(57)【要約】【課題】枚葉フィルムの外観全面検査をフィルムにシワやたるみが発生せず、低コストで検査を可能とするフィルム搬送装置を提供する。【解決手段】フィルムを検査する検査装置に用いられるフィルム搬送装置であって、フィルムの対向する２辺を固定してフィルムを巻き出し、巻き取る第一のローラと第二のローラーと、前記２本のローラーの幅方向の両端に設けられ、前記２本のローラーの間隔を変更する第一のローラー間隔変更手段と第二のローラー間隔変更手段と、前記２本のローラーの幅方向の両端に設けられ、前記２本のローラー間で巻き出し、巻き取られるフィルムの幅方向の張力を均一にする第一の張力均一手段と第二の張力均一手段と、を備えたことを特徴とするフィルム搬送装置。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムを検査する検査装置に用いられるフィルム搬送装置であって、
フィルムの対向する２辺を固定してフィルムを巻き出し、巻き取る第一のローラーと第二のローラーと、
２本のローラーの幅方向の両端に設けられ、前記２本のローラーの間隔を変更する第一のローラー間隔変更手段と第二のローラー間隔変更手段と、
２本のローラーの幅方向の両端に設けられ、２本のローラーの間で巻き出し、巻き取られるフィルムの幅方向の張力を均一にする第一の張力均一手段と第二の張力均一手段と、を備えたことを特徴とするフィルム搬送装置。
【請求項２】
前記第一のローラー間隔変更手段と第二のローラー間隔変更手段は、エアシリンダであることを特徴とする請求項１に記載のフィルム搬送装置。
【請求項３】
前記第一の張力均一手段と第二の張力均一手段は、前記エアシリンダのロッドに挿入された巻きバネであることを特徴とする請求項２に記載のフィルム搬送装置。
【請求項４】
自動検査装置によって検査を行う場合と、目視によって検査される場合とに用いられることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のフィルム搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学機能性フィルム等の柔軟性を有するフィルムの外観検査を行なう検査装置に用いられるフィルム搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プラスチックフィルム、紙、金属箔等の柔軟性を有する長尺の基材をロール状に巻き付けた状態から巻き出してから巻き取りを行う間に、印刷や塗工、フォトリソプロセス等の各種表面処理を行う技術が一般的に多用されてきた。そこで取り扱う柔軟で長尺の媒体をウェブと称し、ウェブを巻き出し搬送し、前記処理工程を経て最終的に巻き取る技術がウェブハンドリング技術として知られている。
【０００３】
近年は、特に、光学機能性フィルム等の光学フィルムの製造において、前記ウェブハンドリング技術を駆使して、大量で安価な生産を可能としている。また、量産に際しては、光学フィルムの原反材料そのものに付着している異物欠陥や、製造工程中に生じる傷や異物付着といった欠陥が有り、それらの欠陥を検出する検査方法が各種提案されている。
【０００４】
図１は光学機能性フィルムの一例である液晶ディスプレイ等の表示デバイスの表示画面の最表面に貼られる反射防止フィルムの断面を示す図である。反射防止フィルムは、表示画面をキズから保護したり、防汚、帯電防止、映り込み防止のために、透明フィルムに反射防止材料をコーティングして製造される。
【０００５】
反射防止フィルムの製造工程では、ロール状の長尺帯状の透光性のフィルムに対し、塗工、乾燥といった表面処理が単数または複数回行われ、光学膜が形成される。図１に示される反射防止フィルムはフィルム基材１、ハードコート層２、反射防止層３の各層で構成されている。
【０００６】
従来よりフィルム基材１にハードコート層２を塗布する前、ハードコート層２を塗布した後、更に反射防止層３を塗布した後、あるいはそのいずれかの段階でフィルム基材及び表面処理の製造工程中に生じるキズ、気泡、異物、シワの外観欠陥を判断するための外観検査の手法が各種提案されている。
【０００７】
欠陥を検出する検査はウェブ工程の中間でインラインで検査されている。図２にウェブ工程の中間でインラインで検査するウェブ検査装置を示す。ウェブ検査装置では、複数のローラー１１〜ローラー１４からなる搬送ユニット（ローラーの回転による搬送）によりフィルム１５を搬送し、ＬＥＤ、蛍光灯、ハロゲンランプ、キセノンランプ、ＵＶランプ等を用いた照明光源１６及び１７によってフィルムの全幅を照明し、フィルム１５を矢印１８で示す方向に搬送しながらフィルムの幅方向を全走査できるよう複数のラインＣＣＤカメラ１９（または２次元カメラ）によってフィルムを撮像する。照明光源１６及び１７は、その両方またはいずれか一方が適宜採用される。
【０００８】
一方、フィルム１５の搬送距離に応じた信号をロータリーエンコーダ２１より取得し、前記信号を撮像タイミング信号として、一定の搬送距離毎に前記ラインＣＣＤカメラ１９によってフィルム表面を撮像し、撮像した画像を画像処理装置２０で画像処理し、欠陥部分の抽出を行い、抽出した欠陥について、記憶機構を含む制御装置２２に欠陥データ（欠陥の位置を示す座標、ラインＣＣＤカメラの画素数、濃度値）をファイル及びデータベース（以下、ＤＢ）にデータとして保存する機構を有する欠陥検査装置である。                
【０００９】
上記インラインで検査するウェブ検査装置では、高速で表面処理中での検査であることから、微小な不良箇所が見落とされることがある。特に、ロールの最初から最後までに共通に発生している、いわゆる共通欠陥の見逃しは、ロール全てが欠陥品となってしまうため、インライン検査だけでは、十分であるとはいえない。
【００１０】
そこで上記インラインでの検査の代用として、ウェブ状から枚葉シートを切り取って検査する場合がある。その際には例えば、図３に示すようにフィルムの枚葉シート４を枠体５で固定して、透過光や反射光の各種光源によって種々の方向からの目視検査を、フィルムを持ち回ることなく、一定位置で行うための検査装置がある（図３（ａ））。前記ウェブ基材といえども、最終の使用形態である枚葉シートに裁断後に、このような目視検査による外観検査を行うことは同一欠陥を検出できる等の一定の意義がある。ここでいう枚葉シート４の長手方向の大きさは外観検査の目的によって適宜決められる。
【００１１】
しかしながら、枠体でフィルムの枚葉シートを固定し、検査する場合には図３（ｂ）に示すようにフィルム固定に起因するシワやたるみが発生する場合がある。また、上記枠体を用いて検査する方法とは別に、数千メートルにもおよぶ反射防止フィルムの末端から数メートルに切り出した枚葉フィルムをオフラインで外観自動検査する場合がある。この場合にはフィルムの対向する２辺をローラーに巻きつけてカメラを１台または複数台用いて検査を行っている。
【００１２】
カメラを複数台用いて検査する検査方式では、検査費用が高価なものとなる。そこで、検査費用を抑える為に、カメラ１台のみを配置とし、カメラをフィルム幅方向に数回に分けて移動させ、同時にフィルムを巻き出し、巻き取り動作を繰り返す往復搬送させることで全面自動検査を行うことが行われている。また、ローラーを巻き出し巻き取りの２本のローラーとして、２本のローラー間を被検査面として利用する際に、２本のローラーの間隔を広げて被検査面を拡大させ、人手による目視外観検査を行えるような工夫も行われている。
【００１３】
しかしながら、送り方向の長さが数メートルのフィルムを全面検査する場合には、フィルムの対向する２辺の固定部周辺も検査対象となるが、フィルム固定に起因するシワやたるみの発生は回避しなくてはならない。
【００１４】
上記シワやたるみの発生に関しては、フィルム端部の固定に起因するものだけでなく、フィルムの巻き出し巻き取り動作を繰り返して外観自動検査する際の、巻き出し軸におけるフィルムの巻き締まりの程度が、軸方向で変化する場合でも生じる。これによりフィルムの巻き出し巻き取り軸の間でフィルムが張られる時に、２軸間で張力が不均等となり、シワやたるみが生じることになる。
【００１５】
また、枚葉フィルムを検査する場合の搬送方法として、フィルムサイズに合わせた枠にフィルムを固定し、枠ごと搬送させて検査する方法があるが、フィルム長が一定でないため、複数の枠を用意する必要があり、枠ごと搬送させて検査することは、設備費用と運用面で問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００５−２３３８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで本発明は、枚葉フィルムの外観全面検査をフィルムにシワやたるみが発生せず、低コストで検査を可能とするフィルム搬送装置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】
【００１８】
そこで本発明の請求項１に係る発明は、フィルムを検査する検査装置に用いられるフィルム搬送装置であって、
フィルムの対向する２辺を固定してフィルムを巻き出し、巻き取る第一のローラーと第二のローラーと、
前記２本のローラーの幅方向の両端に設けられ、前記２本のローラーの間隔を変更する第一のローラー間隔変更手段と第二のローラー間隔変更手段と、
前記２本のローラーの幅方向の両端に設けられ、前記２本のローラーの間で巻き出し、巻き取られるフィルムの幅方向の張力を均一にする第一の張力均一手段と第二の張力均一手段と、を備えたことを特徴とするフィルム搬送装置である。
【００１９】
本発明の請求項２に係る発明は、前記第一のローラー間隔変更手段と第二のローラー間隔変更手段は、エアシリンダであることを特徴とする請求項１に記載のフィルム搬送装置である。
【００２０】
本発明の請求項３に係る発明は、前記第一の張力均一手段と第二の張力均一手段は、前記エアシリンダのロッドに挿入された巻きバネであることを特徴とする請求項２に記載のフィルム搬送装置である。
【００２１】
本発明の請求項４に係る発明は、自動検査装置によって検査を行う場合と、目視によって検査される場合とに用いられることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のフィルム搬送装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のフィルム搬送装置によれば、枚葉フィルムの外観全面検査をフィルムにシワやたるみが発生せず、低コストで精度のよい検査を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】光学機能性フィルムの一例である反射防止フィルムの断面を示す図。
【図２】ウェブ工程の中間でインラインで検査するウェブ検査装置を示す図。
【図３】枚葉シートを枠体で固定する場合にシワが発生してしまうこと示す図。（ａ）は枚葉シートを枠体で固定した場合を示す図。（ｂ）は枚葉シートにシワが発生した場合を示す図。
【図４】本発明によるフィルム搬送装置の一例を示す図。
【図５】本発明に係る第一のローラー間隔変更機構と第二のローラー間隔変更機構と、第一の張力均一機構と第二の張力均一機構を示す図である。（ａ）は上面から見た図。（ｂ）は側面から見た図である。
【図６】本発明に係る第一のローラー間隔変更機構及び第二のローラー間隔変更機構と、第一の張力均一機構及び第二の張力均一機構の関係を示す図。（ａ）はＡ室が給気でＢ室が排気の状態を示す図。（ｂ）はＡ室が排気でＢ室が給気の状態を示す図。（ｃ）はＡ室、Ｂ室共に排気の状態を示す図。
【図７】本発明に係るフィルムの対向する２辺を固定する方法を示す図。（ａ）は第一のローラーに固定する場合を示す図。（ｂ）は第二のローラーに固定する場合を示す図。
【図８】本発明に係る取り付けポジションと検査を行う検査ポジションを示す図。
【図９】本発明に係るフィルム検査を行う場合を示す図。（ａ）は人手による目視検査が行われる場合を示す図。（ｂ）は検査が行われない場合を示す図。（ｃ）は自動検査機による検査が行われる場合を示す図。
【図１０】本発明によるフィルム搬送装置を用いてフィルム検査を行う場合を説明する図（ａ）は側面から見た図。（ｂ）は正面から見た図。（ｃ）はフィルム全体が検査されることを説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明に係るフィルム搬送装置を実施するための形態を説明する。
【００２５】
図４は本発明に係るフィルム搬送装置の一例を示す図である。図４（ａ）は概略構成を側面から見た図を示し、図４（ｂ）は上面から見た図を示す。図４（ａ）に示すように、フィルム搬送装置４０はフィルム４１を照明装置３１で照明し、撮像カメラ３２で照明されたフィルムを撮像し、撮像画像を画像処理装置３３で処理した後に欠陥を検査する検査装置に用いられる。
【００２６】
図４（ｂ）に示すように、フィルム搬送装置４０はフィルム４１の対向する２辺を固定してフィルムを巻き出し、巻き取る第一のローラー４２と第二のローラー４３と、第一のローラー４２と第二のローラー４３の幅方向の両端に設けられ、前記２本のローラーの間隔を変更する第一のローラー間隔変更手段である第一のローラー間隔変更機構４４ａと第二のローラー間隔変更機構４４ｂと、上記２本のローラーの間で巻き出し巻き取られるフィルムの幅方向の張力を均一にする第一の張力均一手段である第一の張力均一機構４５ａと第二の張力均一機構４５ｂと、を備えている。
【００２７】
図５は上記第一のローラー４２と第二のローラー４３の幅方向の両端に設けられた第一のローラー間隔変更機構４４ａと第二のローラー間隔変更機構４４ｂと、第一の張力均一機構４５ａと第二の張力均一機構４５ｂを示す図である。図５（ａ）は上面から見た図、図５（ｂ）は側面から見た図である。第一のローラー間隔変更機構４４ａ及び第二のローラー間隔変更機構４４ｂと、第一の張力均一機構４５ａ及び第二の張力均一機構４５ｂとは、第一のローラー４２及び第二のローラー４３の回転部と取り付け治具４２ａ、４３ａによって取り付けられている。
【００２８】
第一のローラー間隔変更機構４４ａ及び第二のローラー間隔変更機構４４ｂは、エアシリンダであって、Ａ室とＢ室への給気と排気の状態によってロッド４８のストローク長Ｌを変更することが出来る。第一の張力均一機構４５ａ及び第二の張力均一機構４５ｂは巻きバネ（スプリング）である。符号４６及び４７はフィルム４１の搬送路に設けられたフィルムサポートローラーである。
【００２９】
図６は第一のローラー間隔変更機構及び第二のローラー間隔変更機構と、第一の張力均一機構及び第二の張力均一機構の関係を示す図で、便宜上一つのローラー間隔変更機構と一つの張力均一機構を例示している。ここで用いられるエアシリンダは例えば２つの給排気室を有しロッドが片方にストロークする、複動型で片ロッドシリンダであれば良い。
【００３０】
図６（ａ）は、Ａ室が給気でＢ室が排気の状態を示し、この場合はいわゆるストローク「出」の状態であって、ロッド４８のストローク長が巻きバネの長さよりも長いため巻きバネは伸び切った状態となる。図６（ｂ）はＡ室が排気でＢ室が給気の状態を示し、この場合はいわゆるストローク「戻り」の状態であってストローク長が巻きバネの長さよりも
短いため巻きバネは縮んだ状態となる。図６（ｃ）はＡ室、Ｂ室共に排気の状態であって、この状態では巻きバネは図６（ｂ）で示される縮んだ状態から開放される。その結果、図６（ｃ）で示される巻きバネ４５は図５に示されるローラー４２とローラー４３の間を搬送されるフィルムの幅方向の張力差とバランスするようにわずかに伸縮する。即ち、張力の弱いい側の巻きバネ４５が伸びる方向に作用することによってフィルムの幅方向の張力差を緩和することが出来る。その結果、張力差によって生ずるシワやたるみの発生を抑えることが出来る。
【００３１】
図７はフィルムの対向する２辺を固定する方法を示す図である。図７（ａ）に示す第一のローラー４２は、ローラー５０に巻かれた枚葉フィルム４１の一辺４１−１を挟み込む溝４２−１を有し、更に溝内に設けられたシリコンチューブ５１−１に図示しない圧縮空気供給装置から圧縮空気が供給され、枚葉フィルム４１の一辺４１−１が固定される。その後枚葉フィルム４１は第一のローラー４２に巻き取られる。
【００３２】
第一のローラー４２に巻き取られた枚葉フィルム４１は、その後徐々に巻き出されながら第二のローラー４３に設けられた挟み込む溝４３−１に枚葉フィルム４１の一辺４１−１と対向する辺４１−２が挟み込まれる（図８（ｂ））。更に溝４３−１内に設けられたシリコンチューブ５１−２に図示しない圧縮空気供給装置から圧縮空気が供給され、枚葉フィルム４１の一辺４１−２が固定される。この場合、枚葉フィルム１１はフィルムサポートローラー４６及び４７の上方にパスが通される。
【００３３】
図８は上記フィルム４１の対向する２辺が２つのローラーに挟み込まれて固定する取り付けポジションと検査を行う検査ポジションを示す図である。符号５３で示される位置は、上記フィルム４１の対向する２辺が２つのローラーに挟み込まれて固定される取り付けポジションであって、符号５４で示される位置が検査ポジションとなっている。尚、図には第一のローラー間隔変更機構及び第二のローラー間隔変更機構と、第一の張力均一機構及び第二の張力均一機構は、図示していない。
【００３４】
フィルム搬送装置は、搬送フレーム５５上に載置された架台５６に取り付けられており、架台５６が搬送フレーム５５上を矢印５７の方向に移動することによって、取り付けポジション５３と検査ポジション５４間を移動することが出来る。
【００３５】
図９はフィルム検査を行う場合を示す図である。図９（ａ）はローラー間隔変更機構及び第二のローラー間隔変更機構であるシリンダのＡ室が給気で、Ｂ室が排気の場合であって（図６（ａ）の状態）、第一のローラー４２と第二のローラー４３の軸間が長く、この場合は人手による目視検査が行われる。
【００３６】
図９（ｃ）はローラー間隔変更機構及び第二のローラー間隔変更機構であるシリンダのＡ室、Ｂ室ともに排気状態であって（図６（ｃ）の状態）、自動検査機による検査が行われる。図９（ｃ）の自動検査による検査が行われる場合は、第二のローラー４３の張力によって巻きバネ４５ａ、４５ｂが作用し第二のローラーが矢印６１、矢印６２で示す方向に移動することによって、フィルム４１の幅方向の張力が均一となり、その結果フィルム４１にはシワやたるみが抑制され、高精度の検査が可能となる。
【００３７】
図９（ｂ）はローラー間隔変更機構及び第二のローラー間隔変更機構であるシリンダのＡ室が排気で、Ｂ室が給気状態であって（図６（ｂ）の状態）、シリンダロッドが戻り状態で巻きバネ４５ａ、４５ｂは縮み第二のローラー４３は固定された状態となる。この場合は検査は行われなく、フィルム４１を２つのローラーに挟み込んで固定する作業が取り付けポジションで行われる。
【００３８】
図１０はフィルム搬送装置を用いてフィルム検査を行う場合を説明する図である。図１０（ａ）は側面から見た図、図１０（ｂ）は正面から見た図、図１０（ｃ）はフィルム全体が検査されることを説明するための図である。検査されるフィルム４１は、予め上記取り付けポジションで第一のローラー４２と第二のローラー４３に挟み込まれて固定された後、矢印５７ａの方向に移動され検査ポジションで検査される。検査ポジションには、フィルム４１を照明する照明光源３１と照明されたフィルムを撮像する撮像カメラ３２が設けられている。フィルム４１は、第一のローラー４２と第二のローラー４３によって、矢印５８に示される方向に繰り返し搬送される（図１０（ａ））。その際、図１０（ｂ）に示されるように照明光源３１と撮像カメラ３２はそれぞれ矢印５９ａ、５９ｂで示される方向に同期して移動する。その結果、図１０（ｃ）に示すように、フィルムの搬送５８と照明光源３１と撮像カメラ３２の移動５９ａ、５９ｂによってフィルム４１の全面が撮像され検査される。
【００３９】
以上のように本発明によるフィルム搬送装置によれば、フィルムにシワやたるみが発生することなく、しかも構造が比較的簡素であるために装置費用を抑えることが出来、精度の良い枚葉フィルムの外観全面検査を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・フィルム基材
２・・・ハードコート層
３・・・反射防止層
４・・・枚葉シート
５・・・枠体
６・・・フィルム上のシワ
１１〜１４・・・ローラー
１５・・・フィルム
１６、１７・・・照明光源
１８・・・フィルムの搬送方向を示す矢印
１９・・・ＣＣＤカメラ（または２次元カメラ）
２０・・・画像処理装置
２１・・・ロータリーエンコーダ
２２・・・制御装置
３１・・・照明装置
３２・・・撮像カメラ
３３・・・画像処理装置
４０・・・フィルム搬送装置
４１・・・フィルム
４１−１，４１−２・・・枚葉フィルム４１の対向する辺
４２・・・第一のローラー
４２−１、４２−２・・・フィルムを挟み込む溝
４３・・・第二のローラー
４４・・・エアシリンダ
４４ａ・・・第一のローラー間隔変更機構
４４ｂ・・・第二のローラー間隔変更機構
４５・・・巻きバネ（スプリング）
４５ａ・・・第一の張力均一機構
４５ｂ・・・第二の張力均一機構
４６，４７・・・フィルムサポートローラー
４８・・・エアシリンダのロッド
５０・・・ローラー
５１−１、５１−２・・・シリコンチューブ
５３・・・取り付けポジション
５４・・・検査ポジション
５５・・・搬送フレーム
５６・・・架台
５７・・・架台が搬送フレーム上を移動する方向を示す矢印
５７ａ・・・架台が検査ポジションに移動される方向を示す矢印
５８・・・フィルムが搬送される方向を示す矢印
５９ａ、５９ｂ・・・照明光源と撮像カメラが移動する方向を示す矢印
６１，６２・・・第二のローラーが移動する方向を示す矢印
【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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【図９】
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【図１０】
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