JP4514059B2 - シート状成形体の検査結果記録方法及び検査結果記録システム - Google Patents

Description

本発明は、シート状成形体の表面に存在する表面凹凸等の欠陥を検査するシート状成形体の検査結果記録方法及び検査結果記録システム及びロール状成形体に関する。

従来、偏光フィルムや位相差フィルム等のシート状成形体の微細な表面凹凸等の検査結果については、作業者や検査装置が欠陥が存在する位置にマーキングを行っている。そして、欠陥検出時には製造ラインを一時的に停止させたりして対応している。また、欠陥の存在する位置データ等については、記録装置に保存される。シート状成形体をロール状に一旦巻き取って、別工程に移した後に、再びシート状成形体を繰り出し移送し、記録装置に記録した位置データとの照合を行う方法もあった。

しかし、欠陥位置に直接マーキングを行う方法は、欠陥位置からずれてマーキングをしたり、欠陥位置からマーキングがはみ出たりすることがあり、良品であるにもかかわらず不良品としてしまい歩留まりが低下することがあった。また、マーキング機構（例えば、印字機構）の不良により正常にマーキングがされなかった場合は、検査装置によりたとえ欠陥を認識できたとしても、それをシート状成形体に反映することができないため、結果として不良品を良品であると扱ってしまう可能性があった。

さらに、枚葉物（製品）にするためにシート状成形体を打ち抜き又は切断する際に、エリア内の欠陥数や欠陥間の距離で良否を判定する場合は、欠陥位置に直接マーキングをする方法を取れない。

また、前述のような欠陥検出時に生産ラインを停止させる方法は、生産効率の低下を招く。さらに、欠陥の位置データを記録装置に保存しておいて、あとから位置データを照合する方法は、シート状成形体上での照合位置が一旦ずれてしまうと、それ以後の位置もずれたままになり、検査結果の信頼性が低下するという問題がある。かかる場合は、シート状成形体から枚葉物を打ち抜き又は切断した後に、検査することになるが、インライン検査に比べると検査時間がかかるため、枚葉物の生産量が大幅に増加すると対応が難しくなるという状況になっていた。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、インラインでシート状成形体の検査を行い検査結果を記録するにあたり、検査結果の信頼性を高めることのできるシート状成形体の検査結果記録方法およびシステムを提供することである。

上記課題を解決するため本発明に係るシート状成形体の検査結果記録方法は、
連続的に移送されるシート状成形体に光を照射するステップと、
光を照射するステップにおいて、シート状成形体の画像データを取得するステップと、
前記画像データを画像処理し、移送方向に沿って設定した複数のエリアごとにシート状成形体の検査結果をコンピュータに記録するステップと、
移送方向に沿った前記複数のエリアごとに、シート状成形体に位置補正コードを印字するステップとを有し、
前記複数のエリアの検査結果と前記位置補正コードとが対応付けられて前記コンピュータに記録されることを特徴とするものである。

この構成によるシート状成形体の検査結果記録方法の作用・効果は、以下の通りである。すなわち、連続的に移送されるシート状成形体に光を照射する。光は、例えば、シート状成形体の下方や上方から照射される。次に、光が照射されている状態で、シート状成形体の画像データを取得する。取得のために、例えば、ＣＣＤカメラが用いられる。シート状成形体の画像は、透過光像又は反射光像であり、シート状成形体の特質に合わせて適宜選択される。

次に、取得した画像データを画像処理する。この場合、シート状成形体の移送方向に沿って設定されたエリアごとに検査結果を記録する。このエリアとしては、例えば、（シート状成形体の幅×移送方向に沿う一定距離）により設定される。先ほどと異なり、検査結果はシート状成形体に印字するのではなく、例えば、コンピュータ内部に設けられた記録装置に記録しておく。その代わりに、シート状成形体には複数のエリアごとに位置補正コードが印字される。

このようにシート状成形体の複数の前記エリアごとに印字されるので、その印字されたコードを読み取ることで、読み取ったコード位置に対応した検査結果を知ることができる。この場合、位置データを記録装置に保存するような従来システム（従来は位置データは印字されない）に比べると、照合位置がずれてしまうという不具合がなく信頼性が高い。また、欠陥位置に直接マーキングを行うのではなく、所定位置に検査結果をコード化して印字するので、エリア内の欠陥数や欠陥間の距離で良否を判定する場合にも対応することができる。以上のように、インラインでシート状成形体の検査を行い検査結果を記録するにあたり、検査結果の信頼性を高めることのできるシート状成形体の検査結果記録方法を提供することができた。

本発明の好適な実施形態として、シート状成形体に形成された前記位置補正コードを読み取るステップと、
読み取られた位置補正コード及び記録されている検査結果に基づいて、欠陥位置を避けてシート状成形体から枚葉物を取り出すステップとを有するものがあげられる。

位置補正コードを読み取ることで、その位置に対応したエリアの検査結果の内容を取得することができる。すなわち、シート状成形体のどのエリアに欠陥が存在したかを取得することができる。このコード読み取りに基づいて、欠陥位置を避けて枚葉物を打ち抜きや切断により取り出すことができる。よって、欠陥のない品質のよい枚葉物を得ることができる。

本発明の課題を解決するため本発明に係る別のシート状成形体の検査結果記録システムは、
連続的に移送されるシート状成形体に光を照射する光源部と、
光を照射されたシート状成形体から画像データを取得する画像取得手段と、
前記画像データを画像処理する画像処理部と、
移送方向に沿って設定した複数のエリアごとにシート状成形体の検査結果を記録するコンピュータ内の検査結果記録部と、
移送方向に沿った前記複数のエリアごとに、シート状成形体に位置補正コードを印字する印字部とを有し、
前記複数のエリアの検査結果と前記位置補正コードとが対応付けられて前記検査結果記録部に記録されることを特徴とするものである。

このシステムによる作用・効果は、上記で述べたのと同様であり、検査結果の信頼性を高めることができる。なお、画像取得手段は、例えば、ＣＣＤカメラにより構成することができる。画像処理部は、コンピュータ及びこのコンピュータにインストールされた処理プログラムにより構成することができる。

＜第１実施形態の構成＞
本発明に係るシート状成形体の検査結果記録方法（システム）の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１において、図１（ａ）は、検査結果の記録を行うためのシステム構成（第１実施形態）を示し、図１（ｂ）は、検査結果の判定を行うためのシステム構成（第１実施形態）を示す図である。図２は、図１（ａ）の検査部の詳細を示す図であり、図３は、図１（ｂ）の判定部の詳細を示す図である。なお、ここに示される構成は１つの実施形態を提示するものであり、本発明がこの構成に限定されるものではない。

シート状成形体１（例えば、偏光フィルム、位相差フィルム、有機ＥＬ用プラスチックシート、液晶セル基板用プラスチックシート、太陽電池基板用プラスチックシート）は、図１（ａ）の右側から左側に公知の搬送機構により移送される。シート状成形体１は、長尺状であり連続的に供給される。検査部２は、シート状成形体１の画像を取得して、取得した画像データに基づいて表面欠陥等の検査を行う。表面欠陥とは、表面上に存在する微小の凹凸や表面に付着した異物等である。印字部３は、検査部２により得られた検査結果をコード化してシート状成形体１に印字する。印字されたシート状成形体１は、その両面に保護テープ４を貼着した後に、一旦巻き取りロール５にロール状に巻き取られる。

次に図２により検査部を詳細に説明する。シート状成形体１の搬送経路の下側には、検査用光源としての蛍光灯１１が設けられている。蛍光灯１１は、シート状成形体１の下面側から光を照射する。シート状成形体１の上方には画像取得手段としてのカメラ１０が設けられている。カメラ１０は、シート状成形体１の透過光像を取得する。

画像処理装置１２は、検査用パソコン１３と制御パソコン１４により構成される。カメラ１０により取り込まれた画像信号は、検査パソコン１３に送信され、デジタルデータ化される。このデジタルデータ化された画像データにより画像処理を行う。画像処理については、公知の手法により行うことが可能である。例えば、画像データについて、まずスムージング処理等を行い、ノイズ成分を除去する。次に、必要に応じて欠陥を強調するための微分処理を行い、二値化して欠陥を抽出することができる。また、欠陥の面積や形状の特徴量により、真の欠陥か否かの判別を行い、欠陥を検出する。例えば、検出された欠陥と思われる部分が所定以上の面積を有する場合にのみ真の欠陥と判定する。検査結果は、検査用パソコン１３でまとめ、そのまとめた結果を制御パソコン１４に送信する。

制御パソコン１４は、印字部３に検査結果としての印字内容（コード信号）と、印字開始信号を送信する。印字部３は、印字ヘッドを備えており、シート状成形体１にコード１５を印字する。印字箇所は、シート状成形体１から製品（枚葉物）を打ち抜きした場合に、切りカスとなる端部に印字する。これにより、製品に対しては、何らの影響を及ぼすことなく検査結果を印字することができる。なお、コード化する手段は、コード化を行うためのプログラムにより構成することができる。

本実施形態では、検査用パソコン１３と制御用パソコン１４を分けており、処理を分担させることで、所望の検査速度を維持している。もちろん、検査時間に余裕があれば、検査用パソコン１３と制御パソコン１４とは、併用することができる。また、カメラ１０の設置台数であるが、１台では分解能が不足する場合は、複数台設けても良い。また、検査用パソコン１３についても、１台だけでなく複数台設けて処理能力をあげるようにしても良い。また、印字部３に用いる印刷装置に構造についても特定のものに限定されるものではない。例えば、インクジェット方式、インクリボン方式等を用いることができる。

印字部３により印字されるコード１５の形態については、特定の内容のコードに限定されるものではないが、その１例を図４、図５により説明する。図４に示すように、シート状成形体の移送方向に沿って、検査用のエリアを設定している。エリアの大きさは、（シート状成形体の幅Ａ×移送方向に沿う一定距離Ｂ）により設定されている。黒い四角で示される部分Ｃは、コードが印字される箇所を示す。印字箇所Ｃには、（１）〜（１０）の領域を含むエリアの検査結果がコード化されて印字される。つまり、エリアを１０分割し、それぞれのエリア部分の検査結果をコード化して印字する。

本実施形態では、欠陥分布をコード化して印字する。これを図５に示す。図５には、エリア部分（１）（７）に１つの欠陥が検出され、エリア部分（９）で２つの欠陥が検出されているものとする。そこで、エリア内の欠陥数によりコード化すると、「１０００００１０２０」となる。これは欠陥分布を表わしている。つまり、分割したエリア部分の順番に欠陥数をならべて１つのコードに変換し印字する。このようにまとめたコードは、一定距離ごと（図例では１０エリア毎）に印字する。また、確認用コード（後述）として「１」が最後に付加される。

また、図６は別の印字例を示すものであるが、エリア部分（１１）〜（２０）に関して、欠陥を全く検出しなかった場合に、本来の印字箇所Ｃ２にコードを印字するのではなく、その１つ先の印字箇所Ｃ１に、その旨の付加コード「Ｎ」を印字しても良い。この方法によれば、印字部のトラブルによりコードが印字されなかった場合に、不良品を良品と誤判定することがなくなる。

図４〜６の例では、１つのエリアに付き１つのコードを印字するようにしている。また、この分割数は１０に限定されるものではない。また、エリアの大きさ（面積）も適宜設定変更可能である。一般に、この分割数はｍ（ｍは正の整数）に設定すればよい。また、幅方向にはエリアを分割していないが、幅方向にもｎ分割（ｎは正の整数）してもよい。コードを印字する間隔、コードの内容、エリアの大きさ等は、印字部の印字速度、製造ラインの速度、検査結果の判定部でのコード読み取り速度、画像処理装置１２での処理速度、シート状成形体（製品）のサイズ等により決定される。

本実施形態では、検査結果は欠陥分布であるため、欠陥の有無にかかわらず、コードを印字する。よって、コードの抜けがあれば不良と判定する。図５にも示したように、エリア部分１０個分の欠陥分布をコードで「１０００００１０２０」と１０桁で表わしている。ただし、本実施形態では、１エリア部分の欠陥数を１桁で表示するようにしており、９個以上の欠陥が検出されたとしても「９」と表示することにしている。また、検査部の異常などによる場合は、「Ｘ」等の未使用文字で表わすことにしている。

ここで、検査部の異常とは、例えば、検査用パソコンからのデータがうまく送信できなかった場合や、蛍光灯１１が何らかの原因で消灯し検査が行えなかった場合などがあげられる。本実施形態では、コードの抜けや印字内容の更新ミスがあった場合に、これを確認できるように確認用コードを１桁連番で設けている。したがって、欠陥分布１０桁＋確認用コード１桁の合計１１桁のコードは「１０００００１０２０１」と表わすことができる。

このコード信号は、制御パソコン１４から印字部３に送信され、印字開始信号に基づいてシート状成形体にコード１５が印字される。なお、コードの形態としては、例えば、１次元バーコードまたは２次元コード、あるいは、英数字である。コードとして、誤り訂正符号を付加した２次元コードとすれば、コード上に汚れが付着しても読み取ることができ、情報量も増やすことができる。

次に、検査結果判定部について説明する。図１（ｂ）において、検査部にて一旦ロールに巻き取られたシート状成形体１は、再び搬送経路に沿って図の左側から右側へ繰り出し移送される。読み取り・判定部６は、シート状成形体に印字されているコードを読み取り、読みとられたコードに基づいて良否判定を行う。マーキング部７は、不良と判定されたエリアの中央にマーキングを行う。打ち抜き装置８は、シート状成形体１から製品を打ち抜く。打ち抜かれた製品は、ベルトコンベアにより所定の箇所に搬送される。製品が打ち抜かれた後のシート状成形体１は、巻き取りロール９に巻き取られる。

次に、検査結果判定部の詳細を図３により説明する。検査部にて一旦巻き取られたシート状成形体１は、順次連続的に繰り出されていく。シート状成形体１の幅方向の端部には、所定間隔ごとにコード１５が印字されている。コード位置検出センサー１６が設けられており、コード１５がコード位置検出センサー１６を通過するタイミングで、コード読み取り機１８のシャッターを切る。これにより、読み取られたコード信号は、制御パソコン１７に入力される。制御パソコン１７により、読み取ったコードに基づき良否判定を行う。良否判定の結果、欠陥が存在すると判定されたエリア部分の中央にペンマーカー７によりマーキングを行う。後工程で、打ち抜き装置８により製品サイズに打ち抜かれた後に、上記マーキングに基づいて良品／不良品を選別する。コード１５が印字された残りの部分は、巻き取りロール９に切りカスとして巻き取られる。

なお、本実施形態では不良品のマーキングをペンマーカー７で行っているが、マーキング方法についてはこれに限定されるものではない。不良のエリア部分の中央にシールを貼り付けても良い。また、不良のエリア部分を切断せずに、切りカスとして巻き取っても良い。また、製品の切断後に、良品、不良品のいずれかを自動抜き取りするような構成を採用しても良い。

また、コード１５が印字される間隔は、製品のサイズ（移送方向の長さ）に一致していなくても良い。本実施形態では、コード間の距離を１０ｃｍ、製品サイズが１２ｃｍであるとして説明する。この場合は、図７に示すように、コード２，３つ分の検査結果から良否判定を行う。図７の場合、製品を打ち抜くための領域Ａは（１）〜（１２）にあたるため、コード１とコード２とから領域Ａの部分の検査結果を集計し、良否判定を行う。コード２の残りの部分の検査結果（１３）〜（２０）は、領域Ｂの良否判定の際にコード３の領域Ｂ部分（２１）〜（２４）の検査結果と合わせて集計する。このように、１つの領域に２つのコードが含まれる。また、上記例では、１つの領域にコードが３つ含まれる場合があり、その場合は、その３つのコードから領域内の検査結果を集計して、良否判定を行う。領域内に入るコードのｍａｘは、コード間距離をｘ、製品サイズをｙとし、ｙ÷ｘ＝ａ（余りｂ）とすると、ｂ≠０の時 ａ＋２個、ｂ＝０の時 ａ＋１個となる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係るシート状成形体の検査結果記録方法（システム）について説明する。第２実施形態では、検査結果をコードとして印字するのではなく、コンピュータ内部の記録装置に検査結果を記録する。

検査部の基本構成は図１〜図２に示したのとおおむね同じでよい。シート状成形体１の検査結果は、検査用パソコン１３内部のハードディスクや、検査部とＬＡＮを介して接続された別の記録装置（サーバー）に記録される。また、シート状成形体１には検査結果の換わりに位置補正コード１５が印字部３により印字される。位置補正コード１５を印字する間隔については、第１実施形態の場合と同様の考え方でよい。上記記録装置には、位置補正コード１５と検査結果とが対応付けできるような形態で検査結果が保存される。位置補正コード１５は、シート状成形体１から製品を打ち抜きした場合の残りの切りカスとなる端部に印字する。本実施形態では、第１実施形態と同様に欠陥分布を検査結果として記録する。

記録装置に保存する検査結果としては、例えば、欠陥の座標と面積とを記録する。印字する位置補正コード１５は、位置を補正するためのものであり、所定間隔ごとに３桁の連番を印字する。ただし、検査用パソコン１３や制御パソコン１４に不具合が生じた場合等には印字を行わない。正常に稼動している場合は、上記位置補正コード１５を連番で印字することにより、位置補正ができるだけでなく、装置のトラブルにより検査できなかった部分を良品と 判定しないようにすることができる。

検査結果判定部では、一旦ロール状に巻き取ったシート状成形体１を順次連続的に繰り出していき、印字した位置補正コード１５を読み取る。そして、この読み取った位置補正コード１５に対応する検査結果を記録装置から読み出し、切断する製品のエリアを予想して良否判定を行う。そして、良品のみをシート状成形体から打ち抜きし、残りの部分は切りカスとして巻き取りロールに巻き取る。

図８は、検査結果判定部の詳細な構成を示す図である。検査部において一旦巻き取られたシート状成形体１は、搬送経路に沿って繰り出し移送される。位置検出センサー１６により、位置補正コード１５の存在を検出したタイミングで、コード読み取り機１８にシャッターを切り、読み取られた位置補正コード１５が制御パソコン１７に送信される。制御パソコン１７は、記録装置から、読み取られた位置補正コード１５に対応した検査結果を記録装置から呼び出し、製品を切断するエリアを予想して良否判定を行う。また、不良品があれば不良品エリア部分の中央にペンマーカー７によりマーキングを行う。製品を打ち抜く際に、良品のみを打ち抜くようにし、残りの不良部分は位置補正コード１５が印字された部分といっしょに巻き取りロール９に巻き取る。

なお、良否判定において、欠陥数がある値以上の場合だけでなく、結果の面積がある値以上大きい場合や、欠陥同士の距離がある値よりも近い場合に不良とする場合がある。この場合、面積と座標をデータとして持っていれば良否判定を行いやすいという利点がある。また、第１実施形態のように検査結果をコード化する場合は、情報量に制限があるため、エリア分割を格子状に細かく区切り、その格子に含まれる欠陥数を記録するなどの工夫をすることが好ましい。

さらに、検査結果の情報量が多い場合は、検査結果をコード化して印字せず、第２実施形態にように記録装置に保存するのが好ましい。この場合は、既に説明してきたように、位置補正コードのみがシート状成形体に印字されることになる。

＜さらに別の実施形態＞
光源としては蛍光灯ではなく、その他の白色光源を用いても良い。また、シート状成形体の特質に合わせて、特定波長域の光を照射する光源を用いても良い。また、画像を取得する場合のカメラ（画像取得手段）も特定の構造のものに限定されず、ラインセンサーやエリアセンサー、フォトマル（光電子増倍管）等を用いても良い。さらに、取得する画像も透過光像に限定されるものではなく、反射光像を取得するような構成にしても良い。これは、シート状成形体の特質に合わせて適宜変更可能である。

（ａ）は、検査結果の記録を行うためのシステム構成を示し、（ｂ）は、検査結果の判定を行うためのシステム構成を示す図 図１（ａ）の検査部の詳細を示す図 図１（ｂ）の判定部の詳細を示す図 エリアと印字箇所を示す図 欠陥分布の内容をコード化して印字する例を示す図 別の印字例を示す図 エリアの大きさと製品の大きさとの関係を説明する図 第２実施形態に係る判定部の詳細を示す図

符号の説明

１ シート状成形体
２ 検査部
３ 印字部
４ 保護テープ
５ 巻き取りロール
６ 読み取り・判定部
７ マーキング部
８ 打ち抜き装置
９ 巻き取りロール
１０ カメラ
１１ 蛍光灯
１２ 画像処理装置
１３ 検査用パソコン
１４ 制御パソコン
１５ コード、位置補正コード
Ｃ 印字箇所

Claims (3)

1. 連続的に移送されるシート状成形体に光を照射するステップと、
   光を照射するステップにおいて、シート状成形体の画像データを取得するステップと、
   前記画像データを画像処理し、移送方向に沿って設定した複数のエリアごとにシート状成形体の検査結果をコンピュータに記録するステップと、
   移送方向に沿った前記複数のエリアごとに、シート状成形体に位置補正コードを印字するステップとを有し、
   前記複数のエリアの検査結果と前記位置補正コードとが対応付けられて前記コンピュータに記録されることを特徴とするシート状成形体の検査結果記録方法。
2. シート状成形体に形成された前記位置補正コードを読み取るステップと、
   読み取られた位置補正コード及び記録されている前記検査結果に基づいて、欠陥位置を避けてシート状成形体から枚葉物を取り出すステップとを有することを特徴とする請求項１に記載のシート状成形体の検査結果記録方法。
3. 連続的に移送されるシート状成形体に光を照射する光源部と、
   光を照射されたシート状成形体から画像データを取得する画像取得手段と、
   前記画像データを画像処理する画像処理部と、
   移送方向に沿って設定した複数のエリアごとにシート状成形体の検査結果を記録するコンピュータ内の検査結果記録部と、
   移送方向に沿った前記複数のエリアごとに、シート状成形体に位置補正コードを印字する印字部とを有し、
   前記複数のエリアの検査結果と前記位置補正コードとが対応付けられて前記検査結果記録部に記録されることを特徴とするシート状成形体の検査結果記録システム。

Images