JP2006292678A - 欠陥マーキング装置、シート材料の製造方法およびシート材料 - Google Patents

Abstract

【課題】次工程において、容易に欠陥箇所を確認することを可能とするとともに、マーキング部分の未乾燥インクが搬送ロールに転写し、さらに搬送ロールから後続のシート材料に転写することにより良品部分が使用できなくなることを防止する欠陥マーキング装置を提供する。
【解決手段】連続的に搬送されるシート材料７の欠陥を検知し、シート材料７上における欠陥の位置を取得する検査装置２と、シート材料７の表面に保護フィルムをラミネートするラミネート装置３と、保護フィルム上にマーキングを行うマーキング装置４と、検査装置２で取得した欠陥の位置をマーキング装置４に伝達し、保護フィルム上のシート材料７の欠陥に対応する位置あるいはその近傍にマーキングを行うようにマーキング装置４を制御する制御装置５とを具備してなる欠陥マーキング装置１。
【選択図】図３

Description

本発明は、合成樹脂フィルムなどのシート材料の欠陥マーキング装置、およびシート材料の製造方法に関する。

合成樹脂フィルム、紙、金属箔、およびこれらの塗工物などのシート材料は、製造された後にロール状に巻き取られ、出荷先の工場において種々の加工に供される。この場合、シート材料の製造元では、シート材料の表面に塗工ムラ、キズ、汚れなどの欠陥がないかどうかを検査し、欠陥が見つかるとその箇所にマーキングを行っている。

上記のような検査では、たとえば、シート材料をその長手方向へ送りながら表面を撮影して画像解析し、欠陥の大きさ等が所定のレベルを超えると欠陥有りと判定し、シート材料にマーキングを行っている。したがって、シート材料を加工に供する工場では、ロール状にされたシート材料（原反ロール）を巻き出したときに、シート材料のどの箇所に欠陥が存在するかを知ることができる。

そして、シート材料の欠陥箇所へのマーキング方法としては、例えば、シート材料の端部にラベルを自動的に添付する方法（特許文献１）、シート材料の欠陥箇所の近傍にインクジェットプリンタやインクペンなどでマーキングする方法（特許文献２）が提案されている。

特開平５−１１８９９６号公報（請求項１） 特開２００１−３０５０７０号公報（段落番号００３１）

しかし、特許文献１のように端部にラベルを貼る方法では、ラベルの近傍に欠陥箇所があるとは限らないため、次工程において、容易に欠陥箇所を確認することができなかった。また、次工程において、端部のみをスリッティングしたり、全体を断裁・分割して個々の部材にする作業が行われた場合、欠陥箇所が分からなくなり、良品の中に不良品が混入してしまうおそれがあった。

また、特許文献２のように欠陥箇所の近傍にマーキングを行う方法では、マーキング部分において未乾燥インクが存在した場合、マーキング部分の未乾燥インクが搬送ロールに転写し、さらに搬送ロールから後続のシート材料に転写してしまい、良品部分が使用できなくなることがあった。

上記課題を解決する本発明のシート材料の欠陥マーキング装置は、連続的に搬送されるシート材料の欠陥を検知し、シート材料上における欠陥の位置を取得する検査装置と、シート材料の表面に保護フィルムをラミネートするラミネート装置と、保護フィルム上にマーキングを行うマーキング装置と、検査装置で取得した欠陥の位置をマーキング装置に伝達し、保護フィルム上のシート材料の欠陥に対応する位置あるいはその近傍にマーキングを行うようにマーキング装置を制御する制御装置とを具備するものである。

また、本発明のシート材料の製造方法は、下記（ａ）〜（ｃ）の工程を含むものである。
（ａ）連続的に搬送されるシート材料の欠陥を検知し、シート材料上における欠陥の位置を取得する工程
（ｂ）シート材料の表面に保護フィルムをラミネートする工程
（ｃ）保護フィルム上のシート材料の欠陥に対応する位置あるいはその近傍にマーキングを行う工程

また、本発明のシート材料は、欠陥を有するシート材料上に保護フィルムがラミネートされてなり、前記保護フィルムの前記シート材料の欠陥に対応する位置あるいはその近傍にマーキングが形成されてなるものである。

本発明の欠陥マーキング装置によれば、欠陥を有するシート材料上に保護フィルムがラミネートされてなり、保護フィルムのシート材料の欠陥に対応する位置あるいはその近傍にマーキングが形成されてなる構成の本発明のシート材料を製造することができる。

このような本発明のシート材料は、欠陥箇所を容易に判別することができる。また、万一マーキング部分の未乾燥インクが搬送ロールに転写し、さらに搬送ロールから後続のシート材料に転写しても、保護フィルムを除去すれば転写された箇所のシート材料は使用可能となり、良品部分が使用できなくなることがない。また、保護フィルム上にマーキングを施していることから、その後の目視確認でマーキングされた箇所が使用可能と判断された場合には、保護フィルムを除去することにより、当該箇所を使用することもできる。また、保護フィルム上にマーキングを施していることから、シート材料にマーキングを施した後に保護フィルムをラミネートしたものに比べ、マーキングされた箇所を確認しやすいものである。

また、本発明のシート材料の製造方法によれば、上述したような優れた効果を有するシート材料を効率よく製造することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の欠陥マーキング装置１の機能ブロックを示す図である。図１に示すように、シート材料７は搬送手段であるローラー８により挟まれ、矢印Ａ方向に移動しながら搬送され、光照射手段２１、検出手段２２、欠陥判定手段２３、欠陥位置記憶手段２４からなる検査装置２を通過する。

シート材料の下方には、光照射手段が設けられている。照射された光は、シート材料内を通り、検出手段によって検出される。このとき、シート材料内に異物などの欠陥が存在すると、検出手段によって検出される光透過率が変化する。検出手段では、シート材料の幅方向における位置に対応させて透過光を検出する。例えば、シート材料の幅方向を複数の領域に分割し、各領域における透過光をその位置情報とともに検出することができる。なお、図１では透過光により欠陥を検出するタイプのものであるが、反射光により欠陥を検出するタイプのものであっても構わない。

検出手段で検出された幅方向の各位置における透過光は、欠陥判定手段において、所定の基準値と比較され、欠陥であるか否かが判断される。例えば、基準値より光透過率あるいは光反射率が一定値以上異なっている場合、その領域が欠陥であると判断される。

欠陥判定手段において欠陥と判断された場合、該欠陥のシート材料の幅方向における位置情報が欠陥位置記憶手段に記憶される。この場合、該欠陥が検出手段で検出されたときの検出時刻情報を欠陥位置記憶手段に記憶させてもよい。また、このような検出時刻情報は、マーキング位置を制御する制御装置（以下、単に「制御装置」という）に直接送られてもよい。

シート材料の搬送速度は、制御装置に直接入力しても良いが、速度検知装置を設置するようにしてもよい。速度検知装置により検知された搬送速度は、制御装置に与えられる。制御装置では、この搬送速度のデータと、検査装置とマーキング装置の間の距離とから、検査装置が検出した欠陥が、マーキング装置の位置に搬送されて到達するまでの時間情報を得る。このような時間情報によって、マーキング装置がマーキングするタイミングを制御する。このようなタイミングの制御により、シート材料の搬送方向におけるマーキングの位置を制御することができる。このような時間情報は、例えば制御装置にパルスジェネレーターを設け、欠陥判定手段から送られる検出時刻情報または欠陥位置記憶手段から送られる検出時刻情報に基づき、パルスを発生させ、所定個数のパルスをカウンターした後に、マーキング装置によりマーキングを実施させるように制御することができる。

また、マーキング手段のシート幅方向の位置制御は、欠陥位置記憶手段からの欠陥の幅方向における位置情報に基づき制御することができる。このような幅方向の位置制御は、マーキング手段（ペンやプリントヘッド等）が可動式のマーキング装置を備え、パルスジェネレーターのパルスでマーキングのタイミングを制御する場合には、マーキングのタイミングを与えるパルスより前のパルスに同期させて幅方向の位置制御を行うことができる。すなわち、マーキングのタイミングの所定時間前に、まず幅方向の制御を行い、幅方向の制御後パルスジェネレーターで制御されたタイミングでマーキングし、シート材料の幅方向及び搬送方向におけるマーキングの位置を制御することができる。マーキングの長さは、マーキングの時間により制御することができる。

また、マーキング手段のシート幅方向の位置制御は、例えば、図２のようにシート材料７を幅方向で複数の領域に区分し、その区分した領域ごとにマーキング手段（ペンやプリントヘッド等）４１を備えたマーキング装置を用いて行うことができる。すなわち、欠陥１０が検出された領域に対応するマーキング手段４１によりマーキングを行うようにすればよい。こうすることで、欠陥１０の位置の近傍にマーキングを行うことができる。また、シート材料７をスリッティングにより幅方向で分割する工程を行う場合には、不良品を正確に排除するため、前記区分と幅方向の分割区分を一致させるようにして分割することが好ましい。

図３は、本発明の欠陥マーキング装置１の構成を示す図である。図３に示すように、Ｂの位置のロール９から送り出されたシート材料７は、検査装置２を通り、ラミネート装置３により保護フィルムがラミネートされた後、保護フィルム上のシート材料７の欠陥に対応する位置あるいはその近傍にマーキング装置４によりマーキングを行い、Ｃの位置のロール９に巻き取られる。Ｃの位置のロール９は、ワインダーとよばれる回転装置に接続されており、このワインダーの回転による巻取りにより、シート材料７が搬送されている。

図４は、検査装置２を構成する光照射手段（蛍光灯）２１と検出手段（ＣＣＤカメラ）２２との位置関係を示す図である。光照射手段２１としては、他にハロゲンランプ、光ファイバー等があげられる。図４に示すように、蛍光灯２１は、シート材料７の幅方向全体を照射するように設けられており、ＣＣＤカメラ２２は、シート材料７の幅方向全体をとらえるように設けられている。また、ＣＣＤカメラ２２は、シート材料７の幅方向の定められた領域毎に光透過率を検出することができるように設けられている。図４に示す状態は、シート材料７の上に異物が存在しており、これによって欠陥１０が存在する状態を示している。蛍光灯２１から照射された光は、このような欠陥１０が存在する位置で光透過率が減少あるいは増加するため、欠陥位置を判別することができる。

例えば、シート材料７の幅が８００ｍｍであり、この幅をＣＣＤカメラが２０００ビットの分解能で検出する場合、１ビットあたり０．４ｍｍの長さとなる。従って、１ビットあたり０．４ｍｍの長さとして、端部から何ビット目に欠陥１０があるかがその位置情報として検出される。また欠陥１０の大きさは、そのビット数により検出することができる。例えば欠陥１０が幅方向に２ｍｍの大きさを有する場合、５ビット分の大きさの欠陥として検出することができる。

シート材料の欠陥の位置が取得された後、シート材料上に保護フィルムがラミネートされる。保護フィルムとしては、セパレーター付きのタイプのものとセパレーターのないタイプのものに分けることができる。セパレーターのないタイプとしては、主としてポリエチレン、ポリプロピレンあるいはこれらの混合物からなるフィルムがあげられる。セパレーター付きのタイプとしては、ポリエステルフィルム上に、粘着層、セパレーターを順次有するものがあげられる。

図５は、粘着層を有さないタイプの保護フィルム１１を用いてシート材料７にラミネートを行う場合のラミネートの状態を説明する図である。図５中、ロール９は保護フィルムのロールであり、ここから保護フィルム１１が送り出される。そして、２つのローラー８の間で保護フィルム１１とシート材料７とがラミネートされる。

保護フィルムは後に除去することから、シート材料から剥離可能なようにラミネートされる。したがって、保護フィルムは、再貼着再剥離性を有することが好ましい。また、マーキング手段としてインクペンやインクジェットプリンタを用いる場合には、保護フィルムのマーキングが施される面には、インク吸収層を有することが好ましい。なお、保護フィルムは、後の工程でシート材料を打ち抜き加工する際には、キャリアフィルムとしての作用をも奏する。

図３に戻り、検査装置２の検出手段で検出された光透過率及びその位置情報は、欠陥判定手段及び欠陥位置記憶手段に送られる。検出手段から送られた光透過率のデータは、予め定められた基準値と比較され、基準値と一定以上値が異なる場合、欠陥であると判断され、その欠陥の位置情報が記憶される。この欠陥の位置情報は、制御装置５に送られる。制御装置５は、マーキング手段としてのマーキング装置４のマーキング位置及びマーキングのタイミングを制御する。マーキング装置４のマーキング手段としては、インクペン、ボールペン、インクジェットプリンタのヘッドなど、保護フィルムにマーキング可能なものであれば制限することなく使用することができる。制御装置５は、検査装置２から送られた欠陥の位置情報に基づき、マーキング装置４のマーキング手段を欠陥の位置に移動させ制御する。あるいは、マーキング装置４にマーキング手段が複数備えられている場合には、欠陥の位置に近接するペンやプリンタのヘッドを制御する。

本発明の欠陥マーキング装置中の任意の箇所には速度検知装置が設けられている。この速度検知装置により、シート材料の搬送速度が検知される。この搬送速度は、制御装置に与えられる。ＣＣＤカメラが欠陥を検出したと判断した際、欠陥判定手段から制御装置に検出信号が与えられる。この検出信号により、制御装置等に備えたパルスジェネレーターから所定のパルスが発振される。例えばパルスの１周期でシート材料が０．２５ｍｍ移動するようなパルスが発振され、ＣＣＤカメラの検出位置からマーキング装置の位置までの距離が例えば３００ｍｍである場合、３００／０．２５＝１２００により、１２００パルス後に、欠陥箇所がマーキング装置の位置に到達することになる。従って、１２００パルスをカウントした後に、マーキング装置がマーキングするように制御装置からマーキング信号を送ればよい。通常、このようなマーキングのタイミングに先立ち、幅方向のマーキング位置を制御しておく。

シート材料の幅方向における位置制御は次のようにして行う。例えば、シート材料の幅が２０００ビットに分割され、その位置情報が認識されている場合において、欠陥の端部からの位置が７６０ビットの場合を想定する。この場合、マーキング装置のマーキング手段が可動式であれば、７６０ビットに対応する距離の位置にマーキング装置のマーキング手段を制御して、欠陥位置に対応するようにマーキングする。また、マーキング装置のマーキング手段が複数ある場合には、７６０ビットを含む領域のマーキング手段を制御して、欠陥の近傍にマーキングをする。例えば、図２において領域Ｂに欠陥１０が存在する場合、領域Ｂに対応するマーキング手段４１を制御する。

このようにマーキング装置のマーキング手段の幅方向の位置を制御した後、あるいは複数のマーキング手段を備えるマーキング装置のどのマーキング手段でマーキングを行うかを制御した後、マーキング信号を与えマーキングする。マークの長さは、例えばパルスジェネレーターのパルスをカウントすることにより調整することができる。例えばパルスの１周期が０．２５ｍｍの場合、２０ｍｍの長さのマークをマーキングする場合には、８０パルス分の間のマーキングを続けることにより２０ｍｍの長さのマークをマーキングすることができる。

また、本発明の欠陥マーキング装置は、スリッティングによりシート材料を幅方向で分割するスリッティング装置を備えるものであっても良い。スリッティング装置を備える位置は、シート材料を送り出してから巻き取られるまでの間であれば特に制限されることはないが、検査装置を通過した後であることが好ましく、ラミネート装置を通過した後であることがより好ましく、マーキング装置を通過した後であることがさらに好ましい。

上述したような本発明の欠陥マーキング装置を用い、下記（ａ）〜（ｃ）の工程を行うことにより、本発明のシート材料を製造することができる。
（ａ）連続的に搬送されるシート材料の欠陥を検知し、シート材料上における欠陥の位置を取得する工程
（ｂ）シート材料の表面に保護フィルムをラミネートする工程
（ｃ）保護フィルム上のシート材料の欠陥に対応する位置あるいはその近傍にマーキングを行う工程

そして、このようにして得られる本発明のシート材料は、欠陥を有するシート材料上に保護フィルムがラミネートされてなり、保護フィルムのシート材料の欠陥に対応する位置あるいはその近傍にマーキングが形成されてなる構成となる。したがって、欠陥箇所を容易に判別することができる。また、万一マーキング部分の未乾燥インクが搬送ロールに転写し、さらに搬送ロールから後続のシート材料に転写しても、保護フィルムを除去すれば転写された箇所のシート材料は使用可能となり、良品部分が使用できなくなることはない。また、保護フィルム上にマーキングを施していることから、その後の目視確認でマーキングされた箇所が使用可能と判断された場合には、保護フィルムを除去することにより、当該箇所を使用することもできる。

本発明の欠陥マーキング装置の機能ブロックの一実施例を示す図 マーキング手段の位置制御を説明する図 本発明の欠陥マーキング装置の一実施例を示す構成図 光照射手段および検出手段を説明する図 ラミネートの状態を説明する図

符号の説明

１・・・・欠陥マーキング装置
２・・・・検査装置
２１・・・光照射手段
２２・・・検出手段
２３・・・欠陥判定手段
２４・・・欠陥位置記憶手段
３・・・・ラミネート装置
４・・・・マーキング装置
４１・・・マーキング手段
５・・・・マーキング装置の制御装置
６・・・・速度検知装置
７・・・・シート材料
８・・・・ローラー
９・・・・ロール
１０・・・欠陥
１１・・・保護フィルム

Claims (3)

1. 連続的に搬送されるシート材料の欠陥を検知し、シート材料上における欠陥の位置を取得する検査装置と、シート材料の表面に保護フィルムをラミネートするラミネート装置と、保護フィルム上にマーキングを行うマーキング装置と、検査装置で取得した欠陥の位置をマーキング装置に伝達し、保護フィルム上のシート材料の欠陥に対応する位置あるいはその近傍にマーキングを行うようにマーキング装置を制御する制御装置とを具備する欠陥マーキング装置。
2. 下記（ａ）〜（ｃ）の工程を含むシート材料の製造方法。
   （ａ）連続的に搬送されるシート材料の欠陥を検知し、シート材料上における欠陥の位置を取得する工程
   （ｂ）シート材料の表面に保護フィルムをラミネートする工程
   （ｃ）保護フィルム上のシート材料の欠陥に対応する位置あるいはその近傍にマーキングを行う工程
3. 欠陥を有するシート材料上に保護フィルムがラミネートされてなり、前記保護フィルムの前記シート材料の欠陥に対応する位置あるいはその近傍にマーキングが形成されてなる欠陥箇所が明示されたシート材料。

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