(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
網目などのパターンの微小凹凸表面をもつヒートシール部分を有し、長さ方向に走行するプラスチックフィルムのヒートシール位置を検出する装置であって、
前記プラスチックフィルムに平行の方向に間隔を置いて配置され、前記プラスチックフィルムに対向し、光を照射する複数の光源と、
前記プラスチックフィルムに対向し、前記プラスチックフィルムの反射光または透過光を受け、それを画像認識し、その画像変化によって前記ヒートシール部分の微小凹凸表面を読み取り、前記プラスチックフィルムのヒートシール位置を検出する光学センサと、
前記光学センサと前記プラスチックフィルム間に配置され、前記反射光または透過光の画像を鮮明化するピンポイントマスクまたは小径レンズとからなるプラスチックフィルムのヒートシール位置検出装置。
【請求項２】
前記光源は平行光線の光源からなる請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、プラスチックフィルムのヒートシール位置検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
たとえば、プラスチック袋を製造する製袋機では、プラスチックフィルムのヒートシール部分に網目などのパターンの微小凹凸表面を形成し、そのプラスチックフィルムを長さ方向に間欠送りし、走行させ、ヒートシール部分またはその近傍において、カッタによってプラスチックフィルムを切断することが多い。この場合、ヒートシール部分またはその近傍において、プラスチックフィルムを正確に切断することが要求され、これを達成するには、プラスチックフィルムが長さ方向に走行しているとき、あらかじめプラスチックフィルムのヒートシール位置を検出する必要がある。したがって、本願出願前、出願人は新しい形式のヒートシール位置検出装置を開発し、提案した。特開平１１−１９０６０８号公報に記載されているものがそれである。
【０００３】
同公報の装置では、光源および光学センサがプラスチックフィルムに対向し、光源から光が照射され、光学センサはプラスチックフィルムの反射光または透過光を受ける。したがって、ヒートシール部分が光源および光学センサの設置位置に達したとき、ヒートシール部分の微小凹凸表面によってその反射光または透過光が変向され、光学センサの受光量が変化する。そして、プラスチックフィルムの幅方向において、光学センサの受光量に波形状の差異が生じると、その波形によってヒートシール部分の微小凹凸表面が読み取られる。これによってプラスチックフィルムのヒートシール位置が検出されるものであるが、同公報の装置の場合、実際のところ、プラスチックフィルムのヒートシール位置が検出されないこともあり、その確実性に問題があった。その理由はヒートシール部分の微小凹凸表面と光学センサの受光量の関係にあるのではないかと考えられる。プラスチックフィルムの走行にともない、ヒートシール部分の微小凹凸表面において、反射光または透過光が周期的に変向されることは明らかであるが、その変向状態はきわめて複雑である。したがって、周期的に変向しても、光学センサの受光量に波形状の差異が生じるとは限らず、その波形によってヒートシール部分の微小凹凸表面を読み取ることができず、プラスチックフィルムのヒートシール位置を検出することができないのではないかと考えられるものである。
【０００４】
【発明の目的】
したがって、この発明は、プラスチックフィルムのヒートシール位置を確実に検出することを目的としてなされたものである。
【０００５】
【発明の構成】
そして、この発明によれば、網目などのパターンの微小凹凸表面をもつヒートシール部分を有し、長さ方向に走行するプラスチックフィルムのヒートシール位置を検出する装置において、複数の光源がプラスチックフィルムに平行の方向に間隔を置いて配置され、各光源がプラスチックフィルムに対向し、各光源から光が照射される。さらに、光学センサがプラスチックフィルムに対向し、プラスチックフィルムの反射光または透過光を受け、それを画像認識する。したがって、その画像変化によってヒートシール部分の微小凹凸表面を読み取り、プラスチックフィルムのヒートシール位置を検出することができる。さらに、この発明によれば、ピンポイントマスクまたは小径レンズが光学センサとプラスチックフィルム間に配置され、ピンポイントマスクまたは小径レンズによって反射光または透過光の画像が鮮明化される。
【０００６】
光源は平行光線の光源からなることが好ましい。
【０００７】
【実施例の説明】
以下、この発明の実施例を説明する。
【０００８】
実施例の説明に先立ち、まず、図１の参考例を説明すると、これはプラスチックフィルム１のヒートシール位置を検出するためのもので、製袋機の付属装置であり、プラスチックフィルム１が複数層に重ね合わされ、その長さ方向Ｘに間欠送りされ、走行することは上記公報のものと同様である。プラスチックフィルム１の間欠送り毎に、プラスチックフィルム１がその幅方向にヒートシールされ、その後、間欠送り毎に、ヒートシール部分２またはその近傍において、カッタによってプラスチックフィルム１が切断され、これによってプラスチック袋が製造されることも同公報のものと同様である。シールバーまたは冷却バーのテフロンシートまたは微小凹凸加圧面がヒートシール部分２に押し付けられ、ヒートシール部分２に網目などのパターンの微小凹凸表面が形成されることも同公報のものと同様である。
【０００９】
そして、この装置では、プラスチックフィルム１の上側において、光源３および光学センサ４がプラスチックフィルム１に対向し、光源３から光が照射され、光学センサ４はプラスチックフィルム１の反射光を受ける。その位置はシールバーおよび冷却バーの下流の位置であり、カッタの上流の位置である。さらに、この装置では、プラスチックフィルム１の上面において、光源３の光が斜めに照射され、斜めに反射し、光学センサ４に導かれる。
【００１０】
さらに、光遮断マスク５が光源３とプラスチックフィルム１間に配置され、ピンポイントマスク６が光学センサ４とプラスチックフィルム１間に配置されている。図２に示すように、光遮断マスク５は光を通過させる複数のスリット７を有する。したがって、光源３の光が各スリット７を通り、プラスチックフィルム１に照射され、その光がプラスチックフィルム１から反射し、ピンポイントマスク６を通り、光学センサ４に導かれる。光学センサ４はＣＣＤカメラからなる。したがって、光学センサ４によって光遮断マスク５のスリット７を画像認識することができる。光遮断マスク５のスリット７を画像認識するにあたって、ピンポイントマスク６によってその画像を鮮明化することもできる。ピンポイントマスク６については、そのピンポイントの径が１．０ｍｍ〜６．０ｍｍに選定されている。
【００１１】
そして、プラスチックフィルム１が長さ方向に走行し、ヒートシール部分２が光源３および光学センサ４の設置位置に達したとき、光源３の光が各スリット７を通り、ヒートシール部分２の微小凹凸表面に達し、ヒートシール部分２の微小凹凸表面から反射するが、ヒートシール部分２の微小凹凸表面によってその反射光が変向される。さらに、プラスチックフィルム１の走行にともない、ヒートシール部分２の微小凹凸表面において、図３に示すように、反射光がある振幅Ａをもち、周期的に変向する。したがって、ヒートシール部分２の反射光が光学センサ４に導かれたとき、それによってスリット７の画像が乱れ、変化する。
【００１２】
さらに、この装置では、光遮断マスク５の各スリット７の幅Ｗが０．５〜５ｍｍに選定され、ピッチＰ０が１０〜１００ｍｍに選定されている。この結果、画像上の各スリット７のピッチＰ１がヒートシール部分２の反射光の周期的変向振幅Ａよりも小さく、スリット７の画像が確実に乱れ、変化する。したがって、その画像変化によってヒートシール部分２の微小凹凸表面を読み取り、プラスチックフィルム１のヒートシール位置を確実に検出することができる。
【００１３】
図４に示すように、光遮断マスク５に複数の孔８を形成し、その孔８を光が通過するようにしてもよい。この場合、光学センサ４によって光遮断マスク５の孔８を画像認識することができる。光遮断マスク５の各孔８の径Ｄが０．５〜５ｍｍに選定され、ピッチＰ０が１０〜１００ｍｍに選定されていることは図２のスリット７と同様である。したがって、画像上の各孔８のピッチがヒートシール部分２の反射光の周期的変向振幅Ａよりも小さく、孔８の画像が確実に乱れ、変化し、その画像変化によってヒートシール部分２の微小凹凸表面を読み取り、プラスチックフィルム１のヒートシール位置を検出することができる。
【００１４】
そして、図５に示すものがこの発明の実施例である。この実施例では、複数の光源３が光学センサ４のまわりに配置されており、プラスチックフィルム１の上面において、光源３の光が斜めに照射され、反射し、光学センサ４に導かれる。光遮断マスク５が光源３とプラスチックフィルム１間に配置され、ピンポイントマスク６が光学センサ４とプラスチックフィルム１間に配置されていることは図１の参考例と同様である。したがって、ヒートシール部分２の反射光が光学センサ４に導かれたとき、その画像変化によってヒートシール部分２の微小凹凸表面を読み取り、プラスチックフィルム１のヒートシール位置を検出することができる。
【００１５】
図５の実施例において、光源３および光学センサ４をプラスチックフィルム１の上側ではなく、下側に配置してもよい。
【００１６】
図６に示すものは参考例であるが、同図に示すように、光源３の反対側において、光学センサ４をプラスチックフィルム１に対向させてもよい。そして、光遮断マスク５を光源３とプラスチックフィルム１間に配置し、ピンポイントマスク６を光学センサ４とプラスチックフィルム１間に配置すると、光学センサ４がプラスチックフィルム１の透過光を受け、光学センサ４によって光遮断マスク５のスリット７または孔８を画像認識することができる。したがって、ヒートシール部分２の透過光が光学センサ４に導かれたとき、それによってスリット７または孔８の画像が乱れ、変化し、その画像変化によってヒートシール部分２の微小凹凸表面を読み取り、プラスチックフィルム１のヒートシール位置を検出することができる。
【００１７】
図５の実施例において、ピンポイントマスク６ではなく、小径レンズを光学センサ４とプラスチックフィルム１間に配置し、小径レンズによってスリット７または孔８の画像を鮮明化するようにしてもよい。
【００１８】
図７の実施例では、光学センサ４のまわりにおいて、複数の光源３が互いに間隔を置いて配置されている。たとえば、４つの光源３が９０°の角度間隔を置いて配置されている。その間隔の大きさは１０〜１００ｍｍである。たとえば、光源３は平行光線の光源からなり、およそ３０ｍｍの径の平行光線を生じさせる。その間隔はおよそ５０ｍｍである。そして、各光源３がプラスチックフィルム１に対向し、各光源３から光が照射され、光学センサ４がプラスチックフィルム１の反射光を受け、それを画像認識する。したがって、その画像変化によってヒートシール部分２の微小凹凸表面を読み取ることができ、プラスチックフィルム１のヒートシール位置を検出することができる。光学センサ４を光源３の反対側に配置し、光学センサ４がプラスチックフィルム１の透過光を受け、それを画像認識するようにしてもよい。
【００１９】
図７の実施例において、ピンポイントマスク６を光学センサ４とプラスチックフィルム１間に配置すると、ピンポイントマスク６によって反射光または透過光の画像を鮮明化することができ、好ましい。ピンポイントマスク６ではなく、小径レンズを光学センサ４とプラスチックフィルム１間に配置し、小径レンズによって反射光または透過光の画像を鮮明化するようにしてもよい。さらに、光源３は平行光線の光源以外の光源であってもよく、点光源であってもよく、線光源であってもよい。光源４にレーザ光源を使用してもよい。さらに、レンズを光源３とプラスチックフィルム１間に配置し、レンズによってプラスチックフィルム１上に集光させるようにしてもよい。光源３を反射鏡で覆い、反射鏡によってプラスチックフィルム１上に集光させるようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、複数の光源３がプラスチックフィルム１に対向し、各光源３から光が照射され、光学センサ４によってプラスチックフィルム１の反射光または透過光が画像認識され、その画像変化によってヒートシール部分２の微小凹凸表面が読み取られる。したがって、プラスチックフィルム１のヒートシール位置を確実に検出することができ、所期の目的を達成することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例を示す側面図である。
【図２】図１の光遮断マスクの平面図である。
【図３】図１の装置のスリットの画像とヒートシール部分の反射光の関係を示す説明図である。
【図４】他の参考例を示す平面図である。
【図５】この発明の実施例を示す側面図である。
【図６】他の参考例を示す側面図である。
【図７】他の実施例を示す側面図である。
【符号の説明】
１ プラスチックフィルム
２ ヒートシール部分
３ 光源
４ 光学センサ
５ 光遮断マスク
６ ピンポイントマスク
７ スリット
８ 孔
【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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【図６】
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【図７】
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