特表 2024-526948 変換機用検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-07-19

(54)【発明の名称】変換機用検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/892 20060101AFI20240711BHJP

【ＦＩ】

G01N21/892 A

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024503910

(86)(22)【出願日】2022-07-14

(85)【翻訳文提出日】2024-03-22

(86)【国際出願番号】 EP2022069775

(87)【国際公開番号】W WO2023001694

(87)【国際公開日】2023-01-26

(31)【優先権主張番号】21187136.3

(32)【優先日】2021-07-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】512159605

【氏名又は名称】ボブスト メックス ソシエテ アノニム

【氏名又は名称原語表記】Ｂｏｂｓｔ Ｍｅｘ ＳＡ

【住所又は居所原語表記】Ｒｏｕｔｅ ｄｅ Ｆａｒａｚ ３，ＣＨ－１０３１ ＭＥＸ（ＶＤ），Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100144451

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 博子

(72)【発明者】

【氏名】ホフマン トーマス

(72)【発明者】

【氏名】ピロー フランシス

【テーマコード（参考）】

2G051

【Ｆターム（参考）】

2G051AA32

2G051AB07

2G051AB11

2G051BA01

2G051CA04

2G051CB01

2G051CD04

2G051DA06

(57)【要約】

本発明は、変換機（１０）を通って搬送されるブランク（１）上の少なくとも１つのコーティングの位置を確認するための検査装置（４２）に関する。検査装置は、少なくとも１つのコーティングを備える基準マーク（３０）が提供されるブランクの一部の画像を捕捉するように構成されるカメラ（４９）を備える。カメラの光学軸（Ａ）は、ブランク（１）の表面の法線ベクトル（Ｎ）によって画定される垂直軸（Ｖ）に対して第１角度（φ）で配置される。照明システム（５０）が、ブランク（１）の測定点（Ｐｍ）に向かって入射光線を放射するように構成される。照明システムからの入射光線は、基準マークに向けられ、基準マークからの鏡面反射光線はカメラによって捕捉される。
【選択図】図７ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

変換機（１０）を通って搬送されるブランク１上の少なくとも１つのコーティングの位置を確認するための検査装置（４２）であって、
前記検査装置は、少なくとも１つのコーティングを備える基準マーク（３０）が設けられた前記ブランクの部分の画像を捕捉するように構成されるカメラ（４９）を備え、
前記カメラの光学軸（Ａ）が、前記ブランク（１）の表面の法線ベクトル（Ｎ）によって画定される垂直軸（Ｖ）に対して第１角度（φ）で配置され、前記検査装置は、少なくとも１つの照明ユニット（５７）を有する第１照明モジュール（５６）を備える照明システム（５０）を備え、
前記照明ユニット（５７）は、前記ブランク（１）の表面上の測定点（Ｐｍ）に向かって入射光線を放射するように構成され、前記放射光線は、前記垂直軸（Ｖ）に対して第２角度（－α）を形成し、
前記第１及び第２角度（－φ,α）は、前記照明ユニット（５７）からの入射光線が前記基準マークに向けられ且つ前記基準マークからの鏡面反射光線が前記カメラによって捕捉されるように、選択される、
ことを特徴とする検査装置。

【請求項2】

前記基準マーク（３０）は、複数の個別基準マーク（３０´）を備え、各々の個別基準マークは、別々のフレキソ印刷シリンダによって印刷される、請求項１に記載の検査装置。

【請求項3】

前記第１照明モジュール（５６）は、鏡面反射を起こす前記基準マーク（３０）を照らすように構成される、請求項１又は２に記載の検査装置。

【請求項4】

前記基準マークは、ニスを含む、請求項３に記載の検査装置。

【請求項5】

前記照明ユニット（５７）は拡散層（５９）を備える、請求項１～４の何れか１項に記載の検査装置。

【請求項6】

前記第１照明モジュールの前記照明ユニット（５７）は、電子基板上に並んで配置される複数の光源（５８）を備え、前記光源は、前記拡散層（５９）によって覆われる、請求項１～５の何れか1項に記載の検査装置。

【請求項7】

前記基準マーク（３０）は、少なくとも１つの第１個別基準マーク（３０´）及び第２個別基準マーク（３０´）を含み、前記検査装置は、光線の拡散反射を起こすように構成される個別基準マーク（３０´）を照らすように構成される個別基準マーク（３０´）を照らすように構成される第２照明モジュール（６０）を備え、前記第２照明モジュールは、前記垂直軸（Ｖ）に対して第３角度（β）で配置される少なくとも１つの照明ユニット（６２，６３，６４）を備え、前記第３角度（β）は、前記少なくとも１つの照明ユニットからの入射光線が、前記基準マークに向けられ且つ前記基準マークからの鏡面反射光線が、カメラレンズ（５３）の入射瞳（５５）の外側に向けられるように、選択される、請求項２～６の何れか１項に記載の検査装置。

【請求項8】

前記第２照明モジュール（６０）は、少なくとも２つの照明ユニット（６２，６３，６５）を備え、第１及び第２照明ユニットは、前記カメラの前記光学軸（Ａ）の反対側に配置される、請求項１～７の何れか１項に記載の検査装置。

【請求項9】

前記第１及び第２照明ユニットは、伸長され、一列で配置される複数の光源を備える、請求項１～８の何れか１項に記載の検査装置。

【請求項10】

前記第１及び第２照明ユニット（６２，６３，６５）は、前記垂直軸（Ｖ）から反対方向に角をなしている、請求項１～９の何れか１項に記載の検査装置。

【請求項11】

前記第１及び第２照明ユニットは、その細長い伸長の先端に配置される光源のみを備える、請求項１～１０の何れか１項に記載の検査装置。

【請求項12】

前記第１及び第２照明モジュールからの光強度は、変更可能である、請求項１～１１の何れか１項に記載の検査装置。

【請求項13】

前記第１照明モジュールは、無効可能である、請求項１～１２の何れか１項に記載の検査装置。

【請求項14】

前記第２照明モジュールは、無効可能である、請求項７～１３の何れか１項に記載の検査装置。

【請求項15】

前記検査装置は、ハウジングシュラウド（７０）内側に取り付けられる、請求項１～１４の何れか１項に記載の検査装置。

【請求項16】

前記ブランクの前記搬送経路（Ｐ）に対して横向きに延びるスライドレール（４７）を更に備え、前記検査装置は、前記スライドレールに沿って変位するように構成される、請求項１～１５の何れか１項に記載の検査装置。

【請求項17】

前記カメラは、光学センサ（５２）が、前記ブランク（１）の前方先端縁（４）の検出を記録するときに発せられる、制御ユニット（４４）からの時間信号によってトリガされ、前記時間信号は、前記カメラ（４９）の視野（５１）の反射照明領域（Ｒｉａ）における前記基準マーク（３０）の到達時間に対応し、前記反射照明領域は、前記第１照明モジュール（５６）によって提供されている、請求項１～１６の何れか１項に記載の検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、平箱包装又は折り畳み箱などの包装容器を生産するための変換機に関する。特に、本発明は、印刷された色及びコーティングの位置及びアラインメントを検出するための検査システムに関する。

【背景技術】

【0002】

変換機は、ブランクを形成するように印刷され、切断され且つ切れ目を付けられるシート基板から、平箱包装又は折り畳み箱などの包装容器を生産するように構成され得る。これらのブランクは、その後、３次元の箱に折り畳まれ、組み立てられ得る。箱は、折り畳み－糊付け機（フォルダーグルアー）において、手動又は自動のどちらかで折り畳まれるように設計される。

【0003】

包装容器及び箱が、複数の色及び種々のコーティングを含む印刷モチーフを有して提供されるとき、各々の色及びコーティングがブランク上の正確な位置にあること及び色及びコーティングが互いに整列していることが要求される。

【0004】

色を整列させることは、印刷レジスタの設定と称され、多くの場合、ブランクの余白に基準マークを印刷し、カメラシステムを使用して印刷された参照マークの画像を捕捉することによって行われる。基準マーク内の異なる要素の変位が、その後、決定可能である。この情報に基づいて、変換機における印刷ユニットは、手動又は自動のどちらかで調整可能である。しかしながら、公知のシステムでは、ニスなどの透明なコーティングの検出が困難である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述の問題に鑑み、高い精度でコーティングを検出可能な検査装置を提供することが本発明の目的である。また、高い精度で異なる色を付加的に検出する検査装置を提供することも利点になるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的は、請求項１による検査装置によって解決される。

【0007】

本発明の第１の態様によると、変換機を介して運ばれるブランク上の少なくとも１つのコーティングの位置を確認するための検査装置が提供され、検査装置は、少なくとも１つのコーティングを有する基準マークが提供されるブランクの位置の画像を捕捉するように構成されるカメラを備え、
カメラの光学軸が、ブランクの表面の法線ベクトルによって画定される垂直軸に対して第１角度で配置され、検査装置は、少なくとも１つの照明ユニットを有する第１照明モジュールを備える照明システムを備え、
照明ユニットは、ブランクの表面上の測定点に向かって入射光線を放射するように構成され、放射された光線は、垂直軸に対して第２角度を形成し、第１及び第２角度は、照明ユニットからの入射光線が、基準マークに向けられるとともに、基準マークからの鏡面反射光線が、カメラによって捕捉されるように、選択される。

【0008】

本発明は、カメラに受け入れられるコーティングからミラー効果を生成することによって、反射コーティングを、検出可能にするという具現化に基づく。光学軸の角度により、カメラが鏡面反射光線を捕捉することが可能になり、反射コーティングを検出できるようになっている。

【0009】

鏡面反射光線は、カメラレンズの入射瞳に向けられるときに、カメラによって捕捉される。

【0010】

入射瞳は、ブランクからの光学開口部である。したがって、物体側からである。換言すれば、入射瞳は、光が入射可能なカメラへの光学的な開口部として定義可能である。

【0011】

ブランクの表面は、水平面であってもよい。したがって、垂直軸は、重力方向と一致していてもよい。測定点は、印刷された基準マークが提供されるブランクの表面上に位置する。

【0012】

本出願の文脈における用語「コーティング」は、透明である、すなわち、無色である。それは、従来のカメラシステムで視認できなくするコーティングの透明な性質である。基準マークは、複数の個別基準マークを含む複合基準マークであり得る。基準マークは、したがって、コーティングと共に印刷される少なくとも１つの個別基準マークを含む。各々の個別基準マークは、別々のフレキソ印刷シリンダによって印刷されてもよい。

【0013】

第１照明モジュールは、鏡面反射を起こす基準マークを照らすように構成されてもよい。鏡面反射を起こす基準マークは、ニスを含んでもよい。

【0014】

一実施形態において、第１照明モジュールの第１照明ユニットは、拡散層を備える。第１照明ユニットは、回路基板上に並んで配置される複数の光源を更に備え、光源は、拡散層によって覆われる。

【0015】

有利な実施形態において、基準マークは、少なくとも１つの第１個別基準マーク及び第２個別基準マークを備え、検査装置は、光線の拡散反射を起こすように構成される個別基準マークを照らすよう構成される第２照明モジュールを備え、第２照明モジュールは、垂直軸に対して第３角度で配置される少なくとも１つの照明ユニットを備え、第３角度は、少なくとも１つの照明ユニットからの入射光線が、基準マークに向けられ且つ基準マークからの鏡面反射光線が、カメラの入射瞳の外側に向けられるように、選択される。

【0016】

第２個別基準マークは、カラーで印刷される。色は、染料又は顔料などの少なくとも１つの色素を含む不透明インキを用いて印刷される。色は、典型的には光の拡散反射を起こす。

【0017】

第２照明モジュールは、少なくとも２つの照明ユニットを備えてもよく、第１及び第２照明ユニットは、カメラの光学軸の反対側に配置される。

【0018】

第１及び第２照明ユニットは、好ましくは、細長く、一列に配置される複数の光源を備える。照明ユニットの縦の広がりは、ブランクの搬送の方向に対して垂直に配置される。

【0019】

第１及び第２照明ユニットは、ブランク上の視野に向かって大角度で配置可能ある。これは、両側からの光線がカメラの入射瞳の外側で受け取られることを可能にするとともに、均一な照明が達成可能である。

【0020】

一実施形態において、第１及び第２照明ユニットは、それらの細長い広がりの先端に配置される光源のみを備える。そのような方法で、照明ユニットは、カメラの光軸まわりの正方形に配置される。これは、カメラまわりの照明ユニットの均等な分配を提供する。結果として、カメラの視野内に均一な照明が提供される。

【0021】

第１及び第２照明モジュールからの光強度は、変更可能である。光強度を変更することにより、基準マークの照明の眩しさと強さの間のバランスが、基準マークの正確な画像捕捉を達成するように最適化され得る。

【0022】

一実施形態において、第１照明モジュールは、無効にすることができる。これは、基準マークが反射コーティングを備えていない場合に利点がある。

【0023】

別の実施形態において、第２照明モジュールは、無効にすることができる。ブランクが、ブランクの背景職に対して低いコントラストのカラーマークを含むが、そのマークが背景として異なる反射特性を示す場合に、第１照明モジュールのみを用いて照らすことに利点がある。

【0024】

好ましい実施形態において、検査装置は、ハウジングシュラウド内部に取り付けられる。検査装置は、ブランクの搬送経路に対して横方向に延びるスライドレールを更に備えてもよく、検査装置は、スライドレールに沿って変位するように構成される。スライドレールは、ブランクの搬送経路の上又は下に垂直に延びる。

【0025】

一実施形態において、カメラは、光学センサがブランクの前方先端縁の検出を記録するときに発せられる、制御ユニットからの時間信号によってトリガされ、時間信号は、カメラの視野の反射照明領域における基準マークの到達時間に対応する。反射照明領域は、第１照明モジュールによって提供され得る。

【0026】

本発明は、次に、例として且つ添付図面において示される実施形態を参照して説明され、同一の参照符号が類似の要素に使用される。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1a】箱を生産するのに適切なブランクの概略平面図を示す。

【図1b】ブランクの縁における基準マークの第１種の詳細図を示す。

【図1c】基準マークの第２種の詳細図を示す。

【図2】回転ダイカッターの構成における変換機の概略斜視図を示す。

【図3】本発明の一実施形態のフレキソ印刷モジュール及び検査装置の概略図を示す。

【図4】本発明の一実施形態による検査装置の概略斜視図を示す。

【図5】図４の検査装置を示す分解図を示す。

【図6】検査装置内部のカメラの取り付けを説明する概略断面図を示す。

【図7a】第１照明モジュールからブランクに対して放射される光線を示す概略断面図を示す。

【図7b】第２照明モジュールからブランクに対して放射される光線を示す概略断面図を示す。

【図8】変換機内部の検査装置の取り付けを説明する概略断面図を示す。

【図9a】本発明の第１照明モジュールを用いて撮影された画像を示す。

【図9b】本発明の第１照明モジュールを用いず撮影された画像を示す。

【発明を実施するための形態】

【0028】

図１ａは、平箱包装箱又は折り畳み箱のためのブランク１の一例を示す。ブランク１は、厚紙、板紙、プラスチックなどから生産されてもよい。

【0029】

ブランク１は、図２で示されるような、変換機１０において生産され得る。変換機１０は、回転ダイカット機１０の構成内にある。変換機１０の入口位置において、シート基板１が、供給モジュール１４内に配置され、ブランク１を形成するようにシート基板１を印刷し、カットし且つ折り目付けする一連の作業を経るため、変換機１０を通って搬送方向Ｔに搬送される。したがって、本出願の文脈においては、用語「ブランク」は、シート基板１が少なくとも１つの印刷ユニットから印刷モチーフを与えられるときに、適用する。搬送方向Ｔは、変換機１０の入口から出口で画定される。ブランク１は、搬送経路Ｐに沿って搬送され、搬送経路Ｐは、変換機１０を通るブランク１の軌道として画定される

【0030】

変換機１０の入口から且つ搬送方向Ｔに沿って下流方向に、変換機１０は、プレフィーダ１２、供給モジュール１４、印刷モジュール１５、ダイカットモジュール１８、バンドルスタッカーモジュール２０及びパレタイザブレーカー２２を備えてもよい。随意的に、乾燥機モジュール１３（図３）が、印刷モジュール１５の後に設けられ、ブランク１がダイカットモジュール１８に入る前にインクを乾燥させるように構成される。メインオペレーターインターフェース１１が、変換機１０の近くに設けられてもよい。

【0031】

図３で示されるように、印刷モジュール１５は、複数のフレキソ印刷ユニット１６ａ～１６ｅを備える。各フレキソ印刷ユニット１６は、フレキソ印刷シリンダを含むフレキソ印刷組立体を備え、シート基板１上に別々の色又はコーティングで個別モチーフを印刷するように構成される。個別モチーフは共に、ブランク１上に最終モチーフ２を形成する。典型的に、少なくとも４つのフレキソ印刷ユニット１６ａ～１６ｄが、大カラーパレットによる異なる色を用いた印刷を可能にするように設けられる。

【0032】

図１ｂ及び図１ｃで最も見られるように、基準マーク３０は、モチーフ２と共にフレキソ印刷ユニット１６によって印刷される。各々のフレキソ印刷ユニット１６は、個別モチーフがシート基板１上に印刷されるのと同時に、個別基準マーク３０を印刷するように構成される。そのような方法で、複合基準マーク３０が、異なるフレキソ印刷ユニット１６によって作り出される。基準マーク３０は、好ましくは、ブランク１の前方先端縁４に配置される。

【0033】

随意的に、追加の第２基準マーク３４が、ブランク１の後方縁６上に提供され得る。前方先端縁４上の基準マーク３０及び後方縁６上の第２基準マーク３４は、フレキソ印刷モジュール１５内のブランク１の回転変位ずれの測定を容易にする。

【0034】

図１ｂで示されるように、基準マーク３０は、格子３６及び格子３６内に配置される複数のドット形の個別基準マーク３０´を含んでもよい。格子３６は、典型的に、第１色の別個のドット形の基準マーク３０´と共に、第１フレキソ印刷ユニット１６ａによって印刷される。格子３６は、所定の高さＨ及び長さＬで提供される。

【0035】

シート基板１がフレキソ印刷モジュール１５を通って搬送されると、各々のフレキソ印刷ユニット１６は、格子３６内にドット形基準マーク３０´を印刷する。色及びコーティングが、整列され、かくして、完全に見当合わせされた場合、各々のドット形基準マーク３０´は、格子３６の中心などの、格子３６内に所定の位置に配置される。

【0036】

代替的に、図１ｃで示されるように、格子３６が除かれ、ドット形基準マーク３０´のみが、各々のフレキソ印刷ユニット１６によって印刷される。この基準マーク３０は、Ｘ及びＹ座標において相互関係のある距離によって、２次元で、異なる色及びコーティングの位置及びアラインメントを表示する

【0037】

図３で示されるように、変換機１０は、個別モチーフの位置と、各々のフレキソ印刷ユニット１６からシート基板１上に移される異なる個別モチーフのアラインメントを検出するように構成される印刷品質制御システム４０を備える。印刷品質制御システム４０は、検査装置４２、制御ユニット４４及びメモリ４６を備える。

【0038】

印刷品質制御システム４０は、基準マーク３０における異なる色及びコーティング間の縦の変位及び横の変位を検出し測定するように構成される。縦の変位は、搬送方向Ｔにあり、横の変位は、搬送方向Ｔに対して垂直方向にある。そのような方法で、印刷見当合わせ、すなわち、異なる色とコーティングとの間の位置及びアラインメントは、決定され得る。印刷ユニット１６が互いに対して正確に見当合わせされない場合、最終モチーフ２は、異なる色で印刷された個別モチーフのミスアラインメントを示す。

【0039】

印刷品質制御システム４０は、縦及び横の変位を計算するように構成され、修正情報を変換機１０の中央制御システム４８に送信する。修正情報は、印刷モジュール１５の印刷シリンダの角度位置及び横方向位置において必要とされる調整を含む。変換機１０は、印刷シリンダの角度位置及び横方向位置を自動的に調整するように構成されてもよい。代替的に、印刷品質制御システム４０は、マシンインターフェース１１上に印刷モジュール１５の手動調整のために必要とされる修正情報を表示可能である。

【0040】

印刷品質制御システム４０が、ミスアラインメントの色及びコーティングを有する欠陥のあるブランク１を検出する場合、中央制御システム４８は、情報を、ブランク１を廃棄する排出モジュール１７に送信可能である。

【0041】

図４、６、７ａ及び７ｂにおいて最もよく見られるように、検査装置４２は、画像システム４９及び照明システム５０を備える。画像システム４９は、画像を制御ユニット４４に送るように構成されるインターフェースプロトコルを有するアクティブピクセルセンサ（例えば、ＣＭＯＳセンサ）を有するカメラ４９であり得る。カメラ４９は、その視野５１内のブランク１からの光線を受け取るように構成される。

【0042】

図８で示されるように、検査装置４２は、「滑りレールシステム４５」とも呼称される、スライドレールシステム４５に取り付け可能である。スライドレールシステム４５は、搬送方向Ｔに対して垂直方向に延びる縦スライドレール４７を備える。

【0043】

図３を再び参照すると、光学センサ５２が、カメラ４９の上流且つカメラ４９の近くに配置されてもよく、ブランク１の前方先端縁４の到達を検出するように構成可能である。カメラ４９は、光学センサ５２がブランク１の前方先端縁４の検出を記録するときに発せられる、制御ユニット４４からの時間信号によってトリガされる。

【0044】

検査装置４２は、フレキソ印刷モジュール１５の下流に取り付けられる。図３で示されるように、検査装置４２は、ブランク１の搬送経路Ｐより下に配置される。しかしながら、ブランク１の上記搬送経路Ｐより上に検査装置４２を配置することも可能である。検査装置４２は、したがって、照明システム５０及びカメラ４９の視野５１がブランク１の印刷側に向かって向けられるように、配置される。変換機１０に乾燥機モジュール１３が設けられる場合、検査装置４２は、フレキソ印刷モジュール１５及び乾燥機モジュール１３の後に配置され得る。代替的に、検査装置は、フレキソ印刷モジュール１５と乾燥機モジュール１３との間に配置され得る。

【0045】

図６、７ａ及び７ｂで最も見られるように、カメラ４９は、光学軸Ａを有し、光学軸Ａは、カメラ４９のレンズ５３の幾何学的中心を通過する直線である。光学軸Ａは、ブランク１の印刷シート表面の法線ベクトルＮによって画定される方向に対して第１角度φで配置される。

【0046】

図４で示されるように、照明システム５０は、少なくとも１つの照明ユニット５７を備える第１照明モジュール５６を備える。図７ａで最もよく見られるように、第１照明ユニット５７からブランク１上の測定点Ｐｍに向かって放射される光は、ブランク１のシート表面の法線ベクトルＮによって画定される垂直軸Ｖに対して第２角度－αを形成する。第２角度－αは、負の角度である。測定点Ｐｍは、好ましくは、基準マーク３０に配置される。

【0047】

第２角度－α及び第１角度φの絶対値は、等しくてもよい。しかしながら、光学軸Ａの第１角度φは正の角度である。

【0048】

本願の文脈内で、正の角度は、垂直軸Ｖからの反時計回りの回転に起因する。それゆえに、負の角度は、垂直軸Ｖからの時計回りの回転に起因する。

【0049】

図７ａで示されるように、反射表面を有するブランク１は、第１照明ユニット５７によって照らされる。第１照明ユニット５７の第２角度－αは、第１照明ユニット５７からの入射光線が、基準マーク３０に向けられ、基準マーク３０からの鏡面反射光線が、カメラレンズ５３の入射瞳５５に向けられるように、選択される。

【0050】

ニスなどのコーティングは、高い反射性を有し、カメラレンズ５３の入射瞳５５に「鏡面反射」効果を引き起こすことなくコーティングを検出することを困難にする。これらのタイプのコーティングは、照らされると鏡面反射を起こす。

【0051】

第１照明ユニット５７は、複数の方向から基準マーク３０に向かって向けられる拡散光線を放射するように構成される。これは、一部の鏡面反射光線が、カメラレンズ５３の入射瞳５５を通って受け取られることを確実にする。第１照明ユニット５７は、少なくとも１つの光源５８及び拡散層５９を備える。拡散層５９は、少なくとも１つの光源５８上に配置される。拡散層５９は、光源５８からの透過光線を散乱させ、拡散光の均一な放射面を提供するように構成される。拡散層５９は、ポリメチルメタクリレートなどの、光拡散素材で作成可能である。

【0052】

図示の実施形態において、第１照明ユニット５７は、ブランク１上の視野５１の一部によって反射される光線のみが、カメラレンズ５３の入射瞳５５を通って受け取られるように、構成される。この部分は、反射照明領域Ｒｉａと称される。それゆえに、ブランク１上の反射照明領域Ｒｉａは、ブランク１上の視野５１の領域よりも小さい表面領域となる。基準マーク３０は、かくして、反射基準マーク３０の画像がカメラ４９によって捕捉されるときに、ブランク上の視野５１の反射照明領域Ｒｉａ内に配置される必要がある。

【0053】

カメラ４９は、光学センサ５２がブランク１の前方先端縁４の検出を記録するときに発光される、制御ユニット４４からの時間信号によってトリガされ得る。信号は、視野５１の反射照明領域Ｒｉａにおける基準マーク３０の到達時間に対応する時間に設定可能である。

【0054】

一実施形態において、第１照明ユニット５７は、並んで配置される複数の光源５８と共に伸長することが可能である。照明ユニット５７の縦の延長は、搬送方向Ｔに対して垂直に配置される。光源の縦方向もまた、搬送方向Ｔに対して垂直に配置され、ブランク１上の基準マーク３０の縦の延長と一致する。

【0055】

光源５８は、一列又は複数の列で配置することが可能である。光源５８は、プリント基板（ＰＣＢ）上に配置されてもよい。光源間の距離は、拡散層５９の均一な照明が得られるように、選択される。

【0056】

検査装置４２が変換機１０において取り付けられるとき、カメラ軸Ａは、垂直軸Ｖに対して第１角度φで配置される。水平軸は、ブランク１上の印刷面によって画定され、垂直軸は、印刷面に対して垂直である。第１角度φは、カメラ４９が基準マーク３０から斜めに反射される鏡面反射光線を捕捉することを可能にする。第１角度φは、１°と１５°との間にあってもよく、好ましくは約５°である。

【0057】

好ましい実施形態において、第２照明モジュール６０もまた、設けられる。第２照明モジュール６０は、印刷色を照らすように構成され、印刷色は、鏡面反射光線を用いて照らされるときに拡散反射を起こす。

【0058】

これらのタイプの色は、例えば、水性或いは溶剤ベースのインクを含む。基準マーク３０からの光線の拡散反射により、カメラ４９は、カメラレンズ５３の入射瞳５５に、反射光線を受け取るであろう。第２照明モジュール６０は、ブランク１上の基準マーク３０の均一な照明を提供するように構成される。

【0059】

図４及び図７ｂにおいて最もよく見られるように、第２照明モジュール６０を用いて照らされるブランク１上の反射表面が示される。第２照明モジュール６０は、ブランク１の表面の法線ベクトルＮによって画定される垂直軸Ｖに対して第３角度βで光を放射するように配置される少なくとも１つの照明ユニット６２，６３，６５を備える。第３角度βは、第２照明モジュール６０の少なくとも１つの照明ユニット６２，６３，６５からの入射光線が基準マーク３０に向けられ、基準マーク３０からの鏡面反射光線がカメラレンズ５３の入射瞳５５の外側に向けられるように、選択される。これは、カメラ４９がグレアなしに基準マーク３０の鮮明な画像を捕捉することを可能にする。それゆえに、反射表面を照らすとき、鏡面反射光線は、カメラレンズ５３の入射瞳５５で受け取られない。ブランク１上の全視野５１は、第２照明モジュールによって照らされてもよい。

【0060】

少なくとも１つの照明ユニット６２，６３，６５は、細長く延び且つ一列で配置される複数の光源６４を備えてもよい。少なくとも１つの照明ユニット６２，６３，６５の縦の伸長は、ブランク１の搬送方向Ｔに対して垂直に配置される。

【0061】

第２照明モジュール６０の少なくとも１つの照明ユニット６２，６３，６５は、互いに一定の距離で配置される光源６４の連続する列を備えてもよい。代替的に、少なくとも１つの照明ユニット６２，６３，６５は、列の端に配置される光源６４のみを備えてもよい。そのような方法により、光源６４は、カメラ４９まわりに正方形で配置される。

【0062】

一実施形態において、追加の第２照明ユニット６３が、第１照明ユニット６２に対して、カメラ４９の光学軸Ａの反対側に配置される。そのような方法で、ブランク１上の視野５１のさらに改善され且つ均一化された照明が達成可能である。一実施形態において、第３照明ユニット６５は、カメラ４９の側部のうちの少なくとも１つに更に設けられる。

【0063】

各々の照明ユニット６２，６３，６５は、異なる第３角度βにおいてブランク１上に向かって光を放射するように構成されてもよい。それゆえに、図７ｂにおける図示の例において、３つの照明ユニット６２，６３，６５が存在し、放射された光のそれぞれの角度は、β１，β２，β３と称され得る。これらの角度は、光線の鏡面反射が、カメラ４９の入射瞳の外側に向けられるように選択される。反射された光線がカメラ４９の入射瞳５５で受け取られない限り、角度β１，β２,β３は全て異なってもよい。

【0064】

第１照明モジュール５６及び第２照明モジュール６０は、同時に作動可能であり、それによって、カメラ４９は、基準マーク３０の１つの画像を捕捉する。代替的に、第１照明モジュール５６又は第２照明モジュール６０のどちらかが、作動され、画像はカメラ４９によって捕捉可能である。別の実施形態において、第２照明モジュール６０の複数の照明ユニット６２，６３，６５の１つのみが作動される。

【0065】

照らされるときに拡散反射を起こすインクのために、第１照明モジュール５６は、無効にされ得る。かくして、色及びコーティングの反射特性によっては、第２照明モジュール６０を用いて基準マーク３０を照らすだけで、十分であり得る。そのような方法で、ブランク上の反射表面からの反射を避けることが可能である。これは、図９ｂに示されており、ブランク１は、第１照明モジュール５６を用いて照らされるとき、変換機１０における摩擦によって意図せずにこすられたなめらかな領域において反射を起こす。

【0066】

第１及び第２照明モジュール５６,６０からの光強度は、変更可能である。これは、基準マーク特性に依存する照明設定を適合させることを可能にする。特に、反射コーティング（インク又はニス）のために、照明は、検出可能な反射を得るために較正され得る。

【0067】

図５及び図６において最もよく見られるように、カメラ４９は、検査装置４２の外側ハウジングシュラウド７０の内側に取り付けられる。ハウジングシュラウド７０の上面に、カバー７２が設けられる。カバー７２は、ガラス面７３などの透明面７３を有する。外側ハウジングシュラウド７０は、カメラ４９のまわりに配置されカメラ４９を囲む密閉ハウジングを提供するように設計される。密閉レベルのレベルは、例えば、ＩＰ６４であってもよい。

【0068】

外側ハウジングシュラウド７０は、異なる厚さを有する壁７４を備えてもよい。異なる厚さは、留め具７１のためにより大きな横断壁を可能にし、壁７４に剛性を提供する。ハウジングシュラウド７０の壁７４は、付勢部分７５をさらに備えてもよく、外側ハウジングシュラウド７０の縦の伸長に対して第１角度φを形成する。これは、カメラ４９の光学軸Ａが垂直軸Ｖに対して第１角度φを形成することを許容する。垂直軸Ｖは、外側ハウジングシュラウド７０の縦方向と一致し、カメラ４９は、かくして、照明モジュール５６,６０の中間に配置されるカバー７２における開口部７６を通って向けられる。

【0069】

熱電要素７８が、カメラ４９と外側ハウジングシュラウド７０との間に配置される。熱電要素７８は、ペルチェ素子７８であり得る。カメラ４９は、光学モジュール４９ａ及び電子処理モジュール４９ｂを備える。電子処理モジュール４９ｂは、感熱の電子部品を備える。カメラ４９は、好ましくは、電子パーツが熱電要素７８の近くに配置されるように、検査装置４２内に配置される。そのような方法で、電子処理モジュール４９ｂは、熱電要素７８に熱的に接続される。

【0070】

隔離内側ハウジング８０が、外側ハウジングシュラウド７０内部に配置され、カメラ４９を囲むように構成される。内側ハウジング８０は、カメラ４９の電子処理モジュール４９ｂまわりに配置される第１ハウジング部品８０ａを備えてもよい。第２ハウジング部品８０ｂが、カメラ４９の光学モジュール４９ａまわりに配置され得る。第２ハウジング部品８０ｂは、管状であり得る。

【0071】

第１ハウジング部品８０ａは、凹部８２を備えてもよく、その中に第２ハウジング部品８０ｂは、部分的に受け入れられる。これは、モジュール設計を許容し、第１ハウジング部品８０ａを取り外すことなくカメラ４９の光学モジュール４９ａにアクセスすることを許容する。

【0072】

図５において最もよく見られるように、第１ハウジング部品８０ａは、隔離部分８３及び熱伝導部分８４を備える。熱伝導部分８４は、例えば、金属板などの熱伝導板８４を備える。例えば、熱伝導板８４は、アルミニウム又は銀で作ることが可能である。熱電要素７８は、熱伝導板８４と外側ハウジングシュラウド７０との間に配置される。熱伝導板８４は、熱電要素７８からカメラ４９の電子処理モジュール４９ｂに冷気を分配し広げる。カメラは、少なくとも１つの留め具７１によって外側ハウジングシュラウド７０に固定される。図示の実施形態において、４つの留め具７１などの、複数の留め具７１が、カメラ４９の内側ハウジング８０を外側ハウジングシュラウド７０に結合する。

【0073】

熱電要素７８は、電流が両面に流されると、温かい面及び冷たい面を生成する。したがって、熱電要素７８の冷たい面は、熱伝導板８４と接触し、熱電要素７８の温かい面は、外側ハウジングシュラウド７０と接触する。そのような方法で、カメラ４９の処理モジュール４９ｂは冷却され、一方で外側ハウジングシュラウド７０は、熱電要素７８から熱を逃がすために使用され得る。

【0074】

図３において最もよく見られるように、検査装置４２は、フレキソ印刷モジュール１５の真空搬送手段９の下に配置されてもよい。代替的に、真空搬送手段は、検査装置４２より下に配置され得る。真空搬送手段９からの真空吸引力は、周囲空気に熱伝達を提供する外側ハウジングシュラウド７０上の気流を含む。

【0075】

乾燥機モジュール１３が、ブランク１がダイカット又は折り畳みモジュールなどの次のモジュールに移動する前に、インクが乾燥されることを確実にするために、フレキソ印刷モジュール１５の後に配置されてもよい。乾燥機モジュール１３は、ブランク１の印刷面に熱風を吹き付けることにより作動する。

【0076】

前述の熱電要素７８を本発明の検査装置４２に統合することによって、冷却効果は、乾燥機からの迷熱によってカメラ４９が加熱されることを減らすために達成され得る。さらに、カメラ４９のための塵の無い環境を得ることが可能である。

【図1a】

【図1b】

【図1c】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7a】

【図7b】

【図8】

【図9a】

【図9b】

【手続補正書】

【提出日】2024-03-22

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

変換機（１０）を通って搬送されるブランク１上の少なくとも１つのコーティングの位置を確認するための検査装置（４２）であって、
前記検査装置は、少なくとも１つのコーティングを備える基準マーク（３０）が設けられた前記ブランクの部分の画像をキャプチャするように構成されるカメラ（４９）を備え、
前記カメラの光学軸（Ａ）が、前記ブランク（１）の表面の法線ベクトル（Ｎ）によって画定される垂直軸（Ｖ）に対して第１角度（φ）で配置され、前記検査装置は、少なくとも１つの照明ユニット（５７）を有する第１照明モジュール（５６）を備える照明システム（５０）を備え、
前記照明ユニット（５７）は、前記ブランク（１）の表面上の測定点（Ｐｍ）に向かって入射光線を放射するように構成され、前記放射光線は、前記垂直軸（Ｖ）に対して第２角度（－α）を形成し、
前記第１及び第２角度（－φ,α）は、前記照明ユニット（５７）からの入射光線が前記基準マークに向けられ且つ前記基準マークからの鏡面反射光線が前記カメラによってキャプチャされるように、選択される、
ことを特徴とする検査装置。

【請求項2】

前記基準マーク（３０）は、複数の個別基準マーク（３０´）を備え、各々の個別基準マークは、別々のフレキソ印刷シリンダによって印刷される、請求項１に記載の検査装置。

【請求項3】

前記第１照明モジュール（５６）は、鏡面反射を起こす前記基準マーク（３０）を照らすように構成される、請求項１又は２に記載の検査装置。

【請求項4】

前記基準マークは、ニスを含む、請求項３に記載の検査装置。

【請求項5】

前記照明ユニット（５７）は拡散層（５９）を備える、請求項１に記載の検査装置。

【請求項6】

前記第１照明モジュールの前記照明ユニット（５７）は、電子基板上に並んで配置される複数の光源（５８）を備え、前記光源は、前記拡散層（５９）によって覆われる、請求項１に記載の検査装置。

【請求項7】

前記基準マーク（３０）は、少なくとも１つの第１個別基準マーク（３０´）及び第２個別基準マーク（３０´）を含み、前記検査装置は、光線の拡散反射を起こすように構成される個別基準マーク（３０´）を照らすように構成される個別基準マーク（３０´）を照らすように構成される第２照明モジュール（６０）を備え、前記第２照明モジュールは、前記垂直軸（Ｖ）に対して第３角度（β）で配置される少なくとも１つの照明ユニット（６２，６３，６４）を備え、前記第３角度（β）は、前記少なくとも１つの照明ユニットからの入射光線が、前記基準マークに向けられ且つ前記基準マークからの鏡面反射光線が、カメラレンズ（５３）の入射瞳（５５）の外側に向けられるように、選択される、請求項２に記載の検査装置。

【請求項8】

前記第２照明モジュール（６０）は、少なくとも２つの照明ユニット（６２，６３，６５）を備え、第１及び第２照明ユニットは、前記カメラの前記光学軸（Ａ）の反対側に配置される、請求項１に記載の検査装置。

【請求項9】

前記第１及び第２照明ユニットは、伸長され、一列で配置される複数の光源を備える、請求項１に記載の検査装置。

【請求項10】

前記第１及び第２照明ユニット（６２，６３，６５）は、前記垂直軸（Ｖ）から反対方向に角をなしている、請求項１に記載の検査装置。

【請求項11】

前記第１及び第２照明ユニットは、その細長い伸長の先端に配置される光源のみを備える、請求項１に記載の検査装置。

【請求項12】

前記第１及び第２照明モジュールからの光強度は、変更可能である、請求項１に記載の検査装置。

【請求項13】

前記第１照明モジュールは、無効可能である、請求項１に記載の検査装置。

【請求項14】

前記第２照明モジュールは、無効可能である、請求項７に記載の検査装置。

【請求項15】

前記検査装置は、ハウジングシュラウド（７０）内側に取り付けられる、請求項１に記載の検査装置。

【請求項16】

前記ブランクの前記搬送経路（Ｐ）に対して横向きに延びるスライドレール（４７）を更に備え、前記検査装置は、前記スライドレールに沿って変位するように構成される、請求項１に記載の検査装置。

【請求項17】

前記カメラは、光学センサ（５２）が、前記ブランク（１）の前方先端縁（４）の検出を記録するときに発せられる、制御ユニット（４４）からの時間信号によってトリガされ、前記時間信号は、前記カメラ（４９）の視野（５１）の反射照明領域（Ｒｉａ）における前記基準マーク（３０）の到達時間に対応し、前記反射照明領域は、前記第１照明モジュール（５６）によって提供されている、請求項１に記載の検査装置。

【国際調査報告】