JP2018060713A

JP2018060713A - 膜検査装置

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Publication number: JP2018060713A
Application number: JP2016198190A
Authority: JP
Inventors: 広樹木藤; Hiroki Kito
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-10-06
Filing date: 2016-10-06
Publication date: 2018-04-12
Anticipated expiration: 2036-10-06
Also published as: US10197503B2; US20180100809A1; JP6428741B2

Abstract

【課題】電解質膜におけるシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分についても検査を行うことができる膜検査装置を提供する。【解決手段】膜検査装置１は、第１駆動ロール２と第２駆動ロール３との間で光が照射される箇所を含む電解質膜Ｍを一方の面側から張架する第１固定ロール６および第２固定ロール７と、第１駆動ロール２と第１固定ロール６との間で電解質膜Ｍを他方の面側から張架する第１移動ロール８と、第２駆動ロール３と第２固定ロール７との間で電解質膜Ｍを他方の面側から張架する第２移動ロール９と、を備え、第１駆動ロール２と第１固定ロール６との間の電解質膜Ｍの搬送経路が長くなるように第１移動ロール８を移動させつつ、第２駆動ロール３と第２固定ロール７との間の電解質膜Ｍの搬送経路が短くなるように第２移動ロール９を移動させる。【選択図】図１

Description

本発明は、膜検査装置に関する。

固体高分子形燃料電池に用いられる電解質膜として、内部に多孔質の補強部材を包含させた補強型電解質膜が知られている。特許文献１には、補強型電解質膜の製造工程が記載されている。具体的には、バックシートに支持された帯状電解質ポリマーの表面に、バックシートに支持された第１の帯状補強部材を配置し、ホットローラーにより帯状電解質ポリマーと第１の帯状補強部材とを熱圧着することで片面補強膜を形成し、その後、片面補強膜から帯状電解質ポリマー側のバックシートを剥離することが記載されている。また、帯状電解質ポリマー側のバックシートを剥離した片面補強膜の表面に、バックシートに支持された第２の帯状補強部材を配置し、ホットローラーにより片面補強膜と第２の帯状補強部材とを熱圧着して両面補強膜を形成し、その後、両面補強膜から第１の補強膜側のバックシートを剥離することが記載されている。さらに、第１の補強膜側のバックシートを剥離した両面補強膜に対して加水分解処理を施して補強型電解質膜を形成することが記載されている。

特開２０１４−２２９４３３号公報

補強型電解質膜の製造工程において、適宜、膜（電解質膜）の検査が行われる。例えば、特許文献１に記載の補強型電解質膜の製造工程では、両面補強膜が形成された後や補強型電解質膜が形成された後に膜の検査が行われる。

図６は、電解質膜の検査を行うための、既存の膜検査装置１０１の概略構成を示す模式図である。図６に示すように、検査対象の電解質膜Ｍを張架する第１駆動ロール１０２および第２駆動ロール１０３と、電解質膜Ｍにおける第１駆動ロール１０２と第２駆動ロール１０３の間にある箇所に対して光Ｌ１を照射する光源１０４と、電解質膜Ｍを挟んで光源１０４と対向するカメラ１０５と、を備えている。

電解質膜Ｍの検査を行う際、第１駆動ロール１０２および第２駆動ロール１０３を駆動させて電解質膜Ｍを第１駆動ロール１０２の方から第２駆動ロール１０３の方へと向かう送り方向Ｓ１に搬送する。電解質膜Ｍを送り方向Ｓ１に搬送させているときに、電解質膜Ｍの一方の面側に光源１０４から光Ｌ１を照射し、電解質膜Ｍの他方の面側から洩れる光Ｌ２をカメラ１０５で撮影する。そして、カメラ１０５により撮影された画像データを解析して電解質膜Ｍに存在する欠陥を検出する。

電解質膜Ｍの検査を開始する前に、まず、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理を行う必要がある。この処理は、具体的には、第１駆動ロール１０２および第２駆動ロール１０３を正回転（図中矢印Ｒ１で示す向きに回転）させて送り方向Ｓ１に電解質膜Ｍを所定の距離ｄ１０１だけ搬送させつつ、光源１０４により電解質膜Ｍに対して光Ｌ１を照射し、カメラ１０５により画像データを取得する。すなわち、電解質膜Ｍに光Ｌ１が照射される箇所が図６中に示す位置Ａ１０１から位置Ａ１０２に移動し、カメラ１０５により電解質膜Ｍにおける位置Ａ１０１と位置Ａ１０２との間にある部分の画像データが取得される。

そして、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した後、第１駆動ロール１０２および第２駆動ロール１０３を逆回転（図中矢印Ｒ２で示す向きに回転）させて第２駆動ロール１０３の方から第１駆動ロール１０２の方へ向かう戻り方向Ｓ２に電解質膜Ｍを所定の距離ｄ１０１だけ搬送する。このようにすることで、電解質膜Ｍに対して光を照射する箇所が位置Ａ１０２から位置Ａ１０１に戻る。

シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理が完了した後、第１駆動ロール１０２および第２駆動ロール１０３を正回転させ、送り方向Ｓ１に電解質膜Ｍを搬送させながら電解質膜Ｍの検査を行う。

ところで、特許文献１における両面補強膜を形成する工程には、上述したように、電解質膜からベースシートを剥離する処理が含まれている。電解質膜からベースシートを剥離する処理を含む工程では、電解質膜を戻り方向に搬送することができない。なぜならば、電解質膜を戻り方向に搬送すると、電解質膜から剥離されたベースシートを再び電解質膜に貼り合せることになるが、このようにすると電解質膜に不都合が生じるからである。

上述したように、既存の膜検査装置１０１では、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理において、電解質膜Ｍに光Ｌ１が照射される位置を戻すために電解質膜Ｍを戻り方向Ｓ２に搬送する。しかしながら、電解質膜を戻り方向に搬送することができない工程、例えば、上述した電解質膜からベースシートを剥離する処理を含む工程が膜の検査工程の送り方向の上流側または下流側にある場合、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理において、電解質膜を戻り方向に搬送することができない。このため、電解質膜Ｍにおいてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分（電解質膜Ｍにおける位置Ａ１０１と位置Ａ１０２との間にある部分）は、膜の検査を行うことができず、廃棄しなければならなかった。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、電解質膜を戻り方向に搬送することができない工程が膜の検査工程に対して送り方向の上流側または下流側にある場合にも、電解質膜におけるシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分の検査を行うことができる膜検査装置を提供することを目的とする。

本発明は、検査対象である電解質膜を一方の面側から張架する第１駆動ロールおよび第２駆動ロールと、前記電解質膜における前記第１駆動ロールと前記第２駆動ロールの間にある箇所に対して光を照射する光源と、前記電解質膜を挟んで前記光源と対向して配置され前記電解質膜から洩れる光を撮影するカメラと、を備え、前記電解質膜を、前記第１駆動ロールの方から前記第２駆動ロールの方へと向かう送り方向に搬送しつつ検査を行う膜検査装置であって、前記電解質膜に光が照射される箇所と前記第１駆動ロールとの間において前記電解質膜を一方の面側から張架する第１固定ロールと、前記電解質膜に光が照射される箇所と前記第２駆動ロールとの間において前記電解質膜を一方の面側から張架する第２固定ロールと、前記第１駆動ロールと前記第１固定ロールとの間において前記電解質膜を他方の面側から張架し、移動可能に構成された第１移動ロールと、前記第２駆動ロールと前記第２固定ロールとの間において前記電解質膜を他方の面側から張架し、移動可能に構成された第２移動ロールと、を備え、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理において、前記電解質膜における前記第１固定ロールと前記第２固定ロールの間にある部分を前記送り方向とは逆である戻り方向に移動させる場合に、前記第１駆動ロールおよび前記第２駆動ロールを停止させた状態で、前記第１駆動ロールと前記第１固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が長くなるように前記第１移動ロールを移動させつつ、前記第２駆動ロールと前記第２固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が短くなるように前記第２移動ロールを移動させるものである。
シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理において、電解質膜における第１固定ロールと第２固定ロールの間にある部分を送り方向とは逆である戻り方向に移動させる場合に、第１駆動ロールおよび第２駆動ロールを停止させた状態で、第１駆動ロールと第１固定ロールとの間の電解質膜の搬送経路が長くなるように第１移動ロールを移動させつつ、第２駆動ロールと第２固定ロールとの間の電解質膜の搬送経路が短くなるように第２移動ロールを移動させる。このように第１移動ロールと第２移動ロールを移動させることで、第１駆動ロールおよび第２駆動ロールを駆動させることなく、電解質膜における第１固定ロールと第２固定ロールの間にある箇所を送り方向とは逆である戻り方向に移動させることができる。電解質膜における第１固定ロールと第２固定ロールの間にある箇所を戻り方向に移動させると、電解質膜においてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分が、電解質膜に光が照射される箇所に対し、送り方向の上流側に来る。電解質膜の検査は、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理の後、電解質膜を送り方向に移動させながら行う。電解質膜においてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分は、電解質膜に光が照射される箇所に対して送り方向の上流側にあるので、この部分についても電解質膜Ｍの検査を行うことができる。これにより、電解質膜を戻り方向に搬送することができない工程が膜の検査工程に対して送り方向の上流側または下流側にある場合にも、電解質膜におけるシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分の検査を行うことができる。

さらに、前記処理において、前記第１駆動ロールおよび前記第２駆動ロールを停止させた状態で、前記第１駆動ロールと前記第１固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が長くなるように前記第１移動ロールを移動させつつ、前記第２駆動ロールと前記第２固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が短くなるように前記第２移動ロールを移動させることで、前記電解質膜における前記第１固定ロールと前記第２固定ロールの間にある部分を前記送り方向とは逆である戻り方向に移動させているときに、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得するものである。
第１駆動ロールと前記第１固定ロールとの間の電解質膜の搬送経路が長くなるように第１移動ロールを移動させつつ、第２駆動ロールと第２固定ロールとの間の電解質膜の搬送経路が短くなるように第２移動ロールを移動させ、電解質膜における第１固定ロールと第２固定ロールの間にある部分を送り方向とは逆である戻り方向に移動させる。このように電解質膜における第１固定ロールと第２固定ロールの間にある部分を送り方向とは逆である戻り方向に移動させているときに、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する。これにより、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得後に、電解質膜においてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分が、電解質膜に光が照射される箇所に対し、送り方向の上流側に来る。よって、電解質膜においてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分についても電解質膜の検査を行うことができる。

さらに、前記処理において、前記電解質膜における前記第１固定ロールと前記第２固定ロールの間にある部分を前記送り方向に移動させているときに、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得し、その後、前記第１駆動ロールおよび前記第２駆動ロールを停止させた状態で、前記第１駆動ロールと前記第１固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が長くなるように前記第１移動ロールを移動させつつ、前記第２駆動ロールと前記第２固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が短くなるように前記第２移動ロールを移動させて、前記電解質膜における前記第１固定ロールと前記第２固定ロールの間にある部分を前記送り方向とは逆である戻り方向に移動させるものである。
電解質膜における第１固定ロールと第２固定ロールの間にある部分を送り方向に移動させているときに、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する。その後、第１駆動ロールと第１固定ロールとの間の電解質膜の搬送経路が長くなるように第１移動ロールを移動させつつ、第２駆動ロールと第２固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が短くなるように第２移動ロールを移動させて、電解質膜における第１固定ロールと第２固定ロールの間にある部分を送り方向とは逆である戻り方向に移動させる。これにより、電解質膜においてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分が、電解質膜に光が照射される箇所に対し、送り方向の上流側に来る。よって、電解質膜においてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分についても電解質膜の検査を行うことができる。

本発明によれば、電解質膜を戻り方向に搬送することができない工程が膜の検査工程に対して送り方向の上流側または下流側にある場合にも、電解質膜におけるシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分の検査を行うことができる。

実施の形態１にかかる膜検査装置の概略構成を示す図である。実施の形態１にかかる膜検査装置における、検査対象の電解質膜Ｍからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理について説明する図である。実施の形態１にかかる膜検査装置における、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理を行った後の状態を示す図である。実施の形態２にかかる膜検査装置における、検査対象の電解質膜Ｍからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する動作について説明する図である。実施の形態２にかかる膜検査装置における、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する動作を行った後に、電解質膜に光が照射される箇所を元の位置に戻す動作について説明する図である。既存の膜検査装置の概略構成を示す模式図である。

実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について説明する。
まず、図１を参照して本実施の形態にかかる膜検査装置１の概略構成について説明する。本実施の形態にかかる膜検査装置１は、例えば、内部に多孔質の補強部材を包含させた固体高分子形燃料電池用の補強型電解質膜などの電解質膜の検査（欠陥検査）に使用される。
図１は、本実施の形態にかかる膜検査装置１の概略構成を示す図である。図１に示すように、膜検査装置１は、第１駆動ロール２と、第２駆動ロール３と、光源４と、カメラ５と、第１固定ロール６と、第２固定ロール７と、第１移動ロール８と、第２移動ロール９と、を備えている。

第１駆動ロール２および第２駆動ロール３は、検査対象である電解質膜Ｍを一方の面側から張架する。第１駆動ロール２および第２駆動ロール３は、モーターなどの駆動源によって駆動される。光源４は、電解質膜Ｍにおける第１駆動ロール２と第２駆動ロール３の間にある箇所に対して光Ｌ１を照射する。光源４は、例えばＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）照明である。カメラ５は、電解質膜Ｍを挟んで光源４と対向して配置され、電解質膜Ｍから洩れる光を撮影する。カメラ５は、例えば、固定撮像素子（ＣＣＤ：ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）と、レンズ、ドライバー・コントロール回路などから構成されるラインセンサカメラである。なお、カメラ５がラインセンサカメラである場合、固定撮像素子は、電解質膜Ｍの短手方向（幅方向）に直線状に並んで配置される。

第１固定ロール６は、電解質膜Ｍに光Ｌ１が照射される箇所と第１駆動ロール２との間において電解質膜Ｍを一方の面側から張架する。第２固定ロール７は、電解質膜Ｍに光Ｌ１が照射される箇所と第２駆動ロールとの間において前記電解質膜を一方の面側から張架する。第１移動ロール８は、第１駆動ロール２と第１固定ロール６との間において電解質膜Ｍを他方の面側から張架し、移動可能に構成されている。第２移動ロール９は、第２駆動ロール３と第２固定ロール７との間において電解質膜Ｍを他方の面側から張架し、移動可能に構成されている。

上流側工程２１は、膜検査装置１による膜の検査工程に対して送り方向Ｓ１の上流側にある工程である。下流側工程２２は、膜検査装置１による検査工程に対して送り方向Ｓ１の下流側にある工程である。上流側工程２１および／または下流側工程２２は、電解質膜Ｍを戻り方向Ｓ２に搬送することができない工程である。ここで、電解質膜Ｍを戻り方向Ｓ２に搬送することができない工程とは、電解質膜Ｍを戻り方向Ｓ２に搬送した場合に何らかの不都合が生じる工程である。

次に、電解質膜Ｍを戻り方向に搬送することができない工程について、補強型電解質膜の製造方法に含まれる工程を例として具体的に説明する。
まず、補強型電解質膜の製造方法の概略について説明する。補強型電解質膜の製造方法は、帯状電解質ポリマーの両面が帯状補強部材によって補強された両面補強膜を形成する工程と、両面補強膜に対して加水分解処理を施して補強型電解質膜を形成する工程と、を備えている。

両面補強膜を形成する工程では、バックシートに支持された帯状電解質ポリマーの表面に、バックシートに支持された第１の帯状補強部材を配置し、ホットローラーにより帯状電解質ポリマーと第１の帯状補強部材とを熱圧着することで片面補強膜を形成する。その後、片面補強膜から帯状電解質ポリマー側のバックシートを剥離する。そして、帯状電解質ポリマー側のバックシートを剥離した片面補強膜の表面に、バックシートに支持された第２の帯状補強部材を配置し、ホットローラーにより片面補強膜と第２の帯状補強部材とを熱圧着して両面補強膜を形成する。その後、両面補強膜から第１の補強膜側のバックシートを剥離する。

両面補強膜に対して加水分解処理を施して補強型電解質膜を形成する工程では、電解質前駆体膜としての両面補強膜を、アルカリ溶液に浸漬させ、電解質ポリマーが有する側鎖端末である−ＳＯ_２Ｆ基を−ＳＯ_３Ｎａ基に変性させる。そして、両面補強膜を、水洗した後、さらに酸性溶液に浸漬させて、前段階で変性された−ＳＯ_３Ｎａ基を−ＳＯ_３Ｈ基へと変性させる。これにより補強型電解質膜が形成される。

上述した、両面補強膜を形成する工程は、電解質膜からベースシートを剥離する処理を含む工程であり、電解質膜を戻り方向に搬送することができない。なぜならば、電解質膜を戻り方向に搬送すると、電解質膜Ｍから剥離されたベースシートを再び電解質膜に貼り合せることになるが、このようにすると電解質膜に不都合が生じるからである。

また、上述した、両面補強膜に対して加水分解処理を施して補強型電解質膜を形成する工程は、電解質膜を戻り方向に搬送することができない。なぜならば、電解質膜を戻り方向に搬送すると、加水分解処理に用いるアルカリ溶液や酸性溶液が送り方向の上流側に行ってしまい不都合が生じるからである。

従って、補強型電解質膜の製造方法における、両面補強膜を形成する工程、および両面補強膜に対して加水分解処理を施して補強型電解質膜を形成する工程は、電解質膜Ｍを戻り方向に搬送することができない工程である。

次に、膜検査装置１による電解質膜Ｍの検査方法の概略について説明する。なお、以下の説明では図１を適宜参照する。
電解質膜Ｍの検査では、第１駆動ロール２および第２駆動ロール３を正回転（図１中の矢印Ｒ１で示す向きに回転）させ、第１駆動ロール２の方から第２駆動ロール３の方へと向かう送り方向Ｓ１に電解質膜Ｍを搬送させる。電解質膜Ｍの欠陥を検出するための画像データの取得には、光源４およびカメラ５を用いる。具体的には、上述したように電解質膜Ｍを搬送させながら、電解質膜Ｍの一方の面側に光源４から光Ｌ１を照射し、カメラ５を用いて電解質膜Ｍの他方の面側から洩れる光Ｌ２を連続的に撮影することにより、電解質膜Ｍの欠陥を検出するための画像データが取得される。カメラ５において、電解質膜Ｍの欠陥を検出するための画像データは８ビットグレースケール（２５６階調）で構成される。すなわち、カメラ５において、各画素が受けた光の強さは、黒を０、白を２５６とする数値に変換される。

カメラ５により取得された画像データはコンピュータなどの解析部１０に送られる。解析部１０では、画像データに対し、フィルタ処理やシェーディング補正などの処理を施す。ここで、フィルタ処理は、ノイズの除去などを行うためのものである。シェーディング補正は、光源４により電解質膜Ｍに対して光Ｌ１が照射された状態でカメラ５により撮影された画像において位置の相違により生じる光の明度のばらつきや電解質膜Ｍの地合いのばらつきなどを補正するためのものである。

なお、電解質膜Ｍの検査を開始する前に、光源４およびカメラ５を用いて検査対象の電解質膜Ｍからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理を行う必要がある。検査対象の電解質膜Ｍからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理の詳細については後述する。

電解質膜Ｍの欠陥を検出するための画像データにシェーディング補正やフィルタ処理などが施された後、解析部１０において、当該画像データにおける各画素について、その画素が欠陥であるか否かの判定を行う。電解質膜Ｍと欠陥部分とは、画素が受ける光の量が異なる。欠陥部分が貫通孔である場合、電解質膜Ｍに対して欠陥部分の光の量が多くなる。欠陥部分が異物である場合、電解質膜Ｍに対して欠陥部分の光の量が少なくなる。従って、解析部１０は、電解質膜Ｍの欠陥を検出するための画像データにおけるある画素の階調の数値が上限閾値（例えば２００）と下限閾値（例えば５０）の間の範囲から外れている場合、その画素を欠陥と判定する。そして、解析部１０は、欠陥として認識された画素の座標を抽出し、欠陥部分の位置及び形状を検出する。

次に、検査対象の電解質膜Ｍからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理について説明する。
図２は、検査対象の電解質膜Ｍからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理について説明する図である。図２に示すように、第１駆動ロール２および第２駆動ロール３を停止させた状態で、第１駆動ロール２と第１固定ロール６との間の電解質膜Ｍの搬送経路が長くなるように第１移動ロール８を移動させつつ、第２駆動ロール３と第２固定ロール７との間の電解質膜Ｍの搬送経路が短くなるように第２移動ロール９を移動させる。すなわち、第１移動ロール８を図中矢印Ｂ１で示す方向に移動させつつ、第２移動ロール９を図中矢印Ｃ１で示す方向に移動させる。

このように第１移動ロール８および第２移動ロール９を移動させることで、電解質膜Ｍにおける第１固定ロール６と第２固定ロール７の間にある箇所を戻り方向Ｓ２に移動させることができる。例えば、第１固定ロール６と第２固定ロール７の間にある箇所を戻り方向Ｓ２に所定の距離ｄ１だけ移動させると、電解質膜Ｍに光Ｌ１が照射される箇所が位置Ａ２から位置Ａ１に移動する。

第１移動ロール８および第２移動ロール９を上述のように移動させて電解質膜Ｍにおける第１固定ロール６と第２固定ロール７の間にある箇所を戻り方向Ｓ２に移動させているときに、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する。例えば、第１固定ロール６と第２固定ロール７の間にある箇所を戻り方向Ｓ２に所定の距離ｄ１だけ移動させると、カメラ５により、電解質膜Ｍにおける位置Ａ１と位置Ａ２との間にある部分についてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データが取得される。

なお、上述した補強型電解質膜の製造方法において、両面補強膜を形成する工程と両面補強膜に対して加水分解処理を施して補強型電解質膜を形成する工程との間において電解質膜の検査を行う場合、検査対象の電解質膜のロール長が４００ｍであるとすると、所定の距離ｄ１は０．５ｍである。

図３は、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理を行った後の状態を示す図である。図３に示すように、電解質膜Ｍに光Ｌ１が照射される箇所は位置Ａ１である。電解質膜Ｍにおける位置Ａ１と位置Ａ２との間にある部分は、電解質膜Ｍにおいてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分である。すなわち、電解質膜Ｍにおいてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分が、電解質膜Ｍに光Ｌ１が照射される箇所に対し、送り方向Ｓ１の上流側に来る。

電解質膜Ｍの検査は、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理の後、電解質膜Ｍを送り方向Ｓ１に移動させながら行う。電解質膜Ｍにおいてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分は、電解質膜Ｍに光が照射される箇所に対して送り方向Ｓ１の上流側にあるので、この部分についても電解質膜Ｍの検査を行うことができる。

図３に示すように、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理を行った後、第１駆動ロール２および第２駆動ロール３を停止させた状態で、第１駆動ロール２と第１固定ロール６との間の電解質膜Ｍの搬送経路が短くなるように第１移動ロール８を移動させつつ、第２駆動ロール３と第２固定ロール７との間の電解質膜Ｍの搬送経路が長くなるように第２移動ロール９を移動させてもよい。すなわち、第１移動ロール８を図中矢印Ｂ２で示す方向に移動させつつ、第２移動ロール９を図中矢印Ｃ２で示す方向に移動させてもよい。そして、このように第１移動ロール８および第２移動ロール９を移動させ、電解質膜Ｍにおける第１固定ロール６と第２固定ロール７の間にある箇所を送り方向Ｓ１に移動させているときに、電解質膜Ｍの検査を行ってもよい。

これにより、第１移動ロール８および第２移動ロール９の位置を元の位置に戻しながら、電解質膜Ｍにおいてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分（電解質膜Ｍにおける位置Ａ１と位置Ａ２との間にある部分）について電解質膜Ｍの欠陥を検出するための画像データを取得することができる。ここで、元の位置とは、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理を行う前の位置のことである。

なお、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理を行った後、第１駆動ロール２および第２駆動ロール３を駆動させて電解質膜Ｍにおける第１固定ロール６と第２固定ロール７の間にある箇所を送り方向Ｓ１に移動させているときに、電解質膜Ｍの検査を行ってもよい。このようにする場合、第１駆動ロール２および第２駆動ロール３を回転させながら、第１移動ロール８および第２移動ロール９を移動させて、第１移動ロール８および第２移動ロール９の位置を元に戻す。なお、第１移動ロール８および第２移動ロール９を移動において、第１移動ロール８および第２移動ロール９の移動量と、第１駆動ロール２および第２駆動ロール３の回転速度とを同期させる必要がある。

以上、本実施の形態にかかる膜検査装置１では、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理において、電解質膜Ｍにおける第１固定ロール６と第２固定ロール７の間にある部分を送り方向とは逆である戻り方向に移動させる場合に、第１駆動ロール２と第１固定ロール６との間の電解質膜Ｍの搬送経路が長くなるように第１移動ロール８を移動させつつ、第２駆動ロール３と第２固定ロール７との間の電解質膜Ｍの搬送経路が短くなるように第２移動ロール９を移動させる。

このように第１移動ロール８と第２移動ロール９を移動させることで、第２駆動ロール３を駆動させて電解質膜を戻り方向に搬送することなく、電解質膜Ｍにおける第１固定ロール６と第２固定ロール７の間にある箇所を送り方向Ｓ１とは逆である戻り方向Ｓ２に移動させることができる。よって、電解質膜Ｍにおいてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分についても電解質膜Ｍの検査を行うことができる。これにより、電解質膜を戻り方向に搬送することができない工程が膜の検査工程に対して送り方向の上流側または下流側にある場合にも、電解質膜におけるシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分の検査を行うことができる。

実施の形態２
以下、図面を参照して本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態に係る膜検査装置の構成は、実施の形態１において図１を用いて説明したものと同じである。本実施の形態と実施の形態１とでは、検査対象の電解質膜Ｍからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理のみが相違する。

本実施の形態にかかる膜検査装置１において、検査対象の電解質膜Ｍからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理について説明する。この処理は、検査対象の電解質膜Ｍからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する動作と、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する動作を行った後に、電解質膜Ｍに光Ｌ１が照射される箇所を元の位置に戻す動作と、を含む。ここで、元の位置とは、検査対象の電解質膜Ｍからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する動作を行う前の位置のことである。

図４は、検査対象の電解質膜Ｍからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する動作について説明する図である。図４に示すように、第１駆動ロール２および第２駆動ロール３を停止させた状態で、第１駆動ロール２と第１固定ロール６との間の電解質膜Ｍの搬送経路が短くなるように第１移動ロール８を移動させつつ、第２駆動ロール３と第２固定ロール７との間の電解質膜Ｍの搬送経路が長くなるように第２移動ロール９を移動させる。すなわち、第１移動ロール８を図中矢印Ｂ３で示す方向に移動させつつ、第２移動ロール９を図中矢印Ｃ３で示す方向に移動させる。

このように第１移動ロール８および第２移動ロール９を移動させることで、電解質膜Ｍにおける第１固定ロール６と第２固定ロール７の間に位置する箇所を送り方向Ｓ１に所定の距離ｄ１だけ移動させることができる。これにより、電解質膜Ｍに光Ｌ１が照射される箇所が位置Ａ１から位置Ａ２に移動し、カメラ５によって、電解質膜Ｍにおける位置Ａ１と位置Ａ２との間にある部分についてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データが取得される。

図５は、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した後に、電解質膜Ｍに光Ｌ１が照射される箇所を元の位置に戻す動作について説明する図である。図５に示すように、第１駆動ロール２および第２駆動ロール３を停止させた状態で、第１駆動ロール２と第１固定ロール６との間の電解質膜Ｍの搬送経路が長くなるように第１移動ロール８を移動させつつ、第２駆動ロール３と第２固定ロール７との間の電解質膜Ｍの搬送経路が短くなるように第２移動ロール９を移動させる。すなわち、第１移動ロール８を図中矢印Ｂ４で示す方向に移動させつつ、第２移動ロール９を図中矢印Ｃ４で示す方向に移動させる。

このように第１移動ロール８および第２移動ロール９を移動させると、電解質膜Ｍにおける第１固定ロール６と第２固定ロール７の間にある箇所を戻り方向Ｓ２に移動させることができる。電解質膜Ｍにおける第１固定ロール６と第２固定ロール７の間にある箇所を戻り方向Ｓ２に所定の距離ｄ１だけ移動させると、電解質膜Ｍに光Ｌ１が照射される箇所が位置Ａ２から位置Ａ１に移動する。すなわち、電解質膜Ｍに光Ｌ１が照射される箇所を元の位置に戻すことができる。また、第１移動ロール８および第２移動ロール９の位置も、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する前の位置に戻すことができる。

なお、検査対象の電解質膜Ｍからシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する動作において、第１駆動ロール２および第２駆動ロール３を駆動させることで、電解質膜Ｍにおける第１固定ロール６と第２固定ロール７の間にある箇所を送り方向Ｓ１に移動させてもよい。

以上、本実施の形態にかかる膜検査装置１では、電解質膜Ｍにおける第１固定ロール６と第２固定ロール７の間にある部分を送り方向Ｓ１に移動させているときに、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する。その後、第１駆動ロール２と第１固定ロール６との間の電解質膜Ｍの搬送経路が長くなるように第１移動ロール８を移動させつつ、第２駆動ロール３と第２固定ロール７との間の電解質膜Ｍの搬送経路が短くなるように第２移動ロール９を移動させて、電解質膜Ｍにおける第１固定ロール６と第２固定ロール７の間にある部分を送り方向Ｓ１とは逆である戻り方向Ｓ２に移動させる。

これにより、電解質膜Ｍにおいてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分が、電解質膜Ｍに光が照射される箇所に対し、送り方向Ｓ１の上流側に来る。よって、電解質膜Ｍにおいてシェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得した部分についても電解質膜Ｍの検査を行うことができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１膜検査装置
２第１駆動ロール
３第２駆動ロール
４光源
５カメラ
６第１固定ロール
７第２固定ロール
８第１移動ロール
９第２移動ロール
１０解析部
２１上流側工程
２２下流側工程
Ｍ電解質膜

Claims

検査対象である電解質膜を一方の面側から張架する第１駆動ロールおよび第２駆動ロールと、前記電解質膜における前記第１駆動ロールと前記第２駆動ロールの間にある箇所に対して光を照射する光源と、前記電解質膜を挟んで前記光源と対向して配置され前記電解質膜から洩れる光を撮影するカメラと、を備え、前記電解質膜を、前記第１駆動ロールの方から前記第２駆動ロールの方へと向かう送り方向に搬送しつつ検査を行う膜検査装置であって、
前記電解質膜に光が照射される箇所と前記第１駆動ロールとの間において前記電解質膜を一方の面側から張架する第１固定ロールと、
前記電解質膜に光が照射される箇所と前記第２駆動ロールとの間において前記電解質膜を一方の面側から張架する第２固定ロールと、
前記第１駆動ロールと前記第１固定ロールとの間において前記電解質膜を他方の面側から張架し、移動可能に構成された第１移動ロールと、
前記第２駆動ロールと前記第２固定ロールとの間において前記電解質膜を他方の面側から張架し、移動可能に構成された第２移動ロールと、を備え、
シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する処理において、前記電解質膜における前記第１固定ロールと前記第２固定ロールの間にある部分を前記送り方向とは逆である戻り方向に移動させる場合に、前記第１駆動ロールおよび前記第２駆動ロールを停止させた状態で、前記第１駆動ロールと前記第１固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が長くなるように前記第１移動ロールを移動させつつ、前記第２駆動ロールと前記第２固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が短くなるように前記第２移動ロールを移動させる、膜検査装置。
前記処理において、前記第１駆動ロールおよび前記第２駆動ロールを停止させた状態で、前記第１駆動ロールと前記第１固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が長くなるように前記第１移動ロールを移動させつつ、前記第２駆動ロールと前記第２固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が短くなるように前記第２移動ロールを移動させることで、前記電解質膜における前記第１固定ロールと前記第２固定ロールの間にある部分を前記送り方向とは逆である戻り方向に移動させているときに、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得する、請求項１に記載の膜検査装置。
前記処理において、前記電解質膜における前記第１固定ロールと前記第２固定ロールの間にある部分を前記送り方向に移動させているときに、シェーディング補正の補正値を決めるための基準とする画像データを取得し、その後、前記第１駆動ロールおよび前記第２駆動ロールを停止させた状態で、前記第１駆動ロールと前記第１固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が長くなるように前記第１移動ロールを移動させつつ、前記第２駆動ロールと前記第２固定ロールとの間の前記電解質膜の搬送経路が短くなるように前記第２移動ロールを移動させて、前記電解質膜における前記第１固定ロールと前記第２固定ロールの間にある部分を前記送り方向とは逆である戻り方向に移動させる、請求項１に記載の膜検査装置。