JP2890801B2

JP2890801B2 - 表面傷検査装置

Info

Publication number: JP2890801B2
Application number: JP2293724A
Authority: JP
Inventors: 歩広野; 真樹山田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-11-01
Filing date: 1990-11-01
Publication date: 1999-05-17
Anticipated expiration: 2014-05-17
Also published as: JPH04169807A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は表面傷検査装置に関し、特に被検査体が良
品であるか不良品であるかの判別を精度よくできるよう
にした表面傷検査装置に関する。

（従来の技術）複写機の円筒体ドラム等の被検査体においては、その
表面に形成された傷は大きな問題となる。そこで、従来
から、このような被検査体の表面傷検査装置が開発され
ている。

従来の表面傷検査装置は、被検査体の表面に、例えは
ハロゲン光源のスリット光を投光し、被検査体の表面に
存在する傷からの散乱光をラインセンサで受光し、信号
処理回路で処理して、傷の有り無しの判定を行うように
している。

前記信号処理回路は、高速で連続した検査工程に利用
できるように、判定が簡単な２値化処理を用いるのが一
般的である。

従来の信号処理回路の一例を、第５図を参照して説明
する。

図において、29はラインセンサであり、前述のよう
に、被検査体の表面に存在する傷からの散乱光を受光す
る。例えば、ラインセンサ29は、第６図（１）のような
波形の信号ａを出力する。図において、周辺部の信号出
力が小さく中央部が大きいのは、前記散乱光をラインセ
ンサ29に集光するレンズの収差によるものであり、急俊
なパルスは傷を示している。

信号ａはA/D変換器30で、例えば８ビットのディジタ
ル信号に変換される。A/D変換器30の出力信号ｂの波形
図は、第６図（２）のｂに示すようになる。第５図で
は、８ビット、すなわち256階調で表された各画素毎の
信号出力を符号31の（D0、D1、D2、……、Dn）で表して
いる。32は前記信号出力の各画素毎に対応した閾値であ
る。この閾値（T0、T1、T2、……、Tn）は、前記レンズ
の収差による信号出力の高低に合わせて各画素毎に決め
られている。

前記信号出力31と閾値32とは比較器33で比較され、２
値化される。２値化信号ｃは第６図に示すような波形ｃ
となり、散乱光の大きな傷が検出される。

34は２値化画像メモリであり、比較器33による比較結
果が順次記憶される。この２値化画像メモリ34には、前
記ラインセンサ29によって読取られた被検査体の表面の
多数のラインの情報を多値化したデータ31と、前記閾値
32との比較結果が記憶される。このため、２値化画像メ
モリ34には、被検査体の表面の所定面積の前記２値化信
号が記憶されることになる。

35は面積計算部であり、前記２値化画像メモリ34に記
憶されている傷を表す信号から、個々の傷の面積を求め
る。求められた傷の面積は、予め定められている面積閾
値36と比較器37で比較され、この面積閾値を越える傷は
表示部38に表示され、面積閾値を越えない傷は無視され
る。

以上のようにして、ある面積より大きい傷をもつ被検
査体は不良品と判断でき、小さな傷をもつ被検査体は良
品とすることができる。

例えば、複写機の感光体ドラムの場合には、不良品か
否かの判断は、複写された画像の画質に問題が生ずるか
どうかであり、この画質の問題は傷の面積でほぼ決まる
ことになる。上記の従来装置は、傷の面積が予定の閾値
より小さい場合には良品と判断するようにしているの
で、この閾値を画質に影響を及ぼすと考えられる面積の
最小値に選ぶことにより、複写機の感光体ドラムの傷の
検査に使用することができる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、本発明者が前記傷検査装置を用いて、
複写機の感光体ドラムの良品と不良品の判定をしたとこ
ろ、不良品と判定されたものの中に、複写された画像の
画質に影響を与えない良品が混じっていることがわかっ
た。

したがって、従来の傷判定装置を用いると、良品を不
良品と誤判定するので、得率向上のためには、不良品と
判定された被検査体をさらに目視により検査し、良品を
選び出さなければならず、再検査工程が必要になるとい
う問題があった。

本発明の目的は、前記従来装置の問題点を除去し、良
品と不良品の判定精度を高めた表面傷検査装置を提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段および作用）前記目的を達成するために、本発明は、表面傷の種類
に応じて設けられた複数の信号レベル閾値と、被検査体
の表面からの散乱光を光電変換するラインセンサ出力と
前記信号レベル閾値の各々とを比較して２値化信号を出
力する複数の２値化手段と、前記２値化信号から表面傷
の種類別に面積を計算する複数の面積計算部と、前記表
面傷の種類に応じて設けられた複数の面積閾値と、前記
面積計算部によって計算された複数の面積と前記面積閾
値の各々とを比較し、該複数の面積のうちいずれか一つ
が前記面積閾値を超えている時に、不良品と判定する判
定手段とを具備した点に特徴がある。

本発明によれば、被検査体の表面傷の種類に応じた信
号レベル閾値と面積閾値が設けられ、両方の閾値で表面
傷の判定を行うことができるので、多種類の表面傷の属
性に従って被検査体の良品、不良品の判定を行うことが
できる。

よって、被検査体の良品、不良品の判定の正確度を向
上することができる。

（実施例）以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。

まず、本発明の原理を説明する。

複写機の感光体ドラム等の被検査体の表面に生じる傷
は、大別すると、打痕傷と横線傷とに分けることができ
る。第７図（ａ）はラインセンサで打痕傷を検出した時
の信号出力波形を示し、同図（ｂ）は横線傷を検出した
時の信号出力波形を示す。また、（ａ）図のs1は信号出
力レベルa1における打痕傷の断面の面積、s2は信号出力
レベルa2における打痕傷の断面の面積を示す。また、
（ｂ）図のs3は信号出力レベルa1における横線傷の断面
の面積を示す。

第７図（ａ）から明らかなように、打痕傷の特徴は、
信号出力のピークp1は高いが、傷の面積は小さいことで
ある。例えば、信号出力のピークp1は256階調に対して2
00以上となり、面積s1は１画素の一辺を約60μｍとし
て、50画素程度である。

これに対して、表面傷の特徴は、同図（ｂ）から明ら
かなように、信号出力のピークp2は低いが、傷の面積は
大きいことである。例えば、信号出力p2のピークは256
階調に対して40〜50程度となり、面積s3は100画素以上
である。

本発明者の種々の実験の結果、複写画像の画質に影響
を及ぼすのは打痕傷のような信号出力のピークp1が高
く、信号出力レベルa2においてある程度の面積s2をもつ
傷、および長い横線傷のように信号出力レベルa1におい
て大きな面積s3（s3＞s1）をもつものであることがわか
った。また、面積s1以上の横線傷であっても、傷の面積
がs3未満のものは画質に大きな影響を及ぼさず、良品と
判定できることがわかった。

本発明は以上の実験結果に基づいてなされたものであ
り、以下に一実施例を詳細に説明する。

第２図は、本実施例の装置全体の概念図であり、１は
被検査体の支持部、２は支持部１を回動させるモータ、
３はスリット光を生成する光源装置、４はラインセン
サ、５は前記被検査体からの散乱光をラインセンサ４上
に集光する集光レンズ、６はラインセンサ４の出力信号
を例えば８ビットのディジタル信号に変換するA/D変換
器である。A/D変換器６の出力は、被検査体の表面にあ
る傷が複写画像の画質に影響を及ぼす傷であるか否かを
判別する表面傷判定回路に導かれる。

第１図は、この表面傷判定回路の一実施例の回路図で
ある。

図において、10は前記A/D変換器６によって例えば８
ビットの256階調に変換された散乱光の信号出力であ
る。また、11は第５図の閾値32と同じレベルであり、端
部の値T1、T2、…、および……、Tnは20程度で、その中
央部の値は40程度、すなわち、20〜40程度になされてい
る。このレベルは、マスタードラムと呼ばれる表面に傷
のない感光体ドラムの散乱光を測定して、その測定値の
ｎ倍（例えば、２〜３倍）を閾値としたものである。な
お、このｎは、検出する傷の種類により変化する。

一方、12は閾値11より高いレベルの閾値である。閾値
12は、例えば閾値11の２倍程度に設定されている。

第３図は前記閾値11、12の概念を示す図である。この
図では、a1が前記閾値11を示し、a2が閾値12を示してい
る。

図に示されているように、被検査体の表面に、打痕
傷、短い横線傷、長い横線傷があったとすると、第１の
比較器13aはこれらの傷を全て検出し、その２値化信号
は第１の２値化画像メモリ14aに格納される。一方、第
２の比較器13bはピーク値の高い打痕傷のみを検出し、
その２値化信号は第１の２値化画像メモリ14bに格納さ
れる。これらの２値化画像メモリ14a、14bには、前記ス
リット光を被検査体に照射することにより得られた１ラ
インずつの散乱光を前記閾値11、12で２値化した信号が
順次蓄積されるので、２値化画像メモリ14a、14bには、
被検査体の全表面の傷のデータが蓄積されることにな
る。なお、被検査体の全表面の面積が大きくて全体面の
傷のデータが２値化画像メモリ14a、14bに収まらない場
合には、複数回に分けて検査をすればよい。

前記第１、第２の２値化メモリ14a、14bに格納された
２値化信号は、第１、第２の面積計算部15a、15bによ
り、傷の面積の計算をされる。そして、比較器17a、17b
により、第１の面積閾値16a、第２の面積閾値16bと比較
される。

ここに、第１の面積閾値16aは面積s3より小さく、s4
より大きな値が選ばれる。また、第２の面積閾値16bと
しては、面積s2より少し小さい値が選ばれる。

この結果、第１の比較器17aにより、画質に影響を与
える傷として判断されるのは、第３図の長い横線傷とな
り、打痕傷および短い横線傷は検出されなくなる。一
方、第２の比較器17bにより、画質に影響を与える傷と
して判断されるのは、第３図の打痕傷となり、長い横線
傷および短い横線傷は検出されなくなる。

前記第１、第２の比較器17a、17bの信号出力は論理和
回路18を経て、表示部19に送られ、表示される。

以上の説明から明らかなように、本実施例によれば、
画質に影響を及ぼさない短い横線傷を傷と判断しなくな
るので、良品を不良品と判定される可能性を低減するこ
とができる。

次に、本発明の第２実施例を説明する。

この実施例は前記とは別の種類の傷である感材ぬけを
検出できるようにしたものである。感材ぬけは、感光体
ドラム表面に塗布されている感光体がスポット状に抜け
ているものであり、投光された光は鏡面仕上げされたド
ラム母材（例えば、アルミパイプ）により正反射され、
散乱光は殆ど発生しない。

第４図はその様子を示した図である。図において、4
1、41aは傷により発生した散乱光の信号出力を示し、42
は傷のない表面の信号出力を示す。また、43、43aは前
記感材ぬけの部分の信号出力、44は信号出力42より若干
低いレベルの感材ぬけ検出用閾値、45は第１実施例の閾
値11と同様の表面傷検出用の閾値を示す。

本実施例では、第１図の閾値11として閾値45を用い、
閾値12として、前記閾値44を用い、比較器13bの＋と−
を逆にする。また、閾値44の系列の回路の表面閾値16b
としては感材ぬけにより画質に影響が出る面積の最小値
を設定する。

このようにすることにより、閾値11の系列の回路によ
り、表面傷の検出が行われ、閾値12の系列の回路で感材
ぬけの検出を行うことができる。

なお、感材ぬけは小さくても画質の悪化をもたらすの
で、比較器13bで感材ぬけと判定されれば、面積閾値と
の比較を行わずに不良品と判定するようにしてもよい。

また、第１図の回路に、前記感材ぬけの検出回路を追
加するようにしてもよい。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれば、実
使用において問題にならない小さな傷を検出しなくなる
ので、良品を不良品と誤判定する虚報率を低減すること
ができる。

また、被検査体が複写機の感光体ドラムのような場合
には、感材ぬけを検出することができ、不良品を良品と
誤判定することがなくなり、感材ぬけを検査するための
工程を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は本実
施例の装置の外観斜視図、第３図は被検査体の表面傷の
種類に応じた信号出力レベルと断面積を説明する図、第
４図は感材ぬけを有する感光体ドラムの信号出力波形
図、第５図は従来装置のブロック図、第６図は第５図の
主要部の信号の波形図、第７図は被検査体の表面傷の種
類に応じた信号出力レベルと断面積を説明する図であ
る。 10……被検査体からの信号出力、11、12……閾値、13
a、13b……比較器、14a、14b……２値化画像メモリ、15
a、15b……面積計算部、16a、16b……面積閾値、17a、1
7b……比較器、19……表示部。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−229050（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−11151（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−235739（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−160645（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−143590（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 G01N 21/84 - 21/91

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査体の表面に光を投射し、該表面から
の散乱光を集光してラインセンサで光電変換後、表面傷
の検査を行う表面傷検査装置であって、前記表面傷の種類に応じて設けられた複数の信号レベル
閾値と、前記ラインセンサ出力と前記信号レベル閾値の各々とを
比較して２値化信号を出力する複数の２値化手段と、前記２値化信号から表面傷の種類別に面積を計算する複
数の面積計算部と、前記表面傷の種類に応じて設けられた複数の面積閾値
と、前記面積計算部によって計算された複数の面積と前記面
積閾値の各々とを比較し、該複数の面積のうちいずれか
一つが前記面積閾値を超えている時に、不良品と判定す
る判定手段とを具備したことを特徴とする表面傷検査装
置。
【請求項２】前記請求項（１）に記載の表面傷検査装置
において、前記表面傷の種類に応じて設けられた複数の信号レベル
閾値は打痕傷と横線傷に対して設けられた信号レベル閾
値であり、また前記表面傷の種類に応じて設けられた複
数の面積閾値は前記打痕傷と横線傷に対して設けられた
面積閾値S1、S2であり、該面積閾値S1をS2より小さくし
たことを特徴とする表面傷検査装置。