JP2010164559A - 検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】被検査物の光透過層における欠陥の有無を、極めて簡易な構成で高精度に検査することのできる検査装置を提供する。
【解決手段】検査装置64は、光透過層22を有する被検査物18に対して、入射角がブリュースター角Bに設定された照明光Lを照射する照明部70と、前記被検査物18によって反射された前記照明光LのP偏光成分のみを通過させる偏光子82と、前記偏光子82を通過した前記P偏光成分を受光する受光部86とを備え、前記受光部86により受光した前記P偏光成分の受光量に基づき、前記光透過層22の状態を検査する。
【選択図】図1
【解決手段】検査装置64は、光透過層22を有する被検査物18に対して、入射角がブリュースター角Bに設定された照明光Lを照射する照明部70と、前記被検査物18によって反射された前記照明光LのP偏光成分のみを通過させる偏光子82と、前記偏光子82を通過した前記P偏光成分を受光する受光部86とを備え、前記受光部86により受光した前記P偏光成分の受光量に基づき、前記光透過層22の状態を検査する。
【選択図】図1
Description
本発明は、被検査物に形成された光透過層の状態を検査する検査装置に関する。
例えば、アルミ基板の上に感光層を形成してなる印刷用刷版を製造する際、前記アルミ基板に前記感光層を塗布する塗布バーや、前記印刷用刷版を搬送する搬送ロールに異物や傷があると、前記異物や前記傷が前記印刷用刷版の表面層を削り、前記印刷用刷版に周期的な擦り傷が発生してしまう。このような擦り傷のある印刷用刷版を用いて印刷を行うと、高品質な印刷物を得ることができない。従って、製造された印刷用刷版の擦り傷の有無をできるだけ早期に検出して、塗布バーや搬送ロールを速やかに交換する必要がある。そこで、従来は、製造された印刷用刷版の感光層の状態を作業者が目視にて検査することにより、前記擦り傷の有無を検出するようにしている。しかしながら、このような目視検査は、前記作業者に対して多大な負担を強いるだけでなく、欠陥の見逃しといった重大な問題を惹起するおそれもある。
このような問題を改善可能とする技術として、図6に示す検査装置2が開発されている(特許文献1参照)。検査装置2は、積層型電子写真感光体4の表面欠陥を検査する装置である。なお、積層型電子写真感光体4は、図7A〜図9Bに示すように、アルミ基板6の上に、着色された電荷発生層である内部層8と、透明な電荷移動層である透明表面層10とを積層することにより形成される。
検査装置2は、積層型電子写真感光体4に対する照明光Lの入射角をブリュースター角Bに設定して該照明光Lを出力する照明部12と、積層型電子写真感光体4によって反射された照明光Lのうち、S偏光成分のみを通過させる偏光子14と、偏光子14を通過したS偏光成分を受光する受光素子16とを備える。
なお、図10に示すように、2つの屈折率の異なる材質の界面による光(照明光L)の反射率は、S偏光成分とP偏光成分とで異なり、入射角がブリュースター角Bであるとき、P偏光成分の反射率が0になる。
図7A、図8A及び図9Aに示すように、積層型電子写真感光体4の透明表面層10の表面に欠陥がない場合、照明光Lのうち、S偏光成分のみが透明表面層10の表面で反射され、該S偏光成分は、偏光子14を通過して受光素子16に入射する。また、点線及び二点鎖線で示すように、P偏光成分を含む照明光Lは、透明表面層10内に屈折して入射した後、透明表面層10と内部層8との界面で拡散反射し、透明表面層10から偏光子14を介して受光素子16に導かれるか(点線を参照)、及び/又は、内部層8とアルミ基板6との界面で反射(拡散反射及び/又は鏡面反射)し、内部層8と透明表面層10とから偏光子14を介して受光素子16に導かれる(二点鎖線を参照)。この場合、透明表面層10や内部層8に入射した照明光Lは、透明表面層10や内部層8による吸収と、透明表面層10と内部層8との界面での拡散とによって減衰するため、受光素子16に入射する光量は、透明表面層10の表面で反射された照明光Lの光量と比較して少ない。従って、受光素子16は、透明表面層10の表面で反射された照明光LのS偏光成分を主として受光することになる。
一方、図7B、図8B及び図9Bに示すように、透明表面層10の表面に欠陥がある場合、照明光Lは、透明表面層10の表面で散乱されるため、ブリュースター角Bで透明表面層10の表面に入射する照明光Lの寄与率が低下し、この結果、受光素子16に入射する該照明光Lの光量も大きく減少する。なお、透明表面層10に入射した照明光Lの受光素子16に対する入射光量は、透明表面層10の表面に欠陥がない場合(図7A、図8A及び図9A参照)での入射光量と変わらない。
従って、検査装置2では、受光素子16による照明光Lの受光量を所定の閾値データと比較することにより、内部層8によって反射された照明光Lの影響を受けることなく、透明表面層10の表面状態を判定することができる。
なお、図7A及び図7Bは、透明表面層10と内部層8との界面での拡散反射による反射光が受光素子16に導かれる場合を図示し、図8A及び図8Bは、内部層8とアルミ基板6との界面での反射(拡散反射及び/又は鏡面反射)による反射光が受光素子16に導かれる場合を図示し、図9A及び図9Bは、これらの反射による各反射光が受光素子16に導かれる場合を図示している。
ところで、例えば、図11に示すように、印刷用刷版18では、優れた印刷特性(調子再現性、耐刷性等)を発揮させるため、アルミ基板20の表面にブラシ研磨、電解研磨による筋状の地合24が形成される。感光層22は、地合24が形成されたアルミ基板20の上に接着層26を介して塗布され、次いで、その上に表面層28が装着される。なお、感光層22は、通常、光(照明光L)の一部を透過する着色層であり、表面層28は、透明層である。
このように構成される印刷用刷版18では、正常な状態で製造されたものであっても、アルミ基板20に形成された地合24の影響が、表面層28に形成された凹凸30として該表面層28に現れる。
前述した特許文献1の検査装置2では、透明表面層10の表面の欠陥の有無を検査しているため、欠陥部分と、正常な状態である印刷用刷版18の表面に現れる凹凸30とを峻別することができない。
本発明の目的は、被検査物の光透過層における欠陥の有無を、極めて簡易な構成で高精度に検査することのできる検査装置を提供することにある。
この目的を達成するために、本発明に係る検査装置は、
光透過層を有する被検査物に対して、入射角がブリュースター角に設定された照明光を照射する照明部と、
前記被検査物によって反射された前記照明光のP偏光成分のみを通過させる偏光子と、
前記偏光子を通過した前記P偏光成分を受光する受光部と、
を備え、
前記受光部により受光した前記P偏光成分の受光量に基づき、前記光透過層の状態を検査することを特徴とする。
光透過層を有する被検査物に対して、入射角がブリュースター角に設定された照明光を照射する照明部と、
前記被検査物によって反射された前記照明光のP偏光成分のみを通過させる偏光子と、
前記偏光子を通過した前記P偏光成分を受光する受光部と、
を備え、
前記受光部により受光した前記P偏光成分の受光量に基づき、前記光透過層の状態を検査することを特徴とする。
本発明によれば、被検査物によって反射された照明光のP偏光成分を検出して光透過層の状態を検査することで、光透過層の厚みに起因する欠陥の有無を、極めて簡易な構成で高精度に検査することができる。例えば、光透過層の厚みが適切な範囲にない場合、光透過層に擦り傷等があるものと判定することができる。
また、厚みに基づいて欠陥の有無を検査するため、光透過層を支持する支持基板の凹凸と、光透過層の欠陥とを確実に峻別することができる。
図1及び図2は、本発明の検査装置が適用される刷版製造装置50の概略構成図である。なお、この刷版製造装置50では、図11に示す構成からなる印刷用刷版18が製造される。
刷版製造装置50は、ロール体52から供給されるシート状のアルミ基板20を搬送ローラ54とブラシローラ56とで挟持搬送することで、アルミ基板20の表面に地合24を形成する地合形成部58と、地合24の形成されたアルミ基板20の表面に接着層26を介して感光層22及び表面層28を塗布形成する塗布部60と、感光層22等が塗布され、搬送ローラ62a、62bにより搬送される印刷用刷版18の品質検査を行う本実施形態の検査装置64とを備える。検査装置64による品質検査が終了した印刷用刷版18は、巻回されたロール状刷版66として出荷される。
検査装置64は、搬送される印刷用刷版18を支持するプラテンローラ68と、プラテンローラ68により支持される印刷用刷版18の表面に照明光Lを照射する照明部70と、印刷用刷版18により反射された照明光Lを受光する受光部72と、受光部72により受光した照明光Lの光量信号を処理し、印刷用刷版18の状態を判定する判定処理回路74とを備える。
照明部70は、印刷用刷版18の搬送方向と直交する方向に延在し、印刷用刷版18の感光層22を感光することのない波長の照明光Lを出力するライン光源76と、ライン光源76から出力された照明光Lをプラテンローラ68上の印刷用刷版18にライン状に集光する集光光学系であるシリンドリカルレンズ78a、78b及びスリット部材80とにより構成される。なお、ライン光源76としては、例えば、冷陰極管、1次元状に配列した複数のLED等を用いることができる。照明部70は、印刷用刷版18に対する照明光Lの入射角がブリュースター角Bとなるように配置設定される。
検査装置64は、印刷用刷版18によって反射された照明光LのP偏光成分のみを通過させる偏光子82と、偏光子82を通過した照明光LのP偏光成分を集光するシリンドリカルレンズ84と、シリンドリカルレンズ84により集光された照明光Lを受光し、電気信号に変換するラインセンサ86とにより構成される。なお、ラインセンサ86としては、例えば、1次元CCDカメラを用いることができる。
判定処理回路74は、ラインセンサ86から供給される電気信号を処理し、受光した照明光Lの光量信号を生成する信号処理部88と、印刷用刷版18の状態を判定するための閾値データを記憶する閾値データ記憶部90と、光量信号と閾値データとを比較することにより、印刷用刷版18の状態を判定する判定部92と、判定結果を表示する表示部94とを備える。
本実施形態の刷版製造装置50、及び、該刷版製造装置50に組み込まれる検査装置64は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
ロール体52から引き出されたアルミ基板20は、地合形成部58を構成する搬送ローラ54、ブラシローラ56間を搬送されることにより、その表面に地合24が形成される(図2参照)。地合24の形成されたアルミ基板20は、塗布部60に導入され、接着層26、感光層22及び表面層28が順に塗布形成され、印刷用刷版18として検査装置64に供給される。
検査装置64では、搬送ローラ62a、62bによって搬送される印刷用刷版18の製造状態の検査が行われる。そこで、図3A〜図5Bに基づき、検査装置64による処理について詳細に説明する。
ライン光源76から出力された照明光Lは、集光光学系を構成するシリンドリカルレンズ78a、スリット部材80及びシリンドリカルレンズ78bによってライン状に集光され、プラテンローラ68上を搬送される印刷用刷版18に照射される。この場合、照明光Lの印刷用刷版18に対する入射角は、ブリュースター角Bに設定されている。
印刷用刷版18に形成された感光層22が、図3A、図4A及び図5Aに示すように、欠陥のない正常な状態であるとき、印刷用刷版18にブリュースター角Bで入射した照明光Lは、最上層の表面層28によって反射され、S偏光成分のみからなる照明光L1が受光部72の偏光子82に導かれる。この場合、偏光子82は、P偏光成分の光のみを通過させるため、S偏光成分のみからなる照明光L1は、偏光子82によって遮断され、ラインセンサ86に到達することがない。
なお、表面層28には、アルミ基板20に形成された地合24に対応して凹凸30が生じており、この凹凸30に入射した照明光Lの一部は、入射角がブリュースター角Bとならないため、P偏光成分を含む照明光L1が受光部72の偏光子82に導かれる。しかしながら、この照明光L1は、拡散光であるため、ラインセンサ86に到達する照明光L1の光量は、大きく減衰することになる。すなわち、表面層28の表面で反射された照明光Lは、ラインセンサ86に殆ど到達することはない。
一方、図3A、図4A及び図5Aに示すように、表面層28から感光層22内に屈折して入射した照明光Lは、感光層22によって一部が吸収されて接着層26に到達し、接着層26により拡散反射された後、S偏光成分及びP偏光成分が混在した照明光L2として受光部72の偏光子82に導かれるか(点線を参照)、並びに/又は、接着層26とアルミ基板20との界面で反射(拡散反射及び/又は鏡面反射)された後、S偏光成分及びP偏光成分が混在した照明光L2として受光部72の偏光子82に導かれる(二点鎖線を参照)。そして、照明光L2のP偏光成分が偏光子82を通過し、ラインセンサ86に到達する。
次に、図3B、図4B及び図5Bに示すように、印刷用刷版18に形成された感光層22の一部が搬送ローラ62b等によって削り取られ、欠陥部96が存在している場合、欠陥部96により反射された照明光L1は、図3A、図4A及び図5Aに示す凹凸30で反射された照明光L1の場合と同じく、ラインセンサ86に殆ど到達することはない。なお、表面層28及び感光層22は、有機物であれば、屈折率の差は極めて小さく、ブリュースター角Bは、ほぼ同じ値となる。
一方、図3B、図4B及び図5Bに示すように、感光層22内に屈折して入射した照明光Lは、図3A、図4A及び図5Aに示す照明光L2と同じく、感光層22によって一部が吸収されて接着層26に到達し、接着層26により拡散反射された後、照明光L3として受光部72の偏光子82に導かれるか(点線を参照)、並びに/又は、接着層26とアルミ基板20との界面で反射(拡散反射及び/又は鏡面反射)された後、照明光L3として受光部72の偏光子82に導かれる(二点鎖線を参照)。そして、照明光L3のP偏光成分が偏光子82を通過し、ラインセンサ86に到達する。
なお、図3A及び図3Bは、拡散反射による反射光が照明光L2、L3としてラインセンサ86に到達する場合を図示し、図4A及び図4Bは、拡散反射及び/又は鏡面反射による反射光が照明光L2、L3としてラインセンサ86に到達する場合を図示し、図5A及び図5Bは、前記各反射光が照明光L2、L3としてラインセンサ86に到達する場合を図示している。
ラインセンサ86は、受光した照明光L2又はL3を電気信号に変換し、信号処理部88に供給する。信号処理部88は、電気信号から光量信号を生成し、判定部92に供給する。判定部92は、光量信号を閾値データ記憶部90から読み出した閾値データと比較することにより、感光層22の状態を判定する。
この場合、ラインセンサ86に到達する照明光L2、L3の光量は、照明光Lの一部を吸収する感光層22の厚みW1、W2に依存している。欠陥部96を有する感光層22の厚みW2が規定厚み以下であれば、ラインセンサ86が受光する照明光L2の光量は、規定光量以上となる。従って、この規定光量に対応した閾値データを設定し、検出した照明光L2の光量信号と比較することにより、アルミ基板20に形成した地合24による表面層28の凹凸30の有無に係わらず、感光層22に欠陥部96があるか否かを容易に判定することができる。なお、感光層22を着色層とすれば、厚みの変化に対する光量変化が大きくなるため、欠陥部96の有無を一層容易に判定することができる。
判定部92による判定結果は、表示部94に表示される。作業者は、表示された判定結果に基づき、印刷用刷版18の不適切な部分を除去する等の処理を行うことができる。この場合、印刷用刷版18から不適切な部分を除去することにより、高品質な印刷物を支障なく作成することができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
18…印刷用刷版
20…アルミ基板
22…感光層
24…地合
30…凹凸
50…刷版製造装置
58…地合形成部
60…塗布部
64…検査装置
70…照明部
72…受光部
82…偏光子
92…判定部
96…欠陥部
20…アルミ基板
22…感光層
24…地合
30…凹凸
50…刷版製造装置
58…地合形成部
60…塗布部
64…検査装置
70…照明部
72…受光部
82…偏光子
92…判定部
96…欠陥部
Claims (7)
- 光透過層を有する被検査物に対して、入射角がブリュースター角に設定された照明光を照射する照明部と、
前記被検査物によって反射された前記照明光のP偏光成分のみを通過させる偏光子と、
前記偏光子を通過した前記P偏光成分を受光する受光部と、
を備え、
前記受光部により受光した前記P偏光成分の受光量に基づき、前記光透過層の状態を検査することを特徴とする検査装置。 - 請求項1記載の検査装置において、
前記状態は、前記光透過層の厚みであることを特徴とする検査装置。 - 請求項1又は2記載の検査装置において、
前記光透過層は、着色層であることを特徴とする検査装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の検査装置において、
前記P偏光成分の受光量と、前記P偏光成分の規定光量とを比較することにより、前記光透過層に欠陥部があるか否かを判定する判定部をさらに備えることを特徴とする検査装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の検査装置において、
前記被検査物は、前記光透過層である感光層を有する印刷用刷版であることを特徴とする検査装置。 - 請求項5記載の検査装置において、
前記印刷用刷版は、地合の形成されたアルミ基板の表面に接着層を介して前記感光層及び表面層を順に塗布形成することにより構成され、
前記偏光子は、前記感光層内に屈折して入射し、前記接着層及び/又は前記アルミ基板により反射された前記照明光のうち、前記P偏光成分のみを通過させることを特徴とする検査装置。 - 請求項5又は6記載の検査装置において、
前記印刷用刷版を製造する刷版製造装置に前記検査装置を適用して、該検査装置により前記印刷用刷版の品質検査を行わせることを特徴とする検査装置。
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2009
- 2009-12-18 WO PCT/JP2009/071183 patent/WO2010071209A1/ja active Application Filing
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20130305 |