(57)【要約】【課題】紙やプラスチック等の基材面の正規の位置に、フィルムが正確に貼り合わせられているか否かを、安価な手段によって容易に検査できるようにする。【解決手段】基材１面に貼り付けられるフィルム１１の少なくとも一端縁１２に未貼り付け領域を形成する未貼り付け領域形成工程（Ａ）と、該未貼り付け領域のフィルム１１下面にエアー噴射ノズル部２１よりエアー２２を吹き付けて一端縁１２を基材１面より立ち起こすフィルム端縁立ち起こし工程（Ｂ）と、立ち起こされた前記フィルム一端縁１２をデジタル画像撮像手段４１により撮像するフィルム端縁検出工程（Ｃ）と、撮像された前記フィルム一端縁１２のデジタル画像を記録する画像記録工程（Ｄ）と、記録されたデジタル画像を数値データとして読み取る画像データ読み取り工程（Ｅ）と、読み取り結果に基づいてフィルム貼り付け状態の良否を判定するフィルム貼り付け位置良否判定工程（Ｆ）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙やプラスチック等の基材１面の正規の位置にフィルム１１が正確に貼り付けられていることを検査するフィルム貼り付け位置検査方法において、基材１面に貼り付けられるフィルム１１の少なくとも一端縁１２に未貼り付け領域を形成する未貼り付け領域形成工程（Ａ）と、該未貼り付け領域のフィルム１１下面にエアー噴射ノズル部２１よりエアー２２を吹き付けて未貼り付け領域の一端縁１２を基材１面より立ち起こすフィルム端縁立ち起こし工程（Ｂ）と、立ち起こされた前記フィルム一端縁１２を光源部３１より照明光３２を照射してデジタル画像撮像手段４１により撮像するフィルム端縁検出工程（Ｃ）と、撮像された前記フィルム一端縁１２のデジタル画像を記録する画像記録工程（Ｄ）と、記録されたデジタル画像を数値データとして読み取る画像データ読み取り工程（Ｅ）と、読み取り結果に基づいてフィルム貼り付けの有無及びフィルム貼り付け位置などフィルム貼り付け状態の良否を判定するフィルム貼り付け位置良否判定工程（Ｆ）を含むことを特徴とするフィルム貼り付け位置検査方法。
【請求項２】
前記基材１は、フィルム位置良否判定工程（Ｆ）後に、搬送手段５１により順次間欠搬送されることを特徴とする請求項１記載のフィルム貼り付け位置検査方法。
【請求項３】
前記フィルム１１の未貼り付け領域が形成される一端縁１２が、搬送手段５１により搬送される基材１の搬送方向に対して平行な方向に設定されていることを特徴とする請求項２記載のフィルム貼り付け位置検査方法。
【請求項４】
紙やプラスチック等の基材１面の正規の位置にフィルム１１が正確に貼り付けられていることを検査するフィルム貼り付け位置検査装置において、基材１を間欠搬送する搬送手段５１と、該基材１面に貼り付けられたフィルム１１の少なくとも一端縁１２に形成された未貼り付け領域のフィルム１１下面にエアー噴射ノズル部２１よりエアー２２を吹き付けて未貼り付け領域の一端縁１２を基材１面より立ち起こすフィルム端縁立ち起こし手段２１と、立ち起こされた前記フィルム一端縁１２を光源部３１より照明光３２を照射して撮像するデジタル画像撮像手段４１と、撮像された前記フィルム一端縁１２のデジタル画像を記録する画像記録手段６１と、記録されたデジタル画像を数値データとして読み取る画像データ読み取り手段７１と、読み取り結果に基づいてフィルム貼り付けの有無及びフィルム貼り付け位置などフィルム貼り付け状態の良否を判定するフィルム貼り付け位置良否判定手段８１とを備えたことを特徴とするフィルム貼り付け位置検査装置。
【請求項５】
前記フィルム１１の未貼り付け領域が形成される一端縁１２が、前記搬送手段５１により搬送される基材１の搬送方向に対して平行な方向に設定されていることを特徴とする請求項４記載のフィルム貼り付け位置検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙やプラスチック等の基材面に貼り合付けられるフィルムが、その基材面の正規の位置に正確に貼り合わせられていることを検査するためのフィルム貼り付け位置検査方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、ティッシュペーパー収納・取り出し用カートンや、玩具などの収納展示用カートンなどは、図６（ａ）に示すように、収納された中身がカートン外側から見えるように、予め打ち抜き形成した紙製のカートン製函用ブランクシート１に半抜き状態の窓孔部３が設けられている。
【０００３】
このブランクシート１は、例えば図６（ａ）示すように、上面板２の左右両側端に折目ａを介して側面板５、５を連設し、一方の側面板５の外端部に折目ｂを介して底面板７を連設し、該底面板７の外端部に糊代片９を連設し、各々前記上面板２、底面板７の上下両端に折目ｄ、ｅを介して貼着片４、４、８、８を連設し、両側面板５、５の上下両端に折目ｆを介してそれぞれ折り込みフラップ６、６を連設したものである。
【０００４】
そして、前記ブランクシート１裏面の窓孔部３周端部３ａに、フィルム貼り付け工程において窓貼り機によって透明フィルム１１（中間に取り出し用切り込み線１１ａが刻切されている）を貼り付け、その後、そのブランクシート１をサック貼り機などにより折目ｃを介して糊代片９を底面板７上に折り重ね、折目ａを介して上面板２、外側の側面板５を、中間の側面板５、底面板７上に折り重ねて偏平形状の筒状体にして、前記外側の側面板５の外端部と糊代片９との重ね合わせ面を貼着してサック貼りした後、該筒状体を立体形状に立ち起こして、折目ｆを介してそれぞれ折り込みフラップ６、６、折目ｄ、ｅを介して貼着片４、４、８、８を折り曲げて、貼着片４、８の重ね合わせ面を貼着することにより、図６（ｂ）に示すような窓孔部３の形成されたカートン容器が製函される。
【０００５】
上記窓貼り機によるフィルム貼り付け工程においては、フィルム貼り付け時にフィルム１１がブランクシート１面に貼り付けられなかったり、フィルム１１がブランクシート１面の窓孔部３を覆う正規の位置に貼り付けられずに、ズレて貼り付けられたりして不良品が発生する場合がある。
【０００６】
そのために、上記窓貼り機によるフィルム貼り付け工程におけるフィルム貼り付けブランクシートを良品と不良品とに仕分けたり区分けをする必要があり、そのために貼り付けられたフィルムの存在、及び貼り付けられたフィルムの位置を検出可能な価格的に高価な専用の検査機が必要であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、紙やプラスチック等の基材面の正規の位置に、フィルムが正確に貼り合わせられているか否かを、安価な手段によって容易に検査できるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、紙やプラスチック等の基材１面の正規の位置にフィルム１１が正確に貼り付けられていることを検査するフィルム貼り付け位置検査方法において、基材１面に貼り付けられるフィルム１１の少なくとも一端縁１２に未貼り付け領域を形成する未貼り付け領域形成工程（Ａ）と、該未貼り付け領域のフィルム１１下面にエアー噴射ノズル部２１よりエアー２２を吹き付けて未貼り付け領域の一端縁１２を基材１面より立ち起こすフィルム端縁立ち起こし工程（Ｂ）と、立ち起こされた前記フィルム一端縁１２を光源部３１より照明光３２を照射してデジタル画像撮像手段４１により撮像するフィルム端縁検出工程（Ｃ）と、撮像された前記フィルム一端縁１２のデジタル画像を記録する画像記録工程（Ｄ）と、記録されたデジタル画像を数値データとして読み取る画像データ読み取り工程（Ｅ）と、読み取り結果に基づいてフィルム貼り付けの有無及びフィルム貼り付け位置などフィルム貼り付け状態の良否を判定するフィルム貼り付け位置良否判定工程（Ｆ）を含むことを特徴とするフィルム貼り付け位置検査方法である。
【０００９】
本発明の請求項２に係る発明は、上記請求項１に係るフィルム貼り付け位置検査方法において、前記基材１は、フィルム貼り付け位置良否判定工程（Ｆ）の後に、搬送手段５１により順次間欠搬送されることを特徴とするフィルム貼り付け位置検査方法である。
【００１０】
本発明の請求項３に係る発明は、上記請求項２に係るフィルム貼り付け位置検査方法において、前記フィルム１１の未貼り付け領域が形成される一端縁１２が、搬送手段５１により搬送される基材１の搬送方向に対して平行な方向に設定されていることを特徴とするフィルム貼り付け位置検査方法である。
【００１１】
本発明の請求項４に係る発明は、紙やプラスチック等の基材１面の正規の位置にフィルム１１が正確に貼り付けられていることを検査するフィルム貼り付け位置検査装置において、基材１を間欠搬送する搬送手段５１と、該基材１面に貼り付けられたフィルム１１の少なくとも一端縁１２に形成された未貼り付け領域のフィルム１１下面にエアー噴射ノズル部２１よりエアー２２を吹き付けて未貼り付け領域の一端縁１２を基材１面より立ち起こすフィルム端縁立ち起こし手段２１と、立ち起こされた前記フィルム一端縁１２を光源部３１より照明光３２を照射して撮像するデジタル画像撮像手段４１と、撮像された前記フィルム一端縁１２のデジタル画像を記録する画像記録手段６１と、記録されたデジタル画像を画像データとして読み取る画像データ読み取り手段７１と、読み取り結果に基づいてフィルム貼り付けの有無及びフィルム貼り付け位置などフィルム貼り付け状態の良否を判定するフィルム貼り付け位置良否判定手段８１とを備えたことを特徴とするフィルム貼り付け位置検査装置である。
【００１２】
本発明の請求項５に係る発明は、上記請求項４に係るフィルム貼り付け位置検査装置において、前記フィルム１１の未貼り付け領域が形成される一端縁１２が、前記搬送手段５１により搬送される基材１の搬送方向に対して平行な方向に設定されていることを特徴とするフィルム貼り付け位置検査装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のフィルム貼り付け位置検査方法及び装置の実施の形態を、図１に示す基材及び検査装置の平面図、及び図２に示す基材及び検査装置の側面図、図３に示すフィルム貼り付け位置検査方法のフローチャートに基づいて以下に詳細に説明する。
【００１４】
本発明は、図１に示すように、紙やプラスチック等により形成された基材１面（表面又は／及び裏面）における予め決められた正規の位置に、フィルム１１が正確に貼り付けられていることを検査するものである。
【００１５】
前記基材１は、例えば適宜な位置に折目等が形成されたカートン（紙箱）製函用のブランクシート（従来の技術にて説明したブランクシート、図６（ａ）参照）であってもよいし、折目等が形成されていない単なるシートであってもよい。
【００１６】
該基材１面には、Ｓ１の未貼り付け領域形成工程（Ａ）により、図１に示すようにフィルム１１が貼り付けられるが、貼り付けられたフィルム１１の少なくとも一端縁１２には、フィルム１１が透明なフィルムであっても、そのフィルム１１の存在を検知可能にするための未貼り付け領域（フィルム１１面が基材１面に対して接着剤や糊等にて貼着接合されてない領域）が形成される。
【００１７】
未貼り付け領域を形成してフィルム１１を貼り付けた基材１は、Ｓ２の間欠搬送手段５１（基材１をその上下両面より挟持して送行する一対の対向するエンドレスコンベアベルト又は基材１を押送する複数個の押送爪を等間隔に備えたエンドレスチェーン又はコンベアローラーなど）の搬送動作を開始することにより、フィルム端縁立ち起こし工程（Ｂ）に搬送されて、Ｓ３にて一旦停止する。
【００１８】
Ｓ４のフィルム端縁立ち起こし工程（Ｂ）では、図１及び図２に示すように、搬送されて一旦停止している基材１の前記未貼り付け領域のフィルム１１の一端縁１２下面に、エアー噴射ノズル部２１よりエアー２２を吹き付けて、未貼り付け領域の一端縁１２を、基材１面より立ち起こすものである。
【００１９】
次に、Ｓ５のフィルム端縁検出工程（Ｃ）にて、立ち起こされた前記フィルム一端縁１２を、光源部３１より照明光３２にて照射して、リニア撮像型ＣＣＤカメラ（又はラインセンサー）又はエリア撮像型ＣＣＤカメラなどデジタル画像撮像手段４１により撮像し、続いて、Ｓ６の画像記録工程（Ｄ）にて、画像記録手段６１により、撮像された前記フィルム一端縁１２のデジタル画像を画像データ（フレーム画像データ）としてデータ処理制御手段（パソコンなどコンピュータ）を介してデータメモリ（コンピュータ読み取り可能なメモリ、記録媒体等）に記録し、続いて、Ｓ７の画像データ読み取り工程（Ｅ）にて、記録された前記デジタル画像データ（フレーム画像データ）を、読み取り手段７１によりデータ処理制御手段（コンピュータ）を介して数値データ（撮像画像の二次元濃度分布データなど）として読み取るものである。
【００２０】
そして、最後に、前記画像データ読み取り工程（Ｅ）にて読み取られた前記デジタル画像に関する数値データの読み取り結果に基づいて、Ｓ８のフィルム貼り付け位置良否判定工程（Ｆ）にて、貼り付け位置良否判定手段８１により、フィルム貼り付けの有無やフィルム貼り付け位置などフィルム貼り付け状態の良否を判定するものである。
【００２１】
前記フィルム貼り付け位置良否判定工程（Ｆ）にて、フィルム１１を貼り付けた基材１が、フィルム貼り付けが無いあるいはフィルム貼り付け位置がズレていると判定され、不良品判定された場合には、Ｓ９にて、搬送手段５１の間欠動作駆動系と連動して、搬送開始１回毎にシフトするシフトレジスターが作動して、所定回数の間欠搬送動作後に不良品排出手段（図示せず）に到達したＳ１１の時点でシフトレジスターが排出手段を動作して不良品となった基材１を排出する。
【００２２】
次に、Ｓ１２にて、フィルム１１を貼り付けた複数枚の基材１のフィルム貼り付け位置の検査が未だ終了していない場合には、Ｓ２に戻り、間欠搬送手段によるフィルム１１を貼り付けた基材１の搬送が開始されて、以下、上記同様にしてＳ３〜Ｓ１２の工程が繰り返されて、最終的にフィルム１１を貼り付けた基材１の検査が終了した時点で検査工程を終了する。
【００２３】
図４は、デジタル画像撮像手段４１により撮像し、記録した前記フィルム１１の立ち起こされた一端縁１２のデジタル画像データ（フレーム画像データ）を、データ処理制御手段（コンピュータ）を介して撮像画像の二次元濃度分布数値データとして読み取り、画像濃度グラフとして出力した一例である。
【００２４】
デジタル画像撮像手段４１により撮像した図４に示す画像濃度のグラフによれば、グラフ横軸における基材領域においては、縦軸の画像濃度において基材１の反射光による基材ベース濃度ＢＤ  が得られ、また基材＋フィルム領域では、基材１面に貼り付けた平滑なフィルム１１面からの反射光量が、紙等の基材１面からの直接の反射光量より多いために、基材領域の基材ベース濃度ＢＤ  よりも低い（明るい）濃度で撮像される。
【００２５】
そして、前記フィルム１１の立ち起こされた一端縁１２におけるフィルム傾斜面領域では、そのフィルム傾斜面からの反射光量が、フィルム水平面領域の反射光量よりも少なくなるため、フィルム水平面領域の画像濃度よりも高い（暗い）濃度で撮像される。
【００２６】
そして、前記基材＋フィルム領域における前記フィルム１１の立ち起こされた一端縁１２の先端部１２ａ領域では、そのフィルム一端縁１２の先端部１２ａの端面が上向きに撮像手段４１側を向いているため、該先端部１２ａの端面からの反射光量がフィルム水平面及びフィルム傾斜面の反射光量よりも多くなるため、フィルム水平面領域及びフィルム傾斜面領域の画像濃度よりも低い（明るい）濃度ＥＤ  （アンダーピークＰ）で撮像される。撮像画像としては、フィルム１１の一端縁１２における先端部１２ａ部分が、（基材ベース濃度ＢＤ  ）−（フィルム一端縁先端部濃度ＥＤ  ）の所定の濃度差分ΔＤＫ  のコントラストを持った白線状のパータン画像として撮像される。
【００２７】
また、撮像検査する基材１に貼り付けたフィルム１１の一端縁１２は、基材１の搬送経路が常に一定であれば、定位置に固定して設置した撮像手段４１の撮像領域（リニア領域又はエリア領域）内に撮像されるフィルム１１の一端縁１２の撮像画像は、常に一定位置に撮像されることになる。したがって、撮像手段４１にエリア撮像型のＣＣＤカメラを用いた場合には、撮像されたフィルム１１の一端縁１２の濃度差分ΔＤＫ  のコントラストを持った白線状のパータンの撮像画像位置は、撮像手段に搭載する撮像領域内の位置座標（Ｘ，Ｙ）を確認可能な位置座標確認手段（図示せず）によって座標データとして検出することができる。
【００２８】
なお、撮像手段４１にリニア撮像型のＣＣＤカメラ（ラインセンサー）を用いた場合には、該リニア撮像型のＣＣＤカメラのセンサー素子配列長手方向を、基材１の搬送方向Ｓと直交するように設置し、基材１に貼り付けたフィルム１１の一端縁１２は、基材１の搬送方向Ｓと平行な端縁に設定することが必要であり、基材１が搬送されている間に撮像されるように撮像タイミングを設定し、撮像されたフィルム１１の一端縁１２の濃度差分ΔＤＫ  のコントラストを持った白線状のパータンの撮像画像位置は、撮像手段に搭載するリニア撮像領域内の位置Ｘ又はＹを確認可能な位置座標確認手段（図示せず）によって、これを位置データとして検出することができる。
【００２９】
前記画像データ読み取り工程（Ｅ）では画像データ読み取り手段７１を備え、該読み取り手段７１によって、前記デジタル画像に関する数値データを、上記の図４に示すような所定の濃度差分のコントラストを持った白線状のパータン画像データとして読み取るものである。
【００３０】
前記フィルム貼り付け位置良否判定工程（Ｆ）では、貼り付け位置良否判定手段８１を備え、該良否判定手段８１は、フィルム１１の一端縁１２における先端部１２ａ部分の画像の判定用の基準濃度差分ΔＤＯ  （閾値）と、エリア撮像型の判定用の基準位置座標（ＸＯ  ，ＹＯ  ）又はリニア撮像型の判定用の基準位置ＸＯ  若しくはＹＯ  とを、予め入力設定した比較照合判定部を備えている。
【００３１】
上記良否判定手段８１は、基材１に貼り付けたフィルム１１の一端縁１２の撮像画像から実際に読み取られた実測濃度差分データΔＤＫ  と基準濃度差分ΔＤＯ  との数値の整合一致の状態と、基材１に貼り付けたフィルム１１の一端縁１２の撮像画像から読み取られた実際の位置座標（Ｘ，Ｙ）と基準位置座標（ＸＯ  ，ＹＯ  ）、又は実際の位置Ｘ若しくはＹと基準位置（ＸＯ  若しくはＹＯ  との数値の整合一致の状態とを比較照合して、全く一致若しくは所定許容範囲内で一致しているか否かを判定して、一致していれば良品、不一致であれば不良品と判定されるようになっている。
【００３２】
図５は、本発明のフィルム貼り付け位置検査装置の動作制御系統の一例を説明するブロック図であり、データ処理制御手段は、間欠搬送手段５１と連動動作するロータリーエンコーダ又は搬送駆動回転タイミング検出用カムスイッチなどのタイミングセンサーにて検出される搬送サイクル及び搬送位相に関する信号を受け取り、フィルム端縁立ち起こし手段２１（及び必要な応じて照明光源３１）のエアー２２を噴出タイミングや、デジタル画像撮像手段４１の撮像シャッタータイミングを指示制御することができる。
【００３３】
また、データ処理制御手段は、画像撮像手段４１により撮像された画像データを記録、読み取り、フィルムの貼り付け位置の良否を判定するために、画像記録手段６１及び画像読み取り手段７１、良否判定手段８１を動作制御する。
【００３４】
また、データ処理制御手段は、フィルムの貼り付け位置の不良が発生した段階で、タイミングセンサーからの信号によりシフトレジスタをシフト動作させ、不良品排出手段９１の位置の規定シフト数にシフトアップした時点で、不良品排出手段９１を起動させ、発生した不良品を排出して、良品と不良品とを仕分けて排出するものである。
【００３５】
【発明の効果】
本発明のフィルム貼り付け位置検査方法及び検査装置は、紙やプラスチック等の基材面の正規の位置に、フィルムが正確に貼り付けられているか否かを、安価な手段によって容易に検査でき、基材面に貼り付けるフィルムが透明フィルムであっても、貼り付けられたフィルムの有無、及び貼り付け位置を正確に検出することができ、ティッシュペーパー収納・取り出し用カートンや、玩具などの収納展示用カートンの窓貼りフィルムが、カートン基材面の正規の位置に正確に貼り合わせられていることを正確に検査することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフィルム貼り付け位置検査方法及び検査装置を説明する平面図。
【図２】本発明のフィルム貼り付け位置検査方法及び検査装置を説明する側面図。
【図３】本発明のフィルム貼り付け位置検査方法の一例を説明するフローチャート。
【図４】本発明のフィルム貼り付け位置検査において検出される基材面に貼り付けたフィルムの撮像濃度分布を説明するグラフ。
【図５】本発明のフィルム貼り付け位置検査装置の制御系統の一例を説明するブロック図。
【図６】（ａ）一般的なフィルムを貼り付けた窓孔部を備えたカートン製函用ブランクシートを説明する平面図、（ｂ）は製函されたカートンの斜視図。
【符号の説明】
１…ブランクシート基材  ３…窓孔部  １１…貼り付けられたフィルム
１２…フィルムの一端縁  １２ａ…フィルムの一端縁の先端部
２１…エアー噴射手段  ２２…エアー  ３１…照明光源  ４１…撮像手段
５１…基材搬送手段  ６１…画像データ記録手段
７１…画像データ読み取り手段  ８１…フィルム貼り付け位置良否判定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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