特許 6693732 容器向き検出装置、容器処理装置及び容器向き検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6693732

(24)【登録日】2020年4月20日

(45)【発行日】2020年5月13日

(54)【発明の名称】容器向き検出装置、容器処理装置及び容器向き検出方法

(51)【国際特許分類】

   B65B 57/02 20060101AFI20200427BHJP

   G01B 11/26 20060101ALI20200427BHJP

【ＦＩ】

   B65B57/02 C

   G01B11/26 H

【請求項の数】6

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2015-237692(P2015-237692)

(22)【出願日】2015年12月4日

(65)【公開番号】特開2017-100796(P2017-100796A)

(43)【公開日】2017年6月8日

【審査請求日】2018年11月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000128131

【氏名又は名称】株式会社エヌテック

(73)【特許権者】

【識別番号】000006884

【氏名又は名称】株式会社ヤクルト本社

(73)【特許権者】

【識別番号】593205831

【氏名又は名称】東邦商事株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】坂野 和見

(72)【発明者】

【氏名】西田 孝

(72)【発明者】

【氏名】木部 裕行

(72)【発明者】

【氏名】豊島 邦光

【審査官】 新田 亮二

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−０２４４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３３９４５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１０５７１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｂ ５７／０２

Ｇ０１Ｂ １１／２６

Ｂ６５Ｂ ６１／２６

Ｂ４１Ｆ １７／１４

Ｂ６５Ｇ ４７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器の向きを検出する容器向き検出装置であって、
容器の外周面の図柄を一方向から撮影する撮像部と、
前記撮像部によって撮影された容器の外周面の図柄のうち当該容器の外周面を周方向にＮ分割（但し、Ｎは３以上の自然数）した異なる角度範囲ごとに、入力装置により任意の位置及び任意のサイズを選択することで指定された領域の図柄部を登録図柄部として一つずつ登録するとともに、複数の前記登録図柄部を位置情報と対応付けて記憶部に記憶させる登録部と、
前記撮像部が容器を一方向から撮影した撮影図柄情報のうちから登録図柄部と類似する類似図柄部を探索するマッチング処理を行い、当該マッチング処理で探し当てた類似図柄部の位置情報と、当該類似図柄部と対応する登録図柄部の位置情報とに基づいて容器の向きを検出する検出部とを備えたことを特徴とする容器向き検出装置。

【請求項2】

前記Ｎ分割は６分割以上であり、前記１つの角度範囲は６０度以下であることを特徴とする請求項１に記載の容器向き検出装置。

【請求項3】

前記検出部は、前記容器の向きの検出に加え、前記容器に対する図柄の高さ方向の位置ずれを検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の容器向き検出装置。

【請求項4】

前記容器の外周面の図柄のうち複数の前記登録図柄部の全てが含まれる容器高さ方向の一部の領域が登録領域として設定され、
前記検出部は、前記撮影図柄情報のうち容器高さ方向に前記登録領域に相当する一部の領域を、前記マッチング処理の対象として前記登録図柄部を探索することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の容器向き検出装置。

【請求項5】

容器を所定の間隔を開けて連続搬送させるコンベヤを備えた搬送部と、
前記コンベヤによって連続搬送される容器を検出対象とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の前記容器向き検出装置と、
前記容器向き検出装置を構成する前記検出部により検出された容器の向きに基づき、当該容器を目標の向きになるまで回転させる容器回転部と
前記容器回転部により目標の向きを向いた前記容器に処理を施す処理部と
を備えたことを特徴とする容器処理装置。

【請求項6】

容器の向きを検出する容器向き検出方法であって、
前記容器の外周面の図柄を一方向から撮影する撮像ステップと、
撮影された容器の外周面の図柄のうち当該容器の外周面を周方向にＮ分割（但し、Ｎは３以上の自然数）した異なる角度範囲ごとに、入力装置により任意の位置及び任意のサイズを選択することで指定された領域の図柄部を登録図柄部として一つずつ登録するとともに、複数の前記登録図柄部を位置情報と対応付けて記憶部に記憶させる登録ステップと、
前記容器の一方向から撮影された撮影図柄情報のうちから、前記登録図柄部と類似する類似図柄部を探索するマッチング処理を行い、当該マッチング処理で探し当てた類似図柄部の位置情報と、当該類似図柄部と対応する登録図柄部の位置情報とに基づいて容器の向きを検出する検出ステップと
を備えたことを特徴とする容器向き検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、容器の向きを検出する容器向き検出装置、容器処理装置及び容器向き検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、搬送中の容器の向きを検出する容器向き検出装置（図柄認識装置）を備えた容器印刷装置が開示されている。この容器印刷装置は、コンベヤ上を連続搬送される容器の外周面の図柄を認識しデータ処理によって容器の向きを検出する図柄認識装置と、図柄認識装置によるデータに基づいて容器を所定の向きに位置させるために必要により容器を回転させる容器回転部と、容器回転部によって所定の向きに位置制御された容器に対して印刷を行う印刷部とを備える。図柄認識装置は、複数のカメラ（又は光電管）により容器の外周面の全周分の全周図柄情報を取得し、その全周図柄情報から例えば所定の印刷箇所の図柄部分を探索し、探し出した図柄部分の基準位置からの相対角度を容器の向きとして検出する。

【0003】

また、例えば特許文献２には、容器向き検出装置を備えた容器位置合わせ装置が開示されている。容器向き検出装置は、容器の全周囲の画像情報を登録画像として予め登録しておき、任意の向きで供給されてきた容器の撮影画像情報を取得する。そして、登録画像情報と撮影画像情報とを所定の相関手法を用いて照合し、相関値が最大となる登録画像上のエリアを入力画像と同一部分と判断することで、容器の向きを検出する。容器位置合わせ装置は、容器向き検出装置が検出した容器の向きに基づいて、容器を目的の所定方向へ回転して位置合わせを行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−１０５７１６号公報

【特許文献2】特開平６−２４４２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１に記載された容器向き検出装置では、容器の全周図柄情報を取得する必要があるため、容器の外周面を異なる角度から撮影する３つ以上のカメラ（撮像部）が必要になる。また、容器の全周図柄情報という全体の中から所定の印刷箇所の図柄部分を探し出す必要があったので、処理で扱う情報量が多く、処理時間が相対的に長くなる。

【0006】

また、特許文献２に記載された容器向き検出装置では、カメラ（撮像部）は撮影画像情報を取得できるように例えば１つ設ければよいが、予め登録された容器の全周分の登録画像情報と撮影画像情報とを照合するため、処理時間が相対的に長くなる。このように特許文献１、２に記載の容器向き検出装置では、容器の全周分の画像情報と撮影画像情報とを照合する処理を行うため、処理で扱う情報量が多く、容器の向きを検出する処理に要する処理時間が相対的に長くなるという課題がある。

【0007】

本発明の目的は、比較的少ない数の撮像部を用いて、比較的簡単な処理で容器の向きを検出することができる容器向き検出装置、容器処理装置及び容器向き検出方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する容器向き検出装置は、容器の向きを検出する容器向き検出装置であって、容器の外周面の図柄を一方向から撮影する撮像部と、容器の外周面の図柄のうち当該容器の周方向に異なる位置にある複数の図柄部を登録図柄部として位置情報と対応付けて記憶する記憶部と、前記撮像部が容器を一方向から撮影した撮影図柄情報のうちから登録図柄部と類似する類似図柄部を探索するマッチング処理を行い、当該マッチング処理で探し当てた類似図柄部の位置情報と、当該類似図柄部と対応する登録図柄部の位置情報とに基づいて容器の向きを検出する検出部とを備えている。

【0009】

この構成によれば、容器の外周面の図柄が撮像部により一方向から撮影される。検出部は、撮像部が容器を一方向から撮影して得た図柄（撮影図柄情報）のうち、複数の登録図柄部と類似する類似図柄部を探索するマッチング処理を行う。複数の登録図柄部は、容器の周方向に異なる位置の図柄部を登録したものであり、撮影図柄情報は複数の登録図柄部の少なくとも１つを含むものであるため、マッチング処理の結果、少なくとも１つの類似図柄部が探し当てられる。検出部は、探し当てた類似図柄部の位置情報と登録図柄部の位置情報とに基づいて容器の向きを検出する。よって、撮像部は容器の外周面の周方向の一部を撮影できる数だけ設ければよく、容器の全周分を撮影できる数を用意する必要はない。また、上記容器向き検出装置と異なり、容器の全周図柄情報を予め登録しておき、全周図柄情報のうちから容器を一方向から撮影して得た撮影図柄情報を探索する構成の場合、撮像部を容器の外周面の周方向の一部を撮影可能な数だけ用意すればよいが、マッチング処理の対象領域が容器の全周分の図柄情報と相対的に広く、しかも探索する図柄情報も撮影範囲の図柄情報と相対的に広いため、マッチング処理にかなりの時間を要する。これに対して、上記容器向き検出装置では、容器の一方向から撮影された撮影図柄情報のうちから、この撮影図柄情報よりも狭い登録図柄部を探索するマッチング処理を行うので、その処理時間が相対的に短く済む。

【0010】

上記容器向き検出装置では、複数の前記登録図柄部を位置情報と対応付けて前記記憶部に記憶させる登録部を更に備え、前記登録部は、容器の外周面を周方向にＮ分割（但し、Ｎは３以上の自然数）した１つの角度範囲ごとに、入力装置により領域を指定して選択された図柄部を登録図柄部として一つずつ登録することが好ましい。

【0011】

この構成によれば、登録部は、容器の外周面を周方向にＮ分割（但し、Ｎは３以上の自然数）した１つの角度範囲ごとに、入力装置により領域を指定して選択された図柄部を登録図柄部として一つずつ登録する。よって、容器の外周面の図柄のうち入力装置により指定した所望の領域の図柄部を登録図柄部として登録できる。例えば商品の種類によって容器の図柄の一部が変化する可変の図柄部であっても、その可変の図柄部を避けて登録図柄部を登録できる。この場合、商品の種類が異なっても、共通の登録図柄部を用いて容器の向きを検出できる。また、任意の向きの容器を一方向から撮影したときに取得される撮影図柄情報の中に少なくとも１つの登録図柄部と類似する類似図柄部が存在することになるので、例えば容器の向きがどの向きであっても、容器の向きをより確実に検出できる。

【0012】

上記容器向き検出装置では、前記Ｎ分割は６分割以上であり、前記１つの角度範囲は６０度以下であることが好ましい。
この構成によれば、容器の全周を周方向に６分割以上のＮ分割したときの１つの角度範囲は、６０度以下であるので、撮像部により容器を一方向から撮影したときに得られた撮影図柄情報中に、複数の登録図柄部と類似する複数の類似図柄部が存在することになる。よって、複数の登録図柄部のうち１つと類似する１つの類似図柄部が何らかの理由により探し当てられなくても、他の１つの登録図柄部と類似する類似図柄部が探し当てられることで、より確実に容器の向きを検出できる。

【0013】

上記容器向き検出装置では、前記検出部は、前記容器の向きの検出に加え、前記容器に対する図柄の高さ方向の位置ずれを検出することが好ましい。
この構成によれば、検出部は、容器の向きの検出に加え、容器に対する図柄部の高さ方向の位置ずれを検出する。よって、容器に対して図柄の位置が高さ方向にずれている場合は、その図柄の高さ方向の位置ずれ不良を検出できる。例えば容器にシュリンクラベル等のラベルを施して図柄を設けた場合に、ラベルの高さ方向の位置ずれ不良を検出できる。

【0014】

上記容器向き検出装置においては、前記容器の外周面の図柄のうち複数の前記登録図柄部の全てが含まれる容器高さ方向の一部の領域が登録領域として設定され、前記検出部は、前記撮影図柄情報のうち容器高さ方向に前記登録領域に相当する一部の領域を、前記マッチング処理の対象として前記登録図柄部を探索することが好ましい。

【0015】

この構成によれば、検出部は、撮影図柄情報のうち容器高さ方向に前記登録領域に相当する一部の領域を、マッチング処理の対象領域として登録図柄部を探索する。よって、マッチング処理の対象領域を撮影図柄領域よりも狭くできるので、撮影図柄情報の全体を対象領域とする場合に比べ、マッチング処理時間をより短縮できる。

【0016】

上記課題を解決する容器処理装置は、容器を所定の間隔を開けて連続搬送させるコンベヤを備えた搬送部と、前記コンベヤによって連続搬送される容器を検出対象とする上記容器向き検出装置と、前記容器向き検出装置を構成する前記検出部により検出された容器の向きに基づき、当該容器を目標の向きになるまで回転させる容器回転部と、前記容器回転部により目標の向きを向いた前記容器に処理を施す処理部とを備えている。

【0017】

この構成によれば、所定の間隔を開けてコンベヤによって連続搬送される容器について、検出部によりその撮影図柄情報のうちから登録図柄部と類似する類似図柄部を探索するマッチング処理の結果に基づいて容器の向きが検出される。容器回転部は、検出部により検出された容器の向きを目標の向きになるまで回転させる。よって、コンベヤにより容器を連続搬送しながら、容器の向きを目標の向きに調整することができる。また、容器回転部により目標の向きに向きが調整された容器に、処理部による処理が施される。よって、処理部により容器の図柄に合った適切な処理を施すことができる。

【0018】

上記課題を解決する容器向き検出方法は、容器の向きを検出する容器向き検出方法であって、容器の外周面の図柄のうち当該容器の周方向の異なる位置で選択された複数の登録図柄部を位置情報と対応付けて登録する登録ステップと、前記容器の外周面を一方向から撮影する撮像ステップと、前記容器の一方向から撮影された撮影図柄情報のうちから、前記登録図柄部と類似する類似図柄部を探索するマッチング処理を行い、当該マッチング処理で探し当てた類似図柄部の位置情報と、当該類似図柄部と対応する登録図柄部の位置情報とに基づいて容器の向きを検出する検出ステップとを備えている。この方法によれば、上記容器向き検出装置と同様の作用効果を得ることができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、比較的少ない数の撮像部を用いて、比較的簡単な処理で容器の向きを検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】一実施形態における容器印刷装置を示す模式平面図。

【図2】容器印刷装置を示す模式側面図。

【図3】（ａ）は容器の正面図、（ｂ）は容器の平面図。

【図4】容器回転装置を示す模式平面図。

【図5】容器がカメラで撮影される様子を示す模式平面図。

【図6】容器回転装置を示す模式正面図。

【図7】（ａ）〜（ｄ）は容器の回転制御を説明する模式図。

【図8】高速ライン対応の容器印刷装置における撮影装置及び容器回転装置を示す模式平面図。

【図9】容器印刷装置の電気的構成及び機能的構成を示すブロック図。

【図10】モデル登録の方法を説明する模式図。

【図11】モデル登録された容器の全周をパノラマ展開した図。

【図12】設定画面を示す模式図。

【図13】モデル登録用画面を示す模式図。

【図14】容器の向きを検出する際に行われる補正演算処理を説明する模式図。

【図15】モデル登録処理ルーチンを示すフローチャート。

【図16】容器向き制御ルーチンを示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、容器向き検出装置を備える容器処理装置に係る一実施形態として容器印刷装置を、図面を参照して説明する。
図１及び図２に示す容器印刷装置１１は、搬送部の一例としての搬送装置１２を構成するコンベヤ１３上を連続搬送される図３に示す容器２０の外周面２１の所定箇所に印刷を行う装置である。図１及び図２に示すように、容器印刷装置１１は、容器２０を印刷するときの向きに合わせるために、容器の回転位置（向き）を検出する容器向き検出装置１００を備えている。

【0022】

容器印刷装置１１は、搬送系として、容器２０をコンベヤ１３に供給する供給部１４と、コンベヤ１３を有する前述の搬送装置１２と、コンベヤ１３によって搬送経路の途中の印刷位置で良好に印刷された容器２０を、その搬送方向Ｘの下流側に配置された容器包装ライン（図示せず）等に送り出す排出部１５とを備えている。

【0023】

また、容器印刷装置１１は、搬送装置１２のコンベヤ１３上を連続搬送される容器２０を順次撮影する撮影装置３０と、撮影された容器２０の画像を基に容器２０の向き（角度）を検出し、その容器の向きの検出結果に基づいて、必要に応じて容器２０を印刷するときの向きになるまで回転させる容器回転部の一例としての容器回転装置４０とを備えている。さらに容器印刷装置１１は、向きが所定の向きに調整された容器２０に対して処理を行う処理部の一例として印刷（印刷処理）を施す印刷装置５０を備えている。

【0024】

コンベヤ１３は、搬送装置１２の動力源である電動モータ１３Ｍの動力により回転駆動され、複数の容器２０を所定の搬送速度で連続的に搬送する。また、容器印刷装置１１における供給部１４よりも搬送方向Ｘに少し下流側は分離エリアとなっており、ここにはコンベヤ１３の側方に位置しかつコンベヤ１３に沿って延びる公知のタイミングスクリュー１６が配設されている。タイミングスクリュー１６は、電動モータ１６Ｍの動力でコンベヤ１３の搬送速度に応じた回転速度で駆動される。供給部１４からコンベヤ１３上へ供給された複数の容器２０は、コンベヤ１３の側方に配設されたタイミングスクリュー１６によって割出され、進行方向（搬送方向Ｘ）に所定間隔を開けた状態で連続的に搬送される。

【0025】

撮影装置３０は、タイミングスクリュー１６により割出されてコンベヤ１３上を所定間隔で搬送される容器２０を、その搬送経路上の所定の撮影位置で一方向から１つずつ撮影する撮像部の一例としてのカメラ３１と、カメラ３１による撮影対象となる容器２０を検出可能な容器センサ３２とを備えている。容器センサ３２は、コンベヤ１３上の容器２０が撮影位置に達する直前又は達したときに容器２０を検知する。カメラ３１は、容器センサ３２が容器２０を検知した信号に基づいて容器２０が正面を通過するタイミングで撮影動作を行い、容器２０を側方から１つずつ撮影してその画像データを逐次取得する。

【0026】

図３（ａ），（ｂ）に示す容器２０は、略円筒形状のプラスチック容器からなり、供給部１４の上流側に設置された図示しないシュリンクラベラーによって外周面２１にラベル２２（シュリンクラベル）が施されたものである。ラベル２２は、図示しない加熱トンネルを通過して加熱されることにより、図３（ａ）に示すように、容器２０の高さ方向Ｚに容器２０の高さＨより僅かに小さい縦幅の範囲に収縮する。ラベル２２には、その全周に亘り図柄２３が描かれている。図柄２３には、製造会社・商品名あるいはロゴマーク等の図柄部２３Ａや、商品原料・保存法・製造工場等の品質詳細等の文字列が枠で囲まれた図柄部２３Ｂ、バーコードが枠で囲まれた図柄部２３Ｃ、イラストやデザイン（図案）等の図柄部２３Ｄ及び商品の種類に応じて図柄内容が変更される可変の図柄部２３Ｅ等が含まれる。

【0027】

また、図３（ｂ）に示すように、容器２０の外周面２１において商品名等の図柄部２３Ａ（図３（ａ）参照）が描かれた位置を正面とすると、この正面の裏側となる裏面に、容器２０の中心角で所定角度θの範囲に亘って印刷領域２７が設定されている。この印刷領域２７には、容器２０の搬送過程で印刷装置５０により所定事項が印刷される。本例では、容器２０の正面に正面角度０度が設定され、０度から時計回りに約１８０度の位置に印刷領域２７が設定されている。なお、図３（ａ）に示すように、容器２０はその上端から若干下側の位置に少し外周径が小さく括れたネック部２６を有していてもよい。

【0028】

図１及び図２に示すカメラ３１は、容器２０の外周面２１の図柄を撮影し、その撮影した図柄を含む容器２０の画像データをコントローラ５６に出力する。図４に示すように、カメラ３１は単一の容器２０の外周面２１を所定の角度位置から撮影可能な位置に配置されており、１つのカメラ３１によって外周面２１の図柄を撮影し、撮影した図柄の画像データをコントローラ５６に出力する。コントローラ５６は、容器センサ３２からの検知信号に基づいてカメラ３１の撮影タイミングを制御し、カメラ３１によってその正面に位置する容器２０の図柄が撮影される。コントローラ５６は、図柄の画像データに基づいて容器２０の向き（回転角）を特定するデータ処理を行う。

【0029】

カメラ３１は、２次元イメージセンサー等の撮像素子を内蔵し、光学系を介して撮像素子が容器２０の外周面２１の図柄２３の像を受光することで、容器２０の図柄２３を撮影する。カメラ３１は、図４に示すように、容器２０の搬送方向Ｘに対して直角方向から容器２０の外周面２１を撮影可能に１つ配置されている。

【0030】

図４及び図６に示すように、容器回転装置４０は、撮影装置３０が撮影して取得した画像データに基づき検出された向きにある容器２０が、コンベヤ１３上の印刷位置に到達したときに、容器２０の印刷領域２７を印刷装置５０と対向する向きに配置させるべく、必要に応じて容器２０を回転させる装置である。容器回転装置４０は、図１及び図４に示すように、コンベヤ１３の両側に配置された一対の回転装置４１，４６を備える。一対の回転装置４１，４６は、それぞれモータ等により適宜の速度で回転駆動する駆動部４２，４７と、コンベヤ１３を挟んで対峙する位置に回転自在に配置された一対ずつのローラ４３，４８と、駆動部４２，４７の駆動力でローラ４３，４８を介して回転し容器２０の外周面２１に当接可能な一対のベルト４４，４９とを備える。この容器回転装置４０では、一対の回転装置４１，４６の各ベルト４４，４９によって容器２０を把持した際に、各ベルト４４，４９の回転速度をそれぞれ異ならせることにより、コンベヤ１３上を搬送しながら容器２０を所定の印刷位置に回転させる。このようにして容器回転装置４０は、カメラ３１の撮影した容器２０の図柄の画像データから検出された向きに関するデータに基づいて、容器２０を印刷領域２７が印刷装置５０と対向する向きになるまで回転させる。なお、コントローラ５６により各駆動部４２，４７の回転速度が制御される。

【0031】

図１及び図２に示すように、印刷装置５０は、容器回転装置４０によってコンベヤ１３上で向きが制御された容器２０に対して印刷を行う装置である。この印刷装置５０は、容器回転装置４０よりも搬送方向Ｘの下流側の位置におけるコンベヤ１３の側方に配設されている。印刷装置５０の印字ヘッド（図示せず）の高さ位置は、コンベヤ１３上を搬送されるときの容器２０の印刷領域２７の高さに合わせられている。また、印刷装置５０としては、文字や記号、バーコード（二次元バーコードを含む）等の図形等の所定事項の印刷が可能なインクジェット方式等の公知の印刷装置が用いられる。印刷装置５０は、所定事項として、賞味期限及びロット番号等の品質管理に関する情報を判り易い位置に効率的かつ効果的に印刷する。

【0032】

また、容器印刷装置１１では、コンベヤ１３によって容器２０を搬送するに際して、その転倒を防止するために、図１及び図２に示した、コンベヤ１３に容器２０の底面２４（図３（ａ）参照）を負圧空気で吸引して容器２０の転倒を防止する容器底面吸引装置１７が設けられている。図４及び図６に示すように、コンベヤ１３の上面には搬送方向に所定の間隔ごとに全周にわたって複数の貫通孔１３ａが形成されている。図６に示すように、コンベヤ１３の下側には、貫通孔１３ａと連通する負圧室１９ａを内部に有するダクト１９がコンベヤ１３に沿って延びており、この負圧室１９ａは配管１７ａと連通している。図１及び図２に示すように、配管１７ａは、容器底面吸引装置１７の真空ポンプ１８に接続されている。真空ポンプ１８が駆動されることで、配管１７ａを通じて負圧室１９ａの内部を負圧状態に吸引する。これにより、コンベヤ１３上を搬送される容器２０の底面２４が貫通孔１３ａからの負圧空気で吸引され、特に容器２０の回転時の転倒を防止して安定した搬送に寄与する。

【0033】

さらに、図１及び図２に示すように、容器回転装置４０と印刷装置５０との間の位置には、容器回転装置４０から搬出された容器の向きを検査するべく容器２０を撮影可能な検査用カメラ５１を備えた検査装置５２が設けられている。検査装置５２は、検査用カメラ５１が撮影して取り込んだ画像データに基づいてコントローラ５６内で所定のデータ処理が行われることで、容器２０の向きの良否を検査する。また、検査装置５２は、検査の結果、向きが不適切な回転不良の容器２０をコンベヤ１３上から排出するエアージェット等の排出装置５４を備えている。排出装置５４により排出された回転不良の容器２０は、コンベヤ１３を挟んで対向する位置に配置された不良品回収用の受箱５５に回収される。

【0034】

また、搬送方向Ｘに印刷装置５０よりも下流側の位置には、容器２０の印刷結果を検査するために容器２０の印刷箇所を撮影可能な検査用カメラ５３が設けられている。検査用カメラ５３によって容器２０の印刷領域２７を撮影して取り込んだ画像データに基づいてコントローラ５６が公知のデータ処理を行うことで、印刷領域２７の印刷部分の位置ずれや濃淡、かすれ等の印刷状態が検査される。なお、印刷不良の容器２０は、図示しない排出装置によりコンベヤ１３上から受箱に回収される。なお、回転不良の容器２０を印刷前にコンベヤ１３上から排斥する構成に替え、回転不良の容器２０を印刷装置５０の前を通るときに印刷装置５０に印刷を行わせない印刷制御をコントローラ５６に行わせてもよい。なお、各カメラ３１，５１，５３には、ＣＣＤ撮像素子やＣＭＯＳ撮像素子等の公知の撮像素子を用いたカメラが用いられる。

【0035】

また、図１及び図２に示すように、コントローラ５６には、入力系として、カメラ３１、容器センサ３２、検査用カメラ５１、検査用カメラ５３が電気的に接続され、出力系として、搬送装置１２（モータ１３Ｍ，１６Ｍ）、容器底面吸引装置１７の真空ポンプ１８、容器回転装置４０、印刷装置５０及び排出装置５４が電気的に接続されている。

【0036】

また、コントローラ５６には、図２に示すパーソナルコンピュータ６０が通信ケーブル６４を介して接続されている。パーソナルコンピュータ６０（以下、「ＰＣ６０」とも記す。）は、本体６１と、マウス６２ｍ及びキーボード６２ｋよりなる入力装置６２と、表示部６３（モニタ）とを備えている。本体６１は、通信ケーブル６４を通じてコントローラ５６と接続されており、ユーザが表示部６３に表示された設定画面又は登録画面を見ながら、入力装置６２を操作することにより、容器印刷装置１１への各種の設定及び検査用の画像の登録等が行われる。本実施形態では、コントローラ５６が、カメラ３１が容器２０を撮影して得た画像データに基づき容器２０の向きを検出する容器向き検出処理と、容器２０の印刷領域２７が印刷装置５０と対向する目標の向きになるまで容器回転装置４０に容器２０を回転させる容器回転制御とを行う。さらにコントローラ５６は、容器回転装置４０から搬出された容器２０の向きの良否を検査する回転検査と、印刷装置５０による容器２０の印刷領域２７への印刷結果の良否を検査する印刷検査とを行う。

【0037】

次に、容器印刷装置１１の作動について説明する。図示しないシュリンクラベラーによって予めラベル２２が施された複数の容器２０が、図１及び図２に示すように、供給部１４からコンベヤ１３上に連続供給され、タイミングスクリュー１６によって所定間隔を開けて連続搬送される。その際、容器２０は、容器底面吸引装置１７の負圧室１９ａ（図６参照）内が負圧状態とされることにより、底面２４がコンベヤ１３の貫通孔１３ａからの負圧空気で吸引されて、安定した状態で搬送される。

【0038】

続いて、図４に示すように、コンベヤ１３により所定間隔を開けて搬送されてきた容器２０が、コンベヤ１３を挟む両側のうち一方側に配置された撮影装置３０のカメラ３１により、一方向から撮影される。このとき、容器センサ３２が容器２０を検知した信号に基づく撮影タイミングでカメラ３１が撮影動作することで、容器２０はカメラ３１の撮影エリアのほぼ中央位置に配置された状態で撮影される。コントローラ５６（図１及び図２参照）は、カメラ３１から取得した画像データを用いて検出した容器２０の向きから目標の向きになるまでの回転に必要な回転角度を指令値に含む指令信号を出力して容器回転装置４０を駆動制御する。容器回転装置４０は、コントローラ５６からの指令信号に含まれる回転角度の指令値に応じた速度差でベルト４４，４９を駆動させるべく各駆動部４２，４７を駆動制御することで、一対のベルト４４，４９間に把持された容器２０を指定の回転角度で回転させつつ搬送する。その結果、目標の向きに調整された容器２０が、容器回転装置４０から順次搬出される。

【0039】

ここで、図５に示すように、容器回転装置４０で向きが調整される前の容器２０は任意の向きで搬送されてくるので、容器２０の印刷領域２７は任意の方向を向いている。カメラ３１が容器２０の外周面２１を一方向から撮影したときにラベル２２の図柄２３はカメラ３１と対面する一部のみ撮影される。このとき、容器２０の向きによって撮影される図柄２３の部分が異なるので、その図柄の部分をマッチング処理で特定することで容器２０の向きを検出する。容器２０の向きを検出できれば、その向きから印刷領域２７を印刷装置５０の正面に向けるために必要な容器２０の回転角度は特定される。

【0040】

次に、図７を参照して、容器回転装置４０による容器回転制御について説明する。図７（ａ）に示すように、カメラ３１が容器２０の対向する正面を撮影して得た画像データ中の図柄部分が容器２０の全周に描かれた図柄２３のどの部分であるかをデータ処理で特定することで、容器２０の向き（角度）を検出する。コントローラ５６は、その検出した向きを基に、印刷領域２７が印刷装置５０の正面を向く目標の向きになるまでに必要な容器２０の回転角度（回転量）を算出する。図７（ａ）の例では、コントローラ５６は容器回転装置４０に対して容器２０を正転方向（時計回り）に約１４０度だけ回転させる指令信号を出力する。容器回転装置４０はベルト４４，４９をそれぞれ異なる速度で回転させて、容器２０を正転方向に約１４０度回転させる。その結果、容器２０は印刷領域２７が印刷装置５０の正面を向く目標の向き（図７では下向き）に調整される。

【0041】

また、図７（ｂ）に示す例では、カメラ３１が容器２０を撮影して得た画像データに基づき検出された容器２０の向きから印刷領域２７が印刷装置５０の正面を向く目標の向きになるまで容器２０を回転させるのに必要な回転角度が、正転方向に約９０度と算出される。コントローラ５６は容器回転装置４０に対して容器２０を正転方向に約９０度だけ回転させる指令信号を出力する。容器回転装置４０はベルト４４，４９をそれぞれ異なる速度で回転させて、容器２０を正転方向に約９０度回転させる。その結果、容器２０は印刷領域２７が印刷装置５０の正面を向く目標の向きに調整される。

【0042】

さらに、図７（ｃ）に示す例では、カメラ３１が容器２０を撮影して得た画像データに基づき検出された容器２０の向きから容器２０を印刷領域２７が印刷装置５０の正面を向く目標の向きになるまでに必要な回転角度が、逆転方向（反時計回り）に約９０度と算出される。コントローラ５６は容器回転装置４０に対して容器２０を逆転方向に約９０度だけ回転させる指令信号を出力する。容器回転装置４０はベルト４４，４９をそれぞれ異なる速度で回転させて、容器２０を逆転方向に約９０度回転させる。その結果、容器２０は印刷領域２７が印刷装置５０の正面を向く目標の向きに調整される。

【0043】

なお、図７（ｄ）に示すように、カメラ３１が容器２０を撮影して得た画像データに基づき検出された容器２０の向きが、印刷領域２７が印刷装置５０の正面を向く目標の向きに一致した場合は、容器２０を回転させるべき回転角度が「０度」になる。この場合、容器回転装置４０はベルト４４，４９を同じ速度で回転させて、容器２０を回転を伴わずに搬送する。

【0044】

そして、検査用カメラ５１によって容器２０を撮影して得た撮影画像に基づく検査により容器２０の向きが目標の向きであることが確認されると、容器２０の印刷領域２７に印刷装置５０によって例えば賞味期限及びロット番号等の所定事項が印刷される。一方、検査により回転不良の容器２０は、印刷装置５０による印刷位置に至る手前で排出装置５４によりコンベヤ１３上から排除される。印刷された容器２０は、検査用カメラ５３によって撮影され、コントローラ５６はその撮影で得られた撮影画像に基づく印刷結果の検査を行う。この印刷検査によって良品であれば、容器２０がそのままコンベヤ１３から排出部１５に搬送され、包装工程等の以後の適宜の工程へ送られる。一方、印刷結果の検査によって不良品であると、図示しないエアージェットからなる排出装置によってコンベヤ１３上から排除される。

【0045】

図１及び図２に示した容器印刷装置１１では、１つの容器回転装置４０によって容器２０を回転させたが、容器印刷装置１１が高速ライン対応の場合は、図８に示すように、撮影装置３０と容器回転装置４０をコンベヤ１３の長手方向に沿って複数組配置する構成が採用される。高速ライン対応の容器印刷装置１１では、図８に示すように、２組の撮影装置３０（３０Ａ，３０Ｂ）及び容器回転装置４０（４０Ａ，４０Ｂ）がコンベヤ１３の長手方向に沿って直列に配置されている。２組の容器回転装置４０Ａ，４０Ｂは、容器２０を目標の向きになるまでの回転に必要な回転角度を分担している。

【0046】

ここで、図４に示すように容器回転装置４０が１つの場合、各回転装置４１，４６のベルト４４，４９間に把持した容器２０を±１８０度（正転と逆転で１８０度ずつ）以上の所定角度だけ回転できる必要がある。しかし、高速ライン対応の場合、搬送中に一対のベルト４４，４９の速度差で容器２０を回転させる構成によって容器２０を±１８０度以上回転できるためには、容器２０を一対のベルト４４，４９間に把持しつつ搬送する際の搬送距離を、搬送速度の高速化に応じて長くする必要がある。搬送距離を長くすると、容器２０のピッチを広くする必要があり、容器２０のピッチが広くなっては搬送速度の高速化の割に搬送効率（単位時間当たりの容器搬送本数）の向上を期待できなくなる。そこで、本実施形態の高速ライン対応の容器印刷装置１１では、複数の容器回転装置４０を設け、容器２０を回転させる回転角度を複数の容器回転装置４０で分担することで、容器２０のピッチを狭くしている。例えばＰ度（例えば１２０°）回転させる場合は、２つの容器回転装置４０Ａ，４０Ｂに、容器２０をＰ／２度ずつ回転させ、一つの容器回転装置４０が担う容器２０の回転角度を例えば約１／２に小さくすることで、約半分のピッチを確保しつつ容器２０の搬送速度の高速化を実現する。

【0047】

容器印刷装置１１にあっては、容器２０を一方向からカメラ３１で撮影して得た画像データ（撮影図柄情報）の中から、予め容器２０の周方向の異なる位置の領域を指定して登録された登録図柄部であるモデルＭと類似する類似図柄部を探すオムニ・マッチング処理を行う。このオムニ・マッチング処理では、探し当てた類似図柄部の位置情報と、対応するモデルの位置情報とによって、容器２０の向きを検出する。特に、容器印刷装置１１は、加熱トンネルを通過してシュリンクラベルの熱収縮が完了した容器２０に対して好適に用いられ、ラベル２２の部分的な収縮率の差異による図柄の歪みが多少あっても、容器２０の向きを比較的正確に検出することが可能である。なお、オムニ・マッチング処理の詳細は後述する。

【0048】

ここで、図８に示す高速ライン対応の場合、上流側の容器向き検出装置１００における容器向き検出処理でマッチングできず容器２０の向きを特定できなかったときに容器２０を回転制御することなく下流に搬送すると、下流側の容器向き検出装置１００において同様にマッチングできない結果となる確率が高い。そのため、本実施形態では、上流側の容器向き検出装置１００でマッチングできなかったときには、モデルの中で一番マッチングしにくい角度であるとしその値に相当する設定角度にあるものとみなし、上流側の容器回転装置４０Ａに設定角度に応じた容器２０の回転制御を行わせ、次の下流側の容器向き検出装置１００へ受け継ぐ。下流側の容器回転装置４０Ｂでは、下流側のカメラ３１Ｂが上流側のカメラ３１Ａとは違う角度で容器２０を撮影できるので、その取り込んだ画像データに基づきマッチングを行ったときにマッチングできる結果となる確率が高まる。

【0049】

次に、図９を参照して容器印刷装置１１の電気的構成及び機能的構成を説明する。容器印刷装置１１のコントローラ５６は、回路基板に実装されたチップセット等により構成されるコンピュータ６５を内蔵する。また、コントローラ５６には、搬送装置１２、撮影装置３０を構成するカメラ３１及び容器センサ３２、容器回転装置４０、印刷装置５０、検査用カメラ５１、検査用カメラ５３及び排出装置５４が電気的に接続されている。また、コントローラ５６は、ＰＣ６０の本体６１内の図示しないコンピュータにより表示部６３に表示された設定画面又は登録画面を見ながらユーザが入力装置６２を操作して設定又は登録した条件等に従って容器印刷装置１１を制御する。

【0050】

図９に示すように、コンピュータ６５は、ＣＰＵ６８（中央処理装置）及び記憶部の一例としてのメモリ６９を内蔵する。メモリ６９には、カメラ３１が容器２０を撮影して取り込んだ画像データに基づくデータ処理で容器２０の向きを検出する容器向き検出処理、及び検出した向きに応じて容器２０を目標の向きまで回転させる容器回転制御をコンピュータ６５に実行させるためのプログラムＰＲが記憶されている。また、メモリ６９には、容器２０の外周面２１に描かれた図柄２３の全周図柄情報の一部が、登録図柄部（後述するモデルＭ）として容器２０の周方向の異なる位置ごとに登録された登録データの一例であるモデル登録データＭＤ（以下、モデル登録データＭＤをモデルＭと同様の意味で使用する）が記憶されている。モデル登録データＭＤでは、容器２０の周方向の異なる位置にユーザが領域を指定して登録された複数（例えば８つ）のモデルＭと、各モデルＭの位置情報とが対応付けられている。なお、メモリ６９は、ハードディスクやＲＡＭの一部の記憶領域により構成される。

【0051】

図９に示すコンピュータ６５は、ＣＰＵ６８がプログラムＰＲを実行することにより容器印刷制御装置７０として機能する。図９において、ＣＰＵ６８内に模式的に示された各機能ブロックは、ＣＰＵ６８がプログラムＰＲを実行することで実現される各機能部である。すなわち、容器印刷制御装置７０は、ソフトウェアよりなる機能部として、制御部７１、登録部の一例としてのモデル登録部７２、画像取得部７３、検出部の一例としての容器向き検出部７４、回転制御部７５、回転検査部７６及び印刷検査部７７を備えている。容器印刷制御装置７０は、カメラ３１が撮影して取り込んだ画像データに基づく容器向き検出処理、容器を検出された向きに応じて回転させる容器回転制御、回転後の容器２０の向きを検査する容器向き検査、及び容器２０への印刷結果を検査する印刷検査などの各種処理を行う。なお、モデル登録部７２、画像取得部７３及び容器向き検出部７４は、ＰＣ６０の本体６１内の図示しないコンピュータがプログラムを実行することにより、本体６１内に設けられてもよい。

【0052】

本実施形態では、容器印刷制御装置７０は、カメラ３１が容器２０を一方向から撮影して得た画像データ（撮影図柄情報）に基づいて、オムニ・マッチング処理を行って、容器２０の向き（角度）を検出する。オムニ・マッチング処理では、カメラ３１が容器２０の外周面２１の図柄２３を一方向から撮影して得た撮影図柄情報の中から、モデルＭ（登録図柄部）と図柄の特徴（本例では形状）が類似する類似図柄部を探すマッチング処理を行う。このマッチング処理では、類似度のスコアが所定の閾値を超えれば、マッチングしたものとし、そのマッチング時の類似度のスコアと、その類似図柄部の位置情報とをメモリ６９に一時記憶する。本例では、マッチングした類似図柄部が複数存在する場合は、類似度のスコアの一番高い１つの類似図柄部を選択する。そして、その選択した１つの類似図柄部の位置情報と、その類似図柄部と対応するモデルＭの位置情報とに基づいて、容器２０の向き（角度）を検出する。なお、類似図柄部の位置情報は、撮影画像における容器の幅中心位置に対する類似図柄部の幅方向への距離で示される。また、モデルＭの位置情報には、モデル登録時にＮ分割した１つの角度範囲の中心位置を示す正面角度（例えば０度から３１５度まで４５度刻み）と、正面角度（容器幅中心位置）からモデルＭの幅中心までの幅方向への距離の情報とが含まれる。

【0053】

図９に示す制御部７１は、容器印刷装置１１の制御の全体を司り、各部７２〜７７に所定の処理又は制御を指示する。さらに制御部７１は、設定画面９０（図１２参照）の表示、モデル登録時に用いられるモデル登録用画面９１（図１３参照）の表示などを表示部６３に表示させる各種の表示制御などを行う。

【0054】

モデル登録部７２は、容器２０の図柄２３を周方向にＮ分割（例えば８分割）した１つの角度範囲（例えば４５度の範囲）のうちから、ユーザが入力装置６２の操作で選択した領域内の図柄部をモデルＭ（登録図柄部）として登録する。図１０に示すように、ユーザは、容器２０の外周面２１の全周に描かれた全体の図柄２３の中から、全周をＮ分割（例えばＮ等分割）した１つの角度範囲ごとに所望のモデル領域２３Ｍを１つずつ例えばマウス６２ｍの操作で領域を指定して選択することでモデルＭを登録する。モデル登録部７２は、入力装置６２から受け付けたモデル領域２３Ｍ内の図柄部情報を取得し、その図柄部情報に対して特徴抽出処理（例えばエッジ抽出処理等）を施すことで、図柄の形状（輪郭等）を特徴とするモデルＭ１〜Ｍ８を作成する。モデル登録部７２は、作成したモデルＭ１〜Ｍ８を、これらの図柄２３上の相対位置を特定する位置情報（位置座標）と対応付けてメモリ６９に記憶することで、Ｎ個（例えば８個）のモデルＭ１〜Ｍ８を登録する。

【0055】

図１０に示す例では、モデルＭ３，Ｍ４は、バーコードを囲む枠の一部を含み、その枠の一部によってできる逆Ｌ字形状を特徴にもつ。また、例えばモデルＭ１，Ｍ２，Ｍ８は、商品名のロゴマーク等のデザイン（図案）や文字の輪郭線の形状を特徴にもつ。また、モデルＭ５，Ｍ７は、文字列を囲む枠の一部によってできる逆Ｌ字形状を主な特徴にもつ。さらにモデルＭ６は、文字列を囲む枠の一部が２つ左右に並んでできるＴ字形状を主な特徴にもつ。各モデルＭ１〜Ｍ８は、Ｎ分割された各角度範囲の中心位置を示す正面角度０度、３６０／Ｎ度、…、３６０・（Ｎ−１）／Ｎ度と対応付けられる。８分割（Ｎ＝８）の例では、各モデルＭ１〜Ｍ８は、０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度、２２５度、２７０度、３１５度の正面角度とそれぞれ対応付けられる。また、各モデルＭ１〜Ｍ８の位置が、正面角度を基準とする周方向の相対位置（相対角度）として登録される。このようにＮ個のモデルＭ１〜Ｍ８は、正面角度及び相対位置の情報と対応付けられたモデル登録データＭＤとしてメモリ６９に記憶される。

【0056】

図１３に示すモデル登録用画面９１で、ユーザはカメラ３１によって撮影された容器２０の画像を見ながら入力装置６２を操作して所望の領域を指定することでモデル登録を行う。図１３に示すモデル登録用画面９１には、Ｎ分割された角度範囲のうちそのとき登録の対象とされた角度範囲の幅中心に容器２０の幅中心を一致させた状態で容器２０の画像が表示される。このモデル登録用画面９１には、正面角度（０，４５，…，３６０度）の位置を指す中心線Ｌと、モデルＭ（例えばＭ１）を登録するべき幅範囲を明示する例えば四角枠状の枠Ｋとが重畳表示される。ユーザは、例えばマウス６２ｍを操作して、枠Ｋの幅範囲内に同図に二点鎖線で示す四角枠の領域を指定してモデル領域２３Ｍを選択し確定することで、モデルＭを登録する。１つのモデルＭを登録する度に、所定角度（＝３６０／Ｎ度）ずつ容器２０を回転させて、モデル登録用画面９１中の容器の正面角度を所定角度ずつ切り換える。こうして容器の正面角度の異なる角度範囲ごとにモデル領域２３Ｍを順番に選択する操作を繰り返すことで、Ｎ個（例えば８個）のモデルＭ１〜Ｍ８を登録する。なお、モデルＭ１〜Ｍ８の高さ方向の中心の最小高さが下辺、最大高さが上辺となるよう枠Ｋが、モデルの登録位置及びサイズに応じて変更される構成とすることもできる。

【0057】

図１１は、モデルが登録された容器の全周をパノラマ展開で示したものである。図１０及び図１１に示すように、ユーザによるモデル登録により、商品名のロゴマーク等のデザイン（図案）の一部を含むモデルＭ１，Ｍ２，Ｍ８、バーコード等の一部を含むモデルＭ３，Ｍ４、文字列とその囲み枠とを含む領域の一部を含むモデルＭ５，Ｍ６，Ｍ７が登録される。本例では、ユーザは、全周の図柄２３のうちモデルＭとして登録する位置及び領域のサイズを任意に選択可能である。ラベル２２の図柄２３には、容器２０に例えば飲料液を入れて提供される商品の種類によらず共通又は共通とみなしうる図柄部２３Ａ〜２３Ｄと、比較的大きな文字サイズの文字列で商品の種類名が記載されたり、商品の種類に応じた異なるイラストが描かれたりして、商品の種類に応じて変化する可変の図柄部２３Ｅとがある。可変の図柄部２３ＥをモデルＭに登録すると、その図柄部２３Ｅを有する種類の容器２０についてはモデル検出ができるが、他の種類の容器２０についてはモデル検出ができない不都合がある。また、特許文献２のように、予め登録された全周図柄情報の中から、撮影画像を探すマッチング処理をする場合、撮影画像が商品の種類により変化すると、予め登録された全周図柄情報と同じ種類の商品の容器２０であれば容器の向きを検出できる。しかし、予め登録された全周図柄情報と異なる種類の商品の容器２０については容器の向きの検出が不可能となる。

【0058】

本例では、ユーザがマウス６２ｍの操作で所望の位置に所望のサイズの領域を指定して、任意の位置及び任意のサイズでモデル領域２３Ｍを選択することで、その選択したモデル領域２３Ｍ内の図柄部をモデルＭとして登録することができる。そのため、ユーザは可変の図柄部２３Ｅを避けて、モデル領域２３Ｍを選択すれば、商品の種類が複数の容器２０に対しても、商品の異なる種類間で共通のモデルＭの登録が可能である。

【0059】

また、図１１に示すように、本例では、登録されたＮ個全てのモデルＭ１〜Ｍ８を含むラベル２２（又は容器２０）の高さ方向Ｚにほぼ最小の範囲が、登録領域ＲＡとして設定される。図１１の例では、Ｎ個のモデルＭ１〜Ｍ８が、ラベル２２の高さ方向Ｚの上半分の領域に収まるように選択されているため、ラベル２２（又は図柄２３）のほぼ上半分の領域が登録領域ＲＡとして設定される。よって、ユーザがＮ個のモデルＭ１〜Ｍ８を高さ方向Ｚに収める範囲を狭くすることを意識してモデル登録を行うことで、登録領域ＲＡを高さ方向Ｚに狭くすることが可能である。登録領域ＲＡは、高さ方向ＺにおいてＮ個のモデルＭ１〜Ｍ８のうち最下端位置に所定のマージンを引いた位置を下辺とし、最上端位置に所定のマージンとを加えた位置を上辺とする範囲に設定される。この登録領域ＲＡは、後述するモデル検出部８１がモデルＭをマッチング処理で探索する際の探索対象領域を決めるときに用いられる。また、図１１に示すように、カメラ３１により容器２０の外周の図柄２３が一方向から撮影された際は、全周の図柄２３のうちそのときの容器２０の向きに応じて１８０度未満（一例として１６５〜１７５度）の撮影範囲ＩＲの図柄部分が撮影される。図１１では、正面角度０度が正面となる向きの容器２０をカメラ３１が撮影したときの撮影範囲ＩＲを一例として示しているが、撮影範囲ＩＲはカメラ３１に対する容器２０の向きに応じて図１１における横方向（周方向）にシフトする。本例では、撮影範囲ＩＲかつ登録領域ＲＡの範囲がマッチング処理時の探索対象領域とされる。よって、モデルＭ１〜Ｍ８を登録する位置及びサイズに応じて、マッチング処理時の探索対象領域が変化する。

【0060】

図９に戻って、画像取得部７３は、モデル登録時の登録画面用の画像の取得処理及びマッチング処理に用いる画像の取得処理を行う。画像取得部７３は、カメラ３１が容器２０を一方向から撮影して得た画像データ（撮影図柄情報）を取得し、画像の幅中心と容器の幅中心とを一致させるなどの所定の画像処理を行う。

【0061】

容器向き検出部７４は、カメラ３１が容器２０を一方向から撮影して得た画像データ（撮影図柄情報）とモデルＭとに基づいて、容器２０の向きを検出する。容器向き検出部７４は、画像データの図柄の中からモデルＭを検出するモデル検出部８１、及び検出されたモデルＭの位置情報を用いて容器２０の向きを演算する演算部８２を備える。また、容器向き検出部７４は、モデル検出部８１の検出結果に基づいて、容器２０に対する図柄２３の高さ方向Ｚの位置ずれ量を取得し、その位置ずれ量からラベル２２の高さ方向Ｚの位置ずれを検査するラベル高さ検査部８３を備える。

【0062】

モデル検出部８１は、カメラ３１が容器２０を一方向から撮影して取り込んだ撮影画像データ中の容器正面画像から、Ｎ個（例えば８個）の登録されたモデルＭと特徴が類似する類似図柄部を探索することにより、モデルＭの検出処理を行う。このモデル検出処理では、撮影画像データ（撮影図柄情報）の中からモデルＭと同形状・同サイズの画素領域を対象図柄領域として選択し、オムニ・マッチング処理により、対象図柄領域とモデルＭとの類似度のスコアを求める。そして、対象図柄領域をモデルＭの中心位置を起点として、所定ピッチ（例えば１画素又は数画素）ずつずらして変更しながら、対象図柄領域のモデルＭとの類似度のスコアを順次求める。このとき、モデル検出処理の開始に先立ち、撮影画像のうち高さ方向Ｚに全てのモデルＭ１〜Ｍ８が共通に登録された高さ方向Ｚに登録領域ＲＡに相当する一部のマッチング対象領域ＭＡ（図１１参照）を、対象としてオムニ・マッチング処理を行う。オムニ・マッチング処理で類似度のスコアが閾値以上となる対象図柄領域が見つかると、その対象図柄領域内の図柄部を類似図柄部とし、その類似度のスコアと共に類似図柄部の位置情報をメモリ６９の所定記憶領域に記憶する。このオムニ・マッチング処理では、対象とするモデルＭを１つずつ順番に切り換えて８つのモデルＭ１〜Ｍ８を検出するモデル検出処理を行ってもよいが、例えばマルチコアのＣＰＵ６８を用いて複数のモデル検出処理を並列処理で行う。本例では、８つのコアを備えたＣＰＵ６８を用い、８つのモデルＭ１〜Ｍ８の各々を検出対象とするモデル検出処理を並列処理で行う。そして、全てのモデルＭ１〜Ｍ８についてモデル検出処理を終えると、メモリ６９に記憶された全ての類似図柄部に関する情報を読み出して比較し、類似度のスコアが一番高い類似図柄部を検出モデルＤＭとして取得する。なお、各モデルＭ１〜Ｍ８には、最低スコアが予め設定されており、最低スコアにならないモデルはマッチング処理を中断するようにしている。これは１方向からマッチングできるモデルＭは、全周８モデルのうち３つ程度であるためである。

【0063】

図９に示す演算部８２は、検出モデルＤＭ（類似図柄部）の位置情報と、検出モデルＤＭと対応するモデルＭ（登録図柄部）の位置情報とを用いて、容器２０の向き（角度）を算出する。さらに演算部８２は、算出した容器２０の向きから、容器２０の向きが目標の向きになるまでの回転角度（回転量）を演算する。このとき、目標角度までの回転量を正転と逆転との両方で演算し、回転量が少なく済む近回りとなる一方を選択することで、回転方向と回転角度とを決定する。

【0064】

回転制御部７５は、検出された容器２０の向きから、容器２０の印刷領域２７が印刷装置５０の正面を向く目標の向きになるまで、演算部８２が取得した所定の回転方向に所定の回転角度だけ容器２０を回転させるように容器回転装置４０を駆動させる。回転制御部７５は、容器回転装置４０を構成する一対の回転装置４１，４６の各駆動部４２，４７を、一対のベルト４４，４９間に容器２０の回転方向及び回転量に応じた必要な速度差が生じるように制御する。この回転制御部７５による制御の結果、容器回転装置４０の一対のベルト４４，４９間に把持された容器２０は印刷領域２７が印刷装置５０の正面を向く目標の向きまで回転した後、容器回転装置４０の下流側のコンベヤ１３上へ搬送される。

【0065】

回転検査部７６は、向きが目標の向きに調整された容器２０が印刷装置５０の正面を通る前に、容器２０の向きを検査する。回転検査部７６は、検査用カメラ５１からの画像データに基づいて、印刷前の容器２０の向きを検査する。詳しくは、回転検査部７６は、検査用カメラ５１からの画像データに基づいて、印刷前の容器２０が印刷装置５０の正面を通るときに印刷領域２７が印刷装置５０と対向する正しい向きであるか否かを検査する。印刷前の容器２０の向きが正しくない回転不良の場合は、制御部７１が排出装置５４を駆動させて、回転不良の容器２０はコンベヤ１３の外側へ排出され、受箱５５に回収される。コントローラ５６は、向きが目標の向きに調整された容器２０が印刷装置５０の正面を通るときに、印刷装置５０を駆動させて容器２０の印刷領域２７に所定事項の印刷を施す。

【0066】

印刷検査部７７は、印刷装置５０による容器２０の印刷結果を検査する。印刷検査部７７は、印刷後の容器２０を検査用カメラ５３で撮影して得た画像データに基づいて、容器２０の印刷領域２７に印刷された印刷結果（所定事項）が正しく印刷されているか否かを検査する。容器２０の印刷結果が不良の場合は、制御部７１が図示しない排出装置を駆動させて、印刷不良の容器２０はコンベヤ１３の外側へ排出され、図示しない受箱に回収される。

【0067】

なお、本実施形態では、カメラ３１を備える撮影装置３０、コンピュータ６５を構成する制御部７１、モデル登録部７２、画像取得部７３、容器向き検出部７４及びモデル登録データＭＤを記憶するメモリ６９等により、前述の容器向き検出装置１００の一例が構成される。また、コンベヤ１３を備えた搬送装置１２、容器向き検出装置１００、容器回転装置４０、回転制御部７５、印刷装置５０及び回転検査部７６等を備える容器印刷装置１１により、前述の容器処理装置の一例が構成される。

【0068】

図１２に示すように、ユーザは表示部６３に表示させた設定画面９０で、キーボード６２ｋやマウス６２ｍ等の入力装置６２を用いて、容器印刷装置１１を制御するための設定パラメータの設定値を入力設定する。設定画面９０には、入力するべき容器回転制御用の設定パラメータとして、目標角度Ｇ、角度許容範囲β、容器幅視野角度α及びラベル高さずれ検査などの設定項目が用意され、ユーザは設定パラメータの設定値を入力設定する。

【0069】

ここで、「目標角度Ｇ」とは、基準角度０度（正面角度０度に相当）を基準として容器２０の目標の向きとなる印刷領域２７の位置を角度で示した値である。図１１に示す容器２０の例では、印刷領域２７は容器２０の裏面に設定されている。このため、容器２０を表面から撮影したときの撮影画像（図１３）における容器の正面角度（中心位置）を基準角度０度とした場合、目標角度Ｇは一例として１７０度に設定される。

【0070】

また、「角度許容範囲β」は、容器２０の向きを調整する場合に目標角度Ｇに対する角度ずれの許容範囲を指定する設定項目である。このため、容器２０の向きは、目標角度Ｇに対して±β度の範囲内に調整される。図１２の例では、一例として１５度が設定されているので、容器２０の向きは（Ｇ±１５）度の範囲内に調整される。

【0071】

また、「容器幅視野角度α」とは、容器２０をカメラ３１で撮影したときに、カメラ３１により撮影可能な容器２０の幅を規定する角度を指す。この容器幅視野角度αは、カメラ３１のレンズの種類（広角レンズ等）や焦点距離などの撮影条件及び容器２０の外径（直径）に応じて変化する。容器幅視野角度αは、検出モデルＤＭの位置（角度）から容器２０の向きを正確に計算するための補正に利用される。

【0072】

また、「ラベル高さずれ検査」は、容器２０に対するラベル２２の高さ方向Ｚの位置ずれを検査するか否かを選択する設定項目である。ラベル高さずれ検査の設定値が「０」である場合は検査を実施せず、「１」である場合は検査を実施する。この項目の設定値が「１」である場合、図９に示すラベル高さ検査部８３によって容器２０のラベル高さずれ検査が行われる。

【0073】

次に、容器印刷装置１１の作用を説明する。コンピュータ６５（容器印刷制御装置７０）がプログラムＰＲを実行することで行われるモデル登録処理及び容器向き制御処理を、図１５及び図１６に示すフローチャートを参照して説明する。まず、図１５を参照して、モデル登録処理について説明する。モデル登録は、容器２０を基準角度０度から３６０／Ｎ度（例えば４５度）ずつ例えば電動式回転テーブルを用いて回転させつつ、カメラ３１が所定回転角度ごとの容器２０を一方向から撮影して得た画像データを用いて、ＰＣ６０が表示部６３に表示させた図１３に示すモデル登録用画面９１を見ながらユーザが入力装置６２を操作して行う。コンピュータ６５のモデル登録部７２は、ユーザがモデル登録時に操作する入力装置６２からの入力信号に基づきモデル登録処理を行う。

【0074】

まずステップＳ１１では、容器の画像データを取得する。すなわち、カメラ３１が容器２０を一方向から撮影して得た画像データを、コンピュータ６５のモデル登録部７２が取得する。このモデル登録時に最初に撮影された容器２０の向きにおける幅中心が基準角度０度とされる。

【0075】

ステップＳ１２では、容器の幅、幅中心位置を計算する。詳しくは、モデル登録部７２が、カメラ３１が容器２０を撮影して取り込んだ画像から、画像上の容器の幅（ピクセル値）を取得し、取得した容器の幅に予め設定された換算係数（ｍｍ／ピクセル）を乗じて容器視野角幅Ｗを求める。この容器視野角幅Ｗと設定パラメータの容器幅視野角度α（図１２参照）とを用いて、容器の幅寸法（直径）２ｒ（但しｒは容器の半径）を、式 ２ｒ＝Ｗ／（sin（α／２）・π／１８０）により計算する。また、モデル登録部７２は、画像上の容器の幅中心位置の座標を計算する。

【0076】

ステップＳ１３では、モデル登録部７２は、容器の幅中心を画像の幅中心に補正する。この補正により、表示部６３には、容器２０の画像がその幅中心がモデル登録用画面９１（図１３参照）の幅中心に一致する状態で表示される。モデル登録部７２は、容器の全周をＮ分割した複数の角度範囲のうち、今回は正面角度０度の角度範囲が中央（正面）に位置する容器の画像をモデル登録用画面９１に表示する。

【0077】

ステップＳ１４では、登録するモデル領域を設定する。ユーザは、表示部６３に表示されたモデル登録用画面９１中の容器の画像を見ながら、容器２０の図柄２３の中からモデル登録を希望する一部の図柄部を、マウス６２ｍの操作で四角枠で囲むことで、モデル領域２３Ｍを選択する。モデル登録部７２は、入力装置６２から選択したモデル領域２３Ｍの確定の旨を受け付けると、そのモデル領域２３Ｍを登録する際の今回の正面角度（例えば０度）及び正面角度を基準位置とするモデル領域２３Ｍの相対位置座標を計算する。

【0078】

ステップＳ１５では、モデル領域内のモデルを作成する。モデル登録部７２は、モデル領域２３Ｍ内の図柄部を規定する図柄部情報を取得し、その図柄部情報に特徴抽出処理を施すことにより、その図柄部の特徴データを作成し、これをモデルＭとする。こうして、そのときの正面角度における撮影画像中の容器２０の図柄２３のうちユーザが選択した一部の図柄部の特徴データがモデルＭとして作成される。本例のモデルＭは、全周の図柄２３のうちカメラ３１で一方向から撮影された部分のうちユーザが選択した一部の図柄部の特徴データからなる。本実施形態では、オムニ・マッチング処理が形状マッチングであるため、モデルＭは、図柄部の形状（エッジ）を抽出した形状を特徴とするデータからなる。

【0079】

ステップＳ１６では、モデル登録部７２が、モデルの正面角度および位置を登録する。すなわち、モデル登録部７２は、ステップＳ１４，Ｓ１５の処理で求めたモデルＭを、今回の正面角度およびモデルＭの位置の座標と対応付けてメモリ６９に記憶することで登録する。

【0080】

ステップＳ１７では、モデル登録部７２が、モデルの登録を全周分終えたか否かを判断する。モデルの登録を全周分（Ｎ個分）終えていなければステップＳ１８に進み、モデルの登録を全周分終えていれば当該ルーチンを終了する。

【0081】

ステップＳ１８では、容器を所定角度（３６０／Ｎ度）だけ回転させる。例えばモデル登録時の容器２０は、電動式回転テーブル（図示せず）に載置された状態でカメラ３１により一方向から撮影される。制御部７１は回転テーブルの動力源を駆動させ、回転テーブルを回転させることで、容器２０を所定角度だけその軸線を中心に回転（軸回転）させる。この結果、モデル登録用画面９１中の容器の画像が、次の正面角度３６０／Ｎ度の角度範囲の画像に切り換わる。そして、次の角度範囲の容器の画像が表示されたモデル登録用画面９１を見ながら、ユーザは入力装置６２を操作して次の角度範囲における容器の画像よりモデル領域２３Ｍを選択することでモデル登録を行う。詳しくは、モデル登録部７２は、次の正面角度における容器２０をカメラ３１が撮影して得た画像データを取得すると（Ｓ１１）、ステップＳ１２〜Ｓ１７の各処理を同様に行う。そして、ステップＳ１７でモデルの登録を容器の全周分（Ｎ個）終えたと判断されるまで（Ｓ１７で肯定判定）、１つの角度範囲におけるモデルＭの登録を終える度に、容器２０を所定角度だけ回転させ（Ｓ１８）、次の正面角度の角度範囲の容器に切り換えてその画像データを取得する度に（Ｓ１１）、ステップＳ１２〜Ｓ１７の各処理を繰り返す。こうして図１１に示すように、Ｎ個（例えば８個）のモデルＭ１〜Ｍ８が、正面角度および位置情報（座標）と対応付けられたモデル登録データＭＤとしてメモリ６９に記憶される。モデル登録時に、ユーザはラベル２２の高さ方向Ｚの一部の範囲に収まるようにＮ個のモデルＭ１〜Ｍ８を選択する。その結果、各モデルＭ１〜Ｍ８は、ラベル２２の高さ方向Ｚの一部の範囲となる登録領域ＲＡ内の位置に登録される。また、モデル登録部７２は、Ｎ個のモデルＭ１〜Ｍ８の全てを含む登録領域ＲＡを特定可能な位置座標を取得してメモリ６９に記憶する。なお、本実施形態では、モデル登録処理ルーチンが、登録ステップの一例に相当する。

【0082】

次に図１６を参照して、容器向き制御処理について詳細に説明する。
ユーザは、容器印刷装置１１の駆動開始前に、入力装置６２を操作して表示部６３に表示させた設定画面９０で必要な設定情報を入力した後、容器印刷装置１１の駆動を開始させる開始操作を行うことで、容器印刷装置１１を駆動させる。この結果、容器印刷装置１１は、駆動開始の旨を入力したコントローラ５６によって駆動される。搬送装置１２の駆動によって供給部１４から供給された容器２０はコンベヤ１３により連続搬送され、タイミングスクリュー１６により所定の間隔を開けて連続搬送される容器２０は、容器センサ３２により検知されたタイミングでカメラ３１によって一方向から撮影される。カメラ３１が撮影して取り込んだ画像データは、コンピュータ６５内のメモリ６９に一時格納される。そして、コンピュータ６５がプログラムＰＲを実行することで容器回転制御処理を行う。なお、容器印刷装置１１の駆動中は、カメラ３１が撮影した容器の画像を含む検査用画面（図示せず）が表示部６３に表示される。

【0083】

まず図１６におけるステップＳ２１では、容器の画像データを取得する。すなわち、コンピュータ６５は、カメラ３１が搬送中の容器２０を一方向から撮影して得た画像データを取得する。なお、本実施形態では、ステップＳ２１の処理が、撮像ステップの一例に相当する。

【0084】

ステップＳ２２では、容器の幅、幅中心位置を計算する。画像取得部７３は、ステップＳ１２でモデル登録部７２が行った計算内容と同様の計算処理を行って、容器の幅および幅中心位置を計算する。

【0085】

ステップＳ２３では、容器の幅中心を画像の幅中心に補正する。画像取得部７３は、ステップＳ１３でモデル登録部７２が行った補正処理と同様の補正処理を行う。この補正により、表示部６３に表示された検査用画面（図示せず）には、容器２０の画像がその幅中心が検査用画面の幅中心に一致する状態で表示される。

【0086】

ステップＳ２４では、モデル検出部８１が、オムニ・マッチング処理を実行し、最も高いスコアのモデルを検出する。モデル検出部８１は、カメラ３１が容器２０を一方向から撮影して得た撮影図柄情報の中から、容器２０の周方向に異なる位置に登録されたＮ個のモデルＭと類似する類似図柄部を探索するオムニ・マッチング処理を行う。このとき、図１１に示すラベル２２の全域のうちカメラ３１で撮影された撮影範囲ＩＲの高さ方向Ｚの全体をマッチング処理の対象としてもよいが、本実施形態では、図１１に示すカメラ３１で撮影された撮影範囲ＩＲのうち、Ｎ個全てのモデルＭ１〜Ｍ８を含む登録領域ＲＡに相当する高さ方向Ｚに一部の領域をマッチング対象領域ＭＡとする。このため、後者の相対的に狭いマッチング対象領域ＭＡを処理対象としてマッチング処理を行うことで、前者の相対的に広い撮影領域の全体を処理対象とする場合に比べ処理時間を相対的に短くすることができる。

【0087】

モデル検出部８１は、このオムニ・マッチング処理において、比較対象の図柄領域を処理対象領域（撮影画像中の登録領域ＲＡ）内で少しずつ移動させつつ形状マッチング処理を行って、各対象図柄領域のモデルＭとの類似度のスコアを求め、スコアが閾値以上となる類似図柄部を検出することで、モデルを検出する。また、スコアが閾値未満の対象図柄領域しか存在しないときは、撮影画像中にそのモデルＭと類似する類似図柄部が検出されないので、モデルは検出されない。そして、全てのモデルＭ１〜Ｍ８についてモデルＭと類似する類似図柄部を探索するマッチング処理を行う。このオムニ・マッチング処理の結果、モデルＭ１〜Ｍ８に類似する類似図柄部が複数検出された場合は、そのうち一番スコアの高い１つの類似図柄部を検出モデルＤＭとする。そして、検出モデルＤＭ（類似図柄部）を探し当てることによって、その検出モデルＤＭと対応するモデルＭが撮影図柄情報から検出されたことになる。

【0088】

ステップＳ２５では、モデル検出部８１は、モデルを検出できたか否かを判断する。モデルを検出できた場合はステップＳ２６に進み、モデルを検出できなかった場合はステップＳ２９に進む。

【0089】

ステップＳ２６では、容器向き検出部７４が、検出したモデルＭの登録時の正面角度および位置情報（座標）を取得する。すなわち、容器向き検出部７４は、モデル登録データＭＤからその検出したモデルＭに対応付けられた正面角度と位置情報（座標）とを取得する。

【0090】

ステップＳ２７では、演算部８２が、モデルＭの検出位置から容器の向きを計算する。すなわち、演算部８２は、モデルの検出位置と、モデルの登録時の正面角度と、容器幅視野角度αなどの値を用いて、そのときの容器２０の向きを計算する。

【0091】

本実施形態の演算部８２は、モデルの検出位置と、そのモデルが登録された位置とから、容器２０の向きを特定する撮影画像における正面角度θｃを算出する。つまり、演算部８２は、カメラ３１が容器２０を撮影した時にカメラ３１の正面を向く容器２０の正面角度θｍｃを、基準角度「０度」を基準とする角度の値として算出する。この容器２０の向きを特定する正面角度θｃは、図１４に示す容器２０における各位置の幾何学的な関係から、以下の（１）式により与えられる。
θｃ＝θｍｃ＋
（arcsin（（Ｃ０−Ｃ１）／ｒ）−arcsin（（Ｃ０−Ｃｍ）／ｒ））・180／π…（１）
ここで、θｍｃは、該当するモデルを登録したときの正面角度であり、０度から３１５度まで４５度刻みの角度の値で示される。Ｃ０は、撮影画像における容器の中心位置（容器幅中心位置）である。Ｃｍは、該当するモデルが登録されたときの位置を示すモデル登録位置である。Ｃ１は、モデル検出処理で該当するモデルが検出された検出位置である。ｒは、容器２０の軸線に直交する断面における半径である。本例では、一例として容器２０のネック部２６（図１３参照）の下側の所定高さにおける半径を採用している。半径ｒは、容器幅視野角度αと容器視野角幅Ｗ（図１４参照）を用いて、次の（２）式により与えられる。
ｒ＝Ｗ／２÷sin（α／２）・180／π…（２）
こうして容器向き検出部７４の演算部８２は、上記（１）式及び（２）式を用いて、正面角度θｃで与えられる容器２０の向きを算出する。なお、本実施形態では、ステップＳ２４〜Ｓ２７の各処理が、検出ステップの一例に相当する。

【0092】

ステップＳ２８では、ラベル高さ検査部８３が、検出したモデルの位置（高さ）からラベル高さずれを検査する。ここで、モデル登録データＭＤには、容器２０がコンベヤ１３の載置面に載置されたときのモデルＭのコンベヤ１３の載置面からの高さの情報が含まれている。ラベル高さ検査部８３は、モデルＭの検出高さ（検出モデルＤＭの高さ）と登録されたモデルＭの高さとを比較して、両者の差（ずれ量）に基づいて、ラベルの高さ方向Ｚのずれを検査する。ラベル高さ検査部８３は、ラベル２２の高さ方向Ｚのずれ量が、許容範囲以下であればラベルずれのない良品とし、ラベル２２の高さ方向Ｚのずれ量が許容範囲を超えると、ラベルがずれた不良品とする。

【0093】

ステップＳ２９では、容器の向きを設定角度に設定する。この設定角度の設定は、高速ライン対応の容器印刷装置１１の場合に適用される。すなわち、容器の向きを検出できない場合は、容器２０が一番マッチングしにくい角度にあるものと推定しその値に相当する設定角度を設定する。上流側の容器回転装置４０Ａに設定角度に応じた容器２０の回転制御を行わせ、次の下流側の容器向き検出装置１００へ受け継ぐ。このとき、下流側のカメラ３１Ｂが上流側のカメラ３１Ａとは違う撮影角度で容器２０を撮影できるので、その取り込んだ画像データに基づきマッチングを行ったときにマッチングできる確率が高まる。なお、設定角度は、容器２０を上流側の容器回転装置４０Ａが回転させて、下流側のカメラ３１Ｂが上流側のカメラ３１Ａと異なる撮影角度で容器２０を撮影できるのであれば、目標角度以外の適宜な値であってもよい。

【0094】

ステップＳ３０では、演算部８２が、容器の目標角度までの回転角度を算出する。つまり、演算部８２は、検出された容器２０の向き（正面角度θｃ）から、容器２０が印刷装置５０の前を通るときに印刷領域２７が印刷装置５０の正面を向く目標角度Ｇの向きになるまでに必要な回転角度（回転量）を算出する。

【0095】

ステップＳ３１では、回転制御部７５が、演算部８２が算出した回転角度を出力して容器回転装置４０を回転制御する。すなわち、回転制御部７５は、演算部８２が算出した回転角度の指令値を出力して容器回転装置４０を駆動制御することで、容器２０を指令された回転角度だけ回転させる。この結果、容器２０の向きが、印刷領域２７が印刷装置５０の正面を向く目標の向きに調整される。

【0096】

ここで、高速ライン対応の容器印刷装置１１では、コンピュータ６５は、上流側のカメラ３１Ａと同様、下流側のカメラ３１Ｂが容器２０を撮影して得た画像データを取得して（Ｓ２１）、ステップＳ２２〜Ｓ３１の処理を同様に行う。容器２０を回転させる回転角度を２つの容器回転装置４０で分担することで、一つの容器回転装置４０が担う容器２０の回転角度を約１／２に小さくして、約半分のピッチを確保しつつ容器２０の搬送速度の高速化を実現することができる。また、上流側のカメラ３１Ａが取り込んだ画像データに基づくマッチング処理でモデルＭを検出できなかった場合、そのときの角度を設定角度として上流側の容器回転装置４０Ａにより容器２０を回転させる。よって、下流側のカメラ３１Ｂが上流側のカメラ３１Ａとは違う撮影角度で容器２０を撮影できるので、下流側のカメラ３１Ｂが取り込んだ画像データに基づきマッチングを行ったときにマッチングできる確率が高まる。そして、マッチングできて容器２０の向きを検出できた場合、下流側の容器回転装置４０Ｂにより、容器２０の向きが、印刷領域２７が印刷装置５０の正面を向く目標の向きに調整される。

【0097】

そして、向きが不適切な回転不良の容器２０及びラベル高さずれ不良の容器２０は、排出装置５４によってコンベヤ１３の外側へ排出され、受箱５５に回収される。この結果、印刷領域２７が印刷装置５０と対面可能な向きに調整された容器２０のみが印刷装置５０の前を通る経路で搬送される。

【0098】

こうして容器２０が印刷装置５０の前を通るときにその正面を向く印刷領域２７に、印刷装置５０によって賞味期限及びロット番号等の所定事項が印刷される。そして、印刷装置５０を通過した容器２０は、検査用カメラ５３が撮影して得た画像データに基づいて印刷結果の良否が検査される。つまり、印刷検査部７７が、検査用カメラ５３が撮影して得た画像データに基づいて、例えば印刷結果の位置ずれ不良、インクのかすれや滲み等の印刷品質不良などの複数の要因別に印刷結果を検査する。そして、印刷不良の容器２０は、排出装置によってコンベヤ１３の外側へ排出され、受箱（いずれも図示せず）に回収される。なお、印刷前に回転不良及びラベル高さずれ不良などの印刷に不適切な不良の容器２０をコンベヤ１３から排除する構成に替え、不良の容器２０もそのままコンベヤ１３で下流側へ搬送し、制御部７１が印刷装置５０を制御し、印刷装置５０による不良の容器２０への印刷は行わない構成としてもよい。

【0099】

以上詳述したように、この実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）容器向き検出装置１００は、容器２０を一方向から撮影するカメラ３１と、容器２０の全周の図柄２３のうち周方向に異なる位置にある複数の図柄部が位置情報と対応付けて登録されたモデル登録データＭＤを記憶するメモリ６９とを備える。さらに、容器向き検出装置１００は、カメラ３１が容器２０を一方向から撮影した撮影図柄情報のうち、登録されたモデルＭ１〜Ｍ８と類似する類似図柄部を探索し、探し当てた類似図柄部の検出位置（位置情報）と、そのモデルＭの位置情報とに基づいて容器２０の向きを検出する容器向き検出部７４を備える。よって、カメラ３１は容器２０を一方向から撮影できる数（例えば１つ）用意すればよい。また、特許文献２に記載の容器向き検出装置のように、予め容器の全周図柄情報を登録しておき、全周図柄情報から、カメラで容器を一方向から撮影して得た撮影図柄情報を探索するマッチング処理を行う構成でも、カメラを１つとすることはできる。しかし、この場合、全周図柄情報のうちから、撮影図柄部情報を探索するマッチング処理がかなり負担となり、そのマッチング処理にかなりの時間を要する。これに対して、本実施形態の容器向き検出装置１００は、容器２０の一方向から撮影された撮影図柄情報から、モデルＭ（登録図柄部）を探索するマッチング処理で済むので、そのマッチング処理の負担が比較的軽く済み、マッチング処理時間の短縮に寄与できる。

【0100】

（２）複数のモデルＭ（登録図柄部）を位置情報と対応付けてメモリ６９に記憶させるモデル登録部７２を更に備え、容器２０の外周面２１を周方向にＮ分割（但し、Ｎは３以上の自然数）した角度範囲ごとに、入力装置６２により指定された領域の図柄部をモデルＭとして一つずつ登録する。よって、容器２０の外周面２１の図柄２３のうち入力装置６２により指定した所望の領域の図柄部をモデルＭとして登録することができる。容器２０の図柄２３の中に、例えば商品の種類によって変化する可変の図柄部２３Ｅが存在する場合、その可変の図柄部２３Ｅを避けてモデルＭを登録することができる。この場合、商品の種類が異なっても、共通のモデルＭを用いて容器２０の向きを検出することができる。また、容器２０を一方向から撮影したときに撮影画像中に１つの検出モデルＤＭ（類似図柄部）は存在することになるので、容器２０がどの向きにあっても、容器２０の向きを検出することができる。

【0101】

（３）Ｎ分割を６分割以上（一例として８分割）とし、１つの角度範囲を６０度以下（一例として４５度）にしている。よって、カメラ３１が一方向から撮影して得た撮影画像中に、複数のモデルＭを検出することができる。よって、複数のモデルＭのうち一つのモデルＭが何らかの理由により検出できなくても、他の１つのモデルＭを検出できるので、このような事態の場合も、その検出できた一方のモデルＭに基づき容器２０の向きを検出することができる。よって、容器２０の向きをより確実に検出することができる。例えば不良の容器２０の発生率の低減に寄与できる。なお、上記の事態としては、可変の図柄部２３Ｅの少なくとも一部を含む領域をモデルＭとして登録した場合が挙げられる。

【0102】

（４）容器向き検出部７４は、ラベル高さ検査部８３を備え、容器２０の向きの検出に加え、ラベル高さ検査部８３により容器２０の高さ方向ＺにおけるモデルＭの位置を検出する。よって、容器２０の高さ方向Ｚにおける図柄２３のずれを検出することができる。例えば図柄２３が描かれたラベル２２が施された容器２０である場合に、容器２０に対する図柄部の高さ方向Ｚのずれ量から、ラベル２２が高さ方向Ｚにずれて施されたラベル不良の容器２０を検出することができる。

【0103】

（５）容器印刷装置１１は、容器２０を連続搬送させるコンベヤ１３を備えた搬送装置１２と、容器向き検出装置１００と、容器向き検出装置１００により検出された容器２０の向きに基づき、容器２０を目標の向きになるまで回転させる容器回転装置４０とを備える。よって、容器向き検出装置１００により検出された容器２０の向きを目標の向きになるまで回転させ、容器２０を目標の向きに調整することができる。

【0104】

（６）容器向き検出部７４は、カメラ３１が容器２０を一方向から撮影して得た撮影図柄領域のうち、Ｎ個のモデルＭ（登録図柄部）の全てが含まれる容器の高さ方向Ｚに一部の登録領域ＲＡでもある一部の領域を、マッチング処理の対象としてモデルＭを探索する。よって、マッチング処理の対象領域を撮影図柄領域よりも狭くできるので、対象領域を撮影図柄領域の全体とした場合に比べ、マッチング処理時間をより短縮することができる。

【0105】

（７）容器処理装置の一例としての容器印刷装置１１は、容器回転装置４０により目標の向きに調整された容器２０に印刷処理を施す処理部の一例として印刷装置５０を備えている。よって、容器２０の所定の向きにある印刷領域２７に正しく所定事項を印刷することができる。

【0106】

実施形態は、上記に限定されず、以下のように変更してもよい。
・複数のモデル（登録図柄部）の全てについてマッチング処理を行う必要はない。例えば登録図柄部と類似する類似度のスコアが目標値を超えれば、その類似図柄部を検出モデルに決定し、その時点でマッチング処理を中止してもよい。また、マルチコアのＣＰＵ６８で並列処理を行う場合においても、類似度のスコアが目標値を超えたモデルが１つ見つかった時点で、並列処理を中止させてもよい。この構成によれば、容器の向きを早期に検出できる。

【0107】

・複数の検出モデル（類似図柄部）を取得した場合に、一番スコアの高い１つの検出モデルを選択したが、複数の検出モデルに基づいてそれぞれ容器の向きの値を算出し、その算出した複数の向きの値に基づいて容器の向きを決定してもよい。例えば複数の容器の向きの値を、平均したり、類似度の値に応じた重み付け演算したりしてもよい。

【0108】

・容器向き検出装置が向きの検出対象とする容器は、例えばラベルを容器に装着して外周面に図柄が設けられたラベル容器に限定されず、容器の外周面に図柄が直接印刷された印刷容器、２色成形等の複数色の成形手法を用いて図柄が一体的に成形された容器など、外周面に何らかの図柄を有する各種の容器に適用することができる。容器の形状についても、略円筒形状に限らず、断面形状が三角形、四角形、六角形、八角形、十二角形等の多角形状のものでもよく、その場合、容器回転装置は、回転が可能であればベルトの速度差を利用したベルト回転方式でもよいが、容器を回転テーブルに載せて回転させる回転テーブル方式、チャック部又は負圧吸着部などの把持部により持ち上げた容器を回転させる回転方式でもよい。

【0109】

・容器の外周面を周方向に分割する分割数Ｎは、３以上の自然数であればよい。例えば容器の外周面を周方向に３分割してもよいし、４分割、５分割、６分割、７分割でもよいし、９分割、１０分割、さらには１１分割以上のＮ分割としてもよい、そして、３以上の分割数Ｎで分割した１つの角度範囲ごとに、１つのモデル（登録図柄部）を登録することが好ましい。

【0110】

・前記実施形態では、容器の外周面を周方向に８分割したが、Ｎ分割は６分割以上であることが好ましい。６分割以上であれば、１つの角度範囲を６０度以下とすることができ、カメラで一方向から撮影した撮影図柄情報の中に登録図柄部を複数検出できるので、複数のうち一つが何らかの理由で探し当てられなくなっても、他の１つが探し当てられれば、容器の向きを検出することができる。よって、容器の向きをより確実に検出することができる。

【0111】

・Ｎ分割した１つの角度範囲につき複数のモデルを登録してもよい。例えば３分割した１つの角度範囲に２つのモデルを登録したり、８分割した１つの角度範囲に２つのモデルを登録したりしてもよい。また、角度範囲によってモデルの登録数を異ならせてもよい。

【0112】

・マッチング処理は、形状マッチング処理に限定されず、公知の他のマッチング処理でもよい。例えば正規化相関マッチング等の相関マッチング処理でもよい。
・単一の容器２０の外周面２１を１つのカメラ３１によって一方向（所定の撮影角度）から撮影する構成としたが、容器の全周の図柄のうち一部の図柄のみ撮影により取得する限りにおいて、例えば単一の容器を２つのカメラで撮影してもよい。例えば２つのカメラにより容器の全周のうち例えば１８０〜３００度の範囲内の所定角度範囲を撮影し、２つのカメラで容器を撮影して得た各画像を合成した合成画像を対象として登録図柄部（モデル）を探すマッチング処理を行ってもよい。この場合、容器の外周面を周方向に分割する分割数Ｎを「２」とし、登録図柄部を２つにすることもできる。この構成によっても、容器の全周の図柄を撮影により取得する構成に比べ、相対的に少ない数のカメラで済むうえ、しかもマッチング処理時の処理時間を短縮し、容器の向きを早期に検出できる。しかも、前記実施形態の１つのカメラ３１（３１Ａ，３１Ｂ）で容器２０の向きを検出する構成に比べ、少ない分割数としてモデルＭの登録数が少なくても（例えば２つでも）、容器の向きがどんな向きでも向きを検出することができる。

【0113】

・Ｎ分割はＮ等分割に限定されない。登録図柄部が容器の周方向の特定の箇所（例えば１５０度以上の角度範囲）に存在しないことにならない限りにおいて、異なる角度範囲で分割してもよい。角度範囲が例えば３０度以下の範囲の差で異なってもよい。

【0114】

・印刷装置は容器の蓋に印刷を施してもよい。例えば容器の外周面の図柄に合わせた向きに蓋に印刷する用途がある場合は、容器の外周面の図柄に合った向きに蓋に印刷を施すことができる。この場合、容器の外周面と蓋の両方に印刷する容器印刷装置としてもよい。

【0115】

・容器２０に向き調整後に処理部が施す処理は、印刷装置５０による印刷処理に限定されず、容器の向きの調整が必要な他の処理でもよい。例えば容器に蓋を装着する蓋装着装置を処理部の一例として設け、その処理が容器の図柄に対する蓋の図柄の向きを揃える蓋装着処理であってもよい。その他、容器の所定の向きにある図柄部や印刷箇所などを検査する検査装置を処理部の一例として設け、その処理が検査処理でもよい。この場合、検査の前に、検査装置の正面に容器の検査対象箇所が位置する目標の向きに容器の向きを調整する。

【0116】

・容器向き検出装置を備える容器処理装置を容器印刷装置１１としたが、印刷装置５０を切り離し、容器の向きを検出して容器の向きを目標の向きに調整する容器向き調整装置として構成したり、さらに容器向き検出装置のみを１つの装置として構成したりしてもよい。

【符号の説明】

【0117】

１１…容器処理装置の一例としての容器印刷装置、１２…搬送部の一例としての搬送装置、１３…コンベヤ、２０…容器、２１…外周面、２２…ラベル、２３…図柄、３０，３０Ａ，３０Ｂ…撮影装置、３１，３１Ａ，３１Ｂ…撮像部の一例としてのカメラ、３２，３２Ａ，３２Ｂ…容器センサ、４０，４０Ａ，４０Ｂ…容器回転部の一例としての容器回転装置、５０…処理部の一例としての印刷装置、５１…検査用カメラ、５３…検査用カメラ、５６…コントローラ、６０…パーソナルコンピュータ、６１…本体、６２…入力装置、６３…表示部、６９…記憶部の一例としてのメモリ、７１…制御部、７２…登録部の一例としてのモデル登録部、７３…画像取得部、７４…検出部の一例としての容器向き検出部、７５…回転制御部、７６…回転検査部、７７…印刷検査部、１００…容器向き検出装置、ＰＲ…プログラム、ＭＤ…登録データの一例としてのモデル登録データ、Ｍ１〜Ｍ８，Ｍ…登録図柄部の一例としてのモデル、ＲＡ…登録領域、Ｚ…高さ方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】