JP2001188062A - ピンホール検出方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のピンホール検出装置では検出できなか
った微少なピンホールを、フィルムの幅および長さ方向
の位置情報も含めて精度良く検知する。 【解決手段】 フィルム１の一方の面側に該フィルム１
の幅方向に沿って配置された第１の電極２を少なくとも
一個設けると共に、該第１の電極２と対向する他方の面
側にフィルム１の幅方向に電極３ａと絶縁空気層３ｂと
が交互に配置された第２の電極群３を該フィルム１の長
手方向に互いに離間させて複数列設け、第１の電極２と
第２の電極群３との間にフィルム１を挟んだ状態で電圧
を印加することにより、該フィルム１のピンホールを検
出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、例えばフィルム等
のピンホールを検出する方法及び装置に関するものであ
り、更に詳しくは、従来検出不可能であった微小なピン
ホールまで、その位置情報を含めて精度良く検出する方
法及び装置に関する。

【０００２】

【従来技術】フィルム製造の際の種々の原因、例えば原
料ポリマーに含まれる不純物、キャスティングベルト上
に付着した錆やゴミ、湿式法で見られる凝固時の不均一
凝固などにより、フィルムに小は直径約１０μｍから、
大は１０ｍｍ程度の穴（ピンホール）が生じることが多
い。

【０００３】フィルムにピンホールがあると電気絶縁材
や各種の隔膜として用いる場合支障が生じることは説明
するまでもないが、各種のベースフィルムとして用いる
場合にも良好な製品を与えない。例えば、磁気テープの
ベースフィルムとして用いられる場合、ピンホール部分
がそのまま磁気テープのピンホールとなれば磁気記録の
ドロップアウトの原因となり、また塗工された磁性材料
塗液がピンホールから裏面に流れ出て塗工機を汚染し、
それが他のテープ部分に転写されて同様にドロップアウ
トの原因を作り出す。

【０００４】そこで、ピンホールをフィルムの製造時ま
たは製造後に検出してピンホール部分を排除したり、ま
たはピンホール位置を明確にしてフィルムを用いた製品
から不良品を除去したりするために、ピンホールを検出
する方法が考案されている。例えば、フィルムを挟んで
光源と撮像素子を有する受光部を設けて、ピンホールや
その他の異物を映像信号として検出する方法である。し
かしこの方法も、フィルムが薄くなり、ピンホール部分
とフィルムの透過光強度の差が少なくなると検出が難し
くなり、特開昭６２−１３８７４０号公報、特開平６−
１８４４５号公報、特開平６−１４８０９５号公報、特
開平８−３３８８１４号公報などの改良法が提案されて
いる。

【０００５】しかしこれらの光学式方法では検出できる
ピンホールの大きさとしては１００〜２００μｍ程度が
限界であり、電気絶縁や隔膜用途のように更に小さなピ
ンホールの存在も許されない用途の要求は満たせないほ
か、最近の高密度記録用磁気テープの製造で行われる磁
性材料塗液をチクソ粘性として重層に塗工する方法では
数１０μｍのピンホールでも塗液の裏面への流れ出しが
問題となるため、更に小口径のピンホールの検出が望ま
れている。

【０００６】このような微小なピンホールを、直接ピン
ホールを観察するのではなく、ピンホール周辺に発生す
るフィルムの歪みによる複屈折を直交する偏光子（クロ
スニコル）を用いて暗視野中の明点として検出する方法
が提案されているが、この方法ではピンホール以外の異
物がフィルムに存在する場合やフィルムに付着したゴミ
などによっても明点が観察されることが多く、ピンホー
ルのみを識別することは困難である。

【０００７】また、電気絶縁材料のためのピンホール検
出方法として、電圧を印加した１対の電極の間にフィル
ムを走行させ、ピンホール部分の通電により検出する電
極式ピンポール検出方法がある。この方法では、光学式
では検出できない、例えば５〜１０μｍといった微小な
ピンホールまで検出できる利点があるが、ピンホールの
フィルム長さ方向の位置は特定できるものの、幅方向の
位置については特定できないという問題がある。

【０００８】更に、フィルム長さ方向の位置および幅方
向の位置を同時に特定する方法として、電気式ピンホー
ル検出と映像信号による検出を組み合わせた方法がＷＯ
９９−０８８５３号公報等で提案されている。しかしな
がら、これらの方法をもってしても、フィルムの長さ方
向の全く同じ位置に複数のピンホールやクロスニコル下
での明点が存在した場合、ピンホールの幅方向の位置を
特定することが難しい場合があり、改良が望まれてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
では検出できなかった微小なピンホールの絶縁性帯状体
の長さ方向および幅方向の位置情報を精度良く検出する
方法及び装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係るピンホールの検出方法は、絶縁性帯
状体の一方の面側に該絶縁性帯状体の幅方向に沿って配
置された第１の電極を少なくとも一個設けると共に、該
第１の電極と対向する他方の面側に前記絶縁性帯状体の
幅方向に電極と絶縁層とが交互に配置された第２の電極
群を該絶縁性帯状体の長手方向に互いに離間させて複数
列設け、前記第１の電極と前記第２の電極群との間に前
記絶縁性帯状体を挟んだ状態で電圧を印加することによ
り、該絶縁性帯状体のピンホールを検出することを特徴
とする。

【００１１】請求項２に係るピンホールの検出方法は、
請求項１において、前記複数列の第２の電極群の内の一
列目の第２の電極群の各絶縁層を、他の列の第２の電極
群の各電極に対向するように配置したことを特徴とす
る。請求項３に係るピンホールの検出方法は、絶縁性帯
状体の一方の面側に該絶縁性帯状体の幅方向に沿って配
置された少なくとも一個の第１の電極と、前記絶縁性帯
状体の該第１の電極と対向する他方の面側に該絶縁性帯
状体の長手方向に互いに離間して複数列配置され、該絶
縁性帯状体の幅方向に電極と絶縁層とが交互に配置され
て列をなす第２の電極群と、前記第１の電極と前記第２
の電極群の間に電圧を印加する電圧印加手段とを具備す
ることを特徴とする。

【００１２】本発明によれば、絶縁性帯状体の長さ方
向、幅方向にいずれについてもピンホールの位置情報が
精度良く得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の
一例であるフィルムのピンホール検出方法を説明するた
めの説明的平面図、図２は図１の概略正面図である。図
１において符号１は絶縁性帯状体としてのフィルムであ
り、このフィルム１の下面には該フィルム１の幅よりも
長い軸長を有する金属ロール型からなる第１の電極２が
配置されており、第１の電極２にはフィルム１が接触し
て第１の電極２の周速と等速度でフィルム１が走行する
ようになっている。フィルム１の上面の第１の電極２と
対向する位置には、フィルム１の幅方向に電極３ａと絶
縁層（この実施形態では空気層）３ｂとが交互に配置さ
れて列をなす第２の電極群３がフィルム１の長手方向に
互いに離間して二列配置されている。

【００１４】フィルム１のピンホール検出時において
は、二列の第２の電極群３の内の一列目の第２の電極群
３の各絶縁層３ｂが二列目の第２の電極群３の各電極３
ａに対向するように配置される。これにより、第２の電
極群３の電極３ａがフィルム１の幅方向に連続して配置
されるようになっている。なお、二列の第２の電極群３
のフィルム１の長さ方向の位置関係については特に制限
は無いが、この実施の形態のように第１の電極２を一つ
だけ用いる場合は、物理的に第１の電極２のフィルム接
触長よりも広い間隔をとることはできない。また、この
実施の形態では、第２の電極群３を二列配置した場合を
例に採ったが、これに限定されず、第２の電極群３を三
列以上配置することも可能である。この場合、一列目の
第２の電極群３の各絶縁層３ｂに対して他の列の第２の
電極群３の各電極３ａが対向（部分的対向も含む。）す
るように配置して、第２の電極群３の電極３ａをフィル
ム１の幅方向に連続して配置する。

【００１５】第１の電極２と二列の第２の電極群３の各
電極３ａとの間にフィルム１を挟んだ状態で図示しない
電源（電圧印加手段）を介して両電極２，３ａ間に電圧
を印加することにより、フィルム１のピンホール検出を
行う。そして、フィルム１にピンホールがあると絶縁が
破壊され、第１の電極２と、二列の第２の電極群３の内
のピンホールが通過した位置に対応する特定の電極３ａ
とが接触したり、気体放電が生じるなどにより両電極
２，３ａ間に電流が流れピンホールとして検知される。
この際、二列の第２の電極群３の中で電流が流れた特定
の電極３ａの場所を調べることでフィルム１の長手方向
および幅方向のピンホールの位置情報を得ることが可能
となる。

【００１６】特定の電極３ａの場所を調べる方法とし
て、例えば、二列の第２の電極群３の電極３ａの各々に
電球を直列に接続し、電流が流れた際に点灯させる等の
方法が考えられる。この場合、ピンホールの長手方向の
位置は、フィルム１のピンホール検出を開始してから電
球が点灯するのに要した時間とフィルム１の走行速度か
ら計算でき、また、幅方向の位置は、点灯した電球に接
続した電極３ａを調べることで特定できる。

【００１７】なお、本発明のこの実施の形態に限定され
るものではなく、要するに、第１の電極２と二列の第２
の電極群３の電極３ａ間でピンホールにより発生する通
電を利用するものであれば本発明の範囲に含まれる。ま
た、本発明を実施する上で、適用できるフィルムとして
は、特に制限を受けるものではなく、ポリエステル、ポ
リアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、アラミド、ポリイミド、ポ
リフェニレンサルファイド、セロファンなどのいずれの
フィルムであっても用いることができる。フィルムの厚
みについても特に制限を受けるものではなく、１μｍ〜
３００μｍ、または更にフィルム以外で絶縁性を有する
厚いシートであってもよい。

【００１８】更に、第１の電極２としては、上記実施の
形態のように回転自在の金属ロール型であっても、固定
型の面状または棒状若しくは線状のものや、導電性の繊
維、例えば炭素繊維、アモルファス金属やステンレス鋼
などの金属繊維、表面に金属メッキされた合成繊維な
ど、を束ねたものであってもよく、フィルムの厚み、柔
軟性、表面性などにより、適宜選択できる。

【００１９】更に、回転自在の金属ロール型において
も、駆動のための動力に結合され主導的に回転するも
の、積極的な駆動装置を持たずフィルムの走行に応じて
従動するもの、ロールが駆動軸とベアリングなどを介し
て間接的に接触してフィルムの走行に従うがフィルムに
負荷を与えない構造のものであってもよく、フィルムに
応じて適当に選択されてよい。

【００２０】更に、第２の電極群３としては、導電性の
繊維、例えば炭素繊維、アモルファス金属やステンレス
鋼などの金属繊維、表面に金属メッキされた合成繊維な
ど、を束ねた物や、板状、棒状などの金属成型物などが
目的に応じて用いられる。電極３ａのフィルム１の幅方
向の長さに特に制限は無いが、１ｍｍから１００ｍｍ好
適には５ｍｍから３０ｍｍ、最も好適には１０から２０
ｍｍを用いる。この際、電極３ａ幅を長くすると電極群
３を構成する時に電極数が少なくできるが、ピンホール
検出時の幅方向の位置分解能が悪くなり、逆に短くする
と位置分解能は向上するが電極数が多くなる。

【００２１】更に、第２の電極群３の個々の電極３ａの
フィルム１の幅方向の長さは、同一であっても個々に別
々であっても構わない。第２の電極群３は、導電性の繊
維を用いた場合のようにフィルム１と接触して設置され
てもよく、数ｍｍ以下の僅かの距離フィルム１から離し
て設置されてもよい。絶縁層３ｂとしては、空気層の他
に、セラミック層等を用いることができる。

【００２２】更に、第１の電極２と二列の第２の電極群
３の電極３ａとの間に印加される電圧は、電極の形状や
設置条件などでも異なるため、特に限定されるものでは
なく、フィルム１が絶縁破壊しない範囲で適当に選択さ
れてよい。電圧が低すぎる場合は、ピンホール部分で放
電には至らないため、電圧は高い方が微小なピンホール
であっても検出可能であり好ましい。

【００２３】一方、電圧が高すぎるとピンホールがない
正常な部分のフィルム１の絶縁破壊が生じるなどの問題
があるため、通常好適に用いられる電圧の範囲として
は、フィルムを構成するポリマーや組成、仕上げ条件、
厚みなどによって異なるが、例えば、アラミドフィルム
の場合、４．５μｍのフィルムでは３００〜６００Ｖ、
５０μｍのフィルムでは８００〜２０００Ｖ程度に選ば
れる。両電極２，３ａ間に印加される電圧は直流であっ
ても、交流であっても良い。

【００２４】更に、本発明のピンホール検出装置は、フ
ィルムを製造する工程内に設置して用いられても、でき
あがったフィルムを商品加工するに先立って、または商
品化する工程内に組み込んで用いても、いずれの場合に
おいても有用である。

【００２５】

【実施例１】厚みが４．５μｍで長さが１００ｍのポリ
パラフェニレンテレフタルアミド（ＰＰＴＡ）フィルム
（旭化成工業株式会社製）に、エキシマレーザを用いて
直径が１５μｍのピンホールをランダムに１００個作っ
た。また、これらの１００個のピンホール内の１０個を
ランダムに選び、選んだピンホールと長さ方向には全く
同位置でかつ幅方向に５ｃｍ離れた位置に直径１５μｍ
のピンホールを作り試験用フィルムとした。ピンホール
検出装置は、１０ｍｍ幅の電極と５ｍｍ幅の空気層を交
互に７５個配列したものを第２の電極群（二列）として
用い、４００Ｖの交流電圧を印加し、フィルムを１０ｍ
／分の速度で送ったところ、１１０個の全てのピンホー
ルがその位置情報と共に検出できた。

【００２６】

【比較例１】実施例１に於いて電極式ピンホール検出と
映像信号による検出を組み合わせた方法による装置で検
出されたピンホールは１００個のみであった。

【００２７】

【比較例２】実施例１に於いて図１の装置で二列の第２
の電極群３の内の一列の第２の電極群３を取り外した装
置で検出したところ、検出されたピンホールは７２個で
あった。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、従来のピンホール検出
装置ではその位置が特定できなかった例えば１０μｍ程
度またはそれ以下の微小なピンホールについても、絶縁
性帯状体の長さ方向、幅方向にいずれについてもその位
置情報が精度良く得られる。従って、例えばフィルムを
製造するに当たっては、早期にピンホール発生に関する
詳細情報が得られ、適切な設備面、条件面での対策、修
正が可能であり不良率を低くできる。また、フィルムを
各種の用途に使用するにおいて、ピンホールによる欠陥
製品の発生が予知でき、製品を全て検査することなく、
予知される部分の近辺のフィルムを用いた製品のみを検
査することにより、検査に掛かる工数を大幅に削減で
き、低コストで高い信頼性を保証できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例であるフィルムのピ
ンホール検出方法を説明するための説明的平面図であ
る。

【図２】図１の概略正面図である。

【符号の説明】

１…フィルム（絶縁性帯状体） ２…第１の電極 ３…第２の電極群 ３ａ…電極 ３ｂ…絶縁層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性帯状体の一方の面側に該絶縁性帯
   状体の幅方向に沿って配置された第１の電極を少なくと
   も一個設けると共に、該第１の電極と対向する他方の面
   側に前記絶縁性帯状体の幅方向に電極と絶縁層とが交互
   に配置された第２の電極群を該絶縁性帯状体の長手方向
   に互いに離間させて複数列設け、前記第１の電極と前記
   第２の電極群との間に前記絶縁性帯状体を挟んだ状態で
   電圧を印加することにより、該絶縁性帯状体のピンホー
   ルを検出することを特徴とするピンホール検出方法。
2. 【請求項２】 前記複数列の第２の電極群の内の一列目
   の第２の電極群の各絶縁層を、他の列の第２の電極群の
   各電極に対向するように配置したことを特徴とする請求
   項１記載のピンホールの検出方法。
3. 【請求項３】 絶縁性帯状体の一方の面側に該絶縁性帯
   状体の幅方向に沿って配置された少なくとも一個の第１
   の電極と、前記絶縁性帯状体の該第１の電極と対向する
   他方の面側に該絶縁性帯状体の長手方向に互いに離間し
   て複数列配置され、該絶縁性帯状体の幅方向に電極と絶
   縁層とが交互に配置されて列をなす第２の電極群と、前
   記第１の電極と前記第２の電極群の間に電圧を印加する
   電圧印加手段とを具備することを特徴とするピンホール
   検出装置。