度で反射する正反射光とあらゆる角度に反射していく散乱光とが有り、正反射光と散乱光は両方とも電子写真用感光体ドラムの内面への塗液の付着の有無で増減するため、この散乱光の増減を反射率値として測定することで検査が可能である。
この電子写真用感光体ドラム１の内面の鉛直線と投光側ファイバー５および受光側ファイバー６がなす角度θ1は、図６に示す様に０〜７０°が良い。さらに好ましくは０〜４５°にすると良く、これにより第三の実施の形態や第四の実施の形態の様にハーフミラーや全反射ミラーを使い光路を屈折させなくとも、検査することが可能になる。
【００３５】
［第六の実施の形態］
図８は本発明の第六の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。図８において、符号１は検査対象の電子写真用感光体ドラム、２は電子写真用感光体ドラム１の一端側を把持する把持具、３は把持具２を介して電子写真用感光体ドラム１を回転させるモーター、５は検査対象である電子写真用感光体ドラム１の内面の検査対象面に光を照射する投光側ファイバー、６は検査対象面からの光を捉える受光側ファイバーであり、θ2は投光側ファイバー５と受光側ファイバー６とがなす角度である。
投光側ファイバー５と受光側ファイバー６とがなす角度も、第三の実施の形態や第四の実施の形態のような方法で０°にすると最も効率が良いため望ましいが、散乱光を捉えれば良いため、必ずしも投光側ファイバー５と受光側ファイバー６とがなす角度θ2を０°になる様に設置する必要はない。
しかし、投光側ファイバー５と受光側ファイバー６とがなす角度θ2が９０°を超えると散乱光の量が少なくなってしまうため、反射光量を測定することが困難となってしまうので、投光側ファイバー５と受光側ファイバー６とがなす角度θ2を０〜９０°の範囲にするとよく、これにより検査することが可能になる。
【００３６】
［第七の実施の形態］
図９は本発明の第七の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。図９において、符号１は検査対象の電子写真用感光体ドラム、２は電子写真用感光体ドラム１の一端側を把持する把持具、３は把持具２を介して電子写真用感光体ドラム１を回転させるモーター、５は検査対象である電子写真用感光体ドラム１の内面の検査対象面に光を照射する投光側ファイバー、６は検査対象面からの光を捉える受光側ファイバー、１３はビームエキスパンダー、１４はマスク板であり、投光側ファイバー５から照射された光はビームエキスパンダー１３を通過することにより平行光束に変換され、さらにマスク板１４により形状が整えられて、電子写真用感光体ドラム１の内面の検査対象面に照射される。
【００３７】
光源から発せられる光が広がってしまうと光量が安定せず、電子写真用感光体ドラム１の内面で反射した散乱光も安定しずらい。また、広がった光が周囲の壁面で乱反射して精度低下を招くことにもなるため、検査対象面に照射する光は平行光とすることが望ましい。この平行光束を得る手段としては、前記ビームエキスパンダー１３を用いる他、光源としてレーザー光源を用いても良い。また、受光側ファイバー６の先端にテレセントリックレンズを設けることで、受光側ファイバー６に真直ぐに入ってくる光のみを選択的に受光することができるため、周囲からの乱反射光の影響をさらに減らすことができる。
【００３８】
【実施例】
次に本発明の実施例及び比較例の説明を行なうが、始めに実施例及び比較例で評価対象とする電子写真用感光体ドラムの製造方法と、その内面の状態について述べる。尚、以下に記す部や％は重量基準である。
実施例で使用する電子写真用感光体ドラムの導電性の基体には、円筒状のアルミニウム製ドラムを使用した。
下引層は酸化チタン２０部とアルキッド樹脂４０部とメラミン樹脂２０部とからなる塗膜であり、その乾燥膜厚は６μｍとした。また、下引層は前記組成の混合物をメチルエチルケトン１００部中に分散させた液を基体に塗工して製作したが、この塗工液は原材料をボールミル中で２４時間分散結合させて調整したものであり、塗液は塗工後に１３０〜１４０℃で０．５時間熱処理して有機溶剤不溶性としたものである。
電荷発生層および電荷輸送層は両者とも下記塗工液を塗工する方法で形成させたが、電荷発生層は乾燥膜厚が１μｍ、電荷輸送層は乾燥膜厚３０μｍとなるように乾燥後の塗膜に順次塗工する方法で積層した。電荷発生層形成用塗工液はブチラール樹脂（ＵＣＣ社製：ＸＹＨＬ）１部をシクロヘキサン−テトラヒドロフラン混合溶液（混合比７：３）９８部に溶かし、これに下記の化学式［化１］で示されるジスアゾ顔料１０部を加えてボールミルで７２時間分散して調整した。
【００３９】
【化１】
また、電荷輸送層形成用塗工液はポリカーボネート樹脂（帝人社製：パンライトＫ−１３００）と下記の化学式［化２］で示される電荷移動剤（ヒドラゾン化合物）１０部をジクロロメタン８０部に溶解混合して調整した。
【００４１】
【化２】
以上のようにして電子写真用感光体ドラムを作成し、その中から本発明の効果を検証するのにふさわしい品質の電子写真用感光体ドラムを８本選び出した。 その一覧を下記の表１に示す。
【００４３】
【表１】
以下に具体的な実施例および比較例を述べる。
［実施例１］
第一の実施例では、図１に示す第一の実施形態の内面検査装置を使用し、表１に示す電子写真用感光体ドラムの評価を行なった。
ここで、光源には波長７５０ｎｍにおける透過率が３０％の熱線吸収フィルター（ケンコー光学製：ＨＡ−３０）を使用した。
【００４５】
先ず、内面に塗液が付着していない電子写真用感光体ドラム１を把持具２に把持し、把持具２に接続されたモーター３により回転させる。光源４（林時計工業製：ＬＡ−１５０ＵＸ）の光を投光側ファイバー５（林時計工業製：多成分ガラス仕様＋小型集光レンズＳＨ−Ｆ８Ｂ）を通して電子写真用感光体ドラム１の内面に照射する。この時の検査範囲は電子写真用感光体ドラム１の下端から６ｍｍであるため、照射されるスポット径が７ｍｍになる様に投光側ファイバー５の位置を調整した。次に、電子写真用感光体ドラム１の内面に照射された光を受光側ファイバー６（林時計工業製：多成分ガラス仕様＋小型集光レンズＳＨ−Ｆ８Ｂ）で受光し、受光センサー７（ミノルタカメラ製：Ｔ−１Ｍ）で電気信号に変換する。ここで、投光側ファイバー５と受光側ファイバー６の設置位置は電子写真用感光体ドラム１の内面の鉛直方向から下方に４５°傾いた方向とし、投光側ファイバー５と受光側ファイバー６とがなす角度を３０°とした。
【００４６】
受光センサー７で変換された電気信号は演算装置（例えばＡ／Ｄ変換ボードを内蔵したパーソナルコンピューター）８に送られる。演算装置８は、電子写真用感光体ドラム１の１周分のこの電気信号の平均値を求め、正常部の反射光量値として記憶する。次に検査品の電子写真用感光体ドラム１を把持具２に把持し、把持具２に接続されたモーター３により毎秒０．５回転で回転させた。そして光源４の光を投光側ファイバー５を通して電子写真用感光体ドラム１の内面に照射する。電子写真用感光体ドラム１の内面に照射された光は受光側ファイバー６で受光され、受光センサー７で電気信号に変換され、演算装置８に送られる。演算装置８は、１３０ｍｓ毎の平均値を記憶し、先に記憶した正常部の反射光量値と比較し合否判定する。
【００４７】
本実施例では、良品と判断できる塗膜の付着量が限度のサンプルの反射光量は、電荷輸送層または下引き層が付着したサンプルでは正常部の値に比べて反射光量が３０％高く、電荷発生層が付着したサンプルでは反射光量が１５％低かったため、閾値は正常部の反射光量に対して、反射光量が多い側で３０％、少ない側で１５％に設定した。
【００４８】
［実施例２］
第二の実施例では、図３に示す第二の実施形態の内面検査装置を使用する。そして、実施例１では内面に塗液が付着していない電子写真用感光体ドラム１の反射光量値を測定したが、本実施例ではその代わりに、検査品の電子写真用感光体ドラム１の前記塗液が付着しない位置Ａで反射光量を測定し、正常部の反射光量値として記録する。次に検査対象の位置Ｂで反射光量値を測定し、先に位置Ａで測定、記録した反射光量値と比較した。
検査対象である電子写真用感光体ドラム１の内面に対する投光側ファイバー５と受光側ファイバー６の角度および、投光側ファイバー５と受光側ファイバー６とがなす角度は、実施例１と同じとした。
投光側ファイバー５と受光側ファイバー６を位置Ａ、位置Ｂに移動させる手段は、投光側ファイバー５と受光側ファイバー６を治具でエアシリンダの軸に固定し、エアシリンダの軸の上下動で行った。また、合否判定に用いる閾値の設定には実施例１と同じ値を用いた。
【００４９】
［実施例３］
第三の実施例では、図４に示す第三の実施形態の内面検査装置を使用する。そして、実施例１では内面に塗液が付着していない電子写真用感光体ドラム１の反射光量値を測定したが、本実施例ではその代わりに、検査品の電子写真用感光体ドラム１の前記塗液が付着しない位置Ａで反射光量を測定し、正常部の反射光量値として記録する。次に検査対象の位置Ｂで反射光量値を測定し、先に位置Ａで測定、記録した反射光量値と比較した。
投光側ファイバー５および受光側ファイバー６を収めた治具１１を位置Ａ、位置Ｂに移動させる手段は、エアシリンダの軸に治具１１を固定し、エアシリンダの軸の上下動で行った。また、合否判定に用いる閾値の設定には実施例１と同じ値を用いた。
【００５０】
［実施例４］
第四の実施例では、図５に示す第四の実施形態の内面検査装置を使用するが、それ以外は実施例３と同じ方法で実施した。
【００５１】
［実施例５］
第五の実施例では、図６に示す第五の実施形態の内面検査装置を使用し、検査対象である電子写真用感光体ドラム１の内面の鉛直方向からの投光側ファイバー５および受光側ファイバー６の傾き角度θ1を７０°とした、それ以外は実施例２と同じ方法で実施した。
【００５２】
［実施例６］
第六の実施例では、図８に示す第六の実施形態の内面検査装置を使用し、投光側ファイバー５と受光側ファイバー６とがなす角度θ2を７０°としたが、それ以外は実施例２と同じ方法で実施した。
【００５３】
［実施例７］
第七の実施例では、図９に示す第七の実施形態の内面検査装置を使用し、投光側ファイバー５と電子写真用感光体ドラム１の内面の間に光束を平行光束に変換するビームエキスパンダー１３および光束の形状を定めるマスク板１４を設けたが、それ以外は実施例２と同じ方法で実施した。
【００５４】
［比較例１］
第一の比較例として、図１０に示す様に、投光側ファイバー５と電子写真用感光体ドラム１の内面の間にバンドパスフィルター１５を設け、電荷発生層の吸収波長域の光をカットした構成の内面検査装置を使用し、それ以外は実施例２と同じ方法で実施した。
【００５５】
［比較例２］
第二の比較例として、図６と同様の装置構成で、検査対象である電子写真用感光体ドラム１の内面の鉛直方向からの投光側ファイバー５および受光側ファイバー６の傾き角度θ1を８０°とした構成の内面検査装置を使用し、それ以外は実施例２と同じ方法で実施した。
【００５６】
［比較例３］
第三の比較例として、図８と同様の装置構成で、投光側ファイバー５と受光側ファイバー６とがなす角度θ2を１００°とした構成の内面検査装置を使用し、それ以外は実施例２と同じ方法で実施した。
以上の実施例１〜７および比較例１〜３による結果を下記の表２に示す。
【００５７】
【表２】
表２の結果から明らかなように、本発明によれば電子写真用感光体ドラムの内面に付着した塗液の付着による欠陥を容易に検査できることが分かる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明においては、内面に塗液が付着していない電子写真用円筒体の内面に、電子写真用円筒体の軸方向の検査対象部距離を含む範囲で光を照射し、該電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光手段で受光し、所定時間内での光量を正常部の反射光量値として記憶し、次に検査対象の電子写真用円筒体の内面の検査対象部分の周方向を走査しながら光を照射し、該電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光手段にて受光し、単位時間毎に検査対象部分の反射光量値として記憶し、前記正常部の反射光量値と検査対象部分の反射光量値を比較して評価することにより、電子写真用円筒体の内面の不規則な模様の上に不規則な状態で付着した塗液を安定して検出することができる。また、電子写真用円筒体の軸方向の検査距離を含む範囲に光を照射することにより、電子写真用円筒体または、投・受光手段を１周回転させれば良く、効率良く検査することができる。
【００６０】
請求項２に記載の発明においては、請求項１の効果に加え、検査する電子写真用円筒体毎に内面のうち塗工工程で塗液が付着しない範囲の反射光量を測定し正常部の反射光量とすることにより、被検査物各々の内面の状態のバラツキによる判定精度の低下を無くすことができる。
また、請求項３に記載の発明においては、請求項１または２の効果に加え、電子写真用円筒体への光の入射角度と電子写真用円筒体から反射する光を受光する受光角度がそれぞれ電子写真用円筒体の内面壁面の鉛直方向から７０°以内とすることにより、十分に散乱光を受光でき、反射光量を測定して判定することができる。
【００６１】
請求項４に記載の発明においては、請求項１〜３の何れかの効果に加え、電子写真用円筒体への光の入射角度と電子写真用円筒体から反射する光を受光する受光角度とがなす角度を０〜９０°とすることにより、十分に散乱光を受光でき、反射光量を測定して判定することができる。
また、請求項５に記載の発明においては、請求項１〜４の何れかの効果に加え、電子写真用円筒体の内面に照射する光を平行光束とすることにより、光の拡散や、拡散した光の乱反射を抑えることができ、判定精度の低下を無くすことができる。
【００６２】
請求項６に記載の発明においては、請求項１〜５の何れかの効果に加え、電子写真用円筒体に塗布する塗液の吸収波長の光を含む光を照射することにより、電子写真用円筒体の内面に塗液が付着していた場合に、塗液に光が吸収されて反射光量が減少し、容易に判定することができる。より具体的には、電子写真用感光体ドラムの電荷発生層の吸収波長範囲内の波長を含む光を照射することにより、下引き層、電荷輸送層が付着した場合は、電子写真用感光体ドラム内面に光を強く反射する膜を形成し反射光量が多くなり、電荷発生層が付着した場合は電荷発生層で光が吸収され反射光量が少なくなる為、塗膜付着の有無を判定することができる。
【００６３】
請求項７に記載の発明においては、電子写真用円筒体の内面に電子写真用円筒体の軸方向の検査対象部距離を含む範囲で光を照射する投光手段と、該電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光し電気信号に変換する受光手段と、該受光手段で変換された電気信号を記録する記録手段と、前記電気信号を比較演算する演算手段を具備し、先ず投光手段から塗膜が付着していない電子写真用円筒体の内面に光を照射し、電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光手段で受光し電気信号に変換して所定時間の正常部の電気信号値として記憶手段に記憶し、次に検査対象の電子写真用円筒体の内面の検査対象部分の周方向を走査しながら投光手段から光を照射し、電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光手段で受光し電気信号に変換し、単位時間毎に検査対象部分の反射光量値として記憶し、演算手段にて、先に記憶された正常部の電気信号と検査対象部の電気信号とを比較演算することにより評価することにより、電子写真用円筒体の内面の不規則な模様の上に不規則な状態で付着した塗液を安定して検出することができる。また、電子写真用円筒体の軸方向の検査距離を含む範囲に光を照射することにより、電子写真用円筒体または投・受光手段を１周回転させれば良く、効率良く検査することができる内面検査装置を提供することができる。
【００６４】
請求項８に記載の発明においては、請求項７の効果に加え、検査する電子写真用円筒体毎に内面のうち塗工工程で塗液が付着しない範囲の反射光量を測定し正常部の反射光量とすることにより、被検査物各々の内面の状態のバラツキによる判定精度の低下を無くすことができ、精度良く判定できる内面検査装置を提供することができる。
また、請求項９に記載の発明においては、請求項７または８の効果に加え、電子写真用円筒体への光の入射角度と電子写真用円筒体から反射する光を受光する受光角度がそれぞれ電子写真用円筒体の内面の鉛直方向から７０°以内とすることにより、十分に散乱光を受光でき、反射光量を測定して判定できる内面検査装置を提供することができる。
【００６５】
請求項１０に記載の発明においては、請求項７〜９の何れかの効果に加え、電子写真用円筒体への光の入射角度と電子写真用円筒体から反射する光を受光する受光角度とがなす角度を０〜９０°とすることにより、十分に散乱光を受光でき、反射光量を測定して判定できる内面検査装置を提供することができる。
また、請求項１１に記載の発明においては、請求項７〜１０の何れかの効果に加え、電子写真用円筒体の内面に照射する光を平行光束とすることにより、光の拡散や、拡散した光の乱反射を抑えることができ、判定精度の低下を無くすことができる内面検査装置を提供することができる。
【００６６】
請求項１２に記載の発明においては、請求項７〜１１の何れかの効果に加え、電子写真用円筒体に塗布される塗膜の吸収波長範囲内の波長を含む光を照射することにより、電子写真用円筒体の内面に塗液が付着していた場合に塗液に光が吸収されて反射光量が減少し、容易に判定することができる内面検査装置を提供することができる。より具体的には、電子写真用感光体ドラムの電荷発生層の吸収波長範囲内の波長を含む光を照射することにより、下引き層、電荷輸送層が付着した場合は、電子写真用感光体ドラム内面に光を強く反射する膜を形成し反射光量が多くなり、電荷発生層が付着した場合は電荷発生層で光が吸収され反射光量が少なくなる為、塗膜付着の有無を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略構成図である。
【図２】電子写真用感光体ドラムの内面の位置と反射光量値の関係と、合否判定のための閾値を示す図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。
【図４】本発明の第三の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。
【図５】本発明の第四の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。
【図６】本発明の第五の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。
【図７】電子写真用感光体ドラムの内面の反射光の概略を示す図である。
【図８】本発明の第六の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。
【図９】本発明の第七の実施の形態を示す図であって、電子写真用円筒体の内面検査装置の概略要部構成図である。
【図１０】比較例１で使用した内面検査装置の概略要部構成図である。
【符号の説明】
１ 電子写真用感光体ドラム（電子写真用円筒体）
２ 把持具
３ モーター
４ 光源
５ 投光側ファイバー
６ 受光側ファイバー
７ 受光センサー
８ 演算装置（パーソナルコンピューター）
９ 塗液の付着
１０ ハーフミラー
１１ 治具
１２ 全反射ミラー
１３ ビームエキスパンダー
１４ マスク板
１５ フィルター
Claims (12)
- 円筒状のアルミニウム製ドラムからなる基体に、塗液を塗工して感光層を構成する塗膜を形成して製造した電子写真用円筒体を検査対象とし、前記基体の内面に付着した塗液による欠陥を検査する電子写真用円筒体の内面検査方法であって、
内面に塗液が付着していない電子写真用円筒体の内面に、電子写真用円筒体の軸方向の検査対象部距離を含む範囲で光を照射し、該電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光手段で受光し、所定時間内での光量を正常部の反射光量値として記憶し、次に検査対象の電子写真用円筒体の内面の検査対象部分の周方向を走査しながら光を照射し、該電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光手段にて受光し、単位時間毎に検査対象部分の反射光量値として記憶し、前記正常部の反射光量値と検査対象部分の反射光量値を比較して評価することを特徴とする電子写真用円筒体の内面検査方法。 - 請求項１記載の電子写真用円筒体の内面検査方法において、検査する電子写真用円筒体毎に、その電子写真用円筒体の内面のうち、塗膜の塗布工程で塗液が付着しない部位の反射光量を測定し、正常部の反射光量とすることを特徴とする電子写真用円筒体の内面検査方法。
- 請求項１または２記載の電子写真用円筒体の内面検査方法において、前記電子写真用円筒体の内面への光の入射角度と該電子写真用円筒体の内面から反射する光を受光する受光角度が、それぞれ電子写真用円筒体の内面壁面の鉛直方向から７０°以内とすることを特徴とする電子写真用円筒体の内面検査方法。
- 請求項１から３の何れか一つに記載の電子写真用円筒体の内面検査方法において、前記電子写真用円筒体の内面への光の入射角度と、該電子写真用円筒体の内面から反射する光を受光する受光角度とがなす角度を、０〜９０°とすることを特徴とする電子写真用円筒体の内面検査方法。
- 請求項１から４の何れか一つに記載の電子写真用円筒体の内面検査方法において、前記電子写真用円筒体の内面に照射する光を平行光束とすることを特徴とする電子写真用円筒体の内面検査方法。
- 請求項１から５の何れか一つに記載の電子写真用円筒体の内面検査方法において、前記電子写真用円筒体に塗布される塗膜の吸収波長範囲内の波長を含む光を照射することを特徴とする電子写真用円筒体の内面検査方法。
- 円筒状のアルミニウム製ドラムからなる基体に、塗液を塗工して感光層を構成する塗膜を形成して製造した電子写真用円筒体を検査対象とし、前記基体の内面に付着した塗液による欠陥を検査する電子写真用円筒体の内面検査装置であって、
電子写真用円筒体の内面に電子写真用円筒体の軸方向の検査対象部距離を含む範囲で光を照射する投光手段と、該電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光し電気信号に変換する受光手段と、該受光手段で変換された電気信号を記録する記録手段と、前記電気信号を比較演算する演算手段を具備し、先ず投光手段から塗膜が付着していない電子写真用円筒体の内面に光を照射し、電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光手段で受光し電気信号に変換して所定時間の正常部の電気信号値として記憶手段に記憶し、次に検査対象の電子写真用円筒体の内面の検査対象部分の周方向を走査しながら投光手段から光を照射し、電子写真用円筒体の内面で反射した光を受光手段で受光し電気信号に変換し、単位時間毎に検査対象部分の反射光量値として記憶し、演算手段にて、先に記憶された正常部の電気信号と検査対象部の電気信号とを比較演算することにより評価することを特徴とする電子写真用円筒体の内面検査装置。 - 請求項７記載の電子写真用円筒体の内面検査装置において、検査する電子写真用円筒体毎に、その電子写真用円筒体の内面のうち、塗膜の塗布工程で塗液が付着しない範囲の反射光量を測定し、正常部の値とすることを特徴とする電子写真用円筒体の内面検査装置。
- 請求項７または８記載の電子写真用円筒体の内面検査装置において、前記電子写真用円筒体への光の入射角度と、該電子写真用円筒体から反射する光を受光する受光角度が、それぞれ電子写真用円筒体の内面の壁面の鉛直方向から７０°以内となる位置に投光手段と受光手段を設置することを特徴とする電子写真用円筒体の内面検査装置。
- 請求項７から９の何れか一つに記載の電子写真用円筒体の内面検査装置において、前記電子写真用円筒体への光の入射角度と、該電子写真用円筒体から反射する光を受光する受光角度とがなす角度が、０〜９０°になる位置に投光手段と受光手段を設置することを特徴とする電子写真用円筒体の内面検査装置。
- 請求項７から１０の何れか一つに記載の電子写真用円筒体の内面検査装置において、前記投光手段に光を平行光束に変換する光学系を設け、前記電子写真用円筒体の内面に該平行光束を照射することを特徴とする電子写真用円筒体の内面検査装置。
- 請求項７から１１の何れか一つに記載の電子写真用円筒体の内面検査装置において、前記電子写真用円筒体に塗布される塗膜の吸収波長範囲内の波長を含む光を照射することを特徴とする電子写真用円筒体の内面検査装置。
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