(57)【要約】【課題】吐出口から液状物を吐出し基材に付着させる送液装置であって、連続的な未付着部の発生を未然に予測可能、または即座に容易かつ高精度に検出可能な送液装置およびその検査方法を提供する。【解決手段】ローラー４によって搬送される基材５と、基材５に向かって液状物を間欠的に吐出する吐出口１ａとの隙間７に、光源３から光を照射し、光源３から照射されて隙間７を透過した光を検出し、その光検出結果に基づいて隙間７内の異物の有無を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送装置によって搬送される基材と、前記基材に向かって液状物を間欠的に吐出する吐出口との隙間に、光源から光を照射するステップと、
前記光源から照射されて前記隙間を透過した光を検出し、その光検出結果に基づいて前記隙間内の異物の有無を判定するステップと、
を含む送液装置の検査方法。
【請求項２】
前記光を照射するステップは、前記基材の、前記搬送装置による搬送方向に直交する幅方向に沿って光を照射することを含み、
前記異物の有無を判定するステップは、前記基材の前記幅方向における光検出結果の連続性に基づいて異物の有無を判定することを含む、請求項１に記載の送液装置の検査方法。
【請求項３】
前記異物の有無を判定するステップは、前記基材の前記幅方向における光検出結果が、予め決められた許容範囲以上の区間にわたって不連続であった場合に、異物が存在していると判断することを含む、請求項２に記載の送液装置の検査方法。
【請求項４】
前記光を照射するステップは、前記基材の、前記搬送装置による搬送方向に直交する幅方向の１つまたは複数の特定の位置に連続的に光を照射することを含み、
前記異物の有無を判定するステップは、前記基材の前記特定の位置での光検出結果の経時的な変化に基づいて異物の有無を判定することを含む、請求項１に記載の送液装置の検査方法。
【請求項５】
前記異物の有無を判定するステップは、前記基材の前記特定の位置での光検出結果が、予め決められた許容範囲以上の経時的な変化を生じた場合に、異物が存在していると判断することを含む、請求項４に記載の送液装置の検査方法。
【請求項６】
前記光検出結果の変動が基準値よりも小さい場合に、前記搬送装置による前記基材の搬送と前記吐出口からの前記基材への前記液状物の吐出を中断して、前記基材と前記吐出口とを相対的に近接させて前記隙間を狭くするステップを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の送液装置の検査方法。
【請求項７】
基材を搬送する搬送装置と、
前記基材に向かって液状物を間欠的に吐出する吐出部と、
前記搬送装置によって搬送される前記基材と前記吐出部の前記吐出口との隙間に光を照射する光源と、
前記光源から照射されて前記隙間を透過した光を検出する光検出装置と、
前記光検出装置による検出結果に基づいて前記隙間内の異物の有無を判定する制御装置と、
を有する送液装置。
【請求項８】
前記光源および前記光検出装置は、前記基材の、前記搬送装置による搬送方向に直交する幅方向に沿って光の照射および検出を行い、前記制御装置は、前記光検出装置による前記基材の前記幅方向における検出結果の連続性に基づいて異物の有無を判定する、請求項７に記載の送液装置。
【請求項９】
前記光源および前記光検出装置は、前記基材の、前記搬送装置による搬送方向に直交する幅方向の１つまたは複数の特定の位置で光の照射および検出を連続的に行い、前記制御装置は、前記光検出装置による前記基材の前記特定の位置での光検出結果の経時的な変化に基づいて、異物の有無を判定する、請求項７に記載の送液装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は送液装置およびその検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
送液装置の吐出口から液状物を吐出して基材上に付着させる工程において、特許文献１には、液状物吐出前の基材上に付着した異物を光学的に検出する技術が開示されている。この技術によると、基材上に付着した異物が送液装置の吐出部に接触することを防止できる。しかし、これによって、吐出開始後の基材上における不良を全て解消できるわけではない。
【０００３】
吐出開始後の基材上における不良の１つとして、基材上の液状物が付着すべき部分に液状物が付着しない未付着部が連続的に発生する事象が挙げられる。特許文献２には、吐出直後の基材上の液状物付着部にＬＤ（レーザーダイオード）の走査光を照射し、液状物付着部からの反射光をＰＳＤ（ポジション・センシティブ・ディテクター）によって受光することによって、液状物付着部の凹凸を検出して付着むらを検出する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１１９５号公報
【特許文献２】特開平１１−１５６２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、連続的な未付着部の幅は極めて微小であり、また、乾燥前の液状物の反射率が高く基材自体の反射率との差が小さいため、吐出直後の液状物付着部を対象として画像処理を行ったり、特許文献２のように反射光強度の検出を行ったりしても、未付着部を検出することは難しい。また、吐出直後の液状物付着部は平滑ではないため、特許文献２のＰＳＤによる光検出結果には、液状物付着部の凹凸に基づくノイズが多く含まれる。その結果、未付着部が生じていないにもかかわらず不良と判断してしまう可能性がある。すなわち、特許文献２によって、液状物付着部の凹凸とは区別して未付着部を検出することは困難である。
【０００６】
また、異物の存在等によって基材上の液状物付着部にわずかなへこみを生じたとしても、送液装置の吐出口から吐出される液状物がそのへこみを埋めるように流動するため、液状物付着部の微小な凹凸を検出することが難しい。異物が成長するなどして、液状物の流動では埋められないほどの大きなへこみが生じるまで、へこみを検出することはできない。
【０００７】
そのため、液状物の乾燥後に画像処理による外観検査を行うのが一般的である。しかし、その場合、乾燥後の外観検査によって未付着部が検出されるまでは、連続的な未付着部を有する不良品が製造され続ける。すなわち、最初に製造された不良品が乾燥炉の出口に到達するまでの間は未付着部が検出できず、それまでに製造された製品は全て連続的な未付着部を有する不良品である可能性が高いため、ロスが大きく歩留まりが悪い。ロスを小さくするために、連続的な未付着部を有する不良品が最初に製造された時点で直ちにその未付着部を精度良く検出できるようにするには、次々に製造される液状物付着部を作業者が常に監視する必要があり、作業が非常に煩雑になる。
【０００８】
そこで本発明の目的は、前述した課題を解決して、連続的な未付着部の発生を未然に予測できるか、または連続的な未付着部の発生を即座に容易かつ高精度に検出できる送液装置およびその検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の送液装置の検査方法は、搬送装置によって搬送される基材と、基材に向かって液状物を間欠的に吐出する吐出口との隙間に、光源から光を照射するステップと、光源から照射されて隙間を透過した光を検出し、その光検出結果に基づいて隙間内の異物の有無を判定するステップと、を含む。
【００１０】
本発明の送液装置は、基材を搬送する搬送装置と、基材に向かって液状物を間欠的に吐出する吐出部と、搬送装置によって搬送される基材と吐出部の吐出口との隙間に光を照射する光源と、光源から照射されて隙間を透過した光を検出する光検出装置と、光検出装置による検出結果に基づいて隙間内の異物の有無を判定する制御装置と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、液状物吐出直後の液状物付着部の表面状態に関わらず、連続的な未付着部が発生する原因となる微小な異物を検出できる。特に、実際に未付着部が発生するよりも前、または最初に未付着部が発生した直後に、異物の付着を検知することができるため、不良品の発生の予測または早期の検出が可能であり、歩留まりの低下を防げる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の送液装置の一実施形態の要部を示す模式図である。
【図２】図１に示す送液装置の吐出口と基材との隙間を示す拡大図である。
【図３】（ａ）は連続的な未付着部が発生した液状物付着部の平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の送液装置の検査方法の一例において正常時の付着領域の検査状態を示す概略図、（ａ’）はその光検出結果を示すグラフ、（ｂ）は正常時の非付着領域の検査状態を示す概略図、（ｂ’）はその光検出結果を示すグラフ、（ｃ）は異物が存在する時の非付着領域の検査状態を示す概略図、（ｃ’）はその光検出結果を示すグラフ、（ｄ）は小さな異物が存在する時の非付着領域の検査状態を示す概略図、（ｄ’）はその光検出結果を示すグラフである。
【図５】（ａ）は本発明の送液装置の検査方法の変形例において正常時の検査状態を示す概略図、（ａ’）はその光検出結果を示すグラフ、（ｂ）は異物が存在する時の検査状態を示す概略図、（ｂ’）はその光検出結果を示すグラフ、（ｃ）は小さな異物が存在する時の検査状態を示す概略図、（ｃ’）はその光検出結果を示すグラフである。
【図６】（ａ）は図４に示す送液装置の検査方法において異物が存在し隙間が広い時の検査状態を示す概略図、（ａ’）はその光検出結果を示すグラフ、（ｂ）は異物が存在し隙間を狭くした時の検査状態を示す概略図、（ｂ’）はその光検出結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１に、本発明の送液装置の一実施形態の要部が模式的に示されている。この送液装置は、主に、吐出口１ａを有する吐出部１と、光検出装置２と、光源３と、基材５を搬送する搬送装置（ローラー）４と、光検出装置２による検出結果を分析する制御装置６とを有している。
【００１５】
吐出部１は、ローラー４によって吐出口１ａに対向する位置を通って搬送される基材５に対し、図示しない液状物供給タンクから送液ポンプによって供給された液状物１０を吐出口１ａから間欠的に吐出する。光源３は、吐出口１ａとそれに対向するローラー４および基材５との間の隙間７に向かって光（図１に破線で図示）を照射できるように配置されている。そして、この隙間７を挟んで光源３と対向する位置に、光検出装置２が配置されている。光検出装置２には制御装置６が接続されており、光検出装置２による光検出結果（検出信号）が制御装置６に送られる。
【００１６】
本実施形態の送液装置はこのような構成であるため、ローラー４によって搬送されてきた基材５に対して吐出口１ａから液状物を間欠的に吐出する。一方、光源３から隙間７に向かって光を照射する。そして、光検出装置２が、隙間７を透過した光を検出し、光検出結果（例えば光強度）を検出信号として制御装置６に送る。基材５に向かって液状物１０を吐出している時には、液状物１０に光が遮られて隙間７を透過できないため、光強度は０になる。基材５に向かって液状物１０を吐出していない時には、通常は、液状物１０に光が遮られることなく隙間７を透過して、均一な光強度が検出される。すなわち、その光強度は変動しない。しかし、仮に隙間７に異物８（図２参照）が存在する場合には、光検出装置２による光強度が均一にならない。すなわち、隙間７に異物８が存在する場合には、光の一部が異物８に遮られるため、部分的に光強度が低下する。従って、制御装置６は、光検出装置２の光強度の変動（不連続性）に基づいて、隙間７における異物８（通常は吐出部１に付着した異物）の有無を判定することができる。
【００１７】
このような構成は、本出願人が、吐出後の液状物付着部に連続的な未付着部９（図３参照）が生じる主な原因が、液状物を吐出する吐出部１と基材５との間の隙間７内における異物８（図２参照）の存在であると見出したことに基づく。すなわち、図２に模式的に示すように、隙間７に異物８が存在していると、その部分だけ基材５に液状物１０が付着せず、図３に示すように連続的な未付着部９が発生する。前記したように、本実施形態では隙間７における異物８の有無を判定できるため、連続的な未付着部９の発生を未然に予測すること、または即座に検出することができる。その結果、連続的な未付着部９の発生による不良を最小限に抑えることができる。しかも、さほど繁雑な作業や複雑な構造を必要としない。
【００１８】
次に、図４を参照して、本発明の送液装置の検査方法のより具体的な例を説明する。検査を行う際には、ローラー４によって搬送されてきた基材５に対して吐出口１ａから液状物１０を吐出する。このとき、液状物１０の吐出を間欠的に行い、基材５の全幅にわたって液状物１０が付着している領域（付着領域５ａ）と、基材５の全幅にわたって液状物１０が付着していない領域（非付着領域５ｂ）とが、交互に生じるようにする。なお、連続的に液状物１０を吐出する時間と液状物１０を吐出しない時間とを等しくする必要はなく、基材５の搬送方向における長さが、付着領域５ａと非付着領域５ｂとで異なっていて構わない。
【００１９】
光源３は隙間７に向かって光を照射し、光検出装置２が、隙間７を透過した光を検出する。一例としては、光源３は基材５の全幅（搬送方向に直交する方向の全幅）にわたって光を走査し、それを光検出装置２が検出する。通常、図４（ａ），（ａ’）に示すように、付着領域５ａの検査時には全幅にわたって光強度が０になる。一方、図４（ｂ），（ｂ’）に示すように、非付着領域５ｂの検査時には全幅にわたって均一の光強度（仮に光強度Ａとする）を示す。ところが、隙間７内に異物８が存在することによって連続的な未付着部９が生じる場合には、図４（ｃ），（ｃ’）に示すように、非付着領域５ｂにおいて、部分的に光強度が０になる。従って、制御装置６は、光検出装置２の光検出結果が局所的に光強度０になっている場合には、連続的な未付着部９が生じたと判断する。そしてその場合には、吐出を一旦中断したり、使用者に対する警告表示を行って異物８の除去を促したりする。
【００２０】
また、隙間７内に小さな異物８が存在する場合には、図４（ｄ），（ｄ’）に示すように、連続的な未付着部９は必ずしも生じない可能性がある。その場合には、非付着領域５ｂにおいて、部分的に光強度は０になってはいなくても、小さな異物８によって光の一部が遮られて、他の部分よりも光強度が小さくなる。すなわち、制御装置６は、光検出装置２の光検出結果が、光強度が局所的に小さくなっている（仮に光強度Ｂとする）場合に、小さな異物８が存在し、将来、異物８が成長して連続的な未付着部９の発生に至る可能性があると判断し、吐出の中断や使用者への警告表示などを行う。図４（ｄ）には、異物８が成長して連続的な未付着部９の発生に至る可能性がある部分９’を模式的に示している。
【００２１】
以上説明したように、本例では、基材５の全幅にわたって光を走査して、その光検出結果（例えば光強度の連続性）に基づいて異物８の有無を判定している。
【００２２】
本例では、液状物１０の吐出を間欠的に行い、付着領域５ａと非付着領域５ｂとを交互に形成している。異物８の付着による部分的な遮光を実際に確認できるのは非付着領域５ｂであるが、付着領域５ａと非付着領域５ｂを検知した上で、さらに遮光の有無を判断するためには、２段階の判定と大掛かりな構成が必要である。そこで本例では、基材５の幅方向（搬送方向に直交する方向）の全幅にわたって光を走査し、その間の光強度（検出信号）の連続性を異物８の有無の判定に利用している。すなわち、図４（ａ），（ａ’），（ｂ），（ｂ’）に示すように、付着領域５ａにおいても非付着領域５ｂにおいても、正常な状態では、基材５の幅方向において光強度は一定である。しかし、図４（ｃ），（ｃ’），（ｄ），（ｄ’）に示すように、隙間７内に異物８が存在する場合には、基材５の幅方向において部分的に光強度が０になる、または部分的に光強度が低下する箇所がある。すなわち、光強度（検出信号）が不連続になる箇所が存在する。そこで本例では、このような光強度の連続性（不連続性）を検知することによって、付着領域５ａと非付着領域５ｂの区別を必要とすることなく、隙間７内の異物８の存在を検出することが可能である。
【００２３】
ただし、実際の吐出時においては、特に付着領域５ａと非付着領域５ｂの境目において光検出を行う際に、異物８の有無に関わりなく短時間だけ光強度（検出信号）が不連続になる可能性がある。従って、基材搬送速度や付着状態に応じて、光強度が不連続になる時間の許容範囲を設定しておき、光強度が不連続な状態がその許容範囲以上の長時間にわたって継続した場合に不良と判定するようにしてもよい。なお、本例では、光強度が不連続になる時間が、予め決められた許容範囲内に入るか否かを判定しているが、これは、光源３による光の走査の速度を考慮したものであり、実質的には、基材５の幅方向において光強度が不連続になる区間の長さが、予め決められた許容範囲内に入るか否かを判定することと同義である。
【００２４】
本例の光検出装置２としては、ラインセンサカメラを用いることができるが、それに限定されない。例えば、複数のフォトディテクタを、基材５の幅方向の全幅にわたって一列に並べたものなど、基材５の幅方向の全幅にわたる各位置の光の透過状況を検出可能なものであれば様々な光検出装置２が使用可能である。ラインセンサカメラを用いる場合であっても、１台のラインセンサカメラの使用に限られず、複数のラインセンサカメラを使用してもよい。また、光源３は、非吐出時に隙間７を透過して光検出装置２によって検出可能な光を照射できるものであればいかなる種類の光源であってもよく、一例としてはレーザー光源等が利用できる。
【００２５】
次に、本発明の送液装置の検査方法の変形例を説明する。本例では、基材５の幅方向の特定の位置に、光源３および光検出装置２を固定する。そして、ローラー４によって基材５を搬送しながら、光源３から隙間７への光の照射および光検出装置２による光強度の検出を連続的に行う。これは、基材５の幅方向の特定の位置における、隙間７を透過する光の強度（検出信号）の経時的な変化（時間変化）を検出することであり、言い換えると、基材５の幅方向ではなく搬送方向（長手方向）に光を走査してそれを検出することである。
【００２６】
本例においても、液状物１０の吐出を間欠的に行い、付着領域５ａと非付着領域５ｂとを交互に形成する。通常、図５（ａ），（ａ’）に示すように、付着領域５ａにおいて光強度が０になる部分（光が遮断された部分）と、非付着領域５ｂにおいて特定の光強度Ａを示す部分（光が透過された部分）とが交互に存在する光検出結果が得られる。ところが、検査途中で隙間７内に異物８が付着して連続的な未付着部９が生じる状態になると、図５（ｂ），（ｂ’）に示すように、非付着領域５ｂにおいても光強度が０になるため、常に光強度が０となる。このような光検出結果の場合には、制御装置６は連続的な未付着部９が生じたと判断する。具体的には、光強度が０の状態が、基材５への１回の液状物の吐出（付着領域５ａの形成）の時間よりも長く続いた場合に、制御装置６は連続的な未付着部８が生じたと判断する。そして、吐出の中断や使用者に対する警告表示を行う。
【００２７】
また、隙間７内に小さな異物８が付着した場合、図５（ｃ），（ｃ’）に示すように、連続的な未付着部９は必ずしも生じなくても、非付着領域５ｂにおける光強度が、異物８が存在しない場合に比べて小さくなることがある。特に、経時的に異物８が徐々に成長すると、それに応じて非付着領域５ｂにおける光強度がだんだん小さくなっていく（例えば光強度Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3）。制御装置６は、光検出装置２の光検出結果が、非付着領域５ｂの光強度が、異物８が存在しない場合に比べて小さい場合や、経時的に徐々に低下している場合には、連続的な未付着部９の発生につながる可能性があると判断し、吐出の中断や使用者への警告表示などを行う。
【００２８】
以上説明したように、本例では、基材５の幅方向の特定の位置において連続して隙間７への光の照射および検出を行い、その光検出結果に基づいて異物８の有無を判定している。
【００２９】
本例でも、液状物の吐出を間欠的に行い、付着領域５ａと非付着領域５ｂとを交互に形成している。そして、基材５の幅方向（搬送方向に直交する方向）の特定の位置において、光強度（検出信号）の経時的な変化を異物８の有無の判定に利用している。すなわち、図５（ａ），（ａ’）に示すように、正常な状態では付着領域５ａと非付着領域５ｂが規則的に交互に出現するが、図５（ｂ），（ｂ’），（ｃ），（ｃ’）に示すように、隙間７に異物８が付着した場合には、非付着領域５ｂにおける特定の光強度を示す箇所がなくなる（光強度が０になる）か、または、非付着領域５ｂにおける光強度が小さくなる。
【００３０】
従って、正常時には光検出装置２によって検出される光強度の変化が一定のパターンで繰り返される。しかし、光強度の経時的な変化の繰り返しパターンが変化すると、隙間７内に異物８が存在すると判断される。このように本例では、付着領域５ａと非付着領域５ｂの区別を必要とすることなく、光強度の経時的な変化に基づいて不良の発生を検知する。
【００３１】
本例では、基材５の幅方向の１箇所にのみ光検出装置２を配置しても、複数箇所にそれぞれ光検出装置２を配置してもよい。光検出装置２は例えばフォトディテクタ等であってよく、光源３は例えばレーザー光源等であってよい。
【００３２】
前記した２つの例では、吐出口１ａの上方に光検出装置２が、下方に光源３がそれぞれ配置されているが、隙間７に光を照射可能であり、かつ隙間７を透過した光を検出可能であれば、光検出装置２および光源３の位置は特に限定されない。
【００３３】
前記した２つの例のいずれにおいても、図６（ａ），（ａ’）に示すように、隙間７内に、その隙間７を完全には塞がない微小な異物８が存在している場合には、非付着領域５ｂにおける光の透過量に対して、異物８による光強度の低下の割合が小さく（例えば光強度Ｄであり）、検知が難しいことがある。そこで、判別が困難なほど微小な光強度の不連続性あるいは光強度の低下が見られた場合には、図６（ｂ），（ｂ’）に示すように、非吐出時に隙間７を狭める、すなわち吐出口１ａと基材５との間の間隔を狭くすることにより、非付着領域５ｂにおける異物８が存在しない部分と異物８が存在する部分とのコントラストを強め（例えば光強度Ｅにして）、検出精度を向上させることができる。光強度の変動が、予め決められた基準値よりも小さい場合に、隙間７を狭くするように設定していてもよい。図６に示す例では、図４に示す例と同様に、基材５の全幅にわたって光を走査して異物８の有無を判定する上で、非吐出時に隙間７を狭めて検出精度を向上させている。また、図５に示す変形例と同様に、基材５の幅方向の特定の位置において連続して隙間７への光の照射および検出を行って異物８の有無を判定する上で、非吐出時に隙間７を狭めて検出精度を向上させることもできる。
【００３４】
以上説明したように、本発明によると、吐出口１ａと基材５との間の隙間７に光を照射し、その隙間７を透過した光を光検出装置２によって検出する。そして、光検出装置２の光検出結果に基づいて、隙間７内の異物８の存在を検出する。隙間７内の異物８の存在を検出したら、吐出を中断したり、使用者に対して警告表示して異物８の除去を促したりすることができる。これによると、吐出直後の液状物付着部の表面状態に関わらず、連続的な未付着部９の発生の原因となる微小な異物８を検出できる。特に、実際に連続的な未付着部９が発生するよりも前、または最初に連続的な未付着部９が発生した直後に、異物８の付着を検知することができる。従って、乾燥炉の出口付近で外観検査を行うよりもはるかに早く不良品の予測または検出が可能であり、即座に対処することができるため、ロスを小さくし歩留まりの低下を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００３５】
１    吐出部
１ａ  吐出口
２    光検出装置
３    光源
４    ローラー（搬送装置）
５    基材
５ａ  付着領域
５ｂ  非付着領域
６    制御装置
７    隙間
８    異物
９    連続的な未付着部
１０  液状物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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