JP4639489B2 - 絶縁性シートの異物検出装置および該シートの検査処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電気、電子部品の絶縁部材として使用される電気絶縁性シートの出荷検査等に好適に用いられる絶縁性シートの異物検出装置および該シートの検査処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電気、電子部品を絶縁するための電気絶縁性シートは、例えば樹脂フィルム、紙材料、不織布または織物シート等を用いて形成され、その材質としては、炭素繊維を除くガラス等の無機繊維材料、合成樹脂または天然繊維材料等が挙げられる。
【０００３】
また、電子部品等を実装するために用いられる絶縁性基板は、例えばガラス繊維等からなる電気絶縁性シートにエポキシ樹脂を含浸させて熱プレス等を行うことにより形成されている。
【０００４】
そして、このような絶縁性シートは、例えば製造工程の途中で金属粉、カーボン粒子、硫化ニッケル等の導電性を有する異物が混入すると、この異物により十分な電気絶縁性を確保するのが難しくなるため、製品シートの出荷に先立って異物の検査等を行うようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術による異物検査方法は、絶縁性シート内に混入した導電性の異物等を目視により検査している場合が多い。
【０００６】
しかし、最近の傾向として、電子部品の微細化、集積化に伴い、例えば０．１ｍｍ（１００μｍ）以下というような小さな異物をも検出して除去しない限り、絶縁性シートに本来要求される機能を満たすことができなくなってきている。
【０００７】
即ち、厚さが０．１ｍｍ前，後の絶縁性シートにあっては、例えば０．１ｍｍ以下の長さをもった導電性の異物が、シートの厚み方向に貫通した状態で混入している場合に、絶縁性シートとしての十分な電気的絶縁性を確保することが難しく、該シートを使用した電子部品の信頼性を向上することができないという問題がある。
【０００８】
この場合、例えばサーチコイル方式の金属探知機等を用いてシート内に混入した導電性異物を探知する方法等が考えられる。しかし、このような金属探知機の場合は、最長で１ｍｍ程度の大きさをもった異物しか検出することができず、十分な感度を確保することができない。
【０００９】
また、他の従来技術としてイメージセンサ、ＣＣＤカメラ等を用いた画像処理によるシート状物の欠陥検出方式も知られている。しかし、画像処理による方法では、通常の単純な汚れ等を検出することは可能であるものの、連続的に移送されるシート中から微小な導電性の異物を検出して処理しようとする場合に、実際には大規模な装置が必要となり、また、非導電性異物との区別が難しく、実現性が乏しいものである。
【００１０】
また、別の従来技術として、例えば高感度磁気センサ、またはＸ線透過装置等を用いることも考えられる。しかし、磁気センサの場合には、鉄系の材料のような強磁性体からなる異物は検知できるものの、例えばステンレスの一部、銅、アルミニウム、カーボンのような磁性の弱い異物を検知することは困難である。また、異物の材質により検出感度に大きな差が生じることがあり、導電性の異物という一律の基準では、検出精度を維持することが難しいという問題がある。
【００１１】
さらに、Ｘ線透過装置等を用いる場合では、静置状態にあり、かつ限られた大きさのシートに対しては適用できるものの、連続的に走行するシートから導電性の異物を検出するには実用性が乏しく、また大規模な設備が必要となる等の問題がある。
【００１２】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、検出対象となる導電性の異物を、絶縁性シートを連続的に移送しながら検出することができ、シートの品質安全性、信頼性を向上できるようにした絶縁性シートの異物検出装置および該シートの検査処理方法を提供することにある。
【００１３】
また、本発明にあっては、適用対象となる電気絶縁性シートの厚みが、例えば０．１ｍｍ以下であっても、その中に混入した微小な異物の検出を連続的に行うことができ、少なくとも厚み方向での導通の可能性をなくすことができるようにした絶縁性シートの異物検出装置および該シートの検査処理方法を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明による絶縁性シートの異物検出装置は、ガラス繊維束を用いた織物からなる長尺な電気絶縁性シートを連続的に移送する移送手段と、該移送手段の途中に位置し前記絶縁性シートを厚さ方向両側から挟むように対向して配設された第１，第２の電極と、前記絶縁性シート内に混入した導電性の異物を検知するため該第１，第２の電極間に電圧を印加する電圧印加手段と、該電圧印加手段の電圧印加によって前記第１，第２の電極間に通電または放電が生じたか否かを検知する検知手段とを備え、前記第１の電極は前記絶縁性シートに接触して回転するローラにより構成し、前記第２の電極は、前記導電性の異物が絶縁性シートのいずれの位置に混入しているかを識別するため前記絶縁性シートの幅方向に分離して設けられた複数枚の電極板により構成し、前記第２の電極を構成する前記各電極板は、可撓性の連結具で吊り下げた状態に保持されることにより、前記絶縁性シートを前記第１の電極との間で挟むように対向し、かつ前記絶縁性シートに対し互いに独立して配置され該絶縁性シートの一側面にそれぞれ均一に接触する構成としている。
【００１５】
このように構成することにより、移送手段で移送されるガラス繊維束を用いた織物からなる電気絶縁性シートに対して第１，第２の電極、即ち回転するローラと電極板とを厚さ方向両側から挟むように対向して配設でき、移送（走行）途中の絶縁性シート内に導電性の異物が混入しているときには、第１，第２の電極間に印加した電圧によって電極間に通電または放電が生じるので、検知手段はこれを検知することにより異物の有，無を簡単に検出することができる。
そして、前記第１の電極を、ガラス繊維束を用いた織物からなる絶縁性シートに接触して回転するローラにより構成している。これにより、回転するローラは、絶縁性シートが電極間を滑らかに走行または移送されるのを保証できる。そして、回転するローラを電極ローラとして用いることにより、絶縁性シートの厚さ方向で導通トラブルを起こす可能性が高い導電性の異物がシート内に混入しているときに、電極間を移送される絶縁性シート内の異物に対して電極を接触状態またはそれに近い状態に保持することができる。
また、第２の電極を、導電性の異物が絶縁性シートのいずれの位置に混入しているかを識別するため前記絶縁性シートの幅方向に分離して設けた複数の電極板により構成している。これにより、検知手段は複数の電極板のうちいずれの電極板に対応する位置で通電または放電が発生したかを検知でき、絶縁性シートのいずれの位置に異物が混入、存在しているかを識別することができる。そして、検知した箇所をディスプレイ等の表示器で表示することにより、検査作業のオペレータに異物の検出箇所を知らせることができる。
しかも、第２の電極を構成する複数枚の電極板は、可撓性の連結具で吊り下げた状態に保持されることにより、絶縁性シートを第１の電極との間で挟むように対向し、かつ前記絶縁性シートに対し互いに独立して配置され該絶縁性シートの一側面にそれぞれ均一に接触する構成としている。これにより、絶縁性シートの幅方向に互いに分離して配置した各電極板を、該絶縁性シートの一側面にそれぞれ均一に接触させることができ、導電性の異物が電極板に接触または近接したときに、電極間に通電または放電が生じるのを即座に検知できる。
この場合、各電極板をシートの長さ方向に位相をずらして複数の組合せで設ける構成としてもよい。これにより、絶縁性シートの幅方向に離間した例えば２枚の電極板間で異物の検出漏れ等が発生するのを防止でき、シートの全面に亘って異物の混入の有，無を安定して検査することができる。
また、工業生産される絶縁性シートは、通常その幅寸法が１ｍ以上のものが多く、１ｍを越えた長さに亘って第１，第２の電極間の間隔を均一なミクロン精度の間隔で維持することは極めて難しい。そこで、一方の電極を複数に分割された電極板により構成し、該各電極板を支持部材に対して３次元的に可動にする構成とすることにより、各電極板をシートの表面に軽く押圧することが可能となり、その電極間隔を絶縁性シートの厚さとほぼ等しくすることができる。
現行品として製造されている電気・電子部品用の絶縁性シートは、その厚さがミクロン単位の良好な精度で製造されているため、上述したような手段を用いることにより、第１，第２の電極は、シートの幅方向で均一な電極間隔を確保することができる。
【００１６】
この場合、検知手段は電極間の通電を検知する構成としてもよい。しかし、通電のみを検知する構成とした場合には、例えば導電性の異物が電極と僅かに接触しないような状態で絶縁性シート中に混入しているときに、異物を検知することなく絶縁性シートが電極間を通過する可能性がある。そして、絶縁性シートの検査後に異物による通電トラブルを起こす虞れがある。このため、検知手段は電極間で放電が発生しているか否かも検知できる構成とするのが好ましい。
【００１７】
また、電圧印加手段と検知手段とが一体となった装置を用いてもよく、それぞれ別体となった装置を用いてもよい。この場合、一体となった既存の装置としては、例えば火花放電を検知するスパークテスタ、コロナ放電を検知する部分放電測定機等が挙げられる。また、検知手段としては、電極間で通電または放電が発生したときに起きる電流、電圧または電荷の変化のいずれかを検知するもの、スパーク等に伴う音を検知するもの、電磁波を検知するもの等も使用可能である。その場合、検知手段は、必要に応じて予め決められた閾値を越えたか否かで検出または検知動作を行うものが望ましい。
【００１８】
また、検査対象となる絶縁性シートが、例えば不織布またはクロス（織布）のような厚さ方向に連続した空気空間が存在するシートの場合には、電極間での電圧印加により、空気の絶縁破壊による火花放電が起こり易い。このため、スパークテスタ、部分放電測定機のいずれも使用可能ではあるが、検知対象放電量の大きいスパークテスタを用いる方が好ましい。また、樹脂フィルムのように、ピンホールがない限り絶縁破壊を起こしにくい材料に関しては、微量の電流しか流れないコロナ放電を検出できる感度を有した部分放電測定機を用いるのがよい。
【００１９】
また、請求項２の発明によると、電圧印加手段による印加電圧は、絶縁性シート内に混入した導電性の異物が予め決められた基準値よりも大きいときに第１，第２の電極間で通電または放電が生じ、前記基準値よりも小さいときには通電または放電が生じない電圧レベルに設定してなる構成としている。
【００２０】
これにより、絶縁性シート内に混入した導電性の異物が基準値よりも大きいときには、電極間で通電または放電が生じるので、これを検知手段で検知できる。しかし、導電性の異物が基準値よりも小さいときには、異物の大きさが無視できる程度に小さい場合、または絶縁性シート内で異物が無視可能な方向に混入している場合であり、この場合には電極間で通電または放電が生じることはなく、または検出感度以下の放電量であり、このように小さい異物に関しては必ずしも検知する必要はない。
【００２１】
この場合、検出対象となる異物の寸法、形状等に応じて印加電圧の設定値を変えてもよい。また、電極間の距離（または絶縁性シートの厚さＴ）に対する異物の大きさが、厚さＴに近い寸法、形状となるほど、異物を検知するときの検出精度を高めることができ、異物の混入を見逃してしまったり、小さな異物を過剰に検知したりするような検知誤差が発生する可能性を低減することができる。
【００２９】
また、請求項３の発明は、電圧印加手段により第１，第２の電極間に印加する電圧を直流電圧とする構成にしている。この場合、印加電圧は交流でも原理的には検出可能である。しかし、検査対象が連続走行する絶縁性シートであるため、シートが電極間を通過する瞬間における電圧が絶えず変動する交流の場合には、安定した一定の基準で異物を検知することが難しい場合もある。このため、直流電圧を印加する構成とすることにより、異物の検出精度を高めることができる。
また、請求項４の発明によると、前記絶縁性シートは、前記第１の電極を構成する前記ローラにより方向転換して移送される構成としている。
【００３０】
一方、請求項５の発明による絶縁性シートの検査処理方法は、ガラス繊維束を用いた織物からなる長尺な電気絶縁性シートを連続的に移送する移送手段と、該移送手段の途中に位置し前記絶縁性シートを厚さ方向両側から挟むように対向して配設された第１，第２の電極と、前記絶縁性シート内に混入した導電性の異物を検知するため該第１，第２の電極間に電圧を印加する電圧印加手段と、該電圧印加手段の電圧印加によって前記第１，第２の電極間に通電または放電が生じたか否かを検知する検知手段とを備え、前記第１の電極は前記絶縁性シートに接触して回転するローラにより構成し、前記第２の電極は、前記導電性の異物が絶縁性シートのいずれの位置に混入しているかを識別するため前記絶縁性シートの幅方向に分離して設けられた複数枚の電極板により構成し、前記第２の電極を構成する前記各電極板は、可撓性の連結具で吊り下げた状態に保持されることにより、前記絶縁性シートを第１の電極との間で挟むように対向し、かつ前記絶縁性シートに対し互いに独立して配置され該絶縁性シートの一側面にそれぞれ均一に接触する構成としてなる異物検出装置を用いた検査処理方法であって、前記第１，第２の電極により、前記絶縁性シート内に導電性の異物が混入しているか否かを検知する異物検知工程を有している。
また、請求項６の発明は、前記異物検知工程により前記異物の混入を検知したときに前記移送手段による絶縁性シートの移送を止め前記絶縁性シートを予め決められた検査位置に停止させるシート停止工程と、前記検査位置で前記絶縁性シート内に混入した異物の除去処理を行う異物除去工程と、前記異物を除去した後に前記移送手段による絶縁性シートの移送を再開するシート移送再開工程とからなる絶縁性シートの検査処理方法を採用している。
【００３１】
これにより、異物検知工程で異物の混入を検知したときには、シート停止工程において移送手段による絶縁性シートの移送を止め、該絶縁性シートを予め決められた検査位置に停止させつつ、この検査位置で絶縁性シート内に混入した導電性の異物を、例えば拡大鏡を覗きながらの手作業または適当な治具等を用いて取除くように除去処理を行うことができる。そして、異物を除去した後には移送手段による絶縁性シートの移送を再開でき、当該シートの全面に亘る検査処理を継続して行うことができる。
【００３２】
このような異物の除去処理等は、絶縁性シートの製造工程全体の中で、例えば梱包・出荷直前の最終検査工程で行うことが好ましく、これにより、導電性の異物が混入していない高品質な絶縁性シートを客先に提供でき、信頼性を向上させることができる。
【００３３】
また、検知された導電性の異物を作業者が取除くときには、絶縁性シートのいずれの箇所に異物が存在しているかを、高い精度で特定できる方が除去作業を容易に行うことができる。このため、絶縁性シートの長さ方向に関しても異物の位置を特定して検出でき、これを表示器等で表示できるようにするのがよい。また、異物を取除く方法は任意であるが、樹脂フィルムのように、異物が内部に埋もれる場合を除けば、特定された位置で拡大鏡を覗きつつ、手作業または適当な治具を用いて除去作業を簡単に行うことができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による絶縁性シートの異物検出装置および該シートの検査処理方法について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３５】
ここで、図１ないし図７は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は本実施の形態で採用した検査対象の絶縁性シート（以下、シート１という）を示し、該シート１は、電気絶縁性を有するガラス材料の繊維束を用いた織物状の長尺シートとして形成されている。
【００３６】
即ち、シート１は、図３に例示するようにガラス材料からなる微細な繊維を束ねたヤーンと呼ばれる繊維束１Ａ，１Ａ，…を、たて糸，よこ糸としてそれぞれ織込むことにより形成されている。そして、シート１の厚さＴは、例えば０．０３〜０．２ｍｍ程度であり、シート１の幅寸法は、例えば１ｍ（メータ）以上に及ぶものである。
【００３７】
２はシート１が巻回された巻出しロールで、該巻出しロール２は、ガラス繊維等の素材を織込むことにより前述の如く製造されたシート１を、例えば出荷前の検査工程に搬入するために用いられるものである。そして、シート１は、後述するドライバ２０からの出力で巻出しロール２が回転されることにより、後述の巻取りロール３に向けて矢示Ａ方向へと連続的に移送されるものである。
【００３８】
３は巻出しロール２と共にシート１の移送手段を構成する巻取りロールで、該巻取りロール３は、巻出しロール２から大きく離間した位置に配設され、ドライバ２０からの出力で回転駆動されることにより、巻出しロール２から巻出されたシート１を連続的に巻取る構成となっている。
【００３９】
また、巻出しロール２と巻取りロール３との間には、シート１の移送方向を変えるための転換ローラ４，５，６が後述の電極ローラ７と共に配設され、これらの転換ローラ４〜６は、シート１の幅寸法よりも長いローラにより形成されている。そして、移送対象のシート１は、転換ローラ４，５、電極ローラ７および転換ローラ６の位置で、その移送方向がほぼ９０度分だけ転換されつつ、巻取りロール３側に向けて移送されるものである。
【００４０】
７は転換ローラ５，６間に配設された第１の電極を構成する電極ローラで、該電極ローラ７は、円柱形状または円筒形状をなす導電性の金属ローラ等により構成され、そのローラ長さはシート１の幅寸法よりも大きくなっている。そして、電極ローラ７は、後述の各電極板８に対向するアース側電極を構成し、その外周面（表面）はシート１の裏面側に広い面積で均一に接触するものである。
【００４１】
また、電極ローラ７は、図２に示すように回転軸７Ａを有し、これを中心として回転されることにより、転換ローラ５からほぼ水平方向に移送されてきたシート１を転換ローラ６側へと垂直方向に下向きに方向転換して滑らかに移送するものである。
【００４２】
８，８，…は電極ローラ７と共にシート１を厚さ方向両側から挟むように配設された第２の電極となる電極板で、これらの電極板８は、図２に示すように長方形状の薄い金属板により形成され、それぞれがシート１の幅方向に僅かに離間して配設された電極部材を構成している。
【００４３】
また、各電極板８は、後述の連結具１０によりシート１に対して互いに独立した動きが補償され、シート１の一側面となる表面にそれぞれ均一に接触するように配置されている。そして、各電極板８は電極ローラ７との間に後述の如く電圧が印加されることにより、シート１内に導電性の異物Ｓが混在するときには電極板８と電極ローラ７との間に電気的な流れが、通電または放電現象として生じるものである。
【００４４】
９は電極板８を垂下状態で支持する支持部材としての支持バーで、該支持バー９は、図１、図２に示す如く電極ローラ７、電極板８の上方位置に設置され、電極ローラ７とほぼ平行にシート１の幅方向（左，右方向）へと延びるように配設されている。
【００４５】
１０，１０，…は各電極板８を支持バー９に対して３次元に可動に連結した連結具で、これらの連結具１０は、例えば絶縁性の樹脂材料等により可撓性の紐材として形成され、電極板８に対する紐状の吊り具を構成している。そして、連結具１０は、支持バー９から電極板８を吊り下げた状態に保持し、電極板８がシート１に対してその厚さ方向、左，右方向等に自由に動くのを保証している。
【００４６】
１１は電極板８と支持バー９との間に配設された調節バーで、該調節バー１１は、連結具１０の途中位置に可動に当接し、これによってシート１に対する電極板８の接触角度を任意に調節するものである。そして、連結具１０、調節バー１１等を用いることにより、電極板８は、その自重によってシート１の表面側に均一に押付けられ、該シート１の表面に滑らかに接触し続けるものである。
【００４７】
１２は電極ローラ７と転換ローラ６との間に位置してシート１の途中部位に対向配設された除去ステーションで、該除去ステーション１２は、照明装置１３との間でシート１を挟むように配置され、シート１内に混入した異物Ｓを取除くための検査位置を構成している。この場合、照明装置１３からの光は、シート１を明るく照らしつつ、その一部が除去ステーション１２側に透過される。
【００４８】
そして、除去ステーション１２に予め待機した作業者は、照明装置１３から照射された光の下で、シート１内に混入した異物Ｓを拡大鏡（図示せず）等を覗きつつ探査し、手作業または適宜な治具を用いて異物Ｓをシート１から慎重に取除く作業を行うものである。
【００４９】
１４は巻出しロール２側の転換ローラ４に設けた測長器で、該測長器１４は、転換ローラ４に接触して回転することにより、シート１の長手方向位置を検出する位置検出手段を構成している。そして、後述の検知器１６によりシート１内への異物Ｓの混入を検知したときには、測長器１４からの検出信号によりシート１のいずれの位置（長手方向のいずれの位置）で異物Ｓが混入していたかを識別できるものである。
【００５０】
１５は電極板８と電極ローラ７との間に電圧を印加する電圧印加手段としての電源部で、該電源部１５は、図６に示す如く各電極板８に対して並列接続され、後述するように予め設定された一定の直流電圧をそれぞれの電極板８と電極ローラ７との間に印加するものである。また、電源部１５には電圧調整部（図示せず）が設けられ、後述する制御装置１７からの調整信号により印加電圧の電圧レベルが適宜に調整される構成となっている。
【００５１】
１６，１６，…は電源部１５と各電極板８との間に設けられた検知手段としての検知器で、これらの検知器１６は各電極板８毎に独立して配設され、いずれの電極板８と電極ローラ７との間で後述の如く通電または放電が発生したか否かを検知するものである。そして、このような通電または放電が発生したときには、検知器１６の前，後に電気的な流れが生じるため、これを検知器１６は検知し、検知信号を制御装置１７に向けて出力する。
【００５２】
１７はマイクロコンピュータ等から構成される制御装置を示し、該制御装置１７は、その入力側が測長器１４、各検知器１６および起動スイッチ１８等に接続され、出力側は電源部１５、ディスプレイ等の表示器１９およびドライバ２０等に接続されている。そして、制御装置１７は、その記憶回路（図示せず）内に図７に示す如きシート検査処理手順等を格納し、シート１の異物検出処理および異物除去処理等を行うものである。
【００５３】
ここで、表示器１９は、シート１内に異物Ｓが混入しているのを検知したときに測長器１４と各検知器１６からの信号に基づき、異物Ｓの混入位置をシート１の長手方向と幅方向とで特定して表示する。この場合、表示器１９は除去ステーション１２の近傍位置に配置されるものである。
【００５４】
また、ドライバ２０は、巻出しロール２および巻取りロール３にそれぞれ設けられた電動モータ（図示せず）等を駆動する駆動回路を構成し、制御装置１７から駆動信号が出力されると、巻出しロール２と巻取りロール３をほぼ同期して回転駆動し、駆動信号の出力が停止されたときには巻出しロール２、巻取りロール３をほぼ同時に停止させるものである。
【００５５】
本実施の形態による絶縁性シートの異物検出装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、シート１の異物検出処理および異物除去処理等を含む検査処理方法について、図７を参照して説明する。
【００５６】
まず、起動スイッチ１８の投入により制御装置１７による処理動作がスタートすると、ステップ１でドライバ２０に駆動信号を出力することにより、巻出しロール２と巻取りロール３をほぼ同期して回転駆動する。そして、巻出しロール２と巻取りロール３は互いに回転することにより、長尺なシート１を図１中の矢示Ａ方向に連続的に移送する。
【００５７】
また、このときには、電源部１５からの電圧印加が開始され、電源部１５と複数の電極板８，８，…との間に並列に設けられた各検知器１６を用いて、それぞれの電極板８と電極ローラ７との間で通電または放電が発生するか否かを個別に監視する。
【００５８】
そして、ステップ２では検知器１６からの信号により導電性の異物Ｓが検知されたか否かを判定し（異物検知工程）、「ＮＯ」と判定する間はステップ１以降の処理を繰り返すようにする。また、ステップ２で「ＹＥＳ」と判定したときには、シート１内に導電性の異物Ｓが混在している場合であるから、ステップ３以降の処理に移る。
【００５９】
この場合、電極板８は図４、図５に示すように厚さＴのシート１を電極ローラ７との間で挟むように対向し、シート１は電極ローラ７と電極板８との間を連続的に走行するように移送される。そして、図４に例示する如くシート１内に導電性の異物Ｓが混入し、この異物Ｓがシート１の厚さ方向を貫通しているようなときには、該当する電極板８と電極ローラ７との間で通電または放電が発生する。
【００６０】
即ち、図６に示す電源部１５の印加電圧は、図４に示す如くシート１の厚さＴの方向において異物Ｓの大きさが、基準値Ｔ1 （例えば、厚さＴの４／５程度の大きさでよい）を越えたときに、電極板８と電極ローラ７との間で通電または放電が発生するように所定の電圧レベル（例えば、４００Ｖ程度）に設定されている。
【００６１】
なお、電源部１５による印加電圧の大きさは、例えばシート１の厚さＴ等に応じて変えられるもので、４００Ｖよりも低い電圧値としてもよく、逆に４００Ｖよりも高い電圧値に設定してもよく、要は、基準値Ｔ1 との関係で決められるものである。
【００６２】
また、シート１内に混入した導電性の異物Ｓが、図５に示すようにシート１の厚さＴの方向において基準値Ｔ1 よりも小さい大きさのときには、電極板８と電極ローラ７との間で通電または放電が発生することはない。また、発生しても極めて微量の放電であり、検知されない。このため、検知器１６はシート１内に異物が混在していないものとして非検知の信号を制御装置１７に出力するものである。
【００６３】
一方、図４に示すように導電性の異物Ｓがシート１の厚さ方向に貫通して存在し、電極板８と電極ローラ７との間で通電または放電が発生したときには、該当する検知器１６がシート１の電極板８と対応する位置に異物Ｓが混在しているものとして検知信号を制御装置１７に出力する。これにより、前記ステップ２では「ＹＥＳ」と判定し、次なるステップ３に移る。
【００６４】
そして、ステップ３では異物Ｓが混入したシート１の位置を特定して表示器１９により表示させる。この場合、シート１の長手方向でいずれの位置に異物Ｓが存在するかは、例えば電極板８と測長器１４との間の距離を勘案して測長器１４からの信号により求められる。
【００６５】
また、シート１の幅方向でいずれの位置に異物Ｓが存在するかは、シート１の幅方向に隙間を介して並行に配設した電極板８，８，…のうち、いずれの電極板８で前記通電または放電が発生したかを、それぞれの検知器１６で個別に検知することにより、各検知器１６からの信号により特定されるものである。
【００６６】
次に、ステップ４では異物Ｓの混入を検知した段階でドライバ２０への駆動信号の出力を一旦止め、巻出しロール２と巻取りロール３によるシート１の移送を停止させる。そして、シート１の長手方向における異物Ｓの混入位置を識別した段階で、シート１の移送を手動または自動で再開する。
【００６７】
そして、シート１の異物混入位置が図１中の除去ステーション１２に対向する位置となるまでシート１を徐々に移送し、この除去ステーション１２の位置でシート１を停止させる（シート停止工程）。
【００６８】
次に、ステップ５では、除去ステーション１２に予め待機した作業者が、表示器１９による表示から異物Ｓの混入位置を判別しながら、照明装置１３による照射光の下でシート１内に混入した異物Ｓを拡大鏡等を用いて探査する。そして、該当する異物Ｓを見つけると、手作業または適宜な治具を用いて異物Ｓをシート１から慎重に取除くようにして除去処理を行う（異物除去工程）。
【００６９】
また、異物Ｓを除去した後には、次なるステップ６で起動スイッチ１８を再び投入することにより、巻出しロール２と巻取りロール３を回転させてシート１を図１中の矢示Ａ方向に移送する（シート移送再開工程）。そして、その後はステップ７でリターンし、再びステップ１以降の処理を繰返す。これにより、導電性の異物Ｓが混入していないシート１を、電子部品等の絶縁用シート部材として出荷することができる。
【００７０】
かくして、本実施の形態によれば、巻出しロール２と巻取りロール３との間を連続的に移送されるシート１に対して電極ローラ７と各電極板８とを厚さ方向両側から挟むように配設し、これらの電極ローラ７とそれぞれの電極板８との間には予め決められた所定の直流電圧を印加する構成としている。
【００７１】
このため、移送（走行）途中のシート１内に導電性の異物Ｓが混入しているときには、ローラ電極７と電極板８との間に通電または放電が生じ、これを複数の検知器１６，１６，…のうちいずれかの検知器１６で検知することにより異物Ｓの有，無を簡単に検出することができる。
【００７２】
この場合、検知器１６は、シート１内の異物Ｓが厚さＴの方向を貫通し、その両端が両電極７，８に接触するときには、両電極７，８間の通電として異物Ｓを検知することができる。しかし、導電性の異物Ｓが電極ローラ７、電極板８と直接に接触しないような状態でシート１内に混入しているような場合でも、シート１の検査後に客先等で異物Ｓによる通電トラブルを起こす虞れがある。
【００７３】
そこで、電源部１５から印加する直流電圧は、シート１内に混入した導電性の異物Ｓが予め決められた基準値Ｔ1 よりも大きいときに、両電極７，８間で通電または放電が生じ、基準値Ｔ1 よりも小さいときには通電または放電が生じない電圧レベルに設定している。
【００７４】
これにより、検知器１６は、シート１内に混入した異物Ｓを基準値Ｔ1 との比較結果、即ち電極７，８間で通電または放電が生じるか否かに従って異物Ｓを検知できる。そして、導電性の異物Ｓが基準値Ｔ1 よりも小さいときには、異物Ｓの大きさが無視できる程度に小さい場合、またはシート１内で異物Ｓが無視可能な方向に混入している場合と判断でき、この場合には客先等で通電トラブルが発生することはなく、絶縁性の高いシート１として出荷することができる。
【００７５】
また、電極ローラ７に対して対向配置した複数の電極板８，８，…をシート１の幅方向に互いに分離して並行に延びるように設け、各電極板８に対応してそれぞれの検知器１６を電源部１５との間に並列に配設しているので、各検知器１６によりいずれの電極板８と対応する位置で通電または放電が発生したかを検知でき、シート１の幅方向でいずれの位置に異物Ｓが混入、存在しているかを識別することができる。
【００７６】
また、シート１の長手方向に関しては測長器１４を用いて異物Ｓの混入位置を自動的に検知することができる。そして、このように検知した異物Ｓの混入箇所をディスプレイ等の表示器１９で表示することにより、除去ステーション１２の位置で異物Ｓの除去作業等を実際に行うオペレータ（作業者）に報知することができる。
【００７７】
また、電極板８は可撓性を有する紐等の連結具１０を用いて支持バー９から垂下し、その自重によってシート１の表面側にそれぞれ均一に接触させる構成としたので、シート１の幅方向に互いに分離して配置した各電極板８を、該シート１の表面にそれぞれ独立させて均一に接触するのを保証でき、導電性の異物Ｓが電極板８に接触または近接したときに、電極７，８間に通電または放電が生じるのを即座に検知できる。
【００７８】
一方、各電極板８と対向する電極ローラ７は、連続走行するシート１の裏面側に接触し、シート１の移送に追従して回転するため、検査対象のシート１が電極７，８間を滑らかに走行または移送されるのを保証できる。また、電源部１５は直流電圧を印加することにより、比較的低い電圧で異物Ｓを検出でき、その検出精度を高めることができる。
【００７９】
従って、本実施の形態によれば、検出対象となる導電性の異物Ｓを、シート１を連続的に移送しながら検出することができ、少なくともシート１の厚み方向での導通トラブル等が発生するのを良好に防止することができる。これによって、電子部品等の絶縁性を確保するためのシート１を、品質安全性を確保した状態で出荷でき、その信頼性を向上することができる。
【００８０】
また、適用対象となる電気絶縁性のシート１が、例えば０．１ｍｍ以下の厚さであっても、その中に混入した粒径が０．１ｍｍ以下の微小な異物Ｓを連続的に検出でき、その処理作業を円滑に行うことができるので、シート１を出荷する前の検査工程等を効率化し、全体の作業性を確実に向上できる。
【００８１】
次に、図８および図９は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、各電極板と電極ローラとを絶縁性シートの長さ方向に位相をずらして複数の組合せで設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８２】
図中、２１，２２はシート１の長手方向に離間して転換ローラ５，６間に配設され、第１の電極を構成する２組の電極ローラで、これらの電極ローラ２１，２２は、第１の実施の形態で述べた電極ローラ７と同様に構成されているものの、電極ローラ２１，２２間には他の転換ローラ２３が追加して設けられている。
【００８３】
そして、電極ローラ２１は転換ローラ５，２３間に配設され、回転軸２１Ａを中心として回転される。これにより、電極ローラ２１は、転換ローラ５からほぼ水平方向に移送されてきたシート１を転換ローラ２３側へと下向きに方向転換して滑らかに移送する。
【００８４】
また、電極ローラ２２は、転換ローラ２３，６間に配設され、回転軸２２Ａを中心として回転される。これにより、電極ローラ２２は、転換ローラ２３側から上向きに移送されてきたシート１を転換ローラ６側へと下向きに方向転換して滑らかに移送するものである。
【００８５】
２４，２４，…は電極ローラ２１と共にシート１を厚さ方向両側から挟むように配設された第２の電極となる電極板で、これらの電極板２４は、第１の実施の形態で述べた電極板８と同様に形成され、それぞれがシート１の幅方向に離間して配設された電極部材を構成している。
【００８６】
２５，２５，…は電極ローラ２２と共にシート１を厚さ方向両側から挟むように配設された第２の電極となる電極板で、これらの電極板２５も前記電極板２４と同様に形成されている。しかし、これらの電極板２４，２５は、図９に示すようにそれぞれがシート１の幅方向で互い違いとなる位置に配設されている。
【００８７】
この結果、導電性の異物Ｓがシート１内で各電極板２４間となる位置に混入しているときには、これよりも下流側に位置する各電極板２５（これに対応する検知器１６）により異物Ｓの検知が可能となり、これ以外の異物Ｓは上流側の各電極板２４により検知することができる。
【００８８】
２６，２７は各電極板２４，２５を垂下状態で支持する支持部材としての支持バーで、該支持バー２６，２７は、第１の実施の形態で述べた支持バー９と同様に構成されている。そして、支持バー２６は電極ローラ２１、電極板２４の上方位置に設置され、支持バー２７は電極ローラ２２、電極板２５の上方位置に設置されている。
【００８９】
２８，２９は各電極板２４，２５と支持バー２６，２７との間に配設された調節バーで、該調節バー２８，２９は第１の実施の形態で述べた調節バー１１と同様に構成され、各連結具１０の途中位置に可動に当接することにより、シート１に対する電極板２４，２５の接触角度を任意に調節するものである。
【００９０】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、この場合には、２組の電極ローラ２１，２２と各電極板２４，２５の組合せを、互いに位相ずらせてシート１の途中位置に配設する構成としている。
【００９１】
これにより、シート１の幅方向に離間した各電極板２４または２５間で異物Ｓの検出漏れ等が発生するのを防止でき、シート１の全面に亘って異物Ｓが混入しているか否かを、高い精度をもって検査することができる。
【００９２】
なお、前記第１の実施の形態では、シート１の幅方向に分割して設けた各電極板８を可撓性の紐材からなる連結具１０により支持バー９から垂下させ、その自重によって電極板８をシート１の表面側に軽く押付けるものとして述べたが、本発明はこれに限らず、例えば金属製またはプラスチック製の自在継手（ユニバーサルジョイント）等を用いて電極板８を支持バー９に個別に連結する構成としてもよい。
【００９３】
そして、この場合でも、電極板８を３次元的に可動に支持でき、例えばスプリング等の付勢手段を用いて電極板８をシート１の表面に対して均一に接触し続けるように保持することができる。また、この点は第２の実施の形態についても同様である。
【００９４】
また、前記第１の実施の形態では、平板状の電極板８を用いる場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば導電性材料からなる丸棒、またはフリーローラ等からなる複数の電極部材を用いて第２の電極を構成してもよい。
【００９５】
このように第１，第２の電極は、円形のローラ、丸棒、平板等、種々のものが考えられるが、検出対象となる導電性の異物に接触または近接したときに、これらの異物に比較して充分に滑らかな電極面を有することが必要である。そして、この場合には導電性の異物が接近したときに、電極間で安定した通電または放電が発生するのを保証することができる。
【００９６】
また、前記第１の実施の形態では、図６に示すように電源部１５、各検知器１６および制御装置１７等を別体として構成した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば電圧印加手段と検知手段とが一体となった装置を用いてもよい。この場合、一体となった既存の装置としては、例えば火花放電を検知するスパークテスタ、コロナ放電を検知する部分放電測定機等が挙げられる。
【００９７】
また、検知手段としては、電極間で通電または放電が発生したときに起きる電流、電圧または電荷の変化のいずれかを検知するもの、スパーク等に伴う音を検知するもの、電磁波を検知するもの等も使用可能である。その場合、検知手段は、必要に応じて予め決められた閾値を越えたか否かで検出または検知動作を行うものが望ましい。
【００９８】
また、検査対象となる絶縁性シートが、例えば不織布またはクロス（織布）のような厚さ方向に連続した空気空間が存在するシートの場合には、電極間での電圧印加により、空気の絶縁破壊による火花放電が起こり易い。このため、スパークテスタ、部分放電測定機のいずれも使用可能ではあるが、スパークテスタを用いる方が好ましい。
【００９９】
また、樹脂フィルムのように、ピンホールがない限り絶縁破壊を起こしにくい材料に関しては、微量の電流しか流れないコロナ放電を検出できる感度を有した部分放電測定機を用いるのがよい。そして、上述した点については、第２の実施の形態についても同様である。
【０１００】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１に記載の発明によれば、移送手段で連続的に移送されるガラス繊維束を用いた織物からなる電気絶縁性シートに対して、第１，第２の電極を厚さ方向両側から挟むように対向して配設し、移送途中の絶縁性シート内に導電性の異物が混入しているときには、第１，第２の電極間に印加した電圧により電極間に通電または放電を生じさせ、検知手段によりこれを検知する構成とし、前記第１の電極は前記絶縁性シートに接触して回転するローラにより構成し、前記第２の電極は、導電性の異物が絶縁性シートのいずれの位置に混入しているかを識別するため前記絶縁性シートの幅方向に分離して設けられた複数枚の電極板により構成し、前記第２の電極を構成する前記各電極板は、可撓性の連結具で吊り下げた状態に保持されることにより、前記絶縁性シートを第１の電極との間で挟むように対向し、かつ前記絶縁性シートに対し互いに独立して配置され該絶縁性シートの一側面にそれぞれ均一に接触する構成としたので、絶縁性シートを連続的に移送しながら検出対象である導電性の異物を簡単にシート内から検出でき、絶縁性シートの厚さ方向での導通トラブル等を確実に防止することができる。
また、前記第１の電極を、絶縁性シートに接触して回転するローラにより構成しているので、このローラにより絶縁性シートが電極間を滑らかに走行または移送されるのを保証できる。そして、絶縁性シートの厚さ方向で導通トラブルを起こす可能性が高い導電性の異物がシート内に混入しているときには、絶縁性シート内の異物に対して電極ローラを接触状態またはそれに近い状態に保持することができる。
【０１０１】
また、第２の電極を、絶縁性シートの幅方向に分離して設けた複数の電極板により構成しているので、複数の電極板のうちいずれの電極板に対応する位置で通電または放電が発生したかを検知でき、絶縁性シートのいずれの位置に異物が混入、存在しているかを識別することができる。しかも、絶縁性シートの幅方向に互いに分離して配設される複数枚の電極板を、可撓性の連結具で吊り下げた状態に保持することにより、各電極板を絶縁性シートの一側面にそれぞれ均一に接触させることができ、導電性の異物が電極板に接触または近接したときの通電または放電を安定して検知することができる。
従って、電子部品等に用いるガラス繊維からなる絶縁性シートを、品質安全性を確保した状態で出荷でき、その信頼性を向上することができる。また、適用対象となる絶縁性シートが、例えば０．１ｍｍ以下の厚さであっても、その中に混入した微小な異物を連続的に検出でき、その処理作業を円滑に行うことができる。
【０１０２】
また、請求項２に記載の発明は、絶縁性シート内に混入した導電性の異物が基準値よりも大きいときには、電極間で通電または放電が生じるので、これを検知手段により検知でき、導電性の異物が基準値よりも小さいときには、異物の大きさが無視できる程度に小さいものとして判別し、異物の検出作業を円滑に行うことができる。これにより、異物の大きさが、絶縁性シートの厚さに近い寸法、形状となるほど、異物を検知するときの検出精度を高めることができ、異物の混入を見逃してしまったり、小さな異物を過剰に検知したりするような検知誤差の発生を低減することができる。
【０１０６】
また、請求項３に記載の発明によると、電圧印加手段は第１，第２の電極間に直流電圧を印加してなる構成としているため、交流電圧を印加する場合に比較して連続走行するシート内の異物を安定して検出でき、その検出精度を高めることができる。
また、請求項４の発明によると、前記絶縁性シートを、前記第１の電極を構成する前記ローラにより方向転換して移送することができる。
【０１０７】
一方、請求項５の発明による絶縁性シートの検査処理方法は、第１の電極を絶縁性シートに接触して回転するローラにより構成し、第２の電極は複数枚の電極板により構成し、異物検知工程では、前記第１，第２の電極により、前記絶縁性シート内に導電性の異物が混入しているか否かを検知することができる。
また、請求項６に記載の発明は、第１，第２の電極を用いて異物検知工程でシート内の異物を検知したときに、シート停止工程において移送手段による絶縁性シートの移送を止め、該絶縁性シートを予め決められた検査位置に停止させつつ、この検査位置で絶縁性シート内に混入した導電性の異物を、例えば拡大鏡を覗きながらの手作業または適当な治具等を用いて取除くように除去処理を行うことができる。そして、異物を除去した後には移送手段による絶縁性シートの移送を再開でき、当該シートの全面に亘る検査処理を継続して行うことができる。これにより、導電性の異物が混入していない高品質な絶縁性シートを客先に提供でき、信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるシートの異物検出装置を示す全体構成図である。
【図２】電極ローラおよび各電極板等を図１中の矢示II−II方向からみた平面図である。
【図３】図１中のシートを拡大した織物構造を示す説明図である。
【図４】図１中のシートを電極ローラと電極板との間で挟んだ状態を拡大して示す要部断面図である。
【図５】シート内に混入した異物が無視可能に小さい場合を示す図４とほぼ同様の要部断面図である。
【図６】第１の実施の形態による異物検出装置の回路図である。
【図７】第１の実施の形態によるシート検査処理の手順を示す流れ図である。
【図８】第２の実施の形態によるシートの異物検出装置を示す全体構成図である。
【図９】電極ローラおよび各電極板等を図８中の矢示IX−IX方向からみた平面図である。
【符号の説明】
１ 絶縁性シート
２ 巻出しロール（移送手段）
３ 巻取りロール（移送手段）
４，５，６，２３ 転換ローラ
７，２１，２２ 電極ローラ（第１の電極）
８，２４，２５ 電極板（第２の電極）
１０ 連結具
１２ 除去ステーション（検査位置）
１３ 照明装置
１４ 測長器
１５ 電源部（電圧印加手段）
１６ 検知器（検知手段）
１７ 制御装置
１８ 起動スイッチ
１９ 表示器
２０ ドライバ（駆動装置）
Ｓ 導電性の異物
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電気、電子部品の絶縁部材として使用される電気絶縁性シートの出荷検査等に好適に用いられる絶縁性シートの異物検出装置および該シートの検査処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電気、電子部品を絶縁するための電気絶縁性シートは、例えば樹脂フィルム、紙材料、不織布または織物シート等を用いて形成され、その材質としては、炭素繊維を除くガラス等の無機繊維材料、合成樹脂または天然繊維材料等が挙げられる。
【０００３】
また、電子部品等を実装するために用いられる絶縁性基板は、例えばガラス繊維等からなる電気絶縁性シートにエポキシ樹脂を含浸させて熱プレス等を行うことにより形成されている。
【０００４】
そして、このような絶縁性シートは、例えば製造工程の途中で金属粉、カーボン粒子、硫化ニッケル等の導電性を有する異物が混入すると、この異物により十分な電気絶縁性を確保するのが難しくなるため、製品シートの出荷に先立って異物の検査等を行うようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術による異物検査方法は、絶縁性シート内に混入した導電性の異物等を目視により検査している場合が多い。
【０００６】
しかし、最近の傾向として、電子部品の微細化、集積化に伴い、例えば０．１ｍｍ（１００μｍ）以下というような小さな異物をも検出して除去しない限り、絶縁性シートに本来要求される機能を満たすことができなくなってきている。
【０００７】
即ち、厚さが０．１ｍｍ前，後の絶縁性シートにあっては、例えば０．１ｍｍ以下の長さをもった導電性の異物が、シートの厚み方向に貫通した状態で混入している場合に、絶縁性シートとしての十分な電気的絶縁性を確保することが難しく、該シートを使用した電子部品の信頼性を向上することができないという問題がある。
【０００８】
この場合、例えばサーチコイル方式の金属探知機等を用いてシート内に混入した導電性異物を探知する方法等が考えられる。しかし、このような金属探知機の場合は、最長で１ｍｍ程度の大きさをもった異物しか検出することができず、十分な感度を確保することができない。
【０００９】
また、他の従来技術としてイメージセンサ、ＣＣＤカメラ等を用いた画像処理によるシート状物の欠陥検出方式も知られている。しかし、画像処理による方法では、通常の単純な汚れ等を検出することは可能であるものの、連続的に移送されるシート中から微小な導電性の異物を検出して処理しようとする場合に、実際には大規模な装置が必要となり、また、非導電性異物との区別が難しく、実現性が乏しいものである。
【００１０】
また、別の従来技術として、例えば高感度磁気センサ、またはＸ線透過装置等を用いることも考えられる。しかし、磁気センサの場合には、鉄系の材料のような強磁性体からなる異物は検知できるものの、例えばステンレスの一部、銅、アルミニウム、カーボンのような磁性の弱い異物を検知することは困難である。また、異物の材質により検出感度に大きな差が生じることがあり、導電性の異物という一律の基準では、検出精度を維持することが難しいという問題がある。
【００１１】
さらに、Ｘ線透過装置等を用いる場合では、静置状態にあり、かつ限られた大きさのシートに対しては適用できるものの、連続的に走行するシートから導電性の異物を検出するには実用性が乏しく、また大規模な設備が必要となる等の問題がある。
【００１２】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、検出対象となる導電性の異物を、絶縁性シートを連続的に移送しながら検出することができ、シートの品質安全性、信頼性を向上できるようにした絶縁性シートの異物検出装置および該シートの検査処理方法を提供することにある。
【００１３】
また、本発明にあっては、適用対象となる電気絶縁性シートの厚みが、例えば０．１ｍｍ以下であっても、その中に混入した微小な異物の検出を連続的に行うことができ、少なくとも厚み方向での導通の可能性をなくすことができるようにした絶縁性シートの異物検出装置および該シートの検査処理方法を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明による絶縁性シートの異物検出装置は、ガラス繊維束を用いた織物からなる長尺な電気絶縁性シートを連続的に移送する移送手段と、該移送手段の途中に位置し前記絶縁性シートを厚さ方向両側から挟むように対向して配設された第１，第２の電極と、前記絶縁性シート内に混入した導電性の異物を検知するため該第１，第２の電極間に電圧を印加する電圧印加手段と、該電圧印加手段の電圧印加によって前記第１，第２の電極間に通電または放電が生じたか否かを検知する検知手段とを備え、前記第１の電極は前記絶縁性シートに接触して回転するローラにより構成し、前記第２の電極は、前記導電性の異物が絶縁性シートのいずれの位置に混入しているかを識別するため前記絶縁性シートの幅方向に分離して設けられた複数枚の電極板により構成し、前記第２の電極を構成する前記各電極板は、可撓性の連結具で吊り下げた状態に保持されることにより、前記絶縁性シートを前記第１の電極との間で挟むように対向し、かつ前記絶縁性シートに対し互いに独立して配置され該絶縁性シートの一側面にそれぞれ均一に接触する構成としている。
【００１５】
このように構成することにより、移送手段で移送されるガラス繊維束を用いた織物からなる電気絶縁性シートに対して第１，第２の電極、即ち回転するローラと電極板とを厚さ方向両側から挟むように対向して配設でき、移送（走行）途中の絶縁性シート内に導電性の異物が混入しているときには、第１，第２の電極間に印加した電圧によって電極間に通電または放電が生じるので、検知手段はこれを検知することにより異物の有，無を簡単に検出することができる。
そして、前記第１の電極を、ガラス繊維束を用いた織物からなる絶縁性シートに接触して回転するローラにより構成している。これにより、回転するローラは、絶縁性シートが電極間を滑らかに走行または移送されるのを保証できる。そして、回転するローラを電極ローラとして用いることにより、絶縁性シートの厚さ方向で導通トラブルを起こす可能性が高い導電性の異物がシート内に混入しているときに、電極間を移送される絶縁性シート内の異物に対して電極を接触状態またはそれに近い状態に保持することができる。
また、第２の電極を、導電性の異物が絶縁性シートのいずれの位置に混入しているかを識別するため前記絶縁性シートの幅方向に分離して設けた複数の電極板により構成している。これにより、検知手段は複数の電極板のうちいずれの電極板に対応する位置で通電または放電が発生したかを検知でき、絶縁性シートのいずれの位置に異物が混入、存在しているかを識別することができる。そして、検知した箇所をディスプレイ等の表示器で表示することにより、検査作業のオペレータに異物の検出箇所を知らせることができる。
しかも、第２の電極を構成する複数枚の電極板は、可撓性の連結具で吊り下げた状態に保持されることにより、絶縁性シートを第１の電極との間で挟むように対向し、かつ前記絶縁性シートに対し互いに独立して配置され該絶縁性シートの一側面にそれぞれ均一に接触する構成としている。これにより、絶縁性シートの幅方向に互いに分離して配置した各電極板を、該絶縁性シートの一側面にそれぞれ均一に接触させることができ、導電性の異物が電極板に接触または近接したときに、電極間に通電または放電が生じるのを即座に検知できる。
この場合、各電極板をシートの長さ方向に位相をずらして複数の組合せで設ける構成としてもよい。これにより、絶縁性シートの幅方向に離間した例えば２枚の電極板間で異物の検出漏れ等が発生するのを防止でき、シートの全面に亘って異物の混入の有，無を安定して検査することができる。
また、工業生産される絶縁性シートは、通常その幅寸法が１ｍ以上のものが多く、１ｍを越えた長さに亘って第１，第２の電極間の間隔を均一なミクロン精度の間隔で維持することは極めて難しい。そこで、一方の電極を複数に分割された電極板により構成し、該各電極板を支持部材に対して３次元的に可動にする構成とすることにより、各電極板をシートの表面に軽く押圧することが可能となり、その電極間隔を絶縁性シートの厚さとほぼ等しくすることができる。
現行品として製造されている電気・電子部品用の絶縁性シートは、その厚さがミクロン単位の良好な精度で製造されているため、上述したような手段を用いることにより、第１，第２の電極は、シートの幅方向で均一な電極間隔を確保することができる。
【００１６】
この場合、検知手段は電極間の通電を検知する構成としてもよい。しかし、通電のみを検知する構成とした場合には、例えば導電性の異物が電極と僅かに接触しないような状態で絶縁性シート中に混入しているときに、異物を検知することなく絶縁性シートが電極間を通過する可能性がある。そして、絶縁性シートの検査後に異物による通電トラブルを起こす虞れがある。このため、検知手段は電極間で放電が発生しているか否かも検知できる構成とするのが好ましい。
【００１７】
また、電圧印加手段と検知手段とが一体となった装置を用いてもよく、それぞれ別体となった装置を用いてもよい。この場合、一体となった既存の装置としては、例えば火花放電を検知するスパークテスタ、コロナ放電を検知する部分放電測定機等が挙げられる。また、検知手段としては、電極間で通電または放電が発生したときに起きる電流、電圧または電荷の変化のいずれかを検知するもの、スパーク等に伴う音を検知するもの、電磁波を検知するもの等も使用可能である。その場合、検知手段は、必要に応じて予め決められた閾値を越えたか否かで検出または検知動作を行うものが望ましい。
【００１８】
また、検査対象となる絶縁性シートが、例えば不織布またはクロス（織布）のような厚さ方向に連続した空気空間が存在するシートの場合には、電極間での電圧印加により、空気の絶縁破壊による火花放電が起こり易い。このため、スパークテスタ、部分放電測定機のいずれも使用可能ではあるが、検知対象放電量の大きいスパークテスタを用いる方が好ましい。また、樹脂フィルムのように、ピンホールがない限り絶縁破壊を起こしにくい材料に関しては、微量の電流しか流れないコロナ放電を検出できる感度を有した部分放電測定機を用いるのがよい。
【００１９】
また、請求項２の発明によると、電圧印加手段による印加電圧は、絶縁性シート内に混入した導電性の異物が予め決められた基準値よりも大きいときに第１，第２の電極間で通電または放電が生じ、前記基準値よりも小さいときには通電または放電が生じない電圧レベルに設定してなる構成としている。
【００２０】
これにより、絶縁性シート内に混入した導電性の異物が基準値よりも大きいときには、電極間で通電または放電が生じるので、これを検知手段で検知できる。しかし、導電性の異物が基準値よりも小さいときには、異物の大きさが無視できる程度に小さい場合、または絶縁性シート内で異物が無視可能な方向に混入している場合であり、この場合には電極間で通電または放電が生じることはなく、または検出感度以下の放電量であり、このように小さい異物に関しては必ずしも検知する必要はない。
【００２１】
この場合、検出対象となる異物の寸法、形状等に応じて印加電圧の設定値を変えてもよい。また、電極間の距離（または絶縁性シートの厚さＴ）に対する異物の大きさが、厚さＴに近い寸法、形状となるほど、異物を検知するときの検出精度を高めることができ、異物の混入を見逃してしまったり、小さな異物を過剰に検知したりするような検知誤差が発生する可能性を低減することができる。
【００２９】
また、請求項３の発明は、電圧印加手段により第１，第２の電極間に印加する電圧を直流電圧とする構成にしている。この場合、印加電圧は交流でも原理的には検出可能である。しかし、検査対象が連続走行する絶縁性シートであるため、シートが電極間を通過する瞬間における電圧が絶えず変動する交流の場合には、安定した一定の基準で異物を検知することが難しい場合もある。このため、直流電圧を印加する構成とすることにより、異物の検出精度を高めることができる。
また、請求項４の発明によると、前記絶縁性シートは、前記第１の電極を構成する前記ローラにより方向転換して移送される構成としている。
【００３０】
一方、請求項５の発明による絶縁性シートの検査処理方法は、ガラス繊維束を用いた織物からなる長尺な電気絶縁性シートを連続的に移送する移送手段と、該移送手段の途中に位置し前記絶縁性シートを厚さ方向両側から挟むように対向して配設された第１，第２の電極と、前記絶縁性シート内に混入した導電性の異物を検知するため該第１，第２の電極間に電圧を印加する電圧印加手段と、該電圧印加手段の電圧印加によって前記第１，第２の電極間に通電または放電が生じたか否かを検知する検知手段とを備え、前記第１の電極は前記絶縁性シートに接触して回転するローラにより構成し、前記第２の電極は、前記導電性の異物が絶縁性シートのいずれの位置に混入しているかを識別するため前記絶縁性シートの幅方向に分離して設けられた複数枚の電極板により構成し、前記第２の電極を構成する前記各電極板は、可撓性の連結具で吊り下げた状態に保持されることにより、前記絶縁性シートを第１の電極との間で挟むように対向し、かつ前記絶縁性シートに対し互いに独立して配置され該絶縁性シートの一側面にそれぞれ均一に接触する構成としてなる異物検出装置を用いた検査処理方法であって、前記第１，第２の電極により、前記絶縁性シート内に導電性の異物が混入しているか否かを検知する異物検知工程を有している。
また、請求項６の発明は、前記異物検知工程により前記異物の混入を検知したときに前記移送手段による絶縁性シートの移送を止め前記絶縁性シートを予め決められた検査位置に停止させるシート停止工程と、前記検査位置で前記絶縁性シート内に混入した異物の除去処理を行う異物除去工程と、前記異物を除去した後に前記移送手段による絶縁性シートの移送を再開するシート移送再開工程とからなる絶縁性シートの検査処理方法を採用している。
【００３１】
これにより、異物検知工程で異物の混入を検知したときには、シート停止工程において移送手段による絶縁性シートの移送を止め、該絶縁性シートを予め決められた検査位置に停止させつつ、この検査位置で絶縁性シート内に混入した導電性の異物を、例えば拡大鏡を覗きながらの手作業または適当な治具等を用いて取除くように除去処理を行うことができる。そして、異物を除去した後には移送手段による絶縁性シートの移送を再開でき、当該シートの全面に亘る検査処理を継続して行うことができる。
【００３２】
このような異物の除去処理等は、絶縁性シートの製造工程全体の中で、例えば梱包・出荷直前の最終検査工程で行うことが好ましく、これにより、導電性の異物が混入していない高品質な絶縁性シートを客先に提供でき、信頼性を向上させることができる。
【００３３】
また、検知された導電性の異物を作業者が取除くときには、絶縁性シートのいずれの箇所に異物が存在しているかを、高い精度で特定できる方が除去作業を容易に行うことができる。このため、絶縁性シートの長さ方向に関しても異物の位置を特定して検出でき、これを表示器等で表示できるようにするのがよい。また、異物を取除く方法は任意であるが、樹脂フィルムのように、異物が内部に埋もれる場合を除けば、特定された位置で拡大鏡を覗きつつ、手作業または適当な治具を用いて除去作業を簡単に行うことができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による絶縁性シートの異物検出装置および該シートの検査処理方法について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３５】
ここで、図１ないし図７は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は本実施の形態で採用した検査対象の絶縁性シート（以下、シート１という）を示し、該シート１は、電気絶縁性を有するガラス材料の繊維束を用いた織物状の長尺シートとして形成されている。
【００３６】
即ち、シート１は、図３に例示するようにガラス材料からなる微細な繊維を束ねたヤーンと呼ばれる繊維束１Ａ，１Ａ，…を、たて糸，よこ糸としてそれぞれ織込むことにより形成されている。そして、シート１の厚さＴは、例えば０．０３〜０．２ｍｍ程度であり、シート１の幅寸法は、例えば１ｍ（メータ）以上に及ぶものである。
【００３７】
２はシート１が巻回された巻出しロールで、該巻出しロール２は、ガラス繊維等の素材を織込むことにより前述の如く製造されたシート１を、例えば出荷前の検査工程に搬入するために用いられるものである。そして、シート１は、後述するドライバ２０からの出力で巻出しロール２が回転されることにより、後述の巻取りロール３に向けて矢示Ａ方向へと連続的に移送されるものである。
【００３８】
３は巻出しロール２と共にシート１の移送手段を構成する巻取りロールで、該巻取りロール３は、巻出しロール２から大きく離間した位置に配設され、ドライバ２０からの出力で回転駆動されることにより、巻出しロール２から巻出されたシート１を連続的に巻取る構成となっている。
【００３９】
また、巻出しロール２と巻取りロール３との間には、シート１の移送方向を変えるための転換ローラ４，５，６が後述の電極ローラ７と共に配設され、これらの転換ローラ４〜６は、シート１の幅寸法よりも長いローラにより形成されている。そして、移送対象のシート１は、転換ローラ４，５、電極ローラ７および転換ローラ６の位置で、その移送方向がほぼ９０度分だけ転換されつつ、巻取りロール３側に向けて移送されるものである。
【００４０】
７は転換ローラ５，６間に配設された第１の電極を構成する電極ローラで、該電極ローラ７は、円柱形状または円筒形状をなす導電性の金属ローラ等により構成され、そのローラ長さはシート１の幅寸法よりも大きくなっている。そして、電極ローラ７は、後述の各電極板８に対向するアース側電極を構成し、その外周面（表面）はシート１の裏面側に広い面積で均一に接触するものである。
【００４１】
また、電極ローラ７は、図２に示すように回転軸７Ａを有し、これを中心として回転されることにより、転換ローラ５からほぼ水平方向に移送されてきたシート１を転換ローラ６側へと垂直方向に下向きに方向転換して滑らかに移送するものである。
【００４２】
８，８，…は電極ローラ７と共にシート１を厚さ方向両側から挟むように配設された第２の電極となる電極板で、これらの電極板８は、図２に示すように長方形状の薄い金属板により形成され、それぞれがシート１の幅方向に僅かに離間して配設された電極部材を構成している。
【００４３】
また、各電極板８は、後述の連結具１０によりシート１に対して互いに独立した動きが補償され、シート１の一側面となる表面にそれぞれ均一に接触するように配置されている。そして、各電極板８は電極ローラ７との間に後述の如く電圧が印加されることにより、シート１内に導電性の異物Ｓが混在するときには電極板８と電極ローラ７との間に電気的な流れが、通電または放電現象として生じるものである。
【００４４】
９は電極板８を垂下状態で支持する支持部材としての支持バーで、該支持バー９は、図１、図２に示す如く電極ローラ７、電極板８の上方位置に設置され、電極ローラ７とほぼ平行にシート１の幅方向（左，右方向）へと延びるように配設されている。
【００４５】
１０，１０，…は各電極板８を支持バー９に対して３次元に可動に連結した連結具で、これらの連結具１０は、例えば絶縁性の樹脂材料等により可撓性の紐材として形成され、電極板８に対する紐状の吊り具を構成している。そして、連結具１０は、支持バー９から電極板８を吊り下げた状態に保持し、電極板８がシート１に対してその厚さ方向、左，右方向等に自由に動くのを保証している。
【００４６】
１１は電極板８と支持バー９との間に配設された調節バーで、該調節バー１１は、連結具１０の途中位置に可動に当接し、これによってシート１に対する電極板８の接触角度を任意に調節するものである。そして、連結具１０、調節バー１１等を用いることにより、電極板８は、その自重によってシート１の表面側に均一に押付けられ、該シート１の表面に滑らかに接触し続けるものである。
【００４７】
１２は電極ローラ７と転換ローラ６との間に位置してシート１の途中部位に対向配設された除去ステーションで、該除去ステーション１２は、照明装置１３との間でシート１を挟むように配置され、シート１内に混入した異物Ｓを取除くための検査位置を構成している。この場合、照明装置１３からの光は、シート１を明るく照らしつつ、その一部が除去ステーション１２側に透過される。
【００４８】
そして、除去ステーション１２に予め待機した作業者は、照明装置１３から照射された光の下で、シート１内に混入した異物Ｓを拡大鏡（図示せず）等を覗きつつ探査し、手作業または適宜な治具を用いて異物Ｓをシート１から慎重に取除く作業を行うものである。
【００４９】
１４は巻出しロール２側の転換ローラ４に設けた測長器で、該測長器１４は、転換ローラ４に接触して回転することにより、シート１の長手方向位置を検出する位置検出手段を構成している。そして、後述の検知器１６によりシート１内への異物Ｓの混入を検知したときには、測長器１４からの検出信号によりシート１のいずれの位置（長手方向のいずれの位置）で異物Ｓが混入していたかを識別できるものである。
【００５０】
１５は電極板８と電極ローラ７との間に電圧を印加する電圧印加手段としての電源部で、該電源部１５は、図６に示す如く各電極板８に対して並列接続され、後述するように予め設定された一定の直流電圧をそれぞれの電極板８と電極ローラ７との間に印加するものである。また、電源部１５には電圧調整部（図示せず）が設けられ、後述する制御装置１７からの調整信号により印加電圧の電圧レベルが適宜に調整される構成となっている。
【００５１】
１６，１６，…は電源部１５と各電極板８との間に設けられた検知手段としての検知器で、これらの検知器１６は各電極板８毎に独立して配設され、いずれの電極板８と電極ローラ７との間で後述の如く通電または放電が発生したか否かを検知するものである。そして、このような通電または放電が発生したときには、検知器１６の前，後に電気的な流れが生じるため、これを検知器１６は検知し、検知信号を制御装置１７に向けて出力する。
【００５２】
１７はマイクロコンピュータ等から構成される制御装置を示し、該制御装置１７は、その入力側が測長器１４、各検知器１６および起動スイッチ１８等に接続され、出力側は電源部１５、ディスプレイ等の表示器１９およびドライバ２０等に接続されている。そして、制御装置１７は、その記憶回路（図示せず）内に図７に示す如きシート検査処理手順等を格納し、シート１の異物検出処理および異物除去処理等を行うものである。
【００５３】
ここで、表示器１９は、シート１内に異物Ｓが混入しているのを検知したときに測長器１４と各検知器１６からの信号に基づき、異物Ｓの混入位置をシート１の長手方向と幅方向とで特定して表示する。この場合、表示器１９は除去ステーション１２の近傍位置に配置されるものである。
【００５４】
また、ドライバ２０は、巻出しロール２および巻取りロール３にそれぞれ設けられた電動モータ（図示せず）等を駆動する駆動回路を構成し、制御装置１７から駆動信号が出力されると、巻出しロール２と巻取りロール３をほぼ同期して回転駆動し、駆動信号の出力が停止されたときには巻出しロール２、巻取りロール３をほぼ同時に停止させるものである。
【００５５】
本実施の形態による絶縁性シートの異物検出装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、シート１の異物検出処理および異物除去処理等を含む検査処理方法について、図７を参照して説明する。
【００５６】
まず、起動スイッチ１８の投入により制御装置１７による処理動作がスタートすると、ステップ１でドライバ２０に駆動信号を出力することにより、巻出しロール２と巻取りロール３をほぼ同期して回転駆動する。そして、巻出しロール２と巻取りロール３は互いに回転することにより、長尺なシート１を図１中の矢示Ａ方向に連続的に移送する。
【００５７】
また、このときには、電源部１５からの電圧印加が開始され、電源部１５と複数の電極板８，８，…との間に並列に設けられた各検知器１６を用いて、それぞれの電極板８と電極ローラ７との間で通電または放電が発生するか否かを個別に監視する。
【００５８】
そして、ステップ２では検知器１６からの信号により導電性の異物Ｓが検知されたか否かを判定し（異物検知工程）、「ＮＯ」と判定する間はステップ１以降の処理を繰り返すようにする。また、ステップ２で「ＹＥＳ」と判定したときには、シート１内に導電性の異物Ｓが混在している場合であるから、ステップ３以降の処理に移る。
【００５９】
この場合、電極板８は図４、図５に示すように厚さＴのシート１を電極ローラ７との間で挟むように対向し、シート１は電極ローラ７と電極板８との間を連続的に走行するように移送される。そして、図４に例示する如くシート１内に導電性の異物Ｓが混入し、この異物Ｓがシート１の厚さ方向を貫通しているようなときには、該当する電極板８と電極ローラ７との間で通電または放電が発生する。
【００６０】
即ち、図６に示す電源部１５の印加電圧は、図４に示す如くシート１の厚さＴの方向において異物Ｓの大きさが、基準値Ｔ1 （例えば、厚さＴの４／５程度の大きさでよい）を越えたときに、電極板８と電極ローラ７との間で通電または放電が発生するように所定の電圧レベル（例えば、４００Ｖ程度）に設定されている。
【００６１】
なお、電源部１５による印加電圧の大きさは、例えばシート１の厚さＴ等に応じて変えられるもので、４００Ｖよりも低い電圧値としてもよく、逆に４００Ｖよりも高い電圧値に設定してもよく、要は、基準値Ｔ1 との関係で決められるものである。
【００６２】
また、シート１内に混入した導電性の異物Ｓが、図５に示すようにシート１の厚さＴの方向において基準値Ｔ1 よりも小さい大きさのときには、電極板８と電極ローラ７との間で通電または放電が発生することはない。また、発生しても極めて微量の放電であり、検知されない。このため、検知器１６はシート１内に異物が混在していないものとして非検知の信号を制御装置１７に出力するものである。
【００６３】
一方、図４に示すように導電性の異物Ｓがシート１の厚さ方向に貫通して存在し、電極板８と電極ローラ７との間で通電または放電が発生したときには、該当する検知器１６がシート１の電極板８と対応する位置に異物Ｓが混在しているものとして検知信号を制御装置１７に出力する。これにより、前記ステップ２では「ＹＥＳ」と判定し、次なるステップ３に移る。
【００６４】
そして、ステップ３では異物Ｓが混入したシート１の位置を特定して表示器１９により表示させる。この場合、シート１の長手方向でいずれの位置に異物Ｓが存在するかは、例えば電極板８と測長器１４との間の距離を勘案して測長器１４からの信号により求められる。
【００６５】
また、シート１の幅方向でいずれの位置に異物Ｓが存在するかは、シート１の幅方向に隙間を介して並行に配設した電極板８，８，…のうち、いずれの電極板８で前記通電または放電が発生したかを、それぞれの検知器１６で個別に検知することにより、各検知器１６からの信号により特定されるものである。
【００６６】
次に、ステップ４では異物Ｓの混入を検知した段階でドライバ２０への駆動信号の出力を一旦止め、巻出しロール２と巻取りロール３によるシート１の移送を停止させる。そして、シート１の長手方向における異物Ｓの混入位置を識別した段階で、シート１の移送を手動または自動で再開する。
【００６７】
そして、シート１の異物混入位置が図１中の除去ステーション１２に対向する位置となるまでシート１を徐々に移送し、この除去ステーション１２の位置でシート１を停止させる（シート停止工程）。
【００６８】
次に、ステップ５では、除去ステーション１２に予め待機した作業者が、表示器１９による表示から異物Ｓの混入位置を判別しながら、照明装置１３による照射光の下でシート１内に混入した異物Ｓを拡大鏡等を用いて探査する。そして、該当する異物Ｓを見つけると、手作業または適宜な治具を用いて異物Ｓをシート１から慎重に取除くようにして除去処理を行う（異物除去工程）。
【００６９】
また、異物Ｓを除去した後には、次なるステップ６で起動スイッチ１８を再び投入することにより、巻出しロール２と巻取りロール３を回転させてシート１を図１中の矢示Ａ方向に移送する（シート移送再開工程）。そして、その後はステップ７でリターンし、再びステップ１以降の処理を繰返す。これにより、導電性の異物Ｓが混入していないシート１を、電子部品等の絶縁用シート部材として出荷することができる。
【００７０】
かくして、本実施の形態によれば、巻出しロール２と巻取りロール３との間を連続的に移送されるシート１に対して電極ローラ７と各電極板８とを厚さ方向両側から挟むように配設し、これらの電極ローラ７とそれぞれの電極板８との間には予め決められた所定の直流電圧を印加する構成としている。
【００７１】
このため、移送（走行）途中のシート１内に導電性の異物Ｓが混入しているときには、ローラ電極７と電極板８との間に通電または放電が生じ、これを複数の検知器１６，１６，…のうちいずれかの検知器１６で検知することにより異物Ｓの有，無を簡単に検出することができる。
【００７２】
この場合、検知器１６は、シート１内の異物Ｓが厚さＴの方向を貫通し、その両端が両電極７，８に接触するときには、両電極７，８間の通電として異物Ｓを検知することができる。しかし、導電性の異物Ｓが電極ローラ７、電極板８と直接に接触しないような状態でシート１内に混入しているような場合でも、シート１の検査後に客先等で異物Ｓによる通電トラブルを起こす虞れがある。
【００７３】
そこで、電源部１５から印加する直流電圧は、シート１内に混入した導電性の異物Ｓが予め決められた基準値Ｔ1 よりも大きいときに、両電極７，８間で通電または放電が生じ、基準値Ｔ1 よりも小さいときには通電または放電が生じない電圧レベルに設定している。
【００７４】
これにより、検知器１６は、シート１内に混入した異物Ｓを基準値Ｔ1 との比較結果、即ち電極７，８間で通電または放電が生じるか否かに従って異物Ｓを検知できる。そして、導電性の異物Ｓが基準値Ｔ1 よりも小さいときには、異物Ｓの大きさが無視できる程度に小さい場合、またはシート１内で異物Ｓが無視可能な方向に混入している場合と判断でき、この場合には客先等で通電トラブルが発生することはなく、絶縁性の高いシート１として出荷することができる。
【００７５】
また、電極ローラ７に対して対向配置した複数の電極板８，８，…をシート１の幅方向に互いに分離して並行に延びるように設け、各電極板８に対応してそれぞれの検知器１６を電源部１５との間に並列に配設しているので、各検知器１６によりいずれの電極板８と対応する位置で通電または放電が発生したかを検知でき、シート１の幅方向でいずれの位置に異物Ｓが混入、存在しているかを識別することができる。
【００７６】
また、シート１の長手方向に関しては測長器１４を用いて異物Ｓの混入位置を自動的に検知することができる。そして、このように検知した異物Ｓの混入箇所をディスプレイ等の表示器１９で表示することにより、除去ステーション１２の位置で異物Ｓの除去作業等を実際に行うオペレータ（作業者）に報知することができる。
【００７７】
また、電極板８は可撓性を有する紐等の連結具１０を用いて支持バー９から垂下し、その自重によってシート１の表面側にそれぞれ均一に接触させる構成としたので、シート１の幅方向に互いに分離して配置した各電極板８を、該シート１の表面にそれぞれ独立させて均一に接触するのを保証でき、導電性の異物Ｓが電極板８に接触または近接したときに、電極７，８間に通電または放電が生じるのを即座に検知できる。
【００７８】
一方、各電極板８と対向する電極ローラ７は、連続走行するシート１の裏面側に接触し、シート１の移送に追従して回転するため、検査対象のシート１が電極７，８間を滑らかに走行または移送されるのを保証できる。また、電源部１５は直流電圧を印加することにより、比較的低い電圧で異物Ｓを検出でき、その検出精度を高めることができる。
【００７９】
従って、本実施の形態によれば、検出対象となる導電性の異物Ｓを、シート１を連続的に移送しながら検出することができ、少なくともシート１の厚み方向での導通トラブル等が発生するのを良好に防止することができる。これによって、電子部品等の絶縁性を確保するためのシート１を、品質安全性を確保した状態で出荷でき、その信頼性を向上することができる。
【００８０】
また、適用対象となる電気絶縁性のシート１が、例えば０．１ｍｍ以下の厚さであっても、その中に混入した粒径が０．１ｍｍ以下の微小な異物Ｓを連続的に検出でき、その処理作業を円滑に行うことができるので、シート１を出荷する前の検査工程等を効率化し、全体の作業性を確実に向上できる。
【００８１】
次に、図８および図９は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、各電極板と電極ローラとを絶縁性シートの長さ方向に位相をずらして複数の組合せで設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８２】
図中、２１，２２はシート１の長手方向に離間して転換ローラ５，６間に配設され、第１の電極を構成する２組の電極ローラで、これらの電極ローラ２１，２２は、第１の実施の形態で述べた電極ローラ７と同様に構成されているものの、電極ローラ２１，２２間には他の転換ローラ２３が追加して設けられている。
【００８３】
そして、電極ローラ２１は転換ローラ５，２３間に配設され、回転軸２１Ａを中心として回転される。これにより、電極ローラ２１は、転換ローラ５からほぼ水平方向に移送されてきたシート１を転換ローラ２３側へと下向きに方向転換して滑らかに移送する。
【００８４】
また、電極ローラ２２は、転換ローラ２３，６間に配設され、回転軸２２Ａを中心として回転される。これにより、電極ローラ２２は、転換ローラ２３側から上向きに移送されてきたシート１を転換ローラ６側へと下向きに方向転換して滑らかに移送するものである。
【００８５】
２４，２４，…は電極ローラ２１と共にシート１を厚さ方向両側から挟むように配設された第２の電極となる電極板で、これらの電極板２４は、第１の実施の形態で述べた電極板８と同様に形成され、それぞれがシート１の幅方向に離間して配設された電極部材を構成している。
【００８６】
２５，２５，…は電極ローラ２２と共にシート１を厚さ方向両側から挟むように配設された第２の電極となる電極板で、これらの電極板２５も前記電極板２４と同様に形成されている。しかし、これらの電極板２４，２５は、図９に示すようにそれぞれがシート１の幅方向で互い違いとなる位置に配設されている。
【００８７】
この結果、導電性の異物Ｓがシート１内で各電極板２４間となる位置に混入しているときには、これよりも下流側に位置する各電極板２５（これに対応する検知器１６）により異物Ｓの検知が可能となり、これ以外の異物Ｓは上流側の各電極板２４により検知することができる。
【００８８】
２６，２７は各電極板２４，２５を垂下状態で支持する支持部材としての支持バーで、該支持バー２６，２７は、第１の実施の形態で述べた支持バー９と同様に構成されている。そして、支持バー２６は電極ローラ２１、電極板２４の上方位置に設置され、支持バー２７は電極ローラ２２、電極板２５の上方位置に設置されている。
【００８９】
２８，２９は各電極板２４，２５と支持バー２６，２７との間に配設された調節バーで、該調節バー２８，２９は第１の実施の形態で述べた調節バー１１と同様に構成され、各連結具１０の途中位置に可動に当接することにより、シート１に対する電極板２４，２５の接触角度を任意に調節するものである。
【００９０】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、この場合には、２組の電極ローラ２１，２２と各電極板２４，２５の組合せを、互いに位相ずらせてシート１の途中位置に配設する構成としている。
【００９１】
これにより、シート１の幅方向に離間した各電極板２４または２５間で異物Ｓの検出漏れ等が発生するのを防止でき、シート１の全面に亘って異物Ｓが混入しているか否かを、高い精度をもって検査することができる。
【００９２】
なお、前記第１の実施の形態では、シート１の幅方向に分割して設けた各電極板８を可撓性の紐材からなる連結具１０により支持バー９から垂下させ、その自重によって電極板８をシート１の表面側に軽く押付けるものとして述べたが、本発明はこれに限らず、例えば金属製またはプラスチック製の自在継手（ユニバーサルジョイント）等を用いて電極板８を支持バー９に個別に連結する構成としてもよい。
【００９３】
そして、この場合でも、電極板８を３次元的に可動に支持でき、例えばスプリング等の付勢手段を用いて電極板８をシート１の表面に対して均一に接触し続けるように保持することができる。また、この点は第２の実施の形態についても同様である。
【００９４】
また、前記第１の実施の形態では、平板状の電極板８を用いる場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば導電性材料からなる丸棒、またはフリーローラ等からなる複数の電極部材を用いて第２の電極を構成してもよい。
【００９５】
このように第１，第２の電極は、円形のローラ、丸棒、平板等、種々のものが考えられるが、検出対象となる導電性の異物に接触または近接したときに、これらの異物に比較して充分に滑らかな電極面を有することが必要である。そして、この場合には導電性の異物が接近したときに、電極間で安定した通電または放電が発生するのを保証することができる。
【００９６】
また、前記第１の実施の形態では、図６に示すように電源部１５、各検知器１６および制御装置１７等を別体として構成した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば電圧印加手段と検知手段とが一体となった装置を用いてもよい。この場合、一体となった既存の装置としては、例えば火花放電を検知するスパークテスタ、コロナ放電を検知する部分放電測定機等が挙げられる。
【００９７】
また、検知手段としては、電極間で通電または放電が発生したときに起きる電流、電圧または電荷の変化のいずれかを検知するもの、スパーク等に伴う音を検知するもの、電磁波を検知するもの等も使用可能である。その場合、検知手段は、必要に応じて予め決められた閾値を越えたか否かで検出または検知動作を行うものが望ましい。
【００９８】
また、検査対象となる絶縁性シートが、例えば不織布またはクロス（織布）のような厚さ方向に連続した空気空間が存在するシートの場合には、電極間での電圧印加により、空気の絶縁破壊による火花放電が起こり易い。このため、スパークテスタ、部分放電測定機のいずれも使用可能ではあるが、スパークテスタを用いる方が好ましい。
【００９９】
また、樹脂フィルムのように、ピンホールがない限り絶縁破壊を起こしにくい材料に関しては、微量の電流しか流れないコロナ放電を検出できる感度を有した部分放電測定機を用いるのがよい。そして、上述した点については、第２の実施の形態についても同様である。
【０１００】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１に記載の発明によれば、移送手段で連続的に移送されるガラス繊維束を用いた織物からなる電気絶縁性シートに対して、第１，第２の電極を厚さ方向両側から挟むように対向して配設し、移送途中の絶縁性シート内に導電性の異物が混入しているときには、第１，第２の電極間に印加した電圧により電極間に通電または放電を生じさせ、検知手段によりこれを検知する構成とし、前記第１の電極は前記絶縁性シートに接触して回転するローラにより構成し、前記第２の電極は、導電性の異物が絶縁性シートのいずれの位置に混入しているかを識別するため前記絶縁性シートの幅方向に分離して設けられた複数枚の電極板により構成し、前記第２の電極を構成する前記各電極板は、可撓性の連結具で吊り下げた状態に保持されることにより、前記絶縁性シートを第１の電極との間で挟むように対向し、かつ前記絶縁性シートに対し互いに独立して配置され該絶縁性シートの一側面にそれぞれ均一に接触する構成としたので、絶縁性シートを連続的に移送しながら検出対象である導電性の異物を簡単にシート内から検出でき、絶縁性シートの厚さ方向での導通トラブル等を確実に防止することができる。
また、前記第１の電極を、絶縁性シートに接触して回転するローラにより構成しているので、このローラにより絶縁性シートが電極間を滑らかに走行または移送されるのを保証できる。そして、絶縁性シートの厚さ方向で導通トラブルを起こす可能性が高い導電性の異物がシート内に混入しているときには、絶縁性シート内の異物に対して電極ローラを接触状態またはそれに近い状態に保持することができる。
【０１０１】
また、第２の電極を、絶縁性シートの幅方向に分離して設けた複数の電極板により構成しているので、複数の電極板のうちいずれの電極板に対応する位置で通電または放電が発生したかを検知でき、絶縁性シートのいずれの位置に異物が混入、存在しているかを識別することができる。しかも、絶縁性シートの幅方向に互いに分離して配設される複数枚の電極板を、可撓性の連結具で吊り下げた状態に保持することにより、各電極板を絶縁性シートの一側面にそれぞれ均一に接触させることができ、導電性の異物が電極板に接触または近接したときの通電または放電を安定して検知することができる。
従って、電子部品等に用いるガラス繊維からなる絶縁性シートを、品質安全性を確保した状態で出荷でき、その信頼性を向上することができる。また、適用対象となる絶縁性シートが、例えば０．１ｍｍ以下の厚さであっても、その中に混入した微小な異物を連続的に検出でき、その処理作業を円滑に行うことができる。
【０１０２】
また、請求項２に記載の発明は、絶縁性シート内に混入した導電性の異物が基準値よりも大きいときには、電極間で通電または放電が生じるので、これを検知手段により検知でき、導電性の異物が基準値よりも小さいときには、異物の大きさが無視できる程度に小さいものとして判別し、異物の検出作業を円滑に行うことができる。これにより、異物の大きさが、絶縁性シートの厚さに近い寸法、形状となるほど、異物を検知するときの検出精度を高めることができ、異物の混入を見逃してしまったり、小さな異物を過剰に検知したりするような検知誤差の発生を低減することができる。
【０１０６】
また、請求項３に記載の発明によると、電圧印加手段は第１，第２の電極間に直流電圧を印加してなる構成としているため、交流電圧を印加する場合に比較して連続走行するシート内の異物を安定して検出でき、その検出精度を高めることができる。
また、請求項４の発明によると、前記絶縁性シートを、前記第１の電極を構成する前記ローラにより方向転換して移送することができる。
【０１０７】
一方、請求項５の発明による絶縁性シートの検査処理方法は、第１の電極を絶縁性シートに接触して回転するローラにより構成し、第２の電極は複数枚の電極板により構成し、異物検知工程では、前記第１，第２の電極により、前記絶縁性シート内に導電性の異物が混入しているか否かを検知することができる。
また、請求項６に記載の発明は、第１，第２の電極を用いて異物検知工程でシート内の異物を検知したときに、シート停止工程において移送手段による絶縁性シートの移送を止め、該絶縁性シートを予め決められた検査位置に停止させつつ、この検査位置で絶縁性シート内に混入した導電性の異物を、例えば拡大鏡を覗きながらの手作業または適当な治具等を用いて取除くように除去処理を行うことができる。そして、異物を除去した後には移送手段による絶縁性シートの移送を再開でき、当該シートの全面に亘る検査処理を継続して行うことができる。これにより、導電性の異物が混入していない高品質な絶縁性シートを客先に提供でき、信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるシートの異物検出装置を示す全体構成図である。
【図２】電極ローラおよび各電極板等を図１中の矢示II−II方向からみた平面図である。
【図３】図１中のシートを拡大した織物構造を示す説明図である。
【図４】図１中のシートを電極ローラと電極板との間で挟んだ状態を拡大して示す要部断面図である。
【図５】シート内に混入した異物が無視可能に小さい場合を示す図４とほぼ同様の要部断面図である。
【図６】第１の実施の形態による異物検出装置の回路図である。
【図７】第１の実施の形態によるシート検査処理の手順を示す流れ図である。
【図８】第２の実施の形態によるシートの異物検出装置を示す全体構成図である。
【図９】電極ローラおよび各電極板等を図８中の矢示IX−IX方向からみた平面図である。
【符号の説明】
１ 絶縁性シート
２ 巻出しロール（移送手段）
３ 巻取りロール（移送手段）
４，５，６，２３ 転換ローラ
７，２１，２２ 電極ローラ（第１の電極）
８，２４，２５ 電極板（第２の電極）
１０ 連結具
１２ 除去ステーション（検査位置）
１３ 照明装置
１４ 測長器
１５ 電源部（電圧印加手段）
１６ 検知器（検知手段）
１７ 制御装置
１８ 起動スイッチ
１９ 表示器
２０ ドライバ（駆動装置）
Ｓ 導電性の異物
Claims (6)
- ガラス繊維束を用いた織物からなる長尺な電気絶縁性シートを連続的に移送する移送手段と、
該移送手段の途中に位置し前記絶縁性シートを厚さ方向両側から挟むように対向して配設された第１，第２の電極と、
前記絶縁性シート内に混入した導電性の異物を検知するため該第１，第２の電極間に電圧を印加する電圧印加手段と、
該電圧印加手段の電圧印加によって前記第１，第２の電極間に通電または放電が生じたか否かを検知する検知手段とを備え、
前記第１の電極は前記絶縁性シートに接触して回転するローラにより構成し、
前記第２の電極は、前記導電性の異物が絶縁性シートのいずれの位置に混入しているかを識別するため前記絶縁性シートの幅方向に分離して設けられた複数枚の電極板により構成し、
前記第２の電極を構成する前記各電極板は、可撓性の連結具で吊り下げた状態に保持されることにより、前記絶縁性シートを前記第１の電極との間で挟むように対向し、かつ前記絶縁性シートに対し互いに独立して配置され該絶縁性シートの一側面にそれぞれ均一に接触する構成としてなる絶縁性シートの異物検出装置。 - 前記電圧印加手段による印加電圧は、前記絶縁性シート内に混入した導電性の異物が予め決められた基準値よりも大きいときに前記第１，第２の電極間で通電または放電が生じ、前記基準値よりも小さいときには通電または放電が生じない電圧レベルに設定してなる請求項１に記載の絶縁性シートの異物検出装置。
- 前記電圧印加手段により第１，第２の電極間に印加する電圧は直流電圧である請求項１または２に記載の絶縁性シートの異物検出装置。
- 前記絶縁性シートは、前記第１の電極を構成する前記ローラにより方向転換して移送される構成としてなる請求項１，２または３に記載の絶縁性シートの異物検出装置。
- ガラス繊維束を用いた織物からなる長尺な電気絶縁性シートを連続的に移送する移送手段と、
該移送手段の途中に位置し前記絶縁性シートを厚さ方向両側から挟むように対向して配設された第１，第２の電極と、
前記絶縁性シート内に混入した導電性の異物を検知するため該第１，第２の電極間に電圧を印加する電圧印加手段と、
該電圧印加手段の電圧印加によって前記第１，第２の電極間に通電または放電が生じたか否かを検知する検知手段とを備え、
前記第１の電極は前記絶縁性シートに接触して回転するローラにより構成し、
前記第２の電極は、前記導電性の異物が絶縁性シートのいずれの位置に混入しているかを識別するため前記絶縁性シートの幅方向に分離して設けられた複数枚の電極板により構成し、
前記第２の電極を構成する前記各電極板は、可撓性の連結具で吊り下げた状態に保持されることにより、前記絶縁性シートを前記第１の電極との間で挟むように対向し、かつ前記絶縁性シートに対し互いに独立して配置され該絶縁性シートの一側面にそれぞれ均一に接触する構成としてなる異物検出装置を用いた検査処理方法であって、
前記第１，第２の電極により、前記絶縁性シート内に導電性の異物が混入しているか否かを検知する異物検知工程を有してなる絶縁性シートの検査処理方法。 - 前記異物検知工程により前記異物の混入を検知したときに前記移送手段による絶縁性シートの移送を止め前記絶縁性シートを予め決められた検査位置に停止させるシート停止工程と、
前記検査位置で前記絶縁性シート内に混入した異物の除去処理を行う異物除去工程と、
前記異物を除去した後に前記移送手段による前記絶縁性シートの移送を再開するシート移送再開工程とを有してなる請求項５に記載の絶縁性シートの検査処理方法。
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