JP2021105554A - 容器検査装置及びそれを用いた容器製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容器から撮像部までの光路長を広げても装置全体の設置スペースが水平方向に広がることを回避することができる容器検査装置及びそれを用いた容器製造方法を提供する。【解決手段】本発明による容器検査装置２は、容器１の外周面に設けられた装飾部１１にずれが生じているか否かを検査するための容器検査装置２であって、容器１の側方に配置された反射部３と、反射部３を介して装飾部１１を撮像する撮像部４と、撮像部４によって撮像された画像に基づいて、装飾部１１にずれが生じているか否かを判定する判定装置５とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、容器の外周面に設けられた装飾部にずれが生じているか否かを検査するための容器検査装置及びそれを用いた容器製造方法に関する。

従来用いられていたこの種の容器検査装置としては、例えば下記の特許文献１等に示されている装置を挙げることができる。すなわち、従来装置では、容器の側方に配置されたカメラにより容器の装飾部を撮像している。そして、カメラによって撮像された画像に基づき装飾部にずれが生じているか否かが判定される。

特開平１０−１７６９０４号公報

カメラによって撮像される画像に歪みが生じると、装飾部にずれが生じているか否かの判定精度が低くなってしまう。画像に歪みが生じることを避けるためには、容器からカメラをある程度離すことが好ましい。上記のような従来装置では、カメラを容器の側方に配置しているので、容器から撮像部までの距離（光路長又はワーキングディスタンス）を広げようとすると、装置全体の設置スペースが水平方向に広がってしまう。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的の一つは、容器から撮像部までの光路長を広げても装置全体の設置スペースが水平方向に広がることを回避することができる容器検査装置及びそれを用いた容器製造方法を提供することである。また、本発明の目的の一つは、偏光の方向性を利用して、画像に基づく容器の検査精度を向上できる容器検査装置及びそれを用いた容器製造方法を提供することである。

本発明に係る容器検査装置の一態様は、容器の外周面に設けられた装飾部にずれが生じているか否かを検査するための容器検査装置であって、容器の側方に配置された反射部と、反射部を介して装飾部を撮像する撮像部と、撮像部によって撮像された画像に基づいて、装飾部にずれが生じているか否かを判定する判定装置とを備える。

本発明に係る容器検査装置の一態様は、容器を撮像する撮像部と、容器を透過した透過光を撮像部に入射させる光源と、光源及び撮像部の前にそれぞれ配置された一対の円偏光板とを備える。

本発明に係る容器製造方法は、上述の容器検査装置を用いて容器の検査を行う工程を含む。

本発明の容器検査装置及びそれを用いた容器製造方法の一態様によれば、撮像部が反射部を介して装飾部を撮像するので、容器から撮像部までの光路長を広げても装置全体の設置スペースが水平方向に広がることを回避することができる。また、本発明の容器検査装置及びそれを用いた容器製造方法の一態様によれば、光源及び撮像部の前に一対の円偏光板が配置されるので、偏光の方向性を利用して、画像に基づく容器の検査精度を向上できる。

本発明の実施の形態による容器検査装置の検査対象である容器を示す正面図である。 本発明の実施の形態による容器検査装置を示す側面図である。 図２の容器検査装置を示す平面図である。 図２の第３光源に関わる構成を示す説明図である。 図４の構成の変形例を示す説明図である。 図２の反射部及び撮像部を支持する基台を示す側面図である。 図６の基台を示す平面図である。 図２の撮像部によって撮像された画像の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態による容器製造方法を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。本発明は各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。

図１は、本発明の実施の形態による容器検査装置の検査対象である容器１を示す正面図である。本実施の形態では、検査対象である容器１を、飲料が充填されるびんとして説明する。但し、容器１の用途は、飲料の充填に限定されず、他の固形物、半固形物又は液体の収納であってもよい。

容器１には、容器本体１０及び装飾部１１が設けられている。

本実施の形態の容器本体１０は、透明又は半透明なガラスで形成された有底筒状の部材である。ガラスは、無色の透明ガラスであってもよいが、色ガラスであってもよい。但し、容器本体１０は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の他の素材によって構成されていてもよい。

容器本体１０には、口部１００、肩部１０１及び胴部１０２が設けられている。口部１００は、容器本体１０の内外を連通する開口を有する筒状の部分であり、容器本体１０の上部に設けられている。肩部１０１は、口部１００の下端と胴部１０２の上端とを接続する部分である。肩部１０１の内径は、口部１００から胴部１０２に向けて徐々に拡大されている。胴部１０２は、肩部１０１の下部に設けられた筒状の部分である。胴部１０２の内径は、容器本体１０の高さ方向に一様とされている。

装飾部１１は、容器１の外周面に設けられた装飾である。本実施の形態では、容器本体１０の外周面に付けられた樹脂フィルムとして装飾部１１を説明する。限定はされないが、樹脂フィルムは、熱収縮により容器本体１０に巻き付けるか、又は樹脂フィルムの裏面に付着された接着剤により容器本体１０に貼り付けることができる。但し、装飾部１１は、例えば紙製ラベル、機械加工部又はコーティング等の樹脂フィルム以外の構成であってもよい。機械加工部には、例えばフロスト加工部など、成形後の容器本体１０に機械的な加工を加えることで形成されるものが含まれる。コーティングには、容器本体１０の外周面に樹脂剤を塗布することで形成される樹脂コーティングが含まれる。

装飾部１１には、上縁１１０が設けられている。本実施の形態では、容器本体１０の高さ方向に係る肩部１０１の上部の所定位置において容器本体１０の径方向に沿って上縁１１０が延在するように装飾部１１が設けられることが想定されている。しかしながら、例えば装飾部１１の上縁１１０が胴部１０２に位置するなど、装飾部１１の形状及び／又は配置は任意である。容器本体１０を水平面に載置したとき、容器本体１０の径方向は水平方向と同義であり得る。

容器１の製造過程において、装飾部１１にずれが生じることがある。装飾部１１のずれには、図１において一点鎖線Ｌ１で示すように上縁１１０の高さ位置が所定位置から大きく離れている状態（上縁１１０の高さ位置が高すぎるか又は低すぎる状態）、及び図１において一点鎖線Ｌ２で示すように上縁１１０が大きく傾いている状態が含まれる。容器１の製造過程において、装飾部１１にずれが生じている容器１を発見し、その容器１を次工程に搬送せずに、再検査のため貯めるか又は廃棄することが好ましい。

次に、図２は本発明の実施の形態による容器検査装置２を示す側面図であり、図３は図２の容器検査装置２を示す平面図である。なお、図面が複雑になることを避けるため、図２及び図３において一部の構成の図示を省略している。

図２に示す容器検査装置２は、容器１の装飾部１１にずれが生じているか否かを検査するための装置である。図２に示すように、容器検査装置２は、反射部３、撮像部４、判定装置５及び光源部６を含んでいる。

反射部３は、光を反射する機器によって構成されるものであり、容器１の側方に配置されている。撮像部４は、反射部３を介して装飾部１１を撮像する機器である。判定装置５は、例えば所定のプログラムに基づいて演算処理を行うコンピュータ又は専用回路等によって構成されるものであり、撮像部４によって撮像された画像に基づいて、装飾部１１にずれが生じているか否かを判定する。

本実施の形態の撮像部４は、主として装飾部１１の上縁１１０を撮像する。本実施の形態では、撮像部４から装飾部１１の上縁１１０まで延びる光路４ａが反射部３において折り曲げられている。水平方向に係る容器１と撮像部４との離間距離４ｂは、光路４ａの長さよりも短くされている。これにより、容器１から撮像部４までの光路４ａを広げても装置全体の設置スペースが水平方向に広がることを回避することができる。

なお、光路４ａには、容器１から反射部３までの第１光路４ａ₁と、反射部３から撮像部４までの第２光路４ａ₂とが含まれている。図２では、第１光路４ａ₁が第２光路４ａ₂よりも長いように示しているが、第１光路４ａ₁が第２光路４ａ₂と同じ長さであってもよいし、第２光路４ａ₂が第１光路４ａ₁より長くてもよい。

また、本実施の形態の反射部３は、光路４ａを直角に折り曲げるように配設されている。しかしながら、反射部３が光路４ａを折り曲げる角度は、任意であり、９０°未満であってもよいし、９０°超であってもよい。反射部３は、傾斜角度が調整可能に設けられることができる。

本実施の形態の撮像部４は、反射部３の上方に配置されている。しかしながら、撮像部４は、反射部３の下方に配置されていてもよい。すなわち、反射部３は、光路４ａを下方に向けて折り曲げてもよい。撮像部４が反射部３の下方に配置される場合でも、上方に配置する場合と同様に、例えば反射部３が光路４ａを折り曲げる角度等の各種条件を任意に変更できる。

図３に示すように、本実施の形態の反射部３は、容器１の周方向に互いに離間して配置された複数のミラー３１〜３３を含んでいる。また、本実施の形態の撮像部４は、複数のミラー３１〜３３に対応して配置された複数のカメラ４１〜４３を含んでいる。各カメラ４１〜４３は、対応する各ミラー３１〜３３を介して装飾部１１の上縁１１０を撮像する。

より具体的には、反射部３は、容器１の周方向に１２０°間隔で配置された第１〜第３ミラー３１〜３３を含んでいる。また、撮像部４は、第１ミラー３１に対応して配置された第１カメラ４１、第２ミラー３２に対応して配置された第２カメラ４２、及び第３ミラー３３に対応して配置された第３カメラ４３を含んでいる。第１カメラ４１は第１ミラー３１を介して装飾部１１の上縁１１０を撮像し、第２カメラ４２は第２ミラー３２を介して装飾部１１の上縁１１０を撮像し、第３カメラ４３は第３ミラー３３を介して装飾部１１の上縁１１０を撮像する。

本実施の形態の容器検査装置２は、各カメラ４１〜４３によって、容器１の全周にわたる装飾部１１の上縁１１０の画像を一時に得ることができるように構成されている。容器１の全周にわたる装飾部１１の上縁１１０の画像を一時に得るとは、容器１の移動を伴わずに容器１の全周にわたる装飾部１１の上縁１１０の画像を得ることを意味し、必ずしも各カメラ４１〜４３による撮像が同時でなくてもよい。

仮に、第１〜第３ミラー３１〜３３を省略し、容器１の側方に第１〜第３カメラ４１〜４３を配置する場合、装置全体の設置スペースが水平方向に大きく広がってしまう。すなわち、反射部３（第１〜第３ミラー３１〜３３）により光路４ａを折り曲げる構成は、複数のカメラ４１〜４３を用いる場合に特に有用である。但し、反射部３及び撮像部４を構成するミラー及びカメラの数は、任意であり、１、２又は４以上であってもよい。

図２に示す光源部６は、撮像部４による装飾部１１の上縁１１０の撮像時に容器１を照らすための構成である。本実施の形態の光源部６は、選択的に使用可能な複数種の光源６１〜６３を含んでいる。複数種の光源６１〜６３は、種別又は方式が互いに異なる光源である。本実施の形態の複数種の光源６１〜６３は、すべてが同時に使用されず、いずれか１つが選択されて使用され得る。

本実施の形態の複数種の光源６１〜６３は、容器１の上方に配置されたリング状の第１光源６１、容器１の側方に配置されるとともに容器１にて反射された反射光を撮像部４に入射させる第２光源６２、及び容器１の側方に配置されるとともに容器１を透過した透過光を撮像部４に入射させる第３光源６３を含んでいる。

本実施の形態の第１光源６１は、円環状に配置された発光素子を有する光源であり、容器１の全周にわたって容器１の上方から容器１を照らすことができる。第１光源６１の中心軸は、容器１の中心軸と一致されていることが好ましい。第１光源６１からの光は、装飾部１１の上縁１１０を含む容器１の上部で反射されて放射状に広がる。第１光源６１は、第１〜第３カメラ４１〜４３の撮像に共用することができる。しかしながら、容器１の肩部１０１の傾斜角度によっては、撮像部４（カメラ４１〜４３）によって撮像される画像に第１光源６１が写り込んでしまう場合がある。このような場合、第１光源６１を使用せず、第２光源６２又は第３光源６３が使用されることが好ましい。

本実施の形態の第２光源６２は、装飾部１１の上縁１１０を含む容器１の上部に対して斜め下方から光を照射するように配置されている。第２光源６２は、カメラ４１〜４３毎にそれぞれ設けられる。第２光源６２は、第１光源６１の代わりに多くの容器１に使用することができる。しかしながら、容器１が変形びん（形状が周方向に一様でないびん）の場合には、変形びんにて第２光源６２の光が屈折及び／又は反射して、撮像部４（カメラ４１〜４３）によって撮像される画像に第２光源６２の光が不必要に映り込んでしまうことがある。また、装飾部１１が透明フィルムの場合、容器本体１０と装飾部１１の上縁１１０との境界がわかりにくい。これらのような場合、第１及び第２光源６１，６２を使用せず、第３光源６３が使用されることが好ましい。

本実施の形態の第３光源６３は、撮像部４との間に容器１が位置するように配置されている。第３光源６３は、面光源とすることができる。第３光源６３は、カメラ４１〜４３毎にそれぞれ設けられる。限定はされないが、第３光源６３は、青色光を発することが好ましい。青色光を用いることで、撮像した画像において装飾部１１の上縁１１０をより鮮明に表すことができるためである。青色光は、波長が４３０ｎｍ以上かつ５１０ｎｍ以下の光、より具体的には波長が４５０ｎｍ以上かつ５００ｎｍ以下の光と理解することができる。

撮像部４から見て容器１の奥に第３光源６３が配置される。このため、第１又は第２光源６１，６２の使用時であっても、撮像部４によって撮像した画像に第３光源６３が写り込むおそれがある。本実施の形態の容器検査装置２は、第３光源６３の不使用時に第３光源６３を覆うカバー６４を有している。カバー６４によって第３光源６３を覆う事で、撮像部４によって撮像した画像に第３光源６３が写り込むことを回避することができる。本実施の形態のカバー６４は、第３光源６３の周囲に設けられた枠体６４ａの前面に取り付けられたシート（幕）によって構成されており、第３光源６３の不使用時に第３光源６３の前に垂らすことができるように構成されている。しかしながら、カバー６４は、板材等の他の部材によって構成されていてもよい。

次に、図４は、図２の第３光源６３に関わる構成を示す説明図である。図４に示すように、第３光源６３を使用する際には、第３光源６３及び撮像部４の前に円偏光板６５１，６５２を配置することが好ましい。すなわち、本実施の形態の容器検査装置２は、第３光源６３が使用される際に第３光源６３及び撮像部４の前にそれぞれ配置可能な一対の円偏光板６５１，６５２を有する。図４では、反射部３と撮像部４との間に円偏光板６５２が配置されるように図示しているが、容器１と反射部３との間に円偏光板６５２が配置されてもよい。

装飾部１１が透明フィルムの場合、容器本体１０と装飾部１１の上縁１１０の境界がわかりにくい。装飾部１１を構成する樹脂等は、偏光の方向性を有する。そこで、上述のように第３光源６３及び撮像部４の前に円偏光板６５１，６５２を配置することで、装飾部１１を透過する透過光と容器本体１０（装飾部１１以外の容器部分）を透過する透過光との差異をより確実に生じさせることができる。これにより、装飾部１１の上縁１１０を強調した画像をより確実に得ることができる。

なお、円偏光板６５１，６５２の偏光方向は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。円偏光板６５１，６５２の偏光方向が同一であるとは、例えば第３光源６３側の円偏光板６５１が右円偏光を行うものであるとき、撮像部４側の円偏光板６５２も右円偏光を行うものとすることを意味する。一方、円偏光板６５１，６５２の偏光方向が異なっているとは、例えば第３光源６３側の円偏光板６５１が右円偏光を行うものであるとき、撮像部４側の円偏光板６５２は左円偏光を行うものとすることを意味する。

装飾部１１を透過した透過光の偏光状態は、透過光が反射部３で反射された際に反転する。円偏光板６５１，６５２の偏光方向を同一方向とした場合、実質的に装飾部１１のみが明るく映る画像を撮像部４で得ることができる。一方、円偏光板６５１，６５２の偏光方向を異なる方向とした場合、実質的に装飾部１１のみが暗く映る画像を撮像部４で得ることができる。これらにより、装飾部１１の上縁１１０を強調した画像を得ることができる。実質的に装飾部１１のみが明るく映る画像の方が画像処理で装飾部１１の上縁１１０をより精度良く検出できる。従って、円偏光板６５１，６５２の偏光方向が同一方向であることが好ましい。

円偏光板６５１，６５２に代えて、互いに直行する直線偏光を行う直線偏光板を第３光源６３及び撮像部４の前に配置してもよい。直線偏光板を用いることで、容器本体１０を透過した透過光が撮像部４に到達することを阻害する一方で、装飾部１１を透過した透過光が撮像部４に到達することを許容できる。これにより、装飾部１１の上縁１１０を強調した画像を得ることができる。

次に、図５は、図４の構成の変形例を示す説明図である。図５に示すように、容器１を透過した透過光を撮像部４に入射させる第３光源６３と同様の光源６６を用いるとき、光源６６と撮像部４の前にそれぞれ円偏光板６５１，６５２を配置する構成は、反射部３を用いない場合にも有用である。撮像部４及び光源６６は、容器１の側方に配置され得る。反射部３を用いない場合であっても、円偏光板６５１，６５２を用いることにより、装飾部１１の偏光の方向性を利用して、装飾部１１を透過する透過光と容器本体１０（装飾部１１以外の容器部分）を透過する透過光との差異をより確実に生じさせることができ、装飾部１１にずれが生じているか否かの検査精度を向上できる。

なお、反射部３を用いない場合、円偏光板６５１，６５２の偏光方向を同一方向としたとき、実質的に装飾部１１のみが暗く映る画像を撮像部４で得ることができる。一方、円偏光板６５１，６５２の偏光方向を異なる方向とした場合、実質的に装飾部１１のみが明るく映る画像を撮像部４で得ることができる。反射部３を用いない場合、円偏光板６５１，６５２の偏光方向が異なる方向であることが好ましい。

次に、図６は図２の反射部３及び撮像部４を支持する基台７を示す側面図であり、図７は図６の基台７を示す平面図である。なお、図面が複雑になることを避けるため、図６及び図７において一部の構成の図示を省略している。

図６に特に示すように、容器１は、容器検査装置２の検査位置までコンベア１２によって搬送され得る。図示はしないが、コンベア１２には複数の容器１が載置されており、コンベア１２は検査位置まで各容器１を順に搬送することができる。

検査対象となる容器１の形状は、図６に示す形状に限られず、様々な形状であり得る。検査対象となる容器１によって、装飾部１１の上縁１１０の位置が変わることもある。装飾部１１の上縁１１０の位置に応じて反射部３及び撮像部４の位置を変更することが好ましい。

反射部３及び撮像部４の位置を個々に変更できるように構成してもよいが、反射部３及び撮像部４を一体に変位可能とすることで、反射部３及び撮像部４間の位置関係の調整を省略することができる。反射部３及び撮像部４間の位置関係の調整を省略することは、本実施の形態のように反射部３及び撮像部４が複数のミラー及びカメラによって構成される場合に特に有用であるが、反射部３及び撮像部４が１つのミラー及びカメラによって構成される場合にも有用である。

本実施の形態の容器検査装置２は、反射部３及び撮像部４を一体に変位可能に支持する基台７を有している。基台７の構成は任意であるが、本実施の形態の基台７は、複数の脚部７０、下部基材７１、支柱７２、位置調整部７３、支持部７４及び接続部７５を含んでいる。

脚部７０及び下部基材７１は、基台７の下部に設けられている。脚部７０は、例えば工場の床面等の載置面に置かれる部材であり、下部基材７１を支持している。本実施の形態では、下部基材７１は平面視矩形の平板状の部材とされており、脚部７０は下部基材７１の四隅に取り付けられている。本実施の形態の脚部７０及び下部基材７１は、各脚部７０が下部基材７１を支持する高さ位置を個々に調整し、下部基材７１の傾きを調整できるように構成されている。

支柱７２は、下部基材７１の上面に立てられた長手状の部材である。本実施の形態の支柱７２は、平面視矩形の角柱によって構成されており、下部基材７１の上面に対して垂直に立てられている。

位置調整部７３は、支柱７２と支持部７４との間に介在されており、支持部７４を支持するとともに、支持部７４の高さ位置を調整するための構成である。本実施の形態の位置調整部７３は、固定部７３０、可動部７３１及び操作部７３２を含んでいる。固定部７３０は、支柱７２に固定されている。可動部７３１は、操作部７３２の操作に応じて支柱７２の高さ方向に変位可能に固定部７３０に取り付けられている。位置調整部７３は、例えばボールネジ等の機器によって構成することができる。

支持部７４は、反射部３及び撮像部４を支持するための構成である。本実施の形態の支持部７４は、上部基材７４０、第１〜第３横腕材７４１，７４２，７４３及び第１〜第３縦腕材７４４，７４５，７４６を含んでいる。

上部基材７４０は、位置調整部７３に取り付けられた部材である。本実施の形態の上部基材７４０は、断面Ｌ字状の部材によって構成されており、可動部７３１に接続された縦壁部７４０ａと、縦壁部７４０ａの上端から延出された横壁部７４０ｂとを有している。横壁部７４０ｂは、下部基材７１と平行に延在されていることが好ましい。

本実施の形態の上部基材７４０の下面には、第１光源６１が固定されている。第１光源６１は、コンベア１２上の容器１の直上となるように配置されている。

第１〜第３横腕材７４１，７４２，７４３は、上部基材７４０に取り付けられた部材である。図７に特に表れているように、本実施の形態の第１〜第３横腕材７４１，７４２，７４３は、それぞれ断面Ｌ字状の部材によって構成されており、それぞれの基端部が上部基材７４０の上面に固定されている。第１〜第３横腕材７４１，７４２，７４３は、下部基材７１と平行に延在されていることが好ましい。また、第１〜第３横腕材７４１，７４２，７４３は、それぞれの先端部がコンベア１２上の容器１の周方向に互いに離間するように配設されている。本実施の形態の第１〜第３横腕材７４１，７４２，７４３は、それぞれの先端部が容器１の周方向に１２０°間隔で位置するように配設されている。

第１〜第３縦腕材７４４，７４５，７４６は、第１〜第３横腕材７４１，７４２，７４３の先端部にそれぞれ取り付けられた部材である。本実施の形態の第１〜第３縦腕材７４４，７４５，７４６は、それぞれ断面Ｌ字状の部材によって構成されており、第１〜第３横腕材７４１，７４２，７４３の先端部にそれぞれ固定されている。第１〜第３縦腕材７４４，７４５，７４６は、支柱７２と平行に延在されていることが好ましい。

図６に特に表れているように、本実施の形態では、第１縦腕材７４４の長手方向に係る中間部が第１横腕材７４１の先端部に固定されている。第１縦腕材７４４の上部には第１カメラ４１（撮像部４）が取り付けられており、第１縦腕材７４４の下部には第１ミラー３１（反射部３）が取り付けられている。第１ミラー３１は、傾斜角度を調整することができるように第１縦腕材７４４に軸支されている。

図６では図示を省略しているが、第２及び第３縦腕材７４５，７４６の構成は、図６に示す第１縦腕材７４４と同様である。すなわち、第２及び第３縦腕材７４５，７４６の長手方向に係る中間部が第２及び第３横腕材７４２，７４３の先端部にそれぞれ固定され、第２及び第３縦腕材７４５，７４６の上部に第２及び第３カメラ４２、４３（撮像部４）がそれぞれ取り付けられ、第２及び第３縦腕材７４５，７４６の下部に第２及び第３ミラー３２，３３（反射部３）がそれぞれ取り付けられている。第２及び第３ミラー３２，３３は、傾斜角度を調整することができるように第２及び第３縦腕材７４５，７４６に軸支されている。

支持部７４の各構成は、反射部３及び撮像部４並びに第１光源６１と一体に変位可能とされている。すなわち、本実施の形態の基台７では、位置調整部７３の操作部７３２の操作に応じて、反射部３及び撮像部４並びに第１光源６１の高さ位置を一体に調整することが可能とされている。なお、本実施の形態の容器検査装置２では、第２及び第３光源６２，６３は、支持部７４に支持されておらず、反射部３及び撮像部４と独立して位置及び姿勢を調整できるように構成している。しかしながら、支持部７４に第２及び第３光源６２，６３がさらに支持されて、反射部３等とともに第２及び第３光源６２，６３の高さ位置を調整可能としてもよい。

また、下部基材７１の傾きを調整することにより、反射部３及び撮像部４並びに第１光源６１の傾きを一体に調整することができる。すなわち、本実施の形態の基台７は、反射部３及び撮像部４の傾きを一体に調整可能に反射部３及び撮像部４を支持している。反射部３（各ミラー３１〜３３）と容器１との間の第１光路４ａ₁（図２参照）がコンベア１２の上面と平行となるように反射部３及び撮像部４の傾きを調整することが好ましい。第１光路４ａ₁をコンベア１２の上面と平行とすることにより、装飾部１１の上縁１１０の傾きをより正確に検出することができる。第１光路４ａ₁及びコンベア１２の上面は水平に対して傾いていてもよい。

接続部７５は、基台７とコンベア１２とを接続するための構成である。すなわち、本実施の形態の基台７は、容器１を搬送するコンベア１２に接続されている。接続部７５によってコンベア１２に接続される基台７の部位は任意であるが、本実施の形態の接続部７５は、支柱７２をコンベア１２に接続している。反射部３及び撮像部４の傾きを調整した後に基台７がコンベア１２に接続されることにより、反射部３と容器１との間の第１光路４ａ₁がコンベア１２の上面と平行な状態をより確実に維持できる。

なお、反射部３（第１〜第３ミラー３１〜３３）により光路４ａを折り曲げる構成は、第１〜第３横腕材７４１，７４２，７４３を短くすることに寄与する。仮に基台７の全体が振動する環境であっても、第１〜第３横腕材７４１，７４２，７４３を短くすることで、各カメラ４１〜４３の振動幅を小さくすることができる。

次に、図８は、図２の撮像部４によって撮像された画像の一例を示す説明図である。図８では、例えば第１カメラ４１等の１つのカメラによって撮像された画像において、装飾部１１の上縁１１０が右上がりに傾いている状態を表している。

判定装置５は、撮像部４から画像のデータの入力を受けた後、その画像に基準線５０及び検査領域５１を設定する。基準線５０は、想定される上縁１１０の延在線に沿って設定され得る。基準線５０は、画像中の所定の高さ位置において横方向に延在する直線として設定され得る。検査領域５１は、基準線５０と容器本体１０又は装飾部１１の両端とが交わる位置を左端及び右端とする領域とすることができる。検査領域５１の左端及び右端は、基準線５０と容器本体１０又は装飾部１１の両端とが交わる位置よりも内側であってもよい。換言すると、基準線５０の延在方向に係る検査領域５１の幅は、同方向に係る容器本体１０又は装飾部１１の幅よりも狭くてもよい。

判定装置５は、検査領域５１中の上縁１１０の最も高い位置及び最も低い位置のデータを得る処理を行う。これらのデータは、検査領域５１中の上縁１１０の最も高い位置と基準線５０との間の高さ方向に係る座標差（以下「極大値」と呼ぶ）、及び検査領域５１中の上縁１１０の最も低い位置と基準線５０との間の高さ方向に係る座標差（以下「極小値」と呼ぶ）とすることができる。判定装置５は、これらのデータを得る処理を他のカメラ４２，４３によって撮像された画像においても行う。

判定装置５は、すべてのカメラ４１〜４３の画像においてデータを得る処理を行った後に、上縁１１０のずれが生じているか否かの判定を行う。

判定装置５は、各画像の「極大値」及び「極小値」の絶対値を求めるとともに、それらの絶対値のうち所定の閾値を超えるものがあると判定した場合に、装飾部１１のずれが生じていると判定することができる。上縁１１０が高すぎるか又は低すぎる場所があるためである。

また、判定装置５は、各画像の「極大値」のうち最大の「極大値」（以下「最大値」と呼ぶ）を選定するとともに、各画像の「極小値」のうち最小の「極小値」（以下「最小値」と呼ぶ）を選定し、選定された「最大値」と「最小値」との差が所定値を超えると判定した場合に、装飾部１１のずれが生じていると判定することができる。所定の基準を超えて上縁１１０が傾いているためである。

次に、図９は、本発明の実施の形態による容器製造方法を示すフローチャートである。図９に示すように、本実施の形態による容器製造方法は、調合工程（ステップＳ１）、溶解工程（ステップＳ２）、成形工程（ステップＳ３）、徐冷工程（ステップＳ４）、加飾工程（ステップＳ５）及び検査工程（ステップＳ６）を含んでいる。

調合工程（ステップＳ１）では、製造すべき容器１の性質に応じて所定比率で原料が調合される。容器本体１０がガラスびんであるとき、原料には、例えば珪砂、ソーダ灰、石灰及びカレット等の主原料と、例えば酸化剤、還元剤、清澄材、消色材及び着色剤等の副原料とが含まれる。

溶解工程（ステップＳ２）は、調合工程で調合された原料を溶解する工程である。容器１がガラスびんであるとき、原料をガラス溶解窯にて加熱及び溶解することにより溶融ガラスを生成する。

成形工程（ステップＳ３）は、溶解した原料から容器本体１０を成形する工程である。容器１がガラスびんであるとき、溶融ガラスからガラス容器を成形する。粗型にて溶融ガラスからパリソンと呼ばれる中間体を成形し、仕上型にてパリソンからガラス容器を成形することができる。

徐冷工程（ステップＳ４）は、成形工程で成形された容器本体１０を徐冷窯に導入し、容器本体１０を徐冷する工程である。

加飾工程（ステップＳ５）は、容器本体１０に加工を施し装飾部１１を形成する工程である。装飾部１１が樹脂フィルムであるとき、容器本体１０に樹脂フィルムを被せるとともに加熱により樹脂フィルムを収縮させて装飾部１１を形成する。

検査工程（ステップＳ６）は、図１〜図８に基づき説明した容器検査装置２を用いて、装飾部１１にずれが生じているか否かを検査する工程である。容器検査装置２の検査位置までコンベア１２により容器１を搬送し、反射部３を介して撮像部４が装飾部１１を撮像し、撮像部４によって撮像された画像に基づいて、装飾部１１にずれが生じているか否かを判定する。装飾部１１にずれが生じていないと判定された容器１は、出荷等の次工程に搬送される。一方、装飾部１１にずれが生じていると判定された容器１は、次工程に搬送されずに、再検査のため貯められるか又は廃棄される。

以上では、容器本体１０がガラスびんであるときの容器製造方法について説明したが、例えばＰＥＴ等の他の素材によって容器本体１０が構成されるときには製造工程を任意に変更できる。例えば、容器本体１０がＰＥＴボトルの場合、徐冷工程（ステップＳ４）が省略されてもよい。

このような容器検査装置２及びそれを用いた容器製造方法によれば、撮像部４が反射部３を介して装飾部１１を撮像するので、容器１から撮像部４までの光路長を広げても装置全体の設置スペースが水平方向に広がることを回避することができる。また、容器の側方に撮像部を配置する従来構成と比較して装置全体の設置スペースを小さくすることができる。

また、反射部３が容器１の周方向に互いに離間して配置された複数のミラー３１〜３３を含み、撮像部４が複数のミラー３１〜３３に対応して配置された複数のカメラ４１〜４３を含むので、容器１の周方向により広い装飾部１１の画像を一時に得ることができる。反射部３（第１〜第３ミラー３１〜３３）により光路４ａを折り曲げる構成は、複数のカメラ４１〜４３を用いる場合に特に有用である。

また、基台７が反射部３及び撮像部４を一体に変位可能に支持するので、装飾部１１の上縁１１０の位置に応じて反射部３及び撮像部４の位置を変更する場合であっても、反射部３及び撮像部４間の位置関係の調整を省略することができる。この構成は、複数のミラー３１〜３３及び複数のカメラ４１〜４３を用いる場合に特に有用である。

また、反射部３及び撮像部４の傾きを一体に調整可能に反射部３及び撮像部４を基台７が支持しているので、反射部３と容器１との間の第１光路４ａ₁がコンベア１２の上面と平行となるように反射部３及び撮像部４の傾きをより容易に調整でき、装飾部１１の上縁１１０の傾きの検出精度を向上できる。

また、容器１を搬送するコンベア１２に基台７が接続されているので、反射部３と容器１との間の第１光路４ａ₁がコンベア１２の上面と平行な状態をより確実に維持できる。

また、選択的に使用可能な複数種の光源６１〜６３が設けられているので、検査対象となる容器１の範囲を広げることができ、利便性を向上できる。

また、複数種の光源６１〜６３が、第１光源６１、第２光源６２及び第３光源６３を含むので、検査対象となる容器１の範囲をより確実に広げることができ、より確実に利便性を向上できる。

また、第３光源６３が青色光を発するので、撮像した画像において装飾部１１の上縁１１０をより鮮明に表すことができ、第３光源６３を使用する際の検査精度を向上できる。

また、第３光源６３の不使用時に第３光源６３を覆うカバー６４が設けられているので、第３光源６３の不使用時に撮像部４が撮像する画像に第３光源６３が写り込むことを回避でき、第３光源６３の不使用時の検査精度を向上できる。

また、第３光源６３が使用される際に第３光源６３及び撮像部４の前にそれぞれ配置可能な一対の同一方向の円偏光板６５１，６５２が設けられるので、装飾部１１の偏光の方向性に拘わらず、装飾部１１を透過する透過光と装飾部１１以外の容器部分を透過する透過光との差異をより確実に生じさせることができ、画像に基づく容器１の検査精度を向上できる。

なお、実施の形態では、撮像部４が装飾部１１の上縁１１０を撮像し、上縁１１０の位置及び／傾きに基づいて装飾部１１にずれが生じているか否かを判定するように説明した。しかしながら、例えば装飾部の下縁等の装飾部の他の部位を撮像部が撮像し、その撮像された画像に基づいて装飾部１１にずれが生じているか否かを判定してもよい。

また、実施の形態で、円偏光板６５１，６５２を用いた装置により装飾部１１にずれが生じているかを検査するように説明した。しかしながら、図４及び図５に示すような光源及び撮像部の前に円偏光板をそれぞれ配置した装置は、例えば容器本体に失透部位及び／又は異物混入部位が生じているか否か等、装飾部のずれ以外の容器の検査にも利用可能である。

失透又は異物周りのガラスひずみは、複屈折を起こし、光の振動方向を変化させる。撮像部側の偏光板を透過する光の振動成分が生じるため、ひずみ又は失透部分だけ光が透過する。すなわち、ひずみ又は失透部分だけ明るい画像が得られる。直線偏光板を用いると、失透の結晶の角度によって、光が失透部分を透過しないことがある。一方、円偏光板を用いると失透の結晶の角度に拘わらず、失透部分の光の透過を許すことができ、失透部分だけ明るい画像をより確実に得ることができる。すなわち、図４及び図５に示すような光源及び撮像部の前に円偏光板をそれぞれ配置した装置により、装飾部のずれ以外であっても、偏光の方向性を利用して、画像に基づく容器の検査精度を向上できる。

１ 容器
１０ 容器本体
１１ 装飾部
１１０ 上縁
２ 容器検査装置
３ 反射部
３１〜３３ 第１〜第３ミラー（複数のミラー）
４ 撮像部
４１〜４３ 第１〜第３カメラ（複数のカメラ）
５ 判定装置
６１〜６３ 第１〜第３光源（複数種の光源）
６５１，６５２ 円偏光板（一対の円偏光板）
６４ カバー
７ 基台

Claims (12)

1. 容器の外周面に設けられた装飾部にずれが生じているか否かを検査するための容器検査装置であって、
   前記容器の側方に配置された反射部と、
   前記反射部を介して前記装飾部を撮像する撮像部と、
   前記撮像部によって撮像された画像に基づいて、前記装飾部にずれが生じているか否かを判定する判定装置と
   を備える、
   容器検査装置。
2. 前記反射部は、前記容器の周方向に互いに離間して配置された複数のミラーを含み、
   前記撮像部は、前記複数のミラーに対応して配置された複数のカメラを含む、
   請求項１記載の容器検査装置。
3. 前記反射部及び前記撮像部を一体に変位可能に支持する基台
   をさらに備える、
   請求項１又は請求項２に記載の容器検査装置。
4. 前記基台は、前記反射部及び前記撮像部の傾きを一体に調整可能に前記反射部及び前記撮像部を支持している、
   請求項３記載の容器検査装置。
5. 前記基台は、前記容器を搬送するコンベアに接続されている、
   請求項３又は請求項４に記載の容器検査装置。
6. 選択的に使用可能な複数種の光源
   をさらに備える、
   請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の容器検査装置。
7. 前記複数種の光源は、
   前記容器の上方に配置されたリング状の第１光源、
   前記容器の側方に配置されるとともに前記容器にて反射された反射光を前記撮像部に入射させる第２光源、及び
   前記容器の側方に配置されるとともに前記容器を透過した透過光を前記撮像部に入射させる第３光源
   を含む、
   請求項６記載の容器検査装置。
8. 前記第３光源は、青色光を発する、
   請求項７記載の容器検査装置。
9. 前記第３光源の不使用時に前記第３光源を覆うカバー
   をさらに備える、
   請求項７又は請求項８に記載の容器検査装置。
10. 前記第３光源が使用される際に前記第３光源及び前記撮像部の前にそれぞれ配置可能な一対の円偏光板
    をさらに備える、
    請求項７から請求項９までのいずれか１項に記載の容器検査装置。
11. 容器を撮像する撮像部と、
    前記容器を透過した透過光を前記撮像部に入射させる光源と、
    前記光源及び前記撮像部の前にそれぞれ配置された一対の円偏光板と
    を備える、
    容器検査装置。
12. 請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の容器検査装置を用いて容器の検査を行う工程を含む、
    容器製造方法。

Images