JPH09243568A - ローラ検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ローラの表面欠陥を高速で自動的に検査する
ことのできる検査装置を提供する。 【解決手段】 被検ローラ１０を回転円板１０９の上に
載せて回転され、照明光源８０によって長手方向全長に
わたって照明される。被検ローラ１０からの散乱光は結
像させる結像手段８５によって１次元ラインセンサ８７
に結像される。画像形成手段は、１次元ラインセンサ８
７の出力に基づいてローラ表面についての２次元画像を
形成し、その２次元画像に現れた欠陥領域の面積に基づ
いてローラの良否を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ローラの表面欠
陥、特に電子写真方式の複写機やプリンターに用いられ
る帯電、転写、現像、トナー搬送、給紙、クリーニン
グ、中間転写等の用途に用いられるローラの微細な表面
欠陥を検査する検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の複写機やレーザプリンタ
ーにおいては、感光ドラム表面を均一に帯電させたり、
感光ドラム表面に残留している電荷を除去するために、
帯電ローラや除電ローラ等の導電性ローラが用いられ
る。この導電性ローラは、例えば図２に示すように、金
属製や樹脂製のシャフト１１を中心にして弾性層１３を
設け、表面に塗膜１５を設けた構造を有する。弾性層１
３としては、カーボンブラックや導電性の金属酸化物粉
末等の導電材を配合したゴムもしくはウレタン等の樹
脂、あるいはそれらの発泡体が用いられる。また、表面
塗膜１５はローラの耐久性向上等の目的で設けられるも
ので、可溶性ナイロン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン変
性アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹
脂、フッ素樹脂、メラミン樹脂等をディップコーティン
グ法等の手段で形成したものである。

【０００３】この導電性ローラ１０は感光ドラムの表面
に密着させて使用されるが、導電性ローラの表面に微小
な凹凸や傷等の欠陥があると、導電性ローラの全面を感
光ドラム表面に密着させることができず、その結果、局
部的に電界強度の強い部分が生じてスパークが発生した
り帯電ムラが生じ、その結果高品質の画像を得ることが
できない。したがって、導電性ローラの出荷にあたって
は表面欠陥が無いことを確認する必要があり、これまで
は出荷するローラの全数に対して検査員による目視検査
を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】検査員による目視検査
では、直径が０．５ｍｍ程度の微小な突起や窪みも欠陥
として識別しなければならず、またコントラストが低く
ローラ表面を凝視する必要があり疲労が大きいため長時
間の作業が困難であり、判定のバラツキや欠陥の見落と
しが発生し、不良品の流出の原因となっている。また、
欠陥の判定に定量性がないため逆に過剰検査で良品を不
良品と判断して廃棄する場合もあり、この場合にはコス
トアップの要因になる。

【０００５】なお、プリント基板の半田不良を検査する
方法として、２次元ＣＣＤカメラによって被検体の画像
を取り込み、それを２次元画像処理して欠陥検査を行う
方法がある。しかし、この２次元画像処理の方法は、処
理速度が遅く、ローラ表面のような曲面の欠陥検査に対
しては判定精度の点においても限界がある。本発明は、
このような従来技術の問題点に鑑みてなされてもので、
ローラの表面欠陥を高速かつ自動的に検査することので
きる検査装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明においては、被検
ローラを回転させながらその表面を１次元撮像装置で撮
像し、被検ローラ表面の２次元画像を信号処理して表面
欠陥を検出することによって前記目的を達成する。

【０００７】すなわち、本発明によるローラ検査装置
は、被検ローラをその中心軸の回りに回転させる回転手
段と、回転手段に設置された被検ローラを長手方向全長
にわたって所定方向から照明する照明手段と、照明手段
により照明された被検ローラからの散乱光を結像させる
結像手段と、結像手段の結像位置に配置された１次元ラ
インセンサと、１次元ラインセンサの出力に基づいて被
検ローラ表面についての２次元画像を形成する画像形成
手段と、その２次元画像に基づいてローラの良否を判定
する判定手段とを備えることを特徴とする。１次元ライ
ンセンサを用いることで２次元撮像装置を用いる場合に
比較して処理スピードを上げるとともに、検査精度（分
解能）を向上することができる。

【０００８】照明手段は回転手段に設置されたローラの
中心軸を含む第１の平面内に配置された高周波蛍光灯等
の線状光源とするのが好ましい。１次元ラインセンサは
被検ローラの中心軸を含む第２の平面内に配置され、被
検ローラ表面での正反射光を受光せず、散乱光のみを受
光する。

【０００９】１次元ラインセンサの出力は照度分布補正
手段に供給し、照明手段による照明光の不均一に起因す
る出力変動を補正したのち画像形成手段に入力するのが
好ましい。照度分布補正手段は、予め計測された被検ロ
ーラ表面における照明光の照度分布に基づいて１次元ラ
インセンサの各素子の出力を補正するものとすることが
できる。このように、照明光源の光量分布に対して補正
処理を行うことで、検査精度を低下させることなく照明
手段の光源サイズを小さくすることができる。画像形成
手段で形成する２次元画像は、１次元ラインセンサの出
力を比較手段に入力して閾値と比較し、その比較結果を
画像形成手段に入力することで形成することができる。
判定手段は、画像形成手段によって形成された欠陥領域
の面積を予め定められた基準値と比較することにより被
検ローラの良否を判定することができる。

【００１０】また、本発明によるローラ検査装置は、複
数のローラを所定間隔で載置して搬送するローラ搬送手
段、ローラ搬送手段に対して被検ローラの取り出し及び
収納を行うローラ保持手段、被検ローラの表面欠陥を検
査する検査位置とローラ保持手段との間でローラの移送
を行うローラ移送手段、ローラを収納する容器、判定手
段により不良と判定されたローラを前記容器に排出する
ローラ排出手段等を備えることにより、検査を自動的に
行うことができる。本発明によると、ローラ表面の欠陥
検査を省人化するとともに、欠陥の判定基準に定量性を
もたせることができるので、判定のバラツキを解消する
ことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。図１は、検査装置全体の概略図であ
る。欠陥検査を行うべきローラは、例えば図２に略示し
た構造を有する直径１２ｍｍ、長さ２５４ｍｍの帯電ロ
ーラ１０である。この帯電ローラ１０は、鉄製のシャフ
ト１１の周囲に導電材としてカーボンを含む厚さ３ｍｍ
のウレタンフォーム層１３を形成し、その表面に厚さ１
０〜２００μｍのウレタン皮膜１５を形成したものであ
る。

【００１２】被検ローラ１０は、検査工程の進行に伴い
ローラ搬送機構によって１ピッチずつ間欠的に送られて
検査装置に供給される。ローラ搬送機構は上面に一定の
間隔で切り欠き部２３を有する搬送部材２１を備え、ロ
ーラ１０はその切り欠き部２３に予め１個ずつ載置され
ている。検査装置内には、図に示すように、位置１から
位置５までの５箇所の位置が設定されている。位置１
は、検査部２５でのローラ検査時に、被検ローラ１０を
運ぶフォーク２７が退避する位置である。フォーク２７
は先端にローラ載置部２９を有し、フォーク駆動手段３
１によって水平方向に移動することができる。位置２
は、検査部２５のある位置である。位置３は、検査の結
果、欠陥がないことが判明したローラをローラ搬送機構
の搬送部材２１に戻す位置であり、位置４はローラ搬送
機構によって搬送されてきた被検ローラ１０を検査のた
めに１個ずつ取り出す位置である。また、位置５は、検
査の結果、欠陥を有することが判明したローラを排出箱
３５に排出する位置である。

【００１３】検査部２５のある位置２には、シリンダ４
５によって上下動可能な検査部ハンド４１が配置されて
いる。フォーク２７のローラ載置部２９に載せられて位
置２に運ばれてきた被検ローラは検査部ハンド４１によ
って検査部２５に移され、また検査の終了したローラは
この検査部ハンド４１によって検査部２５からフォーク
２７に移される。位置３にはシリンダ５５によって上下
動可能な収納ハンド５１が配置され、位置４にはシリン
ダ６５によって上下動可能な取り出しハンド６１が配置
されている。取り出しハンド６１はローラ搬送機構の搬
送部材２１から被検ローラ１０を取り出す操作を行い、
収納ハンド５１は検査部２５で検査した結果、欠陥が無
いと判定されたローラをローラ搬送機構の搬送部材２１
へ戻す操作を行う。位置５にはシリンダ７５によって上
下動可能な排出部ハンド７１が配置されており、排出部
ハンド７１はフォーク２７によって運ばれてきた欠陥ロ
ーラを取り上げてローラ排出箱３５に入れる操作を行
う。

【００１４】位置２〜５に配置された各ハンド４１，５
１，６１，７１は、各ハンドに付随するシリンダ４５，
５５，６５，７５を作動させることで個別に上下動可能
である。また、位置３に配置された収納ハンド５１と位
置４に配置された取り出しハンド６１は、主昇降手段６
９を作動させることによって全体を１つのハンドユニッ
ト５０として同時に上下動させることができる。被検ロ
ーラ１０と接触する各ハンドの下面はローラ１０の曲率
と略一致する曲面形状を有しており、ハンドをローラに
対して下降させてローラの表面に接触させたのち各ハン
ドに磁気的に接続している電磁石４３，５３，６３，７
３に通電すると、ローラ１０の鉄製シャフト１１が磁気
力で吸引されるため、ローラ１０はハンドに固定されて
保持される。ハンドがローラを保持している状態で電磁
石への通電を切ると、ハンドに保持されていたローラは
吸引力を失って離脱する。したがって、フォーク２７の
水平方向への移動と各ハンド４１，５１，６１，７１の
昇降及びそのハンドに付随する電磁石４３，５３，６
３，７３への電流の通電遮断制御を組み合わせること
で、ローラを所望の位置へ移動させることができる。例
えば、取り出しハンド６１を下降させてローラ搬送機構
の搬送部材２１に載置されているローラに接触させた状
態で電磁石６３に通電する。次に、主昇降手段６９によ
って取り出しハンド６１をフォーク２７の移動経路より
上の位置まで上昇させ、フォーク２７をそのローラ載置
部２９が位置４に来るように移動させる。この状態でシ
リンダ６５を駆動して取り出しハンド６１を下降させ、
ローラがフォーク２７のローラ載置部２９に接触した状
態で電磁石６３への通電を切る。続いて、シリンダ６５
によって取り出しハンド６１を少し上昇させ、フォーク
駆動手段３１を駆動してフォーク２７に載置されたロー
ラを位置２に移動する。位置２に運ばれたフォーク上の
ローラに対して検査部ハンド４１を用いて同様の操作を
行うことによりローラは検査部２５の回転ローラ上に載
置され、検査待ちの状態になる。

【００１５】ローラ搬送機構のピッチ送り動作、シリン
ダ４５，５５，６５，７５及び主昇降手段６９を駆動す
ることによる各ハンド４１，５１，６１，７１の動作、
フォーク駆動手段３１によるフォーク２７の水平移動動
作、検査部２５における各種動作など検査装置全体のシ
ーケンスは、図示しない制御部によって系統的に制御さ
れている。

【００１６】図３は、検査部の概略を示す斜視図であ
る。検査部２５は、被検ローラ１０を回転させながら照
明光源８０によってローラ表面を照明し、ローラ表面で
発生した散乱光を被検ローラ１０の表面と結像関係にあ
る１次元ラインセンサ８７で検出できるようになってい
る。

【００１７】図３に示した例では、被検ローラ１０は対
向する１対のガイド板９１ａ，９１ｂに設けられた案内
溝９３ａ，９３ｂにローラ１０のシャフト１１が案内さ
れて、４個の回転円板１０９の上に安定に載置される。
回転円板１０９は２本の回転軸１０７に各々２個ずつ取
り付けられており、被検ローラ１０に対してその両端近
くの位置で接触するように配置されている。回転円板１
０９が固定された２本の回転軸１０７は、その一端に各
々従動歯車１０５ａ，１０５ｂが固定され、各従動歯車
１０５ａ，１０５ｂはモーター１０１で駆動される１個
の駆動歯車１０３に歯合し、同期して回転する。

【００１８】回転円板１０９に接触して回転する被検ロ
ーラ１０の上方には、検査部ハンド４１に遮られること
のない位置に、照明光源８０として電源周波数３０ｋＨ
ｚで点灯される高周波蛍光灯８１が配置されている。高
周波蛍光灯８１の光は反射体８３によって効率的に被検
ローラ表面に照射される。被検ローラ１０の側方には１
次元撮像素子として１次元ＣＣＤラインセンサ８７が配
置されており、高周波蛍光灯８１によって表面が長手方
向全体にわたって同時に照明された被検ローラ１０の回
転軸に平行な１本の線状領域１９が縮小光学系８５によ
って１次元ＣＣＤラインセンサ８７の撮像面上に結像さ
れている。なお、縮小光学系８５及び１次元ＣＣＤライ
ンセンサ８７は、ローラ表面での正反射光を受光せず散
乱光のみを受光する位置に配置されている。

【００１９】ここでは、１次元ＣＣＤラインセンサ８７
として画素数が５０００のものを使用した。１次元ＣＣ
Ｄラインセンサ８７の光電変換部には、入射光量に比例
した信号電荷が画素単位で蓄積され、蓄積された電荷は
ＣＣＤ転送レジスタに移され１０ＭＨｚのクロックに同
期してシリアルなビデオ信号として出力される。被検ロ
ーラ１０が回転するとき、１次元ＣＣＤラインセンサ８
７は被検ローラ１０の周方向に隣接する線状領域の像を
順次撮像し、その１次元方向の像を画像処理装置内で繋
ぎ合わせることによりローラ１０表面についての２次元
画像を得ることができる。この例の場合、ローラ１．５
周を約１秒で回転させることによりローラ表面上で縦横
約６０μｍ／画素の分解能を得ることができた。

【００２０】図４は検査装置の信号処理系の概略を示す
ブロック図、図５は信号処理系の各部における信号波形
及び得られたローラ表面の２次元画像の模式図である。
１次元ＣＣＤラインセンサ８７から出力されたビデオ信
号は増幅器１１１で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１１３
によってデジタル信号に変換される。

【００２１】図５（ａ）はＡ／Ｄ変換器１１３からの出
力信号ａを模式的に示す図で、横軸は１次元ＣＣＤライ
ンセンサ８７の画素番号すなわち被検ローラの軸方向位
置に対応し、縦軸は信号強度を表す。信号強度曲線１３
１に現れている正の向きのスパイク１３３は異常に強い
散乱光が検出されたことを示し、負の向きのスパイク１
３５は検出された散乱光強度が異常に弱かったことを示
す。これらのスパイクはいずれもローラ表面の平坦性が
その部分で損なわれていること、すなわち表面欠陥が存
在していることを表している。また、信号強度がローラ
の中央部で強く、ローラの両端部に近づくに従って弱い
山なりの傾向を示しているのは、高周波蛍光灯８１によ
る照明光の照度が被検ローラ１０の軸方向中心付近で大
きく、被検ローラの端部に近づくに従って小さくなって
いること、すなわち照明光が被検ローラの表面上で不均
一な照度分布を有していることを反映したものである。

【００２２】照度分布補正手段１１５は、１次元ＣＣＤ
ラインセンサ８７の出力を、照明光が被検ローラ１０の
表面で均一な照度分布を有している場合の値に補正する
ためのものである。ここでは、検査部２５に配置された
被検ローラ表面の各位置における照明光の照度分布を予
め計測して記憶し、それを実際に計測された信号強度曲
線１３１から差し引くことで照度分布についての補正を
行う。照明光の照度分布は、欠陥が無いことが分かって
いるローラを検査部２５に配置し、そのローラを照明光
源８０で照明しながら回転させて１次元ＣＣＤラインセ
ンサ８７による撮像を行い、１次元ＣＣＤラインセンサ
８７の各画素毎にその出力値を時間平均することで簡便
に求めることができる。信号処理系に照度分布補正手段
１１５を設けることにより、照明光が不均一な照度分布
を有していても高精度な欠陥検査を行うことができる。
つまり、検査精度を損なうことなく光源８０のサイズを
小さくすることが可能となる。

【００２３】なお、この例では続く信号処理の都合上、
照度分布補正手段１１５において照度分布を補正したの
ち、１次元ＣＣＤラインセンサ８７の各画素信号に一定
のオフセットを加算している。図５（ｂ）は、照度分布
補正手段１１５において、照明光の不均一な照度分布に
起因する画素信号の変化分が補正され、さらに一定のオ
フセットが加算された信号ｂを示す。図から分かるよう
に、画素間での信号強度の変動が補正されている。

【００２４】照度分布補正手段１１５からの出力信号ｂ
は、次に３値化手段１１７において閾値と比較される。
図５（ｂ）に示すように、異常を示すスパイク信号１３
３，１３５は正の方向に出る場合（散乱光が増加する場
合）と負の方向に出る場合（散乱光が減少する場合）と
がある。したがって、閾値は信号が正の方向に増加する
タイプの異常を判別する閾値ＴＨ１と信号が負の方向に
減少するタイプの異常を判別する閾値ＴＨ２の２種類が
設定されている。そして、３値化手段１１７は、例えば
照度分布補正手段１１５によって補正された後の信号ｂ
を、信号ｂの強度が閾値ＴＨ１より大きいときは
「１」、閾値ＴＨ２より小さいときは「−１」、それ以
外の時は「０」というように３値化する。

【００２５】２次元化手段１１９は、３値化手段１１７
から出力された被検ローラの長手方向に走る各ライン毎
の１次元の３値化信号を被検ローラ１０の円周方向に継
ぎ合わせることで、図５（ｃ）に示すようなローラ表面
の展開図に相当する２次元画像１４１を形成する。図５
（ｃ）において、横方向は被検ローラ１０の長手方向を
表し、縦方向は被検ローラ１０の円周方向を表してい
る。図中ハッチングで示す領域１４３，１４５，１４７
は、被検ローラ１０の表面に存在する欠陥領域を表して
いる。２次元化手段１１９では、各領域を形成している
画素数を加算することにより被検ローラの表面に存在す
る欠陥領域１４３，１４５，１４７の広がりを知ること
ができる。あるいは、既存の画像処理技術を用いること
によって、各欠陥領域の位置、長手方向への射影長、円
周方向への射影長、縦横比等の幾何学的データを求め、
これらのデータを続く判定手段において良否判定を行う
ためのデータとすることもできる。

【００２６】判定手段１２１は、２次元化手段１１９か
ら得られるデータによって、被検ローラ１０を良品とす
るか不良品とするかの判定を行う。図６は、欠陥判定の
フローチャートを示したものである。

【００２７】判定手段１２１はＯＫとＮＧの２つのカウ
ンタを備え、検査開始にあたって２つのカウンタを０に
初期化する（Ｓ６０１）。そののち２次元化手段１１９
に判定指令を発する（Ｓ６０２）。判定指令を受けた２
次元化手段１１９では、図４及び図５で説明したように
して被検ローラの表面の２次元画像を形成し、欠陥領域
１４３，１４５，１４７及びその面積を求める。そし
て、検出された各欠陥領域の面積を予め記憶されている
基準面積と比較し（Ｓ６０３）、基準面積より大きな欠
陥領域が無い場合にはＯＫの方に進んで、ＯＫカウンタ
のカウント値を１だけ加算する（Ｓ６０４）。次いで、
ＯＫカウンタのカウント値が予め設定されている整数値
Ａ（例えば２）以上であるかどうかを判定し（Ｓ６０
５）、Ａに達していない場合には再度ステップ６０２の
判定指令に戻り、１次元ＣＣＤラインセンサにより信号
を取り込んだのち画像処理及びステップ６０３〜６０５
の判定処理を反復する。ＯＫカウンタのカウント値がＡ
に達していれば制御部にＯＫ信号、すなわち被検ローラ
は良品であることを示す信号を送出して（Ｓ６０６）、
終了する。

【００２８】ステップ６０３における判定の結果、予め
記憶されている基準面積より大きな欠陥領域が１つでも
見出されると、ＯＫカウンタを０にリセットし、ＮＧカ
ウンタのカウントを１だけ加算する（Ｓ６０７）。そし
て、ＮＧカウンタのカウント値が予め設定されている整
数値Ｂ（例えば３）以上であるかどうかを判定し（Ｓ６
０８）、Ｂに達していなければステップ６０２に戻って
検査を繰り返す。ステップ６０８での判定の結果、ＮＧ
カウンタのカウント値がＢに達していれば制御部にＮＧ
信号、すなわち被検ローラは不良品であることを示す信
号を送出して（Ｓ６０９）、終了する。

【００２９】この実施の形態では、ＯＫ判定は、ステッ
プ６０３でＡ回連続してＯＫと判断された場合に出され
る。また、ＮＧ判定は、ステップ６０３において少なく
ともＢ回のＮＧと判断された場合に出される。図６の検
査フローを採用することで、良品と不良品を分けるギリ
ギリの欠陥に対して検査の信頼性を向上させることがで
きる。

【００３０】図７は、被検ローラ１０に対する高周波蛍
光灯８１と１次元ＣＣＤラインセンサ８７の配置関係を
示す図である。光源の位置及び１次元ＣＣＤラインセン
サの位置を種々に変えて欠陥検査を行った。その結果、
被検ローラ１０を中心として高周波蛍光灯８０と１次元
ＣＣＤラインセンサ８７の光軸がなす角度θを約５２°
とし、かつ正反射光が１次元ＣＣＤラインセンサ８７に
入射しない位置関係に設定したとき高いＳ／Ｎ比で欠陥
検出を行うことができた。

【００３１】次に、図１、図８、図９を用いて、検査装
置の制御部による装置各部の動作制御について説明す
る。図８はハンドユニットとローラ搬送機構の動作につ
いてのフローチャートであり、図９はフォークの動作に
ついてのフローチャートである。ここでは図１の状態、
すなわち取り出しハンド６１がローラ搬送機構の搬送部
材２１から被検ローラ１０を取り出して保持している状
態から説明する。このとき、収納ハンド５１はローラを
保持していない。また、被検ローラ１０を取り出しハン
ド６１に渡したローラ搬送機構は１ピッチ分進み、取り
出しハンド６１に保持されているローラがあった搬送部
の切り欠き部２３は収納ハンド５１の下方（位置３）に
移動している。また、フォーク２７は、検査の結果、良
品であることが判明したローラ１０をそのローラ載置部
２９に載置しているものとする。

【００３２】フォーク２７は、載置している被検ローラ
１０に欠陥がないため（Ｓ９０１）、位置３に移動し、
載置しているローラ１０を収納ハンド５１に渡す（Ｓ９
０２）。その後、位置４へ移動し（Ｓ９０３）、取り出
しハンド６１から渡された被検ローラ１０を載せて検査
部２５のある位置２へ移動する（Ｓ９０４）。

【００３３】このとき、ハンドユニット５０は、フォー
ク２７で運ばれてきた検査済みローラ１０が良品である
ため（Ｓ８０１）、位置３に停止しているフォーク２７
のローラ載置部２９から収納ハンド５１で良品ローラ１
０を受け取り（Ｓ８０２）、続いてステップ９０３で位
置４に移動しているフォーク２７の空のローラ載置部２
９に取り出しハンド６１に保持している被検ローラ１０
を載せる（Ｓ８０３）。次に、収納ハンド５１にフォー
ク２７から受け取った良品のローラを保持し、取り出し
ハンド６１には何も保持していないハンドユニット５０
は、主昇降手段６９の駆動によって全体が下降する（Ｓ
８０４）。そして、収納ハンド５１は保持している良品
ローラをローラ搬送機構の搬送部材２１の空いている切
り欠き部２３の位置に置くとともに、取り出しハンド６
１でローラ搬送機構から次に検査すべきローラを取り出
す（Ｓ８０５）。次に、取り出しハンド６１に被検ロー
ラを保持したハンドユニット５０は主昇降手段６９によ
って全体が上昇し、その間にローラ搬送機構は１ピッチ
分進む（Ｓ８０６）。

【００３４】ハンドユニット５０がローラ搬送機構との
間でローラの受け渡しを行っている間に、先にステップ
９０４で位置２に移動したフォーク２７は、そのローラ
載置部２９に載置されている被検ローラを検査部ハンド
４１に渡して、検査部２５の光学系の光路を遮ることの
ない位置１まで退避する（Ｓ９０５）。

【００３５】フォーク２７が位置１に退避している間
に、位置２では、検査部ハンド４１によって受け取られ
た被検ローラが検査部２５のガイド板９１ａ，９１ｂの
案内溝９３ａ，９３ｂに案内されて回転円板１０９上に
載置される。その後、検査部２５ではモーター１０１を
駆動し、被検ローラ１０を回転させて検査が行われる。
検査が終了して、検査部ハンド４１によって検査部２５
から検査が終了したローラが取り出されたのち、フォー
ク２７が退避位置１から位置２へ移動し、検査部ハンド
４１から検査済みローラを受け取る（Ｓ９０６）。

【００３６】検査部２５から制御部にＯＫ信号が送出さ
れている場合、すなわち検査が終了したローラが良品で
あった場合（Ｓ９０１，Ｓ８０１）、その良品ローラを
載せたフォーク２７は、前述のように、位置３へ移動し
てハンドユニット５０の収納ハンド５１に良品ローラを
渡したのち（Ｓ９０２）、位置４へ移動し（Ｓ９０
３）、取り出しハンド６１から次に検査すべきローラを
受け取って検査部の位置２まで運ぶ（Ｓ９５０）。

【００３７】一方、検査部２５から制御部にＮＧ信号が
送出されている場合、すなわち検査が終了したローラが
不良品であった場合（Ｓ９０１，Ｓ８０１）には、検査
部２５から不良品ローラを受け取ったフォーク２７は、
位置５まで移動し、排出部ハンド７１に不良品ローラを
渡し（Ｓ９０７）、そののち位置４へ移動し（Ｓ９０
３）、空になったローラ載置部２９に取り出しハンド６
１から次に検査すべきローラを受け取る。不良品ローラ
を受け取った排出部ハンド７１は、下降したのち電磁石
７３への通電を切って保持している不良品ローラをロー
ラ排出箱３５に放出する。

【００３８】一方、ハンドユニット５０は、載置してい
たローラを排出部ハンドに渡した後ステップ９０３で位
置４に移動しているフォーク２７の空のローラ載置部２
９に取り出しハンド６１に保持している被検ローラを渡
す（Ｓ８０７）。そして、ステップ９０４でフォーク２
７が位置２に退避したのち、ハンドユニット５０は主昇
降手段６９によって全体が下降し（Ｓ８０８）、取り出
しハンド６１によってローラ搬送機構から次に検査すべ
き被検ローラを取り出す（Ｓ８０９）。このとき、下降
した収納ハンド５１はローラを保持していないので、ロ
ーラ搬送機構の位置３の切り欠き部にはローラが戻され
ず空席になる。続いて、ハンドユニット全体が主昇降手
段６９によって上昇し、ローラ搬送機構は１ピッチ分前
進する（Ｓ８０６）。以後、同様の手順で取り出しハン
ド６１に保持した被検ローラの検査が行われる。

【００３９】なお、ここでは電子写真方式の複写機やプ
リンターに用いられる帯電ローラを例にとって、その表
面欠陥の検査について説明した。しかし、本発明は帯電
ローラの表面欠陥の検査に限定されるものではなく、転
写ローラ、現像ローラ、トナー搬送ローラ、給紙ロー
ラ、クリーニングローラ、中間転写ローラ等、表面の平
滑性が要求される他のローラの欠陥検査にも勿論適用可
能である。また、ローラに限らず、種々の円筒体、円柱
体の表面欠陥の検査に適用できるのも自明のことであ
る。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、ローラ表面の微細な欠
陥を自動的にかつ高精度に検査することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】検査装置全体の概略図。

【図２】ローラの一例を示す略図。

【図３】検査部の概略を示す斜視図。

【図４】信号処理系の概略を示すブロック図。

【図５】信号処理系各部の信号波形及び得られた２次元
画像の模式図。

【図６】欠陥判定のフローチャートを示す図。

【図７】被検ローラに対する高周波蛍光灯と１次元ＣＣ
Ｄラインセンサの配置関係を示す図。

【図８】ハンドユニットとローラ搬送機構の動作を説明
するフローチャートを示す図。

【図９】フォークの動作を説明するフローチャートを示
す図。

【符号の説明】

１０…帯電ローラ、１１…シャフト、１３…弾性層、１
５…塗膜、２１…搬送部材、２３…切り欠き部、２５…
検査部、２７…フォーク、２９…ローラ載置部、３１…
フォーク駆動手段、３５…ローラ排出箱、４１…検査部
ハンド、４３…電磁石、４５…シリンダ、５１…収納ハ
ンド、５３…電磁石、５５…シリンダ、６１…取り出し
ハンド、６３…電磁石、６５…シリンダ、６９…主昇降
手段、７１…排出部ハンド、７３…電磁石、７５…シリ
ンダ、８０…照明光源、８１…高周波蛍光灯、８３…反
射体、８５…縮小光学系、８７…１次元ラインセンサ、
９１ａ，９１ｂ…ガイド板、９３ａ，９３ｂ…案内溝、
１０１…モーター、１０３…駆動歯車、１０５ａ，１０
５ｂ…従動歯車、１０７…回転軸、１０９…回転円板

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ローラの表面欠陥を検査するためのロー
   ラ検査装置において、被検ローラをその中心軸の回りに
   回転させる回転手段と、前記回転手段に設置された被検
   ローラを長手方向全長にわたって所定方向から照明する
   照明手段と、前記照明手段により照明された被検ローラ
   からの散乱光を結像させる結像手段と、前記結像手段の
   結像位置に配置された１次元ラインセンサと、前記１次
   元ラインセンサの出力に基づいて前記ローラ表面につい
   ての２次元画像を形成する画像形成手段と、前記ローラ
   表面についての２次元画像に基づいて前記ローラの良否
   を判定する判定手段とを備えることを特徴とするローラ
   検査装置。
2. 【請求項２】 前記１次元ラインセンサの出力は照度分
   布補正手段に供給され、前記照明手段による照明光の不
   均一に起因する出力変動が補正されたのち前記画像形成
   手段に入力されることを特徴とする請求項１記載のロー
   ラ検査装置。
3. 【請求項３】 前記照度分布補正手段は、予め計測され
   た前記ローラ表面における前記照明光の照度分布に基づ
   いて前記１次元ラインセンサの各素子の出力を補正する
   ものであることを特徴とする請求項２記載のローラ検査
   装置。
4. 【請求項４】 前記１次元ラインセンサの出力を所定の
   閾値と比較する比較手段を備え、前記比較手段の出力を
   前記画像形成手段に入力して前記ローラ表面についての
   ２次元画像を形成することを特徴とする請求項１、２又
   は３記載のローラ検査装置。
5. 【請求項５】 前記判定手段は、前記画像形成手段によ
   って形成された欠陥領域の面積を予め定められた基準値
   と比較することにより前記ローラの良否を判定すること
   を特徴とする請求項４記載のローラ検査装置。
6. 【請求項６】 ローラの表面欠陥を検査するためのロー
   ラ検査装置において、複数のローラを所定間隔で載置し
   て搬送するローラ搬送手段と、前記ローラ搬送手段に対
   して被検ローラの取り出し及び収納を行うローラ保持手
   段と、被検ローラの表面欠陥を検査する検査位置と前記
   ローラ保持手段との間でローラの移送を行うローラ移送
   手段と、前記検査位置において被検ローラをその中心軸
   の回りに回転させる回転手段と、前記回転手段に設置さ
   れた被検ローラを長手方向全長にわたって所定方向から
   照明する照明手段と、前記照明手段により照明された前
   記ローラからの散乱光を結像させる結像手段と、前記結
   像手段の結像位置に配置された１次元ラインセンサと、
   前記１次元ラインセンサの出力に基づいて前記ローラ表
   面についての２次元画像を形成する画像形成手段と、前
   記ローラ表面についての２次元画像に基づいて前記ロー
   ラの良否を判定する判定手段とを備えることを特徴とす
   るローラ検査装置。
7. 【請求項７】 ローラを収納する容器を備え、前記判定
   手段により不良と判定されたローラを前記容器に排出す
   るローラ排出手段を備えることを特徴とする請求項６記
   載のローラ検査装置。