JP2002090310A - シート検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、検査幅の広いシートの検査におい
ても、簡単な構成によって、安価にかつ高速応答性よ
く、検査幅全体に渡って漏れのない検査を行うことがで
きるシート検査装置を提供することを課題とする。 【解決手段】本発明のシート検査装置は、半導体レーザ
３と、シート１を挟んで対向する２枚の反射ミラー４
ａ、４ｂと、半導体レーザ３から斜入光したレーザ光３
ａが、反射ミラー４ａ、４ｂによって繰り返し反射され
つつシート１を幅方向に繰り返し透過した後に入光する
位置に設けられた受光センサ５と、アラーム９と、ハー
ドディスク１０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光透過性を有す
るシートを検査するためのシート検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、シートの製造工程におけるシ
ート検査装置としてカメラがよく用いられている。例え
ば特開平５−１１８９９６号公報に開示のものは、複数
台のカメラを、その画角（視野）を部分的に重ねてシー
ト幅方向全域に写し漏れがないように配置し、原反ロー
ルからシートを巻き取りつつ走行させてカメラで撮影す
ることによりシート幅全体の欠点検査を行っている。

【０００３】また近年では、シート検査装置としてＣＣ
Ｄラインセンサを用いたＣＣＤラインカメラを用いるこ
とが多くなってきている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５−１１８９９６号公報に開示のものにおいては、カメ
ラの画角に限界があるため、上述のようにシート幅全体
を検査しようとするとカメラを複数台使用する必要があ
り、シート検査装置のコストが高くなってしまうという
問題がある。

【０００５】また、ＣＣＤラインカメラは、列状に並ん
だ多数のＣＣＤセンサをカメラが有するクロック周波数
（通常数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚ）に応じて順次駆動してい
きながら撮影を行っていくため、シートの走行速度が高
速になるとＣＣＤカメラのセンシング速度が追従せず、
検査漏れを生じる虞がある。

【０００６】本発明は上記の事情に鑑みて為されたもの
で、検査幅の広いシートの検査においても、簡単な構成
によって、安価にかつ高速応答性よく、検査幅全体に渡
って漏れのない検査を行うことができるシート検査装置
を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の請求項１に記載のシート検査装置は、光
透過性を有する幅広のシートを検査するためのシート検
査装置であって、検査光を発光する発光手段と、シート
を挟んで対向する少なくとも一対の反射ミラーと、発光
手段から斜入光した検査光が、少なくとも一対の反射ミ
ラーによって繰り返し反射されつつシートを幅方向に繰
り返し透過した後に入光する位置に設けられた受光手段
とを有することを特徴とする。

【０００８】請求項１に記載の発明によれば、反射ミラ
ーによって繰り返し反射されつつシートを幅方向に繰り
返し透過した検査光を単一の受光素子で受光でき、その
受光光量の変化を検出して検査を行うので、検査幅の広
いシートの検査においても、簡単な構成にて安価にかつ
高速応答性よく、漏れのない検査を行うことができる。

【０００９】請求項２に記載のシート検査装置は、請求
項１に記載のシート検査装置において、検査データを保
存する保存手段と、受光手段によって受光された検査光
の光量変化を報知する報知手段とを有することを特徴と
する。

【００１０】請求項２に記載の発明によれば、検査デー
タを保存する保存手段と、受光手段によって受光された
検査光の光量変化を報知する報知手段とを有しているの
で、検査で不良等が発生したときにその発生を即座に知
ることができ、また保存されたデータを用いてデータ管
理や不良部分の除去、不良発生原因の解析等を行うこと
もできる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１乃至図６は、この発明の実施
の形態に係るシート検査装置を示すものである。 図１
及び図２は本発明の実施の形態に係るシート検査装置の
概略構成を示す斜視図及びブロック図である。

【００１２】図１において、符号１は検査対象としての
光透過性を有するシートである。シート１は、ロールA
にロール状に巻かれていて、シート検査装置２の検査部
２ａを走行しつつ通過して、その後ロールBに巻き取ら
れる。

【００１３】シート検査装置２は、検査部２ａ、装置本
体６、シートの走行速度を検出するエンコーダ７で大略
構成され、検査部２ａは発光手段としての半導体レーザ
３、２枚の反射ミラー４ａ、４ｂ、受光手段としての受
光センサ５を有している。装置本体６内部には、検出回
路８、報知手段としてのアラーム９、保存手段としての
ハードディスク１０が備えられていて、それぞれ図に示
すように電気的に接続されている。

【００１４】半導体レーザ３は、図１に示すように、シ
ート１の幅方向の一端部近傍に設けられ、半導体レーザ
３から発せられた検査光としてのレーザ光３ａが、上側
反射ミラー４ａに対して、シート１の幅方向に進行する
方向に斜入光するようになっている。

【００１５】上側反射ミラー４ａ及び下側反射ミラー４
ｂは、シート１を挟んで対向していて、シート１に対し
て略平行に配されて、かつシート１からそれぞれの反射
ミラー４ａ、４ｂまでの距離は略等間隔とされている。
上側反射ミラー４ａに斜入光したレーザ光３ａは、後述
するように２枚の反射ミラー４ａ、４ｂによって繰り返
し反射されつつシート１を幅方向に繰り返し透過する。

【００１６】受光センサ５は、シート１の幅方向他端近
傍であって、かつレーザ光３ａが２枚の反射ミラー４
ａ、４ｂによって繰り返し反射されつつシート１を幅方
向に繰り返し透過した後に入光する位置に設けられてい
て、例えばフォトダイオード等の受光素子が用いられ
る。

【００１７】検出回路８は、受光センサ５での受光光量
を常時又は一定時間毎に監視し、基準となる受光光量と
の比較を行いながら、シート１の不良部分を検出するた
めのもので、不良部分を検出するとアラーム９に向けて
異常を知らせる異常信号を送信する。

【００１８】また、受光センサ５からの受光光量情報
は、エンコーダ７からのシート走行速度情報等ととも
に、検査状態情報としてハードディスク１０に保存され
る。ハードディスク１０には検査状態情報が逐次保存さ
れ、表示手段としてのモニタ１１によって随時表示させ
ることができるので、このシート検査装置２は検査デー
タの管理が容易なものとなっていて、シート１に不良部
分が発生した場合にも、不良部分の除去や不良原因の解
析等が容易なものとなっている。

【００１９】次に、このシート検査装置２の作用につい
て説明する。

【００２０】装置本体６の図示しない電源スイッチをオ
ンにすると、半導体レーザ３からレーザ光３ａが発せら
れる。次に、図示しない走行手段を駆動させて、ロール
Ｂを回転させ、検査対象としてのシート１を図１中矢印
の方向に走行させる。ロールＢの回転速度はエンコーダ
７によって検出されていて、エンコーダ７からのシート
走行速度情報により検出回路８はシート１の走行速度を
把握することが可能である。

【００２１】図３に幅方向の拡大断面を示すように、半
導体レーザ３から発せられ、上側反射ミラー４ａに斜入
光したレーザ光３ａは第１の反射中心位置Ｒ１を中心に
反射し、検査対象としてのシート１を上から下に向けて
透過して、下側反射ミラー４ｂに至る。２枚の反射ミラ
ー４ａ、４ｂは略平行に配されているので、レーザ光３
ａの下側反射ミラー４ｂへの入射角は、上側反射ミラー
４ａへの入射角と略一致している。

【００２２】シート１は、第１の透過点Ｐ１を中心にｄ
ｓの範囲で照射される。レーザ光３ａのビーム径φとシ
ート１の照射範囲ｄｓとの関係は、レーザ光３ａの上側
反射ミラー４ａへの入射角度に対応して定められる。

【００２３】下側反射ミラー４ｂに斜入光したレーザ光
３ａは第２の反射中心位置Ｒ２を中心に反射し、シート
１を下から上に向けて透過して、上側反射ミラー４ａに
再び入射する。このときシート１は、第２の透過点Ｐ２
を中心にｄｓの範囲で照射される。

【００２４】レーザ光３ａの入射角度、ビーム径φ、反
射ミラーの配置等は、Ｐ１を中心とする照射範囲と、そ
れに隣接するＰ２を中心とする照射範囲とが、接するか
又は一部重複するように設定されている。

【００２５】このようにして、レーザ光３ａは、上側反
射ミラー４ａと下側反射ミラー４ｂとによって繰り返し
反射されつつシート１を繰り返し透過する。レーザ光３
ａはシート１の一端からシート幅方向に進行する方向に
斜入光しているので、反射ミラー４ａ、４ｂに反射され
るたびに、シート１の幅方向に進行する。

【００２６】２枚の反射ミラー４ａ、４ｂによって繰り
返し反射されつつシート１の検査幅全体を透過したレー
ザ光３ａは、シート１の幅方向他端に配された受光セン
サ５に入光し、受光される。

【００２７】レーザ光３ａがシート１を透過するたびに
照射する照射範囲は、シート１の検査幅全体にわたっ
て、隣接する照射範囲同士が接するか又は一部重複する
ように設定されているので、レーザ光３ａは、半導体レ
ーザ３から発せられて受光センサ５で受光されるまでの
間に、検査部２ａにおいて検査幅全体を漏れなく照射す
ることになる。

【００２８】受光センサ５での受光光量は検出回路８に
よって監視され、基準受光光量との比較が行われる。走
行しているシート１が正常な状態であり、レーザ光３ａ
の照射範囲内に不良部分（欠陥部分）等がなければ、レ
ーザ光３ａは遮断されたり散乱したりすることなく受光
センサ５に至り、所定の受光光量が検出されるので、検
出回路８は検査状態を正常であると判断し、シート１の
走行は続けられる。

【００２９】しかし、図４に示すように、シート１上に
虫やゴミ等の異物が付着している等の不良部分（欠陥部
分）１ａがあると、その不良部分１ａがレーザ光３ａの
照射部を通過するときにレーザ光３ａが遮断又は散乱さ
れ、受光センサ５での受光光量が減少する。受光光量の
減少は装置本体６内部の検出回路８にて検出され、検出
回路８は基準となる受光光量との比較を行い、検査状態
が異常であると判断すれば異常を知らせる異常信号をア
ラーム９に送信する。アラーム９はアラームを鳴らして
操作者に異常を知らせると同時に、図示しない走行手段
がシートの走行を停止させる。

【００３０】レーザ光３ａは、シート１の検査幅全体を
漏れなく照射しているので、検査幅内のどの部分に不良
部分（欠陥部分）１ａがあっても検出することができ
る。

【００３１】また、受光センサ５での受光光量の減少
や、エンコーダ７からのシート走行速度等は検査状態情
報としてハードディスク１０に保存されているので、不
良部分（欠陥部分）１ａの除去や不良発生原因の解析等
を容易に行うことができる。

【００３２】また、このシート検査装置２は、例えば受
光センサ５としてフォトダイオード等のアナログ電圧を
出力するセンサを用いているので、ＣＣＤラインカメラ
のように走査駆動を行う必要がなく、連続的に検出する
ことができる。そのため、高速応答性がよく、漏れのな
い検査を行うことができる。

【００３３】さらに、半導体レーザ３、２枚の反射ミラ
ー４ａ、４ｂ、受光センサ５という簡単な構成にて検査
部２ａを構成しているので、例えば検査対象としてのシ
ート１の検査幅が広い場合でも、図５（ａ）に示す検査
幅が狭い場合の構成配置を、２枚の反射ミラー４ａ、４
ｂの寸法と、受光センサ５の配置を変更して図５（ｂ）
に示す構成配置にするだけで簡単に対応することがで
き、安価に簡便に検査を行うことができる。

【００３４】なお、本実施の形態においては、発光手段
として、ビーム径１ｍｍの半導体レーザ３を用いたが、
充分な光量を確保できるものであれば、ＬＥＤやハロゲ
ン光等の他の発光手段であってもよい。また、図６に示
すように、検査光を帯状検査光３ｂとしてもよい。

【００３５】検査光を帯状検査光３ｂとすることによ
り、シート１上の隣接する照射範囲を重複させやすくな
り、その結果帯状検査光３ｂの入射角の自由度が高くな
り、ひいては発光手段３や受光手段５の配置の自由度を
高めることができる。

【００３６】また、本実施の形態においては、受光セン
サ５をフォトダイオードとしたが、もちろんフォトトラ
ンジスタやＣＣＤラインセンサ等の他の受光手段を用い
てもよい。ＣＣＤラインセンサは受光素子面が線状に長
くされているので、帯状検査光３ｂを用いた場合でも他
の光学手段等を用いて集光等を行うことなく、帯状のま
ま検査光全体を受光することができる。

【００３７】さらに、本実施の形態においては、シート
１の不良部分１ａがレーザ光３ａの照射部を通過し、検
出回路８が異常と判断したときに、アラーム９がアラー
ムを鳴らして操作者に異常を知らせるとともに、図示し
ない走行手段がシートの走行を停止させる構成とした
が、検出回路８が異常と判断しても、モニタ１１に異常
があったことを報知する表示を行うのみで、アラームを
鳴らさず、かつシートの走行も停止しない構成としても
よい。

【００３８】このように構成することで、シート１に不
良部分１ａがあっても途中で中断されることなく、ロー
ル１本分の検査を通して行うことができる。

【００３９】ハードディスク１０には検査状態情報が保
存されているので、検査終了後にその検査状態情報を読
み出してシート１の不良部分１ａの位置や個数等を確認
することができる。その後、不良部分除去工程において
不良部分の除去を行うことができるので、検査工程と不
良部分除去工程を連続的にバッチ処理することができ
る。

【００４０】［実施例］図７は本発明の実施例に係るシ
ート検査装置の検査部の概略構成を示す斜視図である。

【００４１】この実施例では、幅５０ｍｍのシート１の
幅全体を検査する場合の検査部各部の寸法を示してい
る。半導体レーザ３のビーム径φを１ｍｍとし、シート
１に平行に配された２枚の反射ミラー４ａ、４ｂの寸法
をそれぞれ幅１００ｍｍ×奥行き１０ｍｍ、シート１か
らの距離をそれぞれ１０ｍｍとした。また、上側反射ミ
ラー４ａと下側反射ミラー４ｂとのシート幅方向の配置
オフセットを５ｍｍとし、半導体レーザ３と受光センサ
５とを図７のように配置した。

【００４２】この実施例では、レーザ光３ａが、２枚の
反射ミラー４ａ、４ｂの間で数回反射を繰り返した後に
シート１の一端に至り、またシート１の他端を透過した
レーザ光３ａが、２枚の反射ミラー４ａ、４ｂの間で数
回反射を繰り返した後に受光センサ５で受光されるよう
に配置されている。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、検査幅の広いシートの
検査においても、簡単な構成によって、安価にかつ高速
応答性よく、検査幅全体に渡って漏れのない検査を行う
ことができる。また、検査で不良等が発生したときにそ
の発生を即座に知ることができ、保存されたデータを用
いてデータ管理や不良部分の除去、不良発生原因の解析
等を行うこともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るシート検査装置の全
体構成を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態に係るシート検査装置の構
成を示すブロック図である。

【図３】図１に示すシート検査装置の検査部を詳細に示
す拡大断面図である。

【図４】シート検査時において、シートの不良部分が検
査部を通過するときに検査光を遮断した様子を示す斜視
図である。

【図５】検査幅の広いシートを検査する場合に、検査部
の構成配置を変更する様子を示し、（ａ）は検査幅の狭
いシートを検査する場合を示す断面図であり、（ｂ）は
検査幅の広いシートを検査する場合を示す断面図であ
る。

【図６】検査光を帯状検査光とした場合の検査部の例を
示す模式図である。

【図７】本発明の実施例に係るシート検査装置の検査部
の概略構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…シート（検査対象） １ａ…不良部分（欠陥部分） ２…シート検査装置 ２ａ…検査部 ３…半導体レーザ（発光手段） ３ａ…レーザ光（検査光） ３ｂ…帯状検査光 ４ａ…上側反射ミラー ４ｂ…下側反射ミラー ５…受光センサ（受光手段） ６…装置本体 ７…エンコーダ ８…検出回路 ９…アラーム（報知手段） １０…ハードディスク（保存手段） １１…モニタ（表示手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光透過性を有する幅広のシートを検査する
   ためのシート検査装置であって、 検査光を発光する発光手段と、 前記シートを挟んで対向する少なくとも一対の反射ミラ
   ーと、 前記発光手段から斜入光した前記検査光が、前記少なく
   とも一対の反射ミラーによって繰り返し反射されつつ前
   記シートを幅方向に繰り返し透過した後に入光する位置
   に設けられた受光手段とを有することを特徴とするシー
   ト検査装置。
2. 【請求項２】検査データを保存する保存手段と、前記受
   光手段によって受光された前記検査光の光量変化を報知
   する報知手段とを有することを特徴とする請求項１に記
   載のシート検査装置。