JP2009047530A - 薄膜コート未塗工部検査装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】薄膜コート厚の制限によらず、薄膜コート未塗工部を正確に識別可能にする。
【解決手段】ロール状原反から連続シートを巻き出しながら、前記連続シートに薄膜コートを塗工してロール状シートとして巻き取り、ロール状シート加工品を生産する加工工程で、前記ロール状シート加工品の全面に対して薄膜コート未塗工部を検査する装置であって、
前記連続シートの薄膜コート塗工面直上から同軸落射光または側方斜め上方から照射するライン照明を行う照明手段と、
前記照明手段でライン照明された前記連続シートの薄膜コート塗工面を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で得られた画像データに対して画像処理を行い、薄膜コート未塗工部を検出する画像処理手段とを備え、
前記ライン照明に赤色ＬＥＤと青色ＬＥＤとの２ステージ照明を用いることを特徴とする薄膜コート未塗工部検査装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、長尺の連続シートをロール状に巻いたロール状原反を生産材として、薄膜コート塗工工程を行い、ロール状シート加工品を製造する生産工程において、ロール状シート加工品の全面に対して、薄膜コート未塗工部を検出する検査方法および検査装置に関するものである。

一般に、ロール状原反から連続シートを巻き出しながら、この連続シートに薄膜コートを塗工して巻き取り、ロール状シート加工品を製造する場合、このロール状シート加工品の全面に対して、薄膜コート未塗工部を検出する検査を行う必要がある。

従来、この検査は、作業者が目視で行うか、或いは、薄膜コートの平均膜厚を計測してその膜厚変動から薄膜コート未塗工部の判断を行っていた（特許文献１参照）。

しかしながら、作業者による目視検査では個人差があるとともに、そもそも薄膜コート未塗工部が目視確認できない場合が多い。

また、薄膜コートの平均膜厚を計測してその膜厚変動から薄膜コート未塗工部の判断を行う場合には、もともと平均膜厚が薄い薄膜コート層に対しては、検出したい膜厚変動に比べると膜厚計測の精度が粗い。さらに面積の小さい未塗工部の発見はできない。

そこで本願出願人は、赤色ＬＥＤ（発光ダイオード）の面発光光源を照射光源として、同軸落射照明または斜め照明で連続シートの薄膜コート塗工面を照らながら撮像し、得た画像データに対して画像処理を行い、薄膜コート未塗工部を検出する発明を、特願２００７−１８６７０８で出願した。

この発明は、薄膜コート厚の対象範囲が１００〜４００μであり、この対象範囲では有効に薄膜コート未塗工部を検出できる。

しかしながら、上記対象範囲以外の薄膜コート厚では、必ずしも有効に検出できるとは限らない。
特許第３８２００４９号公報

本発明は斯かる背景技術に鑑みてなされたもので、薄膜コート厚の制限によらず、薄膜コート未塗工部を正確に識別可能にすることを課題とする。

本発明において上記課題を解決するために、まず請求項１の発明では、
ロール状原反から連続シートを巻き出しながら、前記連続シートに薄膜コートを塗工してロール状シートとして巻き取り、ロール状シート加工品を生産する加工工程で、前記ロール状シート加工品の全面に対して薄膜コート未塗工部を検査する装置であって、
前記連続シートの薄膜コート塗工面直上から同軸落射光または側方斜め上方から照射するライン照明を行う照明手段と、
前記照明手段でライン照明された前記連続シートの薄膜コート塗工面を撮像する撮像手
段と、
前記撮像手段で得られた画像データに対して画像処理を行い、薄膜コート未塗工部を検出する画像処理手段とを備え、
前記ライン照明に赤色ＬＥＤと青色ＬＥＤとの２ステージ照明を用いることを特徴とする薄膜コート未塗工部検査装置としたものである。

また請求項２の発明では、
ロール状原反から連続シートを巻き出しながら、前記連続シートに薄膜コートを塗工してロール状シートとして巻き取り、ロール状シート加工品を生産する加工工程で、前記ロール状シート加工品の全面に対して薄膜コート未塗工部を検査する方法であって、
前記連続シートの薄膜コート塗工面直上から同軸落射光または側方斜め上方から照射するライン照明を行う照明段階と、
前記照明段階でライン照明された前記連続シートの薄膜コート塗工面を撮像する撮像段階と、
前記撮像段階で得られた画像データに対して画像処理を行い、薄膜コート未塗工部を検出する画像処理段階とを含み、
前記ライン照明に赤色ＬＥＤと青色ＬＥＤとの２ステージ照明を用いることを特徴とする薄膜コート未塗工部検査方法としたものである。

本発明によれば、次のような顕著な効果を奏する。
（１）ロール状加工品の薄膜コート塗工工程において、全面自動検査により薄膜コートの未塗工部を塗工厚の制限無しに正確に識別することができる。
（２）薄膜コートの未塗工部を正確に識別することが可能なため品質保証が可能となり、薄膜コートの未塗工部の流出を防ぐことができる。

以下に、本発明の最良の実施形態を説明する。

本実施形態の薄膜コート未塗工部検査装置の２例を、側面から見た概略構成図を図１に示す。本実施形態の薄膜コート未塗工部検査装置は、カメラ２、ライン形状の赤色ＬＥＤ面発光光源３又は同軸落射照明系２０、カメラ４、ライン形状の青色ＬＥＤ面発光光源５又は同軸落射照明系３０、画像処理装置６を備え、カメラ２、カメラ４は、それぞれ画像処理装置６に接続されているものである。薄膜コートを塗工された連続シート１はローラ７〜１０上を矢印Ａの方向に搬送され、その搬送経路上の薄膜コート塗工面の側に、カメラ２とライン形状の赤色ＬＥＤ面発光光源３又は同軸落射照明系２０とを組にして設置し、またカメラ４とライン形状の青色ＬＥＤ面発光光源５又は同軸落射照明系３０とを組にして設置する。同軸落射照明系２０は、ビームスプリッター２１、赤色ＬＥＤの面発光光源２２を備える。また、同軸落射照明系３０は、ビームスプリッター３１、青色ＬＥＤの面発光光源３２を備える。

連続シート１に対する薄膜コート塗工の例として、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上にＳｉ（シリコン）コートを施すことが挙げられる。

ＬＥＤの面発光光源とは、例えば、ガラスやプラスチックで出来た乳白色の板の周囲の端面近くに複数個のＬＥＤを配置し、ＬＥＤからの光が板の端面以外の方向に漏れないような覆いをすることによって、乳白色の板が面状に均一に発光する光源のようになるようにしたものである。

ライン形状の赤色ＬＥＤ面発光光源３による斜め照明、ビームスプリッター２１と赤色
ＬＥＤの面発光光源２２とを備える同軸落射照明系２０による同軸落射照明は、何れも、連続シート１の幅方向全面を照明する赤色ＬＥＤライン照明である。

ライン形状の青色ＬＥＤ面発光光源５による斜め照明、ビームスプリッター３１と青色ＬＥＤの面発光光源３２とを備える同軸落射照明系３０による同軸落射照明は、連続シート１の幅方向全面を照明する青色ＬＥＤライン照明である。

まず、ライン形状の赤色ＬＥＤ面発光光源３による斜め照明、又は同軸落射照明系２０による同軸落射照明の赤色ＬＥＤライン照明にて、カメラ２は、連続シート１の薄膜コート塗工面を撮像し、画像データを画像処理装置６へ送る。

ライン形状の赤色ＬＥＤ面発光光源３は、連続シート１の幅方向に設置するようにし、カメラ２としてラインセンサ素子を用いたものを使用すれば、連続シート１が順次搬送されていくのに従って、連続シート１の撮像を効率よく行うことができる。

図１の（Ａ）では、ライン形状の赤色ＬＥＤ面発光光源３を搬送方向下流側に、カメラ２を搬送方向上流側に設置した場合を示しているが、逆の配置であってもかまわない。

図１の（Ａ）に示すように、連続シート１の薄膜コート塗工面の法線方向に対して、ライン形状の赤色ＬＥＤ面発光光源３は照射角度θ１で照明光を照射し、カメラ２は受光角度θ２で連続シート１からの光を受光する。

なお、θ１＝θ２という配置に設定すると、正反射光の成分が多くなりすぎて表面がぎらついて見える状態となることが多いので、θ２＝θ１±５°程度の、正反射に近い角度範囲に設定するのが好ましい。また、好ましいθ１の範囲は、０°〜３０°である。

画像処理装置６は、カメラ２から送られた画像データに対して画像処理を行い薄膜コート塗工部、未塗工部の判定を行う。薄膜コート未塗工部は、周囲の薄膜コート塗工部に比べて、画像の階調が異なっているために、判定可能である。赤色ＬＥＤライン照明では、特に１００〜４００μの薄膜コート厚に対して、薄膜コート未塗工部が周囲の薄膜コート塗工部に比べて画像の階調が顕著に異なるために、有効に判定される。

続いて、カメラ２で撮影された連続シート１の薄膜コート塗工面が、ライン形状の青色ＬＥＤ面発光光源５による斜め照明、又は同軸落射照明系３０による同軸落射照明の青色ＬＥＤライン照明のもとに到達し、この青色ＬＥＤライン照明にて、カメラ４は、その塗工面を撮影し、画像データを画像処理装置６へ送る。

ライン形状の青色ＬＥＤ面発光光源５は、連続シート１の幅方向に設置するようにし、カメラ４としてラインセンサ素子を用いたものを使用すれば、連続シート１が順次搬送されていくのに従って、連続シート１の撮像を効率よく行うことができる。

図１の（Ａ）では、ライン形状の青色ＬＥＤ面発光光源５を搬送方向下流側に、カメラ４を搬送方向上流側に設置した場合を示しているが、逆の配置であってもかまわない。

図１の（Ａ）に示すように、連続シート１の薄膜コート塗工面の法線方向に対して、ライン形状の青色ＬＥＤ面発光光源５は照射角度θ３で照明光を照射し、カメラ４は受光角度θ４で連続シート１からの光を受光する。

なお、θ３＝θ４という配置に設定すると、正反射光の成分が多くなりすぎて表面がぎらついて見える状態となることが多いので、θ４＝θ３±５°程度の、正反射に近い角度
範囲に設定するのが好ましい。また、好ましいθ３の範囲は、０°〜３０°である。

画像処理装置６は、カメラ４から送られた画像データに対して画像処理を行い、薄膜コート塗工部、未塗工部の判定を行う。薄膜コート未塗工部は、周囲の薄膜コート塗工部に比べて、画像の階調が異なっているために、判定可能である。青色ＬＥＤライン照明では、特に１００μ以下の薄膜コート厚に対して、薄膜コート未塗工部が周囲の薄膜コート塗工部に比べて画像の階調が顕著に異なるために、有効に判定される。

画像処理装置６は、赤色ＬＥＤライン照明での塗工部、未塗工部の判定結果と、青色ＬＥＤライン照明での塗工部、未塗工部の判定結果との論理和をとる。

その結果、画像処理装置６は、赤色ＬＥＤライン照明、又は青色ＬＥＤライン照明のいずれかで未塗工部が確認されれば、薄膜コート未塗工部があると判定する。

上述のように画像処理装置６は、赤色ＬＥＤライン照明で撮像された画像データ、青色ＬＥＤライン照明で撮像された画像データの何れも処理しているが、それぞれの処理は各々別個の画像処理装置で行っても良い。

また、図１では、搬送方向上流側で赤色ＬＥＤライン照明を行い、搬送方向下流側で青色ＬＥＤライン照明を行った場合を示しているが、逆にしてもかまわない。

以上の赤色ＬＥＤライン照明と青色ＬＥＤライン照明の２ステージ構成にすることにより、薄膜コート厚の制限によらず、薄膜コート未塗工部を正確に識別可能となる。

（Ａ）は、本実施形態の１例である斜め照明による薄膜コート未塗工部検査装置を側面から見た概略構成図であり、（Ｂ）は、本実施形態のもう１例である同軸落射照明による薄膜コート未塗工部検査装置を側面から見た概略構成図である。

符号の説明

１…連続シート
２…カメラ
３…ライン形状の赤色ＬＥＤ面発光光源
４…カメラ
５…ライン形状の青色ＬＥＤ面発光光源
６…画像処理装置
７…ローラ
８…ローラ
９…ローラ
１０…ローラ
２０…同軸落射照明系
２１…ビームスプリッター
２２…赤色ＬＥＤの面発光光源
３０…同軸落射照明系
３１…ビームスプリッター
３２…青色ＬＥＤの面発光光源
Ａ…矢印
θ１…照射角度
θ２…受光角度
θ３…照射角度
θ４…受光角度

Claims (2)

1. ロール状原反から連続シートを巻き出しながら、前記連続シートに薄膜コートを塗工してロール状シートとして巻き取り、ロール状シート加工品を生産する加工工程で、前記ロール状シート加工品の全面に対して薄膜コート未塗工部を検査する装置であって、
   前記連続シートの薄膜コート塗工面直上から同軸落射光または側方斜め上方から照射するライン照明を行う照明手段と、
   前記照明手段でライン照明された前記連続シートの薄膜コート塗工面を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段で得られた画像データに対して画像処理を行い、薄膜コート未塗工部を検出する画像処理手段とを備え、
   前記ライン照明に赤色ＬＥＤと青色ＬＥＤとの２ステージ照明を用いることを特徴とする薄膜コート未塗工部検査装置。
2. ロール状原反から連続シートを巻き出しながら、前記連続シートに薄膜コートを塗工してロール状シートとして巻き取り、ロール状シート加工品を生産する加工工程で、前記ロール状シート加工品の全面に対して薄膜コート未塗工部を検査する方法であって、
   前記連続シートの薄膜コート塗工面直上から同軸落射光または側方斜め上方から照射するライン照明を行う照明段階と、
   前記照明段階でライン照明された前記連続シートの薄膜コート塗工面を撮像する撮像段階と、
   前記撮像段階で得られた画像データに対して画像処理を行い、薄膜コート未塗工部を検出する画像処理段階とを含み、
   前記ライン照明に赤色ＬＥＤと青色ＬＥＤとの２ステージ照明を用いることを特徴とする薄膜コート未塗工部検査方法。

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