JP3175745U - 包体の品質を管理する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】包体の品質管理システムにおいて汎用性及び感度を改善し、安価で実施しやすい装置を提供する。
【解決手段】使用時、包体２が品質管理部署２９；３０を通って送られるときに、光学検出ユニット２７；２８が包体２の予め決められた部分に関連するデータを取得し、これら部分には可視範囲外の波長において光学的に検出可能な材料が塗布されており、光学検出ユニット２７；２８によって検出されたデータが基準データと比較され、比較結果が包体２の承認又は拒否を決定するために使用され、このようにして包体２上の図画にかかわらず包体２の状態を特定することができる。
【選択図】図１

Description

本考案は、包体の品質を管理する装置と、包体と、関連するブランク材とに関する。

本考案は紙巻タバコの包装に有利なように使用することができ、以下の説明では単なる例として紙巻タバコの包装を参照する。

包装機上で製造される包体は通常、あらゆる欠陥、特に汚れ、傷又は凹みを特定するために品質管理され、欠陥のある包体はすべて後に排除される。

特許文献１では、包体は経路に沿いつつ品質管理部署を通って送られ、この品質管理部署では、テレビカメラがこの包体の画像を取得し、この画像が基準画像と比較されてこの包体を排除すべきか否かが決定される。

上記の公知の品質管理システムは効率的ではあるが、汎用性及び感度に関するいくつかの点で不十分なものであった。特に、包体の外側の図画（挿絵、銘柄及び／又は色彩）が変更（例えば、いわゆる「銘柄変更」）されるときには常に、基準画像も変更しなければならない。更に、複雑な画像及び／又は色鮮やかな画像が描かれた包体の領域においては、傷又は凹みなどの欠陥を検出するのが特に困難である。即ち、包体上の挿絵及び色彩は、検出中にはノイズとして作用するのである。

特許文献２は、ブランク材を監視するために構成されて赤外線放射源を具備する装置を開示している。このような装置は、製造されるべき包装の種類が変更されたときに適正なブランク材が供給されていること、及びブランク材が正確に位置決めされていることを検証するために、ブランク材の輪郭のみを監視するように構成される。特許文献２に開示されるこの装置は、ブランク材の品質を管理するためには構成されておらず、ブランク材の表面を監視するためにも構成されていない。

米国特許第４，９１２，５５４号明細書 米国特許第５，８７７，５０６号明細書

本考案の目的は、上記の欠点を少なくとも部分的に解消するために構成され、同時に安価でかつ実施しやすい、包体の品質を管理する装置を提供することである。

また、本考案によれば、請求項１、又は請求項１に直接的もしくは間接的に従属する請求項のいずれか１項に記載の包体の品質を管理する装置が提供される。

また、本考案によれば、請求項９もしくは１１、又は請求項９もしくは１１に直接的もしくは間接的に従属する請求項のいずれか１項に記載の包体が提供される。

また、本考案によれば、請求項１７もしくは１８、又は請求項１７もしくは１８に直接的もしくは間接的に従属する請求項のいずれか１項に記載のブランク材が提供される。

一例として、本考案を限定することのない本考案の多数の実施例を、添付図面を参照しながら説明する。

明瞭化のために部品を取り除いた、本考案による包体の品質を管理する装置の斜視図。 図１の装置のＩＩ−ＩＩ線に沿う拡大断面図。 本考案による紙巻タバコの包体の前面斜視図。 図３の包体を形成するためのブランク材の展開図。 本考案による包体の他の実施例の前面斜視図。 本考案による包体の他の実施例の前面斜視図。 本考案による包体の他の実施例の前面斜視図。 本考案による包体の他の実施例の前面斜視図。 本考案による包体の他の実施例の前面斜視図。 図５の包体を形成するためのブランク材の展開図。 図６の包体を形成するためのブランク材の展開図。 図７の包体を形成するためのブランク材の展開図。 図８の包体を形成するためのブランク材の展開図。 図９の包体を形成するためのブランク材の展開図。 図３の包体の一部及び検出ユニットの対応する反応を示す。 損傷した図３の包体の前面斜視図。

図１の符号１は、紙巻タバコの「硬質」包体２（図３）の品質を管理する装置全体を示す。この包体２は、カップ形状体３と、カップ形状体３にヒンジ留めされた蓋４とを具備する。カップ形状体３は、前壁５と、２つの側壁６（１つだけを図３に示す）と、底壁（図示しない）と、後壁（図示しない）とを具備する。蓋４は、前壁５ａと、２つの側壁６ａ（１つだけを図３に図示する）と、頂壁７と、後壁（図示しない）とを具備する。側壁６及び６ａは、それぞれ対応する前壁５及び５ａ並びに後壁（図示しない）に、関連する長手方向縁８によって接続される。蓋４の前壁５ａ及び後壁（図示しない）は、関連する縁９によって頂壁７に接続され、前壁５は、縁１０によって底壁（図示しない）に接続される。

包体２は、ほぼ平坦なブランク材１１（図４）から形成され、このブランク材１１は、中央部１２と、この中央部１２の両側に対称的に配置された多数の側方パネル１３とを具備する。中央部１２は、ブランク材１１の長さ方向に整列された多数のパネルを具備し、各パネル１３は、予め形成された折線１４によって中央部１２に接続され、パネルが折り曲げられると、折線１４は包体２の縁８に対応する。

ブランク材１１は格子１５を有し、この格子１５は、互いに平行な多数の長手方向線１６と、これらの線１６に、特に直角に、交差する互いに平行な多数の線１７とを具備する。線１６及び１７は、裸眼では見ることができないものであり、可視範囲外の予め決められた波長、特に紫外線範囲での波長において光学的に検知可能な特殊色素からなる。

装置１（図１）は、包体２を経路Ｐに沿いつつ２つの品質管理部署１９及び２０を通って送るための搬送ユニット１８を具備する。また、装置１は２つのコンベヤ２１及び２２を具備し、各コンベヤは吸引ベルト２３を有し、この吸引ベルトは、縁に位置決めされかつ２つの垂直軸滑車２４周りに輪を作る。コンベヤ２１は、投入部署２５から包体２を受け取り、品質管理部署１９を介してコンベヤ２２に包体２を送り、コンベヤ２２は、品質管理部署２０を介して出力部署２６に包体２を送る。

２つの検出ユニット２７及び２８が、品質管理部署１９及び２０それぞれに配置され、各検出ユニットは光学検出器２９、３０及び電磁放射源３１を具備する。これら光学検出器２９及び３０は、上記予め決められた波長における電磁放射を受け取ることによって、格子１５に関するデータを収集する。

図２に更に明瞭に示されるように、光学検出器２９が包体２の側壁６及び６ａを分析できるようにするために、２つの傾斜ミラー３２が品質管理部署１９においてコンベヤ２１の両側に配置される。

また、装置１は中央制御ユニット３３を具備し、この中央制御ユニットは、検出ユニット２７及び２８によって収集されたデータを受け取り、収集されたデータを基準データと比較するための比較ユニット３４を具備する。収集されたデータと基準データとの比較に基づき、中央制御ユニット３３は、装置１の直下流に配置されてコンベヤ２２の下流から欠陥のある包体を全て除去するための公知の排除装置３５（図１に概略的に示される）を動作させる。

実際の使用では、包体２が品質管理部署１９及び２０に位置すると、電磁放射源３１が電磁放射を放出して色素を励起状態にし、この励起状態から減衰しながら色素自体が上記可視範囲外の予め決められた波長における電磁放射を放出する。この時点で、光学検出器２９及び３０が、格子１５のさまざまな領域の形状及び／又は位置、及び／又は格子１５の領域からの予め決められた波長における電磁放射強度を、検出する。

電磁放射源３１により放出される電磁放射の波長と上記色素により放出される電磁放射の波長とが互いに異なっていてもよい。電磁放射源３１により放出される電磁放射の波長と上記色素により放出される電磁放射の波長とが実際に異なる場合、光学検出器２９及び３０は上記予め決められた波長における電磁放射を検出するので、例えば包体２の単なる反射による放射に起因するノイズは無視され、その結果データの検出は更に正確である。

検出された形状、位置及び／又は強度は、比較ユニット３４によって基準形状、基準位置及び／又は基準強度と比較され、検出されたデータと基準データとの差が予め決められた閾値を越えると、中央制御ユニット３３が排除装置３５を起動する。

上記に関連して、包体２が凹んでいる場合には、格子１５の検出された領域の形状及び位置が、完全状態にある包体２の基準形状及び基準位置と異なることになり、包体２に傷がある場合には、格子１５の傷のある領域における予め決められた波長における電磁放射の強度が基準強度を下回ることになる、ということが指摘されるべきである。図１６は、縁１０に沿った凹みを有し、関連する格子１５が歪んでいる図３の包体２を示している。

各光学検出器２９及び３０は好ましくは、予め決められた波長における電磁放射を走査線３６に沿って検出するための公知の領域目盛りを具備する。例として、図１５は、格子１５の領域と、対応する領域目盛りの走査線３６に沿う反応とを示している。ｙ軸は走査線に沿う位置を示し、ｘ軸は関連する画素の強度を示している。この場合、比較ユニットは、図１５のピークの位置、高さ及び／又は形状を基準位置、基準高さ及び／又は基準形状と比較する。

上述したような装置１では、基準データを変更することなく、包体２の外側の図画（挿絵、銘柄及び／又は色彩）を変更すること（例えば、いわゆる「銘柄変更」）が可能となり、複雑な画像及び／又は色鮮やかな画像が描かれた包体２の領域における包体２の状態を正確に決定することもできる。

図５から図１４は、包体２及び関連するブランク材１１の別の実施例を示す。これらの図からわかるように、図５から図９の包体２は、格子１５が、さまざまな形態を呈しかつ上記の色素からなる１つ以上の予め決められた部分３７に置換される点を除いて、上記の包体２に実質的に類似している。

格子１５は好ましくは、包装機から離れた場所、即ち包装材料製造工場又は製紙工場でブランク材１１に押印される。しかしながら、格子を、包装機上流の押印装置によってブランク材に押印してもよい。

図１０のブランク材から形成される図５の包体２は、蓋４の側壁６ａに部分３７を１つ具備する。この場合、側壁６ａを部分的に画定する側方パネル１３が適切に接着されず、その結果部分的に浮き上がっていると、光学検出器２９が、一方のミラー３２を利用するだけでなく、直接的に部分３７を検出できる。図５及び図１０では、部分３７にハッチングが付けられている。

図１１のブランク材１１から形成された図６の包体２では、部分３７は包体２の縁に沿って延びている。図１１に示されるように、部分３７はブランク材１１の縁に少なくとも部分的に沿って延びる。図６及び図１１では、部分３７にハッチングが付けられている。

図１３のブランク材１１から形成される図８の包体２では、部分３７は、実質的に直交する２つの線を前壁５上に具備し、一方の線は一方の長手方向縁８から他方の長手方向縁８まで延び、他方の線は縁９から縁１０まで延びる。図８及び図１３では、部分３７が太線で示されている。

図１２のブランク材１１から形成される図７の包体２では、部分３７は、実質的に直交する２つの線を具備し、第１の線はカップ形状体３の前壁５、側壁６及び後壁（図７に図示しない）上を延び、第２の線は前壁５及び５ａ、カップ形状体３の底壁及び後壁（図７に図示しない）、及び蓋４の頂壁７及び後壁（図７に図示しない）上を延びる。図７及び図１２では、部分３７が太線で示されている。

図１４のブランク材１１から形成される図９の包体２は、多数の線からなる部分３７を有し、これらの線は、包体２の縁に沿って延びると共に、角部から延びて各壁５、５ａ、６、６ａ、７、後壁（図示しない）及び底壁（図示しない）上で交差する。図９及び図１４では、部分３７が太線で示されている。

上記の説明及び添付図面は従来の紙巻タバコのヒンジ留め蓋付き包体に関するものであるが、本考案の教示は、丸められ又は面取りされた縁を有するヒンジ留め蓋付き包体、又は紙巻タバコの「軟質」包体など、あらゆる種類の紙巻タバコの包体にも明らかに適用される。また、本考案の教示は、紙巻タバコの包体のカートン、及び食品、菓子又は化粧品の包体などの紙巻タバコ以外の包体にも明らかに適用される。

Claims (21)

1. 欠陥を特定するために包体の品質を管理する装置であって、包体（２）の少なくとも１つの予め決められた部分（１５；３７）に関連する少なくとも１つのデータ項目を光学的に検出するための、少なくとも１つの光学検出器（２９；３０）と、該包体（２）の拒否又は承認を決定するために、該検出されたデータ項目を少なくとも１つの基準データ項目と比較するための比較ユニット（３４）とを具備した、包体の品質を管理するための装置において、前記光学検出器（２９；３０）が、使用時に前記予め決められた部分の少なくとも色素から発せられる電磁放射であって可視範囲外の少なくとも１つの予め決められた波長を有する電磁放射を受け取ることによって、前記検出されたデータ項目を検出するよう構成され、前記比較ユニットが、該色素から発せられる前記電磁放射に関連する前記検出されたデータ項目を詳細に説明するよう構成される、ことを特徴とする装置。
2. 前記欠陥が汚れ、傷、又は凹みである請求項１に記載の装置。
3. 前記光学検出器（２９；３０）が、前記予め決められた部分（１５；３７）の位置を検出し、前記比較ユニット（３４）が、該検出された位置を基準位置と比較する請求項１に記載の装置。
4. 前記光学検出器（２９；３０）が、前記予め決められた部分（１５；３７）からの、前記予め決められた波長における前記電磁放射の強度を検出し、前記比較ユニット（３４）が、該検出された強度を基準強度と比較する請求項１から３までのいずれか一項に記載の装置。
5. 前記光学検出器（２９；３０）が、前記予め決められた部分（１５；３７）の形状を検出し、前記比較ユニット（３４）が、該検出された形状を基準形状と比較する請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記予め決められた波長が紫外線範囲内の波長である請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記予め決められた部分（１５；３７）の前記色素に照射するための電磁放射源（３１）を更に具備した請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記電磁放射源（３１）が、前記色素から放出される電磁放射の前記予め決められた波長と異なる波長における電磁放射を放出するように構成される請求項７に記載の装置。
9. 欠陥を特定するために品質管理される包体において、可視範囲外の少なくとも１つの予め決められた波長において光学的に検出可能な予め決められた部分（１５；３７）を有し、該予め決められた部分（１５；３７）が、少なくとも１つの第１の線と、該第１の線に交差する少なくとも１つの第２の線とを具備し、これら第１及び第２の線が、包体（２）の少なくとも第１の縁（８、９）から第２の縁（８、１０）まで延びている、包体。
10. 前記欠陥が汚れ、傷、又は凹みである請求項９に記載の包体。
11. 欠陥を特定するために品質管理される包体において、可視範囲外の少なくとも１つの予め決められた波長において光学的に検出可能な予め決められた部分（１５；３７）を有し、該予め決められた部分（１５；３７）が、少なくとも１つの第１の線（１６）と、該第１の線（１６）に交差する少なくとも１つの第２の線（１７）とを具備し、該第１の線（１６）が、包体（２）の第１の縁（９）から第２の縁（１０）まで延び、該第２の線（１７）が、包体（２）の第３の縁（８）から第４の縁（８）まで延びている、包体。
12. 前記欠陥が汚れ、傷、又は凹みである請求項１１に記載の包体。
13. 前記予め決められた部分（１５；３７）が、互いに平行な第１の複数の線（１６）と、互いに平行でかつこれら第１の複数の線（１６）に交差する第２の複数の線（１７）とを有する格子（１５）を具備した請求項９から１２までのいずれか一項に記載の包体。
14. 前記予め決められた部分（１５；３７）が、前記包体（２）の少なくとも１つの縁（８；９；１０）に少なくとも部分的に沿って延びている請求項９から１３のいずれか１項に記載の包体。
15. 前記包体（２）がブランク材（１１）から形成され、前記予め決められた部分（１５；３７）が、該ブランク材（１１）の縁の少なくとも一部に少なくとも部分的に沿って延びている請求項９から１４のいずれか１項に記載の包体。
16. 前記予め決められた波長が紫外線範囲内の波長である請求項９から１５のいずれか１項に記載の包体。
17. 請求項９から１６のいずれか１項に記載の包体（２）を製造するためのブランク材であって、可視範囲外の少なくとも１つの予め決められた波長において光学的に検出可能な予め決められた部分（１５；３７）を具備し、該予め決められた部分（１５；３７）が、少なくとも１つの第１の線と、該第１の線に交差する少なくとも１つの第２の線とを具備し、これら第１及び第２の線がそれぞれ、前記包体（２）の少なくとも第１の縁（８；９）から第２の縁（８；１０）まで延びている、ブランク材。
18. 請求項９から１６のいずれか１項に記載の包体（２）を製造するためのブランク材であって、可視範囲外の少なくとも１つの予め決められた波長において光学的に検出可能な予め決められた部分（１５；３７）を具備し、該予め決められた部分（１５；３７）が、少なくとも１つの第１の線（１６）と、該第１の線（１６）に交差する少なくとも１つの第２の線（１７）とを具備し、これら第１の線（１６）が、前記包体（２）の第１の縁（９）から第２の縁（１０）まで延び、該第２の線（１７）が、前記包体（２）の第３の縁（８）から第４の縁（８）まで延びている、ブランク材。
19. 前記予め決められた部分（１５）が、互いに平行な第１の複数の線（１６）と、互いに平行でかつこれら第１の複数の線（１６）に交差する第２の複数の線（１７）とを有する格子（１５）を具備した請求項１７又は１８に記載のブランク材。
20. 前記予め決められた部分（１５；３７）が、前記ブランク材（１１）の少なくとも１つの折線（１４）に少なくとも部分的に沿って延びている請求項１７から１９のいずれか１項に記載のブランク材。
21. 前記予め決められた部分（１５；３７）が、前記ブランク材（１１）の縁の少なくとも一部に少なくとも部分的に沿って延びている請求項１７から２０のいずれか１項に記載のブランク材。

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