JP2010164559A - 検査装置 - Google Patents

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

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。

特開２０００−９７８７３号公報

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。

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。

本発明の検査装置が適用される刷版製造装置の概略構成図である。 図１の刷版製造装置の要部斜視図である。 図３Ａは、正常な状態にある印刷用刷版によって反射される照明光の説明図であり、図３Ｂは、欠陥部が存在する印刷用刷版によって反射される照明光の説明図である。 図４Ａは、正常な状態にある印刷用刷版によって反射される照明光の説明図であり、図４Ｂは、欠陥部が存在する印刷用刷版によって反射される照明光の説明図である。 図５Ａは、正常な状態にある印刷用刷版によって反射される照明光の説明図であり、図５Ｂは、欠陥部が存在する印刷用刷版によって反射される照明光の説明図である。 従来技術の検査装置の構成図である。 図７Ａは、図６において、正常な表面状態を有する積層型電子写真感光体により反射される照明光を検出する場合の説明図であり、図７Ｂは、図６において、欠陥を有する積層型電子写真感光体により反射される照明光を検出する場合の説明図である。 図８Ａは、図６において、正常な表面状態を有する積層型電子写真感光体により反射される照明光を検出する場合の説明図であり、図８Ｂは、図６において、欠陥を有する積層型電子写真感光体により反射される照明光を検出する場合の説明図である。 図９Ａは、図６において、正常な表面状態を有する積層型電子写真感光体により反射される照明光を検出する場合の説明図であり、図９Ｂは、図６において、欠陥を有する積層型電子写真感光体により反射される照明光を検出する場合の説明図である。 Ｓ偏光成分及びＰ偏光成分とブリュースター角との関係説明図である。 印刷用刷版の断面図である。

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

Claims (7)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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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