JP2001041728A - 断面寸法測定方法および装置 - Google Patents
断面寸法測定方法および装置Info
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- JP2001041728A JP2001041728A JP11218024A JP21802499A JP2001041728A JP 2001041728 A JP2001041728 A JP 2001041728A JP 11218024 A JP11218024 A JP 11218024A JP 21802499 A JP21802499 A JP 21802499A JP 2001041728 A JP2001041728 A JP 2001041728A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 極めて効率的にしかも高い精度で断面寸法を
測定し得る断面寸法測定方法および装置を提供する。 【解決手段】 部材の断面寸法をそのＸ線透視像に基づ
き測定する。測定すべき部材１０を位置調節可能に保持
する部材保持機構３と、測定すべき部材１０の測定断面
部位に対して所定方向からＸ線を射出するＸ線射出部１
と、部材１０を透過したＸ線を受信して測定断面部位の
Ｘ線透視像を得るＸ線受信部２と、得られたＸ線透視像
に対する画像処理を行って寸法測定する画像処理部１８
と、Ｘ線透視像に対して基準寸法を与えるマスクパター
ン１２と、装置の各構成部を作動制御する制御部２０
と、を備える。
測定し得る断面寸法測定方法および装置を提供する。 【解決手段】 部材の断面寸法をそのＸ線透視像に基づ
き測定する。測定すべき部材１０を位置調節可能に保持
する部材保持機構３と、測定すべき部材１０の測定断面
部位に対して所定方向からＸ線を射出するＸ線射出部１
と、部材１０を透過したＸ線を受信して測定断面部位の
Ｘ線透視像を得るＸ線受信部２と、得られたＸ線透視像
に対する画像処理を行って寸法測定する画像処理部１８
と、Ｘ線透視像に対して基準寸法を与えるマスクパター
ン１２と、装置の各構成部を作動制御する制御部２０
と、を備える。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば電子写真
複写機、レーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ、ワー
ドプロセッサおよびファクシミリ装置等の画像形成装置
で用いられる特に円筒状部材およびその係合部材の結合
構造における断面寸法を測定するための方法および装置
に関し、ここに円筒状部材としては、たとえば感光体ド
ラム、現像ローラ、転写ローラおよび搬送ローラ等が含
まれる。
複写機、レーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ、ワー
ドプロセッサおよびファクシミリ装置等の画像形成装置
で用いられる特に円筒状部材およびその係合部材の結合
構造における断面寸法を測定するための方法および装置
に関し、ここに円筒状部材としては、たとえば感光体ド
ラム、現像ローラ、転写ローラおよび搬送ローラ等が含
まれる。
【０００２】
【従来の技術】感光体ドラムや現像ローラ、転写ローラ
および搬送ローラ等を駆動するためにギヤおよびフラン
ジ等の係合部材を円筒状部材の端部に固定する手段とし
ては、円筒状部材と係合部材を接着剤により接着した
り、あるいは外部的な圧力により円筒状部材に圧入固定
する。あるいはまた、円筒状部材の一部を係合部材の所
定位置に折り曲げたカシメにより固定することができ
る。カシメによるドラムとギヤの固定において、ドラム
とギヤの固定状態の良否を点検する方法として、たとえ
ば図７に示すようなカシメ部断面の各寸法をみる方法が
ある。
および搬送ローラ等を駆動するためにギヤおよびフラン
ジ等の係合部材を円筒状部材の端部に固定する手段とし
ては、円筒状部材と係合部材を接着剤により接着した
り、あるいは外部的な圧力により円筒状部材に圧入固定
する。あるいはまた、円筒状部材の一部を係合部材の所
定位置に折り曲げたカシメにより固定することができ
る。カシメによるドラムとギヤの固定において、ドラム
とギヤの固定状態の良否を点検する方法として、たとえ
ば図７に示すようなカシメ部断面の各寸法をみる方法が
ある。
【０００３】図７においてドラム１０１は、たとえばア
ルミ合金製の円筒状部材の端部にプラスチック製の係合
部材であるギヤ１０２が組み付けられる。カシメ刃１０
３によって円筒状部材の一部が係合部材中に折り曲げら
れて固定される。ドラムとギヤの固定状態の良否は、た
とえば寸法Ａ〜Ｃを測定することにより点検することが
できる。
ルミ合金製の円筒状部材の端部にプラスチック製の係合
部材であるギヤ１０２が組み付けられる。カシメ刃１０
３によって円筒状部材の一部が係合部材中に折り曲げら
れて固定される。ドラムとギヤの固定状態の良否は、た
とえば寸法Ａ〜Ｃを測定することにより点検することが
できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ドラムとギヤの固定状
態の良否は製品において重大であるため、鋸等でドラム
を軸方向に切断してカシメ断面を目視可能にし、ルーぺ
等を用いて断面寸法を測定する方法がある。しかしなが
ら、このようにカシメ部を実際に切断して測定する方法
（破壊検査方法）では、検査のために多大な手間と時間
を要する上に、ドラム、ギヤ等の材料を無駄にするとい
う問題がある。
態の良否は製品において重大であるため、鋸等でドラム
を軸方向に切断してカシメ断面を目視可能にし、ルーぺ
等を用いて断面寸法を測定する方法がある。しかしなが
ら、このようにカシメ部を実際に切断して測定する方法
（破壊検査方法）では、検査のために多大な手間と時間
を要する上に、ドラム、ギヤ等の材料を無駄にするとい
う問題がある。
【０００５】本発明はかかる実情に鑑み、極めて効率的
にしかも高い精度で断面寸法を測定し得る断面寸法測定
方法および装置を提供することを目的とする。
にしかも高い精度で断面寸法を測定し得る断面寸法測定
方法および装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の断面寸法測定方
法は、部材の断面寸法をそのＸ線透視像に基づき測定す
る断面寸法測定方法であって、測定すべき部材の測定断
面部位をＸ線光軸に対して所定の位置関係で保持し、測
定断面部位にＸ線を射出する工程と、部材を透過したＸ
線を受信して、測定断面部位のＸ線透視像を得る工程
と、Ｘ線透視像を画像処理することにより基準寸法を基
準にして寸法測定を行う工程と、を備えたことを特徴と
する。
法は、部材の断面寸法をそのＸ線透視像に基づき測定す
る断面寸法測定方法であって、測定すべき部材の測定断
面部位をＸ線光軸に対して所定の位置関係で保持し、測
定断面部位にＸ線を射出する工程と、部材を透過したＸ
線を受信して、測定断面部位のＸ線透視像を得る工程
と、Ｘ線透視像を画像処理することにより基準寸法を基
準にして寸法測定を行う工程と、を備えたことを特徴と
する。
【０００７】また、本発明の断面寸法測定方法におい
て、測定断面部位は、部材を他の部材と結合させる係合
部まわりであることを特徴とする。また、本発明の断面
寸法測定方法において、基準寸法を与えるマスクパター
ンを測定断面部位に隣接配置し、このマスクパターンの
既知寸法を基準寸法にすることを特徴とする。
て、測定断面部位は、部材を他の部材と結合させる係合
部まわりであることを特徴とする。また、本発明の断面
寸法測定方法において、基準寸法を与えるマスクパター
ンを測定断面部位に隣接配置し、このマスクパターンの
既知寸法を基準寸法にすることを特徴とする。
【０００８】また、本発明の断面寸法測定方法におい
て、円筒状部材とこれに結合する係合部材との係合部ま
わりを測定断面部位とし、係合部まわりに対して円筒状
部材の接線方向から放射状にＸ線を射出することを特徴
とする。
て、円筒状部材とこれに結合する係合部材との係合部ま
わりを測定断面部位とし、係合部まわりに対して円筒状
部材の接線方向から放射状にＸ線を射出することを特徴
とする。
【０００９】また、本発明の断面寸法測定方法におい
て、係合部付近における円筒状部材表面のＸ線透視像の
コントラストが最も先鋭になるように、円筒状部材のＸ
線光軸に対する位置を調節することを特徴とする。ま
た、本発明の断面寸法測定方法において、円筒状部材の
表面付近におけるＸ線透視像の出力を一次微分すること
により、コントラストが最も先鋭となる位置を決定する
ことを特徴とする。
て、係合部付近における円筒状部材表面のＸ線透視像の
コントラストが最も先鋭になるように、円筒状部材のＸ
線光軸に対する位置を調節することを特徴とする。ま
た、本発明の断面寸法測定方法において、円筒状部材の
表面付近におけるＸ線透視像の出力を一次微分すること
により、コントラストが最も先鋭となる位置を決定する
ことを特徴とする。
【００１０】また、本発明の断面寸法測定装置は、部材
の断面寸法をそのＸ線透視像に基づき測定する断面寸法
測定装置であって、測定すべき部材を位置調節可能に保
持する部材保持機構と、測定すべき部材の測定断面部位
に対して所定方向からＸ線を射出するＸ線射出部と、部
材を透過したＸ線を受信して測定断面部位のＸ線透視像
を得るＸ線受信部と、得られたＸ線透視像に対する画像
処理を行って寸法測定する画像処理部と、Ｘ線透視像に
対して基準寸法を与えるマスクパターンと、装置の各構
成部を作動制御する制御部と、を備えたことを特徴とす
る。
の断面寸法をそのＸ線透視像に基づき測定する断面寸法
測定装置であって、測定すべき部材を位置調節可能に保
持する部材保持機構と、測定すべき部材の測定断面部位
に対して所定方向からＸ線を射出するＸ線射出部と、部
材を透過したＸ線を受信して測定断面部位のＸ線透視像
を得るＸ線受信部と、得られたＸ線透視像に対する画像
処理を行って寸法測定する画像処理部と、Ｘ線透視像に
対して基準寸法を与えるマスクパターンと、装置の各構
成部を作動制御する制御部と、を備えたことを特徴とす
る。
【００１１】また、本発明の断面寸法測定装置におい
て、マスクパターンはＸ線射出部に対して、測定断面部
位と同一位置に隣接配置されることを特徴とする。
て、マスクパターンはＸ線射出部に対して、測定断面部
位と同一位置に隣接配置されることを特徴とする。
【００１２】本発明によれば、測定すべき部材の測定断
面部位、すなわち典型的には２つの部材の係合部である
カシメ部がＸ線光軸に対して適正位置になるように、測
定すべき部材を調節および保持する。感光体ドラム等の
円筒状部材である場合、カシメ部にドラムの接線方向か
らＸ線を照射してカシメ部のＸ線透視像が得られ、カシ
メ部の断面寸法を測定する。
面部位、すなわち典型的には２つの部材の係合部である
カシメ部がＸ線光軸に対して適正位置になるように、測
定すべき部材を調節および保持する。感光体ドラム等の
円筒状部材である場合、カシメ部にドラムの接線方向か
らＸ線を照射してカシメ部のＸ線透視像が得られ、カシ
メ部の断面寸法を測定する。
【００１３】本発明では、カシメ部にその接線方向から
Ｘ線を照射することにより、カシメ部の透視像が得ら
れ、これによりカシメ部断面の各寸法（たとえば、既に
図７に示した寸法Ａ〜Ｃ）が測定可能となる。また、カ
シメ部の透視像と伴に得られるマスクパターンのＸ線透
視像を基準寸法とすることにより、測定基準座標および
ＣＣＤカメラ１画素あたりの寸法を高精度に決定するこ
とができる。これによりドラム位置決め精度に由来する
拡大倍率の変動によって生じる寸法測定誤差を除去する
ことが可能となり、高精度な寸法測定を実現する。
Ｘ線を照射することにより、カシメ部の透視像が得ら
れ、これによりカシメ部断面の各寸法（たとえば、既に
図７に示した寸法Ａ〜Ｃ）が測定可能となる。また、カ
シメ部の透視像と伴に得られるマスクパターンのＸ線透
視像を基準寸法とすることにより、測定基準座標および
ＣＣＤカメラ１画素あたりの寸法を高精度に決定するこ
とができる。これによりドラム位置決め精度に由来する
拡大倍率の変動によって生じる寸法測定誤差を除去する
ことが可能となり、高精度な寸法測定を実現する。
【００１４】また、ドラム表面のＸ線透視像のコントラ
ストが最もシャープとなるように部材保持機構のモータ
を制御してドラムの位置を調節する。これにより画像処
理時の寸法測定誤差を最小にすることが可能となる。す
なわち、Ｘ線透視像からカシメ部の断面寸法を非接触で
自動測定すると同時に、画像処理時の寸法測定誤差を最
小にすることができる。
ストが最もシャープとなるように部材保持機構のモータ
を制御してドラムの位置を調節する。これにより画像処
理時の寸法測定誤差を最小にすることが可能となる。す
なわち、Ｘ線透視像からカシメ部の断面寸法を非接触で
自動測定すると同時に、画像処理時の寸法測定誤差を最
小にすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。まず、本発明装置の構成について
説明する。図１は、本発明に係る寸法測定装置の一実施
形態を示すシステムブロック構成図である。この装置は
測定すべき部材の測定断面部位に対して所定方向からＸ
線を射出するＸ線射出部１と、部材を透過したＸ線を受
信して測定断面部位のＸ線透視像を得るＸ線受信部２
と、測定すべき部材を位置調節可能に保持するドラム保
持部３と、装置の各構成部を作動制御する制御部／画像
処理部４とから大略構成される。
に基づいて説明する。まず、本発明装置の構成について
説明する。図１は、本発明に係る寸法測定装置の一実施
形態を示すシステムブロック構成図である。この装置は
測定すべき部材の測定断面部位に対して所定方向からＸ
線を射出するＸ線射出部１と、部材を透過したＸ線を受
信して測定断面部位のＸ線透視像を得るＸ線受信部２
と、測定すべき部材を位置調節可能に保持するドラム保
持部３と、装置の各構成部を作動制御する制御部／画像
処理部４とから大略構成される。
【００１６】Ｘ線受信部２はたとえば、Ｘ線入射面５、
イメージ・インテンシファイア６、蛍光面７、光学系８
およびＣＣＤカメラ９等で構成される。また、ドラム保
持部３はたとえば、この例では円筒状部材であるドラム
１０、モータ１１、マスクパターン１２、ドラム駆動手
段１３および試料テーブル１４等によって構成される。
イメージ・インテンシファイア６、蛍光面７、光学系８
およびＣＣＤカメラ９等で構成される。また、ドラム保
持部３はたとえば、この例では円筒状部材であるドラム
１０、モータ１１、マスクパターン１２、ドラム駆動手
段１３および試料テーブル１４等によって構成される。
【００１７】試料テーブル１４上に配置されたドラム１
０は、モータ１１およびドラム駆動手段１３によってド
ラム軸まわりに回転する。マスクパターン１２はたとえ
ば、アクリル等のＸ線透過率の高い基盤に金等のＸ線透
過率の低い薄膜を貼り付けてなる。このマスクパターン
１２は寸法が高精度に設定され、かつその寸法が既知で
ある。そして、Ｘ線射出部１からの距離がカシメ部１５
の位置と同一になるように配置される。
０は、モータ１１およびドラム駆動手段１３によってド
ラム軸まわりに回転する。マスクパターン１２はたとえ
ば、アクリル等のＸ線透過率の高い基盤に金等のＸ線透
過率の低い薄膜を貼り付けてなる。このマスクパターン
１２は寸法が高精度に設定され、かつその寸法が既知で
ある。そして、Ｘ線射出部１からの距離がカシメ部１５
の位置と同一になるように配置される。
【００１８】また、Ｘ線射出部１、Ｘ線受信部２および
ドラム保持部３は、鉛等のＸ線が透過しない材質で構成
されたＸ線遮蔽箱１６で覆われる。これにより装置外に
Ｘ線が漏洩しない構成となっている。
ドラム保持部３は、鉛等のＸ線が透過しない材質で構成
されたＸ線遮蔽箱１６で覆われる。これにより装置外に
Ｘ線が漏洩しない構成となっている。
【００１９】制御部／画像処理部４はたとえば、カメラ
コントローラ１７、画像処理装置１８、テレビモニタ１
９、メインコントローラ２０、Ｘ線コントローラ２１お
よびモータコントローラ２２等によって構成される。
コントローラ１７、画像処理装置１８、テレビモニタ１
９、メインコントローラ２０、Ｘ線コントローラ２１お
よびモータコントローラ２２等によって構成される。
【００２０】カメラコントローラ１７は、ＣＣＤカメラ
９からの画像データを画像処理装置１８に出力する。画
像処理装置１８はフレームメモリを備え、入力された画
像データを蓄積すると共に、画像データの寸法測定を行
う。また、ユーザが開発したプログラム等をダウンロー
ドし、所望の画像処理を行うことができる。テレビモニ
タ１９は、画像処理装置１８による測定結果をカシメ部
１５のＸ線透視像と共に表示する。Ｘ線コントローラ２
１はＸ線射出部１を駆動し、Ｘ線射出条件（管電圧、管
電流、射出時間および射出タイミング等）のコントロー
ルを行う。モータコントローラ２２はモータ１１の駆動
を行う。
９からの画像データを画像処理装置１８に出力する。画
像処理装置１８はフレームメモリを備え、入力された画
像データを蓄積すると共に、画像データの寸法測定を行
う。また、ユーザが開発したプログラム等をダウンロー
ドし、所望の画像処理を行うことができる。テレビモニ
タ１９は、画像処理装置１８による測定結果をカシメ部
１５のＸ線透視像と共に表示する。Ｘ線コントローラ２
１はＸ線射出部１を駆動し、Ｘ線射出条件（管電圧、管
電流、射出時間および射出タイミング等）のコントロー
ルを行う。モータコントローラ２２はモータ１１の駆動
を行う。
【００２１】メインコントローラ２０は画像処理装置１
８および各コントローラと連結し、ＣＣＤカメラ９、Ｘ
線射出部１およびモータ１１等を適切なタイミングで駆
動できるように各コントローラを制御する。
８および各コントローラと連結し、ＣＣＤカメラ９、Ｘ
線射出部１およびモータ１１等を適切なタイミングで駆
動できるように各コントローラを制御する。
【００２２】つぎに、本発明装置の動作について説明す
る。図２は、装置動作の一例を示すフローチャートであ
る。まず、カシメ部１５にＸ線が照射されるようにドラ
ム１０をドラム保持部３にセットする（ステップＳ
１）。つぎに、微小焦点のＸ線射出部１からドラム１０
の接線方法に放射状にＸ線を射出して、カシメ部１５の
Ｘ線透視像を得る（ステップＳ２〜ステップＳ３）。
る。図２は、装置動作の一例を示すフローチャートであ
る。まず、カシメ部１５にＸ線が照射されるようにドラ
ム１０をドラム保持部３にセットする（ステップＳ
１）。つぎに、微小焦点のＸ線射出部１からドラム１０
の接線方法に放射状にＸ線を射出して、カシメ部１５の
Ｘ線透視像を得る（ステップＳ２〜ステップＳ３）。
【００２３】得られたＸ線透視像においてドラム表面の
コントラストが最もシャープとなる位置にドラム１０が
配置されるようにドラム位置を調節する（ステップＳ
４）。この状態で得られたＸ線透視像に対して画像処理
を行うが、この場合まず、カシメ部１５のＸ線透視像と
伴に得られるマスクパターン１２のＸ線透視像より基準
座標／基準長さを測定する（ステップＳ５）。つぎに、
基準座標／基準長さを用いてカシメ部断面の各寸法（図
５、寸法Ａ〜Ｃ参照）を演算し、測定値を得る（ステッ
プＳ６）。そして、その測定結果をテレビモニタ１９上
に表示し、かくして測定を終了する（ステップＳ７）。
コントラストが最もシャープとなる位置にドラム１０が
配置されるようにドラム位置を調節する（ステップＳ
４）。この状態で得られたＸ線透視像に対して画像処理
を行うが、この場合まず、カシメ部１５のＸ線透視像と
伴に得られるマスクパターン１２のＸ線透視像より基準
座標／基準長さを測定する（ステップＳ５）。つぎに、
基準座標／基準長さを用いてカシメ部断面の各寸法（図
５、寸法Ａ〜Ｃ参照）を演算し、測定値を得る（ステッ
プＳ６）。そして、その測定結果をテレビモニタ１９上
に表示し、かくして測定を終了する（ステップＳ７）。
【００２４】さらに、以下に装置動作の詳細および具体
的な実施例について、図１〜図６を用いて述べる。前述
した図１および図２に加え、図３は本発明装置により撮
像されたカシメ部のＸ線透視像における各部の寸法を示
す図、図４〜図６はドラム表面のコントラストが最もシ
ャープとなる位置にドラム位置を調節する方法を説明す
る図である。
的な実施例について、図１〜図６を用いて述べる。前述
した図１および図２に加え、図３は本発明装置により撮
像されたカシメ部のＸ線透視像における各部の寸法を示
す図、図４〜図６はドラム表面のコントラストが最もシ
ャープとなる位置にドラム位置を調節する方法を説明す
る図である。
【００２５】図１のように構成したカシメ部の断面寸法
測定装置において寸法測定を行う場合、まず、Ｘ線射出
部１からＸ線が一定の放射角度で射出される。Ｘ線はド
ラム１０を通過することにより、ドラム１０内部のＸ線
吸収率に応じた強度分布を有し、Ｘ線射出角度とＸ線射
出部１およびドラム１０間距離に応じた倍率で拡大され
たＸ線透視像となる。
測定装置において寸法測定を行う場合、まず、Ｘ線射出
部１からＸ線が一定の放射角度で射出される。Ｘ線はド
ラム１０を通過することにより、ドラム１０内部のＸ線
吸収率に応じた強度分布を有し、Ｘ線射出角度とＸ線射
出部１およびドラム１０間距離に応じた倍率で拡大され
たＸ線透視像となる。
【００２６】Ｘ線入射面５に入射したＸ線透視像は、イ
メージ・インテンシファイア６によって増幅された後に
蛍光面７上に可視光像となって出力され、光学系８を介
してＣＣＤカメラ９上に投影される。ＣＣＤカメラ９か
ら出力されたＸ線透視像の画像データは、制御部／画像
処理部４によって所望の画像処理が施され、寸法測定さ
れる。
メージ・インテンシファイア６によって増幅された後に
蛍光面７上に可視光像となって出力され、光学系８を介
してＣＣＤカメラ９上に投影される。ＣＣＤカメラ９か
ら出力されたＸ線透視像の画像データは、制御部／画像
処理部４によって所望の画像処理が施され、寸法測定さ
れる。
【００２７】つぎに、図３に基づいてカシメ部の寸法測
定方法を説明する。図３において、ドラム断面像３０
１、ギヤ断面像３０２およびマスクパターン像３０３
は、それぞれＣＣＤカメラ９上に投影されたＸ線透視像
とする。カシメ断面像の寸法測定箇所は、たとえば図３
に示す寸法Ａ，Ｂ，Ｃであり、それぞれ下記のように与
えられる。 Ａ＝√｛（Ｘ5 −Ｘ3 ）2 ＋（Ｙ3 −Ｙ2 ）2 ｝ （１） Ｂ＝Ｘ4 −Ｘ2 （２） Ｃ＝Ｙ4 −Ｙ3 （３）
定方法を説明する。図３において、ドラム断面像３０
１、ギヤ断面像３０２およびマスクパターン像３０３
は、それぞれＣＣＤカメラ９上に投影されたＸ線透視像
とする。カシメ断面像の寸法測定箇所は、たとえば図３
に示す寸法Ａ，Ｂ，Ｃであり、それぞれ下記のように与
えられる。 Ａ＝√｛（Ｘ5 −Ｘ3 ）2 ＋（Ｙ3 −Ｙ2 ）2 ｝ （１） Ｂ＝Ｘ4 −Ｘ2 （２） Ｃ＝Ｙ4 −Ｙ3 （３）
【００２８】実際の寸法は、上記寸法に対応するＣＣＤ
カメラ９の画素数と、ＣＣＤ１画素に対応する実寸法の
積で与えられる。ただし、ＣＣＤ１画素に対応する実寸
法をＸ透視像より直接求めることはできないため、予め
寸法が既知であるマスクパターン像３０３を基準として
計算する。すなわち、 ＣＣＤ１画素に対応する実寸法＝Ｌ（既知）／Ｌに対応する画素数 （４） となる。
カメラ９の画素数と、ＣＣＤ１画素に対応する実寸法の
積で与えられる。ただし、ＣＣＤ１画素に対応する実寸
法をＸ透視像より直接求めることはできないため、予め
寸法が既知であるマスクパターン像３０３を基準として
計算する。すなわち、 ＣＣＤ１画素に対応する実寸法＝Ｌ（既知）／Ｌに対応する画素数 （４） となる。
【００２９】マスクパターンはＸ線透過率の低い素材の
薄膜で構成され、Ｘ線透視像において輪郭部のコントラ
ストがシャープに得られるため、画像処理時のスライス
レベルが容易に決定できる。したがって、高精度な寸法
測定が可能である。本装置において前述のように、カシ
メのＸ線透視像はＸ線射出角度とＸ線射出部１およびド
ラム１０間距離に応じた倍率で拡大される。Ｘ線射出部
１およびドラム１０間距離は、試料テーブル１４の位置
決め精度に依存する。このＸ線透視像の拡大倍率は、試
料テーブル１４の位置決め誤差によって変動する。試料
テーブル１４の位置決め精度以外にも、部材の熱膨張や
変形等により拡大倍率は変動する。
薄膜で構成され、Ｘ線透視像において輪郭部のコントラ
ストがシャープに得られるため、画像処理時のスライス
レベルが容易に決定できる。したがって、高精度な寸法
測定が可能である。本装置において前述のように、カシ
メのＸ線透視像はＸ線射出角度とＸ線射出部１およびド
ラム１０間距離に応じた倍率で拡大される。Ｘ線射出部
１およびドラム１０間距離は、試料テーブル１４の位置
決め精度に依存する。このＸ線透視像の拡大倍率は、試
料テーブル１４の位置決め誤差によって変動する。試料
テーブル１４の位置決め精度以外にも、部材の熱膨張や
変形等により拡大倍率は変動する。
【００３０】ＣＣＤ１画素に対応する実寸法を一義的に
決定した場合、これらの拡大倍率の変動により測定値に
誤差が生じる。よって、図１のようにマスクパターン部
１２をカシメ部１５の近傍に配置し、マスクパターン１
２の基準寸法を毎回測定することにより、拡大倍率の変
動による誤差をキャンセルすることができる。
決定した場合、これらの拡大倍率の変動により測定値に
誤差が生じる。よって、図１のようにマスクパターン部
１２をカシメ部１５の近傍に配置し、マスクパターン１
２の基準寸法を毎回測定することにより、拡大倍率の変
動による誤差をキャンセルすることができる。
【００３１】つぎに、図４〜図６に基づいて画像処理に
よる寸法誤差を最小にする手法を説明する。図４（ａ）
においてドラム断面像４０１およびギヤ断面像４０２
は、それぞれＣＣＤカメラ９上に投影されたＸ線透視像
である。また、図４（ｂ）においてドラム表面付近のＸ
線透視像は、ドラムのＸ線透視像においてカシメ部近傍
のドラム表面４０３付近（図４（ａ）における部）を拡
大した概念図であり、Ｘ線の吸収が多い部位は濃く、少
ない部位は淡く表示される。また、図５のドラム断面図
は、ドラムの軸に垂直な方向から見たドラム断面像であ
る。
よる寸法誤差を最小にする手法を説明する。図４（ａ）
においてドラム断面像４０１およびギヤ断面像４０２
は、それぞれＣＣＤカメラ９上に投影されたＸ線透視像
である。また、図４（ｂ）においてドラム表面付近のＸ
線透視像は、ドラムのＸ線透視像においてカシメ部近傍
のドラム表面４０３付近（図４（ａ）における部）を拡
大した概念図であり、Ｘ線の吸収が多い部位は濃く、少
ない部位は淡く表示される。また、図５のドラム断面図
は、ドラムの軸に垂直な方向から見たドラム断面像であ
る。
【００３２】図６（ａ）においてＣＣＤ出力曲線は、図
４（ｂ）に示したドラム表面付近のＸ線透視像に対する
ＣＣＤ出力であり、淡い部分ほど大きな出力となる。ま
た、図６（ｂ）において一次微分曲線は、ＣＣＤ出力曲
線に対する一次微分処理結果である。
４（ｂ）に示したドラム表面付近のＸ線透視像に対する
ＣＣＤ出力であり、淡い部分ほど大きな出力となる。ま
た、図６（ｂ）において一次微分曲線は、ＣＣＤ出力曲
線に対する一次微分処理結果である。
【００３３】図４（ｂ）のドラム表面付近のＸ線透視像
においてＸ線透視像の濃淡は、ドラム５０１を構成する
素材のＸ線吸収率と透過距離の積で表される。よって、
ドラム表面４０３のＸ線透視像のコントラストを最もシ
ャープに得るためには、ドラムエッジ（ａ）５０４とド
ラムエッジ（ｂ）５０５が、Ｘ線光軸方向から見て正確
に重なる必要がある。Ｘ線光軸に対するドラムエッジ
（ａ）５０４とドラムエッジ（ｂ）５０５の重なりにず
れがある場合、ドラム表面付近のＸ線透視像に対するＣ
ＣＤ出力は、図６（ａ）のＣＣＤ出力曲線に示すような
階段状となり、一次微分処理を施すことにより一次微分
曲線が得られる。
においてＸ線透視像の濃淡は、ドラム５０１を構成する
素材のＸ線吸収率と透過距離の積で表される。よって、
ドラム表面４０３のＸ線透視像のコントラストを最もシ
ャープに得るためには、ドラムエッジ（ａ）５０４とド
ラムエッジ（ｂ）５０５が、Ｘ線光軸方向から見て正確
に重なる必要がある。Ｘ線光軸に対するドラムエッジ
（ａ）５０４とドラムエッジ（ｂ）５０５の重なりにず
れがある場合、ドラム表面付近のＸ線透視像に対するＣ
ＣＤ出力は、図６（ａ）のＣＣＤ出力曲線に示すような
階段状となり、一次微分処理を施すことにより一次微分
曲線が得られる。
【００３４】一次微分曲線にはゼロクロス点が２個所あ
るため、ゼロクロス点間隔Ｗが最小になるように、図５
のようにドラム５０１を回転させることによりドラムエ
ッジ（ａ）５０４とドラムエッジ（ｂ）をＸ線光軸方向
から見て正確に重ねることができる。これによりドラム
表面４０３のＸ線透視像のコントラストを最もシャープ
にして得ることができる。
るため、ゼロクロス点間隔Ｗが最小になるように、図５
のようにドラム５０１を回転させることによりドラムエ
ッジ（ａ）５０４とドラムエッジ（ｂ）をＸ線光軸方向
から見て正確に重ねることができる。これによりドラム
表面４０３のＸ線透視像のコントラストを最もシャープ
にして得ることができる。
【００３５】画像処理による寸法測定において、２値化
時のスライスレベルに付随して生じる寸法測定誤差は、
画像のコントラストがシャープであるほど低減すること
ができる。よって、上記手法により画像処理時における
寸法測定誤差を最小にすることが可能となる。なお、こ
れらの動作は、図１において制御部／画像処理部４から
の信号に基づいてメインコントローラ２０がモータコン
トローラ２２を制御し、モータ１１が適正位置にドラム
１０を回転／保持することにより実現することができ
る。
時のスライスレベルに付随して生じる寸法測定誤差は、
画像のコントラストがシャープであるほど低減すること
ができる。よって、上記手法により画像処理時における
寸法測定誤差を最小にすることが可能となる。なお、こ
れらの動作は、図１において制御部／画像処理部４から
の信号に基づいてメインコントローラ２０がモータコン
トローラ２２を制御し、モータ１１が適正位置にドラム
１０を回転／保持することにより実現することができ
る。
【００３６】なお、上記実施形態において断面の測定対
象として画像形成装置で用いられる特に円筒状部材につ
いて説明したが、本発明はその他の装置における各種部
材の結合構造等に対しても適用可能であり、上記実施形
態と同様な作用効果を得ることができる。
象として画像形成装置で用いられる特に円筒状部材につ
いて説明したが、本発明はその他の装置における各種部
材の結合構造等に対しても適用可能であり、上記実施形
態と同様な作用効果を得ることができる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、測
定すべき部材のＸ線透視像からカシメ部の断面寸法を非
接触で自動測定すると同時に画像処理時の寸法測定誤差
を最小化することができ、極めて顕著な効果を奏する。
定すべき部材のＸ線透視像からカシメ部の断面寸法を非
接触で自動測定すると同時に画像処理時の寸法測定誤差
を最小化することができ、極めて顕著な効果を奏する。
【図１】本発明の実施形態における断面寸法測定装置の
システム構成例を示すブロック図である。
システム構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態における装置動作の一例を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態における断面寸法測定装置に
より撮像されたカシメ部のＸ線透視像および寸法測定の
原理を説明する図である。
より撮像されたカシメ部のＸ線透視像および寸法測定の
原理を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態におけるＸ線透視像の例を示
す（ａ）はドラム断面像を示す図、（ｂ）はドラム表面
付近のＸ線透視像の例を示す（ａ）のＤ部拡大図であ
る。
す（ａ）はドラム断面像を示す図、（ｂ）はドラム表面
付近のＸ線透視像の例を示す（ａ）のＤ部拡大図であ
る。
【図５】本発明の実施形態におけるドラム断面とＸ線光
軸の関係等を示す図である。
軸の関係等を示す図である。
【図６】本発明の実施形態におけるドラム表面付近のＸ
線透視像のコントラストより画像処理時における寸法測
定誤差を最小にする方法を説明する図である。
線透視像のコントラストより画像処理時における寸法測
定誤差を最小にする方法を説明する図である。
【図７】従来例に係るドラムとギヤの固定状態の良否を
点検する方法の例を示す（ａ）は外観図、（ｂ）は
（ａ）のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
点検する方法の例を示す（ａ）は外観図、（ｂ）は
（ａ）のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
１ Ｘ線射出部 ２ Ｘ線受信部 ３ ドラム保持部 ４ 制御部／画像処理部 ５ Ｘ線入射面 ６ イメージ・インテンシファイア ７ 蛍光面 ８ 光学系 ９ ＣＣＤカメラ １０ ドラム １１ モータ １２ マスクパターン １３ ドラム駆動手段 １４ 試料テーブル １５ カシメ部 １６ Ｘ線遮蔽箱 １７ カメラコントローラ １８ 画像処理装置 １９ テレビモニタ ２０ メインコントローラ ２１ Ｘ線コントローラ ２２ モータコントローラ
Claims (8)
- 【請求項１】 部材の断面寸法をそのＸ線透視像に基づ
き測定する断面寸法測定方法であって、 測定すべき部材の測定断面部位をＸ線光軸に対して所定
の位置関係で保持し、測定断面部位にＸ線を射出する工
程と、 部材を透過したＸ線を受信して、測定断面部位のＸ線透
視像を得る工程と、 Ｘ線透視像を画像処理することにより基準寸法を基準に
して寸法測定を行う工程と、を備えたことを特徴とする
断面寸法測定方法。 - 【請求項２】 測定断面部位は、部材を他の部材と結合
させる係合部まわりであることを特徴とする請求項１に
記載の断面寸法測定方法。 - 【請求項３】 基準寸法を与えるマスクパターンを測定
断面部位に隣接配置し、このマスクパターンの既知寸法
を基準寸法にすることを特徴とする請求項２に記載の断
面寸法測定方法。 - 【請求項４】 請求項２または３に記載の断面寸法測定
方法において、 円筒状部材とこれに結合する係合部材との係合部まわり
を測定断面部位とし、係合部まわりに対して円筒状部材
の接線方向から放射状にＸ線を射出することを特徴とす
る断面寸法測定方法。 - 【請求項５】 係合部付近における円筒状部材表面のＸ
線透視像のコントラストが最も先鋭になるように、円筒
状部材のＸ線光軸に対する位置を調節することを特徴と
する請求項４に記載の断面寸法測定方法。 - 【請求項６】 円筒状部材の表面付近におけるＸ線透視
像の出力を一次微分することにより、コントラストが最
も先鋭となる位置を決定することを特徴とする請求項５
に記載の断面寸法測定方法。 - 【請求項７】 部材の断面寸法をそのＸ線透視像に基づ
き測定する断面寸法測定装置であって、 測定すべき部材を位置調節可能に保持する部材保持機構
と、 測定すべき部材の測定断面部位に対して所定方向からＸ
線を射出するＸ線射出部と、 部材を透過したＸ線を受信して測定断面部位のＸ線透視
像を得るＸ線受信部と、 得られたＸ線透視像に対する画像処理を行って寸法測定
する画像処理部と、 Ｘ線透視像に対して基準寸法を与えるマスクパターン
と、 装置の各構成部を作動制御する制御部と、を備えたこと
を特徴とする断面寸法測定装置。 - 【請求項８】 マスクパターンはＸ線射出部に対して、
測定断面部位と同一位置に隣接配置されることを特徴と
する請求項７に記載の断面寸法測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11218024A JP2001041728A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 断面寸法測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11218024A JP2001041728A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 断面寸法測定方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001041728A true JP2001041728A (ja) | 2001-02-16 |
Family
ID=16713449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11218024A Pending JP2001041728A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 断面寸法測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001041728A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008500521A (ja) * | 2004-05-26 | 2008-01-10 | ベルス・メステヒニーク・ゲーエムベーハー | 座標測定装置及び測定物の測定方法 |
| CN102944195A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-02-27 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种裂缝深度的检测方法 |
-
1999
- 1999-07-30 JP JP11218024A patent/JP2001041728A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008500521A (ja) * | 2004-05-26 | 2008-01-10 | ベルス・メステヒニーク・ゲーエムベーハー | 座標測定装置及び測定物の測定方法 |
| CN102944195A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-02-27 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种裂缝深度的检测方法 |
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