(57)【要約】本発明は、タバコ産業におけるマルチセグメント型のロッド状物品の幾何学的パラメータを、該物品に向けられる電磁放射線のビームを用いて測定する方法を提供する。この方法では、物品に向けられる放射線により誘導される励起の作用下にて物品から放出される放射線を、放射線受信装置により受信し、受信した放射線に対応する信号を生成する。更に、放射線受信装置により受信される放射線に対応する信号を、該放射線受信装置にて、又は該放射線受信装置の制御システムにおける処理手段により処理し、その処理に基づいて物品の容姿に対応する画像を生成する。次に、処理手段により物品の幾何学的パラメータを、物品から放出され、生成される画像として可視化される放射線の強度差に基づいて決定する。そして、処理手段により、物品の幾何学的パラメータを、画像における前記物品の幾何学的要素の位置に基づいて測定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タバコ産業におけるマルチセグメント型のロッド状物品（１，１’，１”）の幾何学的パラメータを、該物品（１，１’，１”）に向けられる電磁放射線（６Ａ）のビームを用いて測定する方法であって：
前記物品（１，１’，１”）に向けられる放射線（６Ａ）により誘導される励起の作用下にて前記物品（１，１’，１”）から放出される放射線（７Ａ）を、放射線受信装置（７）により受信し、受信した放射線（７Ａ）に対応する信号（32）を生成し；
前記放射線受信装置（７）により受信される放射線（７Ａ）に対応する信号（32）を、該放射線受信装置（７）にて、又は該放射線受信装置（７）の制御システム（30）における処理手段（33）により処理し、その処理に基づいて前記物品（１，１’，１”）の容姿に対応する画像（Ｐ，Ｐ’，Ｐ”）を生成し； 
前記処理手段（33）により前記物品（１，１’，１”）の幾何学的要素を、前記物品（１，１’，１”）から放出され、生成される画像（Ｐ，Ｐ’，Ｐ”）として可視化される放射線（７Ａ）の強度差に基づいて決定し；
次に、前記処理手段（33）により、前記物品（１，１’，１”）の幾何学的パラメータを、前記画像（Ｐ，Ｐ’，Ｐ”）における前記物品（１，１’，１”）の幾何学的要素の位置に基づいて測定することを特徴とする、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記処理手段(33)により、セグメント（１Ａ，１Ｂ，１Ｂ’，１Ｃ’，１Ｃ，１Ｄ，１Ｆ，１Ｔ）及び／又は前記マルチセグメント物品（１，１’，１”）の長さ及び／又は直径を、前記画像（Ｐ，Ｐ’，Ｐ”）における前記物品（１，１’，１”）の幾何学的構成要素の位置に基づいて計測することを特徴とする、方法。 
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記物品（１，１’，１”）の表面に向けられる前記電磁放射線（６Ａ）は、波長が100 nm〜1500 nmの放射線であることを特徴とする、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記物品（１，１’，１”）の表面に向けられる前記電磁放射線（６Ａ）は、波長が300 nm〜400 nmの放射線であることを特徴とする、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、前記物品（１，１’，１”）の表面に向けられる前記電磁放射線（６Ａ）は、波長が630 nm〜650 nmの放射線であることを特徴とする、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、前記電磁放射線（７Ａ）を、100 nm〜1500 nmの波長帯域で受信することを特徴とする、方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法であって、前記電磁放射線（７Ａ）を受信する前に、前記マルチセグメント物品（１，１’，１”）から放出される該電磁放射線（７Ａ）をフィルタにより濾波し、該フィルタにより、該物品（１，１’，１”）から放出される該電磁放射線（７Ａ）の波長帯域に対応する放射帯域幅を伝達することを特徴とする、方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法であって、波長が440 nm〜450 nmの前記電磁放射線（７Ａ）を受信することを特徴とする、方法。
【請求項９】
請求項６に記載の方法であって、波長が680 nm〜690 nmの前記電磁放射線（７Ａ）を受信することを特徴とする、方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の方法であって、波長が730 nm〜740 nmの前記電磁放射線（７Ａ）を受信することを特徴とする、方法。
【請求項１１】
請求項６に記載の方法であって、波長が720 nm〜1500 nmの前記電磁放射線（７Ａ）を受信することを特徴とする、方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法であって、前記物品（１，１’，１”）が、ビード（９）を含むセグメント（１Ｃ’）を備え、測定される前記幾何学的パラメータが、該ビード（９）の位置であることを特徴とする、方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法であって、生成された前記画像（Ｐ，Ｐ’，Ｐ”）がデジタル画像であり、前記処理手段(33)は、マイクロプロセッサ及びデジタル画像プロセッサを用いる手段であることを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の対象は、タバコ産業におけるマルチセグメント型ロッド状物品の測定装置及び測定方法である。
【０００２】
本明細書においては、タバコ産業におけるマルチセグメント型ロッド状物品という用語を用いる。この用語は、タバコ産業におけるあらゆるロッド状製品及び半製品を指す。これらは、フィルタセグメントを備えるマルチセグメント型のフィルタロッド；フィルタセグメント及び物品の香りを変え、若しくは該物品に香りを加える追加的な物質を備えるマルチセグメント型のフィルタロッド；フィルタセグメントと、フィルタ材料のフィルタ機能を変える追加的な要素を備えるマルチセグメント型フィルタロッド；フィルタセグメントと、非フィルタセグメントの双方を備えるマルチセグメント型のロッド；タバコ含有量を減量させたマルチセグメント型の物品、並びに、単一セグメント又はマルチセグメント型のフィルタ端を取り付けたシガレットを含む。
【背景技術】
【０００３】
製造工程において、半製品及び製品として、タバコ産業におけるマルチセグメント型物品に対する品質検査を行う。検査するパラメータとして、個別のセグメントの長さ、物品又は半製品の全長又はその直径、追加的な要素の寸法又はその位置等を含む、幾何学的パラメータが挙げられる。
【０００４】
米国特許出願公開第2005/0054501号明細書は、タバコ産業における物品の機能を測定するよう設計された測定装置を開示している。当該開示は、特に、シガレットの最終製品において、ドラムコンベア上にある物品の軸に対して、物品が横方向に動く場合に、該物品から反射、あるいは、それらを通過する光線の強度の測定に基づいて測定を行う装置に関する。国際公開WO2012/130402号明細書は、軸線方向に動く物品に対する同様の解決方法を開示している。これらの解決方法は、共に、反射された放射線を受信する場合に発生しかねない阻害要因により精密な測定を確実に行うことができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第2005/0054501号明細書
【特許文献２】国際公開WO2012/130402号明細書
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、より改善した測定装置及び測定方法を提供する。
【０００７】
本発明は、タバコ産業におけるマルチセグメント型ロッド状物品の幾何学的パラメータを、該物品に向けられる電磁放射線のビームを用いて測定する方法に関する。本発明の特徴は、次のとおりである。先ず、物品に向けられる放射線により誘導される励起の作用下にて該物品から放出される放射線を、放射線受信装置により受信し、受信した放射線に対応する信号を生成する。更に、放射線受信装置により受信される放射線に対応する信号を、該放射線受信装置にて、又は該放射線受信装置の制御システムにおける処理手段により処理し、その処理に基づいて物品の「容姿」（ビュー）に対応する画像を生成する。次に、処理手段により物品の幾何学的要素を、物品から放出され、生成される画像として可視化される放射線の強度差に基づいて決定する。更に、処理手段により、物品の幾何学的パラメータを、前記画像における物品の幾何学的要素の位置に基づいて測定する。
【０００８】
更に、本発明に係る方法は、処理手段により、セグメント及び／又はマルチセグメント物品の長さ及び／又は直径を、前記画像における物品の幾何学的構成要素の位置に基づいて計測することを特徴とする。
【０００９】
更に、本発明に係る方法は、物品の表面に向けられる電磁放射線は、波長が100 nm〜1500 nmの放射線であることを特徴とする。
【００１０】
更に、本発明に係る方法は、物品の表面に向けられる電磁放射線は、波長が300 nm〜400 nmの放射線であることを特徴とする。
【００１１】
更に、本発明に係る方法は、物品の表面に向けられる電磁放射線は、波長が630 nm〜650 nmの放射線であることを特徴とする。
【００１２】
更に、本発明に係る方法は、電磁放射線を、100 nm〜1500 nmの波長帯域で受信することを特徴とする。
【００１３】
更に、本発明に係る方法は、電磁放射線を受信する前に、マルチセグメント物品から放出される該電磁放射線をフィルタにより濾波し、該フィルタにより、該物品から放出される該電磁放射線の波長帯域に対応する放射帯域幅を伝達することを特徴とする。
【００１４】
更に、本発明に係る方法は、波長が440 nm〜450 nmの電磁放射線を受信することを特徴とする。
【００１５】
更に、本発明に係る方法は、波長が680 nm〜690 nmの電磁放射線を受信することを特徴とする。
【００１６】
更に、本発明に係る方法は、波長が730 nm〜740 nmの電磁放射線を受信することを特徴とする。
【００１７】
更に、本発明に係る方法は、波長が720 nm〜1500 nmの電磁放射線を受信することを特徴とする。
【００１８】
更に、本発明に係る方法は、物品が、ビードを含むセグメントを備え、測定される幾何学的パラメータが、該ビードの位置であることを特徴とする。
【００１９】
更に、本発明に係る方法は、生成された画像がデジタル画像であり、処理手段は、マイクロプロセッサ及びデジタル画像プロセッサを用いる手段であることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る解決方法により、製品又は半製品のあらゆる幾何学的パラメータに対して測定装置を柔軟に調節することが可能となる。製造業者は、製造品が多様であっても装置を置き換えるコストを生じさせることなしに、本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明の対象を実施形態によって、図面を参照しながら以下に述べる。
【図１】マルチセグメント物品を移送するドラムコンベアを備える装置の一部の概略図である。
【図２】ドラムコンベア上のマルチセグメント物品の概略図である。
【図３】図２に示す物品の画像を備える受信装置が認知する容姿の概略図である。
【図４】図２に示す物品の画像を備える受信装置が認知する容姿の概略図である。
【図５】ドラムコンベア上の他のマルチセグメント物品の概略図である。
【図６】図５に示す物品の画像を備える受信装置が認知する容姿の概略図である。
【図７】図５に示す物品の画像を備える受信装置が認知する容姿の概略図である。
【図８】ドラムコンベア上のシガレットの概略図である。
【図９】図８に示すシガレットを備える受信装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
タバコ産業におけるマルチセグメント型ロッド状物品は、通常は、その軸線方向に対して横方向に移送され、軸線方向に沿って移送されることは少ない。いずれの場合においても物品に対する品質検査が行われる。ドラムコンベアや、ベルトコンベア又はチェーンコンベアなどのリニアコンベアに上で、物品の軸線方向に対して横方向に物品を移送することができる。図１は、マルチセグメント物品1をドラム２，３及び４上で移送する装置の一部を図示している。この場合、物品１は、真空に保たれた溝５により移送され、通常は、溝５に沿って配置される複数の孔を用いて移送される。放射線源６は、ドラム３に配置され、該ドラムは、物品１の側面に向けられる電磁放射線６Ａのビームを生成する。原則的に、電磁放射線のビームは、物品１のＸ軸に対して垂直に向けられるが、該ビームを向ける角度は、いかなる角度であってもよく、Ｘ軸に沿っていてもよい。いずれの場合においても、Ｘ軸に対応する方向にて、Ｘ軸に対して横方向に物品を移送する。適用する放射線６Ａは、可視領域及び非可視領域にある波長のいずれも有することができる。タバコ産業において、用いられる特定の材料は、放射線を吸収し、異なる波長の放射線７Ａを放出する。例えば、カメラなどの放射線受信装置７により波長を記録することができる。
【００２３】
放射線源６及び放射線受信装置７は、共に制御システム30に連結され、該制御システムは、信号31を送信し、信号32を受信することにより操作を制御する。
【００２４】
図２は、ドラム３の溝５内に配置されたマルチセグメント物品１の概略図である。ここで、包装材料は透明であって、全ての要素セグメント１Ａ，１Ｂ，１Ｃ及び１Ｄは、視認できるかのごとく図示している。しかしながら、実際には、個別の要素セグメント１Ａ，１Ｂ，１Ｃ及び１Ｄは、外側からは視認することができない。包装材料の少なくとも一部は、可視及び非可視電磁放射線の両方に対して半透明である。図３は、放射線受信装置７が「認知」するマルチセグメント物品１の概略図である。放射線受信装置７が認知する容姿８を、物品１の画像Ｐと共に図示する。容姿は、ある方向、通常は物品１のＸ軸に対して垂直な方向から認知されるものである。放射線受信装置は、物品１のＸ軸に対する任意の角度に方向付けることができ、物品の一部の可視性次第で、軸線方向に向けることもできる。放射線６Ａの作用により、セグメントの材料分子が励起される結果、マルチセグメント物品１から放出される放射線７Ａを、放射線受信装置７により記録する。多様な角度の点線で示された個別セグメント１Ａ，１Ｂ，１Ｃ及び１Ｄの領域は、これらのセグメントから放出される放射線受信装置７Ａの強度差を示す。放射線受信装置７は、受信した放射線７Ａに対応する信号32を生成し、その信号を制御システム30に送信する。放射線７Ａを、放射線受信装置７Ａにて処理することもできる。信号32を、制御システム30の処理手段33を用いて処理することもできる。
【００２５】
放射線６Ａは、波長が100 nm〜1500 nmの放射線である。タバコ又は処理済みのタバコを含有するセグメントの場合、波長が300 nm〜400 nmの放射線を用いることが好ましい。波長が630 nm〜650 nmの放射線を用いることも好ましい。放出された放射線７Ａは、波長が100 nm〜1500 nmの放射線である。該放射線７Ａは、放射線６Ａの作用下でセグメント１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄから放出された放射線、及び反射された放射線６Ａである放射線の双方を含むことができる。測定の阻害要因を防止するために、物品１から放出される電磁放射線の波長帯域に対応する放射帯域通過幅を有するフィルタを用いることができる。波長が440 nm〜450 nm; 680 nm〜690 nm; 730 nm〜740 nm; 並びに720 nm〜1500 nmの電磁放射線７Ａを受信することが好ましい。
【００２６】
図４は、図３と同様に、認知する容姿８を示す。ここで、物品１のセグメント１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄから放出される異なる放射線を記録することにより、放射線受信装置又は該装置の制御システムにて記録されるデジタル画像において、セグメント１Ａと１Ｂ；１Ｂと１Ｃ；並びに１Ｃと１Ｄとの間のラインを、それぞれ区切るライン10, 11及び12をマークすることができる。区切りライン10及び11を所定位置とすることにより、これらのライン間、すなわちセグメント１Ｂの長さとして示すセグメントの端部間にて、距離ｚ１を正確に測定することが可能となる。同様に、セグメント１Ａを画定するライン21及び22は、ライン10及び11に対して垂直な方向にマークすることができる。セグメント１Ａの母線である区切りライン21及び22を所定位置とすることにより、そのセグメントの直径Ｄ１を測定することが可能となる。処理手段33を構成するイメージ処理用の既知のプログラムを用いて、セグメント又は物品全体の輪郭を区切る又は画定するラインをマークし、画像Ｐ自体を処理することができる。
【００２７】
図５は、ドラム３の溝５内に配置されたマルチセグメント物品１’の概略図である。ここで、例えば、セグメント１Ｃ’にて芳香物質を含むビード９を配置する点、並びにセグメント１Ｂ’及び１Ｃ’が、図２に示す１Ｂ及び１Ｃとは異なる材料から構成されるという点において、物品１’は、物品１とは異なる。上述した場合と同様に、物品１’の記録されたデジタル画像Ｐ’において、個別のセグメント及び物品１’の構成要素から放出される放射線７Ａの強度差により、セグメント１Ｃ’の長さｚ２に基づいて、セグメント１Ｂ’と１Ｃ’；並びに１Ｃ’と１Ｄをそれぞれ区切るライン13及び14をマークすることができる。更に、ビード９を画定するライン15をマークすることもできる。この場合、ラインは円形部付近であって、垂直線16及び水平線17が円形部15の中心部にて交差する位置にてマークされる。円形部15の所定の中心部及び区切りライン13の位置により、ｚ３としてマークされるビード９の中心部からセグメント１Ｃ’の左側端部までの距離が決定される。図７は、セグメント１Ａを画定するライン18及び左側に物品１’の全長を図示している。ライン18をマークすることにより、距離ｚ４、すなわちセグメント１Ｃ’の左側端部の位置、並びに距離ｚ５、すなわち物品１’の左側端部からのビード９の位置を決定することができる。
【００２８】
包装材料の幾何学的パラメータを測定するために測定方法の概要を用いることもできる。例えば、物品のフィルタ部分又はタバコ部分の紙包装の長さを測定することもできる。図８は、コンベアドラム３の溝に配置されたフィルタ端部を備えるシガレット形状の物品１”を図示している。ここで、フィルタ端１Ｆのラッパーにより包装された物品の一部及びタバコ部分１Ｔのラッパーにより包装された物品の一部は、視認可能なように図示している。図９は、画像Ｐ”の形状である図８に示す物品を図示している。該物品は、放射線受信装置における容姿８において、視認可能であり、受信する放射線の差異は、点線を用いてマークするものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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