JP3810599B2 - Defect detection device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば積層型電子写真感光体や表面に透明層を設けたり色素を表面に塗布した各種製品の内部の欠陥と表面の欠陥を検出する欠陥検出装置、特に視感度を中心とした目視検査では輝度変化を検知しにくい不可視領域に存在する欠陥の検出に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えばアルミ基体のベースに内部層と透明表面層が積層された積層型電子写真感光体の製造ラインにおける塗膜欠陥の検査は、一般に製造ライン中に設けた検査ステーションで検査員による目視官能検査により行なわれていた。この目視官能検査においては、年々開発される異なる分光感度特性を持つ製品の外観欠陥を検査員が見出さなければならないが、近年、デジタル化に対応して開発された積層型電子写真感光体の吸光度のピーク波長領域が半導体レーザ発振波長である780nm近傍にシフトしてきており、検査員のほぼ550nmの視感度ピークを中心とする可視領域の反射光では目視検査がしにくい製品も増えてきている。
【0003】
このような難点を改善するために、被検査面の塗膜欠陥を撮像素子を用いたフライングイメージ方式で自動的に検出するようにした表面欠陥検査装置が、例えば特開平8−5577号公報や特開平6−194318号公報,特開平6−207909号公報等に開示されている。フライングイメージ方式は、被検査物の表面を撮像カメラ等の画像入力装置で読み取って画像データを取得し、フィルタリングや2値化等の画像処理をして被検査物の表面の情報から欠陥を検出する方法である。
【0004】
特開平8−5577号公報に示された表面欠陥検査装置は、光沢面を有する表面層と拡散層という2種の光学的特異性を持つ層を積層し、拡散層には格子線を設け、表面層には疑似欠陥である特記を設けた標板を構成し、拡散層と表面層の欠陥受光状態に基づいてカメラの受光位置を補正して、感光体表面の欠陥を高いコントラストで撮像するようにしている。特開平6−194318号公報に示された表面欠陥検査装置は、取得した画像データを複数個のデジタルフィルタに異なる縮小率で入力して、各種サイズの表面欠陥を良好に検出するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら可視領域の照明光を用いた照明方法や偏光特性を利用したこれらの表面欠陥装置では、可視領域に高吸光度である波長帯域を有するアナログ用積層型電子写真感光体の場合は高いコントラストで濃度ムラ欠陥を認識できるが、高吸光度の波長帯域が不可視領域、特に内部層の高吸光度の波長帯域が半導体レーザ光源の発振波長である近赤外線の不可視領域にあるデジタル対応の積層型電子写真感光体の場合は、内部層に存在する色ムラ欠陥等を高いS/N比で認識する事が困難であった。
【0006】
また、このような低コントラストの感光体欠陥を視認するために、より光量の強い可視光を照射する方法が取られてきたが、光量の強い可視光を積層型電子写真感光体に照射すると、特に電荷移動層が前露光疲労を受け、電荷移動層のドナーが光ダメージを受けるという問題もあった。
【0007】
この発明はかかる短所を改善し、半導体レーザ光源用の積層型電子写真感光体に対応した被検査面に存在する不可視画像を含む濃度ムラ欠陥等を高感度で、かつ光ダメージを与えないで撮像して検出する欠陥検出装置を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る欠陥検出装置は、不可視光光源と撮像手段と表示装置とからなる画像撮像装置及び画像処理手段とを有する欠陥検査装置であって、前記撮像手段は、光軸が積層型電子写真感光体の法線に対して僅かに傾けて配置され、前記不可視光光源は光軸が積層型電子写真感光体の表面において撮像手段の光軸と30度〜60度の角度で交差するように配置され、前記不可視光光源は近赤外線を積層型電子写真感光体の表面に照射し、撮像手段は積層型電子写真感光体の内部層で拡散反射した拡散反射成分のうち入射点における法線近傍の拡散反射近傍光と積層型電子写真感光体の透明表面層の表面からの散乱反射光を受光して光電変換して積層型電子写真感光体の内部層の不可視欠陥と透明表面層の凸凹欠陥を示す欠陥画像信号を前記画像処理手段に出力し、前記画像処理手段は、前記撮像手段から出力される欠陥画像信号の情報から欠陥の候補領域である特異領域を抽出し、特異領域の情報をフラクタル解析して画像の濃度変化から感光体内部層の濃淡ムラの不可視欠陥と透明表面層の凸凹欠陥を判定し、前記表示装置は前記画像処理手段で判定した欠陥画像を表示することを特徴とする。
【0009】
前記不可視光照明手段から出射する光のピーク波長領域と、撮像手段の分光感度ピーク波長領域を積層型電子写真感光体の内部層における高吸光度である波長帯域と一致させることが望ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】
この発明の画像撮像装置は、アルミ基体のベースに内部層と透明表面層が積層されている積層型電子写真感光体の欠陥を撮像して表示するものであり、不可視光光源と撮像手段と表示装置とを有する。不可視光光源は視感度から外れた波長領域の不可視光、例えば近赤外線を感光体の表面に照射する。撮像手段は感光体から反射する拡散反射近傍光を受光して光電変換し視感度から外れた不可視欠陥画像信号を出力するものであり、1次元積算段数型CCDカメラを有する。表示装置5は撮像手段4から出力した欠陥画像信号により欠陥画像を表示する。
【0015】
この画像撮像装置で感光体の欠陥を撮像して表示するときは、感光体を例えばステッピングモータ等を有する回転手段で軸心を中心にして回転しながら不可視光光源から感光体の表面に近赤外線の不可視光を照射する。感光体の透明表面層に入射した不可視光は透明表面層の表面で反射と屈折をする。透明表面層の表面で反射する光は、透明表面層の表面に欠陥がない場合には正反射光として反射し、透明表面層の表面に欠陥がある場合には散乱反射光として反射する。また、透明表面層で屈折した光は内部層で拡散反射し、透明表面層を透過し拡散反射光として出射する。このように不可視光光源から感光体の表面に不可視光として近赤外線を照射することにより、感光体のデジタル化に対応した吸光度のピーク波長領域の半導体レーザ発振波長である近赤外線領域シフトに対応でき、内部層で拡散反射した拡散反射光は、吸光度が高い色ムラ欠陥部分では欠陥部分が暗くなり、正常部とのコントラストが高くなる。この内部層で拡散反射した拡散反射近傍光を撮像手段で受光する。
【0016】
【実施例】
図1はこの発明の一実施例の構成図である。図に示すように、被検査体、例えば積層型電子写真感光体(以下、感光体という)1の欠陥を撮像して表示する画像撮像装置2は不可視光光源3と撮像手段4と表示装置5とを有する。感光体1は、図2の断面図に示すように、アルミ基体のベース6に内部層7と透明表面層8が積層されている。不可視光光源3は視感度から外れた波長領域の不可視光、例えば近赤外線を感光体1の表面に照射する。ここで視感度とは波長を変えて同一明るさに見えるそれぞれの光の放射エネルギの逆数と定義されており、そのピーク波長領域はおおよそ550nmである。撮像手段4は感光体1から反射する拡散反射近傍光を受光して光電変換し視感度から外れた不可視欠陥画像信号を出力するものであり、撮像手段4は感光体1からの拡散反射近傍光を受光する暗視野すなわち正常部が明るく欠陥部が暗くなる領域の光量変化を検出する反射光軸側に1次元積算段数型CCDカメラを有する。撮像手段4は感光体1からの拡散反射近傍光を受光するため、不可視光光源3と撮像手段4の光軸が感光体1の表面に対してなす角度αはほぼ30度〜60度になっている。表示装置5は撮像手段4から出力した欠陥画像信号により欠陥画像を表示する。
【0017】
上記のように構成した画像撮像装置2で感光体1の欠陥を撮像して表示するときは、感光体1を例えばステッピングモータ等を有する回転手段で軸心を中心にして回転しながら不可視光光源3から感光体1の表面に近赤外線の不可視光を照射する。このとき、塵埃等による誤検出や過検出を防ぐため、回転する感光体1の円周位置にイオナイザやエアーブロー,超音波等の除塵機構を配置して塵埃等を除去する。感光体1の透明表面層8に入射した不可視光9は、図2に示すように、透明表面層8の表面で反射と屈折をする。透明表面層8の表面で反射する光は、透明表面層8の表面に欠陥がない場合には正反射光10として反射し、透明表面層8の表面に欠陥がある場合には散乱反射光11として反射する。また、透明表面層8で屈折した光は内部層7で拡散反射し、透明表面層8を透過し拡散反射光12として出射する。
【0018】
ここで不可視光光源3から感光体1の表面に不可視光9として近赤外線を照射することにより、感光体1のデジタル化に対応した吸光度のピーク波長領域の半導体レーザ発振波長である近赤外線領域シフトに対応できる。すなわち、感光体1において、正常面より色の濃くなる濃度ムラは内部層7に多く付着する有色材料に原因する場合が多い。この感光体1に光を照射したとき内部層7で拡散反射した拡散反射光は、吸光度が高い色ムラ欠陥部分では欠陥部分が暗くなり、正常部とのコントラストが高くなる。最も濃度ムラ欠陥の画像コントラストの高くなる条件は、内部層7の高吸光度である波長帯域と不可視光光源3から照射する光のピーク波長帯域が一致していることである。デジタル対応の感光体1の内部層7における吸光度のピーク波長領域は、図3の分光吸収特性に示すように、半導体レーザ発振波長である780nm近傍にある。この感光体1に従来から使用されている螢光燈やハロゲンライト等からの視感度ピークがほぼ550nmの可視領域の光を照射しても濃度ムラ欠陥の画像コントラストは低下し、濃度ムラ欠陥を検出できなくなる。そこで不可視光光源3から感光体1の表面に半導体レーザ発振波長である780nm近傍にピーク波長領域を有する近赤外線を不可視光9として照射し、濃度ムラ欠陥の画像コントラストを高くする。また、不可視光9に紫外線成分が有った場合は、その過大な光エネルギのために感光体1に化学変化や燐光,蛍光発生といった光ダメージを与えてしまうが、近赤外線を用いることにより紫外線をカットすることができ、電荷移動層に含まれる電子供与体(ドナー)の光ダメージを抑えることができる。この不可視光光源3で近赤外線を出射する方法としては、分光を用いる方法やフィルタを用いる方法又は波長選択された発光光源を用いる方法の何れの方法でも良い。
【0019】
撮像手段4は感光体1の内部層7で拡散反射した拡散反射光成分のうち入射点における法線近傍の拡散反射近傍光を受光し、受光した光に含まれる情報から不可視欠陥画像信号を出力する。この撮像手段4の1次元積算段数型CCDカメラのCCDとしては、図4のCCDの比感度特性に示すように、分光感度ピーク波長領域が特に近赤外線領域(780nm以上)にピークがあるものを選択して用い、分光感度ピーク波長領域を感光体1の内部層7の高吸光度である波長帯域と一致させて、濃度ムラ欠陥の画像コントラストが低下しないようにしておく。このようにして感光体1の内部層7の情報のS/Nを向上し、塗工ムラ等の電荷発生層における欠陥を認識することができる。また、撮像手段4に1次元積算段数型CCDセンサを用いることにより、従来型の1次元CCDセンサと比べて積算段数分の露光時間を多く素子に与えることができ、低コントラストの感光体1でも照射光量を大きくすることなく、必要最低限の照射エネルギで光ダメージを押さえながら濃度ムラ欠陥等を高感度で撮像できる。すなわち、従来型の1次元CCDセンサのように、ある一点を撮像するCCD素子が1画素のみで物体が通過する一瞬の電荷チャージで有るのに対して、1次元積算段数型CCDセンサは同じ点に対する電荷チャ−ジを感光体1の回転に同期して積算段数分引き渡しながら累積加算していく。また、撮像手段4として1次元積算段数型CCDセンサを用いることにより、電子走査により感光体1のドラム基体の長手方向である主走査方向を高速走査することができ、ドラム基体の全長方向に複数台の1次元積算段数型CCDセンサ、例えば低光量下での高速スキャンが可能な市販の2048画素の1次元積算段数型CCDセンサを2台を設置することにより、空間分解能を向上させることもできる。
【0020】
また、撮像手段4は感光体1の内部層7で拡散反射した拡散反射光成分のうち入射点における法線近傍の拡散反射近傍光を受光するために、不可視光光源3と撮像手段4の光軸が感光体1の表面に対してなす角度αをほぼ30度〜60度にして不可視光光源3と撮像手段4を配置しておく。すなわち、感光体1の内部層7の高吸光度波長領域に依存しない表面散乱光11や正反射成分10を高い感度で撮る必要のない受光法(暗視野法)で内部層7の拡散反射光12を多く受光するためには、幾何学的には不可視光光源3からある入射角で光を入射した感光体1の入射位置に対する法線方向に設けた撮像手段4で受光すれば良い。しかしながら感光体1の欠陥を検査する場合には、内部層7の欠陥だけでなく透明表面層8の凸凹形状を含む欠陥による散乱反射光11も検出する必要がある。この感光体1の内部層7の濃度ムラと透明表面層8の凸凹欠陥を同時に検出するために様々な調査を行った結果、特に不可視光光源3と撮像手段4の光軸が感光体1の表面に対してなす角度αをほぼ30度〜60度にして撮像手段41を感光体1の法線に対して僅かに傾けて拡散反射近傍光を受光することにより、感光体1の内部層7の高吸光度波長領域に依存する濃淡ムラ等の不可視欠陥をより高いコントラストで撮像できるとともに透明表面層8の凸凹欠陥を同時に検出することができる。
【0021】
なお、撮像手段4を感光体1の入射位置に対する法線方向に設けて感光体1の内部層7の高吸光度波長領域に依存する濃淡ムラ等の不可視欠陥を撮像するとともに、感光体1の入射位置からの正反射光の光路に透明表面層8の凸凹欠陥を撮像する撮像手段を設けても良い。
【0022】
次ぎに上記のように構成した画像撮像装置2で撮像した画像により感光体1の欠陥と欠陥の種類を検出する欠陥検出装置について説明する。欠陥検出装置20は、図5のブロック図に示すように、画像撮像装置2と画像処理部21を有する。画像処理部21は、画像撮像装置2の撮像手段4がアナログカメラの場合であればA/D変換部22と特異領域抽出部23と特徴量算出部24及び欠陥判定部25を有する。撮像手段4としてアナログカメラを用いた際にA/D変換部22は画像撮像装置2の撮像手段4で撮像した画像をA/D変換して多値画像を形成する。特異領域抽出部23は形成された多値画像の特異領域を抽出する。特徴量算出部24は抽出された特異領域の特徴量を算出する。欠陥判定部25は算出された特徴量から欠陥の種類を判定する。ここで撮像手段4がデジタルカメラの場合は、デジタル8ビット等で出力が直接なされるため、A/D変換部22は不要である。
【0023】
上記のように構成した欠陥検出装置20で画像撮像装置2の不可視光照明装置3から感光体1に近赤外線を照射し、感光体1からの拡散反射近傍光を撮像手段4で受光し、受光した光に含まれる情報から不可視欠陥画像信号を表示装置5に出力して画像を表示するとともに画像処理部21に出力する。画像処理部21は送られた画像信号を撮像手段4としてアナログカメラを用いた場合はA/D変換して、例えば輝度情報をZ軸とし、位置情報をX軸とY軸にした多値画像を形成し、表示装置5に表示するとともに特異領域抽出部23に送る。特異領域抽出部23は送られた多値画像の特異領域である欠陥の候補領域を抽出して、特異領域の情報を特徴量算出部24に送る。特徴量算出部24は送られた特異領域の情報から例えばフラクタル解析により特徴量を算出し、フラクタル次元で画像の濃度曲面の起伏等を表わす。欠陥検出部25は算出された特異領域の特徴量から欠陥の種類を判定し、欠陥の種類とその位置を表示装置5に表示する。
【0024】
このようにして感光体1の内部層7の高吸光度波長領域に依存する濃淡ムラ等の不可視欠陥や透明表面層8の凸凹欠陥を精度良く検出することができる。したがって複写機やプリンタ用に使用する感光体1の品質を高く維持することができ、良質な画像を形成することができる。
【0025】
上記実施例はデジタル対応の感光体1の内部層7の濃淡ムラ等の不可視欠陥や透明表面層8の凸凹欠陥を検出する場合について説明したが、表面に透明層を設けたり色素を表面に塗布した各種製品の内部の疵や塗りムラ等の欠陥も同様にして検出することができる。
【0026】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、被検査物の表面に視感度から外れた波長領域の光を照射し、被検査物からの拡散反射近傍光を受光して画像を撮像するようにしたから、被検査物の内部欠陥の画像と表面欠陥の画像を高感度で撮像することができる。
【0027】
また、デジタル対応の積層型電子写真感光体の表面に視感度から外れた波長領域の光を照射し、感光体からの拡散反射近傍光を受光して画像を撮像するようにしたから、検査員の視認し難いデジタル対応の積層型電子写真感光体の内部有色層の濃度ムラ欠陥を高感度で撮像することができる。
【0028】
さらに、不可視光として近赤外線を照射することにより、感光体のデジタル化に対応した吸光度のピーク波長領域の半導体レーザ発振波長である近赤外線領域シフトに対応でき、感光体の内部有色層の濃度ムラ欠陥の画像コントラストを高くすることができるとともに紫外線による感光体の電荷移動層に含まれる電子供与体(ドナー)の光ダメージを抑えることができる。
【0029】
また、感光体に照射する不可視光のピーク波長領域と、感光体からの拡散反射近傍光を受光する撮像手段の分光感度ピーク波長領域を感光体の内部層における高吸光度である波長帯域と一致させることにより、濃度ムラ欠陥の画像コントラストをより高め、感光体の内部層の情報のS/Nを向上し、塗工ムラ等の電荷発生層における欠陥画像を高感度で撮像することができる。
【0030】
また、撮像手段に1次元積算段数型CCDセンサを用いることにより、従来型の1次元CCDセンサと比べて積算段数分の露光時間を多く素子に与えることができ、低コントラストの感光体でも照射光量を大きくすることなく、必要最低限の照射エネルギで光ダメージを押さえながら濃度ムラ欠陥等を高感度で撮像できる。
【0031】
さらに、画像撮像装置で撮像した画像を画像処理して欠陥の種類を判定することにより、デジタル対応の積層型電子写真感光体や表面に透明層を設けたり色素を表面に塗布した各種製品の内部の疵や塗りムラ等の欠陥を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の画像撮像装置の構成図である。
【図2】感光体の構成と入射光と反射光及び拡散反射光を示す断面図である。
【図3】感光体の内部層の分光吸収特性図である。
【図4】撮像手段の比感度特性図である。
【図5】この発明の実施例の欠陥検出装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1;感光体、2;画像撮像装置、3;不可視光光源、4;撮像手段、
5;表示装置、6;ベース、7;内部層、8;透明表面層、
20;欠陥検出装置、21;画像処理部、22;A/D変換部、
23;特異領域抽出部、24;特徴量算出部、25;欠陥判定部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a defect detection device for detecting internal defects and surface defects in, for example, a multilayer electrophotographic photosensitive member or a transparent layer provided on the surface or a pigment coated on the surface, and visual inspection centering on visual sensitivity. The inspection relates to detection of a defect existing in an invisible region where it is difficult to detect a change in luminance.
[0002]
[Prior art]
For example, inspection of coating film defects in a production line of a laminated electrophotographic photosensitive member in which an inner layer and a transparent surface layer are laminated on an aluminum base is generally performed by visual sensory inspection by an inspector at an inspection station provided in the production line. It was done. In this visual sensory inspection, inspectors must find appearance defects of products with different spectral sensitivity characteristics that are developed year by year, but in recent years, the absorbance of multilayer electrophotographic photoreceptors developed in response to digitization The peak wavelength region has shifted to around 780 nm, which is the semiconductor laser oscillation wavelength, and an increasing number of products are difficult to visually inspect with the reflected light in the visible region centered on the inspector's visibility peak at about 550 nm.
[0003]
In order to improve such a difficulty, a surface defect inspection apparatus that automatically detects a coating film defect on a surface to be inspected by a flying image method using an image sensor is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-5577 or It is disclosed in JP-A-6-194318 and JP-A-6-207909. In the flying image method, the surface of the inspection object is read by an image input device such as an imaging camera to acquire image data, and image processing such as filtering and binarization is performed to detect defects from the information on the surface of the inspection object. It is a method to do.
[0004]
In the surface defect inspection apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-5577, a surface layer having a glossy surface and a layer having two optical specificities, a diffusion layer, are laminated, and a lattice line is provided in the diffusion layer. The surface layer is provided with a special plate with a special note that is a pseudo-defect, and the light receiving position of the camera is corrected based on the defect light receiving state of the diffusion layer and the surface layer, thereby imaging the defect on the surface of the photoreceptor with high contrast. I am doing so. In the surface defect inspection apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-194318, acquired image data is input to a plurality of digital filters at different reduction ratios so as to detect surface defects of various sizes satisfactorily. .
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in these surface defect devices using illumination methods using the illumination light in the visible region and polarization characteristics, in the case of analog type electrophotographic photoreceptors having a wavelength band with high absorbance in the visible region, the density is high and the contrast is high. Multi-layer electrophotographic photoconductor capable of recognizing mura defects, but with a high absorbance wavelength band in the invisible region, especially in the near infrared invisible region where the high absorbance wavelength band of the inner layer is the oscillation wavelength of the semiconductor laser light source In this case, it was difficult to recognize color unevenness defects and the like existing in the inner layer with a high S / N ratio.
[0006]
Further, in order to visually recognize such a low-contrast photoconductor defect, a method of irradiating visible light with a higher amount of light has been taken, but when irradiating a laminated electrophotographic photosensitive member with a higher amount of visible light, In particular, the charge transfer layer is subjected to pre-exposure fatigue, and the donor of the charge transfer layer is also damaged by light.
[0007]
The present invention improves such disadvantages and captures density unevenness defects including an invisible image existing on a surface to be inspected corresponding to a laminated electrophotographic photosensitive member for a semiconductor laser light source with high sensitivity and without causing optical damage. It is an object of the present invention to provide a defect detection device that detects the defect .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A defect detection apparatus according to the present invention is a defect inspection apparatus having an image imaging device and an image processing unit including an invisible light source, an imaging unit, and a display unit, and the imaging unit has an optical axis that is a laminated electrophotography. The invisible light source is arranged so as to be slightly inclined with respect to the normal line of the photoconductor, and the optical axis of the invisible light source intersects with the optical axis of the image pickup means at an angle of 30 to 60 degrees on the surface of the laminated electrophotographic photoconductor. The invisible light source irradiates near infrared rays on the surface of the multilayer electrophotographic photosensitive member, and the imaging means is near the normal at the incident point of the diffuse reflection component diffusely reflected by the inner layer of the multilayer electrophotographic photosensitive member. Invisible defects in the inner layer of the multilayer electrophotographic photosensitive member and irregularities in the transparent surface layer are received and photoelectrically converted by the diffuse reflection near light and the scattered reflected light from the surface of the transparent surface layer of the multilayer electrophotographic photosensitive member. wherein a defect image signal indicating the Output to the image processing means, the image processing means extracts a specific area that is a defect candidate area from the information of the defect image signal output from the imaging means, and performs fractal analysis on the information of the specific area to obtain the density of the image From the change, an invisible defect of shading unevenness of the inner layer of the photosensitive member and an uneven defect of the transparent surface layer are determined, and the display device displays the defect image determined by the image processing means .
[0009]
It is desirable that the peak wavelength region of the light emitted from the invisible light illuminating unit and the spectral sensitivity peak wavelength region of the imaging unit coincide with a wavelength band having high absorbance in the inner layer of the multilayer electrophotographic photosensitive member.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The image pickup apparatus of the present invention picks up and displays a defect of a laminated electrophotographic photosensitive member in which an inner layer and a transparent surface layer are laminated on a base of an aluminum substrate, and displays an invisible light source, an imaging means, and a display Device. The invisible light source irradiates the surface of the photosensitive member with invisible light in a wavelength region deviating from visibility, for example, near infrared rays. The imaging means receives diffuse reflection near light reflected from the photosensitive member, photoelectrically converts it, and outputs an invisible defect image signal deviating from visibility, and has a one-dimensional integration stage type CCD camera. The
[0015]
When imaging and displaying a defect of the photoreceptor with this image pickup device, the near-infrared light from the invisible light source to the surface of the photoreceptor is rotated while the photoreceptor is rotated about the axis by a rotating means having a stepping motor, for example. Of invisible light. Invisible light incident on the transparent surface layer of the photoreceptor is reflected and refracted on the surface of the transparent surface layer. The light reflected on the surface of the transparent surface layer is reflected as regular reflected light when there is no defect on the surface of the transparent surface layer, and is reflected as scattered reflected light when there is a defect on the surface of the transparent surface layer. Further, the light refracted by the transparent surface layer is diffusely reflected by the inner layer, passes through the transparent surface layer, and is emitted as diffusely reflected light. By irradiating the surface of the photoconductor with invisible light from an invisible light source in this way, it is possible to cope with the near infrared region shift, which is the semiconductor laser oscillation wavelength in the peak wavelength region of absorbance corresponding to the digitization of the photoconductor. In the diffuse reflection light diffusely reflected by the inner layer, the defective portion becomes dark at the color unevenness defect portion where the absorbance is high, and the contrast with the normal portion becomes high. The diffuse reflection near light diffusely reflected by the inner layer is received by the imaging means.
[0016]
【Example】
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. As shown in the figure, an
[0017]
When the
[0018]
Here, by irradiating the surface of the photosensitive member 1 with near-infrared light as invisible light 9 from the invisible
[0019]
The imaging unit 4 receives diffuse reflection near light near the normal line at the incident point among diffuse reflection components diffusely reflected by the inner layer 7 of the photoreceptor 1 and outputs an invisible defect image signal from information contained in the received light. To do. As the CCD of the one-dimensional integrated stage type CCD camera of the imaging means 4, as shown in the specific sensitivity characteristics of the CCD in FIG. 4, the spectral sensitivity peak wavelength region has a peak particularly in the near infrared region (780 nm or more). The spectral sensitivity peak wavelength region is selected and used so as to coincide with the wavelength band that is the high absorbance of the inner layer 7 of the photoreceptor 1 so that the image contrast of the density unevenness defect does not decrease. In this way, the S / N of information in the inner layer 7 of the photoreceptor 1 can be improved, and defects in the charge generation layer such as coating unevenness can be recognized. Further, by using a one-dimensional integrated stage number type CCD sensor for the image pickup means 4, it is possible to give the device a longer exposure time for the number of integrated stages compared to a conventional one-dimensional CCD sensor. Without increasing the amount of irradiation light, it is possible to image a density unevenness defect or the like with high sensitivity while suppressing light damage with the minimum necessary irradiation energy. That is, unlike a conventional one-dimensional CCD sensor, a CCD element that picks up an image of a certain point is an instant charge charge through which an object passes through only one pixel, whereas a one-dimensional integrated stage type CCD sensor has the same points. The charge charge is cumulatively added while being delivered by the number of integrated stages in synchronization with the rotation of the photosensitive member 1. Further, by using a one-dimensional integration stage type CCD sensor as the image pickup means 4, the main scanning direction which is the longitudinal direction of the drum base of the photosensitive member 1 can be scanned at high speed by electronic scanning, and a plurality of them can be provided in the entire length direction of the drum base. Spatial resolution can be improved by installing two one-dimensional integrated stage type CCD sensors, for example, two commercially available 2048 pixel one-dimensional integrated stage type CCD sensors capable of high-speed scanning under low light intensity. .
[0020]
Further, the imaging means 4 receives the light from the invisible
[0021]
The imaging means 4 is provided in the normal direction with respect to the incident position of the photosensitive member 1 to pick up invisible defects such as density unevenness depending on the high absorbance wavelength region of the inner layer 7 of the photosensitive member 1 and the incident of the photosensitive member 1. You may provide the imaging means which images the uneven defect of the transparent surface layer 8 in the optical path of the regular reflection light from a position.
[0022]
Next, a defect detection apparatus that detects the defect of the photoreceptor 1 and the type of defect from the image captured by the
[0023]
The
[0024]
In this way, invisible defects such as density unevenness depending on the high absorbance wavelength region of the inner layer 7 of the photoreceptor 1 and unevenness defects of the transparent surface layer 8 can be accurately detected. Therefore, the quality of the photoreceptor 1 used for a copying machine or a printer can be maintained high, and a high-quality image can be formed.
[0025]
In the above embodiment, the case of detecting invisible defects such as shading unevenness of the inner layer 7 of the digital-compatible photoreceptor 1 and unevenness of the transparent surface layer 8 is described. However, a transparent layer is provided on the surface or a dye is applied to the surface. Defects such as wrinkles and uneven coating inside various products can be detected in the same manner.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, the present invention irradiates the surface of the inspection object with light in a wavelength region deviating from the visibility, and receives light near the diffuse reflection from the inspection object so as to capture an image. An image of an internal defect and an image of a surface defect of the inspection object can be taken with high sensitivity.
[0027]
In addition, the surface of the digital electrophotographic photosensitive member for digital use is irradiated with light in a wavelength region that is out of visibility, and light near the diffuse reflection from the photosensitive member is received to capture an image. Thus, it is possible to image with high sensitivity the density unevenness defect of the internal colored layer of the digital-compatible multilayer electrophotographic photoreceptor that is difficult to visually recognize.
[0028]
Furthermore, by irradiating near-infrared light as invisible light, it is possible to cope with the near-infrared region shift, which is the semiconductor laser oscillation wavelength in the peak wavelength region of absorbance corresponding to the digitization of the photoconductor, and density unevenness of the internal colored layer of the photoconductor. It is possible to increase the image contrast of the defect and to suppress light damage of the electron donor (donor) contained in the charge transfer layer of the photoreceptor due to ultraviolet rays.
[0029]
In addition, the peak wavelength region of the invisible light irradiated on the photoconductor and the spectral sensitivity peak wavelength region of the imaging means that receives light near the diffuse reflection from the photoconductor are matched with the wavelength band that is high absorbance in the inner layer of the photoconductor. As a result, the image contrast of the density unevenness defect can be further increased, the S / N of the information on the inner layer of the photoreceptor can be improved, and a defect image in the charge generation layer such as coating unevenness can be taken with high sensitivity.
[0030]
Further, by using a one-dimensional integrated stage type CCD sensor for the imaging means, it is possible to give the element a longer exposure time for the number of integrated stages than a conventional one-dimensional CCD sensor, and even with a low-contrast photoconductor Without increasing the value, it is possible to image a density unevenness defect or the like with high sensitivity while suppressing light damage with the minimum necessary irradiation energy.
[0031]
Furthermore, by processing the image captured by the image capturing device and determining the type of defect, the interior of various digital electrophotographic photoreceptors and various products with a transparent layer on the surface or coated with pigments on the surface It is possible to accurately detect defects such as wrinkles and uneven coating.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an image pickup apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a photosensitive member, incident light, reflected light, and diffuse reflected light.
FIG. 3 is a spectral absorption characteristic diagram of an inner layer of the photoreceptor.
FIG. 4 is a specific sensitivity characteristic diagram of an imaging unit.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a defect detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Photosensitive body, 2; Image pick-up device, 3; Invisible light source, 4: Imaging means,
5; display device, 6; base, 7; inner layer, 8; transparent surface layer,
20; Defect detection device, 21; Image processing unit, 22; A / D conversion unit,
23; a specific region extraction unit, 24; a feature amount calculation unit, 25; a defect determination unit.
Claims (2)
前記撮像手段は、光軸が積層型電子写真感光体の法線に対して僅かに傾けて配置され、前記不可視光光源は光軸が積層型電子写真感光体の表面において撮像手段の光軸と30度〜60度の角度で交差するように配置され、
前記不可視光光源は近赤外線を積層型電子写真感光体の表面に照射し、撮像手段は積層型電子写真感光体の内部層で拡散反射した拡散反射成分のうち入射点における法線近傍の拡散反射近傍光と積層型電子写真感光体の透明表面層の表面からの散乱反射光を受光して光電変換して積層型電子写真感光体の内部層の不可視欠陥と透明表面層の凸凹欠陥を示す欠陥画像信号を前記画像処理手段に出力し、
前記画像処理手段は、前記撮像手段から出力される欠陥画像信号の情報から欠陥の候補領域である特異領域を抽出し、特異領域の情報をフラクタル解析して画像の濃度変化から感光体内部層の濃淡ムラの不可視欠陥と透明表面層の凸凹欠陥を判定し、
前記表示装置は前記画像処理手段で判定した欠陥画像を表示することを特徴とする欠陥検出装置。 A defect inspection apparatus having an image imaging device and an image processing means comprising an invisible light source, an imaging means, and a display device,
The imaging means is arranged with the optical axis slightly inclined with respect to the normal line of the multilayer electrophotographic photosensitive member, and the invisible light source has an optical axis that is the same as the optical axis of the imaging means on the surface of the multilayer electrophotographic photosensitive member. Arranged to intersect at an angle of 30-60 degrees,
The invisible light source irradiates near-infrared rays on the surface of the multilayer electrophotographic photosensitive member, and the imaging means diffuses and reflects near the normal line at the incident point among diffuse reflection components diffusely reflected on the inner layer of the multilayer electrophotographic photosensitive member. defect indicating an irregularity defect invisible defects and transparent surface layer of the inner layer of the by receiving scattered light reflected from the surface of the transparent surface layer of the neighboring light multilayer type electrophotographic photoreceptor photoelectrically converting multilayer type electrophotographic photoconductor Outputting an image signal to the image processing means;
The image processing means extracts a singular area that is a defect candidate area from the information of the defect image signal output from the imaging means, and performs fractal analysis on the singular area information to detect the inner layer of the photoconductor from the change in image density. Judge the invisible defect of shading unevenness and unevenness defect of the transparent surface layer
The defect detection device, wherein the display device displays a defect image determined by the image processing means .
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