画像検査機がフィルム表面の異物を誤検知する原因

画像検査機は、カメラ、照明、画像処理ソフトなどを使用して、フィルム表面の傷、ピンホール、汚れ、塗工ムラ、異物などを検出します。

ところが、フィルム表面へ一時的に付着したホコリやスリットカスも、カメラには濃淡、影、反射、形状の変化として映ります。そのため、製品そのものに欠点がなくても、画像検査機が付着異物を「欠点」と判断することがあります。

特に透明フィルム、光学フィルム、保護フィルム、コーティングフィルムなどでは、微細な異物も検査画像へ映り込みやすく、誤検知の原因になる場合があります。

静電気によって周囲のホコリを引き寄せる

ロールtoロール工程では、フィルムがガイドロールや搬送部品との接触と剥離を繰り返します。このとき発生した静電気によって、空気中に浮遊するホコリ、繊維くず、樹脂粉などがフィルム表面へ引き寄せられます。

帯電したフィルムでは、異物をエアーで吹き飛ばしても、再び同じフィルムへ付着することがあります。そのため、画像検査前の異物対策では、異物を剥がすだけでなく、静電気を除去して再付着を抑えることも重要です。

ロールや搬送設備との接触で摩耗粉が発生する

ガイドロール、ニップロール、搬送ベルト、樹脂部品などの摩耗によって発生した微細な粉じんが、フィルム表面へ付着することがあります。

また、設備の上部やフレームに堆積した異物が、振動や空気の流れによって落下し、画像検査機へ入る直前のフィルムを汚染するケースもあります。

スリット工程で発生した切粉がフィルム表面へ移動する

スリット工程では、刃物によってフィルムを切断するときに、細かなスリットカスや切粉が発生します。端面に付着した切粉は、搬送中の振動や巻き取りによってフィルム表面へ移動することがあります。

フィルム表面へ移動したスリットカスは、点状または線状の欠点として画像検査機に検出される可能性があります。

画像検査前のフィルムに付着しやすい異物

画像検査機の誤検知原因となるのは、目視できる大きなゴミだけではありません。照明条件、カメラの解像度、検出感度によっては、肉眼では確認しにくい微細な粒子も欠点として検出されます。

異物の種類によって、フィルムへの付着力や最適な除去方法は異なります。乾いたホコリや繊維くずと、油分を含んだ粘着性異物では、同じウェブクリーナーでも除去結果が変わります。

そのため、装置を選定するときは「何ミクロンの異物か」だけでなく、異物の材質、形状、付着状態、静電気の強さ、ライン速度なども確認する必要があります。

異物による画像検査機の誤検知を放置するリスク

画像検査機の誤検知が頻発すると、単に検出件数が増えるだけではありません。ライン停止、再検査、廃棄、原因調査などが積み重なり、生産性と品質管理の両方へ影響します。

ウェブクリーナーを画像検査機の直前に設置する理由

フィルム製造工程の上流で異物を除去しても、その後の搬送中にホコリ、摩耗粉、スリットカスなどが再び付着することがあります。

そのため、画像検査機の誤検知を減らすには、単に工程のどこかで清掃するのではなく、画像検査機へ入る直前でフィルム表面を清浄化することが重要です。

清掃位置から画像検査機までの距離が長いほど、搬送中に異物が再付着する可能性が高まります。ウェブクリーナーを検査機の直前へ設置することで、異物の少ない状態を保ったまま画像検査を行いやすくなります。

検査後ではなく、検査前に清掃する

画像検査後に異物を除去しても、すでに画像検査機が異物を欠点として検出しているため、誤検知対策にはなりません。

画像検査によるライン停止、再検査、確認作業を減らすには、検査工程の後ではなく、必ず検査工程の前で異物を除去する必要があります。

画像検査機の誤検知を防ぐための異物除去方法

フィルム表面の異物除去方法には、エアブロー、ブラシ、粘着ロール、非接触ウェブクリーナーなどがあります。

ただし、画像検査前の清掃では、単に異物をフィルムから移動させるだけでは不十分です。剥がした異物が周囲へ飛散したり、再びフィルムへ付着したりすると、誤検知を十分に減らせません。

エアブローだけでは再付着する場合がある

圧縮エアーを吹き付ける方法は、構造が簡単で導入しやすい一方、吹き飛ばした異物を回収できない場合があります。

また、フィルムが帯電していると、一度剥がれた異物が再び同じフィルムへ付着したり、設備周辺へ堆積した後に再飛散したりする可能性があります。

接触式クリーナーでは傷や転写に注意が必要

ブラシ式や粘着ロール式は、フィルムへ直接接触して異物を除去します。付着力の強い異物へ物理的に作用できる一方で、フィルムの表面性状によっては傷、摩耗、粘着剤の転写などに注意が必要です。

特に、光学フィルム、透明フィルム、コーティング面、保護フィルムなど、表面品質が重視される材料では、非接触方式が適する場合があります。

非接触ウェブクリーナー スタティックエアとは

スタティックエアは、走行中のフィルムやシートへ接触せずに、表面へ付着した異物を除去する非接触ウェブクリーナーです。

イオナイザによる除電、フラットジェットノズルからの圧縮エアー、異物を回収する吸引機能を一体化しています。

フィルムへ触れずに異物を除去するため、ブラシや粘着ロールの接触を避けたい用途や、画像検査直前のインライン清掃に適しています。

スタティックエアがフィルム表面の異物を除去する仕組み

スタティックエアは、除電、圧縮エアーによる剥離、吸引回収の3段階によって、フィルム表面へ付着した異物を非接触で除去します。

1. イオナイザでフィルム表面を除電

最初にイオナイザから発生するイオンによって、フィルム表面の静電気を中和します。フィルムと異物の間に働く静電気的な吸着力を弱めることで、異物を剥がしやすい状態にします。

2. フラットジェットノズルで異物を剥離

次に、フラットジェットノズルから供給される圧縮エアーをフィルム表面へ吹き付けます。広い幅へ均一にエアーを作用させ、ホコリ、繊維くず、樹脂粉などをフィルム表面から浮かせます。

3. 剥離した異物を吸引して回収

浮き上がった異物を吸引口から回収します。異物をその場で回収するため、単純なエアブローと比較して、設備周辺への飛散やフィルムへの再付着を抑えやすくなります。

動画：非接触ウェブクリーナー スタティックエアによるフィルム表面の異物除去

画像検査前に使用するウェブクリーナー・異物除去方式の比較

フィルム表面の異物除去には、エアブロー、ブラシ式、粘着ロール式、非接触ウェブクリーナーなど複数の方式があります。

それぞれに長所がありますが、画像検査機の直前で使用する場合は、異物除去性能だけでなく、フィルムへの接触、静電気対策、異物の再付着、メンテナンス性まで含めて比較する必要があります。

画像検査前の清掃では、異物をフィルムから剥がすだけでなく、剥離した異物を吸引回収し、再付着を抑えることが重要です。

スタティックエアは、フィルムへ接触せず、除電、エアーブロー、吸引回収を1つのクリーナーヘッドで行える点が、単純なエアブローや接触式クリーナーとの大きな違いです。

画像検査工程でスタティックエアが選ばれる理由

画像検査機の直前では、清掃によって新たな傷や異物を発生させないことが重要です。

非接触ウェブクリーナー スタティックエアは、繊細なフィルムへ触れずに異物を除去できるため、表面品質を重視する製造工程や、高感度な画像検査工程に適しています。

対応を検討できるフィルム・シート・ウェブ材料

スタティックエアは、ロールtoロールで搬送される各種フィルム、シート、金属箔、不織布などの異物除去に使用を検討できます。

ただし、材質が同じでも、表面処理、厚み、張力、走行速度、付着異物によって最適な清掃条件は異なります。

フィルム製造工程別｜ウェブクリーナーを設置するポイント

画像検査機の直前は、誤検知対策として特に重要な清掃位置です。ただし、工程内で大量の異物が発生する場合は、発生源に近い場所でも除去することで、画像検査前の異物負荷を減らせます。

スタティックエア導入前に確認したい条件

非接触ウェブクリーナーの効果を安定させるには、実際の製造条件に合わせて清掃幅、エアー量、吸引量、設置位置などを決める必要があります。

画像検査機の誤検知対策として導入効果を確認する場合は、清掃前後の異物数だけでなく、画像検査機の欠点信号数、誤検知回数、ライン停止時間なども比較すると効果を判断しやすくなります。

画像検査機の誤検知対策・ウェブクリーナーに関するよくある質問

画像検査機の誤検知、フィルム表面の異物除去、非接触ウェブクリーナー スタティックエアについて、よくいただく質問をまとめました。

実際の除去効果は、フィルムの材質、ライン速度、異物の種類、付着状態、設置条件によって異なります。導入前には、実際のワークを使用したテストをおすすめします。

まとめ｜画像検査機の誤検知対策は検査直前の異物除去が重要

ロールtoロールのフィルム製造工程では、フィルム表面に付着したホコリ、繊維くず、摩耗粉、スリットカスなどを、画像検査機が傷や製品欠点として検出する場合があります。

異物による誤検知が増えると、ライン停止、再検査、確認作業、良品の廃棄や格下げが発生し、歩留まりと生産性の低下につながります。

誤検知を減らすために画像検査機の感度を下げると、本来検出すべき微細な傷や欠点まで見逃す可能性があります。そのため、検査条件を変更する前に、画像検査機へ入る直前のフィルム表面に異物が付着していないかを確認することが重要です。

非接触ウェブクリーナー「スタティックエア」は、除電、圧縮エアーによる異物の剥離、吸引回収を組み合わせ、フィルム表面へ触れずに異物を除去します。画像検査前の付着異物を減らすことで、異物による誤検知の低減と、検査結果の安定化を支援します。

画像検査・フィルム異物除去に関する関連情報

フィルム製造工程の異物、静電気、スリットカス、貼り合わせ不良などの対策について、次の記事でも詳しく解説しています。