(57)【要約】【課題】ハレーションの発生を抑制しながら、より精度の高い検査を行えるようにする。【解決手段】薄型電池５の外観検査を行う際に、白色光源２１と紫外線光源２３とを同時に使用する。薄型電池５は、発電要素を覆うラミネートフィルム１３と、ラミネートフィルム１３の周縁を覆う樹脂製の被覆材１７とを有する。白色光源２１からの白色光３１をラミネートフィルム１３の表面に沿って照射して、ラミネートフィルム１３の表面の傷等の有無を検査にする。紫外線光源２３からの紫外線３３を被覆材１７に照射して被覆材１７を発光させ、樹脂成形物からなる被覆材１７の形状（成形状態）を検査する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内蔵物を覆う外装材の表面に沿って白色光を照射することで前記表面を照らし、
前記外装材の周縁を覆う被覆材に紫外線を照射して前記被覆材を発光させ、
前記白色光の照射と前記紫外線の照射とを同時に行って、前記外装材及び前記被覆材の外観検査を行うことを特徴とする物品の検査方法。
【請求項２】
前記白色光を、物品の周縁における互いに異なる位置の少なくとも二箇所から照射することを特徴とする請求項１に記載の物品の検査方法。
【請求項３】
前記白色光を、物品の周縁における互いに対向する位置の二箇所から照射することを特徴とする請求項２に記載の物品の検査方法。
【請求項４】
前記紫外線は、照射する際に光軸を前記被覆材からずらすことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の物品の検査方法。
【請求項５】
内蔵物を覆う外装材の表面に沿って白色光を照射することで前記表面を照らす白色光照射器と、
前記外装材の周縁を覆う被覆材に紫外線を照射して前記被覆材を発光させる紫外線照射器と、
前記白色光照射器と前記紫外線照射器とを同時に照射させる制御器と、
前記制御器によって前記白色光照射器と前記紫外線照射器とを同時に照射させた状態で、前記外装材及び前記被覆材を撮像する撮像器と、
前記撮像器により撮像した画像を表示する表示器と、を有することを特徴とする物品の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品の外観を検査する物品の検査方法及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に光沢のある検査対象物の上方を除く周囲の任意高さ位置から、検査対象物の表面に対し略平行となる方向に拡散光を照射し、検査対象物に付着した異物等を検査する検査装置及び検査方法が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−４４０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたような光沢のある検査対象物は、光が照射されたときにハレーションを引き起こしやすい。このため、より精度の高い検査を行うには、ハレーション対策が必要である。
【０００５】
そこで、本発明は、ハレーションの発生を抑制しながら、より精度の高い検査を行えるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、外装材の表面に沿う白色光の照射と被覆材に対する紫外線の照射とを同時に行って、外装材及び被覆材の外観検査を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ハレーションの発生を抑制しながら、より精度の高い検査を行える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係わる物品の検査装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の検査装置の平面図である。
【図３】検査対象物である薄型電池の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図を時計回り方向に９０度回転させた断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】図１の検査装置の撮像カメラにより撮像した薄型電池の画像図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係わる物品の検査方法を実施する検査装置を示している。本検査装置による検査方法は、暗室ボックス１の中の暗室３で実施する。ここでの検査対象物となる物品は、図３に示す矩形状の薄型電池５である。薄型電池５としては、例えば扁平なリチウムイオン二次電池がある。薄型電池５は、図４に示すように、電池本体７と正、負極の一対の電極タブ９とを備えている。電池本体７は、内蔵物としての発電要素１１を外装材としての一対のラミネートフィルム１３によって封止している。
【００１１】
電極タブ９は、電池本体７から外部に導出した薄板状の電極端子であり、電池本体７の発電要素１１に電気的に接続している。発電要素１１は、正極と負極をセパレータで挟持したものを複数枚積層して構成している。発電要素１１は、電極タブ９によって、外部から電力の供給を受けて充電した上で、外部の電気デバイスに対して放電しつつ電力を供給する。
【００１２】
ラミネートフィルム１３は、一般に、複数種のフィルムがラミネートされてなるフィルム形状を有している。図４、図５に示すラミネートフィルム１３は、表面側に保護層としてのナイロンフィルム１３ａ、その内側にアルミ合金層１３ｂ、裏面側にポリプロピレンフィルム１３ｃを積層している。
【００１３】
一対のラミネートフィルム１３は、周縁を互いに溶着接合することで、内部の発電要素１１を封止している。図５に示すように、一対のラミネートフィルム１３の溶着接合した溶着接合部位１５は、樹脂製の被覆材１７により覆っている。これにより、アルミ合金層１３ｂが外部に露出するのを抑制して、電気的な絶縁処理を行っている。被覆材１７は、紫外線の照射を受けることで発光する樹脂を用いており、本実施形態では、一例として熱可塑性ポリアミド樹脂を主体とする樹脂を用いている。
【００１４】
被覆材１７は、一対のラミネートフィルム１３の図５中で上下両側に位置する一対の対向壁１７ａと、一対の対向壁１７ａの端部相互をつなぐ端壁１７ｂとを備えている。被覆材１７は、図２に示すように、矩形状の薄型電池５における電極タブ９を設けていない三辺の全域と、電極タブ９を設けている一辺の図２中で左右両端付近に設けている。
【００１５】
被覆材１７は、薄型電池５を図示しない金型にセットした状態で一体成形することで形成する。成形時の樹脂注入口は、図３に示す電極タブ９を設けている辺に対向する側のタブ対向辺５ａの左右方向のほぼ中央とする。この場合、注入した樹脂は、タブ対向辺５ａを、図３中で左右両側に向けてそれぞれ流れ、左右両側の各辺５ｂに沿って図３中で下方に向けて流れる。
【００１６】
図１に示すように、暗室３の底壁３ａに置き台１９を設置し、置き台１９の上に薄型電池５に載置した状態で検査する。このとき、薄型電池５は、被覆材１７が置き台１９に接触し、発電要素１１を備える部分のラミネートフィルム１３は、置き台１９に対して離間している。この状態で、ラミネートフィルム１３及び被覆材１７の欠陥の有無を検査する。ラミネートフィルム１３については、表面の傷、凹凸等の変形、異物の付着等を検査する。被覆材１７については、成形状態、特に成形時の溶融樹脂が末端まで達しているかどうかを検査する。
【００１７】
検査装置は、白色光を照射する白色光照射器としての二つの白色光源２１と、紫外線を照射する紫外線照射器としての二つの紫外線光源２３とを備える。さらに、検査装置は、撮像器としての撮像カメラ２５と、白色光源２１と紫外線光源２３とを同時に作動させて照射させる制御器２７と、撮像カメラ２５で撮像した画像を制御器２７によって表示させる表示器２９とを備える。
【００１８】
白色光源２１は、図２に示すように、薄型電池５の左右の各辺５ｂに対応する位置の被覆材１７の長手方向に沿って長く形成してある。白色光源２１は、被覆材１７の長手方向のほぼ中央位置で、図１に示すように左右両側の被覆材１７の上方位置に配置する。白色光源２１から照射する白色光３１は、ラミネートフィルム１３に直接当たらないように、ラミネートフィルム１３の表面に沿って照射する。
【００１９】
すなわち、図１中で左側の白色光源２１は、右側の被覆材１７よりも上方に光軸Ｌ１が位置し、かつ、光軸Ｌ１よりも下側の光がラミネートフィルム１３に直接当たらないようにする。同様にして、図１中で右側の白色光源２１は、左側の被覆材１７よりも上方に光軸Ｌ１が位置し、かつ、光軸Ｌ１よりも下側の光がラミネートフィルム１３に直接当たらないようにする。なお、ここでの光軸Ｌ１とは、図１のように側面視での白色光３１の中心軸である。
【００２０】
白色光源２１は、図２に示すように、薄型電池５の左右の各辺５ｂに対応する位置の被覆材１７の長手方向（図２中で上下方向）に沿って配置している。このため、白色光３１は、図２の平面視で、ラミネートフィルム１３のほぼ全域を照射することができる。なお、必要であれば、白色光源２１は、薄型電池５の左右の各辺５ｂに対応する位置の被覆材１７の長手方向の全長とほぼ同じ長さにしてもよい。白色光源２１としては、特に限定されるものではなく、例えば、蛍光灯、冷陰極管、ＬＥＤ等を使用する。
【００２１】
紫外線光源２３は、図２に示すように、白色光源２１と同様に薄型電池５の左右の各辺５ｂに対応する位置の被覆材１７の長手方向に沿って長く形成してある。紫外線光源２３は、被覆材１７の長手方向のほぼ中央位置で、図１に示すように、被覆材１７の内側で白色光源２１よりもやや上方に配置する。紫外線光源２３から照射する紫外線３３は、光軸Ｌ２が被覆材１７より内側（薄型電池５の中心側）に位置し、かつ、光軸Ｌ２より外側（薄型電池５の中心と反対側）の光の一部が被覆材１７に当たるようにする。なお、ここでの光軸Ｌ２とは、図１のように側面視での紫外線３３の中心軸である。
【００２２】
紫外線光源２３は、図２に示すように、被覆材１７の長手方向に沿って配置しているので、紫外線３３は、図２の平面視で、薄型電池５の左右の各辺５ｂに対応する位置の被覆材１７のほぼ全域を照射することができる。なお、必要であれば、紫外線光源２３は、薄型電池５の左右の各辺５ｂに対応する位置の被覆材１７の長手方向の全長とほぼ同じ長さにしてもよい。紫外線光源２３としては、特に限定されるものではなく、例えば、蛍光型やＬＥＤ型等を使用する。
【００２３】
撮像カメラ２５は、図１、図２に示すように、薄型電池５のほぼ中心で、紫外線光源２３よりも上方に位置している。撮像カメラ２５は、白色光源２１及び紫外線光源２３が邪魔になることなく、被覆材１７を含む薄型電池５の全体を撮像できるように配置している。撮像カメラ２５は、例えばＣＣＤやＣ−ＭＯＳ等の固体撮像素子とレンズ群光学系とを組み合わせたものを使用する。
【００２４】
次に、図１、図２に示した物品の検査装置による物品の検査方法について説明する。
【００２５】
二つの白色光源２１及び二つの紫外線光源２３は、制御器２７によって作動し、白色光３１及び紫外線３３を同時に照射する。この状態で、撮像カメラ２５が薄型電池５の全体を撮像し、撮像画像を、制御器２７に内蔵した画像処理装置によって画像処理する。画像処理装置は、入力された画像に対して必要な処理を施す。画像処理装置は、例えば、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を主要素とするパーソナルコンピュータをもって構成されていて、上記の画像処理や加工に必要な画像処理ソフトウェアがあらかじめインストールされている。
【００２６】
上記の画像処理は、被覆材１７に対してのみピクセル処理を行い、正規形状と撮像画像の形状との間で規定以上の形状差があった場合に欠陥が発生している（ＮＧ）として自動処理し、例えば表示器２９にＮＧ表示する。撮像カメラ２５が撮像した画像は表示器２９が表示し、表示器２９に表示された画像を、検査者が目視することで、ラミネートフィルム１３の外観検査を行う。このとき、被覆材１７がＮＧとなっている場合には、ラミネートフィルム１３の外観検査を行う際に、表示器２９に表示された画像を検査者が目視することで被覆材１７に対する最終的な外観検査を行う。
【００２７】
白色光源２１は、図１に示すようにラミネートフィルム１３に直接照射していない。このため、撮像カメラ２５の絞りを開放した状態であっても、白色光３１の照射によるハレーションの発生を抑制できる。白色光３１から周囲に拡散した光によってラミネートフィルム１３の表面を明るく照らすことになる。ラミネートフィルム１３の表面は、白色光３１が暗室ボックス１の暗室３の内壁に反射して跳ね返った光によっても照らされる。
【００２８】
したがって、この状態で撮像カメラ２５により薄型電池５を撮像することで、ラミネートフィルム１３の表面を鮮明に撮像できる。鮮明に撮像した画像を表示器２９に表示することで、図６に示すように、ラミネートフィルム１３に発生している傷３５等の欠陥を目視により容易に確認することができる。
【００２９】
白色光源２１は、薄型電池５の周縁における互いに異なる位置の二箇所、より詳細には互いに対向する位置の二箇所から白色光３１を照射している。このため、ラミネートフィルム１３は、二箇所からの白色光３１によって、全体としてより均一に、かつ、より明るく照らされることになる。その結果、撮像カメラ２５で撮像した画像がより鮮明となり、検査精度がさらに向上する。
【００３０】
紫外線光源２３からの紫外線３３を被覆材１７に照射することで、被覆材１７の発光物質が反応して、例えば青色に発光する。このとき、図１に示すように、紫外線３３の光軸Ｌ２を被覆材１７から外すことで、被覆材１７に当たる紫外線３３の光量を少なくしている。被覆材１７には、主として紫外線３３から拡散した光が照射される。これにより、紫外線３３が被覆材１７に多く当たることによって被覆材１７の表面が白く光るような不具合を抑制でき、撮像カメラ２５が撮像する画像がより鮮明となる。鮮明に撮像した画像を基に画像処理することで、より高精度な検査が可能となる。このとき、白色光源２１から照射する白色光３１を、被覆材１７に直接当たらないようにすることで（図１では直接当たっている。）、撮像カメラ２５による被覆材１７の撮像画像がより鮮明となる。
【００３１】
前述したように、被覆材１７を樹脂成形する際の樹脂注入口は、図３に示すタブ対向辺５ａの左右方向のほぼ中央としている。このため、被覆材１７の当該樹脂注入口から最も遠い位置となる図３中で左右各辺５ｂの下端部は、樹脂が到達しにくくなる。このとき、被覆材１７の図３中で下端部付近に樹脂が到達していない部分が発生している場合には、被覆材１７の形状が正規形状の図３とは異なるものとなり、撮像画像を画像処理することにより欠陥が発生していると判断する。
【００３２】
被覆材１７の左右各辺５ｂの図３中で下端部付近よりも樹脂流れの上流側では、欠陥が発生しにくく、特に樹脂注入口を設けてあるタブ対向辺５ａについては、欠陥が発生する確率が極めて低い。このため、タブ対向辺５ａに位置する被覆材１７については、紫外線照射による検査は特に行う必要がない。必要であれば、左右各辺５ｂと同様に、タブ対向辺５ａにおける被覆材１７に対しても、紫外線光源を設置して検査を行ってもよい。
【００３３】
本実施形態は、白色光源２１による白色光３１の照射と、紫外線光源２３による紫外線３３の照射とを同時に行っている。このため、白色光３１の照射によるラミネートフィルム１３の検査と、紫外線３３の照射による被覆材１７の検査とを同時に行えて、一つの工程に集約することができ、作業効率が向上する。このとき、前述したようにハレーションの発生を抑制しており、ハレーションの発生を抑制ながら、ラミネートフィルム１３及び被覆材１７に対してより精度の高い検査を行うことができる。
【００３４】
検査の際に、紫外線光源２３を用いずに、白色光源２１のみを用いた場合には、ラミネートフィルム１３の撮像は可能であるが、被覆材１７を構成する物質の色素の影響を受けて被覆材１７を鮮明に撮像できない。逆に、白色光源２１を用いずに、紫外線光源２３のみを用いた場合には、被覆材１７は発光により撮像できるが、明るさが足りないことから、ラミネートフィルム１３を撮像することが困難となる。
【００３５】
上記のようにして薄型電池５の一方の面の検査を行った後は、図１の状態から薄型電池５の表裏を変えて、薄型電池５の他方の面に対しても同様の検査を実施する。
【００３６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は本発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎず、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含む。
【００３７】
例えば、上記実施形態では、被覆材１７を構成する樹脂の一例として熱可塑性ポリアミド樹脂を使用しているが、紫外線照射によって発光するものであれば、熱可塑性ポリアミド樹脂に限るものではない。また、ラミネートフィルム１３に対しても、画像処理して欠陥を自動判断するようにしてもよい。
【００３８】
上記実施形態の二つの白色光源２１は、互いに対向する位置の二箇所から白色光３１を照射しているが、互いに対向する位置から薄型電池５の周縁に沿って多少ずれた位置でもよい。さらに、白色光源２１は、一箇所からのみ白色光３１を照射する構成であってもよく、三箇所以上から白色光３１を照射する構成であってもよい。例えば、薄型電池５の周縁に沿って９０度間隔に全部で四つの白色光源２１を設けてもよい。
【００３９】
上記実施形態では、一例として薄型電池５を検査対象物としているが、ラミネートフィルム１３に相当する部分と、紫外線照射によって発光する被覆材１７に相当する部分とを備える物品であれば、薄型電池５以外の物品に対しても本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００４０】
５  薄型電池（物品）
１１  薄型電池の発電要素（内蔵物）
１３  ラミネートフィルム（外装材）
１７  被覆材
２１  白色光源（白色光照射器）
２３  紫外線光源（紫外線照射器）
２５  撮像カメラ（撮像器）
２７  制御器
２９  表示器
３１  白色光
３３  紫外線
Ｌ２  紫外線の光軸
【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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