(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行する透明なフィルムを、走行方向を軸として幅方向が円周方向になるようにして、封筒貼り形状で筒状にし、前記フィルムの端を重複させた重複部に接着剤を塗布し、前記重複部をロールで加圧したあと、前記重複部の接着部を前記フィルムの斜め方向から照明を発光し、その反射方向からカメラにより撮像し、画像処理装置内で、撮影された画像の複数の箇所に設定した濃淡検査領域の明るさを求め、その明るさに基づいて接着部の良否を判定する検査装置であって、前記濃淡検査領域が、フィルムの一枚部、フィルムの接着部、未接着の状態でフィルム同士が重なっている未接着部、および外耳部の４ 領域であり、前記４領域の明るさとして平均値を用いて、複数の不良を判定する検査装置。
【請求項２】
前記不良として、カスレ、接着部の途切れ、入り込み、耳立ち、はみ出しを判定できる請求項１記載の検査装置。
【請求項３】
前記フィルムが熱収縮性フィルムであることを特徴とする請求項１ または２ に記載の検査装置。
【請求項４】
前記フィルムには同一の印刷パターンが繰り返し印刷され、パターン間には透明部を有す
ることを特徴とする請求項１ 〜 ３ のいずれかに記載の検査装置。
【請求項５】
前記接着剤が有機溶剤であることを特徴とする請求項１ 〜 ４ のいずれかに記載の検査装置。
【請求項６】
前記カメラはデジタル白黒カメラを用いていることを特徴とする請求項１ 〜 ５ のいずれかに記載の検査装置。
【請求項７】
前記パターン間の透明部は、フォトセンサにより検出し、撮像することを特徴とする請求
項４に記載の検査装置。
【請求項８】
請求項１ 〜 ７ のいずれかの検査装置で検査した熱収縮性筒状ラベル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明なフィルムを上下に重ねて、接着剤により接着した接着部の良否を判定するための検査装置に関し、特に熱収縮性筒状ラベルの接着部の検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料水などのＰＥＴボトルに装着されているリサイクル用の熱収縮性筒状ラベルは、まず連続した長尺の熱収縮性フィルムを製造し、片面にグラビア印刷を施し、次いで、スリッター機で所定の幅に数丁取りする。次いで、印刷面が内側にくるように、フィルムの長尺方向を軸として幅方向が円周方向になるようにして、封筒貼り形状で筒状にしフィルム端を重複させ、ノズルから塗出する接着剤によりフィルム端の重複部分にシールを施す（以下センターシールと称する）。センターシールには有機溶剤など接着剤によるもの（例えば特許文献１）や、超音波によるもの（例えば特許文献２）がある。またセンターシールの接着状態を検査する方法としては、機械的な方法（例えば特許文献３）や光学的方法（例えば特許文献４）がある。特許文献４では、二枚の透明なフィルム状部材を上下に重ねて接着した部分の表面に対し斜め方向から照明し、照明光の反射方向から撮像した画像を基に、接着部に対してその長手方向と交差する方向に近接する設定領域において、前記交差する方向に沿う明るさの平均値に基づいて閾値を求め、前記閾値に基づいて、撮像手段における前記交差する方向に沿う撮像情報を二値化処理し、その処理結果に基づいて、前記接着部の良否を判別することが記載されている。
【特許文献１】特開２０００−２１１０２５号公報
【特許文献２】特開２００２−４６１７９号公報
【特許文献３】特開２００３−４０２２２号公報
【特許文献４】特開平３−９４１４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献３では、機械的な方法であるため薄いフィルムでは破損することがある。特許文献４では、長尺方向にある一定区間において完全に接着が途切れている不良のみを検出している。
有機溶剤など接着剤によるもののセンターシールでは、長尺方向にある一定区間において完全に接着が途切れている不良以外に、カスレたり、吐出し過ぎたり、接着する位置がずれたりする不良がある。特許文献４では、カスレたり、接着する位置がずれたり、吐出し過ぎたりする不良は検出できない。
【０００４】
センターシールにおいて、接着部にカスレが生じたり、接着する位置がずれるとフィルムの接着強度の低下を招く。また、接着剤として用いた有機溶剤を吐出し過ぎると、フィルムの巻き取り時に接触するフィルム同士の表面で接着反応を起こす場合や、筒状内側に溶剤が侵入しラベルの内側の印刷面と接着反応を起こしてしまう場合がある。本発明の目的は、透明なフィルム状部材を上下に重ねて接着した接着部の良否を判定することであり、特に熱収縮性筒状ラベルの接着部の良否を判定することである。
【０００５】
以下に、センターシールにおいて、カスレたり、接着する位置がずれたり、接着剤を吐出し過ぎた場合に発生する不良について説明する。
【０００６】
図３は接着部にカスレが生じるカスレ不良を示す図である。カスレ部分（１６）は、熱収縮性筒状ラベル（１０）の端部を重複させ接着した接着部（Ｂ）の中央付近に走行方向へ連続して発生する筋状の模様である。筋状の模様は一度に数本発生する場合があり、それぞれの幅は接着部分の幅よりも狭い。カスレが発生すると、接着強度が弱くなり不良となる。図３では３本の筋状の模様が発生した場合を示している。
【０００７】
図４は接着する位置がずれた場合に発生する耳立ち不良を示す図である。有機溶剤などの接着剤により接着する位置が熱収縮性筒状ラベル（１０）の一枚部（Ａ）と接着部（Ｂ）の境界である外耳部（Ｄ）から内側にずれることにより、外耳部に筋状の剥がれが発生する。これを耳立ちと称し、剥がれた部分を耳立ち部分（１７）と称する。筋状の剥がれの幅は接着部分の幅よりも狭い。幅０．５ｍｍ以上の耳立ちが発生すると、接着強度が弱くなるなど不良となる。
【０００８】
図５は接着剤を外側に吐出し過ぎた場合に発生するはみ出し不良を示す図である。はみ出し部分（１８）は、外耳部（Ｄ）から連続して接着剤がはみ出す現象である。はみ出しが発生すると、フィルムを巻き取った際に接触するフィルム同士で接着を引き起こす不良が発生する。
【０００９】
図６は接着剤を内側に吐出し過ぎた場合に発生する入り込み不良を示す図である。入り込み部分（１９）は、未接着でフィルム同士が二枚重なった部分（Ｃ）に接着剤が入り込んでいる。入り込み部分（１９）は、ラベル内側の印刷面に影響を及ぼす。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に記載された検査装置は、走行する透明なフィルムを、走行方向を軸として幅方向が円周方向になるようにして、封筒貼り形状で筒状にし、前記フィルムの端を重複させた重複部に接着剤を塗布し、前記重複部をロールで加圧したあと、前記重複部の接着部を前記フィルムの斜め方向から照明を発光し、その反射方向からカメラにより撮像し、画像処理装置内で、撮影された画像の複数の箇所に設定した濃淡検査領域の明るさを求め、その明るさに基づいて接着部の良否を判定する検査装置であって、前記濃淡検査領域が、フィルムの一枚部、フィルムの接着部、未接着の状態でフィルム同士が重なっている未接着部、および外耳部の４ 領域であり、前記４領域の明るさとして平均値を用いて、複数の不良を判定することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載された検査装置は、前記不良として、カスレ、接着部の途切れ、入り込み、耳立ち、はみ出しを判定できることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載された検査装置は、前記フィルムが熱収縮性フィルムであることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載された検査装置は、前記フィルムには同一の印刷パターンが繰り返し印刷され、パターン間には透明部を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載された検査装置は、前記接着剤が有機溶剤であることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載された検査装置は、前記カメラはデジタル白黒カメラを用いていることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載された検査装置は、前記パターン間の透明部は、フォトセンサにより検出し、撮像することを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載された熱収縮性筒状ラベルは、請求項１〜７のいずれかの検査装置で検査されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、厚さ１０〜２００μｍの透明なフィルムを上下に重ねて接着した接着部に対して、接着部が途切れたり、カスレたり、接着する位置がずれたり、吐出し過ぎたりする場合に発生する不良を検出することができ、熱収縮性筒状ラベルの接着部の良否を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。尚、各図面は、構成の理解を容易にするため、実寸比ではなく部分的に拡大又は縮小されている。
【００２０】
初めに被検査物について説明する。図８は、被検査物の一つである熱収縮性筒状ラベルを示す説明図である。
熱収縮性筒状ラベルは、透明な熱収縮性フィルムに一定の間隔で印刷パターン部（２０）と透明部（２１）とが交互に連続して設けられ、印刷面が内側にくるように、フィルムの走行方向を軸として幅方向が円周方向になるようにして、封筒貼り形状で筒状にし、フィルム端に幅５〜１０ｍｍの重複部（２２）を形成している。フィルムの厚さは通常１０〜２００μｍである。
本発明は熱収縮性ラベルの生産工程において、ラベルの透明部（２１）にて接着部の良否の判定を行う。
透明部（２１）は最終的には切断され、１つの印刷パターン部（２０）が1本のＰＥＴボトルなどへ装着される。
被検査物は熱収縮性フィルムに限定されるものではなく、透明フィルムでセンターシールを施すものであれば利用できる。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態のフィルム接着部検査装置を示す説明図である。
透明なフィルムに印刷された熱収縮性筒状ラベル（１０）は、印刷面が内側にくるように、フィルムの走行方向を軸として幅方向が円周方向になるようにして、封筒貼り形状で筒状にしフィルム端を重複させ、ノズル（１５）から塗出する接着剤によりフィルム端を接着し、ゴムのニップロール（１４）で加圧を行いながら、速度１００〜４００ｍ／分で流れている。接着剤としては有機溶剤をそのまま用いるものもあれば、有機溶剤に他の接着剤を添加したものなども用いられる。
【００２２】
検査は、印刷パターン部間の透明部をフォトセンサ（１１）により検出し、前記透明部が通過する度に、透明部の接着部周辺に向けて斜め方向からＬＥＤ照明（１２）を照射し、その反射光をカメラ（１３）により撮像する。その際のフィルムとカメラの間の距離は１５０ｍｍ〜２００ｍｍ、フィルムとＬＥＤ照明の間の距離は１００〜１５０ｍｍである。フォトセンサは熱収縮性筒状ラベルの接着部から幅方向に外れた場所に設け、接着部の良否の判定に影響を及ぼさないようにする。パソコン（以下ＰＣと称する）（７）は、画像処理装置（６）からリアルタイムに受信したデータをモニタ（８）上に波形表示すると共に、データを比較演算する。その結果、接着部の不良検出時には、警報装置（９）が作動する。
【００２３】
図７は、光の反射の説明図であるが、フィルムが二枚重なった部分のうち、接着部（５）の明るさはフィルム表面の反射光のみの明るさとなり、これは一枚部とほぼ同等の明るさとなる。一方、フィルムが二枚重なった部分のうち、未接着部の明るさは重なったフィルム二枚分の光を反射するため、フィルム一枚部のおよそ二倍の明るさとなる。本発明はこのように反射光の明るさの差に基づいて接着部（５）の良否を判定する。
【００２４】
図２は、熱収縮性フィルムの接着部の検査領域の説明図である。本発明では、フィルム一枚部（Ａ）、接着部（Ｂ）、未接着部（Ｃ）、外耳部（Ｄ）の４領域の明るさの数値を用いて接着部の良否を判定する。各領域の明るさはカメラ（１３）により設定した縦横いくつかの画素からなり、各画素は画像処理装置（６）内で、例えば２５６階調の白黒濃淡画像に変換することが出来る。ある領域内のすべての画素の明るさを０〜２５５までの２５６階調で計測し、それぞれの領域内で明るさの平均値を求める領域を濃淡検査領域とすると、この明るさの平均値が０に近い領域は暗く、逆に、明るさが２５５に近い領域は明るいことになる。
【００２５】
一枚部（Ａ）の濃淡検査領域（１）の明るさの平均値をｙ１、接着部（Ｂ）の濃淡検査領域（２）の明るさの平均値をｙ２、未接着部（Ｃ）の濃淡検査領域（３）の明るさの平均値をｙ３、外耳部（Ｄ）の濃淡検査領域（４）の明るさの平均値をｙ４とすると、ｙ１〜ｙ４を用いて接着部の良否を判定することがでる。
【００２６】
例えば、式Ｆ１〜Ｆ４を以下のように定義すると、画像処理装置（６）内部において得られたＦ１〜Ｆ４の値は、リアルタイムにＰＣと（７）へ送信され、Ｆ１〜Ｆ４の値に対して予め設定しておいた上限値または下限値からＦ１〜Ｆ４の値が外れた場合、その部分の熱収縮性筒状ラベルを不良と判定する。
Ｆ１＝ｙ２−ｙ１
Ｆ２＝ｙ３−ｙ１
Ｆ３＝ｙ１
Ｆ４＝ｙ４
【００２７】
「カスレ」の場合、Ｆ１が上限値から外れると不良となる。つまり、接着部（Ｂ）の濃淡検査領域（２）の明るさの平均値ｙ２から、一枚部（Ａ）の濃淡検査領域（１）の明るさの平均値ｙ１を減じた値により判定する。
【００２８】
「接着部分の途切れ」の場合、Ｆ１が上限値から外れると不良となる。つまり、接着部（Ｂ）の濃淡検査領域（２）の明るさの平均値ｙ２から、一枚部（Ａ）の濃淡検査領域（１）の明るさの平均値ｙ１を減じた値により判定する。「接着部分の途切れ」は前記「カスレ」の程度が重いものに相当するため、「カスレ」を検出するようにＦ１の上限値を設定しておくことで「接着部分の途切れ」を検出することができる。「接着部分の途切れ」のみを判定する場合、Ｆ１の上限値を「カスレ」の場合より大きな値に設定する。
【００２９】
「入り込み」の場合、Ｆ２が下限値から外れると不良となる。つまり、未接着部（Ｃ）の濃淡検査領域（３）の明るさの平均値ｙ３から、一枚部（Ａ）の濃淡検査領域（１）の明るさの平均値ｙ１を減じた値により判定する。
【００３０】
「耳立ち」の場合、Ｆ４が上限値から外れると不良となる。つまり、外耳部（Ｄ）の濃淡検査領域（４）の明るさの平均値ｙ４により判定する。
【００３１】
「はみ出し」の場合、Ｆ３が下限値から外れると不良となる。つまり、一枚部（Ａ）の濃淡検査領域（１）の明るさの平均値ｙ１により判定する。
【００３２】
以上ｙ１〜ｙ４を用いて５つの不良を判定することができ、Ｆ１〜Ｆ４の値に対する上限値および下限値は、熱収縮性フィルムの種類や厚み、コーティング加工の有無により若干異なるので、適宜設定することとなる。
【実施例】
【００３３】
下記の条件で実施したところ、「カスレ」「接着部分の途切れ」「入り込み」「耳立ち」「はみ出し」の不良を検出した。
フィルムの種類：ＯＰＳ（ポリスチレン）とＰＥＴ（ポリエチレン）のハイブリッド熱収縮性フィルム
フィルムの厚み：４５μｍ
接着幅：４ｍｍ
ライン速度：２００ｍ／分
画像処理装置：（株）キーエンス  超高速デジタル画像センサ  ＣＶ−３０００
カメラ：（株）キーエンス  デジタル倍速白黒カメラ  ＣＶ−０３５Ｍ
ＬＥＤ照明：（株）イマック  ストロボバー照明  ＩＳＢ−Ｃ７０／７５ＲＳ
フィルム−カメラ間距離：１９０ｍｍ
フィルム−ＬＥＤ照明間距離：１２０ｍｍ
画素分解能：０．０９ｍｍ／ピクセル
ストロボ発光幅：５０μｓ
一枚部（Ａ）の濃淡検査領域（１）のサイズ：長尺方向２０×幅方向２０画素
接着部（Ｂ）の濃淡検査領域（２）のサイズ：長尺方向２０×幅方向２０画素
未接着部（Ｃ）の濃淡検査領域（３）のサイズ：長尺方向２０×幅方向２０画素
外耳部（Ｄ）の濃淡検査領域（４）のサイズ：長尺方向２０×幅方向１０画素
Ｆ１の上限値：５
Ｆ２の下限値：０
Ｆ３の上限値：９０
Ｆ４の上限値：８０
Ｆ４の下限値：６５
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、例えばＰＥＴボトルに用いられる熱収縮性筒状ラベルなど、センターシールを施す製品の検査に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態のフィルム接着部検査装置を示す説明図である。
【図２】熱収縮性フィルムの接着部の検査領域の説明図である。
【図３】接着部にカスレが生じるカスレ不良を示す図である。
【図４】接着する位置がずれた場合に発生する耳立ち不良を示す図である。
【図５】接着剤を外側に吐出し過ぎた場合に発生するはみ出し不良を示す図である。
【図６】接着剤を内側に吐出し過ぎた場合に発生する入り込み不良を示す図である。
【図７】光の反射の説明図である。
【図８】熱収縮性筒状ラベルを示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ａ    一枚部
Ｂ    接着部
Ｃ    未接着部
Ｄ    外耳部
１    一枚部の濃淡検査領域
２    接着部の濃淡検査領域
３    未接着部の濃淡検査領域
４    外耳部の濃淡検査領域
５    接着部
６    画像処理装置
７    パソコン
８    モニタ
９    警報装置
１０  熱収縮性ラベル
１１  フォトセンサ
１２  照明
１３  カメラ
１４  ニップロール
１５  ノズル
１６  カスレ部分
１７  耳立ち部分
１８  はみ出し部分
１９  入り込み部分
２０  印刷パターン部
２１  透明部
２２  フィルム重複部
【図１】
0005138430.tif 000002
【図２】
0005138430.tif 000003
【図３】
0005138430.tif 000004
【図４】
0005138430.tif 000005
【図５】
0005138430.tif 000006
【図６】
0005138430.tif 000007
【図７】
0005138430.tif 000008
【図８】
0005138430.tif 000009