シート検査システムおよびシート検査方法
【課題】本発明の目的は、シートの流れ方向に生じる透過光や正反射光の変化に対応したシート検査システムおよび方法を提供することにある。
【解決手段】シート検査システム１０は、シート１２に対して光Ｌを発する光源１４、光源１４に電力を供給する電源部１６、光を受光する第１のセンサ１８と第２のセンサ２０、電源部１６が出力する電力を求める制御部２２、シート１２の欠陥を検出する検査部２４を備える。光源１４の出力を調節できるため、検査時には一定の透過光または反射光となる。
【解決手段】シート検査システム１０は、シート１２に対して光Ｌを発する光源１４、光源１４に電力を供給する電源部１６、光を受光する第１のセンサ１８と第２のセンサ２０、電源部１６が出力する電力を求める制御部２２、シート１２の欠陥を検出する検査部２４を備える。光源１４の出力を調節できるため、検査時には一定の透過光または反射光となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートの欠点を検査するためのシート検査システムおよび方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、種々のシートは高機能化しており、製造途中でフィッシュアイやクラックなどの欠点を発見することが重要である。図９に示す従来のシート検査システム５０は、シート１２の一面側に配置された光源５４、光源５４に電力を供給する電源部５６、シート１２の他面側に配置されたセンサ６０、センサ６０の受光光量の変化から欠点を検出する検査部６４が備えられている。
【０００３】
光源５４は蛍光灯やＬＥＤなどである。光源５４から出射された光Ｌによって、シート１２に光の帯を形成する。センサ６０はフォトダイオードなどの光電変換素子を含む。センサ６０は受光光量に応じて、電圧などの電気信号を出力する。検査部６４はコンピュータなどの演算装置が用いられる。
【０００４】
光透過性のシート１２が一定速度で移送されており、光源５４で発した帯状の光がシート１２を透過する。透過された光はセンサ６０で受光される。欠点があれば、集光もしくは透過、または散乱もしくは遮へいが生じ、センサ６０で受光される光量に変化が生じる。集光もしくは透過されれば光量が増加し（図１０（ａ））、散乱もしくは遮へいされれば光量が減少する（図１０（ｂ））。この変化によって検査部６４が欠点を検出する。
【０００５】
また、図１１のシート検査システム５０ｂのように、光源５４からシート１２に光Ｌを照射し、正反射された光をセンサ６０で受光する装置もある。光を照射する位置には、表面に光吸収処理をおこなったローラ４４がある。シート１２はローラ４４に密着され、ばたつきにくくなっている。欠点があると光が散乱するため、センサ６０で受光される光量が減少し、欠点と判定することができる。
【０００６】
シート１２の正常箇所におけるセンサ６０の受光量は常に一定であることが好ましい。一定にすることによって、検査の精度を高めることができるためである。光量調整に関する従来技術としては、例えば下記の特許文献１、２が挙げられる。特許文献１、２は、ラインセンサカメラが受光する光量を電気信号に変換する。電気信号と基準値との差に基づいて、光源の出射光量の増減、欠点の検出の閾値の増減、または得られた検査用画像の信号レベルの増減がおこなわれる。
【０００７】
また、シート１２の表面に梨地加工など、表面を微細凹凸で粗面化した製品がある。所定の表面粗さを有するローラでシート１２を挟み込みながら送り出すことによって、表面に微細凹凸が施される。ローラの表面にシート１２の細かな破片などが徐々に詰まるため、シート１２の移送方向において、徐々に加工状態が変化する。一般的に、加工状態が変化しても、加工状態が所望の範囲内であれば、加工不良とはならない。
【０００８】
しかし、加工状態の変化によって、光の透過率が変化する。光の透過率の変化によって、検査精度が変化する場合がある。下記の特許文献の場合、移送方向の透過光量の変化に対応した装置ではない。透過光量の変化によって検査精度が変化して、欠点の有無を逆に判定するおそれがある。
【０００９】
所定の微細凹凸が形成できないと、透過光量が大きくなる。その場合、センサ６０で光を受光するときにハレーションが生じるおそれがある。ハレーションが生じると、正常に検査をおこなうことができない。
【００１０】
正反射光を利用する場合であっても同様であり、加工状態の変化によって、正反射光が変化する。一定の受光光量が得られないため、検査精度が変化するおそれがある。
【００１１】
また、シート１２に微細凹凸のある箇所と無い箇所を設けたり、シート１２に複数の色彩を施す場合もある。特許文献の装置では、微細凹凸の有無による透過光量の変化や色彩の変化による透過光量の変化に対応できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１１−１８３３９５号公報
【特許文献２】国際公開番号ＷＯ２００４／０４４５６５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、シートの流れ方向に生じる透過光や正反射光の変化に対応したシート検査システムおよび方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のシート検査システムは、移動するシートの欠陥を検査する。シート検査システムの構成は、シートに光を照射する光源と、前記光源に電力を供給する電源部と、前記シートの透過光または正反射光を受光する第１のセンサと、前記第１のセンサよりもシートの移動方向の下流側に配置され、シートの透過光または正反射光を受光する第２のセンサと、前記第１のセンサが受光した光量を利用して、第２のセンサで受光される光量が一定になるように、電源部から光源に出力される電力を求める制御部と、前記第２のセンサが受光した光量からシートの欠陥を検査する検査部とを備える。
【００１５】
制御部が光源へ供給する出力を求めて、電源部が求められた出力に応じて光源への出力を変更することによって、第２のセンサで受光される光量を一定にする。
【００１６】
前記制御部は、前記第１のセンサの出力の基準値を記憶した記憶手段と、前記基準値と第１センサの出力値との差分を求める比較部と、前記差分、差分を求めたときの電源部の出力、および第１センサの出力から、第２のセンサが受光するときの電源部の出力を決定する演算部とを備える。
【００１７】
シート検査システムを使用した検査方法は、電源部が光源に電力を供給するステップと、前記光源からシートに光を照射するステップと、第１のセンサが前記シートの透過光または正反射光を受光するステップと、制御部が前記第１のセンサが受光した光量を利用して、第２のセンサで受光される光量が一定になるように、電源部から光源に出力される電力を求めるステップと、前記第１のセンサよりもシートの移動方向の下流側に配置された第２のセンサが、シートの透過光または正反射光を受光するステップと、検査部が前記第２のセンサが受光した光量からシートの欠陥を検査するステップとを備え、求められた電力によって電源部の電力が変更される。
【００１８】
また、シート検査システムは、前記シートに光を照射し、出射光量の異なる複数の光源と、前記複数の光源の中から所定の光源に電力を供給する電源部と、前記シートの透過光または正反射光を受光する第１のセンサと、前記第１のセンサよりもシートの移動方向の下流側に配置され、シートの透過光または正反射光を受光する第２のセンサと、前記第１のセンサが受光した光量を利用して、第２のセンサで受光される光量が一定になるように、電源部が電力を供給する光源を選択する制御部と、前記第２のセンサが受光した光量からシートの欠陥を検査する検査部とを備える。
【００１９】
制御部が出射光量の異なる複数の光源を選択することによって、第２のセンサで受光される光量を一定にする。
【００２０】
前記制御部は、前記第１のセンサの出力の基準値を記憶した記憶手段と、前記基準値と第１センサの出力値との差分を求める比較部と、前記差分、差分を求めたときの光源、および第１センサの出力から、第２のセンサが受光するときに発光する光源を決定する演算部とを備える。
【００２１】
シート検査システムを使用した検査方法は、電源部が複数の光源の中から所定の光源に電力を供給するステップと、前記所定の光源からシートに光を照射するステップと、第１のセンサが前記シートの透過光または正反射光を受光するステップと、制御部が前記第１のセンサが受光した光量を利用して、第２のセンサで受光される光量が一定になるように、電源部から電力を供給される光源を選択するステップと、前記第１のセンサよりもシートの移動方向の下流側に配置された第２のセンサが、シートの透過光または正反射光を受光するステップと、検査部が前記第２のセンサが受光した光量からシートの欠陥を検査するステップとを備え、選択された光源に対して電源部から電力を供給する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、第１のセンサによって受光された光量から第２のセンサで受光される光量を一定にすることができるため、検査の精度を一定に保つことができる。また、光量が適宜調節されるため、ハレーションが発生しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】透過光を使用した本発明のシート検査システムの構成を示す図である。
【図２】図１のシート検査システムの光量を調節する機能のブロック図である。
【図３】第１のセンサと第２のセンサが受光する位置を示す図である。
【図４】正反射光を使用したシート検査システムの構成を示す図である。
【図５】複数の光源を使用したシート検査システムの構成を示す図である。
【図６】シートが移送方向において変化する図であり、（ａ）は表面の微細凹凸が変化し、（ｂ）は色彩が変化する図である。
【図７】第１のセンサと第２のセンサとが受光する光の光源を異ならせたシート検査システムの構成を示す図である。
【図８】光を分光する手段を使用したシート検査システムの構成を示す図である。
【図９】透過光を使用した従来のシート検査システムの構成を示す図である。
【図１０】欠点がある場合の受光光量の変化を示す図であり、（ａ）は欠点によって光が集光した場合であり、（ｂ）は欠点によって光が散乱した場合の図である。
【図１１】正反射光を使用した従来のシート検査システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明のシート検査システムおよび方法について図面を使用して説明する。本発明は、透過光を利用するシステムと反射光を利用するシステムがある。先ず、透過光を利用するシステムから説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１と図２に示すシート検査システム１０は、シート１２に対して光Ｌを発する光源１４、光源１４に電力を供給する電源部１６、光を受光する第１のセンサ１８と第２のセンサ２０、電源部１６が出力する電力を求める制御部２２、シート１２の欠陥を検出する検査部２４を備える。
【００２６】
シート１２は、連続した長尺ものになったものである。シート１２を製造して、ロール状に巻き取られる途中で検査される。シート１２は、光Ｌを透過するものである。また、シート１２の少なくとも一方の表面には、微細な凹凸を設ける処理が施されている。処理方法は梨地加工、エンボス加工、ブラスト加工、またはマット加工など、表面を粗面化する方法が挙げられる。例えば、表面粗さＲａは約０．０６〜３．０μｍである。シート１２の材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、またはポリ塩化ビニルなどが挙げられる。シート１２の厚みは、例えば約５０〜２００μｍである。
【００２７】
光源１４は、シート１２の一面側に配置される。光源１４は高周波蛍光灯やＬＥＤが利用可能である。高周波蛍光灯であれば、レンズなどで光の指向性を高めて、シート１２に帯状の光Ｌｘが照射されるようにする（図３）。ＬＥＤであれば、複数のＬＥＤを１列に並べて光が帯状になるようにする。帯状の光Ｌｘの長軸方向はシート１２の幅方向と一致するようにする。なお、帯状の光Ｌｘをシート１２に照射できれば、光源１４は高周波蛍光灯やＬＥＤ以外の物であっても良い。
【００２８】
電源部１６は光源１４に電力を供給する照明用電源２６、制御部２２からの信号が入力される制御信号入力部２８を備える。制御部２２からの信号によって出力する電力を調節する。詳細は後述する。
【００２９】
第１のセンサ１８と第２のセンサ２０は同じものを使用する。これらのセンサ１８，２０は、光を受光して、受光光量に応じた値の電気信号（電圧値）を出力する光電変換部３０を備える。光電変換部３０は、フォトダイオードなどの光電変換素子と、光電変換素子から電気信号を取り出すための回路とが含まれる。光電変換素子は一列に並べられており、シート１２を透過した帯状の光Ｌｘを受光する。また、必要に応じて電気信号を増幅する回路を設けても良い。
【００３０】
シート１２の移送方向において、シート１２にできる帯状の光Ｌｘの上流側ｘ１を第１のセンサ１８で受光し、下流側ｘ２を第２のセンサ２０で受光する（図３）。また、受光位置であるｘ１とｘ２は、光量が同じ位置である。第１のセンサ１８で受光した光によって光源１４の出射光量を調節し、第２のセンサ２０で一定の光量を受光するためである。例えば、シート１２にできる帯状の光Ｌｘは、シート表面の凹凸によって約３〜１０ｍｍの幅があるため、第１のセンサ１８と第２のセンサ２０が受光する位置は約３〜１０ｍｍの間隔がある。
【００３１】
第１のセンサ１８の出力は制御部２２に入力される。本発明では、第１のセンサ１８の内部にパルス変換部３２を設け、制御部２２にパルスの形式で入力する。パルス変換部３２は、上記電気信号に応じた周波数のパルスに変換する。例えば、電気信号が高くなれば周波数を高くし、低ければ周波数を低くする。また、パルスのデューティー比は０．５である。
【００３２】
なお、第１センサ１８の出力をパルスに変換する以外に、出力値をディジタルデータに変換したり、出力をそのまま制御部２２に入力する方法であっても良い。扱うデータの種類に応じて、適宜制御部２２の構成を変更する。
【００３３】
制御部２２は、高速カウンタ入力部３４、比較部３６、演算部３８、Ｄ／Ａ変換部４０を備える。制御部２２としては、ＰＬＣ（programmable logic controller）などの制御装置を利用し、ハードウェアとソフトウェアによって、下記に説明するような動作をする。
【００３４】
高速カウンタ入力部３４は、単位時間あたりのパルス数を計数する。第１のセンサ１８の出力は、出力に応じた周波数のパルスに変換されており、計数されたパルス数は第１のセンサ１８の出力に対応したものである。パルス数は比較部３６に送られる。
【００３５】
比較部３６は、計数されたパルス数と基準値とを比較して、差分を取る。基準値は、第１のセンサ１８の出力の基準値である。基準値は、ＰＬＣのメモリなどの記憶手段４２に記憶される。差分は演算部３８に送られる。
【００３６】
演算部３８は、所定の演算によって電源部１６の出力を決定する。第１のセンサ１８が受光したとき（または差分を求めたとき）の電源部１６の出力と第１のセンサ１８の出力（または受光光量）には相関関係がある。第１のセンサ１８と第２のセンサ２０は同じものを使用しており、電源部１６の出力を変化させなければ、一定の時間差で同じ光量を受光する。したがって、上記の相関関係と差分とを利用して、第２のセンサ２０の受光光量が一定になるように、電源部１６の出力値を求める。
【００３７】
なお、シート１２に欠点があると、第１のセンサ１８が受光する光量が変化する。しかし、全体の受光量から比べると変化は小さいため、比較部３６や演算部３８の処理への影響は小さい。システム全体としては、誤差の範囲内で処理が進行する。
【００３８】
Ｄ／Ａ変換部４０は、求められた出力値をディジタル・アナログ変換して、電源部１６に送る。例えば、出力値に応じて０〜５Ｖのアナログ電圧値に変換する。
【００３９】
制御信号入力部２８にＤ／Ａ変換部４０からの出力値が入力される。シート１２の移送速度、および第１のセンサ１８と第２のセンサ２０の距離は、システム１０を設計する際に既知である。これらの値から、シート１２における第１のセンサ１８の受光位置から第２のセンサ２０の受光位置への移動時間が分かる。制御信号入力部２８は、出力値を受信してから上記移動時間後に照明用電源２６に出力値を送る。なお、出力値を送る際に利用する移動時間は、第１のセンサ１８や制御部２２などの動作を考慮した時間にすることが好ましい。
【００４０】
照明用電源２６は、制御信号入力部２８からの出力値に基づいて、出力を変更する。光源１４として高周波蛍光管を使用していれば、高周波電力が変更され、ＬＥＤを使用していれば、印加電圧が変更される。光源１４は照明用電源２６の出力に応じて出射光量が変更される。
【００４１】
第２のセンサ２０はシート１２の透過光を受光して、受光光量に応じた電気信号を出力する。上記のように、第１のセンサ１８などによって第２のセンサ２０で受光される光は一定に保たれる。したがって、シート１２の正常箇所の受光光量は一定となり、第２のセンサ２０は一定の電気信号を出力する。
【００４２】
検査部２４はコンピュータなどである。検査部２４は第２のセンサ２０の出力を使用して、シート１２の欠点を検査する。欠点によって受光光量が変化するため、第２のセンサ２０の出力も変化する（図１０）。第２のセンサ２０の出力の所定範囲を設定しておき、所定範囲から外れた値があれば欠点と判定する。正常箇所に対する出力が一定であるため、所定範囲を決定しやすい。
【００４３】
検査部２４は、欠点の位置をメモリなどに記憶するようにする。シート１２の移送速度は設計時に既知であるため、欠点と判定された時間から欠点の位置が求められる。また、欠点の位置をモニタに表示する。欠点の位置が分かるため、作業員が欠点を除去することができる。
【００４４】
シート検査システム１０を使用した検査方法は下記のようになる。（１）シート１２が移送される途中で光源１４からシート１２に光Ｌを照射する。（２）第１のセンサ１８で透過光を受光して、受光光量に対応した電気信号を出力する。（３）比較部３６で出力と基準値との差分を取り、演算部３８で電源部１６の出力を求める。（４）求められた出力に応じて電源部１６が光源１４への出力を調節する。（５）第２のセンサ２０で透過光を受光して、受光光量に対応した電気信号を出力する。（６）検査部２４が第２のセンサ２０の出力を使用して欠点を検出する。
【００４５】
以上のように、本発明は光源１４の出力を調節できるため、検査時には一定の透過光となる。常に所定の受光量によって検査をおこなうため、検査の精度が高くなる。シート１２の光透過量が大きくなっても、ハレーションを起こさずに検査をおこなうことができる。
【実施例２】
【００４６】
次に、反射光を利用したシート検査システムについて説明する。図４に示すシート検査システム１０ｂは、光源１４、電源部１６、第１のセンサ１８、第２のセンサ２０、制御部２２、および検査部２４を備える。光源１４と各センサ１８，２０はシート１２に対して同一面側に配置される。各手段は、図１のシステム１０と同様のものであり、透過光が正反射光に置き換えられる。
【００４７】
シート１２に光Ｌが照射される位置には、ローラ４４を配置する。ローラ４４は、シート１２の移送速度にあわせて回転する。ローラ４４にシート１２を密着させる。シート１２がばたつかず、第１のセンサ１８および第２のセンサ２０に確実に正反射光が入射されるようにする。
【００４８】
ローラ４４の表面で光Ｌが吸収されるのが好ましい。シート１２を透過した光Ｌを吸収し、正反射光を際だたせるためである。また、第１のセンサ１８および第２のセンサ２０の出力にノイズが入りにくくなる。光Ｌを吸収する方法は、表面に黒色つや消し処理を施したり、フォスブラックII、黒クロム、酸化銅黒、黒ニッケル、黒アルマイトなどの材料を使用することが挙げられる。
【００４９】
シート１２に一定の幅を持った帯状の光Ｌｘができ、図１のシステム１０と同様に検査をおこなうことができる。反射光量が一定に保たれるため、一定の検査精度で検査をおこなうことができる。
【実施例３】
【００５０】
図５のシステム１０ｃのように、出射光量の異なる複数の光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃを備えても良い。本実施例は、実施例１の光源１４、演算部３８、および電源部１６を変更したものである。
【００５１】
各光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、シート１２のほぼ同じ位置に光を照射する。図５では光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃを３個にしているが、数は限定されない。
【００５２】
演算部３８は、所定の演算によって電源部１６が電力を供給する光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃを求める。第１のセンサ１８が受光したとき（または差分を求めたとき）の光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃの出射光量と第１のセンサ１８の出力（または受光光量）には相関関係がある。第１のセンサ１８と第２のセンサ２０は同じものを使用しており、発光する光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃを変えなければ、一定の時間差で同じ光量を受光する。したがって、上記の相関関係と差分とを利用して、第２のセンサ２０の受光光量が一定になるように、出射する光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃを求める。
【００５３】
電源部１６は、演算部３８で選択された光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃに対して所定の電力を供給する。実施例１では電源部１４の出力を変更することによって出射光量を変更していたが、本実施例では光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃを選択することによって出射光量を変更している。
【００５４】
複数の光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃによって出射光量が変化するため、段階的に出射光量が変化する。光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃの数を増加させることによって、出射光量をほぼリニアに変化させることができる。１つの光源を選択するだけでは、出射光量をリニアに変化させることが難しい場合がある。その場合、任意の数の光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃを同時に選択するようにしても良い。出射光量の選択肢を多くして、出射光量をほぼリニアに変化できるようにする。
【００５５】
その他の構成は、実施例１と同じである。また、実施例２の場合であっても、複数の光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃを備えて、上記のように光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃを選択するようにしても良い。
【実施例４】
【００５６】
シート１２は、表面に微細な凹凸が設けられたものに限定されない。表面に微細凹凸がない場合であっても、本発明のシステム１０で検査をしても良い。また、シート１２の移送方向において、微細凹凸のある箇所ａ２，ａ３と無い箇所ａ１が順に形成されていたり、微細凹凸が変化したりするシート１２ｂを本発明のシステム１０で検査しても良い（図６（ａ））。微細凹凸の有無にあわせて第１のセンサ１８での受光光量が変化し、その変化にあわせて第２のセンサ２０での受光光量が一定になるように調節する。微細凹凸の変化に変えて、シート１２ｃの流れ方向において、色彩ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４の変化であっても同じである（図６（ｂ））。反射光を利用する場合、シート１２は光を透過しないものであっても良い。
【実施例５】
【００５７】
帯状の光Ｌｘの幅が狭く、図１のように２台のセンサ１８，２０で受光するのが難しい場合、図７のシステム１０ｄのように、光源１４ｄ、１４ｅを２箇所に設けても良い。光源１４ｄ、１４ｅは同一のものを使用する。シート１２の移送方向において、第１の光源１４ｄを上流側ｘ１、第２の光源１４ｅを下流側ｘ２とする。シート１２に２本の帯状の光Ｌｘが形成される。第１の光源１４ｄの透過光または反射光を第１のセンサ１８で受光する。第２の光源１４ｅの透過光または反射光を第２のセンサ２０で受光する。いずれのセンサ１８，２０も、帯状の光Ｌｘの中心など、帯状の光Ｌｘの同じ位置を受光するようにする。第１のセンサ１８での受光光量の変化にあわせて、第２のセンサ２０が一定の受光光量になるように調節する。
【００５８】
図４の場合であれば、ローラ４４を２本にする。一方のローラ４４の位置では第１のセンサ１８が正反射光を受光し、他方のローラ４４の位置では第２のセンサ２０が正反射光を受光する。なお、２本のローラ４４の間に他のローラを配置してシート１２を蛇行させることによって、第１のセンサ１８と第２のセンサ２０がシート１２の同一面側の正反射光を受光することができる。
【実施例６】
【００５９】
実施例５において、２つの光源１４ｄ、１４ｅを同一にするのが難しい場合、光を分割させても良い。例えば、図８のシステム１０ｅのように、ハーフミラー４６と通常のミラー４８を使用する。光源１４はハーフミラー４６に向けて光を出射する。ハーフミラー４６は光の光量を５０％ずつ分ける。一方の光はシート１２を介して第１のセンサ１８に向かう。他方の光はミラー４８に向かい、ミラー４８で第２センサ２０の方向に方向転換される。シート１２に２本の帯状の光Ｌｘが形成される。１本の帯に対して１台のセンサ１８，２０で受光をおこなう。いずれのセンサ１８，２０も、帯状の光Ｌｘの中心など、帯状の光Ｌｘの同じ位置を受光するようにする。
【００６０】
図８のシステム１０ｅは透過光を利用しているが、正反射光を利用する場合であっても、システム１０ｅと同様に光を分割させても良い。
【実施例７】
【００６１】
第１のセンサ１８と第２のセンサ２０は同一の物を使用したが、異なっていても良い。第１のセンサ１８で光量の変化を検出し、第２のセンサ２０で受光されるときに、一定光量になれば良い。例えば、第１のセンサ１８として単体のフォトダイオードを使用し、第２のセンサ２０はラインセンサカメラを使用する。第１のセンサ１８は光量を検出するだけであるため、単体のフォトダイオードである。フォトダイオードとしては、例えば浜松ホトニクス製のS9705が挙げられ、ラインセンサカメラとしてはEXCEL社製の『TEC EYE』TI5150TSSが挙げられる。
【実施例８】
【００６２】
上記の実施例では、シート１２が移動したが、光源１４や各センサ１８，２０がシート１２に対して移動するようにしても良い。本発明では、シート１２に対して光源１４や各センサ１８，２０が相対的に移動する。また、シート１２は帯状のシート以外に、枚葉のシートであっても良い。
【００６３】
以上、本発明について種々の実施例を説明したが、本発明は上記の実施例に限定されない。その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
【符号の説明】
【００６４】
１０，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ：シート検査システム
１２，１２ｂ，１２ｃ：シート
１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ：光源
１６：電源部
１８：第１のセンサ
２０：第２のセンサ
２２：制御部
２４：検査部
２６：照明用電源
２８：制御信号入力部
３０：光電変換部
３２：パルス変換部
３４：高速カウンタ入力部
３６：比較部
３８：演算部
４０：Ｄ／Ａ変化部
４２：記憶手段
４４：ローラ
４６：ハーフミラー
４８：ミラー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートの欠点を検査するためのシート検査システムおよび方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、種々のシートは高機能化しており、製造途中でフィッシュアイやクラックなどの欠点を発見することが重要である。図９に示す従来のシート検査システム５０は、シート１２の一面側に配置された光源５４、光源５４に電力を供給する電源部５６、シート１２の他面側に配置されたセンサ６０、センサ６０の受光光量の変化から欠点を検出する検査部６４が備えられている。
【０００３】
光源５４は蛍光灯やＬＥＤなどである。光源５４から出射された光Ｌによって、シート１２に光の帯を形成する。センサ６０はフォトダイオードなどの光電変換素子を含む。センサ６０は受光光量に応じて、電圧などの電気信号を出力する。検査部６４はコンピュータなどの演算装置が用いられる。
【０００４】
光透過性のシート１２が一定速度で移送されており、光源５４で発した帯状の光がシート１２を透過する。透過された光はセンサ６０で受光される。欠点があれば、集光もしくは透過、または散乱もしくは遮へいが生じ、センサ６０で受光される光量に変化が生じる。集光もしくは透過されれば光量が増加し（図１０（ａ））、散乱もしくは遮へいされれば光量が減少する（図１０（ｂ））。この変化によって検査部６４が欠点を検出する。
【０００５】
また、図１１のシート検査システム５０ｂのように、光源５４からシート１２に光Ｌを照射し、正反射された光をセンサ６０で受光する装置もある。光を照射する位置には、表面に光吸収処理をおこなったローラ４４がある。シート１２はローラ４４に密着され、ばたつきにくくなっている。欠点があると光が散乱するため、センサ６０で受光される光量が減少し、欠点と判定することができる。
【０００６】
シート１２の正常箇所におけるセンサ６０の受光量は常に一定であることが好ましい。一定にすることによって、検査の精度を高めることができるためである。光量調整に関する従来技術としては、例えば下記の特許文献１、２が挙げられる。特許文献１、２は、ラインセンサカメラが受光する光量を電気信号に変換する。電気信号と基準値との差に基づいて、光源の出射光量の増減、欠点の検出の閾値の増減、または得られた検査用画像の信号レベルの増減がおこなわれる。
【０００７】
また、シート１２の表面に梨地加工など、表面を微細凹凸で粗面化した製品がある。所定の表面粗さを有するローラでシート１２を挟み込みながら送り出すことによって、表面に微細凹凸が施される。ローラの表面にシート１２の細かな破片などが徐々に詰まるため、シート１２の移送方向において、徐々に加工状態が変化する。一般的に、加工状態が変化しても、加工状態が所望の範囲内であれば、加工不良とはならない。
【０００８】
しかし、加工状態の変化によって、光の透過率が変化する。光の透過率の変化によって、検査精度が変化する場合がある。下記の特許文献の場合、移送方向の透過光量の変化に対応した装置ではない。透過光量の変化によって検査精度が変化して、欠点の有無を逆に判定するおそれがある。
【０００９】
所定の微細凹凸が形成できないと、透過光量が大きくなる。その場合、センサ６０で光を受光するときにハレーションが生じるおそれがある。ハレーションが生じると、正常に検査をおこなうことができない。
【００１０】
正反射光を利用する場合であっても同様であり、加工状態の変化によって、正反射光が変化する。一定の受光光量が得られないため、検査精度が変化するおそれがある。
【００１１】
また、シート１２に微細凹凸のある箇所と無い箇所を設けたり、シート１２に複数の色彩を施す場合もある。特許文献の装置では、微細凹凸の有無による透過光量の変化や色彩の変化による透過光量の変化に対応できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１１−１８３３９５号公報
【特許文献２】国際公開番号ＷＯ２００４／０４４５６５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、シートの流れ方向に生じる透過光や正反射光の変化に対応したシート検査システムおよび方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のシート検査システムは、移動するシートの欠陥を検査する。シート検査システムの構成は、シートに光を照射する光源と、前記光源に電力を供給する電源部と、前記シートの透過光または正反射光を受光する第１のセンサと、前記第１のセンサよりもシートの移動方向の下流側に配置され、シートの透過光または正反射光を受光する第２のセンサと、前記第１のセンサが受光した光量を利用して、第２のセンサで受光される光量が一定になるように、電源部から光源に出力される電力を求める制御部と、前記第２のセンサが受光した光量からシートの欠陥を検査する検査部とを備える。
【００１５】
制御部が光源へ供給する出力を求めて、電源部が求められた出力に応じて光源への出力を変更することによって、第２のセンサで受光される光量を一定にする。
【００１６】
前記制御部は、前記第１のセンサの出力の基準値を記憶した記憶手段と、前記基準値と第１センサの出力値との差分を求める比較部と、前記差分、差分を求めたときの電源部の出力、および第１センサの出力から、第２のセンサが受光するときの電源部の出力を決定する演算部とを備える。
【００１７】
シート検査システムを使用した検査方法は、電源部が光源に電力を供給するステップと、前記光源からシートに光を照射するステップと、第１のセンサが前記シートの透過光または正反射光を受光するステップと、制御部が前記第１のセンサが受光した光量を利用して、第２のセンサで受光される光量が一定になるように、電源部から光源に出力される電力を求めるステップと、前記第１のセンサよりもシートの移動方向の下流側に配置された第２のセンサが、シートの透過光または正反射光を受光するステップと、検査部が前記第２のセンサが受光した光量からシートの欠陥を検査するステップとを備え、求められた電力によって電源部の電力が変更される。
【００１８】
また、シート検査システムは、前記シートに光を照射し、出射光量の異なる複数の光源と、前記複数の光源の中から所定の光源に電力を供給する電源部と、前記シートの透過光または正反射光を受光する第１のセンサと、前記第１のセンサよりもシートの移動方向の下流側に配置され、シートの透過光または正反射光を受光する第２のセンサと、前記第１のセンサが受光した光量を利用して、第２のセンサで受光される光量が一定になるように、電源部が電力を供給する光源を選択する制御部と、前記第２のセンサが受光した光量からシートの欠陥を検査する検査部とを備える。
【００１９】
制御部が出射光量の異なる複数の光源を選択することによって、第２のセンサで受光される光量を一定にする。
【００２０】
前記制御部は、前記第１のセンサの出力の基準値を記憶した記憶手段と、前記基準値と第１センサの出力値との差分を求める比較部と、前記差分、差分を求めたときの光源、および第１センサの出力から、第２のセンサが受光するときに発光する光源を決定する演算部とを備える。
【００２１】
シート検査システムを使用した検査方法は、電源部が複数の光源の中から所定の光源に電力を供給するステップと、前記所定の光源からシートに光を照射するステップと、第１のセンサが前記シートの透過光または正反射光を受光するステップと、制御部が前記第１のセンサが受光した光量を利用して、第２のセンサで受光される光量が一定になるように、電源部から電力を供給される光源を選択するステップと、前記第１のセンサよりもシートの移動方向の下流側に配置された第２のセンサが、シートの透過光または正反射光を受光するステップと、検査部が前記第２のセンサが受光した光量からシートの欠陥を検査するステップとを備え、選択された光源に対して電源部から電力を供給する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、第１のセンサによって受光された光量から第２のセンサで受光される光量を一定にすることができるため、検査の精度を一定に保つことができる。また、光量が適宜調節されるため、ハレーションが発生しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】透過光を使用した本発明のシート検査システムの構成を示す図である。
【図２】図１のシート検査システムの光量を調節する機能のブロック図である。
【図３】第１のセンサと第２のセンサが受光する位置を示す図である。
【図４】正反射光を使用したシート検査システムの構成を示す図である。
【図５】複数の光源を使用したシート検査システムの構成を示す図である。
【図６】シートが移送方向において変化する図であり、（ａ）は表面の微細凹凸が変化し、（ｂ）は色彩が変化する図である。
【図７】第１のセンサと第２のセンサとが受光する光の光源を異ならせたシート検査システムの構成を示す図である。
【図８】光を分光する手段を使用したシート検査システムの構成を示す図である。
【図９】透過光を使用した従来のシート検査システムの構成を示す図である。
【図１０】欠点がある場合の受光光量の変化を示す図であり、（ａ）は欠点によって光が集光した場合であり、（ｂ）は欠点によって光が散乱した場合の図である。
【図１１】正反射光を使用した従来のシート検査システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明のシート検査システムおよび方法について図面を使用して説明する。本発明は、透過光を利用するシステムと反射光を利用するシステムがある。先ず、透過光を利用するシステムから説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１と図２に示すシート検査システム１０は、シート１２に対して光Ｌを発する光源１４、光源１４に電力を供給する電源部１６、光を受光する第１のセンサ１８と第２のセンサ２０、電源部１６が出力する電力を求める制御部２２、シート１２の欠陥を検出する検査部２４を備える。
【００２６】
シート１２は、連続した長尺ものになったものである。シート１２を製造して、ロール状に巻き取られる途中で検査される。シート１２は、光Ｌを透過するものである。また、シート１２の少なくとも一方の表面には、微細な凹凸を設ける処理が施されている。処理方法は梨地加工、エンボス加工、ブラスト加工、またはマット加工など、表面を粗面化する方法が挙げられる。例えば、表面粗さＲａは約０．０６〜３．０μｍである。シート１２の材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、またはポリ塩化ビニルなどが挙げられる。シート１２の厚みは、例えば約５０〜２００μｍである。
【００２７】
光源１４は、シート１２の一面側に配置される。光源１４は高周波蛍光灯やＬＥＤが利用可能である。高周波蛍光灯であれば、レンズなどで光の指向性を高めて、シート１２に帯状の光Ｌｘが照射されるようにする（図３）。ＬＥＤであれば、複数のＬＥＤを１列に並べて光が帯状になるようにする。帯状の光Ｌｘの長軸方向はシート１２の幅方向と一致するようにする。なお、帯状の光Ｌｘをシート１２に照射できれば、光源１４は高周波蛍光灯やＬＥＤ以外の物であっても良い。
【００２８】
電源部１６は光源１４に電力を供給する照明用電源２６、制御部２２からの信号が入力される制御信号入力部２８を備える。制御部２２からの信号によって出力する電力を調節する。詳細は後述する。
【００２９】
第１のセンサ１８と第２のセンサ２０は同じものを使用する。これらのセンサ１８，２０は、光を受光して、受光光量に応じた値の電気信号（電圧値）を出力する光電変換部３０を備える。光電変換部３０は、フォトダイオードなどの光電変換素子と、光電変換素子から電気信号を取り出すための回路とが含まれる。光電変換素子は一列に並べられており、シート１２を透過した帯状の光Ｌｘを受光する。また、必要に応じて電気信号を増幅する回路を設けても良い。
【００３０】
シート１２の移送方向において、シート１２にできる帯状の光Ｌｘの上流側ｘ１を第１のセンサ１８で受光し、下流側ｘ２を第２のセンサ２０で受光する（図３）。また、受光位置であるｘ１とｘ２は、光量が同じ位置である。第１のセンサ１８で受光した光によって光源１４の出射光量を調節し、第２のセンサ２０で一定の光量を受光するためである。例えば、シート１２にできる帯状の光Ｌｘは、シート表面の凹凸によって約３〜１０ｍｍの幅があるため、第１のセンサ１８と第２のセンサ２０が受光する位置は約３〜１０ｍｍの間隔がある。
【００３１】
第１のセンサ１８の出力は制御部２２に入力される。本発明では、第１のセンサ１８の内部にパルス変換部３２を設け、制御部２２にパルスの形式で入力する。パルス変換部３２は、上記電気信号に応じた周波数のパルスに変換する。例えば、電気信号が高くなれば周波数を高くし、低ければ周波数を低くする。また、パルスのデューティー比は０．５である。
【００３２】
なお、第１センサ１８の出力をパルスに変換する以外に、出力値をディジタルデータに変換したり、出力をそのまま制御部２２に入力する方法であっても良い。扱うデータの種類に応じて、適宜制御部２２の構成を変更する。
【００３３】
制御部２２は、高速カウンタ入力部３４、比較部３６、演算部３８、Ｄ／Ａ変換部４０を備える。制御部２２としては、ＰＬＣ（programmable logic controller）などの制御装置を利用し、ハードウェアとソフトウェアによって、下記に説明するような動作をする。
【００３４】
高速カウンタ入力部３４は、単位時間あたりのパルス数を計数する。第１のセンサ１８の出力は、出力に応じた周波数のパルスに変換されており、計数されたパルス数は第１のセンサ１８の出力に対応したものである。パルス数は比較部３６に送られる。
【００３５】
比較部３６は、計数されたパルス数と基準値とを比較して、差分を取る。基準値は、第１のセンサ１８の出力の基準値である。基準値は、ＰＬＣのメモリなどの記憶手段４２に記憶される。差分は演算部３８に送られる。
【００３６】
演算部３８は、所定の演算によって電源部１６の出力を決定する。第１のセンサ１８が受光したとき（または差分を求めたとき）の電源部１６の出力と第１のセンサ１８の出力（または受光光量）には相関関係がある。第１のセンサ１８と第２のセンサ２０は同じものを使用しており、電源部１６の出力を変化させなければ、一定の時間差で同じ光量を受光する。したがって、上記の相関関係と差分とを利用して、第２のセンサ２０の受光光量が一定になるように、電源部１６の出力値を求める。
【００３７】
なお、シート１２に欠点があると、第１のセンサ１８が受光する光量が変化する。しかし、全体の受光量から比べると変化は小さいため、比較部３６や演算部３８の処理への影響は小さい。システム全体としては、誤差の範囲内で処理が進行する。
【００３８】
Ｄ／Ａ変換部４０は、求められた出力値をディジタル・アナログ変換して、電源部１６に送る。例えば、出力値に応じて０〜５Ｖのアナログ電圧値に変換する。
【００３９】
制御信号入力部２８にＤ／Ａ変換部４０からの出力値が入力される。シート１２の移送速度、および第１のセンサ１８と第２のセンサ２０の距離は、システム１０を設計する際に既知である。これらの値から、シート１２における第１のセンサ１８の受光位置から第２のセンサ２０の受光位置への移動時間が分かる。制御信号入力部２８は、出力値を受信してから上記移動時間後に照明用電源２６に出力値を送る。なお、出力値を送る際に利用する移動時間は、第１のセンサ１８や制御部２２などの動作を考慮した時間にすることが好ましい。
【００４０】
照明用電源２６は、制御信号入力部２８からの出力値に基づいて、出力を変更する。光源１４として高周波蛍光管を使用していれば、高周波電力が変更され、ＬＥＤを使用していれば、印加電圧が変更される。光源１４は照明用電源２６の出力に応じて出射光量が変更される。
【００４１】
第２のセンサ２０はシート１２の透過光を受光して、受光光量に応じた電気信号を出力する。上記のように、第１のセンサ１８などによって第２のセンサ２０で受光される光は一定に保たれる。したがって、シート１２の正常箇所の受光光量は一定となり、第２のセンサ２０は一定の電気信号を出力する。
【００４２】
検査部２４はコンピュータなどである。検査部２４は第２のセンサ２０の出力を使用して、シート１２の欠点を検査する。欠点によって受光光量が変化するため、第２のセンサ２０の出力も変化する（図１０）。第２のセンサ２０の出力の所定範囲を設定しておき、所定範囲から外れた値があれば欠点と判定する。正常箇所に対する出力が一定であるため、所定範囲を決定しやすい。
【００４３】
検査部２４は、欠点の位置をメモリなどに記憶するようにする。シート１２の移送速度は設計時に既知であるため、欠点と判定された時間から欠点の位置が求められる。また、欠点の位置をモニタに表示する。欠点の位置が分かるため、作業員が欠点を除去することができる。
【００４４】
シート検査システム１０を使用した検査方法は下記のようになる。（１）シート１２が移送される途中で光源１４からシート１２に光Ｌを照射する。（２）第１のセンサ１８で透過光を受光して、受光光量に対応した電気信号を出力する。（３）比較部３６で出力と基準値との差分を取り、演算部３８で電源部１６の出力を求める。（４）求められた出力に応じて電源部１６が光源１４への出力を調節する。（５）第２のセンサ２０で透過光を受光して、受光光量に対応した電気信号を出力する。（６）検査部２４が第２のセンサ２０の出力を使用して欠点を検出する。
【００４５】
以上のように、本発明は光源１４の出力を調節できるため、検査時には一定の透過光となる。常に所定の受光量によって検査をおこなうため、検査の精度が高くなる。シート１２の光透過量が大きくなっても、ハレーションを起こさずに検査をおこなうことができる。
【実施例２】
【００４６】
次に、反射光を利用したシート検査システムについて説明する。図４に示すシート検査システム１０ｂは、光源１４、電源部１６、第１のセンサ１８、第２のセンサ２０、制御部２２、および検査部２４を備える。光源１４と各センサ１８，２０はシート１２に対して同一面側に配置される。各手段は、図１のシステム１０と同様のものであり、透過光が正反射光に置き換えられる。
【００４７】
シート１２に光Ｌが照射される位置には、ローラ４４を配置する。ローラ４４は、シート１２の移送速度にあわせて回転する。ローラ４４にシート１２を密着させる。シート１２がばたつかず、第１のセンサ１８および第２のセンサ２０に確実に正反射光が入射されるようにする。
【００４８】
ローラ４４の表面で光Ｌが吸収されるのが好ましい。シート１２を透過した光Ｌを吸収し、正反射光を際だたせるためである。また、第１のセンサ１８および第２のセンサ２０の出力にノイズが入りにくくなる。光Ｌを吸収する方法は、表面に黒色つや消し処理を施したり、フォスブラックII、黒クロム、酸化銅黒、黒ニッケル、黒アルマイトなどの材料を使用することが挙げられる。
【００４９】
シート１２に一定の幅を持った帯状の光Ｌｘができ、図１のシステム１０と同様に検査をおこなうことができる。反射光量が一定に保たれるため、一定の検査精度で検査をおこなうことができる。
【実施例３】
【００５０】
図５のシステム１０ｃのように、出射光量の異なる複数の光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃを備えても良い。本実施例は、実施例１の光源１４、演算部３８、および電源部１６を変更したものである。
【００５１】
各光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、シート１２のほぼ同じ位置に光を照射する。図５では光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃを３個にしているが、数は限定されない。
【００５２】
演算部３８は、所定の演算によって電源部１６が電力を供給する光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃを求める。第１のセンサ１８が受光したとき（または差分を求めたとき）の光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃの出射光量と第１のセンサ１８の出力（または受光光量）には相関関係がある。第１のセンサ１８と第２のセンサ２０は同じものを使用しており、発光する光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃを変えなければ、一定の時間差で同じ光量を受光する。したがって、上記の相関関係と差分とを利用して、第２のセンサ２０の受光光量が一定になるように、出射する光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃを求める。
【００５３】
電源部１６は、演算部３８で選択された光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃに対して所定の電力を供給する。実施例１では電源部１４の出力を変更することによって出射光量を変更していたが、本実施例では光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃを選択することによって出射光量を変更している。
【００５４】
複数の光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃによって出射光量が変化するため、段階的に出射光量が変化する。光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃの数を増加させることによって、出射光量をほぼリニアに変化させることができる。１つの光源を選択するだけでは、出射光量をリニアに変化させることが難しい場合がある。その場合、任意の数の光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃを同時に選択するようにしても良い。出射光量の選択肢を多くして、出射光量をほぼリニアに変化できるようにする。
【００５５】
その他の構成は、実施例１と同じである。また、実施例２の場合であっても、複数の光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃを備えて、上記のように光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃを選択するようにしても良い。
【実施例４】
【００５６】
シート１２は、表面に微細な凹凸が設けられたものに限定されない。表面に微細凹凸がない場合であっても、本発明のシステム１０で検査をしても良い。また、シート１２の移送方向において、微細凹凸のある箇所ａ２，ａ３と無い箇所ａ１が順に形成されていたり、微細凹凸が変化したりするシート１２ｂを本発明のシステム１０で検査しても良い（図６（ａ））。微細凹凸の有無にあわせて第１のセンサ１８での受光光量が変化し、その変化にあわせて第２のセンサ２０での受光光量が一定になるように調節する。微細凹凸の変化に変えて、シート１２ｃの流れ方向において、色彩ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４の変化であっても同じである（図６（ｂ））。反射光を利用する場合、シート１２は光を透過しないものであっても良い。
【実施例５】
【００５７】
帯状の光Ｌｘの幅が狭く、図１のように２台のセンサ１８，２０で受光するのが難しい場合、図７のシステム１０ｄのように、光源１４ｄ、１４ｅを２箇所に設けても良い。光源１４ｄ、１４ｅは同一のものを使用する。シート１２の移送方向において、第１の光源１４ｄを上流側ｘ１、第２の光源１４ｅを下流側ｘ２とする。シート１２に２本の帯状の光Ｌｘが形成される。第１の光源１４ｄの透過光または反射光を第１のセンサ１８で受光する。第２の光源１４ｅの透過光または反射光を第２のセンサ２０で受光する。いずれのセンサ１８，２０も、帯状の光Ｌｘの中心など、帯状の光Ｌｘの同じ位置を受光するようにする。第１のセンサ１８での受光光量の変化にあわせて、第２のセンサ２０が一定の受光光量になるように調節する。
【００５８】
図４の場合であれば、ローラ４４を２本にする。一方のローラ４４の位置では第１のセンサ１８が正反射光を受光し、他方のローラ４４の位置では第２のセンサ２０が正反射光を受光する。なお、２本のローラ４４の間に他のローラを配置してシート１２を蛇行させることによって、第１のセンサ１８と第２のセンサ２０がシート１２の同一面側の正反射光を受光することができる。
【実施例６】
【００５９】
実施例５において、２つの光源１４ｄ、１４ｅを同一にするのが難しい場合、光を分割させても良い。例えば、図８のシステム１０ｅのように、ハーフミラー４６と通常のミラー４８を使用する。光源１４はハーフミラー４６に向けて光を出射する。ハーフミラー４６は光の光量を５０％ずつ分ける。一方の光はシート１２を介して第１のセンサ１８に向かう。他方の光はミラー４８に向かい、ミラー４８で第２センサ２０の方向に方向転換される。シート１２に２本の帯状の光Ｌｘが形成される。１本の帯に対して１台のセンサ１８，２０で受光をおこなう。いずれのセンサ１８，２０も、帯状の光Ｌｘの中心など、帯状の光Ｌｘの同じ位置を受光するようにする。
【００６０】
図８のシステム１０ｅは透過光を利用しているが、正反射光を利用する場合であっても、システム１０ｅと同様に光を分割させても良い。
【実施例７】
【００６１】
第１のセンサ１８と第２のセンサ２０は同一の物を使用したが、異なっていても良い。第１のセンサ１８で光量の変化を検出し、第２のセンサ２０で受光されるときに、一定光量になれば良い。例えば、第１のセンサ１８として単体のフォトダイオードを使用し、第２のセンサ２０はラインセンサカメラを使用する。第１のセンサ１８は光量を検出するだけであるため、単体のフォトダイオードである。フォトダイオードとしては、例えば浜松ホトニクス製のS9705が挙げられ、ラインセンサカメラとしてはEXCEL社製の『TEC EYE』TI5150TSSが挙げられる。
【実施例８】
【００６２】
上記の実施例では、シート１２が移動したが、光源１４や各センサ１８，２０がシート１２に対して移動するようにしても良い。本発明では、シート１２に対して光源１４や各センサ１８，２０が相対的に移動する。また、シート１２は帯状のシート以外に、枚葉のシートであっても良い。
【００６３】
以上、本発明について種々の実施例を説明したが、本発明は上記の実施例に限定されない。その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
【符号の説明】
【００６４】
１０，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ：シート検査システム
１２，１２ｂ，１２ｃ：シート
１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ：光源
１６：電源部
１８：第１のセンサ
２０：第２のセンサ
２２：制御部
２４：検査部
２６：照明用電源
２８：制御信号入力部
３０：光電変換部
３２：パルス変換部
３４：高速カウンタ入力部
３６：比較部
３８：演算部
４０：Ｄ／Ａ変化部
４２：記憶手段
４４：ローラ
４６：ハーフミラー
４８：ミラー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動するシートの欠陥を検査するためのシート検査システムであって、
前記シートに光を照射する光源と、
前記光源に電力を供給する電源部と、
前記シートの透過光または正反射光を受光する第１のセンサと、
前記第１のセンサよりもシートの移動方向の下流側に配置され、シートの透過光または正反射光を受光する第２のセンサと、
前記第１のセンサが受光した光量を利用して、第２のセンサで受光される光量が一定になるように、電源部から光源に出力される電力を求める制御部と、
前記第２のセンサが受光した光量からシートの欠陥を検査する検査部と、
を備えたシート検査システム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記第１のセンサの出力の基準値を記憶した記憶手段と、
前記基準値と第１センサの出力値との差分を求める比較部と、
前記差分、差分を求めたときの電源部の出力、および第１センサの出力から、第２のセンサが受光するときの電源部の出力を決定する演算部と、
を備えた請求項１のシート検査システム。
【請求項３】
移動するシートの欠陥を検査するシート検査方法であって、
電源部が光源に電力を供給するステップと、
前記光源からシートに光を照射するステップと、
第１のセンサが前記シートの透過光または正反射光を受光するステップと、
制御部が前記第１のセンサが受光した光量を利用して、第２のセンサで受光される光量が一定になるように、電源部から光源に出力される電力を求めるステップと、
前記第１のセンサよりもシートの移動方向の下流側に配置された第２のセンサが、シートの透過光または正反射光を受光するステップと、
検査部が前記第２のセンサが受光した光量からシートの欠陥を検査するステップと、
を備え、
求められた電力によって電源部の電力が変更されるシート検査方法。
【請求項４】
移動するシートの欠陥を検査するためのシート検査システムであって、
前記シートに光を照射し、出射光量の異なる複数の光源と、
前記複数の光源の中から所定の光源に電力を供給する電源部と、
前記シートの透過光または正反射光を受光する第１のセンサと、
前記第１のセンサよりもシートの移動方向の下流側に配置され、シートの透過光または正反射光を受光する第２のセンサと、
前記第１のセンサが受光した光量を利用して、第２のセンサで受光される光量が一定になるように、電源部が電力を供給する光源を選択する制御部と、
前記第２のセンサが受光した光量からシートの欠陥を検査する検査部と、
を備えたシート検査システム。
【請求項５】
前記制御部は、
前記第１のセンサの出力の基準値を記憶した記憶手段と、
前記基準値と第１センサの出力値との差分を求める比較部と、
前記差分、差分を求めたときの光源、および第１センサの出力から、第２のセンサが受光するときに発光する光源を決定する演算部と、
を備えた請求項４のシート検査システム。
【請求項６】
移動するシートの欠陥を検査するシート検査方法であって、
電源部が複数の光源の中から所定の光源に電力を供給するステップと、
前記所定の光源からシートに光を照射するステップと、
第１のセンサが前記シートの透過光または正反射光を受光するステップと、
制御部が前記第１のセンサが受光した光量を利用して、第２のセンサで受光される光量が一定になるように、電源部から電力を供給される光源を選択するステップと、
前記第１のセンサよりもシートの移動方向の下流側に配置された第２のセンサが、シートの透過光または正反射光を受光するステップと、
検査部が前記第２のセンサが受光した光量からシートの欠陥を検査するステップと、
を備え、
選択された光源に対して電源部から電力を供給するシート検査方法。
【請求項１】
移動するシートの欠陥を検査するためのシート検査システムであって、
前記シートに光を照射する光源と、
前記光源に電力を供給する電源部と、
前記シートの透過光または正反射光を受光する第１のセンサと、
前記第１のセンサよりもシートの移動方向の下流側に配置され、シートの透過光または正反射光を受光する第２のセンサと、
前記第１のセンサが受光した光量を利用して、第２のセンサで受光される光量が一定になるように、電源部から光源に出力される電力を求める制御部と、
前記第２のセンサが受光した光量からシートの欠陥を検査する検査部と、
を備えたシート検査システム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記第１のセンサの出力の基準値を記憶した記憶手段と、
前記基準値と第１センサの出力値との差分を求める比較部と、
前記差分、差分を求めたときの電源部の出力、および第１センサの出力から、第２のセンサが受光するときの電源部の出力を決定する演算部と、
を備えた請求項１のシート検査システム。
【請求項３】
移動するシートの欠陥を検査するシート検査方法であって、
電源部が光源に電力を供給するステップと、
前記光源からシートに光を照射するステップと、
第１のセンサが前記シートの透過光または正反射光を受光するステップと、
制御部が前記第１のセンサが受光した光量を利用して、第２のセンサで受光される光量が一定になるように、電源部から光源に出力される電力を求めるステップと、
前記第１のセンサよりもシートの移動方向の下流側に配置された第２のセンサが、シートの透過光または正反射光を受光するステップと、
検査部が前記第２のセンサが受光した光量からシートの欠陥を検査するステップと、
を備え、
求められた電力によって電源部の電力が変更されるシート検査方法。
【請求項４】
移動するシートの欠陥を検査するためのシート検査システムであって、
前記シートに光を照射し、出射光量の異なる複数の光源と、
前記複数の光源の中から所定の光源に電力を供給する電源部と、
前記シートの透過光または正反射光を受光する第１のセンサと、
前記第１のセンサよりもシートの移動方向の下流側に配置され、シートの透過光または正反射光を受光する第２のセンサと、
前記第１のセンサが受光した光量を利用して、第２のセンサで受光される光量が一定になるように、電源部が電力を供給する光源を選択する制御部と、
前記第２のセンサが受光した光量からシートの欠陥を検査する検査部と、
を備えたシート検査システム。
【請求項５】
前記制御部は、
前記第１のセンサの出力の基準値を記憶した記憶手段と、
前記基準値と第１センサの出力値との差分を求める比較部と、
前記差分、差分を求めたときの光源、および第１センサの出力から、第２のセンサが受光するときに発光する光源を決定する演算部と、
を備えた請求項４のシート検査システム。
【請求項６】
移動するシートの欠陥を検査するシート検査方法であって、
電源部が複数の光源の中から所定の光源に電力を供給するステップと、
前記所定の光源からシートに光を照射するステップと、
第１のセンサが前記シートの透過光または正反射光を受光するステップと、
制御部が前記第１のセンサが受光した光量を利用して、第２のセンサで受光される光量が一定になるように、電源部から電力を供給される光源を選択するステップと、
前記第１のセンサよりもシートの移動方向の下流側に配置された第２のセンサが、シートの透過光または正反射光を受光するステップと、
検査部が前記第２のセンサが受光した光量からシートの欠陥を検査するステップと、
を備え、
選択された光源に対して電源部から電力を供給するシート検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１３３４０３（Ｐ２０１１−１３３４０３Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９４２８３（Ｐ２００９−２９４２８３）
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００００１３３９）グンゼ株式会社 (919)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００００１３３９）グンゼ株式会社 (919)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]