(57)【要約】【課題】  光学的手法を用いて、リチウムイオン電池等の電極用素材表面上の異物を検出し、迅速に形状や大きさを判定する。【解決手段】ローラで搬送される電極用素材に対して、搬送方向上流から下流方向に斜め上方から第１照明装置によって光を照明し、その散乱光の画像データ１を得る。同じ測定部位に対して、搬送方向下流から上流方向に斜め上方から第２照明装置によって光を照明し、その散乱光の画像データ２を得る。画像データ処理装置では、得られた２種類の輝度分布のデータを重畳した総合画像データと、画像データ１、２とを比較して異物の形状の種類を判定するので、短時間で形状の種類判定ができ、高速で搬送される電極用素材の異物検査の精度が向上する。【選択図】  図１
2010025566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電体に活物質層が形成されている長尺の電極用素材に付着している異物の検出装置であり、
第１照明装置と第１撮像装置と第２照明装置と第２撮像装置と画像データ処理装置を備えており、
前記第１照明装置は、長さに沿って走行している前記電極用素材の表面を幅方向に横断する範囲を、前記電極用素材の走行方向の一方側から照明し、
前記第１撮像装置は、前記第１照明装置の照明範囲を撮像し、
前記第２照明装置は、所定時間経過後の前記第１照明装置の照明範囲を、前記電極用素材の走行方向の他方側から照明し、
前記第２撮像装置は、前記第２照明装置の照明範囲を撮像し、
前記画像データ処理装置は、前記第１撮像装置の画像データと前記第２撮像装置の画像データを入力して記憶する記憶部と、前記第１撮像装置の画像データと前記第２撮像装置の画像データを重畳した画像データと前記第１撮像装置の画像データを比較して異物の形状を判定する判定部を備えていることを特徴とする電極用素材の異物検出装置。
【請求項２】
前記判定部が、前記第１撮像装置の画像データと前記第２撮像装置の画像データを重畳した画像データにおいて所定輝度以上の範囲と、前記第１撮像装置の画像データにおいて所定輝度以上の範囲を比較し、前者と後者の比の値を用いて異物の形状を判定することを特徴とする請求項１の電極用素材の異物検出装置。
【請求項３】
前記判定部が、前記第１撮像装置の画像データと前記第２撮像装置の画像データを重畳した画像データにおいて所定輝度以上となる範囲の輝度値の合計と、前記第１撮像装置の画像データにおいて所定輝度以上となる範囲の輝度値の合計を比較し、前者と後者の比の値を用いて異物の形状を判定することを特徴とする請求項１の電極用素材の異物検出装置。
【請求項４】
前記判定部が、前記第１撮像装置の画像データと前記第２撮像装置の画像データを重畳した画像データにおいて所定輝度以上の範囲と、前記第１撮像装置の画像データにおいて所定輝度以上の範囲を比較し、前者が後者よりも拡大されている場合に異物の形状を球状と判定することを特徴とする請求項２の電極用素材の異物検出装置。
【請求項５】
集電体に活物質層が形成されている長尺の電極用素材に付着している異物の検出装置であり、
第１照明装置と第１撮像装置と第２照明装置と第２撮像装置と画像表示装置を備えており、
前記第１照明装置は、長さに沿って走行している前記電極用素材の表面を幅方向に横断する範囲を、前記電極用素材の走行方向の一方側から照明し、
前記第１撮像装置は、前記第１照明装置の照明範囲を撮像し、
前記第２照明装置は、所定時間経過後の前記第１照明装置の照明範囲を、前記電極用素材の走行方向の他方側から照明し、
前記第２撮像装置は、前記第２照明装置の照明範囲を撮像し、
前記画像表示装置は、前記第１撮像装置の画像データと前記第２撮像装置の画像データを入力して記憶する記憶部を備えており、前記第１撮像装置の画像データと前記第２撮像装置の画像データの少なくとも一方に基づく画像と、前記第１撮像装置の画像データと第２撮像装置の画像データを重畳した画像データに基づく画像を対比観察可能に表示することを特徴とする電極用素材の異物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン２次電池等に用いる電極用素材に異物が付着している場合に、その異物の存在を検出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン２次電池等に用いる電極用素材は、活物質粉末と結着剤などを水または有機溶媒に混練して得られる活物質ペーストを、長尺の金属箔状の集電体に塗布して乾燥することによって製造される。
【０００３】
リチウムイオン２次電池等の電極用素材の活物質層にアルミニウムやＳＵＳといった金属等の異物が混入すると、マイクロショートが発生するなどして電池性能が低下する原因となる。製造工程では電極用素材に異物が混入しないように管理しているが、何らかの原因で異物混入が発生した場合に備えて、製造された電極用素材の表面観察などを行うことで異物を検出し、異物が検出された電極用素材を回収する検査工程を設けている。
【０００４】
表面観察には、受光した光を電気信号に変換する撮像素子（イメージセンサ）を備えているＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等の撮像装置が用いられる。通常は、被検査物を照明し、被検査物から得られる正反射光や散乱光（乱反射光）を撮像装置によって撮像し、得られた画像データをコンピュータで解析する光学的検出装置を用いる。
【０００５】
このような光学的検出装置では、被検査物の表面状態や、検出したい異物の形状や大きさによって、正反射光と散乱光の光量が異なる。鏡面のように平滑な表面に光を照明した場合には、正反射光の光量が多くなるが、紙のように凹凸の多い表面に光を照明した場合には、散乱光の光量が多くなる。また、被検査物の表面上にある疵などの影響により、光の反射方向が変化して検出対象か否かを適切に判定できない場合もある。従って、照明装置から被検査物に光を照明する角度、撮像装置の位置、画像処理と判定処理の手順といった検査条件を、被検査物に応じて適切に調整する必要がある。
【０００６】
例えば特許文献１では、図６に示すように、ガイドローラ９２で搬送される銅箔９１の不良部分を光学的検出装置で検出する。その光学的検出装置は、ライト９３とＣＣＤカメラ９６の組を備えており、ライト９３によって銅箔９１を搬送方向上流側から斜めに照明し、銅箔９１による正反射光をＣＣＤカメラ９６で撮像する。また、ライト９４とライト９５とＣＣＤカメラ９７の組を備えており、ライト９４によって銅箔９１を搬送方向上流側から斜めに照明するのと同時にライト９５によって銅箔９１を搬送方向下流側から斜めに照明し、照明範囲から得られる散乱光をＣＣＤカメラ９７で撮像する。
【０００７】
特許文献１の光学的検出装置では、ＣＣＤカメラ９６によって得られた正反射光による画像データを処理して正反射光強度が閾値より大きい範囲を特定する。またＣＣＤカメラ９７によって得られた散乱光による画像データを処理し、散乱光強度が閾値より小さい範囲を特定する。特許文献１の光学的検出装置では、正反射光強度が閾値より大きく、かつ散乱光強度が閾値より小さい範囲を抽出する。これによって、銅箔上の細かい疵などに起因する誤検出を抑制しながら、銅箔の不良部分を検出することができるとされている。
【特許文献１】再公表特許ＷＯ２００３／０５４５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の特許文献１に開示されている方法を用いて電極用素材の表面観察を行えば、異物が混入していると散乱光強度が大きくなるため、散乱光強度を検出することで異物を検出できるはずである。
【０００９】
電極用素材に付着している異物を検出する装置の場合、異物が付着しているか否かのみならず、異物が付着している場合にはその形状を判定することも重要である。異物の形状によって異物の発生ないしは混入原因を絞り込むことができ、異物の混入を防止するための対策を立案しやすくなるからである。
【００１０】
電極用素材は長尺であり、一方のローラから他方のローラに巻きかえる途中で各種の処理をする。製造工程の高速化に伴い、電極用素材の走行速度が高速化している。高速で走行する電極用素材の表面を観察して異物の有無を検出し、異物が付着している場合には異物の形状を特定したいとする要求が存在する。
【００１１】
しかしながら、現状ではその要求に対応できる技術が存在しない。特許文献１に記載されている技術を用いても、電極用素材に付着している異物の形状を特定したいとする要求に応えることができない。
【００１２】
そこで本発明では、搬送中の電極用素材に異物が付着しているか否かを検出し、異物が検出された場合にはその形状を特定するのに有用な情報を提供する電極用素材の異物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】
【００１３】
本発明は、集電体に活物質層が形成されている長尺の電極用素材に付着している異物の検出装置であり、第１照明装置と第１撮像装置と第２照明装置と第２撮像装置と画像データ処理装置を備えている異物検出装置を提供する。
第１照明装置は、長さに沿って走行している電極用素材の表面を幅方向に横断する範囲を、電極用素材の走行方向の一方側(すなわち上流側または下流側)から照明する。
第１撮像装置は、第１照明装置の照明範囲を撮像する。
第２照明装置は、所定時間経過後の第１照明装置の照明範囲を、電極用素材の走行方向の他方側から照明する。すなわち、第１照明装置が上流側から照明する場合は第２照明装置は下流側から照明し、第１照明装置が下流側から照明する場合は第１照明装置は上流側から照明する。
第２撮像装置は、第２照明装置の照明範囲を撮像する。
画像データ処理装置は、第１撮像装置の画像データと第２撮像装置の画像データを入力して記憶する記憶部と、第１撮像装置の画像データと第２撮像装置の画像データを重畳した画像データと第１撮像装置の画像データを比較して異物の形状を判定する判定部を備えている。
第１撮像装置の画像データを第１データとし、第２撮像装置の画像データを第２データとすると、判定部は、「第１データと第２データを重複したデータ」と「第１データ」を比較する。このことは、数学的に「第１データと第２データを重複したデータ」と「第２データ」を比較することと、「第１データ」と「第２データ」を比較することに等しい。
【００１４】
本発明によれば、電極用素材の上流側から照明した画像データと、下流側から照明した画像データを別々に得ることができる。すなわち、逆方向から照明した画像データを別々に得ることができる。これによって、異物の形状を特定するのに有用な情報を得ることができる。
【００１５】
例えば「第１データと第２データを重複したデータ」において所定輝度以上の範囲と、「第１データ」において所定輝度以上の範囲との比の値を用いて異物の形状を判定することができる。また、「第１データと第２データを重複したデータ」において所定輝度以上となる範囲の輝度値の合計と、「第１データ」において所定輝度以上となる範囲の輝度値の合計との比の値を用いて異物の形状を判定することができる。
【００１６】
より具体的には、例えば、判定部が、第１撮像装置の画像データと第２撮像装置の画像データを重畳した画像データにおいて所定輝度以上の範囲と、第１撮像装置の画像データにおいて所定輝度以上の範囲を比較するようにプログラムされていれば、前者が後者よりも拡大されている場合に異物の形状を球状と判定することができる。
【００１７】
異物が球状であれば、照明方向と反対側が陰となり、陰の部分では高い輝度が得られない。その結果、第１撮像装置の画像データにおいて所定輝度以上となる範囲と、第２撮像装置の画像データにおいて所定輝度以上となる範囲が相違し、第１撮像装置の画像データと第２撮像装置の画像データを重畳した画像データにおいて所定輝度以上となる範囲は、第１撮像装置の画像データにおいて所定輝度以上となる範囲よりも拡大する。
【００１８】
それに対して異物が針状、平面板状、馬蹄形状であれば、第１撮像装置の画像データにおいて所定輝度以上となる範囲と、第２撮像装置の画像データにおいて所定輝度以上となる範囲が重なり合い、第１撮像装置の画像データと第２撮像装置の画像データを重畳した画像データにおいて所定輝度以上となる範囲と、第１撮像装置の画像データにおいて所定輝度以上となる範囲はほぼ等しくなる。
このようにして、異物が球状であるかその他の形状であるかを判定することができる。
【００１９】
異物数が少ない場合には、異物の形状を判別するのに有用な情報を人に提供し、最終的には人が異物の形状を判定する方式を採用することもできる。
この場合の検出装置は、前記した第１照明装置と第１撮像装置と第２照明装置と第２撮像装置の他に、画像表示装置を備えている。
画像表示装置は、第１撮像装置の画像データと第２撮像装置の画像データを入力して記憶する記憶部を備えており、第１撮像装置の画像データと第２撮像装置の画像データの少なくとも一方に基づく画像と、第１撮像装置の画像データと第２撮像装置の画像データを重畳した画像データに基づく画像を対比観察可能に表示する。この場合も、第１撮像装置の画像データと第２撮像装置の画像データを対比観察可能に表示してもよい。結局は、数学的に同一の情報が表示されるからである。
【００２０】
この場合、対比観察可能に表示される画像から人が異物の形状を判定する。例えば、一方の画像に半円形が表示され、他方の画像に円形が表示されていれば、球状の異物を撮像していることが分る。一方の画像に表示される形状と、他方の画像に表示される形状が同じであれば、針状、平面板状、馬蹄形状の異物を撮像していることが分る。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の異物検出装置によれば、異物の有無を正確に検出することができる。異物が存在する場合には、その異物の形状を特定するのに有用な情報が得られる。そのために、長尺の電極用素材を高速で走行させながら、異物の有無を正確に検出し、その形状を判定することができる。
【００２２】
本発明の異物検出装置によれば、長尺の電極用素材全体に含まれる異物を形状や大きさによって集計し、ヒストグラム等に表示することができるため、異物混入の原因となった電極用素材の製造工程を推定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
発明の実施形態では、長尺の電極用素材を高速で走行させながら異物の有無を検出し、異物が検出されたら、その異物が球状、針状、平面板状、馬蹄形状のいずれであるかを自動判別する。
実施例の主要な特徴を列記する。
（特徴１）  照明装置は、被検査物である電極用素材の表面に対して、仰角が０°以上２０°以下となる角度範囲に設置されている。
（特徴２）  電極用素材は、活物質層が塗布された面を上にして搬送され、異物検出装置の下を通過する。
（特徴３）  第１照明装置は電極用素材の表面を電極用素材の搬送方向の上流側から照明し、第２照明装置は電極用素材の表面を電極用素材の搬送方向の下流側から照明する。電極用素材の表面を平面視した場合に、第１照明装置と第２照明装置は電極用素材の搬送線上に配置されている。
（特徴４）  ２つの撮像装置から得られた輝度値の少なくともいずれか一方が、予め設定した輝度値の閾値を超えている場合に、異物として検出する。
（特徴５）  異物として検出された場合には、異物が付着している電極用素材に、異物が検出された旨をインクジェットでラベリングする。
【実施例】
【００２４】
図１は、本発明の実施例１に係る異物検出装置のシステム構成図を示している。電極用素材２１は、集電体２３の表面に活物質層２４が塗布されており、長尺であり、活物質層２４が形成されている面を上にした状態で送りローラ２２によって搬送される。異物検出装置１は、電極用素材２１の上方に設置され、電極用素材２１の上面を検査する光学検査装置２、光学検査装置２から送信された画像データを処理し、異物か否かの判断を実施し、異物であればその形状を判定する画像データ処理装置３、画像データ処理装置３から出力されたデータを表示する表示装置４、光学検査装置２よりも電極用素材２１の搬送方向下流に設置され、画像データ処理装置３からの出力に従って被検査物である電極用素材２１にインクジェット等の方法でラベリングを行うラベリング装置５によって構成されている。尚、図１の矢印は、電極用素材の走行方向を示している。
【００２５】
異物検出装置１の光学検査装置２は、電極用素材２１の搬送方向に対して上流側に設置された第１照明装置６および第１撮像装置８、下流側に設置された第２照明装置７および第２撮像装置９によって構成されている。第１撮像装置８および第２撮像装置９は、それぞれ画像データ処理装置３に接続されている。
【００２６】
第１照明装置６は、搬送方向の上流側から下流側に向かって、電極用素材２１に光を照明する。第１照明装置６の照明範囲は、電極用素材２１の表面を幅方向に横断している。
第１撮像装置８は、第１照明装置６の照明範囲の鉛直上方に設置され、第１照明装置６の照明範囲からの散乱光を受光する。第２照明装置７は、搬送方向の下流側から上流側に向かって、電極用素材２１に光を照明する。第２照明装置７の照明範囲は、電極用素材２１の表面を幅方向に横断している。第１照明装置６の照明範囲は、所定時間後に、第２照明装置７の照明範囲となり、再び照明される。第２撮像装置９は、第１照明装置６の照明範囲の鉛直上方に設置され、第２照明装置７の照明範囲からの散乱光を受光する。
【００２７】
図２は、第１照明装置６と第２照明装置７の設置図である。第１照明装置６と第２照明装置７は、図２（ａ）に示すように、同じ仰角θで電極用素材２１を照明するように設置する。散乱光の強度は、照明する光の強度と仰角θに依存する。本実施例では、異物の無い正常な電極用素材の表面からの散乱光の影響を小さくするために、照明光が電極用素材２１の表面に対してほぼ平行となるように、仰角θを、０°以上２０°以下に設定している。また図２（ｂ）に示すように、長尺の電極用素材２１の走行方向の上流側に、照明光が上流側から下流側に向かう方向となるように第１照明装置６が設置され、下流側に、照明光が下流側から上流側に向かう方向となるように第２照明装置７が配置されている。尚、図２（ｂ）においては、矢印の方向は、それぞれの照明装置が電極用素材を照明する方向を示している。なお本実施例に代えて、上流側に配置された第１照明装置が下流側から上流側を照明するように設置され、第２照明装置が上流側から下流側を照明するように設置されていてもよい。
【００２８】
第１照明装置６と第２照明装置７は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）照明装置、ＨＩＤ（High Intensity Discharged Lump；高輝度放電灯）照明装置、またはハロゲンランプ等を用いることができる。本実施例においては、図２（ｂ）に示すように、電極用素材２１の走行方向に直交する電極幅方向に一様強度に照明するように設置している。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、第１撮像装置８は、第１照明装置６の照明範囲の鉛直上方に設置されている。同様に、第２撮像装置９は、第２照明装置７の照明範囲の鉛直上方に設置されている。第１および第２撮像装置８、９は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device；電荷結合素子）センサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor；相補性金属酸化物半導体）センサ等の受光した光を電気信号に変換する撮像素子（イメージセンサ）を備えた撮像装置を用いることができる。本実施例のように、長尺のシート状の被検査物を測定する場合には、高速スキャンが可能なＣＣＤラインスキャンカメラ等の１次元イメージセンサを好適に用いることができる。電極用素材の製造ラインのように、被検査物の走行速度が速い場合には、ＴＤＩ（Time Delay Integration）読み出し機能を備えた高感度積分型ＣＣＤカメラを用いることが好ましい。ＴＤＩ読み出し機能によって搬送方向と速度をＣＣＤカメラの電荷移動の方向と速度に合わせ、画像のぼけや信号輝度低下が抑制されるため、高速かつ高精度の検出が実施できる。
【００３０】
図３は画像データ処理装置３のシステム構成図である。画像データ処理装置３は、第１撮像装置８と第２撮像装置９で得られた１次元の画像データを撮像位置データとともに記憶する記憶部３１、記憶部３１から輝度分布を取得して異物形状を判定する判定部３３によって構成されている。
【００３１】
次に、本実施例の作用について説明する。電極用素材２１が第１撮像装置８の鉛直下を走行し、第１撮像装置８が第１照明装置６による散乱光を受光する。第１撮像装置８は、受光した散乱光によって得られた電荷を電気信号に変換し、電極用素材２１の幅方向の１次元画像データを第１画像データＹ１として、画像データ処理装置３の記憶部３１に送信する。所定時間後に、第１照明装置６で照明された範囲が第２撮像装置９の鉛直下を通過し、第２照明装置７から照明される。第２撮像装置９が第２照明装置７による散乱光を受光する。第２撮像装置９は、受光した散乱光によって得られた電荷を電気信号に変換し、電極用素材２１の幅方向の１次元画像データを第２の画像データＹ２として、画像データ処理装置３の記憶部３１に送信する。
【００３２】
画像データ処理装置３で実施される処理については、図４のフローチャートを参照しながら説明する。異物検出装置は、長尺の電極用素材２１の一巻きごとに検査を行う。ステップＳ１では、第１撮像装置８から送信された１次元の第１画像データＹ１に対して、記憶部３１において画素ごとに輝度値が記憶される。同様に、第２撮像装置９から送信された１次元の第２画像データＹ２に対しても、記憶部３１において画素ごとに輝度値が記憶される。第１画像データＹ１と第２画像データＹ２のそれぞれは、長尺の電極用素材２１の長手方向の位置に対応付けて記憶される。
【００３３】
次にステップＳ３では、記憶部３１に記憶された輝度値が、予め設定した閾値Ｙ０以上となるデータを含んでいるかを調べる。Ｙ０以上となる輝度値が含まれている場合には、ステップＳ５に進む。検査を行った電極用素材２１の全長に亘ってＹ０以上となる輝度値が含まれていない場合には、検査を終了する。
【００３４】
ステップＳ５では、電極用素材２１の同じ位置に対応する画素同士の輝度値を足し合わせることで第１画像データＹ１と第２画像データＹ２とを重畳させ、総合画像データＹを取得する。ステップＳ５では、総合画像データＹにおいて輝度値がＹ０以上となっている範囲を抽出し、その輪郭線を抽出し、輪郭内の画素数をＳ（Ｙ）とし、輪郭内の輝度値の合計をＡ（Ｙ）とする。同様の処理を第１画像データＹ１にも実施する。すなわち、第１画像データＹ１において輝度値がＹ０以上となっている範囲を抽出し、その輪郭線を抽出し、輪郭内の画素数をＳ（Ｙ１）とし、輪郭内の輝度値の合計をＡ（Ｙ１）とする。
【００３５】
尚、本実施例では、ステップＳ５で得られた総合画像データＹと、第１画像データＹ１と第２画像データＹ２の少なくとも一方とを、対比観察可能に表示装置４に出力してもよい。人が対比観察することによって形状を把握することが可能である。
【００３６】
ステップＳ７では、総合画像データＹにおいて輝度値がＹ０以上となっている範囲内の画素の数Ｓ（Ｙ）から、異物の大きさ（電極用素材２１の表面上に占める面積）を判定する。
【００３７】
ステップＳ９では、ステップＳ７で求めたＳ（Ｙ１）とＳ（Ｙ）の比と、Ａ（Ｙ１）とＡ（Ｙ）の比の値によって、異物の形状を判定する。判定部３３には、電極用素材２１に混入する可能性の高い異物の形状の種類に対して、Ｓ（Ｙ１）／Ｓ（Ｙ）とＡ（Ｙ１）／Ａ（Ｙ）を用いた判定パターンがプログラムされている。例えば、球状の異物であれば、図５（ａ）に示すように、第１画像データＹ１では半円形であり、総合画像データＹでは円形となることから、Ｓ（Ｙ１）はＳ（Ｙ）の５０〜６０％になる。
【００３８】
一方、Ｓ（Ｙ１）／Ｓ（Ｙ）＞０．６であれば、球状ではなく、本実施例の場合には、針状、平面板状、または馬蹄形状のいずれかであることが分っている。
【００３９】
馬蹄形状である場合、図５（ｂ）に示すように、搬送方向の下流側に開いている馬蹄形状であると、上流側から照明した第１画像データＹ１では暗く撮像され、下流側から照明した第２画像データＹ２では明るく撮像されることが分っている。すなわち、下流側に開いている馬蹄形状であると、Ａ（Ｙ１）／Ａ（Ｙ）＜０．４となる。逆に、搬送方向の上流流側に開いている馬蹄形状であると、上流側から照明した第１画像データＹ１では明るく撮像され、下流側から照明した第２画像データＹ２では暗く撮像されることが分っている。すなわち、上流側に開いている馬蹄形状であると、Ａ（Ｙ１）／Ａ（Ｙ）＞０．６となる。一方、針状もしくは平面板状の異物の場合は、Ｓ（Ｙ）とＳ（Ｙ１）の面積はほぼ同一となる。図５（ｃ）（ｄ）に示すように、第１画像データＹ１と第２画像データＹ２がほぼ同一の輝度分布となり、Ａ（Ｙ１）／Ａ（Ｙ）の値は０．５前後の値を持つ。
【００４０】
以上の関係を利用し、本実施例では下記の条件で形状を判定する。
Ｓ（Ｙ１）／Ｓ（Ｙ）≦０．６であれば、球状の異物と判定する。
Ｓ（Ｙ１）／Ｓ（Ｙ）＞０．６であり、かつＡ（Ｙ１）／Ａ（Ｙ）＜０．４であれば、下流側に開いている馬蹄形状であると判定する。
Ｓ（Ｙ１）／Ｓ（Ｙ）＞０．６であり、かつ０．４≦Ａ（Ｙ１）／Ａ（Ｙ）≦０．６であれば、針状もしくは平面板状であると判定する。
Ｓ（Ｙ１）／Ｓ（Ｙ）＞０．６であり、かつＡ（Ｙ１）／Ａ（Ｙ）＞０．６であれば、上流側に開いている馬蹄形状であると判定する。
【００４１】
針状と平面板状の異物に関しては、さらに総合画像データＹに対して画像認識を行い、形状の細長さを調べ、細長いものを針状、それ以外を平面板状と判定する。例えば、画像データの円形度もしくは複雑度や、画像データに外接する長方形の縦横比を調べることで、形状の細長さを知ることができる。
本実施例においては、複雑度Ｃを用いて判定した。総合画像データＹの周長さをＬ（Ｙ）とすると、総合画像データＹの複雑度Ｃ（Ｙ）は、Ｃ（Ｙ）＝（Ｌ（Ｙ））２／Ｓ（Ｙ）で表され、Ｃ（Ｙ）が大きいほど形状が細長くなる。例えば、正方形の場合にはＣ（Ｙ）＝１６となり、長辺と短辺との比が９：１の長方形であれば、Ｃ（Ｙ）≒４４となる。
本実施例においては、複雑度Ｃ（Ｙ）≧２５の場合には針状であると判定する。複雑度Ｃ（Ｙ）＜２５の場合には平面板状であると判定する。
【００４２】
一巻きの電極用素材２１について、異物の大きさと形状の判定が完了すると、ステップＳ１１に移行し、画像データ処理装置３において、検出された異物の大きさと形状ごとにデータ集計され、ヒストグラム化されて表示装置４に表示信号が出力される。また、画像データ処理装置３から、ラベリング装置５に、電極用素材２１の異物形状の種類および大きさをラベリングする旨の指示が出力される。ラベリング装置５は、インクジェット等の手段によって、電極用素材２１にラベリングを行う。
【００４３】
このように、本実施例によれば、画像データとして得られる輝度値分布から異物の形状を判定できるので、異物を撮像してから形状判定が完了するまでの時間が短縮され、高速で走行する電極用素材に対して、異物を正確に検出し、速やかにその形状と大きさを特定することができる。
【００４４】
本実施例によれば、異物の形状と大きさを示すデータが取得できるので、形状ごとに大きさの分布を集計してヒストグラム化したり、大きさ別に形状の種類の分布を集計してヒストグラム化することができ、どのような形状の種類の異物がどの程度混入しているのかを容易に把握することが可能である。電極用素材の製造工程においては、混入する異物の形状の種類によって、混入の原因である製造工程を推定することが可能である。例えば球状金属片は溶接時のスパッタが原因であると推定することができる。これに基づいて製造工程を見直すことができ、歩留まり向上に寄与する。
【００４５】
尚、本実施例においては、画像データ処理装置３の記憶部３１に、電極用素材２１の異物の形状の種類と、異物混入の原因となった工程とを関連づけるデータベースを予め記憶させておいてもよい。画像データ処理装置３内の判定部３３は、異物の形状の種類に基づいて、データベースから異物混入の原因となった製造工程を取得し、表示装置４に出力するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施例の異物検出装置の設置例。
【図２】図２（ａ）は実施例の電極用素材に対して設置された照明装置および撮像装置の側面図であって、図２（ｂ）は実施例の電極用素材に対して設置された照明装置の平面図である。
【図３】実施例の画像データ処理装置のブロック図。
【図４】実施例の画像データ処理方法を説明するフローチャート。
【図５】図５（ａ）は実施例で得られる球状の異物の画像データ例であり、図５（ｂ）は実施例で得られる馬蹄形状の異物の画像データ例であり、図５（ｃ）は実施例で得られる針状の異物の画像データ例であり、図５（ｄ）は実施例で得られる平面板状の異物の画像データ例である。
【図６】従来例の表面検査装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００４７】
１    異物検出装置
２    光学測定装置
３    画像データ処理装置
４    表示装置
５    ラベリング装置
６    第１照明装置
７    第２照明装置
８    第１撮像装置
９    第２撮像装置
１５  異物検出通知装置
２１  電極用素材
２２  搬送ローラ
２３  集電体
２４  活物質層
９１  銅箔
９２  ガイドローラ
９３  ライト１
９４  ライト２
９５  ライト３
９６  ＣＣＤセンサ１
９７  ＣＣＤセンサ２
【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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