外観検査装置及び印刷装置

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【発明の名称】	外観検査装置及び印刷装置
【発明者】	【氏名】脇田隆司
【要約】	【課題】作業者による目視検査に頼っていた、コンデンサ等の検査対象物に印刷された表示情報の検査を、自動的に行うことができるようにする。【解決手段】ＣＣＤカメラから取り込んだコンデンサの印刷面にかかる多値画像から二値画像を生成し（Ｓ２）、その後、極性マークについて良否の検査をする（Ｓ５，Ｓ６）。次いで、その他の各文字列に関して、高さ、幅、面積等を検査する（Ｓ８～Ｓ１４）。その後、各文字単位で基準データの膨張・収縮処理を行って（Ｓ１５）、当該処理で得られた膨張データ及び細線データを実際の画像と重ね合わせ（Ｓ１６）、その一致度を検査することにより（Ｓ１７）、各文字単位で印刷の良不良を判定する（Ｓ１８，Ｓ１９）。

【特許請求の範囲】
【請求項１】検査対象物の表面に付された複数種の表示情報の良否を判定するための外観検査装置であって、前記表面からの反射光を受光する撮像手段と、該撮像手段によって得られた多値画像を二値画像に変換し、その二値画像に基づいて表示情報の良否を判定する画像処理装置とを備え、該画像処理装置は、前記複数種の表示情報を分割して各表示情報毎に良否判定処理を行うことを特徴とする外観検査装置。
【請求項２】前記画像処理装置は、更に各表示情報毎に１文字単位等の最小単位での良否の判定処理を行うことを特徴とする請求項１記載の外観検査装置。
【請求項３】前記画像処理装置により前記多値画像を二値画像に変換する際、二値化閾値を前記多値画像の輝度に基づいて毎回設定するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の外観検査装置。
【請求項４】前記画像処理装置は、二値画像に基づいて前記検査対象物の表面位置を測定し、その測定結果に基づいて二値画像に対し複数のウインドを設定し、各ウインドを利用して各表示情報の良否判定を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の外観検査装置。
【請求項５】前記画像処理装置は、前記ウインドのうち第１のウインドを、表示情報が付された領域と表示情報が付されていない領域とに跨るように設定し、該第１のウインド内の二値画像を検査することにより、表示情報の一端側を判別するようにしたことを特徴とする請求項４記載の外観検査装置。
【請求項６】前記画像処理装置は、前記ウインドのうち第２のウインドを、所定の複数の表示情報を包含しかつ前記検査対象物の表面から部分的に逸脱する大きさ及び位置となるように設定し、該第２のウインド内で各表示情報の検査に際しては前記表面よりも外周側の領域をマスク処理するようにしたことを特徴とする請求項４又は請求項５記載の外観検査装置。
【請求項７】前記画像処理装置は、前記ウインドのうち第３のウインドを、検査対象物の表面の内外に跨るように設定し、少なくとも該第３のウインドの輝度を利用して前記マスク処理を行うようにしたことを特徴とする請求項６記載の外観検査装置。
【請求項８】前記画像処理装置は、各表示情報に関する１文字単位等の最小単位の記憶データをそれぞれ記憶した記憶手段を備え、該記憶手段に記憶された記憶データを、それに対応する実際の二値画像の最小単位データの縦横の大きさに合わせる処理を行うことにより基準データを生成し、該基準データを利用して実際の二値画像の最小単位データと比較することにより、各最小単位の良否を判定することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の外観検査装置。
【請求項９】前記画像処理装置は、各表示情報に関する１文字単位等の最小単位の記憶データをそれぞれ記憶した記憶手段を備え、該記憶データにかかる最小単位のデータを利用して膨張及び収縮処理を行って膨張データ及び収縮データを生成し、実際の二値画像の最小単位データと膨張データ及び収縮データとをそれぞれ比較して一致度を検査するとともに、その一致度をもとに各最小単位の良否を判定することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の外観検査装置。
【請求項１０】前記収縮処理は細線化処理であり、収縮データは細線データである請求項９記載の外観検査装置。
【請求項１１】前記検査対象物の表面が印刷面とされ、該印刷面に表示情報が印刷されたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の外観検査装置。
【請求項１２】前記検査対象物の表面を円形状とした請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の外観検査装置。
【請求項１３】検査対象物は、表面がアルミニウムによって形成されたアルミ電解コンデンサであり、印刷は印刷面の地色とは輝度が異なることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の外観検査装置。
【請求項１４】複数種の表示情報として、少なくとも極性マークと複数段に配置された表示情報とを含み、前記極性マークを他の表示情報とは相異なる検査項目にて良否判定することを特徴とする請求項１３記載の外観検査装置。
【請求項１５】請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の外観検査装置を備えたことを特徴とする印刷装置。
【請求項１６】検査対象物の表面に表示情報として印刷を施す印刷手段と、その印刷手段から外観検査装置へ検査対象物を移送する移送手段とを備え、移送手段は前記印刷手段による印刷時から前記外観検査装置による検査時まで検査対象物の姿勢を一定に保持したまま当該検査対象物を移送することを特徴とする請求項１５記載の印刷装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミ電解コンデンサ等の検査対象物の画像を取り込んで、その対象物の表面に付された文字，記号，図形といった印字等による各種表示情報を検査する外観検査装置を含む技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】アルミ電解コンデンサは、円柱状の本体の下面から負極端子及び正極端子からなる一対の電極端子が延びている。これらの両端子は正極と負極との区別のために互いの長さが異なっている。具体的には、負極端子を短く、正極端子を長くしている。一方、前記本体の上面には、所定の表示情報がインクジェット等により印刷されている。所定の表示情報とは、例えば、極性マーク、製造メーカの社標、ロット番号、容量、電圧といった文字，記号，図形等の表示情報である。
【０００３】ここで、極性マークとは負極端子と対応する位置に付されたマークであり、かかる極性マークによって本体上面からでも正極と負極との区別ができるようになっている。極性マークは、例えば、三日月状や長方形状をなす黒色の塗りつぶし図形によって表現されている場合が一般的である。従って、極性マークの表示は極性を知る上で重要である。
【０００４】また、前記社標、ロット番号、容量、電圧等の表示情報は、本体上面のうちの、極性マークが付されていない部分に行分けして印刷されているのが普通である。かかる社標の表示は製造メーカの特定のために重要であり、ロット番号の表示は製品を特定するために重要である。また、容量の表示は必要な容量範囲を満たしているか等を確認するために重要であり、電圧の表示は使用される電圧値が所定の許容電圧値を越えていないものであるか等を確認する上で重要である。
【０００５】従って、これらの印刷された表示情報を、確実に読み取ることができるか、また読み取り易くなっているかという点がきわめて重要であり、これらの観点から表示情報を少なくとも出荷前に検査する必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来では、アルミ電解コンデンサに付された表示情報の良・不良の検査は、作業者の目視に委ねられていた。
【０００７】そのため、アルミ電解コンデンサの製造工程が自動化されその生産効率が向上している状況であっても、表示情報の目視検査が製造速度に追いつかず、製品出荷に至るまでの効率は低下せざるを得ない。その上、目視検査専属の作業者が必要となって生産コストが高くなる。
【０００８】また、目視検査が作業者による検査である以上、作業者個々の良・不良の判定基準が異なっていたり、同一作業者であってもその時々に判定基準が変化したり、場合によっては、本来不良と判定すべき製品を見過ごしてしまうという事態も想定される。その結果、アルミ電解コンデンサ個々にみると表示情報のばらつきが生じやすくなる。
【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、アルミ電解コンデンサ等の検査対象物に付された表示情報の検査の自動化を図り、しかも、表示情報の検査としてばらつきの少ない正確な検査とすることができるようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的を達成し得る特徴的手段について以下に説明する。また、各手段につき、特徴的な作用及び効果を必要に応じて記載する。
【００１１】手段１．検査対象物の表面に付された複数種の表示情報の良否を判定するための外観検査装置であって、前記表面からの反射光を受光する撮像手段と、該撮像手段によって得られた多値画像を二値画像に変換し、その二値画像に基づいて表示情報の良否を判定する画像処理装置とを備え、該画像処理装置は、前記複数種の表示情報を分割して各表示情報毎に良否判定処理を行うことを特徴とする外観検査装置。
【００１２】かかる手段１によれば、撮像手段によって検査対象物の表面からの反射光が受光され、その撮像手段によって得られた多値画像が画像処理装置によって二値画像に変換される。画像処理装置はこの二値画像を用いて表示情報の良否を判定する。ここで、画像処理装置は、全ての表示情報を一括して判定処理するものではなく各表示情報毎に良否判定処理を行うため、各表示情報毎に良否を判定することができ、正確な良否判定を自動的に行うことができる。
【００１３】なお、自然光に基づく反射光を撮像手段によって受光することも可能であるが、検査対象物の表面を照明手段によって積極的に照明し、その反射光を撮像手段によって受光することが、安定した画像を取り込む上で好ましい。
【００１４】手段２．前記画像処理装置は、更に各表示情報毎に１文字単位等の最小単位での良否の判定処理を行うことを特徴とする手段１記載の外観検査装置。かかる手段２によれば、表示情報が複数文字で構成されている等の場合に、各文字単位即ち最小単位での良否判定を行うこととなり、良否判定の精度を一層向上させることができる。
【００１５】手段３．前記画像処理装置により前記多値画像を二値画像に変換する際、二値化閾値を前記多値画像の輝度に基づいて毎回設定するようにしたことを特徴とする手段１又は手段２記載の外観検査装置。
【００１６】一般的な手法として二値化閾値を各種条件を加味して所定の一定値に設定することも可能である。しかし、照明の明るさが変化したり、印刷等の表示情報に濃淡がある場合に、二値化閾値が一定値であると正確な検査を行うことができない。これに対し、かかる手段３によれば、多値画像の輝度に基づいて二値化閾値を毎回設定することから、照明の変化や表示情報の濃淡等に影響されずに正確な良否判定を行うことができる。
【００１７】なお、具体的には、例えば、多値画像のうち最も暗い値と最も明るい値との中間位置を閾値としたり、多値画像の輝度の偏差を考慮するなど色々な手法があるが、最も明るい値と最も暗い値との中間位置とする方法が最も簡易で演算処理を素早く実行することができる点で優れている。また、この場合、最も明るい値と最も暗い値との中央位置を二値化閾値とすることが最適である。勿論、どのように二値化閾値を決定するかの設定は入力手段により適宜設定可能とすることが好ましい。
【００１８】手段４．前記画像処理装置は、二値画像に基づいて前記検査対象物の表面位置を測定し、その測定結果に基づいて二値画像に対し複数のウインドを設定し、各ウインドを利用して各表示情報の良否判定を行うことを特徴とする手段１乃至手段３のいずれかに記載の外観検査装置。かかる手段４によれば、二値画像を直接判定するのではなく、検査対象物の表面位置に基づいて複数のウインドを設定し、それら各ウインドを利用して良否判定が行われるので、検査対象たる表示情報の的を絞った判定ができる等の利点がある。
【００１９】手段５．前記画像処理装置は、前記ウインドのうち第１のウインドを、表示情報が付された領域と表示情報が付されていない領域とに跨るように設定し、該第１のウインド内の二値画像を検査することにより、表示情報の一端側を判別するようにしたことを特徴とする手段４記載の外観検査装置。
【００２０】かかる手段５によれば、第１のウインドとして、表示情報が付された領域と表示情報が付されていない領域とに跨るように設定した。これにより、第１のウインド内の二値画像を一方から他方へ走査する等により、表示情報の一端側を判別することができる。かかる判別結果を、表示情報の良否判定の一材料として用いることができる。なお、かかる手段５は、アルミ電解コンデンサにおいては極性マークの良否判定の際に有効である。
【００２１】手段６．前記画像処理装置は、前記ウインドのうち第２のウインドを、所定の複数の表示情報を包含しかつ前記検査対象物の表面から部分的に逸脱する大きさ及び位置となるように設定し、該第２のウインド内で各表示情報の検査に際しては前記表面よりも外周側の領域をマスク処理するようにしたことを特徴とする手段４又は手段５記載の外観検査装置。
【００２２】かかる手段６によれば、第２のウインドとして、所定の複数の表示情報を包含しかつ検査対象物の表面から部分的に逸脱する大きさ及び位置となるように設定した。これにより、第２のウインド内の二値画像に含まれる各表示情報を一括して検査したり、該二値画像を一方から他方へ走査する等により各表示情報毎の高さ或いは幅を検査することができる。かかる検査結果を、表示情報の良否判定の一材料として用いることができる。なお、かかる手段６は、アルミ電解コンデンサにおいては社標、ロット番号、容量値、電圧値等の良否判定の際に有効である。ここで、上記のように複数の表示情報を包含するように第２のウインドを設定すると、特に前記表面が円形等である場合には当該円形領域よりも外周側の領域も当該ウインドに含んでしまうが、該外周側の領域をマスク処理することにより、前記表面の外周側領域が表示情報と誤認識されることがなくなるので、第２のウインドを前記表面の大きさに拘束されずに設定することができる。
【００２３】手段７．前記画像処理装置は、前記ウインドのうち第３のウインドを、検査対象物の表面の内外に跨るように設定し、少なくとも該第３のウインドの輝度を利用して前記マスク処理を行うようにしたことを特徴とする手段６記載の外観検査装置。
【００２４】かかる手段７では、第３のウインドとして、検査対象の表面の内外に跨るように設定した。また、この第３のウインドにおける輝度を利用して手段６におけるマスク処理を行うようにした。これにより、実際の画像の輝度を利用しながらマスク処理が実行されるので、マスク処理を確実に行って、前記表面の領域外を確実に表示情報と切り離して検査することができる。なお、第３のウインドとともに上記第１のウインドにおける輝度をも利用して例えばそれらの輝度を平均化することで、マスク処理を一層確実なものとしてもよい。
【００２５】手段８．前記画像処理装置は、各表示情報に関する１文字単位等の最小単位の記憶データをそれぞれ記憶した記憶手段を備え、該記憶手段に記憶された記憶データを、それに対応する実際の二値画像の最小単位データの縦横の大きさに合わせる処理を行うことにより基準データを生成し、該基準データを利用して実際の二値画像の最小単位データと比較することにより、各最小単位の良否を判定することを特徴とする手段１乃至手段７のいずれかに記載の外観検査装置。
【００２６】かかる手段８によれば、記憶手段には最小単位の記憶データが記憶されており、この記憶データを実際の二値画像の最小単位データの縦横の大きさに合わせる処理を行って基準データを生成した。そして、この基準データをもとに実際の二値画像との比較判定を行うようにした。これにより、記憶手段には、縦横数ドット程度でのデータを記憶データとして保有しておくだけでよく、記憶容量が少なくて済む。しかも、その基準データはその縦横長さを実際の二値画像の最小単位データの縦横に合わせるように処理するので、縦方向又は横方向に間延びした文字等にも柔軟に対応することができる。
【００２７】手段９．前記画像処理装置は、各表示情報に関する１文字単位等の最小単位の記憶データをそれぞれ記憶した記憶手段を備え、該記憶データにかかる最小単位のデータを利用して膨張及び収縮処理を行って膨張データ及び収縮データを生成し、実際の二値画像の最小単位データと膨張データ及び収縮データとをそれぞれ比較して一致度を検査するとともに、その一致度をもとに各最小単位の良否を判定することを特徴とする手段１乃至手段８のいずれかに記載の外観検査装置。
【００２８】かかる手段９によれば、単純に基準データと実際の二値画像の最小単位データとを比較するのではなく、基準データを膨張した膨張データ及び収縮した収縮データをもとに実際の二値画像の最小単位データと比較するようにしたので、文字等の欠損や滲み等を確実に不良と判定することができる。なお、この比較処理は膨張データと実際の最小単位データとを重ね合わせてその一致度をみたり、収縮データと実際の最小データとを重ね合わせてその一致度をみることによって行うことが好ましい。また、一致度は、必ずしも１００％とする必要はなく、例えば９５％等のように許容される程度に応じて入力設定できるようにすることが好ましい。
【００２９】手段１０．前記収縮処理は細線化処理であり、収縮データは細線データである手段９記載の外観検査装置。一般にいわれる収縮処理では、収縮データが一連の繋がりをもつとは限らず、その場合、収縮データの非連続部分と実際のデータの非連続部分とがたまたま一致すると、本来は不良判定されるべきものが良品判定されるおそれがある。しかし、かかる手段１０によれば、収縮処理の中でも特に細線化処理を採用することにより、細線データは連続的なデータとなり、基準データとして最適なデータを提供することができる。
【００３０】手段１１．前記検査対象物の表面が印刷面とされ、該印刷面に表示情報が印刷されたものであることを特徴とする手段１乃至１０のいずれかに記載の外観検査装置。かかる手段１１によれば、表示情報として印刷されたものを対象とすることで、印刷濃さがうすい場合、印刷に滲みがある場合、印刷に欠損がある場合にそれらを不良判定することが可能となる。なお、手段８，９において説明した記憶データとして、印刷データを用いれば、必要な記憶容量を一層少なくすることができる。
【００３１】手段１２．前記検査対象物の表面を円形状とした手段１乃至手段１１のいずれかに記載の外観検査装置。かかる手段１２によれば、円形状の表面内に付された表示情報の良否を判定することができる。この場合、上記第２のウインドのように、所定の複数の表示情報を包含する長方形状のウインドを設定した場合には表面の円形領域外に第２のウインドがさしかかりやすくなるが、この場合も上記マスク処理によって確実に円形領域外を表示情報と区別することができる。
【００３２】手段１３．検査対象物は、表面がアルミニウムによって形成されたアルミ電解コンデンサであり、印刷は印刷面の地色とは輝度が異なることを特徴とする手段１１又は手段１２記載の外観検査装置。かかる手段１３によれば、従来作業者による目視検査でしか判定できなかったアルミ電解コンデンサの表面に印刷された表示情報の良否を自動的に判定処理することができる。
【００３３】手段１４．複数種の表示情報として、少なくとも極性マークと複数段に配置された表示情報とを含み、前記極性マークを他の表示情報とは相異なる検査項目にて良否判定することを特徴とする手段１３記載の外観検査装置。かかる手段１４によれば、アルミ電解コンデンサに特有の極性マークの検査を他の文字等の情報とは区別して検査されることで、確実に極性マークの良否判定を行うことができる。なお、極性マークの良否判定は、例えば極性マークの幅検査と、極性マーク内に設定されたウインド内での面積検査とで行うことができる。
【００３４】手段１５．手段１乃至手段１４のいずれかに記載の外観検査装置を備えたことを特徴とする印刷装置。かかる手段１５によれば、表示情報を印刷により付した場合に、その印刷処理と同時進行的にその表示情報の外観検査を行うことができ、検査対象物の生産効率が向上する。
【００３５】手段１６．検査対象物の表面に表示情報として印刷を施す印刷手段と、その印刷手段から外観検査装置へ検査対象物を移送する移送手段とを備え、移送手段は前記印刷手段による印刷時から前記外観検査装置による検査時まで検査対象物の姿勢を一定に保持したまま当該検査対象物を移送することを特徴とする手段１５記載の印刷装置。
【００３６】かかる手段１６によれば、印刷工程と検査工程との間では移送手段によって検査対象物の姿勢が一定に保持されるので、印刷工程と検査工程とで検査箇所である検査対象物の表面が一定姿勢に配置されることとなって、検査工程時に一々前記表面の姿勢修正を行う必要がなくなる。なお、検査対象物が手段１３に記載したようなアルミ電解コンデンサの場合には、該コンデンサの一対の電極端子を前記移送手段によって把持しながら移送することで、かかるコンデンサを一定姿勢に保持することが可能である。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、一実施の形態について、図１乃至図１３を参照しつつ説明する。
【００３８】この実施の形態では、検査対象物をアルミ電解コンデンサ１（以下、コンデンサという）とした場合について説明する。
【００３９】図１（ｂ）乃至（ｄ）等に示すように、コンデンサ１は、外形が略円柱状をなすアルミニウム製の本体２と、該本体２の下面から延びる互いに長さの異なる一対の電極端子３，４とから構成されている。両電極端子３，４の長さの差異は、正極と負極とを一見して識別できるようにするために設けられている。具体的には、負極端子３が短く、正極端子４が長くなっている。
【００４０】コンデンサ１の本体２の上面（表面）は円形かつ平坦な印刷面５とされている。図５に示すように、印刷面５には、所定の表示情報がインクジェットにより印刷されている。所定の表示情報とは、ここでは、極性マーク６、製造メーカの社標７、ロット番号８、容量値９、電圧値１０であるが、他の文字，記号，図形等の表示情報であってもよい。
【００４１】ここで、極性マーク６とは負極端子３と対応する位置に付されたマークであり、かかる極性マーク６によって本体２の上面からでも正極と負極との区別ができるようになっている。極性マーク６は、ここでは、三日月状をなす黒色の塗りつぶし図形によって表現されている。
【００４２】また、社標７は、ここでは一例として略楕円形状をなす黒色の塗りつぶし図形によって表現されており、この表示情報によりコンデンサ１の製造メーカが判別できるようになっている。ロット番号８は製品種別等を特定するためのもので、所定の数字やアルファベット文字等で表現されている場合が多いが、ここでは一例として「ＡＢＣ」の３文字で構成されている場合について説明する。
【００４３】容量値９はコンデンサ１の最大容量を数値で表したものであり、ここでは「１」の表示がなされている。電圧値１０はコンデンサ１の許容電圧を数値で表したものであり、ここでは「５０Ｖ」の表示がなされている。
【００４４】次に、コンデンサ１の印刷面５に印刷を施すための印刷装置１１の概略について説明する。図１（ａ）に示すように、印刷装置１１は、コンデンサ１の移送方向でみて上流側から下流側に向けて、投入整列装置１２、方向修正装置１３、印刷手段としての印刷処理装置１４、硬化処理装置１５、外観検査装置１６及び分別処理装置１７が、順に備えられている。
【００４５】投入整列装置１２には、印刷前のコンデンサ１が投入される。投入整列装置１２に投入された印刷前のコンデンサ１は図１（ｂ）に示すようにランダムな配置であるが、投入整列装置１２内で一列に整列された後に、次の方向修正装置１３へ送り出される。ここでの整列とは、図１（ｃ）に示すように、コンデンサ１の印刷面５が上向きに、両端子３，４が下向きに整えられたものであるが、負極端子３と正極端子４の前後関係はばらばらの状態となっている。
【００４６】方向修正装置１３では、本体２を図示しないチャックにより把持した状態で両電極端子３，４の長さの差異が検査され、この検査結果により、両電極端子３，４の前後関係を全てのコンデンサ１で一致させるべく、チャックを１８０度回転させる処理が行われる。これにより、図１（ｄ）に示すように、電極端子３，４の前後関係も一致することとなり、次の印刷処理装置１４へ送り込まれる。
【００４７】印刷処理装置１４への送り込みの際には、方向修正装置１３においてチャックで本体２を把持している状態であるため、印刷処理装置１４側では両電極３，４を移送手段としてのチャック１８（図２参照）で把持することで、コンデンサ１の授受が行われる。印刷処理装置１４では、コンデンサ１の上面である印刷面５に、前記極性マーク６，社標７，ロット番号８，容量値９，電圧値１０の各表示情報が印刷される。本実施の形態では、転写方式としてインクジェット方式を採用している。
【００４８】その後、硬化処理装置１５では、紫外線を利用した印刷面５側の硬化処理が行われる。これにより、印刷面５に印刷された各表示情報が落ちにくくなる。
【００４９】次に、コンデンサ１は外観検査装置１６に送り込まれる。図２に示すように、外観検査装置１６では、印刷面５側を照らす照明手段としての照明１９と、その照明１９に基づく印刷面５からの反射光を受光する撮像手段としてのＣＣＤカメラ２０とがコンデンサ１の搬送部位に近接して配置されている。外観検査装置１６ではＣＣＤカメラ２０によって撮像された画像データに基づいて印刷面５の良否を検査することとなる。なお、前記チャック１８により印刷処理装置１４から外観検査装置１６に至るまで、コンデンサ１は印刷面５を上方に向けた一定姿勢に保持されるため、印刷工程から検査工程までの作業の流れを円滑なものとすることができる。
【００５０】外観検査装置１６による検査結果に応じて、コンデンサ１は良品と不良品とに区別され、分別処理装置１７によってそれらが分別処理される。即ち、不良品と判別されたコンデンサ１は廃棄処理される。一方、良品と判定されたコンデンサ１は、印刷装置１１とは別に設けたチップ搭載装置２１へと搬送される。
【００５１】チップ搭載装置２１では、チップ２２と前記両端子３，４とを接続する処理が行われるとともに、本体２をチップ２２上に搭載する処理が行われる。これにより、図１（ｅ）に示すように、チップ２２上に本体２が搭載されたチップ型のコンデンサ１が完成される。
【００５２】次に、図３に示したブロック図に基づいて、外観検査装置１６における画像処理手段としての画像処理部２５を中心とした構成を説明する。
【００５３】画像処理部２５はＡ／Ｄコンバータ２６を備えている。前記ＣＣＤカメラ２０はＡ／Ｄコンバータ２６と接続されている。そして、ＣＣＤカメラ２０により取り込まれたアナログ信号である画像データは、Ａ／Ｄコンバータ２６によってデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄコンバータ２６には、デジタル化された画像データを記憶する画像メモリ２７と、入力された信号を混合して出力するビデオミキサ２８と、画像データからその外観を所定の計算方式にによって計算する計算ロジック２９とがそれぞれ接続されている。前記画像メモリ２７及び計算ロジック２９には、それぞれの各動作を規定するコントロールロジック３０が接続されている。
【００５４】画像処理部２５には、演算及び制御処理を総括的に行う制御手段としてのＣＰＵ３１が備えられている。そして、ＣＰＵ３１と前記画像メモリ２７及び計算ロジック２９とはそれぞれ双方向に接続されている。ＣＰＵ３１には、制御プログラム等を記憶した記憶手段としてのＲＯＭ３２と、入力された設定値や各種表示情報に関する検査演算結果等のデータを一時的に記憶する記憶手段としてのＲＡＭ３３がそれぞれ接続されている。
【００５５】ＣＰＵ３１には入出力装置３４が接続されている。入出力装置３４には外観検査装置１６を駆動するための図示しないスタート手段が接続されており、このスタート手段からの所定のスタート信号に基づいてＣＰＵ３１を中心とした外観検査が実行される。また、入出力装置３４には図示しない検査表示手段が接続されているおり、コンデンサ１の印刷状態が正常か否かの判定信号をＣＰＵ３１から分別処理装置１７等へ出力する。
【００５６】入出力装置３４には更に外部入力手段或いは設定手段としてのキーボード３５が接続されている。キーボード３５の入力操作により、外観検査に関わる各種の設定が行われる。更に、前記ビデオミキサ２８には、表示装置としてのディスプレイモニタ３６が接続されている。ディスプレイモニタ３６には、コンデンサ１の外観、ここでは印刷面５の印刷状態を作業者に認識させることができるように、ビデオミキサ２８からの信号に基づき画像が表示される。
【００５７】次に、以上の構成からなる外観検査装置１６による外観検査の手順について、図４に示した一つのコンデンサ１の外観検査を実行する際の処理手順を示したフローチャート図をもとに説明する。なお、この一連の処理はＣＰＵ３１の制御処理によって実行されるものである。
【００５８】まず、ステップＳ１では、コンデンサ１の有無について判定される。図２に示すようにＣＣＤカメラ２０と相対向する位置にコンデンサ１が配置されていれば、照明１９によって照らされたコンデンサ１からの反射光がＣＣＤカメラ２０に取り込まれるため、コンデンサ１が存在すると判定され、次のステップＳ２へと移行する。一方、コンデンサ１がＣＣＤカメラ２０と相対向する位置にない場合には照明１９からの光はＣＣＤカメラ２０によって反射光として捉えられることはなく、コンデンサ１が存在しないと判定されて一連の処理を一旦終了する。
【００５９】ステップＳ２では、二値化閾値の設定処理が実行される。この処理は、ＣＣＤカメラ２０から取り込んだ多値データである画像データのうち、輝度の最も高い値Ｄ１及び最も低い値Ｄ２を用いた演算処理である。具体的には、予めキーボード３５により設定値ｖを入力しておき、（Ｄ１－Ｄ２）・ｖ＋Ｄ２の式に各値を代入することによって二値化閾値が算出される。ここで、設定値ｖとして０．５（５０％）を設定しておけば、二値化閾値は輝度の最も高い値Ｄ１と最も低い値Ｄ２との間の中央の値に設定される。このように、二値化閾値が固定されているわけではなくその都度設定されるので、照明１９の明るさの経時変化や印刷色の濃さの相違にかかわらず、好適な二値化閾値を得ることができる。勿論、キーボード３５による入力設定によっって前記設定値ｖを例えば０．４５や０．６等に適宜変更することにより、検査環境等に応じた最適な二値化閾値を得ることもできる。なお、上記のとおり中間点をとる代わりに、輝度の偏差を考慮して二値化閾値を設定することも可能である。また、ステップＳ２では、算出された二値化閾値に基づいて、多値データである画像データの二値化処理が行われる。この二値化処理によって二値画像が得られる。
【００６０】なお、図６を含みそれ以降の各図においては、説明の便宜上、二値画像のうち暗画像をハッチングで示すとともに、印刷面５，極性マーク６，社標７，ロット番号８，容量値９，電圧値１０の各表示情報に対応する画像も同一符号を付した。また、以降の説明では、印刷面６の各表示情報の向きを基準として上下左右という表現を用いる。
【００６１】ステップＳ３では、本体位置測定処理が実行される。この処理は、ステップＳ２によって得られた二値画像をもとに、図６に示すように本体２の表面、即ち印刷面５の位置を測定するものである。さて、このステップＳ２では、二値画像の明暗の境界をもとに、上端点Ｐ１、右端点Ｐ２、下端点Ｐ３が測定される。また、これら各点Ｐ１～Ｐ３を用いて演算処理することにより、印刷面５の中心点Ｐ０が求められる。更に、これら各点Ｐ０～Ｐ３を用いて演算処理することにより、左端点Ｐ４が求められる。なお、左端点Ｐ４を演算により求めることとしたのは、左端点Ｐ４は極性マーク６に対応する暗画像と本体２外周側の暗画像とによって両者の識別ができないからである。
【００６２】ステップＳ４では、ウインド設定処理が実行される。ここでは、６つのウインドが設定されるが、これらは全てステップＳ３にて測定演算処理された各点Ｐ０～Ｐ４の座標値を基準として設定される。即ち、図７に示すように、ウインドＷ１は上端点Ｐ１を含む縦長の長方形状に設定され、ウインドＷ２は右端点Ｐ２を含む横長の長方形状に設定され、ウインドＷ３は下端点Ｐ３を含む縦長の長方形状に設定される。ウインドＷ４は印刷面５のうち横長の長方形状であって、かつ左側が極性マーク６に対応する暗画像にさしかかるとともに右側がその他の表示情報７～１０を付していない明画像部分になるように設定される。ウインドＷ５は印刷が正常である場合の極性マーク６に対応する暗画像に全てが含まれる縦長の長方形状に設定される。ウインドＷ６は極性マーク６に対応する暗画像にさしかからないようにするとともにその他の表示情報７～１０に対応する暗画像を全て含む長方形状に設定される。これら各ウインドＷ１～Ｗ６は以下の画像検査の際に適宜使用される。
【００６３】ステップＳ５では、極性マーク６の測定処理が実行される。ここでは、図８に示すように、ステップＳ３での処理により左端点Ｐ４が検出され、ステップＳ４での処理によりウインドＷ４及びウインドＷ５が設定されているので、これらを使用し、極性マーク６に対応する暗画像の幅の測定と面積の測定とを行う。極性マーク６に対応する暗画像の幅の測定について説明すると、極性マーク６に対応する暗画像の左端は左端点Ｐ４であるが右端点が不明である。そこで、ウインドＷ４を右側から走査していくと、明画像が暗画像に切り替わるポイントが存在するので、そこを右端点とみなすことができる。これら左右両点から極性マーク６に対応する暗画像の幅ｔ１が測定される。次に、極性マーク６の面積は、ウインドＷ５によって測定される。ウインドＷ５は正常時であれば全て暗画像となっているはずである。
【００６４】ステップＳ６では、極性マーク６の良否判定処理が実行される。ここでは、ステップＳ５において求めた極性マーク６に対応する暗画像の幅ｔ１と面積がそれぞれ許容値以内であるか否かが判定される。各許容値はキーボード３５を介して予め設定される。具体的には、幅ｔ１が予め設定した許容値に満たない場合や、面積が予め設定した許容面積値に満たない場合には、ステップＳ１９へジャンプして不良品判定処理がなされる。例えば、極性マーク６の幅ｔ１が短い場合には必要十分な大きさの極性マーク６が印刷されていないとして不良と判定される。また、極性マーク６の面積（ウインドＷ５内の面積）に関しては印刷に欠損がある場合等には不良と判定される。一方、測定された幅ｔ１及び面積が許容値内であれば、極性マーク６は正常に印刷されているものとしてステップＳ７へ移行する。
【００６５】ステップＳ７では、マスク処理が実行される。かかる処理ステップからは、極性マーク６以外の各表示情報７～１０が正常に印刷されているか否かを判定するために実行される。そこで、ステップＳ７においては、まずこれら各表示情報７～１０を含むウインドＷ６に着目する。ウインドＷ６ではこれら各表示情報７～１０を全て確実に含めようとする関係上、印刷面５が円形であることも相俟って、ウインドＷ６の右上部分Ｗ６ａと右下部分Ｗ６ｂが背景画像である暗画像にさしかかっている。従って、かかる右上部分Ｗ６ａと右下部分Ｗ６ｂとを各表示情報７～１０と区別する必要が生じる。そこで、まずウインドＷ１とウインドＷ４との明画像部分の輝度の平均値を算出し、印刷面５の周囲である背景画像がその算出された輝度となるように処理される。これにより、背景画像が明画像とみなされ、ウインドＷ６内における右上部分Ｗ６ａや右下部分Ｗ６ｂも明画像に切り換えられる。なお、ウインドＷ１とウインドＷ４との輝度の平均値を利用したのは、一方のウインドＷ１又はＷ４内の明画像部分に予定していない印刷部分等を含んでいても平均化することで確実にマスク処理を実行することができるようにするためである。
【００６６】ステップＳ８では、文字列の切出し処理が実行される。なお、以下においても文字或いは文字列と表現するが、それらは数字、記号、図形等も含む表示情報と同等の意味であり、説明の便宜上使用しているに過ぎない。ここでは、図１０に示すように、ステップＳ７でマスク処理されたウインドＷ６の画像が用いられ、同ウインドＷ６内の画像について上から下へと走査される。すると、明画像から暗画像へ切り替わる箇所が存在する。ここが社標マーク７に対応する暗画像の上端位置である。更に走査を続けると、暗画像から明画像へ切り替わる箇所が存在する。ここが社標マーク７に対応する暗画像の下端位置である。更に走査を続けると明画像と暗画像との切り替わりが繰り返される。これにより、各表示情報７～１０に対応するそれぞれの暗画像の各高さｈ１，ｈ２，ｈ３，ｈ４及び各表示情報７～１０に対応する全ての暗画像を含む高さＨが測定される。
【００６７】ステップＳ９では、文字列全体の高さに関する判定処理が実行される。ここでは、ステップＳ８により測定された各表示情報７～１０の全体高さＨが所定の許容値内にあるか否かが判定される。この許容値はキーボード３５を介して予め設定される。具体的には、高さＨが予め設定した許容範囲内（上限値と下限値との間）に属さない場合には、ステップＳ１９へジャンプして不良品判定処理がなされる。例えば、各表示情報７～１０が相互に重なっているような場合では前記高さＨが短くなって不良と判定される。一方、測定された高さＨが許容値内であれば、各表示情報７～１０全体としての高さＨは正常であるものとしてステップＳ１０へ移行する。
【００６８】ステップＳ１０では、各文字列の高さに関する判定処理が実行される。ここでは、ステップＳ８により測定された各表示情報７～１０毎の各高さｈ１～ｈ４が所定の許容値内にあるか否かが判定される。この許容値はキーボード３５を介して予め設定される。具体的には、高さｈ１～ｈ４が予め設定した許容範囲内（上限値と下限値との間）に属さない場合には、ステップＳ１９へジャンプして不良品判定処理がなされる。例えば、社標７に対応する上半分が印刷されていないような場合では前記高さｈ１が短くなって不良と判定される。一方、測定された高さｈ１～ｈ４が全て許容値内であれば、各表示情報７～１０個々の高さｈ１～ｈ４は全て正常であるものとしてステップＳ１１へ移行する。
【００６９】ステップＳ１１では、各文字列の幅測定処理が実行される。ここでは、ステップＳ７でマスク処理されたウインドＷ６の画像が用いられ、同ウインドＷ６内の画像について左から右への走査と右から左への走査とを行う。例えば、社標マーク７に対応する暗画像に対応する部分において、左から右へ走査すると、明画像から暗画像へ切り替わる箇所が存在する。ここが社標マーク７に対応する暗画像の左端位置である。逆に、右から左へ走査すると、明画像から暗画像へ切り替わる箇所が存在する。ここが社標マーク７に対応する暗画像の右端位置である。そして、他の各表示情報８～１０においても同様の処理を実行する。これにより、図１０に示すように、各表示情報７～１０に対応するそれぞれの暗画像の各幅ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４が測定される。
【００７０】ステップＳ１２では、各文字列の幅に関する判定処理が実行される。ここでは、ステップＳ１１により測定された各表示情報７～１０毎の各幅ｈ１～ｈ４が所定の許容値内にあるか否かが判定される。この許容値はキーボード３５を介して予め設定される。具体的には、幅ｄ１～ｄ４が予め設定した許容範囲内（上限値と下限値との間）に属さない場合には、ステップＳ１９へジャンプして不良品判定処理がなされる。例えば、ロット番号８に対応する右半分等が印刷されていないような場合では前記幅ｄ２が短くなって不良と判定される。一方、測定された幅ｄ１～ｄ４が許容値内であれば、各表示情報７～１０個々の幅ｄ１～ｄ４は正常であるものとしてステップＳ１３へ移行する。
【００７１】ステップＳ１３では、各文字の切出し処理が実行される。即ち、以上の処理ステップでは文字列単位での測定処理及び判定処理が行われたが、これ以降では更に細かく各文字単位、即ち最小単位での測定処理及び判定処理が行われる。ここでは、図１１（ａ）に示すように電圧値１０の表示である「５０Ｖ」という表示情報に着目して説明する。まず、キーボード３６からの入力操作により、予め文字列数、各文字列の文字数、文字種類等が設定されていることが前提とされるが、本実施の形態においては、外観検査前においてコンデンサ１の種類に応じて全ての表示情報６～１０についての入力設定が行われている。これにより、例えば電圧値１０であれば、文字列としては４列目であり、ここには３文字が印刷され、３文字とは左から順に「５」「０」「Ｖ」の文字種類であることがわかる。従って、ここでは、図１１（ａ）に示すように、ステップＳ８で測定された電圧値１０にかかる暗画像である幅ｄ４を３等分して各文字毎に切出す処理を実行する。なお、電圧値１０の表示情報に関して「５」に対応する暗画像を画像ｃ１、「０」に対応する暗画像を画像ｃ２、「Ｖ」に対応する暗画像を画像ｃ３として説明する。すると、各画像ｃ１～ｃ３は文字間の隙間である明画像部分で仕切られる。ただし、画像ｃ１～ｃ３同士が近接していたり、それらの間隔が不規則である場合には、仕切線に各画像ｃ１～ｃ３が重なる可能性があるが、この場合には仕切線を左右に位置調整する処理が行われる。このようにして、図１１（ｂ）に示すように、各画像ｃ１～ｃ３が個々に切出される。その後、各画像ｃ１～ｃ３について、図１１（ｃ）に示すように、外接四角形を設定する処理が実行される。また、この外接四角形内における暗画像が占める面積が測定される。
【００７２】ステップＳ１４では、各画像ｃ１～ｃ３の面積に関する判定処理が実行される。ここでは、ステップＳ１３により測定された各画像ｃ１～ｃ３毎の各暗画像の面積が所定の許容値内にあるか否かが判定される。この許容値はキーボード３５を介して予め設定される。具体的には、各面積が予め設定した許容範囲内（上限値と下限値との間）に属さない場合には、ステップＳ１９へジャンプして不良品判定処理がなされる。一方、測定された面積がそれぞれ許容値内であれば、各画像ｃ１～ｃ３個々の面積は正常であるものとしてステップＳ１５へ移行する。
【００７３】ステップＳ１５では、膨脹・収縮処理が実行される。ここでは、画像ｃ３についてのみ説明するが、言うまでもなく他の全ての画像について実行される。ＲＡＭ３３には、図１２（ａ）に示すように、縦７ドット、横５ドットのドットデータが記憶されているに過ぎない。このように非常に小さなデータ量だけを記憶しておくだけで済むため、ＲＡＭ３３の記憶容量を無駄に使用することがなくなる。また、この記憶データｉは印刷時のフォントデータを利用している。この記憶データｉに対し、実際に得られる画像ｃ３（図１１（ｃ）参照）はドット数が多く、直接的に比較することはできない。そこで、膨脹・収縮処理に先立って、正規化処理が実行される。正規化処理とは、記憶データｉと実際の画像ｃ３の外接四角形とを同一にする処理である。例えば図１１（ｃ）に示すように画像ｃ３の外接四角形が縦ｘドット、横ｙドットであるとした場合、記憶データｉの縦横の長さを調整する処理が行われる。具体的には、記憶データｉを縦方向にｘ／７倍するとともに横方向にｙ／５倍する。その結果、図１２（ｂ）に示すように、画像ｃ３と同一の外接四角形となる基準データＩが生成される。この基準データＩは、以上のようにその都度画像３ｃの縦ｘと横ｙとを合わせるようにして生成されることから、画像ｃ３の大きさが異なったり、縦長又は横長の画像となっている場合であっても、基準データＩとして最も最適なデータを提供することができる。
【００７４】正規化処理の終了後に、基準データＩの膨脹・収縮処理が実行される。まず、収縮処理について説明する。ここでは収縮処理の中でも特に細線化処理が実行される。細線化とは、一般に「線状の図形を、図形の連結性を保ちながら幅の中心に存在する点の列に変換する操作」をいうとされており、ここでも同様の処理を行うことで、図１２（ｃ）に示すように細線データＩａが生成される。なお、一般にいう収縮処理では得られる収縮データがとぎれてしまって連続性がなくなる場合があるので、本実施の形態のように文字等の連続した線状図形を検査する場合には細線化処理を適用することが好ましい。次に、膨脹処理について説明する。膨張とは、「１の画素の近傍を１に変える操作」であり、その近傍としては公知の「４－近傍」又は「８－近傍」のどちらかを採用して行われるのが一般的であり、ここでも同様の処理を行うことで、図１２（ｄ）に示すように膨張データＩｂが生成される。
【００７５】ステップＳ１６では、重ね合せ処理が実行される。この重ね合せ処理の基準となるデータは、ステップＳ１５における膨張・収縮処理によって生成された細線データＩａ及び膨張データＩｂである。また、これらに重ね合される比較データは今回の取り込まれた画像であって、ここでは画像ｃ３である。そして、図１３（ａ）に示すように、細線データＩａと画像ｃ３とを重ね合せる処理が行われる。また、図１３（ｂ）に示すように、膨張データＩｂと画像ｃ３とを重ね合せる処理が行われる。
【００７６】ステップＳ１７では、ステップＳ１６による重ね合せの結果について、その一致度の判定処理が実行される。一致度の許容値は、キーボード３５による入力操作によって予め設定されるものであり、例えば９８％等の必要に応じた設定が可能である。そして、細線データＩａと画像ｃ３とを重ね合せた結果、細線データＩａが全て画像ｃ３の暗画像領域内に含まれた場合を１００％として一致度が判定される。また、膨張データＩｂと画像ｃ３とを重ね合せた結果、膨張データＩｂの暗画像領域内に画像ｃ３が全て含まれた場合を１００％として一致度が判定される。そして、それぞれの一致度のうち一方でも許容値（下限値）を下回った場合には、ステップＳ１９へ移行して不良品判定がなされる。
【００７７】例えば、図１３（ａ）に示すように画像ｃ３について欠損部分ｃ３ａが存在する場合や、図１３（ｂ）に示すように画像ｃ３についてはみ出し部分ｃ３ｂが存在する場合には、一致度が低下し、その一致度が前記許容値たる下限値を下回った場合に不良品と判定されることとなる。これにより、最小単位である各文字単位での印刷文字の欠損や滲み等を確実に不良判定することが可能となる。一方、一致度がそれぞれ許容値内であれば、画像ｃ３の印刷文字は正常であるものとしてステップＳ１８へ移行する。
【００７８】ステップＳ１８では、良品判定処理が実行される。即ち、以上の検査項目を全てクリアしたものだけが良品と判定されることとなり、ステップＳ６，Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１７においてクリアできなかったものはステップＳ１９において全て不良品と判定され、１つのコンデンサ１についての検査処理が終了する。なお、ステップＳ１９において不良品判定されたコンデンサ１は、図１の分別処理装置１７によって良品と分別された後に別途廃棄処分される。一方、ステップＳ１８において良品判定されたコンデンサ１はチップ搭載装置２１へと搬送され、最終製品であるチップ形コンデンサ１とされる。
【００７９】以上説明した外観検査装置１６によれば、コンデンサ１の印刷面５の検査に際して、作業者の目視検査をなくして、画像処理を利用した自動検査とすることができる。その結果、検査を含めたコンデンサ１の生産効率の向上につながり、製作コストも低減することができる。
【００８０】また、作業者による目視検査による弊害、例えば良否の判定基準のばらつき等をなくして、常に一定の水準で印刷状態の良否判定を行うことができる。その結果、コンデンサ１の各製品間のばらつきが少なくなる。
【００８１】また、外観検査装置１６を印刷装置１１に組み込んであるため、印刷後にそのまま検査へと移行させることができる。しかも、印刷時から検査時まで一貫してチャック１８によってコンデンサ１が固定されているため、コンデンサ１の姿勢を印刷時と同様の状態に保持したまま検査することができ、いちいちコンデンサ１の回転位置を大幅に修正するといった必要もなくなる。その結果、印刷面５の検査効率も著しく向上する。
【００８２】また、印刷面５の検査に関する個々の特徴については各処理ステップＳ１～Ｓ１９での説明によって明らかであるため詳細には述べないが、例えば、二値化閾値の毎回の自動設定や、極性マーク６と他の表示情報７～１０とを区別しての検査や、各文字列或いは文字の切出し処理、各文字の一致度検査等の各種特徴的処理によって、単に印刷面５の検査ができるというだけでなく、その良否判定を適正に行うことができるという利点を有する。
【００８３】しかも、ステップＳ６，Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１７における判定処理に使用される各設定値をキーボード３５を介して入力設定することができるため、印刷面５の各表示情報６～１０に要求される印刷の鮮明さや文字等の形状の程度によって適宜調整をすることができる。勿論、例えばロット番号８だけは明確にすべきとの要求があればその部分での設定値だけ判定基準を厳しく設定すること等も可能であるため、状況や要求に応じた検査を容易に実現することができる。
【００８４】なお、本実施の形態では、検査対象物としてコンデンサ１、特にアルミ電解コンデンサとしたが、これに限らず他のコンデンサであってもよい。また、コンデンサに限らず、他の電気・電子部品であってもよい。更には、電気・電子部品に限らず、他の物品であってもよい。
【００８５】また、本実施の形態では、印刷面５の印刷状態を検査する場合について説明したが、印刷でなくても、捺印や焼き付け文字等の他の表示情報を検査するものであってもよい。即ち、表示情報とそれ以外の箇所との輝度が異なることを前提としたものであればよい。
【００８６】また、外観検査装置１６は印刷装置１１に付設されるものではなく、印刷等のように検査対象物に表示情報が付された後に別途検査できる箇所に設置されるのであればよい。従って、印刷装置１１等と独立して単独で設置してもよい。

【出願人】	【識別番号】０００１０６７６０【氏名又は名称】シーケーディ株式会社
【出願日】	平成１１年１１月１６日（１９９９．１１．１６）
【代理人】	【識別番号】１００１１１０９５【弁理士】【氏名又は名称】川口光男
【公開番号】	特開２００１－１４１４２６（Ｐ２００１－１４１４２６Ａ）
【公開日】	平成１３年５月２５日（２００１．５．２５）
【出願番号】	特願平１１－３２５２１４