JPH0792099A - Surface layer defect detecting device - Google Patents
Surface layer defect detecting deviceInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、円筒部材、円柱部材等
の表面層の欠陥を検出する装置に関する。本発明は、複
写機、レーザプリンタ等の画像出力装置で使用される感
光体ドラム、または、定着装置の定着ローラ等の表面層
の欠陥を検出する際に使用することができる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for detecting defects in a surface layer of a cylindrical member, a cylindrical member or the like. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used to detect defects in the surface layer of a photoconductor drum used in an image output device such as a copying machine or a laser printer, or a fixing roller of a fixing device.
【0002】[0002]
【従来の技術】前記複写機やレーザプリンタ等に用いら
れる感光体ドラム、定着ロール、または帯電ロールなど
のロール部品(円筒状表面を有する部品)は、金属部品
やゴムロールの表面に感光層や保護層などの円筒状の表
面層が形成されている。例えば、熱定着ロールは切削し
た金属パイプの上にフッ素樹脂を用いた表面層が被覆形
成される。また帯電ロールは研磨したゴムロールの上に
半導電性材料を用いた表面層が被覆形成される。これら
のロール部品は、切削や研磨により表面粗さ数μmから
10μm程度に仕上げられ、その表面上への皮膜の形成
は、静電塗布法や浸析塗布法など塗布による方法を用い
る。これらの製造工程で各種の表面欠陥が発生する。2. Description of the Related Art Roll parts (parts having a cylindrical surface) such as photoconductor drums, fixing rolls or charging rolls used in the above copying machines and laser printers have a photosensitive layer or a protective layer on the surface of metal parts or rubber rolls. A cylindrical surface layer such as a layer is formed. For example, in a heat fixing roll, a cut metal pipe is coated with a surface layer using a fluororesin. The charging roll is formed by coating a surface layer made of a semiconductive material on a ground rubber roll. These roll parts are finished to have a surface roughness of about several μm to 10 μm by cutting or polishing, and a coating method such as an electrostatic coating method or a dip coating method is used to form a film on the surface. Various surface defects occur in these manufacturing processes.
【0003】具体的な欠陥の種類と発生原因を次に説明
する。ロール部品を切削、研磨する工程においては、切
削、研磨不良によりロール表面に「円周方向傷」が発生
する。また塗布工程においては、塗布材料の不均一から
ロール表面に「異物」、「色むら」が、塗布条件の不均
一から「へこみ」、「ふくらみ」が、取り扱い上から
「打痕」、「擦り傷」、等の欠陥が発生する。これらの
部品の表面上の欠陥は、画像を出力したときに小さな黒
点や黒筋状の像となってコピー面上に現れるものが多
く、その中には出力画像の品質基準を満足しないものも
ある。そこで全てのロール部品の表面の外観検査を行っ
て欠陥品を排除することにより品質を確保している。前
記外観検査は、従来から検査員による目視検査が行われ
てきた。目視による外観検査では、検査コストや検査工
数の増大、検査品質のばらつき、作業者教育時間の確保
困難、疲労作業である故の検査要員確保の困難などの問
題が指摘されている。特にレーザープリンタに用いるロ
ール部品は最近生産数量が増大しているため問題が顕著
になって来ている。Specific types and causes of defects will be described below. In the process of cutting and polishing the roll parts, "circumferential scratches" occur on the roll surface due to defective cutting and polishing. In the coating process, unevenness of the coating material causes “foreign matter” and “color irregularity” on the roll surface, and uneven coating conditions cause “dents” and “bulges”, and handling causes “dents” and “scratches”. , Etc. will occur. Defects on the surface of these parts often appear as small black spots or black streak images on the copy surface when the image is output, and some of them do not satisfy the quality standard of the output image. is there. Therefore, we inspect the appearance of the surface of all roll parts and eliminate defective products to ensure quality. The visual inspection has conventionally been performed by a visual inspection by an inspector. The visual appearance inspection has pointed out problems such as an increase in inspection cost and inspection man-hours, variation in inspection quality, difficulty in securing operator training time, and difficulty in securing inspection personnel due to fatigue work. In particular, the roll parts used in laser printers have recently become more problematic due to the increasing production quantity.
【0004】そこで目視検査作業の自動化装置として、
下記(J01)の技術が知られている。 (J01)(特開平5−107196号公報記載の技術) 図8は上記公報に記載された従来の表面層欠陥検出装置
を説明するための概略斜視図である。図8において、白
色拡散光源としての蛍光灯01からの出射光は、スリッ
ト02により帯状スリット光として感光体ドラム(すな
わち、被検査体)03表面に照射される。この状態で、
ラインセンサ(受光センサ)04の受光視野を前記感光
体ドラム03表面(表面層)上の帯状スリット光の長手
方向に伸びる境界線部分H1に設定した第1検出位置
と、受光視野を帯状スリット光の中心部分H2に設定し
た第2検出位置とにおいて、それぞれ検出される光量信
号から表面層の欠陥を検出している。Therefore, as an automatic device for visual inspection work,
The following technology (J01) is known. (J01) (Technology described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-107196) FIG. 8 is a schematic perspective view for explaining the conventional surface layer defect detection device described in the above publication. In FIG. 8, the light emitted from the fluorescent lamp 01 as the white diffused light source is applied to the surface of the photosensitive drum (that is, the object to be inspected) 03 as the band-shaped slit light by the slit 02. In this state,
A first detection position in which the light-receiving field of the line sensor (light-receiving sensor) 04 is set at the boundary line portion H1 extending in the longitudinal direction of the band-shaped slit light on the surface (surface layer) of the photoconductor drum 03, and the light-receiving field of view is band-shaped slit light. At the second detection position set at the central portion H2 of the above, the defect of the surface layer is detected from the light amount signals respectively detected.
【0005】すなわち、この公報記載の従来技術では、
前記第1検出位置において、表面層の表面の凹凸、機械
傷等を検出し、前記第2検出位置において透明な表面層
内部の感光層の膜厚の変化、表面層中の不純物(異物)
の存在等を検出している。なお、本願発明者の研究の結
果、感光体ドラムのような表面の透明層の内部に感光層
が存在する場合、透明層内部の感光層の膜厚の変化は、
前記境界部分H1のさらに外側の部分すなわち、わずか
にぼんやりと明るくなっている部分(暗部)からの散乱
反射光量を検出することにより、より高精度で検出でき
ることが分かった。ただし、この場合は受光素子の検出
光量が少なく、受光素子の光量蓄積に時間がかかるの
で、前記膜厚の変化の検出に時間がかかる。That is, in the conventional technique described in this publication,
At the first detection position, irregularities on the surface of the surface layer, mechanical scratches, etc. are detected, and at the second detection position, a change in the film thickness of the transparent photosensitive layer inside the surface layer, impurities (foreign matter) in the surface layer.
Is detected. As a result of the research by the inventor of the present application, when the photosensitive layer is present inside the transparent layer on the surface such as the photosensitive drum, the change in the film thickness of the photosensitive layer inside the transparent layer is
It has been found that it is possible to detect with higher accuracy by detecting the amount of scattered reflected light from a portion further outside the boundary portion H1, that is, a portion (dark portion) that is slightly vaguely bright. However, in this case, the amount of light detected by the light receiving element is small, and it takes time to accumulate the light amount of the light receiving element. Therefore, it takes time to detect the change in the film thickness.
【0006】前記従来技術(J01)では、円筒状の感光
体ドラム(被検査体)表面の円形の凹みや、軸方向の凹
みは前記第1検出位置で検出する。次に、この検出原理
を図10を用いて説明する。図10は、前記円筒状の感
光体ドラム(被検査体)03を軸方向から見た図であ
り、図10Aは表面に欠陥が無い場合、図10Bは表面
に点状の欠陥又は軸方向に沿う欠陥03aが有り、図1
0Cは表面に円周方向に沿う筋状の凹み(欠陥)03b
が存在する状態を示す。第1検出位置は、その光源01
の正反射光軸01aと、ラインセンサ04の受光光軸0
4aがわずかにずれている状態であり、散乱光を受光し
ない。しかしながら、前記図10Bに示す点状の凹み
(欠陥)又は軸方向に沿う凹み03aがあると、正反射
光軸01aは、凹凸がによりわずかに円周方向に変化
し、センサ光軸04aと一致して散乱光を受光する。In the prior art (J01), a circular recess or an axial recess on the surface of a cylindrical photosensitive drum (inspection object) is detected at the first detection position. Next, this detection principle will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a view of the cylindrical photosensitive drum (inspection object) 03 as seen from the axial direction. FIG. 10A shows a case where there is no defect on the surface, and FIG. 10B shows a point-like defect or axial direction on the surface. There is a defect 03a along it, as shown in FIG.
0C is a streak-like recess (defect) 03b along the circumferential direction on the surface
Indicates the presence of. The first detection position is the light source 01
Specular reflection optical axis 01a and the received light optical axis 0 of the line sensor 04
4a is slightly displaced and does not receive scattered light. However, if there is a dot-shaped recess (defect) or a recess 03a along the axial direction shown in FIG. 10B, the specular reflection optical axis 01a changes slightly in the circumferential direction due to the unevenness, and is aligned with the sensor optical axis 04a. Therefore, the scattered light is received.
【0007】しかしながら、感光体ドラム(被検査体)
03の軸に垂直な方向(円周方向)に沿う筋状の凹み0
3bが検出できにくいという問題点があった。次にこの
理由を図11Aにより説明する。図11Aにおいて、左
右方向に延びる光源01およびスリット02は、感光体
ドラム03の軸に平行であり、感光体ドラム03の表面
には感光体ドラム03の軸に垂直な(すなわち、前記ス
リット02と垂直な)方向の筋状の凹み03bが存在す
る。ところで、前記スリット02の左右方向の所定の一
部分を通過して、前記凹み03bに入射した光の反射方
向は左右方向にずれる。このため、前記凹み03bに入
射する光が左右方向の所定の一部分からの光のみの場合
には、その凹み03bからの反射光量を検出するライン
センサ04の受光素子は敏感に前記凹み03bを検出す
ることができる。しかしながら、図11Aに示すよう
に、前記スリット02を通過して凹み03bに入射する
光が左右方向の広い範囲から入射している場合、凹み0
3bの存在により、凹み03bが存在しなければ受光素子
に入射する光が入射しなくなったり入射しない光が入射
するようになったりする。このため、凹み03bからの
反射光量を検出するラインセンサ04の受光素子に入射
する光量の変化が少なくなる。この場合、その凹み03
bからの反射光量を検出するラインセンサ04の受光素
子は敏感に前記凹みを検出することができなくなる。However, the photosensitive drum (inspection object)
0 streak along the direction perpendicular to the axis of 03 (circumferential direction)
There is a problem that 3b is difficult to detect. Next, the reason for this will be described with reference to FIG. 11A. In FIG. 11A, the light source 01 and the slit 02 extending in the left-right direction are parallel to the axis of the photosensitive drum 03, and the surface of the photosensitive drum 03 is perpendicular to the axis of the photosensitive drum 03 (that is, the slit 02 and There are streaky depressions 03b in the (vertical) direction. By the way, the reflection direction of the light that has passed through a predetermined part of the slit 02 in the left-right direction and is incident on the recess 03b is deviated in the left-right direction. Therefore, when the light incident on the recess 03b is only light from a predetermined part in the left-right direction, the light receiving element of the line sensor 04 that detects the amount of reflected light from the recess 03b sensitively detects the recess 03b. can do. However, as shown in FIG. 11A, when the light passing through the slit 02 and entering the recess 03b enters from a wide range in the left-right direction, the recess 0
Due to the existence of 3b, if the recess 03b does not exist, the light incident on the light receiving element may not be incident or the light not incident may be incident. Therefore, the change in the amount of light incident on the light receiving element of the line sensor 04 that detects the amount of light reflected from the recess 03b is reduced. In this case, the recess 03
The light receiving element of the line sensor 04 that detects the amount of reflected light from b cannot detect the dent sensitively.
【0008】前記従来技術(J01)の問題点を解決する
ものとして本出願人は、下記(J02)の技術を先に出願
している。 (J02)(図9に示す技術、すなわち、特願平4−27
0227号) 図9において、光照射装置05は、光源06とこの光源
06の周囲を被覆する細長い筒状の遮光板07により構
成されている。この遮光板07には長手方向に垂直なス
リット08と遮光部09とがその長手方向に沿って交互
に形成されている。光源06からの光はこの複数のスリ
ット08により格子状のスリット光として円筒状の被検
査体03表面に照射される。この場合、円筒状の被検査
体03表面には、明部012、暗部013、および中間
の明るさの境界部014が生じる。この境界部014に
被検査体03の軸に垂直な(円周方向に沿う)筋状の凹
み03bが存在すると、その凹み03bによりラインセン
サ016に入射する光量が他の部分に比べて増減する。
これにより、ラインセンサ016の光量検出信号が変化
し、被検査体03の軸に垂直な方向に沿う筋状の凹み0
3bが検出できる。次にこの理由を、図11Bにより説
明する。図11Bから分かるように、前記凹み03bに
入射する光は、前記凹み03bに近接して配置された所
定のスリット08を通過した光のみである。このため、
前記凹み03bに入射する光が左右方向の所定の一部分
からの光のみとなっている。この場合の凹み03bから
の大部分の反射光の方向は正常な反射面の場合に比べて
ずれるので、その凹み03bからの反射光量を検出する
ラインセンサ04の受光素子は前記図11Aの場合に比
べて敏感に前記凹み03bを検出することができる。As a solution to the problems of the prior art (J01), the present applicant first applied for the following technology (J02). (J02) (Technology shown in FIG. 9, that is, Japanese Patent Application No. 4-27)
No. 0227) In FIG. 9, the light irradiation device 05 includes a light source 06 and a light-shielding plate 07 in the shape of an elongated cylinder that covers the periphery of the light source 06. The light shielding plate 07 has slits 08 and light shielding portions 09 that are perpendicular to the longitudinal direction and are alternately formed along the longitudinal direction. The light from the light source 06 is applied to the surface of the cylindrical inspection object 03 as a slit light in a lattice shape by the plurality of slits 08. In this case, a bright portion 012, a dark portion 013, and an intermediate brightness boundary portion 014 are generated on the surface of the cylindrical inspection object 03. If there is a streak-like recess 03b (along the circumferential direction) perpendicular to the axis of the object 03 to be inspected in this boundary portion 014, the amount of light incident on the line sensor 016 increases or decreases as compared with other portions due to the recess 03b. .
As a result, the light amount detection signal of the line sensor 016 changes, and the streak-shaped recess 0 along the direction perpendicular to the axis of the inspection object 03 is reduced.
3b can be detected. Next, the reason for this will be described with reference to FIG. 11B. As can be seen from FIG. 11B, the light incident on the recess 03b is only the light that has passed through the predetermined slit 08 disposed in the vicinity of the recess 03b. For this reason,
The light incident on the recess 03b is only light from a predetermined part in the left-right direction. Since the direction of most of the reflected light from the recess 03b in this case is shifted compared to the case of a normal reflecting surface, the light receiving element of the line sensor 04 that detects the amount of reflected light from the recess 03b is the same as in the case of FIG. 11A. The recess 03b can be detected more sensitively.
【0009】本願発明者は前記(J01),(J02)の技
術を組み合わせることにより、円筒状の表面層の欠陥で
ある前記軸に沿う筋状の凹み、軸に垂直な筋状の凹み、
及び表面層の他の傷等を検出できる装置として、下記
(J03)の技術を創作した。By combining the techniques of (J01) and (J02), the inventor of the present application combines the techniques of (J01) and (J02) with each other to form a line-shaped recess along the axis, which is a defect of the cylindrical surface layer, and a line-shaped recess perpendicular to the axis.
The following technology (J03) was created as a device that can detect other scratches on the surface layer.
【0010】(J03)(図12に示す技術) 図12は本願発明者が創作した表面層欠陥検出装置を説
明するための概略斜視図である。図12に示す表面層欠
陥検出装置は、光源021が筒状の遮光部材022で覆
われている。前記筒状の遮光部材022には、その軸に
沿って延びる細長いスリット023aから形成された第
1スリットパターン023と、この第1スリットパター
ン023から円周方向に離れた位置において、前記筒状
の遮光部材022の円周方向(軸に垂直な方向)に延び
る複数のスリット024aが軸に沿って列設された第2
スリットパターン024とを有している。この筒状の遮
光部材022は、回転装置(図示せず)により回転位置
を制御されるようになっている。図12において、被検
査体026は右から左に搬送され、リフト装置027で
上昇されて検査位置Aで回転可能に支持される。(J03) (Technology shown in FIG. 12) FIG. 12 is a schematic perspective view for explaining a surface layer defect detecting device created by the inventor of the present application. In the surface layer defect detection device shown in FIG. 12, the light source 021 is covered with a cylindrical light shielding member 022. The cylindrical light shielding member 022 has a first slit pattern 023 formed of an elongated slit 023a extending along the axis thereof, and the cylindrical slit member 023 has a cylindrical shape at a position distant from the first slit pattern 023 in the circumferential direction. A plurality of slits 024a extending in the circumferential direction (direction perpendicular to the axis) of the light shielding member 022 arranged in a line along the axis.
And a slit pattern 024. The tubular shading member 022 is controlled in its rotational position by a rotating device (not shown). In FIG. 12, the inspection object 026 is conveyed from right to left, lifted by the lift device 027, and rotatably supported at the inspection position A.
【0011】前記遮光部材022の回転位置に応じて、
光源021からの出射光は、前記筒状の遮光部材022
に設けられた第1スリットパターン023又は第2スリ
ットパターン024の前記各スリット023a又は02
4aを透過して被検査体026の円筒状の表面層を照射
する。例えば、まず最初に前記検査位置A上方に配置さ
れた光源021からの出射光は第1スリットパターン0
23により一本の帯状スリット光として被検査体026
表面に照射される。そこで、境界線部受光センサ028
は帯状スリット光の境界線部分を走査し、また、正反射
光受光センサ029は帯状スリット光の中心線部分を走
査する。前記被検査体026を回転させながら、その全
表面の走査を行う。この検査により、被検査体026表
面の軸に沿う筋状の凹み及び他の欠陥を検査することが
できる。しかしながら、この場合、被検査体026表面
の軸に垂直な(円周方向に延びる)筋状の凹みの検出感
度は高くない。なお、この図12に示す被検査体026
は、定着ロールであり、その表面層は透明層およびその
内部の感光層を有していない。このため、表面層内部の
感光層の膜厚の検査を行う必要が無いので、境界線部分
の外側の暗部の走査(すなわち、感光層膜厚の検査を高
精度で行える部分の走査)は行っていない。Depending on the rotational position of the light shielding member 022,
The light emitted from the light source 021 is emitted from the cylindrical light shielding member 022.
Each of the slits 023a or 02 of the first slit pattern 023 or the second slit pattern 024 provided in
The cylindrical surface layer of the inspection object 026 is irradiated with light through 4a. For example, first, the emitted light from the light source 021 arranged above the inspection position A is the first slit pattern 0.
The object to be inspected 026 as one strip-shaped slit light by 23.
The surface is illuminated. Therefore, the boundary light receiving sensor 028
Scans the boundary line portion of the strip slit light, and the specular reflection light receiving sensor 029 scans the center line portion of the strip slit light. While rotating the inspection object 026, the entire surface of the inspection object 026 is scanned. By this inspection, it is possible to inspect streaky dents along the axis of the surface of the inspection object 026 and other defects. However, in this case, the detection sensitivity of the linear recess (extending in the circumferential direction) perpendicular to the axis of the surface of the object 026 to be inspected is not high. The object to be inspected 026 shown in FIG.
Is a fixing roll whose surface layer does not have a transparent layer and a photosensitive layer inside thereof. Therefore, since it is not necessary to inspect the film thickness of the photosensitive layer inside the surface layer, scanning of the dark portion outside the boundary portion (that is, scanning of the portion where the photosensitive layer film thickness can be inspected with high accuracy) is performed. Not not.
【0012】次に、前記筒状の遮光部材022を回転さ
せて第2スリットパターン024を透過する格子状スリ
ット光により被検査体026を照明する。このとき、被
検査体026の筒状の表面にはその軸方向に沿って、明
部、暗部、及びそれらの境界部の3種の照明領域ができ
る。この状態で格子状スリット光センサ031は、被検
査体026表面を走査し、その表面からの反射光量を検
出する。そして、前記被検査体026を回転させなが
ら、その全表面の走査を行う。この検査における被検査
体026の円筒状の表面の軸に垂直な方向(円周方向)
に沿う筋状の凹みは、前記被検査体026表面の明部と
暗部との境界部からの反射光の検出により、最も高感度
で検出することができる。Next, the cylindrical light shielding member 022 is rotated to illuminate the object to be inspected 026 with the lattice slit light that passes through the second slit pattern 024. At this time, on the cylindrical surface of the object to be inspected 026, three types of illumination areas are formed along the axial direction, that is, a bright portion, a dark portion, and their boundary portion. In this state, the lattice slit light sensor 031 scans the surface of the inspected object 026 and detects the amount of light reflected from the surface. Then, while rotating the object to be inspected 026, the entire surface thereof is scanned. The direction (circumferential direction) perpendicular to the axis of the cylindrical surface of the object 026 in this inspection
The streak-shaped depression along the line can be detected with the highest sensitivity by detecting the reflected light from the boundary between the bright part and the dark part on the surface of the object to be inspected 026.
【0013】このため、この第2スリットパターン02
4を用いた検査すなわち、被検査体026の筒状表面を
格子状スリット光により照明する検査において、被検査
体026を1回転させただけでは、被検査体026表面
の明部及び暗部に存在する前記円周方向の筋状の凹みは
高感度で検出することができない。したがって、前記被
検査体026の筒状表面の前記軸に垂直な方向に沿う筋
状の凹みを、被検査体026の全表面にわたって高感度
で検出するためには、前記被検査体026が第1回目の
回転を行ったときに明部であった部分又は暗部であった
部分が明部及び暗部の境界部分となる状態で再度被検査
体026を回転させて検査を行う必要がある。Therefore, this second slit pattern 02
In the inspection using 4, that is, in the inspection in which the cylindrical surface of the inspection object 026 is illuminated by the lattice slit light, the inspection object 026 is rotated once, and is present in the bright portion and the dark portion of the inspection object 026 surface. The above-mentioned circumferential streaky depressions cannot be detected with high sensitivity. Therefore, in order to detect the streak-shaped recess along the direction perpendicular to the axis of the cylindrical surface of the object to be inspected 026 with high sensitivity over the entire surface of the object to be inspected 026, When the first rotation is performed, it is necessary to rotate the inspection object 026 again to perform the inspection in a state where the light portion or the dark portion becomes the boundary portion between the light portion and the dark portion.
【0014】このためには、被検査体026の第2回目
の回転は、被検査体026の第1回目の回転で明部又は
暗部であった部分が境界部分となるように、被検査体0
26の筒状表面に照射される格子状スリット光の位置を
その軸方向にずらせばよい。前記格子状スリット光によ
って照明された被検査体026の円筒状表面の明部、暗
部、及びそれらの境界部の位置を前記被検査体026の
筒状表面に対して、その軸方向にずらせることにより、
前記第1回目の回転で明部又は暗部であった部分を2回
転目の回転で前記境界部とすることができる。そして、
被検査体026の全表面が前記明部及び暗部の境界部分
として走査されるまで、前記格子状スリット光の位置
(すなわち、第2スリットパターン024の位置)を前
記軸方向にずらせては、被検査体026を回転する。こ
のようにして被検査体026を何度か回転走査すること
により、円周方向に沿う筋状の凹みを被検査体026の
全表面にわたって高精度で検出することができる。To this end, the second rotation of the inspection object 026 is performed so that the portion which was the light portion or the dark portion in the first rotation of the inspection object 026 becomes the boundary portion. 0
The position of the lattice slit light with which the cylindrical surface of 26 is irradiated may be shifted in the axial direction. The positions of the bright portion, the dark portion, and the boundary portion of the cylindrical surface of the inspection object 026 illuminated by the lattice slit light are displaced in the axial direction with respect to the cylindrical surface of the inspection object 026. By
The portion that was the bright portion or the dark portion in the first rotation can be set as the boundary portion in the second rotation. And
The position of the lattice slit light (that is, the position of the second slit pattern 024) is shifted in the axial direction until the entire surface of the inspection object 026 is scanned as a boundary portion between the bright portion and the dark portion. The inspection body 026 is rotated. By rotating and inspecting the inspected object 026 several times in this manner, it is possible to detect the streak-shaped recess along the circumferential direction with high accuracy over the entire surface of the inspected object 026.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記(J03)
の欠陥検出方法は、被検査体026の全周面を高精度で
検査するためには、被検査体026の回転を複数回行わ
なければならず検査時間が長くなるという問題点があっ
た。本発明は、前述の事情に鑑み、下記の記載内容を課
題とする。 (O01)円筒状の表面層の軸に垂直な(円周方向に沿
う)筋状の凹みを高速に検出できるようにすること。[Problems to be Solved by the Invention] However, the above (J03)
The defect detection method of (1) has a problem that the inspection object 026 must be rotated a plurality of times in order to inspect the entire peripheral surface of the inspection object 026 with high accuracy, and the inspection time becomes long. In view of the above circumstances, the present invention has the following contents. (O01) To be able to detect at high speed a streak-shaped recess (along the circumferential direction) perpendicular to the axis of the cylindrical surface layer.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明を説明するが、本発明の要素に
は、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実
施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。ま
た、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する
理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明
の範囲を実施例に限定するためではない。The present invention devised to solve the above problems will now be described. The elements of the present invention are to facilitate correspondence with the elements of the embodiments described later. Note that the reference numerals of the elements of the embodiments are enclosed in parentheses. Further, the reason why the present invention is described in association with the reference numerals of the embodiments described later is to facilitate understanding of the present invention and not to limit the scope of the present invention to the embodiments.
【0017】前記課題を解決するために、本発明の表面
層欠陥検出装置は、円筒状の表面層を有する被検査体
(3)をその軸周りに回転させる被検査体支持装置と、
被検査体(3)の円筒状の表面層にその軸(3a)方向
に沿う検査光を照射する検査光照射装置と、前記表面層
からの散乱反射光量を検出する受光センサ(13)とを
備えた表面層欠陥検出装置において、下記の要件を備え
たことを特徴とする、 (Y01) 前記検査光照射装置は、前記被検査体(3)
の軸方向両端近傍から被検査体(3)表面の軸(3a)
方向中心部に向けて検査光を照射する投光器を有するこ
と。In order to solve the above-mentioned problems, the surface layer defect detection apparatus of the present invention comprises an object support device for rotating an object (3) having a cylindrical surface layer around its axis,
An inspection light irradiation device that irradiates the cylindrical surface layer of the inspection object (3) with inspection light along the axis (3a) direction, and a light receiving sensor (13) that detects the amount of scattered reflected light from the surface layer. The surface layer defect detection device provided is characterized by having the following requirements: (Y01) The inspection light irradiation device is the inspection object (3).
Axis (3a) on the surface of the DUT (3)
To have a projector that emits inspection light toward the center of the direction.
【0018】(課題を解決するための手段の補足説明)
前記本出願の発明において、前記「被検査体(3)」
は、中実、中空のいずれでもよく中実円柱もしくは円筒
の両方を意味する。また、前記投光器は、指向性を有す
るスポット状の検査光を出射する機能を有する装置を用
いると光の無駄がなく、省エネルギに役立つとともに検
査スピードを向上させることができる。また、前記スポ
ット状の検査光を用いた場合、その光軸方向は被検査体
(3)の回転軸方向と概略平行な方向に設定して使用さ
れる。このような投光器は、例えば、点光源と、この点
光源から発せられた光を被検査体(3)の両端部分に導
くファイバー束からなるライトガイド、このライトガイ
ドから出射する光を集光して被検査体(3)の表面上に
照射するレンズ等から構成することができる。(Supplementary explanation of means for solving the problem)
In the invention of the present application, the “inspection object (3)”
May be solid or hollow and means both a solid cylinder and a cylinder. Further, when the projector uses a device having a function of emitting a spot-shaped inspection light having directivity, light is not wasted, which contributes to energy saving and can improve inspection speed. When the spot-shaped inspection light is used, its optical axis direction is set to be substantially parallel to the rotation axis direction of the inspection object (3) for use. Such a light projector is, for example, a light source including a point light source and a fiber bundle that guides the light emitted from the point light source to both end portions of the inspection object (3), and collects the light emitted from the light guide. It can be configured by a lens or the like for irradiating the surface of the inspection object (3).
【0019】[0019]
【作用】次に、前述の特徴を備えた本発明の作用を説明
する。前述の特徴を備えた本発明の表面層欠陥検出装置
は、前記検査光照射装置の投光器が、前記円筒状の表面
層を有する被検査体(3)の軸(3a)方向両端近傍か
ら被検査体(3)表面の軸(3a)方向中心部に向けて
検査光を照射する。この検査光は、被検査体(3)の円
筒状表面に沿ってその軸(3a)方向に進む。この検査
光に照射された被検査体(3)表面に傷や凹凸等が無い
場合には、その表面で光が正反射するだけであり、散乱
反射光は生じない。前記被検査体(3)の表面層からの
散乱反射光量を検出する受光センサ(13)は、前記表
面層に傷や凹凸等が無い場合には殆ど散乱反射光を受光
しないが、傷や凹凸等が有る場合には、散乱反射光を受
光するので、被検査体(3)の表面層の欠陥を検出する
ことができる。Next, the operation of the present invention having the above features will be described. In the surface layer defect detection device of the present invention having the above-mentioned characteristics, the projector of the inspection light irradiation device is inspected from near both ends in the axis (3a) direction of the inspection object (3) having the cylindrical surface layer. The inspection light is emitted toward the central portion of the surface of the body (3) in the direction of the axis (3a). This inspection light travels in the direction of the axis (3a) along the cylindrical surface of the inspection object (3). When the surface of the object (3) to be inspected irradiated with this inspection light has no scratches or irregularities, light is only specularly reflected on the surface, and scattered reflection light does not occur. The light receiving sensor (13) for detecting the amount of scattered reflected light from the surface layer of the object to be inspected (3) hardly receives scattered reflected light when the surface layer has no scratches or irregularities, but scratches or irregularities. If there is such a problem, since the scattered reflected light is received, it is possible to detect a defect in the surface layer of the inspection object (3).
【0020】[0020]
【実施例】次に図面を参照しながら、本発明の実施例を
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。なお、以後の説明の理解を容易にするために、
図面において互いに直交する矢印X,Y,Zの方向に直
交座標軸X軸、Y軸、Z軸を定義し、矢印X方向を前
方、矢印Y方向を左方、矢印Z方向を上方とする。この
場合、X方向(前方)と逆向き(−X方向すなわち、反
X方向)は後方、Y方向(左方)と逆向き(−Y方向す
なわち、反Y方向)は右方、Z方向(上方)と逆向き
(−Z方向すなわち、反Z方向)は下方となる。また、
前方(X方向)及び後方(−X方向)を含めて前後方向
又はX軸方向といい、左方(Y方向)及び右方(−Y方
向)を含めて左右方向又はY軸方向といい、上方(Z方
向)及び下方(−Z方向)を含めて上下方向又はZ軸方
向ということにする。さらに図中、「○」の中に「・」
が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味
し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表か
ら裏に向かう矢印を意味するものとする。EXAMPLES Examples of the present invention will now be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following examples. In order to facilitate understanding of the explanation below,
Cartesian coordinate axes X-axis, Y-axis, and Z-axis are defined in the directions of arrows X, Y, and Z that are orthogonal to each other in the drawing, and the arrow X direction is the front, the arrow Y direction is the left, and the arrow Z direction is the up. In this case, the direction opposite to the X direction (front) (-X direction, that is, the opposite X direction) is backward, the opposite direction to the Y direction (left) (-Y direction, that is, the opposite Y direction) is the right direction, and the Z direction ( The direction opposite to the upper direction (-Z direction, that is, the anti-Z direction) is the lower direction. Also,
It is called the front-back direction or the X-axis direction including the front (X direction) and the back (-X direction), and the left-right direction or the Y-axis direction including the left (Y direction) and the right (-Y direction), The upper direction (Z direction) and the lower direction (-Z direction) will be referred to as the vertical direction or the Z-axis direction. Furthermore, in the figure, "○" is put in "○".
The one with "" means an arrow from the back of the paper to the front, and the one with "x" in "○" means an arrow from the front to the back of the paper.
【0021】(実施例1)図1は本発明の表面層欠陥検
出装置の実施例1の全体概略斜視図である。図2は照射
光の被検査ロール(被検査体)表面に対する投光角度を
示す図である。図3は被検査ロールの検査面に対する照
射光及び光センサの受光視野を示す図である。図4は検
査面に照射した光の反射光の説明図である。図5は欠陥
の種類ごとに反射特性を説明する図である。図6はライ
ンセンサのセンサ信号波形の説明図である。(Embodiment 1) FIG. 1 is an overall schematic perspective view of Embodiment 1 of a surface layer defect detecting apparatus of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the projection angle of the irradiation light with respect to the surface of the roll to be inspected (inspection object). FIG. 3 is a view showing the irradiation light on the inspection surface of the roll to be inspected and the light receiving field of the optical sensor. FIG. 4 is an explanatory diagram of the reflected light of the light applied to the inspection surface. FIG. 5 is a diagram for explaining the reflection characteristics for each defect type. FIG. 6 is an explanatory diagram of sensor signal waveforms of the line sensor.
【0022】図1において表面層欠陥検出装置の全体は
Uで示されている。ハロゲン光源などの点光源1で発し
た光は、光ファイバー束からなるライトガイド2により
被検査ロール(円筒状表面層を有する被検査体)3の両
方の端部4a、4bに導かれる。被検査ロール3の下方
向(−Z方向)からライトガイド2を導き、ライトガイ
ド2の先端からの出射光を直角ミラー6を用いて、被検
査ロール3の軸3aの方向と平行にする。直角ミラー6
は、表面層欠陥検出装置U全体を幅方向(X軸方向)に
小型化するためのものである。In FIG. 1, the entire surface layer defect detecting device is indicated by U. Light emitted from a point light source 1 such as a halogen light source is guided to both ends 4a and 4b of a roll to be inspected (object to be inspected having a cylindrical surface layer) 3 by a light guide 2 composed of an optical fiber bundle. The light guide 2 is guided from the downward direction (-Z direction) of the roll 3 to be inspected, and the light emitted from the tip of the light guide 2 is made parallel to the direction of the axis 3a of the roll 3 to be inspected by using the right-angle mirror 6. Right angle mirror 6
Is for downsizing the entire surface layer defect detection device U in the width direction (X-axis direction).
【0023】ライトガイド2の先端から出射する光は一
定の広がり角度をもつため、集光レンズ7により集光し
てビーム状の検査光8を形成する。集光レンズ7から出
たビーム状の検査光8は、被検査ロール3の検査面(円
筒状表面層)10に直線状に照射される。被検査ロール
3の両方の端部4a、4bから被検査ロール3の中心部
分に向かって検査光8を照射することで、被検査ロール
3全体の幅(軸方向の長さ)を照射する。被検査ロール
3の検査面10上に受光視野11を合わせた縮小光学系
12を用いてラインセンサ(受光センサ)13に被検査
ロール(3)表面からの散乱光成分を収束させる。被検
査ロール3を回転させながらラインセンサ13で走査す
ることにより被検査ロール3の検査面10からの散乱反
射光のセンサ信号を得る。なお、被検査ロール3を回転
させる手段は図示していないが、円筒部材を回転させる
従来公知の手段を採用することができる。得られたセン
サ信号は、欠陥信号抽出、判定装置14により欠陥と良
品の判定が行われる。なお、被検査ロール3上の埃や塵
を除去するエアーを吹き出すための塵除去手段15が前
記被検査ロール3の表面に沿って配置されている。Since the light emitted from the tip of the light guide 2 has a constant spread angle, it is condensed by the condenser lens 7 to form the beam-shaped inspection light 8. The beam-shaped inspection light 8 emitted from the condenser lens 7 is linearly applied to the inspection surface (cylindrical surface layer) 10 of the inspection target roll 3. By irradiating the inspection light 8 from both ends 4a, 4b of the inspected roll 3 toward the central portion of the inspected roll 3, the entire width (axial length) of the inspected roll 3 is illuminated. The reduction optical system 12 in which the light receiving field 11 is aligned on the inspection surface 10 of the roll to be inspected 3 is used to converge the scattered light component from the surface of the roll to be inspected (3) to the line sensor (light receiving sensor) 13. By scanning with the line sensor 13 while rotating the roll 3 to be inspected, a sensor signal of scattered reflected light from the inspection surface 10 of the roll 3 to be inspected is obtained. Although the means for rotating the roll 3 to be inspected is not shown, conventionally known means for rotating the cylindrical member can be adopted. The obtained sensor signal is subjected to a defect signal extraction / determination device 14 to determine a defect and a non-defective product. A dust removing means 15 for blowing out air for removing dust and dust on the inspected roll 3 is arranged along the surface of the inspected roll 3.
【0024】次に図2,3を用いて検査光8の被検査ロ
ール3の検査面10に対する投光角度について説明す
る。筆者らは、特に従来の蛍光灯スリット光を用いると
検出が困難であった円周方向の欠陥に対して、検査光8
を被検査ロール3の端部の方向から投光角度を適当に変
えながら照射して目視による観察を行った。結果として
図2のように被検査ロール3の上方から見たときに、検
査光光軸16は、被検査ロール3の中心軸3aとのなす
角度(投光角)θを概略0に近い値(すなわち、検査光
光軸16と前記中心軸3aとが概略平行に近い値)とし
て被検査ロール3の検査面10を照射するようにする。
また検査光光軸16と被検査ロール3の検査面10の距
離Lは近接して配置するのがよく、実験から角度θは、
0度から5度、距離Lは10mm程度が好ましい。Next, the projection angle of the inspection light 8 with respect to the inspection surface 10 of the inspected roll 3 will be described with reference to FIGS. In particular, the authors used the inspection light 8 to detect defects in the circumferential direction that were difficult to detect, especially when the conventional slit light of the fluorescent lamp was used.
Was radiated from the direction of the end of the roll 3 to be inspected while appropriately changing the projection angle, and visually observed. As a result, when viewed from above the inspected roll 3 as shown in FIG. 2, the inspection light optical axis 16 makes the angle (projection angle) θ formed by the central axis 3a of the inspected roll 3 approximately 0. (That is, the inspection optical axis 16 and the central axis 3a are values that are substantially parallel to each other), and the inspection surface 10 of the roll 3 to be inspected is irradiated.
The distance L between the inspection optical axis 16 and the inspection surface 10 of the inspected roll 3 is preferably close to each other. From the experiment, the angle θ is
It is preferable that the distance L is 0 to 5 degrees and the distance L is about 10 mm.
【0025】図3に示すように、検査光8の光軸16
は、被検査ロール3の中心軸3aと概略平行で、被検査
ロール3上のラインセンサ(受光センサ)13の受光視
野11と一致するように検査光光軸16と受光視野11
の位置を調整する。調整の方法は、被検査ロール3表面
上に軸方向に平行にケガキ線を入れた基準被検査ロール
を用いて、このケガキ線を所定の位置に固定し受光視野
11と、検査光光軸16がそれぞれケガキ線に一致する
ように位置調整すればよい。また、前記集光レンズ7
(図1参照)は、被検査ロール3の検査面10に直線状
に照射するため、焦点距離は長いものがよい。実験か
ら、レンズ焦点距離は30mm程度が好適であった。本
実施例は、前述の集光レンズ7の焦点距離と投光角θを
選択することにより被検査ロール3の幅広い範囲に、検
査面10に沿って軸に概略平行な光を一括して照射する
ことができる。実験では長さ約150mm、幅10mm
程度の範囲を照射し、被検査ロール3の両方の端部4
a、4bから照射することで、長さ300mmまでの被
検査ロール3の円筒状表面層が検査できる。この検査範
囲は、A3サイズまでのプリントができる複写機やレー
ザープリンタの被検査ロール類の長さであり実用上十分
である。As shown in FIG. 3, the optical axis 16 of the inspection light 8 is
Is substantially parallel to the central axis 3a of the roll 3 to be inspected and is aligned with the light receiving field 11 of the line sensor (light receiving sensor) 13 on the roll 3 to be inspected.
Adjust the position of. The adjustment method is to use a reference inspected roll having a scribe line on the surface of the inspected roll 3 parallel to the axial direction, and fix the scribe line at a predetermined position to fix the light receiving field 11 and the inspection optical axis 16. The positions may be adjusted so that each of them matches the marking line. In addition, the condenser lens 7
(See FIG. 1) irradiates the inspection surface 10 of the roll 3 to be inspected in a straight line, so that the focal length is preferably long. From the experiment, the lens focal length is preferably about 30 mm. In this embodiment, by selecting the focal length of the condenser lens 7 and the projection angle θ, a wide range of the roll 3 to be inspected is collectively irradiated with light substantially parallel to the axis along the inspection surface 10. can do. In the experiment, length about 150mm, width 10mm
Irradiate a range of degree and both ends 4 of the roll 3 to be inspected
By irradiating from a and b, the cylindrical surface layer of the roll 3 to be inspected up to a length of 300 mm can be inspected. This inspection range is the length of the inspected rolls of a copying machine or laser printer capable of printing up to A3 size, which is practically sufficient.
【0026】(実施例1の作用)次に、前述の構成を備
えた前記実施例1の作用を説明する。図4において、照
射する検査光8の光軸16は、被検査ロール3上で曲率
を持たない軸3aに沿う方向であるから、被検査ロール
3の径の大きさに関わらず反射の方向は一定である。被
検査ロール3の検査面10は塗布による表面層であり、
鏡面性をもつ反射面である。このため、被検査ロール3
上で曲率を持たない軸方向に照射された検査光8は、検
査面10に微小角度θで入射し、反射光18は被検査ロ
ール3の径に関わらず平面に沿った微小角度θの方向に
反射する。ラインセンサ13の受光光軸19は、検査面
10に対して垂直な方向であり、検査面10が正常な面
では被検査ロール3の検査面10での照度に関係なく検
査面10からの散乱光はほとんど受光しない。一方、表
面に欠陥が存在すると散乱光20が発生する。散乱光2
0の大きさは照射する検査光8による被検査ロール3の
検査面10での照度に比例する。このため、被検査ロー
ル3の検査面10での照度を高くすることで、欠陥の部
分のコントラストを大きくできる。実験では150Wの
ハロゲン光光源を用い前述の投光角度により被検査ロー
ル3の検査面10で2000LUXの照度を得て欠陥の
部分が容易に観察できた。(Operation of First Embodiment) Next, the operation of the first embodiment having the above-mentioned structure will be described. In FIG. 4, the optical axis 16 of the inspection light 8 to be irradiated is a direction along the axis 3a having no curvature on the inspected roll 3, so that the reflection direction is irrespective of the diameter of the inspected roll 3. It is constant. The inspection surface 10 of the inspected roll 3 is a surface layer formed by coating,
It is a reflective surface with specularity. Therefore, the roll 3 to be inspected
The inspection light 8 radiated in the axial direction having no curvature above is incident on the inspection surface 10 at a minute angle θ, and the reflected light 18 is in the direction of the minute angle θ along the plane regardless of the diameter of the roll 3 to be inspected. Reflect on. The light-receiving optical axis 19 of the line sensor 13 is in a direction perpendicular to the inspection surface 10, and when the inspection surface 10 is normal, the light is scattered from the inspection surface 10 regardless of the illuminance on the inspection surface 10 of the roll 3 to be inspected. Almost no light is received. On the other hand, when there is a defect on the surface, scattered light 20 is generated. Scattered light 2
The magnitude of 0 is proportional to the illuminance on the inspection surface 10 of the inspection target roll 3 by the irradiation inspection light 8. Therefore, the contrast of the defect portion can be increased by increasing the illuminance on the inspection surface 10 of the inspection target roll 3. In the experiment, a halogen light source of 150 W was used, and an illuminance of 2000 LUX was obtained on the inspection surface 10 of the roll 3 to be inspected at the above-mentioned projection angle, so that the defect portion could be easily observed.
【0027】図5において、被検査ロール3の検査面1
0の突起をともなった欠陥21に対しては、照射した光
は突起の側面部で強く散乱する。表面層の亀裂などによ
る凹み欠陥22に対しては、下地のゴムロールや金属被
検査ロールは平均表面粗さで10μm以上の散乱面であ
るため、凹み部分が白く光る。凹凸がなく平坦な付着物
などの欠陥23に対しては、付着物の表面は一般的に散
乱面であるため、白く光る。皺などの表面の緩やかな凹
凸で直線状に連続するものに対しては、円周方向に凹凸
があり軸方向に連続する欠陥24は検出は困難であった
が、円周方向に連続する欠陥25は検出できる。In FIG. 5, the inspection surface 1 of the roll 3 to be inspected
For the defect 21 having a protrusion of 0, the irradiated light is strongly scattered on the side surface of the protrusion. With respect to the dent defect 22 due to cracks in the surface layer, the underlying rubber roll and the metal inspection roll have a scattering surface with an average surface roughness of 10 μm or more, and therefore the dent portion shines white. With respect to the defect 23 such as a flat deposit without unevenness, the surface of the deposit is generally a scattering surface and thus shines white. It is difficult to detect the defect 24 continuous in the axial direction due to the unevenness in the circumferential direction and the continuous defect in the axial direction with respect to the linear continuous wrinkles or other irregularities on the surface. 25 can be detected.
【0028】図6は、ラインセンサ13上の欠陥信号を
示した図であり、正常面の部分31からは、ほとんど反
射光を受光しないためラインセンサの暗出力レベルに近
く、欠陥の部分32では散乱光により正方向に欠陥信号
を得る。また正常面部分の表面粗さによる散乱光の信号
はほとんど検出せず、欠陥部分の信号高さ33と、正常
な部分の信号変動幅34との比は、5から10以上であ
り強い欠陥信号が得られる。前記実施例の光の照射方法
は、被検査ロール3上の埃や塵を非常に感度よく検出で
きる。このため、エアによる塵除去手段15(図1参
照)をラインセンサの受光位置の直前に設置するか、な
いしは検出すべき欠陥と埃、塵は、大きさや線の幅など
の画像上の幾何学的な特徴が異なることから、図1に示
す前記判定装置14により欠陥だけを抽出して判定を行
うことが必要である。FIG. 6 is a diagram showing a defect signal on the line sensor 13. Since almost no reflected light is received from the normal surface portion 31, it is close to the dark output level of the line sensor, and at the defective portion 32. A defect signal is obtained in the positive direction by the scattered light. Moreover, almost no scattered light signal due to the surface roughness of the normal surface portion is detected, and the ratio of the signal height 33 of the defective portion to the signal fluctuation width 34 of the normal portion is 5 to 10 or more, which is a strong defect signal. Is obtained. The light irradiation method of the above-described embodiment can detect dust on the roll 3 to be inspected with extremely high sensitivity. For this reason, the air dust removing means 15 (see FIG. 1) is installed immediately before the light receiving position of the line sensor, or the defect and dust to be detected are the geometric shape on the image such as size and line width. Since different characteristics are different, it is necessary to extract only the defects by the judgment device 14 shown in FIG.
【0029】(実施例2)次に、図7により本発明の表
面層欠陥検査装置の実施例2について説明する。なお、
この実施例2の説明において、前記実施例1の構成要素
に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細
な説明を省略する。この実施例2は、下記の点で前記実
施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同
様に構成されている。 (S01) 前記実施例1では、ハロゲン光光源1及びラ
イトガイド2等により構成した投光器を用いて、被検査
ロール3の両端から被検査ロール3の軸3a方向に概略
平行に光を照射したが、この実施例2では、図7に示す
ように蛍光管21a、21bを用いて、被検査ロール3
端部から照射した点。この実施例2でも、前記実施例1
と同様に円筒状の表面層の欠陥を検出することができ
る。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the surface layer defect inspection apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. In addition,
In the description of the second embodiment, constituent elements corresponding to those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The second embodiment differs from the first embodiment in the following points, but is configured similarly to the first embodiment in other points. (S01) In the first embodiment, the light projector including the halogen light source 1 and the light guide 2 was used to irradiate light from both ends of the roll 3 to be inspected substantially parallel to the direction of the axis 3a of the roll 3 to be inspected. In the second embodiment, as shown in FIG. 7, the fluorescent tube 21a, 21b is used to inspect the roll 3 to be inspected.
A point illuminated from the edge. Also in this second embodiment, the first embodiment
Similarly to, defects in the cylindrical surface layer can be detected.
【0030】前記実施例1,2は、被検査ロール3の検
査面10の曲率を持たない軸方向に沿って検査光を照射
することができる。このため、レーザープリンタで多く
用いられるようになった細い被検査ロール径の、曲率半
径の小さい被検査ロール曲面上に発生する、微小な凹み
や異物等の突起も高精度で検出できる。In the first and second embodiments, the inspection light can be irradiated along the axial direction of the inspection surface 10 of the inspection target roll 3 having no curvature. Therefore, minute recesses and protrusions such as foreign matter generated on the curved surface of the roll to be inspected, which has a small roll diameter to be inspected and has a small radius of curvature, which is often used in laser printers, can be detected with high accuracy.
【0031】[0031]
【本発明の効果】前述の本発明の表面層欠陥検出装置
は、下記の効果を奏することができる。 (E01) 被検査ロール全幅に対し、両端からほぼ均等
な光を照射するので、受光センサにより被検査ロール全
幅の情報を一度に取り込むことができ、スリット光の遮
光板を移動する従来の方法に比べ検査が高速化できる。The effects of the surface layer defect detecting device of the present invention described above can achieve the following effects. (E01) Since the light to be inspected is applied to the entire width of the roll substantially evenly from both ends, the information of the entire width of the roll to be inspected can be taken in at one time by the conventional method for moving the slit light shielding plate. The inspection can be speeded up in comparison.
【図1】 図1は本発明の表面層欠陥検出装置の実施例
1の全体概略斜視図である。FIG. 1 is an overall schematic perspective view of a first embodiment of a surface layer defect detection device of the present invention.
【図2】 図2は照射光の被検査ロール表面に対する投
光角度を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a projection angle of irradiation light with respect to a surface of a roll to be inspected.
【図3】 図3は被検査ロールの検査面に対する照射光
の投光角度及び光センサの受光視野を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a projection angle of irradiation light with respect to an inspection surface of a roll to be inspected and a light receiving field of view of an optical sensor.
【図4】 図4は検査面に照射した光の反射光の説明図
である。FIG. 4 is an explanatory diagram of reflected light of light irradiated on the inspection surface.
【図5】 図5は欠陥の種類ごとに反射特性を説明する
図である。FIG. 5 is a diagram illustrating reflection characteristics for each defect type.
【図6】 図6はラインセンサのセンサ信号波形の説明
図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of sensor signal waveforms of a line sensor.
【図7】 図7は本発明の表面層欠陥検出装置の実施例
2の概略斜視図である。FIG. 7 is a schematic perspective view of a second embodiment of the surface layer defect detection device of the present invention.
【図8】 図8は従来の表面層欠陥検出装置を説明する
ための概略斜視図である。FIG. 8 is a schematic perspective view for explaining a conventional surface layer defect detection device.
【図9】 図9は従来の他の表面層欠陥検出装置を説明
するための概略斜視図である。FIG. 9 is a schematic perspective view for explaining another conventional surface layer defect detection device.
【図10】 図10は前記図8,9に示す従来の表面層
欠陥検出装置の作用を説明するための図で、前記円筒状
の感光体ドラム(被検査体)03を軸方向から見た図で
あり、図10Aは表面に欠陥が無い状態を示す図、図1
0Bは表面に点状の欠陥又は軸方向に沿う欠陥03aが
有る状態を示す図、図10Cは表面に円周方向に沿う筋
状の凹み(欠陥)03bが存在する状態を示す図であ
る。FIG. 10 is a view for explaining the operation of the conventional surface layer defect detection apparatus shown in FIGS. 8 and 9, and the cylindrical photosensitive drum (inspected object) 03 is viewed from the axial direction. FIG. 10A is a diagram showing a state where there is no defect on the surface, and FIG.
0B is a diagram showing a state where dot-like defects or defects 03a along the axial direction are present on the surface, and FIG. 10C is a diagram showing a state where streak-like recesses (defects) 03b along the circumferential direction are present on the surface.
【図11】 図11は前記図8,9に示す従来の表面層
欠陥検出装置の作用を説明するための図で、図11Aは
円筒状の表面層を有する被検査体の軸方向に延びるスリ
ットを用いた場合の作用説明図、図11Bは円筒状の表
面層を有する被検査体の軸に交差する方向(円周方向)
に延びる多数のスリットを軸に沿って多数設けた場合の
作用説明図である。FIG. 11 is a view for explaining the operation of the conventional surface layer defect detection apparatus shown in FIGS. 8 and 9, and FIG. 11A is a slit extending in the axial direction of an inspection object having a cylindrical surface layer. FIG. 11B is a view for explaining the operation when using the (1), FIG.
FIG. 7 is an explanatory view of the operation when a large number of slits extending in the direction of the axis are provided along the axis.
【図12】 図12は本発明者が発明した他の表面層欠
陥検出装置の説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of another surface layer defect detection device invented by the present inventor.
3…被検査体、3a…軸(被検査体の軸)、13…受光
センサ3 ... Inspected object, 3a ... Axis (axis of inspected object), 13 ... Light receiving sensor
Claims (1)
軸周りに回転させる被検査体支持装置と、被検査体の円
筒状の表面層にその軸方向に沿う検査光を照射する検査
光照射装置と、前記表面層からの散乱反射光量を検出す
る受光センサとを備えた表面層欠陥検出装置において、
下記の要件を備えたことを特徴とする表面層欠陥検出装
置、 (Y01) 前記検査光照射装置は、前記被検査体の軸方
向両端近傍から被検査体表面の軸方向中心部に向けて検
査光を照射する投光装置を有すること。1. An inspection object supporting device for rotating an inspection object having a cylindrical surface layer around its axis, and an inspection for irradiating an inspection light along the axial direction on the cylindrical surface layer of the inspection object. In a surface layer defect detecting device comprising a light irradiation device and a light receiving sensor for detecting the amount of scattered reflected light from the surface layer,
A surface layer defect detection device having the following requirements: (Y01) The inspection light irradiation device inspects from the vicinity of both axial ends of the inspected object toward the axial center part of the inspected object surface. Must have a light projector that emits light.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23518393A JPH0792099A (en) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | Surface layer defect detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23518393A JPH0792099A (en) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | Surface layer defect detecting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0792099A true JPH0792099A (en) | 1995-04-07 |
Family
ID=16982300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23518393A Pending JPH0792099A (en) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | Surface layer defect detecting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792099A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009250949A (en) * | 2008-04-11 | 2009-10-29 | Canon Inc | Surface inspection apparatus |
| JP2016065783A (en) * | 2014-09-24 | 2016-04-28 | 富士フイルム株式会社 | Inspection device |
| CN109855573A (en) * | 2018-12-29 | 2019-06-07 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | A kind of multiple dimensioned surface appearance feature detection system of class mirror surface and its detection method |
| JP2023088216A (en) * | 2021-12-14 | 2023-06-26 | 花王株式会社 | Appearance inspection method for inspection object and appearance inspection apparatus for inspection object |
-
1993
- 1993-09-21 JP JP23518393A patent/JPH0792099A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009250949A (en) * | 2008-04-11 | 2009-10-29 | Canon Inc | Surface inspection apparatus |
| JP2016065783A (en) * | 2014-09-24 | 2016-04-28 | 富士フイルム株式会社 | Inspection device |
| CN109855573A (en) * | 2018-12-29 | 2019-06-07 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | A kind of multiple dimensioned surface appearance feature detection system of class mirror surface and its detection method |
| JP2023088216A (en) * | 2021-12-14 | 2023-06-26 | 花王株式会社 | Appearance inspection method for inspection object and appearance inspection apparatus for inspection object |
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