電子写真装置用のブレードの表面検査方法及び表面検査装置
【課題】電子写真装置用のブレードの表面における、緩やかな凹凸や、極微小なキズ及びムラ、微妙なコントラストを効率的に検出する。
【解決手段】電子写真装置用のブレード１の表面を照明し、ブレード１を照明に直交する方向に搬送しつつ、複数の画素が配列されたラインセンサー１１によって前記表面を撮像する第１ステップと、ラインセンサー１１の１つの画素４が出力する像情報信号に、この１つの画素４と連続する複数の画素４からなる所定領域における各画素がそれぞれ出力する各像情報信号を加算して１つの画素４における加算像情報信号とする加算処理を画素毎に行うことで画像処理する第２ステップと、画像処理された結果に基づいてブレード１の表面状態を判定する第３ステップと、を有する。
【解決手段】電子写真装置用のブレード１の表面を照明し、ブレード１を照明に直交する方向に搬送しつつ、複数の画素が配列されたラインセンサー１１によって前記表面を撮像する第１ステップと、ラインセンサー１１の１つの画素４が出力する像情報信号に、この１つの画素４と連続する複数の画素４からなる所定領域における各画素がそれぞれ出力する各像情報信号を加算して１つの画素４における加算像情報信号とする加算処理を画素毎に行うことで画像処理する第２ステップと、画像処理された結果に基づいてブレード１の表面状態を判定する第３ステップと、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置に用いられるブレードの表面検査方法及び表面検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真装置用部品の外観検査では、検査対象の表面をイメージセンサーによって撮像し、得られた画像データに対してノイズの低減や輪郭強調等の画像処理を施している。これによって、画像データにおける欠陥部分を抽出するという手法が広く行われてきた。電子写真装置用ブレードの検査においても基本的には上記と同様の手法がとられるが、このときに用いられるカメラは、例えば図８に示すように構成されている。すなわち、ブレード１０１の表面状態の像を、カメラ１０２に装着されたレンズ１０３を通して、カメラ１０２内の、複数の画素１０４がライン状に配列されたラインセンサーに撮り込む。そして、該ラインセンサーは画素１０４の数に対応した像情報信号Ｓ１を出力し、この複数の像情報信号Ｓ１が画像処理手段５に送られ、画像処理部１０５で処理された後に、検査対象であるブレード１０１の表面状態が表示されて判定可能となる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上述の従来方法では、ラインセンサーを構成する複数の画素１０４の１つ１つに対応する、個々の像情報信号Ｓ１に基づいて画像処理部１０５が処理を行う。このため、例えば、１つの画素１０４が２５６階調の明度を検知することができる場合、このラインセンサー自体の明度階調の検出能力では、画素１０４の１つ１つの明度階調の２５６階調を超えた、更に微妙なコントラストを検知することはできない。したがって、画像処理部１０５が如何なる画像処理を行った場合であっても、基本的な検査能力は各画素１０４の２５６階調の範囲内に制限されて検知が行われることになる。
【０００４】
目視検査の代わりに外観検査機を用いることを考えた場合、目視による明度階調は点状の検査対象に対しては１５０階調程度と言われているので、通常の検査対象を検査するためには２５６階調であれば充分ということになる。しかしながら、広がりを持った低コントラストな検査対象のような認識し難い検査対象に対する目視検査では、肉眼において画素に相当する錐体が複数の細胞間で視覚情報を積算させ、結果として最大で１６００階調をもって識別することができるとされている。この目視能力と検査機性能の違いから、外観検査機において検査対象となるブレードの表面上に存在する微妙な明度階調については目視と同様に形状を捉えていたとしても、コントラストの不足のために外観的な不良を明瞭に区別することが難しい場合がある。したがって、ブレードの表面全体に極微小の凹凸がつけられた製品においては、傾斜が極緩やかな凹凸を検出することができないという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２３９３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明では、以上の状況に鑑みて、ラインセンサーの各画素の明度階調を拡張することを可能にする。これにより、本発明は、電子写真装置用のブレードの表面における極微小の凹凸に埋もれがちな、傾斜が極緩やかな凹凸等の、微妙なコントラストを効率的に検出することができる電子写真装置用のブレードの表面検査方法及び表面検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するため、本発明に係る、電子写真装置用のブレードの表面検査方法は、電子写真装置用のブレードの表面を照明し、ブレードを照明に直交する方向に搬送させつつラインセンサーによって前記表面を撮像する第１ステップと、ラインセンサーの１つの画素が出力する像情報信号に、この１つの画素と連続する複数の画素からなる所定領域における各画素がそれぞれ出力する各像情報信号を加算して１つの画素における加算像情報信号とする加算処理を画素毎に行うことで画像処理する第２ステップと、画像処理された結果に基づいてブレードの表面状態を判定する第３ステップと、を有する。
【０００８】
撮像のための第1ステップにおいては、前記ブレードの前記表面に対して、前記ラインセンサーを有する撮像手段の光軸がなす俯角及び、照明手段による照明光の光軸がなす照射角とが共に１０°以上３０°以下となるようにするのが望ましい。
【０００９】
また同様に第1ステップでは、前記ブレードに照射する照明光が、照明手段本体を覆ったスリット状のマスキング手段か、あるいはブレード近傍の空間において遮光板等で拡散が制限された上で検査対象に照射されるものであると望ましい。
【００１０】
また、本発明に係る、電子写真装置用のブレードを照明に直交する方向に搬送する搬送手段と、ブレードの表面を照明する照明手段と、ラインセンサーによってブレードを搬送させつつ前記表面を撮像する撮像手段と、を備える。また、本発明は、ラインセンサーの１つの画素が出力する像情報信号に、この１つの画素と連続する複数の画素からなる所定領域における各画素がそれぞれ出力する各像情報信号を加算して前記１つの画素における加算像情報信号とする加算処理を画素毎に行う画像処理手段と、画像処理手段による結果に基づいてブレードの表面状態を判定する判定手段と、を備える。
【００１１】
さらに本発明においては、前記ブレードの前記表面に対して、前記ラインセンサーを有する撮像手段の光軸がなす俯角及び、照明手段による照明光の光軸がなす照射角とが共に１０°以上３０°以下となるように設定されるのが望ましく、また、前記ブレードに照射する照明光が、照明手段本体を覆ったスリット状のマスキング手段か、あるいはブレード近傍の空間において拡散が制限される手段を有し、その影響の元に検査対象に照射されるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ブレードの表面におけるコントラストを際立たせた画像が得られ、ブレードの表面における傾斜が緩やかな凹凸を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】各画素からの像情報信号を積算させる表面検査方法におけるカメラを示す概略図である。
【図２】ブレードを搬送させて撮像するためのカメラ配置を示す概略図である。
【図３】ブレードに対するカメラの距離及び光軸の角度を調整可能な支持機構を示す模式図である。
【図４】傾斜が緩やかな凹凸の定義を説明するための模式図である。
【図５】ラインセンサーによる画像と、エリアセンサーによる画像との違いを説明するための模式図である。
【図６】光の当て方の制御法を説明するための模式図である。
【図７】ブレードの形状を示す概略図である。
【図８】従来の表面検査方法で用いるカメラを説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
本発明に係る、電子写真装置用のブレードの表面検査方法は、図１に示す電子写真装置用のブレード１の表面を照明し、ブレード１を照明に直交する方向に搬送させつつ、複数の画素４が配列されたラインセンサー１１によって前記表面を撮像する第１ステップを有する。また、この方法は、ラインセンサー１１の１つの画素４が出力する像情報信号に、この１つの画素４と連続する複数の画素４からなる所定領域における各画素がそれぞれ出力する各像情報信号を加算する第２ステップを有する。この第２ステップでは、１つの画素４からの像情報信号に、所定領域における各画素４からの各像情報信号を加算して１つの画素４における加算像情報信号とする加算処理を画素毎に行うことで、画像処理をする。また、この方法は、画像処理された結果に基づいてブレード１の表面状態を判定する第３ステップを有する。
【００１６】
なお、本発明では、例えばラインセンサーの１つの画素の明度階調が２５６の場合、１つの画素が出力する像情報信号が２５６のいずれかの値として扱われる。そして今、この１つの画素を含みこの１つの画素に連続する５つの画素からなる所定領域における各画素がそれぞれ出力する各像情報信号を、１つの画素が出力する像情報信号に加算することを考える。この加算処理によって、１つの画素が出力する像情報信号が、２５６×５＝１２８０のいずれかの値として扱われる。つまり、１つの画素の明度階調を５倍に増えたものとして取り扱うことが可能になる。
【００１７】
そして、このような加算処理を所定領域の５つの各画素について行うことで画像データ処理されたものを所定領域における１つのデータユニットとして、この所定領域に隣接する他の所定領域において画像データ処理された他のデータユニットとを比較する。これによって、ブレードの表面における微細な状態を判定する。
【００１８】
また、上述した方法を採用した表面検査装置は、電子写真装置用のブレード１を照明に直交する方向に搬送させる搬送手段としての搬送機構、ブレード１の表面を照明する照明手段としての照明部と、を備える。また、この装置は、ブレード搬送機構によってブレード１を搬送させつつラインセンサー１１で前記表面を撮像する撮像手段としての撮像部を備える。また、この装置は、ラインセンサー１１の１つの画素４が出力する像情報信号に、この１つの画素４と連続する複数の画素４からなる所定領域における各画素４がそれぞれ出力する各像情報信号を加算する画像処理手段としての画像処理部５を備える（図１参照）。この画像処理部５は、１つの画素４からの像情報信号に、所定領域における各画素４からの各像情報信号を加算して１つの画素４における加算像情報信号とする加算処理を画素毎に行う。また、この装置は、画像処理部５による結果に基づいてブレード１の表面状態を判定する判定手段としての判定部を備える。
【００１９】
撮像部としてはラインセンサー１１を有するカメラ２を使用する（図１）。ラインセンサーは、エリアセンサーと比較して、撮像対象を一定速度で動かしながら撮像しなければ面としての画像が得られない反面、画素数が比較的多いので解像度を上げるのに有利である。また、ラインセンサーは、画素と画素との間に電荷転送部が存在しないので、開口率が高く、微妙なコントラストを捉えるのに好適であるといった利点を有する。また、搬送中のブレード１を図５（ａ）に示すように矢印Ａ方向に撮像していくとして、ラインセンサーで一度に取得できる各データＢ１，Ｂ２，Ｂ３に関して、図５（ａ）中の矢印ａで示すように、複数の画素の配列方向に直交する方向について、データの比較を行うことを考える。このときには、同一の画素によって得られたデータを比較することになるので、画素のバラツキが存在しない。このことも、図５（ｂ）に示すエリアセンサー１２と比べた優位点である。画素のバラツキは通常３％程度存在するので、この画素バラツキを考慮すると、３％以内のコントラスト差は有意な差異として取り扱うことが許されない。個々の画素で検出可能な明度階調が２５６階調である場合には、有意な差異と見なせない画素のバラツキは７階調にも達する。
【００２０】
後述するように、ラインセンサーの出力については複数の画素の像情報信号を積算するので、画素の大きさに比較してかなり小さな構造であっても存在自体は捉えることができる。したがって、解像度にこだわらないか、複数のカメラを配置するのであれば、ラインセンサーが有する画素数は３０００画素以上であれば良い。複数のカメラを配置する方向は、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、ブレード１の長手方向に直交する方向とカメラ２のレンズの光軸とを一致させると良い。このとき、カメラ２に取付けるレンズの焦点距離は、ブレード１をいくつのカメラを用いて検査するかによって決まってくるが、ブレード１の全体がレンズの視野に収まるように設定すると、表面検査装置の構成が簡素になるので好ましい。
【００２１】
ブレード１に照射する照明に関しては、スリットを通して光が拡散しないようにしてやるのが良い。または、ブレードの近傍に光の遮蔽板を配して、光が一度に異なる角度からブレードに照射されないようにしてやるのが良い。こうすることで、ブレード１に近く広がりを持った光源からの光が多方面から照射され、極緩やかな凹凸に満遍なく光が当たって影が無くなり、検出が困難となるのを防ぐ。図６（ａ）に示すように、光源からの光が凹みにそのまま当たれば様々な散乱光によって影が出来難くなるのに対し、図６（ｂ）に示すようにスリット２１や遮光板２２によって光の多くをカットし、平行光が凹みに当たるようにすれば、影も出来易く凹みが一層見易くなる。
【００２２】
ラインセンサー１１としてはモノクロームセンサーであっても良いが、カラーセンサーを配置して３色の信号を別々に処理しても良い。ただし、カラーラインセンサーの中には、３つのラインセンサーを単純に平行に並べて配置したものがあり、この場合には、個々のラインセンサー間で被写体（ブレード）からの光路差が生じてしまう。このため、この場合には、どれかの色のイメージセンサーで焦点のずれが許容レベルを越えていないかに注意を払う必要がある。
【００２３】
搬送機構によるブレード搬送の速度は、ラインセンサー１１によって取得した画像が、ブレード１の搬送方向に対して充分な解像度を有するように設定する必要がある。例えば、速度が１ｃｍ／ｓｅｃ以上、２０ｃｍ／ｓｅｃ以下程度であるのが望ましい。像情報信号の取り込み周波数が２０００Ｈｚであれば、搬送速度が２０ｃｍ／ｓｅｃの場合でもブレードの搬送方向に対して１データ当たり１００μｍの細かさで表される。搬送速度が１０ｃｍ／ｓｅｃ以下であれば更に望ましく、搬送速度が１ｃｍ／ｓｅｃのときの搬送方向の１データ当たりの細かさは５μｍである。
【００２４】
照明部としては、ブレード１の長手方向に対して均一な光量が得られるような光源であれば良く、例えば、ブレードの長手方向に略平行に配置されたライン光源１０が用いられる。
【００２５】
ブレード１の表面状態の判定を行うのに効果的な画像を得るために、ラインセンサー１１は、例えば図３に示すように、ブレード１の表面からの距離と、ブレード１の表面を見下ろす俯角とを自由に調整可能な支持機構に支持される構成が望ましい。支持機構は、カメラ２を回転可能に支持する回転ステージ１６を有して構成されている。また、この支持機構は、回転ステージ１６をブレード１の長手方向に直交する鉛直方向にスライド可能に支持する鉛直ガイド１５と、この鉛直ガイド１５をブレード１の長手方向に直交する水平方向にスライド可能に支持する水平ガイド１４とを有している。
【００２６】
また、ブレード１の表面に接する接平面に対して、ラインセンサー１１を有するカメラ２のレンズ３の光軸がなす俯角θ１及び、照明部による照明光の光軸がなす照射角θ２（図２（ａ））は共に３０°以下に設定するのが好ましい。照明部による照明光の角度を浅くし、尚且つラインセンサーでそのほぼ全反射光を見ることにより、透過あるいは拡散しない反射光を、効率よく捕らえることができる。ただしあまりに角度が浅すぎると、反射光が一番明るくなるポイントがカメラから見てわかり難くなったり、カメラのピントがブレード表面に合い難くなったりする。このため、角度の下限は１０°とするのが望ましい。以上により、角度θ１及びθ２は共に１０°以上３０°以下とする。このようにしてラインセンサー１１によってブレード１の搬送時にブレード全体分のデータが連続的に取込まれ、画像処理部５に送られる。
【００２７】
画像処理部５は、１つの画素４が出力する像情報信号に、この１つの画素４と連続する複数の画素４からなる所定領域における各画素４がそれぞれ出力する各像情報信号を加算する。この画像処理部５は、１つの画素４からの像情報信号に、所定領域における各画素４からの各像情報信号を加算して１つの画素４における加算像情報信号とする加算処理を画素毎に行うことで画像処理する。このように画像処理された結果が所定領域における１データユニットとして表面状態の判定に用いられる。
【００２８】
加算処理の方法としては、例えば以下に示すような３つの方法が考えられる。
（i）ラインセンサー１１の画素配列方向のみに加算処理する。
（ii）ラインセンサー１１の画素配列方向に直交する方向のみに加算処理する。この際加算処理対象となるデータは、ブレード１の搬送中に撮像されることによって、見かけ上画素が空間的にラインセンサー１１の画素配列方向に直交する方向に並んでいる。したがってこれらの画素による各像情報信号の加算は、実際には同一の画素による時系列情報信号を加算することを指している。
（iii）ラインセンサー１１の画素配列方向に直交する方向のみに一旦加算処理した後に、それら加算像情報データに対して画素配列方向に加算処理を加える。
【００２９】
このような加算処理が行われれば、１画素として記録されるデータの中に、１つの画素毎が元々持つ階調×加算処理する画素数だけの階調を持たせることが可能になる。例えば、１０画素を加算した場合には、１つの画素を２５６×１０＝２５６０階調で扱うことが可能になり、５０画素を加算した場合には、１つの画素を２５６（階調）×５０（画素）＝１２８００階調で扱うことが可能になる。一般的なカメラの出力における２５６階調の積算画素数倍の階調性が得られるのに加えて、一般的なカメラにおける画素のバラツキは、積算データ上では中心極限定理によって軽減され、１／√（加算画素数）となる。具体的には、加算処理を行わないときに３％であるものが、５０画素の積算データ上では０．４％となる。このときの像情報信号の流れの状態を図１に模式的に示す。図１では、３画素分の積算を行っている。２５６階調のＳ１信号が積算されることで、より一層多階調のＳ２信号を出力して判定が行われる。
【００３０】
データの加算方法については、一般的に階調性を高めるためには（i）の加算処理を用いるのが好ましい。ただし、ブレード１の表面に、画素配列方向に沿って細長い欠陥が存在する場合、この欠陥に対して（i）の加算処理では画素配列方向にならされて、かえって欠陥が判り難くなってしまうことがある。欠陥を特に強調するためには、（iii）の加算処理を用いるのが効果的である。一旦、細長い欠陥の長手方向に対してデータの加算演算処理を行うので、欠陥が無い部分と有る部分との積算光量差が極めて大きくなる。その後で画素配列方向に対してさらに加算演算処理を施すことによって、元々の画像データに比べて欠陥部分のコントラストが著しく増大することになる。
【００３１】
また、上述した画素間の加算演算処理によって消えてしまい易い微小な欠陥に対しては、（ii）の加算処理を用いるのが好ましい。（ii）の加算処理を用いることで、微小な欠陥であっても、加算演算処理によって周辺部とのコントラストが増すとともに、隣接する画素間のデータを加算処理することまでは行わないので、微小な欠陥であっても埋もれさせない効果がある。
【００３２】
以上のようにして得られる所定領域Ｒ１のデータと、この所定領域Ｒ１に隣接する、同様の加算演算処理を行った所定領域Ｒ２のデータとの間の差分が、全画像領域について計算され、元々の加算演算済みデータと共に判定部に送られる。
【００３３】
判定部では、全画像領域について計算された差分のデータが系統的な傾斜を持っていれば、必要に応じて水平化処理が行われ、急激な変化及び高低差が大きな変化のみが残される。続いて、このような補正を施した画像において、予め定められた上限値と下限値に対して超過している個々の所定領域全てを抽出し、抽出された個々の領域の面積のうちで任意に定めた量を超えるものが有るか無いかを判定する。任意に定めた量を超えるものが１つ以上存在したとき、その領域がブレードの表面における欠陥部分であると判定する。このように、取得された画像データは加算演算処理及び水平化処理が施され、意図した種類の欠陥のみが効果的に強調された上で、ブレードの表面における微細な状態の判定に使用される。
【００３４】
上述したように、実施形態の表面検査方法では、ラインセンサー１１の１つの画素４が出力する像情報信号に、この１つの画素４と連続する複数の画素４からなる所定領域における各画素４がそれぞれ出力する各像情報信号を加算する。そして、１つの画素４からの像情報信号に、所定領域における各画素４からの各像情報信号を加算して１つの画素４における加算像情報信号とする加算処理を画素毎に行うことで画像処理する。このような表面検査方法を実現する表面検査装置を用いることで、コントラストが微妙な、傾斜が緩やかな凹凸を欠陥部分として含む電子写真用ブレードの表面欠陥を、効率的に検出することができる。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例及び比較例を示して発明の効果をより明らかにするが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。
【００３６】
傾斜が緩やかな凹凸を少なくとも含む、複数の欠陥部分を有する電子写真装置用のブレード１を測定サンプルとして用意する。今回の検査用サンプルとしては弾性ブレードを用いるが、ブレード１は図７に示すように、主として平板状の弾性体ブレード本体２５と、それを固定する板金２４からなっている。ブレード本体は半透明で、平板状の弾性体部の幅は１０ｍｍ、長さは２１５ｍｍであって、弾性体の端部に長手方向に沿って張り合わされた金属製の板金は幅６ｍｍ、全長が２５０ｍｍである。凹凸の具体的な項目名称としては、「凹み」「歪み」「裏突き上げ」という分類がなされている。ブレードの検査面から見て、それぞれの欠陥は以下のような特徴を有するとされる。
「凹み」・・・・・ブレードの内部、端部にかからない位置にできた、球型の窪み。
「歪み」・・・・・「凹み」と同様の窪みのうち、ブレード端部に生じ、それゆえ端部形状が歪んでいるもの。
「裏突き上げ」・・「凹み」とは逆に、裏面から突き上げられて緩やかに上面に盛り上がった形状をしているもの。
【００３７】
これら傾斜が緩やかな凹凸はいずれも、従来の自動外観検査方法では判別できなかったものである。
【００３８】
なお、ここでは電子写真装置用の弾性体部を有するブレード１を挙げて本発明を説明しているが、ブレードの幅、長さ、材料の多様性に合わせて本発明の構成要素を適宜調整することで、他のブレードにおいても同様の測定が可能となることは言うまでも無い。
【００３９】
これら凹凸に関しては、特に変位量である傾斜が緩やかであるので判別が非常に困難である。これらの変位量については、以下のような大きさである。
【００４０】
図４（ａ）から図４（ｄ）に示すように、欠陥部分Ｄ１，Ｄ２の長手方向における一端から他端までわたるＡ−Ｂ断面、Ｃ−Ｄ断面における長さｂの最大値をｂｍａｘ（幅）、長手方向に直交する深さ方向の高低差ｔにおける最大値をｔｍａｘとしたとき、
ｔｍａｘ／ｂｍａｘ≦０．１５
を満たす凹凸を指している。
【００４１】
上述した照明部と、撮像部と、画像処理部及び判定部とを有する表面検査装置として、株式会社テクノス製のスーパー５０００Ｋを使用した。照明光にはスリット状のマスキング・遮蔽板等の遮蔽効果を取り入れたものと入れないものとを用意した。ブレード１は搬送機構に保持されて、５ｃｍ／ｓｅｃの速度で搬送させられつつ表面が撮像され、ブレード全体のデータが取得される。カメラ２は、５１２０画素のラインセンサー１１を有しており、ブレード１の表面から４５０ｍｍの距離に配置され、カメラ２に装着するレンズ３としては、ペンタックス社製のＦＡ５０ｍｍ、Ｆ１．４のものを用いた。このとき、レンズ３の視野はブレード１の長手方向に対して３１５ｍｍ程度あり、ブレード１の弾性体の部分をほぼ３５００画素で捉えることになる。したがって、ブレード１の長手方向に関して１つの画素４で表現される長さは６１μｍである。カメラ２のデータ取得周波数は２ｋＨｚであり、ライン光源１０としては高周波電源によって駆動される蛍光灯が用いられる。蛍光灯の周波数は２０ｋＨｚ、リップルは０．４％である。取得した画像データには次に示す加算処理が施されて、画像判定が行われた。
（加算処理１） 上述した（i）の加算処理を用いて、加算画素数３０とする。
（加算処理２） 上述した（ii）の加算処理を用いて、加算画素数５０とする。
（加算処理３） 上述した（iii）の加算処理を用いて、画素配列方向に直交する方向における加算画素数２０、画素配列方向における加算画素数３０とする。
（加算処理４） 上述した（iii）の加算処理を用いて、画素配列方向に直交する方向における加算画素数３０、画素配列方向における加算画素数６０とする。
【００４２】
結果を表１に示す。加算処理を施していない原画像、あるいは加算処理１〜４のうちで、検出ができた項目を「〇」で示している。検出ができない場合には「×」で示した。原画像が比較例であって、加算処理１〜４をそれぞれ施したものが実施例である。原画像では少なくとも光量レベルで表面状態の判定ができないものが、４種類の加算処理のうちで適切な加算処理を施すことで、欠陥部分を判定することが可能となった。
【００４３】
【表１】
【００４４】
以上の実施例からわかるように、表面検査方法及び表面検査装置を用いることで、電子写真用ブレードの表面における、コントラストが微妙な、傾斜が緩やかな凹凸を、効率的に検出することができた。
【００４５】
なお、本実施形態では、電子写真装置用のブレード１として半透明な弾性ブレードを一例に挙げて説明したが、本発明は他の材質のブレードに用いられても好適であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４６】
１ ブレード
２ カメラ
３ レンズ
４ 画素
５ 画像処理部
１０ ライン光源
１１ ラインセンサー
１２ ブレードの搬送方向
１４ 水平ガイド
１５ 鉛直ガイド
１６ 回転ステージ
１７ ブレード搬送機構
θ１ 俯角
θ２ 照射角
１８ 凹み不良部
１９ 非並行散乱光
２０ 平行散乱光
２１ スリット
２２ 遮光板
２３ 影部
２４ 板金
２５ ブレード本体
１０１ ブレード
１０２ カメラ
１０３ レンズ
１０４ 画素
１０５ 画像処理部
Ａ 撮像されていく順番
Ｂ 凹み・歪みが形成される方向
Ｃ 裏突き上げが形成される方向
Ｄ１ 凹み不良発生部
Ｄ２ 凸状不良発生部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置に用いられるブレードの表面検査方法及び表面検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真装置用部品の外観検査では、検査対象の表面をイメージセンサーによって撮像し、得られた画像データに対してノイズの低減や輪郭強調等の画像処理を施している。これによって、画像データにおける欠陥部分を抽出するという手法が広く行われてきた。電子写真装置用ブレードの検査においても基本的には上記と同様の手法がとられるが、このときに用いられるカメラは、例えば図８に示すように構成されている。すなわち、ブレード１０１の表面状態の像を、カメラ１０２に装着されたレンズ１０３を通して、カメラ１０２内の、複数の画素１０４がライン状に配列されたラインセンサーに撮り込む。そして、該ラインセンサーは画素１０４の数に対応した像情報信号Ｓ１を出力し、この複数の像情報信号Ｓ１が画像処理手段５に送られ、画像処理部１０５で処理された後に、検査対象であるブレード１０１の表面状態が表示されて判定可能となる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上述の従来方法では、ラインセンサーを構成する複数の画素１０４の１つ１つに対応する、個々の像情報信号Ｓ１に基づいて画像処理部１０５が処理を行う。このため、例えば、１つの画素１０４が２５６階調の明度を検知することができる場合、このラインセンサー自体の明度階調の検出能力では、画素１０４の１つ１つの明度階調の２５６階調を超えた、更に微妙なコントラストを検知することはできない。したがって、画像処理部１０５が如何なる画像処理を行った場合であっても、基本的な検査能力は各画素１０４の２５６階調の範囲内に制限されて検知が行われることになる。
【０００４】
目視検査の代わりに外観検査機を用いることを考えた場合、目視による明度階調は点状の検査対象に対しては１５０階調程度と言われているので、通常の検査対象を検査するためには２５６階調であれば充分ということになる。しかしながら、広がりを持った低コントラストな検査対象のような認識し難い検査対象に対する目視検査では、肉眼において画素に相当する錐体が複数の細胞間で視覚情報を積算させ、結果として最大で１６００階調をもって識別することができるとされている。この目視能力と検査機性能の違いから、外観検査機において検査対象となるブレードの表面上に存在する微妙な明度階調については目視と同様に形状を捉えていたとしても、コントラストの不足のために外観的な不良を明瞭に区別することが難しい場合がある。したがって、ブレードの表面全体に極微小の凹凸がつけられた製品においては、傾斜が極緩やかな凹凸を検出することができないという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２３９３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明では、以上の状況に鑑みて、ラインセンサーの各画素の明度階調を拡張することを可能にする。これにより、本発明は、電子写真装置用のブレードの表面における極微小の凹凸に埋もれがちな、傾斜が極緩やかな凹凸等の、微妙なコントラストを効率的に検出することができる電子写真装置用のブレードの表面検査方法及び表面検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するため、本発明に係る、電子写真装置用のブレードの表面検査方法は、電子写真装置用のブレードの表面を照明し、ブレードを照明に直交する方向に搬送させつつラインセンサーによって前記表面を撮像する第１ステップと、ラインセンサーの１つの画素が出力する像情報信号に、この１つの画素と連続する複数の画素からなる所定領域における各画素がそれぞれ出力する各像情報信号を加算して１つの画素における加算像情報信号とする加算処理を画素毎に行うことで画像処理する第２ステップと、画像処理された結果に基づいてブレードの表面状態を判定する第３ステップと、を有する。
【０００８】
撮像のための第1ステップにおいては、前記ブレードの前記表面に対して、前記ラインセンサーを有する撮像手段の光軸がなす俯角及び、照明手段による照明光の光軸がなす照射角とが共に１０°以上３０°以下となるようにするのが望ましい。
【０００９】
また同様に第1ステップでは、前記ブレードに照射する照明光が、照明手段本体を覆ったスリット状のマスキング手段か、あるいはブレード近傍の空間において遮光板等で拡散が制限された上で検査対象に照射されるものであると望ましい。
【００１０】
また、本発明に係る、電子写真装置用のブレードを照明に直交する方向に搬送する搬送手段と、ブレードの表面を照明する照明手段と、ラインセンサーによってブレードを搬送させつつ前記表面を撮像する撮像手段と、を備える。また、本発明は、ラインセンサーの１つの画素が出力する像情報信号に、この１つの画素と連続する複数の画素からなる所定領域における各画素がそれぞれ出力する各像情報信号を加算して前記１つの画素における加算像情報信号とする加算処理を画素毎に行う画像処理手段と、画像処理手段による結果に基づいてブレードの表面状態を判定する判定手段と、を備える。
【００１１】
さらに本発明においては、前記ブレードの前記表面に対して、前記ラインセンサーを有する撮像手段の光軸がなす俯角及び、照明手段による照明光の光軸がなす照射角とが共に１０°以上３０°以下となるように設定されるのが望ましく、また、前記ブレードに照射する照明光が、照明手段本体を覆ったスリット状のマスキング手段か、あるいはブレード近傍の空間において拡散が制限される手段を有し、その影響の元に検査対象に照射されるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ブレードの表面におけるコントラストを際立たせた画像が得られ、ブレードの表面における傾斜が緩やかな凹凸を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】各画素からの像情報信号を積算させる表面検査方法におけるカメラを示す概略図である。
【図２】ブレードを搬送させて撮像するためのカメラ配置を示す概略図である。
【図３】ブレードに対するカメラの距離及び光軸の角度を調整可能な支持機構を示す模式図である。
【図４】傾斜が緩やかな凹凸の定義を説明するための模式図である。
【図５】ラインセンサーによる画像と、エリアセンサーによる画像との違いを説明するための模式図である。
【図６】光の当て方の制御法を説明するための模式図である。
【図７】ブレードの形状を示す概略図である。
【図８】従来の表面検査方法で用いるカメラを説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
本発明に係る、電子写真装置用のブレードの表面検査方法は、図１に示す電子写真装置用のブレード１の表面を照明し、ブレード１を照明に直交する方向に搬送させつつ、複数の画素４が配列されたラインセンサー１１によって前記表面を撮像する第１ステップを有する。また、この方法は、ラインセンサー１１の１つの画素４が出力する像情報信号に、この１つの画素４と連続する複数の画素４からなる所定領域における各画素がそれぞれ出力する各像情報信号を加算する第２ステップを有する。この第２ステップでは、１つの画素４からの像情報信号に、所定領域における各画素４からの各像情報信号を加算して１つの画素４における加算像情報信号とする加算処理を画素毎に行うことで、画像処理をする。また、この方法は、画像処理された結果に基づいてブレード１の表面状態を判定する第３ステップを有する。
【００１６】
なお、本発明では、例えばラインセンサーの１つの画素の明度階調が２５６の場合、１つの画素が出力する像情報信号が２５６のいずれかの値として扱われる。そして今、この１つの画素を含みこの１つの画素に連続する５つの画素からなる所定領域における各画素がそれぞれ出力する各像情報信号を、１つの画素が出力する像情報信号に加算することを考える。この加算処理によって、１つの画素が出力する像情報信号が、２５６×５＝１２８０のいずれかの値として扱われる。つまり、１つの画素の明度階調を５倍に増えたものとして取り扱うことが可能になる。
【００１７】
そして、このような加算処理を所定領域の５つの各画素について行うことで画像データ処理されたものを所定領域における１つのデータユニットとして、この所定領域に隣接する他の所定領域において画像データ処理された他のデータユニットとを比較する。これによって、ブレードの表面における微細な状態を判定する。
【００１８】
また、上述した方法を採用した表面検査装置は、電子写真装置用のブレード１を照明に直交する方向に搬送させる搬送手段としての搬送機構、ブレード１の表面を照明する照明手段としての照明部と、を備える。また、この装置は、ブレード搬送機構によってブレード１を搬送させつつラインセンサー１１で前記表面を撮像する撮像手段としての撮像部を備える。また、この装置は、ラインセンサー１１の１つの画素４が出力する像情報信号に、この１つの画素４と連続する複数の画素４からなる所定領域における各画素４がそれぞれ出力する各像情報信号を加算する画像処理手段としての画像処理部５を備える（図１参照）。この画像処理部５は、１つの画素４からの像情報信号に、所定領域における各画素４からの各像情報信号を加算して１つの画素４における加算像情報信号とする加算処理を画素毎に行う。また、この装置は、画像処理部５による結果に基づいてブレード１の表面状態を判定する判定手段としての判定部を備える。
【００１９】
撮像部としてはラインセンサー１１を有するカメラ２を使用する（図１）。ラインセンサーは、エリアセンサーと比較して、撮像対象を一定速度で動かしながら撮像しなければ面としての画像が得られない反面、画素数が比較的多いので解像度を上げるのに有利である。また、ラインセンサーは、画素と画素との間に電荷転送部が存在しないので、開口率が高く、微妙なコントラストを捉えるのに好適であるといった利点を有する。また、搬送中のブレード１を図５（ａ）に示すように矢印Ａ方向に撮像していくとして、ラインセンサーで一度に取得できる各データＢ１，Ｂ２，Ｂ３に関して、図５（ａ）中の矢印ａで示すように、複数の画素の配列方向に直交する方向について、データの比較を行うことを考える。このときには、同一の画素によって得られたデータを比較することになるので、画素のバラツキが存在しない。このことも、図５（ｂ）に示すエリアセンサー１２と比べた優位点である。画素のバラツキは通常３％程度存在するので、この画素バラツキを考慮すると、３％以内のコントラスト差は有意な差異として取り扱うことが許されない。個々の画素で検出可能な明度階調が２５６階調である場合には、有意な差異と見なせない画素のバラツキは７階調にも達する。
【００２０】
後述するように、ラインセンサーの出力については複数の画素の像情報信号を積算するので、画素の大きさに比較してかなり小さな構造であっても存在自体は捉えることができる。したがって、解像度にこだわらないか、複数のカメラを配置するのであれば、ラインセンサーが有する画素数は３０００画素以上であれば良い。複数のカメラを配置する方向は、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、ブレード１の長手方向に直交する方向とカメラ２のレンズの光軸とを一致させると良い。このとき、カメラ２に取付けるレンズの焦点距離は、ブレード１をいくつのカメラを用いて検査するかによって決まってくるが、ブレード１の全体がレンズの視野に収まるように設定すると、表面検査装置の構成が簡素になるので好ましい。
【００２１】
ブレード１に照射する照明に関しては、スリットを通して光が拡散しないようにしてやるのが良い。または、ブレードの近傍に光の遮蔽板を配して、光が一度に異なる角度からブレードに照射されないようにしてやるのが良い。こうすることで、ブレード１に近く広がりを持った光源からの光が多方面から照射され、極緩やかな凹凸に満遍なく光が当たって影が無くなり、検出が困難となるのを防ぐ。図６（ａ）に示すように、光源からの光が凹みにそのまま当たれば様々な散乱光によって影が出来難くなるのに対し、図６（ｂ）に示すようにスリット２１や遮光板２２によって光の多くをカットし、平行光が凹みに当たるようにすれば、影も出来易く凹みが一層見易くなる。
【００２２】
ラインセンサー１１としてはモノクロームセンサーであっても良いが、カラーセンサーを配置して３色の信号を別々に処理しても良い。ただし、カラーラインセンサーの中には、３つのラインセンサーを単純に平行に並べて配置したものがあり、この場合には、個々のラインセンサー間で被写体（ブレード）からの光路差が生じてしまう。このため、この場合には、どれかの色のイメージセンサーで焦点のずれが許容レベルを越えていないかに注意を払う必要がある。
【００２３】
搬送機構によるブレード搬送の速度は、ラインセンサー１１によって取得した画像が、ブレード１の搬送方向に対して充分な解像度を有するように設定する必要がある。例えば、速度が１ｃｍ／ｓｅｃ以上、２０ｃｍ／ｓｅｃ以下程度であるのが望ましい。像情報信号の取り込み周波数が２０００Ｈｚであれば、搬送速度が２０ｃｍ／ｓｅｃの場合でもブレードの搬送方向に対して１データ当たり１００μｍの細かさで表される。搬送速度が１０ｃｍ／ｓｅｃ以下であれば更に望ましく、搬送速度が１ｃｍ／ｓｅｃのときの搬送方向の１データ当たりの細かさは５μｍである。
【００２４】
照明部としては、ブレード１の長手方向に対して均一な光量が得られるような光源であれば良く、例えば、ブレードの長手方向に略平行に配置されたライン光源１０が用いられる。
【００２５】
ブレード１の表面状態の判定を行うのに効果的な画像を得るために、ラインセンサー１１は、例えば図３に示すように、ブレード１の表面からの距離と、ブレード１の表面を見下ろす俯角とを自由に調整可能な支持機構に支持される構成が望ましい。支持機構は、カメラ２を回転可能に支持する回転ステージ１６を有して構成されている。また、この支持機構は、回転ステージ１６をブレード１の長手方向に直交する鉛直方向にスライド可能に支持する鉛直ガイド１５と、この鉛直ガイド１５をブレード１の長手方向に直交する水平方向にスライド可能に支持する水平ガイド１４とを有している。
【００２６】
また、ブレード１の表面に接する接平面に対して、ラインセンサー１１を有するカメラ２のレンズ３の光軸がなす俯角θ１及び、照明部による照明光の光軸がなす照射角θ２（図２（ａ））は共に３０°以下に設定するのが好ましい。照明部による照明光の角度を浅くし、尚且つラインセンサーでそのほぼ全反射光を見ることにより、透過あるいは拡散しない反射光を、効率よく捕らえることができる。ただしあまりに角度が浅すぎると、反射光が一番明るくなるポイントがカメラから見てわかり難くなったり、カメラのピントがブレード表面に合い難くなったりする。このため、角度の下限は１０°とするのが望ましい。以上により、角度θ１及びθ２は共に１０°以上３０°以下とする。このようにしてラインセンサー１１によってブレード１の搬送時にブレード全体分のデータが連続的に取込まれ、画像処理部５に送られる。
【００２７】
画像処理部５は、１つの画素４が出力する像情報信号に、この１つの画素４と連続する複数の画素４からなる所定領域における各画素４がそれぞれ出力する各像情報信号を加算する。この画像処理部５は、１つの画素４からの像情報信号に、所定領域における各画素４からの各像情報信号を加算して１つの画素４における加算像情報信号とする加算処理を画素毎に行うことで画像処理する。このように画像処理された結果が所定領域における１データユニットとして表面状態の判定に用いられる。
【００２８】
加算処理の方法としては、例えば以下に示すような３つの方法が考えられる。
（i）ラインセンサー１１の画素配列方向のみに加算処理する。
（ii）ラインセンサー１１の画素配列方向に直交する方向のみに加算処理する。この際加算処理対象となるデータは、ブレード１の搬送中に撮像されることによって、見かけ上画素が空間的にラインセンサー１１の画素配列方向に直交する方向に並んでいる。したがってこれらの画素による各像情報信号の加算は、実際には同一の画素による時系列情報信号を加算することを指している。
（iii）ラインセンサー１１の画素配列方向に直交する方向のみに一旦加算処理した後に、それら加算像情報データに対して画素配列方向に加算処理を加える。
【００２９】
このような加算処理が行われれば、１画素として記録されるデータの中に、１つの画素毎が元々持つ階調×加算処理する画素数だけの階調を持たせることが可能になる。例えば、１０画素を加算した場合には、１つの画素を２５６×１０＝２５６０階調で扱うことが可能になり、５０画素を加算した場合には、１つの画素を２５６（階調）×５０（画素）＝１２８００階調で扱うことが可能になる。一般的なカメラの出力における２５６階調の積算画素数倍の階調性が得られるのに加えて、一般的なカメラにおける画素のバラツキは、積算データ上では中心極限定理によって軽減され、１／√（加算画素数）となる。具体的には、加算処理を行わないときに３％であるものが、５０画素の積算データ上では０．４％となる。このときの像情報信号の流れの状態を図１に模式的に示す。図１では、３画素分の積算を行っている。２５６階調のＳ１信号が積算されることで、より一層多階調のＳ２信号を出力して判定が行われる。
【００３０】
データの加算方法については、一般的に階調性を高めるためには（i）の加算処理を用いるのが好ましい。ただし、ブレード１の表面に、画素配列方向に沿って細長い欠陥が存在する場合、この欠陥に対して（i）の加算処理では画素配列方向にならされて、かえって欠陥が判り難くなってしまうことがある。欠陥を特に強調するためには、（iii）の加算処理を用いるのが効果的である。一旦、細長い欠陥の長手方向に対してデータの加算演算処理を行うので、欠陥が無い部分と有る部分との積算光量差が極めて大きくなる。その後で画素配列方向に対してさらに加算演算処理を施すことによって、元々の画像データに比べて欠陥部分のコントラストが著しく増大することになる。
【００３１】
また、上述した画素間の加算演算処理によって消えてしまい易い微小な欠陥に対しては、（ii）の加算処理を用いるのが好ましい。（ii）の加算処理を用いることで、微小な欠陥であっても、加算演算処理によって周辺部とのコントラストが増すとともに、隣接する画素間のデータを加算処理することまでは行わないので、微小な欠陥であっても埋もれさせない効果がある。
【００３２】
以上のようにして得られる所定領域Ｒ１のデータと、この所定領域Ｒ１に隣接する、同様の加算演算処理を行った所定領域Ｒ２のデータとの間の差分が、全画像領域について計算され、元々の加算演算済みデータと共に判定部に送られる。
【００３３】
判定部では、全画像領域について計算された差分のデータが系統的な傾斜を持っていれば、必要に応じて水平化処理が行われ、急激な変化及び高低差が大きな変化のみが残される。続いて、このような補正を施した画像において、予め定められた上限値と下限値に対して超過している個々の所定領域全てを抽出し、抽出された個々の領域の面積のうちで任意に定めた量を超えるものが有るか無いかを判定する。任意に定めた量を超えるものが１つ以上存在したとき、その領域がブレードの表面における欠陥部分であると判定する。このように、取得された画像データは加算演算処理及び水平化処理が施され、意図した種類の欠陥のみが効果的に強調された上で、ブレードの表面における微細な状態の判定に使用される。
【００３４】
上述したように、実施形態の表面検査方法では、ラインセンサー１１の１つの画素４が出力する像情報信号に、この１つの画素４と連続する複数の画素４からなる所定領域における各画素４がそれぞれ出力する各像情報信号を加算する。そして、１つの画素４からの像情報信号に、所定領域における各画素４からの各像情報信号を加算して１つの画素４における加算像情報信号とする加算処理を画素毎に行うことで画像処理する。このような表面検査方法を実現する表面検査装置を用いることで、コントラストが微妙な、傾斜が緩やかな凹凸を欠陥部分として含む電子写真用ブレードの表面欠陥を、効率的に検出することができる。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例及び比較例を示して発明の効果をより明らかにするが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。
【００３６】
傾斜が緩やかな凹凸を少なくとも含む、複数の欠陥部分を有する電子写真装置用のブレード１を測定サンプルとして用意する。今回の検査用サンプルとしては弾性ブレードを用いるが、ブレード１は図７に示すように、主として平板状の弾性体ブレード本体２５と、それを固定する板金２４からなっている。ブレード本体は半透明で、平板状の弾性体部の幅は１０ｍｍ、長さは２１５ｍｍであって、弾性体の端部に長手方向に沿って張り合わされた金属製の板金は幅６ｍｍ、全長が２５０ｍｍである。凹凸の具体的な項目名称としては、「凹み」「歪み」「裏突き上げ」という分類がなされている。ブレードの検査面から見て、それぞれの欠陥は以下のような特徴を有するとされる。
「凹み」・・・・・ブレードの内部、端部にかからない位置にできた、球型の窪み。
「歪み」・・・・・「凹み」と同様の窪みのうち、ブレード端部に生じ、それゆえ端部形状が歪んでいるもの。
「裏突き上げ」・・「凹み」とは逆に、裏面から突き上げられて緩やかに上面に盛り上がった形状をしているもの。
【００３７】
これら傾斜が緩やかな凹凸はいずれも、従来の自動外観検査方法では判別できなかったものである。
【００３８】
なお、ここでは電子写真装置用の弾性体部を有するブレード１を挙げて本発明を説明しているが、ブレードの幅、長さ、材料の多様性に合わせて本発明の構成要素を適宜調整することで、他のブレードにおいても同様の測定が可能となることは言うまでも無い。
【００３９】
これら凹凸に関しては、特に変位量である傾斜が緩やかであるので判別が非常に困難である。これらの変位量については、以下のような大きさである。
【００４０】
図４（ａ）から図４（ｄ）に示すように、欠陥部分Ｄ１，Ｄ２の長手方向における一端から他端までわたるＡ−Ｂ断面、Ｃ−Ｄ断面における長さｂの最大値をｂｍａｘ（幅）、長手方向に直交する深さ方向の高低差ｔにおける最大値をｔｍａｘとしたとき、
ｔｍａｘ／ｂｍａｘ≦０．１５
を満たす凹凸を指している。
【００４１】
上述した照明部と、撮像部と、画像処理部及び判定部とを有する表面検査装置として、株式会社テクノス製のスーパー５０００Ｋを使用した。照明光にはスリット状のマスキング・遮蔽板等の遮蔽効果を取り入れたものと入れないものとを用意した。ブレード１は搬送機構に保持されて、５ｃｍ／ｓｅｃの速度で搬送させられつつ表面が撮像され、ブレード全体のデータが取得される。カメラ２は、５１２０画素のラインセンサー１１を有しており、ブレード１の表面から４５０ｍｍの距離に配置され、カメラ２に装着するレンズ３としては、ペンタックス社製のＦＡ５０ｍｍ、Ｆ１．４のものを用いた。このとき、レンズ３の視野はブレード１の長手方向に対して３１５ｍｍ程度あり、ブレード１の弾性体の部分をほぼ３５００画素で捉えることになる。したがって、ブレード１の長手方向に関して１つの画素４で表現される長さは６１μｍである。カメラ２のデータ取得周波数は２ｋＨｚであり、ライン光源１０としては高周波電源によって駆動される蛍光灯が用いられる。蛍光灯の周波数は２０ｋＨｚ、リップルは０．４％である。取得した画像データには次に示す加算処理が施されて、画像判定が行われた。
（加算処理１） 上述した（i）の加算処理を用いて、加算画素数３０とする。
（加算処理２） 上述した（ii）の加算処理を用いて、加算画素数５０とする。
（加算処理３） 上述した（iii）の加算処理を用いて、画素配列方向に直交する方向における加算画素数２０、画素配列方向における加算画素数３０とする。
（加算処理４） 上述した（iii）の加算処理を用いて、画素配列方向に直交する方向における加算画素数３０、画素配列方向における加算画素数６０とする。
【００４２】
結果を表１に示す。加算処理を施していない原画像、あるいは加算処理１〜４のうちで、検出ができた項目を「〇」で示している。検出ができない場合には「×」で示した。原画像が比較例であって、加算処理１〜４をそれぞれ施したものが実施例である。原画像では少なくとも光量レベルで表面状態の判定ができないものが、４種類の加算処理のうちで適切な加算処理を施すことで、欠陥部分を判定することが可能となった。
【００４３】
【表１】
【００４４】
以上の実施例からわかるように、表面検査方法及び表面検査装置を用いることで、電子写真用ブレードの表面における、コントラストが微妙な、傾斜が緩やかな凹凸を、効率的に検出することができた。
【００４５】
なお、本実施形態では、電子写真装置用のブレード１として半透明な弾性ブレードを一例に挙げて説明したが、本発明は他の材質のブレードに用いられても好適であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４６】
１ ブレード
２ カメラ
３ レンズ
４ 画素
５ 画像処理部
１０ ライン光源
１１ ラインセンサー
１２ ブレードの搬送方向
１４ 水平ガイド
１５ 鉛直ガイド
１６ 回転ステージ
１７ ブレード搬送機構
θ１ 俯角
θ２ 照射角
１８ 凹み不良部
１９ 非並行散乱光
２０ 平行散乱光
２１ スリット
２２ 遮光板
２３ 影部
２４ 板金
２５ ブレード本体
１０１ ブレード
１０２ カメラ
１０３ レンズ
１０４ 画素
１０５ 画像処理部
Ａ 撮像されていく順番
Ｂ 凹み・歪みが形成される方向
Ｃ 裏突き上げが形成される方向
Ｄ１ 凹み不良発生部
Ｄ２ 凸状不良発生部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真装置用の平板状のブレードの表面を照明し、前記ブレードを照明に直交する方向に搬送しつつ、複数の画素が配列されたラインセンサーによって前記表面を撮像する第１ステップと、
前記ラインセンサーの１つの画素が出力する像情報信号に、該１つの画素と連続する複数の画素からなる所定領域における各画素がそれぞれ出力する各像情報信号を加算して前記１つの画素における加算像情報信号とする加算処理を画素毎に行うことで画像処理する第２ステップと、
前記画像処理された結果に基づいて、前記ブレードの表面状態を判定する第３ステップと、
を有する、電子写真装置用のブレードの表面検査方法。
【請求項２】
前記第２ステップでは、前記画素の配列方向の前記所定領域において前記加算処理を行う、請求項１に記載の電子写真装置用のブレードの表面検査方法。
【請求項３】
前記第２ステップでは、前記ブレードの搬送に伴って見かけ上前記画素が空間的に並んでいる、前記画素の配列方向に直交する方向の前記所定領域において前記加算処理を行う、請求項１に記載の電子写真装置用のブレードの表面検査方法。
【請求項４】
前記第２ステップでは、前記ブレードの搬送に伴って見かけ上前記画素が空間的に並んでいる、前記画素の配列方向に直交する方向の前記所定領域において前記加算処理を行った後、前記画素の配列方向の他の前記所定領域において前記加算処理を行う、請求項１に記載の電子写真装置用のブレードの表面検査方法。
【請求項５】
前記第１ステップでは、前記ブレードの前記表面に対して、前記ラインセンサーを有する撮像手段の光軸がなす俯角と、照明手段による照明光の光軸がなす照射角とが共に１０°以上３０°以下とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電子写真装置用のブレードの表面検査方法。
【請求項６】
前記第１ステップにおいて、前記ブレードに照射する照明光が、前記照明手段の本体をスリット状のマスキング手段によって覆うか、あるいは前記ブレードの近傍において遮蔽板によって拡散が制限された上で照射されることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電子写真装置用のブレードの表面検査方法。
【請求項７】
前記第１ステップでは、前記ブレードを１ｃｍ／ｓｅｃ以上、２０ｃｍ／ｓｅｃ以下の速度で搬送する、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電子写真装置用のブレードの表面検査方法。
【請求項８】
電子写真装置用のブレードの表面を照明する照明手段と、
前記ブレードを前記照明手段に直交する方向に搬送する搬送手段と、
前記ブレードを搬送しつつ、複数の画素が配列されたラインセンサーによって前記表面を撮像する撮像手段と、
前記ラインセンサーの１つの画素が出力する像情報信号に、該１つの画素と連続する複数の画素からなる所定領域における各画素がそれぞれ出力する各像情報信号を加算して前記１つの画素における加算像情報信号とする加算処理を画素毎に行う画像処理手段と、
前記画像処理手段による結果に基づいて、前記ブレードの表面状態を判定する判定手段と、
を備える、電子写真装置用のブレードの表面検査装置。
【請求項９】
前記表面検査装置において、前記照明手段が、前記照明手段の本体を覆ったスリット状のマスキング手段か、あるいは前記ブレードの近傍において拡散を制限する手段を有することを特徴とする、請求項８記載の電子写真装置用のブレードの表面検査装置。
【請求項１０】
前記搬送手段は、前記ブレードを１ｃｍ／ｓｅｃ以上、２０ｃｍ／ｓｅｃ以下の速度で搬送する、請求項８または９に記載の電子写真装置用のブレードの表面検査装置。
【請求項１】
電子写真装置用の平板状のブレードの表面を照明し、前記ブレードを照明に直交する方向に搬送しつつ、複数の画素が配列されたラインセンサーによって前記表面を撮像する第１ステップと、
前記ラインセンサーの１つの画素が出力する像情報信号に、該１つの画素と連続する複数の画素からなる所定領域における各画素がそれぞれ出力する各像情報信号を加算して前記１つの画素における加算像情報信号とする加算処理を画素毎に行うことで画像処理する第２ステップと、
前記画像処理された結果に基づいて、前記ブレードの表面状態を判定する第３ステップと、
を有する、電子写真装置用のブレードの表面検査方法。
【請求項２】
前記第２ステップでは、前記画素の配列方向の前記所定領域において前記加算処理を行う、請求項１に記載の電子写真装置用のブレードの表面検査方法。
【請求項３】
前記第２ステップでは、前記ブレードの搬送に伴って見かけ上前記画素が空間的に並んでいる、前記画素の配列方向に直交する方向の前記所定領域において前記加算処理を行う、請求項１に記載の電子写真装置用のブレードの表面検査方法。
【請求項４】
前記第２ステップでは、前記ブレードの搬送に伴って見かけ上前記画素が空間的に並んでいる、前記画素の配列方向に直交する方向の前記所定領域において前記加算処理を行った後、前記画素の配列方向の他の前記所定領域において前記加算処理を行う、請求項１に記載の電子写真装置用のブレードの表面検査方法。
【請求項５】
前記第１ステップでは、前記ブレードの前記表面に対して、前記ラインセンサーを有する撮像手段の光軸がなす俯角と、照明手段による照明光の光軸がなす照射角とが共に１０°以上３０°以下とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電子写真装置用のブレードの表面検査方法。
【請求項６】
前記第１ステップにおいて、前記ブレードに照射する照明光が、前記照明手段の本体をスリット状のマスキング手段によって覆うか、あるいは前記ブレードの近傍において遮蔽板によって拡散が制限された上で照射されることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電子写真装置用のブレードの表面検査方法。
【請求項７】
前記第１ステップでは、前記ブレードを１ｃｍ／ｓｅｃ以上、２０ｃｍ／ｓｅｃ以下の速度で搬送する、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電子写真装置用のブレードの表面検査方法。
【請求項８】
電子写真装置用のブレードの表面を照明する照明手段と、
前記ブレードを前記照明手段に直交する方向に搬送する搬送手段と、
前記ブレードを搬送しつつ、複数の画素が配列されたラインセンサーによって前記表面を撮像する撮像手段と、
前記ラインセンサーの１つの画素が出力する像情報信号に、該１つの画素と連続する複数の画素からなる所定領域における各画素がそれぞれ出力する各像情報信号を加算して前記１つの画素における加算像情報信号とする加算処理を画素毎に行う画像処理手段と、
前記画像処理手段による結果に基づいて、前記ブレードの表面状態を判定する判定手段と、
を備える、電子写真装置用のブレードの表面検査装置。
【請求項９】
前記表面検査装置において、前記照明手段が、前記照明手段の本体を覆ったスリット状のマスキング手段か、あるいは前記ブレードの近傍において拡散を制限する手段を有することを特徴とする、請求項８記載の電子写真装置用のブレードの表面検査装置。
【請求項１０】
前記搬送手段は、前記ブレードを１ｃｍ／ｓｅｃ以上、２０ｃｍ／ｓｅｃ以下の速度で搬送する、請求項８または９に記載の電子写真装置用のブレードの表面検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１０７０７４（Ｐ２０１１−１０７０７４Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６４９０８（Ｐ２００９−２６４９０８）
【出願日】平成２１年１１月２０日（２００９．１１．２０）
【出願人】（３９３００２６３４）キヤノン化成株式会社 (640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２０日（２００９．１１．２０）
【出願人】（３９３００２６３４）キヤノン化成株式会社 (640)
【Ｆターム（参考）】
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