JPH01213502A

JPH01213502A - 弾性体の稜線検査装置

Info

Publication number: JPH01213502A
Application number: JP63038238A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Hachiman; 八幡　利行
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1988-02-20
Filing date: 1988-02-20
Publication date: 1989-08-28
Anticipated expiration: 2012-02-19
Also published as: DE3990128T1; DE3990128C2; JP2582278B2; WO1989007748A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、複写装置のトナー掻き落とし用ブレードや
車両用ワイパーブレードなどの、エツジ部の稜線がその
製品の機能に直接影響する弾性体において、その稜線の
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）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ツジ部の稜線部分
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−で読み取り、稜線の凹
凸をイメージセンサ−の素子で検出してブレード（エツ
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ツ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
（エツジ部の稜線）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、ブレードのエツ
ジ部の稜線の長平方向に通常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
のエツ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、感光ドラムやガラス面などに押圧して
密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、構造的に弾性体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、前記したト
ナー掻き落とし用ブレードなど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弾性体の検査に
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、
弾性体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、検査用の弾性体を取り付ける載置台と、前記弾
性体のエツ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、該触針に対し前記弾性体を
載置台とともに相対的に移動させる移動装置とを備え、
前記触針を弾性体の稜線に一定圧で接触させ、触針に対
し弾性体を移動させる際の該触針の接触圧変動を前記圧
電型加速度検出器を介して電圧信号に変換し、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値化し、この２
値化した信号に基づいて前記弾性体の稜線の良否を検査
するようにしたことである。そして、前記移動装置には
、前記触針に対する弾性体の相対的な移動距離に連動す
る弾性体の稜線の位置検出器を配備し、該位置検出器に
より弾性体の稜線位置を検出しながら凹凸の大きさに基
づいて前記電圧信号値を２値化するようにすれば、弾性
体の良否だけでなく、そのエツジ部の稜線の欠陥位置も
同時に把握できる。

また、前記弾性体の稜線に接触する触針の先端部の刃先
を、幅：０．２〜１　、０ｍｍ、側方視の刃先角度＝６
０〜９０”、側方視の刃先先端の円弧の半径：５〜８μ
とすること、並びに前記弾性体に対する触針圧を１〜２
ｇ、前記弾性体の移動速度を１００〜２００ｍｍ／秒と
することが好ましい。

（作用）この発明の検査装置によれば、一定圧で弾性体の稜線に
接触している触針に対し弾性体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、弾性体のエツジ部の稜線に欠陥があると判定するも
のである。

（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■−■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、ｌはブレードＢを着脱自在に
取付けるための載置台で、この載置台ｌはねじ送り機構
２を介してブレードＢの長平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
。

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
のエツジ部の稜線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ｌ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、この駆動モークー２ｂの回転により送りねじ
棒２ａが回転して載置台ｌが台座３上のガイドレール３
ａ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ｌ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ｌ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の綾線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ｌ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の綾線Ｃが移
動し、綾線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Ｏ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Ｃ
１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、ｒｌＪの信
号を発生することになり、このｒＮの信号が発生される
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ｌ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ｌ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Ｉｌｌ
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ｒｌＪ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、ｒｌ
Ｊ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の綾線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、前記触針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の綾線Ｃの幅方向のうねりに対応できるよう
に、０．２〜Ｌ、Ｏｍｍ程度にする。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５〜８μ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、ブレードＢに対する摩擦抵抗
が大きくなって刃先４ａでブレードＢのエツジ部を削り
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、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が弾性体
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１００〜２
００ｍｍ／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ｌ／２５に減少し、逆に２０（１ｍｍ／
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。

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の綾線Ｃは長平方向に沿って、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、
急俊な凹凸を稜線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Ｉの所定位置に取り付けた検査
しようとするブレードＢのエツジ部の稜線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．
５９）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】２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Ｉｌｌ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かｒｌ
Ｊ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のエツジ部の稜線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１
４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弾性体のエツジ部の稜線の良
否を検査する装置にも同様に適用できる。

（発明の効果）上記した構成からなるこの発明の弾性体の稜線検査装置
は、下記の効果を奏する。

（１）トナー掻き落とし用ブレードなどの弾性体のエツ
ジ部の稜線の致命的な欠陥となる急俊な凹凸だけを確実
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。しかも、前記稜線の凹凸の大きさを絶対値でな
く、■又は０なとの２値化で表すようにしたので、弾性
体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７１本であるのに対し、本発明の検査装置は約２秒７
１本）ので、大量本数の弾性体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）弾性体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
。

【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■−■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。ｌ・・・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
、Ｉ２・・・２値化変換器、１３・・・位置検出器、１
４・・−信号処理器、１６・・・表示器、Ｂ・・・ブレ
ード、Ｃ・・・稜線。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）検査用の弾性体を取り付ける載置台と、前記弾性
体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、該触針に対し前記弾性体を載
置台とともに相対的に移動させる移動装置とを備え、前記触針を弾性体の稜線に一定圧で接触させ、触針に対
し弾性体を移動させる際の該触針の接触圧変動を前記圧
電型加速度検出器を介して電圧信号に変換し、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値化し、この２
値化した信号値に基づいて前記弾性体の稜線の良否を検
査するようにしたことを特徴とする弾性体の稜線検査装
置。
（２）前記移動装置には、前記触針に対する弾性体の相
対的な移動距離に連動する弾性体の稜線の位置検出器を
配備し、該位置検出器により弾性体の稜線位置を検出し
ながら前記電圧信号値を２値化するようにした請求項１
に記載の弾性体の稜線検査装置。
（３）前記弾性体の稜線に接触する触針の先端部刃先が
、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であ
る請求項１又は２に記載の弾性体の稜線検査装置。
（４）前記弾性体に対する触針圧を１〜２ｇ、前記弾性
体の移動速度を１００〜２００ｍｍ／秒とした請求項１
〜３のいずれがに記載の弾性体の稜線検査装置。
（５）前記２値化した信号値を表示器に表示させるか、
あるいは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１〜４のいずれかに記載の弾性体の稜線検査装
置。