特開 2024-111741 搬送検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024111741

(43)【公開日】2024-08-19

(54)【発明の名称】搬送検査装置

(51)【国際特許分類】

   B65H 43/04 20060101AFI20240809BHJP

【ＦＩ】

B65H43/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023016419

(22)【出願日】2023-02-06

(71)【出願人】

【識別番号】518172978

【氏名又は名称】メビウスパッケージング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002354

【氏名又は名称】弁理士法人平和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】益永 康生

(72)【発明者】

【氏名】高橋 陽太郎

【テーマコード（参考）】

3F048

【Ｆターム（参考）】

3F048AA00

3F048AB01

3F048BA13

3F048BB09

3F048CC00

3F048DA06

3F048DC13

(57)【要約】

【課題】シートを搬送する装置において、シートの搬送の適否を検査する。
【解決手段】搬送検査装置１０は、シート９１を搬送するように構成された搬送装置２０と、搬送装置２０によって搬送されるシート９１が通過する位置においてシート９１の複数箇所の透過光量を測定するように構成された光電センサ３０と、光電センサ３０によって測定された前記複数箇所の透過光量に基づいて、シート９１の異常を検出するように構成された制御装置４０とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シートを搬送するように構成された搬送装置と、
前記搬送装置によって搬送される前記シートが通過する位置において前記シートの複数箇所の透過光量を測定するように構成された光電センサと、
前記光電センサによって測定された前記複数箇所の透過光量に基づいて、前記シートの異常を検出するように構成された制御装置と
を備える搬送検査装置。

【請求項2】

前記制御装置は、前記複数箇所の透過光量に係る複数の値の和に係る値に基づいて前記シートの異常を検出するように構成されている、請求項１に記載の搬送検査装置。

【請求項3】

前記光電センサは、一点の透過光量を連続的に測定するように構成されており、前記搬送装置によって前記一点を通過するように前記シートが搬送されることで、搬送方向に沿って線状に前記シートの前記複数箇所の透過光量を測定するように構成されている、請求項１又は２に記載の搬送検査装置。

【請求項4】

前記搬送装置は、前記シートを保持する吸着パッドを有する、請求項１又は２に記載の搬送検査装置。

【請求項5】

前記制御装置は、前記シートの異常として、前記シートの、重なり枚数、位置ずれ、種類違い、及び印刷不良のうちの少なくとも一つを検出するように構成されている、請求項１又は２に記載の搬送検査装置。

【請求項6】

前記シートはインモールドラベルであり、
前記搬送装置は、成形金型内に前記シートを搬送するように構成されている、
請求項１又は２に記載の搬送検査装置。

【請求項7】

前記制御装置は、複数の前記シートについて前記光電センサによって測定された前記複数箇所の透過光量に基づいて、前記シートの異常を判定するための基準値を決定し、当該基準値と検査対象の前記シートについての前記光電センサによって測定された前記複数箇所の透過光量とを比較して、前記シートの異常を検出するように構成されている、請求項１又は２に記載の搬送検査装置。

【請求項8】

前記制御装置は、
２．５ｍｓｅｃ以下の周期で前記光電センサの出力を取得し、
前記シートの５ｍｍあたり１箇所以上の前記光電センサの出力に基づいて、前記シートの異常を検出する
ように構成されている、請求項１又は２に記載の搬送検査装置。

【請求項9】

シートを搬送することと、
搬送される前記シートが通過する位置において前記シートの複数箇所の透過光量を測定することと、
測定された前記複数箇所の透過光量に基づいて、前記シートの異常を検出することと
を含む、搬送検査方法。

【請求項10】

請求項９に記載の搬送検査方法と
搬送された前記シートを用いたインモールド成形と
を含む、容器の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搬送検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、シートの搬送において、複数のシートが重なって搬送される等、シートの搬送の異常を検出したいという要求がある。例えば特許文献１には、シートの搬送経路を挟んで発光素子と受光素子とが配置され、受光素子による受光量に基づいて、搬送されているシートが１枚のみか複数のシートが重なっているかが判定される給紙装置について開示されている。

【0003】

白紙の重なり枚数を判定することは、特許文献１に記載の給紙装置のように測定された透過光量と所定値とを比較することで行われ得る。一方で、例えば種々の模様等が印刷されたシートの重なり枚数を判定する場合などでは、１枚のみのシートでもその位置に応じて透過光量が異なり得るし、印刷内容によっても透過光量が異なり得るので、特許文献１に記載の給紙装置の場合とは状況が異なり得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平９－２０８０８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、シートを搬送する装置において、シートの搬送の適否を検査することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様によれば、搬送検査装置は、シートを搬送するように構成された搬送装置と、前記搬送装置によって搬送される前記シートが通過する位置において前記シートの複数箇所の透過光量を測定するように構成された光電センサと、前記光電センサによって測定された前記複数箇所の透過光量に基づいて、前記シートの異常を検出するように構成された制御装置とを備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、シートを搬送する装置において、シートの搬送の適否を検査できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、一実施形態に係る容器製造装置の構成例の概略を模式的に示す図である。

【図2】図２は、一実施形態に係る容器製造装置の光電センサ部分の模式的な側面図である。

【図3】図３は、シートと測定される透過光量の時間変化とを模式的に示す図である。

【図4】図４は、シートが２枚重なったときの、シートと測定される透過光量の時間変化とを模式的に示す図である。

【図5】図５は、シートの位置がずれたときの、シートと測定される透過光量の時間変化とを模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、シートを１枚ずつ搬送し、搬送されているシートに異常がある場合にはその異常を検出する、搬送検査装置に関する。本実施形態は、この搬送検査装置を容器のインモールド成形に適用した例である。すなわち、シートはインモールドラベルであり、シートは、成形金型内に搬送される。

【0010】

［装置の構成及び動作］
図１は、本実施形態に係る容器製造装置１の構成例の概略を模式的に示す図である。図２は、容器製造装置１の光電センサ３０部分の模式的な側面図である。

【0011】

容器製造装置１は、インモールドラベルであるシート９１を１枚ずつ搬送する搬送検査装置１０と、搬送検査装置１０によって搬送されたシート９１を用いてインモールド成形を行う成形装置７０とを備える。本実施形態では、成形装置７０は、ダイレクトブロー成形機である。

【0012】

搬送検査装置１０は、供給されたシート９１を１枚ずつ保持し、保持したシート９１を成形金型７１内に移送する。図１に示した例では、搬送検査装置１０の搬送装置２０は、シート９１を吸着して保持する吸着パッド２１を備える。吸着パッド２１は、支持体２２によってその一端に支持され、支持体２２の他端は、回転軸２３回りに回転可能に支持されている。このように、吸着パッド２１は、回転軸２３回りに回転可能に構成されている。

【0013】

図１に示した例では、図中左側から供給されたシート９１は、その裏側から、搬送装置２０の吸着パッド２１によって保持される。吸着パッド２１によって保持するので、シート９１は、１枚のみ保持される。吸着パッド２１によるシート９１の保持は一例であり、他の手段によってシート９１が保持されてもよい。

【0014】

図１に示した例では、シート９１を保持した吸着パッド２１は、回転軸２３回りに回転し、一対の成形金型７１のうち一方の内部にシート９１を搬入する。成形金型７１内に搬入されたシート９１は、成形金型７１に例えば吸着される。

【0015】

成形装置７０において、上述の一対の成形金型７１内に、溶融した樹脂がチューブ状に押し出され（パリソン９３）、成形金型７１が閉じられる。樹脂のチューブ内にエアーが吹き込まれることで、成形金型７１内で樹脂が膨らみ、容器９５が成形される。このとき、シート９１は、容器９５の表面に融着し、容器９５のラベルとなる。冷却後、成形金型７１が開かれ、シート９１がその表面に融着した容器９５が取り出される。

【0016】

上述の搬送検査装置１０によるシート９１の搬送において、静電気等に起因して、２枚のシート９１が重なって搬送されることが稀に発生する。また、シート９１がずれるなど種々の不具合が発生する可能性がある。そこで、本実施形態の搬送検査装置１０は、シート９１の異常を検知するためのセンサを備える。このセンサには、光電センサ、特に透過型の光電センサ３０が用いられている。

【0017】

光電センサ３０は、搬送装置２０によって搬送されるシート９１が通過する位置に設けられている。光電センサ３０は、光を射出するように構成された投光部３１と、投光部３１から射出された光を受光するように構成された受光部３２とを備える。投光部３１及び受光部３２は、通過するシート９１が光を遮るような位置に設けられている。

【0018】

光電センサ３０は、搬送装置２０の吸着パッド２１等と接触しない位置に設けられている。したがって、光電センサ３０による測定位置は、シート９１の端に偏っている。

【0019】

光電センサ３０は、受光部３２による受光量に係る値を出力するように構成されている。すなわち、光電センサ３０は、シート９１を透過した光の透過光量に係る値を出力する。光電センサ３０は、固定されているので、一点の透過光量を連続的に測定する。光電センサ３０は、投光部３１と受光部３２との間をシート９１が通過する間、連続的に透過光量を測定する。したがって、光電センサ３０は、搬送装置２０によるシート９１の搬送方向に沿って線状に通過するシート９１上の複数箇所の透過光量を測定する。精度の高い判定のためには、測定箇所は多数あることが好ましい。

【0020】

シート９１毎の測定箇所の数（測定回数）は、シート９１の大きさ、シート９１の搬送速度、測定値の取得周期等に応じるが、例えば、シート９１の５ｍｍあたり１箇所以上が測定されてもよい。例えば、シート９１の長さが１５０ｍｍであれば、１枚のシート９１あたり３０点以上より好ましくは１０００点以上で透過光量の測定が行われてもよい。この場合、例えば、１５０ｍｍのシート９１が７５ｍｓｅｃで光電センサ３０を通過するのであれば、２．５ｍｓｅｃ以下の周期で測定及びデータ取得が行われる必要がある。より好ましくは、周期０．０７５ｍｓｅｃ以下で測定及びデータ取得を行えば、１枚のシート９１あたり１０００箇所以上の測定点で測定を行うこともできる。

【0021】

受光部３２から出力された値は、制御装置４０に入力される。制御装置４０は、例えば、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）を含む。制御装置４０は、光電センサ３０から得た値に基づいて、シート９１の異常を検出するように構成されている。制御装置４０のＰＬＣは、例えば光電センサ３０から出力されたアナログ信号を取り込むことができる。

【0022】

［データ処理］
制御装置４０で行われるデータ処理の一例について説明する。図３は、上部にラベルとしての模様が印刷されたシート９１を模式的に示し、下部に測定される透過光量の時間変化を模式的に示す。シート９１が上述の搬送装置２０によって搬送されるとき、光電センサ３０によって透過光量が測定される点の軌跡は、図３上図に矢印を付した実線５１で示したように、円弧状となる。このような測定点の軌跡とシート９１の印刷パターンとに応じて、測定されて制御装置４０に入力される透過光量は、図３下図に示す実線５３のようになる。透過光量に基づけば、光電センサ３０の光をシート９１が遮っている期間、すなわち、シート９１の透過光量の測定開始時Ｔ１からシート９１の透過光量の測定終了時Ｔ２までを特定することが可能である。制御装置４０は、透過光量の測定開始時Ｔ１からシート９１の透過光量の測定終了時Ｔ２までに得られたデータの一部又は全部を用いて、各種の解析を行う。

【0023】

図４は、シート９１が２枚重なったときを示し、上部にシート９１を模式的に示し、下部に測定される透過光量の時間変化を模式的に示す。シート９１が２枚重なっているとき、上図に矢印を付した実線５１で示した透過光量測定点の軌跡は、図３に示したシート９１の場合と同様である。図４下図に示すように、シート９１が２枚重なっているときに光電センサ３０で測定される透過光量は、実線５５で示すように、図３に示した１枚の場合に測定される透過光量（破線５６で示す）の約半分となる。このように、光電センサ３０で測定される透過光量に基づけば、シート９１が１枚であるか２枚重なっているかの判定や、重なっているシート９１の枚数の特定が可能である。

【0024】

図５は、シート９１の位置がずれたときを示し、上部にシート９１を模式的に示し、下部に測定される透過光量の時間変化を模式的に示す。シート９１の位置がずれたとき、上図に矢印を付した実線５１で示した透過光量測定点の軌跡は、図３に示したシート９１の場合と異なる。図５下図に示すように、シート９１の位置がずれたときに光電センサ３０で測定される透過光量は、実線５７で示すように、図３に示した位置がずれていないときに測定される透過光量（破線５６で示す）と異なることになる。このように、光電センサ３０で測定される透過光量に基づけば、シート９１の位置が適切であるか不適切であるかの判定などが可能である。

【0025】

以上のような判定を行うためのデータ処理方法は種々あり得るが、どのような方法が用いられてもよい。例えば、取得した透過光量の全部又は一部の値の積分値、累積値、各種平均値など、複数箇所の透過光量に係る複数の値の和に係る値を用いて判定が行われてもよい。例えば、積分値に基づいて、シート９１の重なりを検出したい場合には、シート９１が１枚のときに測定される透過光量の積分値とシート９１が２枚のときに測定される透過光量の積分値との間に基準値を設定することで、透過光量の積分値がこの基準値より大きいか小さいかの判定に基づいて、シート９１の重なりを検出することができる。

【0026】

同様に、搬送検査装置１０によれば、シート９１の他の異常も検出され得る。例えば、本来用いられるべきシート９１と異なる種類のシート９１が混入して用いられた場合や、シート９１に印刷不良にあった場合なども、光電センサ３０で測定される透過光量のパターンが、本来あるべき正しいときのパターンと異なることになる。したがって、同様に、光電センサ３０で測定される透過光量に基づいて、これら異常も検出され得る。このように、本実施形態の搬送検査装置１０は、シート９１の、例えば、重なり枚数、位置ずれ、種類違い、及び印刷不良を含む各種の異常を検出することができる。

【0027】

制御装置４０がシート９１の異常を検出したとき、音、光、画像等を出力する報知機によって警告が出力されてもよい。また、シート９１の異常が検出されたとき、制御装置４０又は他の装置によって、容器製造装置１の動作が停止させられてもよい。

【0028】

容器製造装置１のオペレータのため、制御装置４０で処理された情報は、ディスプレイ等に表示されてもよい。例えば、ディスプレイに図３に示したようなグラフが表示されてもよい。

【0029】

［搬送検査装置について］
インモールド成形では、シート９１が２枚重なっていても、貼り付けられたシート９１と容器との段差がほとんどない状態となり、このような不良を検出する手段は限られる。このため、本実施形態の搬送検査装置１０のように、搬送段階でシート９１の異常を検出する手段を設けることは有効である。

【0030】

また、インモールドラベルでは、シート９１の厚さは、例えば、０．１ｍｍ未満である。このような薄いものが１枚であるか２枚であるかの判定を、厚さ測定器を用いて行おうとすると、測定器には高い精度が要求され、費用も高額になる。これに対して、本実施形態の搬送検査装置１０では、比較的安価な光電センサ３０を用いて、高精度にシート９１の重なり枚数を判定することが可能である。

【0031】

光電センサ３０を用いたシート９１の重なりの検出において、原理的には一点の透過光量測定によっても検出が可能である。しかしながら、容器９５のラベルに用いられるシート９１などでは、位置に応じて色などが異なり、色などが異なれば透過光量が異なる。結果を判別しやすい色が異なったり、ラベルのデザインによってわずかな位置ずれによって透過光量が大きく異なることが生じたりする。したがって、この場合は、適切な重なり検出を行える透過光量測定位置をラベルごとに設定する必要が生じ得る。これに対して、本実施形態の搬送検査装置１０では、線状に多数の点の透過光量を測定するので、ラベルのデザインに応じた測定位置の設定などを検討する必要が無い。また、多数点の測定結果に基づくので、検出精度が向上する。これは一点測定の場合の標準偏差σがｎ点測定の場合、σ/√ｎであることからも明らかである。

【0032】

光電センサ３０に代えて、画像センサを用いることも可能である。しかしながら、搬送検査装置１０では、シート９１が搬送装置２０によって移動しているので、一点のみの透過光量を測定する光電センサ３０によっても、時間的に連続的に測定を行うことで、シート９１上で線状に多数点の測定が可能である。したがって、比較的安価な光電センサ３０を用いることで十分な精度を得ることができる。

【0033】

［変形例］
上述のデータ処理において、正常と異常とを判定する閾値は、何らかの手段を用いて予め設定してもよい。また、制御装置４０は、例えばラベル種類が変更されるたびに閾値が自動設定されるように構成されていてもよい。すなわち、制御装置４０は、十分な数のシート９１についての透過光量のデータを取得し、それらの比較に基づいて、正常な場合の値を特定し、この値に基づいて、正常と異常とを判定するための基準値を決定してもよい。一般に、異常の発生頻度はそれほど高くないので、正常な場合の値が容易に取得されるため、制御装置４０による基準値の設定も比較的容易である。制御装置４０は、この基準値と、検査対象のシート９１で測定された透過光量に係る値とを比較して、シート９１に係る異常を検出することができる。

【0034】

上述の実施形態では、制御装置４０によるデータ処理方法の一例として、積分値などの導出した値に基づいて、異常の有無などの判断をする例を示したが、これに限らない。例えば、制御装置４０は、図３乃至図５に示したようなグラフのパターンに基づいて、異常の有無などの判断を行ってもよい。

【0035】

上述の実施形態では、成形装置７０でダイレクトブロー成形が行われる例を示したがこれに限らない。例えば、容器製造装置１で射出成形や圧縮成形によるインモールド成形が行われる場合も、搬送検査装置１０は同様に構成され得る。

【0036】

シート９１は、インモールドラベルに限らず、各種のシートであってもよい。したがって、搬送検査装置１０がシート９１を搬送する目的は、種々あり得る。

【0037】

搬送装置２０の搬送形態は種々あり得る。例えば、図１に示した場合のように、シート９１は、回転軸２３回り回転して搬送されなくてもよく、例えば直線的に搬送されてもよい。直線的な搬送の途中で光電センサ３０による検査が行われると、検査点の軌跡は、直線状になる。

【0038】

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0039】

１：容器製造装置
１０：搬送検査装置
２０：搬送装置、２１：吸着パッド、２２：支持体、２３：回転軸
３０：光電センサ、３１：投光部、３２：受光部
４０：制御装置
７０：成形装置、７１：成形金型
９１：シート、９３：パリソン、９５：容器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】