JP2002162362A - シートの欠陥検出装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シートの状態を正確に反映した欠陥データを
生成することができるシートの欠陥検出装置および方法
を提供すること。 【解決手段】 搬送ラインに沿って搬送されるシート２
の欠陥検出装置１であって、前記シートの欠陥を検出す
る検出手段１４、１６と、該検出手段の下流側に配置さ
れ前記シートを切断する切断手段８と、前記検出手段に
よる検出結果を切断された所定長のシート毎の欠陥デー
タとして記録する欠陥データ処理手段２４とを備え、該
欠陥データ処理手段が、前記切断手段が作動した際に前
記検出手段と切断手段との間に位置していたシートの欠
陥データを、次の所定長のシートの欠陥データの先頭部
分に付加することを特徴としているシートの欠陥検出装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シートの欠陥検出
装置および方法に関し、より詳細には、所定長毎に切断
されるシートの欠陥検出装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】樹脂シート、フィルム、紙、不織布、金
族箔などのシートを、後工程での加工または製品として
の出荷のために、所定長ずつ切断してロールにするシー
ト巻取り装置が知られている。このようなシート巻取り
装置は、シートを巻取る巻取りコイルを備え、この巻取
りコイルに所定長のシートが巻き取られると、シート搬
送経路に配置されたカッタ等の切断装置が作動してシー
ト切断し、所定長のシートによるロールを形成するよう
に構成されている。

【０００３】このようなシート巻取り装置は、ロールに
されるシートが異物、汚れ等の欠陥を有するか否かを調
べる欠陥検出装置を備えている。欠陥検出装置は、例え
ばローラなどによって構成される搬送ライン上を巻取り
手段（巻取りコイル）に向かって連続的に搬送されるシ
ートに欠陥検出位置で光線を照射し、シートからの反射
光または透過光を受け、これに基づいてシートが上記の
ような欠陥を有するか否かを検出している。検出された
データは、ロール毎に、そのロールを構成するシートの
欠陥データとして記録される。この欠陥検出装置では、
装置のレイアウトの関係から、シートに光が照射される
欠陥検出位置が、切断装置からシート搬送方向上流方向
に離れた位置に配置される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このため、このような
シート巻取り装置では、巻取りコイルでの所定長のシー
トの巻取りが完了し、切断装置によってシートが切断さ
れる際には、欠陥検出位置と切断装置による切断位置と
の間に欠陥検出が既に行われたシートが存在しているこ
とになる。また、欠陥検出装置は、切断装置の作動と同
期して、シート欠陥データを区切って１ロール分の欠陥
データとしている。

【０００５】このため、切断装置作動時に、欠陥検出位
置と切断装置との間に存在していたシートの欠陥データ
は、１つ前のロールの欠陥データの最後部に含まれてし
まい、本来含まれるべきロールの欠陥データには含まれ
ないことになる。すなわち、各ロールの欠陥データにお
いて、最後部に余分なデータが付加され、且つ、本来含
まれるべき先頭部分のシートの欠陥データが欠落してい
ることになる。このため、ロール毎の欠陥データがシー
トの欠陥の状態を正確に反映していないという問題が生
じている。

【０００６】本発明は、上記問題に鑑みなされたもので
あり、シートの状態を正確に反映した欠陥データを生成
することができるシートの欠陥検出装置および方法を提
供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本件発明の上記目的は、
搬送ラインに沿って搬送されるシートの欠陥検出装置で
あって、前記シートの欠陥を検出する検出手段と、該検
出手段の下流側に配置され前記シートを切断する切断手
段と、前記検出手段による検出結果を切断された所定長
のシート毎の欠陥データとして記録する欠陥データ処理
手段とを備え、該欠陥データ処理手段が、前記切断手段
が作動した際に前記検出手段と切断手段との間に位置し
ていたシートの欠陥データを、次の所定長のシートの欠
陥データの先頭部分に付加するシートの欠陥検出装置に
よって達成される。

【０００８】このような構成を有するシートの欠陥検出
装置においては、シートの欠陥検出がシート切断位置の
上流側で行われるが、シート切断の際に欠陥検出位置と
シート切断位置との間に位置していたシートの欠陥デー
タが、切断位置の下流側のシートによって形成される次
のロールの欠陥データの先頭部分として記録される。こ
のため、シートの欠陥検出位置とシート切断位置とが相
違することに起因する、欠陥データのズレが解消され、
シートの状態を正確に反映したシートの欠陥データが生
成される。

【０００９】本発明の好ましい態様では、前記検出手段
が、光学的にシートの欠陥検出を行う検出手段である。
また、本発明の他の好ましい態様では、前記検出手段
が、搬送されているシートに光を照射する光源と、シー
トからの光を受ける受光手段とを備えている。また、本
発明の好ましい態様は、前記切断手段の下流側に切断さ
れた所定長のシートをロール状に巻取る巻取り手段を備
えている。

【００１０】本件発明の上記目的は、搬送ラインに沿っ
て搬送されるシートの欠陥を検出する検出方法であっ
て、搬送されるシートの欠陥検出を行い該シートの欠陥
を示す欠陥データを生成する工程と、前記欠陥検出が行
われた位置より下流側でシートを切断する工程と、前記
切断が行われたときに欠陥検出位置と切断位置との間に
位置していたシートの欠陥データを保持する工程と、該
保持していた欠陥データを切断が行われたときに前記切
断位置の下流側に位置していたシートの欠陥データの先
頭に付加する工程と、を備えているシートの欠陥検出方
法によって達成される。

【００１１】このような構成を有するシートの欠陥検出
方法においては、シートの欠陥検出がシート切断位置の
上流側で行われることになるが、シート切断の際に欠陥
検出位置とシート切断位置との間に位置していたシート
の欠陥データが保持され、切断位置の下流側に位置した
シートの欠陥データの先頭に付加される。このため、シ
ートの欠陥検出位置とシート切断位置とが相違すること
に起因する、欠陥データのズレが解消され、シートの状
態を正確に反映したシートの欠陥データが生成される。

【００１２】本発明の好ましい態様では、前記欠陥デー
タを保持する工程が、前記切断が行われたときに欠陥検
出位置と切断位置との間に位置していたシートの欠陥デ
ータを、前記切断が行われたときに前記切断位置の上流
側に位置していたシートの欠陥データから削除する工程
を有する。

【００１３】このような構成によれば、シート切断の際
に欠陥検出位置とシート切断位置との間に位置していた
シートの欠陥データが、切断位置の上流側に位置したシ
ートの欠陥データから削除されるので、欠陥データとシ
ートの状態とが完全に一致する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明を好ましい実施の形態を図
面に沿って詳細に説明する。図１は本発明の好ましい一
実施形態のシートの欠陥検出装置１の概略的な構成を示
す図面である。図１に示されているように、シートの欠
陥検出装置１は、細長いウエブ状のシート２を搬送経路
に沿って矢印Ａ方向に搬送する複数の搬送ローラ４、
６、８と、搬送されてきたシート２をロール１０にする
巻取りコイル（巻取り手段）１２とを備えている。搬送
ローラ４、６、８および巻取りコイル１２は、図示しな
い駆動源によって回転駆動され、巻取りコイル１２に至
るウエブ状シート２の搬送ラインを形成するように構成
されている。

【００１５】本実施形態のシートの欠陥検出装置１は、
搬送されるウエブ状シート２の表面の異物、汚れ等の欠
陥を、シートの反射率あるいは透過率に基づいて光学的
に検出する欠陥検出装置であり、ウエブ状シート２は、
上流側の製造装置（図示せず）で製造された合成樹脂シ
ートである。本発明はこのようなウエブ状の合成樹脂シ
ートに限定されるものではなく、フィルム、紙、不織
布、金属箔など、所定の搬送経路に沿って連続的に搬送
される全てのシートに対して適用可能ある。また、本発
明においては、切断された所定長のシートは必ずしも巻
き取りコイルによりロール状に巻き取られる必要はな
く、特に、一枚のシート片の長さが短い場合には平面状
に積み重ねて収納されるものであってもよい。

【００１６】形成されるロールの中心となる巻取りコイ
ル１２には、図示しないパルスロジックジェネレータ
（ＰＬＧ）が取付けられ、コイル１２に巻き取られたシ
ート２の長さを計測できるように構成されている。な
お、パルスロジックジェネレータに代えて、接触式測長
器であるロータリエンコーダによって巻取られたシート
の長さを計測するように構成してもよい。

【００１７】また、欠陥検出装置１では、搬送されてい
くシート２に光を照射する光源１４と、シート２で反射
した光源１４からの光を受けてシート表面の状態を示す
画像信号を生成するラインセンサ（受光装置）１６と
が、シート２に臨んで設けられ、ラインセンサ１６から
の画像信号に基づいて、シート２の欠陥検出が行われ
る。従って、この欠陥検出装置１では、光源１４、ライ
ンセンサ１６等が欠陥検出手段を構成し、ラインセンサ
１６が対面しているシート上の位置が欠陥検出位置
（Ｓ）となる。

【００１８】光源１４は、シート２の搬送方向に直交し
てシート２の幅全体にわたって延びるライン状の光源で
あり、シート２の搬送に伴ってシート２の表面全体に光
を照射する。光源１４としては、蛍光灯、ロッド照明な
どが使用される。また、ラインセンサ１６は、シート搬
送方向に直交してシート２の幅全体にわたって延びるラ
イン状の光センサであり、シート２から光を受け、シー
ト搬送方向に直交する方向に延びる検査ライン単位で、
シート２からの光強度分布に応じた画像信号を生成す
る。具体的には、ラインセンサ１６は、光源１４によっ
てシート２に照射されシート２の表面で反射した光を受
け、シート２の表面状態を示す画像信号を生成するよう
に、シート２に対して光源１４と同じ側に配置されてい
る。このラインセンサ１６としては、例えば、画素数２
０４８または５０００のＣＣＤカメラが用いられる。
尚、シート２の透明度が大きい場合等には、ライセンサ
１６を、シート２を挟んで光源１４と対向する位置に配
置し、シート２を透過した光源１４からの光に基づいた
画像信号を生成させる構成としてもよい。

【００１９】欠陥検出装置１の欠陥検出位置の下流側位
置には、シート２を所定の長さに切断するカッタ１８が
設けられている。カッタ１８は、後述する制御装置２０
からの指示でシート２を所定長毎に幅方向に切断するよ
うに構成されている。従って、本実施形態の欠陥検出装
置１では、カッタ１８がシート２を切断する位置が、切
断位置（Ｃ）となる。本発明の実施形態では、欠陥検査
位置（Ｓ）と切断位置（Ｃ）とのシート搬送ラインに沿
った距離は約３０ｍ（Ｌ）である。

【００２０】更に、本実施形態の欠陥検出装置１は、装
置全体の作動を制御する制御装置２０を備えている。制
御装置２０は、コンピュータ等によって構成され、画像
処理部２２と、欠陥データ処理部２４と、生産制御部２
６とを備えている。

【００２１】画像処理部２２は、ラインセンサ１６が生
成したライン単位の画像信号を所定のプログラムによっ
て処理してシート２に存在する欠陥を検出し、検出され
た欠陥データを欠陥データ処理部２４に送るように構成
されている。また、欠陥データ処理部２４は、画像処理
部２２から送られてきた欠陥データを処理して、ロール
１０毎の欠陥データとして記録するように構成されてい
る。さらに、欠陥データ処理部２４には、キーボードな
どの入力装置、ＣＲＴ、液晶表示装置またはプリンタな
どの出力装置を含む入出力装置２８が接続され、画像処
理部２２で行われる欠陥検出の検出条件の変更、検出結
果の表示、出力等を行うことができる。

【００２２】生産制御部２６は、巻取りコイル１２のパ
ルスロジックジェネレータ（ＰＬＧ）からの信号に基づ
いて所定長（例えば２０００ｍ）のシート２が巻取りコ
イル１２に巻取られたことを検出すると、カッタ１８に
切断信号を出力して切断位置においてシート２を切断さ
せ１つのロールに含まれるシート長を２０００ｍにする
とともに、満巻信号を欠陥データ処理部２４に出力し
て、欠陥データをロール毎に区切るように構成されてい
る。従って、欠陥データは、シート切断と同期して、ロ
ール毎の欠陥データに区切られる。

【００２３】図２は、画像処理部２２の構成を示すブロ
ック図である。図２に示されているように、画像処理部
２２は、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換部２２０と、設定しきい値に基づいてディジタル
信号を二値化する二値化部２２２と、二値化されたデー
タをランレングス符号化するランレングス符号化部２２
４と、ランレングス符号化された信号を検査対象である
シート２の搬送方向につなぎ合わせる連結性処理部２２
６とを備えている。

【００２４】Ａ／Ｄ変換部２２０は、ラインセンサ１６
から入力された欠陥検査位置における検査ライン毎の画
像信号を、画素毎に、例えば８ビットの濃度値（２５６
階調）を示すディジタル信号Ｂｉに変換して二値化部２
２２に送る機能を有する。また、二値化部２２２は、デ
ィジタル信号Ｂｉをしきい値Ｄｉに基づいて二値化しラ
ンレングス符号化部２２４に送る機能を有する。具体的
には、明欠陥の検出の場合は、ディジタル信号Ｂｉがし
きい値Ｄｉ以上である場合が”１”とされ、ディジタル
信号Ｂｉがしきい値Ｄｉ未満である場合が”０”とされ
る。暗欠陥の検出の場合には、この逆となる。ここでし
きい値Ｄｉは、ディジタル信号Ｂｉのなかで、正常部分
に対してどの程度の濃度差（単位％）がある部分を欠陥
部とするかを区切る境界値である。ランレングス符号化
部２２４は、メモリ容量をより少なくするために、二値
化後のディジタル信号を圧縮する機能を有する。さら
に、連結性処理部は、圧縮された検査ライン毎の画像信
号を、シート２の搬送方向につなぎ合わせ、シート２上
に存在すると認識された欠陥部分の位置、寸法、面積な
どの欠陥部分に関するデータ（欠陥データ）を生成し、
欠陥データ処理部分２に送る機能を有する。

【００２５】図３は、欠陥データ処理部２４の構成を示
すブロック図である。図３に示されているように、欠陥
データ処理部２４は、画像処理部２２から送られてきた
欠陥データの処理および記録、画像処理部２２で行われ
る検査の条件（しきい値、欠陥サイズ等）の設定を行う
手段であり、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部２４０と、
処理部２４２と、記憶部２４４とを備えている。Ｉ／Ｆ
部２４０は、処理部２４２と画像処理部２２および入出
力装置２８との通信を行うものであり、例えば汎用イン
ターフェースバスが用いられる。記憶部２４４は、ＲＡ
Ｍ、フラッシュメモリ、ハードディスクまたは光磁気デ
ィスクなどで構成されて、必要に応じて、処理部２４２
から送られてくる欠陥データの一部または全部の保持
（記憶）を行うとともに、処理部２４２に保持している
欠陥データを出力する。さらに、処理部２４２は、画像
処理部２２から送られてくる欠陥データをロール毎の欠
陥データとして処理および管理を行い、必要に応じて、
出力装置を介して外部に出力する。

【００２６】次に、図４を参照して、処理部２４２で行
われるロール毎の欠陥データを生成するプロセスを説明
する。図４は、シート２上での欠陥検査位置（Ｓ）と切
断位置（Ｃ）との関係を示す平面図である。

【００２７】上述したように、本実施形態の装置では、
シート切断と同期して欠陥データがロール（Ｒ）毎の欠
陥データ（Ｄ）に区切られ、欠陥検出位置（Ｓ）と切断
位置（Ｃ）とのシート搬送経路に沿った距離（Ｌ）は３
０ｍである。このため切断位置（Ｃｎ−１）で切断され
ｎ−１番目のロールを形成するシート片（Ｒｎ−１）が
形成されたとき、欠陥検出位置（Ｓｎ−１）と切断位置
（Ｃｎ−１）との間には長さ３０ｍの欠陥検出済みのシ
ート（Ｌｎ）が存在している。この３０ｍのシート（Ｌ
ｎ）に関する欠陥データは、ｎ−１番目のロールの欠陥
データ（Ｄｎ−１）の最後部に位置している。この結
果、ｎ−１番目のロールの欠陥データ（Ｄｎ−１）の最
後部には、実際にはｎ−１番目のロール（Ｒｎ−１）に
は含まれていない３０ｍ分のシート（Ｌｎ）の欠陥デー
タが存在し、且つ、次のｎ番目ロールを構成するシート
（Ｒｎ）の欠陥データ（Ｄｎ）からは、このシートの先
頭部分３０ｍのシート（Ｌｎ）の欠陥データが欠落して
いることになる。

【００２８】本実施形態では、処理部２４２が、切断位
置（Ｃｎ−１）でのシート切断時に欠陥検出位置（Ｓｎ
−１）と切断位置（Ｃｎ−１）との間に位置していた３
０ｍのシート（Ｌｎ）に関する欠陥データを、前のロー
ル即ちｎ−１番目のロールを構成するシート片（Ｒｎ−
１）の欠陥データ（Ｄｎ−１）から切り離し（削除
し）、この切り離された欠陥データを一時的に記憶部２
４４に保持させておき、この保持されていた３０ｍ分の
シート（Ｌｎ）の欠陥データを、次の切断位置（Ｃｎ）
でのシート切断時に形成される、ｎ番目ロールを構成す
るシート片（Ｒｎ）の欠陥データ（Ｄｎ）の先頭部分に
付加する。さらに、この欠陥データ（Ｄｎ）から、切断
位置（Ｃｎ）でのシート切断時に欠陥検出位置（Ｓｎ）
と切断位置（Ｃｎ）との間に位置していた３０ｍ分のシ
ート（Ｌｎ＋１）に関する欠陥データを切り離す（削除
する）ことによって、ｎ番目ロールを構成するシート片
（Ｒｎ）に完全に対応した欠陥データ（Ｄ’ｎ）を生成
する（図４）。同じ処理が、全ての欠陥データ（Ｄ）に
対して行われる。

【００２９】このように、本実施形態の欠陥データ処理
部２４では、シート切断毎に、欠陥検出位置（Ｓｎ−
１）と切断位置（Ｃｎ−１）との間に位置していた３０
ｍのシート（Ｌｎ）に関する欠陥データを、次のロール
を構成するシート片（Ｒｎ）の欠陥データ（Ｄｎ＋１）
の先頭部分に移動させることによりシートの巻取り範囲
（Ｒｎ）と欠陥検査範囲（Ｒｎ）とを一致させている。

【００３０】次に、本実施形態のシートの欠陥検出装置
１の動作について説明する。シート２は、複数の搬送ロ
ーラ４、６、８等によって製造装置から搬送ラインに沿
って搬送され、巻取りコイル１２に巻き取られていく。
カッタ１８の上流側に設けられた光源１４およびライン
センサ１６等を備えた欠陥検出手段によって、シート２
の欠陥が連続的に検出されている。巻取りコイル１２に
取付けられたパルスロジックジェネレータ（ＰＬＧ）に
よって所定長（例えば２０００ｍ）のシート２が巻き取
られたことが検出されると、カッタ１８が作動させられ
てシート２が切断される。このとき、複数の搬送ローラ
４、６、８の回転駆動は停止される。

【００３１】シート切断時に欠陥検出位置（Ｓ）と切断
位置（Ｃ）との間に配置されていたシート（Ｌ）に関す
る欠陥データは、前のシート片すなわち切断位置（Ｃ）
の上流側に位置するシート片の欠陥データから切り離さ
れて欠陥データ処理部２４の記憶部２４４に保持され、
次のシート片すなわち切断位置（Ｃ）の下流側に位置し
ていたシート片の欠陥データの先頭に付加される。そし
て、各ロール毎の欠陥データが生成、記録される。

【００３２】以上のような構成を有する本実施形態のシ
ートの欠陥検出装置によれば、生成されたロール毎の欠
陥データは、ロールを実際に構成しているシートの欠陥
状態を完全に反映したものとなる。

【００３３】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内で種
々の変更・変形が可能である。例えば、上記実施形態で
は、欠陥検出を光学的に行うものであったが、本発明は
これ限定されるものではなく、他の方法で欠陥検出を行
う場合にも適用可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、シート
の状態を正確に反映した欠陥データを生成することがで
きるシートの欠陥検出装置および方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の好ましい実施形態のシートの欠陥検
出装置１の概略的な構成を示す図面である。

【図２】 本発明の好ましい実施形態のシートの欠陥検
出装置で用いられる画像処理部の構成を示すブロック図
である。

【図３】 本発明の好ましい実施形態のシートの欠陥検
出装置で用いられる欠陥データ処理部の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】 シート上での欠陥検査位置（Ｓ）と切断位置
（Ｃ）等の関係を示す平面図である。

【符号の説明】

１：欠陥検出装置 ２：シート １２：巻取りコイル（巻取り手段） １４：光源 １６：ラインセンサ（受光手段） ２０：制御装置 ２２：画像処理部 ２４：欠陥データ処理部 ２６：生産制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 哲生 愛知県豊橋市牛川通４丁目１番地の２ 三 菱レイヨン株式会社豊橋事業所内 Ｆターム(参考） 2F065 AA49 BB01 CC02 DD03 FF04 FF41 GG03 HH05 JJ25 QQ31 2G051 AA32 AA34 AA37 AA40 AB01 AB07 CA03 CB01 CB02 DA06 DA15 EA11 EA14

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送ラインに沿って搬送されるシートの
   欠陥検出装置であって、 前記シートの欠陥を検出する検出手段と、 該検出手段の下流側に配置され前記シートを切断する切
   断手段と、 前記検出手段による検出結果を切断された所定長のシー
   ト毎の欠陥データとして記録する欠陥データ処理手段と
   を備え、 該欠陥データ処理手段が、前記切断手段が作動した際に
   前記検出手段と切断手段との間に位置していたシートの
   欠陥データを、次の所定長のシートの欠陥データの先頭
   部分に付加すること、を特徴とするシートの欠陥検出装
   置。
2. 【請求項２】 前記検出手段が、光学的にシートの欠陥
   検出を行う検出手段である、請求項１に記載のシートの
   欠陥検出装置。
3. 【請求項３】 前記検出手段が、搬送されているシート
   に光を照射する光源と、シートからの光を受ける受光手
   段とを備えている、請求項２に記載のシートの欠陥検出
   装置。
4. 【請求項４】 前記切断手段の下流側に切断された所定
   長のシートをロール状に巻き取る巻取り手段を備えてい
   る、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシートの
   欠陥検出装置。
5. 【請求項５】 搬送ラインに沿って搬送されるシートの
   欠陥を検出する検出方法であって、 搬送されるシートの欠陥検出を行い該シートの欠陥を示
   す欠陥データを生成する工程と、 前記欠陥検出が行われた位置より下流側でシートを切断
   する工程と、 前記切断が行われたときに欠陥検出位置と切断位置との
   間に位置していたシートの欠陥データを保持する工程
   と、 該保持していた欠陥データを、切断が行われたときに前
   記切断位置の下流側に位置していたシートの欠陥データ
   の先頭に付加する工程と、を備えていることを特徴とす
   るシートの欠陥検出方法。
6. 【請求項６】 前記欠陥データを保持する工程が、前記
   切断が行われたときに欠陥検出位置と切断位置との間に
   位置していたシートの欠陥データを、前記切断が行われ
   たときに前記切断位置の上流側に位置していたシートの
   欠陥データから削除する工程を更に有する、請求項５に
   記載のシートの欠陥検出方法。