JPH04169807A - 表面傷検査装置 - Google Patents

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） この発明は表面傷検査ｇｔ置に関し、特に被検査体が良
品であるか不良品であるかの判別を精度よくできるよう
にした表面傷検査装置に関する。

（従来の技術） 複写機の円筒体ドラム等の被検査体においては、その表
面に形成された傷は大きな問題となる。そこで、従来か
ら、このような被検査体の表面傷検査装置が開発されて
いる。

従来の表面傷検査装置は、被検査体の表面に、例えばハ
ロゲン光源のスリット光を投光し、被検査体の表面に存
在する傷からの散乱光をラインセンサで受光し、信号処
理回路で処理して、傷の有り無しの判定を行うようにし
ている。

前記信号処理回路は、高速で連続した検査工程に利用で
きるように、判定が簡単な２値化処理を用いるのが一般
的である。

従来の信号処理回路の一例を、第５図を参照して説明す
る。

図において、２９はラインセンサてあり、前述のように
、被検査体の表面に存在する傷からの散乱光を受光する
。例えば、ラインセンサ２９は、第６図（１）のような
波形の信号ａを出力する。図において、周辺部の信号出
力が小さく中央部か大きいのは、前記散乱光をラインセ
ン−Ｆｊ−２９に集光するレンズの収差によるものであ
り、急便なパルスは傷を示しでいる。

信号ａはＡ／Ｄ変換器３０で、例えば８ビツト・のディ
ジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器３０の出力信号
すの波形図は、第６図（２）のｂに示すようになる。第
５図では、８ビット、すなわち２５６階調で表された各
画素毎の信号出力を符号３１の（Ｄｏ　、　Ｄｉ　、Ｄ
２　、□−＝＝、Ｄｎ）で表している。３２は前記信号
出力の各画素毎に対応した閾値である。この閾値（ＴＯ
、Ｔｌ　、Ｔ２、・・・・・・、Ｔｎ）は、前記レンズ
の収差による信号出力の高低に合わせて各画素毎に決め
られている。

前記信号出力３１と閾値３２とは比較器３３て比較され
、２値化される。２値化信号Ｃは第６図に示すような波
形Ｃとなり、散乱光の大きな市か検出される。

３４は２値化画像メモリであり、比較器３３による比較
結果が順次記憶される。この２値化画像メモリ３４には
、前記ラインセンサ２９によって読取られた被検査体の
表面の多数のラインの情報を多値化［７たデータ３１と
、前記閾値３２との比較結果が記憶される。このため、
２値化画像メモリ３４には、被検査体の表面の所定面積
の前記２値化信号が記憶されることになる。

３５は面積計算部であり、前記２値化画像メモリ３４に
記憶されている傷を表す信号から、個々の傷の面積を求
める。求められた傷の面積は、予め定められている面積
閾値３６と比較器３７て比較され、この面積閾値を越え
る傷は表示部３８に表示され、面積閾値を越えない傷は
無視される。

以上のようにして、ある面積より大きい傷をもつ被検査
体は不良品と判断下さ、小さな傷をもつ被検査体は良品
とすることができる。

例えば、複写機の感光体ドラムの場合には、不良品か否
かの判断は、複写された画像の画質に問題が生ずるかど
うかであり、この画質の問題は傷の面積でほぼ決まるこ
とになる。上記の従来装置は、傷の面積が予定の閾値よ
り小さい場合には良品と判断するようにしているので、
この閾値を画質に影響を及ぼすと考えられる面積の最小
値に選ぶことにより、複写機の感光体ドラムの傷の検査
に使用することができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、本発明者が前記傷検査装置を用いて、複
写機の感光体ドラムの良品と不良品の判定をしたところ
、不良品と判定されたものの中に、複写された画像の画
質に影響を与えない良品か混じっていることがわかった
。

したがって、従来の傷判定装置を用いると、良品を不良
品と誤判定するので、得率向上のためには、不良品と判
定された被検査体をさらに目視により検査し、良品を選
び出さなれけばならず、再検査工程が必要になるという
問題があった。

本発明の目的は、前記従来装置の問題点を除去Ｉ２、良
品と不良品の判定精度を高めた表面傷検査装置を提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段および作用）前記目的を達
成するために、本発明は、表面傷の種類に応じて設けら
れた複数の信号レベル閾値と、被検査体の表面からの散
乱光を光電変換するラインセンサ出力と前記信号レベル
閾値の各々とを比較して２値化信号を出力する複数の２
値化手段と、前記２値化信号から表面傷の面積を計算す
る複数の面積計算部と、前記表面傷の種類に応し。

て設けられた複数の面積閾値と、前記面積計算部によっ
て計算された複数の面積と前記面積閾値の各々とを比較
Ｉ、て良品、不良品の判定を行う判定手段とを具６１．
た点に特徴がある。

本発明によれば、被検査体の表面傷の種類に応じた信号
レベル閾値と面積閾値が設けられ、両方の閾値で表面傷
の判定を行うことができるので、多種類の表面傷の属性
に従って被検査体の良品、不良品の判定を行うことがで
きる。

よって、被検査体の良品、不良品の判定の正確度を向上
することかできる。

（実施例） 以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

まず、本発明の詳細な説明する。

複写機の感光体ドラム等の被検査体の表面に生ずる傷は
、大別すると、打痕傷と横線傷とに分けることができる
。第７図（ａ）はラインセンサて打痕傷を検出した時の
信号出力波形を示し、同図（ｂ）は横線傷を検出した時
の信号出力波形を示す。

また、（ａ）図の５１は信号出力レベルａ１における打
痕傷の断面の面積、Ｓ２は信号出力レベルａ２における
打痕傷の断面の面積を示す。また、（ｂ）図の５３は信
号出力レベルａ１における横線傷の断面の面積を示す。

第７図（ａ）から明らかなように、打痕傷の特徴は、信
号出力のビークｐ１は高いが、傷の面積は小さいことで
ある。例えば、信号出力のビークｐ１は２５６階調に対
して２００以上となり、面積ｓ１は１画素の一辺を約６
０μｍとして、５０画素程度である。

これに対して、表面傷の特徴は、同図（ｂ）から明らか
なように、信号出力のビークｐ２は低いが、傷の面積は
大きいことである。例えば、信号出力ｐ２のビークは２
５６階調に対して４０〜５０程度となり、面積Ｓ３は１
００画素以上である。

本発明者の杜々の実験の結果、複写画像の画質に影響を
及はすのは打痕傷のような信号出力のビークｐ１か高く
、信号出力レベルａ２においである程度の面積Ｓ２をも
つ傷、および長い横線傷のように信号出力レベルａ１に
おいて大きな面積ｓ３　　（ｓ３　＞ｓｌ　）をもつも
のであることかわかった。また、面Ｒｓ１以上の横線傷
であっても、傷の面積か５３未満のものは画質に大きな
影響を及ぼさず、良品と判定できることがわかった。

本発明は以上の実験結果に基づいてなされたものであり
、以下に一実施例を詳細に説明する。

第２図は、本実施例の装置全体の概念図であり、１は被
検査体の支持部、２は支持部１を回動させるモータ、３
はスリット光を生成する光源装置、４はラインセンサ、
５は前記被検査体からの散乱光をラインセンサ４上に集
光する集光レンズ、６はラインセンサ４の出力信号を例
えば８ビツトのディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
である。

Ａ／Ｄ変換器６の出力は、被検査体の表向にある傷が複
写画像の画質に影響を及ぼす傷であるか否かを判別する
表面傷判定回路に導かれる。

第１図は、この表面傷判定回路の一実施例の回路図であ
る。

図において、１０は前記Ａ／Ｄ変換器６によって例えば
８ビツトの２５６階調に変換された散乱光の信号出力で
ある。また、１１は第５図の閾値３２と同じレベルであ
り、端部の値ＴＩ　、Ｔ２、・・・、および・・・・・
・、Ｔｎは２０程度で、その中央部の値は４０程度、す
なわち、２０〜４０程度になされている。このレベルは
、マスタードラムと呼ばれる表面に傷のない感光体ドラ
ムの散乱光を測定して、その測定値のｎ倍（例えば、２
〜３倍）を閾値としたものである。なお、このｎは、検
出する傷の種類により変化する。

一方、１２は閾値１１より高いレベルの閾値である。閾
値１２は、例えば閾値１１の２倍程度に設定されている
。

第３図は前記閾値１１．１２の概念を示す図である。こ
の図では、ａｌか前記閾値１１を示し、ａ２か閾値１２
を示している。

図に示されているように、被検査体の表面に、打痕傷、
短い横線傷、長い横線傷かあったとすると、第１の比較
器１３ａはこれらの傷を全て検出し、その２値化信号は
第１の２値化画像メモリ１４ａに格納される。一方、第
２の比較器１３ｂはピーク値の高い打痕傷のみを検出し
、その２値化信号は第１の２値化画像メモリ１４ｂに格
納される。これらの２値化画像メモリ１４ａ、１４ｂに
は、前記スリット光を被検査体に照射することにより得
られた１ラインずつの散乱光を前記閾値１１．１２で２
値化した信号が順次蓄積されるので、２値化画像メモリ
１４ａ、１４ｂには、被検査体の全表面の傷のデータが
蓄積されることになる。なお、被検査体の全表面の面積
が大きくて全表面の傷のデータが２値化画像メモリ１４
ａ、１４ｂに収まらない場合には、複数回に分けて検査
をすればよい。

前記第１、第２の２値化メモリ１４ａ、１４ｂに格納さ
れた２値化信号は、第１、第２の面積計算部１５ａ、１
５ｂにより、傷の面積の計算をされる。そして、比較器
１７ａ、１７ｂにより、第１の面積閾値１６ａ１第２の
面積閾値１６ｂと比較される。

ここに、第１の面積閾値１６ａは面積Ｓ３より小さく、
ｓ４より大きな値が選ばれる。また、第２の面積閾値１
６ｂとしては、面積Ｓ２より少【２小さい値が選ばれる
。

この結果、第１の比較５１７ａにより、画質に影響を与
える傷として判断されるのは、第３図の長い横線傷とな
り、打痕傷および短い横線傷は検出されなくなる。一方
、第２の比較器１７ｂにより、画質に影響を与える傷と
しで判断されるのは、第３図の打痕傷となり、長い横線
傷および短い横線傷は検出されなくなる。

前記第１、第２の比較器１７ａ、１７ｂの信号出力は論
理和回路１８を経て、表示部１９に送られ、表示される
。

以上の説明から明らかなように、本実施例によれば、画
質に影響を及はさない短い横線傷を傷と判断しなくなる
ので、良品を不良品と判定される可能性を低減させるこ
とができる。

次に、本発明の第２実施例を説明する。

この実施例は前記とは別の種類の傷である感材ぬけを検
出できるようにしたものである。感材ぬけは、感光体ド
ラム表面に塗布されている感光体がスポット状に抜けて
いるものであり、投光された光は鏡面仕上げされたドラ
ム母材（例えば、アルミバイブ）により正反射され、散
乱光は殆ど発生しない。

第４図はその様子を示１．た図である。図において、４
１．４１ａは傷により発生した散乱光の信号出力を示し
、４２は傷のない表面の信号出力を示す。また、４３．
４３ａは前記感材ぬけの部分のｉＮ号出力、４４は信号
出力４２より若干低いレベルの感材ぬけ検出用閾値、４
５は第１実施例の閾値１１と同様の表面傷検出用の閾値
を示す。

本実施例では、第１図の閾値１１と１．て閾値４５を用
い、閾値１２として、前記閾値４４を用い、比較器１３
ｂの十と−を逆にする。また、閾値４４の系列の回路の
面積閾値１６ｂ、！：、ｌ、では感材ぬけにより画質に
影響が出る面積の最小値を設定する。

このようにすることにより、閾値１１の系列の回路によ
り、表面傷の検出が行われ、閾値１２の系列の回路で感
材ぬけの検出を行うことができる。

なお、感材ぬけは小ざくても画質の悪化をもたらすので
、比較器１３ｂで感材ぬけと判定されれば、面積閾値と
の比較を行わずに不良品と判定するようにしてもよい。

また、第１図の回路に、前記感材ぬけの検出回路を追加
するようにしてもよい。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、実使
用において問題にならない小さな傷を検出１−なくなる
ので、良品を不良品と誤判定する虚報率を低減すること
ができる。

また、被検査体が複写機の感光体ドラムのような場合に
は、感祠ぬけを検出することかでき、不良品を良品と誤
判定することがなくなり、感材ぬけを検査するための工
程を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は本実
施例の装置の外観斜視図、第３図は被検査体の表面傷の
種類に応じた信号出力レベルと断面積を説明する図、第
４図は感材ぬけを有する感光体ドラムの信号出力波形図
、第５図は従来装置のブロック図、第６図は第５図の主
要部の信号の波形図、第７図は被検査体の表面傷の種類
に応じた信号出力レベルと断面積を説明する図である。 １０・・・被検査体からの信号出力、１１．１２・・・
閾値、１３ａ、１３ｂ−・・比較器、１４ａ１１４ｂ・
・・２値化画像メモリ、１５ａ、１５ｂ・・・面積計算
部、１６ａ、１６ｂ・・・面積閾値、１７ａ、１７ｂ・
・・比較器、１９・・・表示部。 代理人　弁理士　平木送入　外１名 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検査体の表面に光を投射し、該表面からの散乱
   光を集光してラインセンサで光電変換後、表面傷の有無
   の検査を行う表面傷検査装置であって、前記表面傷の種
   類に応じて設けられた複数の信号レベル閾値と、 前記ラインセンサ出力と前記信号レベル閾値の各々とを
   比較して２値化信号を出力する複数の２値化手段と、 前記２値化信号から表面傷の面積を計算する複数の面積
   計算部と、 前記表面傷の種類に応じて設けられた複数の面積閾値と
   、 前記面積計算部によって計算された複数の面積と前記面
   積閾値の各々とを比較して良品、不良品の判定を行う判
   定手段とを具備したことを特徴とする表面傷検査装置。