JP2016038344A - 塗膜検査装置及びそれを用いた検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】導電性塗膜の欠損部を検出することができる塗膜検査装置を提供する。【解決手段】導電性基板１２上に形成された導電性塗膜１１を検査するための塗膜検査装置１であって、負荷インピーダンスに依存せず一定の電流を供給する定電流源４１と、定電流源４１から一定の電流が供給され、かつ、導電性塗膜１１より電気伝導率の大きい液体９で濡れた状態の導電性塗膜１１と接触させられるプローブ２と、プローブ２と導電性基板１２との間に印加される電圧を測定する測定部４２と、測定された電圧に対応する値と閾値との比較結果に基づいて、導電性塗膜１１に欠損部があるか否かを判定する判定部４３と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、塗膜を電気的に検査するための塗膜検査装置及びそれを用いた検査方法に関する。

従来から、導電性の基板上に形成された絶縁性塗膜のピンホールなどを検出する塗膜検査装置が知られている（例えば、特許文献１など参照）。当該塗膜検査装置は、導電性の基板と絶縁性塗膜の表面との間に、定電圧源によって高電圧を印加し、そのときに流れる電流の有無によって、絶縁性塗膜のピンホールなどの欠損部を検出する装置である。

特開平５−３３２９８１号公報

ところで、上述の絶縁性塗膜においては、帯電して静電気が発生する場合がある。絶縁性塗膜において静電気が発生した場合、異物を吸引するなどの問題が生じる。そこで、近年、絶縁性塗膜に代えて導電性塗膜が用いられている。導電性塗膜は、帯電しにくいため、静電気の発生が抑制される。

導電性塗膜においても、ピンホールなどの欠損部を検出する必要があるが、従来の絶縁性塗膜用の塗膜検査装置によっては、導電性塗膜の欠損部は検出できない。すなわち、絶縁性塗膜用の塗膜検査装置によって導電性塗膜を検査した場合、欠損部以外の正常部においても、高電圧印加時に電流が流れるため、欠損部と正常部とを区別できない。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、導電性塗膜の欠損部を検出することができる塗膜検査装置及びそれを用いた検査方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る塗膜検査装置は、導電性基板上に形成された塗膜を検査するための塗膜検査装置であって、負荷インピーダンスに依存せず一定の電流を供給する定電流源と、前記定電流源から前記一定の電流が供給され、かつ、前記塗膜より電気伝導率の大きい液体で濡れた状態の前記塗膜と接触させられるプローブと、前記プローブと前記導電性基板との間の電圧を測定する測定部と、前記電圧に対応する値と閾値との比較結果に基づいて、前記塗膜に欠損部があるか否かを判定する判定部と、を備える。

これにより、本発明の一態様に係る塗膜検査装置は、塗膜より電気伝導率の大きい液体で濡れた状態の塗膜の欠損部において、測定された電圧値に対応するインピーダンスが正常部より小さくなることを利用して、塗膜の欠損部を検出することができる。また、本発明の一態様に係る塗膜検査装置においては、定電流源から供給される電流値と、測定部によって測定される電圧とを用いて、四端子法により、プローブと導電性基板との間のインピーダンスを求めることができる。したがって、当該インピーダンスを二端子法によって求める場合より、誤差を抑制することができる。

また、本発明の一態様に係る塗膜検査装置は、前記判定部は、前記電圧に対応する値が前記閾値未満である場合に、前記塗膜に欠損部があると判定してもよい。

また、本発明の一態様に係る塗膜検査装置は、前記閾値を設定する閾値設定部をさらに備えてもよい。

これにより、本発明の一態様に係る塗膜検査装置において、塗膜のインピーダンス特性に応じて、適切な閾値を選択することができる。

また、本発明の一態様に係る塗膜検査装置は、前記閾値設定部は、前記閾値を予め定められた複数の値のいずれかに切り替えてもよい。

これにより、本発明の一態様に係る塗膜検査装置においては、ユーザは閾値設定部によって、容易に閾値を切り替えることができる。また、閾値設定部に予め定められた複数の値として、高い頻度で使用される複数の値を登録しておくことにより、閾値を設定する作業の効率を向上させることができる。

また、本発明の一態様に係る塗膜検査装置は、前記閾値設定部は、前記測定部で測定された前記電圧に所定の値を乗算した値を前記閾値として設定し、前記判定部は、前記閾値が設定された後に前記測定部で測定される前記電圧に対応する値と前記閾値との比較結果に基づいて、前記塗膜に欠損部があるか否かを判定してもよい。

これにより、本発明の一態様に係る塗膜検査装置においては、閾値が塗膜のインピーダンスに対応した値に自動的に設定されるため、ユーザによる塗膜に適した閾値を探索する作業が軽減される。

また、本発明の一態様に係る塗膜検査装置は、前記塗膜検査装置は、前記閾値を設定するための設定モードと、前記塗膜の検査を行うための検査モードと、に切り替え可能に構成され、前記閾値設定部は、前記設定モードにおいて、前記測定部によって測定された電圧値に基づいて、前記閾値を前記塗膜のインピーダンスに対応する値に設定し、前記検査モードにおいて、前記閾値を前記設定モードにおいて設定した値に維持し、前記判定部は、前記検査モードにおいて、前記測定部によって測定された電圧に対応する値と維持されている前記閾値との比較結果に基づいて、前記塗膜に欠損部があるか否かを判定してもよい。

これにより、本発明の一態様に係る塗膜検査装置においては、閾値が塗膜のインピーダンスに対応した値に自動的に設定されるため、ユーザによる塗膜に適した閾値を探索する作業が軽減される。

また、本発明の一態様に係る塗膜検査装置は、前記プローブは、ユーザによって把持されるためのグリップと、前記グリップに着脱可能に設けられた電極とを備えてもよい。

これにより、本発明の一態様に係る塗膜検査装置においては、種々の形状及び寸法の電極を準備しておくことで、検査対象物に合わせて、電極を交換することができる。

また、本発明の一態様に係る塗膜検査装置は、前記プローブは、ユーザによって把持されるためのグリップを備え、前記グリップは、前記判定部からの信号に基づいて前記グリップを振動させることによって、前記塗膜に欠損部があることをユーザに通知するバイブレータを備えてもよい。

これにより、本発明の一態様に係る塗膜検査装置においては、ブザー音を聞き取れないような騒音環境下においても、ユーザは、グリップの振動を感知することで、判定結果を知ることができる。

また、本発明の一態様に係る塗膜検査装置は、前記プローブと前記塗膜との間に流れる電流の向きを切り替える極性切替部をさらに備えてもよい。

これにより、本発明の一態様に係る塗膜検査装置においては、塗膜の抵抗成分に対して容量成分が支配的になる場合でも、当該容量成分によって、電流が流れなくなることを抑制することができる。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る検査方法は、導電性基板上に形成された塗膜を検査するための塗膜検査装置を用いた検査方法であって、前記塗膜検査装置は、負荷インピーダンスに依存せず一定の電流を供給する定電流源と、前記定電流源から前記一定の電流が供給されるプローブと、を備え、前記検査方法は、前記塗膜を、前記塗膜より電気伝導率の大きい液体で濡らすステップと、前記液体で濡れた状態の前記塗膜に前記プローブを接触させることにより、前記塗膜から前記導電性基板に一定の電流を流すステップと、前記プローブと前記導電性基板との間の電圧を測定するステップと、前記電圧に対応する値と閾値との比較結果に基づいて、前記塗膜に欠損部があるか否かを判定するステップと、を含む。

これにより、本発明の一態様に係る検査方法では、塗膜より電気伝導率の大きい液体で濡れた状態の塗膜の欠損部において、正常部よりインピーダンスが小さくなることを利用して、塗膜の欠損部を検出することができる。また、本発明の一態様に係る検査方法においては、定電流源から供給される電流値と、測定される電圧とを用いて、四端子法により、プローブと導電性基板との間のインピーダンスを求めることができる。したがって、当該インピーダンスを二端子法によって求める場合より、誤差を抑制することができる。

なお、本発明は、装置及び検査方法として実現できるだけでなく、検査方法におけるステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできる。また、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現すること、及び、そのプログラムを示す情報、データ又は信号として実現することもできる。そして、それらプログラム、情報、データ及び信号は、インターネット等の通信ネットワークを介して配信してもよい。

本発明により、導電性塗膜の欠損部を検出することができる塗膜検査装置及びそれを用いた検査方法を提供することができる。

図１は、実施の形態１に係る塗膜検査装置の外観を示す斜視図である。 図２は、実施の形態１に係る塗膜検査装置の機能構成を示すブロック図である。 図３は、実施の形態１に係るプローブ本体の構成を示す断面図である。 図４は、実施の形態１に係る塗膜検査装置による検査対象物の良否判定の手順を示すフローチャートである。 図５は、実施の形態１に係る塗膜検査装置による検査対象物の良否判定における検査工程の手順を示すフローチャートである。 図６は、実施の形態１に係る塗膜検査装置による検査結果の一例を示すグラフである。 図７は、実施の形態１に係る塗膜検査装置の閾値を不適切な値に設定した場合における検査結果の一例を示すグラフである。 図８は、実施の形態１に係る塗膜検査装置の閾値を適切な値に設定した場合における検査結果の一例を示すグラフである。 図９は、実施の形態２に係る塗膜検査装置の機能構成を示すブロック図である。 図１０は、実施の形態２に係る塗膜検査装置の動作を示すフローチャートである。 図１１は、実施の形態２に係る塗膜検査装置を用いた場合における検査結果の一例を示すグラフである。 図１２は、実施の形態３に係る塗膜検査装置の機能構成を示すブロック図である。 図１３は、実施の形態３に係る塗膜検査装置の検査手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。

なお、同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１に係る塗膜検査装置について、図面を用いて説明する。

［１−１．塗膜検査装置の概要］
まず、本実施の形態に係る塗膜検査装置の概要について図１を用いて説明する。

図１は、本実施の形態に係る塗膜検査装置１の外観を示す斜視図である。

図１には、本実施の形態に係る塗膜検査装置１、及び、塗膜検査装置１の検査対象である検査対象物１０が示されている。

図１に示されるように、塗膜検査装置１は、プローブ２、アースクリップ３、本体４、プローブケーブル５及びアースケーブル６を備える。また、検査対象物１０は、導電性基板１２、及び、導電性基板１２上に形成された導電性塗膜１１から構成される。

プローブ２は、本体４内の定電流源から一定の電流が供給され、かつ、導電性塗膜１１より電気伝導率の大きい液体で濡れた状態の導電性塗膜１１と接触させられる部品である。プローブ２は、図１に示されるように、ユーザが把持するためのグリップ２５と、検査対象物１０に接触させられる部分であるプローブ本体２０とを備える。プローブ本体２０は、導電性塗膜１１に電流を流すための電極を備える。本実施の形態に係るプローブ２の電極は、グリップ２５に着脱可能に設けられている。これにより、種々の形状及び寸法の電極を準備しておくことで、検査対象物１０に合わせて、電極を交換することができる。なお、プローブ本体２０の詳細については後述する。

アースクリップ３は、検査対象物１０の導電性基板１２とアースケーブル６とを電気的に接続するためのクリップである。

本体４は、塗膜検査装置１を構成する電気回路などを内包する筐体である。本体４の詳細については後述する。

プローブケーブル５は、本体４とプローブ２とを電気的に接続するケーブルである。

アースケーブル６は、本体４とアースクリップ３とを電気的に接続するケーブルである。

本実施の形態に係る塗膜検査装置１においては、導電性塗膜１１の表面が導電性塗膜１１より電気伝導率が大きい液体で濡らされ、プローブ本体２０と検査対象物１０との間が、当該液体で満たされる。これにより、導電性塗膜１１の欠損部に電気伝導率が大きい液体が流れ込むため、当該欠損部のインピーダンスが正常部のインピーダンスより小さくなる。塗膜検査装置１によって導電性塗膜１１を検査する際には、プローブ本体２０を導電性塗膜１１の表面上において移動させながら、導電性塗膜１１の表面上の各位置におけるインピーダンスを測定する。そして、欠損部のインピーダンスが正常部のインピーダンスより小さくなることを利用して、欠損部を検出する。

［１−２．塗膜検査装置の機能構成］
次に、本実施の形態に係る塗膜検査装置１の機能構成について、図１及び図２を用いて説明する。

図２は、本実施の形態に係る塗膜検査装置１の機能構成を示すブロック図である。

図２に示されるように、塗膜検査装置１の本体４は、極性切替部４０、定電流源４１、測定部４２、判定部４３、出力部４４及び閾値設定部４５を備える。

極性切替部４０は、プローブ２と導電性塗膜１１との間に流れる電流の向きを切り替えるスイッチである。極性切替部４０は、手動で電流の向きを切り替える構成を有していてもよいし、所定の周期で自動的に電流の向きを切り替える構成を有していてもよい。また、極性切替部４０は、定電流源４１内部に備えられてもよい。極性切替部４０によって電流の向きを切り替えることによって、導電性塗膜１１の抵抗成分に対して容量成分が支配的になる場合でも、当該容量成分によって、電流が流れなくなることを抑制することができる。なお、極性切替部４０は、導電性塗膜１１の容量成分が比較的小さい場合には備えられなくてもよい。

定電流源４１は、負荷インピーダンスに依存せず一定の電流を供給する電源であり、本実施の形態では、直流電流源が用いられる。本実施の形態においては、定電流源４１から、プローブ２に供給された電流は、プローブ２から、検査対象物１０、アースクリップ３及びアースケーブル６を介して定電流源４１に戻る（図１参照）。なお、アースクリップ３を導電性基板１２に接続する構成（図１参照）に代えて、アースクリップ３及び導電性基板１２をそれぞれ接地する構成としてもよい。なお、定電流源４１は連続的に電流を供給してもよいし、パルス的に電流を供給してもよい。また、定電流源４１は、電流の向きを切り替える構成を備えてもよい。

測定部４２は、プローブ２と導電性基板１２との間に生成される電圧を測定する電圧測定器である。ここで、プローブ２に供給される電流値は一定であるので、測定部４２によって測定された電圧は、プローブ２とアースクリップ３（すなわち導電性基板１２）との間のインピーダンスに対応する値となる。

判定部４３は、測定部４２によって測定された電圧に対応するインピーダンスと、閾値との比較結果に基づいて、導電性塗膜１１に欠損部があるか否かを判定する処理部である。ここで、閾値とは、導電性塗膜１１に欠損部があるか否かを判定する基準となるインピーダンスである。また、判定部４３は、判定結果を示す信号を出力部４４に出力する。本実施の形態においては、判定部４３は、測定部４２によって測定された電圧からプローブ２とアースクリップ３との間のインピーダンスを求める。ここで、当該インピーダンスが、導電性塗膜１１のインピーダンスに相当する。また、判定部４３は、当該インピーダンスと閾値とを比較する。そして、当該インピーダンスが、閾値以上である場合には、判定部４３は、検査対象物１０の導電性塗膜１１が正常に形成されていると判定して、０を示す信号を出力部４４に出力する。一方、当該インピーダンスが、閾値未満である場合には、判定部４３は、検査対象物１０の導電性塗膜１１に欠損部があると判定して、１を示す信号を出力部４４に出力する。判定部４３は、具体的には、プログラムを実行するプロセッサなどによって実現できる。なお、判定部４３は、ハードウェアのみで構成されてもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現されてもよい。判定部４３は、例えば、マイコンなどでも実現できる。

出力部４４は、判定部４３から入力された信号に基づいて判定結果を出力する処理部である。本実施の形態においては、出力部４４は、本体４の外表面に設けられた表示部に判定結果を表示する。また、出力部４４は、本体４の内部に設けられたブザーなどの音響機器によって判定結果をユーザに通知してもよい。さらに、出力部４４は、プローブ２のグリップ２５に設けられたバイブレータによって、グリップ２５を振動させることにより、判定結果をユーザに通知してもよい。グリップ２５に設けられたバイブレータによって判定結果をユーザに通知することにより、ブザー音が聞き取れないような騒音環境下においても、ユーザは、グリップ２５の振動を感知することで、判定結果を知ることができる。

閾値設定部４５は、判定部４３において使用される閾値を設定する設定部であり、設定された閾値を示す信号を判定部４３に出力する。閾値設定部４５は、本体４の外表面に設けられた切替スイッチに対するユーザの操作に応じて、閾値を予め定められた複数の値のいずれかに切り替えることができる。なお、閾値設定部４５における閾値の切り替えは、切替スイッチ以外の任意の入力装置によって実現されてもよい。

［１−３．プローブ本体の構成］
次に、プローブ本体２０の構成について、図２及び図３を用いて説明する。

図３は、本実施の形態に係るプローブ本体２０の構成を示す断面図である。

図３には、プローブ本体２０の断面図とともに、検査対象物１０の断面図、本体４、プローブケーブル５、及び、アースケーブル６も示されている。

図３に示されるように、プローブ本体２０は、電極２１、及び、パッド２２を備える。また、パッド２２は、導電性塗膜１１より電気伝導率の高い液体９を吸収して含んでいる。

電極２１は、パッド２２によって、少なくとも一部が覆われ、かつ、本体４の定電流源４１（図２参照）から電流が供給される導電性部材である。

パッド２２は、液体９を吸収させるための部材であり、液体９を吸収して含むことにより、電極２１と検査対象物１０との間のインピーダンスを液体９のインピーダンス程度に維持する。さらに、パッド２２は、検査対象物１０の表面に液体９を供給する作用も奏する。これにより、図３に示されるように、検査対象物１０の導電性塗膜１１に欠損部１１１がある場合に、欠損部１１１が液体９で満たされ、欠損部１１１のインピーダンスが導電性塗膜１１の正常部より低くなる。したがって、検査対象物１０のインピーダンスに基づいて欠損部１１１を検出することができる。なお、パッド２２としては、例えば、ウレタン製スポンジなどの液体吸収性が高い部材を用いることができる。

液体９は、上述のとおり、導電性塗膜１１より電気伝導率の高い液体である。液体９としては、電解質溶液などを用いることができる。また、液体９として水道水を用いることもできる。水道水は塩分を含むため、純水よりも電気伝導率が高いからである。また、液体９を欠損部１１１の微小な空間に浸透させるために、液体９は界面活性剤を含有してもよい。

［１−４．検査手順］
次に、本実施の形態に係る塗膜検査装置１による検査手順について図４及び図５を用いて説明する。

図４は、本実施の形態に係る塗膜検査装置１による検査対象物１０の良否判定の手順を示すフローチャートである。

図５は、本実施の形態に係る塗膜検査装置１による検査対象物１０の良否判定における検査工程の手順を示すフローチャートである。

図４に示されるように、まず、塗膜検査装置１の閾値設定部４５によって、閾値が設定される（Ｓ１）。ここで、検査対象物１０の導電性塗膜１１のインピーダンスが予め分かっている場合には、閾値は、当該インピーダンスより小さい値に設定される。例えば、閾値は、当該インピーダンスに０．５〜０．９を乗算した値に設定されてもよい。また、塗膜検査装置１によって検査対象物１０のインピーダンスを予め測定し、当該測定結果に基づいて閾値が設定されてもよい。例えば、閾値は、測定された検査対象物１０のインピーダンスの最小値に１より小さい所定の値を乗算した値に設定されてもよい。

次に、設定された閾値に基づいて、検査対象物１０の検査が実行される（Ｓ２）。検査工程においては、図５に示されるように、まず、液体９をパッド２２に十分に吸収させたプローブ本体２０を、検査対象物１０の導電性塗膜１１の表面上に接触させることにより、導電性塗膜１１上に液体９を供給して、導電性塗膜１１を液体９で濡らす（Ｓ２０１）。続いて、プローブ本体２０から導電性塗膜１１に電流を供給し（Ｓ２０２）、測定部４２によってプローブ本体２０と導電性基板１２との間の電圧を測定する（Ｓ２０３）。当該電圧を示す信号が、測定部４２から判定部４３に送信され、当該電圧に基づいて導電性塗膜１１における欠損部の有無が、判定部４３によって判定される（Ｓ２０４）。当該判定の結果は、出力部４４からの出力によって確認される。

次に、図４に示されるように、上記検査の結果について検証する（Ｓ３）。例えば、導電性塗膜１１が形成されていない部分を検査した場合に、出力部４４から欠損部がない旨の出力が得られれば、検査結果が妥当でないと判断されてよい。この場合、閾値が液体９のインピーダンスより小さいと考えられる。また、目視では導電性塗膜１１の欠損部が確認できないのに、目視で確認できる程度に広い領域において欠損部がある旨の出力が出力部４４から得られた場合には、検査結果が妥当でないと判断されてよい。この場合、閾値が導電性塗膜１１の正常部のインピーダンスより大きいと考えられる。

上記検査の結果が妥当であると判断される場合（Ｓ３でＹｅｓ）には、当該検査結果に基づいて、導電性塗膜１１の良否が判定される（Ｓ４）。一方、上記検査の結果が妥当でないと判断される場合（Ｓ３でＮｏ）には、閾値を設定し直す（Ｓ１）。ここで、閾値は、例えば、上記検査の際に測定された検査対象物１０のインピーダンスを用いて設定されてもよい。

［１−５．検査例］
次に、本実施の形態に係る塗膜検査装置１による塗膜の検査例を示す。

［１−５−１．第１の検査例］
まず、判定部４３において使用される閾値を、変更しない場合の検査例について、図６を用いて説明する。

図６は、本実施の形態に係る塗膜検査装置１による検査結果の一例を示すグラフである。

図６の上側のグラフは、測定場所と測定されたインピーダンスとの関係を示す。また、図６の下側のグラフは、測定場所と判定部４３の出力との関係を示す。

塗膜検査装置１のプローブ２を検査対象物１０の導電性塗膜１１上で移動させながら、検査対象物１０の検査を行うことにより、図６上側のグラフに示されるような、各測定場所におけるインピーダンスの測定結果が求められる。ここで、導電性塗膜１１にピンホールなどの欠損部があれば、当該欠損部におけるインピーダンスは、導電性塗膜１１の膜が正常に形成されている正常部のインピーダンスより小さい値となる。ここで、当該欠損部におけるインピーダンスは、欠損部に浸透した液体９の固有インピーダンスにほぼ等しくなる。したがって、インピーダンスの閾値を、正常部及び欠損部の各インピーダンスの間の値に設定することにより、当該閾値以上のインピーダンスを有する測定場所を正常部、当該閾値未満のインピーダンスを有する測定場所を欠損部と判定することができる。そして、塗膜検査装置１の判定部４３は、測定されたインピーダンスが閾値未満である場合には、図６下側のグラフに示されるように、１を示す信号を出力部４４に出力する。また、１を示す信号を受けた出力部４４は、検出結果を、本体４の表示部及びブザー、並びに、プローブ２のバイブレータによりユーザに通知する。

［１−５−２．第２の検査例］
次に、判定部４３において使用される閾値を、変更する場合の検査例について、図７及び図８を用いて説明する。

図７は、本実施の形態に係る塗膜検査装置１の閾値を不適切な値に設定した場合における検査結果の一例を示すグラフである。

図８は、本実施の形態に係る塗膜検査装置１の閾値を適切な値に設定した場合における検査結果の一例を示すグラフである。

図７及び図８の上側のグラフは、測定場所と測定されたインピーダンスとの関係を示す。また、図７及び図８の下側のグラフは、測定場所と判定部４３の出力との関係を示す。

一般に、塗膜検査装置１によって検査対象物１０を検査する場合、検査対象物１０の塗膜が正常に形成されている正常部、及び、ピンホールなどの欠損部のインピーダンスを検査前に正確に推測することができない。そのため、検査対象物１０の導電性塗膜１１において、推測された以上に導電性が高く、設定された閾値未満のインピーダンスを有する領域（以下、「高導電性領域」という）が存在する場合がある。図７に示される例では、閾値Ａが、高導電性領域より大きいインピーダンスに設定されているため、導電性塗膜１１の欠損部Ｈ１及びＨ２のうち、欠損部Ｈ１については、適切に検出されるが、欠損部Ｈ２については適切に検出されない。図７に示される例では、欠損部Ｈ２の周辺の高導電性領域全体が欠損部として検出されている。

以上のように、設定された閾値が導電性塗膜１１の高導電性領域のインピーダンスより大きい場合には、検査対象物１０の異常に広い領域が欠損部として検出される。この場合、ユーザは、閾値設定部４５を用いて、高導電性領域におけるインピーダンスより小さい値を閾値として設定し直すことができる。閾値が、高導電性領域におけるインピーダンスより小さい値である閾値Ｂに設定された場合、図８に示されるように、欠損部Ｈ１及びＨ２が適切に検出される。

［１−６．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る塗膜検査装置１は、負荷インピーダンスに依存せず一定の電流を供給する定電流源４１と、定電流源４１から一定の電流が供給され、かつ、導電性塗膜１１より電気伝導率の大きい液体９で濡れた状態の導電性塗膜１１と接触させられるプローブ２と、プローブ２と導電性基板１２との間に印加される電圧を測定する測定部４２と、上記電圧に対応する値と閾値との比較結果に基づいて、導電性塗膜１１に欠損部があるか否かを判定する判定部４３と、を備える。

これにより、塗膜検査装置１は、導電性塗膜１１より電気伝導率の大きい液体で濡れた状態の導電性塗膜１１の欠損部において、正常部よりインピーダンスが小さくなることを利用して、導電性塗膜１１の欠損部を検出することができる。ここで、塗膜検査装置１においては、定電流源４１を用いて当該インピーダンスに相当する値を測定するため、導電性塗膜１１の正常部と欠損部とのインピーダンスの相違を判別することができる。一方、従来の定電圧源を用いる塗膜検査装置においては、電圧印加時に流れる電流の有無によって、塗膜の正常部と欠損部とを判別する。したがって、従来の定電圧源を用いる塗膜検査装置を用いて導電性塗膜１１を検査しようとしても、正常部と欠損部とも、電圧印加時に電流が流れてしまうため、欠損部の検出を行うことは難しい。また、塗膜検査装置１においては、定電流源４１から供給される電流値と、測定部４２によって測定される電圧とを用いて、四端子法により、プローブ２と導電性基板１２との間のインピーダンスを求めることができる。したがって、当該インピーダンスを二端子法によって求める場合より、誤差を抑制することができる。

また、塗膜検査装置１は、閾値を設定する閾値設定部４５をさらに備える。

これにより、塗膜検査装置１において、導電性塗膜１１のインピーダンス特性に応じて、適切な閾値を選択することができる。

また、塗膜検査装置１において、閾値設定部４５は、閾値を予め定められた複数の値のいずれかに切り替える。

これにより、塗膜検査装置１において、ユーザは閾値設定部４５によって、容易に閾値を切り替えることができる。また、閾値設定部４５に予め定められた複数の値として、高い頻度で使用される複数の値を登録しておくことにより、閾値を設定する作業の効率を向上させることができる。

また、塗膜検査装置１のプローブ２は、ユーザによって把持されるためのグリップ２５と、グリップ２５に着脱可能に設けられた電極２１とを備える。

これにより、種々の形状及び寸法の電極２１を準備しておくことで、検査対象物１０に合わせて、電極２１を交換することができる。

また、プローブ２は、ユーザによって把持されるためのグリップ２５を備え、グリップ２５は、判定部４３からの信号に基づいてグリップ２５を振動させることによって、導電性塗膜１１に欠損部があることをユーザに通知するバイブレータを備える。

これにより、ブザー音が聞き取れないような騒音環境下においても、ユーザは、グリップ２５の振動を感知することで、判定結果を知ることができる。

また、塗膜検査装置１は、プローブ２と導電性塗膜１１との間に流れる電流の向きを切り替える極性切替部４０をさらに備える。

これにより、導電性塗膜１１の抵抗成分に対して容量成分が支配的になる場合でも、当該容量成分によって、電流が流れなくなることを抑制することができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る塗膜検査装置について説明する。

上記実施の形態１に係る塗膜検査装置１においては、閾値設定部４５において、閾値を複数の値のいずれかに切り替える構成を示した。本実施の形態においては、導電性塗膜１１上でプローブ２を掃引する際に、測定部４２によって測定される電圧の変化に追随するように閾値を更新しながら導電性塗膜１１の欠損部を検出する構成を示す。

以下、本実施の形態に係る塗膜検査装置について、上記実施の形態１に係る塗膜検査装置１との相違点を中心に説明する。

［２−１．機能構成］
まず、本実施の形態に係る塗膜検査装置の機能構成について図９を用いて説明する。

図９は、本実施の形態に係る塗膜検査装置１ａの機能構成を示すブロック図である。

図９に示されるように、本実施の形態に係る塗膜検査装置１ａの本体４ａは、上記実施の形態１に係る塗膜検査装置１の本体４と同様に、極性切替部４０、定電流源４１、測定部４２、判定部４３ａ、出力部４４及び閾値設定部４５ａを備える。塗膜検査装置１ａは、閾値設定部４５ａの構成において、上記実施の形態１に係る塗膜検査装置１と相違する。図９に示されるように、閾値設定部４５ａは、制御部４５１ａ及びメモリ４５２ａを備える。

制御部４５１ａは、測定部４２において測定された電圧に所定の値を乗算した値を閾値として設定する。具体的には、制御部４５１ａは、測定部４２において測定された電圧に定電流源４１が供給する電流の逆数を乗算して求められる導電性塗膜１１のインピーダンスを示す信号を判定部４３ａから受信する。そして、制御部４５１ａは、当該インピーダンスに１より小さい所定の値を乗じた値を閾値として、メモリ４５２ａに記憶させ、かつ、判定部４３ａに送信する。当該閾値は、当該閾値が判定部４３ａに送信された後に測定部４２で測定された電圧に対応するインピーダンスと比較するために用いられる。なお、判定部４３ａは、測定部４２から入力された電圧に対応するインピーダンスと、閾値とを比較して、導電性塗膜１１に欠損部があると判定した場合には、当該インピーダンスを示す信号を制御部４５１ａに送信しない。これにより、制御部４５１ａにおいて、当該欠損部のインピーダンスに基づいて閾値が設定されることを防ぐことができる。すなわち、設定される閾値が欠損部のインピーダンスより小さくなることを防ぐことができる。また、導電性塗膜１１に欠損部があると判定された場合には、液体９のインピーダンスなどに基づいて予め定められた閾値を設定してもよい。なお、制御部４５１ａは、プログラムを実行するプロセッサによって実現できる。制御部４５１ａは、ハードウェアのみで構成されてもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現されてもよい。制御部４５１ａは、例えば、マイコンなどでも実現できる。

メモリ４５２ａは、制御部４５１ａによって設定された閾値を記憶するための記憶手段である。メモリ４５２ａには、制御部４５１ａにおいて閾値を設定する際に使用される１より小さい所定の値が記憶されてもよい。

［２−２．動作］
次に、本実施の形態に係る塗膜検査装置１ａの動作について図１０を用いて説明する。

図１０は、本実施の形態に係る塗膜検査装置１ａの動作を示すフローチャートである。

図１０に示されるように、まず、閾値設定部４５ａの制御部４５１ａは、初期閾値ＴＨ_０を設定して判定部４３ａに閾値ＴＨ_０を示す信号を送信する（Ｓ１１）。当該初期閾値ＴＨ_０は、導電性塗膜１１のインピーダンスの推測値、液体９のインピーダンスなどに基づいて適宜設定される。

次に、変数ｎを０、この時点における時刻ｔをＴ_０として（Ｓ１２）、測定部４２によって、ｔ＝Ｔ_０におけるプローブ本体２０と導電性基板１２との間の電圧Ｖ_０が測定され（Ｓ１３）、当該電圧Ｖ_０を示す信号が、測定部４２から判定部４３ａに送信される。そして電圧Ｖ_０と閾値ＴＨ_０とに基づいて導電性塗膜１１における欠損部の有無が、判定部４３によって判定される（Ｓ１４）。具体的には、例えば、電圧Ｖ_０から導電性塗膜１１のインピーダンスを求めて、当該インピーダンスと閾値ＴＨ_０とを比較する。ここで、判定部４３ａにおいて欠損部があると判定された場合（Ｓ１４でＹｅｓ）には、閾値ＴＨ_１はＴＨ_０のと同じ値とされる（Ｓ１５）。一方、判定部４３ａにおいて欠損部がないと判定された場合（Ｓ１４でＮｏ）には、閾値設定部４５ａにおいて、電圧Ｖ_０に基づいて閾値ＴＨ_１が新たに設定される（Ｓ１６）。具体的には、例えば、Ｖ_０に定電流源４１から供給される電流の逆数を乗算して求められるインピーダンスに、１より小さい所定の値をかけた値が閾値ＴＨ_１として設定される。

次に、ΔＴを測定部４２による電圧測定の繰り返し周期として、時刻ｔがＴ_０＋ΔＴを経過していなければ（Ｓ１７でＮｏ）、待機し、時刻がＴ_０＋ΔＴを経過すれば（Ｓ１７でＹｅｓ）、ｎに１を追加してｎ＝１とした後（Ｓ１８）、再度工程Ｓ１３から工程Ｓ１８が行われ、電圧Ｖ_１及び閾値ＴＨ_２が求められる。これ以降同様の工程が、ユーザが検査を終了するまで繰り返され、導電性塗膜１１の検査が行われるとともに、Ｖ_２、Ｖ_３、・・・、及び、ＴＨ_３、ＴＨ_４、・・・が求められる。

以上のように、塗膜検査装置１ａが動作することにより、検査対象物１０の検査が行われる。そして、当該検査の結果に基づいて、検査対象物１０の導電性塗膜１１の良否が判定される。

［２−３．検査例］
次に、本実施の形態に係る塗膜検査装置１ａによる塗膜の検査例を示す。

図１１は、本実施の形態に係る塗膜検査装置１ａによる検査結果の一例を示すグラフである。

図１１の上側のグラフは、測定場所と測定されたインピーダンスとの関係を示す。また、図１１の下側のグラフは、測定場所と判定部４３ａの出力との関係を示す。なお、図１１の上側のグラフには、測定場所と閾値設定部４５ａによって設定された閾値との関係も一点鎖線で示されている。

図１１の上側のグラフに示されるように、本実施の形態においては、閾値は、導電性塗膜１１のインピーダンスの測定値に追随するように設定される。これにより、導電性塗膜１１の高導電性領域が欠損部と判定されることが軽減され、かつ、欠損部Ｈ１及びＨ２が正確に検出される。

［２−４．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る塗膜検査装置１ａにおいて、閾値設定部４５ａは、測定部４２で測定された電圧に所定の値を乗算した値を閾値として設定し、判定部４３ａは、当該閾値が設定された後に測定部４２で測定される電圧に対応する値と当該閾値との比較結果に基づいて、導電性塗膜１１に欠損部があるか否かを判定する。

これにより、閾値が導電性塗膜１１のインピーダンスに対応した値に自動的に設定されるため、ユーザによる塗膜に適した閾値を探索する作業が軽減される。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３に係る塗膜検査装置について説明する。

上記実施の形態２に係る塗膜検査装置１においては、閾値設定部４５ａにおいて、閾値が導電性塗膜１１のインピーダンスの測定値に追随するように設定される構成を示したが、本実施の形態においては、塗膜に応じて閾値を設定するための設定モードと、塗膜の検査を行うための検査モードに切り替え可能に構成された閾値設定部によって閾値が設定される構成を示す。

以下、本実施の形態に係る塗膜検査装置について、上記実施の形態１に係る塗膜検査装置１との相違点を中心に説明する。

［３−１．機能構成］
まず、本実施の形態に係る塗膜検査装置の機能構成について図１２を用いて説明する。

図１２は、本実施の形態に係る塗膜検査装置１ｂの機能構成を示すブロック図である。

図１２に示されるように、本実施の形態に係る塗膜検査装置１ｂの本体４ｂは、上記実施の形態２に係る塗膜検査装置１ａの本体４ａと同様に、極性切替部４０、定電流源４１、測定部４２、判定部４３ｂ、出力部４４及び閾値設定部４５ｂを備える。一方、塗膜検査装置１ｂは、本体４ｂに、モード切替部４６をさらに備える点において、上記実施の形態１に係る塗膜検査装置１と相違する。

モード切替部４６は、塗膜検査装置１ｂを、閾値を設定するための設定モードと、導電性塗膜１１の検査を行うための検査モードと、に切り替えるための処理部である。モード切替部４６は、本体４ｂの外表面に設けられた切替スイッチなどにより、モードを切り替えられ、設定モード及び検査モードのいずれのモードに設定されているかを示すモード信号を、判定部４３ｂ及び閾値設定部４５ｂに出力する。

閾値設定部４５ｂは、制御部４５１ｂ及びメモリ４５２ａを備え、モード切替部４６から、設定モードであることを示すモード信号が入力される場合、測定部４２において測定された電圧に基づいて、閾値を導電性塗膜１１のインピーダンスに対応した値に設定する。例えば、閾値設定部４５ｂの制御部４５１ｂは、測定部４２によって測定された複数の電圧に対応するインピーダンスの最小値を算出し、当該最小値に１より小さい所定の値を乗算した値を、閾値としてメモリ４５２ａに記憶させる。当該所定の値は、閾値が液体９の固有インピーダンスより大きくなるように適宜設定される。

制御部４５１ｂは、モード切替部４６から、検査モードであることを示すモード信号が入力される場合には、閾値を上記設定モードにおいて設定した値に維持する。

制御部４５１ｂは、具体的には、プログラムを実行するプロセッサによって実現できる。なお、制御部４５１ｂは、ハードウェアのみで構成されてもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現されてもよい。制御部４５１ｂは、例えば、マイコンなどでも実現できる。

判定部４３ｂは、モード切替部４６から、設定モードであることを示すモード信号が入力される場合には、測定部４２から入力された電圧に対応するインピーダンスを算出し、当該インピーダンスを閾値設定部４５ｂに出力する。また、判定部４３ｂは、設定モードにおいて、導電性塗膜１１に欠損部があるか否かの判定を停止してもよい。

また、判定部４３ｂは、モード切替部４６から、検査モードであることを示すモード信号が入力される場合には、上記実施の形態１に係る判定部４３と同様に、導電性塗膜１１に欠損部があるか否かを判定する。

［３−２．検査手順］
次に、本実施の形態に係る塗膜検査装置１ｂによる検査手順について図１３を用いて説明する。

図１３は、本実施の形態に係る塗膜検査装置１ｂの検査手順を示すフローチャートである。

図１３に示されるように、まず、塗膜検査装置１ｂは、モード切替部４６によって、設定モードに設定される（Ｓ２１）。

設定モードにおいて、検査対象物１０の導電性塗膜１１の表面にプローブ本体２０を接触させた状態で、プローブ本体２０と導電性基板１２との間の電圧が、測定部４２によって測定される（Ｓ２２）。ここで、プローブ本体２０は、液体９を十分に吸収させた状態で、導電性塗膜１１に接触させられる。

測定部４２によって、プローブ本体２０と導電性基板１２との間の電圧が測定された後、判定部４３ｂにおいて、当該電圧と、定電流源４１が出力する電流値とから、検査対象物１０のインピーダンスが算出される。そして、当該インピーダンスを示す信号が閾値設定部４５ｂに出力される。閾値設定部４５ｂは、当該インピーダンスに基づいて、閾値を、導電性塗膜１１のインピーダンスに対応した値に設定する（Ｓ２３）。例えば、閾値は、測定された検査対象物１０のインピーダンスの最小値に１より小さい所定の値を乗算した値に設定されてもよい。

次に、塗膜検査装置１ｂは、モード切替部４６によって、検査モードに設定される（Ｓ２４）。

検査モードにおいて、閾値設定部４５ｂによって設定された閾値に基づいて、検査対象物１０の検査が実行される（Ｓ２５）。ここで、検査対象物１０の検査は、上記実施の形態１と同様に行われる。

最後に、検査結果に基づいて、検査対象物１０の導電性塗膜１１の良否が判定される（Ｓ２６）。

［３−３．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る塗膜検査装置１ｂは、閾値を設定するための設定モードと、導電性塗膜１１の検査を行うための検査モードと、に切り替え可能に構成される。また、閾値設定部４５ｂは、設定モードにおいて、測定部４２によって測定された電圧に対応する値に基づいて、閾値を導電性塗膜１１のインピーダンスに対応する値に設定し、検査モードにおいて、閾値を設定モードにおいて設定した値に維持する。また、判定部４３ｂは、検査モードにおいて、測定部４２によって測定された電圧に対応する値と閾値との比較結果に基づいて、導電性塗膜１１に欠損部があるか否かを判定する。

これにより、塗膜検査装置１ｂにおいて、閾値が導電性塗膜１１のインピーダンスに対応した値に自動的に設定されるため、ユーザによる導電性塗膜１１に適した閾値を探索する作業が軽減される。

また、塗膜検査装置１ｂにおいて、閾値設定部４５ｂは、設定モードにおいて、測定部４２によって測定された複数の電圧に対応する値の最小値を算出し、当該最小値に１より小さい所定の値を乗算した値を、閾値として設定する。

これにより、閾値設定部４５ｂは、閾値を導電性塗膜１１のインピーダンスに対応した値に自動的に設定することができる。

（変形例など）
以上、本発明の塗膜検査装置について、各実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、各実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

例えば、上記各実施の形態では、塗膜検査装置１、１ａ及び１ｂは、判定部４３、４３ａ及び４３ｂにおいて、測定されたインピーダンスと閾値とを比較しているが、判定部４３、４３ａ及び４３ｂにおいては、測定部４２で測定された電圧に対応する値と、当該値に対する閾値と、を比較すればよい。例えば、判定部４３、４３ａ及び４３ｂにおいて、測定部４２で測定された電圧と、当該電圧に対する閾値とを比較してもよい。

また、上記各実施の形態では、閾値と、測定部４２によって測定される電圧に対応する値との比較だけによって欠損部の有無を判定したが、さらに他の情報を参照して欠損部の有無を判定してもよい。例えば、プローブ２を移動させながら検査を行う場合に、判定部４３、４３ａ及び４３ｂは、測定部４２によって測定される電圧に対応する値が閾値未満となる検査範囲が、所定の範囲より狭い場合にだけ、欠損部と判定して、それ以外の場合には、欠損部と判定しなくてもよい。

また、上記各実施の形態では、導電性塗膜１１の欠損部の有無を、検査対象物１０のインピーダンスと閾値との比較結果に基づいて判定したが、導電性塗膜１１の欠損部の有無の判定方法は、これに限られない。例えば、図６〜８に示されるような、測定場所とインピーダンスとのグラフを求めて、欠損部におけるインピーダンス曲線の傾き（変化率）に基づいて、欠損部の有無を判定することもできる。

また、上記実施の形態１においては、閾値は、予め定められた複数の値のいずれかに切り替えられる構成が用いられたが、閾値として任意の値を選択できる構成としてもよい。

また、上記各実施の形態においては、塗膜検査装置１、１ａ及び１ｂによって導電性塗膜１１を検査する例を示したが、塗膜検査装置１、１ａ及び１ｂの検査対象は、導電性塗膜１１に限られない。例えば、絶縁性塗膜も検査対象となり得る。

本発明は、塗膜を検査するための塗膜検査装置などに利用することができる。

１、１ａ、１ｂ 塗膜検査装置
２ プローブ
３ アースクリップ
４、４ａ、４ｂ 本体
５ プローブケーブル
６ アースケーブル
９ 液体
１０ 検査対象物
１１ 導電性塗膜
１２ 導電性基板
２０ プローブ本体
２１ 電極
２２ パッド
２５ グリップ
４０ 極性切替部
４１ 定電流源
４２ 測定部
４３、４３ａ、４３ｂ 判定部
４４ 出力部
４５、４５ａ、４５ｂ 閾値設定部
４６ モード切替部
１１１ 欠損部
４５１ａ、４５１ｂ 制御部
４５２ａ メモリ

Claims (10)

1. 導電性基板上に形成された塗膜を検査するための塗膜検査装置であって、
   負荷インピーダンスに依存せず一定の電流を供給する定電流源と、
   前記定電流源から前記一定の電流が供給され、かつ、前記塗膜より電気伝導率の大きい液体で濡れた状態の前記塗膜と接触させられるプローブと、
   前記プローブと前記導電性基板との間の電圧を測定する測定部と、
   前記電圧に対応する値と閾値との比較結果に基づいて、前記塗膜に欠損部があるか否かを判定する判定部と、を備える
   塗膜検査装置。
2. 前記判定部は、前記電圧に対応する値が前記閾値未満である場合に、前記塗膜に欠損部があると判定する
   請求項１に記載の塗膜検査装置。
3. 前記閾値を設定する閾値設定部をさらに備える
   請求項１又は２に記載の塗膜検査装置。
4. 前記閾値設定部は、
   前記閾値を予め定められた複数の値のいずれかに切り替える
   請求項３に記載の塗膜検査装置。
5. 前記閾値設定部は、前記測定部で測定された前記電圧に所定の値を乗算した値を前記閾値として設定し、
   前記判定部は、前記閾値が設定された後に前記測定部で測定される前記電圧に対応する値と前記閾値との比較結果に基づいて、前記塗膜に欠損部があるか否かを判定する
   請求項３に記載の塗膜検査装置。
6. 前記塗膜検査装置は、
   前記閾値を設定するための設定モードと、前記塗膜の検査を行うための検査モードと、に切り替え可能に構成され、
   前記閾値設定部は、
   前記設定モードにおいて、前記測定部によって測定された電圧値に基づいて、前記閾値を前記塗膜のインピーダンスに対応する値に設定し、
   前記検査モードにおいて、前記閾値を前記設定モードにおいて設定した値に維持し、
   前記判定部は、
   前記検査モードにおいて、前記測定部によって測定された電圧に対応する値と維持されている前記閾値との比較結果に基づいて、前記塗膜に欠損部があるか否かを判定する
   請求項３に記載の塗膜検査装置。
7. 前記プローブは、ユーザによって把持されるためのグリップと、前記グリップに着脱可能に設けられた電極とを備える
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の塗膜検査装置。
8. 前記プローブは、ユーザによって把持されるためのグリップを備え、
   前記グリップは、前記判定部からの信号に基づいて前記グリップを振動させることによって、前記塗膜に欠損部があることをユーザに通知するバイブレータを備える
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の塗膜検査装置。
9. 前記プローブと前記塗膜との間に流れる電流の向きを切り替える極性切替部をさらに備える
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の塗膜検査装置。
10. 導電性基板上に形成された塗膜を検査するための塗膜検査装置を用いた検査方法であって、
    前記塗膜検査装置は、
    負荷インピーダンスに依存せず一定の電流を供給する定電流源と、
    前記定電流源から前記一定の電流が供給されるプローブと、を備え、
    前記検査方法は、
    前記塗膜を、前記塗膜より電気伝導率の大きい液体で濡らすステップと、
    前記液体で濡れた状態の前記塗膜に前記プローブを接触させることにより、前記塗膜から前記導電性基板に一定の電流を流すステップと、
    前記プローブと前記導電性基板との間の電圧を測定するステップと、
    前記電圧に対応する値と閾値との比較結果に基づいて、前記塗膜に欠損部があるか否かを判定するステップと、を含む
    検査方法。

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