(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒体保持部と検査手段とを有し、
円筒体保持部は搬送手段と上部押え機構部を有し、搬送手段は、円筒体を投入，検査，排出する各ステーションに位置決めされるターンテーブルと、円筒体を垂直に立てた状態で一方の端部を回転自在に軸支する回転ホルダが設けられた複数の搬送ステ−ジをタンテーブルの割出し位置に有し、各搬送ステ−ジを各ステ−ション間で順送りさせ、
上部押え機構部は検査ステーションに移動した搬送ステ−ジの上部に設けられ、上下動して回転自在に軸支され、円筒体の他方の端部を押えるセンタポンチと、センタポンチを回転させて、回転ホルダとセンタポンチで把持した円筒体を回転させる回転駆動手段とを有し、
検査手段は回転している円筒体表面の粗さや不規則性を測定することを特徴とする円筒体の自動外観検査装置。
【請求項２】
上記搬送ステ−ジは円筒体を垂直に立てた状態で一方の端部を回転自在に軸支する回転ホルダと搬送ガイドと内径把持機構部とを有し、回転ホルダは円筒体の一方の端部の内径と当接する部分がテ−パ状に形成され、搬送ガイドは縮径と拡径自在に形成され、外周面が円筒体の内面に当接して円筒体を保持し、内径把持機構部は搬送ガイドの縮径と拡径を行う請求項１記載の円筒体の自動外観検査装置。
【請求項３】
上記内径把持機構部により縮径と拡径される搬送ガイドは、その先端部がテ−パ状に形成され、投入ステーションにて円筒体を投入するときに縮径状態にして投入動作の案内にした請求項１記載の円筒体の自動外観検査装置。
【請求項４】
上記搬送手段は複数の搬送ステ−ジを投入，検査，排出の各ステ−ションの順に循環させる請求項１，２又は３記載の円筒体の自動外観検査装置。
【請求項５】
上記上部押え機構のセンタポンチは円筒体と当接する部分がテ−パ状に形成されている請求項４記載の円筒体の自動外検査装置。
【請求項６】
上記上部押え機構が円筒体を押付ける力を調整できる押付け力調整機構を有する請求項５記載の円筒体の自動外観検査装置。
【請求項７】
上記回転ホルダとセンタポンチで把持した円筒体を回転しているときに、センタポンチを回転する回転駆動手段の回転数と回転ホルダの回転数を検出する請求項６記載の円筒体の自動外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば感光体等の円筒体の全面全体の表面の粗さや不規則性を機械的手段又は光学的手段などを用いて測定する自動外観検査装置、特に検査をする際に感光体等を精度良く回転させて検査精度を向上させることに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば複写機等に使用する感光体や各種ローラ等の表面欠陥や粗さ等を検査して欠陥等のない感光体等を使用することが良質な画像を形成するために必要である。この感光体等の表面を自動的に検査する装置として、例えば特開平７−６３６８７号公報や、特開平５−１０７１９６号公報，特開平７−１４００７９号公報に記載された表面層欠陥検出装置が使用されている。
【０００３】
特開平７−６３６８７号公報に記載された検出装置は、図６に示すように、搬送台３１によりＹ１方向に搬送される感光体１２を検査部に順次配列された複数の被検査体支持体３２に移載し、各被検査体支持体３２をリフト装置３３により検査位置まで上昇し、検査位置で感光体１２を回転させながら検査光を照射して感光体の表面を検査するようにしている。特開平７−１４００７９号公報に示された検出装置は、図７に示すように、感光体１２の両端部をそれぞれ駆動軸３４と従動軸３５の両端に設けられた２組の支持ローラ３６，３７で支持し、駆動軸３４を回転して支持ローラ３６，３７を回転することにより感光体１２を回転しながら検査光を照射して、感光体１２の表面を検査するようにしている。また、特開平５−１０７０９６号公報に示された検出装置は、図８に示すように、感光体１２を軸芯方向を垂直にしてドラム支持部材３８の上面に支持し、ドラム支持部材３８をステッピングモータと歯車群からなる回転手段３９で回転して感光体１２を一定回転速度で回転させながら、スリット光を感光体１２表面に照射して感光体１２の表面を検査するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特開平７−６３６８７号公報や特開平７−１４００７９号公報に示された検査装置は、感光体の表面を被検査体支持体や複数の支持ローラに接触させて回転しているため、感光体の表面と被検査体支持体や支持ローラの間に摩擦力が働き、感光体の表面が擦れてしまい、場合によっては接触している部分に疵等が生じる危険性があるという不具合がある。また、感光体の表面を被検査体支持体や支持ローラに接触させながら回転し、回転するときに感光体の中心軸を合わせる機構を持っていないため、回転精度が上げられないという不具合もある。さらに、支持ローラは、感光体の表面を保護するために、その表面にゴム系材料を用いており、長時間使用した場合に表面が変形して、感光体の回転精度がさらに低下するとともに感光体を偏心状態で回転させるようになり、その偏心量は最大０．２ｍｍ程度になり、検査精度が低下してしまうという不具合もある。
【０００５】
特開平５−１０７０９６号公報に示された検出装置は、垂直に立設した感光体の下部のみを支持して回転させているため、感光体を回転しているときに、回転軸に振れが生じてしまい、回転精度が上げられないとともに測定精度が低下してしまうという不具合がある。
【０００６】
さらに、特開平５−１０７０９６号公報や特開平７−１４００７９号公報に示された検査装置は、感光体を１本ずつロボット等の搬送手段で搬送して検査装置に移載し、検査した感光体を搬送手段で排出しているため、この移載や排出時間がそのままに感光体１本当たりに要する検査時間に入ってしまい、検査タクトをあげられないという不具合がある。
【０００７】
この発明はかかる不具合を解消し、感光体等の被検査体の検査中に他の被検査体の移載や排出を行い検査時間を大幅に短縮するとともに、被検査体を例えば振れ量が最大０．１ｍｍ程度と安定に回転して高精度に表面欠陥等を検査することができる円筒体の自動外観検査装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る円筒体の自動外観検査装置は、円筒体保持部と検査手段とを有し、円筒体保持部は搬送手段と上部押え機構部を有し、搬送手段は、円筒体を投入，検査，排出する各ステーションに位置決めされるターンテーブルと、円筒体を垂直に立てた状態で一方の端部を回転自在に軸支する回転ホルダが設けられた複数の搬送ステ−ジをタンテーブルの割出し位置に有し、各搬送ステ−ジを各ステ−ション間で順送りさせ、上部押え機構部は検査ステーションに移動した搬送ステ−ジの上部に設けられ、上下動して回転自在に軸支され、円筒体の他方の端部を押えるセンタポンチと、センタポンチを回転させて、回転ホルダとセンタポンチで把持した円筒体を回転させる回転駆動手段とを有し、検査手段は回転している円筒体表面の粗さや不規則性を測定することを特徴とする。
【０００９】
上記搬送ステ−ジは円筒体を垂直に立てた状態で一方の端部を回転自在に軸支する回転ホルダと搬送ガイドと内径把持機構部とを有し、回転ホルダは円筒体の一方の端部の内径と当接する部分がテ−パ状に形成され、搬送ガイドは縮径と拡径自在に形成され、外周面が円筒体の内面に当接して円筒体を保持し、内径把持機構部は搬送ガイドの縮径と拡径を行うと良い。
【００１０】
また、上記内径把持機構部により縮径と拡径される搬送ガイドは、その先端部がテ−パ状に形成され、投入ステーションにて円筒体を投入するときに縮径状態にして投入動作の案内にすると良い。
【００１１】
また、上記搬送手段は複数の搬送ステ−ジを投入，検査，排出の各ステ−ションの順に循環させることが望ましい。
【００１２】
さらに、上部押え機構のセンタポンチは円筒体と当接する部分がテ−パ状に形成されていることが望ましい。また、上部押え機構に円筒体を押付ける力を調整できる押付け力調整機構を有すると良い。
【００１３】
また、上記回転ホルダとセンタポンチで把持した円筒体を回転しているときに、センタポンチを回転する回転駆動手段の回転数と回転ホルダの回転数を検出することが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の感光体の自動外観検査装置は感光体保持部と検査手段とを有する。感光体保持部は搬送手段と上部押え機構部を有し、搬送手段は感光体を投入，検査，排出する各ステ−ションと複数の搬送ステ−ジを有する。各搬送ステージは回転自在に形成された回転ホルダにより感光体を垂直に立てた状態で一方の端部を回転自在に軸支する。そして搬送手段は投入ステーションで投入された感光体を保持した搬送ステージを検査ステーションから排出ステーションに順次送り、感光体の外表面に触れることなしに感光体を移動する。
【００１５】
上部押え機構部は、検査ステーションに移動した搬送ステ−ジの上部に設けられ、上下動して回転自在に軸支され、感光体の他方の端部を押えるセンタ−ポンチと、センタポンチを回転させて、回転ホルダとセンタポンチで把持した感光体を回転させる回転駆動手段とを有し、感光体を保持した搬送ステージが検査ステーションに送られると、センタポンチを下降させて回転ホルダで一方の端部が支持された感光体の他端部を押え、回転駆動手段によりセンタポンチを回転して、回転ホルダとセンタポンチで把持した感光体を一定の回転速度で回転させる。この回転している感光体の円筒体表面の粗さや不規則性を検査手段で測定する。この検査が終了した感光体を排出ステーションに送り排出する。
【００１６】
【実施例】
図１，図２はこの発明の一実施例の構成を示し、図１は平面図、図２は側面図である。図に示すように、感光体の外観検査装置１は感光体保持部２と検査ヘッド３を有する。感光体保持部２は回転駆動アクチュエータ４により、例えば４個所の割出し位置に位置決めされるターンテーブル５と、タンテーブル５の４個所の割出し位置に設けられた搬送ステージ６ａ〜６ｄと、ターンテーブル５の上部に設けられた上部押え機構部７を有する。ターンテーブル５の４個所の割出し位置には投入ステーション８と検査ステーション９と待機ステーション１０及び排出ステーション１１が順次設けられている。
【００１７】
搬送ステージ６ａ〜６ｄは、感光体１２を垂直方向に立てて支持するものであり、図３の断面図に示すように、軸受６１を上部に有する軸受支持筒６２と、軸受支持筒６２内に設けられた内径把持機構部６３と円周方向に沿って複数例えば３分割された搬送ガイド６４を有する。軸受支持筒６２の上部に設けられた軸受６１には、上端外周部にテーパ面を有し、感光体１２を支持する回転自在な回転ホルダ６５が軸支されている。内径把持機構部６３は例えば３つ爪のメカニカルチャックや空気圧を利用したチャック等からなり、３分割された搬送ガイド６４が取り付けられ、搬送ガイド６４を半径方向に移動する。搬送ガイド６４は感光体１２を位置決めして固定する。回転ホルダ６５の外周には角度検出センサ６６が設けられている。
【００１８】
上部押え機構部７は、ターンテーブル５の検査ステーション９の上部に設けられ、図４の正面図と図５の側面図に示すように、固定ステージ７１に設けた直動ガイド７２に沿って上下動自在に設けられた可動ステージ７３と、可動ステージ７３を上下動させるアクチェエ−タ７４と、可動ステ−ジ７３に取り付けられた駆動モータ７５と、可動ステ−ジ７３に軸受ホルダ７６を介して取り付けられ、下端部に感光体１２を案内して保持するセンタポンチ７７を有する。駆動モータ７５はエンコーダ７８を内蔵し、回転軸に取り付たプーリ７９がセンタポンチ７７の上端部の回転軸に取り付けられたプーリ８０とベルト８１で連結され、駆動モータ７５の回転によりセンタポンチ７７を一定回転速度で回転する。固定ステージ７１の上端部には、調整ねじ等の調整機構により上下に移動する引張り長さ調整板８２が設けられ、引張り長さ調整板８２と可動ステージ７３の間にはコイルばね８３が設けられている。
【００１９】
検査ヘッド３はターンテーブル５の検査ステーション９と対向する位置に設けられ、スリット光を感光体１２に照射して、感光体１２の表面の欠陥や粗さ等を検出する。ここで検査ヘッド３としては光学的の検査装置に替えて機械的な検査装置を使用しても良い。
【００２０】
上記のように構成した外観検査装置１で感光体１２の表面を検査するときの動作を説明する。
【００２１】
まず、ターンテーブル５の投入ステ−ション８で、ロボット等の移載手段を用いて検査する感光体１２を投入ステ−ション８の位置にある搬送ステ−ジ６ａに移載して支持する。この搬送ステ−ジ６ａに感光体１２を移載するとき、内径把持機構６３により搬送ガイド６４を半径方向に移動して外径を縮小し、この搬送ガイド６４に沿って感光体１２の下端部を挿入し、挿入した感光体１２を回転ホルダ６５のテーパ面に載置する。その後、内径把持機構６３により搬送ガイド６４を拡径して、搬送ガイド６４により感光体１２の内周面を保持する。この状態で回転駆動アクチュエータ４によりターンテーブル５を回動し、投入ステ−ション８で感光体１２が投入された搬送ステ−ジ６ａを検査ステーション９に移動して位置決めする。このように投入ステ−ション８で感光体１２が投入された搬送ステ−ジ６ａを移動するときに、感光体１２の下端部を回転ホルダ６５のテーパ面で支持するとともに感光体１２の内面を搬送ガイド６４で押えているから、感光体１２を安定して検査ステーション９に移動することができる。また、感光体１２の外表面に触れることなしに移動することができ、感光体１２の外表面に疵や汚れが付くことを防ぐことができる。
【００２２】
この検査ステーション９に移動した搬送ステージ６ａで支持している感光体１２の上部に設けられている上部押え機構部７の可動ステージ７３を下降させ、センタポンチ７７の先端テーパ部を感光体１２の上端内部に挿入して、センタポンチ７７で感光体１２の上端部を押える。このようにセンタポンチ７７で感光体１２の上端部を押えるときに、可動ステージ７３を移動するアクチュエ−タ７４の推力と可動ステージ７３の自重を加えた力とコイルばね８３の引張力により、感光体１２を回転駆動させるに必要な適切な押付力が作用するように、引張長さ調整板８２の位置を調整しておく。
【００２３】
可動ステージ７３に設けたセンタポンチ７７で感光体１２の上端部を押え、搬送ステージ６ａの内径把持機構部６３により搬送ガイド６４を縮径して、搬送ガイド６４による感光体１２の内面の押えを解除し、感光体１２を可動ステージ７３の回転ホルダ６５のテーパ面と可動ステージ７３のセンタポンチ７７で把持する。この状態で可動ステージ７３の駆動モータ７５を回転して感光体１２を一定速度で回転する。このように感光体１２を回転するときに、感光体１２を回転ホルダ６５のテーパ面とセンタポンチ７７で把持しているから、感光体１２の回転軸を一定にすることができ、感光体１２を軸振れや偏心等が無しで安定して回転することができる。また、感光体１２を回転しているときに、感光体１２を適切な押付力で把持するとともに回転ホルダ６５の外周に設けた角度検出センサ６６と駆動モータ７５に内蔵しているエンコーダ７８の出力を比較することにより感光体１２がスリップすることなく正確に回転しているかどうかを確認することができ、感光体１２を精度良く回転することができるとともに、感光体１２を回転しているときに滑り等が生じているか否を検知でき、検査データが正確に測定されているかどうかを正確に把握して、検査精度を向上させることができる。
【００２４】
この状態で検査ヘッド３で感光体１２の表面の粗さや不規則性を測定する。この検査ステーション９に移動した感光体１２の表面を検査しているときに、投入ステーション８で次ぎに検査する感光体１２を搬送ステージ６ａの下流に設けられた搬送ステージ６ｄに投入する。そして検査ステーション９に移動した感光体１２の検査が終了したら、駆動モータ７５の回転を停止し、内径把持機構部６３により搬送ガイド６４を拡径して、感光体１２の内面を搬送ガイド６４で押え、可動ステージ７３を上昇させて、センタポンチ７７による感光体１２の上端部の押えを解除する。その後、ターンテーブル５を回動し、検査ステーション９で検査した感光体１２を保持している搬送ステ−ジ６ａを待機ステーション１０に移動し、新たに投入された感光体１２を保持している搬送ステージ６ｄを検査ステーション９に移動し、上記と同様にして新たに投入された感光体１２の表面の検査を行う。この動作を順次繰り返して、検査した感光体１２を有する搬送ステージ６ａが排出ステーション１１の位置まで移動したら、ロボット等の移載手段で搬送ステージ６ａに有する感光体１２を把持し、内径把持機構部６３により搬送ガイド６４を縮径し、搬送ガイド６４による感光体１２の内面の押えを解除してから、感光体１２を移載手段により搬送ステージ６ａから排出し次工程に送る。
【００２５】
このようにしてターンテーブル５の４個所の割出し位置に設けた検査ステーション９で感光体１２を検査しながら、投入ステーション８で次ぎに検査する感光体１２を投入し、排出ステーション１１で検査した感光体１２を排出するから、１本の感光体１２の検査時間に投入や排出時間を加えずに済み、感光体１２の検査時間を大幅に短縮することができる。
【００２６】
上記実施例はターンテーブル５に４個所の割出し位置を設けた場合について説明したが、少なくとも投入ステーション８と検査ステーション９及び排出ステーション１１の３個所の割出し位置を設けておけば良い。
【００２７】
また、上記実施例はセンタポンチ７７のテーパ面を感光体１２の上端部を押えるときの案内に使用した場合について説明したが、回転ホルダ６５のテーパ面とセンタポンチ７７のテーパ面で感光体１２を挟み込むことにより、感光体１２を安定して把持することができるとともに、感光体１２の軸心とセンタポンチの軸心を一致させることができ、感光体１２を安定して回転することができる。
【００２８】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、被検査体である円筒体を投入ステ−ションで投入して検査ステーションに送り表面状態を検査してから排出ステーションに送り排出するようにしたから、検査ステーションで１本の円筒体を検査中に投入ステ−ションと排出ステーションで他の円筒体の投入と排出を行うことができ、１本当たりの検査時間を大幅に短縮して検査能率を向上させることができる。
【００２９】
また、投入，検査，排出の各ステーションの順に円筒体を移動するときに、搬送ステ−ジで円筒体を垂直に立てた状態で一方の端部を保持しているから、円筒体の外表面に触れることなしに移動することができ、円筒体の外表面に疵や汚れが付くことを防ぐことができる。
【００３０】
さらに、検査ステーションでセンタポンチを下降させて搬送ステ−ジの回転ホルダで一方の端部が支持された円筒体の他端部を押え、センタポンチを回転して回転ホルダとセンタポンチで把持した円筒体を一定の回転速度で回転させることにより、円筒体の回転軸を一定にすることができ、軸触れや偏心等がなしで安定して円筒体を回転することができ、円筒体の表面状態を精度良く検出することができる。また、検査ステーションの上部に設けたセンタポンチで円筒体の上部を押えて回転するから、円筒体を各ステーションに移動する搬送手段に円筒体の回転手段を設けなくて済み、搬送手段の構成を簡略化するとともに円筒体を簡単に移動することができる。
【００３１】
また、円筒体を各ステーション毎に順に移動するときに、円筒体の内面を縮径と拡径自在な搬送ガイドを内径把持機構部で拡径して保持することにより、円筒体を安定して移動することができる。
【００３２】
さらに、検査ステーションに移動した円筒体を回転ホルダのテーパ面で支持し搬送ガイドにより内面を保持した状態で、円筒体の他端部をセンタポンチのテーパ面により押えるから、円筒体を安定して把持することができる。また、円筒体を回転するときに、円筒体の内面の保持を解除し、回転ホルダとセンタポンチで円筒体を把持するから、円筒体を円滑に回転することができる。
【００３３】
また、投入ステーションにおける投入用案内機能と縮径，拡径機能とを併せ持つ内径把持機構部で保持することにより、内径把持機構部を小型化することができ、内径の小さな円筒体を安定して保持して移動することができる。
【００３４】
さらに、複数の搬送ステ−ジを投入，検査，排出の各ステ−ションの順に循環させることにより、搬送手段を小型化して簡単に移動することができる。
【００３５】
また、センタポンチが円筒体を押付ける力を調整することにより、円筒体に過大な力が加えられることを防止して円筒体に適切な回転力を伝達でき、円筒体を滑り等なしで回転することができる。
【００３６】
また、回転ホルダとセンタポンチで把持した円筒体を回転しているときに、センタポンチを回転する回転駆動手段の回転数と回転ホルダの回転数を検出することにより、円筒体を回転しているときに滑り等が生じているか否を検知でき、検査データが正確に測定されているかどうかを正確に把握して、検査精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の構成を示す平面図である。
【図２】上記実施例の側面図である。
【図３】搬送ステージの構成を示す断面図である。
【図４】上部押え機構部の構成を示す正面図である。
【図５】上部押え機構部の構成を示す側面図である。
【図６】従来例の構成を示す斜視図である。
【図７】第２の従来例の構成を示す斜視図である。
【図８】第３の従来例の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１            外観検査装置
２            感光体保持部
３            検査ヘッド
４            回転駆動アクチュエータ
５            ターンテーブル
６            搬送ステージ
７            上部押え機構部
８            投入ステーション
９            検査ステーション
１０        待機ステーション
１１        排出ステーション
１２        感光体
６１        軸受
６２        軸受支持筒
６３        内径把持機構部
６４        搬送ガイド
６５        回転ホルダ
６６        角度検出センサ
７１        固定ステージ
７３        可動ステージ
７５        駆動モータ
７６        軸受ホルダ
７７        センタポンチ
７８        エンコーダ
８２        引張り長さ調整板
８３        コイルばね
【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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【図６】
0003571552.tif 000007
【図７】
0003571552.tif 000008
【図８】
0003571552.tif 000009