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ラベル検査装置
検査装置・基盤検査に関する記事

ラベル検査装置の種類や欠陥とは?メーカーおすすめの工場5選を紹介

1.はじめに

日常生活を見回してみますと、身の回りにラベルが付いたものが実に多くあることがわかります。
ラベルには、商品名や成分などのほかに、商品の賞味期限のように、人の安全に関わる情報も数多く含まれています。
このコラムでは、ラベルのもつ意味、どのように作られるかについて簡単に触れ、ラベル自身の品質、それは印字誤りやかすれなどの不良がないことですが、その品質保つための検査方法について解説します。

2.ラベル検査

(1)ラベルの機能とは

はじめに、ラベルの機能についてみてみましょう。

  • 情報を伝達:賞味期限・使用方法・内容名・製造日などの情報を伝えます。
  • 視認性:ラベルを商品容器に貼ることで、消費者の視認性を高めて購買を誘います。
  • 容器の質感:容器表面にラベルを貼ることで高い質感を持たせることができます。

(2)ラベルを必要とする容器の種類

ラベルは主に、食品や医薬品などの容器に貼り付けられます。他にも、塗料缶のような化学分野まで、広い用途に広がります。
容器の種類には、金属缶、プラスチック容器、ガラス瓶、軟包装などがあります。
また、貼られる場所は、容器の上、周囲、下側、底、トップのキャップの上など様々です。
そのため、ラベルを検査する装置のセンサーも上から下まで、さらに円周方向まで見る必要があります。

(3)ラベルの種類と貼り付ける方法

ラベルの種類と特徴について表1で紹介します。

表1  ラベルの種類

ラベルの種類 特徴 主な用途例
タックラベル ラベルの裏側に接着剤を塗っておく方式のラベルで、シールとして一般的には知られています。 製品表示、文具、POPシール
シュリンクラベル フィルムを容器にかぶせ、熱を加えて収縮させ、容器に密着させます。 飲料などのペットボトル、調味料ボトル
グルーラベル ラベルを容器に接着させる前に接着剤を塗る方式のラベルです。 ビールや日本酒のアルコール瓶、栄養ドリンク瓶
ラップアラウンドラベル 帯状のラベルを容器に巻き付け、接着剤で貼り付けるラベルで、胴巻きラベルとも呼ばれます。 ペットボトル、日用品
インモールドラベル 樹脂を容器として成形するときにラベルを挿入し、容器に密着させるラベルです。樹脂に直接印刷したように見える特徴があります。 洗剤容器、アイスカップ

ラベルの種類のうち、シュリンクラベル、タックラベル、インモールドラベルについて、その製作方法のイメージを図1で紹介します。

ラベル種類と製作方法

(4) ラベルの欠陥の種類と検出方法

ラベルの不良と特徴について表2で紹介します。

表2  ラベルの不良の種類

不良 特徴
ラベル破れ・穴あき ・ラベルの破れ
・ラベルに穴開き
ラベルめくれ ・ラベルの一部がめくれた状態
シュリンク不良 ・シュリンクの過程での異物やホコリの噛み込み
・衝撃によるフィルムの破れ
・ピンホール
ラベルずれ(上下、左右) ・ラベルが正規の位置に対し、上下方向にずれる
・ラベルが正規の位置に対し、左右方向にずれる
・ラベルが傾いて貼り付け
ラベル印字スレ ・印字の一部がかすれ、ぼやけた状態
ラベル印字違い ・印字の文字が異なる文字で印刷
ラベル文字欠け ・印字の一部、または一字分欠損

ペットボトルのラベル不良の例を、図2で紹介します。

ペットボトルのラベル不良例

生産ラインでは、このような容器のラベル不具合があるかどうかは、人の目視検査で行われてきました。その後、カメラのような検出装置や、画像処理技術の発展によって、ラベル不具合が自動で検出することが可能となりました。それが、ラベル検査装置です。

次の章では、ラベル検査装置についてご紹介します。

3.ラベル検査装置とは

ラベル検査装置は、外観検査装置の1つです。外観検査は人による目視検査が主体でした。人の目に代わるカメラ、人の脳に代わる画像処理の発展によって、製造ラインに人が立って目視検査することから、外観検査装置を設置し、自動で検出するようになってきました。

(1)ラベル検査装置の構成例

ラベルを検査する装置の構成について、図3でイメージを紹介しましょう。
検査装置は、ラベルの情報を検出するカメラ、ラベルの情報を見やすくする照明装置、カメラからの映像を解析・表示・記録する画像処理装置から構成されます。
ラベル検査装置構成例1

ラベルを検査するラベルが、容器周囲に貼られているときに、1台のカメラだけで不良の有無を検出するには時間がかかる、見落とすということがあります。
そこで、図4のように、複数台のカメラを使用することで、改善できます。

さらに、容器の上の方と底にラベルがあるときの、上下2台のカメラでラベルの不良を検出する装置もあります。

ラベル検査装置構成例2

(2)ラベルの欠陥を検出する方式

ラベルの印字の欠陥があるかどうかを検出する例を、図5で印字の欠陥検出方法の例を紹介します。

ラベル印字検査方法

正しく印字されたラベルと、検査するラベルを比較して、その差分の画像を作成します。
検査ラベルに、図で示すような印字のかすれや、ごみがあった時には、差分画像では、欠損や本来ない点として検出されます。

しかし、印字のかすれとは言っても、ほんのわずかであって、問題ないという場合もあります。
そのため、差分画像で検出された画像の良否を決めるしきい値が決められていて、それより大きいか、小さいかで、OKかNGかが決まります。

注意しないといけないことは、ラベルの不良加減は、いろいろなケースがあり、製品製造によっては予想から外れて、検査装置導入後にも、新たなラベルの不具合が出る場合があります。
そのため、新たな不具合が出れば、判定データを調整する必要があり、画像処理装置の調整が簡単に素早くできることが重要です。

4.ラベル検査装置工場5選

 ① 日本サポートシステム株式会社

日本サポートシステムHP

https://jss1.jp/

 【所在地】
茨城県稲敷郡阿見町阿見字阿見原4666-1777

【営業品目】

  • 産業用ロボット
  • 生産設備合理化・省力化の設計及び製作
  • 基板電気チェッカーや貼合・折曲など
  • 治具の設計・製作

【特徴】
設計・加工・組立まで自社で生産する一貫体制が、日本サポートシステムの強みです。これをベースに、高品質・低コストの製品・サービスを提供することができています。
また、現状の生産方式と計画情報から、どうすれば最大利益が得られるかというシミュレーションが得意分野で、簡単に生産設備の見える化が可能です。

日本サポートシステムは幅広い分野の生産設備に関わっていて、検査装置についても様々なノウハウを持ち合わせています。
製造ラインに必要な外観検査やラベル検査といった検査機器の導入についても、相談に応じ最適な検査装置の導入が可能です。

さらに、国内・海外の拠点によって、どのような案件でも対応することができ、国内の東北から九州まで広い範囲で、様々な要望に答えられる体制を敷いています。

【実績】
NM社(電子部品の製造販売)、HS製作所(情報通信・社会産業・電子装置・建設機械・高機能材料・生活の各システム製造販売)、TT社(ショッピングセンターなどリテール事業)、SM社(自動制御機器の製造・販売)、OR社(自動車安全システムの製造販売)

 ② ダックエンジニアリング株式会社

ダックエンジニアリングのウェブサイト

http://www.dac-eng.co.jp/

写真は、ダックエンジニアリング社製のシール・ラベル検査装置です。

【所在地】
京都市南区上鳥羽大柳町1番5
電話番号:(075) 681-0133

【営業品目】
画像処理技術を応用した品質検査装置システムの設計・開発並びに製造

【特徴】
ダックエンジニアリング社(DAC社)は、創業から「画像処理技術で社会に貢献する」を会社の主軸として、画像処理技術に多くの研鑽を積み、製造ラインの目視検査の自動化に貢献しています。

「見る」という人の眼と、それを「解析する」という人の脳、この2つの機能を「画像処理装置」として、製品とサービスで提供しています。DAC社の画像処理技術は、主に工場の生産ラインでこれまで人が外観検査を行ってきた検査を、カメラの眼を通した微細で高速な検査システムに置き換えます。

今後は、さらに、高くなる品質要求に合わせ、低コスト・生産高速化・短納期・アフターサービスの強化を進めています。DAC社は、「より人間の感覚に近い確実な検査・より簡単なオペレーション・より安価な製品・より安全で高品質の製品」という理想に向かって突き進む、そんな会社です。

【実績】
M機械:塗工機・ラミネータの製造、N製作所:リワインダー機の製造、NI社:製袋機の製造、H鉄工:枚葉印刷機の製造、B社:シール・ラベル巻替え機製造、K鉄工所:印刷工場の省力化装置設計製作、K精工:産業用自動機・検査装置の設計製作、他

③ オムロン フィールドエンジニアリング株式会社

オムロン製のラベル検査機とダンボール印字検査機

https://www.omron-fe.co.jp/index.html

写真は、オムロン社製 ラベル検査機(左)、ダンボール印字検査機(右)です。

【所在地】
東京都目黒区三田一丁目6番21号

【営業品目】
駅務自動システム、交通管制システム、交通安全施設端末、店舗システム、デジタルサイネージ、ガソリンスタンドPOSシステム、IT(PC/サーバ、音声通話ネットワーク、データ通信ネットワーク)、映像センシングソリューション、省エネエンジニアリング

FA/製造業(検査装置、エンジニアリング、サポート)

【特徴】
オムロン社の事業領域は、営業品目でも示しますように、鉄道・交通・流通・金融・IT・環境・パーキング、セキュリティ、そしてFA/製造業と非常に幅広く、事業展開しています。その強みが、互いの事業領域の技術・経験を他の分野に応用できることです。

外観検査装置を扱うFA/製造業でも、食品・化学、自動車、デジタル家電などひろいに分野で、検査装置に始まりその業界のソリューションを提供しています。

例えば、食品・化学業界ソリューションでは、作業性と信頼性を向上するトレーサビリティの構築として、「食品・化学工場の作業ミスゼロ」を掲げ、パッケージ型トレーサビリティシステム構築を進め、多くの実績を上げています。その中の1つのソリューションが、外観検査ソリューションです。その主要な特徴は、不良品の後工程流出防止・汎用機器で構成・メンテナンス向上・ミス検査精度不安定解消などがあげられます。

【実績】
検査機納入実績2015年で500台以上、主要飲料メーカー各社、酒造メーカー各社など多数あります。

④ 高嶋技研株式会社

高嶋技研のラベル検査装置、印字検査装置

http://www.takashima-giken.co.jp/index.html

写真は、高嶋技研社製ラベル検査装置(左)、印字検査装置(右)です。

【所在地】
本社・伊井工場:福井県あわら市伊井15-1-1
TEL:0776-74-0880(代)

【営業品目】

  • 自動検査装置の開発・製造
  • 主要製品:

ラベル検査装置、X線入味検査装置、印刷検査装置、実瓶異物検査システム、X線異物検査装置、X線入味・キャップ締付検査装置、実瓶外観検査装置、キャップ外観検査装置、X線撮像測定装置、近赤外線材質分類装置、木材用X線検査装置、木材外観検査装置

【特徴】
高嶋技研社は、1964年に創業してからセンサー技術と高速画像処理技術をコアとして、製品開発・製造に取り組んでいる会社です。
高嶋技研社の事業のメインは、高速移動や回転物体に対し、カラーラインセンサカメラなどを利用した自動検査装置の開発・製造です。可視光線・赤外線・紫外線・X線・超音波などのセンサー技術を利用する製品の開発・製造を得意分野とし、画像処理装置や検査用搬送装置を製造しています。高嶋技研では、「こんなものを検査したい」「検査でこれが見つけられないか」「検査の速さ・時間はもっと短くできないか」といった製造ニーズをもとに、さらに技術開発を進めたいと考えています。

⑤ 協和商工株式会社

協和商工社製のラベル検査機と左右ラベル検査機

http://www.ksk21.co.jp/

写真は、協和商工社製上下ラベル検査機(左)、左右ラベル検査機(右)です。

【所在地】
福岡県福岡市博多区那珂5丁目3-41
TEL:(092)451-1261

【営業品目】

  • 電子応用機器・機械・コンピュータシステムの設計・開発・製造
  • 事業分野
    工場生産設備、検査・計測システム、生産管理システム、監視・管理システム、画像処理システム、半導体関連装置、エンジニアリング、ラベル検査機

【特徴】
協和商工社は、電子応用機器・機械・コンピュータシステムの設計・開発・製造を事業の基盤とする会社です。その特徴は、多様な設計要素の設計・開発に取り込み、体系的な組み立てと入口から出口まで一貫生産を可能とすることにあります。
協和商工社は、メーカーである一方、技術商社であるという特性を活かし、新素材・新商品・最新ソフトとハードを提供し、新しい開発要件などに迅速で的確に対応できます。協和商工社は、システム設計から開発・製作・現地調査までを一貫体制で携わる開発部門と、客先が求めるものを総合的に提案する商社部門から成り立っている会社です。

【実績】
自動車、自動車関連、製薬、化学、電気機器、電子機器など多数社と取引があります。

5.おわりに

前章では、ラベル検査装置を営業品目とする企業をご紹介してきました。しかし、ここでご紹介した会社はほんの一握りの会社です。外観装置を営業品目とする会社にも、また、ラベルを印刷・製造する会社にも、ラベル検査装置、ラベル検査を扱う会社がたくさんあります。

それだけ多い会社が「ラベル検査」というキーワードでつながっているということは、ラベル検査で困ったことを相談できる相手が多いということです。ちょっとしたことから深刻なことまでまずはご相談ください。その一歩が工場の生産アップの大きな一歩につながると思います。

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