JP3144185B2 - 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、円筒部材、円柱部材等
の表面層の欠陥を検出する装置に関する。本発明は、複
写機、レーザプリンタ等の画像出力装置で使用される感
光体ドラム、または、定着装置の定着ローラ等の表面層
の欠陥を検出する際に使用することができる。

【０００２】

【従来の技術】前記複写機やレーザプリンタ等に用いら
れる感光体ドラム、定着ロール、または帯電ロールなど
のロール部品（円筒状表面を有する部品）は、金属部品
やゴムロールの表面に感光層や保護層などの円筒状の表
面層が形成されている。例えば、感光体ドラムは金属パ
イプ上に多層の感光層を浸漬塗布して形成される。熱定
着ロールは切削した金属パイプの上にフッ素樹脂の表面
層を被覆して形成される。また帯電ロールは研磨したゴ
ムロールの上に半導電性材料を用いた表面層が被覆形成
される。これらのロール部品は、切削や研磨により表面
粗さ数μｍから１０μｍ程度に仕上げられ、その表面上
への皮膜の形成は、静電塗布法や浸析塗布法など塗布に
よる方法を用いる。これらの製造工程で各種の表面欠陥
が発生する。

【０００３】具体的な欠陥の種類と発生原因を次に説明
する。ロール部品を切削、研磨する工程においては、切
削、研磨不良によりロール表面に「円周方向傷」が発生
する。また塗布工程においては、塗布材料の不均一から
ロール表面に「異物」、「色むら」が、塗布条件の不均
一から「へこみ」、「ふくらみ」が、取り扱い上から
「打痕」、「擦り傷」、等の欠陥が発生する。これらの
部品の表面上の欠陥は、画像を出力したときに小さな黒
点や黒筋状の像となってコピー面上に現れるものが多
く、その中には出力画像の品質基準を満足しないものも
ある。そこで全てのロール部品の表面の外観検査を行っ
て欠陥品を排除することにより品質を確保している。前
記外観検査は、従来から検査員による目視検査が行われ
てきた。目視による外観検査では、検査コストや検査工
数の増大、検査品質のばらつき、作業者教育時間の確保
困難、疲労作業である故の検査要員確保の困難などの問
題が指摘されている。特にレーザープリンタに用いるロ
ール部品は最近生産数量が増大しているため問題が顕著
になって来ている。

【０００４】そこで目視検査作業の自動化装置として、
下記（Ｊ01）の技術が知られている。 （Ｊ01）（特開平５−１０７１９６号公報記載の技術） 図６は上記公報に記載された従来の表面層欠陥検出装置
を説明するための概略斜視図である。図６において、白
色拡散光源としての蛍光灯０１からの出射光は、スリッ
ト０２により帯状スリット光として感光体ドラム（すな
わち、円筒状の被検査体）０３表面に照射される。この
状態で、ラインセンサ（受光センサ）０４の受光視野を
前記感光体ドラム０３を回転させながら、その表面（表
面層）上の帯状スリット光の長手方向に伸びる境界線部
分Ｈ1に設定した第１検出位置と、受光視野を帯状スリ
ット光の中心部分Ｈ2に設定した第２検出位置とにおい
て、それぞれ検出される光量信号から表面層の欠陥を検
出している。

【０００５】すなわち、この公報記載の従来技術では感
光体ドラム０３を回転させながら、前記第１検出位置に
おいて、表面層の表面の凹凸、機械傷等を検出し、前記
第２検出位置において透明な表面層内部の感光層の膜厚
の変化、表面層中の不純物（異物）の存在等を検出して
いる。なお、本願発明者の研究の結果、感光体ドラムの
ような表面の透明層の内部に感光層が存在する場合、透
明層内部の感光層の膜厚の変化は、前記境界部分Ｈ1の
さらに外側の部分すなわち、わずかにぼんやりと明るく
なっている部分（暗部）からの散乱反射光量を検出する
ことにより、より高精度で検出できることが分かった。
ただし、この場合は受光素子の検出光量が少なく、受光
素子の光量蓄積に時間がかかるので、前記膜厚の変化の
検出に時間がかかる。

【０００６】前記従来技術（Ｊ01）では、感光体ドラム
（被検査体）０３の軸に垂直な方向（円周方向）に沿う
筋状の凹みが検出できにくいという問題点があった。前
記従来技術（Ｊ01）の問題点を解決するものとして本出
願人は、下記（Ｊ02）の技術を先に出願している。 （Ｊ02）（図７に示す技術、すなわち、特願平４−２７
０２２７号） 図７において、光照射装置０５は、光源０６とこの光源
０６の周囲を被覆する細長い筒状の遮光板０７により構
成されている。この遮光板０７には長手方向に垂直なス
リット０８と遮光部０９とがその長手方向に沿って交互
に形成されている。光源０６からの光はこの複数のスリ
ット０８により格子状のスリット光として円筒状の被検
査体０１１表面に照射される。この場合、円筒状の被検
査体０１１表面には、明部０１２、暗部０１３、および
中間の明るさの境界部０１４が生じる。この境界部０１
４に被検査体０１１の軸に垂直な（円周方向に沿う）筋
状の凹みが存在すると、その凹みによりラインセンサ０
１６に入射する光量が他の部分に比べて増減する。これ
により、ラインセンサ０１６の光量検出信号が変化し、
被検査体０１１の軸に垂直な方向に沿う筋状の凹みが検
出できる。

【０００７】本願発明者は前記（Ｊ01），（Ｊ02）の技
術を組み合わせることにより、円筒状の表面層の欠陥で
ある前記軸に沿う筋状の凹み、軸に垂直な筋状の凹み、
及び表面層の他の傷等を検出できる装置として、下記
（Ｊ03）の技術を創作した。 （Ｊ03）（図８に示す技術、すなわち、特願平５−２０
９７７１号） 図８に示す表面層欠陥検出装置は、光源０２１が筒状の
遮光部材０２２で覆われている。前記筒状の遮光部材０
２２には、その軸に沿って延びる細長いスリット０２３
aから形成された第１スリットパターン０２３と、この
第１スリットパターン０２３から円周方向に離れた位置
において、前記筒状の遮光部材０２２の円周方向（軸に
垂直な方向）に延びる複数のスリット０２４aが軸に沿
って列設された第２スリットパターン０２４とを有して
いる。この筒状の遮光部材０２２は、回転装置（図示せ
ず）により回転位置を制御されるようになっている。図
８において、被検査体０２６は右から左に搬送され、リ
フト装置０２７で上昇されて検査位置Ａで回転可能に支
持される。

【０００８】前記遮光部材０２２の回転位置に応じて、
光源０２１からの出射光は、前記筒状の遮光部材０２２
に設けられた第１スリットパターン０２３又は第２スリ
ットパターン０２４の前記各スリット０２３a又は０２
４aを透過して被検査体０２６の円筒状の表面層を照射
する。例えば、まず最初に前記検査位置Ａ上方に配置さ
れた光源０２１からの出射光は第１スリットパターン０
２３により一本の帯状スリット光として被検査体０２６
表面に照射される。そこで、境界線部受光センサ０２８
は帯状スリット光の境界線部分を走査し、また、正反射
光受光センサ０２９は帯状スリット光の中心線部分を走
査する。前記被検査体０２６を回転させながら、その全
表面の走査を行う。しかしながらこの走査では、被検査
体０２６表面の軸に垂直な（円周方向に延びる）筋状の
凹みの検出感度は高くない。

【０００９】そこで次に被検査体０２６の円筒状の表面
の軸に垂直な方向（円周方向）に沿う筋状の凹みを高感
度で検出するため、前記筒状の遮光部材０２２を回転さ
せて第２スリットパターン０２４を透過する格子状スリ
ット光により被検査体０２６を照明する。このとき、被
検査体０２６の筒状の表面にはその軸方向に沿って、明
部、暗部、及びそれらの境界部の３種の照明領域ができ
る。この状態で格子状スリット光センサ０３１は、被検
査体０２６表面を走査し、その表面からの反射光量を検
出する。そして、前記被検査体０２６を回転させなが
ら、その全表面の走査を行う。この検査における被検査
体０２６の円筒状の表面の軸に垂直な方向（円周方向）
に沿う筋状の凹みは、前記被検査体０２６表面の明部と
暗部との境界部からの反射光の検出により、最も高感度
で検出することができる。このため、前記格子状スリッ
ト光の位置（すなわち、第２スリットパターン０２４の
位置）を前記軸方向にずらせては、被検査体０２６を何
度か回転走査することにより、円周方向に沿う筋状の凹
みを被検査体０２６の全表面にわたって検出する。

【００１０】しかし、前記（Ｊ03）の欠陥検出方法は、
被検査体０２６の全周面を高精度で検査するためには、
被検査体０２６の回転を複数回行わなければならず検査
時間が長くなるという問題点があった。そこで、本願発
明者は、円筒状の表面層の軸に垂直な（円周方向に沿
う）筋状の凹みを高速に検出できる装置として、下記
（Ｊ04）の技術を創作した。 （Ｊ04）（図９に示す技術、すなわち、特願平５−２３
５１８３号） 図９に示す表面層欠陥検出装置は、円筒状の表面層を有
する被検査体（０３１）をその軸周りに回転させる被検
査体支持装置（０３２）と、被検査体（０３１）の円筒
状の表面層にその軸（０３１a）方向に沿う検査光を照
射する検査光照射装置（０３３）と、前記表面層からの
散乱反射光量を検出する受光センサ（０３４）とを備え
ている。前記検査光照射装置（０３３）は、前記被検査
体（０３１）の軸方向両端近傍から被検査体（０３１）
表面の軸（０３１a）方向中心部に向けて検査光を照射
する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前記各従来技術（Ｊ0
1）〜（Ｊ04）において、円筒状の被検査体表面の検査
を行う際、被検査体を回転させなければならない。この
ため、被検査体は回転支持装置に装着される。ところ
で、複写機、プリンタ製品は多品種化が進み、重要機能
部品である感光体ドラムや定着ロールは電子写真プロセ
スの設計上の要請からいろいろな直径の部品が増えてい
る。生産ラインではこれらの直径の異なる部品を混流し
て生産可能な設備が要請されており、検査工程において
も直径の異なるロール部品を検査可能な装置が求められ
ている。例えば、定着ロールのような円筒状の被検査体
においては、最小直径が１７mm、最大直径が２５mmの範
囲で４種類のロールの表面検査が必要である。しかしな
がら前記従来技術（Ｊ01）〜（Ｊ04）の方法では、基準
半径のロールと異なる半径のロールを検査する場合に、
所定位置に設置された回転軸心周りに円筒状の被検査体
を装着して回転させるため、被検査体表面の受光位置は
半径の差だけ受光位置（検査位置）がずれる。

【００１２】このため、次の２点がラインセンサ（受光
センサ）による表面欠陥の検出に問題となる。 （a） ラインセンサは、縮小光学系を用いているた
め、受光位置とラインセンサとの距離が変動すると、受
光距離が縮小光学系の焦点深度からはずれることがあ
り、被検査体表面の欠陥部分の信号のコントラストが低
下して欠陥信号を抽出することが困難になる。 （b） 被検査体の円筒状表面に写像されるスリット光
の位置が変化するため、基準半径の円筒状表面を有する
被検査体で表面の受光位置にラインセンサの姿勢を合わ
せると、半径の異なる被検査体に対しては、被検査体表
面の受光位置の反射光や散乱光を受光しなくなり欠陥の
検出が困難になる。

【００１３】このような問題を解決する方法として、図
４に示すようなラインセンサの位置および姿勢を調整す
る方法が考えられる。図４に示す方法は、基準半径の円
筒状の被検査体０４１と半径が異なる被検査体０４２に
対し、半径が変わると被検査体表面に写像されるスリッ
ト光の位置が移動するため、ラインセンサ０４３の位置
０４３aおよび姿勢０４３bを適切な位置０４３a′およ
び姿勢０４３b′に移動して受光位置を補正する方法で
ある。この図４に示す方法は、焦点深度からのはずれに
対しては位置０４３aを半径の差だけ移動することによ
り、また、反射方向の変化に対しては姿勢０４３bを半
径ごとに予め測定した角度だけ回転すればよい。

【００１４】また、別の解決方法として図５に示す方法
が考えられる。図５に示す方法は、被検査体０５１の半
径が変わるごとにラインセンサ０５２の位置と、投光器
である蛍光灯光源０５３の位置を補正する方法である。
前記ラインセンサ０５２および蛍光灯光源０５３の移動
方向は、受光視野０５４の位置における被検査体０５１
表面の法線方向に平行な方向に半径の差だけ移動すれば
よい。

【００１５】（図４に示す方法の問題点）しかしなが
ら、図４に示した方法は、例えば半径８.５mmから１２.
５mmの円筒状の被検査体に変えたときの位置４３aの移
動量は４mm、姿勢４３bの移動量は０.１度程度である。
姿勢４３bの移動量は被検査体を回転支持する装置の角
度分解能にほぼ等しい微小角度であり生産ラインの環境
振動により位置ずれを発生したり、移動量の繰り返し再
現が困難であるなど受光位置が変動する問題があった。

【００１６】（図５に示す方法の問題点）また、図５で
示した方法では、図４に示すような姿勢４３bを微小角
度だけ移動させるための困難は無くなるが、蛍光灯光源
０５３とラインセンサ０５２を同一の方向に移動する必
要があり、両者の移動量と方向とを一致させるのは困難
であり受光位置０５４がずれる問題があった。

【００１７】本発明は、前述の事情に鑑み、下記の記載
内容を課題とする。 （Ｏ01）複数種類の半径の被検査体の表面欠陥を容易に
検出できるようにすること。

【００１８】

【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を説明するが、本発明の要素に
は、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実
施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。ま
た、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。

【００１９】前記課題を解決するために、本出願の第１
発明の表面層欠陥検出装置（Ｕ）は、円筒状の表面層を
有する被検査体（Ｒ）をその軸周りに回転させる被検査
体支持装置（Ｕ1）と、被検査体（Ｒ）の円筒状の表面
層にその軸方向に沿う検査光を照射する検査光照射装置
（１１）と、前記表面層からの散乱反射光量を検出する
受光センサ（１６）とを備えた表面層欠陥検出装置
（Ｕ）において、下記の要件を備えたことを特徴とす
る、（Ｙ01） 前記被検査体支持装置（Ｕ1）は、水平
且つ平行な一対の直線上にそれぞれ所定の間隔を置いて
回転可能に配置された被検査体支持ローラ（６，７，
８，９）と、前記被検査体支持ローラ（６，７）を回転
駆動するローラ駆動手段（３）とを有すること、（Ｙ0
2） 前記被検査体支持装置（Ｕ1）は、前記被検査体支
持ローラ（６，７，８，９）を外径の異なるものと交換
可能な構造を有すること。

【００２０】（課題を解決するための手段の補足説明）
前記被検査体支持装置（Ｕ1）の「被検査体支持ローラ
（６，７，８，９）を外径の異なるものと交換可能な構
造」としては、例えば、次のような構成を採用すること
ができる。 （a） 水平且つ平行な一対のローラ支持軸（１，２）
の両端部にそれぞれ着脱自在に被検査体支持ローラ
（６，７，８，９）を装着する構成 （b） 水平且つ平行な一対の直線上においてそれぞれ
所定の間隔離れた位置（ほぼ長方形の４頂点に対応する
合計４か所の位置）にそれぞれ回転可能な異なる４本の
ローラ支持軸を配置し、それらのローラ支持軸に被検査
体支持ローラ（６，７，８，９）を着脱可能に装着する
構成 （c） 被検査体支持ローラ（６，７，８，９）および
それら両端部に固着された一対のローラ支持軸（１，
２）を、同時に交換可能な構成 また、前記「被検査体支持ローラ（６，７，８，９）を
回転駆動するローラ駆動手段（３）」としては、前記ロ
ーラ支持軸（１）に回転可能に支持された被検査体支持
ローラ（６，７）を前記ローラ支持軸（１）の周りで回
転駆動する構造、又はローラ支持軸（１）と一体的に固
着された被検査体支持ローラ（６，７）をローラ支持軸
（１）と共に回転駆動する構造等を採用することが可能
である。

【００２１】

【作用】次に、前述の特徴を備えた本発明の作用を説明
する。前述の特徴を備えた本出願の第１発明の表面層欠
陥検出装置（Ｕ）では、円筒状の表面層を有する被検査
体（Ｒ）は、水平且つ平行な一対の直線上においてそれ
ぞれ所定間隔離れた位置に配置された被検査体支持ロー
ラ（６，７，８，９）上に載置される。その状態で、前
記ローラ駆動手段（３）が被検査体支持ローラ（６，
７）を回転駆動すると、被検査体（Ｒ）は回転する。そ
の回転中、前記被検査体（Ｒ）の頂面（円筒状の表面の
中で一番上に配置される表面）の位置は一定の位置に保
持される。検査光照射装置（１１）は、被検査体（Ｒ）
の前記頂面（円筒状の表面層）にその軸方向に沿う検査
光を照射する。前記頂面（表面層）からの散乱反射光量
は受光センサ（１６）により検出される。

【００２２】半径が異なる被検査体（Ｒ′）の円筒状の
表面層を検査する場合には、被検査体（Ｒ′）の半径に
応じた半径を有する被検査体支持ローラ（６′，７′，
８′，９′）を用いる。この被検査体支持ローラ（６，
７，８，９、又は、６′，７′，８′，９′）の半径を
適切に選択することにより、前記被検査体支持ローラ
（６，７，８，９、又は、６′，７′，８′，９′）上
に載置される被検査体（Ｒ又はＲ′）の頂面（円筒状の
表面の中で一番上に配置される表面）の位置を、被検査
体（Ｒ又はＲ′））の半径に係わらず一定の位置に保持
することが可能である。したがって、被検査体（Ｒ）の
半径が異なっても、被検査体（Ｒ）の表面の検査位置を
一定の位置に保持することができるので、受光センサ
（１６）および光源の位置を調整するすることなく、被
検査体（Ｒ又はＲ′）の表面層の欠陥を検出することが
できる。

【００２３】

【実施例】次に図面を参照しながら、本発明の実施例を
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。なお、以後の説明の理解を容易にするために、
図面において互いに直交する矢印Ｘ，Ｙ，Ｚの方向に直
交座標軸Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を定義し、矢印Ｘ方向を前
方、矢印Ｙ方向を左方、矢印Ｚ方向を上方とする。この
場合、Ｘ方向（前方）と逆向き（−Ｘ方向すなわち、反
Ｘ方向）は後方、Ｙ方向（左方）と逆向き（−Ｙ方向す
なわち、反Ｙ方向）は右方、Ｚ方向（上方）と逆向き
（−Ｚ方向すなわち、反Ｚ方向）は下方となる。また、
前方（Ｘ方向）及び後方（−Ｘ方向）を含めて前後方向
又はＸ軸方向といい、左方（Ｙ方向）及び右方（−Ｙ方
向）を含めて左右方向又はＹ軸方向といい、上方（Ｚ方
向）及び下方（−Ｚ方向）を含めて上下方向又はＺ軸方
向ということにする。さらに図中、「○」の中に「・」
が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味
し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表か
ら裏に向かう矢印を意味するものとする。

【００２４】図１は本発明の表面層欠陥検出装置の実施
例１の全体概略斜視図である。図２は同実施例１の側面
図で、照射光の被検査ロール（被検査体）表面に対する
投光角度および受光センサの光軸の角度を示す図であ
る。図３は前記図２と同様の図で、被検査体の半径およ
び被検査体支持ローラの半径の関係の説明図である。

【００２５】図１，２において、円筒状の表面層を有す
る被検査体Ｒの表面を検査する表面層欠陥検出装置の全
体はＵで示されている。表面層欠陥検出装置Ｕは、ロー
ラ支持軸としての略同じ長さの回転駆動軸１および従動
軸２を有し、それらの軸（ローラ支持軸）１，２は水平
面内で前後方向（Ｘ軸方向）に延び且つ平行に配置され
ている。軸受け（図示せず）により回転自在に支持され
た回転駆動軸１には駆動モータ３の回転駆動力がギヤ列
４を介して伝達されるようになっている。前記従動軸２
は適当な軸受けにより回転自在に支持されている。前記
回転駆動軸１の前後両端部には前側被検査体駆動ローラ
６および後側被検査体駆動ローラ７が着脱自在に装着さ
れている。また、前記従動軸２の前後両端部には前側被
検査体従動ローラ８および後側被検査体従動ローラ９が
着脱自在に固着されている。前記前後の被検査体駆動ロ
ーラ６，７および被検査体従動ローラ８，９はいずれも
被検査体Ｒを回転可能に支持するローラ、すなわち、被
検査体支持ローラである。

【００２６】前記被検査体Ｒは、前記被検査体支持ロー
ラ６，７，８，９上に載置され、前記回転駆動軸１が回
転駆動されたときに回転する。前記後側の被検査体支持
ローラ７，９の外周面にはそれぞれ斜めの摩擦力発生用
の溝７a，９aが形成されており、前記各ローラ６，７，
８，９が被検査体Ｒとともに回転するとき、前記溝７
a，９aにより被検査体Ｒは後方に移動する。この被検査
体Ｒの後方への移動は図示しないストッパに係合した位
置で停止し、被検査体Ｒの前後方向の位置決めが行われ
る。被検査体支持ローラ６，７，８，９の表面は、被検
査体Ｒの表面に擦り傷等が発生しないようようなゴム系
材料が用いられる。また、前記被検査体支持ローラ６，
７，８，９は、被検査体Ｒの軸方向中央部分の表面（す
なわち、擦り傷が付いてはならない表面）に傷が付くの
を避けるため、前記中央部の外方の端部に接触するよう
に配置される。前記符号１〜９で示された要素から被検
査体支持装置Ｕ1が構成されている。

【００２７】図２および図１において、前記被検査体支
持装置Ｕ1に支持された被検査体Ｒの円筒状の表面層に
その軸方向に沿う検査光を照射する検査光照射装置１１
は、光源としての蛍光灯１２およびその周囲を囲んで配
置された遮光ケース１３から構成されている。前記遮光
ケース１３には投光用のスリット１３aが形成されてい
る。蛍光灯１２から出射してスリット１３aを通ったス
リット光は、被検査体Ｒの頂面（最も上側（Ｚ軸側）の
面）に照射される。図２に示す受光センサ１６の受光視
野は、被検査体Ｒからの正反射光を受光するように、前
記被検査体Ｒの頂面のＸ軸方向に沿うラインに沿って設
定されている。なお、図示されていないが、被検査体Ｒ
からの散乱反射光を受光するために、受光視野を前記正
反射光の受光位置から僅かにずらせた受光センサが前記
受光センサ１６の近傍にＸ軸方向に僅かに離れて配置さ
れている。

【００２８】（実施例の作用）図２において、被検査体
Ｒの検査を行う場合、前記被検査体支持ローラ６，７，
８，９上に被検査体Ｒを載置して、前記駆動モータ３を
回転させる。そうすると、前記ギヤ列４を介して前記回
転駆動軸１およびその両端部に着脱自在に装着された被
検査体支持ローラ６，７が回転する。この回転により、
前記被検査体Ｒが回転し、それにつれて被検査体支持ロ
ーラ８，９が回転する。前記被検査体Ｒは、前記被検査
体支持ローラ７，９の前記摩擦力発生用の溝７a，９aに
より後方（−Ｘ方向）に移動し、Ｘ軸方向の所定位置に
おいて位置決めされ、その位置で回転し続ける。被検査
体Ｒを回転させながら、前記検査光照射装置１１から被
検査体Ｒの前記頂面に投光された検査光の反射光の光量
を前記受光センサ１６により検出する。被検査体Ｒの表
面装置に欠陥が存在する場合には受光センサ１６の受光
量が変化するので、表面の欠陥を検出することができ
る。

【００２９】図２において、前記被検査体Ｒの半径と異
なる半径を有する被検査体Ｒ′（二点鎖線参照）の表面
層の検査は、前記軸１，２に着脱自在に装着された被検
査体支持ロール６，７，８，９の代わりに半径の異なる
被検査体支持ロール６′，７′，８′，９′を用いる。
すなわち、前記被検査体Ｒのときに使用した被検査体支
持ロール６，７，８，９を前記軸１，２から離脱させ
る。そして、被検査体Ｒ′の頂面の位置が前記被検査体
Ｒの頂面と一致する半径の被検査体支持ロール６′，
７′，８′，９′（二点鎖線参照）を前記軸１，２に装
着する。この場合、被検査体Ｒ′の頂面は前記被検査体
Ｒの頂面と同じ位置に配置されるので、前記検査光照射
装置１１および受光センサ１６の位置および姿勢を変更
する必要はない。これについては、図３を用いてさらに
詳細に説明する。

【００３０】図３において、水平面内に配置された被検
査体支持ローラ６，７，８，９の中心から被検査体Ｒの
頂面までの高さをｖ、被検査体Ｒから被検査体支持ロー
ラ６，７，８，９までのＹ軸方向の距離（水平距離）を
ｈ、被検査体Ｒの半径をｒ、被検査体支持ローラ６，
７，８，９の半径をａとすると、次式（１）が成り立
つ。

【数１】 前式（１）から、例えば、ｈ＝２０mm、ｖ＝２０mmのと
き、被検査体Ｒの半径ｒ＝１０mmでは、被検査体支持ロ
ーラ６，７，８，９の半径ａ＝１２.３mm、被検査体Ｒ
の半径ｒ＝１２.５mmでは被検査体支持ローラ６，７，
８，９の半径ａ＝８.９mmとすればよい。４種類の半径
の被検査体Ｒを検査するラインでは、４種類の半径の被
検査体支持ローラを準備すればよい。

【００３１】被検査体支持ローラ６，７，８，９の表面
材料として、ゴム系材料を用いた場合、材料の厚み不均
一から被検査体Ｒが偏心状態で回転して、受光視野が変
動し欠陥検出が困難になる場合が想定されるが、実験か
ら、表面に厚さ１.０mmのゴム系材料層を有する被検査
体支持ローラ６，７，８，９の全ての偏心が合計される
被検査体Ｒ表面の偏心量は最大で０.２mm程度であり、
前提としている検査方法では、スリット光の位置変動に
対して検出可能な範囲であった。

【００３２】

【本発明の効果】前述の本発明の表面層欠陥検出装置
は、下記の効果を奏することができる。 （Ｅ01） 受光センサの受光位置を被検査体の頂面部分
とし、前記頂面の位置（高さ）が一定となるような被検
査体および被検査体支持ローラの半径の組み合わせの被
検査体支持ローラを用いることにより、外径の異なる被
検査体に対しても、常に受光位置を一定とすることがで
きる。このため、受光センサの位置および姿勢を変えな
くても、外径の異なる複数種類の被検査体表面の欠陥を
検査することが可能となる。このため、被検査体の半径
毎に異なる検査装置を用いた場合に比べて、表面層欠陥
検出装置の設備コストを低減することができる。 （Ｅ02） 受光センサの位置調整を行うことなく被検査
体支持ローラの交換作業だけで、各種外径の被検査体を
検査することができるので、作業性が良い。 （Ｅ03） 被検査体の回転はそれが載置される被検査体
支持ローラの回転によって行うので、従来の被検査体両
端部を保持する機構に比べて構造が簡単で、被検査体の
搬入、搬出が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の表面層欠陥検出装置の一実施
例の全体概略斜視図である。

【図２】 図２は同実施例の側面図で、照射光の被検査
ロール（被検査体）表面に対する投光角度および受光セ
ンサの光軸の角度を示す図である。

【図３】 図３は前記図２と同様の図で、被検査体の半
径および被検査体支持ローラの半径の関係の説明図であ
る。

【図４】 図４は従来の表面層欠陥検出装置において、
被検査体の外径が異なる場合に受光センサの位置および
姿勢調整を行う場合の説明図である。

【図５】 図５は従来の表面層欠陥検出装置において、
被検査体の外径が異なる場合に受光センサおよび光源の
位置調整を行う他の場合の説明図である。

【図６】 図６は本発明を適用できる従来の表面層欠陥
検出装置の説明図である。

【図７】 図７は本発明を適用できる従来の他の表面層
欠陥検出装置の説明図である。

【図８】 図８は本発明を適用できる従来の他の表面層
欠陥検出装置の説明図である。

【図９】 図９は本発明を適用できる従来の他の表面層
欠陥検出装置の説明図である。

【符号の説明】

Ｒ…被検査体、Ｕ…表面層欠陥検出装置、Ｕ1…被検査
体支持装置、１…ローラ支持軸（回転駆動軸）、２…ロ
ーラ支持軸（従動軸）、３…ローラ駆動手段（駆動モー
タ）、６，７，８，９…被検査体支持ローラ、１１…検
査光照射装置、１６…受光センサ、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−280204（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−199668（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/958 G01B 11/00 - 11/30 G03G 21/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の表面層を有する被検査体をその
   軸周りに回転させる被検査体支持装置と、被検査体の円
   筒状の表面層にその軸方向に沿う検査光を照射する検査
   光照射装置と、前記表面層からの散乱反射光量を検出す
   る受光センサとを備えた表面層欠陥検出装置において、
   下記の要件を備えたことを特徴とする表面層欠陥検出装
   置、（Ｙ01） 前記被検査体支持装置は、水平且つ平行
   な一対の直線上にそれぞれ所定の間隔を置いて回転可能
   に配置された被検査体支持ローラと、前記被検査体支持
   ローラを回転駆動するローラ駆動手段とを有すること、
   （Ｙ02） 前記被検査体支持装置は、前記被検査体支持
   ローラを外径の異なるものと交換可能な構造を有するこ
   と。