(57)【要約】多孔質材料ウェブまたは高密度フィルムにおける欠陥を検出するためのシステムおよび方法は、材料ウェブまたはフィルムの全体に差圧を加える。材料ウェブにおける孔および欠陥、または高密度フィルムにおける欠陥を、液体で満たすことができる。本発明の実施形態では、真空ローラまたは他の真空圧適用デバイスを使用して、差圧を加えることができる。材料ウェブに加えられた差圧が欠陥のバブルポイント圧を超えるとき、その欠陥内の液体を除去することができる。材料ウェブの、熱または写真画像などの画像が、差圧が材料ウェブまたはフィルムの全体に加えられた後に、取り込まれる。欠陥からの液体の除去が画像において示され、欠陥を検出することができる。
2005508491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面、第２の表面および孔を有する材料ウェブにおいて欠陥を検出するための方法であって、前記欠陥は、前記孔の孔バブルポイント圧とは異なる欠陥バブルポイント圧を有し、
前記孔および前記欠陥を液体で満たす段階と、
差圧を前記材料ウェブの全体に加えて、前記液体を前記孔および前記欠陥のうち１つから除去し、前記差圧は前記欠陥バブルポイント圧と前記孔バブルポイント圧の間である段階と、
前記差圧が加えられた後、前記材料ウェブの画像を取り込む段階と、
前記欠陥を前記画像に基づいて識別する段階と、を含む方法。
【請求項２】
差圧を前記材料ウェブの全体に加える前記段階は、真空圧を前記材料ウェブの前記第１の表面に加える段階を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
真空圧を加える前記段階は、前記材料ウェブを真空ローラと接触するように配置する段階を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
差圧を前記材料ウェブの全体に加える前記段階は、ガス圧を前記材料ウェブの前記第１の表面に加える段階を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記欠陥バブルポイント圧は前記孔バブルポイント圧より低く、前記液体が前記欠陥から除去される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
マークを前記材料ウェブ上に配置する段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記マークが前記欠陥の上に配置される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記マークが前記材料ウェブの縁部の付近に配置される、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
欠陥を識別する前記段階は、前記画像を既知の画像と比較する段階を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
欠陥を識別する前記段階は、前記画像を複数のピクセルとして特徴付ける段階を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
液体を前記孔および前記欠陥のうち前記１つから除去する前記段階は、前記材料ウェブの一部の温度を変え、さらに、前記画像は前記材料ウェブの熱画像である、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
欠陥を識別する前記段階は、前記画像を複数のピクセルとして特徴付ける段階、および、前記画像のうち前記ピクセルに対応する部分に基づいて、前記各ピクセルに数値を割り当てる段階を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記材料ウェブの前記第２の表面がガスと接触しており、前記ガスが前記液体とは異なる温度であり、液体を前記孔および前記欠陥のうち前記１つから除去する前記段階は、前記ガスを前記孔および前記欠陥のうち前記１つに引き込む段階を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記欠陥の現在位置を、前記材料ウェブの速度に関係する情報に基づいて計算する段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
第２の差圧を前記材料ウェブの全体に加える段階、および、前記第２の差圧が加えられた後、前記材料ウェブの第２の画像を取り込む段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
孔および欠陥を有する連続材料ウェブにおいて欠陥を検出するための方法であって、
前記孔および前記欠陥を液体で満たす段階と、
前記連続材料ウェブの一部を、差圧源と接触するように配置する段階と、
真空圧を前記連続材料ウェブに加えて、前記連続材料ウェブの前記一部の全体に差圧を作り出す段階であって、前記差圧は前記欠陥のためのバブルポイント圧より高く、前記孔のためのバブルポイント圧より低い段階と、
前記差圧が加えられた後、前記連続材料ウェブの前記一部の画像を取り込む段階と、
前記欠陥を前記画像に基づいて識別する段階と、を含む方法。
【請求項１７】
材料ウェブにおいて欠陥を検出するためのシステムであって、前記材料ウェブは第１の表面、第２の表面および孔を有し、前記欠陥は、前記孔の孔バブルポイント圧とは異なる欠陥バブルポイント圧を有し、
前記材料ウェブの前記第１の表面と接触しており、差圧を前記材料ウェブの全体に加えるように構成された差圧源と、
前記孔および前記欠陥内に含まれた液体と、
前記差圧が前記材料ウェブの全体に加えられた後、前記材料ウェブの一部の画像を取り込むように構成されたカメラと、
前記欠陥の位置を前記画像に基づいて決定するように構成されたプロセッサと、を含み、
前記差圧は前記欠陥バブルポイント圧と前記孔バブルポイント圧の間であり、前記差圧が前記材料ウェブの全体に加えられるとき、前記液体が前記孔および前記欠陥のうち１つから除去されるようにするシステム。
【請求項１８】
前記プロセッサは、前記画像に関係するデータを受信するように、かつ、前記画像のうち前記欠陥に対応する部分を、前記データに基づいて識別するように構成される、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記プロセッサは、前記材料ウェブにおける前記欠陥の現在位置を、前記画像のうち前記欠陥を示す部分の前記画像内の位置に関係するデータ、および、前記材料ウェブの移動の速度および方向のうち少なくとも１つに関係するデータに基づいて、決定するための論理回路を含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
前記欠陥の現在位置に関係するデータを前記プロセッサから受信するように構成され、さらに、前記デバイスの現在位置を前記材料ウェブ上でマークするように構成された、後処理装置をさらに含む、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記後処理装置は、材料ウェブと接触するように移動させることができるように構成される、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記カメラは、前記材料ウェブの前記一部の熱画像を取り込む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２３】
前記カメラは赤外線カメラである、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記液体とは異なる温度のガスが前記孔および前記欠陥のうち前記１つに引き込まれ、前記ガスを前記孔および前記欠陥のうち前記１つに前記引き込むことにより、前記孔および前記欠陥のうち前記１つの周囲の前記材料ウェブの一部の温度を変える、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２５】
前記カメラは前記材料ウェブの前記一部の写真画像を取り込む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２６】
前記写真画像はカラー写真画像である、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
第１のローラをさらに含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２８】
前記第１のローラは、前記材料ウェブの前記一部が前記第１のローラと接触するとき、前記材料ウェブの前記一部が前記液体内に沈められるように構成される、請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
第２のローラをさらに含む、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３０】
前記第１のローラおよび前記第２のローラのうち少なくとも１つが駆動される、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
前記差圧源は、第２の差圧を前記材料ウェブの全体に加えるように構成される、請求項１７に記載のシステム。
【請求項３２】
前記カメラは、前記第２の差圧が加えられた後、前記材料ウェブの前記一部の第２の画像を取り込むように構成される、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記差圧源は、真空圧導入口、内部真空チャンバ、および、それを通る開口を有する円筒形部材を有する真空ローラであり、前記システムは、前記真空圧導入口に接続された真空圧源をさらに含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項３４】
前記円筒形部材は回転サイクルを通じて回転し、前記真空ローラはシールドをさらに含み、前記シールドおよび前記円筒形部材の前記内部表面は、前記内部真空チャンバを実質的に囲むように構成される、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
前記円筒形部材は、それを通る複数の開口を有する、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３６】
前記差圧源は、加圧ガスを前記材料ウェブの前記第１の表面に加える、請求項１７に記載のシステム。
【請求項３７】
前記差圧源は、前記加圧ガスの温度を、前記加圧ガスを前記材料ウェブの前記第１の表面に加える前に変更する、請求項３６に記載のシステム。
【請求項３８】
前記液体に入れられたガスの泡は、前記差圧が前記材料ウェブの全体に加えられるとき、前記材料ウェブの前記第１の表面および前記第２の表面のうち１つにおいて、前記欠陥に対応する位置で生じる、請求項１７に記載のシステム。
【請求項３９】
前記画像は前記泡の画像を含み、前記プロセッサは、前記泡の画像に関係するデータを、泡の既知の画像に関係するデータと比較するように構成される、請求項３８に記載のシステム。
【請求項４０】
前記液体を含む液槽をさらに含み、前記材料ウェブの一部が前記液槽内に沈められて、前記液体が前記孔および前記欠陥に入るようにする、請求項１７に記載のシステム。
【請求項４１】
材料ウェブにおいて欠陥を検出するためのシステムであって、前記材料ウェブは第１の表面、第２の表面および孔を有し、前記欠陥は、前記孔の孔バブルポイント圧とは異なる欠陥バブルポイント圧を有し、
前記材料ウェブの前記第１の表面に接触している真空ローラであって、差圧を前記材料ウェブの全体に加えるように構成された真空ローラと、
液体を含む液槽であって、前記材料ウェブの一部が前記液槽内に沈められて、前記液体が前記孔および前記欠陥に入るようにする液槽と、
前記差圧が前記材料ウェブの全体に加えられた後、前記材料ウェブの一部の熱画像を取り込むためのカメラと、
前記欠陥の位置を前記画像に基づいて決定するためのプロセッサとを含み、
前記差圧は前記欠陥バブルポイント圧と前記孔バブルポイント圧の間であり、前記差圧が前記材料ウェブの全体に加えられるとき、前記液体が前記孔および前記欠陥のうち１つから除去されるようにし、
前記液体が前記欠陥から除去されるとき、前記欠陥に最も近い前記材料ウェブの一部の温度が変わるシステム。
【請求項４２】
第１の表面、第２の表面および孔を有する材料ウェブにおいて欠陥を修復するための方法であって、前記欠陥は、前記孔の孔バブルポイント圧とは異なる欠陥バブルポイント圧を有し、
前記孔および前記欠陥を液体で満たす段階と、
差圧を前記材料ウェブの全体に加えて、前記液体を前記孔および前記欠陥のうち１つから除去する段階であって、前記差圧は前記欠陥バブルポイント圧と前記孔バブルポイント圧の間である段階と、
前記差圧が加えられた後、前記材料ウェブの画像を取り込む段階と、
前記欠陥を前記画像に基づいて識別する段階と、
前記欠陥の現在位置を計算する段階と、
前記現在位置に関係するデータを後処理装置に伝送する段階と、
後処理装置に、前記欠陥の前記現在位置で修復を実施させる段階と、を含む方法。
【請求項４３】
前記欠陥の寸法および形状のうち少なくとも１つを決定する段階、および、前記寸法および前記形状のうち前記少なくとも１つに関係するデータを前記後処理装置に伝送する段階をさらに含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
後処理装置に修復を実施させる前記段階は、前記後処理装置を前記材料ウェブと接触するように移動させる段階を含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
後処理装置は接着剤ディスペンサであり、前記後処理装置に修復を実施させる前記段階は、前記接着剤ディスペンサに、接着剤のビードを分配して前記欠陥の少なくとも一部を覆うようにさせる段階を含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４６】
後処理装置に修復を実施させる前記段階は、前記後処理装置に、材料の一片を前記材料ウェブに添付して前記欠陥を覆うようにさせる段階を含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４７】
後処理装置に修復を実施させる前記段階は、前記後処理装置に、前記材料ウェブのうち前記欠陥に最も近い部分を過熱させる段階を含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４８】
材料ウェブにおいて欠陥を修復するためのシステムであって、前記材料ウェブは第１の表面、第２の表面および孔を有し、前記欠陥は、前記孔の孔バブルポイント圧とは異なる欠陥バブルポイント圧を有し、
前記材料ウェブの前記第１の表面に接触している差圧源であって、差圧を前記材料ウェブの全体に加えるように構成された差圧源と、
液体を含む液槽であって、前記材料ウェブの一部が前記液槽内に沈められて、前記液体が前記孔および前記欠陥に入るようにする液槽と、
前記差圧が前記材料ウェブの全体に加えられた後、前記材料ウェブの一部の画像を取り込むためのカメラと、
前記欠陥の位置を前記画像に基づいて決定するためのプロセッサと、
前記欠陥の位置に関係するデータを受信し、修復を実施するための後処理装置とを含み、
前記差圧は前記欠陥バブルポイント圧と前記孔バブルポイント圧の間であり、前記差圧が前記材料ウェブの全体に加えられるとき、前記液体が前記孔および前記欠陥のうち１つから除去されるようにするシステム。
【請求項４９】
前記プロセッサは、前記欠陥の寸法および形状のうち少なくとも１つを決定するように、かつ、前記寸法および前記形状のうち前記少なくとも１つに関係するデータを前記後処理装置に伝送するようにさらに構成される、請求項４８に記載のシステム。
【請求項５０】
前記後処理装置は、修復を実施するとき、前記材料ウェブと接触するように移動するように構成される、請求項４８に記載のシステム。
【請求項５１】
前記後処理装置は接着剤ディスペンサであり、接着剤のビードを分配して前記欠陥の少なくとも一部を覆うように構成される、請求項４８に記載のシステム。
【請求項５２】
前記後処理装置は、材料の一片を前記材料ウェブに添付して前記欠陥を覆うように構成される、請求項４８に記載のシステム。
【請求項５３】
前記後処理装置は、前記材料ウェブのうち前記欠陥に最も近い部分を過熱するように構成される、請求項４８に記載の方法。
【請求項５４】
第１の表面および第２の表面を有する材料ウェブにおいて欠陥を検出するための方法であって、前記欠陥は欠陥バブルポイント圧を有し、
前記欠陥を液体で満たす段階と、
差圧を前記材料ウェブの全体に加えて、前記液体を前記欠陥から除去する段階であって、前記差圧は前記欠陥バブルポイント圧を超える段階と、
前記差圧が加えられた後、前記材料ウェブの画像を取り込む段階と、
前記欠陥を前記画像に基づいて識別する段階とを含む方法。
【請求項５５】
差圧を前記材料ウェブの全体に加える前記段階は、真空圧を前記材料ウェブの前記第１の表面に加える段階を含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
真空圧を加える前記段階は、前記材料ウェブを真空ローラと接触するように配置する段階を含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
差圧を前記材料ウェブの全体に加える前記段階は、ガス圧を前記材料ウェブの前記第１の表面に加える段階を含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５８】
マークを前記材料ウェブ上に配置する段階をさらに含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５９】
前記マークが前記欠陥の上に配置される、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記マークが前記材料ウェブの縁部の付近に配置される、請求項５８に記載の方法。
【請求項６１】
欠陥を識別する前記段階は、前記画像を既知の画像と比較する段階を含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項６２】
欠陥を識別する前記段階は、前記画像を複数のピクセルとして特徴付ける段階を含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項６３】
液体を前記孔および前記欠陥のうち前記１つから除去する前記段階は、前記材料ウェブの一部の温度を変え、さらに、前記画像は前記材料ウェブの熱画像である、請求項５４に記載の方法。
【請求項６４】
欠陥を識別する前記段階は、前記画像を複数のピクセルとして特徴付ける段階、および前記画像のうち前記ピクセルに対応する部分に基づいて、前記各ピクセルに数値を割り当てる段階を含む、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記材料ウェブの前記第２の表面がガスと接触しており、前記ガスが前記液体とは異なる温度であり、液体を前記孔および前記欠陥のうち前記１つから除去する前記段階は、前記ガスを前記孔および前記欠陥のうち前記１つに引き込む段階を含む、請求項６３に記載の方法。
【請求項６６】
前記欠陥の現在位置を、前記材料ウェブの速度に関係する情報に基づいて計算する段階をさらに含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項６７】
第２の差圧を前記材料ウェブの全体に加える段階、および、前記第２の差圧が加えられた後、前記材料ウェブの第２の画像を取り込む段階をさらに含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項６８】
前記材料ウェブは、高密度フィルム、不織マットおよび多孔質膜のうち１つである、請求項５４に記載の方法。
【請求項６９】
材料ウェブにおいて欠陥を検出するためのシステムであって、前記材料ウェブは第１の表面および第２の表面を有し、前記欠陥は欠陥バブルポイント圧を有し、
前記材料ウェブの前記第１の表面と接触しており、差圧を前記材料ウェブの全体に加えるように構成された差圧源と、
前記欠陥内に含まれた液体と、
前記差圧が前記材料ウェブの全体に加えられた後、前記材料ウェブの一部の画像を取り込むように構成されたカメラと、
前記欠陥の位置を前記画像に基づいて決定するように構成されたプロセッサとを含み、
前記差圧は前記欠陥バブルポイント圧を超えて、前記差圧が前記材料ウェブの全体に加えられるとき、前記液体が前記欠陥から除去されるようにするシステム。
【請求項７０】
前記プロセッサは、前記画像に関係するデータを受信するように、かつ、前記画像のうち前記欠陥に対応する部分を、前記データに基づいて識別するように構成される、請求項６９に記載のシステム。
【請求項７１】
前記プロセッサは、前記材料ウェブにおける前記欠陥の現在位置を、前記画像のうち前記欠陥を示す部分の前記画像内の位置に関係するデータ、および、前記材料ウェブの移動の速度および方向のうち少なくとも１つに関係するデータに基づいて、決定するための論理回路を含む、請求項６９に記載のシステム。
【請求項７２】
前記欠陥の現在位置に関係するデータを前記プロセッサから受信するように構成され、さらに、前記デバイスの現在位置を前記材料ウェブ上でマークするように構成された、後処理装置をさらに含む、請求項７１に記載のシステム。
【請求項７３】
前記後処理装置は、材料ウェブと接触するように移動させることができるように構成される、請求項７２に記載のシステム。
【請求項７４】
前記カメラは、前記材料ウェブの前記一部の熱画像を取り込む、請求項６９に記載のシステム。
【請求項７５】
前記カメラは赤外線カメラである、請求項７４に記載のシステム。
【請求項７６】
前記液体とは異なる温度のガスが前記孔および前記欠陥のうち前記１つに引き込まれ、前記ガスを前記孔および前記欠陥のうち前記１つに前記引き込むことにより、前記孔および前記欠陥のうち前記１つの周囲の前記材料ウェブの一部の温度を変える、請求項７４に記載のシステム。
【請求項７７】
前記カメラは前記材料ウェブの前記一部の写真画像を取り込む、請求項６９に記載のシステム。
【請求項７８】
前記写真画像はカラー写真画像である、請求項７７に記載のシステム。
【請求項７９】
第１のローラをさらに含む、請求項６９に記載のシステム。
【請求項８０】
前記第１のローラは、前記材料ウェブの前記一部が前記第１のローラと接触するとき、前記材料ウェブの前記一部が前記液体内に沈められるように構成される、請求項７９に記載のシステム。
【請求項８１】
第２のローラをさらに含む、請求項７９に記載のシステム。
【請求項８２】
前記第１のローラおよび前記第２のローラのうち少なくとも１つが駆動される、請求項８１に記載のシステム。
【請求項８３】
前記差圧源は、第２の差圧を前記材料ウェブの全体に加えるように構成される、請求項６９に記載のシステム。
【請求項８４】
前記カメラは、前記第２の差圧が加えられた後、前記材料ウェブの前記一部の第２の画像を取り込むように構成される、請求項８３に記載のシステム。
【請求項８５】
前記差圧源は、真空圧導入口、内部真空チャンバ、および、それを通る開口を有する円筒形部材を有する真空ローラであり、前記システムは、前記真空圧導入口に接続された真空圧源をさらに含む、請求項６９に記載のシステム。
【請求項８６】
前記円筒形部材は回転サイクルを通じて回転し、前記真空ローラはシールドをさらに含み、前記シールドおよび前記円筒形部材の前記内部表面は、前記内部真空チャンバを実質的に囲むように構成される、請求項８５に記載のシステム。
【請求項８７】
前記円筒形部材は、それを通る複数の開口を有する、請求項８５に記載のシステム。
【請求項８８】
前記差圧源は、加圧ガスを前記材料ウェブの前記第１の表面に加える、請求項６９に記載のシステム。
【請求項８９】
前記差圧源は、前記加圧ガスの温度を、前記加圧ガスを前記材料ウェブの前記第１の表面に加える前に変更する、請求項８８に記載のシステム。
【請求項９０】
前記液体に入れられたガスの泡は、前記差圧が前記材料ウェブの全体に加えられるとき、前記材料ウェブの前記第１の表面および前記第２の表面のうち１つにおいて、前記欠陥に対応する位置で生じる、請求項６９に記載のシステム。
【請求項９１】
前記画像は前記泡の画像を含み、前記プロセッサは、前記泡の画像に関係するデータを、泡の既知の画像に関係するデータと比較するように構成される、請求項９０に記載のシステム。
【請求項９２】
前記液体を含む液槽をさらに含み、前記材料ウェブの一部が前記液槽内に沈められて、前記液体が前記孔および前記欠陥に入るようにする、請求項６９に記載のシステム。
【請求項９３】
第１の表面および第２の表面を有する材料ウェブにおいて欠陥を修復するための方法であって、前記欠陥は欠陥バブルポイント圧を有し、
前記欠陥を液体で満たす段階と、
差圧を前記材料ウェブの全体に加えて、前記液体を前記欠陥から除去する段階であって、前記差圧は前記欠陥バブルポイント圧を超える段階と、
前記差圧が加えられた後、前記材料ウェブの画像を取り込む段階と、
前記欠陥を前記画像に基づいて識別する段階と、
前記欠陥の現在位置を計算する段階と、
前記現在位置に関係するデータを後処理装置に伝送する段階と、
後処理装置に、前記欠陥の前記現在位置で修復を実施させる段階と、を含む方法。
【請求項９４】
前記欠陥の寸法および形状のうち少なくとも１つを決定する段階、および、前記寸法および前記形状のうち前記少なくとも１つに関係するデータを前記後処理装置に伝送する段階をさらに含む、請求項９３に記載の方法。
【請求項９５】
前記後処理装置に修復を実施させる段階は、前記後処理装置を前記材料ウェブと接触するように移動させる段階を含む、請求項９３に記載の方法。
【請求項９６】
前記後処理装置は接着剤ディスペンサであり、後処理装置に修復を実施させる前記段階は、前記接着剤ディスペンサに、接着剤のビードを分配して前記欠陥の少なくとも一部を覆うようにさせる段階を含む、請求項９３に記載の方法。
【請求項９７】
後処理装置に修復を実施させる前記段階は、前記後処理装置に、材料の一片を前記材料ウェブに添付して前記欠陥を覆うようにさせる段階を含む、請求項９３に記載の方法。
【請求項９８】
後処理装置に修復を実施させる前記段階は、前記後処理装置に、前記材料ウェブのうち前記欠陥に最も近い部分を過熱させる段階を含む、請求項９３に記載の方法。
【請求項９９】
材料ウェブにおいて欠陥を修復するためのシステムであって、前記材料ウェブは第１の表面および第２の表面を有し、前記欠陥は欠陥バブルポイント圧を有し、
前記材料ウェブの前記第１の表面に接触している差圧源であって、差圧を前記材料ウェブの全体に加えるように構成された差圧源と、
液体を含む液槽であって、前記材料ウェブの一部が前記液槽内に沈められて、前記液体が前記欠陥に入るようにする液槽と、
前記差圧が前記材料ウェブの全体に加えられた後、前記材料ウェブの一部の画像を取り込むためのカメラと、
前記欠陥の位置を前記画像に基づいて決定するためのプロセッサと、
前記欠陥の位置に関係するデータを受信し、修復を実施するための後処理装置とを含み、
前記差圧は前記欠陥バブルポイント圧を超えて、前記差圧が前記材料ウェブの全体に加えられるとき、前記液体が前記欠陥の１つから除去されるようにするシステム。
【請求項１００】
前記プロセッサは、前記欠陥の寸法および形状のうち少なくとも１つを決定するように、かつ、前記寸法および前記形状のうち前記少なくとも１つに関係するデータを前記後処理装置に伝送するようにさらに構成される、請求項９９に記載のシステム。
【請求項１０１】
前記後処理装置は、修復を実施するとき、前記材料ウェブと接触するように移動するように構成される、請求項９９に記載のシステム。
【請求項１０２】
前記後処理装置は接着剤ディスペンサであり、接着剤のビードを分配して前記欠陥の少なくとも一部を覆うように構成される、請求項９９に記載のシステム。
【請求項１０３】
前記後処理装置は、材料の一片を前記材料ウェブに添付して前記欠陥を覆うように構成される、請求項９９に記載のシステム。
【請求項１０４】
前記後処理装置は、前記材料ウェブのうち前記欠陥に最も近い部分を過熱するように構成される、請求項９９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多孔質媒体および高密度フィルムの製造に関し、詳細には、その中の欠陥を検出するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば濾過膜媒体などの多孔質媒体、または高密度フィルムを、拡大または歪んだ孔または穴などの欠陥について試験することがしばしば求められる。欠陥について試験するために一般に使用される１つの非破壊試験は、「バブルポイント試験」として知られている。Hirayamaの従来技術文献およびHopkins等の別の従来技術文献に記載されているように、多孔質媒体のバブルポイントは、最初に多孔質媒体または高密度フィルムを液体(蒸留水など)により含浸し、次いでガスを多孔質媒体に既知の圧力で強制的に通すことによって、発見することができる。濾過媒体の場合、入口および出口側を有する支持体の上に濾過媒体を取り付け、濾過媒体を含浸液の槽に浸すと同時に、支持体の内部チャンバを液体から隔離することによって、これを実施することができる。支持体の内部チャンバには、定圧または変圧ガスをガス源から供給することができる（例えば、特許文献１及び２参照）。
【特許文献１】
米国特許第５,０６４,５２９号明細書
【特許文献２】
米国特許第５,５７６,４８０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ガスが液体を多孔質媒体または高密度フィルムにおける孔または欠陥から強制的に出す圧力は、孔または欠陥の寸法、多孔質媒体または高密度フィルムにおける孔または欠陥における液体の表面張力特性、および、濾過媒体材料と孔/欠陥の液体の間の界面の濡れ角度に左右される。この関係を理論的には、ラプラスの法則に従って円形の孔および欠陥について概算することができる。
Ｐ＝２（γｃｏｓθ）/ｒ          （Ｉ）
ただし、Ｐ＝バブルポイント圧、すなわち、ガスが液体を孔から排出するポイントであり、
γ＝孔または欠陥における液体についての表面張力係数であり、これは液体および多孔質媒体または高密度フィルム材料によって決まる可能性があり、
θ＝界面の接触角であり、
ｒ＝孔または欠陥の半径である。
【０００４】
ラプラスの法則（Ｉ）によって説明したように、孔の半径(寸法)が増すにつれて、孔または欠陥についてのバブルポイント圧は減少する。多孔質媒体の沈められた表面上の気泡の形成によって、バブルポイントを可視的に検出することができる。ガスが支持体の内部チャンバで供給される圧力を、最初の低い値から増大させて、さまざまな寸法の欠陥を正確に位置付けることができる。このような試験手順では、最初の泡が最大の欠陥で可視となる。
【０００５】
バブルポイント試験を使用した、多孔質媒体および高密度フィルム、および詳細には濾過膜の液中試験のための現在のシステムは、多孔質媒体または高密度フィルムの大きいウェブを（支持体の周囲で成形される）より小さい要素に成形する前の連続試験に対しては不適当であった。一般には、多孔質媒体または高密度フィルムの連続ウェブの代わりにより小さい要素を試験することが必要であり、これは、多孔質媒体または高密度フィルム要素が沈められる液槽の寸法が制限されており、制限された寸法の内部チャンバが、多孔質媒体要素の内部表面にガスを加えるために必要とされるからである。したがって、欠陥が成形要素において検出されているとき、欠陥を修復するために費用有効的に行うことができることはほとんどなかった。したがって、欠陥のある要素は一般に無駄になり、多孔質媒体および高密度フィルム製品の製造の全体的コストが増す。
【０００６】
別法として、多孔質膜および高密度フィルム要素が片側（円筒型要素の場合、要素の内面または外面）において取り付けられ、濡らされ、気圧を受けるようにされる。バブルポイント圧は、濡らされた濾材の下流の気流を測定することによって決定される。加えられる気圧が欠陥バブルポイント圧を超えるように変えられるとき、下流の気流が急に変化し、不適当に大きい欠陥が要素内のどこかに存在することを示す。これらのタイプの試験は、欠陥の正確な位置を可能にしない。むしろこれらの試験は、特定の用途についての要素全体の適合性についての情報のみを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態は、真空ローラを使用して多孔質媒体または高密度フィルムにおける欠陥を検出するためのシステムおよび方法、および、バブルポイントまたは類似の完全性試験を行うための自動視覚システムに関する。このシステムの実施形態は、多孔質媒体または高密度フィルムの連続ウェブにおける欠陥を検出することができ、それにより、多孔質媒体または高密度フィルムを個々の要素に成形する前に、欠陥の検出、作成及び／又は修復を可能とする。本発明の手法はまた、欠陥試験を行うために必要とされる液槽の寸法および液体の量も減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下の説明では、多孔質材料ウェブにおける欠陥を位置付けるための、本発明の実施形態を中心に扱うが、高密度フィルムを含む他のタイプの材料における欠陥を検出するために本発明を使用することができ、バブルポイント圧によって特徴付けることができるいかなる欠陥をも検出するために使用できることは、容易に理解されよう。したがって、このようなフィルムは「孔(pores)」を有さないが、以下の考察における他のすべての目的のために、高密度フィルムがあるタイプの「材料ウェブ(material weｂ)」として扱われるべきである。さらに、「材料ウェブ」という用語はまた、織および不織マットを含むようにも意図される。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態による欠陥検出システムを例示する。材料ウェブ１を、多孔質媒体材料(図１に示すもの)または高密度フィルムの連続ウェブにすることができる。材料ウェブ１は、指定された所望のバブルポイント圧、例えば１００ｍｍＨｇを有することができる。高密度フィルムの場合、所望のバブルポイント圧を、そこで材料が裂かれるかあるいは破られる圧力に等しくすることができる。
【００１０】
図１の多孔質材料ウェブ１では、適切に成形された孔１ａ(材料ウェブ１の面の一部の拡大図Ａ、ＢおよびＣに示すもの)は、したがって、材料ウェブ１の所望のバブルポイント圧に実質的に等しいバブルポイント圧を有することができる。材料ウェブにおける欠陥１ｂ(拡大図Ａ、ＢおよびＣに示すもの)は、所望のバブルポイント圧より実質的に低いバブルポイント圧を有することができ、これは、欠陥１ｂが、適切に成形された孔１ａよりも著しく大きく、場合によっては、それにおいて多孔質媒体が使用される用途について不適当であることを示す可能性がある。例えば、濾過の用途では、多孔質媒体が、欠陥１ｂより小さい寸法の粒子を濾過して除くために必要とされる可能性がある。
【００１１】
材料ウェブ１を液槽４における液体５で濡らして、液体が材料ウェブ１の実質的にすべての孔１ａおよび欠陥１ｂを満たすようにすることができる(拡大図Ｂにおける網掛けによって示す)。材料ウェブ１を濡らすために、材料ウェブ１を、孔１ａおよび欠陥１ｂに液体５がない状態で開始することができる。材料ウェブ１を第１のローラ２ａの周囲に送り込むことができ、ローラ２ａ全体的または部分的に(図１のように)、液槽４における液体５の表面の下に沈めることができる。別法として、高密度材料ウェブ１では、濡らす工程中に欠陥１ｂのみを液体５で満たすことができる。
【００１２】
このシステムの代替実施形態では、多数のローラを全体的または部分的に液槽４における液体５の表面の下に沈めることができ、材料ウェブ１を多数のローラの周囲に送り込んで、材料ウェブ１が液体５に沈められる時間の量を長くして、液体５が孔１ａおよび欠陥１ｂに入るようにすることができる。本発明の実施形態では、第１のローラ２ａをまた真空ローラにすることもでき、第１のローラ２ａによって真空力を材料ウェブ１に加えて、液体５を孔１ａおよび欠陥１ｂに引き込むこともできる。
【００１３】
次いで、濡らされた材料ウェブ１を真空ローラ３に送り込むことができる。図１の矢印は、材料ウェブ１を送り込む方向、および、真空ローラ３、第１のローラ２ａおよび第２のローラ２ｂの回転の方向を示す。濡らされた材料ウェブ１を、第１のローラ２ａおよび第２のローラ２ｂの位置決め及び／又はある他の力によって作り出された材料ウェブにおける真空圧、重力および張力によって、真空ローラ３と接触した状態で保持することができる。材料ウェブ１が非常に小さい孔を含む場合、毛管力により膜の孔において保持された流体は、材料ウェブ１を通る気流を最小限にするか、あるいは防止することができる。これにより真空圧を増大させて、真空ローラ３が回転するとき、材料ウェブ１を真空ローラ３と接触した状態で保持することができる。同様に、真空圧は、高密度フィルム材料ウェブ１を、真空ローラ３の表面に対して保持することができる。シールド７を、真空ローラの内側(図のように)または外側に取り付けることができる。
【００１４】
真空ローラ３からの真空圧が材料ウェブ１に加えられるとき、真空によって作り出された差圧によって、液体５を、孔１ａ（図１のような多孔質媒体のもの）および材料ウェブ１の欠陥１ｂ(拡大図Ｃに示すもの)から引き出すことができる。液体５が特定の孔１ａから引き出されるか、欠陥１ｂから引き出されるかは、孔１ａまたは欠陥１ｂの寸法および形状、材料ウェブ１における孔１ａまたは欠陥１ｂを包囲する固形物と、孔１ａまたは欠陥１ｂにおける液体の間の接触角、および、真空ローラ３によって材料ウェブ１の全体で作り出された差圧の量によって決まる可能性がある。材料ウェブ１から除去された液体５を、真空ローラ３に引き込み、続いて排出することができる。
【００１５】
材料ウェブ１の全体に加えられる差圧の量を、その検出が望ましい欠陥の寸法および形状、材料ウェブ１の特定の用途についての要件、または他の要因に従って設定することができる。本発明の実施形態では、材料ウェブ１が、いくつかの真空ローラからの真空圧を受けるようにすることができ、各真空ローラは異なる量の圧力を加えて、各真空ローラを使用して異なるセットの欠陥形状および寸法を検出できるようにすることができる。別法として、単一の真空ローラ３は、材料ウェブ１が真空ローラ３と接触する期間全体にわたって、増大する真空圧の量を加えることができる。異なる真空圧を材料ウェブ１に加えることによって、異なる寸法の欠陥１ｂを検出することができ、真空圧の連続した各適用を使用して、特定の寸法/形状範囲内の欠陥１ｂのセットを識別することができる。
【００１６】
真空圧の連続した適用に関係する実施形態では、真空圧の複数の適用の間で材料ウェブ１を再度濡らすことが望ましい可能性がある。別法として、連続してより高い真空圧を材料ウェブ１に加えて、材料ウェブ１を再度濡らす必要なしに、異なる寸法の欠陥１ｂを検出できるようにすることができる。例えば、本発明の一実施形態では、真空圧を加えて、材料ウェブ１の全体に２０ｍｍＨｇの差圧を作り出すことができる。この差圧の下で、液体５を、比較的大きい寸法である欠陥１ｂから除去することができる。次いで、材料ウェブを、第２の真空ローラと接触するように配置することができ、第２の真空ローラは、材料ウェブ１の全体に４０ｍｍＨｇの差圧を作り出すために十分な真空圧を材料ウェブ１に加えることができる。この段階で、液体５を、より小さい欠陥１ｂから除去することができる。
【００１７】
高密度フィルムにおける欠陥の検出において使用するために意図されたシステムおよび方法の実施形態では、差圧を加える前に、欠陥のみを液体で満たすことができる。このような方法およびシステムでは、欠陥のバブルポイント圧より高い差圧を高密度フィルムに加えて、液体を欠陥から引き出すことができる。
【００１８】
本発明の実施形態では、欠陥１ｂを、カメラ６を使用して識別することができる。「カメラ」という用語は、いかなる画像取り込みデバイスをも意味し、これには限定なしに、ビデオカメラ、スチールカメラ、デジタルカメラ、電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラ、赤外線カメラまたは検知アレイなどが含まれる。カメラ６は、材料ウェブ１表面の一部の画像を取り込むことができる。画像を取り込む工程には、例えば特定の被写体の周囲を中心にするようにスナップショットタイプの画像をクロップすることによって、コンピュータ可読媒体への格納のために画像を準備すること、カメラによって撮影されたフレームの一部のみを含めるようにビデオクリップを編集すること、画像を多数のピクセルに分割すること、及び／又は、画質を向上させるように画像をデジタル編集することが含まれる可能性がある。多数のフレームから構成される画像では、画像取り込みのフレームレートは、画像またはその一部が再生されるフレームレートとは異なる可能性がある。例えば、再生のフレームレートを、取り込みのフレームレートより遅くすることができる。
【００１９】
画像(またはその一部)を適切な媒体上に格納することができる。例えば、本発明の一実施形態では、材料ウェブ１表面の電子画像を、デジタルカメラを使用して取り込むことができ、ＳｍａｒｔＭｅｄｉａ（登録商標）カード、ＣｌｉｃｋＳｔｉｃｋ、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、ハードドライブまたは他のコンピュータ可読媒体上に格納することができる。記憶媒体をローカルでカメラ６に取り付けることができ、あるいは、リモートで通信ネットワークに接続することができ、この通信ネットワークは、インターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）またはメトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）などであり、これにカメラ６も取り付けられる。本発明の実施形態では、画像をリアルタイムでカメラ６から中央サーバに伝送し、その中に格納することができる。
【００２０】
カメラ６が材料ウェブ１の電子画像を取り込む一実施形態では、画像を中央サーバへ、ワイヤレスまたはワイヤベースの通信チャネルを使用して伝送することができる。ワイヤベースの伝送の例には、同軸ケーブル、ツイストペア電話線、電線、光ファイバー、専用線などが含まれる。ワイヤレス伝送の例には、セルラー、衛星、無線周波数、マイクロ波、および同様の通信システムが含まれる。カメラ６が信号イベントの物理的画像を取り込む一実施形態では、スキャナ(図示せず)などのドキュメントイメージングデバイスを使用して、物理的画像を電子画像に変換し、次いでサーバに伝送することができる。次いで、中央サーバは電子画像をメモリに格納することができる。
【００２１】
本発明の実施形態では、カメラ６を赤外線カメラにすることができ、これは、オレゴン州ポートランドのＦＬＩＲ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．により製造された熱探知カメラのＴｈｅｒｍａＣａｍ(登録商標)ラインなどであり、これは、材料ウェブ１の表面の一部が真空ローラ３と接触するときあるいはその後にその熱画像を取り込む。図３は、本発明の一実施形態にしたがって、カメラ６によって取り込むことができる熱画像の一例を例示する。図３の熱画像を白黒で(灰色の影を変更して使って)示すが、本発明の実施形態による熱画像をカラーにすることができることを理解されたい。
【００２２】
このような実施形態では、材料ウェブ１に加えられた真空圧が液体５を欠陥１ｂから引き出すとき、空気もまた、真空圧によって欠陥１ｂを通じて引き出される可能性がある。欠陥１ｂを通じて引き出される空気の温度が材料ウェブ１の温度とは異なる場合、空気が欠陥１ｂを通過することにより、欠陥１ｂの周囲の材料ウェブ１材料の対流冷却または加熱を（空気が材料ウェブ１より温かいか冷たいかに応じて）引き起こす。この温度の変化は、材料ウェブ１表面の熱画像上で変色として現れる可能性がある。対流冷却または加熱効果を、真空ローラ３によって加えられた真空圧によって、液槽４における液体５と、欠陥１ｂに引き込まれる空気の間の温度の差を増すことによって、強調することができる。
【００２３】
図３のように、画像をピクセル化することができ、ピクセル化された画像を処理して、それを通じて空気が真空ローラ３によって引き込まれている欠陥１ｂ、すなわち、そのバブルポイント圧が超えられている欠陥を識別することができる。この処理には、局所的に画像コントラストを増すことによって変色２０２の範囲をより目立つようにすること、あるピクセル２０１を別のピクセルと比較するためにピクセルの色を数値に関連付けること、隣接するピクセル２０１の集約、ピクセル色における急な変化の識別(例えば、色変化の境界を識別すること)、取り込み角に合わせて補償するように画像の寸法を変更すること、熱映像に影響を与える既知の要因(例えば、カメラ６の光学系の較正、材料ウェブ１の動きまたは真空ローラ３による伝導からの対流に関連付けられた既知の熱パターン、その他)の原因となるようにピクセル色を再重み付けすることなどが含まれる可能性がある。画像のピクセル解像度を、材料ウェブ１における孔１ａの寸法に基づいて選択することができる。例えば、ピクセル寸法を、単一の孔１ａの画像の寸法にほぼ等しくなるように選択することができる。
【００２４】
カメラによって取り込まれた材料ウェブ１表面の画像を、材料ウェブ１表面上の画像特徴の位置を決定するために使用することができる情報に関連付けることができる。例えば、本発明の一実施形態では、画像に、その画像が取り込まれた時間を示す情報によりタイムスタンプを付けることができる。材料ウェブ１の移動の速度および方向に関係する情報(例えば、従動ローラの回転速度)もまた格納することができる。画像の取り込み時間および材料ウェブ１の移動の速度および方向に基づいて、取り込まれた画像において現れる表面特徴の現在の位置を正確に計算することができる。
【００２５】
代替実施形態では、カメラ６をデジタルカメラにすることができ、取り込まれた画像をカラーまたは白黒の写真画像にすることができる。画像をピクセル化および処理して、１つまたは複数のピクセル２０１を、欠陥１ｂを通じて空気を引き込むことに関連付けられた既知の画像、または材料ウェブ１の欠陥のない部分の既知の画像と比較することができる。
【００２６】
前の考察では、材料ウェブ１における欠陥１ｂに空気を引き込むための真空ローラ３の使用を中心に扱っているが、本発明の他の実施形態では、真空ローラ３を、ローラと接触する材料ウェブ１の表面に所与の圧力で空気を供給することによって材料ウェブにおける欠陥１ｂから空気を強制的に出すように試みるローラと、置き換えることができる。このような実施形態では、カメラ６は熱画像を取り込むことができ、ローラから強制的に出された空気の温度を制御して、欠陥１ｂに関連付けられたポイントでの熱画像のコントラストを増すことができる。別法としてこのような実施形態では、カメラ６は写真画像を取り込むことができ、この画像の一部を、既知の泡の画像に対して比較し、泡に関連付けられた輪郭または形状について検査し、かつ/または、材料ウェブ１の欠陥のない部分の既知の画像に対して比較することができる。
【００２７】
市販またはカスタマイズされたソフトウェアパッケージを使用して、画像データ処理の実行、出力制御信号の生成などを行うことができる。１つのこのようなソフトウェアパッケージは、テキサス州オースティンのＮａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓによって提供されたＬａｂＶｉｅｗである。このソフトウェアパッケージは、材料ウェブ１の画像またはその一部に関係した入力データを受信することができ、このデータを処理して、欠陥１ｂを識別することができるかどうかを判断することができる。このような欠陥を識別することができる場合、このソフトウェアパッケージは、識別された欠陥の位置、修復機器のための制御信号などに対応する出力データを生成することができる。
【００２８】
材料ウェブ１の動きを、第１のローラ２ａ、第２のローラ２ｂ、真空ローラ３またはそれらのある組み合わせを駆動することによって実施することができる。材料ウェブ１の動きの速度は、従動ローラの寸法および回転速度によって決まる可能性がある。多数の従動ローラが使用される場合、それらの回転速度を一致させて、過度な張力を材料ウェブ１に加えないようにすることができる。本発明の実施形態では、第１のローラ２ａ、第２のローラ２ｂまたは真空ローラ３が取り付けられる軸を（例えば、スロット内で）移動させて、所望の量の張力を材料ウェブ１に加えることができる。
【００２９】
欠陥１ｂのより大きい範囲を、より大きい範囲の差圧を材料ウェブ１に加えることができる実施形態において、識別することができる。理想的な真空ローラによって加えることができる差圧の範囲は、その中でその真空ローラが操作されている常圧に制限される。したがって、加えられる差圧の範囲を増すために、本発明の実施形態では、上述の完全性試験を、増大された常圧を有する圧力チャンバ内で行うことができる。
【００３０】
図２でさらに詳細に示すように、いくつかの実施形態では、真空ローラ３は円筒形部材１０３を含むことができ、これはポリプロピレンまたは有孔ステンレス鋼など、多孔質材料から構成されている。円筒形部材は軸１０５の周りを回転することができ、この軸を、１つまたは複数の軸受１０８および固定支持体１０９ａによって支持することができる。円筒形部材１０３の外面を、円筒形部材１０３の外面との接触を介して材料ウェブに表面欠陥を導入することを防止するために必要な円滑さに、機械加工することができる。円筒形部材１０３は多数の開口１０１を有することができ、この開口はその内部真空チャンバ１０２から円筒形部材１０３の外面まで伸びている。開口１０１の寸法は、真空ローラによって生成することができる真空圧の量に影響を与える可能性がある。開口１０１を円筒形部材１０３の全体にわたって一様に位置付けることができ、これらの開口１０１のいくつかをシールド１０７によってブロックして、シールド１０７によってブロックされていない開口１０１のみが真空圧を内部真空チャンバ１０２から円筒形部材１０３の外面へ伝えるようにすることができる。別法として、円筒形部材１０３の一部のみが開口１０１を有することができる。開口１０１は円形である必要はない。いくつかの実施形態では、円筒形部材１０３における開口は、横向きの溝の形状を取ることができる。開口１０１の寸法およびパターンを、材料ウェブ１の実質的にすべての部分が真空圧を受けることを保証するように、選択することができる。別法として、開口１０１の寸法およびパターンを、真空圧が材料ウェブ１の選択部分にのみ加えられるように選択することができる。
【００３１】
材料ウェブ１に加えられた真空圧の量を、材料ウェブ１の密度、材料ウェブ１の送り速度、真空ローラ３の円筒形部材１０３における開口１０１の寸法、真空源(真空ポンプなど)の強度、液体５の流体特性、液体孔または液体欠陥界面の特性、および他の要因によって決定することができる。真空圧の量を制御して、材料ウェブ１の全体に加えられる差圧を増大または低減して、特定の寸法の欠陥１ｂを識別できるようにすることができる。
【００３２】
真空ローラの側面の各端をエンドキャップ１０４により封止することができ、エンドキャップ１０４は内部真空チャンバ１０２を封止するためのプラグとしての機能を果たすことができる。真空ポンプまたは他のポンプの吸気源を真空圧導入口１０６に取り付けて、材料ウェブ１の孔１ａおよび欠陥１ｂの全体でウェブを通る圧力差を作り出すようにすることができる。一実施形態では、真空圧導入口１０６の一端を真空圧経路１１０に接続することができ、これは経路開口１１１で終了する。真空圧経路１１０は１つまたは複数の経路開口１１１を有して、真空圧を内部真空チャンバ１０２に伝えることができる。導入口軸受１１２は、エンドキャップ１０４を真空圧導入口１０６から分離させることができる。別法として、ロータリーカップリングを使用することができる。
【００３３】
材料ウェブ１と真空ローラ３の円筒形部材１０３の間の有効接触領域を、他の要因の中でも、第１および第２のローラ２ａおよび２ｂ(図１を参照)の位置、真空ローラ３の直径、シールド１０７の寸法及び／又はいずれかの瞬間に真空圧を伝える開口１０１のパーセンテージによって、ある程度決定することができる。材料ウェブ１と真空ローラ３の円筒形部材１０３の間の有効接触領域を、所望の差圧が定常状態の状態下で材料ウェブ１の孔１ａおよび欠陥１ｂに加えられることを保証するように、選択することができる。
【００３４】
これらの要因のうち１つまたは複数を、材料ウェブ１と真空ローラ３の円筒形部材１０３の間の有効接触領域を増大または低減させるために、変更することができる。例えば、このシステムの実施形態では、真空ローラ３の円筒形部材１０３および真空圧導入口１０６を、マウント１０９ａおよび１０９ｂによって支持することができる。真空ローラ３の円筒形部材１０３および真空圧導入口１０６の位置を、マウント１０９ａおよび１０９ｂに対して上げるかあるいは下げて、材料ウェブ１の多少が洗浄ケミカル５に沈められるようにすることができる。別法として、シールド７の構成を変更して、真空ローラ３の円筒形部材１０３における開口１０１のより多数またはより少数を露出するようにし、それにより、真空圧を材料ウェブ１の一部により長いかあるいはより短い期間にわたって加えることによって、類似の結果を実施することができる。本発明の他の実施形態では、各々が異なる差圧を材料ウェブ１の全体に加えることができる、一連のローラアセンブリの周囲に材料ウェブの経路を定めることによって、有効接触領域を制御することができる。
【００３５】
第１の位置のローラ２ａ、第２の位置のローラ２ｂおよび真空ローラ３のうち１つまたは複数を駆動することができ、残りのローラを駆動しないようにすることができる。従動ローラの回転速度を制御することによって、材料ウェブの送り速度と張力を制御することができる。本発明の実施形態では、第１および第２の位置のローラ２ａおよび２ｂを駆動することができ、それらの速度を独立して制御することができる。このようなシステムでは、洗浄された材料ウェブ上の張力が所望の量を超える場合、第２の位置のローラ２ｂの速度を、第１の位置のローラ２ａの速度に対して低減させることができる。
【００３６】
液体５が真空ローラ３に引き込まれた後に排出される本発明の実施形態では、真空圧導入口１０６を真空ローラ３の円筒形部材１０３の底付近に位置付けることができる。真空圧導入口１０６の材料が、液体５と化学的に互換性があるように選択されることが好ましい。
【００３７】
図４は、欠陥１ｂが識別された後に(使用された後処理装置３０２に応じて)材料ウェブ１における欠陥１ｂにマークが付けられるかあるいはこれが修復されるシステムの一実施形態の一部を示す。本発明の実施形態では、後処理装置をマーカにすることができ、これはインクまたは色素ディスペンサ、エッチングデバイスなどである。材料ウェブ１において欠陥１ｂが識別されるとき、識別された欠陥１ｂに対応する膜の表面上の領域にマークを付けることができる。例えば、この領域を欠陥１ｂと共に配置することができ、あるいは、実際の欠陥の位置から横に移動されたポイントで材料ウェブ１の縁部の付近にすることができる。
【００３８】
別法として、後処理装置３０２を修復ツールにすることができ、これは接着剤分配器、溶接機器、はんだごて、レーザなどである。後処理装置３０２が接着剤分配器である本発明の実施形態では、識別された欠陥１ｂを、グルー、樹脂、エポキシまたは類似の接着剤のビードにより欠陥１ｂを覆うことによって修復することができる。使用される接着剤のタイプを、材料ウェブが後で使用される用途に適するように選択することができる。材料ウェブ１上に置かれる接着剤のビードの寸法を、欠陥１ｂの寸法および形状に基づいて選択することができる。代替実施形態では、後処理装置３０２を拡散、熱、アークまたは他のタイプの溶接装置にすることができる。このような一実施形態では、後処理装置は一片の材料を欠陥１ｂの上に配置し、この材料片を材料ウェブ１の表面に溶接することができる。材料片の寸法および形状を、欠陥１ｂの寸法および形状に基づくようにすることができ、本発明の特定の実施形態では、材料片をより大きい材料源から、欠陥１ｂの寸法および形状に基づいて切り取ることができる。
【００３９】
材料ウェブ１において識別された欠陥１ｂの正確なマーク付けまたは修復を実施するために、それにおいて材料ウェブ１におけるさまざまな欠陥１ｂが識別された差圧を記録し、識別された欠陥に関連付けることができる。この情報を使用して、欠陥１ｂが修復に従う形状および寸法であるかどうか、および、何の修復処置が適切であるかを決定することができる。さらに、さまざまな欠陥１ｂの位置を、カメラ６によって取り込まれた画像、および、材料ウェブ１の移動の速度および方向に基づいて、計算することができる。プロセッサ３０１はコンピュータまたは論理回路などであり、これを使用して、識別された欠陥１ｂの位置、寸法及び／又は形状を計算することができる。
【００４０】
後処理装置３０２の位置は、プロセッサの処理速度、信号をカメラ６からプロセッサ３０１へ、かつプロセッサ３０１から後処理装置３０２へ伝送するために必要な時間、及び／又は、材料ウェブ１の移動の速度および方向によってある程度決まる可能性がある。プロセッサ３０１によって後処理装置３０２に伝送されるべき欠陥１ｂの位置を示すデータには、材料ウェブ１の面における欠陥１ｂの位置に対応する２軸座標のペア、欠陥が後処理装置３０２、または後処理装置３０２の位置に関係するあるポイントを通過する時間、それに従って欠陥１ｂを途中で捕らえるために後処理装置３０２を移動させるべきである速度および方向などが含まれる可能性がある。
【００４１】
詳細に上述した実施形態では全体的に真空ローラ３の使用を中心に扱っているが、本発明の他の実施形態では、真空ベルト、真空テーブルまたは類似のデバイスを使用して、真空圧を材料ウェブに加えることができる。真空ベルトまたは真空テーブルを使用した一実施形態では、真空ベルトまたは真空テーブルにおける開口を通じて加えられた真空圧によって、材料ウェブ１を真空ベルトまたは真空テーブルに対して保持することができる。材料ウェブ１は、それに対して材料ウェブ１が保持されている真空ベルトまたは真空テーブルの一部と同じ方向に移動することができる。このような一実施形態を、連続していない、例えば、事前に切られたシートの形態における材料ウェブ１と共に使用することもできる。
【００４２】
上の説明では本発明の詳細な実施形態を参照するが、その精神から逸脱することなくいくつかの修正を行うことができることは、当業者には容易に明らかになるであろう。添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲内に入るであろうこのような修正を包含するように意図されている。したがって、ここで開示された実施形態は、あらゆる点で例示的であり限定的でないものとして見なされるべきであり、本発明の範囲は前述の説明ではなく添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の同等の意味および範囲内に入るすべての変更は、この範囲に包含されるように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態による欠陥検出システムの一部を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態で使用することができる真空ローラを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態により取り込まれた画像を示す図である。
【図４】後処理装置を含む、本発明の代替実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  材料ウェブ
１ａ  孔
１ｂ  欠陥
２ａ  第１のローラ
２ｂ  第２のローラ
３  真空ローラ
４  液槽
５  液体
６  カメラ
７  シールド
１０１  開口
１０２  内部真空チャンバ
１０３  円筒形部材
１０４  エンドキャップ
１０５  軸
１０６  真空圧導入口
１０７  シールド
１０８  軸受
１０９ａ、１０９ｂ  マウント
１１０  真空圧経路
１１１  経路開口
１１２  導入口軸受
２０１  ピクセル
２０２  変色
３０１  プロセッサ
３０２  後処理装置
【国際公開パンフレット】
2005508491.tif 000003
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2005508491.tif 000031
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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