JP7283398B2 - 放射線透過検査方法及び装置、並びに微多孔膜の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、フィルムを巻き取ったフィルムリールに混入する異物を検査する放射線透過検査方法及び装置と、このような放射線透過検査方法を含む微多孔膜の製造方法とに関する。
各種のポリマーフィルムなどのフィルムは、一般に、フィルム原反として、円筒形状のコアに巻かれた状態で供給される。このようなフィルムリール中に微小な金属片などの異物が混入した場合には、異物は、フィルムを用いて製造される製品における不具合の原因となることがある。例えば、フィルムリールから巻出したフィルムをリチウムイオン二次電池の正極と負極との間に挿入されるバッテリーセパレータフィルムとして使用する場合、フィルムリール中に混入していた異物が微小な金属片であれば、リチウムイオン二次電池における正極と負極との間の短絡を引き起こしたり、金属片が電解液に溶解して電池特性を劣化させたりする。そこで、フィルムリールに微小な金属異物が混入しているか否かを検出する必要がある。バッテリーセパレータフィルムの製造における品質保証の観点からは、フィルムの製造途中よりも、最終製品であるフィルムリールにおいて異物の混入の有無を検査することが好ましい。
バッテリーセパレータフィルムなどのフィルムはポリマーフィルムであり、検出したい異物は金属であるから、フィルムリール中の金属異物を検出する方法として、フィルムリールの外側からＸ線やγ線などの放射線を照射し、放射線が透過しにくい異物による影を画像として検出する放射線透過検査方法は有効な方法である。異物の検出に際しては、異物の有無に加えて、フィルムリール中における異物の存在位置を検出することも好ましい。
特許文献１は、フィルムリール中の異物の検出に関するものではないが、２以上の長尺ラベル基材を金属製の連結部材によって繋ぎ合わせて形成されたラベル連続体をロール状に巻き取った状態で継ぎ目の数を検知する方法がある。ロールの側端部からＸ線を照射してラベル基材部分と連結部材部分でのＸ線透過量の差に基づいて継ぎ目の数を検知することを開示している。
一方、Ｘ線を利用し物体の空間配置を求める方法として、Ｘ線ＣＴ（コンピューター断層撮影）法が知られている。Ｘ線ＣＴ法では多方面からＸ線を照射して撮像し、画像合成技術によって三次元像を得ている。そのため、計測に長時間を要する。特許文献２には、Ｘ線ＣＴによる計測時間を短縮する技術として、複数の線源と検出器とを同数個、並進走査方向に配置し、隣接の線源までの間を並進走査することによって並進走査の距離を短縮し、計測時間を短縮することを開示している。
特開２０１５－４４６０２号公報 特開昭６３－２１０３９号公報
Ｘ線透過検査では、Ｘ線源とイメージングプレートなどの検出器との間に検査対象物が配置され、Ｘ線源からは光軸（照射中心軸）を中心にして円錐状または角錐状に拡がるようにＸ線が放出される。Ｘ線源から照射されるＸ線の照射視野（照射範囲よりも検査対象物が大きい場合には、検査対象物の全体を検査するように、Ｘ線源と検出器が検査対象物に応じて走査される必要がある。ここで、検査対象がＸ線の透過方向に厚さを有する場合、同じ大きさの異物であって厚さ方向での位置によって、検出器上での像の大きさが異なることになり、異物の位置に応じて検出感度にムラが生じることになる。これは、検出器に投影される異物の像の大きさは、Ｘ線源に近く検出器から遠いほど、引き伸ばされ、検出器に大きく投影されるためである。そして、検出器の検出感度は、像の画素数が所定値を超えると検出可能となるので、検出器に投影される像の大きさに左右される。それゆえ、異物の位置がＸ線源から近い場合には、検出しやすく検出感度が向上し、Ｘ線源から遠い場合には検出しにくく検出感度が低下する。
検出感度における厚さ方向の位置に応じたムラを小さくするためには、放射線源から検出器までの距離に対する放射線源から検査対象物までの距離の比率を大きくすればよいが、検査対象物の厚さも考慮するとこの比率を大きくするためには放射線源から検出器までの距離自体を大きくする必要があり、結果としてＸ線の減衰が大きくなって必要な感度が得られないことがある。つまり、Ｘ線の透過方向に厚さを有する検査対象物の場合、高い検出感度で、厚さ方向の異物の位置による感度ムラを抑制することができなかった。そのため、厚み方向の異物の位置によって検出される異物の大きさが異なり（これを感度ムラという）、検査対象物内における異物の位置および実際の異物の大きさを特定することができないという課題があった。
一方、Ｘ線ＣＴによる検査は、異物の形状や位置を容易に特定することができるが、複雑な回転機構や画像処理システムが必要であり、また、Ｘ線透過検査に比べて測定時間や処理時間が格段に長いという問題点を有する。
本発明の目的は、フィルムリールを検査対象物としてＸ線透過検査を行なうときに、異物の位置に応じた検出感度のムラの影響を軽減して異物を確実に検出できるＸ線透過検査方法及び装置と、このＸ線透過検査方法を用いて製造される微多孔膜の製造方法とを提供することにある。
本発明は、コアの外周面に長尺のフィルムが複数周巻回されたフィルムリール検査対象とした放射線透過検査方法であって、リールの一方の側の側面を以下の側端部Ａ、他方の側の側面を以下の側端部Ｂとして、
第１の放射線源から照射され、前記フィルムリールの側端部Ａから入射し、リール中を透過し、側端部Ｂから出射する放射線を、第１の検出器で検出し、異物についての情報を得る第１の異物検知工程と、
第２の放射線源から照射され、前記フィルムリールの側端部Ｂから入射し、リール中を透過し、側端部Ａから出射する放射線を、第２の検出器で検出し、異物についての情報を得る第２の異物検知工程と、を含む、放射線透過検査方法である。
側端部Ａ：円筒状のフィルムリールの両端にあたる円状の面であって、フィルムリールの側面に位置するので、一方の側の側面を側端部Ａと呼ぶ
側端部Ｂ：円筒状のフィルムリールの両端にあたる円状の面であって、フィルムリールの側面に位置するので、他方の側の側面を側端部Ｂと呼ぶ
さらに、前記第１の放射線源と第１の検出器間の距離（ＦＩＤ）と、前記第２の放射線源と第２の検出器間の距離（ＦＩＤ）が等しく、かつ、
第１の放射線源と側端部Ａ間の距離（ＦＯＤ）と、第２の放射線源と側端部Ｂ間の距離（ＦＯＤ）が等しい放射線透過検査方法である。さらに、下記式（１）を充足することを特徴とする、放射線透過検査方法である
０．２≦（Ｔ＋２ＦＯＤ）／２ＦＩＤ≦０．５・・・・（１）
ここで、Ｔはフィルムリールの厚みを表す。
さらに、フィルムリール中に混入した異物の位置情報および異物の大きさを求める、請求項１または２に記載の放射線透過検査方法。
さらに、第１の異物検知工程から得られた異物情報と第２の異物検知工程から得られた異物情報とから、フィルムリール中に混入した異物の位置情報および異物の大きさを求める、放射線透過検査方法である。
本発明は、コアの外周面に長尺のフィルムが複数周巻回されたフィルムリールを検査対象とできる放射線透過検査装置であって、リールの一方の側の側面を以下の側端部Ａ、他方の側の側面を以下の側端部Ｂとして、前記フィルムリールのコアを把持する保持部と、前記フィルムリールの側端部Ａから入射し、リールを透過して側端部Ｂから出射するよう配置された放射線を照射する第１の放射線源と、側端部Ｂから出射した放射線を検出する第１の検出器とからなる第１の測定部と、前記第１の検出器から離間した位置に設けられて前記フィルムリールの側端部Ｂから入射し、リールを透過して側端部Ａから出射するように配置された第２の放射線源と、側端部Ａから出射した放射線を検出する第２の検出器とからなる第２の測定部とを備えた、放射線透過検査装置を提供する。
側端部Ａ：円筒状のフィルムリールの両端にあたる円状の面であって、フィルムリールの側面に位置するので、一方の側の側面を側端部Ａと呼ぶ
側端部Ｂ：円筒状のフィルムリールの両端にあたる円状の面であって、フィルムリールの側面に位置するので、他方の側の側面を側端部Ｂと呼ぶ
さらに、第１の測定部の放射線源と検出器の位置、および、第２の測定部の放射線源と検出器の位置を調整する調整部を備え、前記第１の放射線源と側端部Ａ間の距離（ＦＯＤ）および前記第２の放射線源と側端部Ｂ間の距離（ＦＯＤ）が等しく、かつ、前記第１の放射線源と検出器間の距離（ＦＩＤ）および前記第２の放射線源と検出器間の距離（ＦＩＤ）が等しくなるように位置を調整する制御部をさらに備えた、放射線透過検査装置を提供する。さらに、前記第１の測定部及び前記第２の測定部を前記フィルムリールの半径方向に移動させる移動部をさらに備える、放射線透過検査装置を提供する。

本発明は、ポリオレフィン樹脂と可塑剤とを混練してポリオレフィン溶液を調製する工程と、ポリオレフィン溶液をダイから吐出するとともに冷却してゲル状シートを得る工程と、ゲル状シートを延伸して延伸シートを形成する工程と、延伸シートから可塑剤を除去して微多孔膜を得る工程と、微多孔膜をコアに捲回してフィルムリールを得る工程と、本発明の放射線透過検査方法によりフィルムリールに含まれる異物の検査を行う工程と、を含む微多孔膜の製造方法である。すなわち、長尺のフィルムをコアに捲回してフィルムリールを得て、その後、上述の放射線透過検査方法にて前記フィルムリールに含まれる異物の検査を行う異物検知工程とを含む、フィルムリールの製造方法である。
本発明では、フィルム製品リールに対し、両方の側端部の各々に向けて他方側の側端部から放射線の照射を行なうので、各照射では、フィルム製品リールの厚さ方向での中間位置から照射側の側端部までの領域における異物を検出できればよいことになる。このことは放射線透過検査の観点では検査対象物であるフィルム製品リールの厚さが実質的に半減したことに相当するので感度ムラが低減し、かつ、検出器に形成される像の大きさも拡大することになるので確実に異物を検出できるようになる。
放射線透過検査の基本的な原理を説明する図である。 厚さ方向での異物の位置に基づく感度ムラを説明する図である。 厚さ方向での異物の位置に基づく感度ムラを説明する図である。 厚さ方向での異物の位置に基づく感度ムラを説明する図である。 従来の放射線透過検査方法の原理を説明する図である。 本発明に基づく放射線透過検査方法の原理を説明する図である。 異物の厚さ方向の位置と大きさとを求める処理を説明する図である。 両方の側端部の各々へのＸ線照射によって同一の異物を検出できる条件を説明する図である。 側端部と厚さ方向の中間位置との間を厚さ方向に複数の領域に分割して異物を検出することを説明する図である。 側端部と厚さ方向の中間位置との間を厚さ方向に複数の領域に分割して異物を検出することを説明する図である。 放射線透過検査装置の第１の実施形態を示す平面図である。 放射線透過検査装置の第１の実施形態を示す正面図である。 放射線透過検査装置の第２の実施形態を示す正面図である。 放射線透過検査装置の第３の実施形態を示す側面図である。 放射線透過検査装置の第４の実施形態を示す正面図である。
最初に、Ｘ線を用いる放射線透過検査に関する用語を以下に示す。
Ｘ線源の光軸：Ｘ線照射における中心軸のこと。Ｘ線は、光軸を中心にして円錐状または角錐状に拡がるように放出される。
視野：Ｘ線が照射できる範囲のこと。面積で表す。放射源に近いほど視野は狭い。
照射範囲：Ｘ線が照射される範囲。光軸を中心にして円錐状または角錐状に拡がったＸ線があたる範囲である。
走査：放射線源と検出器のセットを、軸方向など検査対処物に沿って移動させること。
ＦＩＤ：放射線源と検出器との間の離間距離である。
ＦＯＤ：放射線源とフィルムリールの放射線源から最短の側端部との間の離間距離である。
検出感度：検出可能な検査対象物の大きさ。最小の大きさで表す。
感度ムラ：検査対象物の厚さ方向の位置による検出可能な検査対象物の大きさの違い。
異物検知工程：放射線源から対象物へ放射線を照射し、対象物を通過した放射線を検出する異物検査工程の１つの処理ステップを表す。処理ステップが複数あるときは、第１、第２、第３・・・と呼ぶ。
（放射線透過検査方法）
次に、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。図１はフィルムリール１０を検査対象物とする一般的な放射線透過検査の基本的な原理を示しており、この図では、フィルムリール１０は、円筒形状のコア１１の長さ方向における中心軸１３を含む平面での断面として示されており、ハッチングについては一部省略している。フィルムリール１０は、コア１１の中心軸１３を回転軸としてコア１１の外周面に長尺のフィルムを複数回巻回して構成されたものである。符号１２は、コア１１の外周面に巻回されたフィルムの層を示している。フィルムリール１０においてコア１１の中心軸１３が延びる方向を向いた面をフィルムリール１０の側端部と呼ぶ。側端部は、円筒状のフィルムリールの両端にあたる円状の面であって、フィルムリールの側面に位置するので、一方の側の側面を側端部Ａ（図１中符号１４）、他方の側の側面を側端部Ｂ（図１中符号１５）と呼ぶ。コア１１の長さ方向における両側端部間の寸法（すなわち、側端部Ａと側端部Ｂ間の距離）は、当該コア１１に巻回されるフィルムの幅寸法に概略一致する。フィルムリール１０の側端部は、コア１１に巻回されたフィルムの幅方向の側端部が露出する面でもある。図においてＴは、フィルムリール１０の厚さを示しており、これは、コア１１に巻回されるフィルムの幅に等しい。コア１１の中心軸１３の延びる方向と平行な方向のことをフィルムリール１０の厚さ方向と呼ぶ。
フィルムリール１０に微小な金属片などの異物が混入しているか否かを検出するために、Ｘ線源などの放射線源２１が、フィルムリール１０の一方の側端部を臨む位置に配置されている。以下では、放射線源２１からはＸ線が放射されるものとするが、Ｘ線の代わりにγ線などの他の放射線を用いてもよい。放射線源２１は一般に点光源と考えることができ、放射線源２１からは、光軸３１がフィルムリール１０の一方の側端部に垂直になるように、光軸３１に沿って円錐状または角錐状に拡がるようにＸ線が放射される。図において符号３２はＸ線が拡がる範囲（照射範囲）を示している。そしてフィルムリール１０を透過したＸ線を検出するために、イメージングプレートなどの二次元Ｘ線検出器からなる検出器２６が、検出器２６の中心位置が光軸３１の延長上に位置するように、フィルムリール１０の他方の側端部を臨む位置に配置している。
フィルムリール１０内に金属等の異物があれば、その異物によってＸ線が遮蔽されるので、検出器２６において異物に対応する位置でのＸ線強度は低下する。Ｘ線強度が低下された位置を像として検出することにより、フィルムリール１０の異物を、そのフィルムリール１０内における位置も含めて検出することができる。ここでの位置は、フィルムリールを側端面から見て、その方向に投影した円状平面における２次元座標である。
放射線透過検査技術での一般的な用語にしたがって、放射線源２１と検出器２６との間の離間距離をＦＩＤ(Focus to Image Distance)と呼ぶ。また、放射線源２１と検査対象物であるフィルムリール１０の放射線源２１側の側端部との間の離間距離をＦＯＤ(Focus to Object Distance)と呼ぶ。ＦＯＤは、本来は放射線源２１と検出対象の異物との間の離間距離であるが、放射線透過検査を実行する前の段階では異物の位置は不明であるので、本発明では、放射線源２１とフィルムリール１０の放射線源２１側の側端部との間の離間距離をＦＯＤとしている。
（検出感度と感度ムラについて）
次に、異物の検出感度と感度ムラについて、図２を用いて説明する。ここでは、説明が分かりやすくなるように具体的な数値を使用するが、本発明はこのような具体的な寸法に限定されるものではない。ＦＩＤが２００ｍｍであり、ＦＯＤが２０ｍｍであり、フィルムリール１０の厚さＴが６０ｍｍである場合を考える。
図２では、図示上方にある放射線源２１から図示下方にある検出器２６に向けて、フィルムリール１０の厚さ方向に沿ってＸ線が照射される。微小な異物４１を確実に検出するためには検出器２６上での異物の像４２がなるべく大きくなるようにする必要があり、放射線源２１から異物４１までの距離がＦＩＤに比べて小さくなるようにして投影倍率を大きくする。投影倍率は、異物の像４２の大きさを異物４１の実際の大きさで除算した値に相当し、投影倍率は、ＦＩＤをＦＯＤで除した値（ＦＩＤ／ＦＯＤ）となる。
図２の（ａ）は、フィルムリール１０の放射線源２１側の側端部Ａ（図２の符号１４）に異物４１が存在する場合を示している。このとき、放射線源２１と異物４１との間の離間距離は２０ｍｍであり、投影倍率は１０（＝２００÷２０）となる。したがって、異物４１の大きさが１００μｍであるとすれば、検出器２６における異物の像４２の大きさ（投影サイズ）は１０００μｍとなる。逆に、検出感度の下限にあたる異物の大きさは、検出可能な像４２の大きさによって次のとおり決まる。検出器２６における検出可能な像４２の大きさが４００μｍ以上であれば、検出できる異物４１の大きさの下限、すなわち検出感度は異物の大きさが４０μｍとなる。同様に、図２の（ｂ）は、フィルムリール１０の厚さ方向の中央に異物４１が存在する場合を示している。このとき、放射線源２１と異物４１との間の離間距離は５０ｍｍとなる。図２の（ｃ）は、フィルムリール１０の検出器２６側の側端部Ｂ（図２の符号１５）に異物４１が存在する場合を示している。このとき、放射線源２１と異物４１との間の離間距離は８０ｍｍとなる。（ｂ）及び（ｃ）の場合についても、（ａ）の場合と同様に、投影倍率、異物４１の大きさが１００μｍであるときの検出器２６での投影サイズ、及び、像４２の大きさが４００μｍとなるときの異物４１の大きさすなわち検出感度（下限）を求めることができる。これらの投影倍率、投影サイズ及び検出感度（下限）を表１に示す。
Figure 0007283398000001
表１に示すように、フィルムリール１０の厚さＴが６０ｍｍの場合には感度ムラが４０～１６０μｍと大きくなる。また、例えば（ｃ）の場合、検出感度が１６０μｍであるので大きさが１００μｍの異物を検出することができない。また、フィルムリール中に混入した異物の投影サイズは、異物の大きさと投影倍率で乗じたものである。つまり、投影サイズからは、異物の位置が不明であるので、異物の大きさが特定できない。
上述のとおり、検出可能な異物の大きさは、異物の厚み方向の位置、つまり、放射線源および検出器との間でどのような比率の場所に存在するかによって決まる。投影倍率はＦＩＤ／ＦＯＤであるから、検出器での像の大きさは、ＦＩＤに比例し、ＦＯＤに反比例する。よって、同じ大きさの異物に対する検出感度はＦＯＤに反比例する。ＦＯＤを大きくとり、放射線源から検出器までの距離に対する放射線源から検査対象物までの距離の比率を大きくすることで、厚み方向の位置による検出可能な検査対象物の大きさの違い、すなわち、感度ムラが小さくなる。
具体的に、ＦＩＤの距離を１とし、放射線源の位置を０、検出器の位置を１とし、検査対象のファイムリールの厚みの割合がＦＩＤの距離に対して０．３（測定範囲が０．３の幅）の場合の感度ムラは、次のとおりである。
放射線源から側端面Ａまでの距離（ＦＯＤ）が０．２の場合
フィルムリールにおける厚み範囲は、０．２～０．５
０．２の時 １／０．２＝５
０．５の時 １／０．５＝２
よって、感度ムラは、５／２＝２．５（倍）
放射線源から側端面Ａまでの距離（ＦＯＤ）が０．５の場合
フィルムリールにおける厚み範囲は、０．５～０．８
０．５の時 １／０．５＝２
０．８の時 １／０．８＝１．２５
よって、感度ムラは、２／１．２５＝１．６（倍）。
一方、検出感度（微小な異物を検出すること）については、ＦＩＤを大きくとるか、ＦＯＤを小さくすることである。つまり、検出感度と感度ムラは相反する特性であり、微小な異物を検知するには、感度ムラが大きくなってしまう。いずれか一方の側端面から放射線を透過してフィルムリール中の異物を検知すると、フィルムリール中の微小な異物は場所によっては検出されないこともある。また、厚み方向のどの位置に存在しているか分からずに、検出結果からは実際の異物の大きさの特定は困難であった。
（ＦＯＤが大きい場合における、フィルムリール表裏からの放射線透過検査方法）
従来技術においてフィルムリール１０の検出器２６側の側端部にある大きさが１００μｍの異物４１を検出可能とするためには、ＦＯＤをそのままとした場合にはＦＩＤを上記の条件よりも長くする必要がある。このことは、検出器２６側でのＸ線強度の低下をもたらすことになり、Ｘ線の照射積算時間を長くする必要があり、測定時間が長くなってしまう。
さらに、ＦＩＤが長くなると、放射線の広がりが検出器２６の面積より大きくなり、検出器２６に入射するＸ線の広がりが狭くなる。１回のＸ線ショットで異物検出を行なえる測定範囲も狭くなり、そのため、フィルムリール１０の全体の検査のためのＸ線ショット数も増え、さらに測定時間が長くなる。一方、検出器２６側に付着した１００μｍの大きさの異物４１を検出可能とするにあたって、ＦＩＤを既述の条件にする場合には、ＦＯＤを小さくすることになるが、その場合にはＦＯＤはゼロ以下に設定できないので厚さＴが大きなフィルムリール１０を測定できなくなってしまう。
図３は、本発明に基づく放射線透過検査方法の原理を説明する図であり、図３（ａ）は従来法による検査を、図３（ｂ）は本発明に基づく検査を示している。図２に示したものと同じ厚さＴが６０ｍｍであるフィルムリール１０を検査対象物として、大きさが１００μｍ以上の異物を検出することとする。図２を用いた説明から明らかなように、検出器２６の側の異物の検出の方が難しいから、図３（ａ）に示す従来法では、検出器２６の側の側端部にある大きさ１００μｍの異物の検出を可能にするために（すなわち検出器２６側の側端部での検出感度を１００μｍとして）、ＦＯＤを１５ｍｍにしている。このとき、フィルムリール１０の放射線源２１側の側端部については、検出感度２０μｍで異物４１の検出が可能である。すなわち、この例では、検出感度が２０μｍと１００μｍとの間でばらつき、感度ムラが大きい。
また、Ｘ線の広がりを考慮すると、１ショットの検査で、放射線源２１側の側端部では例えば視野が３．５ｍｍ×２ｍｍの領域について異物の４１検出を行うことができ、検出器２６側の側端部では視野が１７．５ｍｍ×１０ｍｍの領域について異物４１の検出を行うことができる。フィルムリール１０の全体にわたって異物４１の検査を行なうためには、最小視野（放射線源２１側の側端部でのＸ線の視野）に基づいて、図示破線で示すようにフィルムリール１０をくまなく走査してＸ線を照射する必要がある。
一方、図３（ｂ）に示す本発明に基づく方法では、１回のＸ線ショットでは、フィルムリール１０の放射線源２１側の側端部Ａからフィルムリール１０の厚さ方向の中間位置Ｃ（一点鎖線）までの領域にある大きさが１００μｍ以上の異物４１を検出する。そして、図示していないが、中間位置Ｃからの領域は、もう一方の面から放射線を照射して検出を行う。放射線源２１や検出器２６、ＦＩＤなどが図３（ａ）の場合と同じであるとして、フィルムリール１０の厚さ方向における中間位置Ｃにて大きさが１００μｍの異物４１を検出できればよいから、ＦＯＤを４５ｍｍとすることができる。
このとき、放射線源２１側の側端部Ａでの検出感度は６０μｍであり、視野は１０．５ｍｍ×６ｍｍとなる。厚さ方向の中間位置Ｃでの検出感度は１００μｍであって視野は１７．５×１０ｍｍとなる。検出感度は６０μｍと１００μｍとの間でばらつくが、図３（ａ）の場合に比べ、ばらつきは大幅に小さくなっている。このときの最小視野は１０．５×６ｍｍであり、図３（ａ）に示す従来の場合と比べ、面積比で９倍となる。従って、本発明の手法では、従来の手法と比べて、９倍もの速度で検査できる。
ところで、図３（ｂ）に示す方法においてフィルムリール１０の厚さ方向における中間位置Ｃと検出器２６側の側端部Ｂとの間の領域では検出感度が１００μｍよりも悪くなっている。そのため、大きさが１００μｍ以上の異物４１を確実に検出するにあたって、本発明では、放射線源２１と検出器２６とからなる測定部、つまり、第１の検査工程部に対し、フィルムリール１０を相対的に裏返し、検査できなかった領域が放射線源２１側を向くようにし、再度、放射線透過検査を行なう（第２の検査工程）。結局、本発明の方法では、フィルムリール１０に対し、その一方の側端部Ａの側から放射線を照射する第１の異物検知工程と、他方の側端部Ｂの側から放射線を照射する第２の異物検知工程とを実施する。
測定にかかる時間であるが、本発明では、単一の異物検知工程ですべての異物４１の検出を行なおうとする図３（ａ）の場合に比べ、最小視野の面積が９倍となっているから、２回の異物検知工程を行なうことを考慮しても、Ｘ線のショット回数を約１／５（２／９）とすることができる。すなわち、本発明では、従来知られている技術に基づいた手法と比べて、短時間での異物検出が可能となる。放射線源２１と検出器２６とからなる測定部を相互に干渉しないように２組用意し、一方の測定部ではフィルムリール１０の一方の側端部Ａから放射線を照射し、他方の測定部では他方の側端部Ｂから放射線を照射すれば、第１の異物検知工程と第２の異物検知工程とを同時に進行させることも可能である。これにより、フィルムリール１０の全面を検査するために必要な時間をさらに短縮できる。また、図３（ｂ）に示す方法では、図３（ａ）の手法と比べて感度ムラを軽減するので、その分、厚さの大きなフィルムリール１０の検査も可能になる。また、フィルムリール１０を放射線源２１から大きく離間させることができる。従って、検査を実行可能なフィルムリール１０の種類も増加する。
（表裏からの放射線透過検査による異物位置と大きさについて）
ところで、図３（ｂ）を用いて説明した本発明に基づく放射線透過検査方法の場合、フィルムリール１０に対して一方の側端部Ａから放射線を照射したときと他方の側端部Ｂから放射線を照射したときに同じ異物４１を検出することがある。その場合、異物４１の厚さ方向の位置と大きさとを求めることができる。図４は、そのような場合において、異物４１の厚さ方向の位置と大きさを求める処理を説明する図である。
図４（ａ）に示すフィルムリール１０は、その一方の側の側面を側端部Ａ（符号１４）とし、他方の側の側面を側端部Ｂ（符号１５）とする。そして、第１の放射線源２１から照射され、前記フィルムリール１０の側端部Ａから入射し、リール中を透過し、側端部Ｂから出射する放射線を、第１の検出器２６で検出し、異物４１についての情報を得ている。異物４１は検出器２６に像４２を投影するが、その像４２の位置は検出器２６の特定の位置情報として記録される。たとえば、ＸＹ座標にて異物の位置がマップ化される。そして、第１の放射線源２１と第１の検出器２６間または側端部Ａ間の距離、すなわちＦＩＤとＦＯＤを固定して、フィルムリールの側面内を走査させ、フィルムリール全体における異物４１の座標情報が得られる。
走査方法は、第１の放射線源２１と第１の検出器２６をＸＹの２軸に移動させてもよいし、フィルムリールの半径方向に移動させながらフィルムリールを回転させてもよい。走査はステップ状に行い、検査に必要な所定の放射線量を照射した後、照射面積が重ならないように一定距離を移動させてもよい。また、ごく低速で連続移動させながら、フィルムリールの側面の位置として記録させてもよい。１回あたりの照射面積が小さければ、照射回数が増える。このように走査することで、フィルムリールの側面における異物の位置と像４２の大きさＡ１が得られる。なお、像４２の大きさは、金属異物等によって放射線が遮蔽されて放射線が小さくなっているので、その画素数をカウントする方法を用いることが好ましい。
図４（ｂ）は、フィルムリール１０の検査を、図４（ａ）とは反対側の面（裏面）から実施する。ここでは、第２の放射線源２２から照射され、前記フィルムリールの側端部Ｂから入射し、リール中を透過し、側端部Ａから出射する放射線を、第２の検出器２７で検出し、異物についての情報を得ている。異物４１は、検出器２７に像４２を投影するが、その像４２の位置は検出器２７の特定の位置情報として記録される。たとえば、異物の位置がＸＹ座標のマップに表示される。そして、第１の放射線源２１と第１の検出器２７と同じように、ＦＩＤとＦＯＤを固定して、フィルムリールの側面内を走査させ、フィルムリール全体における異物４１の座標情報が得られる。また、像４２の大きさＡ２が得られる。
図４（ａ）と図４（ｂ）における異物４１は同じであるので、フィルムリールの側面内の位置情報（たとえばＸＹ座標）が同じとなる。しかし、各放射線源２１、２２との距離の関係から、第１の検出器２６と第２の検出器２７における、像４２の大きさＡ１とＡ２は異なってくる。
ここで、ＦＩＤとＦＯＤの比および検出感度（検出可能な最小の大きさ）について、第１の異物検知工程と第２の異物検知工程を比較しながら説明する。第１の異物検知工程は、第１の放射線源２１と第１の検出器２６を含み、フィルムリールの側端部Ａから側端部Ｂの向きに放射線を透過させて検査を行う。第２の異物検知工程は、第２の放射線源２２と第２の検出器２７を含み、フィルムリールの側端部Ｂから側端部Ａの向きに放射線を透過させて検査を行う。
第１の異物検知工程と第２の異物検知工程のＦＩＤとは距離が等しくなるように調整してある。そして、第１の異物検知工程と第２の異物検知工程のＦＯＤとは距離が等しくなるように調整してある。ただし、第１の異物検知工程では、放射線源２１と側端部Ａとの距離であり、第２の異物検知工程では、放射線源２２と側端部Ｂとの距離である。前述のとおり、図４（ａ）及び図４（ｂ）の一例においては、ＦＩＤは２００ｍｍであり、ＦＯＤは４５ｍｍである。
第１の異物検知工程と第２の異物検知工程のそれぞれの検出感度と感度ムラについては、前述のとおりである。
（検出感度）第１の異物検知工程における側端部Ａおよび第２の異物検知工程における側端部Ｂの厚み方向の距離においては約９０μｍ以上の異物が検出可能であり、フィルムリール（厚みＴが６０ｍｍ）の中央位置では約１５０μｍ以上が検出可能であり、さらに、第１の異物検知工程における側端部Ｂおよび第２の異物検知工程における側端部Ｂの厚み方向の距離においては約２１０μｍ以上が検出可能である。
そして、各検出器に投影された像４２の大きさについては、１００μｍ角の異物が第１の異物検知工程における側端部Ａおよび第２の異物検知工程における側端部Ｂの厚み方向の距離にあるとき約４．４４倍の４４４μｍ角、フィルムリール（厚みＴが６０ｍｍ）の中央位置にあるとき約２．６７倍の２６７μｍ角、さらに、第１の異物検知工程における側端部Ｂおよび第２の異物検知工程における側端部Ｂの距離にあるとき約２．１１倍の２１１μｍ角となる。
フィルムリール１０の中に実寸がａである異物４１が存在するものとし、フィルムリール１０の厚さ方向における中間位置Ｃから異物４１までの距離をｚとする。フィルムリール１０の厚さは上述のようにＴである。フィルムリール１０に対して一方の側端部側からＸ線を照射する場合と他方の側端部側からＸ線を照射する場合における、異物４１による検出器２６での像４２の大きさをそれぞれＡ1，Ａ2とする。Ａ1≧Ａ2を仮定しても一般性は失われないから、Ａ1≧Ａ2とする。すると異物４１は、フィルムリールの厚み方向の中間位置Ｃから見て、像の大きさがＡ1であるときの放射線源２１の方向にｚだけ離れた位置に存在することになる。図４（ａ）に示すように、像４２の大きさがＡ1であるときの投影倍率Ａ1／ａと、図４（ｂ）に示すように、像４２の大きさがＡ2であるときの投影倍率Ａ2／ａは、それぞれ、式(1), (2)によって表される。
Ａ1／ａ＝ＦＩＤ／（ＦＯＤ＋Ｔ／２－ｚ） （２）
Ａ２／ａ＝ＦＩＤ／（ＦＯＤ＋Ｔ／２＋ｚ） （３）
式(2), (3)から、式(4), (5)に示すように、異物４１の実寸ａと中間位置Ｃからの距離ｚを求めることができる。
ｚ＝（Ａ１－Ａ２）／（Ａ１＋Ａ２）×（ＦＯＤ＋Ｔ／２） （４）
ａ＝２×Ａ１×Ａ２／（Ａ１＋Ａ２）×（ＦＯＤ＋Ｔ／２）／ＦＩＤ （５）
以上のとおり、フィルムリールの両側面からそれぞれ放射線を入射させる第１の異物検知工程と第２の異物検知工程を用いて異物情報を得ることで、フィルムリール１０の厚み方向の距離と実際の異物の大きさを求めることができる。このことは、フィルムリール中に混入する異物の判定において、厚み方向の距離、すなわちフィルムリール中におけるフィルム幅方向の存在位置によらず、異物の実際の大きさが分かるので、たとえば問題となる異物の大きさを超えているかどうかが判定可能となり、検査精度が向上できる。
このようにフィルムリールの両側面から放射線を入射させ、第１の異物検知工程と第２の異物検知工程を含む検査を行う場合、フィルムリールの両側面の放射線源から検査対象物までの距離は、少なくともフィルムリールの厚み（Ｔ）の半分までの厚みに存在する異物が検知しやすい条件とすることが好ましい。すなわち、放射線源から異物までの最大距離は、ＦＯＤ＋１／２Ｔ（ここで、Ｔはフィルムリールの厚みを表す）である。検出感度は、放射線源からの距離が小さいほど高いので、ＦＯＤ＋１／２ＴをＦＩＤで除した値が、０．５以下であることが好ましい。一方、放射線源からの距離が小さいほど感度ムラが大きくなるので、ＦＯＤは２０ｍｍ以上が好ましい。フィルムリールの厚み（Ｔ）によるが、ＦＯＤ＋１／２ＴをＦＩＤで除した値は、Ｔ＝６０ｍｍでは０．２５以上が好ましく、Ｔ＝４０ｍｍでは０．２以上が好ましい。すわなち、前述の式（１）を満たす条件が好ましい態様である。
０．２≦（Ｔ＋２ＦＯＤ）／２ＦＩＤ≦０．５・・・・（１）
また、検査時間に関して、フィルムリールの表裏から２回の測定を行うため、測定時間が２倍になる。１回あたりの測定面積を、２倍以上に大きくすると検査にかかる合計時間は短縮される。測定面積は、距離の２乗に比例する。ＦＯＤ＋１／２Ｔの距離に対応する測定面積とＦＯＤの距離に対応する測定面積の比、すなわち、（ＦＯＤ＋１／２Ｔ）／ＦＯＤの比が、√２を超えることが好ましい態様である。
フィルムリール１０のいずれかの一方の側端部からしか異物４１を検出できなかった場合には、測定できた像４２の大きさに基づいて、異物４１の実寸を仮定すればよい。本発明に基づく放射線透過検査方法は、例えば、フィルムリール１０に所定の大きさ以上の異物４１が混入するときにそのフィルムリール１０を不良品として排除するために用いられるので、このような実寸の仮定を行なったとしても、放射線透過検査を行なうことの意義が失われることはない。
図５は、第１の異物検知工程と第２の異物検知工程における、異物の検出有無を、フィルムリールの厚さ方向に対して示した特性図である。図２（ｂ）に示すような構成（ＦＩＤ＝２００ｍｍ、ＦＯＤ＝２０ｍｍ）を用いて、厚さが６０ｍｍであるフィルムリール１０の検査を行なったときに、異物４１の厚さ方向での位置と実寸とに応じ、その異物４１が両方の側端部のいずれの側からのＸ線照射によっても検出可能である（「両方の側端部から検出可能」と記載）か、いずれか一方の側端部からのＸ線照射でしか検出されない（「片方の側端部からのみ検出可能」と記載）か、あるいは、どちらの側端部からのＸ線照射によっても検出されない（「いずれの側端部からも検出不可」）かを示している。
このように、第１の異物検知工程と第２の異物検知工程の検出において、放射線源と検出器をフィルムリールの側面上を走査させ、得られるそれぞれの異物欠点マップを重ね書きし、より微細な異物を検出可能となる。また、異物の大きさと位置の計算処理にかかる時間を短縮することができる。 なお、フィルムリール１０においてＸ線の光軸に沿うように複数の異物４１が存在する場合には、これらの異物４１の像が重なってあたかも１つの異物しか存在しないように検出される場合がある。このような像の重なりは、Ｘ線の照射位置をわずかに、例えば上述した最小視野の半分よりもさらに狭い間隔で移動させることによって解消することができ、複数の異物４１を独立して検出することができるようになる。しかしながら、異物の検出によって不良品と判定するために放射線透過検査を行なう場合には、このような異物の像４２の分解を行なう必要はない。なお、像を分離するために、各放射線の光軸とフィルムリール側面への入射角度を、垂直ではなく光軸を斜めに斜光させてフィルムリールに入射させ異物を分離検出させてもよい。
以上説明した本発明に基づく放射線透過検査方法では、フィルムリール１０における放射線源２１側の側端部において規定される最小視角に応じて必要なＸ線ショット回数が定まり、検査時間が定まる。最小視角は、検査対象の厚さを薄くすれば大きくすることができるから、必要なＸ線のショット回数は最小視角による面積に反比例する。そこで、更に検査時間を短縮する場合には、フィルムリール１０における中間位置Ｃと放射線源２１側の側端部との間を厚さ方向に複数の領域に分け、領域ごとに異物４１の検査を行なう、即ちＦＯＤの異なる複数回の検出走査を行うことが考えられる。同一方向からのＸ線の照射であるので、異物４１の検出が重複することがあるが、その場合は、１個の異物４１の検出でもって不良品として判断すればよい。
（フィルムリールの厚みが大きい場合について）
フィルムリールの厚みが大きいほど、フィルムリール中に混在する異物の検査は困難となる。図６は、厚さＴが例えば１２０ｍｍであるフィルムリール１０を対象として、フィルムリール１０の厚さ方向の中間位置Ｃから放射線源２１側の側端部Ｄまでを厚さ方向にさらに２つの領域に分け、領域ごとに異物４１の検査を行なうことを説明する図である。すなわち、フィルムリールを厚み方向に４分割して検査を行う方法である。これは、放射線源から検出器までの距離に対する放射線源から検査対象物までの距離の比率を大きくすることで、感度ムラを小さくするとともに、必要な（ここでは１００μｍの大きさ）異物を検出する検出感度が得られる。
フィルムリールの厚み方向における分割数として、ここでは、フィルムリール１０の一方の側端部Ｄ（符号１６）と中間位置Ｃまでの領域を２つに分割する場合を説明する。フィルムリール１０の他方の側端部と中間位置Ｃまでの領域も２つに分割して同様に異物４１の検出を行うことができる。実際には、フィルムリール１０の一方の側端部側と他方の側端部側でそれぞれ厚さ方向に２つの領域に分割し、合計でフィルムリール１０を厚さ方向に４つの領域に分割してそれぞれについて異物４１の検査を行なうことが好ましい。ここで説明する考え方を適用すれば、フィルムリール１０のいずれかの側端部と中間位置Ｃまでを３以上の領域に分割して領域ごとに異物４１の検査を行なうことも可能である。
図６において、フィルムリール１０の放射線源２１側の側端部の位置がＤで、側端部Ｄ（符号１６）とフィルムリール１０の厚さ方向の中間位置Ｃとの間の中点となる位置がＥで示されている。フィルムリール１０の厚さＴが１２０ｍｍであると仮定すると、側端部Ｄと位置Ｅとの間隔は３０ｍｍであり、位置Ｅと中間位置Ｃとの間隔も３０ｍｍである。図６（ａ）は、位置Ｅと中間位置Ｃとの間の領域における大きさが例えば１６０μｍ以上の異物４１を検出するための放射線源２１と検出器２６との配置を示している。放射線源２１と検出器２６との間の離間距離ＦＩＤは２００ｍｍであり、放射線源２１と放射線源２１側の側端部Ｄの間の離間距離ＦＯＤは２０ｍｍである。すると、図６（ａ）において表形式で示すように、中間位置Ｃにおける検出感度は１６０μｍであり、位置Ｅにおける視野サイズは５０ｍｍである。Ｘ線の照射範囲が正方形であると、位置Ｅと中間位置Ｃとの間の異物４１を検出するときの最小視野は５０ｍｍ×５０ｍｍとなる。図６（ａ）において斜線のハッチングが付された領域は、５０ｍｍ×５０ｍｍの最小範囲を使用して走査したときに大きさが１６０μｍである異物を検出できる領域（検出感度が１６０μｍ未満である領域）である。図６に示されるように、側端部Ｄと位置Ｅの間の領域の一部においても大きさが１６０μｍである異物４１が検出可能となっている。側端部Ｄと位置Ｅの間の領域のうち、黒塗りで示された部分は、Ｘ線が照射されない未検査領域である。
図６（ｂ）は、放射線源２１側の側端部Ｄと位置Ｅとの間の領域における大きさが１６０μｍ以上の異物４１を検出するための配置を示している。放射線源２１と検出器２６との間の離間距離ＦＩＤは、図６（ａ）の場合と同じく２００ｍｍであり、放射線源２１と放射線源２１側の側端部Ｄとの間の離間距離ＦＯＤは５０ｍｍである。すなわち、図６（ａ）の場合と比べ、ＦＩＤは同じであるがＦＯＤが３０ｍｍ増加している。このとき、位置Ｅにおける検出感度は１６０μｍであり、位置Ｄにおける視野サイズは５０ｍｍであり、正方形の照射野を仮定すれば側端部Ｄと位置Ｅとの間の異物４１を検出するときの最小視野は５０ｍｍ×５０ｍｍとなる。図６（ｂ）において斜線のハッチングが付された領域は、５０ｍｍ×５０ｍｍの最小視野を使用して走査したときに大きさが１６０μｍである異物４１を検出できる領域（検出感度が１６０μｍ未満である領域）である。
図６を用いて説明した方法では、５０ｍｍ×５０ｍｍの視野を用いる走査を２回行っている。これに対し、ここで示した機器構成を使用して、側端部Ｄと中間位置Ｃとの間の、大きさが１６０μｍ以上の異物４１を一回の検査で検出しようとすると、図６（ａ）の場合と同様にＦＯＤを２０ｍｍとする必要があり、このとき、側端部Ｄでの視野サイズは２０ｍｍであるので、２０ｍｍ×２０ｍｍの視野を用いる走査を１回行う必要がある。５０ｍｍ×５０ｍｍの視野の面積は２５００ｍｍ2であって、２０ｍｍ×２０ｍｍの視野の面積である４００ｍｍ2よりも６倍以上広いので、図６を用いて説明した方法の方が、走査を２回行うとしても、側端部Ｄと中間位置Ｃとの間の異物を１回の走査で検出する場合に比べて全体としての測定時間を短縮することができる。
さらに、図６（ａ）と図６（ｂ）において、側端部Ｄ（符号１６）からフィルムリールの中間位置Ｃまでについて説明したが、他方の側端部からフィルムリールの中間位置Ｃまでについても同様に検査することが好ましい。このとき、第１の異物検知工程と第２の異物検知工程のほかに、第３の異物検知工程と第４の異物検知工程を含むことが好ましい。第３の異物検知工程には第３の放射線源２３と第３の検出器２８を含み、第４の異物検知工程には第４の放射線源２４と第３の検出器２９を含むように構成する。そして、第３の異物検知工程と第４の異物検知工程のＦＩＤとＦＯＤについては、第１と第２の異物検知工程とは別の値で、かつ、ＦＩＤおよびＦＯＤが同じ値なるように調整する。フィルムリールの両側面から、２セットの異物検知工程を用いて、フィルムリールの厚み方向全体をカバーする検査方法が提供される。
（異物について）
本発明を用いて検出可能な異物の材質としては、例えば金属（Ｃｕ、ＳＵＳ、Ｆｅなど）およびそれらの酸化物、シリカ等を挙げることができるが、異物のない箇所を透過したＸ線強度（ばらつき含む）に比べて、異物のある箇所を透過したＸ線強度に有意差があれば（＝Ｓ／Ｎ比が高ければ）上記に限らず検出可能である。なお一般的に、異物の比重が大きいほど透過後のＸ線強度は小さく、Ｓ／Ｎ比が高くなり検出しやすい傾向にある。また、厚さＴが大きいほどフィルム透過後のＸ線強度ばらつきは積算され大きくなるため、同一異物でもＳ／Ｎ比は小さくなり検出しにくくなる傾向にある。
（放射線透過検査装置の第１の実施形態）
次に、上述した放射線透過検査方法を実施するために用いられる放射線透過検査装置について説明する。図７は、放射線透過検査装置の第１の実施形態を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。コア１１の外周面に長尺のフィルムが複数周巻回されたフィルムリール１０を検査対象物として取り外し可能に保持する保持部４６が設けられている。保持部４６は、コア１１の中心軸１３が水平となるように、コア１１を介してフィルムリール１０を保持する。保持部４６には、フィルムリール１０を中心軸１３の周りで回転させるための回転駆動部４７も設けられている。
フィルムリールの一方の側の側面を側端部Ａ、他方の側の側面を側端部Ｂとして、フィルムリール１０の一方の側端部を臨む位置にフィルムリール１０に向けてＸ線を照射する放射線源２１が設けられ、フィルムリール１０の他方の側端部を臨む位置であって放射線源２１からのＸ線の光軸３１の延長上には、フィルムリール１０を透過したＸ線を検出する検出器２６が設けられている。放射線源２１と検出器２６によって第１の測定部が構成されている。つまり、第１の測定部は、前記フィルムリールの側端部Ａから入射し、リールを透過して側端部Ｂから出射するよう配置された放射線を照射する第１の放射線源と、側端部Ｂから出射した放射線を検出する第１の検出器とからなる。同様に、フィルムリール１０の他方の側端部を臨む位置であって第１の検出器２１から離間した位置にはフィルムリール１０に向けてＸ線を照射する放射線源２２が設けられ、フィルムリール１０の一方の側端部を臨む位置であって放射線源２２からのＸ線の光軸３１の延長上には、フィルムリールを透過したＸ線を検出する検出器２７が設けられている。放射線源２２と検出器２７によって第２の測定部が構成されている。つまり、第２の測定部は、前記フィルムリールの側端部Ｂから入射し、リールを透過して側端部Ａから出射するよう配置された放射線を照射する第２の放射線源と、側端部Ａから出射した放射線を検出する第２の検出器とからなる。
検出器２６，２７は、いずれも、イメージングプレートなどの二次元検出装置によって構成されている。第１の測定部でのＸ線の光軸３１と第２の測定部でのＸ線の光軸３１はいずれもコア１１の中心軸１３に平行であり、かつ、これらの光軸３１とコア１１の中心軸１３は同一の水平面内にある。
以下の説明において、コア１１の中心軸１３に平行な方向をｘ方向と呼び、水平面内においてｘ方向に直交する方向をｙ方向と呼ぶ。放射線源２１，２２は、それぞれ、放射線源２１，２２の高さを保ったまま放射線源２１，２２を水平面内でｘ方向に移動させる調整ステージ５１，５２に取り付けられている。同様に検出器２６，２７は、それぞれ、検出器２６，２７の高さを保ったまま検出器２６，２７を水平面内でｘ方向に移動させる調整ステージ５６，５７に取り付けられている。第１の測定部において、調整ステージ５１により放射線源２１をｘ方向に移動させることによってＦＯＤ（放射線源とフィルムリール１０の放射線源を向いた側端部との離間距離）を変化させることができ、調整ステージ５１による放射線源２１のｘ方向への移動及び調整ステージ５６による検出器２６のｘ方向への移動の少なくとも一方を行なうことで、ＦＩＤ（放射線源と検出器との離間距離）を変化させることができる。同様に第２の測定部についてもそのＦＩＤ及びＦＯＤを調整することができる。調整ステージ５１，５２，５６，５７の移動量を制御する制御部５０（図７（ａ）には不図示）が設けられており、制御部５０は、第１の測定部におけるＦＩＤ及びＦＯＤと第２の測定部におけるＦＩＤ及びＦＯＤとが等しくなるように制御を行なうことが好ましい。
フィルムリール１０での半径方向でのＸ線の照射位置を変化させるために、移動ステージ６１，６２（図７（ｂ）には不図示）が設けられている。調整ステージ５１，５６は移動ステージ６１に取り付けられており、移動ステージ６１は、第１の測定部の放射線源２１及び検出器２６がそれぞれ取り付けられている調整ステージ５１，５６を一体的にｙ方向に移動させる。同様に、調整ステージ５２，５７が移動ステージ６２に取り付けられており、移動ステージ６２は、第２の測定部の放射線源２２及び検出器２７がそれぞれ取り付けられている調整ステージ５２，５７を一体的にｙ方向に移動させる。このとき、移動ステージ６１，６２は、フィルムリール１０の中心（すなわちコア１１の中心軸１３の位置）から第１の測定部における放射線の光軸３１までの距離と前記第２の測定部までの距離３１とが常に同じとなるように相互に移動することが好ましい。
さらにこの放射線透過検査装置には、検出器２６，２７での検出結果に基づき、図４及び図５を用いて説明した原理によってフィルムリール１０内の検出された異物の大きさを計算する処理部６５が設けられている。
図７に示した放射線透過検査装置では、調整ステージ５１，５２，５６，５７によって第１の測定部及び第２の測定部のＦＩＤ及びＦＩＤを調整した上で、回転駆動部４７によってフィルムリール１０を回転させ、また、移動ステージ６１，６２によってフィルムリール１０の半径方向でのＸ線の照射位置を変化させることにより、フィルムリール１０に巻回されたフィルムの全体にわたって本発明に基づく放射線透過検査方法を実行することができる。この装置では、Ｘ線の照射方向が相互に逆向きの第１の測定部及び第２の測定部を用い、同時に放射線透過検査を行なうことにより、フィルムリール１０の一方の側端部と他方の側端部、すなわち表面と裏面とを反転させることなく、短時間でフィルムリール１０に巻回されたフィルムの全体にわたって異物の検査を行なうことができる。また、放射線源２１（２２）と検出器２６（２７）との間にはフィルムリール１０以外のＸ線の透過を阻害あるいは減衰させる部材が設けられていないので、ノイズの影響を抑制しながら鮮明な画像を得ることができる。
（放射線透過検査装置の第２の実施形態）
図７を用いて説明した放射線透過検査装置では、フィルムリール１０はコア１１の中心軸１３が水平となるように保持されていたが、中心軸１３が垂直になるようにフィルムリール１０を保持する構成とすることもできる。図８に正面図を示す放射線透過検査装置では、保持部４６によって、コア１１の中心軸１３が垂直になるようにフィルムリール１０が取り外し可能に保持されている。このとき、Ｘ線の光軸も垂直となるので、調整ステージを用いて放射線源２１，２２や検出器２６，２７の位置を調整することはできない。そこで図８に示す放射線透過検査装置では、第１の測定部に関し、Ｃ字状あるいはコの字状に形成された取り付け部材６６の両端に、それぞれ調整部材７１，７６を介して放射線源２１及び検出器２６が相互に向かい合うように取り付けている。同様に第２の測定部に関し、Ｃ字状あるいはコの字状の取り付け部材６７の両端に、それぞれ調整部材７２，７７を介して放射線源２２及び検出器２７が取り付けられている。調整部材７１，７２，７６，７７は、ＦＩＤ及びＦＯＤを調整するためのものであって、図７の装置と同様に制御部５０（図８には不図示）によって制御される。そして、移動ステージ６１，６２がそれぞれ取り付け部材６６，６７をフィルムリール１０の半径方向に移動させる。図８に示す放射線透過検査装置においても、図７に示した放射線透過検査装置と同様にしてフィルムリール１０中の異物を検出することができる。また、検出器２６，２７での検出結果に基づいて異物の大きさを計算する処理部を設けてもよい。この例においても、放射線源２１（２２）と検出器２６（２７）との間にはフィルムリール１０以外のＸ線の透過を阻害あるいは減衰させる部材が設けられていないので、ノイズの影響を抑制しながら鮮明な画像を得ることができる。従って、第２の実施形態では、保持部４６としてフィルムリール１０においてＸ線が透過する部分も含めて載置するテーブル状の部材を用いても良いが、その場合には検出器２６（２７）にテーブルの透過画像がバックグラウンド信号として検出されてＳ／Ｎ比の低下につながってしまうので、既述のようにフィルムリール１０の中心軸１３を保持する構成が好ましい。
（放射線透過検査装置の第３の実施形態）
図７に示した放射線透過検査装置は、放射線源２１と検出器２７からなる第１の測定部と、放射線源２２と検出器２７からなる第２の測定部との２つの測定部を備えている。しかしながら本発明に基づく放射線透過検査装置では、測定部の数をさらに増やして同時に異物検知工程を実行することにより、検査時間をさらに短縮することができる。図９は、図７に示す装置に対して２つの測定部を追加し、合計で４つの測定部を有する放射線透過検査装置を示している。図９では、放射線源と検出器との配置を明確にするために、フィルムリール１０の一方の側端部側から見た側面図として、コア１１を含むフィルムリール１０と放射線源２１～２４と検出器２６～２９のみが示されている。図において破線で示されている要素は、フィルムリール１０の他方の側端部側に位置しており、一方の側端部側から見た場合にはフィルムリール１０に隠れて見えない要素である。
図９に示す放射線透過検査装置では、図７に示すように既に第１の測定部と第２の測定部が設けられているとして、フィルムリール１０の一方の側端部を臨む位置であって放射線源２１と第２の検出器２７とから離間した位置に、フィルムリール１０に向けてＸ線を照射する放射線源２３が設けられている。フィルムリール１０の他方の側端部を臨む位置であって放射線源２３からのＸ線の光軸の延長上には、フィルムリール１０を透過したＸ線を検出する検出器２８が設けられている。放射線源２３と検出器２８によって第３の測定部が構成される。さらに、フィルムリール１０の他方の側端部を臨む位置であって放射線源２２及び検出器２６，２８から離間した位置に、フィルムリール１０に向けて放射線を照射する放射線源２４が設けられ、フィルムリール１０の一方の側端部を臨む位置であって放射線源２４からのＸ線の光軸の延長上には、フィルムリール１０を透過したＸ線を検出する検出器２９が設けられている。放射線源２４と検出器２９によって第３の測定部が構成される。第１の測定部、第２の測定部、第３の測定部及び第４の測定部は、同一のＦＩＤを有するように構成されている。
特に図９に示す放射線検査装置では、各測定部が同一のＦＯＤを有して測定部ごとの走査範囲を狭くして全体としての検査時間を短くするようにしてもよい。しかしながらこの装置では、第１の測定部と第２の測定部が同一のＦＯＤを有し、第３の測定部は第１の測定部よりも大きなＦＯＤを有し、第４の測定部は第２の測定部よりも大きなＦＯＤを有するように構成することにより、図６を用いて説明した、側端部と厚さ方向の中間位置との間を厚さ方向に複数の領域に分割して異物を検出する方法を実施することが可能になる。
（放射線透過検査装置の第４の実施形態）
図７、図８及び図９に示した放射線透過検査装置は、放射線源と検出器からなる測定部を複数有する。しかしながら、複数の測定部を用いることができない場合もある。１つの測定部しか用いることができない場合には、フィルムリール１０の一方の側端部からＸ線を照射する場合と他方の側端部からＸ線を照射する場合とを切り替える何らかの切り替え機構が必要である。図１０は、１つの測定部と切り替え機構を備える放射線透過検査装置を示している。
コア１１の中心軸１３が水平となるようにコア１１を介してフィルムリール１０を取り外し可能に保持する保持部４６が設けられている。保持部４６には、フィルムリール１０を中心軸１３の周りで回転させるための回転駆動部４７も設けられている。フィルムリール１０の一方の側端部を臨む位置にフィルムリール１０に向けてＸ線を照射する放射線源２１が設けられ、フィルムリール１０の他方の側端部を臨む位置であって放射線源２１からのＸ線の光軸３１の延長上には、フィルムリール１０を透過したＸ線を検出する検出器２６が設けられている。光軸３１は、コア１１の中心軸１３と平行になるように設定されている。放射線源２１と検出器２６によって測定部が構成されている。ここでは、Ｃ字状あるいはコの字状に形成された取り付け部材６６の両端に、それぞれ調整部材７１，７６を介して放射線源２１及び検出器２６が相互に向かい合うように取り付けている。調整部材７１，７６は、ＦＩＤ及びＦＯＤを調整するためのものである。光軸３１の位置をフィルムリール１０の半径方向で移動させるために、取り付け部材６６を図示上下方向に移動させる上下移動部８１が設けられ、取り付け部材６６は、上下移動部８１に対して吊り下げられるように接続している。さらに、コア１１の中心軸１３に垂直な軸の周りで放射線源２１をフィルムリール１０に対して相対的に１８０°回転させるために、切り替え部８２が設けられている。例えば、切り替え部８２は、放射線透過検査装置を設ける空間の天井に取り付けられ、上下移動部８１の上端が切り替え部８２に接続する。
図１０に示した放射線透過検査装置では、調整部材７１，７６によってＦＯＤ及びＦＩＤを調整した上で、回転駆動部４７によってフィルムリール１０を回転させ、また、上下移動部８１によってフィルムリール１０の半径方向でのＸ線の照射位置を変化させることにより、フィルムリール１０に巻回されたフィルムの全体をＸ線で操作することができる。本発明に基づく放射線透過検査方法を実施するためには、フィルムリール１０においてＸ線が入射する側を反転させなければならないが、そのためには、上下移動部８１によって放射線源２１や検出器２６がフィルムリール１０に機械的に干渉することがない位置にまで取り付け部材６６を上方に引き上げ、そののち、切り替え部８２によって取り付け部材６６の向きを水平面内で１８０°回転させ、回転後、再び取り付け部材６６を下降させて次の照射を行なうようにすればよい。
図１０に示した放射線透過検査装置は、放射線源と検出器とをそれぞれ１つしか必要としないので、放射線源や検出器のコストが問題となるときには有効な装置である。
（微多孔膜の製造方法）
次に、上述した放射線透過検査方法によっての良否を判定する微多孔膜の製造方法について説明する。微多孔膜としてポリオレフィン微多孔膜を製造する場合、まず、ポリオレフィン樹脂に流動パラフィンなどの可塑剤を添加して二軸押出機などによりこれらを溶融混練し、ポリオレフィン溶液を得る。そして、Ｔ型ダイなどの口金を用いてポリオレフィン溶液を吐出し、キャスト冷却装置などによって冷却してゲル状シートを得る。ゲル状シートを機械方向（ＭＤ）及び幅方向（ＴＤ）に延伸して延伸シートとし、その後、洗浄溶剤などを用いて延伸シートから可塑剤を溶解除去することにより、微多孔膜フィルムを得る。ポリオレフィン溶液の吐出から可塑剤の溶解除去までの連続工程で実行することによって、微多孔膜フィルムは長尺のフィルムとして得られるから、この微多孔膜フィルムをコア１１の外周面に巻回することによって、フィルムリール１０が得られる。その後、上述した放射線透過検査方法のいずれか１つを実施してフィルムリール１０に含まれる異物の検査を実施する。検査の結果、合格品と判定されたものが出荷される。
本発明の検査方法を適用する製造工程は、ポリオレフィン製バッテリーセパレータフィルムに限られず、コーティングセパレータ、不織布製バッテリーセパレータ、コンデンサ用フィルム、ＭＬＣＣ離型用フィルム、高精度ろ過用途として用いられるポリオレフィン微多孔フィルム等の製造工程にも好適である。
１０ フィルムリール
１１ コア
１２ フィルム
１３ コアの軸
１４ フィルムリールの側端部Ａ
１５ フィルムリールの側端部Ｂ
１６ フィルムリールの側端部Ｄ
２１ 第１の放射線源
２２ 第２の放射線源
２３ 第３の放射線源
２４ 第４の放射線源
２６ 第１の検出器
２７ 第２の検出器
２８ 第３の検出器
２９ 第４の検出器
３１ 光軸
３２ Ｘ線の照射範囲
４１ 異物
４２ 像
４６ 保持部
４７ 回転駆動部
５０ 制御部
５１，５２，５６，５７ 調整ステージ
６１，６２ 移動ステージ
６５ 処理部
６６，６７ 取り付け部材
７１，７２，７６，７７ 調整部材
８１ 上下移動部
８２ 切り替え部
Ｃ フィルムリールの厚み方向の中心位置
Ｔ フィルムリールの厚さ

Claims (18)

  1. コアの外周面に長尺のフィルムが複数周巻回されたフィルムリールを検査対象とした放射線透過検査方法であって、リールの一方の側の側面を以下の側端部Ａ、他方の側の側面を以下の側端部Ｂとして、
    第１の放射線源から照射され、前記フィルムリールの側端部Ａから入射し、リール中を透過し、側端部Ｂから出射する放射線を、第１の検出器で検出し、異物についての情報を得る第１の異物検知工程と、
    第２の放射線源から照射され、前記フィルムリールの側端部Ｂから入射し、リール中を透過し、側端部Ａから出射する放射線を、第２の検出器で検出し、異物についての情報を得る第２の異物検知工程とを含む、放射線透過検査方法。
    側端部Ａ：円筒状のフィルムリールの両端にあたる円状の面であって、フィルムリールの側面に位置するので、一方の側の側面を側端部Ａと呼ぶ
    側端部Ｂ：円筒状のフィルムリールの両端にあたる円状の面であって、フィルムリールの側面に位置するので、他方の側の側面を側端部Ｂと呼ぶ
  2. 前記第１の放射線源と第１の検出器間の距離（ＦＩＤ）と、前記第２の放射線源と第２の検出器間の距離（ＦＩＤ）が等しく、かつ、
    第１の放射線源と側端部Ａ間の距離（ＦＯＤ）と、第２の放射線源と側端部Ｂ間の距離（ＦＯＤ）が等しい、請求項１に記載の放射線透過検査方法。
  3. 前記ＦＩＤとＦＯＤが式（１）を充足することを特徴とする、請求項２に記載の放射線透過検査方法。
    ０．２≦（Ｔ＋２ＦＯＤ）／２ＦＩＤ≦０．５・・・・（１）
    ここで、Ｔはフィルムリールの厚みを表す。
  4. 第１の異物検知工程から得られた異物情報と第２の異物検知工程から得られた異物情報とから、フィルムリール中に混入した異物の位置情報および異物の大きさを求める、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線透過検査方法。
  5. 前記第１の異物検知工程と前記第２の異物検知工程を同時に実行する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の異物の放射線透過検査方法。
  6. 第１の放射線源を第２の放射線源として使用する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線透過検査方法。
  7. 第３の放射線源から照射され、前記フィルムリールの側端部Ａから入射し、リール中を透過し、側端部Ｂから出射する放射線を、第３の検出器で検出し、異物についての情報を得る第３の異物検知工程と、第４の放射線源から照射され、前記フィルムリールの側端部Ａから入射し、リール中を透過し、側端部Ｂから出射する放射線を、第４の検出器で検出し、異物についての情報を得る第４の異物検知工程をさらに備え、
    前記第３の放射線源と側端部Ａ間の距離（ＦＯＤ）および前記第４の放射線源と側端部Ｂ間の距離（ＦＯＤ）が、前記第１の放射線源と側端部Ａ間の距離（ＦＯＤ）および前記第２の放射線源と側端部Ｂ間の距離（ＦＯＤ）とは、異なる距離である、請求項２または３に記載の放射線透過検査方法。
  8. 前記第１の異物検知工程から得られた情報と前記第２の異物検知工程から得られた情報に基づき、異物の大きさを計算する工程をさらに有する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線透過検出方法。
  9. コアの外周面に長尺のフィルムが複数周巻回されたフィルムリールを検査対象とできる放射線透過検査装置であって、リールの一方の側の側面を以下の側端部Ａ、他方の側の側面を以下の側端部Ｂとして、
    前記フィルムリールのコアを把持する保持部と、
    前記フィルムリールの側端部Ａから入射し、リールを透過して側端部Ｂから出射するよう配置された放射線を照射する第１の放射線源と、側端部Ｂから出射した放射線を検出する第１の検出器とからなる第１の測定部と、
    前記第１の検出器から離間した位置に設けられて前記フィルムリールの側端部Ｂから入射し、リールを透過して側端部Ａから出射するように配置された第２の放射線源と、側端部Ａから出射した放射線を検出する第２の検出器とからなる第２の測定部とを備えた、放射線透過検査装置。
    側端部Ａ：円筒状のフィルムリールの両端にあたる円状の面であって、フィルムリールの側面に位置するので、一方の側の側面を側端部Ａと呼ぶ
    側端部Ｂ：円筒状のフィルムリールの両端にあたる円状の面であって、フィルムリールの側面に位置するので、他方の側の側面を側端部Ｂと呼ぶ
  10. 第１の測定部の放射線源と検出器の位置、および、第２の測定部の放射線源と検出器の位置を調整する調整部を備え、前記第１の放射線源と側端部Ａ間の距離（ＦＯＤ）および前記第２の放射線源と側端部Ｂ間の距離（ＦＯＤ）が等しく、かつ、前記第１の放射線源と検出器間の距離（ＦＩＤ）および前記第２の放射線源と検出器間の距離（ＦＩＤ）が等しくなるように位置を調整する制御部をさらに備えた、請求項９に記載の放射線透過検査装置。
  11. 前記第１の測定部及び前記第２の測定部を前記フィルムリールの半径方向に移動させる移動部をさらに備える、請求項９または１０に記載の放射線透過検査装置。
  12. 前記移動部は、前記フィルムリールの厚み方向の中心から第１の測定部までの距離と前記第２の測定部までの距離とが常に等しくなるように、前記第１の測定部及び前記第２の測定部を移動させる機構である、請求項１１に記載の放射線透過検査装置。
  13. 前記フィルムリールの周方向に沿って放射線によって前記フィルムリールを走査できるように前記第１の測定部及び前記第２の測定部を前記フィルムリールの軸周りに相対的に回転させる回転機構を備える、請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の放射線透過検査装置。
  14. 前記第１の測定部により検出された検出結果と前記第２の測定部により検出された検出結果とに基づいて、検出された異物の大きさを計算する処理部をさらに備える、請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の放射線透過検査装置。
  15. 前記フィルムリールの側端部Ａから入射し、リールを透過して側端部Ｂから出射するよう配置された放射線を照射する第３の放射線源と、側端部Ｂから出射した放射線を検出する第３の検出器とからなる第３の測定部と、
    前記第３の検出器から離間した位置に設けられて前記フィルムリールの側端部Ｂから入射し、リールを透過して側端部Ａから出射するように配置された第４の放射線源と、側端部Ａから出射した放射線を検出する第４の検出器とからなる第４の測定部とをさらに備え、放射線源と検出器との離間距離をＦＩＤとし、放射線源と前記フィルムリールの側端部Ａとの離間距離をＦＯＤとして、
    第３の測定部のＦＩＤは、前記第１の測定部のＦＩＤと等しく、第３の測定部のＦＯＤは、前記第１の測定部のＦＯＤよりも大きく、かつ、第４の測定部のＦＩＤは、前記第２の測定部のＦＩＤと等しく、第４の測定部のＦＯＤは、前記第２の測定部のＦＯＤよりも大きく、かつ、第３の測定部のＦＯＤと第４の測定部のＦＯＤは等しい、請求項９に記載の放射線透過検査装置。
  16. コアの外周面に長尺のフィルムが複数周巻回されたフィルムリールを検査対象とできる放射線透過検査装置であって、
    前記フィルムリールのコアを把持する保持部と、
    前記フィルムリールの一方の側端部から入射し、リールを透過して他方の側端部から出射するよう配置された放射線を照射する放射線源と、他方の側端部から出射した放射線を検出する検出器とからなる測定部と、 前記コアの軸に垂直な軸の周りで前記フィルムリールを前記測定部の放射線源および検出器に対して相対的に１８０°回転させるように、前記測定部及び前記フィルムリールの少なくとも一方を移動させる切り替え部とを有する放射線透過検査装置。
  17. 長尺のフィルムをコアに捲回してフィルムリールを得る工程と、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の放射線透過検査方法により前記フィルムリールに含まれる異物の検査を行う異物検知工程とを含む、フィルムリールの製造方法。
  18. 前記フィルムは、ポリオレフィン微多孔フィルムである、請求項１７に記載のフィルムリールの製造方法。
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