(57)【要約】導電性複合材料の検査方法であって、検出用磁界測定部を配置するステップと、補正用磁界測定部を配置するステップと、電流を印加するステップと、検出用磁界強度を取得するステップと、補正用磁界強度を取得するステップと、導電性繊維の配向が乱れている部分を検出するステップと、を有する。ステップは、補正用磁界強度を利用して補正係数を算出するステップと、補正係数を利用して検出用磁界強度を補正するステップとを含む。
2017158864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性繊維を含む導電性複合材料の検査方法であって、
第１の検出軸に沿った方向の磁界強度を取得する第１の磁界測定部を、前記導電性複合材料を含む試験体の主面と対向する位置において前記第１の検出軸が前記導電性繊維の設定された配向方向と平行になるように配置するステップと、
第２の検出軸に沿った方向の磁界強度を取得する第２の磁界測定部を、前記試験体の主面と対向する位置において前記第２の検出軸が前記導電性繊維の設定された配向方向と交差するように配置するステップと、
前記導電性繊維を介して前記試験体の一端と他端との間に電流を印加するステップと、
前記主面に対して前記第１の磁界測定部を相対的に移動させながら、前記第１の磁界測定部から出力される第１の磁界強度を取得するステップと、
前記主面に対して前記第２の磁界測定部を相対的に移動させながら、前記第２の磁界測定部から出力される第２の磁界強度を取得するステップと、
前記第１の磁界強度と前記第２の磁界強度とを利用して、前記導電性繊維の配向が乱れている部分を検出するステップと、を有し、
前記導電性繊維の配向が乱れている部分を検出するステップは、
前記第２の磁界強度を利用して、前記第１の磁界強度を補正するための補正係数を取得するステップと、
前記補正係数を利用して、補正された前記第１の磁界強度を取得するステップと、
補正された前記第１の磁界強度を利用して、前記導電性繊維の配向が乱れている部分を検出するステップと、を含む導電性複合材料の検査方法。
【請求項２】
前記補正係数を取得するステップは、
前記第２の磁界強度の平均値を取得するステップと、
前記第２の磁界強度及び前記平均値を利用して、前記補正係数を算出するステップと、
を含む、請求項１に記載の導電性複合材料の検査方法。
【請求項３】
前記補正された前記第１の磁界強度を取得するステップは、
前記第１の磁界強度を前記補正係数によって除算する、請求項１に記載の導電性複合材料の検査方法。
【請求項４】
前記補正された前記第１の磁界強度を取得するステップは、
前記第１の磁界強度を前記補正係数によって除算する、請求項２に記載の導電性複合材料の検査方法。
【請求項５】
導電性繊維を含む導電性複合材料の検査装置であって、
第１の検出軸に沿った方向の磁界強度を取得すると共に、前記導電性複合材料を含む試験体の主面と対向する位置において前記第１の検出軸が前記導電性繊維の設定された配向方向と平行になるように配置される第１の磁界測定部と、
第２の検出軸に沿った方向の磁界強度を取得すると共に、前記試験体の主面と対向する位置において前記第２の検出軸が前記導電性繊維の設定された配向方向と交差するように配置される第２の磁界測定部と、
前記導電性繊維を介して前記試験体の一端と他端との間に電流を印加する電流印加部と、
前記主面に対して前記第１の磁界測定部及び前記第２の磁界測定部を相対的に移動させる移動機構部と、
前記第１の磁界測定部から出力される第１の磁界強度と前記第２の磁界測定部から出力される第２の磁界強度とを利用して、前記導電性繊維の配向が乱れている部分を検出するデータ処理部と、を備え、
前記データ処理部は、
前記第２の磁界強度を利用して、前記第１の磁界強度を補正するための補正係数を取得する補正係数取得部と、
前記補正係数を利用して、補正された前記第１の磁界強度を取得する信号補正部と、
補正された前記第１の磁界強度を利用して、前記導電性繊維の配向が乱れている部分を検出する蛇行検査部と、を含む、導電性複合材料の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、導電性複合材料の検査方法及び導電性複合材料の検査装置に関する。本出願は、２０１６年３月１６日に提出された日本特許出願第２０１６−０５２６０６号に基づいており、それらに対して優先権の利益を主張するものであり、それらの内容全体は、参照されることによって本出願に援用される。
【背景技術】
【０００２】
導電性複合材料は、積層された複数のプリプレグを含む。プリプレグは、導電性繊維織布である。例えば、導電性複合材料は、炭素繊維織布に熱硬化性樹脂もしくは熱可塑性樹脂を含浸させたものである。プリプレグは、樹脂中において炭素繊維が所定の方向に配向される。炭素繊維の配向は、導電性複合材料の機械的特性に影響する。そこで、導電性複合材料の製造工程では、炭素繊維の配向状態の検査が行われることがある。【０００３】
導電性複合材料が平板状であるとき、導電性繊維の配向の乱れは、導電性複合材料の厚み方向（すなわち面外方向）における乱れと、厚み方向に交差する方向（すなわち面内方向）における乱れと、を含む。従って、導電性複合材料の製造工程では、面外方向における配向の乱れと、面内方向における配向の乱れと、が検査される。面外方向における配向の乱れの検査には、例えば、特許文献１に記載の超音波探傷法が利用される。面内方向における配向の乱れの検査には、平板状の導電性複合材料を切断しその切断面を観察する方法、又は、導電性複合材料を細かく裁断しＸ線を利用して導電性繊維の乱れを検出する方法が利用される。さらに、面内方向における配向の乱れの検査には、例えば、特許文献２に記載の導電性複合材料の繊維蛇行検出方法も利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０２−１５０７６５号公報
【特許文献２】特開２０１５−７５４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
航空機用部品といった産業用途に導電性複合材料が適用される場合、導電性複合材料には高い機械的特性が要求されることがある。導電性繊維の配向の乱れは機械的特性に影響を及ぼす。従って、本開示は、導電性繊維の配向の乱れを確実に検出できる導電性複合材料の検査方法及び検査装置を説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一形態は、導電性繊維を含む導電性複合材料の検査方法であって、第１の検出軸に沿った方向の磁界強度を取得する第１の磁界測定部を、導電性複合材料を含む試験体の主面と対向する位置において第１の検出軸が導電性繊維の設定された配向方向と平行になるように配置するステップと、第２の検出軸に沿った方向の磁界強度を取得する第２の磁界測定部を、試験体の主面と対向する位置において第２の検出軸が導電性繊維の設定された配向方向と交差するように配置するステップと、導電性繊維を介して試験体の一端と他端との間に電流を印加するステップと、主面に対して第１の磁界測定部を相対的に移動させながら、第１の磁界測定部から出力される第１の磁界強度を取得するステップと、主面に対して第２の磁界測定部を相対的に移動させながら、第２の磁界測定部から出力される第２の磁界強度を取得するステップと、第１の磁界強度と第２の磁界強度とを利用して、導電性繊維の配向が乱れている部分を検出するステップと、を有し、導電性繊維の配向が乱れている部分を検出するステップは、第２の磁界強度を利用して、第１の磁界強度を補正するための補正係数を取得するステップと、補正係数を利用して、補正された第１の磁界強度を取得するステップと、補正された第１の磁界強度を利用して、導電性繊維の配向が乱れている部分を検出するステップと、を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本開示に係る導電性複合材料の検査方法及び検査装置によれば、導電性繊維の配向の乱れを確実に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１の（ａ）部は本開示に係る導電性複合材料の検査方法によって検査される導電性複合材料の構造を示す斜視図である。図１の（ｂ）部及び図１の（ｃ）部は導電性複合材料に生じ得る蛇行を説明するための斜視図である。
【図２】図２は、本開示に係る導電性複合材料の検査方法を実行するための導電性複合材料の検査装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３の（ａ）部及び図３の（ｂ）部は、磁界センサと導電性繊維との関係、及び、磁界センサと磁界との関係を示す図である。
【図４】図４は、本開示に係る導電性複合材料の検査方法の主要な工程を示すフロー図である。
【図５】図５は、試験体と磁界センサとの位置関係を説明するための図である。
【図６】図６は、実施例に係る試験体を説明するための図である。
【図７】図７の（ａ）部は図６に示された試験体に生じた電流値に比例する磁界強度を示す図である。図７の（ｂ）部は図６に示された試験体に生じた導電性繊維の配向の乱れ検出用磁界強度を示す図である。
【図８】図８の（ａ）部は図７の（ｂ）部に示された磁界強度を補正した結果を示す図である。図８の（ｂ）部は補正の効果を示すための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示の一形態は、導電性繊維を含む導電性複合材料の検査方法であって、第１の検出軸に沿った方向の磁界強度を取得する第１の磁界測定部を、導電性複合材料を含む試験体の主面と対向する位置において第１の検出軸が導電性繊維の設定された配向方向と平行になるように配置するステップと、第２の検出軸に沿った方向の磁界強度を取得する第２の磁界測定部を、試験体の主面と対向する位置において第２の検出軸が導電性繊維の設定された配向方向と交差するように配置するステップと、導電性繊維を介して試験体の一端と他端との間に電流を印加するステップと、主面に対して第１の磁界測定部を相対的に移動させながら、第１の磁界測定部から出力される第１の磁界強度を取得するステップと、主面に対して第２の磁界測定部を相対的に移動させながら、第２の磁界測定部から出力される第２の磁界強度を取得するステップと、第１の磁界強度と第２の磁界強度とを利用して、導電性繊維の配向が乱れている部分を検出するステップと、を有し、導電性繊維の配向が乱れている部分を検出するステップは、第２の磁界強度を利用して、第１の磁界強度を補正するための補正係数を取得するステップと、補正係数を利用して、補正された第１の磁界強度を取得するステップと、補正された第１の磁界強度を利用して、導電性繊維の配向が乱れている部分を検出するステップと、を含む。
【００１０】
導電性繊維の配向は予め設定された配向方向からずれることがある。このように、導電性繊維の実際の配向方向が設定された配向方向に対してずれた状態を、導電性繊維の配向が乱れている状態であるとする。電流を印加するステップにおいて、導電性繊維を介して電流を印加すると磁界が発生する。磁界は、電流の流れる方向に対して直交する。電流は、導電性繊維を介して流れるので、電流の流れる方向は導電性繊維の実際の配向方向に一致する。従って、磁界は、導電性繊維の実際の配向方向に対して直交する。導電性繊維の実際の配向方向が設定された配向方向とずれている場合、磁界の方向は設定された配向方向に対して直交でない角度をもって傾く。磁界強度は電流値の影響を受け得る。
【００１１】
第１の磁界測定部は、設定された配向方向に対して第１の検出軸が平行であるように配置されるので、設定された配向方向に沿った第１の磁界強度を取得する。導電性繊維の配向に乱れがない場合には、磁界は設定された配向方向に対して直交である。従って、第１の磁界強度はゼロである。一方、導電性繊維の配向に乱れがある場合には、磁界は設定された配向方向に対して傾くので、第１の磁界強度は所定値である。すなわち、第１の磁界強度を取得するステップによれば、導電性繊維の配向の乱れに起因する影響と電流値の影響とが含まれた第１の磁界強度が得られる。
【００１２】
いくつかの形態において、第２の磁界測定部は、第２の検出軸が設定された配向方向に対して交差するように配置される。従って、第２の磁界測定部は、設定された配向方向に交差する方向に沿った第２の磁界強度を取得する。第２の磁界強度は、電流値に比例する。すなわち、第２の磁界強度を取得するステップによれば、電流値の影響が含まれた第２の磁界強度が得られる。
【００１３】
そして、導電性繊維の乱れている部分を検出するステップでは、まず、第２の磁界強度を用いて補正係数を取得する。補正係数は、第１の磁界強度に含まれた電流値の影響を低減する。従って、補正係数を用いて第１の磁界強度を補正することにより、第１の磁界強度に含まれた電流値の影響が低減される。従って、補正後の第１の磁界強度を用いて導電性繊維の配向が乱れている部分を検出するステップによれば、導電性繊維の配向の乱れを確実に検出できる。
【００１４】
いくつかの形態において、補正係数を取得するステップは、第２の磁界強度の平均値を取得するステップと、第２の磁界強度及び平均値を利用して、補正係数を算出するステップと、含んでもよい。ステップによれば、好適な補正係数を得ることができる。
【００１５】
いくつかの形態において、補正された第１の磁界強度を取得するステップは、第１の磁界強度を補正係数によって除算してもよい。ステップによれば、電流値の影響を排除した第１の磁界強度を好適に得ることができる。
【００１６】
本開示の別の形態は、導電性繊維を含む導電性複合材料の検査装置であって、第１の検出軸に沿った方向の磁界強度を取得すると共に、導電性複合材料を含む試験体の主面と対向する位置において第１の検出軸が導電性繊維の設定された配向方向と平行になるように配置される第１の磁界測定部と、第２の検出軸に沿った方向の磁界強度を取得すると共に、試験体の主面と対向する位置において第２の検出軸が導電性繊維の設定された配向方向と交差するように配置される第２の磁界測定部と、導電性繊維を介して試験体の一端と他端との間に電流を印加する電流印加部と、主面に対して第１の磁界測定部及び第２の磁界測定部を相対的に移動させる移動機構部と、第１の磁界測定部から出力される第１の磁界強度と第２の磁界測定部から出力される第２の磁界強度とを利用して、導電性繊維の配向が乱れている部分を検出するデータ処理部と、を備え、データ処理部は、第２の磁界強度を利用して、第１の磁界強度を補正するための補正係数を取得する補正係数取得部と、補正係数を利用して、補正された第１の磁界強度を取得する信号補正部と、補正された第１の磁界強度を利用して、導電性繊維の配向が乱れている部分を検出する蛇行検査部と、を含む。装置によれば、上述した検査方法と同様に、電流値の影響を排除した第１の磁界強度が得られる。従って、導電性繊維の配向の乱れを確実に検出できる。
【００１７】
以下、添付図面を参照しながら本開示を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
図１の（ａ）部に示されるように、本開示に係る導電性複合材料の検査方法及び検査装置は、試験体Ｓの検査に用いられる。試験体Ｓは、複数のプリプレグ（Ｓ１，Ｓ３，…，Ｓｎ−１），（Ｓ２，Ｓ４，…Ｓｎ−２，Ｓｎ）が積層された直方体形状を有する。それぞれのプリプレグは、導電性繊維織布ＳＳに熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を含浸させたものである。試験体Ｓにおいて、プリプレグが含む導電性繊維ＳＥの配向方向は、互いに９０°異なっている。従って、試験体Ｓは、２個の配向方向を有する。
【００１９】
以下の説明では、配向方向に関し、「設定配向方向」と「実配向方向」との文言を用いる。「設定配向方向」とは、予め設定された方向であり、常に一定である。一方、「実配向方向」とは、導電性繊維ＳＥが実際に配向された方向であり、設定配向方向とは区別される。「配向の乱れ」及び「蛇行」とは、設定配向方向に対して実配向方向が平行でないことをいう。つまり、「配向の乱れ」及び「蛇行」とは、設定配向方向に対して実配向方向が交差するように傾いている状態をいう。
【００２０】
プリプレグ単体において、導電性繊維ＳＥは所定の方向に沿って配向される。導電性繊維ＳＥの配向は、成型工程における加熱または冷却によって変化することがある。導電性繊維ＳＥの配向が変化した状態は、繊維の配向乱れ又は繊維の蛇行などと呼ばれる。図１の（ｂ）部及び図１の（ｃ）部に示されるように、繊維の蛇行には、２個の形態があり得る。繊維の蛇行は、試験体Ｓの厚み方向に沿った蛇行（図１の（ｂ）部参照）と、試験体Ｓの主面Ｓａに沿った蛇行（図１の（ｃ）部参照）と、を含む。本開示の検査方法及び検査装置は、図１の（ｃ）部に示された蛇行を検査の対象とする。
【００２１】
導電性複合材料の検査方法に用いられる繊維蛇行検査装置について説明する。図２に示されるように、繊維蛇行検査装置１（導電性複合材料の検査装置）は、ステージ２（移動機構部）と、ドライバ３と、電流印加装置４（電流印加部）と、磁界センサ６と、コンピュータ７（データ処理部）と、を備える。繊維蛇行検査装置１は、磁界センサ６から出力される信号の処理に必要な所望の装置（例えばロックインアンプ８）を備えていてもよい。ロックインアンプ８は、電流印加装置４の出力を参照信号とし、磁界センサ６の出力を検波する。ロックインアンプ８において、電流印加装置４の出力信号の位相に対する磁界センサ６の出力の位相は、コンピュータ７へ入力される検波信号が最大となるように調整される。
【００２２】
移動機構部であるステージ２は、試験体Ｓの主面Ｓａに対して磁界センサ６を相対的に移動させる。ステージ２は二軸ステージである。ステージ２の２個の移動軸は主面Ｓａと平行な平面をなす。本開示の繊維蛇行検査装置１では、磁界センサ６が固定され、試験体Ｓが磁界センサ６に対して移動させられる。移動機構部は、試験体Ｓが固定され、磁界センサ６を試験体Ｓに対して移動させる構成としてもよい。ステージ２の動作は、ドライバ３から入力される制御信号によって制御される。ドライバ３は、ステージ２及びコンピュータ７に接続される。ドライバ３は、コンピュータ７から入力された制御信号に基づいて、ステージ２の動作を制御する信号を生成する。
【００２３】
電流印加装置４は、試験体Ｓ、コンピュータ７及びロックインアンプ８に接続される。電流印加装置４は、試験体Ｓに対して電流を印加する。例えば、試験体Ｓを構成する複数のプリプレグＳ１〜Ｓｎにおいて、複数のプリプレグＳ２，Ｓ４，…，Ｓｎが検査対象であるとする。プリプレグＳ２，Ｓ４，…，Ｓｎは、設定配向方向Ｂを有する。この場合、電流印加装置４は、複数のプリプレグＳ２，Ｓ４，…，Ｓｎにおける導電性繊維ＳＥの設定配向方向Ｂに沿うように電流を印加する。電流印加装置４は、一対の電極９を有する。複数のプリプレグＳ２，Ｓ４，…，Ｓｎを検査対象とする場合には、プリプレグＳ２，Ｓ４，…，Ｓｎの設定配向方向Ｂに交差する試験体Ｓの端部に電極９を取り付ける。
【００２４】
図３の（ａ）部に示されるように、磁界センサ６は、試験体Ｓの主面Ｓａ上に配置される。磁界センサ６は、磁界強度を取得する。磁界センサ６は、検出用磁界測定部６ａ（第１の磁界測定部）と、補正用磁界測定部６ｂ（第２の磁界測定部）と、を有する。検出用磁界測定部６ａは、第１の検出軸Ｄ１の方向に沿った磁界強度を取得する。補正用磁界測定部６ｂは、第２の検出軸Ｄ２の方向に沿った磁界強度を取得する。磁界センサ６は、２個の検出軸（第１の検出軸Ｄ１、第２の検出軸Ｄ２）を有する。磁界センサ６は、検出軸の方向に沿った磁界強度に対応する信号を電圧値としてロックインアンプ８に出力する。磁界センサ６には、ＭＩ（Magneto Impedance）センサ、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistance）センサ、ＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistance）センサ、ＡＭＲ（Anisotropic Magneto Resistance）センサ、ＦＧ（Flux Gate）センサ、ホール素子、ＳＱＵＩＤ（Superconducting QUantum Interference Device）センサ、コイル等を採用することができる。
【００２５】
試験体Ｓに電流Ｅを供給すると、導電性繊維ＳＥを介して試験体Ｓの一端と他端との間に電流Ｅが流れる。電流Ｅによって磁界Ｍが発生される。従って、磁界センサ６の出力は、電流Ｅに起因する電流値の影響を受ける。磁界Ｍの向きは、電流Ｅの向きに対して直交する。換言すると、磁界Ｍの向きは、導電性繊維ＳＥが並んでいる実配向方向Ｃに対して直交する。実配向方向Ｃが設定配向方向Ｂとずれる場合には（図３の（ｂ）部参照）、磁界Ｍの向きは、設定配向方向Ｂに対して直交ではない。換言すると、導電性繊維ＳＥが蛇行する場合には、磁界Ｍの向きは、設定配向方向Ｂに対して直交ではない。従って、磁界Ｍの向きは設定配向方向Ｂに対して傾く。そして、磁界センサ６の出力は、実配向方向Ｃの影響を受ける。換言すると、磁界センサ６の出力は、電流Ｅに起因する電流値の影響と、実配向方向Ｃの影響とを含む。
【００２６】
図２を参照しつつ、コンピュータ７について説明する。コンピュータ７は、主制御部１１と、入出力部１２と、信号処理部１３と、メモリ１４と、を有する。コンピュータ７は、ステージ２の動作及び電流印加装置４の動作を制御する。コンピュータ７は、磁界センサ６の出力信号を利用して蛇行の検査を行う。コンピュータ７は、ドライバ３、電流印加装置４及びロックインアンプ８に接続される。
【００２７】
主制御部１１は、コンピュータ７の全体の動作を制御する。主制御部１１は、信号処理部１３の処理結果を表示させる。主制御部１１は、ステージ２の動作と電流印加装置４の動作とを制御する。主制御部１１は、入出力部１２に接続され、入出力部１２に制御信号を出力する。主制御部１１は、信号処理部１３に接続され、信号処理部１３から処理信号を受け入れる。主制御部１１は、メモリ１４に接続され、メモリ１４に保存された各種設定値などを読み込む。主制御部１１は、表示制御部１１ａ、電流制御部１１ｂ、及びステージ制御部１１ｃを有する。表示制御部１１ａ、電流制御部１１ｂ及びステージ制御部１１ｃは、コンピュータ７のメモリ１４に保存されたプログラムがＣＰＵなどによって実行されることにより実現される機能的構成要素である。表示制御部１１ａは、信号処理部１３に接続されて、信号処理部１３から受け入れた処理信号をディスプレイといった表示装置に表示させる。電流制御部１１ｂは、入出力部１２に接続されて、電流印加装置４の動作を制御するための制御信号を入出力部１２に出力する。電流制御部１１ｂの制御信号は、例えば、電流印加の開始及び停止、電流印加装置４から出力される電流Ｅの周波数や電流値を制御する。ステージ制御部１１ｃは、入出力部１２に接続されて、ステージ２の動作を制御するための制御信号を入出力部１２に出力する。ステージ制御部１１ｃは、制御信号を利用してステージ２の位置情報を出力する。位置情報は別の構成要素により生成されてもよい。ステージ２の具体的な動作については、後述する。
【００２８】
入出力部１２は、ロックインアンプ８といった装置から入力される信号を受け入れる。入出力部１２は、ドライバ３及び電流印加装置４といった装置の動作を制御する信号を出力する。入出力部１２は、ドライバ３、電流印加装置４及びロックインアンプ８に接続される。入出力部１２は、デジタイザ１２ａと、コントローラ１２ｂと、を有する。いわゆるアナログ―デジタル変換装置であるデジタイザ１２ａは、ロックインアンプ８、及び信号処理部１３及びメモリ１４に接続される。デジタイザ１２ａは、ロックインアンプ８から入力されるアナログ信号を、デジタル信号に変換する。デジタイザ１２ａは、デジタル信号を信号処理部１３又はメモリ１４に出力する。コントローラ１２ｂは、ドライバ３及び主制御部１１に接続される。コントローラ１２ｂは、主制御部１１から与えられる制御信号を利用してドライバ３に与える制御信号を生成する。コントローラ１２ｂは、制御信号をドライバ３に出力する。
【００２９】
信号処理部１３は、主制御部１１、入出力部１２及びメモリ１４に接続される。信号処理部１３は、入出力部１２から入力された情報又はメモリ１４から読み出された情報を利用して、蛇行に関する検査を行う。蛇行に関する検査には、蛇行の有無に関する検査、蛇行の程度に関する検査などがある。例えば、信号処理部１３は、蛇行の有無を判断する。信号処理部１３は、蛇行が存在すると判断した場合、蛇行の程度を定量的に算出する。信号処理部１３は、蛇行の程度を示す量を利用して蛇行が許容可能であるか否かを判定してもよい。
【００３０】
信号処理部１３は、フィルタ処理部１３ａと、平均強度取得部１３ｂと、基準強度取得部１３ｃと、補正係数取得部１３ｄと、信号補正部１３ｅと、蛇行検査部１３ｆと、を有する。フィルタ処理部１３ａ、平均強度取得部１３ｂ、基準強度取得部１３ｃ、補正係数取得部１３ｄ、信号補正部１３ｅ及び蛇行検査部１３ｆは、コンピュータ７のメモリ１４に保存されたプログラムがＣＰＵなどによって実行されることにより実現される機能的構成要素である。
【００３１】
フィルタ処理部１３ａは、入出力部１２のデジタイザ１２ａ、平均強度取得部１３ｂ及び信号補正部１３ｅ、及びメモリ１４に接続される。フィルタ処理部１３ａは、デジタイザ１２ａから入力されるデジタル信号又はメモリ１４から読み出された情報に対して所望のフィルタ処理（例えば、バンドパスフィルタ処理）を行う。フィルタ処理がなされた信号は、平均強度取得部１３ｂ及び信号補正部１３ｅに出力される。
【００３２】
平均強度取得部１３ｂは、フィルタ処理部１３ａ及び基準強度取得部１３ｃに接続される。平均強度取得部１３ｂは、フィルタ処理がなされた信号を利用して複数の平均強度を算出すると共に平均強度を基準強度取得部１３ｃに出力する。平均強度取得部１３ｂの具体的な動作は、後述する。
【００３３】
基準強度取得部１３ｃは、平均強度取得部１３ｂ及び補正係数取得部１３ｄに接続される。基準強度取得部１３ｃは、複数の平均強度から基準強度を選択すると共に基準強度を補正係数取得部１３ｄに出力する。基準強度取得部１３ｃの具体的な動作は、後述する。
【００３４】
補正係数取得部１３ｄは、基準強度取得部１３ｃ及び信号補正部１３ｅに接続される。補正係数取得部１３ｄは、基準強度及び平均強度を利用して補正係数を算出すると共に補正係数を信号補正部１３ｅに出力する。補正係数取得部１３ｄの具体的な動作は、後述する。
【００３５】
信号補正部１３ｅは、フィルタ処理部１３ａ、補正係数取得部１３ｄ及び蛇行検査部１３ｆに接続される。信号補正部１３ｅは、フィルタ処理部１３ａから入力された磁界強度を補正係数取得部１３ｄから入力された補正係数を用いて補正すると共に補正後の磁界強度を蛇行検査部１３ｆに出力する。信号補正部１３ｅの動作は、後述する。
【００３６】
蛇行検査部１３ｆは、信号補正部１３ｅに接続される。蛇行検査部１３ｆは、信号補正部１３ｅから入力された補正後の磁界強度を用いて蛇行の有無や蛇行の程度を得る処理を行う。蛇行検査部１３ｆは、処理の結果を主制御部１１及びメモリ１４に出力する。
【００３７】
メモリ１４は、各種の設定値及び蛇行検出処理に利用される種々のデータを保持する。蛇行検出処理に利用される種々のデータには、取得された磁界強度に関する情報、補正係数があり得る。メモリ１４は、主制御部１１、入出力部１２、及び信号処理部１３から読み書き可能に構成されている。メモリ１４は、磁界強度に関する情報を、ステージ２と磁界センサ６との間の位置情報と関連付けて保存する。磁界強度に関する情報は、入出力部１２のデジタイザ１２ａから出力される。位置情報は、主制御部１１のステージ制御部１１ｃから出力されたステージ２と磁界センサ６との間の位置関係を示す情報である。磁界強度に関する情報と位置情報との関連付けは、メモリ１４とは別の構成要素において実行されてもよい。
【００３８】
繊維蛇行検査装置１を利用した蛇行検査方法について説明する。以下、検査方法の原理について説明した後に詳細なステップについて説明する。
【００３９】
図３に示されるように、試験体Ｓに取り付けた電極９を介して試験体Ｓに電流Ｅを印加した場合には、電流Ｅは導電性繊維ＳＥを通じて実配向方向Ｃに流れる。このとき、電流Ｅが流れる方向と直交する方向の磁界Ｍが発生する。図３の（ａ）部に示されるように、導電性繊維ＳＥの蛇行が生じていない場合には、実配向方向Ｃと設定配向方向Ｂとが一致する。従って、磁界Ｍの向きは設定配向方向Ｂに対して直交する。この場合、検出用磁界測定部６ａの出力である検出用磁界強度（Ｍ１）は一定（ゼロ）である。一方、図３の（ｂ）部に示されるように、導電性繊維ＳＥに蛇行が生じている場合には、実配向方向Ｃと設定配向方向Ｂとが一致しない。従って、設定配向方向Ｂと磁界Ｍとの間の角度が変化する。すなわち、蛇行に対応する向きの磁界Ｍが発生するので、検出用磁界強度（Ｍ１）が変化する。
【００４０】
検出用磁界強度（Ｍ１）は、電流値の影響を受ける。すなわち、電流値が大きくなると、検出用磁界強度（Ｍ１）も大きくなる。一方、電流値が小さくなると、検出用磁界強度（Ｍ１）も小さくなる。従って、検出用磁界強度（Ｍ１）には、電流値の影響と、導電性繊維ＳＥが並んだ向き（実配向方向Ｃ）の影響と、が含まれる。実配向方向Ｃは、本開示の検査方法において検査したい主たる項目である。
【００４１】
以下、本開示に係る検査方法につき、図４に示されたフローチャートを参照しつつ、さらに詳細に説明する。
【００４２】
試験体Ｓを準備するステップＴ１を実行する。ステップＴ１では、試験体Ｓに電極９を取り付ける。電極９は、設定配向方向Ｂと交差する一端Ｓｂと他端Ｓｃとのそれぞれに取り付けられる（図５参照）。電極９の幅は、蛇行の検出性及び作業性などを考慮して、経験的に決定される。一例として、電極９の幅は、試験体Ｓを流れる電流Ｅの密度の低下を抑制する観点から決定されてもよい。例えば、一端Ｓｂの長さが３００ｍｍであるとき、電極９の長さは１００ｍｍであってもよい。一端Ｓｂの長さが６００ｍｍであるとき、電極９の長さは１００ｍｍであってもよい。電極９が取り付けられた試験体Ｓをステージ２に配置する。
【００４３】
磁界センサ６を配置するステップＴ２を実行する。磁界センサ６は、検出用磁界測定部６ａと補正用磁界測定部６ｂとを含む。従って、ステップＴ２は、検出用磁界測定部６ａを配置するステップＴ２ａと、補正用磁界測定部６ｂを配置するステップＴ２ｂと、を含む。
【００４４】
具体的には、磁界センサ６を試験体Ｓの主面Ｓａと対向する位置に配置する。磁界センサ６は、主面Ｓａと接触させてもよいし、主面Ｓａから所定距離だけ離間させてもよい。離間させる場合には、例えば磁界センサ６と主面Ｓａとの間の距離は５ｍｍ以下である。第１の検出軸Ｄ１は設定配向方向Ｂに対して平行とする。第２の検出軸Ｄ２は設定配向方向Ｂに対して直交とする（図３の（ａ）部参照）。磁界センサ６において、第１の検出軸Ｄ１と第２の検出軸Ｄ２とは、互いに直交している。従って、第１の検出軸Ｄ１を設定配向方向Ｂと平行になるように配置すれば、必然的に第２の検出軸Ｄ２が設定配向方向Ｂと直交するように配置される。
【００４５】
電流Ｅを印加するステップＴ３を実行する。電流Ｅは、後に実行される電流Ｅを停止させるステップＴ６まで継続して試験体Ｓに印加される。ステップＴ３は、電流印加装置４とコンピュータ７の電流制御部１１ｂとによって実行される。コンピュータ７は、制御信号を出力して、電流印加装置４を動作させる。制御信号は、電流印加装置４から電流Ｅの出力を開始させる命令を含む。制御信号は、電流Ｅの周波数と電流Ｅの強度とに関する命令を含む。例えば、制御信号は、電流Ｅの周波数を１００ｋＨｚに設定する命令と、電流Ｅの強度を２００ｍＡに設定する命令と、を含む。ステップＴ３を実行することにより、導電性繊維ＳＥを介して試験体Ｓの一端Ｓｂと他端Ｓｃとの間に電流Ｅが印加される。印加された電流Ｅに起因する磁界Ｍが発生させられる。
【００４６】
磁界強度を取得するステップＴ４を実行する。ステップＴ４では、図５に示されるように、試験体Ｓに対して磁界センサ６の位置を相対的に移動させながら、磁界強度に関するデータを取得する。磁界強度に関するデータは、試験体Ｓに対する磁界センサ６の二次元的な位置情報（ｘ，ｙ）と、その位置における磁界強度の情報と、を含む。磁界強度の情報は、検出用磁界強度（Ｍ１）（第１の磁界強度）と、補正用磁界強度（Ｍ２）（第２の磁界強度）と、を含む。例えば、磁界強度に関するデータは、「磁界センサ６が試験体Ｓの主面Ｓａ上の位置（ｘ，ｙ）にあるとき、検出用磁界強度（Ｍ１）は値（Ｖ１）であり、補正用磁界強度（Ｍ２）は値（Ｖ２）である。」という情報の集まりである。
【００４７】
ステップＴ４において、試験体Ｓの移動は、ステージ２とドライバ３とステージ制御部１１ｃとコントローラ１２ｂとによって実行される。ステップＴ４において、磁界強度に関するデータの取得は、磁界センサ６とロックインアンプ８とデジタイザ１２ａとフィルタ処理部１３ａとメモリ１４とによって実行される。ステージ制御部１１ｃは、予め設定された移動コースに沿って試験体Ｓを移動させるように、ステージ２を制御する制御信号を出力する。制御信号はコントローラ１２ｂ及びドライバ３を介してステージ２に出力される。ステージ２は、制御信号に従って試験体ＳをＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる。
【００４８】
図５に示されるように、具体的には、磁界センサ６が試験体Ｓの角部に配置されるように、コンピュータ７がステージ２を制御する。今、この点を第１の始点Ｒ１と呼ぶ。第１の始点Ｒ１は、座標情報（０，０）により示される。次に、コンピュータ７は、第１の始点Ｒ１から第１の終点Ｒ２まで磁界センサ６がＸ軸方向に沿って移動するように、ステージ２を制御する。第１の終点Ｒ２は、座標情報（Ｘ，０）により示される。ステージ２を制御している間、磁界センサ６は、検出用磁界強度（Ｍ１）と補正用磁界強度（Ｍ２）とをロックインアンプ８に出力する。同時に、ステージ制御部１１ｃは、制御信号に基づいてステージ２に対する磁界センサ６の位置を示す位置情報をメモリ１４に出力する。そして、コンピュータ７のメモリ１４は、位置情報（ｘ，ｙ）と検出用磁界強度（Ｍ１）とを関連付けて保存する。メモリ１４は、位置情報（ｘ，ｙ）と補正用磁界強度（Ｍ２）とを関連付けて保存する。ステップＴ４により、ラインＬ１に沿った検出用磁界強度（Ｍ１）と補正用磁界強度（Ｍ２）とが得られる（ステップＴ４ａ，Ｔ４ｂ）。
【００４９】
コンピュータ７は、ステップＴ５を実行する。ステップＴ５では、磁界センサ６が第１の終点Ｒ２から第２の始点Ｒ３へ移動するように、コンピュータ７がステージ２を制御する。第２の始点Ｒ３は、座標情報（０，ｙ１）により示される。磁界センサ６が第１の終点Ｒ２から第２の始点Ｒ３へ移動する間も、磁界センサ６から出力される磁界強度を、位置情報と関連付けてメモリ１４に保存してもよい。
【００５０】
コンピュータ７は、再びステップＴ４を実行する。コンピュータ７は、第２の始点Ｒ３から第２の終点Ｒ４まで磁界センサ６がＸ軸方向に沿って移動するように、ステージ２を制御する。第２の終点Ｒ４は、座標情報（Ｘ，ｙ１）により示される。第２の始点Ｒ３から第２の終点Ｒ４まで磁界センサ６が移動する間、磁界センサ６とロックインアンプ８とデジタイザ１２ａとフィルタ処理部１３ａとメモリ１４とは、磁界強度に関するデータを取得する動作を行う。ステップＴ４により、ラインＬ２に沿った検出用磁界強度（Ｍ１）と補正用磁界強度（Ｍ２）とが得られる。
【００５１】
上述したように、ステップＴ４とステップＴ５とを繰り返し実施することにより、磁界強度に関するデータとしてのラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７に沿った検出用磁界強度（Ｍ１）と補正用磁界強度（Ｍ２）とが得られる。
【００５２】
検出用磁界強度（Ｍ１）と補正用磁界強度（Ｍ２）との関係について説明する。第１の検出軸Ｄ１は、主面Ｓａに沿うと共に設定配向方向Ｂと平行である。従って、導電性繊維ＳＥが並んだ方向と設定配向方向Ｂとが一致する場合には、検出用磁界強度（Ｍ１）はゼロである。換言すると、実配向方向Ｃと設定配向方向Ｂとが一致する場合には、検出用磁界強度（Ｍ１）はゼロである。さらに換言すると、導電性繊維ＳＥが蛇行する場合には、検出用磁界強度（Ｍ１）はゼロでない所定値である。
【００５３】
第２の検出軸Ｄ２は、第１の検出軸Ｄ１に対して直交する。すなわち、第２の検出軸Ｄ２は、主面Ｓａに沿うと共に設定配向方向Ｂと直交する。従って、実配向方向Ｃが設定配向方向Ｂと一致する場合には、補正用磁界強度（Ｍ２）はゼロでない所定値である。換言すると、導電性繊維ＳＥが蛇行していない場合には、補正用磁界強度（Ｍ２）はゼロでない所定値である。一方、実配向方向Ｃが設定配向方向Ｂと一致しない場合には、補正用磁界強度（Ｍ２）は上記所定値よりも小さい値に減少する。換言すると、導電性繊維ＳＥが蛇行する場合には、補正用磁界強度（Ｍ２）は上記所定値よりも小さい値に減少する。
【００５４】
ステップＴ７を実行する。ステップＴ７では、磁界強度に関するデータを利用して、導電性繊維ＳＥの配向が乱れている部分（蛇行している部分）を検出する。ステップＴ７は、補正係数を取得するステップＴ８と、補正係数を用いて検出用磁界強度（Ｍ１）を補正するステップＴ９と、蛇行の有無を判断するステップＴ１０と、を含む。
【００５５】
補正係数を取得するステップＴ８について説明する。ステップＴ８は、信号処理部１３によって実行される。ステップＴ８では、位置情報（ｘ，ｙ）と、その位置情報に関連付けられた補正用磁界強度（Ｍ２）とを利用して補正係数（ａ）を算出する。より詳細には、ステップＴ８は、補正用磁界強度（Ｍ２）の平均値（Ｈｍ）を取得するステップＴ８ａと、基準強度（Ｈｒｅｆ）を選択するステップＴ８ｂと、補正係数（ａ）を算出するステップＴ８ｃと、を含む。
【００５６】
平均値（Ｈｍ）を取得するステップＴ８ａでは、位置情報（ｘ，ｙ）とその情報に関連付けられた補正用磁界強度（Ｍ２）とを利用して、補正用磁界強度（Ｍ２）の平均値（Ｈｍ）を取得する（式（１）参照）。ステップＴ８ａは、メモリ１４及び平均強度取得部１３ｂによって実行される。例えば、ラインＬ１における平均値（Ｈｍ）を算出する場合を例に説明する。ラインＬ１のＹ座標は（０）であるとする。従って、平均強度取得部１３ｂは、Ｙ座標が（０）である情報と関連付けられた補正用磁界強度（Ｍ２）をメモリ１４から取り出す。平均強度取得部１３ｂは、取り出した補正用磁界強度（Ｍ２）の平均値（Ｈｍ）を算出する。平均値（Ｈｍ）を算出するステップＴ８ａは、既に補正用磁界強度（Ｍ２）が取得されたラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７のそれぞれについて実行される。従って、７個のラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７について補正用磁界強度（Ｍ２）が取得されている場合には、平均強度取得部１３ｂは、７個の平均値（Ｈｍ）を算出する。
【数１】
2017158864.tif 000003
（Ｈｍ）ｎ：ｎ番目のラインにおける補正用磁界強度の平均値
Ｍ２      ：補正用磁界強度
ｋ        ：補正用磁界強度のサンプル数
ｎ        ：ラインの番号
【００５７】
図７の（ａ）部は、試験体Ｓにおける電流値に比例する第２の磁界強度の分布を示すコンター図である。色の濃淡は、電流値の高低に対応する。色の濃い部分は電流値が相対的に高い部分である。色の淡い部分は電流値が相対的に低い部分である。領域Ｋ１は、電極９に挟まれた領域である。図７の（ａ）部に示されるように、試験体Ｓにおける電流値の分布は、二次元的に一様ではない。具体的には、試験体Ｓの領域Ｋ１では、一方の電極９から他方の電極９に向かう方向（すなわち設定配向方向Ｂ）に沿って電流値が変化する。より具体的には、電極９の近傍における電流値は、一対の電極９の中央付近における電流値よりも大きくなる傾向にある。平均値（Ｈｍ）を取得する場合には、平均値（Ｈｍ）の計算に利用する範囲を、電極９の近傍の領域を含まない領域（領域Ｋ３）に制限する。つまり、領域Ｋ３において取得された補正用磁界強度（Ｍ２）を用いて平均値（Ｈｍ）を算出する。換言すると、領域Ｋ３に含まれない電極９の近傍の領域において取得された補正用磁界強度（Ｍ２）は平均値（Ｈｍ）の算出に用いない。
【００５８】
基準強度（Ｈｒｅｆ）を選択する。ステップＴ８ｂでは、７個の平均値（Ｈｍ）から補正の基準となる基準強度（Ｈｒｅｆ）を一個選択する。ステップＴ８ｂは、基準強度取得部１３ｃによって実行される。例えば、基準強度取得部１３ｃは、複数の平均値（Ｈｍ）における最大値を基準強度（Ｈｒｅｆ）として選択する。例えば、試験体Ｓにおける電流分布が図７の（ａ）部に示されるような分布を有する場合には、基準強度取得部１３ｃは、側縁に最も近い領域における平均値（Ｈｍ）を基準強度（Ｈｒｅｆ）として選択する。換言すると、基準強度取得部１３ｃは、ラインＬ１の平均値（Ｈｍ）を基準強度（Ｈｒｅｆ）として選択する。要するに、基準強度取得部１３ｃは、基準強度（Ｈｒｅｆ）として、試験体Ｓにおいて相対的に電流値の高い領域における平均値（Ｈｍ）を選択してもよい。基準強度取得部１３ｃは、他の基準に基づいて基準強度（Ｈｒｅｆ）を選択してもよい。
【００５９】
補正係数（ａ）を取得するステップＴ８ｃでは、補正係数（ａ）が算出される。ステップＴ８ｃは、補正係数取得部１３ｄによって実行される。具体的には、補正係数取得部１３ｄは、複数の平均値（Ｈｍ）のそれぞれを、基準強度（Ｈｒｅｆ）で除算する（式（２）参照）。補正係数（ａ）は、ラインＬの番号と関連付けられて、メモリ１４に保存される。
【数２】
2017158864.tif 000004
（ａ）ｎ  ：ｎ番目のラインに対応する補正係数
（Ｈｍ）ｎ：ｎ番目のラインに対応する平均値
Ｈｒｅｆ  ：基準強度
【００６０】
ステップＴ９を実行する。ステップＴ９は、補正係数（ａ）を用いて検出用磁界強度（Ｍ１）を補正する。ステップＴ９は、信号補正部１３ｅによって実行される。信号補正部１３ｅは、ｎ番目のラインＬに対応する位置情報（ｙ）をトリガとして、ｎ番目のラインＬに対応する検出用磁界強度（Ｍ１）と補正係数（ａ）とをメモリ１４から取り出す。信号補正部１３ｅは、検出用磁界強度（Ｍ１）を補正係数（ａ）で除算して（式（３）参照）、補正後の検出用磁界強度（Ｍ３）（補正後の第１の磁界強度）を得る。除算処理が補正処理である。
【数３】
2017158864.tif 000005
（Ｍ３）ｎ：ｎ番目のラインにおける補正後の検出用磁界強度
（Ｍ１）ｎ：ｎ番目のラインにおける補正前の検出用磁界強度
（ａ）ｎ  ：ｎ番目のラインにおける補正係数
【００６１】
ステップＴ８ａ，Ｔ８ｂ，Ｔ８ｃ，Ｔ９を実行することにより、電流値のばらつきが抑制された補正後の検出用磁界強度（Ｍ３）が得られる。
【００６２】
ステップＴ１０を実行する。ステップＴ１０は、補正後の検出用磁界強度（Ｍ３）を利用して、蛇行に関する検査を行う。ステップＴ１０は、蛇行検査部１３ｆによって実行される。蛇行検査部１３ｆは、補正後の検出用磁界強度（Ｍ３）をメモリ１４から読み出す。蛇行検査部１３ｆは、蛇行に関する検査を行う。蛇行に関する検査には、蛇行の有無の判断と、蛇行が生じている位置を判定と、が含まれる。蛇行の有無は、所望の基準により判定してよい。例えば、所望の基準として、補正後の検出用磁界強度（Ｍ３）におけるピーク値を採用できる。この場合、所定の閾値よりも狭い波長であって、所定の閾値よりも絶対値の大きい磁界強度が検出された場合に、磁界Ｍの変化が生じていると判断してよい。磁界Ｍの変化が生じていると判断された場合には、蛇行が存在すると判定される。あるいは、補正後の検出用磁界強度（Ｍ３）に含まれる波形が乱れており、波形の周期のばらつきの大きさが所定の閾値以上となった場合に、磁界Ｍの変化が生じていると判断してよい。磁界Ｍの変化が生じていると判断された場合には、蛇行が存在すると判定される。補正後の検出用磁界強度（Ｍ３）は、位置情報（ｘ，ｙ）と関連付けられている。従って、蛇行が存在すると判定された情報に対応する位置情報（ｘ，ｙ）を参照することにより、蛇行が存在する位置を取得できる。ステップＴ１０の結果は、メモリ１４に保存される。
【００６３】
ステップＴ１１を実行する。ステップＴ１１は、ステップＴ９の実行によって得られた補正後の検出用磁界強度（Ｍ３）と、ステップＴ１０によって得られた蛇行に関する検査の結果と、を表示する。ステップＴ１１は、表示制御部１１ａによって実行される。結果に問題がないと判断された場合には、電極９の取付位置を変更する（ステップＴ１２）。
【００６４】
以下、本開示に係る蛇行検出方向及び蛇行検出装置の作用効果について説明する。
【００６５】
図７の（ａ）部は、試験体Ｓの主面Ｓａ上における電流値に比例する第２の磁界強度を示すコンター図である。色の濃淡は、電流値の高低に対応する。色の濃い部分は電流値が相対的に高い部分である。色の淡い部分は電流値が相対的に低い部分である。図７の（ｂ）部は、試験体Ｓの主面Ｓａ上における検出用磁界強度（Ｍ１）を示すコンター図である。色の濃淡は、検出用磁界強度（Ｍ１）の強弱を示す。色の濃い部分は磁界強度が相対的に強い部分である。色の淡い部分は磁界強度が相対的に弱い部分である。図７の（ａ）部及び図７の（ｂ）部は、後述する実施例において取得された結果である。図７（ａ）部及び（ｂ）部を取得した実施例の詳細な説明は後述する。
【００６６】
例えば、導電性繊維ＳＥの蛇行が発生している領域が、設定配向方向Ｂと交差する方向（Ｙ軸方向）に延在している場合を想定する。この場合には、蛇行が発生している領域において検出用磁界強度（Ｍ１）の乱れが生じる。蛇行の程度が設定配向方向Ｂに交差する方向（Ｙ軸方向）に対して一定であれば、磁界強度もＹ軸方向に対して一定になるはずである。しかし、図７の（ｂ）部に示された領域Ｋ４のように、蛇行により生じた磁界強度は方向（Ｙ軸方向）に沿って一定ではない。
【００６７】
この理由は、図７の（ａ）部に示されるように、試験体Ｓにおける電流値の分布が、二次元的に一様でないためである。具体的には、電流値の分布は、試験体Ｓにおいて設定配向方向Ｂに交差する方向（Ｙ軸方向）に沿って変化している。図７の（ａ）部を参照すると、電流値は設定配向方向Ｂに対して交差するＹ軸方向に分布している。一方の側縁近傍では、一対の電極９と他方の電極９との間で直線状に電流Ｅが流れているが、他方側に近づくに従って電流Ｅが電極９に挟まれていない領域Ｋ２を経由して流れる。従って、電流値は設定配向方向Ｂに対して交差するＹ軸方向に分布すると予想される。
【００６８】
そこで、本開示に係る検査方法では、設定配向方向Ｂと交差する方向（Ｙ軸方向）に沿って変化する電流値に着目している。電流値の変化を補正することにより、定量的に評価し得る磁界強度を得る。
【００６９】
導電性繊維ＳＥの配向は予め設定された配向方向からずれることがある。このように、導電性繊維ＳＥの実際の配向方向が設定された配向方向に対してずれた状態を、導電性繊維ＳＥの配向が乱れている状態であるとする。電流Ｅを印加するステップＴ３において、導電性繊維ＳＥを介して電流Ｅを印加すると磁界Ｍが発生する。磁界Ｍは、電流Ｅの流れる方向に対して直交する。電流Ｅは、導電性繊維ＳＥを介して流れるので、電流Ｅの流れる方向は導電性繊維ＳＥの実際の配向方向に一致する。従って、磁界Ｍは、導電性繊維ＳＥの実際の配向方向に対して直交する。導電性繊維ＳＥの実際の配向方向が設定された配向方向とずれていると、磁界Ｍは設定された配向方向に対して直交でない角度をもって傾く。磁界強度は電流値の影響を受け得る。
【００７０】
検出用磁界測定部６ａは、設定された配向方向に対して第１の検出軸Ｄ１が平行であるように配置されるので、設定された配向方向に沿った検出用磁界強度（Ｍ１）を取得する。従って、導電性繊維ＳＥの配向に乱れがない場合には、磁界Ｍは設定された配向方向に対して直交であるので、検出用磁界強度（Ｍ１）はゼロである。一方、導電性繊維ＳＥの配向に乱れがある場合には、磁界Ｍは設定された配向方向に対して傾くので、検出用磁界強度（Ｍ１）は所定値である。すなわち、検出用磁界強度（Ｍ１）を取得するステップＴ４ａによれば、導電性繊維ＳＥの配向の乱れに起因する影響と電流値の影響とが含まれた検出用磁界強度（Ｍ１）が得られる。
【００７１】
補正用磁界測定部６ｂは、第２の検出軸Ｄ２が設定された配向方向に対して交差するように配置されるので、設定された配向方向に交差する方向に沿った補正用磁界強度（Ｍ２）を取得する。補正用磁界強度（Ｍ２）は、電流値に比例する。すなわち、補正用磁界強度（Ｍ２）を取得するステップＴ４ｂによれば、電流値の影響が含まれた補正用磁界強度（Ｍ２）が得られる。
【００７２】
蛇行に関する検査を行うステップＴ１０では、補正用磁界強度（Ｍ２）を用いて補正係数（ａ）を取得する。補正係数（ａ）は、検出用磁界強度（Ｍ１）に含まれた電流値の影響を低減する。従って、補正係数（ａ）を用いて検出用磁界強度（Ｍ１）を補正することにより、検出用磁界強度（Ｍ１）に含まれた電流値の影響が低減される。従って、ステップＴ１０によれば、導電性繊維ＳＥの配向の乱れを確実に検出できる。
【００７３】
本開示に係る検査方法と検査装置の作用効果について、実施例を示しつつさらに説明する。しかし、本開示に係る検査方法及び検査装置は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００７４】
実施例では、図６に示されるように、意図的に蛇行を導入した試験体Ｓを準備した。試験体Ｓは、導電性複合材料からなる。試験体Ｓは、縦（Ｘ軸方向）が２９８ｍｍであり幅（Ｙ軸方向）が２３５ｍｍである板状をなす。試験体Ｓは、縦方向における略中央近傍に幅方向に延在する蛇行導入部２１を有する。蛇行導入部２１は、第１の領域２１ａと第２の領域２１ｂとを有する。第１の領域２１ａは、幅が９０ｍｍである。第１の領域２１ａは、蛇行が導入された複数のプリプレグを含む。第２の領域２１ｂは、幅が１４５ｍｍである。第２の領域２１ｂは、蛇行が導入されたプリプレグが第１の領域２１ａよりも少ない。試験体Ｓにおける検査範囲２２は、矩形状である。具体的には、試験体Ｓにおける検査範囲２２は、縦が２７０ｍｍであり、幅が２３５ｍｍである。第１の領域２１ａを縦方向に挟み込むように、一対の電極９を取り付けた。電極９の長さは、幅方向において１００ｍｍである。
【００７５】
実施例では、磁界センサとしてＸ軸とＹ軸の２方向に感知軸を持つＡＭＲセンサを用いた。試験体Ｓに供給する電流Ｅは、周波数を１００ｋＨｚとした。磁界センサは、図５に示されるような軌跡に沿って走査させた。走査速度は５０ｍｍ／ｓｅｃである。縦方向（Ｘ軸方向）のスキャンピッチは０．５ｍｍである。幅方向（Ｙ軸方向）の記録ピッチは１．０ｍｍである。
【００７６】
図７の（ａ）部は、電流値に比例する第２の磁界強度の分布を示す。色の濃淡は電流値の高低に対応する。図７の（ｂ）部は、検出用磁界強度（Ｍ１）の分布を示す。図７の（ａ）部に示されるように、電流値は、試験体Ｓの幅方向（Ｙ軸方向）に沿って変化していることがわかった。電流値の変化に対応するように、図７の（ｂ）部に示される検出用磁界強度（Ｍ１）も試験体Ｓの幅方向（Ｙ軸方向）に沿って変化していることがわかった（領域Ｋ４参照）。
【００７７】
図８の（ａ）部は、図７の（ｂ）部に示された検出用磁界強度（Ｍ１）を、本開示に係る検査方法を用いて補正した結果を示す。すなわち、図８の（ａ）部は、補正後の検出用磁界強度（Ｍ３）を示す。図８の（ａ）部に示されるように、蛇行の存在を示す磁界の変化部分（領域Ｋ４Ａ）において、幅方向（Ｙ軸方向）に沿った変化が抑制されていることがわかる。図８の（ｂ）部において、グラフＧ１は、図７の（ｂ）部の領域Ｋ４における補正前の検出用磁界強度（Ｍ１）の分布を示す。グラフＧ２は、図８の（ａ）部の領域Ｋ４Ａにおける補正後の検出用磁界強度（Ｍ３）の分布を示す。図８の（ｂ）部において、横軸は試験体Ｓの幅方向に対応する。縦軸は正規化された振幅に対応する。補正前のグラフＧ１を確認すると、試験体Ｓの幅方向（Ｙ軸方向）に沿って振幅が減少していることがわかった。振幅の減少は、電流値の分布に対応する。一方、補正後のグラフＧ２を確認すると、幅方向（Ｙ軸方向）に沿った振幅の傾きが抑制されていることがわかった。従って、電流値の影響が抑制されていることわかった。
【００７８】
本開示は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００７９】
上述した実施形態の試験体Ｓでは、繊維配向方向が互いに９０°だけ異なる複数枚のプリプレグ（Ｓ１，Ｓ３，…，Ｓｎ−１），（Ｓ２，Ｓ４，…，Ｓｎ）が交互に積層されていた。例えば、試験体では、繊維配向方向がプラスマイナス４５°である複数枚のプリプレグが交互に積層されてもよい。試験体Ｓは、繊維配向方向がすべて同じ方向である複数枚のプリプレグが積層されてもよい。
【００８０】
上記検査方法では、試験体Ｓの全領域における強度を取得した後に、強度の処理を行った。例えば、検査方法では、１個の強度履歴を取得するごとに検査処理を実行してもよい。換言すると、強度の取得と強度の処理とを構成する個々の処理は、所望の順番で組み合わせてよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本開示に係る導電性複合材料の検査方法及び検査装置によれば、導電性繊維の配向の乱れを確実に検出できる。
【符号の説明】
【００８２】
１  繊維蛇行検査装置
２  ステージ
３  ドライバ
４  電流印加装置
６  磁界センサ
６ａ  検出用磁界測定部（第１の磁界測定部）
６ｂ  補正用磁界測定部（第２の磁界測定部）
７  コンピュータ（データ処理部）
８  ロックインアンプ
９  電極
１１  主制御部
１２  入出力部
１３  信号処理部
１４  メモリ
１１ａ  表示制御部
１１ｃ  ステージ制御部
１１ｂ  電流制御部
１２ａ  デジタイザ
１２ｂ  コントローラ
１３ａ  フィルタ処理部
１３ｂ  平均強度取得部
１３ｃ  基準強度取得部
１３ｄ  補正係数取得部
１３ｅ  信号補正部
１３ｆ  蛇行検査部
Ｂ  設定配向方向
Ｃ  実配向方向
Ｄ１  第１の検出軸
Ｄ２  第２の検出軸
Ｅ  電流
Ｈｍ  平均値
Ｈｒｅｆ  基準強度
Ｍ  磁界
Ｍ１  検出用磁界強度（第１の磁界強度）
Ｍ２  補正用磁界強度（第２の磁界強度）
Ｍ３  補正後の検出用磁界強度
Ｓ  試験体
Ｓａ  主面
ＳＥ  導電性繊維
Ｓｂ  一端
Ｓｃ  他端
【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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【図８】
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【国際調査報告】
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