JP2009243911A - 欠陥検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】搬送方向に一定長に区分されたブロック毎の制御と計４個のエッジを検出することで、最終製品状態では目視検査が困難な状態の製品においても歩留まりを大幅に向上させることが出来る製品の欠陥検査システムを提供することを課題とする。
【解決手段】透過率の非常に低い例えば黒膜を塗布した保護フィルムを貼り付けた感光性樹脂凸版は、製品内部に存在する欠陥が目視検査では検出が非常に困難であり、今までは検査が出来ないため品質保証が出来ないという状態であった。黒膜付き感光性樹脂凸版の品質保証を可能とし、正常品を市場に提供するために、製造工程に適正な欠陥の検査装置、欠陥情報のマーキング装置、製品の蛇行に追従するシステムなどの欠陥検査システムを新たに導入し、マーキングされた欠陥部のみを排除することで、最終製品状態で目視検査が出来ない製品
【選択図】なし

Description

本発明は、複合長尺品を利用した製造工程における欠陥検査システムに関し、詳しくは、複合長尺品に発生する欠陥を検出してマーキングを実施し、製品の欠陥を明確に把握する欠陥検査システムに関するものである。

所定の幅を有する複合長尺品には、表面処理が適切に施されなかった箇所や異物など付着した箇所が欠陥となることがある。したがって、かかる複合長尺品を製造するにあたっては、欠陥を検出して何らかのマーキングを行う欠陥検査工程がインラインで設けられている。

かかるマーキング方法としては、検出した欠陥に対して、長尺品の搬送方向に直交する幅方向のエッジ部に所定のラベルを貼付する方法や、ペン、インクジェット、レーザーマーカー、ヤスリなどの道具を用いて欠陥が判別できるように何らかのマークを付与する方法がある。

また、マーキングの方法として、たとえば特許文献１には検出した欠陥に対して、長尺品の搬送方向に直交する幅方向のエッジ部に欠陥のエッジからの距離を印字したラベルを貼付する方法や、エッジからの距離をエッジ部に直接印字する方法が開示されている。

このようなマーキングが施された欠陥を有する部分は、通常最終製品になる前に除去されることになる。

しかしながら、従来のマーキング方法では欠陥が多発したときにラベルの貼付、印字が間に合わない問題、また、長尺品の蛇行搬送によりマーキングが出来ない問題、また、ベース基板に貼り付ける樹脂シートとの位置相関が蛇行によりズレが生じ、樹脂シートのエッジを検査装置が過検出し、マーキングの内容が分からなくなってしまうという問題があった。

また、欠陥を有する部分は、上述したように、最終製品になる前に正常な部分を残して除去されるが、複合長尺品の表面に目視では発見が困難になるフィルム例えばマット加工されたフィルムや黒い膜を形成したものをラミネートした場合に、従来のマーキングでは複合長尺品の蛇行搬送により欠陥位置の補正が行われず欠陥エリアを拡大し歩留まりが大きく低下する問題があった。
特開２０００−３４９１２７号公報（特許請求の範囲）

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、搬送方向に一定長に区分されたブロック毎の制御と最大４個のエッジを検出することで、最終製品状態では目視検査が困難な状態の製品においても歩留まりを大幅に向上させることが出来る製品の欠陥検査システムを提供することを課題とする。

本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、所定の方向へと連続的に搬送される複合長尺品に存在する欠陥に対してマーキングを行う欠陥検査システムであって、複合長尺品が第１の長尺品と光学濃度値が０．２以上の第２の長尺品からなり、上記複合長尺品に存在する欠陥を検出する検査手段と、上記検査手段によって検出された欠陥の位置を含む位置座標データを生成する制御手段と、上記検査手段から所定距離だけ上記複合長尺品の搬送方向に離隔された位置に設けられ、上記制御手段によって検出された欠陥に対してマーキングするマーキング装置を備えており、上記検査手段が第１の長尺品に存在する最大４つの幅方向に存在するエッジも検出し、かつ上記制御手段は検出されたデータを搬送方向に区分したブロック毎に、欠陥データをマーキングデータに変換し、欠陥が存在するブロックにおいて、そのブロックを含む連続した２ブロックの欠陥データをマーキング装置で印字することを特徴とする欠陥検査システムである。

本発明によれば、スチール基板の上に樹脂シートと光学濃度値が高いフィルムシートを貼り合わせた目視検査で内部に存在する欠陥の確認が困難な製品でも、欠陥位置を除去することが出来製品を提供することが出来る。

本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の検査システムを含んだ工程を示す図である。図１において、樹脂シートロール１は樹脂シートをロール状に巻いたものであり巻き出しながら搬送される。ベース基板ロール２は製品の支持体となるベース基板をロール状に巻いたものであり、樹脂シートロール１同様に巻き出しながら搬送され、ラミネートロール３にて樹脂シートとベース基板を貼り合わせる。ラミネートロールにて張り合わされたシート（第１の長尺品）は欠陥検査装置を通過する。ＬＥＤ光源４は検査装置のＬＥＤ照明設備であり第１の長尺品を照射し、検査用カメラ５で表面反射光を採取する。採取された反射光は制御装置６にて欠陥判別され、さらに搬送方向に一定長のブロック毎にマーキング情報に変換し、その情報をマーキング装置７のラベラーに転送し欠陥情報を印字、貼り付ける事を行う。ラベラー通過後第１の長尺品は巻出された保護フィルムとカバリングロール１３で貼り合わされる。また、保護フィルムロール８は、保護フィルムをロール状に巻いたものであり、巻出された後カバリングロールまでの間で欠陥検査装置を通過する。ＬＥＤ光源９は第２の長尺品用のＬＥＤ照明であり、第２の長尺品を照射する。検査用カメラ１０は、第２の長尺品の透過光を撮像する。制御装置１１は第２の長尺品用検査装置の制御装置であり、欠陥の選別さらに搬送方向に一定長のブロック毎にマーキング情報に変換し、インクジェットプリンター１２に欠陥情報を転送する。インクジェットプリンター１２は、欠陥情報を第２の長尺品端部に欠陥情報を印字する。保護フィルムの光学濃度値が０．２以上であったり、表面がマット加工されていたりする場合にカバリングロール１３通過後の製品内部に存在する欠陥が目視検査では検出が困難となる。そのため欠陥を把握するため本発明の欠陥検査システムが有効となる。インラインシャー１４は、複合長尺品を決められた長さに裁断する装置である。図２はカバリングロール１３を通過後の複合長尺品の断面を表したものである。ベース基板１５の上に樹脂シート１６を貼り合わせさらにその上に保護フィルム１７を貼り合わせている。図３は第１の長尺品を上から見たものを表したものであり、ベース基板１５と樹脂シート１６を貼り合わせたものである。図４は図２を上から見たものを表したものである。図５は欠陥が存在する製品の端部に欠陥がある事を示すラベルを貼り付けた事を表す図である。ラベルに欠陥情報がない場合は、製品状態では欠陥が存在する場所が目視では確認できないため不良品部排除のためにラベルの延長線上を示す点線を全て切り落とす必要がある。図６は欠陥が存在する製品の端部に欠陥の位置情報を印字したラベルを貼り付けた事を表す図である。ラベルに記載している位置情報を元にその情報が示す座標から四方に±２０ｍｍの点に接する正方形の領域を切り落とす事が可能となる事を示している。図７は搬送方向に一定長のブロック毎に欠陥位置情報をマーキングすることを示した図である。ラベル（ｉ）の上段にはブロック１の欠陥位置情報を、下段にはブロック２の欠陥位置情報を印字している。またラベル（ｉｉ）の上段にはブロック３の欠陥位置情報を、下段にはブロック４の欠陥位置情報を印字している。

本発明において、長尺の樹脂シートロール１から巻出された樹脂シートに長尺のベース基板ロール２から巻出されたベース基板を貼り合わせる搬送工程（以下ラミネート工程）とその長尺品にさらに保護フィルムロール８から巻出された保護フィルムを貼り合わせる搬送工程（以下カバリング工程）と、ラミネート工程において欠陥を検出さらに最大４つのエッジを検出する検査装置と搬送方向に一定長のブロック毎のデータに変換する制御装置６と検出した欠陥に対してベース基板のエッジからの距離を印字したラベルを貼り付けるラベラーを有し、カバリング工程において保護フィルムの欠陥を検出する検査装置と搬送方向に一定長のブロック毎のデータに変換する制御装置１１と検出した欠陥に対して保護フィルムのエッジからの距離を印字するインクジェットプリンター１２を有している事が特徴である。

このような工程を必要とする理由は保護フィルムを貼り合わせた後の製品では、カバリング工程において例えば貼り合わせるそれぞれの長尺品が不透過であったり、光学濃度値が０．２以上であったり、保護フィルム表面がマット加工されてあったり、またそれらの組み合わせにより目視では製品内部が見えない製品状態である場合に良品部と不良品部を区分する上で非常に有効な手段となる。ここで光学濃度とは半透明媒質の不透明さを表すものである。

また、欠陥検出データを一定長のブロック毎のデータに変換することにより、欠陥が大量発生した場合でもマーキングが重ならない、ラベルの貼り抜けが無いようにしており、良品部を多く得ることが可能である。また、一定長のブロック毎に印字するが、印字方法は２段になるように印字しており、上段の印字はマーキングがあるブロックの座標、下段の印字は次のブロックの座標を意味するようにしており、マーキングの最短周期は２ブロックで行う事が可能となる。そのため、印字の動作に余裕ができ、ラベル等の貼り抜けがなくなる。

また、検査装置においては２個〜４個のエッジを検出することにより、長尺品が蛇行しても、また、ラミネート工程においてはベース基板と樹脂シートの貼付位置関係が変化してもエッジを欠陥として誤検出してしまうことを防ぐことが可能である。

また、マーキング装置においても検査装置で検出したエッジデータにより幅方向に自動にエッジ位置に合わせて移動可能であり、ラベル貼付ミス、印字ミスを防ぐことが可能である。

上記内容を盛り込むことにより、製品状態で欠陥が見えない状態でもマーキングにより欠陥位置を把握でき、良品部の製品保証が可能となるとともに良品部を多く取得することが可能となる。

また第１の長尺品が金属の長尺基板に樹脂の長尺シートを貼り付けたものを用いることが好ましく、長尺基板の金属としては鋼板が好ましく、長尺シートの樹脂としてはナイロン樹脂、ポリビニルアルコールが好ましい。

また第１の長尺品が樹脂フィルムの長尺基板に樹脂の長尺シートを貼り付けていてもよく、長尺基板の樹脂フィルムとしてはポリエチレンテレフタラートが好ましく、長尺シートの樹脂としてはナイロン樹脂、ポリビニルアルコールが好ましい。

さらに第２の長尺品が、黒い膜が形成された樹脂フィルムであることが好ましく、樹脂フィルムとしてはポリエチレンテレフタラートが好ましい。

＜実施例１＞
図１に示す装置構成で製品を製造した。ベース基板にはスチール製基板を使用し、巻き出しながら連続的に搬送した。樹脂シートには、ポリビニルアルコールを主成分とする透明シートまたはナイロンを主成分とする透明シートを使用し、巻き出しながら連続的に搬送した。それぞれの長尺品を巻きだした後、ラミネートロール３においてラミネートし、その後欠陥検査工程を通過させた。欠陥検査工程は、ＬＥＤ光源４を使用し、集光してラミネートされた基板に照射している。その反射光をＣＣＤカメラ５で撮像した。欠陥検査情報は、制御装置６で搬送方向に一定長（２０ｍｍ）のブロック毎のデータに変換し、印字可能なラベラー７にて欠陥のエッジからの位置情報をラベルに印字しそのラベルをラミネート基板のエッジに欠陥が存在するブロック内に貼り付けた。

その後、保護フィルムを貼り付けるカバリング工程へと搬送されるが、保護フィルムには光学濃度計ＴＲ９２７（マクベス社製）での測定値が光学濃度１．０の黒膜を塗工したフィルムを用い、保護フィルムロール８を巻き出しながら搬送し欠陥検査工程を通過させた。ここの欠陥検査工程は、ＬＥＤ光源９を使用し、集光して保護フィルムに照射している。その透過光をＣＣＤカメラ１０で撮像した。欠陥検査情報は、制御装置１１で搬送方向に一定長（２０ｍｍ）のブロック毎のデータに変換し、インクジェットプリンター１２にて欠陥の保護フィルムエッジ部からの位置情報を端部に印字した。また、この検査装置においてもエッジを検出し、フィルムの蛇行量に合わせてインクジェットノズルが移動する様に制御されている。欠陥検査工程を通過後カバリングロール１３にてラミネート基板と貼り合わせを行った。その後インラインシャー１４にて粗切りし目視検査工程へと搬送した。目視検査にて、ラベルまたは印字の延長線上の基板エッジからの距離の部分をその点を中心に四方に±２０ｍｍの点に接する正方形の領域を切り取りそのほかの部分は良品部として製品として扱ったが、不良品部の混入は全くなく、欠陥混入の無い製品が得られた。

＜実施例２＞
実施例１の保護フィルムをマット加工して透明性を落としたフィルムを使用し、同様に製品の製造を行った。実施例１同様欠陥検査機の検出出力結果を元に不良品部を排除しそのほかの部分を良品部として扱ったが、不良品部の混入は全くなく、欠陥混入の無い製品が得られた。

＜比較例１＞
欠陥検査工程を通さずに実施例１に記載の製品を製造した。目視検査工程で検出出来る欠陥は限られており、製品内部に存在し、表面に起伏を生じさせない欠陥は発見できなかった。そのため、製品を扱ったが異物欠陥を含む製品が混入していた。

＜比較例２＞
実施例１に記載の工程において、欠陥の座標を印字せず、欠陥が存在する意味のマーキングのみ実施した。その結果、不良品部の排除は可能であったが、排除する面積が増加し収率が３％悪化した。

＜比較例３＞
実施例１に記載の工程において、マーキング装置を蛇行自動追従させないで製品を製造した。その結果、マーキングが出来ない箇所が発生したり、ラミネート工程においてベース基板と樹脂シートの位置関係がずれて過検出となりマーキングが貼り巡らされるという問題が発生した。

本発明を導入したラインの簡略図 本発明を適用した製品の断面図 本発明を適用した保護フィルムを貼り付ける前の製品の上から見た図 本発明を適用した製品の上から見た図 従来の欠陥部にラベルを貼り付けた場合の説明図 本発明の欠陥部にラベルと印字をした場合の説明図 マーキングの際のブロックを説明する図

符号の説明

１：樹脂シートロール
２：ベース基板ロール
３：ラミネートロール
４：ＬＥＤ光源
５：（第１の長尺品）検査用カメラ
６：制御装置
７：マーキング装置（ラベラー）
８：保護フィルムロール
９：ＬＥＤ光源
１０：（第２の長尺品）検査用カメラ
１１：制御装置
１２：マーキング装置（インクジェットプリンター）
１３：カバリングロール
１４：インラインシャー
１５：ベース基板
１６：樹脂シート
１７：保護フィルム

Claims (7)

1. 所定の方向へと連続的に搬送される複合長尺品に存在する欠陥に対してマーキングを行う欠陥検査システムであって、複合長尺品が第１の長尺品と光学濃度値が０．２以上の第２の長尺品からなり、上記複合長尺品に存在する欠陥を検出する検査手段と、上記検査手段によって検出された欠陥の位置を含む位置座標データを生成する制御手段と、上記検査手段から所定距離だけ上記複合長尺品の搬送方向に離隔された位置に設けられ、上記制御手段によって検出された欠陥に対してマーキングするマーキング装置を備えており、上記検査手段が第１の長尺品に存在する最大４つの幅方向に存在するエッジも検出し、かつ上記制御手段は検出されたデータを搬送方向に区分したブロック毎に、欠陥データをマーキングデータに変換し、欠陥が存在するブロックにおいて、そのブロックを含む連続した２ブロックの欠陥データをマーキング装置で印字することを特徴とする欠陥検査システム。
2. マーキング装置がラベルに印字し、複合長尺品の幅方向のエッジに印字ラベルを貼り付けることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査システム。
3. マーキング装置がインクジェットプリンターで複合長尺品の幅方向のエッジに印字することを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査システム。
4. 検査手段が複合長尺品の幅方向のエッジを検出し、さらにマーキング装置が複合長尺品のエッジに追従して幅方向に動くことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の欠陥検査システム。
5. 第１の長尺品が金属の長尺基板に樹脂の長尺シートを貼り付けていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の欠陥検査システム。
6. 第１の長尺品が樹脂フィルムの長尺基板に樹脂の長尺シートを貼り付けていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の欠陥検査システム。
7. 第２の長尺品が、黒い膜が形成された樹脂フィルムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の欠陥検査システム。

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