(57)【要約】      （修正有）【課題】生産工程上において容易かつ高速にウェブ搬送物の内部異物欠陥と表面異物欠陥と表面形状欠陥とに区分しながら判別判定する。【解決手段】光透過性ウェブ搬送物８の検査において、搬送物の裏面から照射した光で得た第１の画像データの取得と、搬送物の表面から正反射となるよう照射した光で得た第２の画像データの取得と、第１及び第２の画像データを用いて内部異物欠陥と表面異物欠陥と表面形状欠陥とを判別判定する工程とを有する事を特徴とするウェブ搬送物の検査方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性ウェブ搬送物の検査方法であって、前記ウェブ搬送物の裏面から照射した光で前記ウェブ搬送物を撮像して第1の画像データを取得する工程と、前記ウェブ搬送物の表面から正反射となるよう照射した光で撮像して第２の画像データを取得する工程と、第１及び第２の画像データ双方を用いて内部異物欠陥と表面異物欠陥と表面形状欠陥とに判別判定する工程とを有することを特徴とするウェブ搬送物の検査方法。
【請求項２】
光透過性ウェブ搬送物の検査装置であって、前記ウェブ搬送物の裏面から照射した光で前記ウェブ搬送物を撮像して第1の画像データを取得する手段と、前記ウェブ搬送物の表面から正反射となるよう照射した光で撮像して第２の画像データを取得する手段と、第１及び第２の画像データ双方を用いて内部異物欠陥と表面異物欠陥と表面形状欠陥とを判別判定する手段とを有することを特徴とするウェブ搬送物の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光透過性を有するウェブ搬送物の検査方法及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェブ搬送とは、ロール状のフィルムを繰り出し、印刷やコーティングなどの二次加工を行い、再びロールに巻き取るもので、そのウェブ搬送物はＰＥＴフィルムや、それに断熱性、バリア性などの機能を持たせた機能性フィルムなどが代表され、生産性の高い生産加工方法として、近年多く利用されている。
【０００３】
従来、光透過性を有するウェブ搬送物の自動機械検査では透過光源と反射光源を併用して撮像し、画像処理を施すことによって検査することが一般的であった。しかしながら、物体表面にある傷や異物と物体内部にある異物が同様に写りこみ、内部異物欠陥と表面異物欠陥と表面形状欠陥の判別ができないという問題点があった。この、内部異物欠陥と表面異物欠陥と表面形状欠陥とを区分しないと、その製品を破棄しなければならないか、洗浄をすれば良いのか、表面シートを貼り替えたり、表面研磨をすべきなのか、そのまま生産してかまわないのか、といった次工程への対応が異なり、再度目視検査などの検査が必要になる問題があった。その為、内部異物欠陥と表面異物欠陥と表面形状欠陥とを区分して検査する事が、工程をスムースに効率良く製造する上で欠かせない重要な事項である。
【０００４】
内部異物欠陥とは、ウェブ搬送物内部に混入する異物もしくは気泡を指し、フィルムの貼り合わせ工程や樹脂を塗布するラミネート工程にて発生する接着不良、異物混入などが代表される。なお、多層構成のウェブ搬送物においては最外面を表面とし、雰囲気曝露されていない層面は全て内部とする。
【０００５】
表面異物欠陥とは、ウェブ搬送物表面に付着する異物を指し、雰囲気による塵、作業者による髪の毛などが代表される。
【０００６】
表面形状欠陥とは、ウェブ搬送物表面に発生する形状異常を指し、ウェブ搬送ロール上に生じた変形異物、傷によるロール傷、搬送の蛇行により発生するシワなどが代表される。
特許文献１では反射及び透過を別々に撮像する事により、本発明と同様にウェブ搬送物の異物検査をしているが、内部異物欠陥と表面異物欠陥と表面形状欠陥とを区分して判別していない。
また、特許文献２に示される発明では、端面からの照射と面側からの照射を備えているが、検査対象がウェブ搬送物の場合、端面からの照射は不可能であり、この検査方法は利用できない問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６―２３５６２４号公報
【特許文献２】特開２００３−７５３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は斯かる背景技術に鑑みてなされたもので、生産工程上において容易かつ高速にウェブ搬送物の内部異物欠陥と表面異物欠陥と表面形状欠陥とに区分しながら判別判定することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１は、光透過性ウェブ搬送物の検査方法であって、前記ウェブ搬送物の裏面から照射した光で前記試料を撮像して第1の画像データを取得する工程と、前記ウェブ搬送物の表面から正反射となるよう照射した光で撮像して第２の画像データを取得する工程と、第１及び第２の画像データ双方を用いて内部異物欠陥と表面異物欠陥と表面形状欠陥とに判別判定する工程とを有することを特徴とするウェブ搬送物の検査方法としたものである。
【００１０】
本発明の請求項２の発明は、光透過性ウェブ搬送物の検査装置方法であって、前記ウェブ搬送物の裏面から照射した光で前記ウェブ搬送物を撮像して第1の画像データを取得する手段と、前記ウェブ搬送物の表面から正反射となるよう照射した光で撮像して第２の画像データを取得する手段と、第１及び第２の画像データ双方を用いて内部異物欠陥と表面異物欠陥と表面形状欠陥とを判別判定する手段とを有することを特徴とするウェブ搬送物の検査装置としたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の検査では、光透過性ウェブ搬送物に対し内部異物欠陥と表面異物欠陥と表面形状欠陥とを生産工程上において容易かつ高速に判別判定することが可能であるので、次工程では区分してスムースに製品を流せられ、効率的に生産ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の検査装置の構成を示した模式図。
【図２】本発明の実施形態の検査装置における透過光源５を用いて撮像した内部異物欠陥のある画像の模式図。
【図３】本発明の実施形態の検査装置における反射光源６を用いて撮像した内部異物欠陥のある画像の模式図。
【図４】本発明の実施形態の検査装置における透過光源５を用いて撮像した表面異物欠陥のある画像の模式図。
【図５】本発明の実施形態の検査装置における反射光源６を用いて撮像した表面異物欠陥のある画像の模式図。
【図６】本発明の実施形態の検査装置における透過光源５を用いて撮像した表面形状欠陥のある画像の模式図。
【図７】本発明の実施形態の検査装置における反射光源６を用いて撮像した表面形状欠陥のある画像の模式図。
【図８】本発明の実施形態の検査装置が行う画像処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態である検査装置の構成を示している。
【００１５】
本実施形態においては、光透過性を有するウェブ搬送物を、測定対象物としている。
【００１６】
図１に示すように、本発明のウェブ搬送物の検査ラインは、ラインカメラ１とラインカメラ２にテレセントリックレンズ３とテレセントリックレンズ４が設置されている。ラインカメラ１はウェブ搬送物の裏面から照射した光でウェブ搬送物を撮像して第1の画像データを取得する手段である。ラインカメラ２は、ウェブ搬送物の表面側から正反射の角度で照射した光でウェブ搬送物を撮像して第２の画像データを取得する手段である。
ラインカメラ１と透過光源５は同軸上に配置され、ラインカメラ１と透過光源５の間に測
定対象物である、光透過性ウェブ搬送物８を配置する。
ラインカメラ２と反射光源６は、光透過性ウェブ搬送物８を反射面として、正反射となる角度で配置される。ロータリーエンコーダー７は搬送ロール上に設置され、ロールの回転に応じてラインカメラ１とラインカメラ２に撮像信号を送り、それぞれの撮像信号の同期を図る役目を負っている。
この状態で撮像し、撮像した画像データをデータ処理装置９へ送り、内部異物欠陥と表面異物欠陥と表面形状欠陥とに区分して判別判定を行う。
【００１７】
反射光源、透過光源は共に、乱反射による撮像結果への影響を減らすため、一方向に指向性をもった光源が好ましい。
【００１８】
データ処理装置９に送られる画像データは２つあり、１つは透過光源５を用いて撮像した第1の画像データＡ、もう１つは反射光源６を用いて撮像した第２の画像データＢである。
【００１９】
表面に異物及び形状異常はないが内部に異物があるウェブ搬送物８を、透過光源５を用いて撮像した第１の画像データＡ、反射光源６を用いて撮像した第２の画像データＢは、それぞれ図２、図３に示すようなものになる。図２では内部異物欠陥１０が撮像できるが図３では内部異物欠陥１１は図２に比べ薄く写る。
【００２０】
表面に異物はあるが形状異常はなく、内部に異物がないウェブ搬送物８を、透過光源５を用いて撮像した第１の画像データＡ、反射光源６を用いて撮像した第２の画像データＢはそれぞれ図４、図５に示すようなものになる。図４、図５それぞれに写っている表面異物欠陥１２、１３には、濃淡の差、影の差はあるものの同じ異物であると確認できる。
【００２１】
表面に異物はないが形状異常はあり、内部に異物がないウェブ搬送物８を、透過光源５を用いて撮像した第１の画像データＡ、反射光源６を用いて撮像した第２の画像データＢはそれぞれ図６、図７に示すようなものになる。図７では表面形状欠陥１５が撮像できるが図６では表面形状欠陥１４は図７に比べ薄く写る。
【００２２】
図２に写っている内部異物欠陥１０と、図２に写っている表面異物欠陥１２と見比べれば容易に理解ができるように、透過光源５を用いて撮像した第１の画像データＡのみを用いて表面異物欠陥であるか或いは内部異物欠陥であるかを判別するのは困難である。
また、同様に図５に写っている表面異物欠陥１２と図７に写っている表面形状欠陥１５とを見比べると、表面形状欠陥もしくは表面異物欠陥の形状によっては、反射光源６を用いた撮像した第２の画像データＢのみを用いて表面異物欠陥であるか或いは表面形状欠陥であるかを判別するのは困難である。
そこで、透過光源５を用いて撮像した第１の画像データＡ、反射光源６を用いて撮像した第２の画像データＢ、それぞれを用いて画像処理を行うことによって、内部異物欠陥と表面異物欠陥と表面形状欠陥とを判別判定を行う。
【００２３】
以下に、検査対象の光透過性ウェブ搬送物の内部異物欠陥と表面異物欠陥と表面形状欠陥とについて判別判定を行うための画像処理の流れを図8のフローチャートに従って説明する。
【００２４】
ＳＴＥＰ１；
まず、透過光源５による撮像をラインカメラ１で行いデータ処理装置９へ画像データＡを送る。
【００２５】
ＳＴＥＰ２；
検査対象の光透過性ウェブ搬送物８の透過光源５による画像データＡだけでは内部異物欠陥か表面異物欠陥か表面形状欠陥かを判別不可能であるので、データ処理装置９はこの画像に対して、２値化処理を施す。
【００２６】
ＳＴＥＰ３；
データ処理装置９は、２値化処理を施すことによって内部異物欠陥もしくは表面異物欠陥もしくは表面形状欠陥の座標点を、その黒色ピクセル数分だけ得る。
【００２７】
ＳＴＥＰ４；
次に検査対象の光透過性ウェブ搬送物８に対して、反射光源６を用いた撮像をラインカメラ２で行い、データ処理装置９へ画像データＢを送る。反射光源６を用いてラインカメラ２で撮像されたウェブ搬送物の位置座標は、ＳＴＥＰ１で透過光源５を用いてラインカメラ１で撮像されたウェブ搬送物の位置座標とでできる限り座標にズレがないのが好ましい。
【００２８】
ラインカメラ１とラインカメラ２の位置座標点は、ロータリーエンコーダー７から取得可能な搬送信号数と、計測したラインカメラ１と、ラインカメラ２との撮像点間の距離によって、容易に光透過性ウェブ搬送物上での位置座標を合わせることが可能である。
【００２９】
ＳＴＥＰ５；
ＳＴＥＰ２と同様に、検査対象の光透過性ウェブ搬送物８の反射光源６による画像データＢだけでは、内部異物欠陥か表面異物欠陥か表面形状欠陥かを判別不可能であるので、データ処理装置９により、画像データＢに対して２値化処理を施す。
【００３０】
ＳＴＥＰ６；
ＳＴＥＰ３と同様に、データ処理装置９は、２値化処理によって、内部異物欠陥もしくは表面異物欠陥もしくは表面形状欠陥の座標点を、その黒色ピクセル数分だけ得る。
【００３１】
ＳＴＥＰ７；
データ処理装置９は、ＳＴＥＰ３において取得した透過光源５により得られた画像データＡの内部異物欠陥もしくは表面異物欠陥、もしくは表面形状欠陥の位置座標点と、ＳＴＥＰ６において取得した反射光源６により得られた画像データＢの内部異物欠陥もしくは表面異物欠陥もしくは表面形状欠陥の位置座標点とを比較する。比較に際して予め閾値１と閾値２を設定しておく。
【００３２】
ＳＴＥＰ８；
まず、データ処理装置９は、ＳＴＥＰ３において取得した光透過性ウェブ搬送物８の透過光源５による画像データＡの黒色ピクセル座標点を基準とし、その黒色ピクセル座標点と、ＳＴＥＰ５において取得した反射光源６による画像データＢの黒色ピクセル座標点とで、比較判別判定する。
内部異物欠陥では、表面異物欠陥もしくは表面形状欠陥の座標点と比較して、画像の黒色ピクセル数が少なくなっており、黒色ピクセル数が閾値１未満の場合、それは内部異物欠陥と判別できる。
【００３３】
次に、データ処理装置９は、ＳＴＥＰ６において取得した光透過性ウェブ搬送物８の反射光源６による画像データＢの黒色ピクセル座標点を基準とし、その黒色ピクセル座標点と、ＳＴＥＰ２において取得した透過光源５による画像データＡの２値化画像の黒色ピクセル座標点とで、比較判別判定する。
表面異物欠陥では、内部異物欠陥もしくは表面形状欠陥の座標点と比較して、画像の黒色ピクセル数が少なくなっており、黒色ピクセル数が閾値１以上で２未満の場合、それは表
面形状欠陥と判別できる。
【００３４】
ＳＴＥＰ８において内部異物欠陥もしくは表面形状欠陥と判定しなかった場合、表面異物欠陥と判別判定を行う。
【００３５】
閾値はウェブ搬送物８の光透過率および光反射率より決定される。
また、閾値１は、透過光源５を用いて撮像した画像データＡ、反射光源６を用いて撮像した画像データＢの表面形状欠陥と内部異物欠陥における撮像ピクセル座標の違いと、光源の違いによる影響量を考慮した閾値であることが好ましい。
【００３６】
閾値２は表面形状欠陥の形状により決定される。また、閾値２も透過光源５を用いて撮像した画像データＡ、反射光源６を用いて撮像した画像データＢの表面形状欠陥と表面異物欠陥における撮像ピクセル座標の違いと、光源の違いによる影響量を考慮した閾値であることが好ましい。
【００３７】
本発明の一実施形態として同じ製造工程上において判別判定する場合を示したが、異なる製造工程上における同光透過性ウェブ搬送物に対する撮像データもしくは座標点データを用いて判定判別する実施形態とすることも可能である。
【００３８】
表面形状欠陥が発生しやすい一方の製造工程では反射光源を用いた欠陥検査のみを行い、内部異物欠陥が発生しやすい一方の製造工程では透過光源を用いた欠陥検査のみを行うなど、異なる製造工程で内部異物欠陥と表面異物欠陥と表面形状欠陥との判定判別を行わない欠陥検査を行い、それぞれの撮像データもしくは座標点データを用いて判定判別を行う実施形態が考えられる
同実施形態を用いた場合の位置座標を合わせる手法としては、一方の製造工程における検査開始点、製造開始位置等の座標原点位置に対しラベルシール、インクジェット印刷などによってマーキングし、一方の製造工程においてセンサー等によって座標原点位置を読み取り合わせることによって容易に実現可能である。
【実施例１】
【００３９】
本発明の実施例として、ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚み２４ミクロンメートル）表面に酸化珪素の蒸着と、内面に透明性の高い接着剤をグラビアコーティングし、低密度ポリエチレン（３２ミクロンメートル）をエクストルージョンラミネーションする仕様の光透過性ウェブ搬送物を使用した。
このフィルム仕様は、光透過性ウェブ搬送物で、本検査方法で適用することが可能であり、光透過性ウェブ搬送物に対して、予め検査し、仮に作成しておいた内部異物欠陥と表面異物欠陥と表面形状欠陥とを使用し、閾値１、閾値２を設定した。そして、実際にウェブ搬送しながら、図１のように、透過光源用ライトとテレセントリックレンズ１を合わせたラインカメラ１、反射光源用ライトとテレセントリックレンズ２を合わせたラインカメラ２、判定用の検査ラインを、生産ラインの後に接続し、検査した。
その結果、内部異物欠陥と表面異物欠陥と表面形状欠陥をそれぞれ区分して判定判別できたので、表面形状欠陥は、圧着ロールの傷やロールへの異物付着であったり、表面異物欠陥は,浮遊ごみ付着であったり、内部異物欠陥は、ポリエチレンテレフタレート基材のフィッシュアイや溶融したポリエチレン樹脂の炭化物などである事が、直ぐに区分されて判定できたので、生産開始直後に圧着ロールの異物を取り除く清掃が可能になり、また、ポリエチレン樹脂の押出機のダイ清掃を行い、その後の生産不良が激減できた。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明によって高い品質管理が必要な製品に対して、容易かつ高速に内部異物欠陥と表面異物欠陥と表面形状欠陥とに区分して判別判定が行えるようになり、不良原因の早期発
覚や対策の対応、欠陥部の除去等、次工程への迅速な組み立てが可能になり、生産に寄与できる。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・ラインカメラ１
２・・・ラインカメラ２
３・・・テレセントリックレンズ１
４・・・テレセントリックレンズ２
５・・・透過光源
６・・・反射光源
７・・・ロータリーエンコーダー
８・・・光透過性ウェブ搬送物
９・・・データ処理装置
１０・・・透過光源で撮像した際の内部異物欠陥
１１・・・反射光源で撮像した場合の内部異物欠陥
１２・・・透過光源で撮像した場合の表面異物欠陥
１３・・・反射光源で撮像した場合の表面異物欠陥
１４・・・透過光源で撮像した場合の表面形状欠陥
１５・・・反射光源で撮像した場合の表面形状欠陥
【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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【図７】
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【図８】
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