(57)【要約】【課題】１本の感光ドラムに対する撮像回数を著しく減少させることが可能で、専門知識を有する技術者を必要とせずに簡易的に感光ドラムの外観検査を行うことができる取扱性のよい外観検査装置、さらには、感光ドラムの種類毎に光の波長を最適化させる等の調整が不要で操作性のよい外観検査装置を提供する。【解決手段】被検査物である感光ドラム（Ｗ）に検査光を照射する光源を有する照明装置（１）と、この照明装置によって上記検査光が照らされている感光ドラムの表面を撮像する撮像装置（２）とを有し、上記感光ドラムにおける感光層の点欠陥や塗布ムラ等の異常の有無を検査する感光ドラム用の外観検査装置とした。上記撮像装置としては、上記感光ドラムを２次元に撮像する２次元撮像装置であって、上記撮像した上記感光ドラムの画像を表示する表示部（２０）を有するものを用いた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物である感光ドラムに検査光を照射する光源を有する照明装置と、この照明装置によって上記検査光が照射されている感光ドラムの表面を撮像する撮像装置とを有し、上記感光ドラムにおける感光層の点欠陥や塗布ムラ等の異常の有無を検査する感光ドラム用の外観検査装置において、
上記撮像装置は、上記感光ドラムを２次元に撮像する２次元撮像装置であって、上記撮像した上記感光ドラムの画像を表示する表示部を有することを特徴とする感光ドラム用の外観検査装置。
【請求項２】
上記照明装置は、円筒状の上記感光ドラムの外周面外方に配置されるとともに、上記光源から発せられた光が波長６００〜７５０ｎｍの赤の可視光の上記検査光となって上記感光ドラムの外周表面に形成されている上記感光層に照射されるようになっており、かつ
上記２次元撮像装置は、上記感光ドラムの外周面外方であって、かつ上記照明装置側に、上記感光ドラムの軸線方向に沿って複数設置されて、上記検査光に照射されている感光ドラムの外周表面の感光層を撮像することを特徴とする請求項１に記載の感光ドラム用の外観検査装置。
【請求項３】
上記２次元撮像装置は、上記感光層を白黒に撮像するエリアセンサであることを特徴とする請求項２に記載の感光ドラム用の外観検査装置。
【請求項４】
上記照明装置は、上記光源として発光ダイオードが用いられるとともに、この発光ダイオードと上記感光ドラムとの間に上記光源の光の波長を調整する光学フィルターが設置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の感光ドラム用の外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタやレーザープリンタ等に搭載されるＯＰＣドラム等の感光ドラムにおける感光層の凸状および凹状の点欠陥や塗布ムラ等の異常の有無を検査する感光ドラム用の外観検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記ＯＰＣドラムは、その外周表面に、全周に亘って有機感光層が形成されており、従来から、特許文献１に示すように、３波長管等の蛍光灯を用いた投光器と、ＯＰＣドラムＷの表面を撮像するラインセンサとを有する外観検査装置によって、有機感光層における上記異常の有無を検査し、この検査によって異常の無いものが製品として出荷されている。
【０００３】
換言すると、この外観検査装置は、図７に示すように、投光器９１とラインセンサ９２との間に、円筒状のＯＰＣドラムＷが水平に配設されており、このラインセンサ９２がラインセンサ９２前のＯＰＣドラムＷの有機感光層を１次元で撮像するようになっている。このため、一本のＯＰＣドラムＷを検査するに際し、ＯＰＣドラムＷを回転させる等して、ＯＰＣドラムＷの外周全面の有機感光層をラインセンサ９２によって撮像する必要がある。
【０００４】
そこで、この外観検査装置は、ＯＰＣドラムＷを軸線回りに微少に回転させることにより、順次、ＯＰＣドラムＷの異なる外周表面をラインセンサ９２前に位置させて、ラインセンサ９２によって撮像することを、繰り返し、数十回〜数百回行うようになっている。
【０００５】
ところが、このように撮像回数が多いと、外観検査装置による外観検査は、実用的な検査時間で行うために、一回の撮像時間を短くせざるを得ず、ラインセンサ９２の露光時間が短くなってしまう。このため、この外観検査は、ラインセンサ９２によって撮像されたＯＰＣドラムＷの外周表面の画像が暗く、上記有機感光層の異常の有無が判別しにくくなってしまうことがあるという欠点がある。
【０００６】
また、このラインセンサ９２を用いてＯＰＣドラムＷの表面を撮像する場合には、ラインセンサ９２から被検査物であるＯＰＣドラムＷの表面までの焦点距離を正確に合わせる必要がある。このため、この検査は、ＯＰＣドラムＷの回転の際に、軸線の位置が移動してしまうことにより、ラインセンサとＯＰＣドラムとの距離が長くまたは短くなってしまうと、撮像画像のピントが外れてしまうため、上記有機感光層の異常が画像認識できず、異常の有無を判別できなくなってしまう恐れがある。
【０００７】
以上のように、この外観検査装置による検査は、撮像回数が多く、異常の有無の判別が難しいことから専門知識を有する技術者が必要となって、取扱性が悪いという欠点がある。
加えて、ＯＰＣドラムの種類毎又は点欠陥若しくは塗布ムラ等の検査項目毎に、投光器の光源の発光波長を最適化させる必要やＯＰＣドラムとラインセンサとの焦点距離を調整する必要があり、操作性も悪いという欠点がある。
【特許文献１】特開２００３−１２１３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事情を鑑みて、１本のＯＰＣドラム等の感光ドラムに対する撮像回数を著しく減少させることが可能で、専門知識を有する技術者を必要とせずに簡易的にＯＰＣドラム等の感光ドラムの外観検査を行うことができる取扱性のよい外観検査装置、さらには、ＯＰＣドラム等の感光ドラムの種類毎に光の波長を最適化させる等の調整が不要で操作性のよい外観検査装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、被検査物である感光ドラムに検査光を照射する光源を有する照明装置と、この照明装置によって上記検査光が照射されている感光ドラムの表面を撮像する撮像装置とを有し、上記感光ドラムにおける感光層の点欠陥や塗布ムラ等の異常の有無を検査する感光ドラム用の外観検査装置において、上記撮像装置は、上記感光ドラムを２次元に撮像する２次元撮像装置であって、上記撮像した上記感光ドラムの画像を表示する表示部を有することを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の感光ドラム用の外観検査装置において、上記照明装置は、円筒状の上記感光ドラムの外周面外方に配置されるとともに、上記光源から発せられた光が波長６００〜７５０ｎｍの赤の可視光の上記検査光となって上記感光ドラムの外周表面に形成されている上記感光層に照射されるようになっており、かつ上記２次元撮像装置は、上記感光ドラムの外周面外方であって、かつ上記照明装置側に、上記感光ドラムの軸線方向に沿って複数設置されて、上記検査光に照射されている感光ドラムの外周表面の感光層を撮像することを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の感光ドラム用の外観検査装置において、上記感光層を白黒に撮像するエリアセンサであることを特徴としている。
ここで、白黒に撮像するとは、白から黒までの明度の変化を利用して撮像することを意味するものである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の感光ドラム用の外観検査装置において、上記照明装置は、上記光源として発光ダイオードが用いられるとともに、この発光ダイオードと上記感光ドラムとの間に上記光源の光の波長を調整する光学フィルターが設置されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の外観検査装置によれば、撮像装置として２次元撮像装置を用いたため、検査光が照射されている感光ドラムの表面を２次元で撮像して、表示することができることから、撮像回数を著しく減少させて、撮像装置の露光時間を充分にとることができる。これによって、露光時間を充分にとることにより、撮像した適切な明るさの感光ドラムの表面の画像を表示部に表示させて、容易に感光層の異常の有無を判別することができる。加えて、１次元で撮像するラインセンサと異なり、焦点距離の多少の変動によって、撮像画像のピントが外れてしまう恐れがなく、表示部に表示されている撮像画像を目視することにより簡易的に感光層の異常の有無を判別することができる。
【００１４】
その際、検査光として波長７５０ｎｍを超える近赤外光を感光ドラムに照射しても、波長が長すぎて、感光ドラムが外周表面に有機感光層が形成されたＯＰＣドラムである場合には、有機感光層の塗布方向にスジ等が浮かび上がってしまうことにより、塗布ムラを検出することが困難である。他方、波長６００ｎｍ未満の可視域の青や緑の検査光を感光ドラムに照射しても、波長が短すぎるために検査光が散乱してしまうことから、撮像装置に撮像された感光ドラムの外周表面に形成されている有機感光層に点欠陥、塗布ムラ、傷、汚れや異物等の異常がある場合にも、散乱した検査光によって隠れてしまうため、表示部に表示された画像を目視しても有機感光層の異常の有無を判別することが困難である。
【００１５】
これに対して、請求項２に記載の外観検査装置によれば、波長６００〜７５０ｎｍの赤の可視光を検査光として被検査物であるＯＰＣドラムの有機感光層に照射することにより、有機感光層における凸状および凹状の点欠陥、塗布ムラ、傷、汚れならびに異物等のあらゆる異常の有無を検査することができる。
特に、ＯＰＣドラムは、元々、その表面に緑または黄緑の有機感光層が形成されていることから、この感光層に補色の関係にある赤の可視光を検査光として照射することにより、ＯＰＣドラム表面を直接目視すると黒く視認される。また、このＯＰＣドラムは、ＯＰＣドラムの表面の高さ方向の上部および下部から照明装置側の撮像装置前の高さ方向中央部にむけて漸次明度が高くなる。それ故に、同中央部に凸状の点欠陥や塗布ムラによる有機感光層の増肉部がある場合に明度のより高い黒部が視認されるとともに、凹状の点欠陥、塗布ムラによる有機感光層の減肉部や傷がある場合に明度の低い黒部が視認される。
そして、表示部には、有機感光層が、それを直接目視した場合と同様に表示されることから、結果として、表示部を目視することによって異常の有無を容易に判別でき、簡易的にＯＰＣドラムの外観検査を行うことができる。
加えて、請求項３に記載の発明のように、２次元撮像装置として、白黒に撮像するエリアセンサを使用することによって、外観検査を効率的に行うことができる。
【００１６】
請求項４に記載の外観検査装置によれば、光源として指向性を有する発光ダイオードを用いたため、検査光がＯＰＣドラムＷの方向のみに照射されることから、蛍光灯等を用いて外界全体を照射した場合よりも、表示部に感光層が鮮明に表示されて、感光層の異常の有無を容易に判別することができる。加えて、発光ダイオードと感光ドラムとの間に光学フィルターを設置したため、感光ドラムの種類を変更して、色の異なる感光層を有する感光ドラムを設置した場合にも、この光学フィルターの作動によって検査光の波長を調整して、容易に外観検査を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る感光ドラム用の外観検査装置について、図１を用いて説明する。
本実施形態の外観検査装置は、被検査物である円筒状のＯＰＣドラムＷの外周表面全体に亘って形成されている緑または黄緑の有機感光層における凸状や凹状の点欠陥、塗布ムラ、傷、汚れ、異物等の異常の有無を検査する装置である。
【００１８】
この外観検査装置は、長さ２００〜４５０ｍｍのＯＰＣドラムＷを、軸線方向を水平に向けた状態で軸線Ｌ回りに回転自在に支持する回転駆動装置（図示を略す）と、このＯＰＣドラムＷの外周面外方に配置されて、ＯＰＣドラムＷの外周表面に形成された有機感光層に検査光を照射する照明装置１と、この照明装置１によって、検査光が照射されているＯＰＣドラムＷの外周表面を撮像する撮像装置２とを有して概略構成されている。
この回転駆動装置は、図２に示すように、このＯＰＣドラムＷの軸線Ｌを中心として、ＯＰＣドラムＷを軸線Ｌ回りに６０度毎に回転させて、ＯＰＣドラムＷの外周表面を周方向に移動させるようになっている。
【００１９】
上記ＯＰＣドラムＷの外周面外方に配置された照明装置１は、ＯＰＣドラムＷの軸線方向における両端部の外方であって、かつＯＰＣドラムＷの軸線Ｌの延長線上から水平かつ同方向に外れた位置にそれぞれ１台ずつ設置されている。
そして、各照明装置１は、光源１０と、この光源１０から出射した光の波長を調整する可変バンドパスフィルター（光学フィルター）１１とを有しており、この可変バンドパスフィルター１１は、光源１０とＯＰＣドラムＷとの間に配置されている。
【００２０】
また、光源１０と可変バンドパスフィルター１１とは、ＯＰＣドラムＷの軸線方向の中央部に向けて、ＯＰＣドラムＷに対して斜めに設置されており、光源１０から出射した光の波長を可変バンドパスフィルター１１によって調整した検査光をＯＰＣドラムＷに軸線方向に全長に亘って照射するようになっている。
この光源１０としては、６００ｎｍ〜７５０ｎｍの赤色発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられており、可変バンドパスフィルター１１は、波長領域の異なる複数の波長調整部１１ａ、１１ｂ、１１ｃを有し、かつ全ての波長調整部１１ａ、１１ｂ、１１ｃが光を拡散させる拡散機能を有している。
【００２１】
これにより、可変バンドパスフィルター１１は、赤色発光ダイオードが６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長幅を有するため、ＯＰＣドラムＷの種類に適した波長の光、すなわち、ＯＰＣドラムの外周表面に形成されている有機感光層の色に適した中心波長を有する波長幅の狭い光に微調整するようになっている。加えて、この可変バンドパスフィルター１１は、拡散機能によって光を拡散させて、この拡散光を検査光としてＯＰＣドラムＷの有機感光層に均一的に照射するようになっている。
【００２２】
従って、これら光源１０と可変バンドパスフィルター１１とによって構成される照明装置１は、有機感光層に対して補色の関係にある特定波長の赤の可視光をＯＰＣドラムＷの軸線方向の中央部に向けて斜めに拡散・照射することにより、ＯＰＣドラムＷの全長に均一的に照射するようになっている。
【００２３】
撮像装置２は、ＯＰＣドラムＷの外周面外方であって、かつ照明装置１側に、ＯＰＣドラムＷの軸線方向に沿って、ＯＰＣドラムＷの全長をすべて視野に収めるように複数台（本実施形態においては３台）設置されており、各撮像装置２は、画角を考慮して、隣接する撮像装置２同士が撮像領域の端部同士を一部重複させるようにして設置されている。
【００２４】
また、各撮像装置２としては、ＯＰＣドラムＷを白黒に撮像する３０万画素〜１００万画素のＣＣＤエリアセンサが用いられており、この撮像装置２は、複数台の撮像装置２によって撮像された画像の重複部を削除して、合成する画像処理機能と、この重複部が削除されたＯＰＣドラムＷの全長の画像を表示する表示部２０とを有している。
そして、この表示部２０は、全ての撮像装置２に対して１つ設けられており、この表示部２０には、上記画像処理機能によって複数の撮像画像を基に重複部を削除して合成したＯＰＣドラムＷの全長の画像が表示されるようになっている。
【００２５】
次に、上述の外観検査装置を用いて、ＯＰＣドラムＷの外周表面の有機感光層を検査する際の作用について説明する。
【００２６】
ＯＰＣドラムＷを回転駆動装置に設置し、照明装置１を作動させて、ＯＰＣドラムＷの外周表面の有機感光層または検査項目に応じて、可変バンドパスフィルター１１の波長調整部１１ａ、１１ｂ、１１ｃを切り換えることにより、検査光を調整して、ＯＰＣドラムＷの外周表面に照射するとともに、撮像装置２および回転駆動装置を作動させる。
【００２７】
すると、光源１０の光が可変バンドパスフィルター１１によって赤の特定波長の可視光となって拡散されて、この赤の拡散光がＯＰＣドラムＷの外周表面に全長に亘って均一的に照射されることにより、３台の撮像装置２によってＯＰＣドラムＷにおける撮像装置２側の半周面の外周表面が全長に亘って撮像されて、これら撮像装置２によって撮像されたＯＰＣドラムＷの外周表面が表示部２０に表示される。その際、表示部２０にＯＰＣドラムＷの外周表面の有機感光層が黒く表示され、かつ、ＯＰＣドラムＷの外周表面の高さ方向の上部および下部から撮像装置２前の高さ方向中央部に向けて、漸次、有機感光層の明度が高くなる。このため、同中央部に凸状の点欠陥や塗布ムラによる有機感光層の増肉部がある場合に明度のより高い黒部が表示されるとともに、凹状の点欠陥や塗布ムラによる有機感光層の減肉部がある場合に明度の低い黒部が表示されるため、検査員等が表示部２０を目視することにより、有機感光層の異常の有無を判別する。
【００２８】
次いで、回転駆動装置によってＯＰＣドラムＷが軸線Ｌ回りに６０度回転した後に、同様に、撮像装置２によってＯＰＣドラムＷの外周表面が撮像されて、繰り返し、６０度回転後のＯＰＣドラムＷの外周表面が６回撮像されて、ＯＰＣドラムＷの全周の外周表面が撮像される。
その際に、撮像装置２によって撮像される度に表示部２０に表示されるＯＰＣドラムＷの画像を目視することにより、有機感光層の異常の有無を判別する。
【００２９】
上述の実施の形態の外観検査装置によれば、撮像装置２としてＯＰＣドラムＷを２次元に撮像するＣＣＤエリアセンサを用いたため、ラインセンサを用いた場合と異なり、撮像回数を著しく減少させて、撮像装置の露光時間を充分にとることができる。このため、撮像した適切な明るさのＯＰＣドラムＷの画像を表示部２０に表示させて、容易に有機感光層の異常の有無を判別することができる。
加えて、１次元で撮像するラインセンサと異なり、焦点距離の多少の変動によって、撮像画像のピントが外れてしまう恐れがなく、表示部２０に表示されたＯＰＣドラムＷの画像を目視することによって簡易的に有機感光層の異常の有無を判別することができる。
【００３０】
その際、照明装置１の光源１０として、指向性を有する赤色発光ダイオードを用いているため、検査光がＯＰＣドラムＷの方向にのみに照射されることから、有機感光層における凸状および凹状の点欠陥、塗布ムラ、傷、汚れならびに異物等のあらゆる異常を撮像装置２の表示部２０に鮮明に表示することができる。特に、ＯＰＣドラムの撮像装置２前の高さ方向の中央部に凸状の点欠陥や塗布ムラによる有機感光層の増肉部がある場合に明度の高い黒部が表示部２０に表示されるとともに、凹状の点欠陥、塗布ムラによる有機感光層の減肉部や傷がある場合に明度の低い黒部が表示部２０に表示される。このため、検査員等が表示部２０を目視することによって有機感光層の異常の有無を容易に判別することができ、簡易的かつ効率的に外観検査を行うことができる。
【００３１】
加えて、光源１０とＯＰＣドラムＷとの間に可変バンドパスフィルター１１を設置したため、ＯＰＣドラムＷの種類を変更して、色の異なる有機感光層を有するＯＰＣドラムＷを設置した場合にも、この可変バンドパスフィルター１１の波長調整部１１ａ、１１ｂ、１１ｃを切り換えることにより検査光の波長を調整して、容易に外観検査を行うことができる。
【００３２】
なお、本発明は、上述の実施形態に何等限定されるものでなく、例えば、可変バンドパスフィルター１１が拡散機能を有していなくてもよい。この場合には、可変バンドフィルター１１とＯＰＣドラムＷとの間に、別途、拡散板が設けられていることが好ましい。
また、撮像装置２は、ＯＰＣドラムＷ等の感光ドラムをフルカラーで撮像して、画像処理機能によって白黒に変換することにより、表示部２０に感光層を白から黒までの明度の変化によって表示してもよい。
【実施例】
【００３３】
まず、上述の実施の形態と同様の外観検査装置を用意して、光源１０として波長波長６００〜７５０ｎｍの赤のＬＥＤを用いるとともに、必要に応じて可変バンドパスフィルター１１の波長調整部１１ａ、１１ｂ、１１ｃを切り換えて、照明装置１から検査光として中心波長６６０ｎｍの赤の可視光が照射されるように調整した。また、撮像装置２として、６４０×４８０の約３０万画素の白黒のＣＣＤエリアセンサを設置した。
［実施例１］
【００３４】
次いで、外周表面の有機感光層に塗布ムラが形成されているＯＰＣドラムＷを検査物１として回転駆動装置に設置して、照明装置１によって検査光を検査物１の外周表面に照射するとともに、この検査光が照射されている検査物１の外周表面を撮像装置２により撮像することにより、表示部２０に表示された画像を図３に示した。
次に、この検査物１を回転駆動装置から取り外して、外周表面の有機感光層に凸状の点欠陥があるＯＰＣドラムＷを検査物２として回転駆動装置に設置して、同様に撮像することにより表示部２０に表示された画像を図４に示した。
【００３５】
図３および図４から判るように、撮像装置２として、画素数の少ない白黒のエリアセンサを用いた場合にも、表示部２０を目視することによって、図３中の円Ａ内に存在する塗布ムラや図４中の円Ｂ内に存在する点欠陥等を簡易的に検出することができる。
［実施例２］
【００３６】
次いで、回転駆動装置によって、図４に示される撮像装置２前の位置に点欠陥が検出された上記検査物２を軸線Ｌを中心にして反時計回りに３０度回転させて、照明装置１から検査光を検査物２の外周表面に照射するとともに、この検査光が照射されている検査物２の外周表面の有機感光層を撮像装置２により撮像することにより、表示部２０に表示された画像を図５に示した。次に、この検査物２を回転駆動装置によって、軸線Ｌを中心にして時計回りに６０度回転させた後に、同様に撮像することにより表示部２０に表示された画像を図６に示した。
【００３７】
図５および図６から判るように、図中の円Ｂ内に存在する点欠陥は、撮像装置２の前から反時計回りに３０度回転した位置から撮像装置２の前から時計回りに３０度回転した位置の範囲内において検出することができる。このため、回転駆動装置によって軸線Ｌを中心にしてＯＰＣドラムＷを６０度以内の角度で回転させることによって、確実に点欠陥等の有機感光層の異常の有無を判別できることが判った。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の感光ドラム用の外観検査装置を示す平面模式図である。
【図２】ＯＰＣドラムＷの回転角度を説明するための要部説明図であって、図１のＯＰＣドラムＷと撮像装置２の側面図である。
【図３】有機感光層に塗布ムラがある検査物１を撮像装置２によって撮像することにより表示部２０に表示された画像と同一の写真である。
【図４】有機感光層に点欠陥がある検査物２を撮像装置２によって撮像することにより表示部２０に表示された画像と同一の写真である。
【図５】検査物２を反時計回りに３０度回転させた後に、撮像装置２によって撮像することにより表示部２０に表示された画像と同一の写真である。
【図６】図５の検査物２を時計回りに６０度回転させた後に、撮像装置２によって撮像することにより表示部２０に表示された画像と同一の写真である。
【図７】従来の感光ドラム用の外観検査装置を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ｗ    ＯＰＣドラム（感光ドラム）
１    照明装置
２    撮像装置
１０  光源
１１  可変バンドパスフィルター（光学フィルター）
２０  表示部
【図１】
2008292367.tif 000003
【図２】
2008292367.tif 000004
【図７】
2008292367.tif 000005
【図３】
2008292367.tif 000006
【図４】
2008292367.tif 000007
【図５】
2008292367.tif 000008
【図６】
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