JP2006038778A - 欠陥マーキング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長さ方向に搬送される長尺のシート状製品の欠陥を検査装置により検出し、検出された欠陥部分にシート状製品に損傷を与えることなく、１か所のみにおいてマーキングを施し、後工程において容易に欠陥部分の除去又は補修をすることができる欠陥マーキング装置を提供する。
【解決手段】長さ方向に搬送される長尺のシート状製品の欠陥を検査装置により検出し、該検査装置より搬送方向の下流側において検出された欠陥部分にマーキングを施す装置において、固体の着色材料又は加圧ボールペンによりマーキングを施すことを特徴とする欠陥マーキング装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、欠陥マーキング装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、長さ方向に搬送される長尺のシート状製品の欠陥を検査装置により検出し、検出された欠陥部分にシート状製品に損傷を与えることなくマーキングを施し、後工程において容易に欠陥部分の除去又は補修をすることができる欠陥マーキング装置に関する。

合成樹脂フィルム、シートなどの長尺のシート状製品の製造工程では、シート状製品が搬送される工程において、検査装置により欠陥が自動的に検出され、搬送方向の下流側において検出された欠陥部分にマーキングが施され、後工程においてマーキングを目標として欠陥部分の除去又は補修が行われる。欠陥の検出とマーキングは、ＣＣＤなどの撮像手段により得られた画像を処理して欠陥を認識し、シート状製品の搬送速度と欠陥の大きさに応じて、検査装置より搬送方向の下流側にあるマーキング装置を作動させ、欠陥部分にシート状製品の長手方向と平行なマーキングを施すことにより行われる。撮像手段と計算機の進歩により、マーキング位置を正確に定めることは容易になったが、シート状製品へのマーキングは物理的な手段に頼らざるを得ないので、まだ多くの問題があり、さまざまなマーキング手段が試みられている。
例えば、シート状製品をカットして一定の形状の区画部分を切り出す際に、該区画部分に欠陥が含まれていないことを確実に保証し、かつ歩留まりの低下を抑制することができるシート状製品の欠陥マーキング方法として、欠陥部分に対し、幅方向の両側で予め定める範囲の近傍となる位置にマーキングを施すシート状製品の欠陥マーキング方法が提案され、欠陥部分にフェルトペンでマーキングしたり、インクジェット方式のマーカーを用いる方法が述べられている（特許文献１）。しかし、この方法によれば、１個の欠陥に対してシート状製品の２か所においてマーキングを施す必要がある。また、フェルトペンは、溶剤が蒸発して書き味が低下しやすく、不使用時にキャップを被せても安定して使用することは困難である。インクジェット方式も、速乾性のインクを用いるとヘッドの詰まりを生じやすく、ヘッド先端のクリーニングを頻繁に行う必要がある。また、溶剤の蒸発により作業環境が悪化するという問題もある。
レーザーマーキング方式は、ヘッドが極めて高価でかつ大型であることから、ステージを設けて一つのヘッドをシート状製品の幅方向に移動させる方式が検討されているが、同一の走査線上に複数の欠陥が存在する場合は、そのすべてをマーキングすることができないという問題がある。また、シート状製品の欠陥部分に熱硬化性樹脂又は紫外線硬化性樹脂を塗布する方式が検討されている。しかし、高速で搬送されるシート状製品に対して、塗布した樹脂を硬化させるために、加熱又は紫外線照射を短時間で行うことは困難である。欠陥部分に半田ごてのような熱源を当てて変形させる方式は、シート状製品に与える損傷が大きい。
マーキングしたインクが滲んだり、消えたりするおそれのないマーキング方式として、シート状製品の欠陥部分に、砥石材などを用いて傷をつける方法が提案されている（特許文献２）。また、シート状物が有する欠陥をマーキングにより明示する方法として、欠陥を有する側とは反対側の面に、硬度が高い素材又は刃からなるマーキング具を用いて、刃傷、切削痕又は磨耗痕をつける方法が提案されている（特許文献３）。しかし、シート状製品に傷をつけると、その部分の強度が低下し、その後の加工工程において破断などの事故を生じやすい。また、シート状製品に傷をつけると、必ず削り屑が発生し、削り屑を製品の中に巻き込むと製品の品質が低下し、発生した削り屑を完全に除去するためには、特殊な吸引装置などを必要とし、コスト高となる。
特開２００１−３０５０７０号公報（第５頁） 特開２００２−３０３５８０号公報（第２頁、第５頁） 特開２００２−３３８１１１号公報（第２頁）

本発明は、長さ方向に搬送される長尺のシート状製品の欠陥を検査装置により検出し、検出された欠陥部分にシート状製品に損傷を与えることなく、１か所のみにおいてマーキングを施し、後工程において容易に欠陥部分の除去又は補修をすることができる欠陥マーキング装置を提供することを目的としてなされたものである。

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、シート状製品の欠陥部分に、固体の着色材料又は加圧ボールペンを用いてマーキングを施すことにより、溶剤の蒸発や書き味の低下の問題がなく、シート状製品に損傷を与えることがなく、シート状製品に安定して消えにくいマーキングを施すことができ、固体の着色材料又は加圧ボールペンをシート状製品の幅方向に等間隔で多数個配列し、欠陥が検出されたとき、幅方向において欠陥に最も近い着色材料又はボールペンで１か所にマーキングを施すことにより、製品の切り出しに際して欠陥部分を確実に除去し得ることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）長さ方向に搬送される長尺のシート状製品の欠陥を検査装置により検出し、該検査装置より搬送方向の下流側において検出された欠陥部分にマーキングを施す装置において、固体の着色材料によりマーキングを施すことを特徴とする欠陥マーキング装置、
（２）固体の着色材料が、染顔料を含有するろう材からなる棒状のマーキングチョークである(１)記載の欠陥マーキング装置、
（３）固体の着色材料が、油性色鉛筆である(１)記載の欠陥マーキング装置、
（４）固体の着色材料が、シート状製品の幅方向に等間隔で多数個配列され、検査装置により欠陥が検出されたとき、幅方向において欠陥に最も近い固体の着色材料が動いてマーキングを施す(１)記載の欠陥マーキング装置、
（５）シート状製品が、液晶用光学フィルム又はシートである(１)記載の欠陥マーキング装置、及び、
（６）長さ方向に搬送される長尺のシート状製品の欠陥を検査装置により検出し、該検査装置より搬送方向の下流側において検出された欠陥部分にマーキングを施す装置において、加圧ボールペンによりマーキングを施すことを特徴とする欠陥マーキング装置、
を提供するものである。
さらに、本発明の好ましい態様として、
（７）検査装置が、ラインセンサーである(１)記載の欠陥マーキング装置、
（８）加圧ボールペンが、シート状製品の幅方向に等間隔で多数個配列され、検査装置により欠陥が検出されたとき、幅方向において欠陥に最も近い加圧ボールペンが動いてマーキングを施す(６)記載の欠陥マーキング装置、
（９）シート状製品が、液晶用光学フィルム又はシートである(６)記載の欠陥マーキング装置、及び、
（１０）検査装置が、ラインセンサーである(６)記載の欠陥マーキング装置、
を挙げることができる。

本発明の欠陥マーキング装置は固体の着色材料又は加圧ボールペンを用いるので、溶剤の蒸発による書き味の低下、ノズルヘッドの詰まり、作業環境の悪化などの問題がなく、シート状製品の幅方向に対して狭い間隔で多数本の着色材料又はボールペンを設置することができ、マーキングが擦れなどによって消えにくく、シート状製品に損傷を与えず、削り屑が発生することもない。また、固体の着色材料又は加圧ボールペンを等間隔に多数個配列し、欠陥が検出されたとき、幅方向において欠陥に最も近い着色材料又はボールペンによりマーキングを施すので、該マーキングを中央として幅方向に着色材料又はボールペンの間隔分を除去することにより、切り出された製品から確実に欠陥部分を除外することができる。

本発明の欠陥マーキング装置の第一の態様は、長さ方向に搬送される長尺のシート状製品の欠陥を検査装置により検出し、該検査装置より搬送方向の下流側において検出された欠陥部分にマーキングを施す装置において、固体の着色材料によりマーキングを施す装置である。
本発明の欠陥マーキング装置の第二の態様は、長さ方向に搬送される長尺のシート状製品の欠陥を検査装置により検出し、該検査装置より搬送方向の下流側において検出された欠陥部分にマーキングを施す装置において、加圧ボールペンによりマーキングを施す装置である。
図１は、本発明の欠陥マーキング装置の一態様の説明図である。シート状製品１は、矢印の方向に搬送されている。シート状製品が、ＣＣＤカメラ２により撮像され、検査装置３により画像処理が行われる。シート状製品に欠陥が検出されたとき、検査装置３から駆動装置４に信号が送られ、ソレノイド５が作動して固体の着色材料６が押し下げられ、支持ロール７の上を搬送されるシート状製品の所定の位置にマーキングが施される。
図２は、本発明装置の他の態様の固体の着色材料の配列を示す側面図及び上面図である。本態様においては、シート状製品の全幅にわたって多数のソレノイドにより駆動される固体の着色材料６が等間隔に配列されている。検査装置において欠陥が検出されたとき、ソレノイドによりシート状製品の幅方向において欠陥に最も近い固体の着色材料が押し下げられ、マーキングが施される。マーキングの長さは、あらかじめ設定した値となるように、画像処理装置において演算される。シート状製品の欠陥が長いときには、複数個のマーキングが間欠的に施される。

本発明装置において、欠陥部分に施したマーキングを指標として、欠陥を目視により認識し得る場合は、後加工工程において、欠陥部分を除去又は補修する。図３は、本発明装置の欠陥マーキング機構の説明図である。本装置においては、固体の着色材料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、…が等間隔ｄ（ｍｍ）で多数個配列されている。検査装置により長尺のシート状製品８に欠陥９が検出されたとき、検査装置より搬送方向の下流側において、幅方向において欠陥に最も近い固体の着色材料Ｂが押し下げられ、シート状製品にマーキング１０が施される。幅方向において欠陥に最も近い固体の着色材料が押し下げられるので、マーキングと欠陥の距離はｄ／２（ｍｍ）以下である。欠陥を目視により認識できない場合は、長さがマーキングの長さａ（ｍｍ）であり、幅がマーキングの両側にｄ／２(ｍｍ)ずつ離れた線で構成される長方形１１の部分を除去する。欠陥はこの長方形の内部に必ず存在するので、本発明装置では、１本のマーキングのみを施し、マーキングを中央にして、固体の着色材料の間隔に等しい部分を除去することにより、欠陥部分を確実に除去することができる。

本発明装置に用いる固体の着色材料に特に制限はなく、例えば、鉛筆の色芯、マーキングチョーク、油性色鉛筆、リップスティック、クレヨン、チョークなどを挙げることができる。固体の着色材料は、溶剤を用いた液体の着色材料のような溶剤の蒸発による書き味の低下や、ノズルヘッドの詰まりや、作業環境の汚染などの問題がなく、終始安定して使用することができる。固体の着色材料は、装置に直接取り付けることができ、液体の着色材料のように、乾燥装置などの付帯設備を必要としない。また、固体の着色材料によれば、シート状製品に刃傷、切削痕、磨耗痕などの傷をつけることがないので、後工程において、破断などの事故を生ずるおそれがない。
固体の着色材料の中で、染顔料を含有するろう材からなるマーキングチョークと油性色鉛筆は、多くのシート状製品に対して、擦れなどにより落ちにくいマーキングを施すことができるので、特に好適に用いることができる。このような固体の着色材料は、マーキングチョーク［(株)呉竹精昇堂、商品名］、ダーマトグラフ［三菱鉛筆(株)、登録商標］、マーキンググラフ［(株)トンボ鉛筆、商品名］などとして市販されている。マーキングチョークのろう材に特に制限はなく、例えば、カルナウバろう、木ろう、サトウろうなどの植物ろう、みつろう、昆虫ろう、鯨ろう、羊毛ろうなどの動物ろう、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの石油ろう、モンタンろう、オゾケライトなどの鉱物ろう、カーボワックス、ポリエチレンろう、塩素化ナフタレンろうなどの合成ろうなどを挙げることができる。使用するマーキングチョーク又は油性色鉛筆の色に特に制限はなく、黒、赤、青、緑、黄、白などの中から、シート状製品の色に応じて、目視による識別が容易な色を選ぶことが好ましい。

本発明の欠陥マーキング装置において、圧縮空気を充填しインクを押し出す加圧ボールペンによりシート状製品の欠陥部分にマーキングを施すと、軽微な圧力でシート状製品を傷つけることなく、線切れのない明瞭なマーキングを施すことができる。加圧ボールペンとしては、加圧ボールペンの替芯を用いることが好ましい。加圧ボールペンには油性顔料インキが用いられているので、溶剤を用いた液体の着色材料のような溶剤の蒸発による書き味の低下や、ノズルヘッドの詰まりや、作業環境の汚染などの問題がない。また、加圧ボールペンの替芯は、金属製のチューブなどから形成されているので固体の着色材料より剛性が高く、直径を細くすることができる。そのために、隣接する加圧ボールペン間の距離を短くして多数本を配列することができ、欠陥部分にマーキングが施されたとき、シート状製品の除去する部分を小さくすることができる。

本発明装置においては、固体の着色材料又は加圧ボールペンがシート状製品の幅方向に等間隔で多数個配列されてなることが好ましく、その間隔が３０ｍｍ以下であることが好ましく、１５ｍｍ以下であることがより好ましい。固体の着色材料又は加圧ボールペンの間隔を短くすることにより、除去する部分を少なくすることができる。固体の着色材料又は加圧ボールペンは、液体の着色材料のように付帯設備を必要としないので、隣接する固体の着色材料又は加圧ボールペンの間隔をその太さに近いところまで狭めることができる。
本発明装置においては、シート状製品の欠陥部分の固体の着色材料又は加圧ボールペンが、ソレノイドにより押し下げられてマーキングを施すことが好ましい。ソレノイドは、信号に対する反応が速いので、欠陥の長さ方向の大きさに対応したマーキングを、シート状製品に正確に施すことができる。
本発明装置においては、検査装置として、ラインセンサー、エリアセンサーなどの固体撮像素子を備えた画像処理装置を用いることができる。
本発明装置を用いて欠陥部分にマーキングを施すシート状製品に特に制限はないが、本発明装置は液晶用光学フィルム又はシートに対して特に好適に適用することができる。液晶表示装置などに用いられる液晶用光学フィルム又はシートは、ごく微細な欠陥であっても表示画面のムラとなって現れるので、欠陥のないことが厳しく求められる。また、液晶用光学フィルム又はシートは、最終製品としては長尺のまま用いられることがなく、長方形に裁断して用いられる場合が多いので、欠陥が発見されたときにはその部分を容易に除去することができる。

以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
実施例１
幅１,６００ｍｍ、厚さ５０μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの検査を行った。ポリエチレンテレフタレートフィルムの上方に、ＣＣＤカメラ８台を２００ｍｍ間隔で取り付け、ポリエチレンテレフタレートフィルムの下方に、ＣＣＤカメラと対向する位置に光源を設置した。ＣＣＤカメラと光源より２.０ｍ下流のポリエチレンテレフタレートフィルムの上方に、幅１,６００ｍｍの中にソレノイドにより作動される黒色の油性色鉛筆［三菱鉛筆(株)、ダーマトグラフ］６４本を２５ｍｍ間隔で備えたマーキングヘッドと、ポリエチレンテレフタレートフィルムの下方に、マーキングヘッドと対向する位置に支持ロールを設けた。ＣＣＤカメラの撮像を処理して欠陥を検出する検査装置と、検査装置から送られる信号により、欠陥部分に最も近いマーキングチョークを所定時間押し下げる駆動装置を接続した。
ポリエチレンテレフタレートフィルムを速度２０ｍ／ｍｉｎで搬送し、欠陥を検出してマーキングを施した。３時間に、１６箇所の欠陥が検出された。欠陥はすべて微細な点状であり、幅方向について、マーキングからの距離はすべて１２.５ｍｍ以内であった。
実施例２
幅１,４００ｍｍ、厚さ１００μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの検査を行った。ポリエチレンテレフタレートフィルムの上方に、ＣＣＤカメラ７台を２００ｍｍ間隔で取り付け、ポリエチレンテレフタレートフィルムの下方に、ＣＣＤカメラと対向する位置に光源を設置した。ＣＣＤカメラと光源より２.０ｍ下流のポリエチレンテレフタレートフィルムの上方に、幅１,４００ｍｍの中にソレノイドにより作動される黒色の加圧ボールペンの替芯１４０本を１０ｍｍ間隔で備えたマーキングヘッドと、ポリエチレンテレフタレートフィルムの下方に、マーキングヘッドと対向する位置に支持ロールを設けた。ＣＣＤカメラの撮像を処理して欠陥を検出する検査装置と、検査装置から送られる信号により、欠陥部分に最も近い加圧ボールペンの替芯を所定時間押し下げる駆動装置を接続した。
ポリエチレンテレフタレートフィルムを速度２０ｍ／ｍｉｎで搬送し、欠陥を検出してマーキングを施した。３時間に、１１箇所の欠陥が検出された。欠陥はすべて微細な点状であり、幅方向について、マーキングからの距離はすべて５ｍｍ以内であった。

本発明の欠陥マーキング装置は固体の着色材料又は加圧ボールペンを用いるので、溶剤の蒸発による書き味の低下、ノズルヘッドの詰まり、作業環境の悪化などの問題がなく、シート状製品の幅方向に対して狭い間隔で多数本の着色材料又はボールペンを設置することができ、マーキングが擦れなどによって消えにくく、シート状製品に損傷を与えず、削り屑が発生することもない。また、固体の着色材料又は加圧ボールペンを等間隔に多数個配列し、欠陥が検出されたとき、幅方向において欠陥に最も近い着色材料又はボールペンによりマーキングを施すことにより、該マーキングを中央として幅方向に着色材料又はボールペンの間隔分を除去し、切り出された製品から確実に欠陥部分を除外することができる。

本発明の欠陥マーキング装置の一態様の説明図である。 固体の着色材料の配列を示す側面図及び上面図である。 本発明装置の欠陥マーキング機構の説明図である。

符号の説明

１ シート状製品
２ ＣＣＤカメラ
３ 検査装置
４ 駆動装置
５ ソレノイド
６ 着色材料
７ 支持ロール
８ シート状製品
９ 欠陥
１０ マーキング
１１ 長方形

Claims (6)

1. 長さ方向に搬送される長尺のシート状製品の欠陥を検査装置により検出し、該検査装置より搬送方向の下流側において検出された欠陥部分にマーキングを施す装置において、固体の着色材料によりマーキングを施すことを特徴とする欠陥マーキング装置。
2. 固体の着色材料が、染顔料を含有するろう材からなる棒状のマーキングチョークである請求項１記載の欠陥マーキング装置。
3. 固体の着色材料が、油性色鉛筆である請求項１記載の欠陥マーキング装置。
4. 固体の着色材料が、シート状製品の幅方向に等間隔で多数個配列され、検査装置により欠陥が検出されたとき、幅方向において欠陥に最も近い固体の着色材料が動いてマーキングを施す請求項１記載の欠陥マーキング装置。
5. シート状製品が、液晶用光学フィルム又はシートである請求項１記載の欠陥マーキング装置。
6. 長さ方向に搬送される長尺のシート状製品の欠陥を検査装置により検出し、該検査装置より搬送方向の下流側において検出された欠陥部分にマーキングを施す装置において、加圧ボールペンによりマーキングを施すことを特徴とする欠陥マーキング装置。

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