(57)【要約】【課題】シート体に対して、その全幅および主面に存在する段差部の位置を正確に検出することができる段差位置検出装置および全幅・段差位置検出装置を提供する。【解決手段】シール位置測定装置１は、互いの中心軸が平行に配されたロール１１、１２と、ＣＣＤラインセンサ１３ａ、１４ａ、光電センサ１５ａ、光電センサ１５ａをｙ方向に駆動するステッピングモータ１７、データ処理とステッピングモータ１７を駆動制御するデータ処理部１８などから構成されている。樹脂フィルム５は、テンションがかけられた状態で下ロール１２の表面に当接され、段差部分が存在する面の反対側主面が下ロール１２の表面に密着して、その姿勢が矯正されている。センサ１３ａ、１４ａ、１５ａおよび光源１３ｂ、１４ｂ、１５ｂは、光路がｙｚ面に垂直となるように設定されている。【選択図】      図１
2004325254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に搬送されるシート状体を検出対象とし、前記シート状体の一方の主面において、前記長手方向に延びる段差部の幅方向における位置を検出するための段差位置検出装置であって、
前記シート状体にテンションを付加し、且つ前記シート状体の他方の主面がその表面に密着するようにロールあるいはベース台を当接させて、前記シート状体の姿勢を矯正する矯正手段と、
前記シート状体の密着された領域において、前記シート状体の一方の主面における最も厚みが厚い部分に当接するように設けられた第２のロールと、
前記長手方向と略平行な方向であって、且つ前記シート状体が当接する領域における前記ロールの表面近傍を通過する状態の光路を有する光源およびセンサ部と、前記光源からセンサ部への光線が前記段差部の形成箇所で遮光される境界位置まで、前記光源とセンサ部とを一体に前記シート状体の幅方向に移動させる駆動部と、前記光線が境界位置に達した時点における前記センサ部の位置を検出する位置検出部とからなる検出センサ手段とを有する
ことを特徴とする段差位置検出装置。
【請求項２】
長手方向に搬送されるシート状体を検出対象とし、前記シート状体の全幅と、前記シート状体における一方の主面において、前記長手方向に延びる段差部の幅方向における位置とを検出するための全幅・段差位置検出装置であって、
前記シート状体にテンションを付加し、且つ前記シート状体の他方の主面がその表面に密着するようにロールあるいはベース台を当接させることによって、前記シート状体の姿勢を矯正する矯正手段と、
前記密着された領域において、前記シート状体の幅方向における両側の側端の各々から基準位置までの距離を第１距離、第２距離として検出する側端部検出手段と、
前記密着された領域において、前記シート状体の幅方向における段差部から前記基準位置までの距離を第３距離として検出する段差検出手段とを有する
ことを特徴とする全幅・段差位置検出装置。
【請求項３】
当該装置は、前記側端部検出手段および段差検出手段から前記第１距離、第２距離および第３距離に関するデータを受け取り、演算処理を行う演算処理手段を有しており、
前記演算処理手段は、前記第１距離と第２距離との差分から前記全幅を算出し、前記第１距離および第２距離の一方と前記第３距離との差分から前記段差部の位置を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の全幅・段差位置検出装置。
【請求項４】
前記演算処理手段は、当該装置の駆動にかかる経過時間を計時する計時部と、前記算出された前記全幅および段差部の位置を、前記経過時間に対応付けて、保存するデータ保存部とを有している
ことを特徴とする請求項３に記載の全幅・段差位置検出装置。
【請求項５】
前記段差検出手段は、請求項１に記載の段差位置検出装置を有し、
前記シート状体は、前記段差検出手段において、前記ロールに当接され、且つその長手方向の前記密着された領域の前後で搬送方向が変換されており、
前記段差検出手段は、検出した前記センサ部の位置から前記基準位置までの距離を前記第３距離として前記演算処理部に対して送る
ことを特徴とする請求項４に記載の全幅・段差位置検出装置。
【請求項６】
前記シート状体は、帯状フィルムを、その幅方向における縁部どうしをオーバーラップさせながら筒状に貼り合わせ、これを略平板状に圧縮して成型されたものであり、
前記段差部は、前記貼り合せにより前記一方の主面に配置される前記帯状フィルムにおける一方のエッジであり、
前記側端は、前記筒状に貼り合わせた前記帯状フィルムが圧縮され略平板状に成型された際の折り返し端である
ことを特徴とする請求項２から５の何れかに記載の全幅・段差位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、段差位置検出装置および全幅・段差位置検出装置に関し、特に一方の主面において長手方向に延びる段差部を有する長尺シート状体の段差位置および全幅を検出するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、飲料用などの用途に広く普及している缶や瓶には、その外表面に内容表示などを含む各種印刷が施された外装フィルムが装着されている。
この外装フィルムには、樹脂材料から薄帯状のフィルムを作製し、この表面に各種印刷を施したものを用いる。印刷が施された薄帯状のフィルムは、幅方向の縁部どうしをオーバーラップさせながら接合（シール）して筒状に加工される。このように筒状に加工されたフィルムは、缶や瓶への被着を実施するまでの間、一旦、略平板状に圧縮成型されてシート状体へと成形され、コンパクト化が図られた上で保管あるいは搬送されることがある。そして、シート状体へと成型された筒状フィルムは、缶や瓶への被着に際して、再び筒状へと戻される。
【０００３】
このような外装フィルムの作製過程においては、筒状への加工段階で、その内周ペリフェリが被せようとする缶や瓶の外周ペリフェリよりも若干大きくなるようにオーバーラップの度合いを調整する必要があり、また、略平板状に圧縮する段階で、圧縮後のシール位置がシート状体の側端（折り返し端）から一定の間隔をあけた箇所となるようにする必要がある。この内、シール位置とシート状体の見かけ上の側端との位置関係を上述のように設定しておく必要があるのは、以下のような理由によるものである。
【０００４】
通常、薄帯状のフィルムに各種印刷を実施する際には、幅方向の側端が基準位置として用いられる。そして、薄帯状のフィルムを筒状に加工した際に、印刷の位置基準となったフィルムのエッジは、シール部分へと配される。これより、筒状のフィルムでは、シール部分が印刷の基準位置に相当することになる。このように筒状に成形されたフィルムは、略平板状に圧縮成型されることになるのであるが、バーコードなどの印刷部分が折り返し端に位置してしまうと、フィルム表面の伸張などによって印刷が歪んでしまうことになる。このようにバーコードなどの印刷部分に歪みを生じてしまった外装フィルムは、缶や瓶への被着に供することができない。このような理由から、印刷の基準位置と見なすことができるシール部分とシート状体の側端（折り返し端）との間の距離を所定の寸法確保しておく必要がある。
【０００５】
このような外装フィルムの内周ペリフェリおよびシール部分の位置測定には、シート状体へと成型した後の全幅などを搬送ラインにおけるロール間の渡り部分で、ＣＣＤラインセンサを用いて測定する方法を採用することも可能ではある（特許文献１、２）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１３７８５８号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平７−１１４４１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１、２の装置では、測定対象であるシート状体が搬送ラインのロール間の渡り部分を通過する際に測定を実施しているので、測定時におけるシート状体の姿勢が不安定となっており、正確な測定を実施することは困難である。特に、上述のようなシート状体に成型された筒状のフィルムを測定対象とする場合には、筒内部に空気が残ってしまうと、ロール間の渡り部分においては厚み方向に膨れてしまい、正確なシート状体の全幅を測定することはできない。
【０００９】
また、筒状ではない一枚のシートを測定対象とする場合であっても、ロール間の渡り部分で、搬送時におけるシートへのテンションのバラツキなどによって、シートがその幅方向あるいは搬送方向に変形（例えば、弓形など）してしまうこともあり、正確な全幅などを測定することは困難である。
本発明は、このような背景のもとになされたものであって、シート状体に対して、その全幅および主面に存在する段差部の位置を正確に検出することができる段差位置検出装置および全幅・段差位置検出装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、長手方向に搬送されるシート状体を検出対象とし、シート状体の一方の主面において、長手方向に延びる段差部の幅方向における位置を検出するための段差位置検出装置であって、シート状体にテンションを付加し、且つシート状体の他方の主面がその表面に密着するようにロールあるいはベース台を当接させて、シート状体の姿勢を矯正する矯正手段と、シート状体の密着された領域において、シート状体の一方の主面における最も厚みが厚い部分に当接するように設けられた第２のロールと、長手方向と略平行な方向であって、且つシート状体が当接する領域におけるロールの表面近傍を通過する状態の光路を有する光源およびセンサ部と、光源からセンサ部への光線が段差部の形成箇所で遮光される境界位置まで、光源とセンサ部とを一体にシート状体の幅方向に移動させる駆動部と、光線が境界位置に達した時点におけるセンサ部の位置を検出する位置検出部とからなる検出センサ手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
上記段差位置検出装置では、矯正手段によりシート状体をロールあるいはベース台の表面に密着してその姿勢を矯正し、且つシート状体の最も厚みの厚い部分に第２のロールを当接させた状態で、この密着された領域において、検出センサ手段によりシート状体の段差位置を検出することができる。
従って、本発明の段差位置検出装置を用いれば、シート状体における主面の段差部の位置を正確に検出することができる。
【００１２】
また、本発明は、長手方向に搬送されるシート状体を検出対象とし、シート状体の全幅と、シート状体における一方の主面において、長手方向と略平行に延びる段差部の幅方向における位置とを検出するための全幅・段差位置検出装置であって、シート状体にテンションを付加し、且つシート状体の他方の主面がその表面に密着するようにロールあるいはベース台を当接させることによって、前記シート状体の姿勢を矯正する矯正手段と、密着された領域において、シート状体の幅方向における両側の側端の各々から基準位置までの距離を第１距離、第２距離として検出する側端部検出手段と、密着された領域において、シート状体の幅方向における段差部から基準位置までの距離を第３距離として検出する段差検出手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
この全幅・段差位置検出装置では、矯正手段によりシート状体がロールあるいはベース台の表面に密着されてその姿勢を矯正しておき、密着された領域において、シート状体における両側の側端および段差部から基準位置までの距離を、それぞれ第１距離、第２距離、第３距離として検出する。よって、本発明の全幅・段差位置検出装置では、シート状体の姿勢を矯正し、安定させた状態で、第１距離、第２距離、第３距離を検出することができ、これらの検出された各距離から全幅および段差部の位置を正確に算出することができる。
【００１４】
従って、本発明の全幅・段差位置検出装置を用いれば、シート状体における全幅および主面に存在する段差部の位置を正確に検出することができる。
なお、上記基準位置は、装置内における任意位置でよく、例えば、装置の基準面などを用いることができる。
上記全幅・段差検出装置では、上記手段以外に、側端部検出手段および段差検出手段から第１距離、第２距離、第３距離の各データを受け取り、演算処理を行う演算処理手段を設けておき、演算処理手段が、第１距離と第２距離との差分からシート状体の全幅を算出し、第１距離と第２距離との一方と第３距離との差分から段差部の位置を算出する構成としておくことができる。
【００１５】
また、上記全幅・段差位置検出装置は、当該装置の駆動にかかる経過時間を計時する計時部と、算出されたシート状体の全幅および段差部の位置を、経過時間に対応付けて保存するデータ保存部とを演算処理部に設けておくようにしておけば、各データを取り出して利用する際の利便性などの面から望ましい。
また、上記全幅・段差位置検出装置において、段差位置検出装置を段差検出手段に設けておき、ロールに密着された領域において、シート状体が、その長手方向の密着された領域の前後で搬送方向が変換されるように搬送され、段差検出手段が、検出したセンサ部の位置から基準位置までの距離を第３距離として演算処理部に対して送るようにしておくことが望ましい。
【００１６】
さらに、シート状体の他方の主面がロールの表面に密着された領域において、シート状体の一方の主面（段差部を有する側の主面）における最も厚みが厚い部分に当接するように第２のロールを設けておき、段差検出手段における光源およびセンサ部を、シート体の厚み方向において、第２のロールの表面とシート状体の一方の主面における厚みの薄い部分との間に光路が位置するように配しておくことが望ましい。
【００１７】
上記全幅・段差位置検出装置では、例えば、帯状フィルムが、その幅方向における縁部どうしをオーバーラップさせながら筒状に貼り合わせ、これを平板状に圧縮することで成型された筒状のシート状体中に空気が残っていたとしても、これに対し、矯正手段によってシート状体の他方の主面をロールあるいはベース台の表面に密着させることで、ロールあるいはベース台の表面に沿った形のシート状体として、第１距離、第２距離、第３距離を各々検出するので、その全幅および段差部の位置を正確に検出することができる。
【００１８】
なお、この場合の段差部とは、帯状フィルムを筒状に貼り合せることにより、一方の主面に配置されることになる帯状フィルムの一方のエッジであり、側端とは、筒状に貼り合わせた帯状フィルムが圧縮され略平板状に成型された際の折り返し端である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（全体構成）
本発明の実施の形態に係るシール位置測定装置１の全体構成と、その測定対象となる樹脂フィルム５について、図１を用いて説明する。図１では、説明の便宜上、シール位置測定装置１の主要構成のみを図示しており、フレームやガイド等の部品を省略している。
【００２０】
先ず、本発明の実施の形態に係るシール位置測定装置１が測定対象とする樹脂フィルム５について、説明する。
図１に示すように、樹脂フィルム５は、樹脂材料から作製された材料フィルムを、筒状に加工した後、平板状に折り畳まれて形成されている。ここで、樹脂フィルムは、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などを原料としており、それらを加工した発泡フィルム材、あるいは非発泡フィルム材、さらにはそれらの複合フィルム材などが用いられる。
【００２１】
樹脂フィルム５は、光透過性を有し、その表面にバーコードなどを含む所要の印刷が施されている。この印刷は、材料フィルムが筒状に加工される前の段階で施されている。
図１の拡大部分に示すように、樹脂フィルム５の一方の主面（図１では、ｚ方向上面）には、その幅方向（ｙ方向）の中心から若干オフセットされた位置にシール部５１が存在する。このシール部５１は、薄帯状の材料フィルムを筒状に成形する際に幅方向のフィルム縁部どうしがオーバーラップされ接合された部分であり、一方のフィルム端がシールエッジ５３として残り、形状として段差状になっている。
【００２２】
また、樹脂フィルム５は、上記筒状に成形された樹脂フィルムが略平板状に圧縮成型されており、シート状体となっている。そして、樹脂フィルム５の両側の折り返し部５２ｒ、５２ｌは、シート状体の側端に相当する部分である。ただし、樹脂フィルム５は、折り返し部５２ｒ、５２ｌ（図１では、折り返し部５２ｒのみ図示。）の近傍において、２枚の材料フィルムが重ねられた状態となっており、そこでの全厚ａが１００μｍ＋αであり、シール部５１において、３枚の材料フィルムが重ねられた状態となっており、そこでの全厚ｂが、１５０μｍ＋βとなっている。
【００２３】
ここで、各全厚ａ、ｂにおけるα、βとは、略平板状に成型された時点においても筒の内部に残る空気により形成されるフィルム間の隙間相当分である。
なお、樹脂フィルム５は、略平板状に成型される際に、両側端部に筋目が入る程折り返されてはおらず、図１の拡大部分に示すように、折り返し部５２ｒ、５２ｌは、曲率を有する状態となっている。
【００２４】
このような樹脂フィルム５を測定対象とするシール位置測定装置１は、中心軸が平行に設定された２つのロール１１、１２と、ＣＣＤラインセンサ１３ａ、１４ａ、光電センサ１５ａ、および光電センサ１５ａを図中ｙ方向に駆動するステッピングモータ１７、各種データの処理およびステッピングモータ１７の駆動制御を行うデータ処理部１８などから構成されている。また、シール位置測定装置１は、ＣＣＤラインセンサ１３ａ、１４ａおよび光電センサ１５ａのそれぞれと対をなす光源１３ｂ、１４ｂ、１５ｂも備えている。
【００２５】
２つのロール１１、１２は、互いの中心軸（回転軸）が平行に、且つ、樹脂フィルム５の搬送方向に直交するように配されており、間の隙間が樹脂フィルム５における厚みｂと略同一に設定されている。
上記構成要素の内、下ロール１２は、樹脂フィルム５の全幅よりも若干幅広に設定されており、対して、上ロール１１は、樹脂フィルム５におけるシール部５１の位置変動（ｙ方向）を考慮して設定されており、下ロール１２よりも幅狭になっている。
【００２６】
下ロール１２の表面には、樹脂フィルム５が当接されている。そして、下ロール１２にその一部領域が当接された樹脂フィルム５は、搬送方向にテンションが掛けられており、図中のｚ方向下側における主面が下ロール１２の表面に押し付けられて、これに密着されている。これにより、樹脂フィルム５における当接された領域では、下ロール１２に当接された領域で、その姿勢が矯正されている。図示はしていないが、樹脂フィルム５は、搬送方向における前後でテンションコントロール用のロールに当接されており、これによって、所要のテンションが付加されている。ここで、所要のテンションとは、樹脂フィルム５が有する弾性変形領域に相当するものである。
【００２７】
また、樹脂フィルム５における搬送方向は、下ロール１２に当接された領域を境に変換されている。これにより、樹脂フィルム５は、下ロール１２に当接された領域において、凸状の状態とされている。
ＣＣＤラインセンサ１４ａに対応する光源１４ｂは、上記樹脂フィルム５と下ロール１２との当接領域における折り返し部５２ｒおよびそのｙ方向近傍領域を目がけて光線を出射できるように配置されている。また、光源１４ｂから出射される光線の光路は、図のｚ方向において、下ロール１２の表面よりも若干上（折り返し部５２ｒにおける樹脂フィルム５の全厚ａより低い位置）に設定されている。これにより、光源１４ｂより出射された光線は、その一部が樹脂フィルム５における折り返し部５２ｒよりも幅方向内側の部分で遮光され、他の部分が折り返し部５２ｒよりも樹脂フィルム５の幅方向外側を通過してＣＣＤラインセンサ１４ａで受光される。ＣＣＤラインセンサ１４ａは、非受光と受光との境界位置を樹脂フィルム５の折り返し部５２ｒの位置として検出し、この位置と予め設定された装置の基準位置との距離をデータ処理部１８に送る。
【００２８】
ＣＣＤラインセンサ１３ａについても、樹脂フィルム５の折り返し部５２ｌ（不図示）の位置を検出し、その位置から基準位置までの距離をデータ処理部１８に送る。
図１では図示を省略しているが、光電センサ１５ａと光源１５ｂとは連結されており、ステッピングモータ１７の駆動によって、図中のｙ方向（下ロール１２の中心軸に平行な方向）に一体に移動されるようになっている。ステッピングモータ１７の駆動前において、光電センサ１５ａおよび光源１５ｂは、図中のｚ方向において、上ロール１１の表面と樹脂フィルム５の主面との間にできた隙間を光線が通過するように配置されている。この時点で光電センサ１５ａは、データ処理部１８に対して受光している旨の信号（ＯＮ信号）を送っており、ＯＮ信号を受け取っているデータ処理部１８は、受け取り信号がＯＦＦ状態（光線がシールエッジ５３で遮光された状態）となるまでステッピングモータ１７に駆動する旨の指令信号を出力する。ステッピングモータ１７は、データ処理部１８からの信号を受けて、光電センサ１５ａと光源１５ｂとを一体に移動させる。
【００２９】
データ処理部１８は、光電センサ１５ａからの信号がＯＦＦ状態、即ち、光線がシールエッジ５３の部分で遮光され光電センサ１５ａに受光しなくなった地点（境界位置）におけるステッピングモータ１７の位置データをシールエッジ５３の位置として検出する。そして、検出されたシールエッジ５３から予め設定された装置の基準位置までの距離をデータ処理部１８に送る。
【００３０】
なお、光電センサ１５ａ、ボールねじ１６およびステッピングモータ１７は、光源１４ｂからＣＣＤラインセンサ１４ａに向け出射された光線を遮らない位置に配置されている。
データ処理部１８は、計時を行う計時部（不図示）を内蔵しており、計時部は、上記ＣＣＤセンサ１３ａ、１４ａ、１５ａからの各距離のデータが入力され始めた時点から計時を開始する。データ処理部１８は、計時部が計時する経過時間と、別途入力される樹脂フィルム５の搬送速度とから、樹脂フィルム５の搬送方向における上記入力データの計測位置データＸｔを算出する。そして、各経過時間ｔにおける計測位置データＸｔは、データ処理部１８が備えるデータ保存部（不図示）に、経過時間ｔに対応付けられた形で保存される。これについては、後述する。
（シール位置測定装置１の測定部分）
次に、上記シール位置測定装置１に要部について、図２を用いて説明する。図２（ａ）は、上記図１のシール位置測定装置１におけるロール１１、１２および各センサ１３ａ、１４ａ、１５ａなどをｚ方向上方から見た上面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）における断面図である。
【００３１】
図２（ａ）に示すように、上記図１のｚ方向から上ロール１１と下ロール１２とを矢視した場合には、２つのロール１１、１２が同じ軸線Ｌ２上に配置されることになる。樹脂フィルム５は、図面の下から、上ロール１１と下ロール１２との間を通り、上方向に搬送される。そして、樹脂フィルム５の搬送方向は、上述のように、軸線Ｌ２に略直交する方向に設定されている。
【００３２】
光源１３ｂからＣＣＤラインセンサ１３ａに向けて出射される光線の光路、光源１４ｂからＣＣＤラインセンサ１４ａに向けて出射される光線の光路、さらには光源１５ｂから光電センサ１５ａに向けて出射される光線の光路は、下ロール１１と上ロール１２とで挟まれた領域において、樹脂フィルム５の搬送方向と平行に設定されている。
【００３３】
ＣＣＤラインセンサ１３ａ、１４ａおよび光電センサ１５ａは、ロール１１、１２の中心軸上における樹脂フィルム５の折り返し部５２ｒ、５２ｌおよびシールエッジ５３の位置を検出する。ただし、各測定箇所がロール１１、１２の中心軸上から搬送方向の前後（図の上下）に数ｍｍのずれを生じたとしても、履歴として保存される各データの精度には実質的な影響を及ばない。
【００３４】
このように各センサ１３ａ、１４ａ、１５ａは、樹脂フィルム５における折り返し部５２ｒ、５２ｌおよびシールエッジ５３の位置検出をし、シール位置測定装置１の基準ラインＬ１との間の距離Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３というデータとしてデータ処理部１８（図２では、不図示。）に送る。
図２（ｂ）に示すように、上ロール１１と下ロール１２との間を通過する際の樹脂フィルム５は、搬送方向にテンションが掛けられながら下ロール１２に当接されているので、下ロール１２との間の隙間がなくなって密着され、且つ、筒の内部の空気がほとんど排出された状態となっている。即ち、樹脂フィルム５は、下ロール１２に当接された領域において、折り返し部５２ｒから折り返し部５２ｌまでの間の当接部分でその姿勢が矯正された状態となっている。
【００３５】
また、樹脂フィルム５は、シール部５１において上ロール１１が当接されている。図面上におけるシール部５１から左側では、上ロール１１の表面と樹脂フィルム５の表面との間に隙間が生じることになる。
上記図２（ａ）の光電センサ１５ａおよび光源１５ｂは、その間の光線の光路が上記隙間を通る位置から図中の右方向に移動される。そして、光源１５ｂから出射された光線は、シールエッジ５３にかかった時点で遮られ、光電センサ１５ａからの信号が遮光状態（ＯＦＦ状態）となる。
【００３６】
データ処理部１８は、光電センサ１５ａからの信号がＯＦＦ状態となった時点で、ステッピングモータ１７の駆動を停止し、その時点におけるステッピングモータ１７からの位置データ（光電センサ１５ａの位置）をシール位置データＹ３として保存する。
なお、図２（ｂ）に示すように、光電センサ１５ａと光源１５ｂとは、上ロール１１の表面とシール部５１の左側における樹脂フィルム５の表面との間の狭い隙間に光路を設定する必要があるので、その位置精度を厳密に確保しておく必要がある。
【００３７】
また、光電センサ１５ａおよび光源１５ｂの移動においても、その移動軸をロール１１、１２の中心軸と平行となるように製作しておく必要がある（例えば、芯振れを１０μｍ以下程度としておく必要がある。）。
図１および図２では図示していないが、このように光電センサ１５ａおよび光源１５ｂとロール１１、１２との相対位置精度を確保するために、シール位置測定装置１では、光電センサ１５ａ、光源１５、ステッピングモータ１７などを一体のユニットとして作製しておき、これをロール１１、１２が保持されたフレームなどに対して３点で支持取り付けている。そして、各支持部においては、光電センサ１５ａなどを備えるユニットとロール１１、１２との間での相対位置を微調整できるようにしており、その間における高い寸法精度を得ることができるようにしている。
（データ処理部１８の動作）
次に、各センサ１３ａ、１４ａ、１５ａなどからデータの入力を受けるデータ処理部１８における動作について、図３および図４を用いて説明する。図３は、データ処理部１８の動作フローを示すチャートであり、図４は、データ処理部１８が保存するデータテーブルである。
【００３８】
図３に示すように、シール位置測定装置１を起動すると、データ処理部１８における計時部の時間ｔを初期値０にリセットする（ステップＳ１）。その後に、樹脂フィルム５の搬送を開始するための指示信号を搬送部（不図示）に送り（ステップＳ２）、光源１３ｂ、１４ｂ、１５ｂに対し光線の出射を開始させる旨の指令を出す（ステップＳ３）。この指令を受けた光源１３ｂ、１４ｂ、１５ｂは、光線の出射を開始する。そして、センサ１３ａ、１４ａ、１５ａは、各々データＹ１、Ｙ２、Ｙ３を検出できる状態になる。
【００３９】
また、データ処理部１８には、上記図１の計測位置データの代替として、搬送部から樹脂フィルム５の搬送速度に関するデータのフィードバックを受ける。
データ処理部１８は、ＣＣＤラインセンサ１３ａ、１４ａからの位置データＹ１、Ｙ２から、樹脂フィルム５の全幅Ｗ１（＝Ｙ１−Ｙ２）を算出する。また、データ処理部１８は、位置データＹ２と光電センサ１５ａからの位置データＹ３とからシールエッジ５３から折り返し部５２ｒまでの幅Ｗ２（＝Ｙ３−Ｙ２）を算出する。データ処理部１８は、Ｗ１＞０となった時点から、内蔵する計時部での計時を開始する（ステップＳ５）。
【００４０】
データ処理部１８は、計時部での計時を開始すると、経過時間ｔにおける樹脂フィルム５の測定対象箇所の位置データを算出する。即ち、単位時間△ｔ（例えば、０．１ｓｅｃ．）と、その時点で搬送部から入力された搬送速度Ｖｔとから単位時間△ｔに搬送された距離が算出され、これを積算することで経過時間ｔにおける計測位置Ｘｔが算出される。
【００４１】
【数１】
2004325254.tif 000003
データ処理部１８は、単位時間△ｔ毎に算出した各幅データＷ１ｔ、Ｗ２ｔから、その測定箇所における樹脂フィルム５の全幅およびシールエッジ位置の良否判定を実施する。
【００４２】
まず、データ処理部１８は、算出された幅Ｗ１ｔが予め設定されたｋ１以上ｋ２以下の数値範囲内に入っているか否かを判定する（ステップＳ６）。そして、Ｗ１ｔが上記範囲内の場合には、ステップＳ７でＷ２ｔが予め設定されたｋ３以上ｋ４以下の数値範囲内に入っているか否かを判定する。
上記２つの判定ステップＳ６、Ｓ７でＷ１ｔ、Ｗ２ｔの両データがともに数値範囲内に入っている場合（ｋ１≦Ｗ１ｔ≦ｋ２、ｋ３≦Ｗ２ｔ≦ｋ４）には、これらデータにフラグＦｔ＝０がたてられる（ステップＳ８）。対して、Ｗ１ｔが数値範囲（ｋ１以上ｋ２以下）に入っており、且つ、Ｗ２ｔが数値範囲外となっている場合には、これらデータにはフラグＦｔ＝１がたてられる（ステップＳ９）。
【００４３】
データ処理部１８は、経過時間ｔに対応付けて、測定位置Ｘｔ、全幅Ｗ１ｔ、幅Ｗ２ｔおよびフラグＦｔをデータ保存部（不図示）に樹脂フィルム５の履歴として随時保存してゆく。
一方、上記判定ステップＳ６でＷ１ｔが数値範囲内に入っていない場合には、判定ステップＳ１１でＷ２ｔが予め設定されたｋ３以上ｋ４以下の数値範囲内に入っているか否かを判定する。そして、ステップＳ１１で幅Ｗ２ｔが設定された数値範囲に入っている場合には、フラグＦｔ＝２をたて（ステップＳ１２）、数値範囲外の場合には、フラグＦｔ＝３をたてる（ステップＳ１３）。
【００４４】
ステップＳ１２、Ｓ１３を経た場合にも、経過時間ｔに対応付けられた状態で、各データＸｔ、Ｗ１ｔ、Ｗ２ｔ、Ｆｔがデータ保存部に保存される（ステップＳ１０）。
データ処理部１８は、上記データＸｔ、Ｗ１ｔ、Ｗ２ｔ、Ｆｔの算出および保存を、Ｗ１ｔ＝０となるまで単位時間△ｔ毎に繰り返し実施する。そして、データ処理部１８は、Ｗ１ｔ＝０となった時点で、樹脂フィルム５の測定が終了したものと判断する（ステップＳ１４）。
【００４５】
その後、データ処理部１８は、光源１３ｂ、１４ｂ、１５ｂからの光線の出射を停止させ（ステップＳ１５）、計時部の計時を停止（ステップＳ１６）する。最後に、樹脂フィルム５がシール位置測定装置１から完全に排出されるまでの時間ＴＤをおいた後に、搬送部の駆動を停止させる（ステップＳ１７）。
以上のようにして、データ処理部１８は、動作をし、シール位置測定装置１の駆動制御およびデータ処理を実施する。
【００４６】
なお、上記ステップＳ１０において、データ処理部１８は、各データをデータテーブルの形態としてデータ保存部に保存する。また、保存のための記録媒体は、ＨＤＤやＦＤなど何でもよいが、測定した樹脂フィルム５に付属した状態とできるように取り出し容易なＦＤなどの媒体を使用することが望ましい。
図４に示すのは、上記ステップＳ１０でデータ処理部１８におけるデータ保存部に保存されるデータテーブルの一例である。
【００４７】
図４に示すように、本発明の実施の形態に係るデータテーブルでは、０．１ｓｅｃ．毎の上記各データＸｔ、Ｗ１ｔ、Ｗ２ｔ、Ｆｔが記録されている。経過時間ｔ毎にデータを見て行くと、経過時間ｔ＝０．０ｓｅｃ．でフラグＦｔ＝３となっており、ｔ＝０．１〜０．２ｓｅｃ．に対応する箇所でＦｔ＝２となっている。
【００４８】
また、データテーブル中のｔ＝０．４ｓｅｃ．とｔ＝３００．０ｓｅｃ．に対応する箇所では、Ｆｔ＝１となっている。それ以外の部分では、Ｆｔ＝０となっている。
なお、図４に示すデータテーブルを作成するに当たっては、上記図３における各設定数値を、ｋ１＝１１４．３ｍｍ、ｋ２＝１１５．７ｍｍ、ｋ３＝１８．０ｍｍ、ｋ４＝２０．０ｍｍというように設定している。
【００４９】
図４に示すデータテーブルは、樹脂フィルム５を実際にＰＥＴボトルに対して被着する際に有効に活用される。具体的には、フラグＦｔ＝０の箇所だけを合格部分としてＰＥＴボトルの被着に供する場合には、上記図４のデータテーブルにおいて、フラグＦｔが０ではない箇所（Ｘｔ＝０．０００〜１．００１ｍの箇所、Ｘｔ＝２．００１ｍの箇所およびＸｔ＝１４９９．７００ｍの箇所）を切り取るなどして排除すればよい。この除外の際に、データ保存部に保存されたデータテーブル（履歴）を取り出して用いれば、少ない工数をもって正確に不合格部分を排除することができる。
（シール位置測定装置１の優位性）
シール位置測定装置１が有する第１の優位性は、上記図１、２に示すように、樹脂フィルム５を下ロール１２の表面に当接させることでその姿勢を矯正した状態、所謂下ロール１２に抱かせた状態で、両折り返し部５２ｒ、５２ｌおよびシールエッジ５３の位置検出をしているところにある。このような状態をもって検出を行うシール位置検出装置１では、筒状の樹脂フィルム５内部の空気を排気して位置検出ができるので、上記特許文献１の装置などに比べて、樹脂フィルム５の全幅Ｗ１およびシール位置Ｗ２の正確な測定を実施でき、高い信頼性を有するデータ履歴をとることができる。
【００５０】
また、シール位置測定装置１では、データ処理部１８における計時部が樹脂フィルム５の検出を開始してからの経過時間ｔに対応付けて、データ保存部に履歴として各データを保存しているので、樹脂フィルム５をＰＥＴボトルの表面に被着するなどの際に、保存されたデータを有効に活用することができる。
また、光源１３ｂ、１４ｂ、１５ｂから出射される光線の光路は、上記図１のｘ方向に設定されているので、印刷の有無および濃淡によって樹脂フィルム５の光透過率が領域ごとに異なるような場合であっても、各センサ１３ａ、１４ａ、１５ａは、正確に各位置の検出を実施することができる。これが、例えば、反射型のセンサをその光路が上記図１のｚ方向になるように設定した場合などは、対象とする樹脂フィルム５における領域ごとの光透過率あるいは光反射率などの違いによって、検出データにバラツキが生じてしまい、正確な検出を行うことが困難となる。
（その他の事項）
上記発明の実施の形態では、缶や瓶の外装に被着される樹脂フィルム５を測定対象とするシール位置測定装置１を例に説明したが、本発明は、主面に段差部を有するシート体を測定対象とする装置であれば、上記発明の実施の形態に限定を受けるものではない。例えば、幅の異なる複数の帯状フィルムが階段状に積層され貼り合わされているようなシート体を測定対象とし、その全幅および各フィルムの幅方向における各フィルムのエッジ位置（段差部の位置）を検出対象とする装置であっても本発明の構成を適用すれば、高い精度をもって位置の検出を実施することができる。
【００５１】
また、上記発明の実施の形態では、検出・算出した各データを履歴としてデータ処理部１８におけるデータ保存部に保存することとしたが、必ずしも履歴として保存しなくてもよい。例えば、上記図３のステップＳ６、Ｓ７、Ｓ１１などでシールエッジ５３の位置Ｗ２あるいは樹脂フィルム５の全幅Ｗ１が不良（規定の数値範囲外）であると判断した場合に、この測定装置よりも上流工程に位置するシールを行い筒状に加工する工程や略平板状に折り畳む工程などに対して、リアルタイムに情報をフィードバックし、情報のフィードバックを受けた各工程でシールエッジ５３の位置、材料フィルムを筒状に加工する際の筒内径などを微調整できる構成としておいてもよい。また、シールエッジや全幅の不良を検出した際に、警報ブザーを鳴らし、作業員に対して警告を発する構成としてもよい。
【００５２】
また、上記シール位置測定装置１では、樹脂フィルム５を下ロール１２の表面に当接することによって、その姿勢を矯正したが、樹脂フィルム５を当接させるのは必ずしもロールである必要ない。例えば、平面を有する台上に樹脂フィルム５を当接させて、その姿勢を矯正してもよい。ただし、この場合には、樹脂フィルム５が摩擦によって台に固着したりすることがないように、台の表面をフッ素加工しておくことが望ましい。
【００５３】
さらに、上記発明の実施の形態においては、樹脂フィルム５の全幅Ｗ１とシールエッジ５３の位置Ｗ２との両方を算出することとしたが、全幅Ｗ１および折り返し部５２ｒ、５２ｌの位置が樹脂フィルム５の搬送時にもずれ難いことが予め分かっている場合には、シールエッジ５３の位置Ｗ２だけを測定するようにしてもよい。具体的には、上記図１において、ＣＣＤラインセンサ１３ａ、１４ａおよびこれらに対応する光源１３ｂ、１４ｂなどを省略し、光電センサ１５ａを用いたシールエッジ５３の位置Ｗ２の測定のみを実施するような装置（段差位置検出装置）とすればよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の段差位置検出装置は、矯正手段によりシート状体をロールあるいはベース台の表面に密着してその姿勢を矯正し、且つシート状体の最も厚みの厚い部分に第２のロールを当接させた状態で、この密着された領域において、検出センサ手段によりシート状体の段差位置を検出することができるので、この段差位置検出装置を用いれば、シート状体における主面の段差位置を正確に検出することができる。
【００５５】
また、本発明の全幅・段差位置検出装置は、矯正手段によりシート状体に対して、テンションをかけながら、その他方の主面をロールあるいはベース台に当接させるとともに、長手方向において当接された領域の前後でシート状体の搬送方向を変換して姿勢を矯正し、この姿勢が矯正された領域において、シート状体における両側の側端および段差部から基準位置までの距離を、それぞれ第１距離、第２距離、第３距離として検出する。よって、本発明の全幅・段差位置検出装置では、シート状体の姿勢を安定させた状体で、第１距離、第２距離、第３距離を検出することができ、正確な全幅および段差部の位置を算出することができる。
【００５６】
従って、本発明の全幅・段差位置検出装置を用いれば、シート状体における全幅および主面に存在する段差部の位置を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態に係るシール位置測定装置１の構成を示す要部斜視図である。
【図２】図１のシール位置測定装置１における測定箇所の上面図および側面図である。
【図３】シール位置測定装置１の駆動時における動作フローチャートである。
【図４】データ処理部１８のデータ保存部で保存されるデータテーブルを示す。
【符号の説明】
１．シール位置測定装置
５．  樹脂フィルム
１１．  上ロール
１２．  下ロール
１３ａ、１４ａ．  ＣＣＤラインセンサ
１５ａ．  光電センサ
１７．  ステッピングモータ
１８．  データ処理部
５１．  シール部
５２ｒ、５２ｌ．  折り返し部
５３．  シールエッジ
【図１】
2004325254.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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