(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬入された巻取紙を順次給送しながら、この巻取紙に表面包装紙を巻き付けて胴巻きを行い、胴巻きされた巻取紙の鏡面に内当紙を挿入し、表面包装紙の耳折部を折り込み、耳折部に糊材を塗布し、外当紙を糊材によって貼着させる包装機において、
前記内当紙を挿入した後の巻取紙の移動の通過域のうちの前記耳折部の折り込み後であって前記糊材の塗布前の、予加圧するための加圧円板に内当紙検出手段を配設して、内当紙の存否を検出させることを特徴とする巻取紙の包装検査装置。
【請求項２】
前記内当紙検出手段は、前記加圧円板に形成した透孔に取り付けられて、前記鏡面の画像を捕捉するCCDカメラであることを特徴とする請求項１に記載の巻取紙の包装検査装置。
【請求項３】
前記内当紙検出手段が、カラーカメラであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の巻取紙の包装検査装置。
【請求項４】
前記カメラには、このカメラの撮影位置を照明する照明手段を備えさせてあることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の巻取紙の包装検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、抄紙されて円柱状に巻き取られた巻取紙を出荷のために施される包装の適否を検査する包装検査装置に関し、特に、装着されているべき内当紙の存否を検査するのに適した巻取紙の包装検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製紙工場では、抄紙された紙がリールに巻き取られ、スリッターナイフを備えたワインダー装置を通して、製品としての所定の幅員に巻き直して巻取紙とする。この巻取紙を、胴部を包む表面包装紙と端面（鏡面）に当てる内当紙及び外当紙とにより包装する。その後、製品種別やロットを示すラベル等が貼付される。
【０００３】
図４は巻取紙１の包装形態の一例を説明する図で、巻取紙１の胴部は内包紙２と外包紙３とによる表面包装紙により胴巻きされ、鏡面1aには内当紙４と外当紙５が配される。この包装形態とするためには、内包紙２と外包紙３を胴部に巻き付け、内当紙４を巻取紙１の鏡面1aに押し当てる。次いで、これら内包紙２と外包紙３の巻取紙１の鏡面1aから突出した耳折部６を折り込んで内当紙４の外側面に重畳させる。そして、耳折部６に糊付けを行い、前記外当紙５を貼着させて包装が完了する。
【０００４】
近年では、前記巻取紙１の包装を全自動で行う全自動巻取包装機が開発され、普及している（非特許文献１参照）。この全自動巻取包装機は、例えば、前記内包紙２と外方紙３とを胴部に巻き付け、巻き付けられた包装紙の終端部に糊付けして内外の包装紙２、３を固定する胴巻きパートと、内当紙４を挿入して巻取紙１の鏡面1aに押圧する内当紙供給パート、前記耳折部６を折り込む耳折りパート、この折り込まれた耳折部６の折り込み状態をさらに安定するようこの耳折部６を加圧し、前記外当紙５を貼着するための糊付けを耳折部６に対して行う予加圧パート、外当紙５を耳折部６に貼着させる外当紙貼着パートとにより構成されている。なお、この全自動巻取包装機へ巻取紙１を搬送するにはコンベアが用いられており、前記各パートへの給送には巻取紙蹴り出し用のキッカーが用いられている。
【０００５】
【非特許文献１】紙パ技協誌  ２００２年第56巻第１２号第３８頁〜第４３頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した全自動巻取包装機へ搬入された巻取紙を、該全自動巻取包装機の各パートへ給送するのに巻取紙蹴り出し用のキッカーが用いられており、給送時にはこのキッカーによる衝撃が巻取紙１に伝達されることになる。このため、前記内当紙供給パートで挿入された内当紙４が次の工程へ給送される間に脱落してしまうおそれがある。また、この内当紙４の脱落現象は、挿入処理が不完全であったりすると、キッカーによる衝撃によらずとも、種々の原因で脱落することがある。内当紙４が脱落した状態で、予加圧パートに給送されると、次のような問題が生じるおそれがある。予加圧パートにおいて、耳折部６にのみ糊を塗布して外当紙５を貼着させる方式では鏡面1aに糊が付着することはないが、鏡面1aは外当紙５によってのみ覆われた状態となってしまい、例えば製品として出荷され搬送される途中において外当紙５が破損等した場合には、鏡面1aが損傷してしまい傷入りの製品となってしまうおそれがある。また、耳折部６と共に、耳折部６よりも内周側の部分にも糊を塗布する方式があり、この方式では、内当紙４が存しない場合には鏡面1aに糊が直接塗布されることになり、製品が不適合となってしまうおそれがある。いずれの方式でも、鏡面1aが損傷したり、糊が付着した場合には、製品として不適合となるので、内当紙４の存否は製品歩留まりに影響することになる。
【０００７】
そこで、この発明は、前記内当紙が挿入されないまま出荷されないように、また前記内当紙が存しない場合には外当紙を貼着するための糊を付着させることがないように、内当紙が鏡面に挿入された状態を確認することができる巻取紙の包装検査装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る巻取紙の包装検査装置は、搬入された巻取紙を順次給送しながら、この巻取紙に表面包装紙を巻き付けて胴巻きを行い、胴巻きされた巻取紙の鏡面に内当紙を挿入し、表面包装紙の耳折部を折り込み、耳折部に糊材を塗布し、外当紙を糊材によって貼着させる包装機において、前記内当紙を挿入した後の巻取紙の移動の通過域のうちの前記耳折部の折り込み後であって前記糊材の塗布前の、予加圧するための加圧円板に内当紙検出手段を配設して、内当紙の存否を検出させることを特徴としている。
【０００９】
巻取紙の鏡面に挿入された内当紙は前記内当紙検出手段によって検出されることになる。この検出は巻取紙の移動の通過域、例えばキッカーによる給送途中や、前記耳折部の耳折装置、糊材を塗布する糊吹き付け装置による糊材の塗布前までの適宜位置において行う。内当紙が存しないことが検出された場合には、包装機を停止させて、操作者に通知する。
【００１１】
そして、巻取紙の鏡面に糊材を塗布した場合には、この巻取紙が製品として不適なものとなるから、糊材を塗布する前までに内当紙の存否を検出することが好ましい。そこで、内当紙検出手段を糊材の塗布前までの通過域に配したものである。
【００１３】
また、巻取紙は製品の種類によって外径寸法が異なるため、例えば、各パートへの給送転動時にある巻取紙に対して前記内当紙検出手段を配した場合には、検出位置が異なってしまい、場合によって最大径の巻取紙と最小径の巻取紙のいずれをも検出することができなくなるおそれがある。また、内当紙が挿入されると次に耳折部を折り曲げるため耳折装置に供せられる。この耳折装置は、巻取紙の径に拘わらず処理を行える機構を備えているから、この機構と連繋させて内当紙検出手段を設けることもできる。しかし、耳折装置による作業は特殊形状の円板を耳折部へ当接させて回転させるため大きな振動を伴い、しかもこの円板の影が鏡面に投影されるおそれがあり、検出結果の精度が低下するおそれがある。このため、いずれの径の巻取紙であっても確実に検出することができ、振動等の影響も受けず、安定した検出を行える位置として加圧円板に設けるようにしたものである。加圧円板は、いずれの径の巻取紙に対しても耳折部を安定されるために対応させる必要があるから、ここに内当紙検出手段を設けることとしたものである。すなわち、前記内当紙を挿入した後の巻取紙の移動の通過域のうちの前記耳折部の折り込み後であって前記糊材の塗布前の、予加圧するための加圧円板に内当紙検出手段を設けたものである。
【００１４】
また、請求項２の発明に係る巻取紙の包装検査装置では、前記内当紙検出手段は、前記加圧円板に形成した透孔に取り付けられて、前記鏡面の画像を捕捉するCCDカメラであることを特徴としている。
【００１５】
前記内当紙検出手段としては、内当紙の存否を検出することができるものであればよく、例えば光電センサー等の巻取紙の鏡面の反射率の変化を捕捉して電気信号に変換することにより検出するようにするものが考えられるが、検出範囲が小さいため、内当紙がずれているような場合の検出が行いにくい。このため、光電センサーに比べて検出範囲が大きいCCDカメラを内当紙検出手段として用いるようにしたものである。CCDカメラによって捕捉された画像を画像処理に供し、分析することによって内当紙の存否を検出する。
前記CCDカメラは、前記加圧円板に透孔を形成し、この透孔内に該CCDカメラの光軸を通過させて、前記鏡面の画像を捕捉させるようにしたものである。
【００１６】
また、請求項３の発明に係る巻取紙の包装検査装置は、前記内当紙検出手段が、カラーカメラであることを特徴としている。
【００１７】
内当紙検出手段として用いるカメラはモノクロカメラであっても構わないが、巻取紙と内当紙の色彩の相違（色差）を捕捉して画像を分析できるようにすれば、輝度の影響を受けずに確実に内当紙の存否を検出できるから、カラーカメラを用いることにしたものである。
【００１８】
また、請求項４の発明に係る巻取紙の包装検査装置は、前記カメラには、このカメラの撮影位置を照明する照明手段を備えさせてあることを特徴としている。
【００１９】
カメラにより鏡面を撮影して画像を捕捉するためには、撮影位置の被写体の輝度が必要となり、そのために被写体を照明する照明手段を設けたものである。特に、加圧円板にカメラを配する場合には、加圧円板と巻取紙との鏡面との間が暗い部分となってしまうので、照明手段によって照明することが望ましい。
【発明の効果】
【００２０】
この発明に係る巻取紙の包装検査装置によれば、内当紙検出手段によって内当紙の存否を確認できるから、内当紙が存しない場合には迅速に対応することができ、包装機を停止させる等によって、不用意に製品に糊付けをしてしまうことを防止でき、製品の歩留まりを向上させることができる。
【００２１】
しかも、人手によらず内当紙の存否を確実に確認することができるから、巻取紙の包装の全自動化をより促進することができる。
【００２２】
また、例えば、耳折装置による耳折処理時に内当紙が脱落してしまった場合であっても、糊材の塗布前に内当紙が存しないことを確認できる。このため、巻取紙の鏡面に糊材を塗布してしまうことを確実に防止できる。
【００２３】
また、加圧円板は耳折部の折り込み状態を安定させ、糊材を塗布する装置であるため、耳折部を安定させた後に内当紙の存否を検出することができ、内当紙にずれが生じた場合であっても、耳折部によって内当紙の位置が維持されている状態となっているから、ずれた状態では不適合な場合には内当紙が存しないと判断されることになり、確実に存否を確認することができる。しかも、加圧円板は巻取紙の鏡面から一定位置に位置させることができるから、内当紙検出手段と鏡面との距離を一定に保つことができ、検出精度を一定に保つことができる。
【００２４】
また、請求項２の発明に係る巻取紙の包装検査装置によれば、CCDカメラを用いるため、画像分析により内当紙の有無を検出することができるから、光電センサー等に比べてより検出精度が高められる。しかも、検出範囲が光電センサー等よりも広くなって、検出をより簡便に行うことができる。さらに、加圧円板に形成した透孔に前記CCDカメラを配設するから、該CCDカメラの設置スペースを小さくできると共に、既存の設備を僅かに改造することでこの包装検査装置を装備させることができる。
【００２５】
さらに、請求項３の発明に係る巻取紙の包装検査装置によれば、カラー画像を処理することにより検出を行うことができるから、モノクロカメラに比べてさらに検出精度を向上させることができる。
【００２６】
また、請求項４の発明に係る巻取紙の包装検査装置によれば、カメラによる撮影範囲にある被写体を一定の輝度に保てるから、検出精度を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係る巻取紙の包装検査装置を具体的に説明する。
【００２８】
図３は、この発明に係る巻取紙の包装検査装置を実装するのに適した包装機を説明する概略の平面図である。図示しないワインダー装置で切断されて小幅の巻取に巻き直された巻取紙１はコンベア10で搬送されてこの包装機11に供される。包装機11に搬入された巻取紙１は、この巻取紙１を包装機11の中央に設定するためにセンタリング装置12に給送される。次に、内包紙２と外包紙３とを巻取紙１の胴部に巻回させる胴巻きと、鏡面1aへの内当紙４の挿入とを行う胴巻き内当紙供給装置13に供される。内外の包材２、３により胴巻きされ、内当紙４が挿入された巻取紙１は耳折装置14によって耳折部６が折り込まれる。耳折部６が折り込まれた巻取紙１は、糊吹き付け装置15に供されて、耳折部６を加圧円板20で加圧して折り込み状態を安定させた後、糊材を吹き付けて塗布する。糊材の吹き付けは、巻取紙１を回転させながら前記糊吹き付け装置15から糊材を噴射して行うが、巻取紙１の銘柄等に応じて、巻取紙１を回転させる間に耳折部６にのみ吹き付ける場合と、耳折部６と共に、耳折部６の内周側部分、すなわち内当紙４にも糊材を吹き付ける場合とがある。次いで、外当紙貼着装置16に給送して、外当紙５を内当紙４と耳折部６の外側に貼着する。
【００２９】
前記糊吹き付け装置15の加圧円板20は、図１及び図２に示すように、巻取紙１のそれぞれの鏡面1aに臨ませて配されており、この巻取紙１の軸方向に移動可能とされている。この移動によって加圧円板20が前進して巻取紙１を押圧することにより耳折部６に予加圧処理を行い折り込み状態を安定させ、その後適宜位置まで後退して糊材を吹き付ける。この加圧円板20に図２に示すように透孔21を形成して、この透孔21に内当紙検出手段としてのCCDカラーカメラ17が取り付けられており、巻取紙１の鏡面1aの画像を捕捉するようにしてある。このCCDカラーカメラ17には光軸を囲んで環状の発光ダイオード(LED)による照明手段18が連繋させてあり、この照明手段18によってCCDカラーカメラ17の被写体である巻取紙１の鏡面1aを照明するようにしてある。
【００３０】
前記CCDカラーカメラ17の出力信号はコントローラ19に送出され、このコントローラ19で画像処理される。
【００３１】
以上により構成されたこの発明に係る巻取紙の包装検査装置により内当紙４の存否を検出する動作を、以下に説明する。
【００３２】
コンベア10によって包装機11に搬入された巻取紙１は前記センタリング装置12によって包装機11の中心に位置するように調整される。巻取紙１は前記胴巻き内当紙供給装置13に給送されて、内包紙２と外包紙３とが胴巻きされると共に内当紙４が両側の鏡面1aに挿入される。次いで、前記耳折装置14に供給されて、耳折部６が折り込まれた後、前記糊吹き付け装置15に供せられる。
【００３３】
糊吹き付け装置15では、前記加圧円板20が前進して耳折部６を押圧して折り込み状態を安定にする。次いで、加圧円板20が後退して巻取紙１から所定の距離が設けられる。この状態で、巻取紙１を例えば１回転させる。なお、このときの巻取紙１の回転数は、内当紙４の存否を検出することが確実となるものとする。そして、巻取紙１を回転させながら、前記CCDカラーカメラ17で巻取紙１の鏡面1aを撮影し、捕捉された画像を前記コントローラ19に送出して画像処理を行う。この検出は、例えばCCDカラーカメラ17のシャッターの開閉毎に画像処理を行い、その結果の出力値を閾値と比較し、閾値を超える場合が存している場合には内当紙４が存しないと判断するようにする。これにより、この鏡面1aに内当紙４が存しているか否かが検出される。内当紙４が存している場合には、巻取紙１を回転させて加圧円板20から糊材を耳折部６に吹き付ける。内当紙４が存していない場合には、包装機11を停止させて、内当紙４が存していないことを、警報の吹鳴や警告灯の点灯、点滅等によって操作者へ警告する。この警告に基づいて、操作者は手作業によって内当紙４を鏡面1aに押し込み、その後、糊材の吹き付けを行う。
【００３４】
糊材が吹き付けられたならば、巻取紙１を前記外当紙貼着装置16へ給送して、外当紙５を貼着させる。
【００３５】
以上に説明した実施形態では、加圧円板20に内当紙検出手段であるCCDカラーカメラ17を設けた構造として説明したが、このCCDカラーカメラ17の配置は、内当紙４が挿入された後であって、糊材が吹き付けられる前までであればいずれの位置であってもかまわない。しかし、例えば耳折装置14に設置した場合には、耳折処理時の振動が撮影に影響すると共に、耳折装置14が投影されてしまって所望の検出を行えないおそれがある。このため、加圧円板20に配置することが好ましい。
【００３６】
また、内当紙検出手段としては、CCDカラーカメラ17に限らず、光電センサーやモノクロカメラであっても構わない。しかし、検出範囲の広狭や画像分析の精度等を比較するとカラーカメラとすることが好ましい。例えば、モノクロカメラでは、白黒（２値化）された画像の濃淡のレベルによって内当紙４の存否を検出するため、被写体に入射する外光や内当紙に生じているシワなどの影響を受けやすい。これに対して、カラーカメラの場合には、色差による検出を行うことができるから、被写体の輝度による影響を受けにくく、検出精度が高くなるからである。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
この発明に係る巻取紙の包装検査装置によれば、内当紙の存否を人手によらず確認できるから、この存否を目視する操作者を必要とせず、このため、包装機の全自動化の推進に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明に係る巻取紙の包装検査装置の構成を説明する図である。
【図２】加圧円板と巻取紙の概略の関係を示す斜視図である。
【図３】包装機の概略構成を説明する平面図である。
【図４】巻取紙の包装形態の一例を説明する図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  巻取紙
1a  鏡面
２  内包紙
３  外包紙
４  内当紙
５  外当紙
６  耳折部
10  コンベア
11  包装機
12  センタリング装置
13  胴巻き内当紙供給装置
14  耳折装置
15  糊吹き付け装置
16  外当紙貼着装置
17  CCDカラーカメラ(内当紙検出手段)
18  照明手段
19  コントローラ
20  加圧円板
21  透孔
【図１】
0004839113.tif 000002
【図２】
0004839113.tif 000003
【図３】
0004839113.tif 000004
【図４】
0004839113.tif 000005