JPH11258166A - 外観検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体ドラム等の自動検査工程において、生
産性の向上及び工程の自動化を図ることができる外観検
査装置を提供する。 【解決手段】 インデックステーブル２５上には、投入
・排出ステーション１０、投入ステーション１１、電気
的検査工程ステーション１２、除塵工程ステーション１
３、光学的外観検査工程ステーション１４、排出ステー
ション１５がある。また、インデックステーブル２５の
周囲には、電気的検査機２０、除塵機２１、光源２２、
撮像カメラ２３、振れ止め機構２４が設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円筒状デバイス、
例えば感光体ドラム、帯電ロールなどの表面状態などを
自動的に検出する外観検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平５−８００００号公報には、固定
部材に載置された複数個のワークを、一方クラッチを介
して駆動軸に結合されたキャリヤーによりそれぞれの検
査位置に移動して自転させ、構成を簡単にした装置によ
り精度の高い検査を能率よく行えるようにしたワークの
外観検査装置が示されている。

【０００３】具体的には、固定部材の上側に一方クラッ
チを介して駆動軸に結合されるキャリヤーを重合させ、
駆動軸の上端部に摩擦リングを備えた蓋部材を固定し、
キャリヤーの外周部に形成された複数個の係合凹部に沿
って摩擦リングと接触する２個の受けローラを設け、係
合凹部と対向する各位置に押圧ローラを設けて、駆動軸
の正方向への回転時に各ワークを検査位置に移動し、駆
動軸の逆方向への回転時に、各ワークを自転して各種外
観検査を行えるようにしている。

【０００４】また、特開平８−６８７６０号公報には、
感光体ドラムや帯電ロールなどの円筒体表面の凹凸欠陥
について、欠陥の凹凸判別が可能な表面層欠陥検査装置
が示されている。

【０００５】具体的には、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ス
リット検査光Ｌ１及びスポット検査光Ｌ２を照射する検
査光照射装置３と、前記被検査体支持装置Ｕ１により回
転される被検査体Ｒの前記表面層からの散乱反射光量を
検出するラインセンサＳとを備え、このラインセンサＳ
の検出光量信号の基準光量信号に対する多少により前記
表面層の欠陥を検出する表面層欠陥検出装置において、
前記ラインセンサＳは前記スリット検査光Ｌ１の前記被
検査体Ｒ表面からの正反射光の方向に配置され、主走査
方向ＦＳに沿って検出光量の増減が現れる順序に応じて
欠陥の凹凸を判定する欠陥種類判定手段が設けられてい
る。

【０００６】さらに、特開平７−７５９４０号公報に
は、歯車伝達式のインデックステーブルにおいて、セン
サ等を使わずに、回転テーブルを所望の割り出し角度で
停止できるようにする技術が示されている。具体的に
は、パルスモータの回転力を、駆動歯車及び従動歯車を
介して回転テーブルに伝達し、該回転テーブルを所定角
度回転させる。パルスモータに印加するパルス数を制御
することにより、パルスモータの回転角度を制御し、以
て回転テーブルの回転角を制御する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、画像
形成装置に使用される感光体ドラムや帯電ロールの表面
層を検査する装置は既に提案されている。ここで例えば
感光体ドラムの自動検査においては、搬送工程、除塵工
程、電気的検査工程、光学的外観検査工程が実行される
が、この際の生産性の向上及び工程の自動化が要求され
ている。また、除塵工程後の搬送で再度ごみが付着する
のを防止し、検査の信頼性を上げることも要求されてい
る。

【０００８】本発明は、このような背景に鑑みてなされ
たものであり、感光体ドラム等の自動検査工程におい
て、生産性の向上及び工程の自動化を図ることができる
外観検査装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、外観検査の対象となるワー
クを搬送するインデックステーブル上に、電気的検査工
程ステーション、除塵工程ステーション、光学的外観検
査工程ステーションを備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１０】また上記目的を達成するために、請求項２
記載の発明は、請求項１記載の発明において、各ステー
ションに対応して、電気的検査機、除塵機、光源と撮像
カメラがそれぞれ設けられていることを特徴とするもの
である。

【００１１】また上記目的を達成するために、請求項３
記載の発明は、請求項１記載の発明において、インデッ
クステーブル公転機構、ワーク支持部自転機構を有する
ことを特徴とするものである。

【００１２】また上記目的を達成するために、請求項４
記載の発明は、請求項３記載の発明において、ワークの
下部にワークをつかむチャックを設け、ワークの上部に
ワークに回転力を伝達するテーパ部を設けたことを特徴
とするものである。

【００１３】また上記目的を達成するために、請求項５
記載の発明は、請求項４記載の発明において、ワークを
インデックステーブルから持ち上げて支持する支持機構
を有することを特徴とするものである。

【００１４】また上記目的を達成するために、請求項６
記載の発明は、請求項１記載の発明において、インデッ
クステーブル外周部に、振れ止め機構を設けたことを特
徴とするものである。

【００１５】また上記目的を達成するために、請求項７
記載の発明は、請求項４記載の発明において、チャック
持ち上げ機構のスライドロックを、ある動作点にくると
自動解除するカムを有することを特徴とするものであ
る。

【００１６】また上記目的を達成するために、請求項８
記載の発明は、請求項４記載の発明において、テーパ部
に段が形成されていることを特徴とするものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形
態を示す外観検査装置の平面図、図２は同じく正面図、
図３は同じくワーク支持機構の正面図、図４は同じくテ
ーパ部の詳細構成図、図５は同じくチャック部の詳細構
成図である。本実施の形態の外観検査装置は感光体ドラ
ム外観検査装置であり、図１から図５を用いて、実施の
形態の外観検査装置の構成及び実施の形態の装置を用い
ての外観検査方法を説明する。

【００１８】図１から図５において、インデックステー
ブル２５、ＤＤモータ５８、段付テーパ部５２、チャッ
ク５５、エアカプラ（エア給排気用カプラ）５７、スリ
ップリング５９、撮像カメラ２３は、感光体ドラム外観
検査装置の本体を構成するフレーム構造の架台上に取り
付けられている。インデックステーブル２５上には、投
入・排出ステーション１０、投入ステーション１１、電
気的検査工程ステーション１２、除塵工程ステーション
１３、光学的外観検査工程ステーション１４、排出ステ
ーション１５がある。

【００１９】また、インデックステーブル２５の周囲に
は、電気的検査機２０、除塵機２１、光源２２、撮像カ
メラ２３、振れ止め機構２４が設けてある。電気的検査
機２０は、電気的検査工程ステーション１２で電気的検
査工程を実施する。除塵機２１は、除塵工程ステーショ
ン１３で除塵工程を実施する。また、光源２２と撮像カ
メラ２３を利用して、光学的外観検査工程ステーション
１４で光学的外観工程を実施する。

【００２０】ワークの検査の流れを説明する。６０度ず
つ６つのステーションを持つインデックステーブル２５
上において、各ステーションは、ワーク投入ステーショ
ン１０，１１、電気的検査工程ステーション１２、除塵
工程ステーション１３、光学的外観検査工程ステーショ
ン１４、ワーク排出ステーション１５，１０の５工程の
ステーションに別れている。

【００２１】まず、チャック爪７０が閉じ、インデック
ステーブル２５にワーク６０が投入されるのを待つ。ワ
ーク６０が投入されると、センタリング用の中子７２で
センタリングされ、カプラ５７とプラグ７７のカプラ接
続によりエアがチャック（エアチャック本体）７３に供
給され、チャック開閉用の球７９がチャック爪７０に接
触することで、爪７０が開き、ワーク６０下部が固定さ
れる。

【００２２】次に、リニアスライドガイド５３によって
ガイドされた天板をシリンダ５４によって上下させ、天
板に固定された回転自在な段付テーパ部５２をワーク上
部に降ろし、ワーク６０を固定する。その後、各ステー
ションでの工程終了後、天板が上昇し、段付テーパ部５
２のテーパ面がワーク６０から外れ、ワーク６０はチャ
ック７３のみで保持される。

【００２３】次に、インデックステーブル２５の６０度
時計回り回転によって、ワーク６０は電気的検査工程ス
テーション１２に送られる。ワーク６０の自転運動は、
モータ（自転用モータ）５０の回転力を段付テーパ部５
２のテーパ面を介して伝達することで行い、電気的検査
を行う。テーパ部５２には段が幾つか付いており、ワー
ク６０の径や長さの変化に対しても、段取り替え無しで
対応することができる。また、テーパ部５２の段は滑ら
かに接続されており、ワーク６０の切削粉などを付着し
にくくしている。自転運動の駆動力を与えるモータ５０
は、電気的検査工程ステーション１２、除塵工程ステー
ション１３、光学的外観検査工程ステーション１４とベ
ルトで駆動連結されている。

【００２４】電気的検査工程ステーション１２における
電気的検査工程が終了すると、シリンダ５４で天板を逃
がしてから、インデックステーブル２５が６０度時計回
りに回転し、ワーク６０は除塵工程ステーション１３に
送られる。ここでも、テーパ部５２のテーパ面の回転運
動を通じて自転運動を行い、除塵を行う。

【００２５】除塵工程ステーション１３における除塵工
程が終了すると、インデックステーブル２５が６０度時
計回りに回転し、ワーク６０は光学的外観検査工程ステ
ーション１４に送られる。この光学的外観検査工程では
自転精度が必要であるために、まずスライダロック９２
にスライダロック解除用カム９１が接触し、ロックを解
除する。ＬＭガイド６１によって上下運動が可能なチャ
ックベース持ち上げ台５６が、チャック５５の下端の持
ち上げベース７６に接触し、チャック持ち上げスライダ
７８の運動によって、チャック５５がインデックステー
ブル２５から持ち上がる。

【００２６】持ち上げ量は、ＬＭガイド６１の移動量を
調整することによって行える。これにより、インデック
ステーブル２５の振動から絶縁される。また、テーパ部
５２のテーパ面の回転運動を通じて自転運動を行い、ワ
ーク６０を光源２２で照らし、撮像カメラ２３にて画像
を取得し、検査を行う。検査終了後、チャックベース持
ち上げ台５６が下降し、チャック５５はインデックステ
ーブル２５上に戻る。

【００２７】光学的外観検査工程ステーション１４にお
ける光学的外観検査工程が終了すると、またインデック
ステーブル２５が６０度時計回りに回転し、スライダロ
ック９２からスライダロック解除用カム９１が離れ、ス
ライダがロックされ、ワーク６０は排出ステーション１
５に送られる。リニアスライドガイド５３によってガイ
ドされた天板を上昇させることで、天板に固定された回
転自在な段付テーパ部５２をワーク６０から外す。

【００２８】このとき、ワーク６０がテーパにかむと、
一緒に持ち上げてしまうので、下部のチャック爪７０の
供給圧を実験的に検討することが望ましい。次に、カプ
ラ５７とプラグ７７のカプラ接続により、エアがチャッ
ク７３から排出され、チャック爪７０が閉じ、ワーク６
０が解放される。

【００２９】振れ止め機構２４により、インデックステ
ーブル２５の振動及び振れを矯正する。また、ワークセ
ンサ、チャック７３の開閉などインデックステーブル２
５上の電気の供給はスリップリング５９で行う。インデ
ックステーブル２５は、絶縁体で製作されており、電気
的検査工程ステーション１２から絶縁されている。ま
た、ワーク６０をトレイから取り出す機構が、ロボット
で２本取りを行うような機構の場合には、トレイのワー
ク間隔と検査機のワーク間隔が異なるので、ピッチの変
換を行う必要がある。

【００３０】本発明の場合、各ステーション１０，１
１，１２，１３，１４，１５はフランジの中ほどにあっ
て、フランジの大きさに比べて、ステーション間の距離
が小さくできる（例えば、ステーション１０と１１の距
離）ことから、ピッチ間隔のストロークを小さくでき、
結果的にロボットハンドに取り付ける重量を軽くでき
る。なお、図２中、符号５１はテーパ回転受け、図５
中、符号７１は爪延長用ロッド、７４はチャック自転用
ベアリング、７５はベアリング、をそれぞれ示す。

【００３１】本実施の形態では、ワーク６０の上下を保
持することにより、ワーク中心の芯を出し、ワーク６０
の回転精度（自転）を上げることができる。また、ワー
ク６０の回転中心に対して、センタリング機構を持ち、
精度よく回転することができる。

【００３２】また、ワーク６０の持ち上げ支持機構の持
ち上げ量を調整できることによって、ワーク６０の変化
に対応できる。また、ワーク６０を支持するチャック爪
７０を均等に出すことで、均等の力で精度よくワーク６
０を把持することができる。また、チャックの差動流体
をメカ的にインデックステーブル２５とベースで脱着自
在なカプラで接続し、インデックステーブル２５上の配
管をコンパクトにすることが可能となる。

【００３３】また、スリップリングを介して電気を供給
する機構を持つことで、インデックステーブル２５上に
あるセンサなどへの電気信号のやり取りをコンパクトに
行うことができる。

【００３４】また、除塵、検査などの各ステーションの
自転機構を１つのモータで回転させる機構を持つこと
で、ワーク自転機構をコンパクトにすることができる。
また、インデックステーブル２５上の内部面にワーク６
０のステーションを配置することで、ワークトレイから
のピッチ変換に際して移動距離を小さくし、ロボットア
ームの負荷重量の軽量化と、タクトの高速化を図ること
ができる。

【００３５】また、テーパ部５２の段が滑らかに接続さ
れている機構を持つことで、テーパ段部にゴミが付着し
にくくすることができる。また、インデックステーブル
２５が絶縁体で構成されていることにより、電気的検査
工程ステーション１２からの絶縁を図ることができる。

【００３６】

【発明の効果】請求項１及び２記載の発明によれば、通
常は搬送工程に用いられるインデックステーブル上で除
塵、検査を行うことで、装置の小型化、タクトの高速化
を図ることができる。また、除塵工程と検査工程が接近
しているので、除塵後のゴミの付着が少なく、誤検査を
減らすことができる。

【００３７】請求項３記載の発明によれば、公転、自転
機構を持つことで、搬送、除塵、検査機構を実現するこ
とが可能であり、装置の小型化を図ることができる。

【００３８】請求項４記載の発明によれば、簡単な機構
で精度よくワークへの自転運動伝達が可能になる。

【００３９】請求項５記載の発明によれば、ワークをイ
ンデックステーブル面から独立して持ち上げることで、
インデックステーブルの振動を無くし、精度よく自転す
ることができる。

【００４０】請求項６記載の発明によれば、各工程ステ
ーションから伝播する振動を抑え、また公転運動による
フランジ面の振れを矯正することができる。

【００４１】請求項７記載の発明によれば、インデック
ステーブルとは別な場所に取り付けられたカム機構によ
り、テーブルの回転によって、ワークを保持したチャッ
クが動いたり振動したりするのを防ぐ、スライダロック
機構の自動動作が可能になる。

【００４２】請求項８記載の発明によれば、テーパ部に
段があり、数種類のワークに対して段取り替え無しに対
応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す外観検査装置の平面
図である。

【図２】同じく正面図である。

【図３】同じくワーク指示機構の正面図である。

【図４】同じくテーパ部の詳細構成図である。

【図５】同じくチャック部の詳細構成図である。

【符号の説明】

１０ 投入・排出ステーション １１ 投入ステーション １２ 電気的検査工程ステーション １３ 防塵工程ステーション １４ 光学的外観検査工程ステーション １５ 排出ステーション ２０ 電気的検査機 ２１ 除塵機 ２２ 光源 ２３ 撮像カメラ ２４ 振れ止め機構 ２５ インデックステーブル ５０ 自転用モータ ５１ テーパ回転受け ５２ 段付テーパ部 ５３ リニアスライドガイド ５４ シリンダ ５５ チャック ５６ チャックベース持ち上げ台 ５７ エア給排気用カプラ ５８ ＤＤモータ ５９ スリップリング ６０ ワーク ６１ ＬＭガイド ７０ チャック爪 ７１ 爪延長用ロッド ７２ センタリング用の中子 ７３ エアチャック本体 ７４ チャック自転用ベアリング ７５ ベアリング ７６ チャック持ち上げベース ７７ エア給排気用のプラグ ７８ チャック持ち上げスライダ ７９ チャック開閉用の球 ９１ スライダロック解除用カム ９２ スライダロック

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外観検査の対象となるワークを搬送する
   インデックステーブル上に、電気的検査工程ステーショ
   ン、除塵工程ステーション、光学的外観検査工程ステー
   ションを備えたことを特徴とする外観検査装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載において、各ステーション
   に対応して、電気的検査機、除塵機、光源と撮像カメラ
   がそれぞれ設けられていることを特徴とする外観検査装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１記載において、 インデックステーブル公転機構、ワーク支持部自転機構
   を有することを特徴とする外観検査装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載において、 ワークの下部にワークをつかむチャックを設け、ワーク
   の上部にワークに回転力を伝達するテーパ部を設けたこ
   とを特徴とする外観検査装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載において、 ワークをインデックステーブルから持ち上げて支持する
   支持機構を有することを特徴とする外観検査装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載において、 インデックステーブル外周部に、振れ止め機構を設けた
   ことを特徴とする外観検査装置。
7. 【請求項７】 請求項４記載において、 チャック持ち上げ機構のスライドロックを、ある動作点
   にくると自動解除するカムを有することを特徴とする外
   観検査装置。
8. 【請求項８】 請求項４記載において、 テーパ部に段が形成されていることを特徴とする外観検
   査装置。