(57)【要約】【課題】表裏の樹脂フィルム２ａ，２ｂの間に間隙を設けると共に斜め方向から撮像を行うことにより、印刷パターンを確実に検査することができる樹脂チューブフィルム２の印刷不良検査装置を提供する。【解決手段】外表面に印刷が施された透明な筒状の長尺な樹脂チューブフィルム２の内部にエアーＡを溜め、このエアーＡが溜まった部分の上流側と下流側をそれぞれ外側からピンチローラ１１，１２で挟んで搬送する流体間隙搬送装置と、これらのピンチローラ１１，１２間のガイド板１３内を搬送される樹脂チューブフィルム２の検査スリット１３ａに露出する樹脂フィルム２ａ，２ｂの外表面に、この外表面の法線Ｎに対して傾斜した方向から照明を施す照明装置１０と、この外表面を、この外表面の法線Ｎに対して照明装置１０とは逆方向に傾斜した方向から撮像する撮像装置９とが配置された構成とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外表面に印刷が施された透明な筒状の長尺な樹脂チューブフィルムの内部に流体を溜め、この流体が溜まった部分の上流側と下流側をそれぞれ外側からローラで挟んで搬送する流体間隙搬送装置と、
これらのローラ間を搬送される樹脂チューブフィルムの特定の外表面に、この外表面の法線方向に対して傾斜した方向から照明を施す照明装置と、
この特定の外表面を、この外表面の法線方向に対して照明装置とは逆方向に傾斜した方向から撮像する撮像装置とが配置されたことを特徴とする樹脂チューブフィルムの印刷不良検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒状の樹脂チューブフィルムの外表面に施された印刷の不良を検査する樹脂チューブフィルムの印刷不良検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
砂糖や塩等の袋物製品は、ポリエチレンやポリプロピレン等の透明な袋状の樹脂フィルムに収納されて販売される。そして、この袋状の樹脂フィルムの外表面には、通常は印刷が施されている。
【０００３】
上記袋状の樹脂フィルムは、外表面に印刷が施された長尺な筒状の樹脂チューブフィルムを所定位置で切断したものであり、図３に示すような製造工程を経て製造される。即ち、図３（ａ）に示すように、樹脂材料であるペレットをインフレーション成形機１によってチューブ状の樹脂フィルムに成形することにより樹脂チューブフィルム２が作成される（成形工程）。この樹脂チューブフィルム２は、まずローラ３で挟んで表側と裏側の樹脂フィルムを重ね合わせて平たくし、巻取ロール４に巻き取られる。次に、この樹脂チューブフィルム２は、図３（ｂ）に示すように、巻取ロール４から引き出されて、印刷機５により表裏の両外表面に印刷が施され、巻取ロール６に巻き替えられる（印刷工程）。この印刷工程では、長尺な樹脂チューブフィルム２の表裏の両外表面に同一の印刷パターンが一定間隔で繰り返し印刷される。さらに、この樹脂チューブフィルム２は、図３（ｃ）に示すように、巻取ロール６から引き出されて、印刷パターンの一定位置ごとに、シーリング（製袋）が行われると共にカッタ８により切断され、それぞれの袋状の樹脂フィルムが作成される（切断工程）。そして、図３（ｂ）に示す印刷工程での印刷の後、又は、図３（ｃ）に示す切断工程での切断の前等に、樹脂チューブフィルム２の印刷不良の検査が目視で行われる。
【０００４】
ここで、１枚だけの長尺な樹脂フィルムに印刷を施した場合には、撮像装置と照明装置からなる印刷不良検査装置を用いることにより、上記印刷不良の検査の効率化を図ることが可能である。そこで、図４に示す印刷不良検査装置を、樹脂フィルムが表裏で重ね合わされた樹脂チューブフィルム２の印刷不良の検査に用いた場合を考察する。この場合、印刷不良検査装置は、巻取ロール６から引き出され水平方向に搬送される樹脂チューブフィルム２の真上に撮像装置９を配置し、その側方に照明装置１０を配置する。そして、この照明装置１０によって照明が施された樹脂チューブフィルム２の外表面を撮像装置９が真上から撮像することにより、印刷に不良がないかどうかを検査することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記図４に示す印刷不良検査装置では、透明な樹脂フィルムが表裏で重なり合った樹脂チューブフィルム２を真上から撮像するので、表側の樹脂フィルムで反射された光だけでなく、この樹脂フィルムの印刷が施されていない透明な部分を透過して、裏側の樹脂フィルムで反射された光も撮像される。このため、表側の樹脂フィルムに印刷された印刷パターンの画像に加えて、この印刷パターンの影が裏側の樹脂フィルムで反射された画像や、この裏側の樹脂フィルムに印刷された印刷パターンの画像も撮像装置９の受光素子上で結像して合成されることになり、これらの画像を分離することができないために、表側の樹脂フィルムの印刷パターンの画像だけを正確に撮像して検査することができない。また、裏側の樹脂フィルムに印刷された印刷パターンだけを検査するために、樹脂チューブフィルム２の真下に撮像装置９を配置した場合にも同様である。
【０００６】
このため、従来は、透明な樹脂フィルムが表裏で重なり合った樹脂チューブフィルム２に印刷を施した場合に、この印刷不良を効率良く検査することができないという問題が発生していた。
【０００７】
本発明は、かかる事情に対処するためになされたものであり、表裏の樹脂フィルムの間に間隙を設けると共に斜め方向から撮像を行うことにより、印刷パターンを確実に検査することができる樹脂チューブフィルムの印刷不良検査装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の樹脂チューブフィルムの印刷不良検査装置は、外表面に印刷が施された透明な筒状の長尺な樹脂チューブフィルムの内部に流体を溜め、この流体が溜まった部分の上流側と下流側をそれぞれ外側からローラで挟んで搬送する流体間隙搬送装置と、これらのローラ間を搬送される樹脂チューブフィルムの特定の外表面に、この外表面の法線方向に対して傾斜した方向から照明を施す照明装置と、この特定の外表面を、この外表面の法線方向に対して照明装置とは逆方向に傾斜した方向から撮像する撮像装置とが配置されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項１の発明によれば、樹脂チューブフィルムが内部に流体が溜まった状態で搬送されるので、表側の樹脂フィルムと裏側の樹脂フィルムとの間に間隙が生じる。また、照明装置からの光は、この表側又は裏側の樹脂フィルムの特定の外表面に斜め方向から照射され、この反射光が反対側の斜め方向に配置された撮像装置で受光されることになる。このため、例えば図５に示すように、表側の樹脂フィルム２ａに印刷された印刷パターンの特定位置の画像が撮像装置で受光されるとき、この印刷パターンの特定位置の影が裏側の樹脂フィルム２ｂで反射された画像やこの裏側の樹脂フィルム２ｂに印刷された印刷パターンの画像は、一点鎖線Ｐ１で示すように、撮像装置の光軸Ｐ０から大きくずれるので、これらの画像を確実に分離することができる。また、撮像装置の光軸Ｐ０に一致するようなこれらの裏側の樹脂フィルム２ｂの画像は、一点鎖線Ｐ２に示すように、表側の樹脂フィルム２ａの画像とは焦点が大きくずれるだけでなく、この表側の樹脂フィルム２ａの特定位置とも大きくずれるので、照明装置の光照射の指向性を高めたり樹脂チューブフィルムの近傍に遮光マスクを設けること等により照明光を遮ることができ、容易に画像を分離することができる。しかも、表側の樹脂フィルム２ａの外表面の法線Ｎに対する光軸Ｐ０の傾斜角度θを０°よりも十分に９０°に近い角度、例えば４５°を少し超える程度の角度にすれば、照明装置からの照明光をこの表側の樹脂フィルム２ａの外表面でほとんど全反射させることができるので、この照明光が透過して裏側の樹脂フィルム２ｂに達するのを防ぐことができ、これによっても画像を確実に分離することができるようになる。
【００１０】
従って、請求項１の発明によれば、樹脂チューブフィルムにおける流体で間隙をあけられた一方の側の樹脂フィルムの外表面に印刷された印刷パターンの画像だけを確実に分離して撮像装置で撮像することができるので、この印刷パターンの不良を確実に検出することができるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１〜図２は本発明の一実施形態を示すものであって、図１は樹脂チューブフィルムの検査工程における印刷不良検査装置を示す縦断面側面図、図２は樹脂チューブフィルムの印刷不良検査装置のガイド板の付近を示す斜視図である。なお、図３〜図５に示した従来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記する。
【００１３】
本実施形態では、図３で示した製造工程により製造される樹脂チューブフィルム２の印刷不良の検査を行う印刷不良検査装置について説明する。なお、図３は、製造工程の一例にすぎないので、他の製造工程によって製造される樹脂チューブフィルム２の検査にも同様に用いることができる。この印刷不良検査装置は、樹脂チューブフィルム２の外表面に印刷が施された後で、この樹脂チューブフィルム２が切断される前であれば、どの工程に配置してもよい。ただし、本実施形態では、図３（ｂ）に示した印刷工程で巻取ロール６に巻き取られた樹脂チューブフィルム２を図４に示したように検査のために巻き替える場合を示し、印刷不良検査装置は、この巻取ロール６から引き出されて搬送される樹脂チューブフィルム２の搬送経路上に設置される。
【００１４】
上記巻取ロール６から引き出された樹脂チューブフィルム２は、図３（ａ）に示した成形工程で筒状のものをローラ３により挟んで表側の樹脂フィルム２ａと裏側の樹脂フィルム２ｂとを重ね合わせて平たくしたものであり、これにより帯状となった樹脂チューブフィルム２が水平方向に搬送されるようになっている。このようにして搬送される樹脂チューブフィルム２は、搬送の上流側と下流側でピンチローラ１１，１２によりそれぞれ上下から挟まれると共に、これらのピンチローラ１１，１２の間の樹脂チューブフィルム２における表側の樹脂フィルム２ａと裏側の樹脂フィルム２ｂとの間にエアーＡが注入されている。従って、この樹脂チューブフィルム２は、これらのピンチローラ１１，１２の間でエアーＡにより膨れて樹脂フィルム２ａと樹脂フィルム２ｂの間に間隙が生じることになる。また、樹脂チューブフィルム２は、上流側と下流側がピンチローラ１１，１２によって挟まれて樹脂フィルム２ａ，２ｂ間が密着された状態で搬送されるので、このエアーＡは常にこれらのピンチローラ１１，１２の間の樹脂フィルム２ａ，２ｂの間に留まり間隙を形成し続けることになる。
【００１５】
上記ピンチローラ１１，１２の間の樹脂チューブフィルム２は、上流側の部分がガイド板１３によって覆われている。ガイド板１３は、図２に示すように、金属板等からなる幅方向に細長い方形筒体であり、上下の平坦な板面が重なり合った樹脂フィルム２ａ，２ｂの厚さよりも十分に広い間隙をあけて水平に配置されている。そして、このガイド板１３の上下の板面には、それぞれ筒内に貫通する検査スリット１３ａ，１３ａが幅方向に細長く開口されている。従って、このガイド板１３内を通過する樹脂チューブフィルム２は、エアーＡの圧力によって樹脂フィルム２ａ，２ｂが上下の板面の内側に摺接し一定の間隙をあけて搬送されるようになる。また、このピンチローラ１１，１２の間の樹脂チューブフィルム２は、図１に示すように、下流側の部分が複数対のガイドローラ１４によって上下からガイドされるようになっている。これら複数対のガイドローラ１４は、下流側のピンチローラ１２に近付くほど上下の間隔が狭くなるように傾斜して配置されたローラである。従って、樹脂チューブフィルム２は、ガイド板１３を通り抜けると、エアーＡの圧力により樹脂フィルム２ａ，２ｂが上下に大きく引き離されることになるが、これら複数対のガイドローラ１４に案内されて徐々に間隙を狭め、下流側のピンチローラ１２に円滑に挟まれるようになる。
【００１６】
なお、上記ピンチローラ１１，１２の間の樹脂チューブフィルム２内のエアーＡの溜まりは、樹脂チューブフィルム２の先端を巻取ロール６から引き出して巻き替える最初の段階で、この樹脂チューブフィルム２の一部を破ってエアーノズルを突っ込み樹脂フィルム２ａ，２ｂの間に圧縮エアーＡを注入し、このエアーＡが抜ける前に破断部分を下流側のピンチローラ１２より先に搬送することにより形成することができる。そして、樹脂チューブフィルム２の搬送に伴って、上流側のピンチローラ１１と下流側のピンチローラ１２との間で樹脂フィルム２ａ，２ｂの間に留まって間隙を形成し続けることになる。
【００１７】
上記ガイド板１３の上方と下方には、それぞれ撮像装置９と照明装置１０とが配置されている。即ち、ガイド板１３の上方では、撮像装置９がこのガイド板１３の上板面の検査スリット１３ａを上流側の斜め上方から撮像するように配置されると共に、照明装置１０がこの検査スリット１３ａに下流側の斜め上方から光を照射するように配置される。また、ガイド板１３の下方では、撮像装置９がこのガイド板１３の下板面の検査スリット１３ａを上流側の斜め下方から撮像するように配置されると共に、照明装置１０がこの検査スリット１３ａに下流側の斜め下方から光を照射するように配置される。これら撮像装置９と照明装置１０の傾斜角度θは、検査スリット１３ａ内を通過する樹脂チューブフィルム２の水平な樹脂フィルム２ａ，２ｂの法線Ｎである垂直方向に対して、４５°を少し超える程度の角度が好ましい。
【００１８】
照明装置１０は、ここでは高周波蛍光灯が用いられる。この照明装置１０からの光は、ガイド板１３の内部を通過する樹脂チューブフィルム２に照射されるが、実際には、このガイド板１３の板面により遮光されるので、検査スリット１３ａで露出する樹脂フィルム２ａ，２ｂの外表面にのみ照射されることになる。従って、この照明装置１０から樹脂フィルム２ａ，２ｂの外表面に照射される光は、この外表面の法線Ｎの方向（垂直方向）に対する入射角度がほぼθとなる。しかも、この入射角度θは、４５°を超えるような浅い角度であるため、照明装置１０からの光は、ほとんどが樹脂フィルム２ａ，２ｂの外表面で全反射され、法線Ｎに対して対称となる角度θで出射するようになる。
【００１９】
撮像装置９は、この照明装置１０によって照明された樹脂フィルム２ａ，２ｂの外表面を撮像するものであり、これにより樹脂チューブフィルム２の外表面に印刷された印刷パターンの画像を得て、この画像を画像処理や目視検査等することにより、印刷不良の有無を検査することができる。従って、この撮像装置９が撮像した印刷パターンの画像は、所定以上の分解能を有するものでなければならず、ここではこの分解能を０．２ｍｍ以上とするための仕様を説明する。
【００２０】
樹脂チューブフィルム２を搬送するラインスピードは、最大で１００ｍ／分であるとし、重ね合わされた樹脂フィルム２ａ，２ｂの最大幅は３５０ｍｍとする。そして、撮像装置９は、この樹脂フィルム２ａ，２ｂの外表面における幅方向の１次元画像を撮像するラインセンサを用いる。また、ここでは、ラインセンサの視野が２００ｍｍの撮像装置９を使用し、このようなラインセンサを２台幅方向に並べると共に、これらの視野を２０ｍｍだけ重複させるように配置することにより、３８０ｍｍの検査視野を得るようにしている。これにより、樹脂チューブフィルム２の最大幅は３５０ｍｍであるため、搬送時の偏りを考慮しても十分な検査視野が得られる。
【００２１】
上記撮像装置９の各ラインセンサは、２０ＭＨｚ、２０９８ｂｉｔのものを用いる。従って、幅方向の分解能ΔＤは、
ΔＤ＝２００ｍｍ／２０９８ｂｉｔ＝０．０９５ｍｍ
となり、０．２ｍｍ以上の分解能を確保することができる。また、搬送方向の分解能ΔＬは、各ラインセンサのスキャンタイム（エリアカメラにおけるシャッター速度に相当）を１２０μ秒とすると、
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となり、０．２ｍｍの分解能を確保することができる。
【００２２】
上記構成により、照明装置１０からの光は、ガイド板１３の上下の板面の検査スリット１３ａに露出する樹脂チューブフィルム２の樹脂フィルム２ａ，２ｂの外表面でほぼ全反射されて、撮像装置９で撮像されることになる。従って、例えば上方の照明装置１０からの光が表側の樹脂フィルム２ａを透過して裏側の樹脂フィルム２ｂで反射し、この反射光や表側の樹脂フィルム２ａを透過する際の印刷パターンの影によって、この表側の樹脂フィルム２ａの印刷パターンの画像が不鮮明になるようなことがなくなる。しかも、照明装置１０からの光がある程度表側の樹脂フィルム２ａを透過したとしても、ガイド板１３の板面が検査スリット１３ａ以外の部分の遮光マスクとなって光を遮るので、これによっても印刷パターンの画像が不鮮明になるのを防止することができる。さらに、例えば上方の撮像装置９は、光学系が表側の樹脂フィルム２ａの外表面からの光だけをラインセンサに結像させるようになっているので、裏側の樹脂フィルム２ｂで反射した光が何らかの事情でこの撮像装置９に入射したとしても、画像がぼやけたものになるため、表側の樹脂フィルム２ａの印刷パターンの画像に大きな影響を与えるおそれもなくなる。また、これは下方の撮像装置９や照明装置１０の場合も同様である。
【００２３】
なお、実際には、各樹脂フィルム２ａ，２ｂには厚さがあり、照明装置１０からの光は、これらの樹脂フィルム２ａ，２ｂの外表面だけでなく内表面でも反射が行われ、しかも、樹脂フィルム２ａ，２ｂを透過する際に屈折も生じる。しかしながら、樹脂フィルム２ａ，２ｂは比較的薄いため、通常は撮像装置９が撮像する画像にはほとんど影響は生じない。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態の印刷不良検査装置によれば、樹脂チューブフィルム２の表裏の樹脂フィルム２ａ，２ｂの間にエアーＡによる間隙が形成されるので、例えば表側の樹脂フィルム２ａの印刷パターンを撮像する際に、裏側の樹脂フィルム２ｂで反射された光が影響を与えて画像が不鮮明になるようなことがなくなる。しかも、撮像装置９と照明装置１０が樹脂フィルム２ａ，２ｂの外表面の法線Ｎに対して両側に角度θだけ傾斜して配置されるので、照明装置１０からの光をほぼ全反射させて撮像装置９で撮像することができ、樹脂フィルム２ａ，２ｂの透過光により画像が不鮮明になるようなこともなくなる。さらに、これら樹脂フィルム２ａ，２ｂの外表面は、検査スリット１３ａに露出する検査部分以外がガイド板１３の板面で覆われるので、これによって不要な光が遮られ、このような不要な光により画像が不鮮明になるようなこともなくなる。
【００２５】
なお、上記実施形態では、樹脂チューブフィルム２の表裏の樹脂フィルム２ａ，２ｂの外表面の双方に印刷を施した場合を示したが、表裏いずれか一方の外表面に印刷を施した樹脂チューブフィルム２に対しても同様に実施可能である。例えば表面の樹脂フィルム２ａの外表面にのみ印刷が施されている場合、この印刷パターンの影が裏側の樹脂フィルム２ｂで反射した光の悪影響を防止することができる。そして、一方の外表面にのみ印刷が施されている場合には、撮像装置９と照明装置１０も、いずれか一方にのみ配置すればよい。
【００２６】
また、上記実施形態では、樹脂チューブフィルム２の表裏の樹脂フィルム２ａ，２ｂの間にエアーＡを溜めて間隙を形成する場合を示したが、エアーＡに代えて任意のガスや液体からなる流体を注入することもできる。さらに、上記実施形態では、この流体によって間隙が形成された表裏の樹脂フィルム２ａ，２ｂをガイド板１３の内部に通して搬送したが、検査を行う外表面の位置を安定させたり、この検査部分の周囲を遮光マスクする必要が特になければ、このようなガイド板１３を設けなくてもよく、もっと簡単な構造の例えば方形の枠体の中を通過させるようにするだけでもよい。
【００２７】
また、上記実施形態では、撮像装置９としてラインセンサを用いる場合を示したが、これに代えてエリアカメラを用いることもできる。さらに、上記実施形態では、照明装置１０として高周波蛍光灯を用いる場合を示したが、他の光源を用いることもできる。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の樹脂チューブフィルムの印刷不良検査装置によれば、重ね合わされた表裏の樹脂フィルムのいずれか一方の印刷の画像だけを確実に分離して撮像することにより、この印刷の不良を確実に検出することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、樹脂チューブフィルムの検査工程における印刷不良検査装置を示す縦断面側面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、樹脂チューブフィルムの印刷不良検査装置のガイド板の付近を示す斜視図である。
【図３】従来例を示すものであって、樹脂チューブフィルムの製造工程における各工程を模式的に示す側面図である。
【図４】従来例を示すものであって、樹脂チューブフィルムの検査工程を示す側面図である。
【図５】本発明における照明装置からの光が樹脂チューブフィルムの表裏の樹脂フィルムで反射する様子を示す部分拡大側面図である。
【符号の説明】
２    樹脂チューブフィルム
２ａ  樹脂フィルム
２ｂ  樹脂フィルム
９    撮像装置
１０    照明装置
１１    ピンチローラ
１２    ピンチローラ
１３    ガイド板
１３ａ  検査スリット
Ａ    エアー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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