JP2582278B2

JP2582278B2 - クリ−ニングブレ−ドの稜線検査装置

Info

Publication number: JP2582278B2
Application number: JP63038238A
Authority: JP
Inventors: 利行八幡
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1988-02-20
Filing date: 1988-02-20
Publication date: 1997-02-19
Anticipated expiration: 2012-02-19
Also published as: DE3990128C2; JPH01213502A; DE3990128T1; WO1989007748A1

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、主に複写装置のトナー掻き落とし用のポ
リウレタン製ブレード（以下、クリーニングブレードと
いう）のエッジ部の稜線の良否を検査するための検査装
置に関するものである。

（従来の技術）上記のクリーニングブレードではエッジ部の稜線がそ
の製品の機能に直接影響するので、その稜線の良否を検
査する必要がある。この種の検査装置として、従来より
下記の装置が主として用いられている。

（ａ）投影機により前記ブレードのエッジ部の稜線部分
を数十倍に拡大して画面に投影し、その拡大した稜線部
の画像を光学式イメージセンサーで読み取り、稜線の凹
凸をメージセンサーの素子で検出してブレード（エッジ
部の稜線）の良否を判定する装置。

（ｂ）画像処理解析装置の撮影部に顕微鏡を装着し、そ
の顕微鏡で撮影したブレードのエッジ部の稜線部分の拡
大画像を画像処理して、稜線の凹凸を検出してブレード
（エッジ部の稜線）の良否を判定する装置。

（ｃ）製品の表面に触針を当てて移動させ、触針の変位
を電気信号に変換して検出し、その信号を低域フィルタ
ーを通してうねり成分の信号を分離すると共に、その分
離したうねり成分の信号を減算回路により除去して粗さ
信号を分離し、製品表面のうねりと粗さを検出する装置
（実開昭60−179910号）。

（発明が解決しようとする問題点）前記（ａ）および（ｂ）の検査装置は、ブレードのエ
ッジ部の稜線の長手方向に通常２〜３μの間隔で稜線の
凹凸を検出するので、ブレード１本当たりの検査に長時
間を要すること、稜線の凹凸を絶対値で測定するため、
非常に高い精度を要し、極めて高価であること、ブレー
ドのエッジ部の稜線に例えば５μ程度のほこりが付着し
ても誤動作を起こすので、信頼性を欠くこと、などの問
題点があった。

前記（ｃ）の検査装置は、前記（ａ）および（ｂ）の
検査装置よりも検査時間にさらに長時間を要すること、
ブレードの検査に不要なうねり成分（一般に、前記した
種類のブレードは、感光ドラムやガラム面などに押圧し
て溶着させた状態で使用されるので、ブレードの緩やか
なうねりは欠陥にはならない）も同時に検出すること、
凹凸の大きさを絶対値で測定するので稜線の凹凸の判定
が複雑で困難なこと、構造的にクリーニングブレードの
測定には不向きであること、などの問題点があった。

この発明は上述の点に鑑みなされたもので、前記トナ
ー掻き落とし要クリーニングブレードの製品の致命的な
欠陥となる急俊な凹凸だけを簡単に且つ確実に検査で
き、また、検査に要する時間が短くて大量本数のクリー
ニングブレードの検査に好適で、しかも、構造が簡単で
装置自体の価格が安く、多少のほこりが付着していても
誤動作を起こしにくい、クリーニングブレードの稜線検
査装置を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段）上記した目的を達成するためのこの発明の要旨とする
ところは、検査用の弾性体からなるクリーニングブレー
ドを取り付ける載置台と、前記クリーニングブレードの
エッジ部の稜線に接触可能に圧電型加速度検出器を介し
て支持された触針と、該触針に対し前記クリーニングブ
レードを載置台とともに相対的に移動させる移動装置と
を備えたクリーニングブレードの稜線検査装置におい
て、前記触針をクリーニングブレードの稜線に一定圧で
接触させる手段と、該触針に対しクリーニングブレード
を移動させる際の該触針の接触圧変動を電圧信号に変換
する前記圧電型加速度検出器と、その変換した電圧信号
値をあらかじめ設定した基準電圧信号値と比較して絶対
値が高いか又は低いかで２値化する２値化変換手段（２
値化変換器）と、この２値化した信号値に基づいて前記
クリーニングブレードの稜線の良否を判定する手段（信
号処理器）と、前記触針に対するクリーニングブレード
の相対的な移動距離に連動するクリーニングブレードの
稜線の位置検出器とを設け、前記２値化変換手段は、該
位置検出器によりクリーニングブレードの稜線位置を検
出しながら前記電圧信号値を２値化するようにし、前記
触針の先端部刃先を、幅:0.2〜1.0mm、側方視の刃先角
度:60〜90゜、側方視の刃先先端の円弧の半径:5〜８μ
にするとともに、前記クリーニングブレードに対する触
針圧を１〜2g、前記クリーニングブレードの移動速度を
100〜200mm/秒としている。

請求項２記載のように、前記２値化した信号値を表示
器に表示させることができる。

請求項３記載のように、２値化した信号値のうち基準
電圧信号値より高い方の信号値が生じた場合に警報器で
警報するようにしてもよい。

（作用）この発明の検査装置によれば、一定圧でクリーニング
ブレードの稜線に接触している触針に対しクリーニング
ブレードを所定の速度で相対的に移動させることによ
り、稜線の凹凸によって触針が変位する際の触針の接触
圧変動が、触針を保持する圧電型加速度検出器によって
電圧信号に変換され、変換された電圧信号値があらかじ
め設定した基準電圧信号値と比較されてそれより絶対値
が高いか又は低いかで２値化され、前記基準電圧信号値
よりも高くなる信号が発生した場合に、クリーニングブ
レードのエッジ部の稜線に欠陥があると判定する。同時
に位置検出器によりクリーニングブレードの稜線位置を
検出して、クリーニングブレードの良否だけでなく、そ
のエッジ部の稜線の欠陥位置も同時に把握する。

前記触針を円柱体の先端部を側方視オノ型にとがらせ
た形状とし、触針の先端部刃先幅を0.2〜1.0mmとしたこ
とで、クリーニングブレードの稜線の幅方向のうねりに
対応する。また、刃先の角度を側方視で60゜〜90゜と
し、刃先の先端の円弧の半径を側方視で５〜８μにした
ことで、クリーニングブレードの稜線を削りとることが
ないうえに、比較的幅の狭い凹部でも触針の先端が入り
込んで検出する。

さらに触針圧を１〜2gに設定したことで検出精度が向
上し、触針に対するクリーニングブレードの相対移動速
度を100〜200mm/秒としたことで、クリーニングブレー
ドの稜線に、製品として許容できない、凹凸の一方の傾
斜面の角度が45゜以上になる急峻な凹凸がある場合に、
これを欠陥として確実に検出する。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は複写装置のトナー掻き落とし用ブレードの稜
線検査装置のブロック回路図を含む全体概要説明図、第
２図は第１図のII−II線矢視図、第３図はトナー掻き落
とし用ブレードの斜視図、第４図及び第５図は検査装置
のより詳細な具体例を示す平面図及び側面図である。

第１図〜第３図において、１はクリーニングブレード
と呼ばれるトナー掻き落とし用ブレードＢを着脱自在に
取付けるための載置台で、この載置台１はねじ送り機構
２を介してブレードＢの長手方向へ移動自在に台座３
（第４図）上に配設されている。

４は触針で、この触針４の基端部は加速度検出器５に
固着され、第４図及び第５図に示すように、バランスア
ーム６の先端部下面に触針４の先端部刃先4aを下向きに
して支持されている。前記バランスアーム６は、その基
端部寄りで台座３上に立設された支持体７の側壁の上部
に支軸7aにより上下方向に揺動自在に枢支され、また、
アーム６の基端部にはバランスウェイト８が位置調整可
能に装着されている。なお、前記圧電型加速度検出器５
は、レコード盤の再生などに使われる圧電型カートリッ
ジと同一の構造からなる公知の加速度検出器である。

そして、前記触針４の先端部刃先4aが、前記バランス
アーム６によって載置台１に取り付けられたブレードＢ
のエッジ部の稜線Ｃ上に直交して接触させられるように
構成されている。

前記載置台１のねじ送り機構２は、第４図及び第５図
に詳示するように、送りねじ棒2aが駆動モーター2bに連
結され、この駆動モーター2bの回転により送りねじ棒2a
が回転して載置台１が台座３上のガイドレール3aに沿っ
て移動するようになっている。なお、駆動モーター2b
は、載置台１の移動速度、いいかえればブレードＢの移
動速度を一定にし且つブレードＢの弾性率の相違によっ
て移動速度を変更できるようにするため、サーボモータ
ーを用いることが望ましい。そして、検査しようとする
ブレードＢを載置台１の所定位置に取り付けて、前記触
針４の先端部刃先4aをブレードＢの稜線Ｃの一端に載置
して接触させ、アーム６基端部側のバランスウェイト８
の位置を調整して前記触針４に所定の負荷を作用させ
る。この状態で、前記駆動モータ2bを駆動させて送りね
じ棒2aを一定速度で回転させれば、載置台１はブレード
Ｂとともに一定速度で移動する。

このようにして、触針４に対しブレードＢの稜線Ｃが
移動し、稜線Ｃに凹凸があると、触針４は上下に変位す
る。この触針４が上下に変位する際の接触圧変動は前記
圧電型加速度検出器５により電圧信号に変換される。ま
た、この変換された電圧信号を信号増幅器11によって増
巾する。そして、第６図（ａ）に示すように、増巾した
電圧信号値Ｘを、あらかじめ設定された基準電圧信号値
Ｙより絶対値が高い（＋）か又は低い（−）かで、１又
は０の２値に変換する２値化変換器12へ送る。なお、こ
の２値化変換器12は、基準電圧信号値Ｙを、要求される
ブレードＢの規格値に合わせて変更できるようにしてい
る。

従って、前記ブレードＢの稜線Ｃに規格値以上の凹部
C1又は凸部C2（第８図参照）があると、前記２値化変換
器12では、第６図（ｂ）に示すように、「１」の信号を
発生することになり、この「１」の信号は発生される
と、ブレードＢの稜線Ｃに不良箇所であると判定するよ
うにしている。

一方、前記載置台１には、前記触針４に対するブレー
ドＢの稜線Ｃの位置検出器13が、載置台１の移動距離に
連動して回転するようにワイヤーロープ13a（第４図）
を介して接続されている。

そして、前記２値化変換器12からの「０」又は「１」
の信号と、位置検出器13からのブレードＢの移動距離の
信号とを同時に信号処理器14に送る。また、その信号処
理器14では、前記２値化変換器12で「１」の信号が発生
した際に、そのブレードＢの稜線Ｃの位置を記憶装置15
に記憶させ、また、同時に表示器16にそのブレードＢの
稜線Ｃの位置を表示させるようにしている。なお、図示
していないが、２値化変換器12から「０」の信号が発生
している間は青ランプを点灯させ、「１」の信号が発生
した場合にのみ警報用の赤ランプを点灯させたり、警報
音を発生させて警報するようにしてもよい。

さらに、前記載置台１傍の、ブレードＢの稜線Ｃの通
過位置には、第４図及び第５図に示すように顕微鏡９を
設置しておき、欠陥のあったブレードＢの稜線Ｃの欠陥
（凹凸）箇所を視覚により直接確認できるようにしても
よい。

ところで、前記接触４は、第７図（ａ）及び（ｂ）に
示すように、円柱体の先端部を側方視オノ型にとがらせ
た形状からなり、触針４の先端部刃先4aの幅（Ｗ）は、
ブレードＢの稜線Ｃの幅方向のうねりに対応できるよう
に、0.2〜1.0mm程度にする。この数値の0.2〜1.0mmは、
クリーニングブレードＢの製品として許容される範囲内
の、幅方向のうねりの寸法誤差に基づいている。

また、刃先4aの角度（θ）は側方視で60゜〜90゜と
し、刃先4aの先端の円弧の半径（ｒ）は側方視で５〜８
μ位にする。その理由は、刃先4aの角度（θ）及び先端
の円弧の半径（ｒ）が小さすぎると、ブレートＢに対す
る摩擦抵抗が大きくなって刃先4aでブレートＢのエッジ
部を削り取るおそれがあり、逆に刃先4aの角度（θ）及
び先端の円弧の半径（ｒ）が大きすぎると、ブレードＢ
の凹部C1（第８図）の長手方向の幅が狭い場合には刃先
4aが凹部C1内に入り込めないために凹部C1を検出できな
くなり、検出精度が低下するからである。

さらに、触針４を所定の接触圧でブレードＢの稜線Ｃ
上に接触させた場合、ブレードＢがクリーニングブレー
ドであるため、その先端部刃先4aで圧下されてへこみが
生じるが、そのへこみの深さが20〜30μ程度になるよう
に、触針４に作用させる下向きの負荷（いわゆる針圧）
を１〜2gに設定するのが望ましい。その理由は、針圧を
1g以下にすると針先4aが振動し、また、2g以上にすると
検出精度が低下するからである。

上記の事項に加えて、触針４に対するブレードＢの移
動速度が重要な要因になるが、その移動速度は100〜200
mm/秒が適正である。その理由は、50mm/秒程度まで遅く
すると触針４の変位加速度が小さくなって電圧信号量が
約1/2.5に減少し、逆に200mm/秒より速くすると、ブレ
ードＢの稜線Ｃにおける小欠陥（比較的小さな凹凸）を
検出しなくなるからである。つまり、ブレードＢの移動
速度が50mm/秒程度まで低下すると、例えば第８図の凹
部C1又は凸部C2の一方の傾斜面の角度が45゜あるいはそ
れ以上ある場合でも、バランスアーム６全体が上下方向
に揺動して、触針４が上下に変位しなくなって、凹部C1
や凸部C2を検出できなくなるおそれがあるからである。
いいかえれば、第８図の凹部C1又は凸部C2の一方の傾斜
面の角度が60゜以上の場合を検出するときには、触針４
に対するブレードＢの移動速度100〜200mm/秒より遅く
設定し、逆に傾斜面の角度が40゜以下の場合を検出する
ときには、触針４に対するブレードＢの移動速度を100
〜200mm/秒より速く設定する必要があるが、上記のよう
にブレードＢの移動速度を100〜200mm/秒に設定するこ
とで、凹部C1又は凸部C2の一方の傾斜面の角度が45゜以
上になる、急峻な凹凸の箇所を触針４が相対的に移動す
るときに、バランスアーム６は上下に揺動せず、触針４
が上下に変位してこの変位の際の接触圧変動が圧電型加
速度検出器５により電圧信号に変換され、ブレードＢの
稜線Ｃにおける目的の凹凸を検出することができるよう
になる。

なお、上述の触針４に関する上記したおのおのの具体
的な数値は、第３図に示したトナー掻き落とし用ブレー
ドについて下記の条件（欠陥の基準）に基づくものであ
る。すなわち、ブレードＢはポリウレタン製で、このブレードＢによ
り掻き落とそうとするトナーの粒子は通常12±３μ程度
である。

ブレードＢの稜線Ｃは長手方向に沿って、上下方向に
100μ程度のうねりがあることが多いが、ブレードＢを
感光ドラムに一定圧力で密着させて使用するので、その
ようなうねりがあってもブレードＢの稜線Ｃが確実に感
光ドラムの周面に密着するため、製品としての欠陥にな
らない。従って、ブレードＢにおける製品としての欠陥
は、第８図（ａ）〜（ｄ）に示すように、凹部C1又は凸
部C2の深さ又は高さが10μ以上で、凹部C1又は凸部C2の
一方の傾斜面の角度が45゜以上になる、急峻な凹凸を稜
線Ｃが有する場合を対象にした。

次に、上記した実施例の検査装置についてその検査態
様を第１図に基づいて説明する。

前記したように、載置台１の所定位置に取り付けた検
査しようとするブレードＢのエッジ部の稜線Ｃ上の一端
に、触針４の先端部の刃先4aを一定の負荷（例えば1.5
g）をかけて載置し、その触針４に対しブレードＢをね
じ送り機構２により所定の速度で移動させる。このよう
にして、稜線Ｃの凹凸による上下動時に触針４に作用す
る接触圧変動が、触針４を保持する圧電加速度検出器５
によって電圧信号に変換され、この変換された電圧信号
は信号増幅器11で増幅される。増幅された電圧信号値Ｘ
は２値化変換器12によってあらかじめ設定した基準電圧
信号値Ｙと比較され、その基準電圧値Ｙより絶対値が高
い場合は「１」に、また低い場合は「０」に２値化され
る。

そして、前記電圧信号値Ｘの絶対値が基準電圧信号値
Ｙより高くなる箇所があって前記２値化変換器12が
「１」の値を信号処理器14に送り出し、それが表示器16
に表示されると、ブレードＢのエッジ部の稜線Ｃに欠陥
があると判定するものである。また、前記信号処理器14
には、ブレードＢの稜線Ｃの位置検出器13から稜線Ｃの
位置を示す信号が同時に送られているので、稜線Ｃの欠
陥箇所の位置が表示器16に表示され、確認できる。

また、その稜線Ｃの欠陥箇所の位置は、記憶装置15に
も記憶されているので、検査終了後に、顕微鏡９等で拡
大して見ることにより直接確認できる。なお、上記実施
例では、触針４に対してブレードＢを移動させるように
したが、ブレードＢに対して触針４を移動させるように
してもよく、また、触針４の先端部刃先4aがブレードＢ
の稜線Ｃに直交して接触するようにすれば、触針４の負
荷方向は例えば横向きでもよい。さらに、本発明は、上
記実施例で詳述した複写装置のトナー掻き落とし用ブレ
ードの検査装置のほか、車両用ワイパーブレードなどの
各種ブレードのエッジ部の稜線の良否を検査する装置に
も適用できる。

（発明の効果）上記した構成からなるこの発明のクリーニングブレー
ドの稜線検査装置は、下記の効果を奏する。

（１）クリーニングブレードのエッジ部の稜線の致命的
な欠陥となる急峻な凹凸だけを確実に検出し、製品とし
ての欠陥にならないうねり等は検出しない。また、クリ
ーニングブレードのエッジ部の稜線の欠陥を検出するだ
けでなく、そのエッジ部の稜線の欠陥箇所も検出するこ
とができる。しかも、前記稜線の凹凸の大きさを絶対値
でなく、１又は０などの２値化で表すようにしたので、
クリーニングブレードの良否が簡単且つ明瞭に判定でき
る。

（２）検査に要する時間が従来の検査装置に比べて極め
て短かい（前記従来の検査装置（ａ）（ｂ）が約30秒/1
本であるのに対し、本発明の検査装置は約２秒/1本）の
で、大量本数のクリーニングブレードの検査に好適であ
る。

（３）前記した従来の光学的検査装置に比べて構造が簡
単で、装置自体の価格が安い。

（４）クリーニングブレードの稜線上にほこりなどが付
着していても、触針によって取り除かれるので、誤動作
を起こしにくい。

（５）クリーニングブレードの稜線の長さ方向の大きな
うねりは欠陥として検出せず、製品として許容できない
凹凸の一方の傾斜面の角度が45゜以上になる急峻な凹凸
を確実に検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す複写装置のトナー掻き
落とし用ブレードの稜線検査装置の全体概要説明図、第
２図は第１図のII−II線矢視図、第３図はトナー掻き落
とし用ブレードの斜視図、第４図はこの発明の検査装置
のより詳細な実施例を示す平面図、第５図は第４図の左
側面図、第６図（ａ）は加速度検出器で変換された電圧
信号のグラフ、同図（ｂ）は同図（ａ）の電圧信号を２
値化したグラフ、第７図（ａ）は触針の正面斜視図、同
図（ｂ）は側面斜視図、第８図（ａ）〜（ｄ）はそれぞ
れブレードの稜線の欠陥対象を示す正面図である。１……載置台、２……ねじ送り機構、４……触針、５…
…圧電型加速度検出器、６……バランスアーム、12……
２値化変換器、13……位置検出器、14……信号処理器、
16……表示器、Ｂ……クリーニングブレード、Ｃ……稜
線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭53−47864（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−9503（ＪＰ，Ａ) 実開昭58−177808（ＪＰ，Ｕ) 実開昭60−18049（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−202006（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】検査用の弾性体からなるクリーニングブレ
ードを取り付ける載置台と、前記クリーニングブレード
のエッジ部の稜線に接触可能に圧電型加速度検出器を介
して支持された触針と、該触針に対し前記クリーニング
ブレードを載置台とともに相対的に移動させる移動装置
とを備えたクリーニングブレードの稜線検査装置におい
て、前記触針をクリーニングブレードの稜線に一定圧で接触
させる手段と、該触針に対しクリーニングブレードを移
動させる際の該触針の接触圧変動を電圧信号に変換する
前記圧電型加速度検出器と、その変換した電圧信号値を
あらかじめ設定した基準電圧信号値と比較して絶対値が
高いか又は低いかで２値化する２値化変換手段と、この
２値化した信号値に基づいて前記クリーニングブレード
の稜線の良否を判定する手段と、前記触針に対するクリ
ーニングブレードの相対的な移動距離に連動するクリー
ニングブレードの稜線の位置検出器とを設け、前記２値化変換手段は、該位置検出器によりクリーニン
グブレードの稜線位置を検出しながら前記電圧信号値を
２値化するようにし、前記触針の先端部刃先を、幅:0.2〜1.0mm、側方視の刃
先角度:60〜90゜、側方視の刃先先端の円弧の半径:5〜
８μにするとともに、前記クリーニングブレードに対する触針圧を１〜2g、前
記クリーニングブレードの移動速度を100〜200mm/秒と
したことを特徴とするクリーニングブレードの稜線検査
装置。
【請求項２】前記２値化した信号値を表示器に表示させ
る請求項１に記載のクリーニングブレードの稜線検査装
置。
【請求項３】２値化した信号値のうち基準電圧信号値よ
り高い方の信号値が生じた場合に警報器で警報するよう
にした請求項１に記載のクリーニングブレードの稜線検
査装置。