(57)【要約】【課題】透過検査装置及び透過検査方法において、散乱光、反射光等の外来光による影響や、シート材のバタツキによる影響を抑制し、透過検査の精度を向上させる。【解決手段】シート材の搬送経路でシート材の光の透過状態を検査する透過検査装置であって、シート材が外周面部に当接するように前記搬送経路に配置され、外周面部に設けられる発光部からシート材に光を照射する回転体と、回転体におけるシート材当接領域の対向位置に配置され、シート材の透過光を受光する受光体と、を備える構成としてある。【選択図】図１
2010085150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材の搬送経路でシート材の光の透過状態を検査する透過検査装置であって、
シート材が外周面部に当接するように前記搬送経路に配置され、外周面部に設けられる発光部からシート材に光を照射する回転体と、
前記回転体におけるシート材当接領域の対向位置に配置され、シート材の透過光を受光する受光体と、を備える
ことを特徴とする透過検査装置。
【請求項２】
前記発光部は、光源の光で励起される蓄光性夜光顔料を用いて形成されていることを特徴とする請求項１記載の透過検査装置。
【請求項３】
前記発光部は、前記蓄光性夜光顔料をコーティングする素材を有することを特徴とする請求項２記載の透過検査装置。
【請求項４】
前記光源は、前記回転体を挟んで前記受光体の反対側に配置されることを特徴とする請求項２又は３記載の透過検査装置。
【請求項５】
前記光源は、その周囲の少なくとも一部が遮光カバーで覆われることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の透過検査装置。
【請求項６】
前記受光体は、その周囲の少なくとも一部が遮光カバーで覆われることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の透過検査装置。
【請求項７】
シート材の搬送経路でシート材の光の透過状態を検査する透過検査方法であって、
シート材が外周面部に当接するように前記搬送経路に回転体を配置するとともに、前記回転体におけるシート材当接領域の対向位置に受光体を配置し、
前記回転体の外周面部に設けた発光部からシート材に光を照射し、その透過光を前記受光体で受光する
ことを特徴とする透過検査方法。
【請求項８】
前記発光部は、光源の光で励起される蓄光性夜光顔料を用いて形成されていることを特徴とする請求項７記載の透過検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート材の搬送経路でシート材の光の透過状態を検査する透過検査装置及び透過検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シート材の搬送経路でシート材の光の透過状態を検査する透過検査装置や透過検査方法が知られている。
例えば、用紙、フィルム等のロール状連続シート材を製造する製造工程において、シート材の欠陥を検査する装置は、透過検査用の照明装置（光源）及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ（受光体）を備えており、これらをシート材の搬送経路を挟んで対向状に配置して構成される。そして、シート材の一方の面に照明装置から光を照射し、シート材の他方の面における透過光量をＣＣＤカメラで受光撮像し、撮像した画像を画像濃度として計測し、閾値となる画像濃度との濃度比較をすることにより欠陥検査を実現している（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
図４は、この種の透過光を利用したシート材の検査装置（透過検査装置）の側面図である。
この図に示すように、透過検査装置１００では、複数のローラ（搬送駆動ローラ、ガイドローラ、テンションローラ等）１０１、１０２でシート材を搬送ガイドし、ローラ１０１、１０２間でシート材Ｓの透過光量を検査している。
この場合、シート材Ｓの表裏面のうち、例えば表側にＣＣＤカメラ１０３、裏側に光源１０４を設置することになるが、ＣＣＤカメラ１０３及び光源１０４は、それぞれシート材Ｓと接触しないように、シート材Ｓとの間にギャップを確保する必要がある。
なお、図４に符号１０５として示される部材は光源用レンズ・フィルタであり、符号１０６として示される部材はカメラ用レンズ・フィルタである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１６３１８３号公報
【特許文献２】特開２００６−０４７１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図４に示した透過検査装置１００のように、光源１０４とシート材Ｓとの間にギャップが存在すると、散乱光、反射光等の外来光による影響が発生しやすくなり、透過検査の精度が低下するという問題がある。
また、上記の透過検査装置１００では、搬送時におけるシート材Ｓの挙動を抑えるために、ローラ１０１、１０２間の距離等を調整しているが、搬送時におけるシート材Ｓのバタツキを完全に抑えることはできない。このため、ＣＣＤカメラ１０３が撮像する画像の濃度がシート材Ｓのバタツキにより変化し、透過検査の精度が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、散乱光、反射光等の外来光による影響や、シート材のバタツキによる影響を抑制し、透過検査の精度を向上させることができる透過検査装置及び透過検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明の透過検査装置は、シート材の搬送経路でシート材の光の透過状態を検査する透過検査装置であって、シート材が外周面部に当接するように前記搬送経路に配置され、外周面部に設けられる発光部からシート材に光を照射する回転体と、前記回転体におけるシート材当接領域の対向位置に配置され、シート材の透過光を受光する受光体と、を備える構成としてある。
【０００８】
また、上記目的を達成するため本発明の透過検査方法は、シート材の搬送経路でシート材の光の透過状態を検査する透過検査方法であって、シート材が外周面部に当接するように前記搬送経路に回転体を配置するとともに、前記回転体におけるシート材当接領域の対向位置に受光体を配置し、前記回転体の外周面部に設けた発光部からシート材に光を照射し、その透過光を前記受光体で受光する方法としてある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シート材が当接する回転体の外周面部を発光部とし、該発光部からギャップを介さずにシート材に光を照射することができ、ギャップを介してシート材に光を照射していた場合と比較して、散乱光、反射光等の外来光による影響を抑制し、透過検査の精度を向上させることができる。
また、受光体は、回転体におけるシート材当接領域の対向位置でシート材の透過光を受光するので、バタツキのない状態でシート材の透過検査を行うことができ、その結果、シート材のバタツキによる検査精度の低下を回避し、透過検査の精度を更に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
［第一実施形態］
まず、本発明の基本的な構成を示す第一実施形態について、図１を参照して説明する。
図１（ａ）は、本発明の第一実施形態に係る透過検査装置の側面図である。
この図に示すように、第一実施形態の透過検査装置１Ａは、ロール状連続用紙等のシート材Ｓを製造する製造工程において、シート材Ｓの光の透過状態を検査するものであって、ローラ（回転体）２と、ＣＣＤカメラ（受光体）３とを備えて構成されている。
【００１２】
ローラ２は、自由回転又は強制回転される回転体であり、シート材Ｓが外周面部に当接するようにシート材Ｓの搬送経路に配置される。
例えば、ローラ２は、強制回転によりシート材Ｓを搬送する搬送駆動ローラ、自由回転によりシート材Ｓを搬送ガイドするガイドローラ、シート材Ｓに張力を与えるテンションローラ等で構成することができる。
【００１３】
また、ローラ２の外周面部には、シート材Ｓに光を照射する発光部４が設けられている。
例えば、ローラ２の外周面部に有機ＥＬ（Electro-Luminescence）フィルムライト等の発光素材を貼り付けて発光部４とする。
【００１４】
ＣＣＤカメラ３は、ローラ２におけるシート材当接領域の対向位置に配置され、シート材Ｓの透過光を受光撮像する。
また、ＣＣＤカメラ３には、シート材Ｓとの距離や使用環境に応じて選定されたカメラ用レンズ・フィルタ５が取り付けられており、このカメラ用レンズ・フィルタ５を介してシート材Ｓの透過光が受光撮像される。
【００１５】
なお、図１（ｂ）に示すように、ＣＣＤカメラ３に備えられるカメラ用レンズ・フィルタ５は省略することができる。すなわち、カメラ用レンズ・フィルタ５は、例えばシート材Ｓとの距離や使用環境、ＣＣＤカメラ３の性能等に応じて、適宜省略してもよく、また、カメラ用レンズ・フィルタ５がＣＣＤカメラ３に内蔵等されて一体的に設けられていてもよい。従って、カメラ用レンズ・フィルタ５が設けられていないことによって本発明の成立が妨げられることはない。
【００１６】
つぎに、以上のような構成からなる本実施形態の透過検査装置１Ａによるシート材Ｓの透過検査方法について説明する。
まず、シート材Ｓの搬送経路でシート材Ｓの光の透過状態を検査する場合は、シート材Ｓが外周面部に当接するように前記搬送経路にローラ２を配置するとともに、ローラ２におけるシート材当接領域の対向位置にＣＣＤカメラ３を配置する。
そして、ローラ２の外周面部に設けた発光部４からシート材Ｓに光を照射し、その透過光をＣＣＤカメラ３で受光撮像する。
その後、ＣＣＤカメラ３が撮像した画像を画像濃度として計測し、閾値となる画像濃度との濃度比較をすることにより、シート材Ｓの欠陥検査が実現される。
【００１７】
以上のようにして、本発明の第一実施形態によれば、シート材Ｓの搬送経路でシート材Ｓの光の透過状態を検査する透過検査装置１Ａであって、シート材Ｓが外周面部に当接するように前記搬送経路に配置され、外周面部に設けられる発光部４からシート材Ｓに光を照射するローラ２と、ローラ２におけるシート材当接領域の対向位置に配置され、シート材Ｓの透過光を受光するＣＣＤカメラ３とを備える構成としてあるので、透過検査の精度を向上させることができる。
【００１８】
すなわち、透過検査装置１Ａによれば、シート材Ｓが当接するローラ２の外周面部を発光部４とし、該発光部４からギャップを介さずにシート材Ｓに光を照射するので、ギャップを介してシート材Ｓに光を照射していた場合と比較して、散乱光、反射光等の外来光による影響を抑制し、透過検査の精度を向上させることができる。
【００１９】
また、ＣＣＤカメラ３は、ローラ２におけるシート材当接領域の対向位置でシート材Ｓの透過光を受光するので、バタツキのない状態でシート材Ｓの透過検査を行うことができ、その結果、シート材Ｓのバタツキによる検査精度の低下を回避し、透過検査の精度を更に向上させることができる。
【００２０】
［第二実施形態］
つぎに、本発明の第二実施形態に係る透過検査装置１Ｂについて、図２及び図３を参照して説明する。
なお、第一実施形態と共通の構成については、第一実施形態と同一の符号を付与し、第一実施形態の説明を援用する。
【００２１】
図２は、本発明の第二実施形態に係る透過検査装置の側面図、図３は、本発明の第二実施形態に係る回転体の断面図である。
これらの図に示すように、本発明の第二実施形態に係る透過検査装置１Ｂは、ローラ２の外周面部に設けられる発光部４が、光源６の光で励起される蓄光性夜光顔料を用いて形成され、蓄光性夜光顔料から生じる光をシート材Ｓに照射する点が第一実施形態の透過検査装置１Ａと相違している。
【００２２】
このような第二実施形態の透過検査装置１Ｂによれば、第一実施形態と同様の効果が得られるだけでなく、第一実施形態に比してローラ２の構造を簡略化することが可能になる。
すなわち、第一実施形態のようにローラ２の発光部４を有機ＥＬフィルムライト等で構成した場合、回転体であるローラ２に対して電源供給が必要になるため、スリップリングを介してローラ２に電源を供給したり、ローラ２に蓄電式の電源を設置する等の構造が必要となる。
これに対して、第二実施形態によれば、ローラ２に対して電源供給を行う必要がないので、ローラ２の構造を簡略化できるだけでなく、透過検査装置１Ｂの設置性や保守性も向上させることができる。
【００２３】
なお、夜光顔料には、自発光性と蓄光性の２種類のものがあり、自発光性夜光顔料は、放射線によって長時間発光することが可能であるが、僅かながらも放射性物質を含んでいるため、用途の制限があり、生産や廃棄なども厳しい管理が必要となる。これに対し、蓄光性夜光顔料は、放射性物質を含んでいない代わりに、長時間発光は不可能とされ、実用性の低いものであったが、近年、夜光顔料として飛躍的に性能が改善された蓄光性夜光顔料が開発されてきている（例えば、特許第２５４３８２５号公報参照）。
【００２４】
上記の改善された蓄光性夜光顔料は、従来品と比較して初輝度や残光輝度について飛躍的な光量をもつ物質であり、また、光の吸収、発光を何回でも繰り返すことが可能で、主成分とした酸化物は、自然界で安定であり、耐光性に優れている。さらには、暗闇で長時間発光し、残光、輝度が従来品の１０倍以上、照射する光が強いほど良く光り、耐光性、耐候性に優れ屋外使用が可能であり、化学的安定性が高く環境に強く、励起する光の波長範囲が広い等の特徴を有している。
このような蓄光性夜光顔料をローラ２の外周面部に塗布したり、あるいは、蓄光性夜光顔料が含まれるフィルムやシートをローラ２の外周面部に貼り付けることにより、ローラ２の外周面部に発光部４を形成することができる。
【００２５】
蓄光性夜光顔料を用いて形成された発光部４は、コーティング用透明素材７を用いてコーティングすることが好ましい。
例えば、透明な液体からなるコーティング材を蓄光性夜光顔料の上に塗布して硬化させたり、透明フィルムからなるコーティング材を蓄光性夜光顔料の上に貼り付ける。このようにすると、蓄光性夜光顔料からなる発光部４がコーティング用透明素材７で保護されることになるので、シート材Ｓとの当接によりローラ２の外周面部に生じる摩擦等で蓄光性夜光顔料が劣化することを抑制し、長期に亘って良好な発光状態を維持することができる。
【００２６】
光源６は、一般的な蛍光灯、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源、ハロゲンランプ、キセノンランプ等により構成され、電線による電源供給に応じて発光する。光源６の光は、ローラ２における非シート材当接領域に照射されるが、ローラ２の回転によりローラ２の外周面全域に照射される。このような構造から、ローラ２の外周面全域に設けられた蓄光性夜光顔料（発光部４）が光源６の光により励起されて発光することになる。
【００２７】
光源６の位置は、ローラ２における非シート材当接領域の対向位置とする必要があるが、さらには、ローラ２を挟んでＣＣＤカメラ３の反対側であることが好ましい。このようにすると、光源６の光がローラ２で遮られ、ＣＣＤカメラ３に直接到達しないので、光源６からの直接光による影響を抑制し、検査精度を向上させることができる。
なお、光源６には、ローラ２との距離や使用環境に応じて選定された光源用レンズ・フィルタ８が取り付けられており、この光源用レンズ・フィルタ８を介してローラ２の蓄光性夜光顔料（発光部４）に光が照射される。
【００２８】
また、光源６やＣＣＤカメラ３は、その周囲を遮光カバー９、１０で覆うことが好ましい。
例えば、光源６の周囲（本実施形態では光照射方向を除く５面）を箱状の光源用遮光カバー９で覆うとともに、ＣＣＤカメラ３の周囲（本実施形態では受光方向を除く５面）をカメラ用遮光カバー（受光体用遮光カバー）１０で覆う。このようにすると、遮光カバー９、１０によって外来光が遮断されるので、外来光の影響を抑制し、検査精度を更に向上させることができる。
【００２９】
以上のように、本発明の第二実施形態によれば、ローラ２の外周面部に設けられる発光部４は、光源６の光で励起される蓄光性夜光顔料を用いて形成され、蓄光性夜光顔料から生じる光をシート材Ｓに照射するので、第一実施形態に比してローラ２の構造を簡略化することが可能になる。
【００３０】
すなわち、第一実施形態のようにローラ２の発光部４を有機ＥＬフィルムライト等で構成した場合、回転体であるローラ２に対して電源供給が必要になるため、スリップリングを介してローラ２に電源を供給したり、ローラ２に蓄電式の電源を設置する等の構造が必要となる。
これに対して、第二実施形態によれば、ローラ２に対して電源供給を行う必要がないので、ローラ２の構造を簡略化できるだけでなく、透過検査装置１Ｂの設置性や保守性も向上させることができる。
また、発光部４は、蓄光性夜光顔料をコーティングするコーティング用透明素材７を有するので、シート材Ｓとの当接によりローラ２の外周面部に生じる摩擦等で蓄光性夜光顔料が劣化することを抑制し、長期に亘って良好な発光状態を維持することができる。
【００３１】
また、光源６は、ローラ２を挟んでＣＣＤカメラ３の反対側に配置されるので、光源６の光がローラ２で遮られて、ＣＣＤカメラ３に直接到達しないこととなり、その結果、光源６からの直接光による影響を抑制し、検査精度を向上させることができる。
また、光源６やＣＣＤカメラ３は、その周囲が遮光カバー９、１０で覆われているので、遮光カバー９、１０によって外来光を遮断することができ、その結果、外来光の影響を抑制し、検査精度を更に向上させることができる。
【００３２】
以上、本発明の透過検査装置及び透過検査方法について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明にかかる透過検査装置及び透過検査方法は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
すなわち、本発明は、上述した第一実施形態及び前記第二実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない限り、任意の変更を加えることができる。例えば、受光体は、ＣＣＤカメラに限定されるものではなく、任意の受光素子を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、シート材の搬送経路でシート材の光の透過状態を検査する透過検査装置や透過検査方法に適用される。特に、用紙、フィルム等のロール状連続シート材を製造する製造工程において、シート材の欠陥を検査する装置として好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第一実施形態に係る透過検査装置の側面図であり、（ａ）はＣＣＤカメラにカメラ用レンズ・フィルタが備えられる場合、（ｂ）はカメラ用レンズ・フィルタが備えられていない場合を示している。
【図２】本発明の第二実施形態に係る透過検査装置の側面図である。
【図３】本発明の第二実施形態に係る回転体の断面図である。
【図４】透過光を利用したシート材の検査装置の側面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１Ａ  透過検査装置
１Ｂ  透過検査装置
２    ローラ
３    ＣＣＤカメラ
４    発光部
５    カメラ用レンズ・フィルタ
６    光源
７    コーティング用透明素材
８    光源用レンズ・フィルタ
９    光源用遮光カバー
１０  カメラ用遮光カバー
Ｓ    シート材
【図１】
2010085150.tif 000003
【図２】
2010085150.tif 000004
【図３】
2010085150.tif 000005
【図４】
2010085150.tif 000006