(57)【要約】  製造システムが、回転の完了を示すための同期マークを有するローラを有する。同期マークリーダが、複数のローラの同期マークを読み取り、ロール同期信号を出力する。エンコーダが、ウェブのダウンウェブ距離を示す位置信号を出力する。検査システムがウェブを検査し、ウェブ上の異常の位置を特定する異常データを出力する。同期ユニットが、エンコーダから位置信号を、また同期マークリーダから複数のロール同期信号を受信し、ロール同期信号の各々の発生点を、ウェブプロセスラインに関連付けられた座標系内のダウンウェブ位置に変換する。解析用コンピュータが、異常データと同期信号を処理して、繰り返し異常を識別し、またどのローラがその繰り返し異常を発生させたのかを判定する。
2012501938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブ製造システムの複数のセンサからロール同期信号を受信するステップであって、前記センサの各々は、前記ウェブ製造システムの別々のローラに対応しており、前記ロール同期信号の各々は、材料のウェブの製造中に前記対応するローラが１回転を完了したことを示す、ステップと、
前記ウェブを基準とした前記ロール同期信号の位置を特定するステップと、
ウェブ検査システムから、前記ウェブ上の異常の位置を特定する異常データを受信するステップと、
前記異常のうちの２つ以上の一連の異常を繰返し異常として特定するステップと、
前記繰返し異常の前記位置を前記ロール同期信号の前記位置と相関させることによって、前記ローラのうちのどのローラが前記繰返し異常を発生させたかを特定するステップと、
前記ローラのうちの前記特定されたローラの識別子を出力するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記ローラのうちのどのローラが前記繰返し異常を発生させたのかを特定するステップは、前記ローラの各々について、
（ｉ）前記ローラに対して、前記ウェブのダウンウェブ方向に複数の連続する区間を画定するステップであって、前記区間は、前記ダウンウェブ方向に等しい長さを有するように画定され、前記区間の前記長さは、前記ローラの前記ロール同期信号によって示される、前記ローラの完了した回転に対応する距離に等しくなるように画定されるステップと、
（ｉｉ）前記繰返し異常が、実質的に等しいクロスウェブ位置に発生するとともに、前記ローラのうちの最初のローラの少なくとも閾値の数の前記区間の始点からの実質的に等しいダウンウェブ距離に発生しているとき、前記ローラが前記繰返し異常を発生させたと判定するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
出力するステップは更に、前記異常のうちの少なくとも１つの異常の座標を出力するステップであって、前記座標は、前記異常のうちの前記少なくとも１つの異常のクロスウェブ位置と、前記異常のうちの前記少なくとも１つの異常の前記区間の各々の前記始点からのダウンウェブ距離とを含む、ステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ローラのうちのどのローラが前記繰返し異常を発生させたのかを特定するステップは、
前記異常のうちの第１の異常の第１の異常位置、前記異常のうちの第２の異常の第２の異常位置、及び前記異常のうちの第３の異常の第３の異常位置を判定するステップと、
（ｉ）前記第１の異常位置、前記第２の異常位置、及び前記第３の異常位置が、共通のクロスウェブ位置を有するとき、（ｉｉ）前記ローラのうちの最小のローラの外周によって規定される所定の最小距離よりも長い距離を置いて、それぞれ前記ダウンウェブ方向に分離されるとき、及び（ｉｉｉ）前記第３の異常が、前記第１の異常位置と前記第２の異常位置との間のダウンウェブ距離の倍数であるダウンウェブ位置で発生するときに、前記異常のうちの前記第１の異常、前記異常のうちの前記第２の異常、及び前記異常のうちの前記第３の異常が、前記ローラのうちの前記第１のローラによって発生した繰返し異常であると、判定するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
第１の前記倍数は、１／３、１／２、１、２、又は３のいずれかである、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記異常のうちの第４の異常の第４の異常位置を判定するステップであって、前記第４の異常は、前記第１の異常位置のクロスウェブ位置と同じクロスウェブ位置を有し、前記第１の異常位置と前記第２の異常位置との間の前記ダウンウェブ距離の第２の倍数であるダウンウェブ位置で生じる、ステップを更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記ローラのうちのどのローラが前記繰返し異常を発生させたのかを特定するステップは：
前記異常のうちの第１の異常の第１の異常位置、及び前記異常のうちの第２の異常の第２の異常位置を判定するステップと、
前記第１の異常位置と前記第２の異常位置との間のダウンウェブ距離を判定するステップと、
前記判定されたダウンウェブ距離を、前記ローラのうちの前記第１のローラの最初の完了した１回転に対応する前記ウェブ上の位置に加えることによって、前記ローラのうちの前記第１のローラの完了した１回転の期待ダウンウェブ位置を判定するステップと、
前記ローラのうちの前記第１のローラに対する前記ロール同期信号から判定された、前記ローラのうちの前記第１のローラの完了した１回転に対する実際の位置から、前記期待位置を減算することによって、誤差を判定するステップと、
前記誤差が所定の許容レベル未満であるとき、前記ローラのうちの前記第１のローラが前記繰返し異常を発生させたと判定するステップと、
を含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ローラのうちの１つのローラが、前記異常のうちの少なくとも１つの異常を発生させたと判定するステップは、
前記ローラのうちの前記１つのローラの外周を得るステップと、
前記ウェブの複数の前記区間を表す合成マップであって、前記区間の長さに比例する長さ寸法と、前記区間の幅に比例する幅寸法とを有する合成マップを作成するステップと、
前記区間上の前記異常の位置にしたがって前記合成マップ上の異常の位置を特定するステップと、
前記異常のうちの少なくとも１つの異常を含む前記異常の部分集合が、前記合成マップ上の特定の位置に閾値の回数発生するとき、前記ローラのうちの前記１つのローラが、前記異常のうちの少なくとも１つの異常を発生させたと判定するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
判定するステップは、前記異常のうちの少なくとも１つの異常が、前記複数の区間のうちの少なくとも半分で、前記合成マップ上の前記特定の位置で生じるとき、前記ローラのうちの前記１つのローラが、前記異常のうちの前記少なくとも１つを発生させたと判定するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記異常の位置が、前記位置の各々における前記異常の各々の発生回数に従って特定されるような前記合成マップと、前記ローラのうちの前記１つのローラに対してユーザが取るべき処置とを出力するステップを更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記異常のうちの２つ以上の一連の異常を繰返し異常として特定するステップは、
前記ウェブのクロスウェブ方向に複数の連続するレーンを画定するステップと、
前記レーンの各々に対する検査データを別々に処理して、前記レーンの各々の中の繰返し異常を特定するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記ローラのうちの前記特定された１つのローラの識別子を出力するステップは、
前記繰返し異常の各々を、前記繰返し異常を発生させるものとして特定されたローラと関連付けるステップと、
前記繰返し異常の各々と、前記繰返し異常を発生させる前記関連付けられたローラとを出力するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
異常は潜在的な欠陥又は実際の欠陥である、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
材料のウェブを搬送するために複数のローラを有するウェブ製造システムに関し、前記ローラが位置する前記ウェブの側を前記ローラの各々に対して指定するデータを記憶するステップと、
前記ウェブを搬送するときに、複数のセンサからロール同期信号を受信するステップであって、前記センサの各々は、前記ローラのうちの別々のローラに対応しており、前記ロール信号の各々は、前記対応するローラが１回転を完了したことを示す、ステップと、
前記ウェブを基準とした前記ロール同期信号の位置を特定するステップと、
ウェブ検査システムから、前記ウェブ上の異常の位置を特定する異常データを受信するステップと、
前記異常のうちの２つ以上の一連の異常を繰返し異常として特定するステップと、
前記繰返し異常の前記位置を前記ロール同期信号の前記位置と相関させることによって、前記ローラのうちのどのローラが前記繰返し異常を発生させたかを特定するステップと、
前記特定されたローラが前記ウェブのどちらの側に位置するかを判定するステップと、
前記特定されたローラが位置する前記ウェブの側を示すデータを出力するステップと、を含む方法。
【請求項１５】
材料のウェブと接触する複数のローラであって、前記ローラのうちの２つ以上のローラはそれぞれ、対応する前記ローラが１回転を完了したことを示すための同期マークを有するローラと、
前記複数のローラの前記同期マークを読み取り、ロール同期信号を出力する複数の同期マークリーダであって、前記ロール同期信号の各々は、前記ウェブの製造中に前記対応するローラが１回転を完了したことを示す同期マークリーダと、
前記ローラのうちの少なくとも１つのローラ上のエンコーダであって、前記ウェブのダウンウェブ距離を示す位置信号を出力するエンコーダと、
前記ウェブを検査し、前記ウェブ上の異常の位置を特定する異常データを出力する検査システムと、
エンコーダから前記位置信号を受信するとともに前記同期マークリーダから複数のロール同期信号を受信し、前記ロール同期信号の各々の発生点を、ウェブプロセスラインに関連付けられた座標系内のダウンウェブ位置に変換する同期ユニットと、
前記異常データを処理して、前記異常のうちの２つ以上の一連の異常を繰返し異常として特定する解析用コンピュータであって、前記繰返し異常の前記位置を前記ロール同期信号の前記ダウンウェブ位置と相関させることによって、前記ローラのうちのどのローラが前記繰返し異常を発生させたかを示す表示を出力する解析用コンピュータと、
を備えるシステム。
【請求項１６】
前記解析用コンピュータは、第１の異常位置にて前記異常のうちの第１の異常を、第２の異常位置にて前記異常のうちの第２の異常を、第３の異常位置にて前記異常のうちの第３の異常を、そして第４の異常位置にて前記異常のうちの第４の異常を特定し、
前記第１の異常位置、前記第２の異常位置、前記第３の異常位置、及び前記第４の異常位置の各々は共通のクロスウェブ位置にて発生し、
前記第１の異常位置と前記第２の異常位置とは、前記ダウンウェブ方向に第１の距離だけ分離しており、前記第２の異常位置と前記第３の異常位置とは前記ダウンウェブ方向に、前記第１の距離の第１の倍数である第２の距離だけ分離しており、前記第３の異常位置と前記第４の異常位置とは前記ダウンウェブ方向に、前記第１の距離の第２の倍数である第３の距離だけ分離している、
請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第１の倍数及び前記第２の倍数は、１／３、１／２、１、２、又は３のいずれかである、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記解析用コンピュータは、前記繰返し異常のうちの２つの異常同士の距離を判定し、前記ローラのうちの第１のローラの回転に対応する、前記ウェブ上の第１の回転位置を判定し、前記２つの繰返し異常同士の前記距離を前記第１の回転位置に加算することによって、前記ローラのうちの前記第１のローラのその後の回転に対する、推定されるダウンウェブ方向のローラ位置を判定し、前記ローラのうちの前記第１のローラに対する、前記推定されたダウンウェブ方向のローラ位置を、前記同期ユニットによって判定された実際のローラ位置から減算することによって誤差を判定し、前記誤差が所定の許容レベル未満であるとき、前記ローラのうちの前記第１のローラが前記繰返し異常を発生させたと判定する、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
同期マークを有する前記ローラの各々に対して、前記解析用コンピュータは、
（ｉ）前記ウェブの複数の区間であって、前記区画の各々が、前記ローラの外周によって規定される前記ダウンウェブ方向にある長さを有する区間を規定し、
（ｉｉ）前記区間の前記長さに比例する長さ寸法を有する合成マップであって、前記区間の各々の中の前記異常の位置に従って当該合成マップ上の異常の位置を特定する合成マップを形成し、
前記解析用コンピュータは、前記ローラのうちのどのローラが前記繰返し異常を発生させたのかを、前記異常のうちの少なくとも１つの異常がそのローラに対する前記合成マップに少なくとも閾値の回数発生しているときに判定する、
請求項１５に記載のシステム。
【請求項２０】
前記閾値の回数は前記区間の数の過半数である、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記合成マップと、各位置における前記区間の前記異常の各々の発生回数の表記と、前記ローラのうちの前記１つのローラに対してユーザが取るように提案される処置とを表示するユーザインタフェースを更に備える、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２２】
ウェブ製造システムのセンサであって、前記センサの各々が、前記ウェブ製造システムのローラに対応しており、前記センサの各々が、材料のウェブの製造中に前記対応するローラが１回転を完了したときに信号を送信する、センサから信号を受信する命令と、
前記ウェブを基準としたロール同期信号の位置を特定する命令と、
前記ウェブの区間を判定する命令であって、前記ローラの各々の完了した前記１回転に対応する前記ロール同期信号の前記位置同士の距離が、前記ダウンウェブ方向に前記区間の長さを規定する、命令と、
ウェブ検査システムから、前記ウェブ上の異常の位置を特定する異常データを受信する命令と、
前記区間の各々における前記異常の対応する位置を特定する命令と、
前記異常のうちの前記少なくとも１つの異常を含む前記異常の部分集合が、閾値の数の前記区間に対し、特定のクロスウェブ位置、及び前記区間の各々の前記始点からの特定のダウンウェブ距離で発生するとき、前記ローラのうちの１つのローラが、前記異常のうちの少なくとも１つの異常を発生させたと判定する命令と、
前記ローラのうちの前記特定されたローラの識別子を出力する命令と、
をプログラム可能なプロセッサに実行させるコンピュータ読み取り可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動検査システムに関し、より具体的には、移動するウェブを検査するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動するウェブ材料の解析のための検査システムが、現代の製造作業に重要であることが判明している。金属製造業、製紙業、不織布材料業、フィルム業といった多様な業界で、これらの検査システムが、製品検定とオンラインプロセス監視の双方に利用されている。
【０００３】
ウェブプロセスラインで作製された製品は、多数の発生源から生じる異常又は欠陥を伴う。特に懸念される１つの問題点は、規則的な繰返しパターンでウェブと接触する、連続回転する機器によって生じる異常など、ウェブラインで誘発される異常である。そのような機器は一般に、「ロール」と言うことができる。ウェブ製造ラインで利用される典型的なロールには、限定するものではないが、鋳造ホイール、プルロール、ニップロール、微細複製ロール、ウェブ清掃用構成要素、及びアイドラなどが挙げられる。
【０００４】
例えば、ロールの表面は損傷を受ける（例えばかき傷を受ける）ことがあり、あるいは、ロールで搬送される移動ウェブに異常又は欠陥を誘発する混入物（例えば埃又は他の粒子）を有することもある。更に、ロールは、新たな異常がロールの回転のたびに移動ウェブに付与されることから、いわゆる「反復異常」を発生させることがある。結果として得られるウェブ製品で、これらの異常は、同じ横方向又は「クロスウェブ」位置において、ロールの外周に等しい距離で反復される。ウェブ加工ラインは、数百個のロールを有することがあり、それらのロールの多数は、同様の直径を有することがある。繰返し異常又は欠陥をウェブに誘発した、問題のある特異なロールを特定することは、従来の検査システムでは困難となり得る。
【０００５】
例えば、商業的に入手可能なウェブ検査システムは、クロスウェブ位置及びダウンウェブ繰返し距離を含めて、繰り返される欠陥を特定するものである。しかしながら、これらのシステムは通常、繰り返される欠陥の情報を全データストリームから抽出するために、所与のプロセスラインにおける現行のロール直径を予め知ることを必要とする。更に、多くの場合、所与のウェブプロセスラインに多数のアイドラ又は他のロールが存在することがあり、それらのアイドラ又はロールは、繰り返し異常の所与の繰返し距離に近い外周を有しており、欠陥を発生させるロールの特定が困難となっている。一例として、フィルム作製ラインにおけるレングスオリエンタ（length orienter）は、直径がすべて公称で同じ２０．３ｃｍ（８インチ）である多数の（例えば１２個以上の）ロールを有することがある。欠陥を発生させる固有のロールを、従来の方法を用いて判定することは、しばしば困難となるが、これは、１つには、これらのロールそれぞれの直径にわずかな変動があることに起因している。加えて、従来のシステムは多くの場合、欠陥を発生させるロールとウェブ検査システムとの間における、ウェブの空間的歪み（例えば伸張）を考慮することが不可能である。更に、ウェブプロセスラインに対してロールの変更が文書化されずになされることも起こり得る。例えば、１５．２ｃｍ（６インチ）径のロールが、１２．７ｃｍ（５インチ）径のロールに交換されることもあり、繰返し欠陥が誘発され始めることもある。その変更は文書化されておらず、推定されるロールの直径は間違ったものとなるがために、従来のウェブ検査システムを使用するプロセス作業者は、変更されたロールを、異常又は欠陥の発生源として確認できないことがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
概して、本願は、移動するウェブの自動検査のための技法について記載するものである。より具体的には、本願に記載する技法は、特定可能な発生源から繰り返し生じる異常と、発生源が判定可能でない不規則的な異常とを、自動検査システムで区別することを可能にするものである。ウェブ製造ラインの特定の要素が、繰り返し異常又は欠陥をウェブに導入することがある。例えば、ウェブがシステムを横断するときにそのウェブを支持する、本願において概して「ロール」と呼ばれるアイドラローラは、繰り返し異常を規則的な間隔でウェブに導入することがある。本願に記載する技法によれば、自動検査システムは、ウェブ内のこれらの繰り返し異常を特定し、それらの異常の発生源を判定することができるこれにより、操作者は、異常を発生させる要素を突き止め、その問題のある要素を修理又は交換することが可能となる。例示の目的で異常に関連して説明するが、本願に記載する技法は欠陥にも容易に適用されることができ、異常という用語は、本願では、潜在的な欠陥又は実際の欠陥を意味するために使用されている。
【０００７】
本願に記載するように、ウェブ検査システムは、ウェブ内における異常又は欠陥の位置を特定し、次いで、これらの位置を、ウェブの製造中に受信されたロール同期信号と相関させる。例えば、ウェブ製造プロセスに関する対象の各ロールは、同期マークを備えている。ウェブの製造中、ウェブ検査システムは、それぞれのロールが１回転を完了したことを示唆するロール同期信号を、ロールの各々から受信する。ウェブ検査システムは、ダウンウェブ位置の座標系を基準として、これらの同期マークの各発生点の位置を記録する。ウェブ検査システムは次いで、ロール同期信号の位置データを、その異常又は欠陥の位置データと相関させる。
【０００８】
一実施形態において、本発明は、ウェブ製造システムの複数のセンサからロール同期信号を受信するステップであって、センサの各々は、ウェブ製造システムの別々のローラに対応しており、ロール同期信号の各々は、材料のウェブの製造中に対応するローラが１回転を完了したことを示すステップを含む方法に関する。この方法は、ウェブ検査システムから、ウェブ上の異常の位置を特定する異常データを受信するステップを更に含む。この方法は更に、異常のうちの２つ以上の一連の異常を繰返し異常として特定するステップと、その繰り返し異常の位置をロール同期信号と相関させることによって、どのローラがその繰り返し異常を発生させたのかを特定するステップと、ローラのうちの問題のあるローラの識別子を出力するステップと、を更に含む。
【０００９】
別の実施形態において、本発明は、材料のウェブと接触する複数のローラであって、それらのローラのうちの２つ以上のローラはそれぞれ、対応するローラが１回転を完了したことを示すための同期マークを有するローラを備えるシステムに関する。このシステムは、複数のローラの同期マークを読み取り、ロール同期信号を出力する複数の同期マークリーダを有する。ロール同期信号の各々は、ウェブの製造中に対応するローラが１回転を完了したことを示す。このシステムはまた、ウェブのダウンウェブ距離を示す位置信号を出力する、ローラのうちの少なくとも１つにあるエンコーダと、ウェブを検査し、ウェブ上の異常の位置を特定する異常データを出力する検査システムとを有する。同期ユニットが、エンコーダから位置信号を、また同期マークリーダから複数のロール同期信号を受信し、ロール同期信号の各々の発生点を、ウェブプロセスラインに関連付けられた座標系内のダウンウェブ位置に変換する。解析用コンピュータが異常データを処理して、異常のうちの２つ以上の一連の異常を、繰り返し異常として特定する。解析用コンピュータは、繰り返し異常の位置をロール同期信号のダウンウェブ位置と相関させることによって、その繰り返し異常を発生させたローラの表示を出力する。
【００１０】
別の実施形態において、本発明は、ソフトウェア命令を含んだコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。それらの命令は、コンピュータのプログラム可能なプロセッサに、ソフトウェア命令を実行させ、本願に記載する機能のうちの少なくとも一部を実施させる。
【００１１】
本願に記載する技法は、複数の利点をもたらし得る。例えば、それらの技法は、従来のシステムと比べて、相当な精度の改善を達成し得る。例えば、それらの技法を使用して、２５μｍ未満で異なるロール寸法を容易に区別することができる。これにより、問題のあるロールを同様の直径の一群のロールと識別することができ、それによって、製造プロセスの保守をより簡潔でかつより堅固なものにすることが可能となる。更に、それらの技法により、多数の不規則的な欠陥の中からでさえ、ウェブ上の繰り返し異常又は欠陥を検出することが可能となる。加えて、それらの技法により、システムは、ロールのうちの欠陥を生じる領域のクロスウェブ方向及び外周方向の正確な位置を測定し、更には、同じクロスウェブ位置にある複数の繰返し欠陥同士を区別することも可能となる。
【００１２】
本発明の１つ以上の実施形態の詳細を、添付の図面及び以下の説明に記載する。本発明の他の特徴、目的、及び利点は、その説明と図面から、また特許請求の範囲から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】加工管理システムがウェブ材料の加工を管理する全体的ネットワーク環境を示す構成図。
【図２】例示的なウェブ製造工場における、検査システムの例示的な実施形態を示す構成図。
【図３】ウェブ製造工場の例示的な実施形態における、ウェブ製造システムの例示的な実施形態を示す構成図。
【図４】遠隔同期ユニットの例示的な実施形態をより詳細に示す構成図。
【図５】ロール位置データを検査データと組み合わせて、ローラが繰返し異常を発生させているか否か、またその場合にどのローラがその繰返し異常を発生させているかを判定するシステムを示す構成図。
【図６】ローラから得られた、異常データとそれに対応する位置データとの例示的な組みを示す構成図。
【図７】不規則でかつ反復的な異常が複数回出現する例示的なウェブを示すブロック図。
【図８】図７のデータから形成された例示的な合成マップを示すブロック図。
【図９】繰り返し異常を発生させているローラを特定するための例示的な方法を示す流れ図。
【図１０】各レーンの解析のためにレーンに分割された例示的なウェブを示す構成図。
【図１１】繰り返し異常の有無を判定するための例示的なアルゴリズムを示す流れ図。
【図１２】例示的なユーザインタフェースを示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、加工管理システム４がウェブ材料の加工を管理する全体的ネットワーク環境２を示す構成図である。より具体的に言えば、ウェブ製造工場６Ａ〜６Ｍ（ウェブ製造工場６）が製造現場を表しており、これらの製造現場は、互いの間でウェブロール７の形態でウェブ材料を生産及び出荷し、完成したウェブロール１０を加工現場８Ａ〜８Ｎ（加工現場８）に出荷するものである。ウェブ製造工場６は、地理的に分散していてもよく、ウェブ製造工場の各々は、１つ以上の製造プロセスラインを有してもよい。加工現場８は、ウェブ製造工場６と同じ実体の一部であってもよい。しかしながら、いくつかの実施形態において、加工現場８は、完成したウェブロール１０の消費者である。加工現場８は、完成したウェブロール１０をウェブ製造工場６から購入し、等級レベルに基づいて製品１２に組み込むために、完成したウェブロール１０を個々のシートに加工してもよい。つまり、どのシートが製品１２のうちのどれに組み込まれるべきかという選択プロセスは、どの等級レベルを各シートが満たしているかに基づいてもよい。本願に記載する技法に従えば、加工現場８はまた、完成したウェブロール１０の異常、すなわち潜在的な欠陥に関するデータを受領してもよい。最終的に、加工現場８は、完成したウェブロール１０を個々のシートに変換してもよく、それらのシートは、消費者１４Ａ〜１４Ｎ（消費者１４）への販売のために、製品１２に組み込まれてもよい。
【００１５】
一般に、ウェブロール７、１０は、既製のウェブ材料を含んでもよく、そのウェブ材料は、ある方向には一定の寸法を、またその直交方向には所定の又は不定の長さを有する任意のシート状材料であってよい。ウェブ材料の例には、限定するものではないが、金属、紙、織布、不織布、ガラス、高分子フィルム、フレキシブル回路、又はそれらの組み合わせが挙げられる。金属には、鋼又はアルミニウムなどの材料を挙げることができる。織布には一般に、様々な織物が挙げられる。不織布には、紙、濾材、絶縁材料などの材料が挙げられる。フィルムには例えば、積層体及び被覆フィルムを含めて、透明及び不透明の高分子フィルムが挙げられる。
【００１６】
製品１２に組み込むための個々のシートに加工する準備のできた完成したウェブロール１０を生産するために、未完成のウェブロール７は、１つのウェブ製造工場、例えばウェブ製造工場６Ａにて、あるいは複数の製造工場にて、多数のプロセスラインによるプロセスを受けることが必要となり得る。各プロセスにおいて、ウェブロールは通常、供給源ロールとして使用され、この供給源ロールからウェブが製造プロセスに配給される。各プロセスの後、ウェブは通常、再び収集されてウェブロール７となり、種々の製品ラインに移動されるか、あるいは種々の製造工場に出荷され、次いでここで巻き出され、加工処理され、再び収集されてロールとなる。このプロセスは、最終的に、完成したウェブロール１０が生産されるまで、繰り返される。
【００１７】
ある工場、例えばウェブ製造工場６Ａによってウェブロール７に誘起された異常は、工場６Ａがウェブロール７に対する処理を終えると検出可能となり得るが、その異常は、ウェブ製造工場６Ｂなどの別のウェブ正常工場がウェブロール７に対する製造処理を実施した後に検出不能となり得る。
【００１８】
多数の応用例で、各ウェブロール７のウェブ材料は、１つ以上のウェブ製造工場６の１つ以上の生産ラインで多数のコーティングを施されることがある。このコーティングは一般に、最初の製造プロセスの場合にはベースウェブ材料の露出表面に、後の製造プロセスの場合には既に施されたコーティングの露出表面に施される。コーティングの例には、接着剤、ハードコート、低接着力の裏面コーティング、金属化コーティング、ＮＤ（neutral density）コーティング、導電性若しくは非導電性コーティング、又はそれらの組み合わせが挙げられる。所与のコーティングが、ウェブ材料の一部分のみに施されてもよく、あるいは、ウェブ材料の露出表面を全体的に被覆してもよい。更に、ウェブ材料は、パターン化されてもパターン化されなくてもよい。
【００１９】
ウェブロール７のうちの所与の１つに対する各製造プロセスの間、１つ以上の検査システムが、そのウェブに関する異常情報を取得する。例えば、図２に示すように、ウェブが加工処理されるとき、例えば１つ以上のコーティングがウェブに施されるとき、生産ラインの検査システムが、絶えず移動するウェブに近接して配置された１つ以上の画像収集装置を有していてもよい。画像収集装置は、絶えず移動するウェブの一連の各部分を走査して、デジタル画像データを採取してもよい。検査システムは、１つ以上のアルゴリズムで画像データを解析して、いわゆる「局所的な」異常情報を生成することができる。異常情報は、ウェブのうちの目立った領域を表し、対応する領域におけるウェブの物理的な偏りに関する複数の特徴を規定する複数の異常対象を含むことがある。異常対象は、例えば、ウェブの異常領域の幅における偏り、又はウェブの異常領域の長さにおける偏りなどの特徴を規定することがある。したがって、長さ及び幅は、例えば様々な等級レベルを規定する所定の特徴からの物理的な偏りを表すことがある。例示的な一実施形態において、異常を特定するために、また各異常を表すデータ構造として異常対象を形成するために、画像データが収集び処理されてもよい。異常情報の収集び登録に関する情報が、２００７年７月２６日に出願され本願の譲受人に譲渡された、フロエダー（Floeder）らへの同時継続中の特許出願第１１／８２８，３６９号「マルチユニットプロセスによる空間的同期（Multi-Unit Process Spatial Synchronization）」に詳述されており、そのすべての内容が参照によって本願に組み込まれる。
【００２０】
一般に、加工管理システム４は、特定用途向け、すなわち製品１２専用とされ得る１つ以上の欠陥検出アルゴリズムを適用して、各ウェブロール１０に対する加工計画を選択及び生成する。特定の異常が、ある製品、例えば製品１２Ａに欠陥を生じ得るのに対し、その異常は、別の製品、例えば製品１２Ｂには欠陥を生じないこともあり得る。各加工計画は、最終的に消費者１４に販売され得る製品１２を作製するために、対応する完成したウェブロール１０を加工処理する規定の指示を表すものである。
【００２１】
ウェブ製造工場６内のプロセスラインのうちの特定の要素が、繰り返し異常又は欠陥をウェブに導入することがある。例えば、ウェブがプロセスラインを移動する際にウェブと係合する「ロール」が、規則的な間隔で、繰り返し異常をウェブに導入することがある。ウェブプロセスラインで利用される例示的なロールには、鋳造ホイール、プルロール、ニップロール、微細複製ロール、ウェブ清掃用構成要素、及びアイドラローラなどが挙げられる。本願に記載する技法によれば、自動検査システムは、製造工場６内に設置されたものであっても、遠隔式であっても、ウェブ内のこれらの繰り返し異常を特定し、その繰り返し異常を誘発した発生源ロールを特定する。これにより、操作者は、システムのうちの異常を発生させる要素を突き止め、その問題のある要素を修理又は交換することが可能となる。
【００２２】
以下に更に詳細に説明するように、ウェブ検査システムの各々は、ウェブ内における異常又は欠陥の位置を特定し、次いで、これらの位置を、ウェブの製造中に受信されたロール同期信号と相関させる。例えば、製造工場６の所与のウェブ製造プロセスに関して対象となる各ロールは、同期マークを備えてもよい。ウェブの製造中、ウェブ検査システムは、それぞれのロールが１回転を完了したことを示唆するロール同期信号を、ロールの各々から受信する。ウェブ検査システムは、これらの同期マークの発生を記録する。ウェブ検査システムは次いで、異常又は欠陥について位置データとの相関を取るために、ロール同期信号の各々の発生点を検査システムの空間領域に変換する。
【００２３】
本願に記載する技法は、複数の利点をもたらし得る。例えば、それらの技法は、従来のシステムと比べて、相当な精度の改善を達成し得る。例えば、それらの技法を使用して、２５μｍ未満で異なるロール寸法を容易に区別することができる。これにより、直径が同様である一群のロールから、問題のあるロールを特定することが可能となる。更に、それらの技法により、多数の不規則的な欠陥の中からでさえ、ウェブ上の繰り返し異常又は欠陥を検出することが可能となる。加えて、それらの技法により、システムで、ロールのうちの欠陥を生じる領域のクロスウェブ方向及び外周方向の位置を正確に測定し、更には、同じロール上又は同じクロスウェブ方向の位置にある複数の繰返し欠陥同士を区別することも可能となる。
【００２４】
更に、場合によっては、異常がウェブの表側に発生するかウェブの裏側に発生するかにかかわらず、異常は従来の検査システムでは同様に見えることがしばしばある。しかしながら、例えば、ウェブの一方の側、つまり裏にある異常は、後のプロセスにおけるコーティングによって修復され得るが、表側にある異常は、最終的な製造作業の後も依然として視認可能となるため、ウェブのどちらの側に欠陥が発生しているかを知ることが、多くの場合に望まれる。したがって、特定の繰返し異常に関して、原因となるロールを判定することにより、検査システムは、各ローラが配置されている側（すなわち表又は裏）を指定するデータを記憶し、自動化された方式で、繰り返される各異常を個々のローラと相関させることによって、ウェブのどちらの側に異常があるのかを判定することができる。ユーザに表示及び指示し、データをデータベースに記憶し、あるいはデータを他の電子システム又は装置に通信することによって、異常を発生させているローラの側を示すデータが出力されることができる。
【００２５】
本願に記載する検査システムは更に、ウェブの裏側にある繰り返し異常については操作者に警告することなく自動的に無視し、一方で、表側にある欠陥については直ちに警告するように構成されてもよい。別法として、ウェブの裏にあるそのような異常は、低度の警告又は注意レベルにあるものとして指定されてもよい。したがって、本願に記載する技法の別の潜在的利点は、重要度が様々である異常を効率的に検出及び報告することとなり得る。
【００２６】
図２は、図１の例示的なウェブ製造工場６Ａ内にある、ウェブプロセスラインの一部分の中に配置された検査システムの例示的な実施形態を示す構成図である。この例示的な実施形態において、ウェブ２０の一区間が、２つの支持ロール２２、２４の間に配置されている。画像収集装置２６Ａ〜２６Ｎ（画像収集装置２６）が、連続的に移動するウェブ２０に近接して配置されている。画像取得装置２６は、絶えず移動するウェブ２０の一連の各部分を走査して画像データを採取する。収集コンピュータ２７が画像収集装置２６から画像データを収集し、その画像データを初期解析のための解析用コンピュータ２８に送信する。
【００２７】
画像収集装置２６は、移動するウェブ２０の一連の各部分を読み取り、デジタルデータストリームの形式で出力することが可能な通常の撮像装置であってもよい。図２に示すように、撮像装置２６は、デジタルデータストリームを直接供給するカメラであっても、付加的なアナログデジタル変換器を有するアナログカメラであってもよい。例えばレーザスキャナなどの他のセンサが、画像収集装置として利用されてもよい。ウェブの一連の部分は、連続する単線によってデータが収集されたことを示唆するものである。単線は、連続的に移動するウェブのうちの、単列のセンサ要素又はピクセルにマップされる領域を含んでいる。画像を収集するのに好適な装置の例には、ダルサ社（Dalsa）（カナダ国オンタリオ州ワーテルロー（Waterlo））のＰｉｒａｎｈａ  Ｍｏｄｅｌｓ、又はアトメル社（Atmel）（カリフォルニア州サンホセ（San Jose））のＭｏｄｅｌ  Ａｖｉｖａ  ＳＣ２  ＣＬなどのラインスキャンカメラが挙げられる。更なる例には、アナログデジタル変換器と組み合わせた、サーフェス・インスペクション・システムズ社（Surface Inspection Systems GmbH）（ドイツ国ミュンヘン（Munich））のレーザスキャナが挙げられる。
【００２８】
画像は、所望により、画像の獲得を支援する光学アセンブリの利用によって収集されてもよい。そのアセンブリは、カメラの一部であってもよく、あるいはカメラとは分離していてもよい。光学アセンブリは、撮像プロセスの間に、反射光、透過光、又は透過反射光（transflected light）を利用する。例えば、反射光は多くの場合、表面のかき傷など、ウェブ表面の変形によって生じた欠陥の検出に好適である。
【００２９】
いくつかの実施形態において、認識マーク制御器３０が認識マークリーダ２９を制御して、ロール及び位置の情報をウェブ２０から集める。例えば、認識マーク制御器３０は、バーコード又は他のしるしをウェブ２０から読み取るための１つ以上の写真光学センサを有していてもよい。加えて、認識マーク制御器３０は、ウェブ２０及び／又はローラ２２、２４と係合した１つ以上の高精度エンコーダから位置信号を受信してもよい。この位置信号に基づいて、認識マーク制御器３０は、検出された各認識マークに対する位置情報を判定する。認識マーク制御器３０は、ロール及び位置情報を解析用コンピュータ２８に通信する。認識マークを利用及び使用してウェブ上の特異な箇所を特定する技法が、２００４年４月１９日に出願された、本願の譲受人に譲渡されたフロイダー（Floeder）らへの同時継続中の特許出願第１０／８２６，９９５号「材料のウェブ上への自動マーキングのための装置及び方法（Apparatus and Method for the Automated Marking on Webs of Material）」に記載されており、そのすべての内容が参照によって本願に組み込まれる。認識マーク並びに認識マーク制御器３０及びリーダ２９に関して議論するが、認識マークは、本願に記載する技法を実現するためにすべての実施形態で必須でないこともある。他の実施形態において、本願に記載する技法から逸脱することなく、ウェブ上の異常の箇所及び他の情報を判定するために、他の手段が使用されてもよい。
【００３０】
解析用コンピュータ２８は、収集コンピュータ２７から得た画像ストリームを処理する。解析用コンピュータ２８は、１つ以上の初期アルゴリズムでデジタル情報を処理して局所的な異常情報を生成するが、この異常情報は、ウェブ２０のうちの、最終的に欠陥と見なされ得る異常を含んだ領域を特定するものである。特定された各異常について、解析用コンピュータ２８は、その異常、そしておそらくはウェブ２０のうちのその異常の周辺部分を包含するピクセルデータを含んだ異常画像を、画像データから抽出する。解析用コンピュータ２８は、必要に応じて、異常を種々の欠陥区分に分類してもよい。例えば、斑点、かき傷、及び油たれを区別するために、固有の欠陥区分が存在してもよい。他の区分で、更なる種類の欠陥が区別されてもよい。本願に記載する技法によれば、解析用コンピュータ２８は更に、製品１２のうちのどこで異常が欠陥を発生させ得るかを判定してもよい。
【００３１】
認識マーク制御器３０によって生成された位置データに基づいて、解析用コンピュータ２８は、プロセスラインの座標系内における各異常の空間的位置を判定する。つまり、認識マーク制御器３０から得た位置データに基づいて、解析用コンピュータ２８は、現在のプロセスラインで使用されている座標系内における、各異常のｘ、ｙ軸上の位置、そしておそらくはｚ軸上の位置を判定する。例えば、ｘの大きさがウェブ２０を横断する距離を表し、ｙの大きさがウェブの長手方向に沿った距離を表し、ｚの大きさがウェブの高さを表すように、ある座標系が規定されてもよく、このウェブの高さは、既にウェブに施されたコーティング、材料、又は他の層の数に基づき得るものである。更に、ｘ、ｙ、ｚ座標系の原点は、プロセスライン内のある物理的な箇所で規定されてもよく、典型的には、ウェブ２０の初期供給点の配置に関連付けられる。
【００３２】
いずれの場合にも、解析用コンピュータ２８は、プロセスラインの座標系を基準とした各異常の空間的位置をデータベース３２に記録する。この情報は、本願において局所的異常情報と呼ばれる。つまり、解析用コンピュータ２８は、ウェブ２０のロール情報及び各異常の位置情報を含めて、ウェブ２０の局所的異常情報をデータベース３２に記憶する。解析用コンピュータ２８はまた、各異常ごとに、製品１２のうちの、その異常によって欠陥が発生し得る製品を記録してもよい。データベース３２は、データ記憶ファイル、又は１つ以上のデータベースサーバを実行する１つ以上のデータベース管理システム（ＤＢＭＳ）を含めて、多数の様々な形態で実装されてよい。データベース管理システムは、例えば、関係データベース管理システム（ＲＤＢＭＳ）であっても、階層データベース管理システム（ＨＤＢＭＳ）であっても、多次元データベース管理システム（ＭＤＭＳ）であっても、オブジェクト指向データベース管理システム（ＯＤＢＭＳ又はＯＯＤＢＭＳ）であっても、オブジェクト関係データベース管理システム（ＯＲＤＢＭＳ）であってもよい。一例として、データベース３２は、マイクロソフト社（Microsoft Corporation）のＳＱＬサーバ（商標）によって提供される関係データベースとして実装される。
【００３３】
処理が終了すると、解析用コンピュータ２８は、データベース３２に収集されたデータを、ネットワーク９を介して加工管理システム４に送信する。具体的に言えば、解析用コンピュータ２８は、後のオフラインでの詳細な解析のために、ロール情報、並びに局所的異常情報及び対応する副画像を加工管理システム４に通信する。例えば、この情報は、データベース３２と加工管理システム４との間のデータベース同期によって通信されてもよい。いくつかの実施形態において、製品１２のうちの、各異常によって欠陥が発生し得る製品を、解析用コンピュータ２８ではなく加工管理システム４が判定してもよい。完成したウェブロール１０についてのデータがデータベース３２に収集されると、そのデータは、除去可能な若しくは水性のマークで直接ウェブの表面上にて、あるいは、ウェブ上の異常をマークする前又はその間にウェブに貼り付けられ得るカバーシート上にて、ウェブロール上の異常をマークするために使用されることができる。
【００３４】
図３は、例示的なウェブ製造工場、例えば図１のウェブ製造工場６Ａにおける例示的なウェブプロセスライン４０の更なる詳細を示す構成図である。つまり、図３は、様々なロールを有する典型的なウェブプロセスラインを示している。例えば、簡潔にするために、図２はアイドラローラ４６Ａ〜４６Ｎのみを示しているが、プロセスライン４０は、アイドラ、プルロール、レングスオリエンタ、コーティングロールなどを含めて、多数のタイプのローラを有していてもよい。場合により、ウェブプロセスラインは、ウェブ４０の横断経路全体に沿って１００以上ものロールを有していてもよい。製造システム４０は、図２の検査システムと同じ製造ラインの一部であってもよく、あるいは、製造システム４０は、図２の検査システムとは異なる製造ラインの一部であってもよい。
【００３５】
製造システム４０は、典型的には製造構成要素４８Ａ〜４８Ｍ（製造構成要素４８）を通じて基材をリードローラ４１から引いて、ウェブローラ４２の上に収集されるウェブ４４を生産することによって、ウェブ４４を生産する。したがって、ウェブ４４はウェブ製造構成要素４８を横断することができ、ウェブ製造構成要素４８は様々な方式でウェブ４４を製造することができる。例えば、製造構成要素４８のうちの１つ、例えば製造構成要素４８Ａが、ウェブ４４にコーティングを施してもよい。
【００３６】
アイドラローラ４６Ａ〜４６Ｎ（アイドラローラ４６）は、ウェブ４４がウェブ製造システム４０を横断するとき、ウェブ４４を支持する。つまり、ウェブ４４は、製造構成要素４８による製造処理を受ける間、アイドラローラ４６に載置されることができる。アイドラローラ４６はウェブ４４を適切に位置付けるために必須となり得るが、アイドラローラ４６は、ウェブ４４に異常又は欠陥を付与することもある。例えば、アイドラローラ４６のうちの１つ以上のアイドラローラが、ウェブ４４の裏側にかき傷を与えることがある。アイドラローラ４６に関して議論するが、アイドラローラ４６に加えて、あるいはアイドラローラ４６に代わって、鋳造ホイール、プルロール、ニップロール、微細複製ロール、又はウェブ清掃用構成要素などの他の種類のロールが、ウェブ製造システム４０に存在してもよい。したがって、本明細書で説明する技法は、アイドラローラと共に使用することに限定されるものではなく、ウェブプロセスライン内の、対象となる任意のロールに適用されることができる。アイドラローラの使用は単に、説明を目的に例示するものである。
【００３７】
本願に記載する技法は、ウェブ内における異常又は欠陥の位置を特定し、それらの位置をロール同期信号と相関させる。例えば、ウェブ製造プロセス４０に関して対象となる各ロールは、それぞれの同期マーク４７Ａ〜４７Ｎを備えていてもよい。更に、それぞれの同期マークを検知するために、同期マークリーダ５０Ａ〜５０Ｎ（同期マークリーダ５０）が、それぞれ対象となるロールのうちの１つ（この例ではそれぞれアイドラローラ４６のうちの１つ）に関連付けられている。同期マークリーダ５０の各々は、アイドラローラ４６のうちの対応する１つが完全に１回転したことを検出し、次いでトリガパルスの形態でロール同期信号を放ち、そのロール同期信号を遠隔同期ユニット５４が検出する。つまり、同期マークリーダ５０の各々は、ローラ４６のうちの対応する１つが完全に１回転すると短パルスを出力することができ、各短パルスの前縁は、その１回転が検出されたことを示すことができる。一実施形態において、同期マークリーダ５０の各々は、写真光学センサであってもよい。例えば、リーダ５０は、バナーエンジニアリング社（Banner Engineering）のＤ１０シリーズのセンサによるものであってもよい。一般に、リーダ５０は、対応する同期マーク４７を、そのマークが回転してリーダを通過したときに検出する。この例示的な実施形態において、同期マーク４７は、再帰反射性材料又はロールのうちの機械加工された部分などの物標であってもよい。ローラ４６のうちの対応する１つのローラの基準点同期マーク４７を検出すると、リーダ５０のうちの１つが同期マーク信号を出力する。したがって、リーダ５０の各々は、ローラ４６のうちの対応する１つが回転するたびに、離散信号を出力する。
【００３８】
ロール同期信号を、ウェブプロセスライン４０に関連付けられた座標系の空間領域に変換するのを支援するために、回転エンコーダが、プロセスラインに沿って１つ以上のロールに取り付けられる。この例において、回転エンコーダ５２がウェブローラ４１に取り付けられている。他の実施形態において、あるエンコーダが、エンコーダ５２に代わって、あるいはエンコーダ５２に加えて、ローラ４６のうちの１つ以上のローラと共に使用されてもよい。エンコーダ５２は、一実施形態において、正弦波エンコーダに基づく位置センサであってもよい。他の実施形態で、他のタイプの位置センサ又はエンコーダが利用されてもよい。一般に、エンコーダ５２は、ウェブローラ４１の物理的移動に直接同期された電気パルスを出力する。例えば、エンコーダ５２は、ウェブローラ４１が回転するたびに、一連のパルスを放ってもよい。一実施形態において、例えば、エンコーダ５２は、１回転当たり４百万個のパルスを放ち、それにより位置精度を高度なものにすることができる。
【００３９】
遠隔同期ユニット５４は、エンコーダ５２から位置パルスを、そして同期マークリーダ５０からロール同期信号を受信し、ウェブ４４のうちのアイドラローラ４６の各々と整列する様々な区間を特定する論理マップを生成する。例えば、ローラの各々に対し、遠隔同期ユニット５４は、ウェブの空間領域を、各々がそれぞれのローラの周囲と同じ程度の長さである一連の区間に分割する。例えば、アイドラローラ４６Ａに対応する各ウェブ区間は、４７．８８ｃｍ（１８．８５インチ）、すなわち１５．２４ｃｍ（６．００インチ）×πである。アイドラローラ４６Ｂに対応する各ウェブ区間は１８．９１インチであり、アイドラローラ４６Ｃに対応するウェブ区間は４７．７３ｃｍ（１８．７９インチ）である。このようにして、遠隔同期ユニット５４は、空間領域内におけるウェブ区間を対象となるローラの各々に対して決定するために、エンコーダ５２から得た位置データ、並びに同期マークリーダ５０から得たロール同期信号を使用して、ロール同期信号をプロセス４０の座標系の空間領域に変換する。結果として、遠隔同期ユニット５４は、ウェブ区間を判定し、繰り返される欠陥を最終的に検出するために、ローラ４６の各々の正確な直径に関するデータを事前に必要としない。
【００４０】
場合により、対象となるロールの一部又は全部が、ほぼ同じ直径を有することがある。例えば、アイドラローラ４６の一部分又は全部が、ほぼ同じ直径１５．２ｃｍ（６インチ）を有することがある。しかしながら、アイドラローラ４６のこの一部分は通常、製造上の変動性が原因で、厳密に同じ直径を有することはない。例えば、アイドラローラ４６Ａの直径は１５．２７ｃｍ（６．０１インチ）であり、アイドラローラ４６Ｂの直径は１５．２９（６．０２インチ）であり、アイドラローラ４６Ｃの直径は１５．１９ｃｍ（５．９８インチ）であることもある。説明する技法は、所与のローラに対して、繰り返される欠陥とそれに対応するロール同期信号との間の相対的な偏りの変動を算出することによって得られる平均値を導入する。これにより、実質的に同等の寸法のローラを有するがローラ自体に製造上の変動性を有する製造ラインにおいても繰返し欠陥の検出が可能となる高精度がもたらされる。
【００４１】
異常をアイドラローラ４６のうちの１つに関連付けるために、検査システムはまず、ウェブ４４に関するデータを集める。エンコーダ５２から得たパルス、及び、遠隔同期ユニット５４によって収集され相関付けられた、同期マークリーダ５０から得たロール同期信号を使用して、検査システムは、ローラの各々に対して、特定されたウェブ区間の異常データを解析する。検査システムは、これらのウェブ区間の多数の事例にわたってデータの結果を平均化することができる。例えば、一実施形態において、検査システムは、所与のローラに対して、ウェブ区間データの１００個の事例を収集することができる。検査システムは次いで、このデータを解析して、繰り返し異常と不規則的な異常とを区別することを試みる。所与のローラに対して、解析したウェブ区間の事例のうちの大多数で、あるいは、異常が生じているそれらの事例において、同じ位置の比較的近くで異常が生じている場合、検査システムは、その異常が、例えばアイドラローラ４６のうちの１つによって発生された、繰り返し異常であると判定することができる。例えば、アイドラローラ４６Ａがウェブ４４に異常を発生させる場合、その異常はおそらく繰り返され、この繰り返し異常の事例は、ローラ４６Ａの直径を１５．２ｃｍ（６インチ）とすれば、約４７．８８ｃｍ（１８．８５インチ）間隔で生じるはずである。
【００４２】
いくつかの構成において、アイドラローラ４６によってウェブ４４に付与される異常のうちの少なくとも一部は、ウェブ４４をシートに加工する準備ができる頃には修復、すなわち修正され得る。換言すれば、アイドラローラ４６はウェブ４４に異常を付与し得るが、その異常は、ウェブ４４を加工する準備ができる前に他の製造プロセスを通じて修正され得るため、その異常が欠陥を発生させないこともある。例えば、アイドラローラ４６によってウェブ４４に付与される異常は、ウェブ４４の裏側にある。ウェブ４４の表に生じる異常は、ウェブ４４にて修復又は修正されることができない。つまり、ウェブ４４の表側の表面に生じる異常は、そのような異常を含んだウェブ区間又は個々のシートが製品１２のうちの１つに加工される場合、製品１２に欠陥を発生させることがある。本願に記載する技法によれば、検査システムは、異常がウェブ４４の表側に生じたのか裏側に生じたのかを判定することが可能となる。更に、検査システムは、表側に生じる異常の発生源を追跡して、アイドラローラ４６のうちの特定の１つ、例えばアイドラローラ４６Ａが原因であると突き止めることが可能となる。したがって、製造システム４０の操作者は、アイドラローラ４６Ａのうちの異常を発生させた部分を突き止め、アイドラローラ４６Ａを修理することができる。
【００４３】
図４は、遠隔同期ユニットの例示的な実施形態をより詳細に示す構成図である。図３に示すように、遠隔同期ユニット５４は、エンコーダ５２及び同期マークリーダ５０に電気的に結合されており、それらから信号を受信することができる。
【００４４】
一般に、例示的な遠隔同期ユニット５４は、各ロール同期信号（図４に「１周（Once Around）」信号Ａ、Ｂ〜Ｎとして示す）の発生点が受信されたことを検知し、その信号を、エンコーダ５２から得た位置データに対する空間領域に変換する。更に、同期ユニット５４は、同期信号のうちの、それぞれのローラの１回転に対応する位置を特定する位置データを出力する。
【００４５】
この例示的な実施形態において、遠隔同期ユニット５４は、カウンタ５６Ａ〜５６Ｎ（「カウンタ５６」）とレジスタ５８Ａ〜５８Ｎ（「レジスタ５８」）とを有している。同期マークリーダ５０の各々は、カウンタ５６のうちの１つに関連付けられており、カウンタ５６はレジスタ５８のうちの１つに関連付けられている。エンコーダ５２から得られるパルス信号は、大域的増分駆動カウンタ（global increment driving counters）５６として使用される。つまり、エンコーダ５２がウェブの移動を検出すると、エンコーダ５２は、カウンタ５６の各々を同時に増分するために使用される一連のパルスを送信する。図４の例示的な実施形態において、ローラ４６Ａは、ローラの外縁の周りにある一連の穴を有することができ、それらの穴を通じて光が輝くことができる。タイムエンコーダ５２が、それらの穴のうちの１つを通じて光を検出するたびに、エンコーダ５２はカウンタ５６の各々に信号を送信することができる。次に、カウンタ５６は、エンコーダ信号のパルス列を同時に受信し、それと並行して、それらの対応するカウンタを増分することができる。
【００４６】
ローラの各々から得られたロール同期信号は、ローラの対応するカウンタ内の値を記録するためのトリガとして使用される。具体的に言えば、ローラ４６のいずれかが完全に１回転する間に、そのローラの対応する同期マーク４７は、それに関連付けらた同期マークリーダ５０を通過する。例えば、ローラ４６Ａが回転するたびに、同期マークリーダ５０Ａは同期マーク４７Ａを検出する。マーク４７Ａを検出すると、同期マークリーダ５０Ａは、短パルスの形態でロール同期信号を遠隔同期ユニット５４に出力する。このパルスに応答して、遠隔同期ユニット５４は、対応するカウンタ、この場合はカウンタ５６Ａの現在の値を、対応するデータレジスタ、つまりレジスタ５８Ａにラッチする。
【００４７】
制御器６０は、レジスタ５８の各々を高速でポーリングするか、あるいは割り込み駆動されて最新のカウンタデータを取り出す。したがって、コンピュータ６０のポーリング周期は、ローラ４６の回転よりも高速である。レジスタ５８のうちの１つ、例えばレジスタ５８Ａにポーリングした直後、カウンタデータが以前のポーリングと同じものである場合、制御器６０は、現在のカウンタデータを無視してもよい。しかしながら、カウンタデータが変化している場合、制御器６０はそのカウンタデータを取り出し、このカウンタデータをローラ番号と共に解析用コンピュータ５９に送信することができる（図５）。つまり、あるデータレジスタ５８の変化を検出すると、同期ユニット５４の制御器６０は、現在のエンコーダパルスカウントの形態でロール位置データを出力する。ある異常が、ローラ４６のうちの１つによって発生された繰返し異常であるか否かを判断するため、並びに、ローラ４６のうちのどのローラが、この繰返し異常を発生させているかを判定するために、解析用コンピュータ５９は、図５及び６に関連して説明するように、ローラの各々に対してこのロール位置データを検査データと調和させる。解析用コンピュータ５９はデータをディスプレイに出力して、ローラ４６のうちのどのローラが、繰り返し異常の各組みを発生させたかを示すことができる。例えば、解析用コンピュータ５９は、ウェブの一部分の図形表示、並びに、繰り返し異常及びその繰り返し異常を発生させたと特定されたローラの表示を出力することができる。加えて、解析用コンピュータ５９は、繰り返し異常を、その繰り返し異常を発生させたと特定されたローラに関連付けるデータベース（例えばデータベース３２）に、データを出力し記憶することができる。
【００４８】
図５はシステム６１を示す構成図であり、このシステム６１において、解析用コンピュータ５９は、１つ以上の遠隔同期ユニット（例えば図３及び４の遠隔同期ユニット５４）から得たロール位置データを検査データと組み合わせて、対象となるローラのうちのいずれか（例えばローラ４６のいずれか）が、繰返し異常を発生させているか否か、またその場合に、どのローラがその繰返し異常を発生させているかを判定する。解析用コンピュータ５９は、一例として図２の解析用コンピュータ２８、収集コンピュータ２７、及び画像収集装置２６に関して示すように、１つ以上のウェブ検査構成要素に結合されてもよい。異常の有無についてウェブを検査するための検査システムの使用法が、本願の譲受人に譲渡された２００７年７月２６日出願のフロエダー（Floeder）らへの同時係属出願第１１／８２８，３６９号「マルチユニットプロセスによる空間同期（Multi-Unit Process Spatial Synchronization）」、及び、本願の譲受人に譲渡された２００４年４月１９日出願のフロエダー（Floeder）らへの第１０／８２６，９９５号「材料のウェブ上の欠陥の自動マーキング用装置および方法（Apparatus and Method for the Automated Marking of Defects on Webs of Material）」に、より詳細に記載されており、これらのすべての内容が参照によって本願に組み込まれる。
【００４９】
一実施形態において、解析用コンピュータ５９は、サーバクラスのコンピュータであってもよい。他の実施形態において、解析用コンピュータ５９は、検査及び位置情報の処理に必要な大量のデータの取り扱いが可能な分散計算システム又は他の計算システムであってよい。
【００５０】
上述のように、遠隔同期ユニット５４の制御器６０は、ローラ４６のうちの１つが１回転したことを検出すると、ロール位置データを送信するが、そのロール位置データは、ローラ識別子（すなわちトリガ番号）と、記録された現在のエンコーダ位置の形態であってもよく、そのエンコーダ位置は、ローラが所与の回転を完了することに対応するダウンウェブ位置（ＤＷ位置）を表すものである。いくつかの実施形態において、エンコーダ５２は、ロールと検出された異常とを、ウェブ区間の空間領域において相関付けるようにするために、遠隔同期ユニット５４と検査システムの双方に位置パルスを送信してもよい。他の実施形態において、２つの別個のエンコーダが使用されて、解析用コンピュータ５９で調整される位置基準情報が供給されてもよい。更に他の実施形態において、認識マークなど、ダウンウェブ方向の距離を追跡する別の手段が検査システムで用いられてもよい。認識マークをウェブで使用するための技法が、本願の譲受人に譲渡された２００７年７月２６日出願の、フロエダー（Floeder）らへの同時継続中の特許出願第１１／８２８，３７６号「マルチユニットプロセスによる空間同期」において議論されており、そのすべての内容が参照によって本願に組み込まれる。
【００５１】
いずれの場合も、解析用コンピュータ５９は、遠隔同期ユニット５４から得たロール位置データを、検査システムで判定されたウェブ上の異常の位置データと相関させる。ビデオ又は他の画像データが、検査センサから収集コンピュータ６２Ａ〜６２Ｍ（「収集コンピュータ６２」）に送られることができる。これらのコンピュータは、ウェブ上の様々な種類の異常、例えば、かき傷、斑点、油たれ、しみ、又は他の種類の異常を検出するために、検査データを収集及び処理することが可能なソフトウェア及び／又はハードウェアを代表するものである。例えば、収集コンピュータ６２は、解析用コンピュータ５９又は図２の解析用コンピュータ２８上で実行されるソフトウェアモジュールであってもよい。別法として、収集コンピュータ６２は、解析用コンピュータとは別の独立したユニットであってもよい。いずれの場合も、収集コンピュータ６２のうちの１つが異常を検出したとき、例えば収集コンピュータ６２Ａが異常を検出したとき、センサ６２Ａは、異常の種類、異常のクロスウェブ位置、及び異常のダウンウェブ位置を指定する異常データを出力する。
【００５２】
解析用コンピュータ５９は、その異常データとロール位置デーを処理して、同じローラに関し、複数のウェブ区間内において何らかの異常が実質的に同じクロスウェブ位置で、かつ実質的に同じダウンウェブ方向に片寄って繰り返し生じているか否かを判断する。例えば、ローラ４６のうちの１つが、繰り返し異常を発生させている場合、その繰り返し異常は、実質的に同じクロスウェブ位置で生じ、対応するローラの外周、すなわちその繰り返し異常を発生させているローラの外周の間隔を置いて繰り返すことになる。このようにして、解析用コンピュータ５９は、繰り返し異常が生じていると判定することができる。更に、繰り返し異常のダウンウェブ位置を、種々のローラのウェブ区間のダウンウェブ位置と相関させて、解析用コンピュータ５９は、ローラ４６のうちのどのローラが、繰り返し異常の各々を発生させているかを特定することが可能である。
【００５３】
図６は、異常データ６３とそれに対応するロール位置データ６５との例示的な組みを示す構成図である。解析用コンピュータ５９による処理の前、すべての異常は同じに見え、つまり、不規則的な繰り返し異常は、視覚的に区別できない。しかしながら、解析の後、解析用コンピュータ５９は、不規則的な異常７４による繰り返し異常を、繰り返し異常６４、６６、７０、及び７２と区別する。
【００５４】
エンコーダ５２及び同期マークリーダ５０は一連のパルスを生成し、これらのパルスは、ウェブ６７のダウンウェブ長さに沿った、時間の経過に伴うローラ４６の各々の位置を図式的に描くものである。エンコーダ５２から得られるエンコーダパルス及び同期マークリーダ５０から得られる同期パルスが、それぞれ信号７６及びグラフ７８Ａ〜７８Ｎ（「グラフ７８」）として表されている。このデータ、つまりロール位置データに基づき、解析用コンピュータ５９は、同期マークリーダ５０のうちの１つから得られる同期パルス同士の間に生じる、エンコーダ５２から得られたエンコーダパルスの数を判定する。図６の例において、ローラ４６Ａは１回転あたり１１個のエンコーダパルスを有し、ローラ４６Ｃは１回転あたり１９個のエンコーダパルスを有しており、ローラ４６Ｂと４６Ｄはいずれも１回転あたり９個のエンコーダパルスを有している。
【００５５】
解析用コンピュータ５９は、異常６４Ａ〜６４Ｄ（「異常６４」）が同様のクロスウェブ位置で生じていると判定する。解析用コンピュータは更に、異常６４のうちの１つが、ローラ４６Ｃからの各同期パルスの後に１つのエンコーダパルスを生じていると判定する。つまり、この例において、異常のダウンウェブ位置は、ローラ４６Ｃの新たなウェブ区間の始点から一定に片寄っている。したがって、解析用コンピュータ５９は、異常６４が、繰り返し異常であり、ローラ４６Ｃがその原因であると判定する。操作者は次いで、繰り返し異常６４のクロスウェブ位置にてローラ４６Ｃを検査し、ローラ４６Ｃを修理するかあるいは交換することができる。
【００５６】
同様に、１組みの異常６６Ａ〜６６Ｄ（「異常６６」）はすべて、同じクロスウェブ位置で生じている。しかしながら、発生すると期待されたが見失われている異常６８Ａ及び６８Ｂが存在する。問題のあるローラが異常を発生させなかったか、あるいは、検査システムが位置６８Ａと６８Ｂの一方又は両方にて異常の検出に失敗した可能性がある。いずれの場合も、しかしながら、解析用コンピュータ５９は依然として、繰り返し異常の有無を判定することができる。これは、見失われる異常６８Ａ及び６８Ｂがあろうとも、ローラの新たなウェブ区間の大多数が、同じクロスウェブ位置に、かつ同期パルスから実質的に同じ距離に、すなわちそのローラの新たなウェブ区間の始点に異常を含む場合、解析用コンピュータ５９は、繰り返し異常の有無を判定するからである。この場合、繰り返し異常６６の各々は、信号７８Ａの同期パルスの過半数の後に、７個のエンコーダパルスを生じる。したがって、解析用コンピュータ５９は、ローラ４６Ａが、繰り返し異常を発生させていると判定することができる。
【００５７】
本明細書で説明する技法は、繰り返し異常７０Ａ〜７０Ｇ（「繰り返し異常７０」）及び繰り返し異常７２Ａ〜７２Ｇ（「繰り返し異常７２」）を検出するために、また繰り返し異常７０を繰り返し異常７２と区別するためにも使用されてよい。繰り返し異常７０及び繰り返し異常７２はそれぞれ、同じくロスウェブ位置にて生じている。繰り返し異常７０はそれぞれ、グラフ７８Ｂの同期パルスからエンコーダパルス１つ後に、またグラフ７８Ｄの同期パルスからエンコーダパルス４つ後に生じている。繰り返し異常７２はそれぞれ、グラフ７８Ｂの同期パルスからエンコーダパルス７つ後に、またグラフ７８Ｄの同期パルスからエンコーダパルス１つ後に生じている。ローラ４６Ｂ又は４６Ｄのいずれかが、これらの繰り返される欠陥のいずれかを発生させた可能性があることは明らかであるが、ローラ４６Ｂと４６Ｄの直径は検出可能な程度でおそらくは異なるため、解析用コンピュータ５９は依然として、繰り返される欠陥７０と７２のどちらが、ローラ４６Ｂ及び４６Ｄによって発生されたのかを判断することができる。見やすさと読みやすさのために、少数のエンコーダパルスが図６の例に示されている。しかしながら、多くの実施形態において、はるかに多数のエンコーダパルスが同期パルスの間で用いられる。例えば、一実施形態において、４百万個ものエンコーダパルスが、同期パルスの間に生じることがある。この解像度により、時間の経過に伴うきわめて小さな位置の差を検出することも可能である。したがって、公称で同じ直径を有する２つの別々のローラが、２組みの繰り返される欠陥を同じクロスウェブ位置に発生させている場合、２つのローラのうちの一方の同期パルスを基準とすると、一方の組みの異常は静止しているように見え、もう一方の組みはスライドしているように見えることになる。このことが図７及び８に概念的に示されている。
【００５８】
図７は、不規則な繰り返し異常が複数回発生する例示的なウェブ８０を示す構成図である。ウェブ８０は、例えばウェブ４４に対応し得る。この例において、ウェブ８０は、３つのアイドラローラ、例えばアイドラローラ４６Ａ、４６Ｂ、及び４６Ｃを横断したものであり得る。アイドラローラ４６Ａ、４６Ｂ、及び４６Ｃは、同じ公称直径１５．２ｃｍ（６インチ）を有してもよいが、実際の直径は、ローラの各々でわずかに異なり得る。アイドラローラ４６に対応する同期マークが使用されて、所与のローラに対するウェブ区間が論理的に判定される。図７の例において、破線は、ウェブ区間８２Ａ〜８２Ｄ（ウェブ区間８２）の間の境界を示すために用いられており、つまり、破線は、ローラ４６のうちの１つに対する、同期マークリーダ５０のうちの１つから得られる同期パルスを表している。各破線は、一定距離１０２の後に生じ、この一定距離１０２は、アイドラローラ４６の各外周のうちの１つ、すなわち同期パルス間の距離に対応している。この場合、例えば、距離１０２は４７．８８ｃｍ（１８．８５インチ）となり得る。
【００５９】
この区間化により、例えば、アイドラローラ４６Ａがウェブ４４上の異常のうちのいずれかを発生させているか否かを判定することが可能となる。ウェブ区間８２Ａは、異常８４Ａ、８６Ａ、８８Ａ、９０、及び９２を含んでいる。ウェブ区間８２Ｂは、異常８４Ｂ、８６Ｂ、８８Ｂ、及び９４を含んでいる。ウェブ区間８２Ｃは、異常８４Ｃ、８６Ｃ、８８Ｃ、９６、及び９８を含んでいる。ウェブ区間８２Ｄは、異常８４Ｄ、８６Ｄ、８８Ｄ、及び８０を含んでいる。これらの異常のうちのいずれかが、アイドラローラ４６Ａによって発生された繰り返し異常であるか否かを判定するために、解析用コンピュータは、各異常と、各同期パルス、すなわち各破線で表される各ウェブ区間の始点との間の距離を判定する。簡潔にする目的で、４つのウェブ区間８２のみ図７に示されているが、更に多数の区間が解析に用いられてもよい。例えば、一実施形態において、解析用コンピュータは１００個のウェブ区間を解析した後に、繰り返し異常に関する判定を行う。
【００６０】
解析用コンピュータは、ローラの各々に対してこの解析を繰り返す。つまり、解析用コンピュータは、各同期パルスごとにウェブを同様の方式で区間分けして、繰り返し異常の特定の発生源を特定することを可能にする。
【００６１】
図８は、単一のローラに関して区間分けされた、図７のデータから形成された例示的な合成マップ１１０を示す構成図である。つまり、合成マップ１１０は、全体的なダウンウェブ長１０２（この例では４７．８８ｃｍ（１８．８５インチ））を有しており、ウェブ区間の各々は重ね合わされている。結果として、合成マップ１１０は、ウェブ８０のウェブ区間８２の各々から生じた異常を含んでおり、これらの異常は、その特定のローラに対する同期パルスによって規定されるウェブ区間の始点に空間的に位置合わせされている。
【００６２】
合成マップ１１０において、異常８４、８６、及び８８はそれぞれ、繰り返し異常であるように見える。しかしながら、合成マップ１１０は、繰り返し異常８４が、種々のウェブ区間の間にダウンウェブ方向に移動することを示している。つまり、異常８４及び８８は、繰り返し異常であるが、アイドラローラ４６Ａの外周の間隔で繰り返されるものではない。解析用コンピュータ５９は、このことを、この特定のローラに対する同期パルスから異常８４及び８８の各々までの距離が、異常８４及び８８のそれぞれの事例についての閾値の差を超えたと判定することによって判断することができる。
【００６３】
対照的に、合成マップ１１０に示すように、異常８６は、アイドラローラ４６Ａの外周の間隔と実質的に同じ間隔で離間しているため、異常８６は、繰り返し異常であり、そのデータが区間分けされたローラによって発生されたものである。つまり、異常８６のそれぞれの事例に関し、同期パルスと異常８６の事例との間の距離は、許容距離内にある。この許容距離は、例えば、エンコーダの位置解像度に応じて±２パルスとなり得る。したがって、検査システムは、異常８６がアイドラローラ４６Ａによって発生された繰り返し異常であると判定することができる。例えば、異常８６は、アイドラローラ４６Ａ上の粗い箇所によって発生された、ウェブ８０の裏側のかき傷であり得る。この判定を用いて、操作者は、この位置にてローラ４６Ａを修理して、アイドラローラ４６Ａが更なる異常を発生させるのを防止しようと試みることができる。
【００６４】
いくつかの実施形態において、ウェブ８０が最終的に製品に加工されたときに、これらの異常が実際に欠陥を発生させる可能性は非常に低いので、検査システムは、後のウェブ区間で同様の位置に生じる異常を無視するように再プログラムされてもよい。つまり、アイドラ又はウェブの裏側に位置することが既知である他のローラによって発生される異常のほぼすべてが、ウェブ８０の製造中のある時点で修復されることができる。
【００６５】
しかしながら、ウェブ８０の不規則的な異常９０、９２、９４、９６、９８、及び８０は、おそらくはウェブ８０の表側で発生したものであり、異常９０、９２、９４、９６、９８、及び８０は、おそらくはウェブ８０の製造の残りの部の間に修復されることがない。したがって、検査システムは、図２のデータベース３２などのデータベースに、あるいはウェブの表面に、これらの異常の位置をマーキングしてもよく、またシステムは、ウェブ８０が製品に加工されると、これらの異常が欠陥を発生させる可能性があることを指摘してもよい。
【００６６】
図９は、繰り返し異常を発生させているローラを特定するための例示的な方法を示す流れ図である。この方法について、解析用コンピュータ５９に関連して議論するが、この方法は、単一のコンピュータの性能による制限を受けるものではない。まず、解析用コンピュータ５９がセンサ６２から異常データを受信する（１２０）。上で議論したように、センサ６２は、ウェブ上の様々な種類の異常、例えば、かき傷、斑点、油たれ、しみ、又は他の種類の異常を検出するために、検査データを収集及び処理することが可能なソフトウェア及び／又はハードウェアを代表するものである。センサ６２から出力される異常データは、図３のウェブ４４などのウェブ上にある異常のクロスウェブ位置とダウンウェブ位置の両方を含んでいる。この異常データは更に、異常の種類の情報を含むことができ、その情報により、特定された異常が、穴、くぼみ、かき傷、変色、又は他の種類の異常など、どのような種類の異常であるかを特定することができる。
【００６７】
解析用コンピュータ５９はまた、ローラデータを受信する（１２２）。ローラデータは、各ローラの識別子、並びに、各ローラの回転の完了が発生したことを特徴付けるデータを含んでもよい。例えば、ローラデータは、ユーザによって割り当てられ得る固有の識別子又はラベルを使用するローラ４６Ａを特定し得るものであり、また、同期マークリーダ５０Ａが同期マーク４７Ａを読み取ったときの、各事例ごとのトリガ番号（例えばシーケンス番号）及びダウンウェブ位置を含み得るものである。
【００６８】
次に、解析用コンピュータ５９は、受信した異常データを、受信したローラデータに相関させる（１２４）。まず、解析用コンピュータ５９は、ローラデータを処理してウェブを一連の区間に論理的に分割するが、対象の各ローラごとに同様の方式でウェブを再度分割してもよい。つまり、対象となる各ローラごとに、一連の各区間の長さが、同期マークリーダ５０のうちの対応する１つから得られた２つの連続するトリガ信号間の距離によって定められる。結果として、この分割に対する各区間の長さは、ローラ４６のうちの対応するローラの外周に実質的に等しいものとなる。例えば、解析用コンピュータ５９は、ローラ４６Ａに対し、ウェブを１組みの区間に論理的に分割することができる。したがって、プロセスラインの座標系を基準とした、同期マークリーダ５０Ａから得られた信号間のダウンウェブ距離は、ローラ４６Ａの外周に等しいものとなる。以下で更に詳細に述べるように、対象となる所与のロールに対するこれらの論理区間の各々の異常データは、それらの区間内にある実質的に共通の位置における異常の有無を、つまり、共通のクロスウェブ位置、及びすべて又は閾値の数の論理的区間の始点からの共通のダウンウェブ距離に生じる異常の有無を判定するために解析されることができる。この閾値の数は、一実施形態において、区間の過半数であってもよい。いくつかの実施形態において、各区間の幅は、ウェブの幅であってもよい。図１０に関連して説明した実施形態などの他の実施形態において、ウェブは、各区間の幅が対応するレーンの幅で規定されるように、クロスウェブ方向に複数のレーンに再分割されてもよい。
【００６９】
対象となるローラの各々に対するウェブの論理的分割に基づいて、解析用コンピュータ５９は、それらの区間の各々のおける異常の位置を特定する。このようにして、解析用コンピュータ５９は、各ローラの各回転を基準とした各異常の位置を判定する。解析用コンピュータ５９は次いで、異常データを解析して（１２６）、繰返し異常の有無を判定する（１２８）。解析用コンピュータ５９は、各ローラごとに、ローラの回転を基準とした実質的に同じ位置に異常が発生しているか否かを判定する。つまり、解析用コンピュータ５９は、ローラのいずれかに対し、異常のうちのいずれかが論理的区間上の実質的に同じ位置にあるか否かを判定する。例えば、解析用コンピュータ５９は、所与の分割に対し、すべて又は閾値の数の区間で、４０．６ｃｍ（１６インチ）クロスウェブ方向に、かつ１２．７ｃｍ（５インチ）ダウンウェブ方向に異常が発生していると判定することができる。
【００７０】
繰返し異常の有無を判定することにより、解析用コンピュータ５９は次いで、ローラ４６のうちの、異常を発生させているローラを特定することができる（１３０）。例えば、問題の異常はローラ４６Ａの各回転の後に、実質的に同じクロスウェブ位置及びダウンウェブ位置で生じているため、解析用コンピュータ５９は、ローラ４６Ａが、繰返される異常を発生させていると判定することができる。それに応答して、解析用コンピュータ５９は、異常を発生させているローラの識別子を出力することができる（１３２）。例えば、解析用コンピュータ５９は、識別子をコンピュータ画面に出力してもよい。また、例えば、問題のあるローラの上に又はその近くに光を照明させるなど、異常を発生させているローラを識別する他の方法が使用されてもよい。別の例として、解析用コンピュータは、問題のあるローラに関連付けられた発光ダイオード（ＬＥＤ）を照明させてもよく、ここで、各ローラはＬＥＤに関連付けられ、ＬＥＤは、中央で視認する位置を操作者に与えるように、基板上に配置される。加えて、解析用コンピュータ５９は更に、異常の位置を出力して、問題のあるローラの修理で操作者を支援してもよい。操作者は、異常の位置を用いて、ローラ上の同期マークの位置を判定し、繰返される異常の位置でローラを検査して、その繰返される異常を発生させている要素が修理可能であるか否かを判定することができる。
【００７１】
図１０は、各レーンの分析のためにレーン１５４Ａ〜１５４Ｋ（「レーン１５４」）に論理的に分割された例示的なウェブ１５２を示す構成図である。一実施形態において、繰返し異常の発生点が存在するか否かを判定するために、例えば、ウェブ６７を表し得るウェブ１５２は、レーン１５４などのレーンに分割されることができる。図２の検査システムなどの解析システムが、レーン１５４の各々を個別に検査することができる。繰り返し異常は、概ねクロスウェブ方向の同じ位置に発生するため、ウェブ１５２をレーン１５４に分割することにより、データ収集の効率を向上させることができる。つまり、各レーンは、他のレーンに発生する異常を考慮することなく個別に検査されることができる。
【００７２】
図１０の例示的な実施形態において、ウェブ１５２はレーン１５４Ａ〜１５４Ｋに分割されている。図示したレーンの数は単に例示的なものであり、レーンの数の選択は、ウェブ１５２の寸法、利用可能な検査装置の数、又は他の要素を受けてなされてもよい。レーン１５４Ａ、１５４Ｃ、１５４Ｅ、１５４Ｉ、及び１５４Ｋは破線で画定されており、レーン１５４Ｂ、１５４Ｄ、１５４Ｆ、１５４Ｈ、及び１５４Ｊは一点短鎖線で画定されている。図１０の例において、隣接するレーンはわずかに重なっており、そのため、レーンの中央に発生する繰返し異常だけでなく、レーンの縁部に沿った繰返し異常の発生点も検出されることになる。５ｍｍ程度のレーン幅が有用であると判明している。
【００７３】
図２の画像収集装置２６などの画像収集装置が、レーン１５４にてウェブ１５２を検査することができる。１つの画像収集装置２６で、レーン１５４のそれぞれを検査することができる。解析用コンピュータ２７は、図２に関連して説明したように、対応する画像収集装置２６が異常を検出したか否かを判定することができる。更に、図５の解析用コンピュータ５９は、繰り返し異常がレーン１５４のうちのいずれかで発生しているか否かを判定することができる。一実施形態において、解析用コンピュータ５９は、図１１に関連して説明するアルゴリズムを使用して、レーン１５４のうちの１つにおける繰返し異常の有無を判定することができる。
【００７４】
繰返し異常は、レーン１５４Ａと１５４Ｂとの間の重なり合う領域内など、レーンの重なり合いにおいても発生し得るため、そのような異常は２度、検出されることがある。検査システムは、様々な要素を使用して、そのような重複する検出を調整することができる。例えば、検査システムは、繰り返し異常のクロスウェブ位置、並びに、それらの異常の各事例のダウンウェブ位置、及び事例同士の間の繰返し間隔を比較することができる。２つの繰り返し異常が、同じクロスウェブ位置で発見され、異常の事例が同じダウンウェブ位置に同じ間隔で発生する場合、システムは、それらの繰返し異常のうちの一方を破棄して、同じ繰返し異常に対して２つの警告を発しないようにすることができる。
【００７５】
図１１は、繰り返し異常の有無を判定するための別の例示的なアルゴリズムを示す流れ図である。図１１の方法は、例示的な一実施形態において、図９のステップ１２８の結果を実現するために用いられてもよい。一実施形態において、図１１の方法は、例えばレーン１５４Ａなどの図１０のレーン１５４の各々から収集されたデータに、別々に適用されてもよい。
【００７６】
ある例示的な実施形態において、解析用コンピュータ５９はまず、検出される第１の異常となり得る始点Ａを判定する（１６０）。上で議論したように、繰返し異常は、アイドラローラなどのウェブ生産又は製造システムの要素によって発生される異常である。したがって、本願で「Ｒｍｉｎ」と呼ばれる一定の距離が存在し、この距離は、繰り返し異常に対する考えられる最小の繰返し距離である。例えば、ウェブプロセスで使用される複数のアイドラローラのうちの１つ以上によって発生される、繰返される異常の場合、Ｒｍｉｎは、対象となる最小のアイドラローラの外周であるしたがって、解析用コンピュータ５９は、点ＡとＢのクロスウェブ位置が同じとなり、かつ点ＡとＢとの間のダウンウェブ距離が少なくともＲｍｉｎとなるように、レーン１５４Ａにて点Ｂを探索することができる（１６２）。
【００７７】
解析用コンピュータ５９は次いで、点Ｃのクロスウェブ位置が点ＡとＢのクロスウェブ位置と同じとなるように、かつ点ＢとＣとの間のダウンウェブ距離が、点ＡとＢとの間の距離のある倍数となるように、点Ｃがレーン１５４Ａに存在するか否かを判定することができる。繰り返し異常は、期待されるすべての事例で繰り返されないこともある。繰り返し異常のうちのいくつかの事例は、図６に関連して議論するように、無視されてもよい。したがって、点Ｃが繰り返し異常の事例であるか否かを判定するにおいて、この例示的な実施形態は、点ＢとＣとの間の距離が点ＡとＢとの間の距離の倍数であるか否かを判定する。例示的な一実施形態において、その倍数は、１、１／２、１／３、２、又は３のいずれかとなり得る。つまり、所与の用途の検出能力に基づいて、熟練したユーザは、まばらに繰り返す欠陥を特定するために使用する倍数を予め規定することができる。例えば、非常に高い検出能力を有する所与のシステムでは、この倍数は１となり得るが、低い検出能力を有する第２のシステムは５の倍数を使用してもよい。第１のシステムは、所与の異常からのダウンウェブ距離を１つのみ調べるが、第２のシステムは、１、２、３、４、５の倍数並びに１／２、１／３、１／４及び１／５の倍数を調べる。計算の複雑さは、倍数の増加と共に増すことに留意されたい。実際には、３の倍数で一般に十分となり得る。
【００７８】
点Ｃが、点Ｂからのある距離に、つまり、例えば点ＡとＢとの間の距離の１倍、１／２倍、１／３倍、２倍、又は３倍の距離に見出されることができない場合（１６６の「いいえ」の分岐）、解析用コンピュータ５９は、新たな始点となる異常Ａを取得し（１６８）、この新たな始点が繰返し異常の一部であるか否かを判定しようと試みる。しかしながら、解析用コンピュータ５９がそのような点Ｃを見出さなかった場合（「１６６の「はい」の分岐）、解析用コンピュータ５９は次いで、点ＣとＤとの間の距離が点ＡとＢとの間の距離の倍数となる点Ｄを探索することができる（１７０）。一実施形態において、ステップ１６４と同じ、考えられる倍数の組み、例えば１、１／２、１／３、２、及び３が使用されてもよい。点Ｄを使用して、点Ａ、Ｂ、及びＣが実際に一連の繰返し異常の一部であることを確認することができる。
【００７９】
点Ｄが発見されない場合（「１７２の「いいえ」の分岐）、解析用コンピュータ５９は再び、新たな始点の異常点Ａを選択するプロセスを再開することができる（１６８）。例えば、点Ａ、Ｂ、及びＣにおける異常が、繰返し異常の一部ではなく、点ＡとＢとの間の距離と、点ＢとＣとの間の距離とが単に偶然に一致した場合、点Ｄは発見されることができない。しかしながら、解析用コンピュータ５９が点Ｄを発見した場合（１７２の「はい」の分岐）、点Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤは、一列の繰り返し異常をなしている可能性が極めて高い。したがって、解析用コンピュータ５９は、点ＡとＢとの間の距離、点ＢとＣとの間の距離、及び点ＣとＤとの間の距離のうちの最小のものとして繰返し距離を判定することができる（１７４）。解析用コンピュータ５９は次いで、点Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤのクロスウェブ位置で、点Ｄからの所定の繰返し距離にて繰り返し異常を発見すると期待することができる。解析用コンピュータ５９は、レーン１５４の各々を解析して、繰り返し異常を同様に発見することができる。
【００８０】
繰り返し異常を判定した後、解析用コンピュータ５９は、図９の方法によって、その繰り返し異常の発生源であるローラを判定することができる。例えば、解析用コンピュータ５９は、繰り返し異常の１つの事例と、点Ａ、すなわち繰り返し異常のうちの最初に認識された事例との間の隔たりを算出することができる。解析用コンピュータ５９は次いで、この隔たりを用いて、ローラ４６のうちの解析中の１つに対応する同期マーク４７のうちの１つの推定位置を予測することができる。解析用コンピュータ５９は次いで、推定位置の一定の許容誤差内でその同期マークが記録されたか否かを判定することができる。同期マークが、推定位置で、あるいは推定位置の所定の許容レベル内で記録された場合、解析された同期マークに対応するローラが、問題のあるローラとなる。しかしながら、同期マークが、推定位置で、あるいは許容レベル内で記録されなかった場合、その同期マークに対応するローラは、繰り返し異常を発生させているローラではない。
【００８１】
解析用コンピュータ５９によって適用される許容誤差は、異常を分離する期待回転数の関数となり得る。例えば、２０．０００ｃｍ及び２０．０００１ｃｍの直径を有する２つのほぼ同一のローラの場合、ローラの２つの繰返し間隔を分離するダウンウェブ距離は約６２．８００ｃｍ及び６２．８０３ｃｍとなり、これらのダウンウェブ距離は、小さすぎて測定できないことがある。しかしながら、ローラの５０回の期待回転数の後、ウェブ区間の端部のダウンウェブ位置は３１４０ｃｍ及び３１４０．１５ｃｍとなり、０．１５ｃｍの位置の差異がもたらされ、これは、解析用コンピュータ５９によって適用される測定可能な許容誤差である。
【００８２】
一例として、繰り返し異常の連なりの第１の位置、すなわち点Ａの位置は、０．４９２４ｍで記録された可能性があり、繰り返し異常のうちのｎ番目の事例は、７９．５３０２ｍのダウンウェブ距離で発生した可能性がある。この隔たりは、７９．１００８ｍ（７９．５３０２ｍ−０．４９２４ｍ）となる。ローラＡ（図３）の第１の同期マークは、位置０．００１２ｍで同期マークリーダ５０Ａによって読み取られた可能性がある。したがって、ローラ４６Ａが、繰り返し異常を発生させている場合、その連なりの中のｎ番目の異常に最も近い同期マーク４７Ａに関して記録された位置は、７９．１０２０ｍ（０．００１２ｍ＋７９．１００８ｍ）に比較的近いものとなるはずである。解析された異常に最も近い同期マークが実際には７８．７５０８ｍで記録された場合、誤差は０．３５１２ｍとなり、この誤差は、ローラ４６Ａがその繰り返し異常を発生させているローラではないと判定するの十分に有意なものである。しかしながら、ローラ４６Ｂに関して記録された第１の同期マークは、０．０００１ｍに存在していた可能性がある。したがって、同期マーク４７Ｂに関して記録された位置は、７９．１００９ｍ（７９．１００８ｍ＋０．０００１ｍ）にあると予測することができる。同期マーク４７Ｂが実際に記録された位置が７９．１０１８ｍであった場合、誤差はわずか０．０００９ｍとなり、これは、ローラ４６Ｂがその繰り返し異常を発生させていることを示唆するものである。
【００８３】
レーン１５４の使用に関連して議論したが、上述の方法は、レーン１５４を使用することに限定されるものではない。例えば、この方法は、レーン１５４に分割されていないウェブ１５２全体に適用されてもよい。別の例示的な実施形態において、単一の解析用コンピュータ５９とするのではなく、各レーンごとに解析用コンピュータを１台として、複数の解析用コンピュータが使用されてもよい。例えば、図２の収集コンピュータ２７は、対応するレーン１５４に対して図１１の方法を実現するようにプログラムされてもよい。収集コンピュータ２７の各々は次いで、突き合わせのために、発見した繰り返し異常を解析用コンピュータ５９にアップロードする。上述の方法は、コンピュータのプロセッサにこの方法の各ステップを実施させるソフトウェア命令の形態で、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体にコード化されてもよい。
【００８４】
図１２は、例示的なユーザインタフェース１８０を示す構成図である。ユーザインタフェース１８０は、様々な情報を描写するグラフィカルユーザインタフェース（「ＧＵＩ」）として実装されてもよい。例えば、ユーザインタフェース１８０は、データ出力領域１８２を有してもよい。データ出力領域１８２は、例えば解析用コンピュータ５９を通じてシステムと対話するユーザのために、様々な生データ及び／又は要約データを表示してもよい。
【００８５】
図１２の例示的な実施形態において、データ出力領域１８２は、検出された繰り返し異常に関する情報を表示する「繰返し」領域１８３Ａ、並びに、検出されたロールスリップに関する情報を表示する「スリップ」領域１８３Ｂを含んでいる。繰返し領域１８３Ａは、ロール識別子の列１８６と、重要度の列１８８と、処置の説明の列１９０と、マップの列１９２とを含んでいる。ロール識別子の列１８６の記載内容は、その行の記載内容と対応するロールを識別するものである。例えば、ロール識別子の列１８６の第１の記載内容は「１」であり、「１」で識別されるロールに関する情報がその列に含まれることを示している。
【００８６】
重要度の列１８８の記載内容は、検出された繰り返し異常がどの程度、重要又は重大であるかをユーザに示している。図１２の例において、重要度は、「高（high）」、「中（medium）」、又は「低（low）」で表されている。他の実施形態で、「緑（green）」、「黄（yellow）」、若しくは「赤（red）」、又は数字目盛、例えば１〜１０など、異なる重要度レベル及び指標が使用されてもよい。
【００８７】
処置の説明の列１９０の記載内容は、ユーザが取るべき提案される処置又は必須の処置をユーザに示している。例えば、説明の列１９０の最初の記載内容は「ロール＃３を引張る（pull roll #3）」である。この表示を見たユーザは、番号「３」で特定されるローラを新たなローラに交換するべきである。更に、重要度の列１８８に重要度「高」が与えられると、ユーザはロール「３」を可能な限り早期に交換するべきである。
【００８８】
マップの列１９２は、ユーザがロールを選択し、マップ画面１８４上で合成マップを閲覧できるようにするものである。例えば、ユーザは、解析用コンピュータ５９に接続されたマウスを使用して、列１９２内のセルのいずれかにポインタを導き、ボタンを押下して、対応するローラを選択することができる。図１２の例において、ユーザはロール「４」を選択している。したがって、解析用コンピュータ５９は、ロール「４」に対応する合成マップをマップウィンドウ１８４に表示させている。ウィンドウ１８４内の合成マップは、図８の合成マップ１１０と類似したものであってもよい。解析用コンピュータ５９は、データ出力領域１８２と同じウィンドウに、あるいは別のウィンドウとして、マップ１８４を表示してもよい。解析用コンピュータ５９は、マップ１８４において、不規則的な異常１９８を表示し、それらを、検出された繰り返し異常２００と区別することができる。例えば、一実施形態において、不規則的な異常１９８は、黒色などの１色で現れてもよく、一方で、繰り返し異常２００は、赤色などの異なる色で現れてもよい。別の実施形態において、多数の事例にわたる特定の位置での異常の発生数により、マップ１８４に表示される異常の色が決定されてもよい。例えば、マップ１８４は、ローラ「４」に関して収集されたデータのうちの少なくとも２０個の事例に対して合成マップを表示してもよい。合成マップ上の特定の箇所で１度のみ発生する異常は、黒色で表示されてもよい。合成マップ上の同じ箇所で２回〜５回、発生する異常は、緑色で表示されてもよい。６回〜１０回、発生する異常は、黄色で表示されてもよい。１１回以上、発生する異常は、赤色で表示されてもよい。
【００８９】
スリップ領域１８３Ｂは、ウェブが製造システムを横断するときにローラがスリップしているか否かに関する情報を表示する。このスリップは、例えば、ウェブがローラと一定に接触していないときに発生し得るものである。これにより、ウェブがローラと接触しないとき、ウェブに異常又は欠陥が発生することがある。いずれの場合も、スリップ領域１８３Ｂは、ロール識別子の列１９４と、重要度の列１９６を表示する。ロール識別子の列１９４は、該当するローラを特定する情報を表示する。重要度の列１９６は、深刻度など、ロールスリップの重要度を示唆する。同様に、他の実施形態において、色分けされた重要度又は数値による重要度など、他の種類の重要度が使用されることもできる。
【００９０】
一実施形態において、解析用コンピュータ５９は、重要度に基づいてデータ出力領域１８２に表示されるデータを、重要度の列１８８及び１９６の値に基づいて、最大のものから最小のものへと自動的に並び替えてもよい。一実施形態において、解析用コンピュータ５９は、自動的に、つまりユーザがデータを「更新」する必要なく、ユーザインタフェースにデータを読み込む。一実施形態において、データ出力領域１８２は、０〜２０個の入力事項を表示してもよい。一実施形態において、データ出力領域１８２は、スクロールバー、タブ、又は大量の入力事項を表示するための他の手段を有してもよい。
【００９１】
本発明の様々な実施形態について説明した。これらの及び他の実施形態は、以下の特許請求の範囲に含まれる。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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