JP2018060713A - 膜検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電解質膜におけるシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分についても検査を行うことができる膜検査装置を提供する。【解決手段】膜検査装置1は、第1駆動ロール2と第2駆動ロール3との間で光が照射される箇所を含む電解質膜Mを一方の面側から張架する第1固定ロール6および第2固定ロール7と、第1駆動ロール2と第1固定ロール6との間で電解質膜Mを他方の面側から張架する第1移動ロール8と、第2駆動ロール3と第2固定ロール7との間で電解質膜Mを他方の面側から張架する第2移動ロール9と、を備え、第1駆動ロール2と第1固定ロール6との間の電解質膜Mの搬送経路が長くなるように第1移動ロール8を移動させつつ、第2駆動ロール3と第2固定ロール7との間の電解質膜Mの搬送経路が短くなるように第2移動ロール9を移動させる。【選択図】図1
Description
本発明は、膜検査装置に関する。
固体高分子形燃料電池に用いられる電解質膜として、内部に多孔質の補強部材を包含させた補強型電解質膜が知られている。特許文献1には、補強型電解質膜の製造工程が記載されている。具体的には、バックシートに支持された帯状電解質ポリマーの表面に、バックシートに支持された第1の帯状補強部材を配置し、ホットローラーにより帯状電解質ポリマーと第1の帯状補強部材とを熱圧着することで片面補強膜を形成し、その後、片面補強膜から帯状電解質ポリマー側のバックシートを剥離することが記載されている。また、帯状電解質ポリマー側のバックシートを剥離した片面補強膜の表面に、バックシートに支持された第2の帯状補強部材を配置し、ホットローラーにより片面補強膜と第2の帯状補強部材とを熱圧着して両面補強膜を形成し、その後、両面補強膜から第1の補強膜側のバックシートを剥離することが記載されている。さらに、第1の補強膜側のバックシートを剥離した両面補強膜に対して加水分解処理を施して補強型電解質膜を形成することが記載されている。
補強型電解質膜の製造工程において、適宜、膜(電解質膜)の検査が行われる。例えば、特許文献1に記載の補強型電解質膜の製造工程では、両面補強膜が形成された後や補強型電解質膜が形成された後に膜の検査が行われる。
図6は、電解質膜の検査を行うための、既存の膜検査装置101の概略構成を示す模式図である。図6に示すように、検査対象の電解質膜Mを張架する第1駆動ロール102および第2駆動ロール103と、電解質膜Mにおける第1駆動ロール102と第2駆動ロール103の間にある箇所に対して光L1を照射する光源104と、電解質膜Mを挟んで光源104と対向するカメラ105と、を備えている。
電解質膜Mの検査を行う際、第1駆動ロール102および第2駆動ロール103を駆動させて電解質膜Mを第1駆動ロール102の方から第2駆動ロール103の方へと向かう送り方向S1に搬送する。電解質膜Mを送り方向S1に搬送させているときに、電解質膜Mの一方の面側に光源104から光L1を照射し、電解質膜Mの他方の面側から洩れる光L2をカメラ105で撮影する。そして、カメラ105により撮影された画像データを解析して電解質膜Mに存在する欠陥を検出する。
電解質膜Mの検査を開始する前に、まず、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理を行う必要がある。この処理は、具体的には、第1駆動ロール102および第2駆動ロール103を正回転(図中矢印R1で示す向きに回転)させて送り方向S1に電解質膜Mを所定の距離d101だけ搬送させつつ、光源104により電解質膜Mに対して光L1を照射し、カメラ105により画像データを取得する。すなわち、電解質膜Mに光L1が照射される箇所が図6中に示す位置A101から位置A102に移動し、カメラ105により電解質膜Mにおける位置A101と位置A102との間にある部分の画像データが取得される。
そして、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した後、第1駆動ロール102および第2駆動ロール103を逆回転(図中矢印R2で示す向きに回転)させて第2駆動ロール103の方から第1駆動ロール102の方へ向かう戻り方向S2に電解質膜Mを所定の距離d101だけ搬送する。このようにすることで、電解質膜Mに対して光を照射する箇所が位置A102から位置A101に戻る。
シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理が完了した後、第1駆動ロール102および第2駆動ロール103を正回転させ、送り方向S1に電解質膜Mを搬送させながら電解質膜Mの検査を行う。
ところで、特許文献1における両面補強膜を形成する工程には、上述したように、電解質膜からベースシートを剥離する処理が含まれている。電解質膜からベースシートを剥離する処理を含む工程では、電解質膜を戻り方向に搬送することができない。なぜならば、電解質膜を戻り方向に搬送すると、電解質膜から剥離されたベースシートを再び電解質膜に貼り合せることになるが、このようにすると電解質膜に不都合が生じるからである。
上述したように、既存の膜検査装置101では、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理において、電解質膜Mに光L1が照射される位置を戻すために電解質膜Mを戻り方向S2に搬送する。しかしながら、電解質膜を戻り方向に搬送することができない工程、例えば、上述した電解質膜からベースシートを剥離する処理を含む工程が膜の検査工程の送り方向の上流側または下流側にある場合、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理において、電解質膜を戻り方向に搬送することができない。このため、電解質膜Mにおいてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分(電解質膜Mにおける位置A101と位置A102との間にある部分)は、膜の検査を行うことができず、廃棄しなければならなかった。
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、電解質膜を戻り方向に搬送することができない工程が膜の検査工程に対して送り方向の上流側または下流側にある場合にも、電解質膜におけるシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分の検査を行うことができる膜検査装置を提供することを目的とする。
本発明は、検査対象である電解質膜を一方の面側から張架する第1駆動ロールおよび第2駆動ロールと、前記電解質膜における前記第1駆動ロールと前記第2駆動ロールの間にある箇所に対して光を照射する光源と、前記電解質膜を挟んで前記光源と対向して配置され前記電解質膜から洩れる光を撮影するカメラと、を備え、前記電解質膜を、前記第1駆動ロールの方から前記第2駆動ロールの方へと向かう送り方向に搬送しつつ検査を行う膜検査装置であって、前記電解質膜に光が照射される箇所と前記第1駆動ロールとの間において前記電解質膜を一方の面側から張架する第1固定ロールと、前記電解質膜に光が照射される箇所と前記第2駆動ロールとの間において前記電解質膜を一方の面側から張架する第2固定ロールと、前記第1駆動ロールと前記第1固定ロールとの間において前記電解質膜を他方の面側から張架し、移動可能に構成された第1移動ロールと、前記第2駆動ロールと前記第2固定ロールとの間において前記電解質膜を他方の面側から張架し、移動可能に構成された第2移動ロールと、を備え、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理において、前記電解質膜における前記第1固定ロールと前記第2固定ロールの間にある部分を前記送り方向とは逆である戻り方向に移動させる場合に、前記第1駆動ロールおよび前記第2駆動ロールを停止させた状態で、前記第1駆動ロールと前記第1固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が長くなるように前記第1移動ロールを移動させつつ、前記第2駆動ロールと前記第2固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が短くなるように前記第2移動ロールを移動させるものである。
シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理において、電解質膜における第1固定ロールと第2固定ロールの間にある部分を送り方向とは逆である戻り方向に移動させる場合に、第1駆動ロールおよび第2駆動ロールを停止させた状態で、第1駆動ロールと第1固定ロールとの間の電解質膜の搬送経路が長くなるように第1移動ロールを移動させつつ、第2駆動ロールと第2固定ロールとの間の電解質膜の搬送経路が短くなるように第2移動ロールを移動させる。このように第1移動ロールと第2移動ロールを移動させることで、第1駆動ロールおよび第2駆動ロールを駆動させることなく、電解質膜における第1固定ロールと第2固定ロールの間にある箇所を送り方向とは逆である戻り方向に移動させることができる。電解質膜における第1固定ロールと第2固定ロールの間にある箇所を戻り方向に移動させると、電解質膜においてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分が、電解質膜に光が照射される箇所に対し、送り方向の上流側に来る。電解質膜の検査は、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理の後、電解質膜を送り方向に移動させながら行う。電解質膜においてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分は、電解質膜に光が照射される箇所に対して送り方向の上流側にあるので、この部分についても電解質膜Mの検査を行うことができる。これにより、電解質膜を戻り方向に搬送することができない工程が膜の検査工程に対して送り方向の上流側または下流側にある場合にも、電解質膜におけるシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分の検査を行うことができる。
シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理において、電解質膜における第1固定ロールと第2固定ロールの間にある部分を送り方向とは逆である戻り方向に移動させる場合に、第1駆動ロールおよび第2駆動ロールを停止させた状態で、第1駆動ロールと第1固定ロールとの間の電解質膜の搬送経路が長くなるように第1移動ロールを移動させつつ、第2駆動ロールと第2固定ロールとの間の電解質膜の搬送経路が短くなるように第2移動ロールを移動させる。このように第1移動ロールと第2移動ロールを移動させることで、第1駆動ロールおよび第2駆動ロールを駆動させることなく、電解質膜における第1固定ロールと第2固定ロールの間にある箇所を送り方向とは逆である戻り方向に移動させることができる。電解質膜における第1固定ロールと第2固定ロールの間にある箇所を戻り方向に移動させると、電解質膜においてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分が、電解質膜に光が照射される箇所に対し、送り方向の上流側に来る。電解質膜の検査は、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理の後、電解質膜を送り方向に移動させながら行う。電解質膜においてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分は、電解質膜に光が照射される箇所に対して送り方向の上流側にあるので、この部分についても電解質膜Mの検査を行うことができる。これにより、電解質膜を戻り方向に搬送することができない工程が膜の検査工程に対して送り方向の上流側または下流側にある場合にも、電解質膜におけるシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分の検査を行うことができる。
さらに、前記処理において、前記第1駆動ロールおよび前記第2駆動ロールを停止させた状態で、前記第1駆動ロールと前記第1固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が長くなるように前記第1移動ロールを移動させつつ、前記第2駆動ロールと前記第2固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が短くなるように前記第2移動ロールを移動させることで、前記電解質膜における前記第1固定ロールと前記第2固定ロールの間にある部分を前記送り方向とは逆である戻り方向に移動させているときに、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得するものである。
第1駆動ロールと前記第1固定ロールとの間の電解質膜の搬送経路が長くなるように第1移動ロールを移動させつつ、第2駆動ロールと第2固定ロールとの間の電解質膜の搬送経路が短くなるように第2移動ロールを移動させ、電解質膜における第1固定ロールと第2固定ロールの間にある部分を送り方向とは逆である戻り方向に移動させる。このように電解質膜における第1固定ロールと第2固定ロールの間にある部分を送り方向とは逆である戻り方向に移動させているときに、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する。これにより、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得後に、電解質膜においてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分が、電解質膜に光が照射される箇所に対し、送り方向の上流側に来る。よって、電解質膜においてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分についても電解質膜の検査を行うことができる。
第1駆動ロールと前記第1固定ロールとの間の電解質膜の搬送経路が長くなるように第1移動ロールを移動させつつ、第2駆動ロールと第2固定ロールとの間の電解質膜の搬送経路が短くなるように第2移動ロールを移動させ、電解質膜における第1固定ロールと第2固定ロールの間にある部分を送り方向とは逆である戻り方向に移動させる。このように電解質膜における第1固定ロールと第2固定ロールの間にある部分を送り方向とは逆である戻り方向に移動させているときに、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する。これにより、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得後に、電解質膜においてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分が、電解質膜に光が照射される箇所に対し、送り方向の上流側に来る。よって、電解質膜においてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分についても電解質膜の検査を行うことができる。
さらに、前記処理において、前記電解質膜における前記第1固定ロールと前記第2固定ロールの間にある部分を前記送り方向に移動させているときに、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得し、その後、前記第1駆動ロールおよび前記第2駆動ロールを停止させた状態で、前記第1駆動ロールと前記第1固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が長くなるように前記第1移動ロールを移動させつつ、前記第2駆動ロールと前記第2固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が短くなるように前記第2移動ロールを移動させて、前記電解質膜における前記第1固定ロールと前記第2固定ロールの間にある部分を前記送り方向とは逆である戻り方向に移動させるものである。
電解質膜における第1固定ロールと第2固定ロールの間にある部分を送り方向に移動させているときに、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する。その後、第1駆動ロールと第1固定ロールとの間の電解質膜の搬送経路が長くなるように第1移動ロールを移動させつつ、第2駆動ロールと第2固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が短くなるように第2移動ロールを移動させて、電解質膜における第1固定ロールと第2固定ロールの間にある部分を送り方向とは逆である戻り方向に移動させる。これにより、電解質膜においてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分が、電解質膜に光が照射される箇所に対し、送り方向の上流側に来る。よって、電解質膜においてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分についても電解質膜の検査を行うことができる。
電解質膜における第1固定ロールと第2固定ロールの間にある部分を送り方向に移動させているときに、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する。その後、第1駆動ロールと第1固定ロールとの間の電解質膜の搬送経路が長くなるように第1移動ロールを移動させつつ、第2駆動ロールと第2固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が短くなるように第2移動ロールを移動させて、電解質膜における第1固定ロールと第2固定ロールの間にある部分を送り方向とは逆である戻り方向に移動させる。これにより、電解質膜においてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分が、電解質膜に光が照射される箇所に対し、送り方向の上流側に来る。よって、電解質膜においてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分についても電解質膜の検査を行うことができる。
本発明によれば、電解質膜を戻り方向に搬送することができない工程が膜の検査工程に対して送り方向の上流側または下流側にある場合にも、電解質膜におけるシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分の検査を行うことができる。
実施の形態1
以下、図面を参照して本発明の実施の形態1について説明する。
まず、図1を参照して本実施の形態にかかる膜検査装置1の概略構成について説明する。本実施の形態にかかる膜検査装置1は、例えば、内部に多孔質の補強部材を包含させた固体高分子形燃料電池用の補強型電解質膜などの電解質膜の検査(欠陥検査)に使用される。
図1は、本実施の形態にかかる膜検査装置1の概略構成を示す図である。図1に示すように、膜検査装置1は、第1駆動ロール2と、第2駆動ロール3と、光源4と、カメラ5と、第1固定ロール6と、第2固定ロール7と、第1移動ロール8と、第2移動ロール9と、を備えている。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態1について説明する。
まず、図1を参照して本実施の形態にかかる膜検査装置1の概略構成について説明する。本実施の形態にかかる膜検査装置1は、例えば、内部に多孔質の補強部材を包含させた固体高分子形燃料電池用の補強型電解質膜などの電解質膜の検査(欠陥検査)に使用される。
図1は、本実施の形態にかかる膜検査装置1の概略構成を示す図である。図1に示すように、膜検査装置1は、第1駆動ロール2と、第2駆動ロール3と、光源4と、カメラ5と、第1固定ロール6と、第2固定ロール7と、第1移動ロール8と、第2移動ロール9と、を備えている。
第1駆動ロール2および第2駆動ロール3は、検査対象である電解質膜Mを一方の面側から張架する。第1駆動ロール2および第2駆動ロール3は、モーターなどの駆動源によって駆動される。光源4は、電解質膜Mにおける第1駆動ロール2と第2駆動ロール3の間にある箇所に対して光L1を照射する。光源4は、例えばLED(Light Emitting Diode)照明である。カメラ5は、電解質膜Mを挟んで光源4と対向して配置され、電解質膜Mから洩れる光を撮影する。カメラ5は、例えば、固定撮像素子(CCD:Charge Coupled Device)と、レンズ、ドライバー・コントロール回路などから構成されるラインセンサカメラである。なお、カメラ5がラインセンサカメラである場合、固定撮像素子は、電解質膜Mの短手方向(幅方向)に直線状に並んで配置される。
第1固定ロール6は、電解質膜Mに光L1が照射される箇所と第1駆動ロール2との間において電解質膜Mを一方の面側から張架する。第2固定ロール7は、電解質膜Mに光L1が照射される箇所と第2駆動ロールとの間において前記電解質膜を一方の面側から張架する。第1移動ロール8は、第1駆動ロール2と第1固定ロール6との間において電解質膜Mを他方の面側から張架し、移動可能に構成されている。第2移動ロール9は、第2駆動ロール3と第2固定ロール7との間において電解質膜Mを他方の面側から張架し、移動可能に構成されている。
上流側工程21は、膜検査装置1による膜の検査工程に対して送り方向S1の上流側にある工程である。下流側工程22は、膜検査装置1による検査工程に対して送り方向S1の下流側にある工程である。上流側工程21および/または下流側工程22は、電解質膜Mを戻り方向S2に搬送することができない工程である。ここで、電解質膜Mを戻り方向S2に搬送することができない工程とは、電解質膜Mを戻り方向S2に搬送した場合に何らかの不都合が生じる工程である。
次に、電解質膜Mを戻り方向に搬送することができない工程について、補強型電解質膜の製造方法に含まれる工程を例として具体的に説明する。
まず、補強型電解質膜の製造方法の概略について説明する。補強型電解質膜の製造方法は、帯状電解質ポリマーの両面が帯状補強部材によって補強された両面補強膜を形成する工程と、両面補強膜に対して加水分解処理を施して補強型電解質膜を形成する工程と、を備えている。
まず、補強型電解質膜の製造方法の概略について説明する。補強型電解質膜の製造方法は、帯状電解質ポリマーの両面が帯状補強部材によって補強された両面補強膜を形成する工程と、両面補強膜に対して加水分解処理を施して補強型電解質膜を形成する工程と、を備えている。
両面補強膜を形成する工程では、バックシートに支持された帯状電解質ポリマーの表面に、バックシートに支持された第1の帯状補強部材を配置し、ホットローラーにより帯状電解質ポリマーと第1の帯状補強部材とを熱圧着することで片面補強膜を形成する。その後、片面補強膜から帯状電解質ポリマー側のバックシートを剥離する。そして、帯状電解質ポリマー側のバックシートを剥離した片面補強膜の表面に、バックシートに支持された第2の帯状補強部材を配置し、ホットローラーにより片面補強膜と第2の帯状補強部材とを熱圧着して両面補強膜を形成する。その後、両面補強膜から第1の補強膜側のバックシートを剥離する。
両面補強膜に対して加水分解処理を施して補強型電解質膜を形成する工程では、電解質前駆体膜としての両面補強膜を、アルカリ溶液に浸漬させ、電解質ポリマーが有する側鎖端末である−SO2F基を−SO3Na基に変性させる。そして、両面補強膜を、水洗した後、さらに酸性溶液に浸漬させて、前段階で変性された−SO3Na基を−SO3H基へと変性させる。これにより補強型電解質膜が形成される。
上述した、両面補強膜を形成する工程は、電解質膜からベースシートを剥離する処理を含む工程であり、電解質膜を戻り方向に搬送することができない。なぜならば、電解質膜を戻り方向に搬送すると、電解質膜Mから剥離されたベースシートを再び電解質膜に貼り合せることになるが、このようにすると電解質膜に不都合が生じるからである。
また、上述した、両面補強膜に対して加水分解処理を施して補強型電解質膜を形成する工程は、電解質膜を戻り方向に搬送することができない。なぜならば、電解質膜を戻り方向に搬送すると、加水分解処理に用いるアルカリ溶液や酸性溶液が送り方向の上流側に行ってしまい不都合が生じるからである。
従って、補強型電解質膜の製造方法における、両面補強膜を形成する工程、および両面補強膜に対して加水分解処理を施して補強型電解質膜を形成する工程は、電解質膜Mを戻り方向に搬送することができない工程である。
次に、膜検査装置1による電解質膜Mの検査方法の概略について説明する。なお、以下の説明では図1を適宜参照する。
電解質膜Mの検査では、第1駆動ロール2および第2駆動ロール3を正回転(図1中の矢印R1で示す向きに回転)させ、第1駆動ロール2の方から第2駆動ロール3の方へと向かう送り方向S1に電解質膜Mを搬送させる。電解質膜Mの欠陥を検出するための画像データの取得には、光源4およびカメラ5を用いる。具体的には、上述したように電解質膜Mを搬送させながら、電解質膜Mの一方の面側に光源4から光L1を照射し、カメラ5を用いて電解質膜Mの他方の面側から洩れる光L2を連続的に撮影することにより、電解質膜Mの欠陥を検出するための画像データが取得される。カメラ5において、電解質膜Mの欠陥を検出するための画像データは8ビットグレースケール(256階調)で構成される。すなわち、カメラ5において、各画素が受けた光の強さは、黒を0、白を256とする数値に変換される。
電解質膜Mの検査では、第1駆動ロール2および第2駆動ロール3を正回転(図1中の矢印R1で示す向きに回転)させ、第1駆動ロール2の方から第2駆動ロール3の方へと向かう送り方向S1に電解質膜Mを搬送させる。電解質膜Mの欠陥を検出するための画像データの取得には、光源4およびカメラ5を用いる。具体的には、上述したように電解質膜Mを搬送させながら、電解質膜Mの一方の面側に光源4から光L1を照射し、カメラ5を用いて電解質膜Mの他方の面側から洩れる光L2を連続的に撮影することにより、電解質膜Mの欠陥を検出するための画像データが取得される。カメラ5において、電解質膜Mの欠陥を検出するための画像データは8ビットグレースケール(256階調)で構成される。すなわち、カメラ5において、各画素が受けた光の強さは、黒を0、白を256とする数値に変換される。
カメラ5により取得された画像データはコンピュータなどの解析部10に送られる。解析部10では、画像データに対し、フィルタ処理やシェーディング補正などの処理を施す。ここで、フィルタ処理は、ノイズの除去などを行うためのものである。シェーディング補正は、光源4により電解質膜Mに対して光L1が照射された状態でカメラ5により撮影された画像において位置の相違により生じる光の明度のばらつきや電解質膜Mの地合いのばらつきなどを補正するためのものである。
なお、電解質膜Mの検査を開始する前に、光源4およびカメラ5を用いて検査対象の電解質膜Mからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理を行う必要がある。検査対象の電解質膜Mからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理の詳細については後述する。
電解質膜Mの欠陥を検出するための画像データにシェーディング補正やフィルタ処理などが施された後、解析部10において、当該画像データにおける各画素について、その画素が欠陥であるか否かの判定を行う。電解質膜Mと欠陥部分とは、画素が受ける光の量が異なる。欠陥部分が貫通孔である場合、電解質膜Mに対して欠陥部分の光の量が多くなる。欠陥部分が異物である場合、電解質膜Mに対して欠陥部分の光の量が少なくなる。従って、解析部10は、電解質膜Mの欠陥を検出するための画像データにおけるある画素の階調の数値が上限閾値(例えば200)と下限閾値(例えば50)の間の範囲から外れている場合、その画素を欠陥と判定する。そして、解析部10は、欠陥として認識された画素の座標を抽出し、欠陥部分の位置及び形状を検出する。
次に、検査対象の電解質膜Mからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理について説明する。
図2は、検査対象の電解質膜Mからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理について説明する図である。図2に示すように、第1駆動ロール2および第2駆動ロール3を停止させた状態で、第1駆動ロール2と第1固定ロール6との間の電解質膜Mの搬送経路が長くなるように第1移動ロール8を移動させつつ、第2駆動ロール3と第2固定ロール7との間の電解質膜Mの搬送経路が短くなるように第2移動ロール9を移動させる。すなわち、第1移動ロール8を図中矢印B1で示す方向に移動させつつ、第2移動ロール9を図中矢印C1で示す方向に移動させる。
図2は、検査対象の電解質膜Mからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理について説明する図である。図2に示すように、第1駆動ロール2および第2駆動ロール3を停止させた状態で、第1駆動ロール2と第1固定ロール6との間の電解質膜Mの搬送経路が長くなるように第1移動ロール8を移動させつつ、第2駆動ロール3と第2固定ロール7との間の電解質膜Mの搬送経路が短くなるように第2移動ロール9を移動させる。すなわち、第1移動ロール8を図中矢印B1で示す方向に移動させつつ、第2移動ロール9を図中矢印C1で示す方向に移動させる。
このように第1移動ロール8および第2移動ロール9を移動させることで、電解質膜Mにおける第1固定ロール6と第2固定ロール7の間にある箇所を戻り方向S2に移動させることができる。例えば、第1固定ロール6と第2固定ロール7の間にある箇所を戻り方向S2に所定の距離d1だけ移動させると、電解質膜Mに光L1が照射される箇所が位置A2から位置A1に移動する。
第1移動ロール8および第2移動ロール9を上述のように移動させて電解質膜Mにおける第1固定ロール6と第2固定ロール7の間にある箇所を戻り方向S2に移動させているときに、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する。例えば、第1固定ロール6と第2固定ロール7の間にある箇所を戻り方向S2に所定の距離d1だけ移動させると、カメラ5により、電解質膜Mにおける位置A1と位置A2との間にある部分についてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データが取得される。
なお、上述した補強型電解質膜の製造方法において、両面補強膜を形成する工程と両面補強膜に対して加水分解処理を施して補強型電解質膜を形成する工程との間において電解質膜の検査を行う場合、検査対象の電解質膜のロール長が400mであるとすると、所定の距離d1は0.5mである。
図3は、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理を行った後の状態を示す図である。図3に示すように、電解質膜Mに光L1が照射される箇所は位置A1である。電解質膜Mにおける位置A1と位置A2との間にある部分は、電解質膜Mにおいてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分である。すなわち、電解質膜Mにおいてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分が、電解質膜Mに光L1が照射される箇所に対し、送り方向S1の上流側に来る。
電解質膜Mの検査は、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理の後、電解質膜Mを送り方向S1に移動させながら行う。電解質膜Mにおいてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分は、電解質膜Mに光が照射される箇所に対して送り方向S1の上流側にあるので、この部分についても電解質膜Mの検査を行うことができる。
図3に示すように、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理を行った後、第1駆動ロール2および第2駆動ロール3を停止させた状態で、第1駆動ロール2と第1固定ロール6との間の電解質膜Mの搬送経路が短くなるように第1移動ロール8を移動させつつ、第2駆動ロール3と第2固定ロール7との間の電解質膜Mの搬送経路が長くなるように第2移動ロール9を移動させてもよい。すなわち、第1移動ロール8を図中矢印B2で示す方向に移動させつつ、第2移動ロール9を図中矢印C2で示す方向に移動させてもよい。そして、このように第1移動ロール8および第2移動ロール9を移動させ、電解質膜Mにおける第1固定ロール6と第2固定ロール7の間にある箇所を送り方向S1に移動させているときに、電解質膜Mの検査を行ってもよい。
これにより、第1移動ロール8および第2移動ロール9の位置を元の位置に戻しながら、電解質膜Mにおいてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分(電解質膜Mにおける位置A1と位置A2との間にある部分)について電解質膜Mの欠陥を検出するための画像データを取得することができる。ここで、元の位置とは、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理を行う前の位置のことである。
なお、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理を行った後、第1駆動ロール2および第2駆動ロール3を駆動させて電解質膜Mにおける第1固定ロール6と第2固定ロール7の間にある箇所を送り方向S1に移動させているときに、電解質膜Mの検査を行ってもよい。このようにする場合、第1駆動ロール2および第2駆動ロール3を回転させながら、第1移動ロール8および第2移動ロール9を移動させて、第1移動ロール8および第2移動ロール9の位置を元に戻す。なお、第1移動ロール8および第2移動ロール9を移動において、第1移動ロール8および第2移動ロール9の移動量と、第1駆動ロール2および第2駆動ロール3の回転速度とを同期させる必要がある。
以上、本実施の形態にかかる膜検査装置1では、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理において、電解質膜Mにおける第1固定ロール6と第2固定ロール7の間にある部分を送り方向とは逆である戻り方向に移動させる場合に、第1駆動ロール2と第1固定ロール6との間の電解質膜Mの搬送経路が長くなるように第1移動ロール8を移動させつつ、第2駆動ロール3と第2固定ロール7との間の電解質膜Mの搬送経路が短くなるように第2移動ロール9を移動させる。
このように第1移動ロール8と第2移動ロール9を移動させることで、第2駆動ロール3を駆動させて電解質膜を戻り方向に搬送することなく、電解質膜Mにおける第1固定ロール6と第2固定ロール7の間にある箇所を送り方向S1とは逆である戻り方向S2に移動させることができる。よって、電解質膜Mにおいてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分についても電解質膜Mの検査を行うことができる。これにより、電解質膜を戻り方向に搬送することができない工程が膜の検査工程に対して送り方向の上流側または下流側にある場合にも、電解質膜におけるシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分の検査を行うことができる。
実施の形態2
以下、図面を参照して本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態に係る膜検査装置の構成は、実施の形態1において図1を用いて説明したものと同じである。本実施の形態と実施の形態1とでは、検査対象の電解質膜Mからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理のみが相違する。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態に係る膜検査装置の構成は、実施の形態1において図1を用いて説明したものと同じである。本実施の形態と実施の形態1とでは、検査対象の電解質膜Mからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理のみが相違する。
本実施の形態にかかる膜検査装置1において、検査対象の電解質膜Mからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理について説明する。この処理は、検査対象の電解質膜Mからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する動作と、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する動作を行った後に、電解質膜Mに光L1が照射される箇所を元の位置に戻す動作と、を含む。ここで、元の位置とは、検査対象の電解質膜Mからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する動作を行う前の位置のことである。
図4は、検査対象の電解質膜Mからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する動作について説明する図である。図4に示すように、第1駆動ロール2および第2駆動ロール3を停止させた状態で、第1駆動ロール2と第1固定ロール6との間の電解質膜Mの搬送経路が短くなるように第1移動ロール8を移動させつつ、第2駆動ロール3と第2固定ロール7との間の電解質膜Mの搬送経路が長くなるように第2移動ロール9を移動させる。すなわち、第1移動ロール8を図中矢印B3で示す方向に移動させつつ、第2移動ロール9を図中矢印C3で示す方向に移動させる。
このように第1移動ロール8および第2移動ロール9を移動させることで、電解質膜Mにおける第1固定ロール6と第2固定ロール7の間に位置する箇所を送り方向S1に所定の距離d1だけ移動させることができる。これにより、電解質膜Mに光L1が照射される箇所が位置A1から位置A2に移動し、カメラ5によって、電解質膜Mにおける位置A1と位置A2との間にある部分についてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データが取得される。
図5は、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した後に、電解質膜Mに光L1が照射される箇所を元の位置に戻す動作について説明する図である。図5に示すように、第1駆動ロール2および第2駆動ロール3を停止させた状態で、第1駆動ロール2と第1固定ロール6との間の電解質膜Mの搬送経路が長くなるように第1移動ロール8を移動させつつ、第2駆動ロール3と第2固定ロール7との間の電解質膜Mの搬送経路が短くなるように第2移動ロール9を移動させる。すなわち、第1移動ロール8を図中矢印B4で示す方向に移動させつつ、第2移動ロール9を図中矢印C4で示す方向に移動させる。
このように第1移動ロール8および第2移動ロール9を移動させると、電解質膜Mにおける第1固定ロール6と第2固定ロール7の間にある箇所を戻り方向S2に移動させることができる。電解質膜Mにおける第1固定ロール6と第2固定ロール7の間にある箇所を戻り方向S2に所定の距離d1だけ移動させると、電解質膜Mに光L1が照射される箇所が位置A2から位置A1に移動する。すなわち、電解質膜Mに光L1が照射される箇所を元の位置に戻すことができる。また、第1移動ロール8および第2移動ロール9の位置も、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する前の位置に戻すことができる。
なお、検査対象の電解質膜Mからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する動作において、第1駆動ロール2および第2駆動ロール3を駆動させることで、電解質膜Mにおける第1固定ロール6と第2固定ロール7の間にある箇所を送り方向S1に移動させてもよい。
以上、本実施の形態にかかる膜検査装置1では、電解質膜Mにおける第1固定ロール6と第2固定ロール7の間にある部分を送り方向S1に移動させているときに、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する。その後、第1駆動ロール2と第1固定ロール6との間の電解質膜Mの搬送経路が長くなるように第1移動ロール8を移動させつつ、第2駆動ロール3と第2固定ロール7との間の電解質膜Mの搬送経路が短くなるように第2移動ロール9を移動させて、電解質膜Mにおける第1固定ロール6と第2固定ロール7の間にある部分を送り方向S1とは逆である戻り方向S2に移動させる。
これにより、電解質膜Mにおいてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分が、電解質膜Mに光が照射される箇所に対し、送り方向S1の上流側に来る。よって、電解質膜Mにおいてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分についても電解質膜Mの検査を行うことができる。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
1 膜検査装置
2 第1駆動ロール
3 第2駆動ロール
4 光源
5 カメラ
6 第1固定ロール
7 第2固定ロール
8 第1移動ロール
9 第2移動ロール
10 解析部
21 上流側工程
22 下流側工程
M 電解質膜
2 第1駆動ロール
3 第2駆動ロール
4 光源
5 カメラ
6 第1固定ロール
7 第2固定ロール
8 第1移動ロール
9 第2移動ロール
10 解析部
21 上流側工程
22 下流側工程
M 電解質膜
Claims (3)
- 検査対象である電解質膜を一方の面側から張架する第1駆動ロールおよび第2駆動ロールと、前記電解質膜における前記第1駆動ロールと前記第2駆動ロールの間にある箇所に対して光を照射する光源と、前記電解質膜を挟んで前記光源と対向して配置され前記電解質膜から洩れる光を撮影するカメラと、を備え、前記電解質膜を、前記第1駆動ロールの方から前記第2駆動ロールの方へと向かう送り方向に搬送しつつ検査を行う膜検査装置であって、
前記電解質膜に光が照射される箇所と前記第1駆動ロールとの間において前記電解質膜を一方の面側から張架する第1固定ロールと、
前記電解質膜に光が照射される箇所と前記第2駆動ロールとの間において前記電解質膜を一方の面側から張架する第2固定ロールと、
前記第1駆動ロールと前記第1固定ロールとの間において前記電解質膜を他方の面側から張架し、移動可能に構成された第1移動ロールと、
前記第2駆動ロールと前記第2固定ロールとの間において前記電解質膜を他方の面側から張架し、移動可能に構成された第2移動ロールと、を備え、
シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理において、前記電解質膜における前記第1固定ロールと前記第2固定ロールの間にある部分を前記送り方向とは逆である戻り方向に移動させる場合に、前記第1駆動ロールおよび前記第2駆動ロールを停止させた状態で、前記第1駆動ロールと前記第1固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が長くなるように前記第1移動ロールを移動させつつ、前記第2駆動ロールと前記第2固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が短くなるように前記第2移動ロールを移動させる、膜検査装置。 - 前記処理において、前記第1駆動ロールおよび前記第2駆動ロールを停止させた状態で、前記第1駆動ロールと前記第1固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が長くなるように前記第1移動ロールを移動させつつ、前記第2駆動ロールと前記第2固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が短くなるように前記第2移動ロールを移動させることで、前記電解質膜における前記第1固定ロールと前記第2固定ロールの間にある部分を前記送り方向とは逆である戻り方向に移動させているときに、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する、請求項1に記載の膜検査装置。
- 前記処理において、前記電解質膜における前記第1固定ロールと前記第2固定ロールの間にある部分を前記送り方向に移動させているときに、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得し、その後、前記第1駆動ロールおよび前記第2駆動ロールを停止させた状態で、前記第1駆動ロールと前記第1固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が長くなるように前記第1移動ロールを移動させつつ、前記第2駆動ロールと前記第2固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が短くなるように前記第2移動ロールを移動させて、前記電解質膜における前記第1固定ロールと前記第2固定ロールの間にある部分を前記送り方向とは逆である戻り方向に移動させる、請求項1に記載の膜検査装置。
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