JP7096632B2 - セラミック部品の検査方法及びセラミック製品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、セラミック部品の検査方法及びセラミック製品の製造方法に関するものである。

セラミックヒータやセラミックセンサなどのセラミック製品を製造する場合、その製造過程では、例えば、セラミック部品を撮像し、その撮像画像から異常の有無を判定するような検査方法が採用されている。例えば、特許文献１で開示されるセラミックヒータの検査方法では、導電性セラミックの素子成形体を撮影部によって二次元的に撮影し、得られた二次元画像に基づき、素子成形体に欠けやひび割れなどの異常が生じていない否か検査する。また、セラミックヒータにおいては、自身の電極パッドに接続端子をロウ付け等で
接合するため、接合が正常に行われたか否か検査する。

特開２０１４－７８３２１号公報

ところで、中心軸に沿って延びる形状のセラミック部品（例えば、円柱状のセラミック部品など）を検査の対象物としたとき、周方向広範囲（例えば周方向全体）にわたって対象物の外表面を把握すべき場合も多い。この場合、特許文献１のように対象物を特定方向のみから撮像するだけでは足りず、対象物を複数の方向から撮像しなければならない。

対象物の外表面を周方向広範囲にわたって撮像する方法としては、図１０のような方法が挙げられる。図１０（Ａ）（Ｂ）には、中心軸ＣＬの方向に延びる棒状の対象物Ｗを複数の方向から撮像する方法を例示しており、この例では、二次元型の固体撮像素子を備えたカメラＣａが中心軸ＣＬの方向と直交する方向に向いており、中心軸ＣＬとカメラＣａを一定の位置関係に保ちつつ、セラミック部品ＷをカメラＣａによって側方から撮像するようになっている。この例では、セラミック部品Ｗを中心軸ＣＬの周りに所定角度毎（例えば９０°毎）回転させ、所定角度回転する毎にカメラＣａによって撮像を行えば、セラミック部品Ｗの外表面を周方向全体にわたって撮像することができる。

しかしながら、このように二次元型のカメラＣａによって複数回に分けて撮像する方法では、撮像画像の一部が不鮮明になりやすいという問題がある。例えば、図１０（Ｂ）のように円柱状の検査対象物を二次元型のカメラＣａによって側方から撮像するとき、セラミック部品Ｗの外表面において二次元型のカメラＣａから最も近い位置Ｐ１付近に焦点を合わせて撮像すると、位置Ｐ１よりも奥まった位置Ｐ２付近は焦点が合わずに不鮮明な撮像画像となってしまう。また、セラミックヒータのように対象物が、その外表面上の一部に金属部が設けられ、金属部上に金属部材が接合部を介して接合されてなる構造をしている場合、金属部材は外表面から突出しているような形態となるため、二次元型カメラにて撮像を行った場合、金属部材や接合部は陰になりやすく、撮像画像が特に不鮮明になりやすい。

本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、中心軸線に沿って延びる形態をなすセラミック部品の外観を検査する上で、セラミック部品の周方向各領域をより鮮明に撮像することを目的とする。

本発明の一つの解決手段であるセラミック部品の検査方法は、
中心軸線に沿って延びる形態をなし、前記中心軸線の周りに環状に構成される外表面上の一部に金属部が設けられ、該金属部上に金属部材が接合部を介して接合されてなるセラミック部品を対象物として撮像する検査方法であって、
前記対象物を回転させる回転装置に対し、前記対象物を回転させるときの回転軸が前記中心軸線に沿った方向となるように前記対象物を配置し、
前記対象物の前記外表面において、前記回転軸の方向に沿った直線状の撮像エリアが設定されるようにラインカメラを前記回転軸に対して位置決めし、
前記回転装置が回転させる前記対象物の前記外表面の内、少なくとも前記接合部を、前記ラインカメラによって側方から撮像することで、少なくとも前記接合部の外観状態を検査する。

この検査方法では、対象物を回転させるときの回転軸が対象物の中心軸線に沿った方向となるように対象物を配置し、対象物の外表面において回転軸の方向に沿った直線状の撮像エリアが設定されるように、ラインカメラを回転軸に対して位置決めする。
このように、ラインカメラを用い、対象物の外表面において回転軸の方向に沿った直線状に絞った形で撮像エリアを設定すれば、縦方向及び横方向で広い撮像範囲が確保される二次元型のカメラによって対象物の外表面を広く撮像する場合と比較して、撮像エリアに焦点を合わせやすくなり、より鮮明な画像が得られやすくなる。更に、この検査方法では、回転装置が対象物（セラミック部品）を回転させると、対象物の外表面に設定される撮像エリア（ラインカメラの撮像範囲）は回転軸に沿った方向を保ちながら周方向に相対移動することになる。従って、その相対移動の過程で撮像を断続的又は連続的に行えば、対象物の外表面における周方向の各位置の画像を、より鮮明な形で得ることができる。特に本発明における対象物となるセラミック部品は、その外表面上の一部に金属部が設けられ、該金属部上に金属部材が接合部を介して接合されてなる構造をしている。このような構造の対象物においては、金属部材は外表面から突出しているような形態であるため、金属部材や接合部は陰になりやすいが、本発明の検査方法であれば、撮像エリアが陰になりにくいため、金属部材や接合部といった撮像が困難な部位も鮮明に撮像することが可能となり、外観をより正確に検査することができる。

上記セラミック部品の検査方法において、回転装置が回転させる対象物を側方からラインカメラによって複数回撮像し、ラインカメラによる複数回の撮像によって得られた複数の画像に基づき、対象物の外表面を平面展開した平面画像を生成する、という特徴を付加してもよい。
このようにすれば、セラミック部品の外表面における周方向各位置の画像をそれぞれ鮮明な形で得た上で、対象物の外表面を平面展開した平面画像をより鮮明な形で生成することができる。よって、対象物の外表面を、より鮮明な平面画像に基づいて検査することができる。

上記セラミック部品の検査方法において、１又は複数のラインカメラにより、外表面における中心軸線の方向にずれた複数の領域をそれぞれ撮像する、という特徴を付加してもよい。
このようにすれば、中心軸線の方向にずれた複数の領域を１又は複数のラインカメラによって個々に撮像することができ、この方法で得られる撮像画像は、その複数の領域全体を単一のカメラによって一度に撮像する方法で得られる撮像画像と比較すると、中心軸線の方向の解像度がより高くなる。

上記セラミック部品の検査方法において、対象物は、中心軸線に沿って延びるとともにセラミック部品の少なくとも一部として構成される基体と、中心軸線の方向の一端側において基体内に埋め込まれる発熱体と、中心軸線の方向の他端側において基体の外側に露出するとともに金属部の少なくとも一部として構成される端子部と、を備えたセラミックヒータであってもよい。そして、回転装置は、回転軸を中心として回転し得る状態で対象物を保持する保持部と、回転体を有するとともに回転体を回転駆動させる駆動装置と、を一体もしくは別体として備えた構成とすることができる。この場合、保持部に対象物を保持させつつ、外表面のうち、中心軸線の方向における発熱体と端子部との間の領域に回転体を接触させた状態で、駆動装置により回転体を回転させる、という特徴を上記セラミック部品の検査方法に更に付加することができる。
このようにすれば、中心軸線に沿った回転軸を中心として対象物をより安定的に回転させ得る構成を簡易に実現できる。しかも、セラミック部品の外表面に回転体を接触させて対象物を回転するにあたり、中心軸線の方向の特定領域（発熱体と端子部との間の領域）に回転体を接触させるため、回転体が発熱体又は発熱体に近接する部分に直接的に接触することを抑えることができ、端子部又は端子部に近接する部分に直接的に接触することも抑えることができる。ゆえに、セラミック部品の回転時に、回転体からの衝撃に起因する不具合（損傷等）が発熱体や端子部に発生することを防ぎやすくなる。

本発明の他の解決手段であるセラミック製品の製造方法は、上述したセラミック部品の検査方法のうち、いずれかの検査方法を含む。
この製造方法によれば、中心軸線に沿って延びる形態をなすセラミック部品において周方向各領域を鮮明に撮像して検査を行うことができ、このような検査を経たセラミック部品を備えた形でセラミック製品を製造することができる。

第１実施形態における検査装置及びセラミックヒータを概略的に説明する説明図である。 第１実施形態において検査の対象物となるセラミックヒータを例示する斜視図である。 検査装置に載置されたセラミックヒータを横から見た状態を概念的に説明する説明図である。 検査装置に載置されたセラミックヒータを上から見た状態を概念的に説明する説明図であり、図３で示す検査装置の一部及びセラミックヒータの平面図である。 図４のＡ－Ａ断面を概略的に示す断面概略図である。 図４のＢ－Ｂ断面を概略的に示す断面概略図である。 図１で示す検査装置の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。 セラミックヒータの先端側を撮像する様子を概略的に説明する説明図である。 中心軸線の方向の一部領域の外表面を平面展開した平面画像を例示する説明図である。 比較例となる検査方法において円柱状の検査対象物を撮像する様子を説明する説明図であり、（Ａ）は検査対象物及びカメラを側方から見た図であり、（Ｂ）は、検査対象物及びカメラを軸線方向に見た図である。

Ａ．第１実施形態
Ａ１．検査対象物
以下で説明するセラミック部品の検査方法では、図１のような検査装置１０を用い、セラミックヒータ６０を検査対象物として外観を検査する。まず、対象物の一例に相当するセラミックヒータ６０について説明する。

図１、図２に示すセラミックヒータ６０は、例えば車の内燃機関の排気ガス中の酸素を検出するガスセンサに用いられる。セラミックヒータ６０が組み込まれるガスセンサは、例えば、特開２０１７－１０７７３２号公報、特開２０１７－１６９７６号公報で開示されるものと同様の構造をなすガスセンサであり、このガスセンサは、酸素イオン伝導性を示す固体電解質体を有する有底筒状の酸素検出素子を備えるとともに、酸素検出素子の外周の一部を筒状の主体金具によって包囲する形で構成されている。セラミックヒータ６０は、酸素検出素子に内挿されるとともに後述する一対の接続端子７０が図示しない一対のヒータリード線にそれぞれ接続される形でガスセンサに組み込まれ、ヒータリード線を介して外部から電力供給を受けることにより発熱体８１が発熱し、固体電解質体を加熱するように機能する。

セラミックヒータ６０は、図２に示すように、中心軸線Ｃの方向に延びる棒状の形態をなしている。中心軸線Ｃは、セラミックヒータ６０内を通りセラミックヒータ６０が延びる方向（軸方向）に沿って直線状に延びる仮想的な軸線である。図２の例では、円柱状に構成されたセラミック基体６２の中心軸を通る仮想的な直線が中心軸線Ｃとなっている。本明細書では、中心軸線Ｃと平行な方向を軸線方向ともいう。また、セラミックヒータ６０において、軸線方向一方側（接続端子７０が取り付けられる側）を後端側とし、軸線方向他方側（接続端子７０が取り付けられる側とは反対側）を先端側とする。

セラミックヒータ６０は、「セラミック部品」の一例に相当するものであり、図２に示すように、「基体」の一例に相当する丸棒状のセラミック基体６２と、「金属部」の一例に相当する一対の電極パッド６４と、「金属部材」の一例に相当する一対の接続端子７０，７０と、「接合部」の一例に相当する一対のロウ付け接合部６６，６６と、抵抗体８０と、を主に備える。このセラミックヒータ６０は、中心軸線Ｃに沿って延びる形態をなし、中心軸線Ｃの周りに環状に構成される外表面６０Ａ上の一部に一対の電極パッド６４，６４（金属部）が設けられ、各電極パッド６４上に各接続端子７０（金属部材）が各ロウ付け接合部６６（接合部）を介して接合されてなる。外表面６０Ａは、セラミックヒータ６０において外側に露出した面であり、外側から視認され得る面である。外表面６０Ａは、セラミック基体６２の露出面と、電極パッド６４の露出面と、ロウ付け接合部６６の露出面と、接続端子７０の露出面とを含む。

図２に示すように、セラミック基体６２は、中心軸線Ｃに沿って延び、抵抗体８０の周囲を覆う形態で抵抗体８０を内包している。

一対の電極パッド６４，６４は、端子部の一例に相当し、いずれも略矩形状の形態をなしている。各電極パッド６４は、中心軸線Ｃの方向の他端側（後端側）においてセラミック基体６２の外側に露出した状態で設けられ、スルーホール（充填ビア導体、図示略）を介して抵抗体８０に導通している。図２には片方（陽極側）の電極パッド６４のみが図示されているが、図４のように他方（陰極側）の電極パッド６４も対向してセラミック基体６２の表面に形成されており、この陰極側の電極パッド６４にも接続端子７０が接続されている。図２には、抵抗体８０が破線で示されており、図１、図３、図４、図８には、発熱体８１の配置領域が破線にて概念的に示されている。

図２に示すように、抵抗体８０は、セラミック基体６２内に埋め込まれた埋設状態で設けられている。抵抗体８０の材料としては、タングステンやモリブデン等の種々の導電材料を採用可能である。抵抗体８０は、発熱体８１と、発熱部８１の両端にそれぞれ接続される一対のリード部（陽極と陰極）と、を備える。なお、図２には、一対のリード部のうち、一方のリード部８２のみが図示されている。発熱体８１は、中心軸線Ｃの方向の一端側（先端側）においてセラミック基体６２内に埋め込まれており、通電されることによって発熱し、セラミック基体６２の先端側を加熱するように機能する。発熱部８１の一端に接続される一方のリード部８２は、図４で示す一対の電極パッド６４のうちの一方の電極パッド６４（図２も参照）に電気的に接続され、発熱部８１の他端に接続される他方のリード部（図示略）は、他方の電極パッド６４に電気的に接続されている。

図２に示す一対の接続端子７０，７０は、例えばニッケルを用いた合金で形成されている。各接続端子７０は、接続部７４と、接続部７４の一端に設けられた接合端部７３と、接続部７４の他端に設けられた加締部７５と、を有している。各接合端部７３は、細板状に形成されており、電極パッド６４のほぼ中央に配置されて、ロウ付け接合によるロウ付け接合部６６を介して電気的に接続される。ロウ付け接合部６６に利用されるロウ材としては、例えばＡｕ－Ｃｕ合金、Ａｇ－Ｃｕ合金や、種々の導体材料（例えば、ＣｕやＡｇ）を採用可能である。各加締部７５は、各接続部７４よりも幅の広い平板を用いて形成されている。接続部７４と加締部７５との接続部分は、接続部７４の長手方向を軸として略直角にひねるように捻じ曲げられている。加締部７５の両端は、同じ側に折り曲げられている。２つの加締部７５は、セラミックヒータ６０がガスセンサに組み込まれたときに一対のヒータリード線（図示略）の芯線をそれぞれを加締によって把持し、抵抗体８０と一対のヒータリード線とを電気的に接続するように機能する。なお、接続端子７０の材料としては、ニッケルを用いた合金に限らず、銅や鉄やそれらの合金等の種々の導体材料を採用可能である。

Ａ２．セラミックヒータの外観検査方法
次に、セラミックヒータ６０の外観検査方法について説明する。
まず、図１、図３、図４などを参照し、検査装置１０を説明する。図１のように、検査装置１０は、主として、ラインカメラ２０、照明装置３０、回転装置４０を備えてなり、セラミック部品の一例に相当するセラミックヒータ６０を検査対象物として外観検査を行うものである。この検査装置１０は、セラミックヒータ６０の外表面６０Ａを平面展開した平面画像を生成する機能を有する。

以下の説明では、図１で示す検査装置１０において、回転軸Ｒ１と直交する方向のうち、ラインカメラ２０とセラミックヒータ６０とが対向する対向方向を第１方向とし、第１方向及び軸線方向と直交する方向を第２方向とする。

図１には、ラインカメラ２０を一点鎖線にて概念的に示している。ラインカメラ２０は、複数の受光素子が所定方向に直線状に並んでなる受光部２２と、セラミックヒータ６０で反射した反射光を集光して受光部２２の受光面に結像させる結像部（図示略）とを備えている。受光部２２は、例えばＣＣＤ素子やＣＭＯＳ素子などの受光素子が１次元的に配列されたラインセンサとして構成されている。結像部は、受光部２２で撮像する範囲を定めように機能し、セラミックヒータ６０の外表面６０Ａにおける所定範囲（撮像エリアＡＲ１）の像を受光部２２に結像させるように機能する。

照明装置３０は、例えば公知の照明光源によって構成され、所定の向きに照明光を照射する構成をなす。図１の例では、ラインカメラ２０とセラミックヒータ６０との間に照明装置３０が設けられ、ラインカメラ２０がセラミックヒータ６０を撮像するときに、セラミックヒータ６０の外表面６０Ａ上の所定範囲（撮像エリアＡＲ１付近）に照明光を照射する。

回転装置４０は、図３、図４に示すように、セラミックヒータ６０を保持する保持部４２と、セラミックヒータ６０を回転させる駆動装置５０と、を備えている。

図３、図４で示すように、保持部４２は、セラミックヒータ６０を、回転軸Ｒ１を中心として回転し得る状態で保持するものであり、具体的には、セラミックヒータ６０の中心軸線Ｃ（図２）の位置に回転軸Ｒ１が設定されるようにセラミックヒータ６０を回転可能に保持している。図１、図３、図４の例では、図５のような構成をなす保持部４２がセラミックヒータ６０における軸線方向の複数の位置を下方側から支持しており、セラミックヒータ６０の中心軸線Ｃを水平方向の所定の向きに保ちつつ、セラミックヒータ６０を回転可能に支持している。図５の例では、セラミックヒータ６０の軸線方向中央位置よりも先端側を支持するように一方の保持部４２が設けられ、セラミックヒータ６０の軸線方向中央位置よりも後端側を支持するように他方の保持部４２が設けられている。具体的には、後述する回転体５２の接触位置よりも先端側を支持するように一方の保持部４２が設けられ、回転体５２の接触位置よりも後端側を支持するように他方の保持部４２が設けられている。複数の保持部４２は、セラミックヒータ６０の第２方向の移動を規制しており、更に、図示しない規制手段によってセラミックヒータ６０の軸線方向の移動も規制されるようになっている。このようにセラミックヒータ６０は、保持部４２上に載置され、第２方向及び軸線方向の移動が規制された状態で、回転軸Ｒ１を中心とする回転（中心軸線Ｃを中心とする回転）が許容されている。なお、図５の例では、回転軸Ｒ１と直交する平面方向（軸線方向と直交する方向）の切断面が半割円筒状となるように保持部４２が構成され、この保持部４２の内側の凹み４２Ａにセラミック基体６２の外周面６２Ａ（中心軸線Ｃを中心とする円筒面として構成された外周面）が支持された状態で載置されるようになっている。

図３、図４に示すように、駆動装置５０は、回転体５２と、回転体５２に回転駆動力を与える駆動源５４とを備える。回転体５２は、セラミックヒータ６０に接触しつつ回転する回転接触部５２Ａと、回転接触部５２Ａと駆動源５４とを連結する回転軸部５２Ｂと、を備える。回転接触部５２Ａは、例えば円柱状又は円板状に形成され、厚さ方向一方側の端部に回転軸部５２Ｂの一端が固定されている。駆動源５４は、例えば公知のモータとして構成され、図示しない駆動軸が回転軸部５２Ｂに連結され、回転体５２を回転させるように動作する。駆動源５４によって駆動力を与えられた回転体５２は、回転軸Ｒ１と平行な所定の回転軸Ｒ２を中心として回転するようになっている。回転接触部５２Ａの外周面は、回転体５２の回転軸を中心とする円筒面となっており、セラミック基体６２の外周面６２Ａに接触している。具体的には、セラミックヒータ６０の外表面６０Ａのうち、中心軸線Ｃの方向において発熱体８１と電極パッド６４の間の領域に回転接触部５２Ａが接触している。この駆動装置５０は、駆動源５４の駆動力によって回転接触部５２Ａが所定の回転軸を中心として回転することに応じて、回転接触部５２Ａの外周面に接触するセラミック基体６２に対して周方向の回転力を与え、セラミックヒータ６０を回転軸Ｒ１周りに回転させる。

図７は、検査装置１０の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。図７に示すように、検査装置１０は、制御部１２を備えており、制御部１２は、ラインカメラ２０、駆動装置５０、照明装置３０などを制御し得る。

制御部１２は、例えば公知のコンピュータとして構成され、ＣＰＵ、メモリ、システムバス、入出力インタフェース等を有し、情報処理装置として機能する。制御部１２には、ラインカメラ２０、駆動装置５０、及び照明装置３０等が直接的に又は他の装置を介して間接的に接続されている。ラインカメラ２０、駆動装置５０、及び照明装置３０は、制御部１２によって制御され、それぞれ、制御部１２からの指令を受けて動作する。ラインカメラ２０は、受光部２２（図１）を構成する受光素子がセラミックヒータ６０で反射した反射光を受光したときに受光信号を生成し、制御部１２に出力する。

次に、検査装置１０よって行われるセラミックヒータ６０の外観検査工程について、具体的な流れを説明する。

ラインカメラ２０は、図１、図３、図４に示すように、セラミックヒータ６０の外表面６０Ａにおいて、回転軸Ｒ１の方向に沿った直線状の撮像エリアＡＲ１が設定されるように、回転軸Ｒ１に対して位置決めされている。図３、図４で示す例では、ラインカメラ２０の撮像エリアＡＲ１は、セラミックヒータ６０の外表面６０Ａにおける後端側（接続端子７０が設けられる側）略半分の領域（ロウ付け接合部６６及びロウ付け接合部６６の周辺を含む領域）において回転軸Ｒ１の方向に沿った直線状の撮像エリア（撮像範囲）ＡＲ１として設定される。照明装置３０は、撮像エリア（撮像範囲）ＡＲ１に照明光を照射し、撮像画像が明瞭となるように適当な照度で照明光を照射するように予め調整されている。

このようにラインカメラ２０とセラミックヒータ６０との位置関係が定められ、照明光の照射状態や撮像エリアＡＲが設定された状態で、回転装置４０が、回転軸Ｒ１（中心軸線Ｃと一致する回転軸）を中心としてセラミックヒータ６０を回転させ、ラインカメラ２０は各回転位置のセラミックヒータ６０を側方から撮像する。具体的には、ラインカメラ２０は、セラミックヒータ６０を中心軸線Ｃと直交する方向に沿った向きに撮像するようになっており、このような撮像を所定の回転範囲（例えばセラミックヒータ６０が３６０°回転する回転範囲）にわたって継続する。このような撮像を行うことで、セラミックヒータ６０の外表面の画像を一周分得ることができる。

検査装置１０は、ラインカメラ２０によるセラミックヒータ６０の後端側の外表面の撮像後、セラミックヒータ６０の後端側の外表面を撮像したラインカメラ２０、照明装置３０、及び駆動装置５０とは異なるラインカメラ２０、照明装置３０、及び駆動装置５０が、図８に示すように、セラミックヒータ６０の先端側の外表面を撮像するように制御する。図８で示す撮像工程において、先端側の外表面を撮像する方法は、図１で示す撮像工程と基本的には同様であり、ラインカメラ２０によって撮像する位置と、照明光の設定が異なっている。

セラミックヒータ６０の先端側の外表面は、セラミックヒータ６０の後端側の外表面から中心軸線Ｃの方向にずれた領域である。ラインカメラ２０によるセラミックヒータ６０の後端側の外表面の撮像後、保持部４２は、セラミックヒータ６０を保持した状態でスライド移動する。ラインカメラ２０の撮像エリアＡＲ２は、セラミックヒータ６０の外表面における先端側（発熱部８１が設けられる側）略半分の領域において回転軸Ｒ１の方向に沿った直線状の撮像エリアＡＲ２として設定される。セラミックヒータ６０は、中心軸線Ｃを中心に回転し得る状態となる。保持部４２にセラミックヒータ６０を保持させつつ、セラミックヒータ６０の外表面における先端側略半分の領域に上下方向で重ならないように、セラミックヒータ６０の外表面のうち、中心軸線Ｃの方向における抵抗体８０と電極パッド６４との間の領域に回転体５２を接触させた状態とする。

検査装置１０は、上記セラミックヒータ６０の後端側の外表面の撮像と同様に、ラインカメラ２０がセラミックヒータ６０で反射した反射光を受光可能な状態において、回転装置４０によってセラミックヒータ６０を所定方向（後端側の外表面の撮像時と同じ方向にセラミックヒータ６０が回る向き）に回転させる。ラインカメラ２０によって、セラミックヒータ６０の外表面における先端側略半分の領域を継ぎ目なく連続的に撮像される。

図１で示す撮像工程や、図８で示す撮像工程を行っているとき、セラミックヒータ６０が各回転位置にあるときにラインカメラ２０が撮像した画像のデータ（直線状に設定された撮像エリアの画像データ）は、図７で示す制御部１２が取得する。制御部１２は、図１で示す撮像工程や、図８で示す撮像工程を行っているとき、各セラミックヒータ６０が各回転位置にあるときに得られる直線状の撮像画像を組み合わせ、図９のような平面画像を生成する。図９で示す平面画像は、図１で示す撮像工程のときに各回転位置で得られた画像データ（直線状に設定された撮像エリアの画像データ）を組み合わせた画像であり、セラミックヒータ６０の後端側の外表面を平面展開した平面画像となっている。なお、図１で示す撮像工程では、実際には、図９よりも軸線方向において広い範囲の画像が得られるが、図９では、説明の便宜上、軸線方向の一部範囲の画像は省略して示している図９では説明の便宜上、平面展開した平面画像において、図２のセラミックヒータの各部分に対応する画像部分に対し各部分と同じ符号を付している。

図１で示す撮像工程や図８で示す撮像工程で得られた画像に基づいて生成される２つの平面画像（軸線方向一方側の領域を平面展開した平面画像、及び軸線方向他方側の領域を平面展開した平面画像）は、セラミックヒータ６０の外観検査に用いられる。例えば、制御部１２は、平面画像を用い、セラミックヒータ６０の外表面上に異物が付着しているか否かを自動で判断する。制御部１２は、公知の方法で平面画像の判別処理を行い、平面画像に含まれるセラミックヒータ６０とは異なる物体を抽出し、物体の大きさが予め設定した閾値（例えば数百μｍ）以上であれば異物として特定する。制御部１２は、セラミックヒータ６０に異物が付着していることが特定された場合に、外観検査で不合格とし、合否結果を報知してもよい。なお、画像の評価方法はこの方法に限定されず、その他の公知の画像解析方法を用いることもできる。例えば、パターンマッチングなどの公知方法によって平面展開した平面画像に異物が含まれているか否かを判定してもよく、平面展開した平面画像において予め規定されていな色の領域が所定割合含まれている場合に異常と判定し、そうでない場合に異常と判定しないといった検査方法を採用してもよい。

以上のような検査工程を経て、セラミックヒータ６０が製造される。セラミックヒータ６０の製造方法において、上述した検査工程以外は、セラミックヒータ６０を形成しうる公知の工程を採用すればよい。また、セラミックヒータ６０が製造されれば、このセラミックヒータ６０を用いて特開２０１７－１０７７３２号公報、特開２０１７－１６９７６号公報などで開示されるようなガスセンサを製造することができる。このガスセンサを製造するにあたり、セラミックヒータ６０以外の製造は公知の方法を採用することができる。

Ａ３．効果
上述した検査方法では、図１、図４のように、セラミックヒータ６０（対象物）を回転させるときの回転軸Ｒ１がセラミックヒータ６０の中心軸線Ｃ（図２）に沿った方向となるようにセラミックヒータ６０を配置し、セラミックヒータ６０の外表面６０Ａにおいて回転軸Ｒ１の方向に沿った直線状の撮像エリアＡＲ１が設定されるように、ラインカメラ２０を回転軸Ｒ１に対して位置決めする。このように、ラインカメラ２０を用い、セラミックヒータ６０の外表面６０Ａにおいて回転軸Ｒ１の方向に沿った直線状に絞った形で撮像エリアＡＲ１を設定すれば、広い撮像範囲が確保される二次元型のカメラによってセラミックヒータ６０の外表面６０Ａを広く撮像する場合と比較して、撮像エリアに焦点を合わせやすくなり、より鮮明な画像が得られやすくなる。更に、上述した検査方法では、図３、図４のような設置状態で回転装置４０がセラミックヒータ６０（対象物）を回転させると、セラミックヒータ６０の外表面６０Ａに設定される撮像エリアＡＲ（ラインカメラの撮像範囲）は回転軸Ｒ１に沿った方向を保ちながら外表面６０Ａに沿って周方向に相対移動することになる。従って、その相対移動の過程で撮像を断続的又は連続的に行えば、セラミックヒータ６０の外表面６０Ａにおける周方向の各位置の画像を、より鮮明な形で得ることができる。

また、上述した検査方法では、回転装置４０がセラミックヒータ６０を回転させ、その回転するセラミックヒータ６０を側方からラインカメラ２０によって複数回撮像し、ラインカメラ２０による複数回の撮像によって得られた複数の画像に基づき、セラミックヒータ６０の外表面６０Ａを平面展開した平面画像を生成する。このようにすれば、セラミックヒータ６０の外表面６０Ａにおける周方向各位置の画像をそれぞれ鮮明な形で得た上で、外表面６０Ａを平面展開した平面画像をより鮮明な形で生成することができる。よって、セラミックヒータ６０の外表面６０Ａを、より鮮明な平面画像に基づいて検査することができる。

また、上述した検査方法では、１又は複数のラインカメラ２０により、外表面６０Ａにおける中心軸線Ｃの方向にずれた複数の領域ＡＲ１，ＡＲ２をそれぞれ撮像する。このようにすれば、中心軸線Ｃの方向にずれた複数の領域ＡＲ１，ＡＲ２を複数のラインカメラによって個々に撮像することができ、この方法で得られる撮像画像は、その複数の領域ＡＲ１，ＡＲ２全体を単一のカメラによって一度に撮像する方法で得られる撮像画像と比較すると、中心軸線Ｃの方向の解像度がより高くなる。

また、上述した例では、回転装置４０は、回転軸Ｒ１を中心として回転し得る状態でセラミックヒータ６０を保持する保持部４２と、回転体５２を有するとともに回転体５２を回転駆動させる駆動源５４と、を備えた構成をなす。そして、上述した検査方法では、保持部４２にセラミックヒータ６０を保持させつつ、外表面６０Ａのうち、中心軸線Ｃの方向における発熱体８１と電極パッド６４（端子部）との間の領域に回転体５２を接触させた状態で、駆動源５４により回転体５２を回転させるように動作させる。このようにすれば、中心軸線Ｃに沿った回転軸Ｒ１を中心としてセラミックヒータ６０をより安定的に回転させ得る構成を簡易に実現できる。しかも、セラミックヒータ６０の外表面６０Ａに回転体５２を接触させてセラミックヒータ６０を回転するにあたり、中心軸線Ｃの方向の特定領域（発熱体８１と電極パッド６４との間の領域）に回転体５２を接触させるため、回転体５２が発熱体８１又は発熱体８１に近接する部分（発熱体８１の周囲を覆う基体部分）に直接的に接触することを抑えることができ、電極パッド６４又は電極パッド６４に近接する部分（ロウ付け接合部６６や接続端子７０など）に直接的に接触することも抑えることができる。ゆえに、セラミックヒータ６０の回転時に、回転体５２からの衝撃に起因する不具合（損傷等）が発熱体８１や電極パッド６４、或いはこれらの近傍に発生することを防ぎやすくなる。

また、上述した検査方法を製造工程の一つとしてセラミック製品（セラミックヒータ６０又はセラミックヒータ６０を組み込んだガスセンサ）を製造することができる。
上述した検査方法を含んだ製造方法によってセラミック製品（セラミックヒータ６０又はセラミックヒータ６０を組み込んだガスセンサ）を製造すれば、より高精度な検査を経たセラミックヒータ６０を備えた形でセラミック製品を製造することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような例も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上述した実施形態で例示された各特徴又は後述する各特徴は、発明の趣旨を逸脱しない範囲且つ矛盾しない範囲であらゆる組み合わせを採用することができる。

第１実施形態の説明では、セラミックヒータ６０（対象物）を側方から撮像する例として、中心軸線Ｃと直交する方向に沿った向きでラインカメラ２０によって撮像する例を示したが、対象物の中心軸線と交差する方向（中心軸線と直交する方向に対して若干傾斜した方向）に沿った向きでラインカメラによって撮像してもよい。この場合も、対象物の外表面において、回転軸の方向に沿った直線状の撮像エリアが設定されるようにラインカメラを回転軸に対して位置決めすればよい。

第１実施形態の説明では、ラインカメラ２０による連続撮像によって得られた画像を平面画像に展開する例を示した。しかしながら、平面画像に展開することなく、ラインカメラ２０によって順次生成されるセラミックヒータ６０の線状の撮像画像を用いて外観検査を行うようにしてもよい。例えば、線状の撮像画像を予め定められた基準画像（例えば、線状の撮像画像の撮像位置に対応して用意された基準画像）と比較し、パターンマッチングなどの公知の方法で異物領域が存在するか否かを判定してもよく、線状の撮像画像において予め規定されていな色の領域が所定割合含まれている場合に異常と判定し、そうでない場合に異常と判定しないといった検査方法を採用してもよく、これら方法以外の公知の外観検査方法で異物判定を行ってもよい。

第１実施形態の説明では、円柱状に構成されるセラミックヒータ６０を検査対象物としたが、その他のセラミック部品を検査対象としてもよい。例えば、角柱状のセラミック部品や、断面が楕円状となるようなセラミック部品であってもよい。

第１実施形態の説明では、２つのラインカメラにより、セラミックヒータ６０の外表面６０Ａを、中心軸線Ｃの方向にずれた複数の領域に分けてそれぞれ撮像する例を示した。しかしながら、１つのラインカメラの撮像範囲がセラミックヒータ６０の軸線方向全体に及ぶように撮像を行ってもよい。

第１実施形態の説明では、保持部４２と駆動装置５０とを別体とする例を示したが、一体に構成されてもよい。

２０…ラインカメラ
４０…回転装置
４２…保持部
５０…駆動装置
５２Ａ…回転体
６０…セラミックヒータ（セラミック部品）
６０Ａ…外表面
６２…セラミック基体（基体）
６４…電極パッド（金属部、端子部）
６６…ロウ付け接合部（接合部）
７０…接続端子（金属部材）
８１…発熱体
Ｃ…中心軸線
Ｒ１…回転軸

Claims (5)

1. 中心軸線に沿って延びる形態をなし、前記中心軸線の周りに環状に構成される外表面上の一部に金属部が設けられ、該金属部上に金属部材が接合部を介して接合されてなるセラミック部品を対象物として撮像する検査方法であって、
   前記金属部材は、前記セラミック部品の周方向の一部を覆うように前記金属部上に前記接合部を介して接合され、
   前記対象物を回転させる回転装置に対し、前記対象物を回転させるときの回転軸が前記中心軸線に沿った方向となるように前記対象物を配置し、
   前記対象物の前記外表面において、前記回転軸の方向に沿った直線状の撮像エリアが設定されるようにラインカメラを前記回転軸に対して位置決めし、
   前記回転装置が回転させる前記対象物の前記外表面の内、少なくとも前記接合部を、前記ラインカメラによって側方から撮像することで、少なくとも前記接合部の外観状態を検査する、
   セラミック部品の検査方法。
2. 前記回転装置が回転させる前記対象物を側方から前記ラインカメラによって複数回撮像し、
   前記ラインカメラによる複数回の撮像によって得られた複数の画像に基づき、前記対象物の前記外表面を平面展開した平面画像を生成する、
   請求項１に記載のセラミック部品の検査方法。
3. １又は複数の前記ラインカメラにより、前記外表面における前記中心軸線の方向にずれた複数の領域をそれぞれ撮像する、
   請求項１又は請求項２に記載のセラミック部品の検査方法。
4. 前記対象物は、前記中心軸線に沿って延びるとともに前記セラミック部品の少なくとも一部として構成される基体と、前記中心軸線の方向の一端側において前記基体内に埋め込まれる発熱体と、前記中心軸線の方向の他端側において前記基体の外側に露出するとともに前記金属部の少なくとも一部として構成される端子部と、を備えたセラミックヒータであり、
   前記回転装置は、前記回転軸を中心として回転し得る状態で前記対象物を保持する保持部と、回転体を有するとともに前記回転体を回転駆動させる駆動装置と、を一体もしくは別体として備えたものであり、
   前記保持部に前記対象物を保持させつつ、前記外表面のうち、前記中心軸線の方向における前記発熱体と前記端子部との間の領域に前記回転体を接触させた状態で、前記駆動装置により前記回転体を回転させる、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のセラミック部品の検査方法。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のセラミック部品の検査方法を含む、
   セラミック製品の製造方法。

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