JP2002148198A - シート状製品の欠陥マーキング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シート状製品をカットして一定の形状の区画
部分を切り出して製品とする際に、該区画部分に欠陥が
含まれていないことを確実に保証し、かつ歩留まりの低
下を抑制する。 【解決手段】 撮像手段１２が撮像するシート状製品１
１の表面の画像に対して各種の画像処理を施すことなど
によって、欠陥１３として検出することができる。欠陥
１３が検出されると、マーキング手段１４は、欠陥位置
を、幅方向の両側から挟むように、搬送方向１１ａに平
行な線状のマーク１５を、マーキングとして施す。照明
装置１７は、蛍光灯などの管状の発光体や、伝送ライト
などを用い、シート状製品１１の幅方向の全体にわたっ
て、均一な照明を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、合成樹脂フィルム
などのシート状製品の欠陥マーキング方法および装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、合成樹脂フィルムや紙などの
製造工程では、一定の幅で長大な帯状の状態で各種処理
が自動的に施され、最終的に製品仕様に従って所定の形
状となるようにカットされている。製品仕様を満たさな
い欠陥部分の検出も、帯状の状態で自動的に行われ、後
行程で欠陥部分の識別が容易となるように、マーキング
が施される。たとえば、液晶表示パネルに使用される偏
光板を製造する際には、合成樹脂フィルムとしての製造
や、一定方向への伸延による偏光特性の付与などの行程
では、シート状製品が長大な帯状の状態で連続して行
い、製品仕様によって予め定められる大きさや方向にカ
ットする。欠陥の検査を自動的に行うためには、欠陥の
検出と欠陥についてのマーキングとを、シート状製品１
の搬送経路に沿って行う必要がある。

【０００３】図５は、紙などに対して行われている一般
的な欠陥マーキング方法を示す。図５（ａ）は装置の概
略的な構成を示し、図５（ｂ）はマーキングが施された
製品の状態を示す。図５（ａ）に示すように、マーキン
グ装置では、一定幅の帯状で、一定速度で搬送されるシ
ート状製品１に対して、表面をカメラ２で撮像し、画像
処理によって欠陥３の検出を行う。シート状製品１の搬
送方向の下流側には、幅方向の一端または両端に、マー
カ４が配置されている。カメラ２によって欠陥３が検出
されると、欠陥３を幅方向に含む部分が、カメラ２が配
置されている位置からマーカ４が配置されている位置ま
で搬送されるタイミングに合わせて、マーカ４が作動さ
れる。欠陥３を幅方向に含む部分の一側縁または両側縁
には、線状のマーク５が描かれる。図５（ｂ）に示すよ
うに、シート状製品１を巻き取ってロール６を形成させ
ると、マーク５は側面から渦巻き状に見える。紙などで
は、マーク５が施されれている部分を除外し、長さ方向
に分けて使用することになる。

【０００４】図６は、特開平９−３０４２９５号公報に
開示されているシート状製品の欠点マーキング装置での
マーキングの考え方を示す。この先行技術では、欠点箇
所を光学的に検出する検出手段に対して、シート状製品
１の搬送方向の下流側に配置するマーキング装置のペン
を幅方向に移動可能にしておく。検出手段が検出する欠
点箇所の位置情報に基づいて、マーキング装置のペンを
幅方向の欠点の位置に移動させ、欠点箇所の近傍がペン
の位置まで搬送されるタイミングで、ペンの先端をシー
ト状製品１の表面に接触させる制御が行われる。このよ
うな制御によって、シート状製品１の表面の欠陥３の位
置にマーク７を直接マーキングすることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図５に示すような幅方
向の端部に対するマーキングでは、シート状製品１でマ
ーク５が施されている長さ範囲で、幅方向のどこかに欠
陥３が存在していることしか情報として得られない。こ
のため、側縁部を切り落とすスリットやトリミングを行
うと、マーク５の部分が切り離され、欠陥３の位置につ
いての情報が全く消失してしまう。したがって、シート
状製品１として細かくカットする場合は、まず長さ方向
に、マーク５が施されている部分を除去しておく必要が
ある。

【０００６】しかしながら、長さ方向に除去する部分に
は、欠陥３は含まれていると同時に、欠陥３が検出され
ていない良好な部分も多く存在する。良好な部分を多く
除去してしまうことは、製品の歩留まりを低下させてし
まう。また、細かくカットする行程に先立って、シート
状製品１を長さ方向に切断してしまうと、細かくカット
する行程を連続して行うことができなくなり、生産性が
低下してしまう。

【０００７】図６に示すような欠点箇所への直接的なマ
ーキングでは、欠陥３の幅方向の存在範囲についての情
報を反映させることができない。帯状に連続するシート
状製品１の製造工程では、ロールなどの影響で、欠陥３
は幅方向にある程度の長さを有して生じたり、幅方向の
複数箇所に生じたりする可能性がある。このような幅方
向についての情報も必要な場合に対し、特開平９−３０
４２９５号公報に開示されているように、ペンを移動し
て直接欠点箇所にマーキングを施す考え方では、幅方向
について１箇所しかマーキングを施すことができない。
このため、シート状製品１をカットして一定形状の区画
部分を切り出すような場合に、欠陥３が存在していて
も、マーク７が施されている区画部分と施されていない
区画部分とに分かれてしまい、マーク７が施されていな
い区画部分については欠陥３が存在していることが判ら
ず、欠陥３が無いと判断されてしまうおそれがある。

【０００８】本発明の目的は、シート状製品をカットし
て一定の形状の区画部分を切り出す際に、該区画部分に
欠陥が含まれていないことを確実に保証し、かつ歩留ま
りの低下を抑制することができるシート状製品の欠陥マ
ーキング装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、一定の幅を有
し、幅方向に垂直な長さ方向に搬送されるシート状製品
の部分的な欠陥を検出しながら、検出された欠陥の部分
を明示するためのマーキングを施す装置であって、欠陥
の検出位置に対してシート状製品の搬送方向の下流側に
配置され、検出される欠陥部分に関し、幅方向の予め定
める範囲の近傍となる位置で該シート状製品の表面にマ
ーキングを施すように作動させることが可能なマーキン
グ手段と、該欠陥部分の検出時点に基づくタイミング調
整を行い、シート状製品の長さ方向に対し、該欠陥部分
の前後にわたる予め定める範囲でマーキング手段を作動
させ、該欠陥部分の幅方向の少なくとも両側に線状のマ
ーキングを施すように制御する制御手段とを含むことを
特徴とするシート状製品の欠陥マーキング装置である。

【００１０】本発明に従えば、シート状製品に欠陥が検
出されると、検出位置に対してシート状製品の搬送方向
の下流側に配置されるマーキング手段によって、検出さ
れた欠陥部分の幅方向の両側で予め定める範囲の近傍と
なる位置にマーキングが施されるので、幅方向でマーキ
ングが施されている位置の間に欠陥部分が存在している
ことを容易に認識させることができる。マーキングが施
されている位置の外部には欠陥部分が存在していないこ
とを確実に保証することができ、また、マーキングが欠
陥部分に対して予め定める範囲の近傍となる位置に施さ
れるので、マーキングの位置と欠陥部分との間が大きく
離れないようにすることができる。シート状製品をカッ
トして一定の形状の区画部分を切り出して製品とする際
に、マーキングが施されている区画部分を除くようにす
れば、製品には欠陥部分が含まれないことを確実に保証
し、かつ歩留まりの低下も抑制することができる。

【００１１】また本発明で、前記マーキング手段は、前
記シート状製品の幅方向に予め定める間隔をあけて配置
される複数のマーカを備え、前記制御手段は、該複数の
マーカから、前記欠陥部分の幅方向で予め定める範囲の
近傍となる位置に配置されるマーカを選択して作動させ
ることを特徴とする。

【００１２】本発明に従えば、マーキング手段は、シー
ト状製品の幅方向に予め定める間隔をあけて配置される
複数のマーカを備え、複数のマーカのうち欠陥部分の幅
方向で予め定める範囲の近傍となる位置に配置されるマ
ーカが制御手段によって選択されて、欠陥部分の幅方向
の両側にマーキングを施すことができる。幅方向に配列
されているマーカを選択すればよいので、幅方向に大き
く広がる欠陥や、複数個存在している欠陥に対しても、
容易かつ迅速にマーキングして存在を明示させることが
できる。

【００１３】また本発明で、前記欠陥部分の検出は、前
記シート状製品の幅方向に予め定める間隔をあけて配置
される複数の検出手段によって行われ、各検出手段に対
して予め定める数の前記マーカが対応付けられ、前記制
御手段は、各検出手段からの欠陥検出結果に基づいて、
各検出手段毎に、対応付けられているマーカを選択して
作動させることを特徴とする。

【００１４】本発明に従えば、シート状製品の幅方向
を、複数の検出手段で分担して欠陥の検出を行い、欠陥
が検出されれば、各検出手段毎に対応付けられているマ
ーカを各検出手段による欠陥検出位置に対応して選択
し、選択されたマーカを作動させてマーキングを施すこ
とができる。幅方向に複数の検出手段が配置されるの
で、複数の欠陥の検出時にも、各欠陥に対して高精度に
位置検出を行い、各欠陥部分の近傍に確実にマーキング
を施すことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態と
して、マーキング装置１０の概略的な構成を示す。シー
ト状製品１１は、たとえば液晶表示装置の偏光板として
使用する透明な合成樹脂フィルムであり、肉眼では識別
困難なほど小さい、表面の微小な欠陥であっても、高精
細化している液晶表示装置の表示画質を低下させてしま
うので、存在することは好ましくない。また比較的広い
範囲にわたる欠陥であっても、肉眼では判別が困難な場
合もある。肉眼では判別が困難な欠陥であっても、撮像
手段１２が撮像するシート状製品１１の表面の画像に対
して各種の画像処理を施すことなどによって、欠陥１３
として検出することができる。

【００１６】シート状製品１１は、搬送方向１１ａに一
定速度で搬送され、検出手段に対して搬送方向１１ａの
下流側には、マーキング手段１４が設置される。マーキ
ング手段１４は、シート状製品１１の表面に、搬送方向
１１ａに平行な線状のマーク１５を、マーキングとして
施す。シート状製品１１は、ロール１６に巻かれた状態
から引き出されて検査対象となる。検査すべき欠陥１３
を撮像手段１２が撮像する画像から確実に検出するため
には、照明装置１７による照明も重要である。照明装置
１７は、反射照明を用いて、シート状製品１１の幅方向
の全体にわたって、均一な照明を行う。

【００１７】照明装置１７としては、蛍光灯などの管状
の発光体や、伝送ライトなどの線状の光源を使用する。
伝送ライトは、棒状の導光体の軸方向の端面にメタルハ
ロゲンランプなどの強力な光源を配置し、端面に入射さ
れた光を両端面間の側面に導き、棒状の光源として機能
する。レーザ光を広げて照射することもできる。照明装
置１７がシート状製品１１に照射する光は、欠陥１３の
検出が容易な波長や偏光特性となるように設定される。
撮像手段１２と照明装置１７との組み合わせで、効率よ
く検出可能な欠陥１３の種類が定まる。複数種類の欠陥
１３を検出可能にするため、撮像手段１２と照明装置１
７との組み合わを、搬送方向１１ａに沿って複数組配置
し、いずれかの種類の欠陥１３が検出されれば、マーキ
ング手段１４によってマーキングが施されるようにする
こともできる。

【００１８】シート状製品１１の搬送速度は、搬送速度
検出装置１８によって検出される。搬送速度検出装置１
８からの出力は、撮像手段１２が撮像した画像について
所定の画像処理を施す画像処理装置１９からの画像処理
結果とともに、制御手段２０に入力される。制御手段２
０は、たとえば産業用パーソナルコンピュータなどによ
って実現され、画像処理結果から欠陥の有無の判別と、
欠陥１３が存在するときの位置の検出とを行う。制御手
段２０は、さらに、欠陥存在位置に対して幅方向の予め
定める近傍の範囲内でマーキングを施すように、搬送速
度検出装置１８からの出力に基づいてタイミングを調整
して、マーキング手段１４を作動させる。撮像手段１２
は、幅方向に複数のカメラ２１，…，を備える。また、
マーキング手段１４は、幅方向に複数のマーカ３１，
…，を備える。

【００１９】図２は、本実施形態で、検出手段としての
撮像手段１２で検出する欠陥１３に対して、マーキング
手段１４でマーキングを施す考え方を示す。撮像手段１
２は、幅方向に複数のカメラ２１，…，を一定間隔で配
置している。各カメラ２１，…，は、たとえば５０００
の画素を高密度に配列した一次元のＣＣＤセンサを撮像
素子として備える。検査対象のシート状製品１１の幅で
あるワーク幅は、たとえば８００〜１３００ｍｍの範囲
であるので、撮像手段１２としての検査エリアは１３０
０ｍｍの幅となる。この検査エリアに対して、６基のカ
メラ２１，…，を配置し、各カメラ２１，…，の視野２
１ａ，…，を２５０ｍｍとする。各カメラ２１，…，の
視野２１ａ，…，は、隣接するカメラ２１，…，の視野
２１ａ，…，と、境界部で重複させる。

【００２０】マーキング手段１４では、複数のマーカ３
１，…，を、一定間隔、たとえば２０ｍｍ間隔で、幅方
向に配置する。各マーカ３１，…，は、いずれかのカメ
ラ２１，…，の視野２１ａ，…，の搬送方向１１ａへの
延長上に位置する。図１の制御手段２０は、各カメラ２
１，…，からの画像中で欠陥１３を検出すると、欠陥１
３の幅方向の両側を挟む最も近い位置のマーカ３１，
…，を選択し、選択されたマーカ３１，…，間にもマー
カ３１，…，が存在していればそれも選択して作動させ
る。各マーカ３１，…，は、フェルトペン形式であり、
先端をシート状製品１１の表面に接触させることによっ
て、搬送方向１１ａに線状のマーク１５を形成すること
ができる。各マーカ３１，…，は、不使用時にはキャッ
プをかぶせて、溶剤や希釈剤などが蒸発して書き味など
が低下するのを防ぐことが好ましい。一般に欠陥１３が
マーカ３１，…，の位置の間で検出されるときは、その
検出位置の両側にマーク１５が形成され、マーキングが
施される。偏光板を切り出すときには、破線で示すよう
な傾斜カットが行われ、カットされた区画部分にマーク
１５が全くかかっていないもののみを良品として出荷
し、マーク１５が少しでもかかっているものは、不良品
として廃棄する。

【００２１】図３は、シート状製品１１を偏光板として
製造する工程全体の概要を示す。ステップｓ１から製造
を開始し、ステップｓ２でシート状製品１１としての製
造工程を終了する。ステップｓ３で、本実施形態の検出
手段による欠陥の自動検査が行われる。自動検査の結
果、欠陥１３が検出されるＮＧであれば、ステップｓ４
で欠陥１３を幅方向の両側から挟むようにしてマーキン
グが施される。ステップｓ３の自動検査の結果、欠陥１
３が検出されないＯＫであるとき、または検出されてス
テップｓ４でのマーキングが施されたとき、ステップｓ
５に移り、カッティングが行われる。偏光板を製造する
際には、図２に破線で示すような斜角で切る斜めカット
が行われる。ステップｓ５でのカッティングによって切
り離された各区画部分は、ステップｓ６でのマーキング
の検査とステップｓ７での目視検査の対象となる。

【００２２】ステップｓ６のマーキングの検査では、肉
眼では判別しにくい欠陥１３であっても、その両側を挟
むようにマーク１５が付されているので、容易に判別す
ることができる。マーク１５が見つからなくても、ステ
ップｓ７で目視検査を行う。ステップｓ７の目視検査
は、カッティングの不具合等、他の欠陥についての判定
を行う。これの結果、マーク１５および他の欠陥等が見
つからなければステップｓ８で製品として出荷し、マー
ク１５や他の欠陥等が見つかればステップｓ９で廃棄す
る。

【００２３】図４は、（ａ）で図１の制御手段２０がマ
ーキング手段１４を作動させ、マーキングを施す際の制
御の考え方の一例を示す。図４（ｂ）および図４（ｃ）
は、図４（ａ）の考え方に従って、幅方向および長さ方
向に大きな欠陥１３ｂ，１３ｃについて施されるマーク
１５ｂ，１５ｃを示す。

【００２４】図４（ａ）に示すように、シート状製品１
１の表面は、仮想的なブロック４０で区画される。各ブ
ロック４０は、幅方向についてのマーカ３１，…，の配
置ピッチに合わせて各辺４１，４２，４３，４４が２０
ｍｍの長さの正方形とする。辺４１，４２は、搬送方向
１１ａの上流側および下流側のそれぞれ境界であり、辺
４３，４４は、幅方向の一方側および他方側のそれぞれ
境界である。各ブロック４０の内部に欠陥１３が存在す
るときは、幅方向の両側の辺４３，４４の位置のマーカ
が選択されてマーキングが施される。欠陥１３が辺４
３，４４のいずれかにかかっているときは、さらにその
辺を境界として隣接するブロックで、その辺に対向する
辺についてもマーキングが施される。したがって、図４
（ｂ）に示すように、幅方向に長く、複数のブロックに
わたるような欠陥１３ｂに対して、幅方向の両側から挟
むような位置の辺と、その間のすべての辺とにマーキン
グが施されることになる。

【００２５】図４（ａ）で、欠陥１３が辺４１，４２の
いずれかにかかっているときは、さらにその辺を境界と
して隣接するブロックでも、幅方向の両側の辺について
マーキングが施される。したがって、図４（ｃ）に示す
ように、長さ方向に長く、複数のブロックにわたるよう
な欠陥１３ｃに対して、幅方向の両側から挟むような位
置の辺に、ブロック間を延長して連続的にマーキングが
施される。

【００２６】なお、単一のマーカを使用しても、搬送方
向１１ａと幅方向とにシート状製品１１の搬送速度に比
較して高速に移動可能であれば、欠陥１３の両側を挟む
ようなマーキングを施すことは可能である。ただし、マ
ーカの移動の制御は複雑となり、近接した位置に複数の
欠陥１３が検出されるような場合に、確実なマーキング
を施すことは困難である。また、複数のマーカを移動さ
せれば、多くの欠陥１３に同時にマーキングを施すこと
が可能になるけれども、制御はより複雑になってしま
う。

【００２７】また、マーキング手段１４として、フェル
トペン形式のものを使用しているけれども、インクジェ
ット式など、他の形式のマーカを使用することもでき
る。検出手段としての撮像手段１２は、光学的に欠陥１
３の検出を行っているけれども、シート状製品１１が偏
光板の材料となる合成樹脂フィルムと異なる場合で、た
とえば電磁的な欠陥検出や放射線利用による欠陥検出を
行う場合にも本発明を適用することができ、このような
欠陥は肉眼では全く判別することができないので、マー
キングの有効性を高めることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、欠陥部分
の幅方向の両側で予め定める範囲の近傍となる位置にマ
ーキングを施して、マーキングが施されている位置間の
外部には欠陥部分が存在していないことを確実に保証す
ることができる。マーキングの位置と欠陥部分との間が
大きく離れないようにすることができるので、シート状
製品をカットして一定の形状の区画部分を切り出して製
品とする際に、マーキングが施されている区画部分を除
くようして、製品には欠陥部分が含まれないことを確実
に保証し、かつ歩留まりの低下を抑制することができ
る。

【００２９】また本発明によれば、検出される欠陥部分
が幅方向に大きな範囲を占めるようなときでも、幅方向
の中間にもマーキングを施すことによって、広い範囲に
わたる欠陥部分の存在を確実に存在を明示することがで
きる。

【００３０】さらに本発明によれば、シート状製品の欠
陥を検出する位置に対して、シート状製品の搬送方向１
１ａの下流側に配置されるマーキング手段によって、検
出された欠陥部分の幅方向の両側にマーキングが施さ
れ、幅方向でマーキングが施されている位置の間に欠陥
部分が存在していることを容易に認識させることができ
る。マーキングが欠陥部分に対して予め定める範囲の近
傍となる位置に施されるので、マーキングの位置と欠陥
部分との間が大きく離れないようにすることができる。
シート状製品をカットして一定の形状の区画部分を切り
出して製品とする際には、マーキングが施されている区
画部分を除くことによって、製品となる区画部分には欠
陥部分が含まれないことを確実に保証し、かつ歩留まり
の低下も抑制することができる。

【００３１】また本発明によれば、マーキング手段に備
えられる複数のマーカのうち、欠陥部分の幅方向で予め
定める範囲の近傍となる位置に配置されるマーカが制御
手段によって選択されて、マーキングを施す。幅方向に
大きく広がる欠陥や、複数個存在している欠陥に対して
も、容易かつ迅速にマーキングして存在を明示させるこ
とができる。

【００３２】また本発明によれば、シート状製品の幅方
向について複数の検出手段で欠陥の検出を行い、欠陥が
検出されれば、各検出手段毎に対応付けられているマー
カを欠陥検出位置に対応して選択し、マーキングを施す
ことができる。複数の欠陥の検出時にも、各欠陥に対し
て高精度に位置検出を行い、各欠陥部分の近傍に確実か
つ迅速にマーキングを施すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の実施の一形態としてのマーキング装置
１０の概略的な構成を示す簡略化した斜視図である。

【図2】図１のマーキング装置１０でのマーキングの考
え方を示す図である。

【図3】図１のシート状製品１１を偏光板として製造す
る工程全体の概要を示すフローチャートである。

【図4】図１の制御手段２０がマーキング手段１４を作
動させ、マーキングを施す際の制御の考え方の一例を示
す図である。

【図5】従来からのマーキングの考え方を示す簡略化し
た斜視図および側面図である。

【図6】先行技術でのマーキングの考え方を示す簡略化
した平面図である。

【符号の説明】

１０ マーキング装置 １１ シート状製品 １１ａ 搬送方向 １２ 撮像手段 １３，１３ｂ，１３ｃ 欠陥 １４ マーキング手段 １５ マーク １７ 照明 １８ 搬送速度検出装置 １９ 画像処理装置 ２０ 制御手段 ２１，…， カメラ ３１，…， マーカ ４０ ブロック ４１，４２，４３，４４ 辺

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定の幅を有し、幅方向に垂直な長さ方
   向に搬送されるシート状製品の部分的な欠陥を検出しな
   がら、検出された欠陥の部分を明示するためのマーキン
   グを施す装置であって、欠陥の検出位置に対してシート
   状製品の搬送方向の下流側に配置され、反射照明を用い
   て、検出される欠陥部分に関し、幅方向の予め定める範
   囲の近傍となる位置で該シート状製品の表面にマーキン
   グを施すように作動させることが可能なマーキング手段
   と、該欠陥部分の検出時点に基づくタイミング調整を行
   い、シート状製品の長さ方向に対し、該欠陥部分の前後
   にわたる予め定める範囲でマーキング手段を作動させ、
   該欠陥部分の幅方向の少なくとも両側に線状のマーキン
   グを施すように制御する制御手段とを含むことを特徴と
   するシート状製品の欠陥マーキング装置。
2. 【請求項２】 前記マーキング手段は、前記シート状製
   品の幅方向に予め定める間隔をあけて配置される複数の
   マーカを備え、 前記制御手段は、該複数のマーカから、前記欠陥部分の
   幅方向で予め定める範囲の近傍となる位置に配置される
   マーカを選択して作動させることを特徴とする請求項１
   記載のシート状製品の欠陥マーキング装置。
3. 【請求項３】前記欠陥部分の検出は、反射照明を用いて
   前記シート状製品の幅方向に予め定める間隔をあけて配
   置される複数の検出手段によって行われ、 各検出手段に対して予め定める数の前記マーカが対応付
   けられ、 前記制御手段は、各検出手段からの欠陥検出結果に基づ
   いて、各検出手段毎に、対応付けられているマーカを選
   択して作動させることを特徴とする請求項２記載のシー
   ト状製品の欠陥マーキング装置。