(57)【要約】【課題】本発明は、薄肉円筒体が、ゆがみや反りを有していても、その表面の欠陥の有無を高い精度で検出することのできる検査方法を提供することにある。【解決手段】薄肉円筒体のスラスト方向に沿った該薄肉円筒体の表面の線状領域に光を照射し、該線状領域から反射した反射光の光量変化から該薄肉円筒体の表面欠陥の有無を検出する工程を有する表面欠陥検査方法であって、該薄肉円筒体の内側にバックアップ部材を設け、該薄肉円筒体の両端部の外周面に、該薄肉円筒体の内周面の少なくとも１点が該バックアップ部材に接するように力を加えて、該薄肉円筒体の表面の線状領域の内面を該バックアップ部材に当接させる工程を更に有することを特徴とする表面欠陥検査方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄肉円筒体のスラスト方向に沿った該薄肉円筒体の表面の線状領域に光を照射し、該線状領域から反射した反射光の光量変化から該薄肉円筒体の表面欠陥の有無を検出する工程を有する表面欠陥検査方法であって、
該薄肉円筒体の内側にバックアップ部材を設け、
該薄肉円筒体の両端部の外周面に、該薄肉円筒体の内周面の少なくとも１点が該バックアップ部材に接するように力を加えて、該薄肉円筒体の表面の線状領域の内面を該バックアップ部材に当接させる工程を更に有することを特徴とする表面欠陥検査方法。
【請求項２】
前記薄肉円筒体が、金属製の薄肉円筒体である請求項１に記載の表面欠陥検査方法。
【請求項３】
前記薄肉円筒体の厚みが０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍである請求項１または２に記載の表面欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真画像形成装置の熱定着装置に用いられる定着スリーブなどの薄肉円筒体の表面に光を照射し、その反射光の情報に基づいて欠陥を検出する表面欠陥検査方法に関し、特に安価な装置構成で、薄肉円筒体の回転時の薄肉円筒体表面のばたつきを低減させ、高精度に欠陥を検出する表面欠陥検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真画像形成装置の熱定着装置に、定着スリーブの基材として金属製の薄肉円筒体が採用されている。
【０００３】
この定着スリーブの基材用の金属製薄肉円筒体は、製造過程で発生する傷、凹み、シワ、しみ、ピンホールなどの欠陥があると、良質な画像を定着することができない。その為、金属製薄肉円筒体の製造工程において、これら欠陥を検出する必要がある。
【０００４】
円筒体の表面検査は、円筒体を回転させ円筒体の外周全面を検査している。検査物表面からの反射光情報に基づいて欠陥を検出する検査方法においては、光を照射する投光器と被検査物表面との距離、および被検査物表面と被検査物表面から反射する光を受光する受光器との距離が検査中に変動すると、精度良く欠陥を検出できないといった課題がある。
【０００５】
この課題を解決する手段として、特許文献１は、薄肉円筒体より柔らかい部材で構成した２本の平行な回転軸を用い、薄肉円筒体の内周面側から薄肉円筒体に張架力を付与し、薄肉円筒体の内面を回転軸に当接させながら回転させる方法で、薄肉円筒体表面を検査することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１４５６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、塑性加工により製造された金属製の薄肉円筒体は加工工程で発生する残留応力のムラなどにより円筒体表面にゆがみや反りが発生している。そのため、特許文献１に開示される方法では、特に円筒体のスラスト方向における円筒体中央部で、円筒体回転中に薄肉円筒体が回転軸に均一に当接せず、薄肉円筒体の表面がばたつき、安定した検査を行なえないことを本発明者らは見出した。
【０００８】
そこで、本発明は、薄肉円筒体が、ゆがみや反りを有していても、その表面の欠陥の有無を高い精度で検出することのできる検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、薄肉円筒体のスラスト方向に沿った該薄肉円筒体の表面の線状領域に光を照射し、該線状領域から反射した反射光の光量変化から該薄肉円筒体の表面欠陥の有無を検出する工程を有する表面欠陥検査方法であって、
該薄肉円筒体の内側にバックアップ部材を設け、
該薄肉円筒体の両端部の外周面に、該薄肉円筒体内周面の少なくとも１点が該バックアップ部材に接するように力を付与して、該薄肉円筒体の表面の線状領域の内面を該バックアップ部材に当接させる工程を更に有する表面欠陥検査方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ゆがみや反りを持った薄肉円筒体を、回転中常に内側に設けたバックアップ部材に均一に当接させることで、投光器および受光器と円筒体表面との距離を一定に保ち、安価な装置構成で安定した高精度検査が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）は本発明の詳細を示した上面図であり、（ｂ）は本発明の詳細を示した側面図である。
【図２】本発明に係る検査装置の概略図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は本発明の原理を説明する図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施例の側面図であり、（ｂ）は比較例の側面図である。
【図５】（ａ）は本発明の実施例の上面図であり、（ｂ）は比較例の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、電子写真画像形成装置の熱定着装置に用いられる定着スリーブの基材等に用いられる薄肉の金属製の円筒体の表面の欠陥の有無を光学的に検出する方法に関するものである。ここで、薄肉円筒体の材質としては、例えば、ステンレスなどの合金が挙げられる。また、薄肉とは、円筒体の厚みが、０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍのものを指す。
【００１３】
図２に本発明に係る検査装置の概略図を示す。本発明の表面欠陥検査方法に用いる検査装置は、投光器２０から一定入射角で走査させた入射光３０を薄肉円筒体１の表面の線状領域に照射し、薄肉円筒体１から反射した反射光４０を、導光部材１１と光電子増倍管１３とからなる受光器１０の受光窓１２で受光する。そして、その反射光４０の光量変化に基づき、光電子増倍管１３に接続される欠陥検知部１５で薄肉円筒体の表面欠陥を検出する表面欠陥検査方法である。
【００１４】
このような検査方法おいては、光を照射する投光器２０と薄肉円筒体１との距離、及び、薄肉円筒体１と薄肉円筒体１からの反射光を受光する受光器１０との距離が検査中に変動すると、精度良く検査を行うことができない。その為、検査中にこの距離変動を抑える必要があり、より具体的には、この距離変動を０．０５ｍｍ以下に抑える必要がある。
【００１５】
そこで、本発明は薄肉円筒体の可とう性に着目し達成されたものである。図３（ａ）および（ｂ）は、本発明の原理を説明する図である。まず、薄肉円筒体１の片側端部に力Ａを加えて扁平させると、他側端部は力のつり合いを取る為に片側端部の扁平させられた方向と直交する方向に反力Ｂを生ずる（図３（ａ））。
また、薄肉円筒体１の両端部の外周面に、力Ａを付加して同一方向に扁平させると、中央部には両端部の扁平させられた方向と直交する方向へ扁平しようとする力Ｂが発生する（図３（ｂ））。つまり、円筒体両端部を同一方向に扁平させると、中央部にはその両端部の扁平方向と直行する方向へ反力が生ずる。
【００１６】
本発明は、このような反力を利用し、図１に示すように、光の照射される薄肉円筒体表面の検査領域全面の内面をバックアップ部材１００（ａ）に均一に当接させながら回転させることで、薄肉円筒体表面のばたつきを抑え精度良く欠陥を検出する。
【実施例】
【００１７】
〔実施例１〕
図１（ａ）は本発明の詳細を示した上面図、図１（ｂ）は本発明の詳細を示した側面図である。
【００１８】
薄肉塑性加工により、例えば、長さ４００ｍｍ、外径２４ｍｍ、厚み０．０３ｍｍのステンレス製の薄肉円筒体１を得た。そのステンレス製の薄肉円筒体１の内側に外径２０ｍｍのバックアップ部材１００（ａ）を設け、図１（ｂ）のように薄肉円筒体１の上下端の外周面に沿って駆動ベルト１１０を配置した。次に、その駆動ベルト１１０を図１（ａ）に示すように線状の検査面の曲率が小さくなる方向に絞め込みプーリ１２０で巻き付け、薄肉円筒体１をバックアップ部材１００（ａ）に当接させた。そして、駆動プーリ１２１により駆動ベルト１１０を介して薄肉円筒体１を回転させた。このとき、薄肉円筒体１の上下両端部の外周面には、薄肉円筒体の内周面の少なくとも１点がバックアップ部材１１０（ａ）に接する力（図３（ｂ）における力Ａ）が作用する。その結果、薄肉円筒体１の中央部には、線状の検査面の曲率が小さくなる力（図３（ｂ）における力Ｂ）が作用する。
【００１９】
これにより、駆動ベルト間の薄肉円筒体の中央部は、バックアップ部材に押し付けられ、薄肉円筒体１の検査面の内面を、薄肉円筒体１のスラスト方向の全領域にわたり、バックアップ部材１００（ａ）の表面に均一に当接しながら、薄肉円筒体１を回転させることが可能となる。
【００２０】
このようにして検査面を形成することで、ゆがみや反りを持った薄肉円筒体１の検査領域上のばたつき量は０．０２２ｍｍであった。ここでのばたつき量とは、図２に示す検査装置において、薄肉円筒体１の１回転中における、薄肉円筒体１と投光器２０及び受光器１０との距離変動の最大値である。
【００２１】
また、本実施例においてはバックアップ部材１００（ａ）を回転させず固定したままでばたつき量を測定したが、バックアップ部材１００（ａ）を薄肉円筒体１と共回りさせても良い。
【００２２】
〔実施例２〕
外径１６ｍｍのバックアップ部材１００（ａ）を用いた以外は実施例１と同様にばたつき量を測定した結果、０．０１９ｍｍであった。
【００２３】
〔比較例１〕
図４（ａ）は本発明の実施例の側面図であり、図４（ｂ）は比較例の側面図である。また、図５（ａ）は本発明の実施例の上面図であり、図５（ｂ）は比較例の上面図である。
【００２４】
図５（ｂ）に示すように、検査面の曲率が小さくならないように駆動ベルト１１０を薄肉円筒体１の検査面側に当接した。さらに、図４（ｂ）に示すように、両端部が外径２０ｍｍで、中央部が両端部の外径より略２ｍｍ小さいバックアップ部材１００（ｂ）を用いた。こうして、ばたつき量を測定した。その結果、薄肉円筒体１のスラスト方向における中央部で距離変動が最大値を示し、ばたつき量は０．９９１ｍｍであった。
【００２５】
〔比較例２〕
図５（ａ）に示すように、検査面の曲率が小さくなるように駆動ベルト１１０を絞め込みプーリ１２０で薄肉円筒体１に巻き付けた。さらに、図４（ｂ）に示すように、両端部が外径２０ｍｍで、中央部が両端部の外径より略２ｍｍ小さいバックアップ部材１００（ｂ）を用いた。こうして、ばたつき量を測定した。その結果、薄肉円筒体１のスラスト方向における中央部で距離変動が最大値を示し、ばたつき量は０．４９０ｍｍであった。
【００２６】
〔比較例３〕
図５（ｂ）に示すように、検査面の曲率が小さくならないように駆動ベルト１１０を薄肉円筒体１の検査面側に当接した。さらに、図４（ａ）に示すように、外径２０ｍｍのバックアップ部材１００（ａ）を用いた。こうして、ばたつき量を測定した。その結果、薄肉円筒体１のスラスト方向における中央部で距離変動が最大値を示し、ばたつき量は０．６２０ｍｍであった。
【００２７】
〔比較例４〕
図５（ａ）に示すように、検査面の曲率が小さくなるように駆動ベルト１１０を絞め込みプーリ１２０で薄肉円筒体１に巻き付けた。さらに、図４（ｂ）に示すように、両端部が外径１６ｍｍで、中央部が両端部の外径より略２ｍｍ小さいバックアップ部材１００（ｂ）を用いた。こうして、ばたつき量を測定した。その結果、薄肉円筒体１のスラスト方向における中央部で距離変動が最大値を示し、ばたつき量は０．４６５ｍｍであった。
【００２８】
〔比較例５〕
図５（ｂ）に示すように、検査面の曲率が小さくならないように駆動ベルト１１０を薄肉円筒体１の検査面側に当接した。さらに、図４（ａ）に示すように、外径１６ｍｍのバックアップ部材１００（ａ）を用いた。こうして、ばたつき量を測定した。その結果、薄肉円筒体１のスラスト方向における中央部で距離変動が最大値を示し、ばたつき量は０．６２０ｍｍであった。
【００２９】
【表１】
2014132226.tif 000003
【００３０】
以上の結果を表１にまとめる。なお、検査面の曲率が小さくなるように駆動ベルト１１０を薄肉円筒体１に巻き付ける構成を締め込み有とし、検査面の曲率が小さくならないように駆動ベルト１１０を薄肉円筒体１の検査面側に当接する構成を締め込み無とする。また、スラスト方向に沿って均一な外径を有するバックアップ部材１００（ａ）を用いる構成をバックアップ有とし、円筒体中央部が両端部の外径より小さいバックアップ部材１００（ｂ）を用いる構成をバックアップ無とする。
【００３１】
表１より、実施例１および実施例２では、比較例１〜５に比べ、ばたつき量が著しく低下しており、検査上必要なばたつき量０．０５ｍｍ以下の条件が達成できている。また、バックアップ部材の外径サイズは、薄肉円筒体回転中のばたつき量にさほど影響しないことも窺える。
【符号の説明】
【００３２】
１  薄肉円筒体
１０  受光器
１１  導光部材
１２  受光窓
１３  光電子増倍管
１５  欠陥検知部
２０  投光器
３０  入射光
４０  反射光
１００（ａ）、（ｂ）  バックアップ部材
１１０  駆動ベルト
１２０  絞め込みプーリ
１２１  駆動プーリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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