欠陥マーキング方法、欠陥マーキング装置および防眩処理用金型の欠陥検出システム
【課題】対象物に傷をつけることなく、かつ視認性良好なマーキングが可能な欠陥マーキング方法を提供する。
【解決手段】インク滴を吐出するスプレーガンと、スプレーガンから吐出されるインク滴の一部を遮蔽するマスクとを用いて、欠陥を有する対象物にマーキングを行なう欠陥マーキング方法であって、スプレーガン、マスク、および対象物がこの順に互いに接触することなく配置される配置工程と、スプレーガンより吐出されるインク滴をマスクを介して対象物上に塗布してマーキングを行なうマーキング工程と、を有する。
【解決手段】インク滴を吐出するスプレーガンと、スプレーガンから吐出されるインク滴の一部を遮蔽するマスクとを用いて、欠陥を有する対象物にマーキングを行なう欠陥マーキング方法であって、スプレーガン、マスク、および対象物がこの順に互いに接触することなく配置される配置工程と、スプレーガンより吐出されるインク滴をマスクを介して対象物上に塗布してマーキングを行なうマーキング工程と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、欠陥を有する対象物にマーキングを行なう欠陥マーキング方法、欠陥マーキング装置に関する。また、本発明は防眩処理用金型の欠陥検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル、ブラウン管（陰極線管：ＣＲＴ）ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイなどの画像表示装置は、その表示面に外光が映り込むと視認性が著しく損なわれてしまう。従来、このような外光の映り込みを防止するために、画質を重視するテレビやパーソナルコンピュータ、外光の強い屋外で使用されるビデオカメラやデジタルカメラ、および反射光を利用して表示を行なう携帯電話などにおいては、画像表示装置の表面に外光の映り込みを防止するための処理が施されている。このような画像表示装置の表面に施される処理は、光学多層膜による干渉を利用した無反射処理と、表面に微細な凹凸を形成することにより入射光を散乱させて映り込み像をぼかす防眩処理とに大別される。前者の無反射処理は、均一な光学膜厚の多層膜を形成する必要があるため、コスト高になる。これに対して、後者の防眩処理は、比較的安価に行なうことができるため、大型のパーソナルコンピュータやモニタなどの用途に広く用いられている。
【０００３】
上記画像表示装置の防眩処理は、典型的には、画像表示装置の表面に、防眩性が付与された防眩フィルムを貼合することによりなされる。防眩フィルムは従来、たとえば、微粒子を分散させた樹脂溶液を、基材シート上に膜厚を調整して塗布し、該微粒子を塗布膜表面に露出させることでランダムな表面凹凸を基材シート上に形成する方法などにより製造されている。しかしながら、このような微粒子を分散させた樹脂溶液を用いて製造された防眩フィルムは、樹脂溶液中の微粒子の分散状態や塗布状態などによって表面凹凸の配置や形状が左右されてしまうため、意図したとおりの表面凹凸を得ることが困難であり、防眩フィルムのヘイズを低く設定する場合、十分な防眩効果が得られないという問題があった。さらに、このような従来の防眩フィルムを画像表示装置の表面に配置した場合、散乱光によって表示面全体が白っぽくなり、表示が濁った色になる、いわゆる「白ちゃけ」が発生しやすいという問題があった。また、最近の画像表示装置の高精細化に伴って、画像表示装置の画素と防眩フィルムの表面凹凸形状とが干渉し、その結果、輝度分布が発生して表示面が見えにくくなる、いわゆる「ギラツキ」現象が発生しやすいという問題もあった。ギラツキを解消するために、バインダー樹脂とこれに分散される微粒子との間に屈折率差を設けて光を散乱させる試みもあるが、そのような防眩フィルムを画像表示装置の表面に配置した際には、微粒子とバインダー樹脂との界面における光の散乱によって、コントラストが低下しやすいという問題もあった。
【０００４】
一方、微粒子を含有させずに、透明樹脂層の表面に形成された微細な凹凸だけで防眩性を発現させる試みもある。この方式によれば、表面の形状により防眩性を発現するために、微粒子に起因する白ちゃけが生じない。さらに、微粒子を添加した樹脂を塗布する方式においては、塗布厚の変動によりムラが生じるため、精密な塗布厚制御が要求されていたが、表面に微細な凹凸を形成する方式では、塗布厚の変動によるムラの問題が生じないため、優れた生産性を達成することが可能である。
【０００５】
このような表面凹凸を形成する方法としては、あらかじめ表面凹凸形状が形成された金型を用いて、当該金型の凹凸形状を対象物（透明樹脂フィルムなど）の表面に転写する方式が、生産性の観点から特に好ましく用いられる。しかし、金型の表面凹凸形状を転写することから、金型の凹凸表面に欠陥が存在すると、製品（防眩フィルムなど）全体に渡り欠陥が生じ続けることになる。したがって、金型の凹凸表面の欠陥は検出装置により検出され、検出された欠陥部分にマーキングが施され、後工程においてマーキングを指標として欠陥部分の除去または補修が行なうことが重要となる。
【０００６】
欠陥部分へのマーキングとしては、たとえば、特許文献１には、油性マーキングペンの押し出し、引き込みを制御して、油性マーキングペンのペン先によりシート状製品の欠陥部分にマーキングを行なう欠陥マーキング装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２６６９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の欠陥マーキング装置は、マーキング対象の対象物にペン先を接触させてマーキングを行なう。したがって、対象物によってはペン先の接触により傷がつく場合がある。なお、特許文献１に記載の欠陥マーキング装置は、シート状製品を検出対象物としているため、欠陥が生じた場合は、補修よりも廃棄が適当である場合があるが、検出対象物がたとえば金型のような高価なものの場合、通常は、欠陥部分を修復して用いる。したがって、傷がつかないマーキング方法が望まれる。
【０００９】
本発明は、対象物に傷をつけることがなく、かつ視認性良好なマーキングが可能な欠陥マーキング方法、欠陥マーキング装置および防眩処理用金型の欠陥検出システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、インク滴を吐出するスプレーガンと、スプレーガンから吐出されるインク滴の一部を遮蔽するマスクとを用いて、欠陥を有する対象物にマーキングを行なう欠陥マーキング方法であって、スプレーガン、マスク、および対象物がこの順に互いに接触することなく配置される配置工程と、スプレーガンより吐出されるインク滴をマスクを介して対象物上に塗布してマーキングを行なうマーキング工程と、を有する欠陥マーキング方法を提供する。
【００１１】
上記欠陥マーキング方法において、上記マスクは、好ましくは、上記スプレーガンの正面を中心とする正面領域のインク滴を遮蔽し、正面領域より外側のインク滴の少なくとも一部を通過させるものであり、上記配置工程において、対象物は、その欠陥が正面領域に対応して配置される。上記対象物は、好ましくは、防眩処理用金型である。
【００１２】
また本発明は、インク滴を吐出するスプレーガンと、スプレーガンから吐出されるインク滴の一部を遮蔽するマスクとを備え、スプレーガンおよびマスクが対象物に接触することなく、対象物上の欠陥のマーキングを行なう欠陥マーキング装置を提供する。
【００１３】
上記欠陥マーキング装置において、上記マスクは、好ましくは、上記スプレーガンの正面を中心とする正面領域のインク滴を遮蔽し、正面領域より外側のインク滴の少なくとも一部を通過させるものであり、対象物を、その欠陥が正面領域に対応するように配置してマーキングを行なう。上記対象物は、好ましくは、防眩処理用金型である。
【００１４】
また本発明は、上記防眩処理用金型の欠陥を検出する検出装置と、上記欠陥マーキング装置と、を備える、防眩処理用金型の欠陥検出システムを提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の欠陥マーキング方法、欠陥マーキング装置および防眩処理用金型の欠陥検出システムによると、スプレーガンを用いて欠陥を有する対象物にマーキングを行なうので、対象物に非接触でマーキングを行なうことができ、したがってマーキングにより傷が発生することを防ぐことができる。さらに、スプレーガンとマスクとを組み合わせてマーキングを行なうので、視認性に優れた良好なマーキングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の欠陥マーキング方法の好ましい一例を示す断面図である。
【図２】（ａ）図１に示す方法で用いるマスクの好ましい一例を示す図であり、（ｂ）（ａ）のマスクを用いて形成するマーキングを模式的に示す図である。
【図３】本発明の欠陥マーキング方法の好ましい他の例を示す断面図である。
【図４】（ａ）図３に示す方法で用いるマスクの好ましい一例を示す図であり、（ｂ）（ａ）のマスクを用いて形成するマーキングを模式的に示す図である。
【図５】スプレーガンの正面方向に対応する位置の確認の方法を説明するための図である。
【図６】スプレーガンにおけるインク滴吐出制御用のエア回路の好ましい一例を示す図である。
【図７】図１に示す方法で用いるマスクの他の例を示す図である。
【図８】図３に示す方法で用いるマスクの他の例を示す図である。
【図９】本発明の防眩処理用金型の欠陥検出システムの好ましい一例を示す概略斜視図である。
【図１０】実施例１においてマーキングが施された対象物の表面の写真を示す図である。
【図１１】実施例２においてマーキングが施された対象物の表面の写真を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜欠陥マーキング方法＞
図１は、本発明の欠陥マーキング方法の好ましい一例を示す断面図である。図１に示すように、本発明の方法は、インク滴１０５を吐出するスプレーガン１０１と、スプレーガン１０１から吐出されるインク滴１０５の一部を遮蔽するマスク１０２と、を備えるマーキング装置を用いて、欠陥部分１０４を有する対象物１０３にマーキングを行なう方法であって、スプレーガン１０１、マスク１０２、および対象物１０３がこの順に互いに接触することなく配置される配置工程と、スプレーガン１０１から吐出されるインク滴をマスク１０２を介して対象物１０３上に塗布して欠陥のマーキングを行なうマーキング工程と、を有する。
【００１８】
図１において、マスク１０２は、インク滴を通過させる開口部と、インク滴を遮蔽する遮蔽部とを有する。マスク１０２は、スプレーガン１０１の正面方向を中心とする正面領域にインク滴を通過させる開口部を有し、開口部の周辺領域がインク滴を遮蔽する遮蔽部となっている。
【００１９】
対象物１０３の欠陥部分１０４は、マスク１０２の遮蔽部に対応し、かつマスク１０２の開口部に対応する領域の近くに位置する。このような配置関係とすることにより、欠陥部分１０４へのインク付着が抑制され、かつ欠陥部分１０４を明示することができる。
【００２０】
図２（ａ）は、図１に示す欠陥マーキング方法で用いられるマスクの構成の好ましい一例を示す図である。図２（ａ）に示すマスク１０２は、中心部分に三角形状の開口部１０６を有する。図２（ａ）に示すマスクは、破線が交わる位置がスプレーガン１０１の正面方向と一致するように配置して用いられる（以下、図４（ａ），図７，図８に示すマスクにおいても同様である）。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すマスク１０２を用いてマーキングを行なう場合の、対象物１０３上に形成されるマーキングを模式的に示す図である。図２（ｂ）に示すように、マスク１０２の開口部１０６に対応するようにマーキング１０７が形成される。なお、マスク１０２から対象物１０３までの間に間隔があるために、マスク１０２の開口部を通過したインク滴は対象物１０３に到達するまでの間に、図２（ｂ）中の矢印方向に拡散する。対象物１０３上の欠陥部分１０４は、マスク１０２の開口部１０６に対応する領域より上側に位置しているため、対象物１０３上のマーキング１０７と欠陥部分１０４との位置関係は、図２（ｂ）に示すようになる。
【００２１】
図３は、本発明の欠陥マーキング方法の好ましい他の例を示す断面図である。図３に示すように、図３に示す欠陥マーキング方法は、図１に示す欠陥マーキング方法とは、マスク１０２の構成およびマスク１０２と欠陥部分１０４の位置関係が異なる。
【００２２】
図３において、マスク１０２は、スプレーガン１０１の正面を中心とする正面領域にインク滴を遮蔽する遮蔽部が形成され、遮蔽部の周辺領域の一部がインク滴を通過させる開口部となっている。対象物１０３の欠陥部分１０４は、マスク１０２の遮蔽部、すなわち正面領域に対応する領域に位置する。このような配置関係とすることにより、欠陥部分１０４へのインク付着が抑制され、かつ欠陥部分１０４を囲むマーキングも可能となり、マーキングにより欠陥部分１０４を明示することができる。本発明の方法においては、マスク１０２と対象物１０３との間に距離があるため、対象物１０３上のマーキングの形状は、マスク１０２の開口部の形状が拡散した形状となる。インク滴の拡散方向は図３中に矢印で示すように中心から離れる方向であり、この形態に示す方法において、欠陥部分１０４はマスク１０２の中心に対応する位置にあり、すなわちインク滴の拡散方向とは異なる位置にあるため、欠陥部分１０４にインクが付着するのを防ぐことができる。なお、マスク１０２の中心の遮蔽部の大きさは、対象物上にある欠陥部分１０４のサイズに応じて決定すればよい。すなわち、遮蔽範囲は、マーキングによって欠陥部分１０４にインクが付着するのを防ぐことができる程度の大きさに決定することが好ましい。
【００２３】
図４（ａ）は、図３に示す欠陥マーキング方法で用いられるマスクの構成の好ましい一例を示す図である。図４（ａ）に示すマスク１０２は、中心部分に円形の遮蔽部を有し、これを囲むような環状の開口部１０６を有する。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すマスク１０２を用いてマーキングを行なった場合の、対象物１０３上に形成されるマーキングを模式的に示す図である。図４（ｂ）に示すように、マスク１０２の開口部１０６に対応するようにマーキングが形成される。また、マスク１０２から対象物１０３までの間に間隔があるために、マスク１０２の開口部を通過したインク滴は対象物１０３に到達するまでに、図４（ｂ）中の矢印方向に拡散する。対象物１０３上の欠陥部分１０４は、マスク１０２の中央部に位置しているため、対象物１０３上のマーキング１０７と欠陥部分１０４との位置関係は、図４（ｂ）に示すようになる。
【００２４】
スプレーガン１０１の正面方向に対応する位置は、次のようにして確認することができる。まず、マスクを設置する位置に開口を有さないマスクをセットする。この状態で、スプレーガン１０１からインクを噴射する。図５は、マスクにおけるインクの付着の様子を示す図である。スプレーガンの正面方向に対応する位置Ｐ１に最もインクが付着するため、インク付着が多かった位置を、マスクにおいてスプレーガンの正面方向に対応する位置とする。
【００２５】
（スプレーガン）
スプレーガン１０１は、吐出されるエア流によってインクを霧化し、インク滴１０５をエア流に乗せて対象物１０３まで搬送する。スプレーガン１０１は、インク滴送出角度範囲にマスク１０２の開口部が含まれ、マスク１０２の開口部を通過するようにインク滴を送り出すことができるものであれば特に限定されない。スプレーガン１０１においては、たとえば開閉可能なインク弁を備えることによりインク滴の吐出タイミングが制御されることが好ましい。図６は、スプレーガン１０１におけるインク滴を吐出するタイミングを制御するエア回路の好ましい一例を示す図である。空圧源１１３より供給されるエアは、インク弁を開放するピストンに供給されるインク弁操作エアと、インクを霧化する霧化エアに分離され、それぞれ電磁弁１１２，１１０に送出される。電磁弁１１２は、インク弁操作エアの供給を制御し、電磁弁１１０は霧化エアの供給を制御する。スピードコントローラ１１１は霧化エアの流量を調整する。
【００２６】
インク弁操作エアの供給を制御する電磁弁１１２の開放時間は、用いるインク、および空圧回路の配管長さに依存する。霧化エアの供給を制御する電磁弁１１０の開放は、連続的であってもよいし、インク弁の開放に合わせて開放し、インク弁の閉止にあわせて閉止してもよいが、霧化エア供給とインク弁開放が連動するように操作すると静粛性やエア使用量低減を実現できることからより好ましい。霧化エアの供給を連続としない場合、霧化エアの開放はインク弁の開放より早い時点とし、霧化エア弁の閉止はインク弁閉止より遅い時点とするのが好ましい。これにより、スプレーガン本体で生じるインク垂れが抑制される。
【００２７】
霧化エアの流量は、多いほどインク滴が細かくなり、少ないほどインク滴が大きくなる。マーキングの輪郭を明確にするために、適当なインク滴のサイズが存在する。したがって、適当なインク滴のサイズに調整できるように、スピードコントローラ１１１のような霧化エアの流量を調整する機構を有することが好ましい。
【００２８】
電磁弁１１２，１１０としては、残圧処理のための３ポート以上の電磁弁であれば好ましく用いることができる。このような電磁弁として、たとえば、株式会社ミスミから販売されている型式ＭＤＳＹＳ−Ａなどを用いることができる。ＭＤＳＹＳ−Ａは５ポートの電磁弁であるが、不要なポートは閉止して用いることができる。スピードコントローラ１１１としては、たとえば株式会社ミスミから販売されている型式ＳＰＪＹＳ４などを用いることができる。
【００２９】
上述のような、開閉可能なインク弁を備えるスプレーガンとして、たとえば、扶桑精機株式会社製のスプレーガンＳＴシリーズを挙げることができる。中でも、霧化エア圧とインク弁開閉エア圧を独立に調整できるＳＴ６シリーズを特に好ましく用いることができる。扶桑精機株式会社製のスプレーガンＳＴ６ＳＫを用いた場合、インク弁を開放するピストンにエアを供給する電磁弁の開放時間は、好ましくは１００ｍｓ以上である。１００ｍｓ以上とすることにより、十分な動作追従が可能となる。
【００３０】
（マスク）
マスクは、上述の通り、スプレーガンとマーキング対象の間にあって、スプレーガンによって生成されたインク滴がマーキング対象に向かって飛行する経路途中に位置し、スプレーガンから吐出されるインク滴の一部を遮蔽する。形態としては、開口部を有する、板、薄板、フィルムが例示される。マスクを用いて、飛行するインク滴の一部を遮蔽することによって、マーキングの輪郭がより明確になり、好ましく欠陥部分を明示できるようになる。マスクの開口部の大きさおよび形状は、マーキングの対象物に存在する欠陥の大きさにより適宜選択することができる。
【００３１】
図１に示す欠陥マーキング方法において、マスク１０２は、スプレーガン１０１の正面方向に対応する位置に開口部を有し、対象物１０３の欠陥部分１０４は、正面領域の外側にある。図７（ａ），（ｂ）は、このような形態で用いられるマスクの、図２（ａ）に示す例とは異なる例を示す。
【００３２】
図３に示す欠陥マーキング方法において、マスク１０２は、スプレーガン１０１の正面方向に対応する位置に遮蔽部を有し、対象物１０３の欠陥部分１０４は、正面領域にある。図８（ａ）〜（ｆ）は、このような形態で用いられるマスクの、図４（ａ）に示す例とは異なる例を示す。
【００３３】
（インク）
スプレーガン１０１に供給するインクは、マーキングの対象物によって適当なインクを選択すればよい。マーキングの対象物が金属である場合、たとえば株式会社ユニオンコーポレーションから販売されているエアロインク＃２４５、エアロインク＃１２５０などを好ましく用いることができる。インクは大別して染料系インク、顔料系インクに分けられるが、本発明の方法では染料系インクがより好ましい。これは、顔料系インクの場合、インク配管への色材の沈殿が生じる場合があるためである。
【００３４】
（対象物）
マーキングの対象物は、同定すべき望ましくない欠陥部を有するものである。対象物として、金属、樹脂、ガラスなどの材料からなる板、フィルム、円柱、円筒などが例示される。欠陥としては、素材のボイドや傷、打痕、付着した異物などが例示される。欠陥の大きさは特に限定されないが、たとえば直径４０μｍ〜３ｍｍ程度の範囲内に収まるものである。本発明の欠陥マーキング方法によって、それぞれが表面に存在する欠陥部を明示するための、マーキングを行なうことができる。本発明の方法は、接触により損傷を受ける可能性がある対象物をマーキングする上で特に有用である。このような対象として、たとえば、大面積の光学部品を成型するための金型が例示される。中でも、光学フィルム成型用の防眩処理用金型はマーキング機構の接触によりその特性が損なわれる危険が大きいことから、本発明の方法によりマーキングを行なうことが特に有効である。
【００３５】
＜防眩処理用金型の欠陥検出システム＞
図９は、本発明の防眩処理用金型の欠陥検出システムの好ましい一例を示す概略斜視図である。図９に示す欠陥検出システムは、防眩処理用金型の欠陥を検出しマーキングするためのシステムであり、検査対象の金型２０５と、金型２０５を固定するためのチャッキングポスト２０３，２０４と、検査対象である金型２０５の表面の一部の領域について画像を取得するための検査ヘッド２０６と、金型２０５の表面に非接触でマーキングを行なうマーキングユニット２０８と、検査ヘッド２０６とマーキングユニット２０８の金型２０５の表面上における位置を移動させるための第１移動手段２０７および第２移動手段２０２とを備える。さらに、検査ヘッド２０６、マーキングユニット２０８、第１移動手段２０７、第２移動手段２０２を制御する制御ユニット２０１を備える。
【００３６】
第１移動手段２０７は、検査ヘッド２０６およびマーキングユニット２０８を、互いの相対的位置関係を維持したまま、金型２０５に対して矢印Ａの方向に移動させる移動手段である。第２移動手段２０２は、検査対象である金型２０５自体を移動または回転させる移動手段である。チャッキングポスト２０４は可動性であり、金型２０５の大きさに応じて矢印Ｂの方向に移動する。マーキングユニット２０８は、図１，図３に示したスプレーガンとマスクとを備える。
【００３７】
検査ヘッド２０６は、たとえばエリアイメージセンサ、あるいはリニアイメージセンサを備え、金型表面の状態を撮像する。制御ユニット２０１は得られた画像に適切な画像処理を施す手段を有し、防眩処理金型表面にある突起状欠陥や凹み状欠陥を自動で検出することができ、検査ヘッド２０６と制御ユニット２０１により欠陥の検出装置を構成する。エリアイメージセンサとしては、たとえば、株式会社キーエンス製のＣＶ−Ｈ５００Ｃ、ＣＶ−Ｈ５００Ｍ、ＣＶ−Ｈ２００Ｃ、ＣＶ−Ｈ２００Ｍ、ＣＶ−Ｈ１００Ｃ、ＣＶ−Ｈ１００Ｍ、あるいは、オムロン株式会社製のＦＺ−ＳＣ５Ｍ、ＦＺ−Ｓ５Ｍ、ＦＺ−ＳＣ２Ｍ、ＦＺ−Ｓ２Ｍ等が例示される。リニアイメージセンサとしては、たとえば、株式会社東芝製ＣＣＤリニアイメージセンサ、ＴＣＤシリーズ、竹中システム機器株式会社製のカラーラインセンサ ＴＬＣ−７５００ＣＬＤなどが例示される。
【００３８】
これらのセンサは一般的にレンズと組み合わせて使用される。レンズは焦点距離、倍率などから各種選択することができる。たとえば、株式会社キーエンスより販売されているレンズとしてはＣＡ−ＬＨシリーズ（焦点距離８ｍｍ、１６ｍｍ、２５ｍｍ、５０ｍｍ）、テレセントリック光学系を採用したＣＡ−ＬＭシリーズ（光学倍率×０．５〜×１．０、×２、×４、×６、×８）などを用いることができる。
【００３９】
得られた画像に対し、各種画像フィルタを適用することによって、ノイズの低減、明度変化の強調、あるいは照明状態の不均一さの補正などを行なってもよい。各種フィルタとしては、シェーディング補正フィルタ、コントラスト補正フィルタ、明るさ補正フィルタ、中間値フィルタ、ぼかしフィルタ等が挙げられる。おのおののフィルタ処理は公知の各種アルゴリズムによって達成することができる。
【００４０】
画像フィルタ処理を行うハードウェアは特に限定されないが、たとえば一般的にパーソナルコンピュータ（パソコン、ＰＣとも呼ばれる）をはじめとした汎用計算機を用いて実現してもよいし、専用の画像処理装置を用いてもよい。その他、画像データを取り扱うことができる装置であれば、特に限定されず用いることができる。専用の画像処理装置としては、株式会社キーエンス製のＣＶ−５０００シリーズ、ＣＶ−３０００シリーズ、オムロン株式会社製のＺＦＸシリーズ、ＦＺ３シリーズなど専用に設計されたハードウェアを例示できる。
【００４１】
第１移動手段２０７としては、直動機構であるリニアアクチュエータやこれにステッピングモーター、サーボモーターまたはＤＣモーターを組み合わせたもの（たとえば、サーボリニアアクチュエータ）を挙げることができる。
【００４２】
第２移動手段２０２としては、ステッピングモーター、サーボモーター、ＤＣモーターなど、各種駆動手段を用いることができる。移動量の制御性の観点から、特にステッピングモーターを好ましく用いることができる。また、必要とする精度、トルクにより、各種ギアをさらに組み合わせることもできる。ステッピングモーターとしては、たとえばＡＳシリーズ、ＡＲシリーズ、サーボモーターとしては、たとえばＮＸシリーズ（いずれもオリエンタルモーター株式会社製）があり、それぞれギアと組み合わされた製品を入手できる。また、リニアアクチュエータとしては、たとえばＥＳＲシリーズ、ＥＺＳＩＩシリーズ、ＥＺＸシリーズ（いずれもオリエンタルモーター株式会社製）などが挙げられる。これらのモーターは汎用的な製品であり、各社から同様の製品を入手することが可能である。
【００４３】
図９に示す欠陥検出システムを用いて欠陥を検出し、マーキングを行なう方法について説明する。第１移動手段２０７により検査ヘッド２０６およびマーキングユニット２０８を移動させ、または第２移動手段２０２により金型２０５を移動させて、検査ヘッド２０６により金型２０５表面の各位置の画像を順次取得する。取得した画像データは制御ユニット２０１に送られ、制御ユニット２０１により画像データの解析を行ない、金型２０５表面の欠陥部分を検出する。金型２０５表面の欠陥部分が検出されると、マーキングユニット２０８を制御して欠陥部分にマーキングを行なう。欠陥部分にマーキングを行なう方法は、上述の本発明に係る欠陥マーキング方法により行なうことができる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこの例によって限定されるものではない。
【００４５】
＜実施例１＞
マーキング対象を、クロムメッキが施された防眩処理用金型とした。スプレーガン「ＳＴ６ＳＫ」（扶桑精機株式会社製）のインク導入口に、エアロインク「＃２４５（青）」（株式会社ユニオンコーポレーション製）を導入した。スプレーガンのインク弁駆動用ピストンに、０．５ＭＰａのエアを電磁弁「ＭＤＳＹＳ−Ａ」（株式会社ミスミより販売）を介して供給した。また、スプレーガンに、電磁弁「ＭＤＳＹＳ−Ａ」（株式会社ミスミより販売）と、スピードコントローラー「ＳＰＪＹＳ４」（株式会社ミスミより販売）を介して霧化エアを供給した。電磁弁は、ターミナル「ＳＳＲ Ｇ３Ｓ４−Ｄ ＤＣ２４」（オムロン株式会社製）を介して、ＵＳＢデジタル入出力「ＤＩＯ−８／８Ｂ−ＵＢＴ」（株式会社ワイツー製）を用い、パーソナルコンピューターによって制御した。
【００４６】
まず、インク滴が適切なサイズで、適量吐出されるよう、スプレーガンのインク弁の開度調整ダイヤルと、霧化エア流量を調整した。霧化エア流量は、スピードコントローラーにより微調整した。次いで、インクがマーキング対象に付着する量を制御するため、インク弁の開放時間を決定した。本実施例ではインク弁の開放エアを供給する電磁弁を４００ｍｓ開放することにより適当なマーキングが実現できた。なお、霧化エアの供給はインク弁の操作と連動するようにし、インク弁操作用電磁弁をＯＮにする１００ｍｓ前に霧化エアを供給する電磁弁をＯＮし、インク弁を閉止した２００ｍｓ後に霧化エア側に接続した電磁弁をＯＦＦにした。これらの時間制御は、パーソナルコンピューターからＵＳＢデジタル入出力を経由して電磁弁を制御するプログラムを作成することで実現した。
【００４７】
マスクはスプレーガンの吹き出し口から３５ｍｍ離れた位置に配置した。対象物は、その欠陥部分がスプレーガンの正面に対応するようにして、スプレーガンの吹き出し口から５０ｍｍ離れた位置に配置した。マスクとしては、厚さ２００μｍのポリプロピレンフィルムに、開口を設けたものを用いた。開口の形状は、図８（ｃ）に示す形状とした。図８（ｃ）に示す円形の断続的な環状の開口部の大きさは、内径を３ｍｍ、外径を５ｍｍとした。
【００４８】
以上の構成および方法によって、マスクおよびスプレーガンが対象物である金型に接触することなく、視認性に優れた良好なマーキングが可能であった。図１０は、実施例１においてマーキングが施された対象物の表面の写真を示す。実施例１においては、図１０中、点Ｐ２で示す位置を欠陥部分と想定して図３に示す方法でマーキングを行なった。図１０で矢印に示す方向（外側）にマーキングは拡散するものの、点Ｐ２付近はインクで汚染されることなく、この周囲に、明瞭なマーキングが施された。
【００４９】
＜実施例２＞
異なる開口の形状を有するマスクを用い、対象物をスプレーガンの吹き出し口から４０ｍｍ離れた位置に配置した点以外、実施例１と同様にマーキングを行なった。マスクの開口の形状は、図２（ａ）に示す形状とした。図２（ａ）に示す三角形の開口部の大きさは、高さを約３ｍｍとした。
【００５０】
以上の構成および方法によって、マスクおよびスプレーガンが対象物である金型に接触することなく、良好なマーキングが可能であった。図１１は、実施例２においてマーキングが施された対象物の表面の写真を示す。実施例２によるマーキングは、実施例１によるマーキングよりはマーキングの形状が崩れたものの、良好なマーキングが可能であった。
【符号の説明】
【００５１】
１０１ スプレーガン、１０２ マスク、１０３ 対象物、１０４ 欠陥部分、１０５ インク滴、１０６ 開口部、１０７ マーキング、１１０，１１２ 電磁弁、１１１ スピードコントローラ、１１３ 空圧源、２０１ 制御ユニット、２０２ 第２移動手段、２０３，２０４ チャッキングポスト、２０５ 金型、２０６ 検査ヘッド、２０７ 第１移動手段、２０８ マーキングユニット。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、欠陥を有する対象物にマーキングを行なう欠陥マーキング方法、欠陥マーキング装置に関する。また、本発明は防眩処理用金型の欠陥検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル、ブラウン管（陰極線管：ＣＲＴ）ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイなどの画像表示装置は、その表示面に外光が映り込むと視認性が著しく損なわれてしまう。従来、このような外光の映り込みを防止するために、画質を重視するテレビやパーソナルコンピュータ、外光の強い屋外で使用されるビデオカメラやデジタルカメラ、および反射光を利用して表示を行なう携帯電話などにおいては、画像表示装置の表面に外光の映り込みを防止するための処理が施されている。このような画像表示装置の表面に施される処理は、光学多層膜による干渉を利用した無反射処理と、表面に微細な凹凸を形成することにより入射光を散乱させて映り込み像をぼかす防眩処理とに大別される。前者の無反射処理は、均一な光学膜厚の多層膜を形成する必要があるため、コスト高になる。これに対して、後者の防眩処理は、比較的安価に行なうことができるため、大型のパーソナルコンピュータやモニタなどの用途に広く用いられている。
【０００３】
上記画像表示装置の防眩処理は、典型的には、画像表示装置の表面に、防眩性が付与された防眩フィルムを貼合することによりなされる。防眩フィルムは従来、たとえば、微粒子を分散させた樹脂溶液を、基材シート上に膜厚を調整して塗布し、該微粒子を塗布膜表面に露出させることでランダムな表面凹凸を基材シート上に形成する方法などにより製造されている。しかしながら、このような微粒子を分散させた樹脂溶液を用いて製造された防眩フィルムは、樹脂溶液中の微粒子の分散状態や塗布状態などによって表面凹凸の配置や形状が左右されてしまうため、意図したとおりの表面凹凸を得ることが困難であり、防眩フィルムのヘイズを低く設定する場合、十分な防眩効果が得られないという問題があった。さらに、このような従来の防眩フィルムを画像表示装置の表面に配置した場合、散乱光によって表示面全体が白っぽくなり、表示が濁った色になる、いわゆる「白ちゃけ」が発生しやすいという問題があった。また、最近の画像表示装置の高精細化に伴って、画像表示装置の画素と防眩フィルムの表面凹凸形状とが干渉し、その結果、輝度分布が発生して表示面が見えにくくなる、いわゆる「ギラツキ」現象が発生しやすいという問題もあった。ギラツキを解消するために、バインダー樹脂とこれに分散される微粒子との間に屈折率差を設けて光を散乱させる試みもあるが、そのような防眩フィルムを画像表示装置の表面に配置した際には、微粒子とバインダー樹脂との界面における光の散乱によって、コントラストが低下しやすいという問題もあった。
【０００４】
一方、微粒子を含有させずに、透明樹脂層の表面に形成された微細な凹凸だけで防眩性を発現させる試みもある。この方式によれば、表面の形状により防眩性を発現するために、微粒子に起因する白ちゃけが生じない。さらに、微粒子を添加した樹脂を塗布する方式においては、塗布厚の変動によりムラが生じるため、精密な塗布厚制御が要求されていたが、表面に微細な凹凸を形成する方式では、塗布厚の変動によるムラの問題が生じないため、優れた生産性を達成することが可能である。
【０００５】
このような表面凹凸を形成する方法としては、あらかじめ表面凹凸形状が形成された金型を用いて、当該金型の凹凸形状を対象物（透明樹脂フィルムなど）の表面に転写する方式が、生産性の観点から特に好ましく用いられる。しかし、金型の表面凹凸形状を転写することから、金型の凹凸表面に欠陥が存在すると、製品（防眩フィルムなど）全体に渡り欠陥が生じ続けることになる。したがって、金型の凹凸表面の欠陥は検出装置により検出され、検出された欠陥部分にマーキングが施され、後工程においてマーキングを指標として欠陥部分の除去または補修が行なうことが重要となる。
【０００６】
欠陥部分へのマーキングとしては、たとえば、特許文献１には、油性マーキングペンの押し出し、引き込みを制御して、油性マーキングペンのペン先によりシート状製品の欠陥部分にマーキングを行なう欠陥マーキング装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２６６９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の欠陥マーキング装置は、マーキング対象の対象物にペン先を接触させてマーキングを行なう。したがって、対象物によってはペン先の接触により傷がつく場合がある。なお、特許文献１に記載の欠陥マーキング装置は、シート状製品を検出対象物としているため、欠陥が生じた場合は、補修よりも廃棄が適当である場合があるが、検出対象物がたとえば金型のような高価なものの場合、通常は、欠陥部分を修復して用いる。したがって、傷がつかないマーキング方法が望まれる。
【０００９】
本発明は、対象物に傷をつけることがなく、かつ視認性良好なマーキングが可能な欠陥マーキング方法、欠陥マーキング装置および防眩処理用金型の欠陥検出システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、インク滴を吐出するスプレーガンと、スプレーガンから吐出されるインク滴の一部を遮蔽するマスクとを用いて、欠陥を有する対象物にマーキングを行なう欠陥マーキング方法であって、スプレーガン、マスク、および対象物がこの順に互いに接触することなく配置される配置工程と、スプレーガンより吐出されるインク滴をマスクを介して対象物上に塗布してマーキングを行なうマーキング工程と、を有する欠陥マーキング方法を提供する。
【００１１】
上記欠陥マーキング方法において、上記マスクは、好ましくは、上記スプレーガンの正面を中心とする正面領域のインク滴を遮蔽し、正面領域より外側のインク滴の少なくとも一部を通過させるものであり、上記配置工程において、対象物は、その欠陥が正面領域に対応して配置される。上記対象物は、好ましくは、防眩処理用金型である。
【００１２】
また本発明は、インク滴を吐出するスプレーガンと、スプレーガンから吐出されるインク滴の一部を遮蔽するマスクとを備え、スプレーガンおよびマスクが対象物に接触することなく、対象物上の欠陥のマーキングを行なう欠陥マーキング装置を提供する。
【００１３】
上記欠陥マーキング装置において、上記マスクは、好ましくは、上記スプレーガンの正面を中心とする正面領域のインク滴を遮蔽し、正面領域より外側のインク滴の少なくとも一部を通過させるものであり、対象物を、その欠陥が正面領域に対応するように配置してマーキングを行なう。上記対象物は、好ましくは、防眩処理用金型である。
【００１４】
また本発明は、上記防眩処理用金型の欠陥を検出する検出装置と、上記欠陥マーキング装置と、を備える、防眩処理用金型の欠陥検出システムを提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の欠陥マーキング方法、欠陥マーキング装置および防眩処理用金型の欠陥検出システムによると、スプレーガンを用いて欠陥を有する対象物にマーキングを行なうので、対象物に非接触でマーキングを行なうことができ、したがってマーキングにより傷が発生することを防ぐことができる。さらに、スプレーガンとマスクとを組み合わせてマーキングを行なうので、視認性に優れた良好なマーキングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の欠陥マーキング方法の好ましい一例を示す断面図である。
【図２】（ａ）図１に示す方法で用いるマスクの好ましい一例を示す図であり、（ｂ）（ａ）のマスクを用いて形成するマーキングを模式的に示す図である。
【図３】本発明の欠陥マーキング方法の好ましい他の例を示す断面図である。
【図４】（ａ）図３に示す方法で用いるマスクの好ましい一例を示す図であり、（ｂ）（ａ）のマスクを用いて形成するマーキングを模式的に示す図である。
【図５】スプレーガンの正面方向に対応する位置の確認の方法を説明するための図である。
【図６】スプレーガンにおけるインク滴吐出制御用のエア回路の好ましい一例を示す図である。
【図７】図１に示す方法で用いるマスクの他の例を示す図である。
【図８】図３に示す方法で用いるマスクの他の例を示す図である。
【図９】本発明の防眩処理用金型の欠陥検出システムの好ましい一例を示す概略斜視図である。
【図１０】実施例１においてマーキングが施された対象物の表面の写真を示す図である。
【図１１】実施例２においてマーキングが施された対象物の表面の写真を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜欠陥マーキング方法＞
図１は、本発明の欠陥マーキング方法の好ましい一例を示す断面図である。図１に示すように、本発明の方法は、インク滴１０５を吐出するスプレーガン１０１と、スプレーガン１０１から吐出されるインク滴１０５の一部を遮蔽するマスク１０２と、を備えるマーキング装置を用いて、欠陥部分１０４を有する対象物１０３にマーキングを行なう方法であって、スプレーガン１０１、マスク１０２、および対象物１０３がこの順に互いに接触することなく配置される配置工程と、スプレーガン１０１から吐出されるインク滴をマスク１０２を介して対象物１０３上に塗布して欠陥のマーキングを行なうマーキング工程と、を有する。
【００１８】
図１において、マスク１０２は、インク滴を通過させる開口部と、インク滴を遮蔽する遮蔽部とを有する。マスク１０２は、スプレーガン１０１の正面方向を中心とする正面領域にインク滴を通過させる開口部を有し、開口部の周辺領域がインク滴を遮蔽する遮蔽部となっている。
【００１９】
対象物１０３の欠陥部分１０４は、マスク１０２の遮蔽部に対応し、かつマスク１０２の開口部に対応する領域の近くに位置する。このような配置関係とすることにより、欠陥部分１０４へのインク付着が抑制され、かつ欠陥部分１０４を明示することができる。
【００２０】
図２（ａ）は、図１に示す欠陥マーキング方法で用いられるマスクの構成の好ましい一例を示す図である。図２（ａ）に示すマスク１０２は、中心部分に三角形状の開口部１０６を有する。図２（ａ）に示すマスクは、破線が交わる位置がスプレーガン１０１の正面方向と一致するように配置して用いられる（以下、図４（ａ），図７，図８に示すマスクにおいても同様である）。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すマスク１０２を用いてマーキングを行なう場合の、対象物１０３上に形成されるマーキングを模式的に示す図である。図２（ｂ）に示すように、マスク１０２の開口部１０６に対応するようにマーキング１０７が形成される。なお、マスク１０２から対象物１０３までの間に間隔があるために、マスク１０２の開口部を通過したインク滴は対象物１０３に到達するまでの間に、図２（ｂ）中の矢印方向に拡散する。対象物１０３上の欠陥部分１０４は、マスク１０２の開口部１０６に対応する領域より上側に位置しているため、対象物１０３上のマーキング１０７と欠陥部分１０４との位置関係は、図２（ｂ）に示すようになる。
【００２１】
図３は、本発明の欠陥マーキング方法の好ましい他の例を示す断面図である。図３に示すように、図３に示す欠陥マーキング方法は、図１に示す欠陥マーキング方法とは、マスク１０２の構成およびマスク１０２と欠陥部分１０４の位置関係が異なる。
【００２２】
図３において、マスク１０２は、スプレーガン１０１の正面を中心とする正面領域にインク滴を遮蔽する遮蔽部が形成され、遮蔽部の周辺領域の一部がインク滴を通過させる開口部となっている。対象物１０３の欠陥部分１０４は、マスク１０２の遮蔽部、すなわち正面領域に対応する領域に位置する。このような配置関係とすることにより、欠陥部分１０４へのインク付着が抑制され、かつ欠陥部分１０４を囲むマーキングも可能となり、マーキングにより欠陥部分１０４を明示することができる。本発明の方法においては、マスク１０２と対象物１０３との間に距離があるため、対象物１０３上のマーキングの形状は、マスク１０２の開口部の形状が拡散した形状となる。インク滴の拡散方向は図３中に矢印で示すように中心から離れる方向であり、この形態に示す方法において、欠陥部分１０４はマスク１０２の中心に対応する位置にあり、すなわちインク滴の拡散方向とは異なる位置にあるため、欠陥部分１０４にインクが付着するのを防ぐことができる。なお、マスク１０２の中心の遮蔽部の大きさは、対象物上にある欠陥部分１０４のサイズに応じて決定すればよい。すなわち、遮蔽範囲は、マーキングによって欠陥部分１０４にインクが付着するのを防ぐことができる程度の大きさに決定することが好ましい。
【００２３】
図４（ａ）は、図３に示す欠陥マーキング方法で用いられるマスクの構成の好ましい一例を示す図である。図４（ａ）に示すマスク１０２は、中心部分に円形の遮蔽部を有し、これを囲むような環状の開口部１０６を有する。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すマスク１０２を用いてマーキングを行なった場合の、対象物１０３上に形成されるマーキングを模式的に示す図である。図４（ｂ）に示すように、マスク１０２の開口部１０６に対応するようにマーキングが形成される。また、マスク１０２から対象物１０３までの間に間隔があるために、マスク１０２の開口部を通過したインク滴は対象物１０３に到達するまでに、図４（ｂ）中の矢印方向に拡散する。対象物１０３上の欠陥部分１０４は、マスク１０２の中央部に位置しているため、対象物１０３上のマーキング１０７と欠陥部分１０４との位置関係は、図４（ｂ）に示すようになる。
【００２４】
スプレーガン１０１の正面方向に対応する位置は、次のようにして確認することができる。まず、マスクを設置する位置に開口を有さないマスクをセットする。この状態で、スプレーガン１０１からインクを噴射する。図５は、マスクにおけるインクの付着の様子を示す図である。スプレーガンの正面方向に対応する位置Ｐ１に最もインクが付着するため、インク付着が多かった位置を、マスクにおいてスプレーガンの正面方向に対応する位置とする。
【００２５】
（スプレーガン）
スプレーガン１０１は、吐出されるエア流によってインクを霧化し、インク滴１０５をエア流に乗せて対象物１０３まで搬送する。スプレーガン１０１は、インク滴送出角度範囲にマスク１０２の開口部が含まれ、マスク１０２の開口部を通過するようにインク滴を送り出すことができるものであれば特に限定されない。スプレーガン１０１においては、たとえば開閉可能なインク弁を備えることによりインク滴の吐出タイミングが制御されることが好ましい。図６は、スプレーガン１０１におけるインク滴を吐出するタイミングを制御するエア回路の好ましい一例を示す図である。空圧源１１３より供給されるエアは、インク弁を開放するピストンに供給されるインク弁操作エアと、インクを霧化する霧化エアに分離され、それぞれ電磁弁１１２，１１０に送出される。電磁弁１１２は、インク弁操作エアの供給を制御し、電磁弁１１０は霧化エアの供給を制御する。スピードコントローラ１１１は霧化エアの流量を調整する。
【００２６】
インク弁操作エアの供給を制御する電磁弁１１２の開放時間は、用いるインク、および空圧回路の配管長さに依存する。霧化エアの供給を制御する電磁弁１１０の開放は、連続的であってもよいし、インク弁の開放に合わせて開放し、インク弁の閉止にあわせて閉止してもよいが、霧化エア供給とインク弁開放が連動するように操作すると静粛性やエア使用量低減を実現できることからより好ましい。霧化エアの供給を連続としない場合、霧化エアの開放はインク弁の開放より早い時点とし、霧化エア弁の閉止はインク弁閉止より遅い時点とするのが好ましい。これにより、スプレーガン本体で生じるインク垂れが抑制される。
【００２７】
霧化エアの流量は、多いほどインク滴が細かくなり、少ないほどインク滴が大きくなる。マーキングの輪郭を明確にするために、適当なインク滴のサイズが存在する。したがって、適当なインク滴のサイズに調整できるように、スピードコントローラ１１１のような霧化エアの流量を調整する機構を有することが好ましい。
【００２８】
電磁弁１１２，１１０としては、残圧処理のための３ポート以上の電磁弁であれば好ましく用いることができる。このような電磁弁として、たとえば、株式会社ミスミから販売されている型式ＭＤＳＹＳ−Ａなどを用いることができる。ＭＤＳＹＳ−Ａは５ポートの電磁弁であるが、不要なポートは閉止して用いることができる。スピードコントローラ１１１としては、たとえば株式会社ミスミから販売されている型式ＳＰＪＹＳ４などを用いることができる。
【００２９】
上述のような、開閉可能なインク弁を備えるスプレーガンとして、たとえば、扶桑精機株式会社製のスプレーガンＳＴシリーズを挙げることができる。中でも、霧化エア圧とインク弁開閉エア圧を独立に調整できるＳＴ６シリーズを特に好ましく用いることができる。扶桑精機株式会社製のスプレーガンＳＴ６ＳＫを用いた場合、インク弁を開放するピストンにエアを供給する電磁弁の開放時間は、好ましくは１００ｍｓ以上である。１００ｍｓ以上とすることにより、十分な動作追従が可能となる。
【００３０】
（マスク）
マスクは、上述の通り、スプレーガンとマーキング対象の間にあって、スプレーガンによって生成されたインク滴がマーキング対象に向かって飛行する経路途中に位置し、スプレーガンから吐出されるインク滴の一部を遮蔽する。形態としては、開口部を有する、板、薄板、フィルムが例示される。マスクを用いて、飛行するインク滴の一部を遮蔽することによって、マーキングの輪郭がより明確になり、好ましく欠陥部分を明示できるようになる。マスクの開口部の大きさおよび形状は、マーキングの対象物に存在する欠陥の大きさにより適宜選択することができる。
【００３１】
図１に示す欠陥マーキング方法において、マスク１０２は、スプレーガン１０１の正面方向に対応する位置に開口部を有し、対象物１０３の欠陥部分１０４は、正面領域の外側にある。図７（ａ），（ｂ）は、このような形態で用いられるマスクの、図２（ａ）に示す例とは異なる例を示す。
【００３２】
図３に示す欠陥マーキング方法において、マスク１０２は、スプレーガン１０１の正面方向に対応する位置に遮蔽部を有し、対象物１０３の欠陥部分１０４は、正面領域にある。図８（ａ）〜（ｆ）は、このような形態で用いられるマスクの、図４（ａ）に示す例とは異なる例を示す。
【００３３】
（インク）
スプレーガン１０１に供給するインクは、マーキングの対象物によって適当なインクを選択すればよい。マーキングの対象物が金属である場合、たとえば株式会社ユニオンコーポレーションから販売されているエアロインク＃２４５、エアロインク＃１２５０などを好ましく用いることができる。インクは大別して染料系インク、顔料系インクに分けられるが、本発明の方法では染料系インクがより好ましい。これは、顔料系インクの場合、インク配管への色材の沈殿が生じる場合があるためである。
【００３４】
（対象物）
マーキングの対象物は、同定すべき望ましくない欠陥部を有するものである。対象物として、金属、樹脂、ガラスなどの材料からなる板、フィルム、円柱、円筒などが例示される。欠陥としては、素材のボイドや傷、打痕、付着した異物などが例示される。欠陥の大きさは特に限定されないが、たとえば直径４０μｍ〜３ｍｍ程度の範囲内に収まるものである。本発明の欠陥マーキング方法によって、それぞれが表面に存在する欠陥部を明示するための、マーキングを行なうことができる。本発明の方法は、接触により損傷を受ける可能性がある対象物をマーキングする上で特に有用である。このような対象として、たとえば、大面積の光学部品を成型するための金型が例示される。中でも、光学フィルム成型用の防眩処理用金型はマーキング機構の接触によりその特性が損なわれる危険が大きいことから、本発明の方法によりマーキングを行なうことが特に有効である。
【００３５】
＜防眩処理用金型の欠陥検出システム＞
図９は、本発明の防眩処理用金型の欠陥検出システムの好ましい一例を示す概略斜視図である。図９に示す欠陥検出システムは、防眩処理用金型の欠陥を検出しマーキングするためのシステムであり、検査対象の金型２０５と、金型２０５を固定するためのチャッキングポスト２０３，２０４と、検査対象である金型２０５の表面の一部の領域について画像を取得するための検査ヘッド２０６と、金型２０５の表面に非接触でマーキングを行なうマーキングユニット２０８と、検査ヘッド２０６とマーキングユニット２０８の金型２０５の表面上における位置を移動させるための第１移動手段２０７および第２移動手段２０２とを備える。さらに、検査ヘッド２０６、マーキングユニット２０８、第１移動手段２０７、第２移動手段２０２を制御する制御ユニット２０１を備える。
【００３６】
第１移動手段２０７は、検査ヘッド２０６およびマーキングユニット２０８を、互いの相対的位置関係を維持したまま、金型２０５に対して矢印Ａの方向に移動させる移動手段である。第２移動手段２０２は、検査対象である金型２０５自体を移動または回転させる移動手段である。チャッキングポスト２０４は可動性であり、金型２０５の大きさに応じて矢印Ｂの方向に移動する。マーキングユニット２０８は、図１，図３に示したスプレーガンとマスクとを備える。
【００３７】
検査ヘッド２０６は、たとえばエリアイメージセンサ、あるいはリニアイメージセンサを備え、金型表面の状態を撮像する。制御ユニット２０１は得られた画像に適切な画像処理を施す手段を有し、防眩処理金型表面にある突起状欠陥や凹み状欠陥を自動で検出することができ、検査ヘッド２０６と制御ユニット２０１により欠陥の検出装置を構成する。エリアイメージセンサとしては、たとえば、株式会社キーエンス製のＣＶ−Ｈ５００Ｃ、ＣＶ−Ｈ５００Ｍ、ＣＶ−Ｈ２００Ｃ、ＣＶ−Ｈ２００Ｍ、ＣＶ−Ｈ１００Ｃ、ＣＶ−Ｈ１００Ｍ、あるいは、オムロン株式会社製のＦＺ−ＳＣ５Ｍ、ＦＺ−Ｓ５Ｍ、ＦＺ−ＳＣ２Ｍ、ＦＺ−Ｓ２Ｍ等が例示される。リニアイメージセンサとしては、たとえば、株式会社東芝製ＣＣＤリニアイメージセンサ、ＴＣＤシリーズ、竹中システム機器株式会社製のカラーラインセンサ ＴＬＣ−７５００ＣＬＤなどが例示される。
【００３８】
これらのセンサは一般的にレンズと組み合わせて使用される。レンズは焦点距離、倍率などから各種選択することができる。たとえば、株式会社キーエンスより販売されているレンズとしてはＣＡ−ＬＨシリーズ（焦点距離８ｍｍ、１６ｍｍ、２５ｍｍ、５０ｍｍ）、テレセントリック光学系を採用したＣＡ−ＬＭシリーズ（光学倍率×０．５〜×１．０、×２、×４、×６、×８）などを用いることができる。
【００３９】
得られた画像に対し、各種画像フィルタを適用することによって、ノイズの低減、明度変化の強調、あるいは照明状態の不均一さの補正などを行なってもよい。各種フィルタとしては、シェーディング補正フィルタ、コントラスト補正フィルタ、明るさ補正フィルタ、中間値フィルタ、ぼかしフィルタ等が挙げられる。おのおののフィルタ処理は公知の各種アルゴリズムによって達成することができる。
【００４０】
画像フィルタ処理を行うハードウェアは特に限定されないが、たとえば一般的にパーソナルコンピュータ（パソコン、ＰＣとも呼ばれる）をはじめとした汎用計算機を用いて実現してもよいし、専用の画像処理装置を用いてもよい。その他、画像データを取り扱うことができる装置であれば、特に限定されず用いることができる。専用の画像処理装置としては、株式会社キーエンス製のＣＶ−５０００シリーズ、ＣＶ−３０００シリーズ、オムロン株式会社製のＺＦＸシリーズ、ＦＺ３シリーズなど専用に設計されたハードウェアを例示できる。
【００４１】
第１移動手段２０７としては、直動機構であるリニアアクチュエータやこれにステッピングモーター、サーボモーターまたはＤＣモーターを組み合わせたもの（たとえば、サーボリニアアクチュエータ）を挙げることができる。
【００４２】
第２移動手段２０２としては、ステッピングモーター、サーボモーター、ＤＣモーターなど、各種駆動手段を用いることができる。移動量の制御性の観点から、特にステッピングモーターを好ましく用いることができる。また、必要とする精度、トルクにより、各種ギアをさらに組み合わせることもできる。ステッピングモーターとしては、たとえばＡＳシリーズ、ＡＲシリーズ、サーボモーターとしては、たとえばＮＸシリーズ（いずれもオリエンタルモーター株式会社製）があり、それぞれギアと組み合わされた製品を入手できる。また、リニアアクチュエータとしては、たとえばＥＳＲシリーズ、ＥＺＳＩＩシリーズ、ＥＺＸシリーズ（いずれもオリエンタルモーター株式会社製）などが挙げられる。これらのモーターは汎用的な製品であり、各社から同様の製品を入手することが可能である。
【００４３】
図９に示す欠陥検出システムを用いて欠陥を検出し、マーキングを行なう方法について説明する。第１移動手段２０７により検査ヘッド２０６およびマーキングユニット２０８を移動させ、または第２移動手段２０２により金型２０５を移動させて、検査ヘッド２０６により金型２０５表面の各位置の画像を順次取得する。取得した画像データは制御ユニット２０１に送られ、制御ユニット２０１により画像データの解析を行ない、金型２０５表面の欠陥部分を検出する。金型２０５表面の欠陥部分が検出されると、マーキングユニット２０８を制御して欠陥部分にマーキングを行なう。欠陥部分にマーキングを行なう方法は、上述の本発明に係る欠陥マーキング方法により行なうことができる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこの例によって限定されるものではない。
【００４５】
＜実施例１＞
マーキング対象を、クロムメッキが施された防眩処理用金型とした。スプレーガン「ＳＴ６ＳＫ」（扶桑精機株式会社製）のインク導入口に、エアロインク「＃２４５（青）」（株式会社ユニオンコーポレーション製）を導入した。スプレーガンのインク弁駆動用ピストンに、０．５ＭＰａのエアを電磁弁「ＭＤＳＹＳ−Ａ」（株式会社ミスミより販売）を介して供給した。また、スプレーガンに、電磁弁「ＭＤＳＹＳ−Ａ」（株式会社ミスミより販売）と、スピードコントローラー「ＳＰＪＹＳ４」（株式会社ミスミより販売）を介して霧化エアを供給した。電磁弁は、ターミナル「ＳＳＲ Ｇ３Ｓ４−Ｄ ＤＣ２４」（オムロン株式会社製）を介して、ＵＳＢデジタル入出力「ＤＩＯ−８／８Ｂ−ＵＢＴ」（株式会社ワイツー製）を用い、パーソナルコンピューターによって制御した。
【００４６】
まず、インク滴が適切なサイズで、適量吐出されるよう、スプレーガンのインク弁の開度調整ダイヤルと、霧化エア流量を調整した。霧化エア流量は、スピードコントローラーにより微調整した。次いで、インクがマーキング対象に付着する量を制御するため、インク弁の開放時間を決定した。本実施例ではインク弁の開放エアを供給する電磁弁を４００ｍｓ開放することにより適当なマーキングが実現できた。なお、霧化エアの供給はインク弁の操作と連動するようにし、インク弁操作用電磁弁をＯＮにする１００ｍｓ前に霧化エアを供給する電磁弁をＯＮし、インク弁を閉止した２００ｍｓ後に霧化エア側に接続した電磁弁をＯＦＦにした。これらの時間制御は、パーソナルコンピューターからＵＳＢデジタル入出力を経由して電磁弁を制御するプログラムを作成することで実現した。
【００４７】
マスクはスプレーガンの吹き出し口から３５ｍｍ離れた位置に配置した。対象物は、その欠陥部分がスプレーガンの正面に対応するようにして、スプレーガンの吹き出し口から５０ｍｍ離れた位置に配置した。マスクとしては、厚さ２００μｍのポリプロピレンフィルムに、開口を設けたものを用いた。開口の形状は、図８（ｃ）に示す形状とした。図８（ｃ）に示す円形の断続的な環状の開口部の大きさは、内径を３ｍｍ、外径を５ｍｍとした。
【００４８】
以上の構成および方法によって、マスクおよびスプレーガンが対象物である金型に接触することなく、視認性に優れた良好なマーキングが可能であった。図１０は、実施例１においてマーキングが施された対象物の表面の写真を示す。実施例１においては、図１０中、点Ｐ２で示す位置を欠陥部分と想定して図３に示す方法でマーキングを行なった。図１０で矢印に示す方向（外側）にマーキングは拡散するものの、点Ｐ２付近はインクで汚染されることなく、この周囲に、明瞭なマーキングが施された。
【００４９】
＜実施例２＞
異なる開口の形状を有するマスクを用い、対象物をスプレーガンの吹き出し口から４０ｍｍ離れた位置に配置した点以外、実施例１と同様にマーキングを行なった。マスクの開口の形状は、図２（ａ）に示す形状とした。図２（ａ）に示す三角形の開口部の大きさは、高さを約３ｍｍとした。
【００５０】
以上の構成および方法によって、マスクおよびスプレーガンが対象物である金型に接触することなく、良好なマーキングが可能であった。図１１は、実施例２においてマーキングが施された対象物の表面の写真を示す。実施例２によるマーキングは、実施例１によるマーキングよりはマーキングの形状が崩れたものの、良好なマーキングが可能であった。
【符号の説明】
【００５１】
１０１ スプレーガン、１０２ マスク、１０３ 対象物、１０４ 欠陥部分、１０５ インク滴、１０６ 開口部、１０７ マーキング、１１０，１１２ 電磁弁、１１１ スピードコントローラ、１１３ 空圧源、２０１ 制御ユニット、２０２ 第２移動手段、２０３，２０４ チャッキングポスト、２０５ 金型、２０６ 検査ヘッド、２０７ 第１移動手段、２０８ マーキングユニット。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク滴を吐出するスプレーガンと、前記スプレーガンから吐出される前記インク滴の一部を遮蔽するマスクとを用いて、欠陥を有する対象物にマーキングを行なう欠陥マーキング方法であって、
前記スプレーガン、前記マスク、および前記対象物がこの順に互いに接触することなく配置される配置工程と、
前記スプレーガンより吐出されるインク滴を前記マスクを介して前記対象物上に塗布してマーキングを行なうマーキング工程と、を有する欠陥マーキング方法。
【請求項２】
前記マスクは、前記スプレーガンの正面を中心とする正面領域のインク滴を遮蔽し、前記正面領域より外側のインク滴の少なくとも一部を通過させ、
前記配置工程において、前記対象物は、その欠陥が前記正面領域に対応して配置される、請求項１に記載の欠陥マーキング方法。
【請求項３】
前記対象物が防眩処理用金型である、請求項１または２に記載の欠陥マーキング方法。
【請求項４】
インク滴を吐出するスプレーガンと、前記スプレーガンから吐出される前記インク滴の一部を遮蔽するマスクとを備え、
前記スプレーガンおよび前記マスクが対象物に接触することなく、前記対象物上の欠陥のマーキングを行なう欠陥マーキング装置。
【請求項５】
前記マスクは、前記スプレーガンの正面を中心とする正面領域のインク滴を遮蔽し、前記正面領域より外側のインク滴の少なくとも一部を通過させ、
前記対象物を、その欠陥が前記正面領域に対応するように配置してマーキングを行なう、請求項４に記載の欠陥マーキング装置。
【請求項６】
前記対象物が防眩処理用金型である、請求項４または５に記載の欠陥マーキング装置。
【請求項７】
防眩処理用金型の欠陥を検出する検出装置と、
請求項６に記載の欠陥マーキング装置と、を備える、防眩処理用金型の欠陥検出システム。
【請求項１】
インク滴を吐出するスプレーガンと、前記スプレーガンから吐出される前記インク滴の一部を遮蔽するマスクとを用いて、欠陥を有する対象物にマーキングを行なう欠陥マーキング方法であって、
前記スプレーガン、前記マスク、および前記対象物がこの順に互いに接触することなく配置される配置工程と、
前記スプレーガンより吐出されるインク滴を前記マスクを介して前記対象物上に塗布してマーキングを行なうマーキング工程と、を有する欠陥マーキング方法。
【請求項２】
前記マスクは、前記スプレーガンの正面を中心とする正面領域のインク滴を遮蔽し、前記正面領域より外側のインク滴の少なくとも一部を通過させ、
前記配置工程において、前記対象物は、その欠陥が前記正面領域に対応して配置される、請求項１に記載の欠陥マーキング方法。
【請求項３】
前記対象物が防眩処理用金型である、請求項１または２に記載の欠陥マーキング方法。
【請求項４】
インク滴を吐出するスプレーガンと、前記スプレーガンから吐出される前記インク滴の一部を遮蔽するマスクとを備え、
前記スプレーガンおよび前記マスクが対象物に接触することなく、前記対象物上の欠陥のマーキングを行なう欠陥マーキング装置。
【請求項５】
前記マスクは、前記スプレーガンの正面を中心とする正面領域のインク滴を遮蔽し、前記正面領域より外側のインク滴の少なくとも一部を通過させ、
前記対象物を、その欠陥が前記正面領域に対応するように配置してマーキングを行なう、請求項４に記載の欠陥マーキング装置。
【請求項６】
前記対象物が防眩処理用金型である、請求項４または５に記載の欠陥マーキング装置。
【請求項７】
防眩処理用金型の欠陥を検出する検出装置と、
請求項６に記載の欠陥マーキング装置と、を備える、防眩処理用金型の欠陥検出システム。
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図１０】
【図１１】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２０７９７７（Ｐ２０１２−２０７９７７Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７２９１２（Ｐ２０１１−７２９１２）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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