JP6931885B2 - 製袋機 - Google Patents

Description

本発明は、製袋機に関する。

フィルムを製袋する場合、送りローラのテンションや、ヒートシールの際の熱あるいはその後の冷却により、フィルムに伸縮が生じることがあり、そのままフィルムにシールやカットを施して製袋すると、フィルムの印刷柄に合った位置でシールやカットがなされず、不良品となってしまう虞がある。このため、従来から、目視でシール位置やカット位置が合っているか否かの検査が行われているが、目視検査では作業効率が悪いという問題があった。

かかる問題に対処するため、下記特許文献１の製袋装置では、ＣＣＤカメラによりフィルムの印刷デザインを撮影して、画像処理により画像のずれを検出し、異なる同一寸法を続けて複数回検出したら袋サイズに微小変更があったものとして、シール装置及び冷却装置を微小変更後の袋サイズに対応する位置へ移動することとしている。

なお、製袋機に関するものではないが、シート状印刷物の欠陥検出方法として、下記特許文献２に記載されたものがある。

特開２００３−３３９８１号公報 特許第２８２２８３０号公報

ところが、上記特許文献１の製袋装置では、図１及び段落００１８の記載「前記縦シール装置１６よりも上流側の連続送りが行なわれる適宜位置に設置されたCCDカメラ４３により、包装フィルムに印刷されたデザインの特定部分（図柄のはっきりした箇所）を選択して、該部分を撮影して画像処理により画像のずれを例えば0.1ｍｍ単位で検出するように構成されている。」から分かるように、ＣＣＤカメラでフィルムの特定部分の絵柄（すなわち一部の絵柄）のみ撮影している。

このため、そのフィルムの特定部分を撮影可能な位置にＣＣＤカメラを配置しなければならず、デザインが異なる包装フィルム毎に、ＣＣＤカメラの位置を変更しなければならないため、製袋開始前の設定が容易でないという問題があった。

本発明は、上述した問題を解決するものであり、不良品の発生を抑制可能であるとともに製袋開始前の設定が容易な製袋機を提供することを目的とする。

本発明の製袋機は、所定数袋分に対応する印刷ピッチで反復印刷された印刷柄を少なくとも片面に有する長尺状のフィルムに対し、所定数袋分に対応するフィルムの長尺方向に沿った長さ毎に処理を行う製袋機において、予め所定の製品長が設定されないで、フィルムを送る送り手段と、フィルムを送り手段で連続送りで送りつつラインセンサで撮像することにより、フィルムの少なくとも片面の全幅に及ぶ画像を取得する撮像手段と、画像に基づいて、印刷ピッチを検出し、検出した印刷ピッチに基づいて所定数袋分に対応する製品長を決定し、決定した製品長に基づいて画像からマスタ画像を抽出して記憶し、マスタ画像と画像から抽出した検査画像とに基づいて、所定数袋分に対応する長さを検出する検出手段と、を備えたことを特徴とする。

これによれば、所定数袋分に対応する長さ（すなわち袋のピッチ）の変化が分かるため、シール等の処理を行う位置や送り量等を調整することにより、不良品の発生を抑制可能である。そして、ラインセンサでフィルムの全幅に及ぶ画像を撮影するため、フィルムの特定部分に向けてカメラを設置する必要がなく、フィルムの印刷柄が変わっても同じ位置で撮影可能であり、製袋開始前の設定が容易となる。

ここで、検出手段が画像に基づいて、フィルムの歪、蛇行、又は、偏肉の少なくとも１つを検出することとしてもよい。

これによれば、検出結果に応じてフィルムのテンションや送り量を調整することにより、不良品の発生をより抑制可能である。

また、フィルムが、複数枚の基材フィルムが重ね合わされて又は１枚の基材フィルムが折り畳まれて構成され、両面に前記所定数袋分に対応する印刷ピッチで反復印刷された印刷柄を有し、撮像手段が、フィルムの両面の全幅に及ぶ画像を取得するように構成され、検出手段が画像に基づいて、フィルムの両面を構成する基材フィルムのずれを検出することとしてもよい。

これによれば、検出結果に応じてフィルムのテンション等を調整することにより、不良品の発生をより抑制可能である。

また、検出手段による検出結果に基づいて、処理を行う位置、フィルムのテンション、又は、フィルムの送り量の少なくとも１つを自動で調整する自動調整手段を備えることとしてもよい。

これによれば、手動での調整の手間を削減でき、作業効率が向上する。

本発明によれば、不良品の発生を抑制可能であるとともに製袋開始前の設定が容易な製袋機を提供可能である。

実施形態に係る製袋機の全体構造を示す概略斜視図である。 実施形態に係る画像処理で１袋分の長さを検出する方法を説明するための図である。 実施形態に係る画像処理でフィルムの歪又は偏肉を検出する方法を説明するための図である。 実施形態に係る画像処理でフィルムの蛇行を検出する方法を説明するための図である。 変形例に係る画像処理で１袋分の長さを検出する方法を説明するための図である。

図１に示す実施形態の製袋機１は、所定数袋分（ここでは、１袋分）に対応する印刷ピッチで反復印刷された印刷柄を片面に有する長尺状のフィルムＦに対し、所定数袋分（ここでは、１袋分）に対応するフィルムＦの長尺方向に沿った長さ毎に処理（ここでは、シール、冷却、及び、カット）を行うものである。以下、フィルムＦあるいは袋の「長さ」というときは、特に断らない限り、フィルムＦの長尺方向に沿った長さをいうものとする。製袋機１は、送り手段２と横シール装置４と冷却装置５と撮像手段６とカッタ８とコンピュータ９とを備えている。

送り手段２は、ブレーキ及びモータを備え原反フィルムＧが巻かれた原反ロールの中心に水平方向に沿って挿通されて原反ロールから原反フィルムＧを繰出す繰出し軸２１と、繰出された原反フィルムＧをその幅方向が鉛直方向となるように方向転換するターンバー２２と、原反フィルムＧをその幅方向の中央で切断して２枚の基材フィルムＦ１、Ｆ２とするスリット刃２３と、基材フィルムＦ１、Ｆ２の各々を幅方向が水平方向となるように方向転換する一対のターンバー２４、２４と、基材フィルムＦ１、Ｆ２を連続送りから間欠送りに変換するために、上下にそれぞれ複数設けられたダンサロール２５と、一対の合わせロール２８、２８と、一対のニップロール２６、２６と、一対のニップロール２７、２７とを備えている。フィルムＦは、ニップロール２６、２６により、基材フィルムＦ１、Ｆ２が重ね合わされたものである。また、送り手段２は、上述したもの以外にも、原反フィルムＧ、基材フィルムＦ１、Ｆ２、フィルムＦを送るための複数のロールを有している。

ニップロール２６、２６は、一方に図示しないサーボモータが連結されて回転し、基材フィルムＦ１、Ｆ２に圧力を掛けて重ね合わせるとともに、重ね合わされた基材フィルムＦ１、Ｆ２すなわちフィルムＦを、間欠的に所定の長さずつ移送するものである。ニップロール２７、２７も同様に、一方に図示しないサーボモータが連結されて回転し、フィルムＦに圧力を掛けながら間欠的に所定の長さずつ移送するものである。間欠移送される一回分の長さ（すなわち、停止してから次に停止するまでに送られる長さ）を送り量といい、送り量は、製造する袋の１袋分の長さの整数倍であり、本実施形態では、１袋分の長さとされている。送り量は、サーボモータに対する数値制御（回転数、回転角度の制御）で設定可能である。すなわち、フィルムＦは送り手段２により間欠的に停止しながら移送され、横シール装置４、冷却装置５、及び、カッタ８は、フィルムＦが間欠停止したとき、シールを行う位置、冷却を行う位置、及び、切断（カット）を行う位置に、それぞれ、フィルムＦにおける袋同士の境界部Ｋ（図２参照）が位置するように、配置されている。本実施形態では、シールを行う位置と冷却を行う位置との間隔は、１袋分の長さ、冷却を行う位置と切断を行う位置との間隔は、２袋分の長さとされている。なお、前述したように製袋過程でフィルムＦに伸縮が生じ得るため、ここでいう袋同士の境界部Ｋや袋の長さは、初期設定された袋の長さに基づいたものである。

基材フィルムＦ１、Ｆ２すなわちフィルムＦは、軟質であり、ここではプラスチック製とするが、素材は問わず、金属製や紙製であってもよいし、それらの複合材であってもよい。すなわち、フィルムＦの素材（原反フィルムＧの印刷前のもの）は、透明のものに限らない。フィルムＦは上面（上側の基材フィルムＦ１の上面に相当）に印刷柄を有している。印刷柄は、１本の線等の単純な図形であってもよいし、文字や数字であってもよい。例えば、フィルムＦの面の全体に印刷が施されている場合において、少なくとも２色（例えば、地色と地色以外の色）を有する場合には、その面は印刷柄を有するといえる。フィルムＦが光透過性を有しない場合（例えば、金属製あるいはプラスチックに金属膜を蒸着したものである場合）において、フィルムＦの面の一部に印刷により地色と異なる色が付されている場合にも、その面は印刷柄を有するといえる。また、フィルムＦの面の一部に印刷が施されることにより、無色（すなわち無色透明）の部分と有色（無色透明ではないことをいい、有色透明を含む。）の部分とを有している場合や、有色透明の部分と不透明の部分（すなわち光透過性を有しない部分）とを有している場合にも、その面は印刷柄を有するといえる。なお、色には黒及び白が含まれることは勿論である。

横シール装置４は、フィルムＦのヒートシールを行うものであり、上シールバー４１と下シールバー４２とを備えている。上シールバー４１と下シールバー４２は、長尺状をなして、その長手方向をフィルムＦの幅方向に沿わせて、互いに対向して配置され、それぞれヒータにより加熱されるように構成されている。上シールバー４１は、図示しない昇降部材に取り付けられ、その昇降部材が図示しない駆動機構によって昇降することにより、昇降（上下動）可能とされて、最下降位置まで下降したとき、下シールバー４２との間にフィルムＦを挟んで、フィルムＦを構成する基材フィルムＦ１、Ｆ２を互いにヒートシール（熱溶着）する。

横シール装置４にはピニオン４３が連結され、ピニオン４３の回動軸にはハンドル４４が取着されて、ハンドル４４を回動させることにより、ピニオン４３が回動しつつ、製袋機１の基台に固定されたラック４５上を移動し、これとともに横シール装置４がフィルムＦの送り方向に沿って移動する。すなわち、製袋機１は、横シール装置４の移動手段を備えている。

冷却装置５は、フィルムＦの横シール装置４によって熱溶着された部分（以下、「シール部」という。）における過度の溶着を防止するとともに外観を良好とするために、シール部を冷却するものであり、フィルムＦの送り方向（図１の矢印Ａ方向）における横シール装置４の下流側に設けられている。冷却装置５は、長尺状の上冷却バー５１と下冷却バー５２とを備え、上冷却バー５１と下冷却バー５２は、その長手方向をフィルムＦの幅方向に沿わせて、互いに対向して配置されている。上冷却バー５１は、内部に冷却水通路が形成され、図示しない昇降部材に取り付けられ、その昇降部材が図示しない駆動機構によって昇降することにより、昇降可能とされて、最下降位置まで下降したとき、下冷却バー５２との間にフィルムＦを挟んで冷却する。

冷却装置５にはピニオン５３が連結され、ピニオン５３の回動軸にはハンドル５４が取着されて、ハンドル５４を回動させることにより、ピニオン５３が回動しつつラック４５上を移動し、これとともに冷却装置５がフィルムＦの送り方向に沿って移動する。すなわち、製袋機１は、冷却装置５の移動手段を備えている。

撮像手段６は、長尺状のラインセンサ７１からなり、その長手方向をフィルムＦの幅方向に沿わせて、フィルムＦの送り方向における冷却装置５の下流側に配置されるとともに、フィルムＦの表面側（上面側）に配置され、フィルムＦに対して垂直方向から撮影領域を撮影して、フィルムＦの表面の全幅に及ぶ画像を取得する。以下、「全幅に及ぶ画像」を「全面画像」ともいう。ラインセンサ７１は、可視光を受光して撮像する撮像素子（例えば、ＣＣＤ素子）が複数個、直線状に並んで設けられたものであり、撮影領域は細い線状（ライン状）をなしている。ラインセンサ７１の撮影領域の長さがフィルムＦの幅よりも短い場合には、複数個のラインセンサ７１を横一列に並設して、フィルムＦの全幅を撮像できるように構成する。なお、本実施形態では、冷却装置５が冷却を行う位置と、ラインセンサ７１が撮影を行う撮影領域との間隔は、１袋分の長さとされている。

また、ラインセンサ７１は、その撮像素子の列の両側に、ＬＥＤの列からなる照明光源を有している。したがって、ラインセンサ７１によれば、撮影領域に向かって撮影距離と略同等の近距離から照明光が当てられるため、撮影に際して、例えば部屋の照明等、周囲の照明（外乱要素）の影響を受け難くなる。ラインセンサ７１が有する照明光源から照射された可視光は、フィルムＦの有色の部分（無色の部分は背景部材）で反射されて、ラインセンサ７１の撮像素子に受光される。なお、フィルムＦの種類や印刷柄の態様によっては、ラインセンサ７１が有する照明光源以外の照明光源を設けてもよい。また、照明光源として、反射用光源に限らず透過用光源を設けてもよい。透過用光源は、フィルムＦを挟んでラインセンサ７１と反対側に設けることとなる。

カッタ８は、互いに対向する長尺状の上下の切断刃８１、８２を備え、上の切断刃８１が図示しない昇降部材に取り付けられ、その昇降部材が図示しない駆動機構によって昇降することにより、昇降可能に構成されている。なお、製袋機１では、横シール装置４の上シールバー４１、冷却装置５の上冷却バー５１、及び、カッタ８の上の切断刃８１は、同期して上下動するが、例えば、シールを行う位置、冷却を行う位置、切断を行う位置の間隔が、袋の長さの整数倍でない場合等には、同期しないように構成してもよい。

コンピュータ９は、ラインセンサ７１に接続され、ラインセンサ７１が出力した画像データを受信して画像処理を行う画像処理部９１（検出手段に相当）と、画像処理部９１での検出結果を出力（ここでは、表示）するモニタからなる出力部９２とを備えている。画像処理部９１が行う画像処理については、後に詳述する。

製袋機１の動作について次に説明する。

製袋機１は、基材フィルムＦ１、Ｆ２を連続送りから間欠送りに変換して重ね合わせてフィルムＦとし、シール、カット等の処理を行うものであり、製造する袋の１袋分の長さ（予定長さ）が送り量として予め設定（初期設定）されている。繰出し軸２１により原反ロールから幅方向を水平方向に沿わせて繰出された原反フィルムＧは、ターンバー２２によって幅方向が鉛直方向に沿うように方向転換されて、スリット刃２３によって幅方向の中央で２枚の基材フィルムＦ１、Ｆ２に切断される。基材フィルムＦ１、Ｆ２は、ターンバー２４、２４で幅方向が水平方向に沿うように、かつ、互いに対向するように方向転換されて、複数のダンサロール２５により、連続送りから間欠送りに変換される。そして、基材フィルムＦ１、Ｆ２は、上下一対の合わせロール２８、２８間に通されて互いに接近し、ニップロール２６、２６で圧力を掛けられて重ね合わされてフィルムＦを形成するとともに、間欠的に横シール装置４側に移送される。製袋機１では、フィルムＦに対し１袋分の長さ毎にシール、カット等の処理を行うため、フィルムＦの間欠移送の一回分の長さ（送り量）は、１袋分の長さとされているが、例えばダンサロール２５やニップロール２６により加えられたテンション（張力）等によりフィルムＦが伸びた場合には、１袋分の長さを長くする必要が生じ、初期設定された送り量では送り量が不足する場合が生じる。

フィルムＦが間欠停止したとき、昇降手段により、上シールバー４１及び上冷却バー５１が下降し、それぞれ、フィルムＦに対しヒートシール及び冷却を行う。

ヒートシールされ冷却されたフィルムＦは、ラインセンサ７１の下方を通過する。ラインセンサ７１は通過するフィルムＦを高速で連続撮影しながら、順次、取得した画像データを画像処理部９１に出力する。

ラインセンサ７１の下方を通過したフィルムＦは、カッタ８の下方に至る。フィルムＦが間欠停止したとき、昇降手段によりカッタ８の上の切断刃８１が下降して、切断を行う。これにより、個別の袋が切り離される。

図２に基づいて、画像処理部９１が行う画像処理について説明する。画像処理部９１には、初期設定された送り量Ｌが入力されているものとする。図２の（ａ）に示すように、フィルムＦには、１袋分に対応する印刷ピッチで「Ａ」という印刷柄が反復印刷されているものとする。なお、印刷柄「Ａ」以外の部分は、無色有色を問わない。ラインセンサ７１は、袋同士の境界部Ｋから撮影（読込み）を開始するものとする。なお、前述したように製袋過程でフィルムＦに伸縮が生じ得るため、ここでいう袋同士の境界部Ｋは、初期設定された１袋分の長さ（初期設定された送り量Ｌに相当するため、以下、符号Ｌで示す。）に基づくものであり、図２の（ａ）では二点鎖線で示している。

ラインセンサ７１は、送り手段２により送られるフィルムＦを所定周期で連続的に撮影して、順次画像データを画像処理部９１に送出する。画像処理部９１は、図２の（ｂ）に示すように、読込み開始位置から長さＬ分の画像が読み込まれたら、その画像をマスタ画像として記憶する。そして、画像処理部９１は、次々と読み込まれてくる画像から順次検査画像を抽出して、マスタ画像との一致率を計算し、一致率の最も高い検査画像に基づいて、１袋分の長さを検出する。なお、印刷柄「Ａ」以外の部分が無色（無色透明）の場合には、フィルムＦの裏面側にある物の色の影響を除去する処理を行う。かかる処理としては、例えば、フィルムＦの裏面側に所定の背景色のシート等の背景部材を配置し、画像処理においてその背景色の部分は無色として扱う処理が考えられる。

１袋分の長さの検出方法として、一例を挙げると、画像処理部９１は、初期設定されている１袋の範囲（境界部Ｋから次の境界部Ｋまでの範囲。長さＬとなる。）よりも前後に長さＬ₁だけ大きい範囲の画像を、検査用メモリに読み込む。長さＬ₁は、フィルムＦの伸び量を考慮して決める。そして、検査用メモリに読み込んだ画像の前端のラインから１ラインずつ後方にずらしながら長さＬの検査画像を順次抽出し、正規化相関関数等を用いてマスタ画像との一致率を計算する。なお、「ライン」とは、ラインセンサ７１の一回の撮影により取得された画像（すなわち、直線状に並んだ画素からなる画像）をいい、画像における前後は、フィルムＦの送り方向における前後をいうものとする。画像処理部９１は、最も一致率が高くなる検査画像を検出したら、図２の（ｃ）に示すように、検査用メモリに読み込んだ画像の前端のラインから、最も一致率が高い検査画像の前端のラインまでの距離Ｌ₂を算出し、この距離Ｌ₂と長さＬ₁とから、１袋分の長さをＬ＋Ｌ₂−Ｌ₁で算出する。すなわち、画像処理部９１は、Ｌ₂＝Ｌ₁であれば１袋分の長さは初期設定された長さＬから変化せず、Ｌ₂＞Ｌ₁であれば１袋分の長さがＬ₂−Ｌ₁だけ伸び、Ｌ₂＜Ｌ₁であれば１袋分の長さがＬ₁−Ｌ₂だけ縮んだと判断する。

画像処理部９１は、算出した１袋分の長さやその変化（伸縮長さ）を出力部９２に表示する。なお、袋の長さが変化した場合、その変化後の長さを有する検査画像を、新たにマスタ画像としてもよい。すなわち、マスタ画像を更新してもよい。また、伸縮長さが所定範囲を超えたとき、警告を出力部９２から出力することとしてもよい。

また、画像処理部９１は、マスタ画像と検査画像に基づいて、フィルムＦの歪（皺を含む。）乃至は偏肉を検出する。この検出方法の一例を挙げると、図３に示すように、マスタ画像と最も一致率が高い検査画像とを、それぞれ複数の領域Ｒに同じように区分して、対応する領域Ｒ同士で画像の一致率を判定する。そして、一致率が所定のレベルより低い領域Ｒ（図３の（ｂ）では、太枠で囲まれた領域Ｒ）においては、歪乃至は偏肉が発生していると判定する。なお、歪であるか偏肉であるかを、画像処理部９１がさらなる画像処理を行って判定するようにしてもよい。画像処理部９１は、歪乃至は偏肉を検出したときは、歪乃至は偏肉を検出したことを示す情報を、例えば発生個所を特定可能な情報とともに出力部９２から出力する。

さらに、画像処理部９１は、マスタ画像と検査画像に基づいて、フィルムＦの蛇行を検出する。この検出方法の一例を挙げると、図４の（ａ）に示すように、マスタ画像の幅方向両端からそれぞれ幅Ｗ₁の領域を除いた範囲を、マスタ画像において一致率を見る範囲とし、この範囲との一致率が最も高くなる範囲を、上述した最も一致率が高い検査画像において検出する。例えば、その検査画像の幅方向の一方の端から順次、幅Ｗ−２Ｗ₁の画像を抽出して一致率を判定すればよい。なお、Ｗはマスタ画像及び検査画像の幅である。そして、画像処理部９１は、図４の（ｂ）に示すように、検査画像において一致率が最も高くなる範囲が、その検査画像の幅方向の一端から距離Ｗ₂だけ離間しているとすると、距離Ｗ₂と幅Ｗ₁とから、Ｗ₂＝Ｗ₁であれば幅方向のずれはなく、Ｗ₂＜Ｗ₁であれば一端側にずれ、Ｗ₂＞Ｗ₁であれば他端側にずれているとする等、画像の幅方向のずれを検出し、そのずれに基づいてフィルムＦの蛇行を検出する。例えば、所定範囲を超えたずれが所定回数連続して検出されると、蛇行していると判定する等である。画像処理部９１は、蛇行を検出したときは、蛇行を検出したことを示す情報を出力部９２から出力する。

出力部９２からの出力に基づき、オペレータは必要に応じて、シールを行う位置、冷却を行う位置、フィルムＦのテンション、フィルムＦの送り量等を調整することにより、フィルムＦのシール位置、冷却位置、カット位置を調整したり、フィルムＦの歪や蛇行を矯正したりする。なお、「シール位置」というときはフィルムＦにおける位置をいい、「シールを行う位置」というときは製袋機１における位置をいうものとする。冷却位置と冷却を行う位置、カット位置とカットを行う位置についても同様である。製袋機１においては、シールを行う位置の調整は、横シール装置４の位置の移動により行うが、横シール装置４全体ではなく、そのシールバーの位置のみを調整可能としてもよい。冷却を行う位置、カットを行う位置についても同様である。なお、本実施形態では、カットを行う位置の移動すなわちカッタ８の移動は行わないものとする。後述するように、カッタ８を移動しなくても、フィルムＦのカット位置は調整可能だからである。

例えば、袋の長さが伸縮した場合には、ハンドル４４を操作して、横シール装置４の位置を、袋の長さに合った位置（具体的には、カッタ８の位置から１袋分の整数倍（本実施形態では３袋分）離間した位置）となるように移動するとともに、ニップロール２６、２７を駆動するサーボモータを数値制御することにより、フィルムＦの送り量を袋の長さに合ったものに調整する。これにより、フィルムＦのシール位置（フィルムＦのシールピッチ）及びフィルムＦのカット位置（フィルムＦの切断ピッチ）が調整される。冷却装置５についても、必要な場合には、ハンドル５４を操作して移動する。歪、偏肉、あるいは、蛇行が検出された場合には、ダンサロール２５のエアー圧やニップロール２６、２７の圧力を調整することによりフィルムＦのテンションを調整したり、ニップロール２６、２７を駆動するサーボモータを数値制御することによりフィルムＦの送り量を調整したりする。なお、フィルムＦのテンションを調整するというときは、基材フィルムＦ１、Ｆ２のいずれかのみのテンションを調整するときも含まれる。

以上のような製袋機１によれば、所定数袋分（本実施形態では１袋分）の長さ（ピッチ）の変化が分かるため、シールを行う位置や送り量等を調整することにより、不良品の発生を抑制可能である。そして、ラインセンサ７１でフィルムＦの全面画像を撮影するため、フィルムＦの特定部分に向けてカメラ等を設置する必要がなく、フィルムＦの印刷柄が変わっても同じ位置で撮影可能であり、製袋開始前の設定が容易となる。

また、製袋機１は、フィルムＦを撮影しながらマスタ画像を取り込むため、予めマスタ画像を用意しておく必要がなく、かかる点からも、製袋開始前の設定が容易である。そして、袋にピッチを検出するためのマークを入れておかなくてもよいため、袋のデザインの自由度が上がる。なお、上記実施形態では、初期設定された１袋分の長さ（送り量）Ｌに基づいてマスタ画像を読み込んでいるが、後述するように、必ずしも予め送り量を設定する必要はない。

また、製袋機１では、画像処理部９１（検出手段）が読み込んだ画像に基づいて、フィルムＦの歪、蛇行、又は、偏肉を検出する。したがって、検出結果に応じてフィルムのテンションや送り量を調整することにより、不良品の発生をより抑制可能である。このように、製袋機１はフィルムＦの全面画像を取得するため、フィルムＦの蛇行を検出可能であり、また、歪（皺を含む。）や偏肉がフィルムＦのどの部分で発生しても検出可能である。なお、歪、蛇行、及び、偏肉を全て検出可能としなくてもよく、これらの少なくとも１つを検出可能とすればよい。

以下、本実施形態の変形例について説明する。

〈変形例１〉
図１に二点鎖線で示すように、製袋機１に、画像処理部９１による検出結果に基づいて、フィルムＦに対する処理（ここでは、シール、冷却、又は、カット）を行う位置、フィルムＦのテンション、又は、フィルムＦの送り量の少なくとも１つを自動で調整する自動調整手段を設けてもよい。

シールを行う位置、すなわち、横シール装置４の位置を自動調整する例としては、ピニオン４３を回動させる回動手段（例えばモータ）を設け、その回動手段に対し画像処理部９１が検出結果に基づいて制御信号を送出してピニオン４３を回動させ、横シール装置４を移動させる例がある。なお、フィルムＦのシール位置を調整するためには、横シール装置４の位置の調整とともにフィルムＦの送り量を手動あるいは自動で調整する。

また、ピニオン５３を回動させる回動手段（例えばモータ）を設け、画像処理部９１からその回動手段に制御信号を出力してピニオン５３を回動させて、冷却装置５を移動することにより、冷却を行う位置を自動で調整可能としてもよい。

カットを行う位置、すなわち、カッタ８の位置を自動調整する例としては、カッタ８を移動させる移動手段（例えば、横シール装置４と同様のラック、ピニオン、及び、そのピニオンを回動するモータ）を設けて、その移動手段に対し画像処理部９１が検出結果に基づいて制御信号を送出して、カッタ８を移動させる例がある。なお、この場合にも、フィルムＦの送り量を手動あるいは自動で調整する。また、フィルムＦの送り量を自動調整すれば、カッタ８の位置を変更せずに、フィルムＦのカット位置を自動調整可能である。

フィルムＦのテンションを自動で調整する例としては、ダンサロール２５のエアー圧を調整するエアー圧調整手段を制御信号により作動するように構成し、画像処理部９１が検出結果に基づいてエアー圧調整手段に制御信号を送出して、ダンサロール２５のエアー圧を調整しテンションを調整する例、ニップロール２６、２７の圧力を調整する圧力調整手段を制御信号により作動するように構成し、画像処理部９１が検出結果に基づいて圧力調整手段に制御信号を送出して、ニップロール２６、２７の圧力を調整しテンションを調整する例がある。

フィルムＦの送り量を自動調整する例としては、ニップロール２６、２７を駆動するサーボモータに、画像処理部９１が検出結果に基づいて制御信号を送出し、サーボモータがその制御信号により制御されるように構成して、フィルムＦの送り量を調整する例がある。なお、ニップロール２６、２６と、ニップロール２７、２７との間にダンサロール等を設けることにより、ニップロール２６、２６による送り量とニップロール２７、２７による送り量とを異ならせることも可能である。

このように、製袋機１において、画像処理部９１（検出手段）による検出結果に基づいて、フィルムＦに対して処理を行う位置、フィルムＦのテンション、又は、フィルムＦの送り量の少なくとも１つを自動で調整する自動調整手段を設ければ、手動での調整の手間を削減でき、作業効率が向上する。

〈変形例２〉
製袋機１を、間欠送りとせずに連続送りでシール、カット等の処理を行うものとしてもよいし、予め送り量を設定しないものとしてもよい。なお、連続送りの場合の送り量とは、製品となる袋の長さ（製品長）に相当する。送り量を予め設定しない場合に、画像処理部９１が製品長（袋のピッチ）を取得するために行う画像処理の例について、図５に基づいて説明する。

図５の例では、フィルムＦは、１袋分の印刷柄として同じ色の三角形と四角形の印刷柄を有し、四角形の印刷柄の前半分は、三角形の印刷柄と同形でフィルムＦの幅方向における同じ位置に配置されているものとする。図５の例では、これらの印刷柄以外の部分は、無色（すなわち地色なし）とするが、後述するように有色であっても勿論よい。フィルムＦは矢印Ａ方向に連続送りされ、製袋機１は、フィルムＦの印刷柄が印刷されている面の全面画像を、ラインセンサ７１で取得する。図５に示すフィルムＦの幅方向に沿った実線は、ラインセンサ７１による１回の撮影で取得される画像の境界を概念的に表すものであり、かかる実線のうち太い実線は袋の境界部Ｋを示している。なお、実際には、ラインセンサ７１で得られる画像は、非常に幅（ここでは、フィルムＦの長尺方向に沿った長さをいう。）が狭いものであるが、理解の容易のためにある程度の幅を持たせて図示している。前述したように、ラインセンサ７１の一回の撮影により取得された画像を「ライン」といい、画像における前後は、フィルムＦの送り方向における前後をいう。

画像処理部９１は、ラインセンサ７１が撮影したラインを順次記憶部に読込み、ライン中の各画素のＲＧＢの値（色濃度レベル）に基づいて、色を有する最初のラインｌ₃を検出し、基準ラインとする。例えば、ライン中の何れかの画素においてＲＧＢのいずれかの値が所定の閾値を超えると、色ありと判断する等である。次に、画像処理部９１は、ライン中の各画素のＲＧＢの値に基づいて、基準ラインｌ₃と同じ画像のラインであって、基準ラインｌ₃との間に異なる画像のラインが存在するもの（以下、「比較開始ライン」という。）を検出する。例えば、対応する画素間でＲＧＢの値を比較し、全ての画素間でＲＧＢの値が略同一（所定の差以内）であれば、同じ画像であると判断する等である。なお、基準ラインｌ₃との間に異なる画像のラインが存在することを、比較開始ラインの要件とするのは、色の変化（ある色から他の色への変化のみならず、有色・無色の変化、すなわち、色が付された部位の変化も含む。）がなければ繰り返しの判定ができないからである。図５では、ラインｌ₉が比較開始ラインと判断される。

比較開始ラインｌ₉を検出すると、画像処理部９１は、基準ラインｌ₃から比較開始ラインｌ₉の１つ前のラインｌ₈までのＮ本（図５の例では６本）のラインからなる画像と、比較開始ラインｌ₉から後方に数えてＮ本のラインからなる画像とを比較し、それらの画像が同じであれば、印刷柄の繰り返しが現れたとする。一方、それらの画像が異なれば、比較開始ラインを後方側に向かってさらに探索する。図５の例では、画像処理部９１は、画像が異なると判断して、比較開始ラインをさらに探索し、ラインｌ₂₂を検出する。

画像処理部９１は、基準ラインｌ₃から比較開始ラインｌ₂₂の１つ前のラインｌ₂₁までのＭ本（図５の例では１９本）のラインからなる画像と、比較開始ラインｌ₂₂から後方にＭ本のラインからなる画像（図５の例では、比較開始ラインｌ₂₂からラインｌ₄₀までの画像）とを比較し、それらの画像は同じであるので、印刷柄の繰り返しが現れたとする。画像処理部９１は、基準ラインｌ₃からラインｌ₂₁までのＭ本のラインからなる画像と、ラインｌ₄₀の次のラインｌ₄₁から後方にＭ本のラインからなる画像とを比較し、やはり印刷柄が繰り返されていることを確認する。このように、画像処理部９１は、同じ印刷柄が同じピッチで所定回数出現すると、その印刷柄が繰り返されているとして、その繰り返される印刷柄のピッチＰを袋のピッチ（製品長）に相当するものとする。そして、その繰り返される印刷柄のピッチを監視することにより、袋のピッチの変化を検出する。

なお、図５の例において、三角形と四角形の印刷柄以外の部分が有色である（すなわち地色がある）場合、画像処理部９１は、最初に読み込まれたラインｌ₁を基準ラインとする。そして、ラインｌ₁の次のラインｌ₂を基準ラインｌ₁と同じ画像と判断するが、間に異なる画像のラインが存在しないので、比較開始ラインとはせず、ラインｌ₈を比較開始ラインとする。そして、基準ラインｌ₁から比較開始ラインｌ₈の１つ前のラインｌ₇までの画像と、比較開始ラインｌ₈以降の同じライン本数の画像とを比較する。図５の例では、これらの画像は異なるので、画像処理部９１は、次の比較開始ラインｌ₁₈を見つける。このようにして、結局、画像処理部９１は、ラインｌ₂₀を比較開始ラインとしたとき、基準ラインｌ₁から比較開始ラインｌ₂₀の１つ前のラインｌ₁₉までの画像が、比較開始ラインｌ₂₀以降に繰り返されていると判断して、その繰り返される画像のピッチを、製品長とする。

このように、必ずしも予め送り量（製品長）を入力しておかなくても、ラインセンサ７１でフィルムＦの少なくとも片面の全面画像を取得することにより、製品長（１袋分に対応する長さ）は検出可能である。なお、測定誤差を抑制するために、フィルムＦを送りつつ印刷柄のピッチを複数回検出して、得られた複数のピッチから、例えばそれらの平均を取る等、基準とするピッチを算出して、袋のピッチとすることとしてもよい。

〈変形例３〉
フィルムＦが両面に所定数袋分に対応する印刷ピッチで反復印刷された印刷柄を有する場合には、撮像手段６がフィルムＦの両面の全面画像を取得するように構成し、画像処理部９１が取得した画像に基づいて、フィルムＦの両面を構成する基材フィルムＦ１、Ｆ２のずれ（基材フィルムＦ１、Ｆ２の相対的なずれ。すなわち、基材フィルムＦ１、Ｆ２の本来あるべき重なり態様からのずれ。）を検出するように構成してもよい。

以下、具体的に説明する。フィルムＦは、表面と裏面に、それぞれ１袋分の長さに相当する印刷ピッチで印刷柄が反復印刷されているものとする。表面と裏面の印刷柄は同じであっても異なっていてもよい。撮像手段６は、図５の二点鎖線に示すように、ラインセンサ７１と同様のラインセンサ７２を備え、ラインセンサ７２は、その長手方向をフィルムＦの幅方向に沿わせて、フィルムＦの送り方向における冷却装置５の下流側に配置されるとともに、フィルムＦの裏面側（下面側）に配置され、フィルムＦに対して垂直方向から撮影領域を撮影して、フィルムＦの裏面の全面画像を取得する。なお、図１では、ラインセンサ７２はラインセンサ７１と対向するように配置されているが、下流側あるいは上流側にずらして配置してもよい。図示は省略しているが、ラインセンサ７２は画像処理部９１に接続され、ラインセンサ７２が取得した画像データは画像処理部９１に出力される。

画像処理部９１は、フィルムＦの表面と裏面の画像データに基づいて、表面における印刷柄のピッチと裏面における印刷柄のピッチとをそれぞれ検出する。この検出方法としては、上述したものがある。そして、表面における印刷柄のピッチと裏面における印刷柄のピッチとの差（ずれ）が所定範囲内であれば、フィルムＦの両面を構成する基材フィルムＦ１、Ｆ２はずれていないものと判断し、所定範囲外であれば、基材フィルムＦ１、Ｆ２はずれているものと判断する。

また、例えば、１袋分の長さＬの表裏のマスタ画像を記憶しておき、ラインセンサ７１、７２でフィルムＦの同一部位の表裏を同時に撮像することにより、１袋分の長さＬの検査画像を表裏について取り込み、マスタ画像と検査画像とを比較すれば、表裏のそれぞれについて、マスタ画像の印刷柄に対する検査画像の印刷柄のずれが把握できる。そして、このずれの程度が表裏で略一致すれば（所定の範囲内であれば）、基材フィルムＦ１、Ｆ２はずれていないと判定し、略一致していなければ（所定の範囲内でなければ）、ずれていると判断することも考えられる。これによれば、印刷柄のピッチは表裏で一致しているが、基材フィルムＦ１と基材フィルムＦ２とが全体としてずれている場合を検出可能である。

なお、「基材フィルムＦ１、Ｆ２のずれ」には、基材フィルムＦ１、Ｆ２の長手方向におけるずれのみならず、幅方向のずれも含む。幅方向のずれの検出方法としては、例えば、マスタ画像を表裏について用意し、それらと表裏の検査画像とをそれぞれ比較する方法、表裏のマスタ画像を幅方向に繋げたものを両面のマスタ画像として、表裏の検査画像を幅方向に繋げたものと比較する方法等がある。

基材フィルムＦ１、Ｆ２のずれを検出したときは、検出結果に応じてフィルムＦのテンション等を調整することにより、不良品の発生をより抑制可能である。この調整は手動で行ってもよいし、上述したように自動調整としてもよい。

特にフィルムＦが、例えば金属フィルム製である場合等、光透過性を有しない場合は、ラインセンサ７１、７２が撮影面の反対側にある物（反対側の面の印刷柄を含む。）の影響を受けないので、フィルムＦの両面の全面画像の取得に有利である。しかしながら、勿論、フィルムＦが光透過性を有する場合において、フィルムＦの両面の全面画像を取得することとしてもよい。画像処理の方法、撮影時の照明、背景、ラインセンサ７１、７２の配置位置、撮影タイミング等を工夫することで、反対側にある物の影響は抑制可能であるからである。

〈その他の変形例・適用例〉
（１）製袋機１は、シールと冷却とカットという３つの処理を順次行うものであったが、これら３つの処理を全て行う製袋機でなくても、本発明は適用可能である。例えば、カッタを備えず、シールと冷却とを行ったフィルムを個別の袋に切断せずにそのまま巻き取り、他の機械により個別の袋に切断する製袋機や、逆に、シール装置や冷却装置を備えず、既にシールされたフィルムの切断のみ行う製袋機にも、本発明は適用可能である。また、製袋機を、縦シール装置を備えるものとしたり、パンチ（孔開け）装置を備えるものとしたりしてもよく、冷却装置を備えないものとしてもよい。

（２）上記実施形態では、フィルムＦを２枚の基材フィルムＦ１、Ｆ２が重ね合わされたものとしたが、１枚の基材フィルムを、例えば２つ折りにする等、折り畳んだものとしてもよい。かかる場合、フィルムＦの両面を構成する基材フィルムは同体であり、その基材フィルムの別々の部分でフィルムＦの両面が構成されることとなる。また、ガセットを構成する基材フィルムを折り畳んで基材フィルムＦ１、Ｆ２の間に挟む等、３枚以上の基材フィルムを重ね合わせてフィルムＦを構成してもよいし、複数の原反ロールから繰出された基材フィルムを重ね合わせてフィルムＦを構成してもよい。また、フィルムＦを、複数枚の基材フィルムが重ね合わされたものや１枚の基材フィルムを折り畳んだもの以外の構成としてもよい。

（３）複数袋分に対応する印刷ピッチで反復印刷された印刷柄を有するフィルムに対し、その複数袋分に対応する長さ毎に処理を行う製袋機にも、本願発明は適用可能である。

（４）画像処理の方法も上述したものに限られず、例えば、予め１袋分のマスタ画像を画像処理部９１に記憶させておいて、それとの比較（例えば、上記特許文献２に記載されたパターンマッチング）で、袋のピッチを検出したり、フィルムの歪、蛇行、又は偏肉を検出したりすることとしてもよい。また、カラー画像を用いず、モノクロ画像を用いてもよい。すなわち、画像処理部９１において、フィルムＦの所定数袋分に対応する長さを検出する方法や、フィルムＦの歪、蛇行、偏肉を検出する方法、フィルムＦの両面のずれを検出する方法は、上述したものに限られないことは勿論である。

（５）ラインセンサ７１による読込み開始位置は、必ずしも袋の境界部Ｋとしなくてもよく、適宜の位置を選択可能である。例えば、予めマスタ画像を画像処理部９１に記憶させておく場合には、任意の位置を読込み開始位置として、送り手段２でフィルムＦを送りながらラインセンサ７１で撮影し、マスタ画像と一致する画像を複数回検出したら、それらの画像間のピッチを計測し、袋のピッチとすればよいからである。また、例えば、予めマスタ画像を画像処理部９１に記憶させておかずに、袋の長さＬを初期入力し、任意の読込み開始位置から長さＬの画像を読み込んでマスタ画像として、マスタ画像と一致する画像を複数回検出したら、それらの画像間のピッチを計測し、袋のピッチとすることも可能である。

１…製袋機
２…送り手段
４…横シール装置
５…冷却装置
６…撮像手段
７１、７２…ラインセンサ
８…カッタ
９…コンピュータ
９１…画像処理部（検出手段）
Ｆ…フィルム
Ｆ１、Ｆ２…基材フィルム
Ｌ…送り量（１袋分の長さ）

Claims (4)

1. 所定数袋分に対応する印刷ピッチで反復印刷された印刷柄を少なくとも片面に有する長尺状のフィルムに対し、前記所定数袋分に対応する前記フィルムの長尺方向に沿った長さ毎に処理を行う製袋機において、
   予め所定の製品長が設定されないで、前記フィルムを送る送り手段と、
   前記フィルムを前記送り手段で連続送りで送りつつラインセンサで撮像することにより、前記フィルムの少なくとも前記片面の全幅に及ぶ画像を取得する撮像手段と、
   前記画像に基づいて、前記印刷ピッチを検出し、検出した前記印刷ピッチに基づいて前記所定数袋分に対応する製品長を決定し、決定した前記製品長に基づいて前記画像からマスタ画像を抽出して記憶し、前記マスタ画像と前記画像から抽出した検査画像とに基づいて、前記所定数袋分に対応する前記長さを検出する検出手段と、
   を備えたことを特徴とする製袋機。
2. 前記検出手段が前記画像に基づいて、前記フィルムの歪、蛇行、又は、偏肉の少なくとも１つを検出することを特徴とする請求項１記載の製袋機。
3. 前記フィルムが、複数枚の基材フィルムが重ね合わされて又は１枚の基材フィルムが折り畳まれて構成され、両面に前記所定数袋分に対応する印刷ピッチで反復印刷された印刷柄を有し、
   前記撮像手段が、前記フィルムの両面の全幅に及ぶ画像を取得するように構成され、
   前記検出手段が前記画像に基づいて、前記フィルムの両面を構成する前記基材フィルムのずれを検出することを特徴とする請求項１又は２記載の製袋機。
4. 前記検出手段による検出結果に基づいて、前記処理を行う位置、前記フィルムのテンション、又は、前記フィルムの送り量の少なくとも１つを自動で調整する自動調整手段を備えたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の製袋機。

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