JP2015174669A - パンチ穴検出装置および製袋機 - Google Patents

Abstract

【課題】スタンディングパウチの製袋工程において、前記スタンディングパウチの底部を形成するフィルム部材（底材）に対して設けるパンチ穴の穿孔状態をインラインで高精度に検出可能なパンチ穴検出装置と、これを具備した製袋機を提供する。
【解決手段】軟包装袋スタンディングパウチの底材のフィルムを間欠搬送する際に、底材に穿孔されたパンチ穴の穿孔不良を検出する装置において、前記底材のフィルムの厚みを検出する厚み検出センサーと、前記底材に穿孔されたパンチ穴の穿孔状態を検出するパンチ穴穿孔検出センサーとを備え、前記パンチ穴穿孔検出センサーは、前記厚み検出センサーよりも下流に配置されており、前記パンチ穴穿孔検出センサーにおけるパンチ穴の穿孔状態の検出は、前記厚み検出センサーを通過した時のフィルムの状態を保持したまま行なうことを特徴とするパンチ穴検出装置とした。
【選択図】図６

Description

本発明は、軟包装袋の１つであるスタンディングパウチの製袋工程において、前記スタンディングパウチの底部を形成するフィルム部材（以後、底材とも呼ぶ）に対して設けるパンチ穴の穿孔状態をインラインで検出する装置、およびこれを具備した製袋機に関する。

プラスチックフィルムの軟包装袋は、食品や医薬品などをはじめとして、様々な用途に使用されている。軟包装袋は、ロール状に巻かれた軟包装フィルム基材を製袋機によって加工することで作製される。このような軟包装袋の基本的な形態としては、二方シールタイプ、ピロータイプ（背貼合掌）、三方シールタイプ、底部ガゼットタイプ、側部ガゼットタイプ、スタンディングパウチ等があり、用途により適宜選択されている。

特に、スタンディングパウチは、内容量を増やすことと、袋単体で自立させることなどを目的として、シャンプーの詰め替え用をはじめとして幅広く利用されている。この袋は単純に二枚のフィルムを貼り合わせただけでは作製することはできず、袋の底部を形成するフィルム部材（底材）を熱溶着時にあわせて貼り合わせる必要がある。

スタンディングパウチの一例を図１に示す。胴材１と底材２により構成され、底材は半分に折り重ねられ、胴材の底部分に挿入され、パウチの両サイドと底部分がシールされている。両サイドは表裏の胴材同士が、底部分は胴材と底材がシールされている。また底部分の両サイドには、底材にパンチ穴３が穿孔されており、そのパンチ穴を通して胴材同士がシールされ、底部分の両サイドはパンチ穴を通して閉じられており、これにより自立性が付与されている。

スタンディングパウチの製袋工程の一例として、図２に示す方式が挙げられる。２面取り用に表、裏の絵柄の印刷された胴材の原反４が巻き出され、加工工程５で、表、裏にスリットされ、それぞれ表の胴材と裏の胴材が上下に向かい合わせに方向転換されて送り出される。またこの加工工程５では、連続的に巻き出される胴材原反と、その後のフィルムの間欠送りによるシール工程の間のアキュームレータも兼ねている。また胴材とは別に底材原反７が巻き出され、パンチ６により等ピッチに穿孔される。なお、ここで示した工程例は２面取りであり、底材が２面取り用に絵柄の印刷された胴材に対してそれぞれの絵柄用に左右２つ送り出される。その後、図３に示すように、表、裏の胴材と底材は重ね合わされる。この時、底材は２つ折りにされている。また、胴材に印刷された絵柄に対して、底材に穿孔されたパンチ穴が所定場所に位置するように重ねあわされて、送られる。次に底シール８がなされ、二つ折にされた底シールのそれぞれの部分が表と裏の胴材にそれぞれシールされる。またこの時、底材のパンチ穴を通して表と裏の胴材同士もシールされる。そして、横シール９により、パウチの両サイドの、表と裏の胴材同士がシールされる。最後に外周抜き機１０により、製品形状にカットされ、デリバリ装置１１により搬出される。なお、加工工程５以降の各工程は、フィルム間欠送りの停止時に行われる。

このようなスタンディングパウチの製袋工程において、上述のように底材には等ピッチに穿孔されたパンチ穴があり、底材のパンチ穴を通して表と裏の胴材同士もシールされることとなる。従って、このパンチ穴がきちんと抜けていない場合や、パンチ穴を形成した際の抜きカスが脱落せずにテープに付着したままシールされた場合は、当然製袋品の不良が発生してしまうこととなる。

このような不良発生を防止するために、光学センサーなどを使用してパンチ穴の形成を確認したり、フィルムの厚みを検出することで、パンチ穴を形成した際の抜きカス残留の有無を確認したりすることが行なわれている。

厚みを測定することは以下に説明するように多々行われている。例えば特許文献１では、画像読み取り装置において、枚葉のシート材の重送を検知するための厚み検知装置として、レバーを介してシート材の厚みをフォトインタラプタの設置部分へと伝える機構に関する発明について述べられている。

また特許文献２では、印字装置における印字ヘッドと印字媒体のギャップを適切に管理するために印字媒体の厚さを検知する印字媒体を挟持するローラ機構に関する発明について述べられている。

特開２０００−２９６９４５号公報 特開平７−１０１５８９号公報

このように、上述のような光学センサーなどを用いた方法、あるいは、フィルムの厚み検出を行なう方法を行なうことで、多くの場合パンチ穴の形成不良は検出することができる。実際、製袋機におけるパンチ穴の不良検出は両者の方法を組み合わせて、図４のような構成で行なわれている。つまり、パンチ穴の形成確認を光学センサーで行ない、パンチ穴を形成した際の抜きカス残留の有無をフィルムの厚み検出で行なっている。
しかし、これらの不良検出方法を用いてもパンチ穴の抜け不良による不良品が発生することがあった。図５に示すようにパンチ穴の抜きカスが付着したままの状態でフィルムの搬送が行なわれた場合、光学センサーで確認したパンチ穴の形成状態が、フィルム厚み検出を行なう際に変化してしまうことがある。つまり、光学センサーではパンチ穴が開いていることを確認し良品であると判定しても、その後の搬送状況によって残留した抜きカスが再びパンチ穴にはまってしまい、結果的にパンチ穴が塞がった状態となることがある。この場合、パンチ穴を形成した際の抜きカス残留の有無をチェックするフィルム厚み検出工程では、パンチ穴にはまった抜きカスを検出することができない。従って、パンチ穴の抜きカス残留はなく良品であると判定されてしまう。しかし、実際にはパンチ穴が塞がったままの状態で製袋加工されてしまい、不良品が発生することが問題となっていた。

本発明は、このような問題点を解決しようとするものであり、スタンディングパウチの製袋工程において、前記スタンディングパウチの底部を形成するフィルム部材（底材）に対して設けるパンチ穴の穿孔状態をインラインで高精度に検出可能なパンチ穴検出装置と、これを具備した製袋機を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するために、以下の様な手段を講じる。
第１の発明は、軟包装袋スタンディングパウチの底材のフィルムを間欠搬送する際に、底材に穿孔されたパンチ穴の穿孔不良を検出する装置において、前記底材のフィルムの厚みを検出する厚み検出センサーと、前記底材に穿孔されたパンチ穴の穿孔状態を検出するパンチ穴穿孔検出センサーとを備え、前記パンチ穴穿孔検出センサーは、前記厚み検出センサーよりも下流に配置されており、前記パンチ穴穿孔検出センサーにおけるパンチ穴の穿孔状態の検出は、前記厚み検出センサーを通過した時のフィルムの状態を保持したまま行なうことを特徴とするパンチ穴検出装置である。
第２の発明は、前記厚み検出センサーは、間欠搬送される前記底材のフィルムの厚みを、厚み検出ローラーにより連続的に検出することを特徴とする請求項１に記載のパンチ穴検出装置である。
第３の発明は、前記パンチ穴穿孔検出センサーは、光学反射型センサーにより穿孔状態の検出を行なうことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパンチ穴検出装置である。
第４の発明は、請求項１〜３の何れかに記載のパンチ穴検出装置を具備した製袋機である。

本発明の一態様に係るパンチ穴検出装置によれば、底材のフィルムの厚みを検出する厚み検出センサーと、前記底材に穿孔されたパンチ穴の穿孔状態を検出するパンチ穴穿孔検出センサーとを備え、前記パンチ穴穿孔検出センサーは、前記厚み検出センサーよりも下流に配置されており、前記パンチ穴穿孔検出センサーにおけるパンチ穴の穿孔状態の検出は、前記厚み検出センサーを通過した時のフィルムの状態を保持したまま行なうので、パンチ穴の抜き不良を高精度に検出可能となる。特に、付着した抜きカスが再勘合して、パンチ穴穿孔検出センサーと厚み検出センサーの両方の検出で不良と判定されずに製袋加工される事態を防ぐことができる。
また、上記パンチ穴検出装置を具備した製袋機によれば、パンチ穴の抜き不良を高精度に検出可能なので、製袋品の不良削減と生産性の向上を図ることができる。

スタンディングパウチの一例を示した説明図である。 スタンディングパウチの製袋工程の一例を示した説明図である。 スタンディングパウチ製袋工程におけるフィルムの説明図である。 従来のパンチ穴検出装置の概略図である。 パンチ穴の抜きカスが付着したままの状態で搬送されるフィルムを示した説明図である。 本発明の一態様に係るパンチ穴検出装置の概略図である。 本発明の一態様に係るパンチ穴検出装置を設置した製袋機ラインの説明図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図６は、本発明の一態様に係るパンチ穴検出装置の概略図である。また、図７は、本発明の一態様に係るパンチ穴検出装置を設置した製袋機ラインの説明図である。図７に示すように、底材原反７は、巻き出された後にパンチ６によってパンチ穴が開けられる。そして、パンチ穴検出装置２０において、開けられたパンチ穴の検出を行なう。図６に示すように、底材２に開けられたパンチ穴３は、パンチ穴検出装置２０を通過する。パンチ穴検出装置２０は、厚み検出センサー１３とパンチ穴穿孔検出センサー１２を備えており、厚み検出センサー１３ではパンチ穴を形成した際の抜きカス残留の有無をチェックし、パンチ穴穿孔検出センサー１２では底材に穿孔されたパンチ穴の穿孔状態を検出する。特に、図６に示したパンチ穴３の位置は、間欠搬送された底材２が停止する際の位置を示している。パンチ穴穿孔検出センサー１２の直下にあるパンチ穴は、正しく抜かれていれば貫通しているとみなし、良品と判定される。しかし、図５に示したような抜きカスが付着したままの状態で搬送される箇所が通過する場合、厚み検出センサー１３を通過する際に抜きカスがパンチ穴に再勘合してしまうことがある。このような場合、厚み検出センサー１３では抜きカスの付着は検出されず良品と判定されてしまうが、この勘合状態を保持したままパンチ穴穿孔検出センサー１２を通過する際にパンチ穴が開いていないことが検出されることになる。従って、抜きカスがパンチ穴に再勘合してしまう事態が発生してもパンチ穴の抜き不良を検出することが可能となる。
一方、抜きカスがパンチ穴に再勘合しなかった場合は、厚み検出センサー１３において底材２のフィルム厚みに変動が生じたことを検出することで抜きカスの付着を検出することができるので、同じくパンチ穴の抜き不良を検出することが可能となる。

ここで、本発明のパンチ穴検出装置２０においては、パンチ穴穿孔検出センサー１２は厚み検出センサー１３よりも下流に配置する必要がある。パンチ穴穿孔検出センサー１２を厚み検出センサー１３よりも上流に配置してしまうと、以下のような場合に、パンチ穴穿孔検出センサー１２で正常と判定されたにも関わらず、パンチ穴に抜きカスが再勘合してしまい、製袋品の不良を発生させてしまうことがある。つまり、図５のように抜きカス残留物が付着した底材が搬送される場合、パンチ穴穿孔検出センサー１２では良品と判定されても、その後に厚み検出センサー１３を通過した際に、あるいは、搬送経路途中にある搬送ローラーで挟持された際に、抜きカスがパンチ穴に再勘合してしまい、抜きカス残留物の付着はないとの誤った検出をしてしまうことがある。この場合、パンチ穴の検出結果としては良品と判定されるが、実際にはパンチ穴が塞がった状態で製袋加工されることになるので、不良品が発生してしまい好ましくない。

また、本発明のパンチ穴検出装置２０は、パンチ穴穿孔検出センサー１２おけるパンチ穴の穿孔状態の検出を、前記厚み検出センサー１３を通過した時のフィルムの状態を保持したまま行なうように構成されている。このような構成とすることで、パンチ穴形成時の抜きカス残留物の検出と、パンチ穴の穿孔状態の検出を誤ることなく行なうことができる。
上述のように、厚み検出センサー１３を通過した時のフィルムの状態を保持するようにパンチ穴穿孔検出センサー１２で検出を行なうパンチ穴検出装置２０とするためには、以下のような構成にすれば良い。つまり、厚み検出センサー１３を通過した後に、搬送ローラーなどの挟持する箇所を設けずにパンチ穴穿孔検出センサー１２まで搬送するようにすれば良い。あるいは、図６に示すように、厚み検出センサー１３を通過した直後にパンチ穴穿孔検出センサー１２を設けるようにしても良い。このような配置とすることで、底材２搬送中におけるパンチ穴形成時の抜きカス残留物の状態変化を極力抑えることができ、高精度にパンチ穴の穿孔状態の検出を行なうことができる。

図７に示すパンチ穴検出装置２０を設置した製袋機ラインにおいて、実際に底材に対してパンチ６でパンチ穴を開ける加工を行ない、間欠搬送しながらパンチ穴の穿孔状態の検出を行なった。その結果、図５のようにパンチ穴形成時の抜きカス残留物１４がある底材を搬送した場合であっても、パンチ穴の穿孔状態の検出を正確に行なうことができた。

このように、本発明のパンチ穴検出装置により、従来は検出困難だったパンチ穴の抜きカスが再勘合する現象が発生した場合であっても、高精度にパンチ穴不良を検出することができるようになる。さらには、当該パンチ穴検出装置を具備した製袋機を用いて加工を行なうことで、誤ってパンチ穴が塞がったままの状態で製袋工程を経ることがなくなるので、不良品の発生を低減して生産性を向上させることができる。

１：胴材
２：底材
３：パンチ穴
４：胴材原反
５：加工工程
６：パンチ
７：底材原反
８：底シール
９：横シール
１０：外周抜き機
１１：デリバリ装置
１２：パンチ穴穿孔検出センサー
１３：厚み検出センサー
１４：パンチ穴形成時の抜きカス残留物
１５：搬送ローラー
１６：間欠搬送方向
２０：パンチ穴検出装置

Claims (4)

1. 軟包装袋スタンディングパウチの底材のフィルムを間欠搬送する際に、底材に穿孔されたパンチ穴の穿孔不良を検出する装置において、
   前記底材のフィルムの厚みを検出する厚み検出センサーと、
   前記底材に穿孔されたパンチ穴の穿孔状態を検出するパンチ穴穿孔検出センサーとを備え、
   前記パンチ穴穿孔検出センサーは、前記厚み検出センサーよりも下流に配置されており、
   前記パンチ穴穿孔検出センサーにおけるパンチ穴の穿孔状態の検出は、前記厚み検出センサーを通過した時のフィルムの状態を保持したまま行なうことを特徴とするパンチ穴検出装置。
2. 前記厚み検出センサーは、間欠搬送される前記底材のフィルムの厚みを、厚み検出ローラーにより連続的に検出することを特徴とする請求項１に記載のパンチ穴検出装置。
3. 前記パンチ穴穿孔検出センサーは、光学反射型センサーにより穿孔状態の検出を行なうことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパンチ穴検出装置。
4. 請求項１〜３の何れかに記載のパンチ穴検出装置を具備した製袋機。