(57)【要約】【課題】評価試料中の微小粒子の分散性を精度よく評価できる分散性評価装置およびその方法を提案する。【解決手段】シート電極２に対して所定の撮像領域を撮像する撮像部４と、撮像部４により撮像された撮像データから検査画像６を生成し、該検査画像６に基づいて評価対象の活物質２２を現す粒子領域６０・６０・・・を抽出する粒子領域抽出部５０ａと、粒子領域抽出部５０ａにより抽出された粒子領域６０・６０・・・に基づいて、最近接粒子領域６０・６０の各重心Ｇ間の中間を通る境界線Ｌにより検査画像６を区画し、複数の分散領域６１・６１・・・を生成する分散領域生成部５０ｂと、分散領域生成部５０ｂにより生成された分散領域６１・６１・・・の面積値Ｓに基づいて、シート電極２中の活物質２２の分散性を評価する評価部５１とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の微小粒子を含有する被評価試料に対して、該被評価試料中の特定微小粒子の分散性を評価する分散性評価装置であって、
被評価試料に対して所定の撮像領域を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された撮像データから検査画像を生成し、該検査画像に基づいて評価対象の特定微小粒子を現す粒子領域を抽出する粒子領域抽出手段と、
前記粒子領域抽出手段により抽出された粒子領域に基づいて、最近接粒子領域の各重心間の中間を通る境界線により前記検査画像を区画し、複数の分散領域を生成する分散領域生成手段と、
前記分散領域生成手段により生成された分散領域の面積値に基づいて、被評価試料中の特定微小粒子の分散性を評価する分散性評価手段とを有することを特徴とする分散性評価装置。
【請求項２】
前記分散性評価手段は、前記分散領域生成手段により生成された分散領域の面積値を算出し、算出された分散領域の面積値の標準偏差を特定微小粒子の分散性を表す指標として用いることを特徴とする請求項１に記載の分散性評価装置。
【請求項３】
前記分散性評価手段は、算出された分散領域の面積値の標準偏差を実測値とし、予め定められた基準値と実測値を対比して評価することを特徴とする請求項２に記載の分散性評価装置。
【請求項４】
前記粒子領域抽出手段は、粒子領域の抽出に先立って、前記撮像手段により撮像された撮像データを所定の閾値で二値化して検査画像を生成することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の分散性評価装置。
【請求項５】
前記分散領域生成手段は、前記最近接粒子領域の各重心間を通る線分の垂直２等分線を求め、各垂直２等分線がそれぞれ他の各垂直２等分線と交差する箇所で結ぶことで前記検査画像を区画することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の分散性評価装置。
【請求項６】
複数の微小粒子を含有する被評価試料に対して、該被評価試料中の特定微小粒子の分散性を評価する分散性評価方法であって、
被評価試料に対して所定の撮像領域を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程により撮像された撮像データから検査画像を生成し、該検査画像に基づいて評価対象の特定微小粒子を現す粒子領域を抽出する粒子領域抽出工程と、
前記粒子領域抽出工程により抽出された粒子領域に基づいて、最近接粒子領域の各重心間の中間を通る境界線により前記検査画像を区画し、複数の分散領域を生成する分散領域生成工程と、
前記分散領域生成工程により生成された分散領域の面積値に基づいて、被評価試料中の特定微小粒子の分散性を評価する分散性評価工程とを有することを特徴とする分散性評価方法。
【請求項７】
前記分散性評価工程は、前記分散領域生成工程により生成された分散領域の面積値を算出し、算出された分散領域の面積値の標準偏差を特定微小粒子の分散性を表す指標として用いることを特徴とする請求項６に記載の分散性評価方法。
【請求項８】
前記分散性評価工程は、算出された分散領域の面積値の標準偏差を実測値とし、予め定められた基準値と実測値を対比して評価することを特徴とする請求項７に記載の分散性評価方法。
【請求項９】
前記粒子領域抽出工程は、粒子領域の抽出に先立って、前記撮像工程により撮像された撮像データを所定の閾値で二値化して検査画像を生成することを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか一項に記載の分散性評価方法。
【請求項１０】
前記分散領域生成工程は、前記最近接粒子領域の各重心間を通る線分の垂直２等分線を求め、各垂直２等分線がそれぞれ他の各垂直２等分線と交差する箇所で結ぶことで前記検査画像を区画することを特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれか一項に記載の分散性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散性評価装置およびその方法に関し、より詳細には、複数の微小粒子を含有する被評価試料に対して、被評価試料中の特定微小粒子の分散性を評価する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リチウムイオン二次電池等の二次電池には、シート電極が用いられており、例えば、リチウムイオン二次電池では、正極シート電極と負極シート電極とがセパレータを介して捲回され、電解液が充填される電池ケース内に配設されている。この内、正極シート電極は、アルミニウム箔やステンレス箔などの金属箔からなる集電体シートの表面に、リチウム−コバルト複合酸化物やリチウム−マンガン複合酸化物などを含む正極活物質が層状に圧着されている。一方、負極シート電極は、銅箔やステンレス箔などの金属箔からなる集電体シートの表面に、黒鉛やコークスなどを含む負極活物質が層状に圧着されている。
【０００３】
シート電極の製造過程について詳述すると、まず、基材としての長尺状の集電体シートの表面に塗工物である活物質ペーストが塗工される。次いで、活物質ペーストが塗工された集電体シートが加圧ロールを通過されて、集電体シートの表面に活物質ペーストが圧着される。そして、形成された長尺状のシート電極が所定形状となるように裁断されて、塗工膜としてのシート電極が形成される。
【０００４】
ところで、上述したシート電極のように複数の微小粒子が分散された試料においては、試料中に微小粒子が均一に分散されている必要がある。特に、リチウムイオン二次電池に用いられるシート電極では、集電体シートに塗工された活物質ペースト中に活物質（ニッケル酸リチウムなど）が均一に分散されていないと、二次電池として組み立てられた際に、局所的に反応の有無ができてしまい、反応ムラや不足が生じ、二次電池としての出力のばらつきや出力不足の原因となる。
【０００５】
かかる観点から、これまでにも試料中の特定微小粒子の分散状態（分散性）を評価するための装置が提案されている。
例えば、特許文献１には、被評価試料に対する評価項目に対応する特定微小粒子の分散度合い（分散性）を評価する評価方法であって、被評価試料の撮像データに基づいて評価項目に対応する特定微小粒子を現す対象画素を特定し、隣接又は近接する特定された対象画素をグループ処理した後に、グループ毎の面積を基準値と対比することで特定微小粒子の分散性を評価する方法が開示されている。
また、特許文献２には、被評価試料の撮像データに基づいて全体画像を複数の領域に均等分割し、各領域における検出強度の平均値に有意差が認められない最小の領域を求め、最小の領域の大きさを表す絶対値により特定微小粒子の分散性を評価する評価方法が開示されている。
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に開示される評価方法では、隣接又は近接する対象画素をグループ処理するものであるため、例えば、隣り合う領域が発生せず、偏った分布の場合であっても、結果としてその分散性が「良」と評価されてしまう場合があった。
また、特許文献２に開示される評価方法では、各領域における検出強度の平均値に有意差が認められない最小の領域に基づいて分散性を評価することで微小粒子の偏りの問題を解消することを目的とするものであるが、例えば、均等分割される境界上に微小粒子が重なる場合や、一部に微小粒子が偏った分布を有する場合などには、全体として被評価試料の分散性が良くても領域を分割できないという理由で、結果としてその分散性が「否」と評価されてしまう場合があった。
【０００７】
このように、従来の評価方法は、被評価試料の撮像データに基づいて画像処理や領域分割を行うという点で共通しているが、いずれの方法によっても被評価試料中の微小粒子の分散性を精度よく評価することができないという問題があった。
【特許文献１】特開２００６−３８５４１号公報
【特許文献２】特開２０００−１５５０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明では、分散性評価装置およびその方法に関し、前記従来の課題を解決するもので、被評価試料中の微小粒子の分散性を精度よく評価できる分散性評価装置およびその方法を提案することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
すなわち、請求項１においては、複数の微小粒子を含有する被評価試料に対して、該被評価試料中の特定微小粒子の分散性を評価する分散性評価装置であって、被評価試料に対して所定の撮像領域を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された撮像データから検査画像を生成し、該検査画像に基づいて評価対象の特定微小粒子を現す粒子領域を抽出する粒子領域抽出手段と、前記粒子領域抽出手段により抽出された粒子領域に基づいて、最近接粒子領域の各重心間の中間を通る境界線により前記検査画像を区画し、複数の分散領域を生成する分散領域生成手段と、前記分散領域生成手段により生成された分散領域の面積値に基づいて、被評価試料中の特定微小粒子の分散性を評価する分散性評価手段とを有するものである。
【００１１】
請求項２においては、前記分散性評価手段は、前記分散領域生成手段により生成された分散領域の面積値を算出し、算出された分散領域の面積値の標準偏差を特定微小粒子の分散性を表す指標として用いるものである。
【００１２】
請求項３においては、前記分散性評価手段は、算出された分散領域の面積値の標準偏差を実測値とし、予め定められた基準値と実測値を対比して評価するものである。
【００１３】
請求項４においては、前記粒子領域抽出手段は、粒子領域の抽出に先立って、前記撮像手段により撮像された撮像データを所定の閾値で二値化して検査画像を生成するものである。
【００１４】
請求項５においては、前記分散領域生成手段は、前記最近接粒子領域の各重心間を通る線分の垂直２等分線を求め、各垂直２等分線がそれぞれ他の各垂直２等分線と交差する箇所で結ぶことで前記検査画像を区画するものである。
【００１５】
請求項６においては、複数の微小粒子を含有する被評価試料に対して、該被評価試料中の特定微小粒子の分散性を評価する分散性評価方法であって、被評価試料に対して所定の撮像領域を撮像する撮像工程と、前記撮像工程により撮像された撮像データから検査画像を生成し、該検査画像に基づいて評価対象の特定微小粒子を現す粒子領域を抽出する粒子領域抽出工程と、前記粒子領域抽出工程により抽出された粒子領域に基づいて、最近接粒子領域の各重心間の中間を通る境界線により前記検査画像を区画し、複数の分散領域を生成する分散領域生成工程と、前記分散領域生成工程により生成された分散領域の面積値に基づいて、被評価試料中の特定微小粒子の分散性を評価する分散性評価工程とを有するものである。
【００１６】
請求項７においては、前記分散性評価工程は、前記分散領域生成工程により生成された分散領域の面積値を算出し、算出された分散領域の面積値の標準偏差を特定微小粒子の分散性を表す指標として用いるものである。
【００１７】
請求項８においては、前記分散性評価工程は、算出された分散領域の面積値の標準偏差を実測値とし、予め定められた基準値と実測値を対比して評価するものである。
【００１８】
請求項９においては、前記粒子領域抽出工程は、粒子領域の抽出に先立って、前記撮像工程により撮像された撮像データを所定の閾値で二値化して検査画像を生成するものである。
【００１９】
請求項１０においては、前記分散領域生成工程は、前記最近接粒子領域の各重心間を通る線分の垂直２等分線を求め、各垂直２等分線がそれぞれ他の各垂直２等分線と交差する箇所で結ぶことで前記検査画像を区画するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のように構成することで、分散領域に基づいて検査画像が区画されるため、例えば、検査画像において粒子領域が偏って分布している場合であっても、検査画像を精度よく区画することができ、このようにして区画された分散領域の面積値に基づいて評価することで被評価試料中の微小粒子の分散性を精度よく評価できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は本発明の第一実施例に係る分散性評価装置の全体的な構成を示した図、図２はシート電極の構成を示した図、図３は処理評価部の構成を示した機能ブロック図、図４は粒子領域抽出部で生成される検査画像を拡大表示した図、図５は分散領域生成部で生成される分散領域を拡大表示した図、図６は分散領域の生成プロセスを示した図、図７は本実施例の分散性評価方法を示したフローチャートである。
【００２２】
まず、本実施例の分散性評価装置１の全体構成について、以下に説明する。
図１に示すように、本実施例の分散性評価装置１は、被評価試料としてのリチウムイオン二次電池のシート電極２を製造するシート電極製造装置３に配設されており、シート電極製造装置３の搬送経路３０に沿って搬送されるシート電極２中の特定微小粒子の分散性をインラインで評価可能に構成されている。
【００２３】
図２に示すように、シート電極２は、塗工膜としてリチウムイオン二次電池で用いられる正極シート電極又は負極シート電極として構成されている。シート電極２は、上述した塗工工程にて集電体シート２０の表面に活物質ペースト２１が塗工され、集電体シート２０の幅方向の両端部に活物質ペースト２１が塗布されない活物質未塗工部２０ａと、集電体シート２０の長手方向略中央部に活物質ペースト２１が塗布された活物質塗工部２０ｂとが形成される。
【００２４】
シート電極２は、正極であれば、集電体シート２０としてアルミ箔が一般に用いられる。また、活物質ペースト２１としては、例えば、活物質２２（例えば、コバルト酸リチウム・マンガン酸リチウム・ニッケル酸リチウム等のリチウム複合酸化物など）と、それに導電性を付与する導電材（カーボングラファイトなど）及びこれらを結着させる結着剤（有機バインダなど）等とが有機溶剤などに混合溶解（混練）された基材２３が用いられる（図２（ｂ）参照）。
【００２５】
このように、シート電極２の活物質ペースト２１には、微小粒子としての活物質２２が導電剤等と混練されている。特に、本実施例では、リチウムイオン二次電池に用いられるシート電極２は、集電体シート２０に塗工された活物質ペースト２１中に活物質２２（ニッケル酸リチウムなど）が均一に分散される必要がある。活物質２２が均一に分散されていないと、シート電極２が二次電池として組み立てられた際に、局所的に反応の有無ができてしまい、反応ムラや不足が生じ、出力のばらつきや出力不足の原因となるからである。
【００２６】
なお、シート電極製造装置３は、長尺状の集電体シート２０に活物質ペースト２１を塗工してシート電極２を製造する装置であって、搬送経路３０に沿って、所定の製造工程（図略）が連続して配設されている。シート電極２の製造工程としては、例えば、長尺状の集電体シート２０の両表面に活物質ペースト２１を塗工する塗工工程や、活物質ペースト２１が塗工された集電体シート２０を加圧ロールに通過させて集電体シート２０の表面に活物質ペースト２１を圧着させる圧着工程や、形成された長尺状のシート電極２を所定形状となるように裁断する裁断工程等で構成される。
【００２７】
次に、本実施例の分散性評価装置１の構成について、以下に詳述する。
図１及び図３に示すように、本実施例の分散性評価装置１は、シート電極製造装置３において塗工工程と圧着工程との間や、圧着工程と裁断工程との間に配設され、集電体シート２０の表面に塗工された活物質ペースト２１中の活物質２２の分散性が評価される。特に、本実施例では、被評価試料としてリチウムイオン二次電池のシート電極２（正極）を用いた場合であって、集電体シート２０に塗工された活物質ペースト２１中に含有される特定微小粒子としての活物質２２（ニッケル酸リチウムなど）の分散度合いが評価される。
【００２８】
具体的には、分散性評価装置１は、シート電極２に対して所定の撮像領域を撮像する撮像手段としての撮像部４と、撮像部４により取得された撮像データに基づいて活物質２２の分散性評価を行うための画像である検査画像６（図４参照）を生成し、検査画像６から評価対象となるシート電極２の活物質２２を現す粒子領域６０・６０・・・を抽出し、更に粒子領域６０に基づいて、最近接粒子領域６０・６０（ある粒子領域６０と当該粒子領域６０に最も近接している粒子領域６０）の各重心Ｇ間の中間を通る境界線Ｌにより検査画像６を区画して、複数の分散領域６１・６１・・・を生成し、生成された分散領域６１・６１・・・に基づいてシート電極２中の活物質２２の分散性を評価する処理評価部５とで構成されている。
【００２９】
まず、撮像部４について、以下に詳述する。
図１に示したように、撮像部４は、シート電極２の表面に向けて照射光を照射する光源部４０と、光源部４０により照射された照射光の内、シート電極２の表面にて反射された反射光を受光してシート電極２の表面状態を撮像するカメラ部４１等とで構成されている。本実施例の撮像部４は、光源部４０とカメラ部４１とが一体として組み付けられて構成されており、シート電極２の電極表面に対して垂直上方に配設される。
【００３０】
光源部４０は、シート電極２の電極表面に対して垂直方向から所定の撮像領域に向けて可視光を照射して、シート電極２からの反射光を受光可能に構成されている。本実施例では、光源部４０は、シート電極２に対して同軸落射でケーラ照明し、シート電極２からの直接反射光を受光する落射照明光学系ユニットとして構成されており、シート電極２の活物質ペースト２１中の表面状態が落射明視野観察される。「所定の撮像領域」とは、少なくとも撮像部４により目的の撮像データを取得可能な領域のことをいい、カメラ部４１の解像度や画素数に応じて適宜設定される。また、落射照明光学系ユニットとしては、公知の構成を採用することができ、その詳細な説明は省略する。
【００３１】
カメラ部４１は、赤・緑・青（ＲＧＢ）の色成分ごとに撮像可能な分光感度特性を有するＣＣＤカメラが用いられており、上述した光源部４０に接続されている。そして、光源部４０により照射された照射光の内、シート電極２の表面にて反射された反射光が受光されて、シート電極２の表面状態が撮像される。カメラ部４１は、後述する処理評価部５に接続されており、カメラ部４１により撮像されたシート電極２の表面状態がカラー撮像データとして処理評価部５（の粒子領域抽出部５０ａ）に送信される。
【００３２】
このように、本実施例の撮像部４では、光源部４０によってシート電極２の所定の撮像領域に向けて照射光が照射され、この照射光が、シート電極２の活物質ペースト２１の表面にて反射された後にカメラ部４１にて受光されることで、シート電極２がカラー撮像される。特に、本実施例の撮像部４は、シート電極製造装置３に対して相対位置変動不能に固定されており、搬送経路３０を搬送されるシート電極２に対しては、撮像部４により所定の撮像領域に向けて照射された照射光がカメラ部４１により受光されることで、カメラ部４１により所定の画像領域内の撮像データが取得される。
【００３３】
次に、処理評価部５について、以下に詳述する。
図３乃至図６に示すように、処理評価部５は、各種処理が実行される図示せぬＣＰＵや各種処理プログラム等が格納される記憶部としての図示せぬメモリ等で構成されており、撮像部４により撮像された撮像データから検査画像６を生成し、検査画像６に基づいて所定の画像処理や演算処理を行う処理部５０と、処理部５０における演算処理結果に基づいてシート電極２中の活物質２２の分散性を評価する評価部５１等とで構成されている。特に、本実施例の分散性評価装置１では、検査画像６を所定の領域（分散領域６１・６１・・・）に区画し、かかる分散領域６１・６１・・・の面積値Ｓの標準偏差σを活物質２２の分散性を表す指標として用いることで、シート電極２中の活物質２２の分散性が評価されるように構成されている。
【００３４】
なお、処理評価部５には、上述した構成の他に、画像出力可能なモニター等の出力装置５２や、キーボート、テンキー、タッチパネル等の入力装置５３などが接続されている。特に、出力装置５２には、後述するように処理評価部５にて生成された各種画像（検査画像６、粒子領域６０、及び分散領域６１など）や演算処理結果、及び評価部５１にて判定されたシート電極２の分散性評価の結果などが出力表示される。
【００３５】
処理部５０は、撮像部４のカメラ部４１により取得された撮像データから検査画像６を生成し、検査画像６に基づいて活物質２２を現す粒子領域６０・６０・・・を抽出する粒子領域抽出手段としての粒子領域抽出部５０ａと、粒子領域抽出部５０ａにより抽出された粒子領域６０・６０・・・に基づいて、最近接粒子領域６０・６０の各重心Ｇ間の中間を通る境界線Ｌにより検査画像６を区画して、複数の分散領域６１・６１・・・を生成する分散領域生成手段としての分散領域生成部５０ｂ等とで構成されている。
【００３６】
粒子領域抽出部５０ａでは、上述した撮像部４のカメラ部４１にて取得された撮像データが受信され、撮像データが所定の閾値で二値化されて検査画像６が生成される。この「所定の閾値」は、検査画像６から明確な粒子領域６０を抽出すべく所定の設定条件に応じて適宜設定変更される。なお、本実施例の粒子領域抽出部５０ａでは、撮像データは、二値化が行われる前に、一旦所定のＲＧＢ値（比）となるように調整された後にグレー処理（濃淡処理）が行われる。
【００３７】
次いで、粒子領域抽出部５０ａでは、上述した検査画像６に基づいて、活物質２２を現す粒子領域６０が抽出される。この「活物質２２を現す粒子領域６０」とは、検査画像６中において活物質２２の像に相当する画像領域のことをいう。本実施例では、図４に示すように、粒子領域抽出部５０ａにて生成された検査画像６では、活物質ペースト２１中の活物質２２の像が白色に変換された画像領域として現れ、この白色の画像領域が活物質２２を表す粒子領域６０・６０・・・として抽出される。なお、図４（ｂ）に示した検査画像６では、活物質ペースト２１中の他の粒子（基材２３としてのカーボンブラック等）の像が白色（図４（ａ）では白色）に変換された非対象領域６２として現れる。
【００３８】
分散領域生成部５０ｂでは、粒子領域抽出部５０ａにより抽出された粒子領域６０・６０・・・の重心Ｇが算出され、算出された重心Ｇの値に基づいて最近接粒子領域６０・６０の各重心Ｇ間の中間を通る境界線Ｌにより、検査画像６における粒子領域６０・６０・・・以外の領域、すなわち非対象領域６２が区画されて、複数の分散領域６１・６１・・・が生成される（図５参照）。
【００３９】
分散領域生成部５０ｂでは、まず、粒子領域６０・６０・・・の重心Ｇが検査画像６中における座標位置を表す位置データとして算出される。また、最近接粒子領域６０・６０とは、検査画像６中の一の粒子領域６０と、かかる一の粒子領域６０に最も近接（最近接）して現れた粒子領域６０のことをいい、一の粒子領域６０の重心Ｇから最も近い距離にある重心Ｇを有する粒子領域６０が特定される。
【００４０】
次いで、本実施例の分散領域生成部５０ｂでは、最近接粒子領域６０・６０の重心Ｇ間の中間を通る境界線Ｌが、最近接粒子領域６０・６０の各重心Ｇ間を通る線分Ｌ１の垂直２等分線Ｌ２として求められる。すなわち、図６に示すように、検査画像６において、所定の画像領域に注目した場合、まず、各粒子領域６０の重心Ｇの値が算出され（図６（ａ）参照）、次いで、各粒子領域６０の重心Ｇ間を結ぶ線分Ｌ１が求められ（図６（ｂ）参照）、線分Ｌ１に対して重心Ｇ間の中間を通る直線としての垂直２等分線Ｌ２が求められるのである（図６（ｃ）参照）。なお、分散領域生成部５０ｂでは、検査画像６に現れた全ての粒子領域６０・６０・・・に対して、最近接粒子領域６０・６０間の境界線Ｌ・Ｌ・・・（垂直２等分線Ｌ２）が求められる。
【００４１】
そして、分散領域生成部５０ｂでは、上述したようにして算出された境界線Ｌ（垂直２等分線Ｌ２）がそれぞれ他の境界線Ｌ・Ｌ・・・（垂直２等分線Ｌ２）と交差する箇所で結ばれることによって、検査画像６（の非対象領域６２）が複数の分散領域６１・６１・・・に区画される（図５及び図６参照）。分散領域６１とは、境界線Ｌ・Ｌ・・・によって形成された多角形で一の粒子領域６０が囲繞された領域に相当し、換言すると、検査画像６における粒子領域６０以外の領域、すなわち非対象領域６２が境界線Ｌ・Ｌ・・・により区分けされた領域のことである。これらの、境界線Ｌ・Ｌ・・・にて区画され一の粒子領域６０を囲繞する多角形である各分散領域６１は、それぞれボロノイ領域となっている。
【００４２】
このように、本実施例の処理部５０では、粒子領域抽出部５０ａにて粒子領域６０・６０・・・が抽出され、分散領域生成部５０ｂにて境界線Ｌ・Ｌ・・・により区画されて複数の分散領域６１・６１・・・が生成されるように構成されている。なお、この粒子領域６０及び分散領域６１は、演算処理により算出される他に、検査画像６が画像処理されて出力装置５２にて画像出力される（図３参照）。
【００４３】
図３に示したように、評価部５１は、処理部５０（粒子領域抽出部５０ａ及び分散領域生成部５０ｂ）における演算処理結果を用いて、分散領域生成部５０ｂにより生成された分散領域６１・６１・・・に基づいてシート電極２中の活物質２２の分散性が評価される。本実施例の評価部５１では、分散領域生成部５０ｂにより生成された各分散領域６１・６１・・・の面積値Ｓ１・Ｓ２・・・Ｓｎがそれぞれ算出され、算出された分散領域６１・６１・・・の面積値Ｓ１・Ｓ２・・・Ｓｎの標準偏差σが活物質２２の分散性を表す指標（分散度）として用いられ、シート電極２中の活物質２２の分散性が評価される。
【００４４】
ここで、評価指標としての分散度の算出方法について詳述する。具体的には、本実施例の評価部５１では、各分散領域６１・６１・・・のそれぞれの面積値Ｓ１・Ｓ２・・・Ｓｎが算出され、この面積値Ｓ１・Ｓ２・・・Ｓｎの標準偏差σが分散度として算出される。すなわち、標準偏差σの値は、面積値Ｓ１・Ｓ２・・・Ｓｎのばらつきを表すことから、この標準偏差σの値を相対的に比較することで、シート電極２中の活物質２２のばらつきの程度を相対評価することができる。なお、本実施例では、算出された標準偏差σの値は、面積値Ｓのデータの大きさや単位に関係なく各データ間の分布のばらつきを相対評価するために、標準偏差σを面積値Ｓ１・Ｓ２・・・Ｓｎの算術平均で除した変動係数（ＣＶ）として用いられる。
【００４５】
本実施例の評価部５１では、集電体シート２０に塗工される活物質ペースト２１ごとに予め定められた標準偏差σの基準値が図示せぬメモリ等に記憶されており、検出された標準偏差の実測値と基準値とが対比されることで、シート電極２中の活物質２２の分散性が評価される。具体的には、評価部５１では、実測値としてのシート電極２中の活物質２２の分散度（標準偏差σ）が測定された後、測定された実測値が基準値（閾値）の範囲内にあるか否かが判定される。
【００４６】
その結果、評価部５１では、例えば、測定された実測値が所定の基準値（閾値）の範囲外にあると判定された場合には、面積値Ｓのばらつきが大きく、活物質２２の分布が不均一であるとして、シート電極２中の活物質２２の分散性が「否」と評価される。一方、測定された実測値が所定の基準値（閾値）の範囲内にあると判定された場合には、面積値Ｓのばらつきが小さく、活物質２２の分布が均一であるとして、シート電極２中の活物質２２の分散性が「良」と評価される。
【００４７】
次に、本実施例の分散性評価装置１を用いたシート電極２中の活物質２２の分散性評価方法について、以下に説明する。
図７に示すように、シート電極２に対して所定の撮像領域を撮像する撮像工程（Ｓ１００）と、撮像工程により取得された撮像データに基づいて検査画像６を生成し、検査画像６からシート電極２の活物質２２を現す粒子領域６０を抽出する粒子領域抽出工程（Ｓ１１０）と、粒子領域抽出工程により抽出された粒子領域６０に基づいて、最近接粒子領域６０・６０の各重心Ｇ間の中間を通る境界線Ｌにより検査画像６を区画して、複数の分散領域６１・６１・・・を生成する分散領域生成工程（Ｓ１２０）と、分散領域生成工程により生成された分散領域６１・６１・・・に基づいてシート電極２中の活物質２２の分散性を評価する分散性評価工程（Ｓ１３０）等を有するものである。
【００４８】
撮像工程（Ｓ１００）では、搬送経路３０を搬送されるシート電極２に対して、シート電極２の活物質ペースト２１の表面に照射光が照射され（Ｓ１０１）、活物質ペースト２１の表面にて反射された後にて受光されることで、シート電極２（の活物質ペースト２１）の表面状態がカラー撮像される（Ｓ１０２）。
【００４９】
粒子領域抽出工程（Ｓ１１０）では、撮像部４のカメラ部４１にて取得された撮像データに基づいて、撮像データが所定の閾値で二値化されて（Ｓ１１１）、検査画像６が生成される（Ｓ１１２）。次いで、この検査画像６に基づいて、検査画像６中に現れた白色に変換された画像領域が活物質２２を表す粒子領域６０・６０・・・として抽出される（Ｓ１１３）。
【００５０】
分散領域生成工程（Ｓ１２０）では、粒子領域抽出工程（Ｓ１１０）により抽出された各粒子領域６０・６０・・・の重心Ｇが算出され（Ｓ１２１）、次いで、最近接粒子領域６０・６０の各重心Ｇ間を通る線分Ｌ１の垂直２等分線Ｌ２が最近接粒子領域６０・６０の各重心Ｇ間の中間を通る境界線Ｌとして算出される（Ｓ１２２）。そして、算出された境界線Ｌ（垂直２等分線Ｌ２）がそれぞれ他の境界線Ｌ（垂直２等分線Ｌ２）と交差する箇所で結ばれることによって、検査画像６が複数の分散領域６１・６１・・・に区画される（Ｓ１２３）。
【００５１】
分散性評価工程（Ｓ１３０）では、分散領域生成工程（Ｓ１２０）にて生成された各分散領域６１・６１・・・の面積値Ｓ１・Ｓ２・・・Ｓｎがそれぞれ算出され（Ｓ１３１）、算出された分散領域６１・６１・・・の面積値Ｓ１・Ｓ２・・・Ｓｎの標準偏差σが活物質２２の分散性を表す指標（分散度）として用いられて（Ｓ１３２）、シート電極２中の活物質２２の分散性が評価される（Ｓ１３３）。
【００５２】
具体的には、分散性評価工程（Ｓ１３０）では、分散性の評価の際には、実測値としてのシート電極２中の活物質２２の分散度（標準偏差σ）が測定された後、測定された実測値が予め設定された基準値（閾値）の範囲内にあるか否かが判定される。その結果、測定された実測値が所定の基準値（閾値）の範囲外にあると判定された場合には、シート電極２中の活物質２２の分散性が「否」と評価され、測定された実測値が所定の基準値（閾値）の範囲内にあると判定された場合には、シート電極２中の活物質２２の分散性が「良」と評価される。
【００５３】
以上のように、本実施例の分散性評価装置１では、複数の微小粒子を含有するシート電極２に対して、シート電極２中の活物質２２の分散性を評価する分散性評価装置１であって、シート電極２に対して所定の撮像領域を撮像する撮像部４と、撮像部４により撮像された撮像データから検査画像６を生成し、該検査画像６に基づいて評価対象の活物質２２を現す粒子領域６０・６０・・・を抽出する粒子領域抽出部５０ａと、粒子領域抽出部５０ａにより抽出された粒子領域６０・６０・・・に基づいて、最近接粒子領域６０・６０の各重心Ｇ間の中間を通る境界線Ｌにより検査画像６を区画し、複数の分散領域６１・６１・・・を生成する分散領域生成部５０ｂと、分散領域生成部５０ｂにより生成された分散領域６１・６１・・・の面積値Ｓに基づいて、シート電極２中の活物質２２の分散性を評価する評価部５１とを有するため、シート電極２中の活物質２２の分散性を精度よく評価することができるのである。
【００５４】
すなわち、本実施例の分散性評価装置１は、シート電極２の集電体シート２０に塗工された活物質ペースト２１の撮像データに基づいて活物質ペースト２１中の活物質２２の分散性を評価するものである。特に、本実施例では、分散領域生成部５０ｂにより、粒最近接粒子領域６０・６０の各重心Ｇ間の中間を通る境界線Ｌにより検査画像６が区画されて分散領域６１・６１・・・が生成され、この分散領域６１・６１・・・の面積値Ｓに基づいてシート電極２中の活物質２２の分散性が評価される。このように、分散領域６１に基づいて検査画像６が区画されるように構成されることで、例えば、検査画像６において粒子領域６０・６０・・・が偏って分布している場合であっても、検査画像６を精度よく区画することができる。そして、このようにして区画された分散領域６１の面積値Ｓに基づいて評価することで、かかる分散性の評価の精度及び信頼性を高めることができる。
【００５５】
特に、本実施例の評価部５１は、分散領域生成部５０ｂにより生成された分散領域６１・６１・・・の面積値Ｓが算出され、算出された分散領域６１・６１・・・の面積値Ｓの標準偏差σが特定微小粒子の分散性を表す指標（分散度）として用いられるため、活物質２２の分散性を分散領域６１・６１・・・の面積値Ｓのばらつき度合いとして把握することができ、分散性を相対的かつ定量的に評価することが可能となる。
【００５６】
また、本実施例の評価部５１は、算出された分散領域６１・６１・・・の面積値Ｓの標準偏差σを実測値とし、予め定められた基準値と対比して評価するものであるため、シート電極２に塗工された活物質ペースト２１の種類や塗工条件等に応じて基準値を設定しておくことで、より簡易に分散性を評価することができる。
【００５７】
また、本実施例の粒子領域抽出部５０ａは、粒子領域６０・６０・・・の抽出に先立って、撮像部４により撮像された撮像データを所定の閾値で二値化して検査画像６を生成するように構成されているため、シート電極２の表面状態の撮像データから活物質２２を表す粒子領域６０を容易に抽出することができる。
【００５８】
また、本実施例の分散領域生成部５０ｂは、最近接粒子領域６０・６０の各重心Ｇ間を通る線分Ｌ１の垂直２等分線Ｌ２を求め、各垂直２等分線Ｌ２がそれぞれ他の各垂直２等分線Ｌ２と交差する箇所で結ぶことで検査画像６を区画するものであるため、検査画像６をいわゆるボロノイ多角形により区画して分散領域６１・６１・・・を生成することで、各分散領域６１・６１・・・が検査画像６における各粒子領域６０・６０・・・の勢力範囲をそれぞれ表すため、かかる分散領域６１に基づいて分散性の評価を行うことで、その評価精度をより向上できる。
【００５９】
なお、分散性評価装置１及びその方法の構成としては、上述した実施例に限定されず、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００６０】
すなわち、本実施理例の分散性評価装置１では、検査画像６の画像領域は特に限定されず、例えば、複数若しくは可動式の撮像部４を設けることで、シート電極２に対して広範囲の画像領域の検査画像６を生成することができる。また、その際には、処理評価部５にて用いられる撮像データの倍率や画素数等は適宜変更することができる。
【００６１】
また、本実施例の粒子領域抽出部５０ａでは、隣り合う粒子領域６０が近接しすぎている場合には、粒子領域抽出部５０ａにて抽出される粒子領域６０が繋がって一つの領域として抽出されてしまうため、例えば、粒子領域６０が抽出された後に、さらに各粒子領域６０が所定の閾値（ピクセル）以下となるように粒子領域６０の分割処理が行われるように構成されてもよい。
【００６２】
また、本実施例の分散領域生成部５０ｂでは、検査画像６の縁部に位置する粒子領域６０に対しては、最近接粒子領域６０・６０との境界線Ｌを求めることができず、完全な分散領域６１を算出することができないため、例えば、検査画像６の縁部にかかる分散領域６１が除外されるように処理されるように構成されてもよい。
【００６３】
また、本実施例の分散性評価装置１で測定される被評価試料としては、シート電極２の他に、例えば、基材として箔（フォイル）、フィルム、薄い形状の物品を用いた試料が含まれる。また、被評価試料中の微小粒子としては、特に限定されず、金属材料、樹脂材料その他の材料あるいはこれらを組み合わせたものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第一実施例に係る分散性評価装置の全体的な構成を示した図。
【図２】シート電極の構成を示した図。
【図３】処理評価部の構成を示した機能ブロック図。
【図４】粒子領域抽出部で生成される検査画像を拡大表示した図。
【図５】分散領域生成部で生成される分散領域を拡大表示した図。
【図６】分散領域の生成プロセスを示した図。
【図７】本実施例の分散性評価方法を示したフローチャート。
【符号の説明】
【００６５】
１    分散性評価装置
２    シート電極（被評価試料）
４    撮像部（撮像手段）
５    処理評価部
６    検査画像
２２    活物質（特定微小粒子）
５０    処理部
５０ａ    粒子領域抽出部（粒子領域抽出手段）
５０ｂ    分散領域生成部（分散領域生成手段）
５１    評価部（分散性評価手段）
６０    粒子領域
６１    分散領域
【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】
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【図７】
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