(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベア（３）により与えられかつ一部が検査経路（８）となっている経路（１３）に沿って形成された各座台（７）に収容された１本の紙巻煙草（２）を、所定の供給方向（Ｆ1 ）にコンベア（３）により前進させる段階と、各紙巻煙草（２）を検査経路（８）に沿って移動する間にその外面の特徴について検査する段階とからなる、紙巻煙草の外面の完全性を検査する方法において、
紙巻煙草（２）の外面の特徴を検査する段階が、検査経路（８）に沿って配置され複数のパルスとした光学的走査を連続した時間間隔で行うようにする少なくとも一組の多重光学走査手段（９）を用いて行われ、
それぞれの別々の光学的走査が、相互に並んで配設された対応の平行な線（１０）の群の１つに一致し、
各紙巻煙草（２）が、その円筒状表面の与えられた母線（２ａ）を、相互に連続する異なる平行な線（１０）の上で順次にかつ供給方向（Ｆ1 ）の検査経路（８）に沿う紙巻煙草（２）の移動と同期して、走査することにより、検査される
ことを特徴とする紙巻煙草の外面の完全性を検査する方法。
【請求項２】
少なくとも走査線（１０）を横切る時に各紙巻煙草（２）をそれ自身の長手方向軸線の周りに与えられた方向に回転する運動（Ｆ2 ）を行う段階と、走査線（１０）を紙巻煙草（２）の供給方向（Ｆ1 ）に沿いかつそれ自身の軸周りの回転（Ｆ2 ）に沿った運動と同期させ、それにより同一の母線（２ａ）が繰返し走査されるようにする段階とをさらに含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
光学的走査手段（９）が多重走査することのできる少なくとも１つの半導体カメラ（１１）を具備している請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
検査経路（８）に沿って分配された複数の光学的走査手段（９）を用い、紙巻煙草（２）を一組の光学的走査手段（９）と次の光学的走査手段との間を前進した時にそれ自身の長手方向軸線の周りに回転させ、各紙巻煙草（２）によりもたらされる複数の母線（２ａ，２ｂ，…）の検査ができるようにする段階をさらに含んでいる請求項１から３のうちの１項に記載の方法。
【請求項５】
一部が検査経路（８）となっている所定の経路に沿って供給方向（Ｆ1 ）に前進され、それぞれが供給方向（Ｆ1 ）を横切って長手方向の軸線が配置された対応の紙巻煙草（２）を収容している、複数の座台（７）を有するコンベア（３）と、検査経路（８）に沿って配置され、検査経路（８）に沿って前進する各紙巻煙草（２）によってもたらされる少なくとも１つの母線（２ａ）の外面の特徴を検査するようになっている、少なくとも一組の光学的走査手段（９）とを具備している紙巻煙草の外面の完全性を検査する装置において、
光学的走査手段（９）が、相互に平行に並んで群として配置された各複数の線（１０）上で複数の別々の走査を行うようになっている多重型であり、
光学的走査手段（９）の作用がコンベア（３）の運動と同期されそれにより複数の走査が各前進する紙巻煙草（２）の１つの同一の母線（２ａ，２ｂ，２ｃ）に向けられるようになる、タイミング手段（１４）を具備している、紙巻煙草の外面の完全性を検査する装置。
【請求項６】
コンベア（３）が、周囲に紙巻煙草（２）を収容する複数の座台（７）を有し、それ自身の軸線周りに回転可能な移送ホイール（４）と、各座台（７）を占有する各紙巻煙草（２）が走査線（１０）を横切る時にそれ自身の長手方向軸線の周りに回転させられる、光学的走査手段（９）と同期して作動する手段、とを具備している請求項５に記載の装置。
【請求項７】
光学的走査手段（９）が多重走査ができる少なくとも１つの半導体カメラ（１１）を具備している請求項５又は６に記載の装置。
【請求項８】
検査経路（８）に沿って分配され各前進する紙巻煙草（２）の１つの母線（２ａ，２ｂ，２ｃ）をそれぞれが検査する作用をする複数の光学的走査手段（９）と、各座台（７）を占有する各紙巻煙草（２）が一組の光学的走査手段（９）と次の光学的走査手段との間を前進する時にそれ自身の長手方向軸線の周りに回転させられる手段とを具備している請求項５から７のうちの１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は紙巻煙草の外面の完全性を検査する方法に関する。
特に、本発明は好ましくは紙巻煙草製造機械に用いることのできるような上記の型の方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
個々の紙巻煙草を、その各軸線を運動方向を横切るようにして配列し、製造ユニットにその供給方向に従って配設された光学的品質管理装置を通って延びる所定の監視経路に沿って、連続的に前進させることにより、完成された紙巻煙草の外面の完全性を検査することは、紙巻煙草製造の技術分野においては標準的な手法である。
【０００３】
この品質管理装置は、各製造された紙巻煙草の外側表面を描く限られた数の母線を、これら見本の母線の像を読取りこの捕えた像を基準又は標準の像と比較することにより検査し、存在するかも知れない製造上の表面上の欠陥（例えば、不正に形成された及び／又はふさがれた通気孔、接着されていない縁、印刷の不正の配置及び／又は強さ等）を表示し、それにより紙巻煙草が許容される品質を有しているかどうかを確認するようにしている。
【０００４】
品質管理装置は一般に、その名前が意味するように１本の線を走査することにより目的物を読取るようになっているラインスキャンカメラとして当業者にとってよく知られているＣＣＤ（荷電結合素子）配列を備えた半導体カメラからなっている。作動時、この走査線が、与えられた瞬間にカメラの前方を通過する紙巻煙草によって与えられる外側表面の見本母線に向けられる。
【０００５】
監視経路に沿って配列された複数のカメラを用いて１本の紙巻煙草当り複数の見本母線を走査するのは普通のことであり、したがって、紙巻煙草は１つのカメラから次のカメラへと進む間にその長手方向軸線の周りに回転するようにされそれにより異なる母線が順次各カメラに与えられるようにする。
【０００６】
上記のような型の監視方法は、異物（ごみの小片、粒状物、煙草フィルター等のような）が紙巻煙草と光学装置との間を読取り作用中に占めた場合、これが光学装置により欠陥として解釈され紙巻煙草が全く良好であるにもかかわらず排除されることになる、という欠点を有している。言いかえれば、この装置によって発生されたエラー信号がどの場合にも欠陥煙草を効果的に表示するという優先事項を保証することができない。
【０００７】
この欠点は特に、紙巻煙草製造機械が典型的に作動している環境のような、ほこりの多い環境において顕著である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は上記の欠点のないような紙巻煙草の外面の完全性を検査する方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば上記の目的は、コンベアによって与えられ一部が検査経路である経路に沿う各座部に、それぞれが収容された紙巻煙草を、コンベアにより所定の供給方向に前進させる段階と、各紙巻煙草を検査経路に沿って移動する間にその外面の特徴について検査する段階とを含む、紙巻煙草の外面の完全性を検査する方法において、紙巻煙草の外面の特徴を検査する段階が、検査経路に沿って配置され複数のパルスとされた光学的走査を連続した時間間隔で行う少なくとも一組の多重光学的走査手段を用いて行われ、それぞれの個々の部分からなる光学的走査が、相互に並んで配設された一群の対応平行線の１つに一致し、各紙巻煙草が、逐次的にかつ検査経路に沿った供給方向の紙巻煙草の移動と同期して、相互に連続する異なった線上で１回より多くその円筒状表面の与えられた母線を走査することにより検査されることを特徴とする紙巻煙草の外面の完全性を検査する方法によって、実現される。
【００１０】
上記の目的は、本発明によれば、上記の方法を実施する装置によって、同様に実現される。
【００１１】
紙巻煙草の外面の完全性を検査する本発明の装置は、その一部が検査経路である所定の経路に沿って供給方向に前進されそれぞれがその長手方向の軸線が供給方向を横切るように配列された各紙巻煙草を収容している複数の座台を有するコンベアと、検査経路に沿って配置され検査経路に沿って前進する各紙巻煙草によって与えられる少なくとも１つの母線の外面の特徴を検査するようになっている少なくとも一組の光学的走査手段とを具備する紙巻煙草の外面の完全性を検査する装置において、光学的走査手段が、相互に平行に並んで一群として配列された各複数の線上で複数の別々の走査を行うような多重型であり、さらに、光学的走査手段の作用がコンベアの移動と同期されそれにより複数の走査が各前進する紙巻煙草の１つの同一の母線上に向けられるようにするタイミング手段を具備していることを特徴としている。
【００１２】
好適な実施態様では、光学的走査手段は、ＣＣＤ配列を用い多重走査の可能な少なくとも１つの半導体カメラ（普通にはタイム  ディレイ  アンド  インテグレイション  ライン  スキャン  カメラと称される）を具備している。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は添付図面を参照し実例を示すことにより以下に詳細に記載される。
【００１４】
添付図面を参照すると、１は紙巻煙草２の外面の完全性を確かめる装置の全体を示し、この装置はフィルター取付け機械の一部を形成する移送ホイール４（実施態様では普通の）が設けられた紙巻煙草コンベア３を具備している。製造された紙巻煙草２は送り込みホイール５により移送ホイール４に１本ずつ連続して供給され、送り出しホイール６により受け取られ確認のため引き離される。種々のホイールが図面には示されない通常の手段によりその各軸線の周りに回転するよう駆動される。
【００１５】
移送ホイール４は複数の座台７を有し、座台７は紙巻煙草２を収容保持し、一部が検査経路８となっている円形経路１３に沿ってＦ1 で示される供給方向に（図１で見て時計方向に）ホイール４により前進されるようになっている。さらに移送ホイール４の一部を形成する図示しないが公知の構造（例えばその全記載が参照される米国特許第５，２８７，５２４号に開示されているような）の手段があり、この手段は各座台７を占有する各紙巻煙草２の２つの長手方向の末端と係合し紙巻煙草をそれ自身の長手方向軸線の周りにＦ2 方向に回転させる。各紙巻煙草２はしたがって検査経路８に沿った供給方向Ｆ1 の並進運動とそれ自身の長手方向軸線の周りの回転Ｆ2 とからなる制御された軌道を描くことができる。
【００１６】
装置１は検査経路８に沿って前進する各紙巻煙草２の少なくとも１つの母線２ａによって得られる外面の特徴を検査する手段を具備している。この手段は本質的に公知の型の光学的走査手段９からなり、紙巻煙草２の軸線に平行に延びる各線１０上で複数の光学的な読取り又は走査を行うようになっている。
【００１７】
１本１本の走査線１０は相互に平行に並んで配置され、紙巻煙草２が前進する方向に実質的に整列して生成された群を形成する。これらの光学的走査は別々に分離し順序良く所定の周波数で始めから終わりまで群の各線１０と一致するようにパルスが発せられる。以下に順次記載されるように、光学的走査手段９は各紙巻煙草２の与えられた眞直ぐな線の母線２ａを数回検査することができ、この母線は実際上の目的のため紙巻煙草２により表わされる円筒形の表面の極めて小さな部分となっており、平面図で実質的に矩形であり紙巻煙草２の長さに等しい長手方向の寸法を有している。
【００１８】
光学的走査手段９は好ましくは、連続したパルスとされ上記の各線１０と一致する複数の（典型的には９６個の）別々の走査からなるビームを発生するような、荷電結合素子の配列（当業者にとってタイム  ディレイ  アンド  インテグレイション  ライン  スキャン  カメラすなわちＴＤＩカメラとして公知の型の）を組込んだ少なくとも１つの半導体カメラ１１を具備している。１本の走査線１０の幅は２，３マイクロメートルのオーダーであり、また各連射でカメラ１１によって発せられる線の全幅は少なくとも１つ又は２つの因子だけ個々の線１０の幅より大きくなっている。
【００１９】
ここに記載され図示された方法では、検査経路８に沿って一方が他方から間隔を置いて配された３個のＴＤＩ型線走査カメラ１１が用いられ、各カメラ１１は以下に明らかとなるように紙巻煙草２の対応母線２ａ，２ｂ及び２ｃを監視する作用をする。
【００２０】
装置１は好ましくは図１に概略示された公知の構造のタイミング手段１４を具備し、このタイミング手段により検査経路８に沿った紙巻煙草２の運動（反復し移送ホイール４により供給方向Ｆ1 に沿って並進されまたその個々の長手方向軸線の周りにＦ2 方向の回転運動をする）がカメラ１１の走査周波数に同期することができ、それにより任意のカメラ１１による典型的な連射で走査される線１０の群が常にこのカメラ１１を通過する与えられた瞬間に前進する紙巻煙草２の同一の母線２ａに向けられるようにする。したがって、タイミング手段１４は移送ホイール４と個々の紙巻煙草２がそれ自身の軸線の周りに回転するようにされる手段との両方を制御する。
【００２１】
装置の作動中、前進する紙巻煙草２の与えられた母線２ａが第１のカメラ１１に対し線１０の群の第１の線と正確に整列するよう回転された時、このカメラは走査を開始する。紙巻煙草２が前進と回転（Ｆ2 で示す方向の）を続けると、同じ母線２ａ（すなわち第１の線上ですでに走査された）が群の第２の線１０と正確に整列するように持って来られ、それにより第１のカメラ１１が第２の走査をし、そして群の残りの線１０についても同様に行われる。
【００２２】
群の線１０が、紙巻煙草が検査経路８に沿って供給方向Ｆ1 に前進する速度よりも速い速度で（走査パルスの周波数が乗ぜられた任意の２つの隣り合う線１０の間の距離として数学的に表現できる）典型的に走査されるようになると、紙巻煙草２がその軸線の周りに回転されなかったならば、走査パルスに対し固有の遅れが生じ各連続する走査がしたがって異なる母線に向けられることになる。精密にはこのような事態をなくすため、紙巻煙草２は移送ホイール４によって描かれる同一の回転方向にそれ自身の軸線の周りに回転され（図２参照）、それにより走査されている１本の母線がパルスと位置が合うように運動速度を保つことができるようにする。図２は与えられたカメラ１１により発せられる連射の間３つの異なる走査線１０に対する紙巻煙草２によって連続的にとられる位置を示している。
【００２３】
走査された各像は装置１により基準の像と通常のやり方で比較される。与えられたカメラ１１と紙巻煙草２との間の空間が１つ又はそれ以上の異物（ごみの小片、煙草フィルターの微粒子等）により侵入された場合には、このカメラにより行われた走査のうちのある走査はこの異物の存在により（また紙巻煙草の眞の欠陥のためでない）基準像とは異なる像を生ずることになる。これは、しかし、大部分の走査は微粒子の存在によって影響を受けないため、必らずしも紙巻煙草２を排除する必要はなく、実際には検出される可能性のある微粒子の典型的な大きさは１回の連射でカメラ１１により走査される線１０の群の全体の幅よりも非常に小さい。
【００２４】
必要な数の走査が完了すると、装置１は“有”をもたらす、すなわち紙巻煙草２の不規則性を反映する走査と“無”の走査との間の比率を決定する作用をし、この比率が予め設定した値（再プログラム可能の）を超えた場合に、装置１が例えば、製造ラインにさらに沿って配設された排除装置（図示しない）の作動を導入するのに用いられるような出力信号を発生することにより通常のように応動する。第１のカメラを越え第２のカメラに到達する前に、１本の紙巻煙草２はそれ自身の軸線の周りに回転され（例えば１２０°にわたって）それにより第２のカメラが図１に２ｂで示される紙巻煙草２の異なった母線を走査するようにし、その後上記の作用のサイクルが繰返される。
【００２５】
その後、これら同一の作用が第３のカメラにより図示の例では２ｃで示される第３の母線について繰返される。
【００２６】
明らかなように、検査経路８に沿って設けられたさらに多くのカメラ１１を用い、それにより各紙巻煙草２の異なる母線を、各カメラが依然として１つの母線を数回走査するものではあるが検査できるようにすることも可能である。
【００２７】
紙巻煙草２をその自身の軸線周りにＦ2 で示される方向に回転させる装置は２つの作用をする。第１に、紙巻煙草２の運動は複数の線１０を走査するよう備え付けられたカメラ１１の作用と同期されそれにより与えられた母線が移送ホイール４の過剰の周速度とすることを要しないで１つのカメラにより数回にわたって検査することができるようにし、第２に、同一の紙巻煙草２の数個の母線を見本として検査することができるようにする。
【００２８】
最後に、さらにまた高度の確実性のある品質管理のため、繰返し走査することによる１本の母線の見本としての検査（上記のような）は本発明によれば、任意の与えられた数の母線にも及び、したがって１本の紙巻煙草の円筒形の表面によってもたらされる任意の幅の部分にも及ぶように拡張できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の検査装置の好適な実施態様の概略正面図である。
【図２】図１の装置の拡大して示す作用の連続段階の詳細図である。
【符号の説明】
１…装置
２…紙巻煙草
３…コンベア
４…移送ホイール
７…座台
８…検査経路
９…光学的走査手段
１０…走査線
１１…半導体カメラ
１４…タイミング手段
【図１】
0003872170.tif 000002
【図２】
0003872170.tif 000003