JP2004012294A - ラベル検査方法およびラベル検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ラベル自体が透明または半透明であっても、ラベルの損傷状態を確実に検知することができ、ラベルが容器に取り付けられた状態であれば、容器に対するラベルの位置ズレをも確実に検知することのできるラベル検査方法と装置。
【解決手段】検査対象であるラベルＬに検査光を照射し、照射後の検査光を受光してラベルＬの状態を検査するもので、ラベルＬに紫外線吸収機能または赤外線吸収機能を付与し、検査光として紫外線または赤外線を含む光を使用し、ラベルＬに対する照射後の検査光を受光して検査する方法および装置と、ラベルＬに紫外線蛍光機能を付与し、検査光として紫外線を含む光を使用し、ラベルＬに対する照射後の反射光を受光して検査する方法および装置と、ラベルＬに偏光機能または旋光機能を付与して、ラベルＬに対する照射後の検査光を受光して検査する方法。
【選択図】 図３
【解決手段】検査対象であるラベルＬに検査光を照射し、照射後の検査光を受光してラベルＬの状態を検査するもので、ラベルＬに紫外線吸収機能または赤外線吸収機能を付与し、検査光として紫外線または赤外線を含む光を使用し、ラベルＬに対する照射後の検査光を受光して検査する方法および装置と、ラベルＬに紫外線蛍光機能を付与し、検査光として紫外線を含む光を使用し、ラベルＬに対する照射後の反射光を受光して検査する方法および装置と、ラベルＬに偏光機能または旋光機能を付与して、ラベルＬに対する照射後の検査光を受光して検査する方法。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、検査対象であるラベルに検査光を照射し、その照射後の検査光を受光して前記ラベルの状態を検査するラベル検査方法と、発光装置と受光装置とを備え、前記発光装置からの検査光を検査対象であるラベルに照射し、その照射後の検査光を前記受光装置で受光して前記ラベルの状態を検査するラベル検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなラベル検査方法およびラベル検査装置は、例えば、清涼飲料水などの各種飲料水の製造ラインにおいて、容器に取り付けられたラベルに破れ孔などの損傷箇所がないか否か、また、そのラベルが容器に対して所定の箇所に取り付けられているか否かなどを検査したり、容器への取り付け前において、ラベルに破れ孔などの損傷箇所がないか否かなどを検査する際に使用されるものである。
【０００３】
ラベル検査方法としては、例えば、飲料水の製造ラインを例にとると、従来、図１に示す透過方式や図２に示す反射方式が採用されており、図１の透過方式では、発光装置２からの可視光をラベルＬを取り付けた容器Ｂに照射し、容器Ｂが空の場合には、容器Ｂなどを透過した可視光を受光装置３で受光して検査し、容器Ｂに飲料水Ｗが充填されている場合には、容器Ｂや飲料水Ｗなどを透過した可視光を受光装置３で受光して検査していた。
また、図２の反射方式では、発光装置２からの可視光をラベルＬを取り付けた容器Ｂに照射し、ラベルＬや容器Ｂから反射した可視光を受光装置３で受光して検査しており、いずれにせよ、従来では、可視光を照射し、かつ、可視光を受光して検査していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、従来の透過方式の場合、ラベルＬが可視光を透過しない不透明なラベルであって、容器Ｂが可視光を透過する透明または半透明な容器であれば、また、飲料水Ｗが充填されていても、その飲料水Ｗが可視光を透過すれば、容器Ｂに対するラベルＬの位置ズレやラベルＬの破れ孔などの損傷状態を検知することができる。
しかし、ラベルＬ自体が透明または半透明であると、可視光がラベルＬを透過してしまうため、従来の透過方式では、ラベルＬの位置ズレやラベルＬの損傷状態を検知することは不可能となる。
【０００５】
また、従来の反射方式の場合、ラベルＬと容器Ｂとの間において濃淡に顕著な差があれば、また、飲料水Ｗが充填されていれば、その飲料水ＷとラベルＬとの間においても濃淡に顕著な差があれば、ラベルＬの位置ズレやラベルＬの破れ孔などの損傷状態を検知することができる。
しかし、ラベルＬと容器Ｂなどとの間に顕著な濃淡差がない場合や、ラベルＬ自体が透明または半透明な場合には、ラベルＬの位置ズレやラベルＬの損傷状態を検知することは不可能となる。
【０００６】
ところが、近年、飲料製品に対して透明または半透明のラベルがデザイン性の点から採用される傾向にある。
そこで、本発明者らは、ラベル検査技術について鋭意研究を重ねた結果、透明または半透明のラベルを可視光で検査するのは困難であり、ラベルに対して特殊な種々の機能を付与し、その特殊な機能に対応した光をラベルに照射して受光することで、従来技術では不可能であったラベル検知が可能になることを見出し、上記問題点を解決し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、たとえラベル自体が透明または半透明であっても、ラベルの損傷状態を確実に検知することができ、さらに、そのラベルが容器に取り付けられた状態であれば、容器に対するラベルの位置ズレをも確実に検知することのできるラベル検査方法およびラベル検査装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴構成は、図３に例示するごとく、検査対象であるラベルＬに検査光を照射し、その照射後の検査光を受光して前記ラベルＬの状態を検査するラベル検査方法であって、前記ラベルＬに紫外線吸収機能を付与し、前記検査光として紫外線を含む光を使用し、前記ラベルＬに対する照射後の検査光を受光して検査するところにある。
【０００９】
請求項１の発明の特徴構成によれば、検査対象であるラベルに紫外線吸収機能を付与し、検査光として紫外線を含む光を使用し、ラベルに対する照射後の検査光を受光して検査するので、例えば、紫外線に高感度な受光装置を使用すれば、上述した透過方式と反射方式のいずれにおいても、さらに、ラベル自体が可視光を透過する透明または半透明であっても、そのラベルの損傷状態を確実に検知することができる。
【００１０】
請求項２の発明の特徴構成は、図４に例示するごとく、検査対象であるラベルＬに検査光を照射し、その照射後の検査光を受光して前記ラベルＬの状態を検査するラベル検査方法であって、前記ラベルＬに赤外線吸収機能を付与し、前記検査光として赤外線を含む光を使用し、前記ラベルＬに対する照射後の検査光を受光して検査するところにある。
【００１１】
請求項２の発明の特徴構成によれば、検査対象であるラベルに赤外線吸収機能を付与し、検査光として赤外線を含む光を使用し、ラベルに対する照射後の検査光を受光して検査するので、例えば、赤外線に高感度な受光装置を使用すれば、上述した透過方式と反射方式のいずれにおいても、さらに、ラベル自体が可視光を透過する透明または半透明であっても、そのラベルの損傷状態を確実に検知することができる。
【００１２】
請求項３の発明の特徴構成は、図５に例示するごとく、検査対象であるラベルＬに検査光を照射し、その照射後の検査光を受光して前記ラベルＬの状態を検査するラベル検査方法であって、前記ラベルＬに紫外線蛍光機能を付与し、前記検査光として紫外線を含む光を使用し、前記ラベルＬに対する照射後の蛍光を受光して検査するところにある。
【００１３】
請求項３の発明の特徴構成によれば、検査対象であるラベルに紫外線蛍光機能を付与し、検査光として紫外線を含む光を使用し、ラベルに対する照射後の蛍光を受光して検査するので、例えば、一般的に汎用されている可視光に感度がある受光装置を使用することにより、上述した反射方式において、ラベル自体が可視光を透過する透明または半透明であっても、そのラベルの損傷状態を確実に検知することができる。
なお、ラベルに対する照射後の蛍光を受光して検査するので、容器に取り付けられたラベルを検査する場合には、可視光にのみ感度がある受光装置を使用することにより、紫外光の反射による悪影響を受けることなく、容器内の液体の有無、および、液体の種類にかかわらず、ラベルの損傷状態を確実に精度良く検知することができる。
【００１４】
請求項４の発明の特徴構成は、上記請求項１〜３のいずれかのラベル検査方法で、前記ラベルＬが、可視光を透過する透明または半透明のラベルであるところにある。
【００１５】
請求項４の発明の特徴構成によれば、ラベルが可視光を透過し、従来の方法では検知不可能であった透明または半透明のラベルであるにもかかわらず、上述したように、そのラベルの損傷状態を確実に検知することができる。
【００１６】
請求項５の発明の特徴構成は、上記請求項４のラベル検査方法で、前記ラベルＬが、容器Ｂに取り付けられていて、その容器Ｂが、可視光を透過する透明または半透明の容器であるところにある。
【００１７】
請求項５の発明の特徴構成によれば、ラベルが透明または半透明のラベルであるのに加えて、そのラベルが取り付けられた容器も透明または半透明であるにもかかわらず、容器に対するラベルの位置ズレを確実に検知することができる。
【００１８】
請求項６の発明の特徴構成は、上記請求項５のラベル検査方法で、前記容器Ｂ内に液体Ｗが充填されているところにある。
【００１９】
請求項６の発明の特徴構成によれば、容器内に液体が充填された最終段階において、その容器と容器に取り付けられたラベルとが共に透明または半透明であるにもかかわらず、ラベルの損傷状態と容器に対する位置ズレとを一挙に検知することも可能となる。
【００２０】
請求項７の発明の特徴構成は、図６に例示するごとく、検査対象であるラベルＬに検査光を照射し、その照射後の検査光を受光して前記ラベルＬの状態を検査するラベル検査方法であって、前記ラベルＬに偏光機能を付与して、前記ラベルＬに対する照射後の検査光を受光して検査するところにある。
【００２１】
請求項７の発明の特徴構成によれば、検査対象であるラベルに偏光機能を付与して、ラベルに対する照射後の検査光を受光して検査するので、例えば、ラベルによる偏光後の光をカットする偏光機能付きの受光装置を使用すれば、上述した透過方式において、ラベル自体が可視光を透過する透明または半透明であっても、そのラベルの損傷状態を確実に検知することができる。
【００２２】
請求項８の発明の特徴構成は、図７に例示するごとく、検査対象であるラベルＬに検査光を照射し、その照射後の検査光を受光して前記ラベルＬの状態を検査するラベル検査方法であって、前記ラベルＬに旋光機能を付与して、前記ラベルＬに対する照射後の検査光を受光して検査するところにある。
【００２３】
請求項８の発明の特徴構成によれば、検査対象であるラベルに旋光機能を付与して、ラベルに対する照射後の検査光を受光して検査するので、例えば、検査光として偏光を使用し、ラベルによる旋光後の光をカットする偏光機能付きの受光装置を使用すれば、上述した透過方式において、ラベル自体が可視光を透過する透明または半透明であっても、そのラベルの損傷状態を確実に検知することができる。
【００２４】
請求項９の発明の特徴構成は、上記請求項７または８のラベル検査方法で、前記ラベルＬが、可視光を透過する透明または半透明のラベルであるところにある。
【００２５】
請求項９の発明の特徴構成によれば、ラベルが可視光を透過し、従来の方法では検知不可能であった透明または半透明のラベルであるにもかかわらず、上述したように、そのラベルの損傷状態を確実に検知することができる。
【００２６】
請求項１０の発明の特徴構成は、図１〜図３に例示するごとく、発光装置２と受光装置３とを備え、前記発光装置２からの検査光を検査対象であるラベルＬに照射し、その照射後の検査光を前記受光装置３で受光して前記ラベルＬの状態を検査するラベル検査装置であって、前記発光装置２が、紫外線吸収機能を付与したラベルＬに対して、前記検査光として紫外線を含む光を照射し、前記受光装置３が、前記ラベルＬに対する照射後の検査光を受光するところにある。
【００２７】
請求項１０の発明の特徴構成によれば、発光装置が、紫外線吸収機能を付与したラベルに対して、検査光として紫外線を含む光を照射し、受光装置が、ラベルに対する照射後の検査光を受光するので、受光装置として紫外線に高感度なものを使用すれば、上述した透過方式と反射方式のいずれにおいても、さらに、ラベル自体が可視光を透過する透明または半透明であっても、そのラベルの損傷状態を確実に検知することができる。
【００２８】
請求項１１の発明の特徴構成は、図１、図２、図４に例示するごとく、発光装置２と受光装置３とを備え、前記発光装置２からの検査光を検査対象であるラベルＬに照射し、その照射後の検査光を前記受光装置３で受光して前記ラベルＬの状態を検査するラベル検査装置であって、前記発光装置２が、赤外線吸収機能を付与したラベルＬに対して、前記検査光として赤外線を含む光を照射し、前記受光装置３が、前記ラベルＬに対する照射後の検査光を受光するところにある。
【００２９】
請求項１１の発明の特徴構成によれば、発光装置が、赤外線吸収機能を付与したラベルに対して、検査光として赤外線を含む光を照射し、受光装置が、ラベルに対する照射後の検査光を受光するので、受光装置として赤外線に高感度なものを使用すれば、上述した透過方式と反射方式のいずれにおいても、さらに、ラベル自体が可視光を透過する透明または半透明であっても、そのラベルの損傷状態を確実に検知することができる。
【００３０】
請求項１２の発明の特徴構成は、図２、図５に例示するごとく、発光装置２と受光装置３とを備え、前記発光装置２からの検査光を検査対象であるラベルＬに照射し、その照射後の検査光を前記受光装置３で受光して前記ラベルＬの状態を検査するラベル検査装置であって、前記発光装置２が、紫外線蛍光機能を付与したラベルＬに対して、前記検査光として紫外線を含む光を照射し、前記受光装置３が、前記ラベルＬに対する照射後の蛍光を受光するところにある。
【００３１】
請求項１２の発明の特徴構成によれば、発光装置が、紫外線蛍光機能を付与したラベルに対して、検査光として紫外線を含む光を照射し、受光装置が、ラベルに対する照射後の蛍光を受光するので、受光装置として一般的に汎用されている可視光に感度があるものを使用することにより、上述した反射方式において、ラベル自体が可視光を透過する透明または半透明であっても、そのラベルの損傷状態を確実に検知することができる。
なお、ラベルに対する照射後の蛍光を受光して検査するので、容器に取り付けられたラベルを検査する場合には、可視光にのみ感度がある受光装置を使用することにより、紫外光の反射による悪影響を受けることなく、容器内の液体の有無、および、液体の種類にかかわらず、ラベルの損傷状態を確実に精度良く検知することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明によるラベル検査方法とラベル検査装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
このラベル検査方法および装置は、各種飲料水の製造ラインにおいて、容器に取り付けられたラベルの破れ孔などの破損状態や、容器に対する位置ズレなどを検査するためのもので、飲料水の製造ラインは、図１および図２に示すように、液体充填用の容器Ｂを連続的に搬送する搬送コンベヤ１を備えている。
搬送される容器Ｂは、いわゆるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）ボトルなどのような可視光を透過する透明または半透明の容器であり、その容器Ｂの外表面には、同じく可視光を透過する透明または半透明のラベルＬが取り付けられ、かつ、各容器Ｂには、図外の充填装置により液体の一例である飲料水Ｗが充填され、図外のキャップ装着装置によりキャップＣが装着されている。
【００３３】
容器Ｂに取り付けられるラベルＬは、例えば、ＯＰＳ（オリエンテッドポリスチレン）やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）などを主たる材料とするシュリンクラベル（熱収縮を利用して容器に取り付けるラベル）、あるいは、ポリエチレンなどを主たる材料とするストレッチラベル（伸縮性を利用して容器に取り付けるラベル）などで、各ラベルＬには、商品名などの各種の表示Ｌ１が印刷されている。
そのラベルＬの破損状態や容器Ｂに対する位置ズレなどを検査するために、検査光を照射する発光装置２と検査光を受光する受光装置３が使用され、受光装置３には、受光装置３からの受光情報に基づいて各ラベルＬの状態を検査して、その良否を判別する制御装置４が接続されている。
図１に示す透過方式では、発光装置２と受光装置３が、搬送コンベヤ１を間に挟んで互いに対向するように配置されて、発光装置２から照射されてラベルＬ、容器Ｂ、ならびに、飲料水Ｗを透過した光を受光装置３により受光するように構成され、図２に示す反射方式では、発光装置２と受光装置３が、搬送コンベヤ１の一側方に配置されて、発光装置２から照射されてラベルＬや容器Ｂにより反射された光を受光装置３により受光するように構成されている。
【００３４】
そして、第１の実施形態では、ラベルＬが所定の透明度を維持しながら紫外線吸収機能を具備するように、例えば、ラベルＬの材料に２，４−ジヒドロキシベンゾフェノンのような紫外線を吸収するベンゾフェノン系の紫外線吸収用添加剤が添加され、ラベルＬに紫外線吸収機能が付与されていて、基本的には、図１に示す透過方式が採用される。
すなわち、図３の（イ）の模式図に示すように、例えば、発光装置２として３７０ｎｍ前後の紫外線を発光する紫外線ＬＥＤが使用され、受光装置３として紫外線に高感度な紫外領域対応のＣＣＤカメラが使用されて、紫外線ＬＥＤから紫外線を含む検査光が照射され、ラベルＬ、容器Ｂ、ならびに、飲料水Ｗを透過した光をＣＣＤカメラ３により受光するように構成されている。
この実施形態によれば、紫外線ＬＥＤからの紫外線がラベルＬにより吸収されるので、図３の（ロ）に示すように、ＣＣＤカメラ３による受光において、ラベルＬに対応する部分は、周囲よりも黒くなる。したがって、ラベルＬの上縁や下縁を検出することで、容器Ｂに対するラベルＬの位置ズレを検出することができ、ラベルＬに破れ孔などの損傷箇所５などがあると、その部分を紫外線が透過して白くなるので、ラベルＬが透明または半透明であっても、ラベルＬの位置ズレと損傷状態を確実に検知することができる。
【００３５】
ただし、この第１の実施形態では、容器Ｂ自体が紫外線をあまり吸収せず、紫外線の透過を許容することが必要条件となり、容器Ｂ内の飲料水Ｗについても同様である。上述したＰＥＴボトルであれば、その容器Ｂとしての必要条件を満たすことになり、紫外線の透過率が高い清涼飲料水や水などであれば、飲料水Ｗとしての必要条件も満たすことになる。
この点に関連し、図８は、ブラックコーヒー、コーラ、ウーロン茶、オレンジジュースにつき、水の透過率を１００％としたときの各波長（ｎｍ）における透過率（％）を示したものである。この図８から明らかなように、３７０ｎｍ前後の紫外線を使用する第１の実施形態において、飲料水Ｗとして紫外線の透過率が低いブラックコーヒー、コーラ、ウーロン茶、オレンジジュースを使用することは困難である。
しかし、第１の実施形態の変形例として、発光装置２に紫外線ＬＥＤを使用し、かつ、紫外領域対応のＣＣＤカメラ３を使用して、図２に示す反射方式を採用することもでき、その場合には、容器Ｂが紫外線をあまり吸収しなければ、飲料水Ｗの如何にかかわらず、ラベルＬが透明または半透明であっても、ラベルＬの位置ズレと損傷状態を検知することができる。
【００３６】
第２の実施形態では、ラベルＬが所定の透明度を維持しながら赤外線吸収機能を具備するように、例えば、ラベルＬの材料にアントラキノンのような赤外線を吸収する赤外線吸収用添加剤が添加され、ラベルＬに赤外線吸収機能が付与されていて、基本的には、図１に示す透過方式が採用される。
すなわち、図４の（イ）の模式図に示すように、例えば、発光装置２として８００ｎｍ前後の近赤外線を発光する赤外線ＬＥＤが使用され、受光装置３として近赤外線に高感度な近赤外領域対応のＣＣＤカメラが使用されて、赤外線ＬＥＤから近赤外線を含む検査光が照射され、ラベルＬ、容器Ｂ、ならびに、飲料水Ｗを透過した光をＣＣＤカメラ３により受光するように構成されている。
この実施形態によれば、赤外線ＬＥＤからの近赤外線がラベルＬにより吸収されるので、図４の（ロ）に示すように、ＣＣＤカメラ３による受光において、ラベルＬに対応する部分は、周囲よりも黒くなる。したがって、ラベルＬの上縁や下縁を検出することで、容器Ｂに対するラベルＬの位置ズレを検出することができ、ラベルＬに破れ孔などの損傷箇所５などがあると、その部分を近赤外線が透過して白くなるので、ラベルＬが透明または半透明であっても、ラベルＬの位置ズレと損傷状態を確実に検知することができる。
【００３７】
ただし、この第２の実施形態では、容器Ｂ自体が近赤外線をあまり吸収せず、近赤外線の透過を許容することが必要条件となり、容器Ｂ内の飲料水Ｗについても同様である。上述したＰＥＴボトルであれば、その容器Ｂとしての必要条件を満たすことになる。
さらに、８００ｎｍ前後の近赤外線を使用する第２の実施形態では、上述した図８から明らかなように、オレンジジュースを除いて、ブラックコーヒー、コーラ、ウーロン茶においても透過率が高く、特に、コーラとウーロン茶においては透過率がきわめて高いので、飲料水Ｗとして水はもちろんのこと、コーラやウーロン茶、場合によっては、ブラックコーヒーを使用することも可能となる。
また、この第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、発光装置２として赤外線ＬＥＤを使用し、かつ、近赤外領域対応のＣＣＤカメラ３を使用して、図２に示す反射方式を採用することもでき、その場合には、飲料水Ｗとしてオレンジジュースを使用することもできる。
【００３８】
第３の実施形態では、ラベルＬが所定の透明度を維持しながら紫外線蛍光機能を具備するように、例えば、ラベルＬの材料にフルオレセインナトリウムのような紫外線を受けて蛍光を発する紫外線蛍光用添加剤が添加され、ラベルＬに紫外線蛍光機能が付与されていて、図２に示す反射方式が採用される。
すなわち、図５の（イ）の模式図に示すように、例えば、発光装置２として３７０ｎｍ前後の紫外線を発光する紫外線ＬＥＤが使用され、受光装置３として一般的に汎用されている可視光に感度があるＣＣＤカメラ、あるいは、可視光にのみ感度があるＣＣＤカメラが使用されて、紫外線ＬＥＤから紫外線を含む検査光が照射され、その照射後のラベルＬからの蛍光をＣＣＤカメラ３により受光するように構成されている。
この実施形態によれば、紫外線ＬＥＤからの紫外線の照射によってラベルＬが蛍光を発するので、図５の（ロ）に示すように、ＣＣＤカメラ３による受光において、ラベルＬに対応する部分は、周囲よりも白くなる。したがって、ラベルＬの上縁や下縁を検出することで、容器Ｂに対するラベルＬの位置ズレを検出することができ、ラベルＬに損傷箇所や破れ孔５などがあると、その部分での蛍光の発生がなくて黒くなるので、ラベルＬが透明または半透明であっても、ラベルＬの位置ズレと損傷状態を確実に検知することができる。
また、反射方式を採用しているため、可視光にのみ感度があるＣＣＤカメラを使用することにより、飲料水の如何にかかわらず、ラベルＬの位置ズレと損傷状態を検知することができる。
【００３９】
つぎに、第４と第５の実施形態について説明するが、第４の実施形態では、光の偏光を利用してラベルを検査する方法であり、第５の実施形態では、その偏光の旋回性、つまり、旋光を利用してラベルを検査する方法である。
このような光の偏光を利用する方法では、例えば、容器ＢがＰＥＴボトルである場合、容器Ｂ自体が、偏光された光の偏光性を崩してしまうため、第１〜第３の実施形態で示したように、容器ＢにラベルＬを取り付けた状態での検査は困難である。したがって、容器Ｂが偏光された光の偏光性を崩す場合、容器ＢにラベルＬを取り付けた状態での検査ではなく、容器Ｂに取り付ける前、つまり、ラベルＬのみの検査に適用することとなる。
【００４０】
具体的には、第４の実施形態では、ラベルＬが所定の透明度を維持しながら偏光機能を具備するように、例えば、ラベルＬ自体に偏光機能が付与されている。そして、図６の（イ）の模式図に示すように、例えば、ラベルＬに縦波のみを透過させる偏光機能が付与され、発光装置２および受光装置３として一般的に汎用のＬＥＤおよびＣＣＤカメラが使用されて、ＣＣＤカメラ３の前に横波のみを透過させる偏光フィルタ６が位置されている。そして、ＬＥＤから検査光が照射され、ラベルＬを透過した光を偏光フィルタ６を通してＣＣＤカメラ３により受光するように構成されている。
この実施形態によれば、ＬＥＤからの検査光のうち、横波がラベルＬによりカットされて縦波のみが透過され、さらに、その縦波が偏光フィルタ６によりカットされるので、図６の（ロ）に示すように、ＣＣＤカメラ３による受光において、ラベルＬに対応する部分は黒くなり、ラベルＬに破れ孔などの損傷箇所５などがあると、その部分を横波が透過し、さらに、偏光フィルタ６も透過して白くなるので、ラベルＬが透明または半透明であっても、ラベルＬの損傷状態を確実に検知することができる。
【００４１】
第５の実施形態では、ラベルＬが所定の透明度を維持しながら旋光機能を具備するように、例えば、ラベルＬ自体に旋光機能が付与されている。
そして、図７の（イ）の模式図に示すように、例えば、ラベルＬに光を所定の角度で旋光させる旋光機能が付与され、発光装置２および受光装置３として一般的に汎用のＬＥＤおよびＣＣＤカメラが使用されて、ＬＥＤの前に縦波のみを透過させる発光側偏光フィルタ７が位置され、ＣＣＤカメラ３の前にラベルＬによる旋光後の光をカットする受光側偏光フィルタ８が位置されている。そして、ＬＥＤからの検査光が発光側偏光フィルタ７を透過して照射され、ラベルＬにより旋光されて透過した光を受光側偏光フィルタ８を通してＣＣＤカメラ３により受光するように構成されている。
この実施形態によれば、ＬＥＤからの検査光のうち、発光側偏光フィルタ７を透過した縦波のみがラベルＬに照射され、その縦波がラベルＬにより旋光されて透過され、さらに、その旋光された縦波が受光側偏光フィルタ８によりカットされるので、図７の（ロ）に示すように、ＣＣＤカメラ３による受光において、ラベルＬに対応する部分は黒くなり、ラベルＬに破れ孔などの損傷箇所５などがあると、その部分を旋光前の縦波が透過し、さらに、受光側偏光フィルタ８も透過して白くなるので、ラベルＬが透明または半透明であっても、ラベルＬの損傷状態を確実に検知することができる。
【００４２】
〔別実施形態〕
（１）第１〜第３の実施形態では、ラベルＬを容器Ｂに取り付け、かつ、その容器Ｂに液体の一例である飲料水Ｗを充填した状態で、ラベルＬの位置ズレと損傷状態とを検査する方法と装置を示したが、飲料水Ｗを充填する前の空の容器ＢにラベルＬを取り付けた状態で、ラベルＬの位置ズレと損傷状態を検査する場合にも適用することができ、また、容器Ｂに取り付ける前のラベルＬにおいて、その損傷状態を検査する場合にも適用することができる。
また、ラベルＬに対して紫外線吸収機能、赤外線吸収機能、または、紫外線蛍光機能を付与するに際し、ラベルＬの材料にそれぞれ必要な添加剤を添加した例を示したが、添加剤を添加する代わりに、ラベルＬの表面に必要な機能を有する薬剤などを塗布したり、あるいは、ラベルＬの表面に必要な機能を有する薄膜を設けて実施することもできる。
【００４３】
（２）第４の実施形態では、ラベルＬに縦波のみを透過させる偏光機能を付与し、ＣＣＤカメラ３の前に横波のみを透過させる偏光フィルタ６を位置させて検査する方法と装置を示したが、逆に、ラベルＬに横波のみを透過させる偏光機能を付与し、ＣＣＤカメラ３の前に縦波のみを透過させる偏光フィルタ６を位置させて実施できるのは勿論のこと、例えば、発光装置２としてのＬＥＤの前に縦波のみあるいは横波のみを透過させる偏光フィルタを位置させ、それに対応して、ラベルＬに横波のみあるいは縦波のみを透過させる偏光機能を付与して実施することもでき、その場合には、ＣＣＤカメラ３の前の偏光フィルタ６は不要となる。それと同じように、第５の実施形態では、発光装置２としてのＬＥＤの前に縦波のみを透過させる発光側偏光フィルタ７を位置させて検査する方法と装置を示したが、この発光側偏光フィルタ７についても、横波のみを透過させるものは勿論のこと、縦波や横波以外の特定波のみを透過させるフィルタ７を位置させて実施することもできる。
そして、この第４と第５の実施形態においても、ラベルＬに対して必要な機能を付与するに際し、例えば、ラベルＬの表面に必要な機能を有する薄膜を設けて実施することもできる。
【００４４】
（３）これまでの実施形態では、ラベルの一例として容器Ｂに取り付けるラベルＬを示したが、容器Ｂ以外の各種物品に取り付けるラベルは勿論のこと、いわゆるシールなどにも適用することができ、さらに、物品に取り付けることを目的としない各種のシール類にも適用することができる。
したがって、本明細書においては、そのような各種のラベル類やシール類などを含んで「ラベル」と総称する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ラベル検査方法と装置の基本的形態を示す斜視図
【図２】ラベル検査方法と装置の基本的形態を示す斜視図
【図３】第１の実施形態を示す模式図
【図４】第２の実施形態を示す模式図
【図５】第３の実施形態を示す模式図
【図６】第４の実施形態を示す模式図
【図７】第５の実施形態を示す模式図
【図８】飲料水の透過率曲線を示す図表
【符号の説明】
２ 発光装置
３ 受光装置
Ｂ 容器
Ｌ ラベル
Ｗ 液体
【発明の属する技術分野】
本発明は、検査対象であるラベルに検査光を照射し、その照射後の検査光を受光して前記ラベルの状態を検査するラベル検査方法と、発光装置と受光装置とを備え、前記発光装置からの検査光を検査対象であるラベルに照射し、その照射後の検査光を前記受光装置で受光して前記ラベルの状態を検査するラベル検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなラベル検査方法およびラベル検査装置は、例えば、清涼飲料水などの各種飲料水の製造ラインにおいて、容器に取り付けられたラベルに破れ孔などの損傷箇所がないか否か、また、そのラベルが容器に対して所定の箇所に取り付けられているか否かなどを検査したり、容器への取り付け前において、ラベルに破れ孔などの損傷箇所がないか否かなどを検査する際に使用されるものである。
【０００３】
ラベル検査方法としては、例えば、飲料水の製造ラインを例にとると、従来、図１に示す透過方式や図２に示す反射方式が採用されており、図１の透過方式では、発光装置２からの可視光をラベルＬを取り付けた容器Ｂに照射し、容器Ｂが空の場合には、容器Ｂなどを透過した可視光を受光装置３で受光して検査し、容器Ｂに飲料水Ｗが充填されている場合には、容器Ｂや飲料水Ｗなどを透過した可視光を受光装置３で受光して検査していた。
また、図２の反射方式では、発光装置２からの可視光をラベルＬを取り付けた容器Ｂに照射し、ラベルＬや容器Ｂから反射した可視光を受光装置３で受光して検査しており、いずれにせよ、従来では、可視光を照射し、かつ、可視光を受光して検査していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、従来の透過方式の場合、ラベルＬが可視光を透過しない不透明なラベルであって、容器Ｂが可視光を透過する透明または半透明な容器であれば、また、飲料水Ｗが充填されていても、その飲料水Ｗが可視光を透過すれば、容器Ｂに対するラベルＬの位置ズレやラベルＬの破れ孔などの損傷状態を検知することができる。
しかし、ラベルＬ自体が透明または半透明であると、可視光がラベルＬを透過してしまうため、従来の透過方式では、ラベルＬの位置ズレやラベルＬの損傷状態を検知することは不可能となる。
【０００５】
また、従来の反射方式の場合、ラベルＬと容器Ｂとの間において濃淡に顕著な差があれば、また、飲料水Ｗが充填されていれば、その飲料水ＷとラベルＬとの間においても濃淡に顕著な差があれば、ラベルＬの位置ズレやラベルＬの破れ孔などの損傷状態を検知することができる。
しかし、ラベルＬと容器Ｂなどとの間に顕著な濃淡差がない場合や、ラベルＬ自体が透明または半透明な場合には、ラベルＬの位置ズレやラベルＬの損傷状態を検知することは不可能となる。
【０００６】
ところが、近年、飲料製品に対して透明または半透明のラベルがデザイン性の点から採用される傾向にある。
そこで、本発明者らは、ラベル検査技術について鋭意研究を重ねた結果、透明または半透明のラベルを可視光で検査するのは困難であり、ラベルに対して特殊な種々の機能を付与し、その特殊な機能に対応した光をラベルに照射して受光することで、従来技術では不可能であったラベル検知が可能になることを見出し、上記問題点を解決し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、たとえラベル自体が透明または半透明であっても、ラベルの損傷状態を確実に検知することができ、さらに、そのラベルが容器に取り付けられた状態であれば、容器に対するラベルの位置ズレをも確実に検知することのできるラベル検査方法およびラベル検査装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴構成は、図３に例示するごとく、検査対象であるラベルＬに検査光を照射し、その照射後の検査光を受光して前記ラベルＬの状態を検査するラベル検査方法であって、前記ラベルＬに紫外線吸収機能を付与し、前記検査光として紫外線を含む光を使用し、前記ラベルＬに対する照射後の検査光を受光して検査するところにある。
【０００９】
請求項１の発明の特徴構成によれば、検査対象であるラベルに紫外線吸収機能を付与し、検査光として紫外線を含む光を使用し、ラベルに対する照射後の検査光を受光して検査するので、例えば、紫外線に高感度な受光装置を使用すれば、上述した透過方式と反射方式のいずれにおいても、さらに、ラベル自体が可視光を透過する透明または半透明であっても、そのラベルの損傷状態を確実に検知することができる。
【００１０】
請求項２の発明の特徴構成は、図４に例示するごとく、検査対象であるラベルＬに検査光を照射し、その照射後の検査光を受光して前記ラベルＬの状態を検査するラベル検査方法であって、前記ラベルＬに赤外線吸収機能を付与し、前記検査光として赤外線を含む光を使用し、前記ラベルＬに対する照射後の検査光を受光して検査するところにある。
【００１１】
請求項２の発明の特徴構成によれば、検査対象であるラベルに赤外線吸収機能を付与し、検査光として赤外線を含む光を使用し、ラベルに対する照射後の検査光を受光して検査するので、例えば、赤外線に高感度な受光装置を使用すれば、上述した透過方式と反射方式のいずれにおいても、さらに、ラベル自体が可視光を透過する透明または半透明であっても、そのラベルの損傷状態を確実に検知することができる。
【００１２】
請求項３の発明の特徴構成は、図５に例示するごとく、検査対象であるラベルＬに検査光を照射し、その照射後の検査光を受光して前記ラベルＬの状態を検査するラベル検査方法であって、前記ラベルＬに紫外線蛍光機能を付与し、前記検査光として紫外線を含む光を使用し、前記ラベルＬに対する照射後の蛍光を受光して検査するところにある。
【００１３】
請求項３の発明の特徴構成によれば、検査対象であるラベルに紫外線蛍光機能を付与し、検査光として紫外線を含む光を使用し、ラベルに対する照射後の蛍光を受光して検査するので、例えば、一般的に汎用されている可視光に感度がある受光装置を使用することにより、上述した反射方式において、ラベル自体が可視光を透過する透明または半透明であっても、そのラベルの損傷状態を確実に検知することができる。
なお、ラベルに対する照射後の蛍光を受光して検査するので、容器に取り付けられたラベルを検査する場合には、可視光にのみ感度がある受光装置を使用することにより、紫外光の反射による悪影響を受けることなく、容器内の液体の有無、および、液体の種類にかかわらず、ラベルの損傷状態を確実に精度良く検知することができる。
【００１４】
請求項４の発明の特徴構成は、上記請求項１〜３のいずれかのラベル検査方法で、前記ラベルＬが、可視光を透過する透明または半透明のラベルであるところにある。
【００１５】
請求項４の発明の特徴構成によれば、ラベルが可視光を透過し、従来の方法では検知不可能であった透明または半透明のラベルであるにもかかわらず、上述したように、そのラベルの損傷状態を確実に検知することができる。
【００１６】
請求項５の発明の特徴構成は、上記請求項４のラベル検査方法で、前記ラベルＬが、容器Ｂに取り付けられていて、その容器Ｂが、可視光を透過する透明または半透明の容器であるところにある。
【００１７】
請求項５の発明の特徴構成によれば、ラベルが透明または半透明のラベルであるのに加えて、そのラベルが取り付けられた容器も透明または半透明であるにもかかわらず、容器に対するラベルの位置ズレを確実に検知することができる。
【００１８】
請求項６の発明の特徴構成は、上記請求項５のラベル検査方法で、前記容器Ｂ内に液体Ｗが充填されているところにある。
【００１９】
請求項６の発明の特徴構成によれば、容器内に液体が充填された最終段階において、その容器と容器に取り付けられたラベルとが共に透明または半透明であるにもかかわらず、ラベルの損傷状態と容器に対する位置ズレとを一挙に検知することも可能となる。
【００２０】
請求項７の発明の特徴構成は、図６に例示するごとく、検査対象であるラベルＬに検査光を照射し、その照射後の検査光を受光して前記ラベルＬの状態を検査するラベル検査方法であって、前記ラベルＬに偏光機能を付与して、前記ラベルＬに対する照射後の検査光を受光して検査するところにある。
【００２１】
請求項７の発明の特徴構成によれば、検査対象であるラベルに偏光機能を付与して、ラベルに対する照射後の検査光を受光して検査するので、例えば、ラベルによる偏光後の光をカットする偏光機能付きの受光装置を使用すれば、上述した透過方式において、ラベル自体が可視光を透過する透明または半透明であっても、そのラベルの損傷状態を確実に検知することができる。
【００２２】
請求項８の発明の特徴構成は、図７に例示するごとく、検査対象であるラベルＬに検査光を照射し、その照射後の検査光を受光して前記ラベルＬの状態を検査するラベル検査方法であって、前記ラベルＬに旋光機能を付与して、前記ラベルＬに対する照射後の検査光を受光して検査するところにある。
【００２３】
請求項８の発明の特徴構成によれば、検査対象であるラベルに旋光機能を付与して、ラベルに対する照射後の検査光を受光して検査するので、例えば、検査光として偏光を使用し、ラベルによる旋光後の光をカットする偏光機能付きの受光装置を使用すれば、上述した透過方式において、ラベル自体が可視光を透過する透明または半透明であっても、そのラベルの損傷状態を確実に検知することができる。
【００２４】
請求項９の発明の特徴構成は、上記請求項７または８のラベル検査方法で、前記ラベルＬが、可視光を透過する透明または半透明のラベルであるところにある。
【００２５】
請求項９の発明の特徴構成によれば、ラベルが可視光を透過し、従来の方法では検知不可能であった透明または半透明のラベルであるにもかかわらず、上述したように、そのラベルの損傷状態を確実に検知することができる。
【００２６】
請求項１０の発明の特徴構成は、図１〜図３に例示するごとく、発光装置２と受光装置３とを備え、前記発光装置２からの検査光を検査対象であるラベルＬに照射し、その照射後の検査光を前記受光装置３で受光して前記ラベルＬの状態を検査するラベル検査装置であって、前記発光装置２が、紫外線吸収機能を付与したラベルＬに対して、前記検査光として紫外線を含む光を照射し、前記受光装置３が、前記ラベルＬに対する照射後の検査光を受光するところにある。
【００２７】
請求項１０の発明の特徴構成によれば、発光装置が、紫外線吸収機能を付与したラベルに対して、検査光として紫外線を含む光を照射し、受光装置が、ラベルに対する照射後の検査光を受光するので、受光装置として紫外線に高感度なものを使用すれば、上述した透過方式と反射方式のいずれにおいても、さらに、ラベル自体が可視光を透過する透明または半透明であっても、そのラベルの損傷状態を確実に検知することができる。
【００２８】
請求項１１の発明の特徴構成は、図１、図２、図４に例示するごとく、発光装置２と受光装置３とを備え、前記発光装置２からの検査光を検査対象であるラベルＬに照射し、その照射後の検査光を前記受光装置３で受光して前記ラベルＬの状態を検査するラベル検査装置であって、前記発光装置２が、赤外線吸収機能を付与したラベルＬに対して、前記検査光として赤外線を含む光を照射し、前記受光装置３が、前記ラベルＬに対する照射後の検査光を受光するところにある。
【００２９】
請求項１１の発明の特徴構成によれば、発光装置が、赤外線吸収機能を付与したラベルに対して、検査光として赤外線を含む光を照射し、受光装置が、ラベルに対する照射後の検査光を受光するので、受光装置として赤外線に高感度なものを使用すれば、上述した透過方式と反射方式のいずれにおいても、さらに、ラベル自体が可視光を透過する透明または半透明であっても、そのラベルの損傷状態を確実に検知することができる。
【００３０】
請求項１２の発明の特徴構成は、図２、図５に例示するごとく、発光装置２と受光装置３とを備え、前記発光装置２からの検査光を検査対象であるラベルＬに照射し、その照射後の検査光を前記受光装置３で受光して前記ラベルＬの状態を検査するラベル検査装置であって、前記発光装置２が、紫外線蛍光機能を付与したラベルＬに対して、前記検査光として紫外線を含む光を照射し、前記受光装置３が、前記ラベルＬに対する照射後の蛍光を受光するところにある。
【００３１】
請求項１２の発明の特徴構成によれば、発光装置が、紫外線蛍光機能を付与したラベルに対して、検査光として紫外線を含む光を照射し、受光装置が、ラベルに対する照射後の蛍光を受光するので、受光装置として一般的に汎用されている可視光に感度があるものを使用することにより、上述した反射方式において、ラベル自体が可視光を透過する透明または半透明であっても、そのラベルの損傷状態を確実に検知することができる。
なお、ラベルに対する照射後の蛍光を受光して検査するので、容器に取り付けられたラベルを検査する場合には、可視光にのみ感度がある受光装置を使用することにより、紫外光の反射による悪影響を受けることなく、容器内の液体の有無、および、液体の種類にかかわらず、ラベルの損傷状態を確実に精度良く検知することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明によるラベル検査方法とラベル検査装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
このラベル検査方法および装置は、各種飲料水の製造ラインにおいて、容器に取り付けられたラベルの破れ孔などの破損状態や、容器に対する位置ズレなどを検査するためのもので、飲料水の製造ラインは、図１および図２に示すように、液体充填用の容器Ｂを連続的に搬送する搬送コンベヤ１を備えている。
搬送される容器Ｂは、いわゆるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）ボトルなどのような可視光を透過する透明または半透明の容器であり、その容器Ｂの外表面には、同じく可視光を透過する透明または半透明のラベルＬが取り付けられ、かつ、各容器Ｂには、図外の充填装置により液体の一例である飲料水Ｗが充填され、図外のキャップ装着装置によりキャップＣが装着されている。
【００３３】
容器Ｂに取り付けられるラベルＬは、例えば、ＯＰＳ（オリエンテッドポリスチレン）やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）などを主たる材料とするシュリンクラベル（熱収縮を利用して容器に取り付けるラベル）、あるいは、ポリエチレンなどを主たる材料とするストレッチラベル（伸縮性を利用して容器に取り付けるラベル）などで、各ラベルＬには、商品名などの各種の表示Ｌ１が印刷されている。
そのラベルＬの破損状態や容器Ｂに対する位置ズレなどを検査するために、検査光を照射する発光装置２と検査光を受光する受光装置３が使用され、受光装置３には、受光装置３からの受光情報に基づいて各ラベルＬの状態を検査して、その良否を判別する制御装置４が接続されている。
図１に示す透過方式では、発光装置２と受光装置３が、搬送コンベヤ１を間に挟んで互いに対向するように配置されて、発光装置２から照射されてラベルＬ、容器Ｂ、ならびに、飲料水Ｗを透過した光を受光装置３により受光するように構成され、図２に示す反射方式では、発光装置２と受光装置３が、搬送コンベヤ１の一側方に配置されて、発光装置２から照射されてラベルＬや容器Ｂにより反射された光を受光装置３により受光するように構成されている。
【００３４】
そして、第１の実施形態では、ラベルＬが所定の透明度を維持しながら紫外線吸収機能を具備するように、例えば、ラベルＬの材料に２，４−ジヒドロキシベンゾフェノンのような紫外線を吸収するベンゾフェノン系の紫外線吸収用添加剤が添加され、ラベルＬに紫外線吸収機能が付与されていて、基本的には、図１に示す透過方式が採用される。
すなわち、図３の（イ）の模式図に示すように、例えば、発光装置２として３７０ｎｍ前後の紫外線を発光する紫外線ＬＥＤが使用され、受光装置３として紫外線に高感度な紫外領域対応のＣＣＤカメラが使用されて、紫外線ＬＥＤから紫外線を含む検査光が照射され、ラベルＬ、容器Ｂ、ならびに、飲料水Ｗを透過した光をＣＣＤカメラ３により受光するように構成されている。
この実施形態によれば、紫外線ＬＥＤからの紫外線がラベルＬにより吸収されるので、図３の（ロ）に示すように、ＣＣＤカメラ３による受光において、ラベルＬに対応する部分は、周囲よりも黒くなる。したがって、ラベルＬの上縁や下縁を検出することで、容器Ｂに対するラベルＬの位置ズレを検出することができ、ラベルＬに破れ孔などの損傷箇所５などがあると、その部分を紫外線が透過して白くなるので、ラベルＬが透明または半透明であっても、ラベルＬの位置ズレと損傷状態を確実に検知することができる。
【００３５】
ただし、この第１の実施形態では、容器Ｂ自体が紫外線をあまり吸収せず、紫外線の透過を許容することが必要条件となり、容器Ｂ内の飲料水Ｗについても同様である。上述したＰＥＴボトルであれば、その容器Ｂとしての必要条件を満たすことになり、紫外線の透過率が高い清涼飲料水や水などであれば、飲料水Ｗとしての必要条件も満たすことになる。
この点に関連し、図８は、ブラックコーヒー、コーラ、ウーロン茶、オレンジジュースにつき、水の透過率を１００％としたときの各波長（ｎｍ）における透過率（％）を示したものである。この図８から明らかなように、３７０ｎｍ前後の紫外線を使用する第１の実施形態において、飲料水Ｗとして紫外線の透過率が低いブラックコーヒー、コーラ、ウーロン茶、オレンジジュースを使用することは困難である。
しかし、第１の実施形態の変形例として、発光装置２に紫外線ＬＥＤを使用し、かつ、紫外領域対応のＣＣＤカメラ３を使用して、図２に示す反射方式を採用することもでき、その場合には、容器Ｂが紫外線をあまり吸収しなければ、飲料水Ｗの如何にかかわらず、ラベルＬが透明または半透明であっても、ラベルＬの位置ズレと損傷状態を検知することができる。
【００３６】
第２の実施形態では、ラベルＬが所定の透明度を維持しながら赤外線吸収機能を具備するように、例えば、ラベルＬの材料にアントラキノンのような赤外線を吸収する赤外線吸収用添加剤が添加され、ラベルＬに赤外線吸収機能が付与されていて、基本的には、図１に示す透過方式が採用される。
すなわち、図４の（イ）の模式図に示すように、例えば、発光装置２として８００ｎｍ前後の近赤外線を発光する赤外線ＬＥＤが使用され、受光装置３として近赤外線に高感度な近赤外領域対応のＣＣＤカメラが使用されて、赤外線ＬＥＤから近赤外線を含む検査光が照射され、ラベルＬ、容器Ｂ、ならびに、飲料水Ｗを透過した光をＣＣＤカメラ３により受光するように構成されている。
この実施形態によれば、赤外線ＬＥＤからの近赤外線がラベルＬにより吸収されるので、図４の（ロ）に示すように、ＣＣＤカメラ３による受光において、ラベルＬに対応する部分は、周囲よりも黒くなる。したがって、ラベルＬの上縁や下縁を検出することで、容器Ｂに対するラベルＬの位置ズレを検出することができ、ラベルＬに破れ孔などの損傷箇所５などがあると、その部分を近赤外線が透過して白くなるので、ラベルＬが透明または半透明であっても、ラベルＬの位置ズレと損傷状態を確実に検知することができる。
【００３７】
ただし、この第２の実施形態では、容器Ｂ自体が近赤外線をあまり吸収せず、近赤外線の透過を許容することが必要条件となり、容器Ｂ内の飲料水Ｗについても同様である。上述したＰＥＴボトルであれば、その容器Ｂとしての必要条件を満たすことになる。
さらに、８００ｎｍ前後の近赤外線を使用する第２の実施形態では、上述した図８から明らかなように、オレンジジュースを除いて、ブラックコーヒー、コーラ、ウーロン茶においても透過率が高く、特に、コーラとウーロン茶においては透過率がきわめて高いので、飲料水Ｗとして水はもちろんのこと、コーラやウーロン茶、場合によっては、ブラックコーヒーを使用することも可能となる。
また、この第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、発光装置２として赤外線ＬＥＤを使用し、かつ、近赤外領域対応のＣＣＤカメラ３を使用して、図２に示す反射方式を採用することもでき、その場合には、飲料水Ｗとしてオレンジジュースを使用することもできる。
【００３８】
第３の実施形態では、ラベルＬが所定の透明度を維持しながら紫外線蛍光機能を具備するように、例えば、ラベルＬの材料にフルオレセインナトリウムのような紫外線を受けて蛍光を発する紫外線蛍光用添加剤が添加され、ラベルＬに紫外線蛍光機能が付与されていて、図２に示す反射方式が採用される。
すなわち、図５の（イ）の模式図に示すように、例えば、発光装置２として３７０ｎｍ前後の紫外線を発光する紫外線ＬＥＤが使用され、受光装置３として一般的に汎用されている可視光に感度があるＣＣＤカメラ、あるいは、可視光にのみ感度があるＣＣＤカメラが使用されて、紫外線ＬＥＤから紫外線を含む検査光が照射され、その照射後のラベルＬからの蛍光をＣＣＤカメラ３により受光するように構成されている。
この実施形態によれば、紫外線ＬＥＤからの紫外線の照射によってラベルＬが蛍光を発するので、図５の（ロ）に示すように、ＣＣＤカメラ３による受光において、ラベルＬに対応する部分は、周囲よりも白くなる。したがって、ラベルＬの上縁や下縁を検出することで、容器Ｂに対するラベルＬの位置ズレを検出することができ、ラベルＬに損傷箇所や破れ孔５などがあると、その部分での蛍光の発生がなくて黒くなるので、ラベルＬが透明または半透明であっても、ラベルＬの位置ズレと損傷状態を確実に検知することができる。
また、反射方式を採用しているため、可視光にのみ感度があるＣＣＤカメラを使用することにより、飲料水の如何にかかわらず、ラベルＬの位置ズレと損傷状態を検知することができる。
【００３９】
つぎに、第４と第５の実施形態について説明するが、第４の実施形態では、光の偏光を利用してラベルを検査する方法であり、第５の実施形態では、その偏光の旋回性、つまり、旋光を利用してラベルを検査する方法である。
このような光の偏光を利用する方法では、例えば、容器ＢがＰＥＴボトルである場合、容器Ｂ自体が、偏光された光の偏光性を崩してしまうため、第１〜第３の実施形態で示したように、容器ＢにラベルＬを取り付けた状態での検査は困難である。したがって、容器Ｂが偏光された光の偏光性を崩す場合、容器ＢにラベルＬを取り付けた状態での検査ではなく、容器Ｂに取り付ける前、つまり、ラベルＬのみの検査に適用することとなる。
【００４０】
具体的には、第４の実施形態では、ラベルＬが所定の透明度を維持しながら偏光機能を具備するように、例えば、ラベルＬ自体に偏光機能が付与されている。そして、図６の（イ）の模式図に示すように、例えば、ラベルＬに縦波のみを透過させる偏光機能が付与され、発光装置２および受光装置３として一般的に汎用のＬＥＤおよびＣＣＤカメラが使用されて、ＣＣＤカメラ３の前に横波のみを透過させる偏光フィルタ６が位置されている。そして、ＬＥＤから検査光が照射され、ラベルＬを透過した光を偏光フィルタ６を通してＣＣＤカメラ３により受光するように構成されている。
この実施形態によれば、ＬＥＤからの検査光のうち、横波がラベルＬによりカットされて縦波のみが透過され、さらに、その縦波が偏光フィルタ６によりカットされるので、図６の（ロ）に示すように、ＣＣＤカメラ３による受光において、ラベルＬに対応する部分は黒くなり、ラベルＬに破れ孔などの損傷箇所５などがあると、その部分を横波が透過し、さらに、偏光フィルタ６も透過して白くなるので、ラベルＬが透明または半透明であっても、ラベルＬの損傷状態を確実に検知することができる。
【００４１】
第５の実施形態では、ラベルＬが所定の透明度を維持しながら旋光機能を具備するように、例えば、ラベルＬ自体に旋光機能が付与されている。
そして、図７の（イ）の模式図に示すように、例えば、ラベルＬに光を所定の角度で旋光させる旋光機能が付与され、発光装置２および受光装置３として一般的に汎用のＬＥＤおよびＣＣＤカメラが使用されて、ＬＥＤの前に縦波のみを透過させる発光側偏光フィルタ７が位置され、ＣＣＤカメラ３の前にラベルＬによる旋光後の光をカットする受光側偏光フィルタ８が位置されている。そして、ＬＥＤからの検査光が発光側偏光フィルタ７を透過して照射され、ラベルＬにより旋光されて透過した光を受光側偏光フィルタ８を通してＣＣＤカメラ３により受光するように構成されている。
この実施形態によれば、ＬＥＤからの検査光のうち、発光側偏光フィルタ７を透過した縦波のみがラベルＬに照射され、その縦波がラベルＬにより旋光されて透過され、さらに、その旋光された縦波が受光側偏光フィルタ８によりカットされるので、図７の（ロ）に示すように、ＣＣＤカメラ３による受光において、ラベルＬに対応する部分は黒くなり、ラベルＬに破れ孔などの損傷箇所５などがあると、その部分を旋光前の縦波が透過し、さらに、受光側偏光フィルタ８も透過して白くなるので、ラベルＬが透明または半透明であっても、ラベルＬの損傷状態を確実に検知することができる。
【００４２】
〔別実施形態〕
（１）第１〜第３の実施形態では、ラベルＬを容器Ｂに取り付け、かつ、その容器Ｂに液体の一例である飲料水Ｗを充填した状態で、ラベルＬの位置ズレと損傷状態とを検査する方法と装置を示したが、飲料水Ｗを充填する前の空の容器ＢにラベルＬを取り付けた状態で、ラベルＬの位置ズレと損傷状態を検査する場合にも適用することができ、また、容器Ｂに取り付ける前のラベルＬにおいて、その損傷状態を検査する場合にも適用することができる。
また、ラベルＬに対して紫外線吸収機能、赤外線吸収機能、または、紫外線蛍光機能を付与するに際し、ラベルＬの材料にそれぞれ必要な添加剤を添加した例を示したが、添加剤を添加する代わりに、ラベルＬの表面に必要な機能を有する薬剤などを塗布したり、あるいは、ラベルＬの表面に必要な機能を有する薄膜を設けて実施することもできる。
【００４３】
（２）第４の実施形態では、ラベルＬに縦波のみを透過させる偏光機能を付与し、ＣＣＤカメラ３の前に横波のみを透過させる偏光フィルタ６を位置させて検査する方法と装置を示したが、逆に、ラベルＬに横波のみを透過させる偏光機能を付与し、ＣＣＤカメラ３の前に縦波のみを透過させる偏光フィルタ６を位置させて実施できるのは勿論のこと、例えば、発光装置２としてのＬＥＤの前に縦波のみあるいは横波のみを透過させる偏光フィルタを位置させ、それに対応して、ラベルＬに横波のみあるいは縦波のみを透過させる偏光機能を付与して実施することもでき、その場合には、ＣＣＤカメラ３の前の偏光フィルタ６は不要となる。それと同じように、第５の実施形態では、発光装置２としてのＬＥＤの前に縦波のみを透過させる発光側偏光フィルタ７を位置させて検査する方法と装置を示したが、この発光側偏光フィルタ７についても、横波のみを透過させるものは勿論のこと、縦波や横波以外の特定波のみを透過させるフィルタ７を位置させて実施することもできる。
そして、この第４と第５の実施形態においても、ラベルＬに対して必要な機能を付与するに際し、例えば、ラベルＬの表面に必要な機能を有する薄膜を設けて実施することもできる。
【００４４】
（３）これまでの実施形態では、ラベルの一例として容器Ｂに取り付けるラベルＬを示したが、容器Ｂ以外の各種物品に取り付けるラベルは勿論のこと、いわゆるシールなどにも適用することができ、さらに、物品に取り付けることを目的としない各種のシール類にも適用することができる。
したがって、本明細書においては、そのような各種のラベル類やシール類などを含んで「ラベル」と総称する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ラベル検査方法と装置の基本的形態を示す斜視図
【図２】ラベル検査方法と装置の基本的形態を示す斜視図
【図３】第１の実施形態を示す模式図
【図４】第２の実施形態を示す模式図
【図５】第３の実施形態を示す模式図
【図６】第４の実施形態を示す模式図
【図７】第５の実施形態を示す模式図
【図８】飲料水の透過率曲線を示す図表
【符号の説明】
２ 発光装置
３ 受光装置
Ｂ 容器
Ｌ ラベル
Ｗ 液体
Claims (12)
- 検査対象であるラベルに検査光を照射し、その照射後の検査光を受光して前記ラベルの状態を検査するラベル検査方法であって、
前記ラベルに紫外線吸収機能を付与し、前記検査光として紫外線を含む光を使用し、前記ラベルに対する照射後の検査光を受光して検査するラベル検査方法。 - 検査対象であるラベルに検査光を照射し、その照射後の検査光を受光して前記ラベルの状態を検査するラベル検査方法であって、
前記ラベルに赤外線吸収機能を付与し、前記検査光として赤外線を含む光を使用し、前記ラベルに対する照射後の検査光を受光して検査するラベル検査方法。 - 検査対象であるラベルに検査光を照射し、その照射後の検査光を受光して前記ラベルの状態を検査するラベル検査方法であって、
前記ラベルに紫外線蛍光機能を付与し、前記検査光として紫外線を含む光を使用し、前記ラベルに対する照射後の蛍光を受光して検査するラベル検査方法。 - 前記ラベルが、可視光を透過する透明または半透明のラベルである請求項１〜３のいずれか１項に記載のラベル検査方法。
- 前記ラベルが、容器に取り付けられていて、その容器が、可視光を透過する透明または半透明の容器である請求項４に記載のラベル検査方法。
- 前記容器内に液体が充填されている請求項５に記載のラベル検査方法。
- 検査対象であるラベルに検査光を照射し、その照射後の検査光を受光して前記ラベルの状態を検査するラベル検査方法であって、
前記ラベルに偏光機能を付与して、前記ラベルに対する照射後の検査光を受光して検査するラベル検査方法。 - 検査対象であるラベルに検査光を照射し、その照射後の検査光を受光して前記ラベルの状態を検査するラベル検査方法であって、
前記ラベルに旋光機能を付与して、前記ラベルに対する照射後の検査光を受光して検査するラベル検査方法。 - 前記ラベルが、可視光を透過する透明または半透明のラベルである請求項７または８に記載のラベル検査方法。
- 発光装置と受光装置とを備え、前記発光装置からの検査光を検査対象であるラベルに照射し、その照射後の検査光を前記受光装置で受光して前記ラベルの状態を検査するラベル検査装置であって、
前記発光装置が、紫外線吸収機能を付与したラベルに対して、前記検査光として紫外線を含む光を照射し、前記受光装置が、前記ラベルに対する照射後の検査光を受光するラベル検査装置。 - 発光装置と受光装置とを備え、前記発光装置からの検査光を検査対象であるラベルに照射し、その照射後の検査光を前記受光装置で受光して前記ラベルの状態を検査するラベル検査装置であって、
前記発光装置が、赤外線吸収機能を付与したラベルに対して、前記検査光として赤外線を含む光を照射し、前記受光装置が、前記ラベルに対する照射後の検査光を受光するラベル検査装置。 - 発光装置と受光装置とを備え、前記発光装置からの検査光を検査対象であるラベルに照射し、その照射後の検査光を前記受光装置で受光して前記ラベルの状態を検査するラベル検査装置であって、
前記発光装置が、紫外線蛍光機能を付与したラベルに対して、前記検査光として紫外線を含む光を照射し、前記受光装置が、前記ラベルに対する照射後の蛍光を受光するラベル検査装置。
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