(57)【要約】【課題】軟包装材フィルムを使ったパッケージ等のシール部、非シール部を精度良く自動判別する手段を備えた製袋装置を提供する。【解決手段】軟包装材フィルムを、シールするシール手段と、シールされた前記フィルムを切断する切断装置を備えた製袋装置であって、前記切断装置の下流側に、前記シール装置によってシールされた前記フィルムを前記切断装置によって切断した前記フィルムのシール部のシール幅寸法を管理する手法と前記シール幅寸法を管理する手法を一つ以上とを備えたことを特徴とする製袋装置。【選択図】図３
2010223698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物にレーザー光を照射するレーザー光源と、
被検査物からの反射光を受光するスクリーンと、
前記スクリーンに映し出された前記反射光の像を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が撮像するために前記スクリーンからの反射光を集光する集光手段と、
前記レーザー光源と前記スクリーンと前記集光手段と前記撮像手段とを１つの構成物としてそれぞれ任意の位置に設置するフレームと、
前記撮像手段が撮像した画像を記憶する記憶手段と、
を備えることを特徴とする包装体のシール不良検査装置。
【請求項２】
被検査物にレーザー光を照射するレーザー光源と、
被検査物からの反射光を受光するスクリーンと、
前記スクリーンに映し出された前記反射光の像を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が撮像するために前記スクリーンからの反射光を集光する集光手段と、
前記レーザー光源と前記スクリーンと前記集光手段と前記撮像手段とを１つの構成物としてそれぞれ任意の位置に設置するフレームと、
前記レーザー光源と前記スクリーンと前記撮像装置と前記集光手段とが可動であることと、
前記撮像手段が撮像した画像を記憶する記憶手段と、
を備えることを特徴とする包装体のシール不良検査装置。
【請求項３】
軟包装材フィルムを、前記フィルムをシールするシール手段と、
シールされた前記フィルムを切断する切断装置と、
を備えた製袋装置であって、
前記切断装置の下流側に、前記シール装置によってシールされた前記フィルムを前記切断装置によって切断した前記フィルムのシール部のシール幅寸法を管理する請求項１または２記載のシール不良検査装置を一つ以上と
を備えたことを特徴とする製袋装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
包装材は、素材や形状、配色などを独自性の高いものが数多く開発されており、商品の独自性や付加価値をより明確に消費者に伝えるための様々な工夫がなされている。そのため、多種多様なパッケージが誕生しているが、必ずしも生産性を考慮されているわけではないため生産工程においてはいろいろな問題が発生しうる。
【０００２】
軟包装材フィルムを用いた袋をはじめとするパッケージには、内容物を保持および保護し、その品質を維持するという機能が必要とされる。従って、袋の内部は密閉性を保つように要求される。
【０００３】
パッケージに使われる軟包装材フィルムは、内容物の保持や保護に適したものとなるように設計および製造されている。
【０００４】
これらの軟包装材フィルムを袋状に形成するためには、軟包装材フィルムの所定の箇所をシールする必要がある。このシールすることによって袋の密閉性を高める。従って、シール部には高い密閉性が要求される。すなわち、シールが正確に行われていないということは袋に穴が開いていることと同じ状態となる。従って、シール部ではシール不良を精度良く検出する必要がある。また、シール部は袋性能を保証するための所定の幅寸法が定められており、所定の幅寸法で形成されていないとシール強度など性能が損なわれるおそれがある。そのため、シール部のシール幅が所定の寸法値と異なる場合も、シール幅不良箇所として検出する必要がある。
【０００５】
パッケージのデザインによっては、シール部の形状が非常に複雑であるものや、軟包装材フィルムにおいては表面が滑らかですべりやすい状態にある。シール部の形状が複雑な場合は製袋する過程においてシール位置の位置合わせが困難であるため位置ズレが生じやすい。また軟包装材フィルムでは、表面状態から製袋時の搬送における不具合や、複数枚の軟包装材フィルムの間で相対的な位置ズレを起こすことなどによってシール位置のズレが生じやすい。
【０００６】
シール不良が発生した場合、所定の密閉性を保つことが出来ず、内容物が外部に漏れる、内容物が外気に触れて劣化する、などの不具合が発生する。
【背景技術】
【０００７】
従来、このようなシール不良を検査する技術として、特許文献１に記載の検査装置などが提案されている。しかし特許文献１記載の技術は、絶縁性素材のパッケージに伝導性内容物が充填されている場合にしか適用できない。すなわち、伝導性のある内容物を入れてからでないと検査できない。またパッケージの材質が絶縁性素材でなければならないので、アルミ蒸着層などを有するフィルムを使ったパッケージを検査することはできない。
【０００８】
またシール幅については、オフラインで作業者が目視で確認している。従って生産時にはシール幅のバラつきがある製品が含まれた状態で出荷しているのが現状である。そこで製袋の過程でシール幅を測定し、シール部に問題のある製品は不良として排除することで出荷する製品にシール不良のある製品を混入しないシステムが必要となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−２８２０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は以上の課題を解決するためになされたものであり、軟包装材フィルムを袋状パッケージにする過程においてシール部の幅寸法を管理する装置を有し、シール幅を管理する装置によってシール不良を検出し排除する機構を備える製袋装置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】
【００１１】
上記の課題を解決するため本発明の請求項１においては、
被検査物にレーザー光を照射するレーザー光源と、
被検査物からの反射光を受光するスクリーンと、
前記スクリーンに映し出された前記反射光の像を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が撮像するために前記スクリーンからの反射光を集光する集光手段と、
前記レーザー光源と前記スクリーンと前記集光手段と前記撮像手段とを１つの構成物としてそれぞれ任意の位置に設置するフレームと、
を備えることを特徴とする包装体のシール不良検査装置、としたものである。
【００１２】
上記の課題を解決するため本発明の請求項２においては、
被検査物にレーザー光を照射するレーザー光源と、
被検査物からの反射光を受光するスクリーンと、
前記スクリーンに映し出された前記反射光の像を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が撮像するために前記スクリーンからの反射光を集光する集光手段と、
前記レーザー光源と前記スクリーンと前記集光手段と前記撮像手段とを１つの構成物としてそれぞれ任意の位置に設置するフレームと、
前記レーザー光源と前記スクリーンと前記撮像装置と前記集光手段とが可動であることと、
を備えることを特徴とする包装体のシール不良検査装置、としたものである。
【００１３】
上記の課題を解決するため本発明の請求項３においては、
軟包装材フィルムを、前記フィルムをシールするシール手段と、
シールされた前記フィルムを切断する切断装置と、
を備えた製袋装置であって、
前記切断装置の下流側に、前記シール装置によってシールされた前記フィルムを前記切断装置によって切断した前記フィルムのシール部のシール幅寸法を管理する請求項１または２記載のシール不良検査装置を一つ以上と
を備えたことを特徴とする製袋装置、としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の製袋装置により、軟包装材フィルムのパッケージのシール部のシール幅をインラインで測定することができ、シール不良やシール幅不良のある製品を排除することが可能となった。従って、製品出荷時にシール不良が原因となる不良品の混入を防ぐことが可能となる。
【００１５】
従来、シール幅について作業者が目視で確認していたために発生する人的要因による測定不具合を防ぐことが可能となり、作業者の負荷軽減が可能となる。
またシール幅の測定は抜取り検査で行っていたが、全品検査が自動で行える。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】軟包装材フィルムを袋状に成型したシール部のシール幅寸法を管理する手法においてレーザーを用いるシール不良検査装置の概略構成を示した模式図である。
【図２】図１に示すシール不良検査装置の動作概略説明図である。
【図３】本発明の実施形態であるシール部のシール幅寸法を管理する手法を備えた製袋装置の概略構成を示した模式図である。
【図４】図３に示すシール不良検査装置を備えた製袋装置におけるシール不良検査装置の設置構成を上部から示した概略図である。
【図５】図３に示すシール不良検査装置を備えた製袋装置におけるシール不良検査装置の設置構成を側面から示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に用いるシール幅寸法を管理する手法についてレーザーを用いて行う装置の概略構成を図１に示す。図１は、被検査物７にレーザー８を照射するためのレーザー光源３と、被検査物７からの反射光９を受光するスクリーン４と、前記スクリーン４からの反射光９を撮像する撮像装置１と、前記撮像装置１が撮像するために前記スクリーン４からの反射光９を集光する集光手段２と、を備えており、前記レーザー光源３と前記スクリーン４と前記撮像装置１と前記集光手段２とが可動であることを特徴とするカメラユニットと、を備える装置。前記装置をシール不良検査装置１３とする。
【００１８】
図３にシール不良検査装置１３を備えた製袋装置の概略図を示す。図３に示すようにシール不良検査装置１３は切断装置１２より下流側に設置する。
【００１９】
設置方法の概略図を図４と図５に示す。シール不良検査装置１３の設置個数は軟包装材フィルムの成型された袋形状によって１つ以上の任意の個数で設置する。シール不良検査装置１３の設置個数は、袋の形状やシール位置、および製袋の行数によって随時変更する必要がある。シール不良検査装置１３は製袋装置の動作と同期して自動で動作を行うため、確認すべきシール部６に合わせてシール不良検査装置１３は設置する。本実施例では３個のシール不良検査装置１３を設置する。成型された袋の形状は流れ方向と幅方向の１つ以上の面でシールされていることが多い。このため図４のように設置することで流れ方向と幅方向の２方向それぞれに対応することが可能になる。
【００２０】
シール不良検査装置１３はサーボモーターによって動作の制御されたメカシリンダ１６に設置する。シール不良検査装置１３を設置したメカシリンダ１６は架台１５に固定する。メカシリンダ１６の動作制御は非シール部からシール部をまたいだ非シール部までの距離を往復する。つまり、シール不良検査装置１３は非シール部から測定を開始し、シール部から非シール部までの移動の間にシール部の検出を行う。
【００２１】
製袋装置の送り方法は、多くが間欠送りになっている。間欠送りで送られる袋状に成型された軟包装材フィルム７は切断装置１２にて切断されたあと、所定の箇所にて停止する。停止した軟包装材フィルム７のシール部６をシール不良検査装置１３で検出する。
【００２２】
本発明において適応するシール幅寸法を管理する手法であるシール不良検査装置１３のシール部を検出する方法は、軟包装材フィルムを使ったパッケージのシール部と非シール部との違いを精度良く検出することを可能とした手法である。
【００２３】
軟包装材フィルムを使った袋状のパッケージのシール部は、非シール部と表面状態が異なっていることが多い。すなわち、非シール部は、ほとんど凹凸のない滑らかな表面状態であるのに対し、シール部は網状やスジ状の凹凸のある表面状態となっていることが多い。これはシール工程において、シール箇所に効率的に熱や力をかけるために、凹凸のある面を持つシールバーでシール箇所を挟みこんでシールしているためである。
【００２４】
レーザーに代表されるコヒーレント光は、このような表面の凹凸に非常に感度が良く、反射光の状態に著しい変化が生じる。この反射光の変化によってシール部、非シール部を判別し、シール幅を測定する方法が提案されている。本発明に用いるシール幅寸法を管理する手法については前記レーザーを用いてシール幅寸法を測定する手法を一例として扱う。しかし、本発明に適用されるシール幅寸法を管理する手法は前記レーザーを用いてシール幅寸法を測定する手法に限らない。
【００２５】
シール不良検査装置１３は、被検査物７表面の所定箇所にレーザー光源３からのレーザー光８を照射する。レーザー照射箇所から反射した反射光９が受光可能な位置に設置したスクリーン４上に映し出された反射光９の像をカメラ１によって撮像する。スクリーン４上に映し出された反射光９の像を精度良く撮像するためにスクリーン４とカメラ１の間にレンズ２を設置している。
【００２６】
レンズ２は凹レンズを用いる。本発明に用いるシール不良検査装置１３は、被検査物７表面の所定箇所にレーザー光源３からのレーザー光８を照射し、レーザー照射箇所から反射した反射光９が受光可能な位置に設置したスクリーン４上に映し出された反射光９の像をカメラ１によって撮像する。レーザー照射箇所から反射した反射光９がスクリーン４に像として映し出された状態では、反射光９がスクリーン４の表面で反射する光が発生するため光が拡散し、像がはっきりとカメラ１で撮像できない。そこでスクリーン４とカメラ１の間にレンズ２を設置することでスクリーン４上に映し出された反射光９の像の光をカメラ１の方向に入射することが可能となる。以上のことからスクリーン４とカメラ１の間にレンズ２を設置することでスクリーン上に映し出された反射光９の像を精度良く撮像することができる。
【００２７】
被検査物７表面の所定箇所に、レーザー光源３からのレーザー光８を任意の角度において照射する。レーザー光照射箇所から反射した反射光９を受光可能な位置に撮像手段であるカメラ１が設置され、反射光９を画像として撮像し、該画像は記憶手段として用いるＰＣ１４に送られさらに判定手段によって画像処理が行われて表面状態が判定される。
【００２８】
撮像手段であるカメラ１はＣＣＤやＣＯＭＳなど各種の受光素子を用いたエリアセンサカメラを用いることが出来る。カメラの位置は、レーザー光の被検査物７の表面からの正反射光が、その受光素子の中央付近に入射するようにあらかじめ設置しておく。
【００２９】
シール不良検査装置１３では、レーザー光源３とカメラ１および反射光９の相対的な位置関係は変えずに、被検査物上のレーザー光照射箇所の位置のみが変わるように移動することが望ましい。
【００３０】
そこで図１に示すようにシール不良検査装置１３はレーザー光源３とカメラ１とスクリーン４およびレンズ２の相対的な位置関係は変化しないように固定するフレーム５を備える構造とする。フレーム５を含めたシール不良検査装置１３は、被検査物７の表面に対して平行に移動するか、あるいは、フレーム５を含むシール不良検査装置１３は静止させて被検査物７をその面内で移動する。
【００３１】
フレーム５については図２に示すようにシール不良検査装置１３においてシール不良検査装置１３を構成するレーザー光源３とカメラ１とスクリーン４およびレンズ２を１つの構成物にするように囲う形状としている。前記シール不良検査装置１３では前記レーザー光源３からのレーザー光８を用いて被検査物７の表面に照射し、被検査物７の表面から反射した反射光９をカメラ１によって撮像することで軟包装材のパッケージのシール部のシール幅の寸法を測定する。精度良くシール幅の寸法を測定するためには被検査物７に照射されるレーザー光８および被検査物７からスクリーン４を経てカメラ１によって撮像される反射光９は外部から入り込む光を出来る限り排除する必要がある。このためフレーム５は図２に示すようにシール不良検査装置１３を構成するレーザー光源３とカメラ１とスクリーン４およびレンズ２を囲う形状とする。
【００３２】
図２では、フレーム５を含むシール不良検査装置１３を、被検査物７の表面に対して平行（矢印Ａ方向）に移動させる場合を示しているが、被検査物７をｘ軸方向に平行移動させてもかまわない。ここで矢印Ａ方向はｘ軸に平行であるものとする。
【００３３】
このように、被検査物７上でレーザー光照射箇所を所定の距離ずつ移動させながら、カメラ１によって反射光９の画像を撮像していき、画像群を作る。このときレーザー光照射箇所は、被検査物７の非シール部からシール部６へ、あるいは、シール部６から非シール部へ移動していくものとする。
【００３４】
撮像された画像群は、順次、記憶手段に送られ、さらに判定手段によって画像処理が行われて表面状態が判定される。この繰り返しにより、シール部の位置を特定しさらにシール部の幅の計測を行う。
【実施例１】
【００３５】
原反巻き出し部から軟包装材フィルムが矢印方向に流れていき、シール装置によって任意の面をシールする。シール装置によってシールされた軟包装材フィルムが切断装置によって袋の形状に合わせた切断方法によって切断される。切断された軟包装材フィルムのシール装置によってシールされたシール部をシール不良検査装置によりシール幅の計測を行う。ここでシール不良検査装置により計測されたシール幅寸法値は記憶手段であるＰＣに随時記憶される。
【００３６】
シール不良検査装置により計測したシール部の幅寸法はＰＣに記憶される。シール不良検査装置により得られたシール部の幅寸法を記憶するＰＣでは、製袋装置の動作履歴も記録されている。
【００３７】
シール不良検査装置によってシール部に不良が発見されると不良品として排除される。またシール不良の発生時間が記録されるため、製袋装置の動作履歴と見合わせることで不良発生の原因を速やかに特定することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上、本発明のシール部のシール幅寸法を管理する手法を備えた製袋装置は、軟包装材フィルムによるパッケージの生産においてシール部を原因とする不良を市場に出さないことに非常に有効であり、生産効率の向上や品質向上において力を発揮するものである。
【符号の説明】
【００３９】
１  …カメラ
２  …レンズ
３  …レーザー光源
４  …スクリーン
５  …シール不良検査装置フレーム
６  …袋状に成型された軟包装材フィルムのシール部
７  …袋状に成型された軟包装材フィルム（被検査物）
８  …レーザー光
９  …レーザー光のフィルムからの反射光
１０…原反巻き出し部
１１…シール装置
１２…切断装置
１３…シール不良検査装置
１４…ＰＣ
１５…シール不良検査装置を設置する架台
１６…メカシリンダ
【図１】
2010223698.tif 000003
【図２】
2010223698.tif 000004
【図３】
2010223698.tif 000005
【図４】
2010223698.tif 000006
【図５】
2010223698.tif 000007