(57)【要約】【課題】シール状態の良否をより正確に検査することができる包装体の製造装置等を提供する。【解決手段】所定のワークを樹脂製のシート３により包装した状態で、重ねられたシート３を熱溶着されることでシール部分６が形成される。熱溶着は、シール部分６の厚さが、熱溶着の対象となる重ねられたシート３の熱溶着前における合計厚さよりも小さなものとなるように行われる。シール部分６の検査では、シール部分６の厚さに対応する厚さ情報が取得され、取得された厚さ情報に基づき、シール部分６におけるシール状態の良否が判定される。シール部分６の厚さとシール状態の良否とが相関するように熱溶着を行うため、厚さ情報に基づく良否判定を行うことで、シール状態の良否をより正確に判定することができる。【選択図】      図７
2020051899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のワークが樹脂製のシートにより包装されてなる包装体の製造装置であって、
重ねられた前記シートを熱溶着するシール手段と、
前記シートのうち前記シール手段により熱溶着されてなるシール部分に対し、シール状態の良否を検査する検査手段とを備え、
前記シール手段は、前記シール部分の厚さが、熱溶着の対象となる重ねられた前記シートの熱溶着前における合計厚さよりも小さなものとなるように熱溶着するよう構成されており、
前記検査手段は、
前記シール部分の厚さに対応する厚さ情報を取得するための厚さ情報取得手段と、
該厚さ情報取得手段により取得された厚さ情報に基づき、前記シール部分におけるシール状態の良否を判定する良否判定手段とを有することを特徴とする包装体の製造装置。
【請求項２】
前記厚さ情報取得手段は、
前記シートに紫外光を照射する照射手段と、
該照射手段により前記シール部分を含む前記シートに紫外光を照射した状態で、該シートを透過した紫外光を撮像する撮像手段とを備えるとともに、
前記厚さ情報として、前記撮像手段により得られた画像データに基づく前記シール部分の透過光量に関する情報を取得するように構成されており、
前記良否判定手段は、前記透過光量に関する情報に基づき、前記シール部分におけるシール状態の良否を判定することを特徴とする請求項１に記載の包装体の製造装置。
【請求項３】
所定のワークが樹脂製のシートにより包装されてなる包装体の製造方法であって、
重ねられた前記シートを熱溶着するシール工程と、
前記シートのうち前記シール工程により熱溶着されてなるシール部分に対し、シール状態の良否を検査する検査工程とを含み、
前記シール工程では、前記シール部分の厚さが、熱溶着の対象となる重ねられた前記シートの熱溶着前における合計厚さよりも小さなものとなるように熱溶着が行われ、
前記検査工程では、
前記シール部分の厚さに対応する厚さ情報を取得するための厚さ情報取得工程と、
該厚さ情報取得工程により取得された厚さ情報に基づき、前記シール部分におけるシール状態の良否を判定する良否判定工程とが行われることを特徴とする包装体の製造方法。
【請求項４】
前記厚さ情報取得工程では、
前記シール部分を含む前記シートに紫外光を照射した状態で、該シートを透過した紫外光を撮像する撮像工程が行われるとともに、
前記厚さ情報として、前記撮像工程により得られた画像データに基づく前記シール部分の透過光量に関する情報が取得され、
前記良否判定工程では、前記透過光量に関する情報に基づき、前記シール部分におけるシール状態の良否が判定されることを特徴とする請求項３に記載の包装体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のワークを所定のシートによって包装してなる包装体を得るための製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばポリエチレン等の樹脂からなるシートによって所定のワーク（例えば日用品や食料品、機械部品など）を包装した上で、前記シートを熱溶着することにより、前記シートにより前記ワークを包装してなる包装体を得ることができる。包装体は、シートを熱溶着するシール手段などを備えた包装装置（包装体の製造装置）によって製造することができる。
【０００３】
ところで、熱溶着により形成されたシール部分において、シート同士が十分に溶着されていない等のシール不良が生じてしまうことがある。従来、このようなシール不良を検査するための検査装置として、シール部分に対しレーザビームを照射するレーザ光源と、シール部分を透過した光の光量を検出する光検出器と、シール部分及び光検出器間に配置され、レーザビームが通過可能な孔の形成された遮光板とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の検査装置では、光検出器により検出される光量に基づき、シール部分におけるシール状態の良否が判定される。より詳しくは、シール状態が良好である場合にはシール部分を構成する複数枚のシートが密着した状態となるため、照射されたレーザビームがシール部分をほぼそのまま通過する。従って、遮光板の前記孔を通って光検出器へと入射される光の光量が比較的大きなものとなる場合には、シール状態が良好であると判定される。一方、シール状態が不良である場合にはシール部分を構成する複数枚のシート間に隙間が存在しているため、レーザビームの照射による光は、シートから出る際やシートへと入る際に反射や屈折、散乱が生じ、結果的にシール部分を透過した光は広範囲に散乱した状態となる。そのため、遮光板の前記孔を通って光検出器へと入射される光の光量が比較的小さなものとなる場合には、シール状態が不良であると判定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−２７６４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した検査装置では、屈折や散乱等を生じさせるための十分な隙間がシート間に形成されていない場合、光検出器へと入射される光の光量が比較的大きなものとなってしまう。そのため、例えばシート同士が互いに接触しているものの、十分に溶着されていない場合に、光量が比較的大きなものとなってしまい、本来不良と判定すべきシール状態を良好であると判定してしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シール状態の良否をより正確に検査することができる包装体の製造装置及び包装体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記目的を解決するのに適した各手段につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。
【０００９】
手段１．所定のワークが樹脂製のシートにより包装されてなる包装体の製造装置であって、
重ねられた前記シートを熱溶着するシール手段と、
前記シートのうち前記シール手段により熱溶着されてなるシール部分に対し、シール状態の良否を検査する検査手段とを備え、
前記シール手段は、前記シール部分の厚さが、熱溶着の対象となる重ねられた前記シートの熱溶着前における合計厚さよりも小さなものとなるように熱溶着するよう構成されており、
前記検査手段は、
前記シール部分の厚さに対応する厚さ情報を取得するための厚さ情報取得手段と、
該厚さ情報取得手段により取得された厚さ情報に基づき、前記シール部分におけるシール状態の良否を判定する良否判定手段とを有することを特徴とする包装体の製造装置。
【００１０】
尚、「厚さ情報」は、厚さ自体であってもよいし、厚さの増減に応じて変化する各種情報であってもよい。
【００１１】
上記手段１によれば、シール手段は、シール部分の厚さが、該シール部分に対応する熱溶着前のシートの合計厚さよりも小さなものとなるように熱溶着を行う。従って、適切に溶着されてシール状態が良好なシール部分の厚さは、前記合計厚さよりも小さなものとなる。一方、十分に溶着されておらずシール状態が不良なシール部分の厚さは、前記合計厚さと同程度或いはそれ以上となる（例えば、シート間に隙間が存在するような場合）。このようにシール手段は、シール部分の厚さとシール状態の良否とが相関した状態となるように熱溶着を行う。
【００１２】
その上で、検査手段では、厚さ情報取得手段によってシール部分の厚さに対応する厚さ情報が取得されるとともに、良否判定手段によって前記厚さ情報に基づきシール状態の良否が判定される。例えば、シール部分を構成するシート間に隙間などが存在せず、かつ、シートが十分に溶着されている場合、シール部分が比較的薄いものとなるため、良否判定手段はシール状態が良好であると判定する。一方、例えば、シール部分を構成するシート間に隙間などが存在していたり、シート同士が十分に溶着されていなかったりする場合、シール部分が比較的厚いものとなるため、良否判定手段はシール状態が不良であると判定する。上記のようにシール部分の厚さとシール状態の良否とは相関した状態とされるため、厚さ情報に基づく良否判定を行うことで、シール状態の良否をより正確に判定することができる。
【００１３】
尚、シール手段は、シール部分の厚さが、熱溶着の対象となる重ねられたシートの熱溶着前における合計厚さよりも小さく、かつ、所定の限界厚さよりも大きくなるように熱溶着を行うものであってもよい。この場合、良否判定手段は、シール部分が過度に薄いときに不良と判定するように構成されていてもよい。このように構成することで、例えばシール部分の破損によるシール不良などを検出することができ、検査精度をより高めることができる。
【００１４】
手段２．前記厚さ情報取得手段は、
前記シートに紫外光を照射する照射手段と、
該照射手段により前記シール部分を含む前記シートに紫外光を照射した状態で、該シートを透過した紫外光を撮像する撮像手段とを備えるとともに、
前記厚さ情報として、前記撮像手段により得られた画像データに基づく前記シール部分の透過光量に関する情報を取得するように構成されており、
前記良否判定手段は、前記透過光量に関する情報に基づき、前記シール部分におけるシール状態の良否を判定することを特徴とする手段１に記載の包装体の製造装置。
【００１５】
上記手段２によれば、厚さ情報として、撮像手段により得られた画像データに基づくシール部分の透過光量に関する情報（例えば、画像データにおけるシール部分の輝度値など）が取得される。ここで、通常、紫外光をシートに照射したときにおいて、紫外光透過率の対数値はシートの厚さに比例したものとなり、紫外光透過率はシートの厚さの何乗かに反比例したものとなる。すなわち、シートを透過した紫外光の光量（透過光量）の大小は、シートの厚さに従ったものとなる。そのため、厚さ情報として透過光量に関する情報を得ることで、シートの厚さをより正確に把握することが可能となる。これにより、シール状態の良否を一層正確に判定することができる。
【００１６】
また、画像データを用いることで、シール部分の全域の厚さを把握することができる。そのため、シール部分のごく一部に生じたシール不良を発見することができ、検査精度を一層向上させることができる。
【００１７】
手段３．所定のワークが樹脂製のシートにより包装されてなる包装体の製造方法であって、
重ねられた前記シートを熱溶着するシール工程と、
前記シートのうち前記シール工程により熱溶着されてなるシール部分に対し、シール状態の良否を検査する検査工程とを含み、
前記シール工程では、前記シール部分の厚さが、熱溶着の対象となる重ねられた前記シートの熱溶着前における合計厚さよりも小さなものとなるように熱溶着が行われ、
前記検査工程では、
前記シール部分の厚さに対応する厚さ情報を取得するための厚さ情報取得工程と、
該厚さ情報取得工程により取得された厚さ情報に基づき、前記シール部分におけるシール状態の良否を判定する良否判定工程とが行われることを特徴とする包装体の製造方法。
【００１８】
上記手段３によれば、上記手段１と同様の作用効果が奏されることとなる。
【００１９】
手段４．前記厚さ情報取得工程では、
前記シール部分を含む前記シートに紫外光を照射した状態で、該シートを透過した紫外光を撮像する撮像工程が行われるとともに、
前記厚さ情報として、前記撮像工程により得られた画像データに基づく前記シール部分の透過光量に関する情報が取得され、
前記良否判定工程では、前記透過光量に関する情報に基づき、前記シール部分におけるシール状態の良否が判定されることを特徴とする手段３に記載の包装体の製造方法。
【００２０】
上記手段４によれば、上記手段２と同様の作用効果が奏されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】包装体を示す斜視図である。
【図２】包装体の上部に位置するシートを示す拡大図である。
【図３】包装装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】包装機構の概略構成を示すブロック図である。
【図５】検査装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】検査装置の概略構成を示す模式図である。
【図７】画像データの一例を示す模式図である。
【図８】包装工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。まず、包装装置によって製造される包装体１について説明する。
【００２３】
図１及び図２に示すように、包袋体１は、複数のワーク８（本実施形態では、ロール紙）を包装するための包装袋２を備えている。包装袋２は、筒状のシート３の両端部を熱溶着することで形成されており、その上部及び下部に溶着部４，５を備えている。シート３は、透明又は半透明の熱可塑性樹脂（例えば、ポリエチレン等）により形成されている。
【００２４】
また、溶着部４，５は、シール部分６を有している。シール部分６は、包装袋２の前面、背面及び両側面を構成する各シート３のうちの少なくとも２枚を重ねた状態で熱溶着されることにより形成されている。
【００２５】
さらに、包装袋２の上部に位置する溶着部４において、シール部分６は、複数設けられるとともに、それぞれ正面視矩形状をなしており、さらに、上下左右に規則性をもって形成されている。本実施形態において、溶着部４における各シール部分６は、左右方向に並んでなる２本の左右方向シール列と上下方向に並んでなる５本の上下方向シール列とを構成しており、左右方向シール列の間に、上下方向シール列が左右方向に間隔をあけた状態で配置されている。また、溶着部４の各シール部分６は、互いに離間した状態とされており、その結果、包装袋２の上端部は通気可能となっている。
【００２６】
加えて、包装袋２の上部において、中央に位置する前記上下方向シール列の左右には、使用者が指を掛けるための一対の指掛部７が設けられている。各指掛部７には略長円形状の切れ目が形成されており、使用者により該切れ目においてシート３が切断されると、包装袋２の上部に貫通孔が形成されるようになっている。使用者は該貫通孔に指を入れてワーク８を持ち運ぶことが可能である。
【００２７】
一方、包装袋２の下部に位置する溶着部５において、シール部分６は、左右方向に沿って連続的に延びる直線状とされている。
【００２８】
次いで、上記包装体１を製造するための包装装置１０の概略構成について説明する。図３に示すように、包装装置１０は、包装機構２０及び検査装置３０を備えている。本実施形態では、包装装置１０により包装体の製造装置が構成され、検査装置３０により検査手段が構成される。
【００２９】
包装機構２０は、図４に示すように、シート供給機構２１、製袋機構２２、充填機構２３及びシール機構２４を備えている。本実施形態では、製袋機構２２及びシール機構２４がそれぞれシール手段に相当する。
【００３０】
シート供給機構２１は、予め筒状に形成されたシート３が巻回されてなるシート原反を回転可能に支持している。シート供給機構２１は、筒状のシート３を圧縮空気等で膨らませた上で、筒状のシート３のうちの相対向する２つの部位を該シート３の内側に折り込んだ状態とし、さらに、一対のローラ（図示せず）によって該シート３を挟み込みつつ送り出す。これにより、シート３は、幅方向両端部にガセットを有する帯状とされる。帯状とされたシート３は、製袋機構２２へと供給される。
【００３１】
製袋機構２２は、シート供給機構２１から供給された帯状のシート３の先端部を熱溶着するとともに、該シート３を所定長さに切断する。これにより、包装袋２の下部に位置する溶着部５（シール部分６）が形成され、シート３が袋状とされる。尚、前記所定長さは、包装袋２に収容されるワーク８の数やワーク８のサイズに対応して適宜変更される。
【００３２】
充填機構２３は、製袋機構２２により製造された袋状のシート３に所定個数のワーク８を整列させた状態で充填する機能を有する。充填機構２３は、例えば、所定個数のワーク８を倒立状態で集積する集積機構、袋状とされたシート３を開口状態で保持するバケット及び該バケットにより開口状態で保持された袋状のシート３へと倒立状態のワーク８を押し込むプッシャー（それぞれ不図示）等から構成されている。
【００３３】
シール機構２４は、ワーク８を包装した（ワーク８の充填された）袋状のシート３の開口部をガセット折りし、シート３を重ねた状態とした上で、所定のシーラー（図示せず）によって重ねられたシート３を挟み込むことにより熱溶着する。シール機構２４によって、包装袋２の上部に位置する溶着部４（シール部分６）が形成される。
【００３４】
尚、本実施形態において、製袋機構２２及びシール機構２４は、形成されるシール部分６の厚さが、熱溶着の対象となる重ねられたシート３の熱溶着前における合計厚さよりも小さなものとなるように熱溶着するよう動作設定されている。従って、適切に溶着されてシール状態が良好なシール部分６の厚さは、前記合計厚さよりも十分に小さなものとなる。一方、十分に溶着されておらずシール状態が不良なシール部分６の厚さは、前記合計厚さと同程度或いはそれ以上となる（例えば、シート３間に隙間が存在するような場合）。このように製袋機構２２及びシール機構２４は、シール部分６の厚さとシール状態の良否とが相関した状態となるように熱溶着を行う。
【００３５】
シール機構２４による熱溶着後、所定の不要部切断装置（図示せず）によってシート３における余分な部分が切断されるとともに、所定の切れ目形成装置（図示せず）によって指掛部７が形成されることで、包装体１が得られる。尚、指掛部７の形成を、シール機構２４による熱溶着時に行うように構成してもよい。
【００３６】
次いで、検査装置３０について説明する。検査装置３０は、シート３のうち製袋機構２２やシール機構２４により熱溶着されてなるシール部分６に対し、シール状態の良否に関する検査を行う。
【００３７】
検査装置３０は、図５及び図６に示すように、厚さ情報取得部４０及び処理実行装置５０を備えている。本実施形態では、厚さ情報取得部４０が厚さ情報取得手段に相当し、処理実行装置５０が良否判定手段に相当する。
【００３８】
厚さ情報取得部４０は、シール部分６の厚さに対応する厚さ情報を取得するためのものであり、照明装置４１及び撮像装置４２を備えている。本実施形態では、照明装置４１が照射手段に相当し、撮像装置４２が撮像手段に相当する。
【００３９】
照明装置４１は、検査対象となるシール部分６を含むシート３の下方に配置されており、紫外光（例えば、波長２００〜３８０ｎｍの光）を照射可能なＬＥＤ等からなる光源４１Ａと、光源４１Ａ及びシート３間に介在され、例えばすりガラス等によって構成された拡散板４１Ｂとを備えている。照明装置４１によって、シール部分６を含むシート３に向けて拡散された紫外光を照射することができる。
【００４０】
撮像装置４２は、照明装置４１とはシート３を介して反対側に設けられている。本実施形態では、撮像装置４２として、少なくとも紫外光に感度のあるＣＣＤカメラが採用されている。勿論、これに限らず、ＣＭＯＳカメラを採用してもよい。
【００４１】
撮像装置４２は、照明装置４１から照射された紫外光がシール部分６を含むシート３を照らしているときに、シート３を透過した紫外光を二次元撮像する。撮像装置４２が撮像して得られた画像データ（輝度画像データ）は、撮像装置４２内部においてデジタル信号（画像信号）に変換された上で、デジタル信号の形で処理実行装置５０に入力されるようになっている。画像データには、前記厚さ情報として、シール部分６の透過光量に関する情報（本実施形態では、シール部分６の輝度値）が含まれている。尚、撮像装置４２の撮像範囲は、少なくとも溶着部４，５の全域を収めることができる範囲に設定されている。また、尚、本実施形態において、撮像装置４２は、溶着部４及び溶着部５をそれぞれ撮像し、画像データとして、溶着部４に係るもの及び溶着部５に係るものをそれぞれ取得する。
【００４２】
処理実行装置５０は、撮像装置４２により得られた画像データに基づき（より詳しくは、該画像データから取得される前記厚さ情報としてのシール部分６の透過光量に関する情報）に基づき、シール部分６の良否を判定するものである。処理実行装置５０は、演算手段としてのＣＰＵや、各種プログラムを記憶するＲＯＭ、演算データや入出力データなどの各種データを一時的に記憶するＲＡＭなどを備えた、いわゆるコンピュータシステムとして構成されている。処理実行装置５０は、画像メモリ５１、検査結果記憶装置５２、判定用メモリ５３、画像・検査条件記憶装置５４、カメラタイミング制御装置５５及びＣＰＵ及び入出力インターフェース５６を備えている。
【００４３】
画像メモリ５１は、撮像装置４２により得られた画像データを記憶する。この画像メモリ５１に記憶された画像データに基づいて検査が実行される。勿論、検査の実行に際し、画像データに対し加工処理を施してもよい。例えばマスキング処理や、シェーディング補正などの処理を施すことが考えられる。シェーディング補正は、撮像範囲全体を照明装置４１の光で均一に照らすことは技術的に限界があることから、位置の相違により生じる光の明度のばらつきを補正するためのものである。尚、画像データに対し二値化処理を行うことで得た二値化画像データや、マスキング処理を行うことで得たマスキング画像データなども画像メモリ５１に記憶される。
【００４４】
検査結果記憶装置５２は、良否判定結果のデータや該データを確率統計的に処理した統計データなどを記憶するものである。
【００４５】
判定用メモリ５３は、検査に用いられる各種情報を記憶するためのものである。各種情報には、良否を判定するための判定基準（閾値等）や検査対象範囲を画定するためのデータ（例えば、画像データ中におけるシート３の占める領域を特定するための情報等）が含まれる。本実施形態では、前記判定基準として輝度閾値や面積基準値などが記憶されている。輝度閾値は、画像データを二値化処理するときに用いられるものであり、面積基準値は、シール状態の良否判定を行うときに用いられるものである。本実施形態では、輝度閾値や面積基準値として、予め算出された適切な数値がそれぞれ記憶されている。
【００４６】
画像・検査条件記憶装置５４は、例えばハードディスク装置などにより構成されており、不良判定の日時や検査に用いられた検査条件などを記憶する。
【００４７】
カメラタイミング制御装置５５は、撮像装置４２の撮像タイミングを制御する。かかる撮像タイミングは、包装装置１０に設けられた、包装体１を検知可能なセンサ（図示せず）の信号に基づいて制御され、包装体１が所定の検査位置にセットされる度に撮像装置４２による撮像が行われる。
【００４８】
ＣＰＵ及び入出力インターフェース５６は、検査装置３０における各種制御を司る。ＣＰＵ及び入出力インターフェース５６は、包装装置１０の構成装置との間で信号を送受信可能とされている。また、ＣＰＵ及び入出力インターフェース５６は、ディスプレイ等の所定の表示手段（図示せず）に各種データを送出する機能をも有する。かかる機能により、各種画像や検査結果などを前記表示手段に表示させることができるようになっている。
【００４９】
さらに、処理実行装置５０は、撮像装置４２により得られた画像データに基づき、シール状態に係る良否判定を判定用メモリ５３の記憶内容などを使用しつつ実行する。より詳しくは、処理実行装置５０は、まず、得られた画像データにおける検査対象範囲を設定する。例えば、得られた画像データに対し所定のマスキング処理を施すことで、画像データ中におけるシート３の占める領域を検査対象範囲として設定する。尚、シート３の占める領域のうち指掛部７を除いた領域を検査対象範囲として設定してもよい。
【００５０】
次いで、処理実行装置５０は、判定用メモリ５３に記憶された前記輝度閾値を用いて、画像データに二値化処理を施すことで、各画素の輝度を「０（暗）」又は「１（明）」で表した二値化画像データを得る。
【００５１】
ここで、上述の通り、製袋機構２２及びシール機構２４は、シール部分６の厚さが、該シール部分６に対応する熱溶着前のシート３の合計厚さよりも小さなものとなるように熱溶着を行う。従って、適切に溶着されてシール状態が良好なシール部分６の厚さは、前記合計厚さよりも小さなものとなり、図７（図７では、溶着部４のシール部分６等を示す）に示すように、画像データにおいて、該シール部分６の透過光量（輝度値）は比較的大きなものとなる。一方、十分に溶着されておらずシール状態が不良なシール部分６（以下、「不良シール部分６Ｘ」という）の厚さは、前記合計厚さと同程度或いはそれ以上となる。そのため、画像データにおいて、不良シール部分６Ｘの透過光量（輝度値）は比較的小さなものとなる（図７参照）。このようにシール状態が良好なシール部分６と不良シール部分６Ｘとでは透過光量が異なるため、得られた二値化画像データにおいて、シール状態が良好なシール部分６に対応する画素の輝度は「１（明）」とされ、不良シール部分６Ｘに対応する画素の輝度は「０（暗）」とされる。
【００５２】
次いで、処理実行装置５０は、設定された検査対象範囲を対象として塊処理を行う。塊処理では、二値化画像データにおける「１（明）」の画素（つまりシール状態が良好なシール部分６に対応する画素）についての連結成分を特定する処理を行うとともに、特定された連結成分（塊部分）の面積（本実施形態では画素数）を算出する。その後、塊部分の面積と判定用メモリ５３に記憶された前記面積基準値とに基づき、シール部分６におけるシール状態が良好な部位の面積が十分であるか否かを判定する。本実施形態では、各塊部分の面積が前記面積基準値よりも大きい場合に、各シール部分６のシール状態は良好であるとして良判定し、そうでない場合には、少なくとも１つのシール部分６においてシール状態が不良であるとして不良判定する。
【００５３】
尚、良否の判定手法については各種条件に応じて適宜変更可能である。例えば、シール状態が良好なシール部分６の数が予め設定された基準数以上である場合に良判定し、そうでない場合に不良判定することとしてもよい。また、面積に基づく判定処理に加えて又は代えて、連結成分の形状に基づく判定処理を行うこととしてもよい。
【００５４】
次に、シート３のシール工程やシール部分６の検査工程などを含む包装工程（包装方法）について図８のフローチャートを参照して説明する。
【００５５】
まず、ステップＳ１のシート供給工程において、シート供給機構２１により、シート３を、幅方向両端部にガセットの形成された帯状にするとともに、この帯状とされたシート３を製袋機構２２へと供給する。
【００５６】
次に、ステップＳ２の製袋工程において、製袋機構２２により、シート供給機構２１から供給された帯状のシート３の先端部を熱溶着することで溶着部５を形成するとともに、シート３を所定長さに切断して袋状とする。溶着部５のシール部分６が正常に形成されていれば、該シール部分６の厚さは、該シール部分６に対応する熱溶着前のシート３の合計厚さよりも十分に小さなものとなる。その後、ステップＳ３の充填工程において、充填機構２３により、袋状のシート３へと所定個数のワーク８を収容する。
【００５７】
次いで、ステップＳ４のシール工程において、シール機構２４により、ワーク８の収容された袋状のシート３の開口部をガセット折りした上で、熱溶着することにより溶着部４を形成する。溶着部４のシール部分６が正常に形成されていれば、該シール部分６の厚さは、該シール部分６に対応する熱溶着前のシート３の合計厚さよりも十分に小さなものとなる。シール工程Ｓ４の後、シート３における余分な部分を切断するとともに、指掛部７を形成することで、包装体１が得られる。本実施形態では、製袋工程Ｓ２及びシール工程Ｓ４がそれぞれシール工程に相当する。
【００５８】
その後、得られた包装体１を対象として、ステップＳ５の検査工程を行う。検査工程Ｓ５は、ステップＳ５１の厚さ情報取得工程及びステップＳ５２の良否判定工程を含む。
【００５９】
ステップＳ５１の厚さ情報取得工程では、ステップＳ５１１の照射工程を行いつつ、ステップＳ５１２の撮像工程を行う。すなわち、照明装置４１から、包装体１におけるシール部分６を含むシート３に向けて拡散された紫外光を照射した状態で、撮像装置４２によって、シート３を透過した紫外光を撮像する。これにより、厚さ情報としてのシール部分６の透過光量に関する情報（シール部分６の輝度値）を含む画像データが取得される。本実施形態では、画像データとして、溶着部４に係るものと、溶着部５に係るものとがそれぞれ取得される。
【００６０】
その後、ステップＳ５２の良否判定工程において、得られた画像データに基づきシール部分６の良否判定が行われることで、包装工程が終了する。良否判定工程では、溶着部４，５の各シール部分６がそれぞれ検査される。
【００６１】
以上詳述したように、本実施形態によれば、厚さ情報取得部４０によってシール部分６の厚さに対応する厚さ情報が取得されるとともに、処理実行装置５０によって前記厚さ情報に基づきシール状態の良否が判定される。ここで、上記のように、製袋機構２２及びシール機構２４は、シール部分６の厚さとシール状態の良否とが相関した状態となるように熱溶着を行うため、厚さ情報に基づく良否判定を行うことで、シール状態の良否をより正確に判定することができる。
【００６２】
また、厚さ情報として、撮像装置４２により得られた画像データに基づくシール部分６の透過光量に関する情報が取得される。ここで、通常、紫外光をシート３に照射したときにおいて、紫外光透過率の対数値はシート３の厚さに比例したものとなり、紫外光透過率はシート３の厚さの何乗かに反比例したものとなる。すなわち、シート３を透過した紫外光の光量（透過光量）の大小は、シート３の厚さに従ったものとなる。そのため、厚さ情報として透過光量に関する情報を得ることで、シート３の厚さをより正確に把握することが可能となる。これにより、シール状態の良否を一層正確に判定することができる。
【００６３】
さらに、画像データを用いることで、シール部分６の全域の厚さを把握することができる。そのため、シール部分６のごく一部に生じたシール不良を発見することができ、検査精度を一層向上させることができる。
【００６４】
尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。
【００６５】
（ａ）上記実施形態では、厚さ情報として、シール部分６の透過光量に関する情報を取得するように構成されている。これに対し、厚さ情報として、シール部分６の厚さ自体を取得してもよい。シール部分６の厚さは、例えば、シール部分６を挟み込むことで測定してもよいし、超音波などを利用して測定してもよい。
【００６６】
（ｂ）上記実施形態において、製袋機構２２及びシール機構２４は、シール部分６の厚さが、熱溶着の対象となる重ねられたシート３の熱溶着前における合計厚さよりも小さくなるように熱溶着を行うよう構成されている。これに対し、シール部分６の厚さが、前記合計厚さよりも小さく、かつ、所定の限界厚さよりも大きくなるように熱溶着を行うよう製袋機構２２やシール機構２４を構成してもよい。この場合、処理実行装置５０を、前記輝度閾値よりも大きな値である第二輝度閾値を用いて画像データに二値化処理を施し、得られた二値化画像データに基づき、過度に薄いシール部分６が存在するか否かを判定するように構成してもよい。このように構成することで、例えばシール部分６の破損によるシール不良などを検出することができ、検査精度をより高めることができる。
【００６７】
（ｃ）上記実施形態では、ワーク８としてロール紙を挙げているが、ワークはこれに限られるものではない。例えば、ワークは、食料品や機械部品、電子部品などの様々な物品であってもよい。また、ワークは、半固体や液体であってもよいし、粉末状であってもよい。
【００６８】
（ｄ）包装体における、シール部分の形状や面積、数、位置、シール部分同士の配置位置関係などは特に限定されるものではない。従って、例えば、シール部分は、湾曲状に連続して形成されたものであってもよい。また、シール部分は、包装袋によってワークを密封するためのものであってもよい。
【００６９】
（ｅ）上記実施形態では、シート３の構成材料としてポリエチレンを挙げているが、ポリエチレン以外の熱可塑性樹脂によってシート３を構成してもよい。
【００７０】
（ｆ）上記実施形態において、袋状のワーク３へとワーク８を収容した後に、シール部分６におけるシール状態の良否に関する検査が行われるようになっているが、袋状のシート３へとワーク８を収容する前に、シール部分６におけるシール状態の良否に関する検査を行ってもよい。
【００７１】
また、上記実施形態では、溶着部４，５における各シール部分６を検査対象としているが、各シール部分６のうちの一方のみを検査対象としてもよい。
【００７２】
（ｇ）上記実施形態では、予め筒状に形成されたシート３を用いることとしたが、非筒状の１枚のシートを用い、センターシールを伴う所謂ピロー包装を行うこととしてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
３…シート、６…シール部分、８…ワーク、１０…包装装置（包装体の製造装置）、２２…製袋機構（シール手段）、２４…シール機構（シール手段）、３０…検査装置（検査手段）、４０…厚さ情報取得部（厚さ情報取得手段）、４１…照明装置（照射手段）、４２…撮像装置（撮像手段）、５０…処理実行装置（良否判定手段）。
【図１】
2020051899.tif 000003
【図２】
2020051899.tif 000004
【図３】
2020051899.tif 000005
【図４】
2020051899.tif 000006
【図５】
2020051899.tif 000007
【図６】
2020051899.tif 000008
【図７】
2020051899.tif 000009
【図８】
2020051899.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月11日(2019.11.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のワークが樹脂製のシートにより包装されてなる包装体の製造装置であって、
重ねられた前記シートを熱溶着するシール手段と、
前記シートのうち前記シール手段により熱溶着されてなるシール部分に対し、シール状態の良否を検査する検査手段とを備え、
前記シール手段は、前記シール部分の厚さが、熱溶着の対象となる重ねられた前記シートの熱溶着前における合計厚さよりも小さなものとなるように熱溶着するよう構成されており、
前記検査手段は、
前記シール部分の厚さに対応する厚さ情報を取得するための厚さ情報取得手段と、
該厚さ情報取得手段により取得された厚さ情報に基づき、前記シール部分におけるシール状態の良否を判定する良否判定手段とを有し、
前記厚さ情報取得手段は、
前記シートに紫外光を照射する照射手段と、
該照射手段により前記シール部分を含む前記シートに紫外光を照射した状態で、該シートを透過した紫外光を撮像する撮像手段とを備えるとともに、
前記厚さ情報として、前記撮像手段により得られた画像データに基づく前記シール部分の透過光量に関する情報を取得するように構成されており、
前記良否判定手段は、前記透過光量に関する情報に基づき、重ねられた前記シートの非シール部分よりも透過光量が大きい部分を良好なシール部分に対応するものとして、前記シール部分におけるシール状態の良否を判定することを特徴とする包装体の製造装置。
【請求項２】
前記良否判定手段は、良好なシール部分の塊部分の面積が、所定の基準面積値よりも大きい場合に、シール状態を良と判定することを特徴とする請求項１に記載の包装体の製造装置。
【請求項３】
所定のワークが樹脂製のシートにより包装されてなる包装体の製造方法であって、
重ねられた前記シートを熱溶着するシール工程と、
前記シートのうち前記シール工程により熱溶着されてなるシール部分に対し、シール状態の良否を検査する検査工程とを含み、
前記シール工程では、前記シール部分の厚さが、熱溶着の対象となる重ねられた前記シートの熱溶着前における合計厚さよりも小さなものとなるように熱溶着が行われ、
前記検査工程では、
前記シール部分の厚さに対応する厚さ情報を取得するための厚さ情報取得工程と、
該厚さ情報取得工程により取得された厚さ情報に基づき、前記シール部分におけるシール状態の良否を判定する良否判定工程とが行われ、
前記厚さ情報取得工程では、
前記シール部分を含む前記シートに紫外光を照射した状態で、該シートを透過した紫外光を撮像する撮像工程が行われるとともに、
前記厚さ情報として、前記撮像工程により得られた画像データに基づく前記シール部分の透過光量に関する情報が取得され、
前記良否判定工程では、前記透過光量に関する情報に基づき、重ねられた前記シートの非シール部分よりも透過光量が大きい部分を良好なシール部分に対応するものとして、前記シール部分におけるシール状態の良否が判定されることを特徴とする包装体の製造方法。
【請求項４】
前記良否判定工程では、良好なシール部分の塊部分の面積が、所定の基準面積値よりも大きい場合に、シール状態が良と判定されることを特徴とする請求項３に記載の包装体の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
手段１．所定のワークが樹脂製のシートにより包装されてなる包装体の製造装置であって、
重ねられた前記シートを熱溶着するシール手段と、
前記シートのうち前記シール手段により熱溶着されてなるシール部分に対し、シール状態の良否を検査する検査手段とを備え、
前記シール手段は、前記シール部分の厚さが、熱溶着の対象となる重ねられた前記シートの熱溶着前における合計厚さよりも小さなものとなるように熱溶着するよう構成されており、
前記検査手段は、
前記シール部分の厚さに対応する厚さ情報を取得するための厚さ情報取得手段と、
該厚さ情報取得手段により取得された厚さ情報に基づき、前記シール部分におけるシール状態の良否を判定する良否判定手段とを有し、
前記厚さ情報取得手段は、
前記シートに紫外光を照射する照射手段と、
該照射手段により前記シール部分を含む前記シートに紫外光を照射した状態で、該シートを透過した紫外光を撮像する撮像手段とを備えるとともに、
前記厚さ情報として、前記撮像手段により得られた画像データに基づく前記シール部分の透過光量に関する情報を取得するように構成されており、
前記良否判定手段は、前記透過光量に関する情報に基づき、重ねられた前記シートの非シール部分よりも透過光量が大きい部分を良好なシール部分に対応するものとして、前記シール部分におけるシール状態の良否を判定することを特徴とする包装体の製造装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、上記手段１によれば、厚さ情報として、撮像手段により得られた画像データに基づくシール部分の透過光量に関する情報（例えば、画像データにおけるシール部分の輝度値など）が取得される。ここで、通常、紫外光をシートに照射したときにおいて、紫外光透過率の対数値はシートの厚さに比例したものとなり、紫外光透過率はシートの厚さの何乗かに反比例したものとなる。すなわち、シートを透過した紫外光の光量（透過光量）の大小は、シートの厚さに従ったものとなる。そのため、厚さ情報として透過光量に関する情報を得ることで、シートの厚さをより正確に把握することが可能となる。これにより、シール状態の良否を一層正確に判定することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、画像データを用いることで、シール部分の全域の厚さを把握することができる。そのため、シール部分のごく一部に生じたシール不良を発見することができ、検査精度を一層向上させることができる。
手段２．前記良否判定手段は、良好なシール部分の塊部分の面積が、所定の基準面積値よりも大きい場合に、シール状態を良と判定することを特徴とする手段１に記載の包装体の製造装置。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
手段３．所定のワークが樹脂製のシートにより包装されてなる包装体の製造方法であって、
重ねられた前記シートを熱溶着するシール工程と、
前記シートのうち前記シール工程により熱溶着されてなるシール部分に対し、シール状態の良否を検査する検査工程とを含み、
前記シール工程では、前記シール部分の厚さが、熱溶着の対象となる重ねられた前記シートの熱溶着前における合計厚さよりも小さなものとなるように熱溶着が行われ、
前記検査工程では、
前記シール部分の厚さに対応する厚さ情報を取得するための厚さ情報取得工程と、
該厚さ情報取得工程により取得された厚さ情報に基づき、前記シール部分におけるシール状態の良否を判定する良否判定工程とが行われ、
前記厚さ情報取得工程では、
前記シール部分を含む前記シートに紫外光を照射した状態で、該シートを透過した紫外光を撮像する撮像工程が行われるとともに、
前記厚さ情報として、前記撮像工程により得られた画像データに基づく前記シール部分の透過光量に関する情報が取得され、
前記良否判定工程では、前記透過光量に関する情報に基づき、重ねられた前記シートの非シール部分よりも透過光量が大きい部分を良好なシール部分に対応するものとして、前記シール部分におけるシール状態の良否が判定されることを特徴とする包装体の製造方法。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
手段４．前記良否判定工程では、良好なシール部分の塊部分の面積が、所定の基準面積値よりも大きい場合に、シール状態が良と判定されることを特徴とする手段２に記載の包装体の製造方法。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月22日(2020.1.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のワークが樹脂製のシートにより包装されてなる包装体の製造装置であって、
重ねられた前記シートを熱溶着するシール手段と、
前記シートのうち前記シール手段により熱溶着されてなるシール部分に対し、シール状態の良否を検査する検査手段とを備え、
前記シール手段は、前記シール部分の厚さが、熱溶着の対象となる重ねられた前記シートの熱溶着前における合計厚さよりも小さなものとなるように熱溶着するよう構成されており、
前記検査手段は、
前記シール部分の厚さに対応する厚さ情報を取得するための厚さ情報取得手段と、
該厚さ情報取得手段により取得された厚さ情報に基づき、前記シール部分におけるシール状態の良否を判定する良否判定手段とを有し、
前記厚さ情報取得手段は、
前記シートに紫外光を照射する照射手段と、
該照射手段により前記シール部分を含む前記シートに紫外光を照射した状態で、該シートを透過した紫外光を撮像する撮像手段とを備えるとともに、
前記厚さ情報として、前記撮像手段により得られた画像データに基づく前記シール部分の透過光量に関する情報を取得するように構成されており、
前記良否判定手段は、前記透過光量に関する情報に基づき、前記シール部分におけるシール状態の良否を判定するものであり、その際、良好なシール部分は、少なくとも、重ねられた前記シートの非シール部分よりも透過光量が大きいことを特徴とする包装体の製造装置。
【請求項２】
前記良否判定手段は、良好なシール部分の塊部分の面積が、所定の基準面積値よりも大きい場合に、シール状態を良と判定することを特徴とする請求項１に記載の包装体の製造装置。
【請求項３】
所定のワークが樹脂製のシートにより包装されてなる包装体の製造方法であって、
重ねられた前記シートを熱溶着するシール工程と、
前記シートのうち前記シール工程により熱溶着されてなるシール部分に対し、シール状態の良否を検査する検査工程とを含み、
前記シール工程では、前記シール部分の厚さが、熱溶着の対象となる重ねられた前記シートの熱溶着前における合計厚さよりも小さなものとなるように熱溶着が行われ、
前記検査工程では、
前記シール部分の厚さに対応する厚さ情報を取得するための厚さ情報取得工程と、
該厚さ情報取得工程により取得された厚さ情報に基づき、前記シール部分におけるシール状態の良否を判定する良否判定工程とが行われ、
前記厚さ情報取得工程では、
前記シール部分を含む前記シートに紫外光を照射した状態で、該シートを透過した紫外光を撮像する撮像工程が行われるとともに、
前記厚さ情報として、前記撮像工程により得られた画像データに基づく前記シール部分の透過光量に関する情報が取得され、
前記良否判定工程では、前記透過光量に関する情報に基づき、前記シール部分におけるシール状態の良否が判定されるものであり、その際、良好なシール部分は、少なくとも、重ねられた前記シートの非シール部分よりも透過光量が大きいことを特徴とする包装体の製造方法。
【請求項４】
前記良否判定工程では、良好なシール部分の塊部分の面積が、所定の基準面積値よりも大きい場合に、シール状態が良と判定されることを特徴とする請求項３に記載の包装体の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
手段１．所定のワークが樹脂製のシートにより包装されてなる包装体の製造装置であって、
重ねられた前記シートを熱溶着するシール手段と、
前記シートのうち前記シール手段により熱溶着されてなるシール部分に対し、シール状態の良否を検査する検査手段とを備え、
前記シール手段は、前記シール部分の厚さが、熱溶着の対象となる重ねられた前記シートの熱溶着前における合計厚さよりも小さなものとなるように熱溶着するよう構成されており、
前記検査手段は、
前記シール部分の厚さに対応する厚さ情報を取得するための厚さ情報取得手段と、
該厚さ情報取得手段により取得された厚さ情報に基づき、前記シール部分におけるシール状態の良否を判定する良否判定手段とを有し、
前記厚さ情報取得手段は、
前記シートに紫外光を照射する照射手段と、
該照射手段により前記シール部分を含む前記シートに紫外光を照射した状態で、該シートを透過した紫外光を撮像する撮像手段とを備えるとともに、
前記厚さ情報として、前記撮像手段により得られた画像データに基づく前記シール部分の透過光量に関する情報を取得するように構成されており、
前記良否判定手段は、前記透過光量に関する情報に基づき、前記シール部分におけるシール状態の良否を判定するものであり、その際、良好なシール部分は、少なくとも、重ねられた前記シートの非シール部分よりも透過光量が大きいことを特徴とする包装体の製造装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
手段３．所定のワークが樹脂製のシートにより包装されてなる包装体の製造方法であって、
重ねられた前記シートを熱溶着するシール工程と、
前記シートのうち前記シール工程により熱溶着されてなるシール部分に対し、シール状態の良否を検査する検査工程とを含み、
前記シール工程では、前記シール部分の厚さが、熱溶着の対象となる重ねられた前記シートの熱溶着前における合計厚さよりも小さなものとなるように熱溶着が行われ、
前記検査工程では、
前記シール部分の厚さに対応する厚さ情報を取得するための厚さ情報取得工程と、
該厚さ情報取得工程により取得された厚さ情報に基づき、前記シール部分におけるシール状態の良否を判定する良否判定工程とが行われ、
前記厚さ情報取得工程では、
前記シール部分を含む前記シートに紫外光を照射した状態で、該シートを透過した紫外光を撮像する撮像工程が行われるとともに、
前記厚さ情報として、前記撮像工程により得られた画像データに基づく前記シール部分の透過光量に関する情報が取得され、
前記良否判定工程では、前記透過光量に関する情報に基づき、前記シール部分におけるシール状態の良否が判定されるものであり、その際、良好なシール部分は、少なくとも、重ねられた前記シートの非シール部分よりも透過光量が大きいことを特徴とする包装体の製造方法。