気泡シート体成形情報検出装置、及び気泡シート体成形情報検出方法
【課題】ゲルや焼けのみならず、気泡シート体特有の不具合として生じ得るキャップの成形不良やフィルム破れが発生しているか否かをも検出し、当該検出した情報を、気泡シート体に不良箇所が含まれるか否かを判別する際の判断情報となる「気泡シート体の成形状態に関する情報」として活用できるようにした気泡シート体成形情報検出装置を提供する。
【解決手段】気泡シート体Ｓに光を照射する単一の第１投光器Ｙ１１、及び第１投光器Ｙ１１の照射による透過光を検出する単一の第１イメージセンサＹ１２を有する第１検出部Ｙ１と、気泡シート体Ｓの走行方向に沿って相互に離間した２点から気泡シート体Ｓにそれぞれ光を照射する一対の第２投光器Ｙ２１、及びこれら第２投光器Ｙ２１の照射による透過光を検出する単一の第２イメージセンサＹ２２を有する第２検出部Ｙ２とを備えたものとした。
【解決手段】気泡シート体Ｓに光を照射する単一の第１投光器Ｙ１１、及び第１投光器Ｙ１１の照射による透過光を検出する単一の第１イメージセンサＹ１２を有する第１検出部Ｙ１と、気泡シート体Ｓの走行方向に沿って相互に離間した２点から気泡シート体Ｓにそれぞれ光を照射する一対の第２投光器Ｙ２１、及びこれら第２投光器Ｙ２１の照射による透過光を検出する単一の第２イメージセンサＹ２２を有する第２検出部Ｙ２とを備えたものとした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形品である気泡シート体にゲルやキャップの成形不良等の不良箇所が含まれているか否かを判別する際の判断材料となる気泡シート体の成形状態に関する情報を検出するための装置、及び当該気泡シート体の成形状態に関する情報を検出するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、薄膜状のフィルムに含まれるゲルを検出するための装置として、走行するフィルムを照射する単一の光源と、この光源の照射による透過光を検出するイメージセンサとを備えたものが挙げられる（例えば特許文献１参照）。この装置は、単一の光源によってフィルムを照射し、その透過光をイメージセンサが受光して、当該受光量に応じたモノクロ映像をモニタ等の出力画面に出力し得るものであり、フィルム内に粒状となって残るゲルが発生している部分を照射した場合におけるイメージセンサの受光量が、ゲルが発生していない正常部分を照射した場合におけるイメージセンサの受光量よりも低下するため、ゲルや焼けが生じている部分とその周辺部分である正常部分とで、明暗のコントラストが強く表れ、この明暗のコントラストによってゲルが発生しているか否かを検出するようにしている。
【特許文献１】特開平６―２４２０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来のものは、平坦な薄膜状のフィルムを検査対象物としている一方で、凸状のキャップを多数有する積層状の気泡シート体を検査対象物として想定していないため、気泡シート体に生じ得る特有の不良点、すなわちキャップの成形不良を的確に検出することができない。
【０００４】
気泡シート体は、凸状のキャップを多数有するキャップシートと、キャップの底部側に貼り合わされる平坦なバックシートとを少なくとも貼り合わせた樹脂成形品である。
【０００５】
ここで、気泡シート体に生じ得る特有の不良点である「キャップの成形不良」とは、キャップシートの真空成形又は圧空成形時に、キャップがきれいな凸状とならずに潰れること、或いはバックシートのうち、キャップの底部と重なり合う部分がキャップ内に入り込んでしまうことにより、キャップの内部空間を密閉してなる気泡部の成形状態が設計者の意図した成形状態と異なったもの、端的に言えば、気泡部の成形状態が不十分であるものを意味する。このような「キャップの成形不良」は、ゲルや、フラットダイス内部で樹脂が滞留することによる樹脂の酸化（以下、当該酸化現象を「焼け」と称する）に起因しているとの指摘もなされている。
【０００６】
従来の検出装置は、上述したように、ゲルや焼けが生じている部分とその周辺部分である正常部分とで強く表れる明暗のコントラストの有無によって、ゲルや焼けが生じているか否かを検出するようにしている。
【０００７】
しかしながら、気泡シート体は、多数のキャップを有するものであるため、従来の検出装置のように、単一の光源のみによって気泡シート体を照射した場合には、キャップが成形されていないフラットな領域とキャップとの境界部分や、キャップの頂部に生じ得る多少の撓み部分（いわゆる波打ち：この波打ちは正常なキャップにも生じ得るものである）に、必然的に影が映り込み、当該影の存在により明暗のコントラストが生じる。そして、この明暗のコントラストの発生を以て「ゲルや焼けが生じている」との検出結果を出力するものであれば、キャップの成形不良を的確に検出するものとはならず、検出装置として致命的な欠陥を有するものとなる。
【０００８】
このように、従来の検出装置は、単一の光源のみを用いたものであるため、「ゲルや焼け」の検出には向いているものの、気泡シート体特有の不良点である「キャップの成形不良」の検出には不向きなものである上に、イメージセンサが捉える明暗のコントラストが、〔１〕「ゲルや焼けの発生」を意味するものなのか、〔２〕キャップが成形されていないフラットな領域とキャップとの境界部分や、キャップの頂部に生じ得る多少の撓み部分の単なる影の映り込みなのか、これら〔１〕と〔２〕とを明確に区別することができず、また、明暗のコントラストが検出された場合に、その全てを、不良箇所があることを示すものとして画一的に扱うことは許されず、結局のところ、明暗のコントラストが検出された場合に、その都度オペレータが目視によって〔１〕か〔２〕かを区別する、という作業を要するものとなり、実用的ではない。
【０００９】
なお、これまでは、気泡シート体にキャップの成形不良が生じているか否かの判別は、専らオペレータの目視によって行われていたが、製造速度の高速化に伴い、目視作業でキャップの成形不良の有無を判別することはもはや限界に達しており、自動的にキャップの成形不良の有無を検出できる装置の開発が強く望まれている。
【００１０】
さらに、気泡シート体は、種々の用途に対応できるように多くの種類が開発されており、種類毎にキャップの大きさや密度も異なる。そのため、たとえキャップの成形不良の有無を自動的に検出できる装置が開発されたとしても、キャップの大きさや密度に応じて、光源の光量及びイメージセンサの感度をそれぞれ調整し直す作業が要求されるものであれば、検出作業全体の効率悪化を招来し、実用性に劣るものとなる。
【００１１】
また、従来の検出装置では的確に検出できない不良として、キャップの成形不良の他に、フィルムの一部が破れるいわゆる「フィルム破れ」が挙げられる。フィルム破れが生じている箇所を、単一の光源で照射した場合、フィルム破れが生じている部分とその周辺部分である正常部分とで、明暗のコントラストが表れるが、それが、「ゲルや焼けの発生」を意味するものなのか、フィルム破れを意味するものなのかを明確に区別することができず、フィルム破れが生じているか否かの検出が困難である。
【００１２】
そこで、本願発明者は、このような課題に着目し、鋭意研究の末、ゲルや焼けのみならず、気泡シート体特有の不具合として生じ得るキャップの成形不良、或いはフィルム破れが発生しているか否かをも検出し、当該検出した情報を、気泡シート体に不良箇所が含まれるか否かを判別する際の判断情報となる「気泡シート体の成形状態に関する情報」として活用できるようにした本発明を発明するに至った。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
すなわち、本発明の気泡シート体成形情報検出装置は、突状のキャップを複数成形したキャップシートと、当該キャップシートのうち前記キャップの底部側に貼り合わされる平坦なバックシートとを少なくとも具備してなる気泡シート体に不良箇所が含まれているか否かを判別する際の判断情報となる気泡シート体の成形状態に関する情報を検出するためのものであり、前記気泡シート体の検査対象部位に光を照射する単一の第１光源、及び当該第１光源の照射による透過光を検出する単一の第１イメージセンサを有する第１検出部と、前記気泡シート体の走行方向に沿ってそれぞれ離間した複数点から前記気泡シート体の前記検査対象部位にそれぞれ光を照射する複数の第２光源、及びこれら第２光源の照射による透過光を検出する単一の第２イメージセンサを有する第２検出部とを具備してなり、前記第１検出部と、前記第２検出部とを前記気泡シート体の走行方向に沿って相互に離間させた位置に配していることを特徴とする。
【００１４】
このようなものであれば、第２検出部の各第２光源が気泡シート体の走行方向に沿ってそれぞれ離間した複数点から検査対象部位を照射することにより、キャップが成形されていないフラットな領域とキャップとの境界部分の影や、キャップの頂部に生じ得る多少の撓み部分の影の映り込みを無くすことができ、その結果、第２イメージセンサが明暗のコントラストを捉えた場合、当該明暗のコントラストが「ゲルや焼けの発生」を意味することとなり、この明暗のコントラストの有無によってゲルや焼けが発生しているか否かを検出することができる。つまり、第２検出部が、ゲルや焼けが発生しているか否かを検出する機能を発揮するものとなる。
【００１５】
一方、第１検出部が、単一の第１光源からの照射光を単一の第１イメージセンサで受けることにより、当該第１イメージセンサの受光平面には、キャップの大きさや密度に応じて、キャップが成形されていないフラットな領域とキャップとの境界部分や、キャップの頂部に生じ得る多少の撓み部分の影が規則的に映り込み、明暗のコントラストが規則的に表れる。そして、照射した部分がキャップの成形不良やフィルム破れが生じていない正常部分であれば、表れる明暗のコントラストは所定の値又は所定の数値範囲内のものとなる一方、照射した部分がキャップの成形不良やフィルム破れが生じている部分であれば、表れる明暗のコントラスが、前記所定の値又は所定の数値範囲内のものとはならないため、当該結果を以て、キャップの成形不良やフィルム破れが生じていることを検出することができる。なお、単一の第１光源によってゲルや焼けが発生している部分を照射した場合にも、第１イメージセンサに明暗のコントラストが表れるが、当該明暗のコントラストは、キャップの大きさや密度に応じて映り込む規則的な明暗のコントラストとは異なる箇所、換言すれば不規則な箇所に表れるため、このような不規則な箇所に表れる明暗のコントラストを以て、ゲルや焼けの発生を検出することが可能である。しかしながら、上述した第２検出部が、専らゲルや焼けの発生の有無を検出するものであるため、第１検出部で表れる明暗のコントラストのうち、キャップの大きさや密度に対応しない不規則な箇所に表れる明暗のコントラストは無視（スルー）し、キャップの大きさや密度に対応する規則的な明暗のコントラストのみを利用することにより、第１検出部を、キャップの成形不良やフィルム破れのみを検出するためのものとして機能させることができる。
【００１６】
このように、第１検出部を主としてキャップの成形不良及びフィルム破れを検出するためのものとして機能させるとともに、第２検出部を主としてゲル及び焼けを検出するためのものとして機能させて、それぞれの役割分担を明確にすることにより、従来の検出装置でも可能であったゲルや焼けの検出はもちろんのこと、従来の検出装置では困難又は不可能であったキャップの成形不良やフィルム破れをも好適に検出することができる。
【００１７】
さらに、前記第１検出部と、前記第２検出部とを前記気泡シート体の走行方向に沿って相互に離間させた位置に配しているため、気泡シート体が、第１検出部と第２検出部とを順に通過することにより、ゲル、焼け、キャップの成形不良、フィルム破れの何れかが生じている不良箇所を確実に検出することができ、当該検出した情報を、気泡シート体に不良箇所が含まれるか否かを判別する際の判断情報となる「気泡シート体の成形状態に関する情報」として活用することが可能となる。
【００１８】
なお、「気泡シート体の成形状態に関する情報」とは、各キャップ（気泡部）の成形状態に関する情報はもちろんのこと、キャップシート、バックシート自体の成形状態、すなわち各シートにゲルや焼けが生じているか否かに関する情報、をも含む概念である。
【００１９】
また、本発明の気泡シート体成形情報検出方法は、突状のキャップを複数成形したキャップシートと、当該キャップシートのうち前記キャップの底部側に貼り合わされる平坦なバックシートとを少なくとも具備してなる気泡シート体に不良箇所が含まれているか否かを判別する際の判断情報となる気泡シート体の成形状態に関する情報を検出するため方法であり、前記気泡シート体の検査対象部位に照射する単一の第１光源の透過光を単一の第１イメージセンサによって検出する第１検出工程と、前記気泡シート体の走行方向に沿ってそれぞれ離間した複数点から前記気泡シート体の前記検査対象部位にそれぞれ照射する複数の第２光源の透過光を単一の第２イメージセンサによって検出する第２検出工程と、を経ることを特徴とする。
【００２０】
このようなものであれば、前記と略同様の効果、すなわち、第１検出工程で主としてキャップの成形不良及びフィルム破れを検出することができるとともに、第２検出工程で主としてゲル及び焼けを検出することができ、これら各種不良（ゲル、焼け、キャップの成形不良、フィルム破れ）が生じている箇所を確実に検出することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、ゲルや焼けのみならず、気泡シート体特有の不具合として生じ得るキャップの成形不良、或いはフィルム破れが発生しているか否かをも検出し、当該検出した情報を、気泡シート体に不良箇所が含まれるか否かを判別する際の判断情報となる「気泡シート体の成形状態に関する情報」として活用でき、高速で製造される気泡シート体に対しても、当該気泡シート体に不良箇所が含まれているか否かを自動的に検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２３】
本実施形態に係る検出装置が検査対象とする気泡シート体Ｓは、例えば図１に示す気泡シート体製造装置Ｘによって製造され、突状のキャップＣＳａを複数成形したキャップシートＣＳと、キャップシートＣＳのうちキャップＣＳａの底部側に貼り合わされる平坦なバックシートＢＳとを備えたものである。
【００２４】
気泡シート体製造装置Ｘは、キャップシートＣＳを供給するキャップシート供給装置Ｘ１と、真空吸引源Ｘ２ｖに接続され且つキャップシート供給装置Ｘ１から供給されたキャップシートＣＳに多数の突状のキャップＣＳａを成形する真空成形ロールＸ２と、バックシートＢＳを供給するバックシート供給装置Ｘ３と、真空成形ロールＸ２により多数のキャップＣＳａを成形したキャップシートＣＳの裏面側にバックシート供給装置Ｘ３から供給されたバックシートＢＳを押し付けて融着する加圧ロールＸ４と、キャップシートＣＳ及びバックシートＢＳを相互に融着してなる気泡シート体Ｓを真空成形ロールＸ２から剥離する剥離ロールＸ５とを少なくとも備えたものである。
【００２５】
キャップシート供給装置Ｘ１は、例えば、キャップシート押出機Ｘ１１と、キャップシート用フラットダイスＸ１２とから構成したものである。
【００２６】
真空成形ロールＸ２は、例えば、図２に示すように、ロール本体の外周面に多数個凹設されたキャップ成形用の吸引キャビティＸ２１と、吸引キャビティＸ２１の底壁部に嵌合可能なプラグＸ２２と、ロール本体の一端から他端に亘って形成され両端を開口した吸引用横孔Ｘ２３と、各吸引キャビティＸ２１の底壁部に設けられそれらの吸引キャビティＸ２１をそれぞれ対応する吸引用横孔Ｘ２３に連通させる円筒状の真空通路Ｘ２４とを具備してなり、吸引用横孔Ｘ２３の両端を真空吸引源Ｘ２ｖに接続し得るように構成したものである。
【００２７】
バックシート供給装置Ｘ３は、例えば、バックシート押出機Ｘ３１と、バックシート用フラットダイスＸ３２とから構成したものである。
【００２８】
次に、このような気泡シート体製造装置Ｘを用いて気泡シート体Ｓを製造する方法及び作用について説明する。
【００２９】
先ず、キャップシートＣＳの原料であるペレットをキャップシート供給装置Ｘ１のキャップシート押出機Ｘ１１において溶融し、この溶融したペレットが熱可塑化状態にある膜状のキャップシート用フィルムＣＳＦとしてキャップシート用フラットダイスＸ１２から押し出され、回転する真空成形ロールＸ２に逐次供給される。そして、真空排気装置Ｘ２ｖに接続された真空成形ロールＸ２の真空吸引作用により、吸引キャビティＸ２１の形状に対応した多数のキャップＣＳａを有したキャップシートＣＳが連続的に形成される。
【００３０】
一方、バックシートＢＳの原料であるペレットをバックシート供給装置Ｘ３のバックシート押出機Ｘ３１において溶融し、この溶融したペレットが熱可塑化状態にある膜状のバックシート用フィルムＢＳＦとしてバックシート用フラットダイスＸ３２から押し出され、真空成形ロールＸ２に逐次供給される。そして、真空成形ロールＸ２に逐次供給されたバックシート用フィルムＢＳＦを、加圧ロールＸ４により前記キャップシートＣＳの底面側に押し付けた状態で貼り合わせることにより、当該バックシート用フィルムＢＳＦが、キャップシートＣＳのうち前記キャップＣＳａの底部側に貼り合わされる平坦なバックシートＢＳとして機能する。
【００３１】
以上の工程を経ることにより、図３に示すように、キャップＣＳａの内部空間を十分な真空状態で密閉してなる気泡部ＳＡを多数有する二層構造の気泡シート体Ｓが成形される。なお、加圧ロールＸ４を通過した気泡シート体Ｓは、その後、剥離ロールＸ５により真空成形ロールＸ２から剥離され、最終的に図示しない巻取ロールに巻き取られる。
【００３２】
このようにして製造される気泡シート体Ｓには、かなり低い確率ではあるものの、次の（１）〜（４）に列挙する不良が発生している箇所（以下、単に「不良箇所」と称す）を含んでいる可能性がある。
（１）原料であるペレットが完全に溶融せず、キャップシートＣＳ内、バックシートＢＳ内に粉状に残る現象、いわゆる「ゲル」
（２）キャップシート供給装置Ｘ１のキャップシート用フラットダイスＸ１２内部、及びバックシート供給装置Ｘ３のバックシート用フラットダイスＸ３２内部で樹脂が滞留することによって生じる樹脂の酸化現象、いわゆる「焼け」
（３）「キャップの成形不良」
（４）ゲルや焼けが各フラットダイスＸ１２、Ｘ３２のリップ部に引っ掛かることによって、キャップシート用フィルムＣＳＦ（ひいてはキャップシートＣＳ）、バックシート用フィルムＢＳＦ（ひいてはバックシートＢＳ）の一部が破れる現象、いわゆる「フィルム破れ」
【００３３】
なお、「ゲル（１）」及び「焼け（２）」は、キャップシートＣＳ内、バックシートＢＳ内に粒状に残るものであるため、その見え方は、図４に示すように略同様である。
【００３４】
また、「キャップの成形不良（３）」とは、図５に示すように、キャップシートＣＳの真空成形時に、キャップＣＳａがきれいな凸状とならずに潰れること（同図（ａ）参照）、或いはバックシートＢＳのうち、キャップＣＳａの底部と重なり合う部分がキャップＣＳａ内に入り込んでしまうこと（同図（ｂ）参照）により、気泡部ＳＡの成形状態が設計者の意図した成形状態と異なったもの、端的に言えば、気泡部ＳＡの成形状態が不十分であるものを意味する。
【００３５】
また、「フィルム破れ（４）」は、図６に示すような見え方となる。
【００３６】
なお、図４〜図６は、説明の便宜上、各種不良（１）〜（４）を極めて模式的に示したものである。
【００３７】
このような不良箇所が気泡シート体Ｓに含まれているか否かを、製造ライン上でオペレータの肉眼のみで正確に判別することは極めて困難である。
【００３８】
そこで、本実施形態では、図７に示す気泡シート体成形情報検出装置Ｙを用いて、上記各種不良箇所が気泡シート体Ｓに含まれているか否かを判別する際の判断情報となる「気泡シート体の成形状態に関する情報」を検出するようにしている。
【００３９】
気泡シート体成形情報検出装置Ｙは、第１検出部Ｙ１と、第２検出部Ｙ２とを備えたものである。
【００４０】
第１検出部Ｙ１は、所定方向（図７に示す矢印Ａ方向）に走行する気泡シート体Ｓに光を照射する単一の第１投光器Ｙ１１（本発明の「第１光源」に相当）と、第１投光器Ｙ１１と気泡シート体Ｓを厚み方向に対向する位置に配され、且つ第１投光器Ｙ１１の照射による透過光を検出する単一の第１イメージセンサＹ１２とを備えたものである。
【００４１】
第１投光器Ｙ１１は、気泡シート体Ｓの面方向に略直交する方向から気泡シート体Ｓを照明するものである。本実施形態では、第１投光器Ｙ１１として、比較的弱い光を発する蛍光灯を適用している。
【００４２】
第１イメージセンサＹ１２は、比較的感度の低いセンシング機能を有するものである。
【００４３】
一方、第２検出部Ｙ２は、気泡シート体Ｓの走行方向に沿って相互に離間した異なる２点から気泡シート体Ｓに照射する一対の第２投光器Ｙ２１（本発明の「第２光源」に相当）と、これら一対の第２投光器Ｙ２１の照射による透過光を検出する単一の第２イメージセンサＹ２２とを備えたものである。
【００４４】
各第２投光器Ｙ２１は、気泡シート体Ｓの面方向に対して所定角度傾斜した方向から気泡シート体Ｓを照明するものである。本実施形態では、第２投光器Ｙ２１として、第１投光器Ｙ１１よりも相対的に強い光を発する蛍光灯を適用している。
【００４５】
第２イメージセンサＹ２２は、第１イメージセンサＹ２２よりも相対的に感度の高いセンシング機能を有するものである。
【００４６】
本実施形態の気泡シート体成形情報検出装置Ｙは、気泡シート体Ｓの走行方向に沿って、上流側に第１検出部Ｙ１を配設し、下流側に第２検出部Ｙ２を配設している。
【００４７】
次に、このような気泡シート体成形情報検出装置Ｙを用いて気泡シート体Ｓの成形状態に関する情報を検出する手順及び作用について説明する。
【００４８】
図示しない送りローラにより走行方向に沿って搬送される気泡シート体Ｓが、第１検出部Ｙ１及び第２検出部Ｙ２を順に通過する。
【００４９】
気泡シート体Ｓが第１検出部Ｙ１を通過する際、第１投光器Ｙ１１が気泡シート体Ｓの所定領域に光を照射し、その透過光を第１イメージセンサＹ１２が、自身の受光平面に結像させ、その像の光による明暗を電荷の量に光電変換し、それを順次読み出して電気信号に変換するとともに、受光量に応じたモノクロ映像が図示しない出力画面（モニタ）に出力される。照射対象物が凹凸のある気泡シート体Ｓであるため、キャップＣＳａが成形されていないフラットな領域とキャップＣＳａとの境界部分の影や、キャップＣＳａの頂部に生じ得る多少の撓み部分の影が、キャップＣＳａの大きさや配置状態（密度）に応じたある一定のピッチ毎に濃淡（明暗のコントラスト）として第１イメージセンサＹ１２に捉えられる。そして、第１投光器Ｙ１１が照射した部分がキャップの成形不良（３）やフィルム破れ（４）が生じていない正常部分であれば、第１イメージセンサＹ１２によって捉えられる明暗のコントラストは、予め計算されて導き出されている所定の値又は所定の数値範囲内のものとなる。
【００５０】
一方、第１投光器Ｙ１１が、前記キャップの成形不良（３）やフィルム破れ（４）が生じている箇所を照射した場合、キャップＣＳａの大きさや配置状態（密度）に応じたある一定のピッチ毎に第１イメージセンサＹ１２が捉える濃淡（明暗のコントラスト）が、予め計算されて導き出されている所定の値とは異なる値、又は予め計算されて導き出されている所定の数値範囲に含まれない数値を示すものとなる。これは、キャップの成形不良（３）やフィルム破れ（４）に起因して第１イメージセンサＹ１２の受光量が不規則に増減し、当該第１イメージセンサＹ１２に表れるコントラストのバランスや明度が、キャップの成形不良（３）やフィルム破れ（４）が生じていない正常部分を照射した場合に検出されるコントラストのバランスや明度と異なることによって得られる結果である。
【００５１】
このような原理により、第１検出部Ｙ１は、気泡シート体Ｓのうち、第１イメージセンサＹ１２が、所定の値とは異なる値又は所定の数値範囲に含まれない数値を示す明暗のコントラストを捉えた箇所については、「気泡シート体の成形状態に関する情報」として、キャップの成形不良（３）及びフィルム破れ（４）が生じていることを示す気泡シート体成形情報を検出することになる。
【００５２】
なお、第１投光器Ｙ１１が、気泡シート体Ｓのうち、ゲル（１）や焼け（２）が生じている部分を照射した場合、当該部分にはゲル（１）や焼け（２）が粒状となってキャップシートＣＳ、バックシートＢＳ内に混在しているため、第１イメージセンサＹ１２の受光量が減少し、ゲル（１）や焼け（２）が生じている部分とその周辺部分である正常部分とで、明暗のコントラストが表れる。しかしながら、本実施形態に係る気泡シート体成形情報検出装置Ｙは、これらゲル（１）や焼け（２）が生じているか否かの検出を、次に詳述する第２検出部Ｙ２によって行うようにしているため、第１検出部Ｙ１では、キャップＣＳａの大きさや配置状態（密度）に応じたある一定の規則的な箇所とは異なる箇所、換言すれば不規則な箇所に表れる明暗のコントラストは、「気泡シート体の成形状態に関する情報」を左右するものとしては扱わずに、無視している。
【００５３】
第１検出部Ｙ１を通過した気泡シート体Ｓは、引き続き、第２検出部Ｙ２を通過する。当該第２検出部Ｙ２を通過する際、一対の第２投光器Ｙ２１が異なる２点からそれぞれ気泡シート体Ｓの所定領域に光を同時に照射し、各透過光を共通の第２イメージセンサＹ２２が自身の受光平面に結像させ、その像の光による明暗を電荷の量に光電変換し、それを順次読み出して電気信号に変換するとともに、受光量に応じたモノクロ映像が図示しない出力画面（モニタ）に出力される。一対の第２投光器Ｙ２１が異なる２点からそれぞれ気泡シート体Ｓの所定領域に光を同時に照射することにより、キャップＣＳａの凹凸による影の映り込み、すなわち、キャップＣＳａが成形されていないフラットな領域とキャップＣＳａとの境界部分や、キャップＣＳａの頂部に生じ得る多少の撓み部分を反映する影の映り込みを無くすことができ、第２イメージセンサＹ２２が、気泡シート体Ｓを凹凸の無いフラットなシートに相当するものとして自身の受光平面に結像させ、凹凸の無いフラットなシートを捉えた場合に相当するモノクロ映像が出力画面に出力される。
【００５４】
そして、各第２投光器Ｙ２１が、気泡シート体Ｓのうち、ゲル（１）や焼け（２）が生じている部分を照射した場合、ゲル（１）や焼け（２）が粒状となってキャップシートＣＳ、バックシートＢＳ内に混在しているため、第２イメージセンサＹ２２の受光量が減少し、ゲル（１）や焼け（２）が生じている部分とその周辺部分である正常部分とで、明暗のコントラストが強く表れる。
【００５５】
このような原理により、第２検出部Ｙ２は、気泡シート体Ｓのうち、第２イメージセンサＹ２２が、明暗のコントラストを捉えた箇所については、「気泡シート体の成形状態に関する情報」として、ゲル（１）及び焼け（２）が生じていることを示す気泡シート体成形情報を検出することになる。
【００５６】
そして、第１検出部Ｙ１の第１イメージセンサＹ１２によって捉えた明暗のコントラストが、所定の値又は所定の数値範囲内のものであり、且つ第２検出部Ｙ２の第２イメージセンサＹ２２が明暗のコントラストを捉えない場合には、気泡シート体成形情報検出装置Ｙが、「気泡シート体の成形状態に関する情報」として、前記（１）〜（４）の各種不良が何れも生じていないことを示す気泡シート体成形情報を検出することになる。
【００５７】
以上のように、第１検出部Ｙ１を用いた第１検出工程、及び第２検出部Ｙ２を用いた第２検出工程を経ることによって得られた「気泡シート体の成形状態に関する情報」は、引き続き、第１検出部Ｙ１及び第２検出部Ｙ２から図示しない判別装置に送られ、当該判別装置が、「気泡シート体の成形状態に関する情報」に基づいて、当該気泡シート体Ｓの成形状態が予め設定された基準値を満たすものか否かを判定することにより、当該気泡シート体Ｓが正常品であるか、基準値以上の不良箇所を含む不良品（欠陥品）であるかを最終的に判別する。すなわち、本実施形態では、気泡シート体成形情報検出装置Ｙと、判別装置とによって、気泡シート体に不良箇所が含まれているか否かを検出し、且つ当該検出した情報に基づいて不良品（欠陥品）とするか否かを最終的に判別する、「気泡シート体欠陥検査装置」を構成している。
【００５８】
なお、本実施形態に係る気泡シート体成形情報検出装置Ｙは、前記気泡シート体製造装置Ｘの一部を構成するものであってもよく、或いは、気泡シート体製造装置Ｘの一部を構成するものでなく、一旦気泡シート体製造装置Ｘの巻取ロールに巻き取られた気泡シート体Ｓを再度広げて検出を行うものであってもよい。
【００５９】
このように、本実施形態に係る気泡シート体成形情報検出装置Ｙは、単一の第１投光器Ｙ１１からの照射光を単一の第１イメージセンサＹ１２で受けることにより、キャップの成形不良（３）やフィルム破れ（４）が発生しているか否かを検出することができる。一方、気泡シート体Ｓの走行方向に沿って相互に離間した２点から各第２投光器Ｙ２１の照射光を単一の第２イメージセンサＹ２２で受けることにより、ゲル（１）や焼け（２）が発生しているか否かを検出することができる。
【００６０】
このように、第１検出部Ｙ１を主としてキャップの成形不良（３）及びフィルム破れ（４）を検出するためのものとして機能させるとともに、第２検出部Ｙ２を主としてゲル（１）及び焼け（２）を検出するためのものとして機能させることにより、ゲル（１）や焼け（２）を検出することができるともに、従来の検出装置では困難又は不可能であったキャップの成形不良（３）やフィルム破れ（４）をも的確に検出することができる。
【００６１】
さらに、第１検出部Ｙ１と、第２検出部Ｙ２とを気泡シート体Ｓの走行方向に沿って相互に離間させた位置に配しているため、気泡シート体Ｓが、第１検出部Ｙ１と第２検出部Ｙ２とを順に通過することにより、ゲル（１）、焼け（２）、キャップの成形不良（３）、フィルム破れ（４）の何れかが生じている不良箇所を確実に検出することができ、当該検出した情報を、気泡シート体Ｓに不良箇所が含まれるか否かを判別する際の判断情報となる「気泡シート体の成形状態に関する情報」として供することが可能となる。
【００６２】
加えて、フィードバック機能を備えた気泡シート体成形情報検出装置Ｙとすることにより、種類毎にキャップＣＳａの大きさや密度が異なる種々の気泡シート体Ｓをそれぞれ検査する場合であっても、フィードバック機能により、各気泡シート体ＳのキャップＣＳａの大きさや密度に応じて、各光源（第１投光器Ｙ１１、第２投光器Ｙ２１）の光量及び各イメージセンサ（第１イメージセンサＹ１２、第２イメージセンサＹ２２）の感度をそれぞれ自動調整することができ、オペレータが、気泡シート体Ｓの種類が異なる度に各光源及び各イメージセンサの設定をそれぞれ調整し直す作業が不要となり、検出作業全体の効率が向上し、実用性に優れたものとなる。フィードバック機能の具体的な一態様としては、気泡シート体成形情報検出装置Ｙが、一度検査した複数種の気泡シート体Ｓの各キャップＣＳａの大きさや密度に関する情報をキャップ情報として、それぞれの気泡シート体Ｓの識別情報に関連付けて蓄積するキャップ情報蓄積部（データベース）を備え、検査対象である気泡シート体Ｓの識別情報をオペレータが入力する、又は気泡シート体成形情報検出装置Ｙ自体が気泡シート体Ｓの識別情報を自動的に検知可能な自動検知手段等により自動検知することにより、当該気泡シートＳの識別情報に対応するキャップ情報を前記キャップ情報蓄積部から読み出し（抽出し）、当該読み出したキャップ情報に基づいて、各光源（第１投光器Ｙ１１、第２投光器Ｙ２１）の光量及び各イメージセンサ（第１イメージセンサＹ１２、第２イメージセンサＹ２２）の感度をそれぞれ自動調整するようにした態様が挙げられる。
【００６３】
なお、本発明は、以上に詳述した実施形態に限られるものではない。
【００６４】
例えば、第２検出部が、３以上の第２光源を備えたものであっても構わない。同様に、第２検出工程が、気泡シート体の走行方向に沿ってそれぞれ離間した３以上の複数点から気泡シート体にそれぞれ照射する複数の第２光源の透過光を単一の第２イメージセンサによって検出する工程であってもよい。
【００６５】
また、各光源の光量や各イメージセンサの感度は適宜設定変更しても構わない。
【００６６】
気泡シート体の走行方向に沿って、上流側に第２検出部を配設し、下流側に第１検出部を配設してもよい。同様に、第２検出工程の後に第１検出工程を経るようにしてもよい。
【００６７】
より高い検出精度を確保するために、気泡シート体成形情報検出装置として、両検出部（第１検出部、第２検出部）又は何れか一方の検出部を複数備えたものを適用しても構わない。同様に、両検出工程（第１検出工程、第２検出工程）又は何れか一方の工程を複数回経る気泡シート体成形情報検出方法であってもよい。
【００６８】
気泡シート体が、キャップの頂部側に平坦なライナーシートを貼り合わせた３層構造のもの、或いは４層以上のものであってもよい。キャップが圧空成形されるものであっても構わない。
【００６９】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態における気泡シート体製造装置を模式的に示す図。
【図２】同気泡シート体製造装置の真空成形ロールを一部破断して模式的に示す図。
【図３】同気泡シート体製造装置によって製造された気泡シート体を模式的に示す図。
【図４】ゲル又は焼けが含まれる気泡シート体を模式的に示す図。
【図５】キャップの成形不良が含まれる気泡シート体を模式的に示す図。
【図６】フィルム破れが含まれる気泡シート体を模式的に示す図。
【図７】同実施形態に係る気泡シート体成形情報検出装置を模式的に示す図。
【符号の説明】
【００７１】
Ｓ…気泡シート体
ＢＳ…バックシート
ＣＳ…キャップシート
ＣＳａ…キャップ
Ｙ…気泡シート体成形情報検出装置
Ｙ１…第１検出部
Ｙ１１…第１光源（第１投光器）
Ｙ１２…第１イメージセンサ
Ｙ２…第２検出部
Ｙ２１…第２光源（第２投光器）
Ｙ２２…第２イメージセンサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形品である気泡シート体にゲルやキャップの成形不良等の不良箇所が含まれているか否かを判別する際の判断材料となる気泡シート体の成形状態に関する情報を検出するための装置、及び当該気泡シート体の成形状態に関する情報を検出するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、薄膜状のフィルムに含まれるゲルを検出するための装置として、走行するフィルムを照射する単一の光源と、この光源の照射による透過光を検出するイメージセンサとを備えたものが挙げられる（例えば特許文献１参照）。この装置は、単一の光源によってフィルムを照射し、その透過光をイメージセンサが受光して、当該受光量に応じたモノクロ映像をモニタ等の出力画面に出力し得るものであり、フィルム内に粒状となって残るゲルが発生している部分を照射した場合におけるイメージセンサの受光量が、ゲルが発生していない正常部分を照射した場合におけるイメージセンサの受光量よりも低下するため、ゲルや焼けが生じている部分とその周辺部分である正常部分とで、明暗のコントラストが強く表れ、この明暗のコントラストによってゲルが発生しているか否かを検出するようにしている。
【特許文献１】特開平６―２４２０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来のものは、平坦な薄膜状のフィルムを検査対象物としている一方で、凸状のキャップを多数有する積層状の気泡シート体を検査対象物として想定していないため、気泡シート体に生じ得る特有の不良点、すなわちキャップの成形不良を的確に検出することができない。
【０００４】
気泡シート体は、凸状のキャップを多数有するキャップシートと、キャップの底部側に貼り合わされる平坦なバックシートとを少なくとも貼り合わせた樹脂成形品である。
【０００５】
ここで、気泡シート体に生じ得る特有の不良点である「キャップの成形不良」とは、キャップシートの真空成形又は圧空成形時に、キャップがきれいな凸状とならずに潰れること、或いはバックシートのうち、キャップの底部と重なり合う部分がキャップ内に入り込んでしまうことにより、キャップの内部空間を密閉してなる気泡部の成形状態が設計者の意図した成形状態と異なったもの、端的に言えば、気泡部の成形状態が不十分であるものを意味する。このような「キャップの成形不良」は、ゲルや、フラットダイス内部で樹脂が滞留することによる樹脂の酸化（以下、当該酸化現象を「焼け」と称する）に起因しているとの指摘もなされている。
【０００６】
従来の検出装置は、上述したように、ゲルや焼けが生じている部分とその周辺部分である正常部分とで強く表れる明暗のコントラストの有無によって、ゲルや焼けが生じているか否かを検出するようにしている。
【０００７】
しかしながら、気泡シート体は、多数のキャップを有するものであるため、従来の検出装置のように、単一の光源のみによって気泡シート体を照射した場合には、キャップが成形されていないフラットな領域とキャップとの境界部分や、キャップの頂部に生じ得る多少の撓み部分（いわゆる波打ち：この波打ちは正常なキャップにも生じ得るものである）に、必然的に影が映り込み、当該影の存在により明暗のコントラストが生じる。そして、この明暗のコントラストの発生を以て「ゲルや焼けが生じている」との検出結果を出力するものであれば、キャップの成形不良を的確に検出するものとはならず、検出装置として致命的な欠陥を有するものとなる。
【０００８】
このように、従来の検出装置は、単一の光源のみを用いたものであるため、「ゲルや焼け」の検出には向いているものの、気泡シート体特有の不良点である「キャップの成形不良」の検出には不向きなものである上に、イメージセンサが捉える明暗のコントラストが、〔１〕「ゲルや焼けの発生」を意味するものなのか、〔２〕キャップが成形されていないフラットな領域とキャップとの境界部分や、キャップの頂部に生じ得る多少の撓み部分の単なる影の映り込みなのか、これら〔１〕と〔２〕とを明確に区別することができず、また、明暗のコントラストが検出された場合に、その全てを、不良箇所があることを示すものとして画一的に扱うことは許されず、結局のところ、明暗のコントラストが検出された場合に、その都度オペレータが目視によって〔１〕か〔２〕かを区別する、という作業を要するものとなり、実用的ではない。
【０００９】
なお、これまでは、気泡シート体にキャップの成形不良が生じているか否かの判別は、専らオペレータの目視によって行われていたが、製造速度の高速化に伴い、目視作業でキャップの成形不良の有無を判別することはもはや限界に達しており、自動的にキャップの成形不良の有無を検出できる装置の開発が強く望まれている。
【００１０】
さらに、気泡シート体は、種々の用途に対応できるように多くの種類が開発されており、種類毎にキャップの大きさや密度も異なる。そのため、たとえキャップの成形不良の有無を自動的に検出できる装置が開発されたとしても、キャップの大きさや密度に応じて、光源の光量及びイメージセンサの感度をそれぞれ調整し直す作業が要求されるものであれば、検出作業全体の効率悪化を招来し、実用性に劣るものとなる。
【００１１】
また、従来の検出装置では的確に検出できない不良として、キャップの成形不良の他に、フィルムの一部が破れるいわゆる「フィルム破れ」が挙げられる。フィルム破れが生じている箇所を、単一の光源で照射した場合、フィルム破れが生じている部分とその周辺部分である正常部分とで、明暗のコントラストが表れるが、それが、「ゲルや焼けの発生」を意味するものなのか、フィルム破れを意味するものなのかを明確に区別することができず、フィルム破れが生じているか否かの検出が困難である。
【００１２】
そこで、本願発明者は、このような課題に着目し、鋭意研究の末、ゲルや焼けのみならず、気泡シート体特有の不具合として生じ得るキャップの成形不良、或いはフィルム破れが発生しているか否かをも検出し、当該検出した情報を、気泡シート体に不良箇所が含まれるか否かを判別する際の判断情報となる「気泡シート体の成形状態に関する情報」として活用できるようにした本発明を発明するに至った。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
すなわち、本発明の気泡シート体成形情報検出装置は、突状のキャップを複数成形したキャップシートと、当該キャップシートのうち前記キャップの底部側に貼り合わされる平坦なバックシートとを少なくとも具備してなる気泡シート体に不良箇所が含まれているか否かを判別する際の判断情報となる気泡シート体の成形状態に関する情報を検出するためのものであり、前記気泡シート体の検査対象部位に光を照射する単一の第１光源、及び当該第１光源の照射による透過光を検出する単一の第１イメージセンサを有する第１検出部と、前記気泡シート体の走行方向に沿ってそれぞれ離間した複数点から前記気泡シート体の前記検査対象部位にそれぞれ光を照射する複数の第２光源、及びこれら第２光源の照射による透過光を検出する単一の第２イメージセンサを有する第２検出部とを具備してなり、前記第１検出部と、前記第２検出部とを前記気泡シート体の走行方向に沿って相互に離間させた位置に配していることを特徴とする。
【００１４】
このようなものであれば、第２検出部の各第２光源が気泡シート体の走行方向に沿ってそれぞれ離間した複数点から検査対象部位を照射することにより、キャップが成形されていないフラットな領域とキャップとの境界部分の影や、キャップの頂部に生じ得る多少の撓み部分の影の映り込みを無くすことができ、その結果、第２イメージセンサが明暗のコントラストを捉えた場合、当該明暗のコントラストが「ゲルや焼けの発生」を意味することとなり、この明暗のコントラストの有無によってゲルや焼けが発生しているか否かを検出することができる。つまり、第２検出部が、ゲルや焼けが発生しているか否かを検出する機能を発揮するものとなる。
【００１５】
一方、第１検出部が、単一の第１光源からの照射光を単一の第１イメージセンサで受けることにより、当該第１イメージセンサの受光平面には、キャップの大きさや密度に応じて、キャップが成形されていないフラットな領域とキャップとの境界部分や、キャップの頂部に生じ得る多少の撓み部分の影が規則的に映り込み、明暗のコントラストが規則的に表れる。そして、照射した部分がキャップの成形不良やフィルム破れが生じていない正常部分であれば、表れる明暗のコントラストは所定の値又は所定の数値範囲内のものとなる一方、照射した部分がキャップの成形不良やフィルム破れが生じている部分であれば、表れる明暗のコントラスが、前記所定の値又は所定の数値範囲内のものとはならないため、当該結果を以て、キャップの成形不良やフィルム破れが生じていることを検出することができる。なお、単一の第１光源によってゲルや焼けが発生している部分を照射した場合にも、第１イメージセンサに明暗のコントラストが表れるが、当該明暗のコントラストは、キャップの大きさや密度に応じて映り込む規則的な明暗のコントラストとは異なる箇所、換言すれば不規則な箇所に表れるため、このような不規則な箇所に表れる明暗のコントラストを以て、ゲルや焼けの発生を検出することが可能である。しかしながら、上述した第２検出部が、専らゲルや焼けの発生の有無を検出するものであるため、第１検出部で表れる明暗のコントラストのうち、キャップの大きさや密度に対応しない不規則な箇所に表れる明暗のコントラストは無視（スルー）し、キャップの大きさや密度に対応する規則的な明暗のコントラストのみを利用することにより、第１検出部を、キャップの成形不良やフィルム破れのみを検出するためのものとして機能させることができる。
【００１６】
このように、第１検出部を主としてキャップの成形不良及びフィルム破れを検出するためのものとして機能させるとともに、第２検出部を主としてゲル及び焼けを検出するためのものとして機能させて、それぞれの役割分担を明確にすることにより、従来の検出装置でも可能であったゲルや焼けの検出はもちろんのこと、従来の検出装置では困難又は不可能であったキャップの成形不良やフィルム破れをも好適に検出することができる。
【００１７】
さらに、前記第１検出部と、前記第２検出部とを前記気泡シート体の走行方向に沿って相互に離間させた位置に配しているため、気泡シート体が、第１検出部と第２検出部とを順に通過することにより、ゲル、焼け、キャップの成形不良、フィルム破れの何れかが生じている不良箇所を確実に検出することができ、当該検出した情報を、気泡シート体に不良箇所が含まれるか否かを判別する際の判断情報となる「気泡シート体の成形状態に関する情報」として活用することが可能となる。
【００１８】
なお、「気泡シート体の成形状態に関する情報」とは、各キャップ（気泡部）の成形状態に関する情報はもちろんのこと、キャップシート、バックシート自体の成形状態、すなわち各シートにゲルや焼けが生じているか否かに関する情報、をも含む概念である。
【００１９】
また、本発明の気泡シート体成形情報検出方法は、突状のキャップを複数成形したキャップシートと、当該キャップシートのうち前記キャップの底部側に貼り合わされる平坦なバックシートとを少なくとも具備してなる気泡シート体に不良箇所が含まれているか否かを判別する際の判断情報となる気泡シート体の成形状態に関する情報を検出するため方法であり、前記気泡シート体の検査対象部位に照射する単一の第１光源の透過光を単一の第１イメージセンサによって検出する第１検出工程と、前記気泡シート体の走行方向に沿ってそれぞれ離間した複数点から前記気泡シート体の前記検査対象部位にそれぞれ照射する複数の第２光源の透過光を単一の第２イメージセンサによって検出する第２検出工程と、を経ることを特徴とする。
【００２０】
このようなものであれば、前記と略同様の効果、すなわち、第１検出工程で主としてキャップの成形不良及びフィルム破れを検出することができるとともに、第２検出工程で主としてゲル及び焼けを検出することができ、これら各種不良（ゲル、焼け、キャップの成形不良、フィルム破れ）が生じている箇所を確実に検出することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、ゲルや焼けのみならず、気泡シート体特有の不具合として生じ得るキャップの成形不良、或いはフィルム破れが発生しているか否かをも検出し、当該検出した情報を、気泡シート体に不良箇所が含まれるか否かを判別する際の判断情報となる「気泡シート体の成形状態に関する情報」として活用でき、高速で製造される気泡シート体に対しても、当該気泡シート体に不良箇所が含まれているか否かを自動的に検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２３】
本実施形態に係る検出装置が検査対象とする気泡シート体Ｓは、例えば図１に示す気泡シート体製造装置Ｘによって製造され、突状のキャップＣＳａを複数成形したキャップシートＣＳと、キャップシートＣＳのうちキャップＣＳａの底部側に貼り合わされる平坦なバックシートＢＳとを備えたものである。
【００２４】
気泡シート体製造装置Ｘは、キャップシートＣＳを供給するキャップシート供給装置Ｘ１と、真空吸引源Ｘ２ｖに接続され且つキャップシート供給装置Ｘ１から供給されたキャップシートＣＳに多数の突状のキャップＣＳａを成形する真空成形ロールＸ２と、バックシートＢＳを供給するバックシート供給装置Ｘ３と、真空成形ロールＸ２により多数のキャップＣＳａを成形したキャップシートＣＳの裏面側にバックシート供給装置Ｘ３から供給されたバックシートＢＳを押し付けて融着する加圧ロールＸ４と、キャップシートＣＳ及びバックシートＢＳを相互に融着してなる気泡シート体Ｓを真空成形ロールＸ２から剥離する剥離ロールＸ５とを少なくとも備えたものである。
【００２５】
キャップシート供給装置Ｘ１は、例えば、キャップシート押出機Ｘ１１と、キャップシート用フラットダイスＸ１２とから構成したものである。
【００２６】
真空成形ロールＸ２は、例えば、図２に示すように、ロール本体の外周面に多数個凹設されたキャップ成形用の吸引キャビティＸ２１と、吸引キャビティＸ２１の底壁部に嵌合可能なプラグＸ２２と、ロール本体の一端から他端に亘って形成され両端を開口した吸引用横孔Ｘ２３と、各吸引キャビティＸ２１の底壁部に設けられそれらの吸引キャビティＸ２１をそれぞれ対応する吸引用横孔Ｘ２３に連通させる円筒状の真空通路Ｘ２４とを具備してなり、吸引用横孔Ｘ２３の両端を真空吸引源Ｘ２ｖに接続し得るように構成したものである。
【００２７】
バックシート供給装置Ｘ３は、例えば、バックシート押出機Ｘ３１と、バックシート用フラットダイスＸ３２とから構成したものである。
【００２８】
次に、このような気泡シート体製造装置Ｘを用いて気泡シート体Ｓを製造する方法及び作用について説明する。
【００２９】
先ず、キャップシートＣＳの原料であるペレットをキャップシート供給装置Ｘ１のキャップシート押出機Ｘ１１において溶融し、この溶融したペレットが熱可塑化状態にある膜状のキャップシート用フィルムＣＳＦとしてキャップシート用フラットダイスＸ１２から押し出され、回転する真空成形ロールＸ２に逐次供給される。そして、真空排気装置Ｘ２ｖに接続された真空成形ロールＸ２の真空吸引作用により、吸引キャビティＸ２１の形状に対応した多数のキャップＣＳａを有したキャップシートＣＳが連続的に形成される。
【００３０】
一方、バックシートＢＳの原料であるペレットをバックシート供給装置Ｘ３のバックシート押出機Ｘ３１において溶融し、この溶融したペレットが熱可塑化状態にある膜状のバックシート用フィルムＢＳＦとしてバックシート用フラットダイスＸ３２から押し出され、真空成形ロールＸ２に逐次供給される。そして、真空成形ロールＸ２に逐次供給されたバックシート用フィルムＢＳＦを、加圧ロールＸ４により前記キャップシートＣＳの底面側に押し付けた状態で貼り合わせることにより、当該バックシート用フィルムＢＳＦが、キャップシートＣＳのうち前記キャップＣＳａの底部側に貼り合わされる平坦なバックシートＢＳとして機能する。
【００３１】
以上の工程を経ることにより、図３に示すように、キャップＣＳａの内部空間を十分な真空状態で密閉してなる気泡部ＳＡを多数有する二層構造の気泡シート体Ｓが成形される。なお、加圧ロールＸ４を通過した気泡シート体Ｓは、その後、剥離ロールＸ５により真空成形ロールＸ２から剥離され、最終的に図示しない巻取ロールに巻き取られる。
【００３２】
このようにして製造される気泡シート体Ｓには、かなり低い確率ではあるものの、次の（１）〜（４）に列挙する不良が発生している箇所（以下、単に「不良箇所」と称す）を含んでいる可能性がある。
（１）原料であるペレットが完全に溶融せず、キャップシートＣＳ内、バックシートＢＳ内に粉状に残る現象、いわゆる「ゲル」
（２）キャップシート供給装置Ｘ１のキャップシート用フラットダイスＸ１２内部、及びバックシート供給装置Ｘ３のバックシート用フラットダイスＸ３２内部で樹脂が滞留することによって生じる樹脂の酸化現象、いわゆる「焼け」
（３）「キャップの成形不良」
（４）ゲルや焼けが各フラットダイスＸ１２、Ｘ３２のリップ部に引っ掛かることによって、キャップシート用フィルムＣＳＦ（ひいてはキャップシートＣＳ）、バックシート用フィルムＢＳＦ（ひいてはバックシートＢＳ）の一部が破れる現象、いわゆる「フィルム破れ」
【００３３】
なお、「ゲル（１）」及び「焼け（２）」は、キャップシートＣＳ内、バックシートＢＳ内に粒状に残るものであるため、その見え方は、図４に示すように略同様である。
【００３４】
また、「キャップの成形不良（３）」とは、図５に示すように、キャップシートＣＳの真空成形時に、キャップＣＳａがきれいな凸状とならずに潰れること（同図（ａ）参照）、或いはバックシートＢＳのうち、キャップＣＳａの底部と重なり合う部分がキャップＣＳａ内に入り込んでしまうこと（同図（ｂ）参照）により、気泡部ＳＡの成形状態が設計者の意図した成形状態と異なったもの、端的に言えば、気泡部ＳＡの成形状態が不十分であるものを意味する。
【００３５】
また、「フィルム破れ（４）」は、図６に示すような見え方となる。
【００３６】
なお、図４〜図６は、説明の便宜上、各種不良（１）〜（４）を極めて模式的に示したものである。
【００３７】
このような不良箇所が気泡シート体Ｓに含まれているか否かを、製造ライン上でオペレータの肉眼のみで正確に判別することは極めて困難である。
【００３８】
そこで、本実施形態では、図７に示す気泡シート体成形情報検出装置Ｙを用いて、上記各種不良箇所が気泡シート体Ｓに含まれているか否かを判別する際の判断情報となる「気泡シート体の成形状態に関する情報」を検出するようにしている。
【００３９】
気泡シート体成形情報検出装置Ｙは、第１検出部Ｙ１と、第２検出部Ｙ２とを備えたものである。
【００４０】
第１検出部Ｙ１は、所定方向（図７に示す矢印Ａ方向）に走行する気泡シート体Ｓに光を照射する単一の第１投光器Ｙ１１（本発明の「第１光源」に相当）と、第１投光器Ｙ１１と気泡シート体Ｓを厚み方向に対向する位置に配され、且つ第１投光器Ｙ１１の照射による透過光を検出する単一の第１イメージセンサＹ１２とを備えたものである。
【００４１】
第１投光器Ｙ１１は、気泡シート体Ｓの面方向に略直交する方向から気泡シート体Ｓを照明するものである。本実施形態では、第１投光器Ｙ１１として、比較的弱い光を発する蛍光灯を適用している。
【００４２】
第１イメージセンサＹ１２は、比較的感度の低いセンシング機能を有するものである。
【００４３】
一方、第２検出部Ｙ２は、気泡シート体Ｓの走行方向に沿って相互に離間した異なる２点から気泡シート体Ｓに照射する一対の第２投光器Ｙ２１（本発明の「第２光源」に相当）と、これら一対の第２投光器Ｙ２１の照射による透過光を検出する単一の第２イメージセンサＹ２２とを備えたものである。
【００４４】
各第２投光器Ｙ２１は、気泡シート体Ｓの面方向に対して所定角度傾斜した方向から気泡シート体Ｓを照明するものである。本実施形態では、第２投光器Ｙ２１として、第１投光器Ｙ１１よりも相対的に強い光を発する蛍光灯を適用している。
【００４５】
第２イメージセンサＹ２２は、第１イメージセンサＹ２２よりも相対的に感度の高いセンシング機能を有するものである。
【００４６】
本実施形態の気泡シート体成形情報検出装置Ｙは、気泡シート体Ｓの走行方向に沿って、上流側に第１検出部Ｙ１を配設し、下流側に第２検出部Ｙ２を配設している。
【００４７】
次に、このような気泡シート体成形情報検出装置Ｙを用いて気泡シート体Ｓの成形状態に関する情報を検出する手順及び作用について説明する。
【００４８】
図示しない送りローラにより走行方向に沿って搬送される気泡シート体Ｓが、第１検出部Ｙ１及び第２検出部Ｙ２を順に通過する。
【００４９】
気泡シート体Ｓが第１検出部Ｙ１を通過する際、第１投光器Ｙ１１が気泡シート体Ｓの所定領域に光を照射し、その透過光を第１イメージセンサＹ１２が、自身の受光平面に結像させ、その像の光による明暗を電荷の量に光電変換し、それを順次読み出して電気信号に変換するとともに、受光量に応じたモノクロ映像が図示しない出力画面（モニタ）に出力される。照射対象物が凹凸のある気泡シート体Ｓであるため、キャップＣＳａが成形されていないフラットな領域とキャップＣＳａとの境界部分の影や、キャップＣＳａの頂部に生じ得る多少の撓み部分の影が、キャップＣＳａの大きさや配置状態（密度）に応じたある一定のピッチ毎に濃淡（明暗のコントラスト）として第１イメージセンサＹ１２に捉えられる。そして、第１投光器Ｙ１１が照射した部分がキャップの成形不良（３）やフィルム破れ（４）が生じていない正常部分であれば、第１イメージセンサＹ１２によって捉えられる明暗のコントラストは、予め計算されて導き出されている所定の値又は所定の数値範囲内のものとなる。
【００５０】
一方、第１投光器Ｙ１１が、前記キャップの成形不良（３）やフィルム破れ（４）が生じている箇所を照射した場合、キャップＣＳａの大きさや配置状態（密度）に応じたある一定のピッチ毎に第１イメージセンサＹ１２が捉える濃淡（明暗のコントラスト）が、予め計算されて導き出されている所定の値とは異なる値、又は予め計算されて導き出されている所定の数値範囲に含まれない数値を示すものとなる。これは、キャップの成形不良（３）やフィルム破れ（４）に起因して第１イメージセンサＹ１２の受光量が不規則に増減し、当該第１イメージセンサＹ１２に表れるコントラストのバランスや明度が、キャップの成形不良（３）やフィルム破れ（４）が生じていない正常部分を照射した場合に検出されるコントラストのバランスや明度と異なることによって得られる結果である。
【００５１】
このような原理により、第１検出部Ｙ１は、気泡シート体Ｓのうち、第１イメージセンサＹ１２が、所定の値とは異なる値又は所定の数値範囲に含まれない数値を示す明暗のコントラストを捉えた箇所については、「気泡シート体の成形状態に関する情報」として、キャップの成形不良（３）及びフィルム破れ（４）が生じていることを示す気泡シート体成形情報を検出することになる。
【００５２】
なお、第１投光器Ｙ１１が、気泡シート体Ｓのうち、ゲル（１）や焼け（２）が生じている部分を照射した場合、当該部分にはゲル（１）や焼け（２）が粒状となってキャップシートＣＳ、バックシートＢＳ内に混在しているため、第１イメージセンサＹ１２の受光量が減少し、ゲル（１）や焼け（２）が生じている部分とその周辺部分である正常部分とで、明暗のコントラストが表れる。しかしながら、本実施形態に係る気泡シート体成形情報検出装置Ｙは、これらゲル（１）や焼け（２）が生じているか否かの検出を、次に詳述する第２検出部Ｙ２によって行うようにしているため、第１検出部Ｙ１では、キャップＣＳａの大きさや配置状態（密度）に応じたある一定の規則的な箇所とは異なる箇所、換言すれば不規則な箇所に表れる明暗のコントラストは、「気泡シート体の成形状態に関する情報」を左右するものとしては扱わずに、無視している。
【００５３】
第１検出部Ｙ１を通過した気泡シート体Ｓは、引き続き、第２検出部Ｙ２を通過する。当該第２検出部Ｙ２を通過する際、一対の第２投光器Ｙ２１が異なる２点からそれぞれ気泡シート体Ｓの所定領域に光を同時に照射し、各透過光を共通の第２イメージセンサＹ２２が自身の受光平面に結像させ、その像の光による明暗を電荷の量に光電変換し、それを順次読み出して電気信号に変換するとともに、受光量に応じたモノクロ映像が図示しない出力画面（モニタ）に出力される。一対の第２投光器Ｙ２１が異なる２点からそれぞれ気泡シート体Ｓの所定領域に光を同時に照射することにより、キャップＣＳａの凹凸による影の映り込み、すなわち、キャップＣＳａが成形されていないフラットな領域とキャップＣＳａとの境界部分や、キャップＣＳａの頂部に生じ得る多少の撓み部分を反映する影の映り込みを無くすことができ、第２イメージセンサＹ２２が、気泡シート体Ｓを凹凸の無いフラットなシートに相当するものとして自身の受光平面に結像させ、凹凸の無いフラットなシートを捉えた場合に相当するモノクロ映像が出力画面に出力される。
【００５４】
そして、各第２投光器Ｙ２１が、気泡シート体Ｓのうち、ゲル（１）や焼け（２）が生じている部分を照射した場合、ゲル（１）や焼け（２）が粒状となってキャップシートＣＳ、バックシートＢＳ内に混在しているため、第２イメージセンサＹ２２の受光量が減少し、ゲル（１）や焼け（２）が生じている部分とその周辺部分である正常部分とで、明暗のコントラストが強く表れる。
【００５５】
このような原理により、第２検出部Ｙ２は、気泡シート体Ｓのうち、第２イメージセンサＹ２２が、明暗のコントラストを捉えた箇所については、「気泡シート体の成形状態に関する情報」として、ゲル（１）及び焼け（２）が生じていることを示す気泡シート体成形情報を検出することになる。
【００５６】
そして、第１検出部Ｙ１の第１イメージセンサＹ１２によって捉えた明暗のコントラストが、所定の値又は所定の数値範囲内のものであり、且つ第２検出部Ｙ２の第２イメージセンサＹ２２が明暗のコントラストを捉えない場合には、気泡シート体成形情報検出装置Ｙが、「気泡シート体の成形状態に関する情報」として、前記（１）〜（４）の各種不良が何れも生じていないことを示す気泡シート体成形情報を検出することになる。
【００５７】
以上のように、第１検出部Ｙ１を用いた第１検出工程、及び第２検出部Ｙ２を用いた第２検出工程を経ることによって得られた「気泡シート体の成形状態に関する情報」は、引き続き、第１検出部Ｙ１及び第２検出部Ｙ２から図示しない判別装置に送られ、当該判別装置が、「気泡シート体の成形状態に関する情報」に基づいて、当該気泡シート体Ｓの成形状態が予め設定された基準値を満たすものか否かを判定することにより、当該気泡シート体Ｓが正常品であるか、基準値以上の不良箇所を含む不良品（欠陥品）であるかを最終的に判別する。すなわち、本実施形態では、気泡シート体成形情報検出装置Ｙと、判別装置とによって、気泡シート体に不良箇所が含まれているか否かを検出し、且つ当該検出した情報に基づいて不良品（欠陥品）とするか否かを最終的に判別する、「気泡シート体欠陥検査装置」を構成している。
【００５８】
なお、本実施形態に係る気泡シート体成形情報検出装置Ｙは、前記気泡シート体製造装置Ｘの一部を構成するものであってもよく、或いは、気泡シート体製造装置Ｘの一部を構成するものでなく、一旦気泡シート体製造装置Ｘの巻取ロールに巻き取られた気泡シート体Ｓを再度広げて検出を行うものであってもよい。
【００５９】
このように、本実施形態に係る気泡シート体成形情報検出装置Ｙは、単一の第１投光器Ｙ１１からの照射光を単一の第１イメージセンサＹ１２で受けることにより、キャップの成形不良（３）やフィルム破れ（４）が発生しているか否かを検出することができる。一方、気泡シート体Ｓの走行方向に沿って相互に離間した２点から各第２投光器Ｙ２１の照射光を単一の第２イメージセンサＹ２２で受けることにより、ゲル（１）や焼け（２）が発生しているか否かを検出することができる。
【００６０】
このように、第１検出部Ｙ１を主としてキャップの成形不良（３）及びフィルム破れ（４）を検出するためのものとして機能させるとともに、第２検出部Ｙ２を主としてゲル（１）及び焼け（２）を検出するためのものとして機能させることにより、ゲル（１）や焼け（２）を検出することができるともに、従来の検出装置では困難又は不可能であったキャップの成形不良（３）やフィルム破れ（４）をも的確に検出することができる。
【００６１】
さらに、第１検出部Ｙ１と、第２検出部Ｙ２とを気泡シート体Ｓの走行方向に沿って相互に離間させた位置に配しているため、気泡シート体Ｓが、第１検出部Ｙ１と第２検出部Ｙ２とを順に通過することにより、ゲル（１）、焼け（２）、キャップの成形不良（３）、フィルム破れ（４）の何れかが生じている不良箇所を確実に検出することができ、当該検出した情報を、気泡シート体Ｓに不良箇所が含まれるか否かを判別する際の判断情報となる「気泡シート体の成形状態に関する情報」として供することが可能となる。
【００６２】
加えて、フィードバック機能を備えた気泡シート体成形情報検出装置Ｙとすることにより、種類毎にキャップＣＳａの大きさや密度が異なる種々の気泡シート体Ｓをそれぞれ検査する場合であっても、フィードバック機能により、各気泡シート体ＳのキャップＣＳａの大きさや密度に応じて、各光源（第１投光器Ｙ１１、第２投光器Ｙ２１）の光量及び各イメージセンサ（第１イメージセンサＹ１２、第２イメージセンサＹ２２）の感度をそれぞれ自動調整することができ、オペレータが、気泡シート体Ｓの種類が異なる度に各光源及び各イメージセンサの設定をそれぞれ調整し直す作業が不要となり、検出作業全体の効率が向上し、実用性に優れたものとなる。フィードバック機能の具体的な一態様としては、気泡シート体成形情報検出装置Ｙが、一度検査した複数種の気泡シート体Ｓの各キャップＣＳａの大きさや密度に関する情報をキャップ情報として、それぞれの気泡シート体Ｓの識別情報に関連付けて蓄積するキャップ情報蓄積部（データベース）を備え、検査対象である気泡シート体Ｓの識別情報をオペレータが入力する、又は気泡シート体成形情報検出装置Ｙ自体が気泡シート体Ｓの識別情報を自動的に検知可能な自動検知手段等により自動検知することにより、当該気泡シートＳの識別情報に対応するキャップ情報を前記キャップ情報蓄積部から読み出し（抽出し）、当該読み出したキャップ情報に基づいて、各光源（第１投光器Ｙ１１、第２投光器Ｙ２１）の光量及び各イメージセンサ（第１イメージセンサＹ１２、第２イメージセンサＹ２２）の感度をそれぞれ自動調整するようにした態様が挙げられる。
【００６３】
なお、本発明は、以上に詳述した実施形態に限られるものではない。
【００６４】
例えば、第２検出部が、３以上の第２光源を備えたものであっても構わない。同様に、第２検出工程が、気泡シート体の走行方向に沿ってそれぞれ離間した３以上の複数点から気泡シート体にそれぞれ照射する複数の第２光源の透過光を単一の第２イメージセンサによって検出する工程であってもよい。
【００６５】
また、各光源の光量や各イメージセンサの感度は適宜設定変更しても構わない。
【００６６】
気泡シート体の走行方向に沿って、上流側に第２検出部を配設し、下流側に第１検出部を配設してもよい。同様に、第２検出工程の後に第１検出工程を経るようにしてもよい。
【００６７】
より高い検出精度を確保するために、気泡シート体成形情報検出装置として、両検出部（第１検出部、第２検出部）又は何れか一方の検出部を複数備えたものを適用しても構わない。同様に、両検出工程（第１検出工程、第２検出工程）又は何れか一方の工程を複数回経る気泡シート体成形情報検出方法であってもよい。
【００６８】
気泡シート体が、キャップの頂部側に平坦なライナーシートを貼り合わせた３層構造のもの、或いは４層以上のものであってもよい。キャップが圧空成形されるものであっても構わない。
【００６９】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態における気泡シート体製造装置を模式的に示す図。
【図２】同気泡シート体製造装置の真空成形ロールを一部破断して模式的に示す図。
【図３】同気泡シート体製造装置によって製造された気泡シート体を模式的に示す図。
【図４】ゲル又は焼けが含まれる気泡シート体を模式的に示す図。
【図５】キャップの成形不良が含まれる気泡シート体を模式的に示す図。
【図６】フィルム破れが含まれる気泡シート体を模式的に示す図。
【図７】同実施形態に係る気泡シート体成形情報検出装置を模式的に示す図。
【符号の説明】
【００７１】
Ｓ…気泡シート体
ＢＳ…バックシート
ＣＳ…キャップシート
ＣＳａ…キャップ
Ｙ…気泡シート体成形情報検出装置
Ｙ１…第１検出部
Ｙ１１…第１光源（第１投光器）
Ｙ１２…第１イメージセンサ
Ｙ２…第２検出部
Ｙ２１…第２光源（第２投光器）
Ｙ２２…第２イメージセンサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
突状のキャップを複数成形したキャップシートと、当該キャップシートのうち前記キャップの底部側に貼り合わされる平坦なバックシートとを少なくとも具備してなる気泡シート体に不良箇所が含まれているか否かを判別する際の判断情報となる気泡シート体の成形状態に関する情報を検出するための気泡シート体成形情報検出装置であり、
前記気泡シート体の検査対象部位に光を照射する単一の第１光源、及び当該第１光源の照射による透過光を検出する単一の第１イメージセンサを有する第１検出部と、
前記気泡シート体の走行方向に沿ってそれぞれ離間した複数点から前記気泡シート体の前記検査対象部位にそれぞれ光を照射する複数の第２光源、及びこれら第２光源の照射による透過光を検出する単一の第２イメージセンサを有する第２検出部とを具備してなり、
前記第１検出部と、前記第２検出部とを前記気泡シート体の走行方向に沿って相互に離間させた位置に配していることを特徴とする気泡シート体成形情報検出装置。
【請求項２】
突状のキャップを複数成形したキャップシートと、当該キャップシートのうち前記キャップの底部側に貼り合わされる平坦なバックシートとを少なくとも具備してなる気泡シート体に不良箇所が含まれているか否かを判別する際の判断情報となる気泡シート体の成形状態に関する情報を検出するための気泡シート体成形情報検出方法であり、
前記気泡シート体の検査対象部位に照射する単一の第１光源の透過光を単一の第１イメージセンサによって検出する第１検出工程と、
前記気泡シート体の走行方向に沿ってそれぞれ離間した複数点から前記気泡シート体の前記検査対象部位にそれぞれ照射する複数の第２光源の透過光を単一の第２イメージセンサによって検出する第２検出工程と、
を経ることを特徴とする気泡シート体成形情報検出方法。
【請求項１】
突状のキャップを複数成形したキャップシートと、当該キャップシートのうち前記キャップの底部側に貼り合わされる平坦なバックシートとを少なくとも具備してなる気泡シート体に不良箇所が含まれているか否かを判別する際の判断情報となる気泡シート体の成形状態に関する情報を検出するための気泡シート体成形情報検出装置であり、
前記気泡シート体の検査対象部位に光を照射する単一の第１光源、及び当該第１光源の照射による透過光を検出する単一の第１イメージセンサを有する第１検出部と、
前記気泡シート体の走行方向に沿ってそれぞれ離間した複数点から前記気泡シート体の前記検査対象部位にそれぞれ光を照射する複数の第２光源、及びこれら第２光源の照射による透過光を検出する単一の第２イメージセンサを有する第２検出部とを具備してなり、
前記第１検出部と、前記第２検出部とを前記気泡シート体の走行方向に沿って相互に離間させた位置に配していることを特徴とする気泡シート体成形情報検出装置。
【請求項２】
突状のキャップを複数成形したキャップシートと、当該キャップシートのうち前記キャップの底部側に貼り合わされる平坦なバックシートとを少なくとも具備してなる気泡シート体に不良箇所が含まれているか否かを判別する際の判断情報となる気泡シート体の成形状態に関する情報を検出するための気泡シート体成形情報検出方法であり、
前記気泡シート体の検査対象部位に照射する単一の第１光源の透過光を単一の第１イメージセンサによって検出する第１検出工程と、
前記気泡シート体の走行方向に沿ってそれぞれ離間した複数点から前記気泡シート体の前記検査対象部位にそれぞれ照射する複数の第２光源の透過光を単一の第２イメージセンサによって検出する第２検出工程と、
を経ることを特徴とする気泡シート体成形情報検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１２８１３１（Ｐ２００９−１２８１３１Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０２２０２（Ｐ２００７−３０２２０２）
【出願日】平成１９年１１月２１日（２００７．１１．２１）
【出願人】（０００１９９９７９）川上産業株式会社 (203)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２１日（２００７．１１．２１）
【出願人】（０００１９９９７９）川上産業株式会社 (203)
【Ｆターム（参考）】
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