JP2018065605A - インクジェット印字システム - Google Patents

Abstract

【課題】食品包装の外装のインクジェット印字において、印字検査機を設けて不良検査品は排出する装置にしても、検査機の検査不良や不良品排出不良などが起こると、印字不良が製品ロットが混入する危険性があった。こうした印字不良品の混入ロットの流出防止。【解決手段】包装の外装に印字するインクジェット印字システムであって供給部と、インクジェット印字部と、印字画像検査部と、不良排出部と、搬送部と、制御部から構成され、各部において製品個数の計数情報出力が制御部に接続され、制御部は各部の計数情報の整合性をチェックし、整合性取れていれば正常、整合性に齟齬あれば異常警報を出力することを特徴とするインクジェット印字システム。【選択図】図１

Description

本発明は、包装の外装に印字するインクジェット印字システムに関する。

食品包装袋などの外装へのインクジェットによる品質に関する印字表示は、高い信頼性が求められる。インクジェット印字に不具合がない製品ロットを出荷できるシステムが必要であった。そこで、印字後に自動検査を行い、不良があれば、不良個を排出すること（特許文献１、２）や、不良印字の袋の個別識別番号をロギング（特許文献３）することがなされていた。

特許第２９０３１４８号公報 特開２００４−２６２４８９号公報 特開２００９−１３７１６６号公報

しかしながら、従来の方法では、インクジェット印字後の、印字検査で、正確に検査していても、不良を排出する工程で、排出をしない不具合を起こす可能性もある。また、印字ラインに投入した全数を、全数検査が出来ず、検査漏れの不具合も起こりうる。印字に関する工程間で、その印字対象である包装袋の各工程での員数をチェックするということがなかった。そこで、印字に関する各工程から、工程の通過個数などの計数情報を吸い取り、各種計数情報間の整合性をとり、整合性がとれれば印字工程の正常終了とする、整合がとれなければ印字工程の異常処理をするようにして印字不良流出をなくすのが目的である。

本発明の請求項１に係る発明は、包装袋の外装に印字するインクジェット印字システムであって、印字される前の包装袋を供給する供給部と、包装袋の外装に印字するインクジェット印字部と、包装袋の外装に印字された印字を検査する印字画像検査部と、印字画像検査部で印字が不良と判断された包装袋を排出する不良排出部と、印字画像検査部で良品と判断された包装袋を搬送するデリバリー部と、前記各部における包装袋の計数情報出力が接続される制御部と、から構成され、制御部は前記各部から出力された計数情報の整合性をチェックし、整合性が取れていれば正常との情報を出力し、整合性に齟齬あれば異常警報を出力することを特徴とするインクジェット印字システムである。

本発明によれば、印字不良や検査不良の排出ミスなどによる不具合を確実に検出し、印字不良を排出しなくなった。

は本発明の実施形態におけるインクジェット印字システムの構成の概略図である。 は本発明の実施形態において計数情報検査に関する機能単位ごとにタスクを形成したマルチタスク構成を説明する図である。 は本発明の実施形態において検査に関する全体的な処理の流れを説明する図である。

以下、本発明を実施するための形態につき説明する。

図１は本発明の実施形態におけるインクジェット印字システムの構成の概略図である。

包装袋の外装に印字するインクジェット印字システム１００は、供給部１と、整列部２と、インクジェット印字部３と、印字画像検査部４と、搬送部５と、不良排出部６と、デリバリー部７、制御部８から構成される。

供給部１へ、包装袋を、作業者９０が手で供給する。

供給部１に置かれた包装袋は、供給部１と、整列部２と、インクジェット印字部３と、印字画像検査部４と、搬送部５と、不良排出部６と、デリバリー部７が、コンベアによって連動して、流れ方向ａに順次搬送される。

作業者９０は、供給部１の包装袋をまとめて置く箇所に、包装袋を供給する。供給部制御部１２が１袋供給の指令を制御部８から受けると、供給部１のまとめて置かれた包装袋から1袋を次工程に供給する。供給部１には、供給部１出口に供給部センサー１１があり、包装袋を1袋ごとに感知している。供給部センサー１１で包装袋を感知すると、その信号は、供給部制御部１２によって、制御部８へ送られる。

整列部２では、供給部１で置かれた包装袋を、不図示の整列用具で整列し、順次搬送する。整列部２は、整列部制御部２２で制御されている。

インクジェット印字部３では、包装袋1袋ごとにインクジェット印刷を施す。インクジェット印字部３は、インクジェット印刷装置３０で、包装袋にインクジェット印刷を施し、インクジェット印字部制御部３２で制御されている。インクジェット印字部３の入り口に、印字開始センサー３１があり、包装袋を1袋ごとに感知していて、包装袋を、印字開始センサー３１で感知し、インクジェット印字部制御部３２に信号を送り、インクジェット印字制御部３２では、その信号をもとに、インクジェット印刷装置３０に指令を出し、包装袋の外装に品質表示などのインクジェット印字を行う。印字内容に関しては、予め入力部８０により制御部８に入力されている内容を、生産準備時に、制御部８からインクジェット印字部制御部３２に送っている。

印字画像検査部４では、印字画像検査部４の入り口に、印字部検査開始センサー４１があり、通過する包装袋を1袋ごとに感知していて、包装袋を感知した場合、印字画像検査部制御４２に信号を送り、印字画像検査部制御部４２では、その信号をもとに、カメラ４０で包装袋の画像を撮像し、内在する検査ソフトによってその画像検査を行い、良品と不良品であるか判定を行う。判定は逐一制御部８へ送信される。

搬送部５は、印字制御部４の出口から、不良排出部６の入り口までの部分のコンベア搬送部であり、他のコンベア搬送部とともに、搬送部制御部５２で制御されている。

不良排出部６は、印字検査部４２で、印字不良と判断された包装袋を不良排出機構６４で、不良排出ボックス６５に排出する部位であり、不良排出部制御部６２で制御されている。不良排出ボックス６５手前に不良排出センサー６１が設置されており、不良排出ボックス６５に排出された包装袋を感知し、その信号は不良排出部制御部６２から制御部８へ送信される。

デリバリー部７は、正常であれば正常印字された包装袋が、集積される部位であり、デリバリー部制御部７２で制御されている。デリバリー部７の入り口に、デリバリー部センサー７１があり、包装袋を1袋ごとに感知していて、包装袋を感知した場合、その信号はデリバリー部制御部７２から制御部８へ送信される。

デリバリー部７で作業者９０が外装にインクジェット印字された包装袋を回収する。

図２は本発明の実施形態において計数情報検査に関する機能単位ごとにタスクを形成したマルチタスク構成を説明する図である。

供給部制御部１２、整列部制御部２２と、インクジェット印字部制御部３２と、印字画像検査部制御部４２と、搬送部制御部５２と、不良排出部制御部６２と、デリバリー部制御部７２は、それぞれ制御部８と、通信しあい、各制御部から得られる信号や、情報をもとに、計数情報を組み立て、各計数情報の整合性をチェックし、整合性取れていれば正常、整合性に齟齬あれば異常警報を出力する、あるいは供給部１１への再投入の指示などを行う。これらの制御は、機能単位ごとにタスクを形成し、その複数のタスクを進行させるマルチタスクによって行われている。

本実施形態では、バッチ設定数Ｓの包装袋にインクジェット印字する形態を説明する。供給部１と、整列部２と、インクジェット印字部３と、印字画像検査部４と、搬送部５と、不良排出部６と、デリバリー部７各部は、制御部８の指令のもと、動作を行っている。計数情報に関する判断・動作以外の動作制御の説明は省略する。

図２において、２００はシステムコントロールタスクで、各タスク間の調整を行って、各タスクの実行を進行させている。各制御部から信号を受け取り制御部８におけるタスクを実行することや、タスクによって各制御部に制御信号を送信することも行う。またインクジェット印字システム１００の動作運転の制御タスク（不図示）も、管理下にある。

システムコントールタスク２００は、供給部制御部１２、整列部制御部２２と、インクジェット印字部制御部３２と、印字画像検査部制御部４２と、搬送部制御部５２と、不良排出部制御部６２と、デリバリー部制御部７２に制御を送信し、また各部からの信号をうけとる。

２０１は入力タスクで、入力部８０の操作に基づいて、システムコントロールタスク２００へ、値を渡し、制御部８へのデータ入力を行う。

２０２は表示通知タスクで、システムコントロールタスク２００で出力指令となった結果を、表示通知部９で表示通知する。

２０３は、供給数Ｍカウントアップタスクであり、供給部１で、供給部出力センサー１１を包装袋が通過すると供給部出力センサー１１が感知する。包装袋が通過したときの感知信号を、供給部制御部１２は、システムコントールタスク２００に送信した後に実行される。供給部出力の包装袋の数である供給数Mをカウントアップする。

２０４は、印字数Ｌ・供給数Ｍチェックタスクであり、インクジェット部１で印字開始センサー３１を通過した包装袋にインクジェット印刷部制御部３２がインクジェット印刷装置３０に指示を出しインクジェット印刷を施す。インクジェット印刷装置３０で包装袋1袋へ印字完了となって、システムコントロールタスク２００へ信号を送信した後に実行される。印字回数Ｌをカウントアップし、次のチェックを行う。

印字数Ｌと供給数Ｍの値を比較して、Ｌ＞Ｍであれば、印字数異常として、システムコントロールタスク２００にシステム停止命令と表示通知部９で印字数異常エラーの表示をする指示を出す。

印字数Ｌと供給数Ｍの値を比較して、Ｌ＜＝Ｍであれば、不処理。

２０５は、印字画像検査管理タスクである。印字画像検査部４では、包装袋を、印字部検査開始センサー４１で感知し、印字画像検査部制御部４２に信号を送り、印字画像検査部制御部４２では、その信号をもとに、カメラ４０で包装袋の画像を撮像し、その画像検査を行い、良品と不良品であるか判定を行う。また検査数Cは検査数をカウントするものであり、ここで検査数Cをカウントアップする。検査ごとに、良品であるか不良品であるかの印字画像検査部４の印字画像検査の判定結果信号と検査数Cを、システムコントロールタスク２００へ送信し、印字画像検査管理タスク２０５は逐一実行される。

判定結果信号が良品結果であれば、良品数Ｇをカウントアップする。また演算でＧ＋Ｎを判定合計数Ｉとする。そして判定合計数Ｉ・印字数Ｌチェックタスク２０９の実行指示をシステムコントロールタスク２００へ送信する。

不良品結果であれば、不良品数Ｎをカウントアップし、そのカウント数を、不良品数Ｎとして格納する。また演算でＧ＋Ｎを判定合計数Ｉとする。そして判定合計数Ｉ・印字数Ｌチェックタスク２０９、不良判定時供給タスク２０６、不良除去タスク２０７の実行指示をシステムコントロールタスク２００へ送信する。そして不良排出確認タスク２０８の実行指示をシステムコントロールタスク２００へ送信する。そして不良排出確認タスク２０８の実行指示をシステムコントロールタスク２００へ送信する。

２０６は不良判定時供給タスクで、印字画像検査管理タスク２０５で、印字画像検査部４の印字画像検査の結果判定信号が、不良品結果の場の処理の後、実行される。供給部制御部１２に、１袋追加供給する指令である。

２０７は不良除去タスクで、印字画像検査管理タスク２０５で、印字画像検査部４の印字画像検査の結果判定信号が、不良品結果の場の処理の後、実行される。

不良排出部６の入口に、不良部排出部入口センサー６１があり、包装袋をカウントしている。このカウント数が不良品結果の時の検査数Cに達した時を、印字画像検査部４で不良と判定した包装袋が不良排出部に到着したとみて、時間計測をスタートし、あらじかじめ決められた時間Ｔ１の後に、不良排出部制御部６２に不良排出機構６４による不良排出の指令を送る。

この時間Ｔ１は、排出されるべき包装袋が、不良部排出部入口センサー６1を通過してから不良排出機構６４へ到達するまでの時間であり、あらかじめ計測してあった時間を、入力部８０によって、入力タスク２０１によってシステムコントロールタスク２００に入力してある。

不良品除去タスク２０７によって、不良排出部制御部６２によって不良排出機構６４で、包装袋が不良排出ボックス６５に排出される。不良排出ボックス６５手前に不良排出確認センサー６６が設置されており、不良排出ボックス６５に排出された包装袋を感知し、その信号は不良排出部制御部６２からシステムコントロールタスク２００へ送信され、不良除去数Ｊをカウントアップする。そして不良数Ｎ・除去数Ｊチェックタスク２１０の実行指示をシステムコントロールタスク２００へ送信する。

２０８は不良排出確認タスクで、不良品除去タスク２０７実行中に、実行が開始されるタスクであり、不良品除去タスク２０７が実行され、不良排出機構６４により、印字画像検査部４で、不良とされた包装袋を、排出したかどうか確認するタスクである。

不良品除去タスク２０７の実行が開始され、システムコントロールタスク２００から不良排出部制御部６２に不良排出機構６４による排出指令が出した時に、時間計測をスタートし、あらじかじめ決められた時間Ｔ１よりも多い、あらじかじめ決められた時間Ｔ２の時間内で、不良排出ボックス６５手前に設置された不良排出確認センサー６６が、不良排出ボックス６５に排出された包装袋を感知し、不良排出部制御部６２からシステムコントロールタスク２００へ不良排出信号が送信され不良排出が行われているかどうかチェックする。

不良排出機構６４により、印字画像検査部４で、不良とされた包装袋が、不良排出部で６で排出されるのを、不良排出確認センサー６６が感知していなければ、不良排出失敗として、システムコントロールタスク２００にシステム停止命令と表示通知部９で不良排出エラーの表示する指示を出す。

不良排出機構６４により、印字画像検査部４で、不良とされた包装袋が、不良排出部で６で排出されるのを、不良排出確認センサー６６が感知していれば、不処理。

この時間Ｔ２は、不良排出部制御部６２により、印字画像検査部４の印字画像検査部制御部４２が不良品と判定した袋が不良排出部に到達し、排出する指令が送られた時刻から、不良排出機構６４での排出が実行されるＴ１の時間より多く、ある程度の余裕を入れた時間を、あらかじめ入力部８０によって、入力タスク２０１によってシステムコントロールタスク２００に入力してある。

２０９は、判定合計数Ｉ・印字数Ｌチェックタスクであり、印字画像検査管理タスク２０５実行中で、判定合計数Ｉが算出された後に実行が開始される。

判定合計数Ｉと印字数Ｌの値を比較して、Ｉ＞Ｌであれば、検査数異常として、システムコントロールタスク２００にシステム停止命令と表示通知部９で検査数異常のエラーの表示をする指示を出す。

判定合計数Ｉと印字数Ｌの値を比較して、Ｉ＜＝Ｌであれば、不処理。

２１０は、不良数Ｎ・除去数Ｊチェックタスクであり、不良品除去タスク２０５によって、不良排出部制御部６２によって不良排出機構６４で、包装袋が不良排出ボックス６５に排出され、不良排出ボックス６５手前設置されている不良排出センサーで、不良排出ボックス６５に排出された包装袋を感知し、その信号は不良排出部制御部６２からシステムコントロールタスク２００へ送信され、不良除去数Ｊをカウントアップした後に、このタスクは実行される。

不良数Ｎと除去数Ｊの値を比較して、Ｎ＜Ｊであれば、不良除去数異常として、システムコントロールタスク２００にシステム停止命令と表示通知部９で不良除去数異常のエラーの表示をする指示を出す。

不良数Ｎと除去数Ｊの値を比較して、Ｎ＞＝Ｊであれば、不処理。

２１１は、デリバリー部到達数Ｋチェックタスクであり、デリバリー部７に、包装袋が
入り、入り口のデリバリー部センサー７１を通過すると、デリバリー部センサー７１はそれを感知しその信号がデリバリー部制御部７２から、システムコントロールタスク２００へ送信された後実行される。

システムコントールタスク２００は、デリバリー部制御部７２からの信号をにより、デリバリー部到達数Ｋをカウントアップする。そして次のチェックを行う。

デリバリー部到達数Ｋと良品数Ｇの値を比較して、Ｋ＞Ｇであれば、（処理１）へ、Ｋ＜Ｇであれば（処理２）へ、Ｋ＝Ｇであれば（処理３）へ行く。

（処理１）デリバリー部到達数異常として、システムコントロールタスク２００にシステム停止命令と表示通知部９でデリバリー部到達数異常のエラーの表示をする指示を出す。

（処理２）不処理。

（処理３）デリバリー部到達数Ｋとバッチ設定数Ｓと比較し、Ｋ＜Ｓであれば、（処理４）へ、Ｋ＝Ｓであれば（処理５）へ行く。

（処理４）デリバリー部通過時間Ｐチェックタスク２１２の実行指示をシステムコントロールタスク２００へ送信する。

（処理５）バッチ終了の指示と表示通知部９でバッチ終了の表示をする指示をシステムコントロールタスク２００に出す。

２１２は、デリバリー部通過時間Ｐチェックタスクである。供給部センサー１１で包装袋の通過を感知しシステムコントロールタスク２００に信号が送信された後で、かつ、Ｋ＝Ｇであって一連の正常品がすべてデリバリー部７に達し、Ｋ＜Ｓすなわちこのデリバリー到達数Ｋがバッチ設定数Ｓに達しないときに、このタスクが実行される。

デリバリー部通過時間Ｐチェックタスク２１２がスタートした時点から時間Ｔを計測する。

この時間Ｔがあらかじめ指定した時間Ｔ３に達するまでに、デリバリー部センサー７１が包装袋の通過を感知しシステムコントロールタスク２００に信号が送信されないと、デリバリー部までの到達時間超過として、システムコントロールタスク２００にシステム停止命令と表示通知部９でデリバリー部までの到達時間超過異常のエラーの表示をする指示を出す。

この時間Ｔがあらかじめ指定した時間Ｔ３に達するまでに、デリバリー部センサー７１が包装袋の通過を感知しシステムコントロールタスク２００に信号が送信されると、不処理。

この時間Ｔ３は、デリバリー到達数Ｋがバッチ設定数Ｓに達していない状態を、許容する時間であり、あらかじめ、入力部８０によって、入力タスク２０１によってシステムコントロールタスク２００に入力してある。

図３は本発明の実施形態において検査に関する全体的処理の流れを説明する図である。

開始の後、計数値を初期化する。供給数Ｍ、印字数Ｌ、検査数Ｃ、良品数Ｇ、不良品数
Ｎ、判定合計数Ｉ、除去数Ｊ、デリバリー部到達数Ｋのカウンター数をゼロとする。

システムコントロールタスクを実行する。

システムコントロールタスク初期において、バッチ設定数Ｓ、時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を入力部８０で入力タスク２０１により入力する。

システムコントロールタスク２００中において、生産開始となり、各タスクがシステムコントロールタスク２００の管理のもと実行されマルチタスク制御が実行される。包装袋1袋が、各種センサーを通過するたびに、タスクが実施され、計数情報間に齟齬があった場合、異常停止・異常表示がなされる。異常が出た時点で、ラインは停止し、異常のエラー表示により、対策が即座に打てる。

計数情報間に齟齬がなく、異常停止・異常表示がない場合、デリバリー部到達数Ｋが、バッチ設定数Ｓに達すればバッチ終了となる。

図１の例では、搬送部５をUの字にすることにより、供給部とデリバリー部が近い位置になり、作業者が、包装袋を投入する動作と、デリバリー部から出てくる包装袋を回収する動作を、近い位置にてできるため、作業員の作業性がよい。

図１の例のようなラインをUの字型にせず、直線状にしてもよい。

本発明の包装袋の外装のインクジェット印字システムによって、印字検査機による不良の排出しかなかったのが、工程不良による印字不良を検査で把握でき、製品として次工程に回す危険性を回避できるようになり、印字の品質保証性を確保できた。

１・・・供給部
２・・・整列部
３・・・インクジェット印字部
４・・・印字検査部
５・・・搬送部
６・・・不良排出部
７・・・デリバリー部
８・・・制御部
９・・・表示通知部
１１・・・供給部センサー
１２・・・供給部制御部
２２・・・整列部制御部
３０・・・インクジェット印字装置
３１・・・インクジェット印字開始センサー
３２・・・インクジェット印字部制御部
４０・・・カメラ
４１・・・印字画像検査開始センサー
４２・・・印字画像検査部制御部
５２・・・搬送部制御部
６１・・・不良排出部入口センサー
６２・・・不良排出部制御部
６４・・・不良排出機構
６５・・・不良排出ボックス
６６・・・不良排出確認センサー
７１・・・デリバリー部センサー
７２・・・デリバリー部制御部
８０・・・入力部
９０・・・作業者
１００・・・インクジェット印字システム
a・・・包装袋の流れる方向

Claims (1)

1. 包装袋の外装に印字するインクジェット印字システムであって
   印字される前の包装袋を供給する供給部と、
   包装袋の外装に印字するインクジェット印字部と、
   包装袋の外装に印字された印字画像を検査する印字画像検査部と、
   印字画像検査部で印字が不良と判断された包装袋を排出する不良排出部と、
   印字画像検査部で良品と判断された包装袋を搬送するデリバリー部と、
   前記各部における包装袋の計数情報出力が接続される制御部と、
   から構成され、
   制御部は前記各部から出力された計数情報の整合性をチェックし、整合性が取れていれば正常との情報を出力し、整合性に齟齬あれば異常警報を出力することを特徴とするインクジェット印字システム。

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