JPH10288584A - 円筒体表面の凹凸スジ欠陥検出装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円筒状被加工物の円筒表面の切削スジの欠陥
を容易に検出することができる円筒体表面の凹凸スジ欠
陥検出装置および方法を提供する。 【解決手段】 ドラム表面１の凹凸スジ１ａの高さ方向
に対して照射光２の光の幅が異なるパターンになるよう
に照射光２を照射する。これにより、ドラム表面１に生
ずる散乱光の凹凸スジ１ａ方向の幅は、凹凸の高さによ
って変化する。この散乱光を凹凸スジ１ａの垂直真上に
凹凸スジ１ａと平行に設置した受光素子４にて受光し、
その変動状態を見ることにより凹凸スジの欠陥を検出す
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、円筒体表面の凹凸
スジ欠陥検出装置および方法、より詳細には、画像処理
を用いて工業製品の欠陥検出を行なう方法において、円
筒体製品の円筒表面を切削することにより製造される円
筒体表面の切削スジの欠陥を自動的に検出する装置およ
びその方法に関し、ＯＰＣドラムの塗工の欠陥検出等の
自動外観検査装置や、その他、切削ドラムの切削ムラの
検出に応用可能な円筒体表面の凹凸スジ欠陥検出装置お
よび方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、円筒体表面の切削による凹凸ス
ジを説明するための図で、図８（Ａ）は円筒体被検査物
の斜視図で、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＢ部拡大図で、
図８（Ｃ）は図８（Ｂ）のＣ−Ｃ矢視図で、図中、２０
は円筒体被検査物、２１は素管、２２は感光体である。

【０００３】図９は、従来技術による円筒体表面の凹凸
スジ欠陥検出装置および方法の一例を説明するための図
で、２０ａは円筒体被検査物２０の表面、２３はライン
光源、２３ａはライン状光、２３ｂは反射光、２４はレ
ンズ、２５はラインセンサで、その他、図８に示した例
と同じ作用をする部分には、図８に示した例と同じ符号
が付してある。

【０００４】図９に示した例は、円筒体被検査物２０の
表面２０ａに対してライン光源２３から出射したライン
状光２３ａを照射し、その反射光２３ｂがレンズ２４を
通してラインセンサ２５上に結像するようにしたもの
で、円筒体被検査物２０の表面２０ａは鏡面ではないた
め、照射光の一部は全反射し、照射光の一部は表面で散
乱するので、表面に突起やへこみなどの凹凸が存在する
場合のその凹凸部分による円筒体被検査物表面２０ａで
のライン状光２３ａの散乱状態の変化、すなわち、凹凸
部分有無、および、例えば、図８（Ｃ）に示したような
塗布感光体の濃度の変化によって、反射光の分布が異な
ることを利用して円筒体表面の欠陥の検出を行なうこと
ができるようにしたものである。

【０００５】また、円筒体表面の欠陥検出方法として
は、例えば、特開平６−１２３７０７号公報や特開平６
−１１８００７号公報に開示されたものがある。

【０００６】前記特開平６−１２３７０７号公報に開示
されたものは、円筒体表面にその軸心方向と直交する端
縁を有する投写光像を形成し、形成された投写光像の円
筒体の軸心方向境界部分における変化を検出するように
して、円筒体の極く緩やかな凹凸等の表面欠陥を自動的
に検査することができるようにしたもので、円筒体の曲
率の傾きと同程度の傾きの凹凸でも投写光像の境界部分
の反射光を、軸心と直交した方向から受光することによ
り検出することができるようにしたものである。

【０００７】また、特開平６−１１８００７号公報に開
示されたものは、円筒体の低光沢な表面の軸心方向に明
部と暗部、および、明部と暗部との間に明暗部の繰り返
しパターンを持つスリット光像を形成し、形成されたス
リット光像の明暗部において表面欠陥による反射光の顕
在化を検出するようにして、低光沢な表面を持つ円筒体
の極く緩やかな凹凸等の表面欠陥を自動的に検査するこ
とができるようにしたもので、スリット光像の繰り返し
パターンを軸方向に移動させ、円筒体を回転させること
により、円筒体の表面全域の表面欠陥を自動的に検出す
ることができるようにしたものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図９に示した
例において、実際の製品品質における若干の規則的な凹
凸は、例えば、その製品が複写機の感光体ドラムの場
合、その感光体ドラムによって形成される画像上に問題
はないものの、切削状態によって凹凸の間隔が広くなっ
たり凹凸が大きくなったりする場合は、複写機の画像品
質に影響があるため、その凹凸をスジ状欠陥として検出
する必要がある。

【０００９】しかし、図８（Ｃ）に示したようなドラム
製造時に切削によって生ずる凹凸は、凹凸方向と光の照
射方向が平行になり、凹凸の検出が極めて難しいため、
上述の凹凸スジ状の欠陥を検出することができない。

【００１０】また、特開平６−１２３７０７号公報のも
のや前記特開平６−１１８００７号公報のものは、構成
が複雑で処理時間も長いという問題点があった。

【００１１】また、いわゆる三角測量法や光切断法によ
って凹凸の高さを求めるのは、複雑な画像処理を必要と
するために処理時間が掛かり、微小な凹凸に対して過敏
な反応を示しやすく、Ｓ／Ｎがよくない。

【００１２】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたもので、円筒状被加工物の円筒表面の切削スジの欠
陥を容易に検出することができる円筒体表面の凹凸スジ
欠陥検出装置および方法を提供することを目的としてな
されたものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、円筒
状の被加工物を該被加工物の回転軸で回転しながら該被
加工物の円筒表面を刃物によって切削加工したことによ
り該円筒表面に生じた凹凸スジの欠陥を検出する円筒体
表面の凹凸スジ欠陥検出装置において、前記凹凸スジに
対して該凹凸スジ方向に直交する方向から該凹凸スジの
高さ方向に対して幅が変化するパターンの光を照射する
光照射手段と、該光照射手段により照射された光が前記
凹凸スジによって散乱する散乱光の凹凸スジ方向の幅を
検出する散乱光検出手段とを有し、該散乱光検出手段の
検出結果に基づいて前記凹凸スジの欠陥を検出すること
を特徴としたものであり、被加工物の回転軸方向に対し
て直交する切削スジの欠陥を容易に検出することができ
るようにしたものである。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１に記載の円筒
体表面の凹凸スジ欠陥検出装置において、前記光照射手
段および前記散乱光検出手段と、前記被加工物とを前記
凹凸スジ方向に対して直交する方向に相対的に移動する
移動手段を有し、該移動手段による前記光照射手段およ
び前記散乱光検出手段に対する前記被加工物の相対的移
動によって変化する前記散乱光の変動状態に基づいて前
記凹凸スジの欠陥を検出することを特徴としたものであ
り、切削スジ間隔および切削スジの高さを測定して切削
スジの欠陥を検出することができるようにしたものであ
る。

【００１５】請求項３の発明は、請求項２に記載の円筒
体表面の凹凸スジ欠陥検出装置において、前記散乱光検
出手段が、前記散乱光を選択的に受光することができる
マスクを有し、かつ、該マスクを通して受光した散乱光
の光量に基づいて前記散乱光の凹凸スジ方向の幅を検出
することを特徴としたものであり、受光量のみで切削ス
ジの高さを測定することにより、切削スジの欠陥検出を
単純化することができるようにしたものである。

【００１６】請求項４の発明は、請求項２に記載の円筒
体表面の凹凸スジ欠陥検出装置において、前記散乱光検
出手段が、一直線上に並べた２個の１次元位置検出素子
からなることを特徴としたものであり、受光量に影響さ
れないように受光幅を測定することにより、被加工物表
面濃度変化や微小凹凸欠陥などのノイズ成分の影響を低
減することができるようにしたものである。

【００１７】請求項５の発明は、請求項１又は２に記載
の円筒体表面の凹凸スジ欠陥検出装置において、前記光
照射手段と前記散乱光検出手段とが、ハーフミラーを共
有し、該ハーフミラーが、該ハーフミラーを介して記被
加工物の円筒表面に前記光が前照射され、かつ、該ハー
フミラーを介して前記散乱光が検出されるように配設さ
れ、これにより、前記凹凸スジに対する前記光の照射と
前記散乱光の反射とが、前記凹凸スジ方向と平行な同一
平面で行なわれることを特徴としたものであり、切削状
態による陰の影響を低減することができるようにしたも
のである。

【００１８】請求項６の発明は、円筒状の被加工物を該
被加工物の回転軸で回転しながら該被加工物の円筒表面
を刃物によって切削加工したことにより該円筒表面に生
じた凹凸スジの欠陥を検出する円筒体表面の凹凸スジ欠
陥検出方法において、前記凹凸スジに対して該凹凸スジ
方向に直交する方向から該凹凸スジの高さ方向に対して
幅が変化するパターンの光を照射し、該照射光が前記凹
凸スジによって散乱する散乱光の凹凸スジ方向の幅を検
出して該凹凸スジの欠陥を欠出することを特徴としたも
のであり、被加工物の回転軸方向に対して直交する切削
スジの欠陥を容易に検出することができるようにしたも
のである。

【００１９】請求項７の発明は、請求項６に記載の円筒
体表面の凹凸スジ済陥検出方法において、前記照射光を
照射する位置および前記散乱光を検出する位置を前記被
加工物の凹凸スジ方向に直交する方向に相対的に移動
し、前記照射光位置および前記散乱光検出位置に対する
前記被加工物の相対的移動によって変化する前記散乱光
の変動状態に基づいて前記凹凸スジの欠陥を検出するこ
とを特徴としたものであり、切削スジ間隔および切削ス
ジの高さを測定して切削スジの欠陥を検出することがで
きるようにしたものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明による円筒体表面
の凹凸スジ欠陥検出装置および方法の一実施例を説明す
るための図で、図１（Ａ）は要部構成図で、図１（Ｂ）
は図１（Ａ）の照射光のＢ−Ｂ断面図で、１はドラム表
面、１ａは凹凸スジ、２は照射光、２ａは照射光２の水
平断面形状、２ｂは照射光２の垂直断面形状、３はシリ
ンダレンズ、４は受光素子である。

【００２１】請求項１の発明は、図１（Ｂ）に示したよ
うに、ドラム表面１に照射する照射光２の垂直断面形状
２ｂが、直垂方向の高さによって凹凸スジ方向の光の幅
が異なるようなパターンになるように、照射光の光軸が
凹凸スジ１ａに対して直交し、かつ、ドラムの軸に対し
て斜めになるように、照射光２を照射するようにしたも
ので、これにより、ドラム表面１に生ずる散乱光の凹凸
スジ１ａ方向の幅が凹凸の高さによって変化するので、
受光素子４を凹凸スジ１ａの垂直真上に凹凸スジ１ａと
平行に設置して散乱光の凹凸スジ方向の長さを検出する
ようにしたものである。

【００２２】図１に示した実施例の照射光の水平断面形
状２ａは丸型であるが、三角形状などでもよく、形には
こだわらない。このパターン光の幅は、ＯＰＣドラムの
一部分を照射する程度のみ必要で、全体にわたって照射
する必要はない。

【００２３】図１に示したように、上方の幅が小さい照
射パターンの場合の受光幅は、凹凸の高い所が短く、凹
凸の低い所が長くなり、さらに、ドラム表面１が円周上
にあるので、図１に示したように、上方の幅が小さいパ
ターンのほうが凹凸の検出感度は高くなる。散乱光の凹
凸スジ方向の長さを測定することにより、照射手段と凹
凸面との間隔を測定することができる。

【００２４】受光素子４を凹凸スジ１ａの真上に置いた
のは、斜めから見ることによる誤差をキャンセルするた
めである。なお、この受光素子４としてはラインセンサ
やＣＣＤエリアセンサなどを用い、これにより、受光幅
の長さを画像処理にて算出する方法などが一例として考
えられる。他の方法については以下に述べる。

【００２５】また、シリンダレンズ３を凹凸スジ１ａと
平行、かつ、受光素子４とドラム表面１との間に配設す
ることにより、特定の凹凸スジに関しての散乱光以外の
反射光の影響を低減して、Ｓ／Ｎをあげることができ
る。なお、通常の球面レンズは、受光部と検査面の距離
変動により解像度が変わり、これにより、幅が変化して
検出されるので望ましくない。

【００２６】なお、本発明は、図８に示した例のよう
に、凹凸スジの上に感光体を塗布したドラムを仮定して
いるが、感光体塗布前のドラム素管に対しても適用する
ことができ、また、感光体塗布後の表面凹凸はなまって
いるが、感光体内部層素管表面での反射光もあるため、
本発明によって凹凸スジを検出することが可能である。

【００２７】また、図１に示した切り出したようなドラ
ム表面の一部分に着目して説明したが、実際はドラム全
体の欠陥検出を行なうものである。

【００２８】図２は、本発明による円筒体表面の凹凸ス
ジ欠陥検出装置および方法の他の実施例を説明するため
の要部構成図で、図中、５は凹凸検出装置、Ｘはドラム
の移動方向で、その他、図１に示した実施例と同じ作用
をする部分には、図１に示した実施例と同じ符号が付し
てある。

【００２９】請求項２の発明は、図２に示したように、
照射光２とシリンダレンズ３と受光素子４とからなる凹
凸スジ検出装置５の相対位置を固定し、移動機構（図示
せず）により、検出対象であるドラムを切削方向に対し
て直交する方向（ドラム主軸方向）Ｘに移動するように
し、ドラムの移動にともなう高さの変化を反射光幅の変
化として検出してその出力の変化によって凹凸が欠陥で
あるかどうかを検出するようにしたものである。

【００３０】図３は、図２に示した実施例における受光
素子の受光幅の一例を説明するためのグラフで、図３
（Ａ）は凹凸スジに欠陥がない場合のグラフで、図３
（Ｂ）は凹凸スジに欠陥がある場合のグラフである。

【００３１】図３（Ａ）に示したように、凹凸スジに欠
陥のない場合は、受光幅信号の振幅，周期は一定で、図
３（Ｂ）に示したように、凹凸スジの高さに欠陥がある
場合は振幅が変動し、凹凸スジの間隔に欠陥がある場合
は周期が変動する。なお、この振幅変動および周期変動
を用いて欠陥検出を行なう際の閾値は、欠陥の限度見本
によって実験的に決定する。

【００３２】また、移動手段によって移動させる対象物
は、被検査対象であるドラムではなく、凹凸スジ検出装
置５でも同様な効果がある。

【００３３】受光幅検出の受光素子としてラインセンサ
等を用いる場合、反射光幅を測定するためには画像処理
が必要となるため、計測時間および処理時間が非常に大
きくなってしまう。しかし、ある凹凸スジに着目する
と、反射光の幅の増減は基本的には該凹凸スジを表す全
体光量の増減で検出することができる。

【００３４】図４は、本発明による円筒体表面の凹凸ス
ジ欠陥検出装置および方法の他の実施例を説明するため
の要部構成図で、図中、４′は受光素子、６は反射光選
択受光マスク、６ａは反射光選択受光マスクの開放領
域、７は集光レンズで、その他、図１乃至図３に示した
実施例と同じ作用をする部分には、図１乃至図３に示し
た実施例と同じ符号が付してある。

【００３５】請求項３の発明は、凹凸スジを限定して反
射光を受光するような反射光選択受光マスク６を設け、
その通過受光量を受光素子４′によって検出することが
できるようにしたもので、検出信号がそのまま反射光幅
を表す値となるので、特別な画像処理を必要とせずに、
高速で凹凸スジの欠陥を検出することができるようにし
たものである。

【００３６】なお、この際、使用する受光素子４′は、
反射光選択受光マスクの開放領域６ａを通過する光をす
べて受光する必要があり、反射光選択受光マスクの開放
領域６ａが大きいときは、図４に示したように、集光レ
ンズ７で集光するなどして検出してもよい。

【００３７】しかしながら、上述の検出方法では、ドラ
ムの表面の反射率の変動によって散乱光光量が変化した
場合に、光幅の変動との区別ができないという問題があ
る。これを解決する方法として、１次元位置検出素子で
あるＰＳＤを用いた方法を次に示す。

【００３８】図５は、本発明による円筒体表面の凹凸ス
ジ欠陥検出装置および方法の他の実施例を説明するため
の要部構成図で、図中、８₁，８₂は１次元位置検出素子
（ＰＳＤ）、９₁，９₂，９₃，９₄は電極、Ｉ₁，Ｉ₂，Ｉ
₃，Ｉ₄は出力、Ｌ₁は電極９₁と９₂との間隔、Ｌ₂は電極
９₃と９₄との間隔、Ｍは照射光２の幅、Ｍ₁，Ｍ₂はそれ
ぞれＰＳＤ８₁，８₂に照射される照射光の幅、ｄはＰＳ
Ｄ８₁と８₂との間隔、ｘは照射光の中心とＰＳＤの中心
との距離で、その他、図１乃至図４に示した実施例と同
じ作用をする部分には、図１乃至図４に示した実施例と
同じ符号が付してある。

【００３９】図５（Ａ）に示したように、ＰＳＤ８₁に
照射した照射光２は、光電変換され、光電流としてＰ層
に付けられた電極９₁，９₂から分割して出力される。こ
のとき、ＰＳＤ８₁の中心と照射光２の距離をｘ、電極
９₁と９₂の間隔をＬ₁、電極９₁，９₂からの出力をそれ
ぞれＩ₁，Ｉ₂とすると、次の関係式が成立する。

【００４０】

【数１】

【００４１】一般的には、上述のように、単一スポット
光の位置を検出するためにＰＳＤを利用するが、ここ
で、照射光２として、図５（Ｂ）に示したように、帯状
の光（幅がある光）を照射した状態を考えることにす
る。

【００４２】照射光２をスポット光が連なった帯状にな
っていると考え、各スポット光に関する光電変換の光電
流をＩ_i1，Ｉ_i2と添字を付けて表すことにすると、以下
の式が成立する。

【００４３】

【数２】

【００４４】ｎ本の照射光があると仮定すると、式
（２）は以下の式に変形できる。

【００４５】

【数３】

【００４６】式（３）はｎを極限まで大きくする（スポ
ット光の径を極限まで小さくする）と、この式（３）
は、電極からの電流量により、照射光２の重心位置が求
まることを意味する。

【００４７】なお、図５（Ｂ）に示したように、片方の
電極９₂から幅Ｍ₂の光を照射した場合に、光の強度分布
が一様に照射されると仮定すると、重心位置と光幅Ｍ₂
との関係は、次式の通りとなる（ただし、座標系は中心
を原点とする）。 ｘ＝（Ｌ−Ｍ₂）／２ …（４） 変形して、次式（５）を得る。 Ｍ₂＝Ｌ−２ｘ …（５）

【００４８】式（５）と式（１）から、次式を得る。

【００４９】

【数４】

【００５０】式（６）に示すように、１次元位置検出素
子であるＰＳＤを用いることにより、電極からの出力よ
り照射光の幅を得ることができることがわかる。

【００５１】上述の現象を利用して、図５（Ｃ）に示し
たように、１次元ＰＳＤ８₁，８₂を並べた状態を考える
と、照射光幅Ｍは、次式で表すことができる。 Ｍ＝Ｍ₁＋Ｍ₂＋ｄ …（７）

【００５２】なお、ｄは同一直線状に並べたＰＳＤ８₁
と８₂の間隔であり、装置固有のものとなるので、測定
時に変動はないものとする。この間隔ｄは、幅検出専用
素子を用いてｄを０に近づけることにより、幅の狭い光
を検出することが可能となる。また、正確に幅を検出す
るためには、照射光２は必ず隣接するＰＳＤの接点部分
に照射されていなくてはならない。

【００５３】各ＰＳＤ素子で検出される幅は式（６）で
表わされるので、式（７）は以下のように変形すること
ができる。

【００５４】

【数５】

【００５５】以上により、ＰＳＤを２個を並べることに
よって照射光２の幅を求めることが可能であることを示
したが、式（８）は、現在議論している照射光幅の変動
を求める場合においては、次のように単純化してもかま
わない。

【００５６】

【数６】

【００５７】このような関数ｆ(Ｍ)は、照射光２の幅を
表す評価関数となる。この式（９）の値は、アナログ演
算回路やＡ／Ｄ変換器を通してデジタル演算などによっ
て簡単に求めることができる。また、式（９）からわか
るように、ｆ(Ｍ)は光の強度ではなく、光の分布の比に
よって求められるので、ドラム表面の濃度変化などに対
しても安定した幅を検出することが可能である。

【００５８】請求項４の発明は、請求項１あるいは２の
発明による凹凸スジの高さ検出に、図５に示したような
光幅検出素子を用いることにより、高速で安定した凹凸
スジの欠陥検出を行なうことができるようにしたもので
ある。

【００５９】図６は、本発明による筒体表面の凹凸スジ
欠陥検出装置および方法の他の実施例を説明するための
図で、図６（Ａ），図６（Ｂ）は要部構成図で、図６
（Ｃ），図６（Ｄ）は図６（Ａ）のそれぞれＣ−Ｃ断面
図，Ｄ−Ｄ断面図で、図中、１０はハーフミラー、
Ｍ_c，Ｍ_dは照射光２の幅で、その他、図１乃至図５に示
した実施例と同じ作用をする部分には、図１乃至図５に
示した実施例と同じ符号が付してある。

【００６０】請求項５の発明は、図６（Ａ），図６
（Ｂ）に示したように、ハーフミラー１０を用いて同一
平面上で照射と受光を行ない、図６（Ｃ），図６（Ｄ）
に示したように、高さによって照射光の幅Ｍ_c，Ｍ_dが異
なる照射光２を使用したもので、照射光２が、ドラム表
面１に対して斜め方向から照射しても凹凸の状態によっ
ては陰が生じて正確な幅が測定できない場合、この発明
によれば、照射光２による陰は生じないので、精度の高
い測定を行なうことが可能である。

【００６１】図７は、本発明による円筒体表面の凹凸ス
ジ欠陥検出装置の他の実施例を説明するための斜視図
で、図中、１１はドラム、１２は照明、１３はシリンダ
レンズ、１４は幅検出素子、１５は移動機構である。

【００６２】図７に示した実施例は、以上に説明した検
出方法を用いて、ドラム表面凹凸スジ欠陥を検出するた
めの装置を示したもので、ドラム回転機構（図示せず）
によりドラムを回転しながらドラムの異なる稜線を複数
回走査することができるようにしたものである。なお、
走査間隔は、光源の幅と欠陥の長さによって実験的に決
定すればよい。

【００６３】

【発明の効果】請求項１の発明は、円筒状の被加工物を
該被加工物の回転軸で回転しながら該被加工物の円筒表
面を刃物によって切削加工したことにより該円筒表面に
生じた凹凸スジの欠陥を検出する円筒体表面の凹凸スジ
欠陥検出装置において、前記凹凸スジに対して該凹凸ス
ジ方向に直交する方向から該凹凸スジの高さ方向に対し
て幅が変化するパターンの光を照射する光照射手段と、
該光照射手段により照射された光が前記凹凸スジによっ
て散乱する散乱光の凹凸スジ方向の幅を検出する散乱光
検出手段とを有し、該散乱光検出手段の検出結果に基づ
いて前記凹凸スジの欠陥を検出するので、被加工物の回
転軸方向に対して直交する切削スジの欠陥を容易に検出
することができる。

【００６４】請求項２の発明は、請求項１に記載の円筒
体表面の凹凸スジ欠陥検出装置において、前記光照射手
段および前記散乱光検出手段と、前記被加工物とを前記
凹凸スジ方向に直交する方向に相対的に移動する移動手
段を有し、該移動手段による前記光照射手段および前記
散乱光検出手段に対する前記被加工物の相対的移動によ
って変化する前記散乱光の変動状態に基づいて前記凹凸
スジの欠陥を検出するので、切削スジ間隔および切削ス
ジの高さを測定して切削スジの欠陥を検出することがで
きる。

【００６５】請求項３の発明は、請求項２に記載の円筒
体表面の凹凸スジ欠陥検出装置において、前記散乱光検
出手段が、前記散乱光を選択的に受光することができる
マスクを有し、かつ、該マスクを通して受光した散乱光
の光量に基づいて前記散乱光の凹凸スジ方向の幅を検出
するので、受光量のみで切削スジの高さを測定すること
により、切削スジの欠陥検出を単純化することができ
る。

【００６６】請求項４の発明は、請求項２に記載の円筒
体表面の凹凸スジ欠陥検出装置において、前記散乱光検
出手段が、一直線上に並べた２個の１次元位置検出素子
からなるので、受光量に影響されないように受光幅を測
定することにより、被加工物表面の濃度変化や微小凹凸
欠陥などのノイズ成分の影響を低減することができる。

【００６７】請求項５の発明は、請求項１又は２に記載
の円筒体表面の凹凸スジ欠陥検出装置において、前記光
照射手段と前記散乱光検出手段とが、ハーフミラーを共
有し、該ハーフミラーが、該ハーフミラーを介して記被
加工物の円筒表面に前記光が前照射され、かつ、該ハー
フミラーを介して前記散乱光が検出されるように配設さ
れ、これにより、前記凹凸スジに対する前記光の照射と
前記散乱光の反射とが、前記凹凸スジ方向と平行な同一
平面で行なわれるので、切削状態による陰の影響を低減
することができる。

【００６８】請求項６の発明は、円筒状の被加工物を該
被加工物の回転軸で回転しながら該被加工物の円筒表面
を刃物によって切削加工したことにより該円筒表面に生
じた凹凸スジの欠陥を検出する円筒体表面の凹凸スジ欠
陥検出方法において、前記凹凸スジに対して該凹凸スジ
方向に直交する方向から該凹凸スジの高さ方向に対して
幅が変化するパターンの光を照射し、該照射光が前記凹
凸スジによって散乱する散乱光の凹凸スジ方向の幅を検
出して該凹凸スジの欠陥を検出するので、被加工物の回
転軸方向に対して直交する切削スジの欠陥を容易に検出
することができる。

【００６９】請求項７の発明は、請求項６に記載の円筒
体表面の凹凸スジ欠陥検出方法において、前記照射光を
照射する位置および前記散乱光を検出する位置を前記被
加工物の凹凸スジ方向に直交する方向に相対的に移動
し、前記照射光位置および前記散乱光検出位置に対する
前記被加工物の相対的移動によって変化する前記散乱光
の変動状態に基づいて前記凹凸スジの欠陥を検出するの
で、切削スジ間隔および切削スジの高さを測定して切削
スジの欠陥を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による円筒体表面の凹凸スジ欠陥検出
装置および方法の一実施例を説明するための図である。

【図２】 本発明による円筒体表面の凹凸スジ欠陥検出
装置および方法の他の実施例を説明するための要部構成
図である。

【図３】 図２に示した実施例における受光素子の受光
幅の一例を説明するためのグラフである。

【図４】 本発明による円筒体表面の凹凸スジ欠陥検出
装置および方法の他の実施例を説明するための要部構成
図である。

【図５】 円筒体表面の凹凸スジ欠陥検出装置および方
法の他の実施例を説明するための要部構成図である。

【図６】 本発明による円筒体表面の凹凸スジ欠陥検出
装置および方法の他の実施例を説明するための図であ
る。

【図７】 本発明による円筒体表面の凹凸スジ欠陥検出
装置の他の実施例を説明するための斜視図である。

【図８】 円筒体表面の切削による凹凸スジを説明する
ための図である。

【図９】 従来技術による円筒体表面の凹凸スジ欠陥検
出装置および方法の一例を説明するための図である。

【符号の説明】

１…ドラム表面、１ａ…凹凸スジ、２…照射光、２ａ…
照射光２の水平断面形状、２ｂ…照射光２の垂直断面形
状、３，１３…シリンダレンズ、４、４′…受光素子、
５…凹凸スジ検出装置、６…反射光選択受光マスク、６
ａ…反射光選択受光マスクの開放領域、７…集光レン
ズ、８₁，８₂…１次元位置検出素子、９₁，９₂，９₃，
９₄…電極、１０…ハーフミラー、１１…ドラム、１２
…照明、１４…幅検出素子、１５…移動機構、２０…円
筒体被検査物、２０ｂ…円筒体被検査物２０の表面、２
１…素管、２２…感光体、２３…ライン光源、２３ａ…
ライン状光、２３ｂ…反射光、２４…レンズ、２５…ラ
インセンサ、Ｘ…ドラムの移動方向、Ｉ₁，Ｉ₂，Ｉ₃，
Ｉ₄…出力、Ｌ₁…電極９₁と９₂との間隔、Ｌ₂…電極９₃
と９₄との間隔、Ｍ，Ｍ₁，Ｍ₂，Ｍ_c，Ｍ_d…照射光の
幅、ｄ…ＰＳＤ８₁と８₂との間隔、ｘ…照射光の中心と
ＰＳＤの中心の距離。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の被加工物を該被加工物の回転軸
   で回転しながら該被加工物の円筒表面を刃物によって切
   削加工したことにより該円筒表面に生じた凹凸スジの欠
   陥を検出する円筒体表面の凹凸スジ欠陥検出装置におい
   て、前記凹凸スジに対して該凹凸スジ方向に直交する方
   向から該凹凸スジの高さ方向に対して幅が変化するパタ
   ーンの光を照射する光照射手段と、該光照射手段により
   照射された光が前記凹凸スジによって散乱する散乱光の
   凹凸スジ方向の幅を検出する散乱光検出手段とを有し、
   該散乱光検出手段の検出結果に基づいて前記凹凸スジの
   欠陥を検出することを特徴とする円筒体表面の凹凸スジ
   欠陥検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の円筒体表面の凹凸スジ
   欠陥検出装置において、前記光照射手段および前記散乱
   光検出手段と、前記被加工物とを前記凹凸スジ方向に直
   交する方向に相対的に移動する移動手段を有し、該移動
   手段による前記光照射手段および前記散乱光検出手段に
   対する前記被加工物の相対的移動によって変化する前記
   散乱光の変動状態に基づいて前記凹凸スジの欠陥を検出
   することを特徴とする円筒体表面の凹凸スジ欠陥検出装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の円筒体表面の凹凸スジ
   欠陥検出装置において、前記散乱光検出手段が、前記散
   乱光を選択的に受光することができるマスクを有し、か
   つ、該マスクを通して受光した散乱光の光量に基づいて
   前記散乱光の凹凸スジ方向の幅を検出することを特徴と
   する円筒体表面の凹凸スジ欠陥検出装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の円筒体表面の凹凸スジ
   欠陥検出装置において、前記散乱光検出手段が、一直線
   上に並べた２個の１次元位置検出素子からなることを特
   徴とする円筒体表面の凹凸スジ欠陥検出装置。
5. 【請求項５】 請求項１又は２に記載の円筒体表面の凹
   凸スジ欠陥検出装置において、前記光照射手段と前記散
   乱光検出手段とが、ハーフミラーを共有し、該ハーフミ
   ラーが、該ハーフミラーを介して記被加工物の円筒表面
   に前記光が前照射され、かつ、該ハーフミラーを介して
   前記散乱光が検出されるように配設され、これにより、
   前記凹凸スジに対する前記光の照射と前記散乱光の反射
   とが、前記凹凸スジ方向と平行な同一平面で行なわれる
   ことを特徴とする円筒体表面の凹凸スジ欠陥検出装置。
6. 【請求項６】 円筒状の被加工物を該被加工物の回転軸
   で回転しながら該被加工物の円筒表面を刃物によって切
   削加工したことにより該円筒表面に生じた凹凸スジの欠
   陥を検出する円筒体表面の凹凸スジ欠陥検出方法におい
   て、前記凹凸スジに対して該凹凸スジ方向に直交する方
   向から該凹凸スジの高さ方向に対して幅が変化するパタ
   ーンの光を照射し、該照射光が前記凹凸スジによって散
   乱する散乱光の凹凸スジ方向の幅を検出して該凹凸スジ
   の欠陥を検出することを特徴とする円筒体表面の凹凸ス
   ジ欠陥検出方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の円筒体表面の凹凸スジ
   欠陥検出方法において、前記照射光を照射する位置およ
   び前記散乱光を検出する位置を前記被加工物の凹凸スジ
   方向に直交する方向に相対的に移動し、前記照射光位置
   および前記散乱光検出位置に対する前記被加工物の相対
   的移動によって変化する前記散乱光の変動状態に基づい
   て前記凹凸スジの欠陥を検出することを特徴とする円筒
   体表面の凹凸スジ欠陥検出方法。