JP4995142B2 - Film defect inspection apparatus and film defect inspection method - Google Patents
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Description
本発明はフイルムに生じている欠陥を検知するフイルム欠陥検査装置及びフイルム欠陥検査方法に関する。 The present invention relates to a film defect inspection apparatus and a film defect inspection method for detecting defects occurring in a film.
磁気テープやディスクなどの記憶媒体の基材や感光材料等に使用される幅広のフイルム状樹脂素材は、製造工程においてローラに巻きかけられて搬送され、成膜、下塗り、塗布などの各種工程を経てローラに巻き取られて行く。このようなフイルムの製造では、搬送の際にフイルムに傷による欠陥やツレシワなどが生じぬように、ローラの冷却やフイルムの各種条件の制御など様々な方法が従来から提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、このような方法を用いても完全には欠陥を除去することが出来ず、欠陥が生じた部分は製品より取り除く必要があった。そのため、フイルムの製造では成膜、下塗り、塗布等の各工程において検査装置を設けてフイルムの欠陥の検査を行っていた。これは工程内で発生する各種表面欠陥を網羅して検出するためである。しかしながら、近年より高精度の製品が求められるなか、従来の欠陥検査方法では幅10μm以下深さ50nm以下の微細な表裏傷や擦り傷等の欠陥は検査装置の分解能を高くしても検出出来ず、一部のサンプルを抜き取り採取して顕微鏡により目視で確認するという手法がとられていた。 However, even if such a method is used, the defect cannot be completely removed, and it is necessary to remove the defective part from the product. Therefore, in the production of a film, an inspection apparatus is provided in each process such as film formation, undercoating, and coating to inspect for defects in the film. This is for comprehensively detecting various surface defects generated in the process. However, in recent years, products with higher accuracy have been demanded. In the conventional defect inspection method, defects such as fine front and back scratches and scratches having a width of 10 μm or less and a depth of 50 nm or less cannot be detected even if the resolution of the inspection apparatus is increased. A method of taking a part of the sample and confirming it visually with a microscope has been used.
ところが、このような方法では連続したフイルムの欠陥が保証することが出来ないため、抜き取り採取箇所以外に欠陥が生じていた場合、大量に不良フイルムを製造した後に欠陥が検出されることとなるため非常に製品ロスが多くなる原因となっていた。 However, since such a method cannot guarantee defects in the continuous film, if there are defects other than the sampling points, defects will be detected after producing a large number of defective films. This was the cause of a lot of product loss.
本発明はこのような問題に対して成されたものであり、幅10μm以下深さ50nm以下の大きさの微細な傷である欠陥を搬送中に早期に検知し、結果をフィードバックすることで製造ロスを低減するとともに下流工程への不良フイルムの流出を防ぐフイルム欠陥検査装置及びフイルム欠陥検査方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made for such a problem, and it is possible to detect a defect, which is a fine scratch having a width of 10 μm or less and a depth of 50 nm or less, at an early stage during transportation, and to feed back the result. An object of the present invention is to provide a film defect inspection apparatus and a film defect inspection method which reduce loss and prevent outflow of defective film to a downstream process.
本発明は前記目的を達成するために、ローラに巻きかけて搬送される連続したフイルムに幅方向への張力を付加する張力付加機構と、前記張力付加機構により伸展した前記フイルム上方に位置し、前記フイルムに生じるツレシワの有無を検知するツレシワ検出部と、前記張力付加機構により伸展した前記フイルム上方に位置し、前記ツレシワ検出部よりも前記フイルムの搬送方向の下流側に位置する前記フイルムの欠陥を検知する測定部と、前記張力付加機構とツレシワ検出部と測定部とを制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention is located above the film that is stretched by the tension applying mechanism, and a tension applying mechanism that applies tension in the width direction to a continuous film that is wound around a roller and conveyed. Defects in the film located on the upper side of the film extended by the tension applying mechanism and on the downstream side of the film wrecking direction from the crease detection unit. And a control unit for controlling the tension applying mechanism, the crease detection unit, and the measurement unit.
また、本発明は前記発明において、前記張力付加機構は前記フイルムの両端を把持する把持部と前記把持部を前記フイルムの幅方向へ移動させる移動手段により構成されること、前記ツレシワ検出部はレーザー変位計またはオートコリメータにより構成されること、前記測定部はレーザーフライングスポットによる反射散乱方式の測定装置またはライン状光源とラインセンサーカメラとによる反射散乱方式の測定装置により構成されること、前記欠陥は幅が10μm以下、深さが50nm以下の大きさの傷であることも特徴としている。 Also, in the present invention according to the invention described above, the tension applying mechanism includes a gripping part that grips both ends of the film and a moving unit that moves the gripping part in the width direction of the film, and the crease detection unit is a laser. It is configured by a displacement meter or an autocollimator, the measurement unit is configured by a reflection / scattering type measurement device using a laser flying spot or a reflection / scattering type measurement device using a line light source and a line sensor camera, and the defect is It is also characterized by scratches having a width of 10 μm or less and a depth of 50 nm or less.
本発明によれば、フイルム欠陥検査装置はローラに巻きかけて搬送される連続したフイルムに幅方向への張力を付加する張力付加機構を備え、張力付加機構により伸展したフイルム上方にフイルムに生じるツレシワの有無を検知するツレシワ検出部とフイルムの欠陥を検知する測定部とが設けられている。このとき、測定部はツレシワ検出部よりもフイルムの搬送方向の下流側に位置している。 According to the present invention, a film defect inspection apparatus includes a tension applying mechanism that applies a tension in the width direction to a continuous film that is wound around a roller and is conveyed, and a crease generated in the film above the film stretched by the tension adding mechanism. There are provided a crease detection unit for detecting the presence or absence of a film and a measurement unit for detecting a film defect. At this time, the measurement unit is located downstream of the crease detection unit in the film transport direction.
これにより、まず把持部と移動手段により構成される張力付加機構によりツレシワを除去するように幅方向へ張力を付加され伸展したフイルムは、レーザー変位計またはオートコリメータにより構成されるツレシワ検出部によりツレシワの有無が検査される。ツレシワが無いと検知され、精度良く平面状態が保たれたフイルムは、続いてレーザーフライングスポットによる反射散乱方式の測定装置またはライン状光源とラインセンサーカメラとによる反射散乱方式の測定装置により構成される測定部で、幅が10μm以下、深さが50nm以下の大きさの傷である欠陥が検査される。 As a result, the film that has been stretched and stretched in the width direction so as to remove the wrinkle by the tension applying mechanism constituted by the gripping part and the moving means is first transferred to the wrinkle detection part constituted by the laser displacement meter or the autocollimator. The presence or absence of this is inspected. The film, which is detected to be free of creases and maintains a flat surface with high accuracy, is composed of a reflection / scattering measurement device using a laser flying spot or a reflection / scattering measurement device using a line light source and a line sensor camera. In the measurement unit, a defect which is a scratch having a width of 10 μm or less and a depth of 50 nm or less is inspected.
フイルム検査装置は、フイルムに欠陥が生じている場合、制御手段よりフイルムの搬送をストップするように搬送装置へ指令を出すまたは警告を発することによりフイルム検査結果をフィードバックする。 When the film has a defect, the film inspection device feeds back the film inspection result by issuing a command or issuing a warning to the transport device so as to stop the transport of the film from the control means.
これにより、幅10μm以下深さ50nm以下の大きさの微細な傷である欠陥を搬送中に早期に検知し、結果をフィードバックすることで製造ロスを低減するとともに下流工程への不良フイルムの流出を防ぐことが可能となる。 As a result, defects that are fine scratches with a width of 10 μm or less and a depth of 50 nm or less are detected at an early stage during transportation, and the result is fed back to reduce manufacturing loss and to prevent defective film from flowing to downstream processes. It becomes possible to prevent.
以上説明したように、本発明のフイルム欠陥検査装置及びフイルム欠陥検査方法によれば、張力付加機構、ツレシワ検出部、ツレシワ検出部よりもフイルムの搬送方向の下流側に位置している測定部により幅10μm以下深さ50nm以下の大きさの微細な傷である欠陥を搬送中に早期に検知し、結果をフィードバックすることで製造ロスを低減するとともに下流工程への不良フイルムの流出を防ぐことが可能となる。 As described above, according to the film defect inspection apparatus and film defect inspection method of the present invention, the tension applying mechanism, the crease detection unit, and the measurement unit located downstream of the crease detection unit in the film transport direction. Defects that are fine scratches with a width of 10 μm or less and a depth of 50 nm or less are detected early during transportation, and the results are fed back to reduce manufacturing loss and prevent outflow of defective films to downstream processes It becomes possible.
以下添付図面に従って本発明に係るフイルム欠陥検査装置及びフイルム欠陥検査方法の好ましい実施の形態について詳説する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a film defect inspection apparatus and a film defect inspection method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
まず、本発明に係わるフイルム欠陥検査装置の構成を説明する。図1は本発明に係わるフイルム欠陥検査装置の構成を示す斜視図である。 First, the configuration of the film defect inspection apparatus according to the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a film defect inspection apparatus according to the present invention.
図1に示すフイルム欠陥検査装置10は、複数のローラ11、11・・に巻きかけられて矢印A方向に搬送される連続した幅広のフイルム12に幅方向への張力を付加する張力付加機構13、13と、フイルム12のツレシワの有無を検知するツレシワ検出部14、ツレシワ検出部14よりもフイルム12搬送方向の下流に位置する測定部15を備えている。
A film
フイルム欠陥検査装置10は、フイルム12を製造する製造ラインに組み込んでもよく、あるいは製造ラインで製造されたフイルム12をオフラインで検査する専用装置として設けることもできる。
The film
フイルム12は例えば 液晶、光学、偏光板用等に使用されるフイルム状素材であって、TAC(トリアセチレンセルロース)、PET(ポリエチレンテレフタレート)フイルム等により形成されている。
The
張力付加機構13は、上下に移動する把持部16A,16Bと不図示の移動手段を備え、フイルム12の両端を把持部16A,16Bで挟み込むことにより把持するとともに、移動手段により把持部16A、16Bをフイルム12の幅方向である矢印B方向へ移動させてフイルム12に対して幅方向へ伸展させる張力を付加する。これにより、フイルム12のツレシワの発生が抑えられ、フイルム12は精度良く平面状態で搬送される。
The
ツレシワ検出部14は、レーザー変位計またはオートコリメータにより構成される計測センサ17を備え、下方を搬送されていくフイルム12の高さまたは角度の変化よりフイルム12のうねりを計測し、ツレシワの有無を検査する。フイルム12のツレシワの有無の検査結果は、不図示の制御手段へ送られ、ツレシワが生じていると検知された場合は制御手段によりフイルム12の搬送速度や張力付加機構13の移動量を変化させてツレシワの発生を抑える、または制御手段によりフイルム12の搬送を停止させてオペレータへ警告を発する。
The
測定部15は、レーザーフライングスポットによる反射散乱式の測定装置またはライン状光源とラインセンサーカメラとによる反射散乱方式の測定装置により構成され、光源部18、18と撮像部19とを備えている。
The
光源部18は、レーザーフライングスポットを用いる場合、レーザー光を発するレーザー発振器、集光レンズ、回転多面鏡、ミラー等を備えている。光源部18がライン状光源の場合は、球状光源とシリンドリカルレンズまたは帯状に並べられたLED光源または蛍光管とスリット等を備えている。
When using a laser flying spot, the
撮像部19は、受光用のレンズやミラー、CCD等の光電変換素子が1列に並べられたラインセンサーカメラ等により構成されている。
The
測定部15により下方を搬送されていくフイルム12上に欠陥があると検知された際には、不図示の制御手段によりフイルム12の搬送を停止させてオペレータへ警告を発する。
When it is detected by the
これらにより、フイルム欠陥検査装置10は、幅10μm以下深さ50nm以下の大きさの微細な傷である欠陥を搬送中に早期に検知し、結果をフィードバックすることで製造ロスを低減するとともに下流工程への不良フイルムの流出を防ぐことが可能となる。
As a result, the film
なお、本実施の形態において測定部15は1組の光源部18、18と撮像部19とにより構成されているが、複数個の光源部18、18と撮像部19とを直列に配置してもよく、更に図示しないトラバース装置に搭載され、フイルム12の幅方向に移動するようにしてもよい。これにより、フイルム12の全幅に渡って検査を行うことができる。また、複数個の光源部18、18と撮像部19とをフイルム12の全幅に渡って並列配置することにより、トラバース装置を省略することも可能である。
In the present embodiment, the
次に本発明に係わるフイルム欠陥検査方法について説明する。図2はフイルム欠陥検査装置の構成を模式的に示した側面図、図3はツレシワ検出部によるツレシワの検査を示した側面図、図4は測定部による欠陥の検査を示した側面図である。 Next, the film defect inspection method according to the present invention will be described. 2 is a side view schematically showing the configuration of the film defect inspection apparatus, FIG. 3 is a side view showing inspection of creases by the crease detection unit, and FIG. 4 is a side view showing inspection of defects by the measurement unit. .
図2に示すフイルム欠陥検査装置10は、原反ロール20からローラ11、11・・・に巻きかけられて巻取りロール21へ搬送される連続したフイルム12の幅方向へ張力付加機構13により張力を付加し、フイルム12のツレシワを除去する。張力付加機構13は上下に移動する把持部16A,16Bと把持部16A,16Bを図1に示す矢印B方向へ移動させる不図示の移動手段により構成される。張力付加機構13は不図示の制御手段により制御され、把持部16A,16Bの移動量が制御されることによりフイルム12へ付加される張力が調整される。
The film
フイルム12へ付加される幅方向張力は10N以上、200N以下であって、望ましくは、90N以上、110N以下であるのが良い。
The widthwise tension applied to the
また、制御手段によりフイルム12の送り速度及び張力も制御される。フイルム12送り速度は1m/分以上、50m/分以下であって、望ましくは、3m/分以上、7m/分以上であるのが良い。また、搬送張力は、100N以上、300N以下であって、望ましくは、190N以上、210N以下であるのが良い。
The feeding speed and tension of the
これらによりフイルム12よりツレシワが除去され、フイルム12は精度良く平面状態を保ちながらツレシワ検出部14及び測定部15の下方を矢印A方向へ搬送される。
As a result, the crease is removed from the
ツレシワ検出部14の下方まで搬送されてきたフイルム12は、ツレシワ検出部14に備えられたレーザー変位計またはオートコリメータにより表面の高さまたは角度の変化が検査される。
The
例えば、図3に示すように、計測センサ17とフイルム12との間の距離Cを固定することで、フイルム12のうねりにより反射してきたレーザー光Lの出射位置から入射位置までの距離Dより角度θ及びうねりの深さEを算出する。このときうねりの深さEが100μm以上場合、フイルム12にツレシワがあるとして制御手段によりフイルム12の搬送速度や張力付加機構13、13の移動量を変化させてツレシワの発生を抑える、または制御手段によりフイルム12の搬送を停止させてオペレータへ警告を発する。
For example, as shown in FIG. 3, by fixing the distance C between the
ツレシワ検出部14によりツレシワが無いと検知されたフイルム12は続いて搬送方向の下流に位置する測定部15へ送られる。測定部15では、光源部18に備えられたレーザーフライングスポットまたはライン状光源による光源より、フイルム12へ向ってライン状の光が照射される。このときライン状の光はフイルム12の搬送方向に対して直行しているのが良い。また、照射される光の角度はフイルム12表面に対して5°から30°であって、望ましくは、10°から15°であるのが良い。
The
このように光源部18、18よりフイルム12へ照射された光は、図4(a)に示すようにフイルム12表面で反射される。フイルム12上に傷などの欠陥が生じていない場合は、光lはフイルム12表面で正反射してラインセンサーカメラ等により構成される撮像部19には入射しない。フイルム12上に傷などの欠陥が生じている場合は、図4(b)に示すように欠陥K部分で光lが乱反射して撮像部19に反射散乱した光lが入射する。このように、反射散乱方式の欠陥の測定を行うことで幅10μm以下深さ50nm以下の大きさの微細な傷である欠陥を検出することが可能となる。測定部15により、フイルム12上に欠陥があると検知された際には、不図示の制御手段によりフイルム12の搬送を停止させてオペレータへ警告を発する。また、制御手段は傷の種類、大きさや深さに基づきフイルム12の製造装置や搬送装置等にフイルムの製造及び搬送条件を変更するように指令を出しても良い。
Thus, the light irradiated to the
以上説明したように、本発明のフイルム欠陥検査装置及びフイルム欠陥検査方法によれば、張力付加機構、ツレシワ検出部、ツレシワ検出部よりもフイルムの搬送方向の下流側に位置している反射散乱を使用した測定部により幅10μm以下深さ50nm以下の大きさの微細な傷である欠陥を搬送中に早期に検知し、結果をフィードバックすることで製造ロスを低減するとともに下流工程への不良フイルムの流出を防ぐことが可能となる。 As described above, according to the film defect inspection apparatus and the film defect inspection method of the present invention, the reflection scattering located on the downstream side in the film transport direction from the tension applying mechanism, the crease detection unit, and the crease detection unit. By using the measurement unit, defects that are fine scratches with a width of 10 μm or less and a depth of 50 nm or less are detected at an early stage during transportation, and the result is fed back to reduce manufacturing loss and to prevent defective film in downstream processes. It becomes possible to prevent the outflow.
10…フイルム欠陥検査装置,11…ローラ,12…フイルム,13…張力付加機構,14…ツレシワ検出部,15…測定部,16A、16B…把持部,17…計測センサ,18…光源部,19…撮像部,20…原反ロール,21…巻取りロール
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記張力付加機構により伸展した前記フイルム上方に位置し、前記フイルムに生じるツレシワの有無を検知するツレシワ検出部と、
前記張力付加機構により伸展した前記フイルム上方に位置し、前記ツレシワ検出部よりも前記フイルムの搬送方向の下流側に位置する前記フイルムの欠陥を検知する測定部と、
前記張力付加機構とツレシワ検出部と測定部とを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするフイルム欠陥検査装置。 A tension applying mechanism that applies tension in the width direction to a continuous film that is wound around a roller and conveyed;
A crease detection unit that is located above the film extended by the tension applying mechanism and detects the presence or absence of crease generated in the film;
A measuring unit that is located above the film extended by the tension applying mechanism and that detects a defect of the film located on the downstream side of the film wrinkle detecting unit in the transport direction of the film;
A film defect inspection apparatus comprising: a control unit that controls the tension applying mechanism, the crease detection unit, and the measurement unit.
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