JPH06229945A - 微粒子汚染を測定するための装置と方法 - Google Patents
微粒子汚染を測定するための装置と方法Info
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- JPH06229945A JPH06229945A JP5319418A JP31941893A JPH06229945A JP H06229945 A JPH06229945 A JP H06229945A JP 5319418 A JP5319418 A JP 5319418A JP 31941893 A JP31941893 A JP 31941893A JP H06229945 A JPH06229945 A JP H06229945A
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- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust
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- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウェブに接触してウェブから微粒子を除去す
るための手段を有するウェブ清浄化システムにおいて、
ウェブ表面上の低レベルの汚染を測定することのできる
装置と、この装置を使用するための方法を提供する。 【構成】 ウェブに接触してウェブから微粒子を除去す
るための手段が、微粒子補集表面を有する。微粒子補集
表面に対して光ビームを当てるように光源が配置され
る。センサが、前記微粒子補集表面から反射される光強
度を感知し、前記微粒子補集表面による微粒子補集の前
の初期反射光強度を表す信号 R0 と、前記微粒子補集表
面による微粒子補集の後の反射光強度を表す信号 Rf と
を発生させ、R0 と Rf との間の差異が、前記ウェブ表
面上の微粒子汚染のレベルの測定値である。
るための手段を有するウェブ清浄化システムにおいて、
ウェブ表面上の低レベルの汚染を測定することのできる
装置と、この装置を使用するための方法を提供する。 【構成】 ウェブに接触してウェブから微粒子を除去す
るための手段が、微粒子補集表面を有する。微粒子補集
表面に対して光ビームを当てるように光源が配置され
る。センサが、前記微粒子補集表面から反射される光強
度を感知し、前記微粒子補集表面による微粒子補集の前
の初期反射光強度を表す信号 R0 と、前記微粒子補集表
面による微粒子補集の後の反射光強度を表す信号 Rf と
を発生させ、R0 と Rf との間の差異が、前記ウェブ表
面上の微粒子汚染のレベルの測定値である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ウェブ上の微粒子汚染
を測定するための装置と方法とに係わる。特に、本発明
は、ウェブの微粒子汚染の程度を測定する値として、ウ
ェブを清浄化するために使用される微粒子転移ローラの
表面上に集積する微粒子の増加量を監視するための装置
と方法とに係わる。
を測定するための装置と方法とに係わる。特に、本発明
は、ウェブの微粒子汚染の程度を測定する値として、ウ
ェブを清浄化するために使用される微粒子転移ローラの
表面上に集積する微粒子の増加量を監視するための装置
と方法とに係わる。
【０００２】
【従来の技術】ウェブ製造とウェブを使用する他の用途
とにおける考慮すべき重要な問題は、汚染物の表面付着
がないウェブ製品の確保である。写真フィルム製造のよ
うな用途は、ウェブの欠陥と不完全性とを最少化するた
めにウェブ表面上の微粒子汚染を検出し、清浄化するこ
とを必要とし、これは、感光乳剤被覆写真フィルムのよ
うな製品の製造において重要である。汚染検出の失敗に
よって大量の製品を廃棄しなければならない可能性があ
るが故に、低レベル汚染の検出が、高速で移動するウェ
ブを伴うウェブ製造用途では特に重要である。
とにおける考慮すべき重要な問題は、汚染物の表面付着
がないウェブ製品の確保である。写真フィルム製造のよ
うな用途は、ウェブの欠陥と不完全性とを最少化するた
めにウェブ表面上の微粒子汚染を検出し、清浄化するこ
とを必要とし、これは、感光乳剤被覆写真フィルムのよ
うな製品の製造において重要である。汚染検出の失敗に
よって大量の製品を廃棄しなければならない可能性があ
るが故に、低レベル汚染の検出が、高速で移動するウェ
ブを伴うウェブ製造用途では特に重要である。
【０００３】米国特許第3,588,513 号は、シート状材料
の光電検査のための装置を開示する。この装置は、シー
ト状材料の表面に対して光ビームを当てるための光ビー
ム放出手段と、シート状材料の表面上の欠陥部分からの
光の反射を検出し、そのシート状材料の欠陥に対応する
電気信号を発生させるための手段とを含む。この装置の
欠点は、シート状材料を直接的に検査するが故に、低レ
ベルの微粒子汚染の測定については感度が低いというこ
とである。
の光電検査のための装置を開示する。この装置は、シー
ト状材料の表面に対して光ビームを当てるための光ビー
ム放出手段と、シート状材料の表面上の欠陥部分からの
光の反射を検出し、そのシート状材料の欠陥に対応する
電気信号を発生させるための手段とを含む。この装置の
欠点は、シート状材料を直接的に検査するが故に、低レ
ベルの微粒子汚染の測定については感度が低いというこ
とである。
【０００４】米国特許第4,019,066 号は、材料の表面粗
さを測定するための方法と装置を開示する。この方法
は、移動中のウェブから光を反射させることと、この反
射光を測定することと、捕集された光を電気信号に変換
することと、表面粗さ指数を得るために上記電気信号の
直流成分と交流成分を分析することとを含む。この装置
も、ウェブを直接的に検査するが故に、低レベルの微粒
子汚染に対する感度が低いという欠点を有する。この文
献は、より一層低い明るさ又は反射率を有するウェブ表
面上の微粒子が、その装置によって記録されることが可
能であるが、明確には述べられていない特定の条件にお
いては、粗さ測定量を歪ませる可能性があるということ
も開示する。
さを測定するための方法と装置を開示する。この方法
は、移動中のウェブから光を反射させることと、この反
射光を測定することと、捕集された光を電気信号に変換
することと、表面粗さ指数を得るために上記電気信号の
直流成分と交流成分を分析することとを含む。この装置
も、ウェブを直接的に検査するが故に、低レベルの微粒
子汚染に対する感度が低いという欠点を有する。この文
献は、より一層低い明るさ又は反射率を有するウェブ表
面上の微粒子が、その装置によって記録されることが可
能であるが、明確には述べられていない特定の条件にお
いては、粗さ測定量を歪ませる可能性があるということ
も開示する。
【０００５】米国特許第4,053,237 号は、鋼製チルロー
ラ(steel chill roll)の表面状態を検査するための方法
を開示する。平行光ビームがローラ表面に集束させら
れ、このローラ表面上に光沢計が置かれ、このローラ表
面を型にして作られるプラスチックフィルムの予測表面
肌理を推定するために、その光沢計の反応が相関関係付
けられる。この方法の欠点は、この方法が、製造工程ラ
インの外で行われるローラ表面肌理の品質検査には適合
するが、製造工程ライン上で行われるローラ表面の状態
又は汚染の測定に対しては不適切であるということであ
る。
ラ(steel chill roll)の表面状態を検査するための方法
を開示する。平行光ビームがローラ表面に集束させら
れ、このローラ表面上に光沢計が置かれ、このローラ表
面を型にして作られるプラスチックフィルムの予測表面
肌理を推定するために、その光沢計の反応が相関関係付
けられる。この方法の欠点は、この方法が、製造工程ラ
インの外で行われるローラ表面肌理の品質検査には適合
するが、製造工程ライン上で行われるローラ表面の状態
又は汚染の測定に対しては不適切であるということであ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ウェ
ブ表面上の低レベルの汚染を測定することが可能であ
り、製造工程ライン上で行われる汚染測定に使用可能で
あり、且つ高速移動するウェブの表面上の低レベル汚染
の存在を感知することが可能な、微粒子汚染を測定する
ための装置と方法を提供することである。
ブ表面上の低レベルの汚染を測定することが可能であ
り、製造工程ライン上で行われる汚染測定に使用可能で
あり、且つ高速移動するウェブの表面上の低レベル汚染
の存在を感知することが可能な、微粒子汚染を測定する
ための装置と方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によって、ウェブ
に接触してウェブから微粒子を除去するための手段を有
し、且つ、上記手段が微粒子補集表面を有するウェブ清
浄化システムおいて、ウェブ上の微粒子汚染を測定する
ための装置が提供され、この装置は、 − 上記微粒子補集表面に対して光ビームを当てるよう
に配置された光源と、 − 上記微粒子補集表面から反射される光強度を感知す
るための、及び、上記微粒子補集表面による微粒子補集
の前の初期反射光強度を表す信号 R0 と、上記微粒子補
集表面による微粒子補集の後の反射光強度を表す信号 R
f とを発生させるための手段と、 − ウェブ上の微粒子汚染のレベルの測定値である、 R
0 と Rf との間の差を表示するための手段を含む。
に接触してウェブから微粒子を除去するための手段を有
し、且つ、上記手段が微粒子補集表面を有するウェブ清
浄化システムおいて、ウェブ上の微粒子汚染を測定する
ための装置が提供され、この装置は、 − 上記微粒子補集表面に対して光ビームを当てるよう
に配置された光源と、 − 上記微粒子補集表面から反射される光強度を感知す
るための、及び、上記微粒子補集表面による微粒子補集
の前の初期反射光強度を表す信号 R0 と、上記微粒子補
集表面による微粒子補集の後の反射光強度を表す信号 R
f とを発生させるための手段と、 − ウェブ上の微粒子汚染のレベルの測定値である、 R
0 と Rf との間の差を表示するための手段を含む。
【０００８】更に、ウェブに接触してウェブから微粒子
を除去するための手段を有し、且つ、上記手段が微粒子
補集表面を有するウェブ清浄化システムおいて、ウェブ
上の微粒子汚染を測定するための方法が提供され、この
方法は、(a) 光源を装置する段階と、(b) 光強度を感知
するための、及び、感知された光強度を表す信号を発生
させるための手段を装置する段階と、(c) 上記光源から
の光を上記微粒子補集表面に対して当てるように上記光
源を配置する段階と、(d) ウェブから上記微粒子補集表
面に微粒子を移動させる前に上記微粒子補集表面から反
射された初期光強度を感知し、この初期光強度を表す信
号 R0 を発生させる段階と、(e) ウェブから上記微粒子
補集表面に微粒子を移動させるために上記微粒子補集表
面にウェブを接触させる段階と、(f) ウェブから上記微
粒子補集表面に微粒子を移動させた後に上記微粒子補集
表面から反射された最終光強度を感知し、この最終光強
度を表す信号 Rf を発生させる段階と、(g) ウェブ上の
微粒子汚染の測定値を得るために R0 と Rf を比較する
段階とを含む。
を除去するための手段を有し、且つ、上記手段が微粒子
補集表面を有するウェブ清浄化システムおいて、ウェブ
上の微粒子汚染を測定するための方法が提供され、この
方法は、(a) 光源を装置する段階と、(b) 光強度を感知
するための、及び、感知された光強度を表す信号を発生
させるための手段を装置する段階と、(c) 上記光源から
の光を上記微粒子補集表面に対して当てるように上記光
源を配置する段階と、(d) ウェブから上記微粒子補集表
面に微粒子を移動させる前に上記微粒子補集表面から反
射された初期光強度を感知し、この初期光強度を表す信
号 R0 を発生させる段階と、(e) ウェブから上記微粒子
補集表面に微粒子を移動させるために上記微粒子補集表
面にウェブを接触させる段階と、(f) ウェブから上記微
粒子補集表面に微粒子を移動させた後に上記微粒子補集
表面から反射された最終光強度を感知し、この最終光強
度を表す信号 Rf を発生させる段階と、(g) ウェブ上の
微粒子汚染の測定値を得るために R0 と Rf を比較する
段階とを含む。
【０００９】本発明は、ウェブ表面上の微粒子汚染を感
知するための感度が改善された装置と方法を提供する。
本発明は、ウェブ表面上の低レベルの微粒子汚染を検出
することが可能であると共に、ウェブ汚染レベルに関す
る実時間フィードバックを与えるために製造工程ライン
上で使用されることが可能である。本発明は、高速で移
動するウェブの表面上の低レベルの汚染の存在を検出す
ることが可能であり、汚染物質と汚染物質源とを識別す
るために有効であるといえる。
知するための感度が改善された装置と方法を提供する。
本発明は、ウェブ表面上の低レベルの微粒子汚染を検出
することが可能であると共に、ウェブ汚染レベルに関す
る実時間フィードバックを与えるために製造工程ライン
上で使用されることが可能である。本発明は、高速で移
動するウェブの表面上の低レベルの汚染の存在を検出す
ることが可能であり、汚染物質と汚染物質源とを識別す
るために有効であるといえる。
【００１０】
【実施例】図１は、移動するウェブ表面上の微粒子汚染
のレベルを測定するための、本発明による装置を示す。
ウェブ10は図１に示される方向に移動しつつある。ウェ
ブ10に接触してこのウェブから微粒子を取り除くための
手段は、図に示される方向に回転自在な微粒子転移ロー
ラ12であり、この回転はウェブ10との接触によって転移
ローラ12に与えられる。任意に、アイドラ又は逆回転ロ
ーラ（図示されていない）が、転移ローラ12と共にウェ
ブ10に対してニップを形成するように配置されることが
可能である。転移ローラ12は、そのローラ上に微粒子補
集表面14を有する。表面14は微粒子に対してウェブ10よ
りも高い付着係数を有する付着性材料又は粘着性材料を
含む。従って、表面14用の材料の選択は、清浄化される
ウェブのタイプに応じた付着係数によって決定される。
例えば、ウェブ10がアセテート又はポリエステルの写真
用フィルムベースである場合には、転移ローラ12は、表
面14と接触した時に表面14上に付着したままにならずに
ウェブ10から微粒子を持ち上げるのに十分なだけの粘着
性を有する、ポリウレタンであることが可能である。典
型的には、約10〜約40のショアのＡ範囲内のデュロメー
タ硬度を有するポリウレタンが、適切な粘着性と付着係
数とを与える。
のレベルを測定するための、本発明による装置を示す。
ウェブ10は図１に示される方向に移動しつつある。ウェ
ブ10に接触してこのウェブから微粒子を取り除くための
手段は、図に示される方向に回転自在な微粒子転移ロー
ラ12であり、この回転はウェブ10との接触によって転移
ローラ12に与えられる。任意に、アイドラ又は逆回転ロ
ーラ（図示されていない）が、転移ローラ12と共にウェ
ブ10に対してニップを形成するように配置されることが
可能である。転移ローラ12は、そのローラ上に微粒子補
集表面14を有する。表面14は微粒子に対してウェブ10よ
りも高い付着係数を有する付着性材料又は粘着性材料を
含む。従って、表面14用の材料の選択は、清浄化される
ウェブのタイプに応じた付着係数によって決定される。
例えば、ウェブ10がアセテート又はポリエステルの写真
用フィルムベースである場合には、転移ローラ12は、表
面14と接触した時に表面14上に付着したままにならずに
ウェブ10から微粒子を持ち上げるのに十分なだけの粘着
性を有する、ポリウレタンであることが可能である。典
型的には、約10〜約40のショアのＡ範囲内のデュロメー
タ硬度を有するポリウレタンが、適切な粘着性と付着係
数とを与える。
【００１１】光源16は、図１に示される通り、光強度 I
0 の光ビームを転移ローラ12の表面14に対して当てるよ
うに配置される。表面14からの反射光の強度を感知し、
その反射光強度を表す信号R を発生させるための手段
は、センサ18である。本明細書で使用される術語「光」
は、例えば赤外波長帯域内の光のような、「光源／セン
サ」対の動作波長の範囲内にある、可視の又は不可視
の、電磁スペクトルにおいて任意の波長の光を含む。セ
ンサ18は、コントラストセル又は他の適切な光センサの
ような光電セルを含むことが可能であり、この光電セル
の選択は、その用途と、必要とされる感度と、光源16の
種類とに依存する。高強度赤外LED 光源16から放出され
る光の感知に使用可能なセンサ18は、トリ・トロニクス
会社（Tri-Tronics Co., Inc. ）によって製造されるコ
ントラスト型の光電セルであるスマート・アイ（Smart-
Eye)SAL(商品名）である。他の使用可能なセンサの例
は、電荷結合素子(CCD) と光電子倍増管(PMT) を含む。
ヴェレダス（Veredus)（商品名）のようなCCD は、ウェ
ブ表面上の汚染レベルを表す信号の発生に加えて、この
後で更に詳細に説明するように、その微粒子を計数し、
粒径を測定し、分類することも可能である。
0 の光ビームを転移ローラ12の表面14に対して当てるよ
うに配置される。表面14からの反射光の強度を感知し、
その反射光強度を表す信号R を発生させるための手段
は、センサ18である。本明細書で使用される術語「光」
は、例えば赤外波長帯域内の光のような、「光源／セン
サ」対の動作波長の範囲内にある、可視の又は不可視
の、電磁スペクトルにおいて任意の波長の光を含む。セ
ンサ18は、コントラストセル又は他の適切な光センサの
ような光電セルを含むことが可能であり、この光電セル
の選択は、その用途と、必要とされる感度と、光源16の
種類とに依存する。高強度赤外LED 光源16から放出され
る光の感知に使用可能なセンサ18は、トリ・トロニクス
会社（Tri-Tronics Co., Inc. ）によって製造されるコ
ントラスト型の光電セルであるスマート・アイ（Smart-
Eye)SAL(商品名）である。他の使用可能なセンサの例
は、電荷結合素子(CCD) と光電子倍増管(PMT) を含む。
ヴェレダス（Veredus)（商品名）のようなCCD は、ウェ
ブ表面上の汚染レベルを表す信号の発生に加えて、この
後で更に詳細に説明するように、その微粒子を計数し、
粒径を測定し、分類することも可能である。
【００１２】図１に示されるように、センサ18は、表面
14の１つの個別部分又はトラックを走査するように配置
される。転移ローラ12の複数のトラックを走査するため
に複数のセンサ18を使用することも、本発明の範囲内に
含まれる。このようにして、表面14の重要区域が走査さ
れることが可能であり、必要に応じて表面14の全幅が走
査されることも可能である。このセンサの出力信号R
は、用途と環境とに適合した仕方で処理されることが可
能である。例えば、異なったセンサ信号R が、必要とさ
れる区域感度等といった要素に従って、異なった動作範
囲又は領域内（この後で更に詳細に説明される）に従っ
て処理されることが可能である。こうした機能を果たす
ために、プログラム可能な論理制御装置が使用されるこ
とが可能である。
14の１つの個別部分又はトラックを走査するように配置
される。転移ローラ12の複数のトラックを走査するため
に複数のセンサ18を使用することも、本発明の範囲内に
含まれる。このようにして、表面14の重要区域が走査さ
れることが可能であり、必要に応じて表面14の全幅が走
査されることも可能である。このセンサの出力信号R
は、用途と環境とに適合した仕方で処理されることが可
能である。例えば、異なったセンサ信号R が、必要とさ
れる区域感度等といった要素に従って、異なった動作範
囲又は領域内（この後で更に詳細に説明される）に従っ
て処理されることが可能である。こうした機能を果たす
ために、プログラム可能な論理制御装置が使用されるこ
とが可能である。
【００１３】転移ローラ12に対する光源16とセンサ18の
検査領域は、表面14上に集積する特定の量の微粒子に対
応してセンサ18によって発生させられる信号の感度に影
響を与える。その用途に適合可能である限り、あらゆる
適切なセンサ18と光源16との配置が選択されることが可
能ではあるが、例えば、センサ18と光源16が、表面14に
対して垂直であり且つ転移ローラ12の軸に対して垂直で
ある平面の中に位置するように配置されることが可能で
ある。更に、図１は、「暗視野」反射領域と呼ばれるも
のを示し、この暗視野反射領域では、センサ18が、転移
ローラ12とウェブ10との接触区域と交差する転移ローラ
12の主ラジアル軸20に沿って配置される。従って、セン
サ18は、光源16からの光が表面14から反射する反射角の
外側の位置にあり、強度 IR の反射光よりもむしろ、表
面14からの強度 IS の散乱光を感知するように配置され
る。
検査領域は、表面14上に集積する特定の量の微粒子に対
応してセンサ18によって発生させられる信号の感度に影
響を与える。その用途に適合可能である限り、あらゆる
適切なセンサ18と光源16との配置が選択されることが可
能ではあるが、例えば、センサ18と光源16が、表面14に
対して垂直であり且つ転移ローラ12の軸に対して垂直で
ある平面の中に位置するように配置されることが可能で
ある。更に、図１は、「暗視野」反射領域と呼ばれるも
のを示し、この暗視野反射領域では、センサ18が、転移
ローラ12とウェブ10との接触区域と交差する転移ローラ
12の主ラジアル軸20に沿って配置される。従って、セン
サ18は、光源16からの光が表面14から反射する反射角の
外側の位置にあり、強度 IR の反射光よりもむしろ、表
面14からの強度 IS の散乱光を感知するように配置され
る。
【００１４】反射領域は、図２に示される「光照視野」
領域を含むことも可能である。センサ18と光源16の各々
は、表面14から直接反射された強度 IR の反射光をセン
サ18が受け取るように配置される。言い換えれば、セン
サ18は、強度 IR の反射光を感知するために、光源16か
らの光が表面14から反射する反射角の位置に配置され
る。図３は、センサ18と光源16の両方が表面14からの光
の反射角の内側に且つ軸20の上に又は軸20の付近に配置
される、別のそうした光照視野を示している。別の光照
視野の領域は「法線ずれ」と呼ばれ、図４に示されてい
る。光源16とセンサ18の両方が、軸20に対して平行な副
次的な軸22に沿って配置されている。上記の領域の選択
は、個別的なウェブ清浄化の用途と環境とに応じて行わ
れることが可能であり、下記の実施例から更に明らかに
なるように、この選択は、最初に各領域を試験すること
によって、不必要な実験を必要とはせずに行われること
が可能である。
領域を含むことも可能である。センサ18と光源16の各々
は、表面14から直接反射された強度 IR の反射光をセン
サ18が受け取るように配置される。言い換えれば、セン
サ18は、強度 IR の反射光を感知するために、光源16か
らの光が表面14から反射する反射角の位置に配置され
る。図３は、センサ18と光源16の両方が表面14からの光
の反射角の内側に且つ軸20の上に又は軸20の付近に配置
される、別のそうした光照視野を示している。別の光照
視野の領域は「法線ずれ」と呼ばれ、図４に示されてい
る。光源16とセンサ18の両方が、軸20に対して平行な副
次的な軸22に沿って配置されている。上記の領域の選択
は、個別的なウェブ清浄化の用途と環境とに応じて行わ
れることが可能であり、下記の実施例から更に明らかに
なるように、この選択は、最初に各領域を試験すること
によって、不必要な実験を必要とはせずに行われること
が可能である。
【００１５】表面14から反射する背景光がセンサ18によ
って感知され、センサ18は、概ね基線に相当する、初期
反射背景光強度を表す信号 RB を発生させる。光源16
は、必要とされる強度レベルに設定され、その光ビーム
が、初期の汚染のない表面14に当てられ、その反射光の
強度がセンサ18によって感知される。センサ18は、この
反射光に感応して、初期反射光強度を表す信号 R0 と、
表面14による微粒子補集の前の背景による寄与分 RB と
を発生させる。任意の従来の手段によって、例えば、光
源16からの光の強度を調整することによって、又は、 R
0 寄与分の減ずべきレベルにセンサ出力信号を設定する
ことによって、信号 R0 が補償されるか又は減じられる
ことが可能である。後者の調整の一例は、 R0 をゼロに
するように、センサ18上のポテンショメータ設定値を調
整することである。表面14によって微粒子が補集される
と、センサ18は、異なった光強度を受け取り感知する。
図１の暗視野領域では、微粒子が表面14上に集積するに
つれて、これらの微粒子が光源16からの光を散乱させ、
IR を減少させ、 IS を増大させる。センサ18は、これ
に応答して、反射光強度 IS を表す信号 Rf を発生させ
る。本明細書で使用される場合の術語「 Rf 」は、微粒
子を補集する表面14上に得られる全てのそうした信号を
含み、上記のそうした Rf 値には限定されない。即ち、
R f は、微粒子補集中にセンサ18によって発生させられ
る全ての中間信号を含む。表面14の表面特性が変化する
が故に、他の条件全てが一定不変であっても、転移ロー
ラ12の回転が、センサによって受け取られる反射光の変
動を引き起こす。これは、 Rf とR0 に影響を及ぼすバ
ックグラウンドノイズに結果する。このバックグラウン
ドノイズ成分を削減又は除去するための手段（例えば、
低域フィルタ24）が備えられることが可能である。
って感知され、センサ18は、概ね基線に相当する、初期
反射背景光強度を表す信号 RB を発生させる。光源16
は、必要とされる強度レベルに設定され、その光ビーム
が、初期の汚染のない表面14に当てられ、その反射光の
強度がセンサ18によって感知される。センサ18は、この
反射光に感応して、初期反射光強度を表す信号 R0 と、
表面14による微粒子補集の前の背景による寄与分 RB と
を発生させる。任意の従来の手段によって、例えば、光
源16からの光の強度を調整することによって、又は、 R
0 寄与分の減ずべきレベルにセンサ出力信号を設定する
ことによって、信号 R0 が補償されるか又は減じられる
ことが可能である。後者の調整の一例は、 R0 をゼロに
するように、センサ18上のポテンショメータ設定値を調
整することである。表面14によって微粒子が補集される
と、センサ18は、異なった光強度を受け取り感知する。
図１の暗視野領域では、微粒子が表面14上に集積するに
つれて、これらの微粒子が光源16からの光を散乱させ、
IR を減少させ、 IS を増大させる。センサ18は、これ
に応答して、反射光強度 IS を表す信号 Rf を発生させ
る。本明細書で使用される場合の術語「 Rf 」は、微粒
子を補集する表面14上に得られる全てのそうした信号を
含み、上記のそうした Rf 値には限定されない。即ち、
R f は、微粒子補集中にセンサ18によって発生させられ
る全ての中間信号を含む。表面14の表面特性が変化する
が故に、他の条件全てが一定不変であっても、転移ロー
ラ12の回転が、センサによって受け取られる反射光の変
動を引き起こす。これは、 Rf とR0 に影響を及ぼすバ
ックグラウンドノイズに結果する。このバックグラウン
ドノイズ成分を削減又は除去するための手段（例えば、
低域フィルタ24）が備えられることが可能である。
【００１６】表面14がより多くの微粒子を蓄積するにつ
れて、 Rf が変化する。 Rf と R0の間の差を表示する
ための手段は、これらの信号を自動処理するための手
段、各信号の視覚的表示を与えるための標準的な計器、
又は、他のそうした装置を含むことが可能である。好ま
しい実施例では、 R0 と Rf の間の差を表示するための
手段は、プログラム可能論理制御装置26のような、 R0
と Rf を比較してウェブ表面上の微粒子汚染を表す出力
信号を与えるための手段を含むことが可能である。制御
装置26は、ウェブ10表面上の微粒子汚染のレベルを表す
表面14上の微粒子集積の時間分析又はグラフを与えるよ
うに、プログラミングされることが可能である。制御装
置26は、ウェブ速度に基づいて、転移ローラ12の回転速
度と、ウェブ表面上の微粒子汚染のレベルに関する値で
ある他のパラメータとを計算するように、プログラミン
グされることも可能である。更に、制御装置26は、ウェ
ブ表面上の微粒子汚染の位置と量を検出するようにプロ
グラミングされることも可能である。制御装置26からの
出力信号は、上記の値とウェブ位置とを与えることに加
えて、こうした情報を操作員に与えるために、又は、ウ
ェブ10の速度制御又は停止といった特定の必要な操作を
自動的に行うために、任意の幾つかの仕方で使用される
ことが可能である。更に、制御装置26は、転移ローラ12
の清浄化又は補修を促進し及び／又は制御するために、
微粒子転移ローラ再生装置と共に使用されることも可能
である。
れて、 Rf が変化する。 Rf と R0の間の差を表示する
ための手段は、これらの信号を自動処理するための手
段、各信号の視覚的表示を与えるための標準的な計器、
又は、他のそうした装置を含むことが可能である。好ま
しい実施例では、 R0 と Rf の間の差を表示するための
手段は、プログラム可能論理制御装置26のような、 R0
と Rf を比較してウェブ表面上の微粒子汚染を表す出力
信号を与えるための手段を含むことが可能である。制御
装置26は、ウェブ10表面上の微粒子汚染のレベルを表す
表面14上の微粒子集積の時間分析又はグラフを与えるよ
うに、プログラミングされることが可能である。制御装
置26は、ウェブ速度に基づいて、転移ローラ12の回転速
度と、ウェブ表面上の微粒子汚染のレベルに関する値で
ある他のパラメータとを計算するように、プログラミン
グされることも可能である。更に、制御装置26は、ウェ
ブ表面上の微粒子汚染の位置と量を検出するようにプロ
グラミングされることも可能である。制御装置26からの
出力信号は、上記の値とウェブ位置とを与えることに加
えて、こうした情報を操作員に与えるために、又は、ウ
ェブ10の速度制御又は停止といった特定の必要な操作を
自動的に行うために、任意の幾つかの仕方で使用される
ことが可能である。更に、制御装置26は、転移ローラ12
の清浄化又は補修を促進し及び／又は制御するために、
微粒子転移ローラ再生装置と共に使用されることも可能
である。
【００１７】図５は本発明の好ましい実施例を示し、こ
の実施例では、本発明の装置は、微粒子補集表面によっ
て補集される微粒子の計数と粒径測定とを行うための手
段として、ヴェレダス（Veredus)（商品名）リニアCCD
アレイカメラ28を有する。図５は、製造工程ラインの外
に置かれる装置を示しているが、微粒子の計数と粒径測
定とを行うための手段は、図１に示されている通りの装
置と共に、製造工程ライン上に容易に配置されることが
可能である。計数と粒径測定とを行うための手段が、作
動中のローラ速度に適合しなければならず、又は、転移
ローラ12が、ウェブ10との清浄化接触を解除されなけれ
ばならず、且つ、計数と粒径測定とを行うための手段の
速度性能に適合した速度で作動させられなければならな
い。上記のように、センサ28がCCD 又はPMT である場合
には、センサ28は、微粒子の計数と粒径測定とに加え
て、微粒子を分類するための手段としても働くことが可
能である。この「分類」とは、微粒子の粒径又はローラ
欠陥の大きさ、形状、周囲長さ、面積、色といった幾つ
かの要素の分析によって、微粒子又はローラ欠陥のタイ
プを決定することを意味する術語である。
の実施例では、本発明の装置は、微粒子補集表面によっ
て補集される微粒子の計数と粒径測定とを行うための手
段として、ヴェレダス（Veredus)（商品名）リニアCCD
アレイカメラ28を有する。図５は、製造工程ラインの外
に置かれる装置を示しているが、微粒子の計数と粒径測
定とを行うための手段は、図１に示されている通りの装
置と共に、製造工程ライン上に容易に配置されることが
可能である。計数と粒径測定とを行うための手段が、作
動中のローラ速度に適合しなければならず、又は、転移
ローラ12が、ウェブ10との清浄化接触を解除されなけれ
ばならず、且つ、計数と粒径測定とを行うための手段の
速度性能に適合した速度で作動させられなければならな
い。上記のように、センサ28がCCD 又はPMT である場合
には、センサ28は、微粒子の計数と粒径測定とに加え
て、微粒子を分類するための手段としても働くことが可
能である。この「分類」とは、微粒子の粒径又はローラ
欠陥の大きさ、形状、周囲長さ、面積、色といった幾つ
かの要素の分析によって、微粒子又はローラ欠陥のタイ
プを決定することを意味する術語である。
【００１８】以下の本発明の実施例によって、本発明が
更に詳細に示されるだろう。実施例１ 汚染物質によって既に汚染されている微粒子転移ローラ
を使用して、ウェブなしに、図１〜４に示される装置を
用いて試験を行った。使用した微粒子転移ローラは、ウ
インフイールド工業（Winfield Industries)によって製
造されたマット仕上げのポリウレタン製ローラだった。
このローラの表面上の汚染物は、三酢酸セルロースで作
られた写真フィルムベース用ウェブをローラ表面上で移
動させることによって発生させられた切断アセテート破
片だった。光源は、波長780nm の高強度赤外LED 光源だ
った。この選択された波長は、その非光反応性の故に、
フィルム増感作業又はフィルム増感製造作業において使
用されるような感光性の環境に適している。使用したセ
ンサは、トリ・トロニクス会社（Tri-Tronics Co.,Ｉn
c.)によって製造されたSAL スマート・アイ(Smart-Eye)
(商品名）であり、使用した個々の集光素子は、FA-36
、FC-36 、BFA-36、BFC-36、BFP-36型の光ファイバー
束と、01、02、V1型のレンズブロックだった。個々の領
域における結果を表１に示した。「法線ずれ」は、光照
視野領域の場合の、図４に軸22によって示される通りの
検査領域を意味する。
更に詳細に示されるだろう。実施例１ 汚染物質によって既に汚染されている微粒子転移ローラ
を使用して、ウェブなしに、図１〜４に示される装置を
用いて試験を行った。使用した微粒子転移ローラは、ウ
インフイールド工業（Winfield Industries)によって製
造されたマット仕上げのポリウレタン製ローラだった。
このローラの表面上の汚染物は、三酢酸セルロースで作
られた写真フィルムベース用ウェブをローラ表面上で移
動させることによって発生させられた切断アセテート破
片だった。光源は、波長780nm の高強度赤外LED 光源だ
った。この選択された波長は、その非光反応性の故に、
フィルム増感作業又はフィルム増感製造作業において使
用されるような感光性の環境に適している。使用したセ
ンサは、トリ・トロニクス会社（Tri-Tronics Co.,Ｉn
c.)によって製造されたSAL スマート・アイ(Smart-Eye)
(商品名）であり、使用した個々の集光素子は、FA-36
、FC-36 、BFA-36、BFC-36、BFP-36型の光ファイバー
束と、01、02、V1型のレンズブロックだった。個々の領
域における結果を表１に示した。「法線ずれ」は、光照
視野領域の場合の、図４に軸22によって示される通りの
検査領域を意味する。
【００１９】 表 Ｉ センサ ビーム形状 領域 出力信号 FA 36 スポット直径 0.125″ 暗視野 1.1Ｖ ──────────────────────────── FC 36 直線 0.5″ 暗視野 0.9Ｖ ──────────────────────────── BFA 36 スポット 0.125″ 光照視野 0.6Ｖ 法線ずれ ──────────────────────────── BFC 36 直線 0.5″ 光照視野 0.5Ｖ 法線ずれ ──────────────────────────── BFC 36 直線 1.5″ 光照視野 0.2Ｖ 法線ずれ ──────────────────────────── 01 長距離 光照視野 0.2Ｖ 法線ずれ ──────────────────────────── 02 短距離 光照視野 0.3Ｖ 法線ずれ ──────────────────────────── V1 集束 光照視野 0.8Ｖ 短距離 法線ずれ ──────────────────────────── これらの結果は、試験した最も高感度の領域が、1.1Vの
出力信号を与える、FA-36 スポット形光ファイバー束を
使用する暗視野であったことを示している。実施例２ 光照視野及び法線ずれ領域の単純性と相対的に良好な感
度との故に、この光照視野及び法線ずれ領域を使用して
追加の試験を行った。微粒子転移ローラの表面はマット
仕上げだった。促進された汚染条件を作り出すために、
長さ200 フィートの三酢酸セルロースの35mmフィルムを
エッジガイド上を移動させ、その後で、微粒子転移ロー
ラによってそのフィルムを清浄化した。その結果は、ゼ
ロのレベルから最大汚染レベルまでの転移ローラ上の汚
染の集積が、0.8Vの初期電圧から8.4Vまでの出力電圧の
増加を生じさせたことを示した。
出力信号を与える、FA-36 スポット形光ファイバー束を
使用する暗視野であったことを示している。実施例２ 光照視野及び法線ずれ領域の単純性と相対的に良好な感
度との故に、この光照視野及び法線ずれ領域を使用して
追加の試験を行った。微粒子転移ローラの表面はマット
仕上げだった。促進された汚染条件を作り出すために、
長さ200 フィートの三酢酸セルロースの35mmフィルムを
エッジガイド上を移動させ、その後で、微粒子転移ロー
ラによってそのフィルムを清浄化した。その結果は、ゼ
ロのレベルから最大汚染レベルまでの転移ローラ上の汚
染の集積が、0.8Vの初期電圧から8.4Vまでの出力電圧の
増加を生じさせたことを示した。
【００２０】本発明の装置と方法は大半のウェブ清浄化
作業に有効であり、特に、低レベルのウェブ汚染が問題
となるウェブ清浄化作業に有効である。本発明は、ウェ
ブ表面上の汚染レベルに関する実時間フィードバックを
得ることと、ウェブ表面上の汚染レベルとウェブ清浄化
のために使用される手段の表面上の汚染レベルとを抑制
することとを可能にする。更に、本発明は、汚染物質と
汚染物質発生源とを識別する上で有効である。従って、
本発明は、製紙や写真フィルム製造のような用途におい
て、更には、ウェブの表面清浄化を必要とする他の用途
において有効である。
作業に有効であり、特に、低レベルのウェブ汚染が問題
となるウェブ清浄化作業に有効である。本発明は、ウェ
ブ表面上の汚染レベルに関する実時間フィードバックを
得ることと、ウェブ表面上の汚染レベルとウェブ清浄化
のために使用される手段の表面上の汚染レベルとを抑制
することとを可能にする。更に、本発明は、汚染物質と
汚染物質発生源とを識別する上で有効である。従って、
本発明は、製紙や写真フィルム製造のような用途におい
て、更には、ウェブの表面清浄化を必要とする他の用途
において有効である。
【００２１】
【発明の効果】本発明が上記のように構成されるが故
に、微粒子汚染を測定するための本発明の装置と方法の
重要で有利な効果は、ウェブ表面上の低レベルの汚染を
測定することが可能であることと、製造工程ライン上で
使用可能であることと、更には、高速移動するウェブの
表面上の低レベル汚染の存在を感知するが可能であるこ
とである。
に、微粒子汚染を測定するための本発明の装置と方法の
重要で有利な効果は、ウェブ表面上の低レベルの汚染を
測定することが可能であることと、製造工程ライン上で
使用可能であることと、更には、高速移動するウェブの
表面上の低レベル汚染の存在を感知するが可能であるこ
とである。
【図１】ウェブ清浄化作業中における微粒子転移ローラ
表面上の微粒子集積を製造工程ライン上で感知すること
によって、移動中のウェブの表面上の微粒子汚染の測定
を行うための本発明による装置を示す概略図である。
表面上の微粒子集積を製造工程ライン上で感知すること
によって、移動中のウェブの表面上の微粒子汚染の測定
を行うための本発明による装置を示す概略図である。
【図２】光照視野領域における本発明による装置を示す
説明図である。
説明図である。
【図３】光源とセンサの両方が転移ローラの主ラジアル
軸上に又はその軸の付近に配置される、光照視野領域に
おける本発明による装置を示す説明図である。
軸上に又はその軸の付近に配置される、光照視野領域に
おける本発明による装置を示す説明図である。
【図４】センサと光源が転移ローラの副次的な軸に沿っ
て配置される、図３と同様の本発明による装置を示す説
明図である。
て配置される、図３と同様の本発明による装置を示す説
明図である。
【図５】図１に示された装置と共に使用可能な、製造工
程ラインの外に置かれる微粒子計数／粒径測定装置を示
す概略図である。
程ラインの外に置かれる微粒子計数／粒径測定装置を示
す概略図である。
10…ウェブ 12…ローラ 14…表面 16…光源 18…センサ 20…軸 22…副次的な軸 24…フィルタ 26…制御装置 28…カメラ
フロントページの続き (72)発明者 ロバート ルイス ウォルトン アメリカ合衆国，ニューヨーク 14450, フェアポート，ウィップルツリー ロード 33
Claims (2)
- 【請求項１】 ウェブに接触してウェブから微粒子を除
去するための手段を有し、且つ、前記手段が微粒子補集
表面を有するウェブ清浄化システムにおいて、前記ウェ
ブ上の微粒子汚染を測定するための装置であって、前記
装置が、 前記微粒子補集表面に対して光ビームを当てるように配
置された光源と、 前記微粒子補集表面から反射される光の強度を感知する
ための、及び、前記微粒子補集表面による微粒子補集の
前の初期反射光強度を表す信号 R0 と、前記微粒子補集
表面による微粒子補集の後の反射光強度を表す信号 Rf
とを発生させるための手段と、 前記ウェブ上の微粒子汚染のレベルの測定値である、R0
と Rf との間の差を表示するための手段を含むことを特
徴とする前記装置。 - 【請求項２】 ウェブに接触してウェブから微粒子を除
去するための手段を有し、且つ、前記手段が微粒子補集
表面を有するウェブ清浄化システムにおいて、前記ウェ
ブ上の微粒子汚染を測定するための方法であって、前記
方法が、 （ａ）光源を装置する段階と、 （ｂ）光強度を感知するための、及び、感知された光強
度を表す信号を発生させるための手段を装置する段階
と、 （ｃ）前記光源からの光を前記微粒子補集表面に対して
当てるように前記光源を配置する段階と、 （ｄ）前記ウェブから前記微粒子補集表面に微粒子を移
動させる前に、前記微粒子補集表面から反射された初期
光強度を感知し、この初期光強度を表す信号 R 0 を発生
させる段階と、 （ｅ）前記ウェブから前記微粒子補集表面に微粒子を移
動させるために、前記ウェブを前記微粒子補集表面に接
触させる段階と、 （ｆ）前記ウェブから前記微粒子補集表面に微粒子を移
動させた後に、前記微粒子補集表面から反射された最終
光強度を感知し、この最終光強度を表す信号 R f を発生
させる段階と、 （ｇ）前記ウェブ上の微粒子汚染の測定値を得るために
R0 と Rf を比較する段階とを含むことを特徴とする前
記方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US995435 | 1992-12-23 | ||
| US07/995,435 US5373365A (en) | 1992-12-23 | 1992-12-23 | Apparatus and method for measuring particle contamination |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06229945A true JPH06229945A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=25541794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5319418A Pending JPH06229945A (ja) | 1992-12-23 | 1993-12-20 | 微粒子汚染を測定するための装置と方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5373365A (ja) |
| EP (1) | EP0604336A3 (ja) |
| JP (1) | JPH06229945A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015184053A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | バンドー化学株式会社 | 表面モニタリング装置、クリーニング装置、及び搬送装置 |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
| US6697152B2 (en) * | 1999-05-12 | 2004-02-24 | John Samuel Batchelder | Surface cleaning and particle counting |
| EP1495306A4 (en) * | 2002-04-02 | 2007-10-03 | Convey Technology Inc | SURFACE CLEANING AND PARTICLE COUNTS |
| EP1718464B1 (en) * | 2004-02-06 | 2015-09-02 | Suominen Corporation | A process and equipment for printing on non-woven-fabric |
| WO2008150259A1 (en) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Thomson Licensing | Film cleaning system |
| DE102010040069A1 (de) * | 2010-08-31 | 2012-03-01 | GLOBALFOUNDRIES Dresden Module One Ltd. Liability Company & Co. KG | Verfahren und System zum Extrahieren von Proben nach der Strukturierung von Mikrostrukturbauelementen |
| CN104204954B (zh) * | 2012-04-02 | 2016-05-11 | Asml荷兰有限公司 | 微粒污染物测量方法和装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2825225A (en) * | 1955-08-11 | 1958-03-04 | Warren S D Co | Paper testing method |
| GB1217642A (en) * | 1968-04-08 | 1970-12-31 | Omron Tateisi Electronics Co | Improvements in or relating to the photoelectric inspection of sheet materials |
| CA1014638A (en) * | 1974-04-16 | 1977-07-26 | Domtar Limited | Measuring the surface roughness of a moving sheet material |
| US4053237A (en) * | 1976-07-02 | 1977-10-11 | Westvaco Corporation | Measuring the surface of a roller by glossmeter |
| US4237539A (en) * | 1977-11-21 | 1980-12-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | On-line web inspection system |
| GB8519334D0 (en) * | 1985-07-31 | 1985-09-04 | Teknek Electronics Ltd | Treating sheet articles |
| FR2592486B1 (fr) * | 1985-12-27 | 1988-06-03 | Centre Tech Ind Papier | Appareil de comptage automatique et de dimensionnement des impuretes sur un materiau. |
| JPS63295946A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-12-02 | Oji Paper Co Ltd | パルプ材の夾雑物検出方法 |
| GB8717118D0 (en) * | 1987-07-20 | 1987-08-26 | Wiggins Teape Group Ltd | Determining propensity of paper/board to dust |
-
1992
- 1992-12-23 US US07/995,435 patent/US5373365A/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-12-20 JP JP5319418A patent/JPH06229945A/ja active Pending
- 1993-12-21 EP EP93420506A patent/EP0604336A3/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015184053A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | バンドー化学株式会社 | 表面モニタリング装置、クリーニング装置、及び搬送装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0604336A2 (en) | 1994-06-29 |
| US5373365A (en) | 1994-12-13 |
| EP0604336A3 (en) | 1995-12-13 |
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