JP6140174B2 - タバコパッケージコード付与システム、およびその関連する方法 - Google Patents

Description

本開示の態様はタバコ製造工程に関し、より詳細にはタバコパッケージコード付与システム、およびその関連する方法に関する。

多くの大量生産品は、たとえば、規制や商業上の追跡のために様々なコード方式を採用する必要がある。このようなコードは製品および／または製品を含むパッケージに直接記さなければならないことが多く、このようなコードの適用の精度および再現性は、市販品を生成する上で通常極めて重要である。すなわち、コードが定められたように適用されない場合、製品は「欠陥品」であり販売に適さないとみなされる。したがって、高速製造工程では、コード付与の製品／パッケージへの適用は、望ましくは高スループット速度で正確かつ再現性を有して実行されなければならない。

しかしながら、このような高速製造工程における製品へのコードのプリントは、たとえば、低プリント品質、不均一なプリント、コードの位置不良、コードの実体的エラー（すなわち、誤ったコード）、または欠陥を含むとみなされるその他の状況などのリスクにさらされる場合がある。このような場合、欠陥を検出することが重要であり、こうした欠陥は好ましくは質的および実体的の両方である可能性があり、誤ってコードがプリントされた製品は、コードがプリントされ他の値できるだけ迅速に、欠陥品がさらに処理される前に除去すべきである。また、その他の非欠陥品を妨害したりそれらに影響を及ぼしたりせずに欠陥品を製造工程から除去し、除去された後は工程において欠陥品の不在を補償または調節することが望ましい。さらに、たとえば根本原因および矯正措置を判定し、非常に多くの欠陥品が製造される前に工程を停止することができるように、欠陥だけでなく欠陥のパターンまたは傾向を分析する機能を有することが望ましい。また、このようなシステムおよび方法は、比較的簡易で単純な配置および構造で新たな製造工程に設置される、あるいは既存の製造工程に組み込まれることが望ましい。

上記およびその他のニーズは、タバコ製造工程で実施されるパッケージコード付与システムを提供する、特定の一態様に係る本開示の態様により満たされる。このようなシステムは、一連のタバコパッケージのそれぞれに英数字コードを印字するように構成された印字部を備える。搬送部は、タバコパッケージを供給方向に搬送するように構成されている。検査部は、搬送部と動作可能に係合され、搬送部によって搬送された各タバコパッケージに印字された英数字コードを検査して、タバコパッケージが印字された英数字コードに欠陥を有するか否かを判定するように構成され、欠陥を含むタバコパッケージはいずれも不良タバコパッケージを備える。除去部は搬送部と動作可能に係合され、検査部と通信するように構成されている。除去部はさらに、検査部による特定に応答して、場合によっては、一連のタバコパッケージのうちの不良タバコパッケージの前後のタバコパッケージと相互作用せずに、搬送部によって搬送される一連の連続タバコパッケージから不良タバコパッケージを除去するように構成されている。

本開示の別の態様は、タバコ製造工程におけるパッケージコード付けを検証するための方法に関する。このような方法は、印字部を使用して一連のタバコパッケージのそれぞれに英数字コードを印字することと、搬送部を使用して供給方向にタバコパッケージを搬送することとを備える。次に、搬送部によって搬送される各タバコパッケージに印字された英数字コードが、搬送部と動作可能に係合された検査部を用いて検査され、タバコパッケージのいずれかが印字された英数字コードに欠陥を含むか否かを判定し、欠陥を含むタバコパッケージはいずれも不良タバコパッケージを備える。次に、不良タバコパッケージは、搬送部と動作可能に係合され、検査部と通信するように構成された除去部を用いて、検査部による特定に応答して、場合によっては、一連のタバコパッケージのうちの不良タバコパッケージの前後のタバコパッケージと相互作用せずに、搬送部によって搬送される一連の連続タバコパッケージから除去される。

上記およびその他の態様はこのように特定されたニーズに対処し、本文書で詳述される利点を提供する。

本開示を概略的に説明し、以下では、添付図面を参照する。これらの図面は必ずしも実際の縮尺どおりに記載されているとは限らない。

本開示の一態様に係る、タバコ製造工程におけるパッケージコード付与システムの概略平面図である。 本開示の一態様に係る、パッケージコード付与を示す例示的なタバコパッケージの概略図である。 本開示の一態様に係る、タバコ製造工程におけるパッケージコード付与システムで具体化される印字部および検査部の概略図である。 本開示の一態様に係る、タバコ製造工程におけるパッケージコード付与システムで具体化されるような不良タバコパッケージ用の除去部の概略図である。 不良タバコパッケージの除去部およびその関連するハンドリング部の概略平面図である。

添付図面を参照して、本開示を以下により詳細に説明するが、本開示のすべてではなく一部の態様を示す。実際に、本開示は多数の様々な形態で具体化することができ、本文書に記載の態様に限定されるように解釈すべきではない。これらの態様は、本開示が該当する法的要件を満たすように提供されている。全体を通じて類似の構成要素には類似の参照符号を付す。

図１は、本開示の一態様に係る、タバコ製造工程において実施されるパッケージコード付与システムを概略的に示し、該システムは参照符号１００で表されている。このようなタバコ製造工程は、搬送部３００による複数のタバコパッケージ２００の供給方向５０の輸送または搬送を含む場合が多く、各タバコパッケージは「ソフトパック」またはハードカートンとすることができ、その中に複数のタバコが梱包されている。そのようにタバコパッケージ２００を搬送する際、一連のこのようなタバコパッケージ２００が定義され、パッケージはすべて特定の向きに配置され、相互に隣接して置かれている。すなわち、一連のパッケージ内で選択されるタバコパッケージのいずれについても、供給方向５０に隣接し、間隔を空けずに配置されている先のタバコパッケージと次のタバコパッケージとが存在する。

特定の態様では、本開示は、一連のタバコパッケージのそれぞれ２００に英数字コード５００を印字するように構成された印字部４００を含むことができる（たとえば図２を参照）。英数字コード５００は、たとえば、ブランド、日付、ロット番号、フィルタ種類、タバコロッド種類、通し番号、ニーズまたは所望に応じたその他の任意の種類のコードを備えていてもよい。印字部４００は、たとえば、インクジェット印刷装置、レーザ印刷装置、熱印刷装置、必要に応じてあるいは望ましい場合、その他の任意の適切な種類の印刷装置を備えていてもよい。特定の場合、このような印字部４００は、たとえば、イリノイ州ウッドデールのＶｉｄｅｏｊｅｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｏｅｓ Ｉｎｃ．社製のＭｏｄｅｌ ＶｉｄｅｏＪｅｔ ＵＨＳまたは１７８Ｉ印刷装置を備えていてもよい。一部の態様では印字部４００は英数字コード５００を印字部４００に通信して、そのコードを一連のパッケージのうちの１つまたはそれ以上のタバコパッケージ２００に印字するため、コンピュータ装置４５０を備える、あるいはその他の方法でコンピュータ装置４５０と通信することができる。

検査部６００は、印字部４００に対して供給方向の下流で、搬送部３００と動作可能に係合され、搬送部３００によって搬送される各タバコパッケージ２００に印字された英数字コード５００を検査して、タバコパッケージ２００のいずれかが印字された英数字コード５００に欠陥を含むか否かを判定するように構成されてもよい。欠陥を含むこのようなタバコパッケージは、たとえば、不良タバコパッケージ２５０を有してもよい。印字された英数字コード５００の欠陥は、たとえば、英数字コード５００の低プリント品質、不均一なプリント、位置不良、英数字コード（すなわち、誤ったコード）の実体的エラー、またはその他の欠陥を備えるとみなされる状況を含んでもよい。場合によっては、検査部６００は、印字部４００に隣接し（供給方向の下流に）配置することができる。他の例では、検査部６００および／または印字部４００は、それぞれの部品が一連のタバコパッケージ２００と適切に位置合わせされ各自の機能を果たすことができるように、調節可能に支持し搭載することができる。たとえば, 検査部６００および／または印字部４００は、必要に応じてあるいは望ましい場合、本開示に係るパッケージコード付与システム１００の機能を果たすために配置できるように、ｘ軸、ｙ軸、および／またはｚ軸（たとえば、図３では印字部４００に対して構成要素４１０、４２０、４３０として）に沿って調節可能に支持し搭載することができる。

本開示の一部の態様では、検査部６００は各タバコパッケージ２００上の印字された英数字コード５００の画像６５０を分析し、タバコパッケージ２００のいずれが欠陥を含むか否かを判定する画像処理手順を実行するように構成されてもよい。したがって、検査部６００は、デジタルカメラまたはビデオ撮像装置などの画像キャプチャ装置６２５を備える、またはその他の方法で含むことができる。さらに、検査部６００は、コンピュータ装置４５０などのコンピュータ装置を備えるか、あるいはその他の方法でコンピュータ装置と通信することができ、コンピュータ装置４５０は画像処理手順を使用して、画像キャプチャ装置６２５によってキャプチャされる画像６５０を分析するように構成されてもよい。一部の態様では、画像処理手順は、たとえば、各タバコパッケージ２００上の印字された英数字コード５００の位置（その画像に反映される）、タバコパッケージ２００上の印字された英数字コード５００のプリント品質、各タバコパッケージ２００上の印字された英数字コード５００の実体的内容を分析するように構成されてもよい。他の態様では、検査部６００および／または画像処理手順は、機械視覚システムを備える、あるいはその他の方法で機械視覚システムを実現するように構成されてもよい。このような機械視覚システムは、ノースカロライナ州ソールズベリのＩｎｔｅｇｒｏ社製Ｍｏｄｅｌ ＲＪＲ Ｖｉｓｉｏｎ Ｏｎｅ［Ｃｏｇｎｅｘ ５６００］機械視覚システムとして市販されている。一部の態様では検査部６００は、たとえば、オペレータによって予めプログラムされた、あるいはタバコ製造工程に関連してその他の方法で定義されたパラメータに基づき、搬送部３００によって搬送されるタバコパッケージの検査された英数字コード５００が、定義された欠陥を含むか否かを判定するように構成されてもよい。さらに、場合によっては、一連のパッケージのうちの各タバコパッケージに印字された英数字コードの画像を、検査部６００による分析中および／または画像処理手順中、オペレータが評価を監視できるようにディスプレイに標示することができる。たとえば、人による評価の監視を提供するため、コードと比較する客観的基準（すなわち、位置、フォント、プリント品質、実体的内容）をディスプレイ上の英数字コードの画像に重ねることができる。

欠陥が判定される（すなわち、不良タバコパッケージ２５０が、検査部６００による英数字コード５００の検査および評価に基づき判定される）場合、パッケージコード付与システム１００は、検査部６００に対する供給方向の下流に、搬送部３００と動作可能に係合され、検査部６００と通信するように構成された除去部７００をさらに含むことができる。このような場合、除去部７００は、検査部６００によって判定されるように、検査部６００によって不良タバコパッケージ２５０が特定されると、搬送部３００によって搬送される一連のタバコパッケージ２００から不良タバコパッケージ２５０を除去するように構成されてもよい。すなわち、一部の態様では検査部６００は、搬送部３００によって搬送される一連の連続タバコパッケージのうちの不良タバコパッケージ２５０を特定し、（コンピュータ装置４５０を介して）不良タバコパッケージ２５０と相互作用するように除去部７００に指示して、不良タバコパッケージが登録されると不良タバコパッケージ２５０を搬送部３００によって搬送される一連の連続タバコパッケージから除去するように構成されてもよい。特定の例では、除去部７００は、たとえば、搬送部３００の供給方向と略垂直に加圧空気投入を導くように構成されてもよい。このような場合、加圧空気投入は、一連のタバコパッケージのうちの不良タバコパッケージ２５０の前のタバコパッケージ２２５と後のタバコパッケージ２３０と相互作用せずに、不良タバコパッケージ２５０を一連のタバコパッケージから追い出すように不良タバコパッケージ２５０と相互作用するように構成されてもよい。たとえば、適切な高圧で除去部７００から放出され、不良タバコパッケージ２５０に向かって導かれる十分な加圧空気が、不良タバコパッケージ２５０が登録されると、一連のパッケージ内で隣接するタバコパッケージ２２５，２３０を妨害するかまたはそれ以外の形で影響を及ぼさずに、一連のタバコパッケージから不良タバコパッケージ２５０を離れさせるように構成されてもよい（たとえば図１および５を参照）。

検査部６００と除去部７００との間で搬送部３００によって搬送される不良タバコパッケージ２５０を追跡する際、同期部８００は、検査部６００、搬送部３００、除去部７００、コンピュータ装置４５０（たとえば図１を参照）と動作可能に係合することができる。このような同期部８００は、たとえば、検査部６００によって特定されると、搬送部３００によって搬送される不良タバコパッケージ２５０の位置を判定し、不良タバコパッケージ２５０が登録された時点を除去部７００に通知するようにその位置を除去部７００に伝達するように構成されてもよい。たとえば、検査部６００と除去部７００との間に配置されるタバコパッケージの数が既知であってもよい。よって、検査部６００による不良タバコパッケージの判定時、同期部８００は、既知の数のパッケージが除去部７００を超えて搬送されれば、不良タバコパッケージ２５０を除去するように除去部７００に伝達するように構成されてもよい。しかしながら、当業者であれば、同期部８００が必要に応じてあるいは望ましい場合、多くの様々な形態で構成できると認識するであろう。

一部の態様では、パッケージコード付与システム１００はたとえば図４に示されるように除去部７００および搬送部３００と動作可能に係合され、搬送部３００によって搬送される一連の連続タバコパッケージから除去される不良タバコパッケージ２５０を回収するように構成された回収部７５０も含むことができる。たとえば、回収部７５０は、不良タバコパッケージ２５０の水平運動を垂直運動に変換するように構成された偏向板７６０を備えることができ、その場合、容器７７０を偏向板７６０に隣接して縦型に配置し、廃棄または再加工のために不良タバコパッケージ２００を回収することができる。

このように、除去部７００からの加圧空気投入を利用して、搬送部３００によって搬送される一連のパッケージから不良タバコパッケージ２００を除去する際、このような回収毎に一連のパッケージ中に隙間８５０を設けることができる（たとえば図５を参照）。したがって、場合によっては、パッケージコード付与システム１００は、除去部７００の下流の搬送部３００と動作可能に係合されたハンドリング部９００をさらに含むことができる。ハンドリング部９００は、除去部７００による不良タバコパッケージ２５０の除去によって生じた隙間を除去するように一連のタバコパッケージを操作するように構成されてもよい。たとえば、このようなハンドリング部９００は、搬送部３００によって搬送されている間、タバコパッケージと相互作用するように構成および配置される摩擦部を備えることができ、摩擦部は（搬送部３００が供給方向５０に移動し続ける間、タバコパッケージを固定しておくように）一連のパッケージのうちの次のタバコパッケージによって退かされるまでタバコパッケージを保持する。すなわち、摩擦部は、不良タバコパッケージ２５０の除去で生じた隙間８５０が除去されれば、搬送部３００によって搬送される次のタバコパッケージによって退かされるまでタバコパッケージを保持するように構成されてもよい。

パッケージコード付与システム１００の一部の態様は製造工程において欠陥品を判定することに関するため、最終生産量を増加させるため、このような欠陥の発生を除去する、あるいはその他の方法で最小限に抑えることができることが必要である、あるいは望まれる。よって、場合によっては、パッケージコード付与システム１００は検査部７００および／またはコンピュータ装置４５０と動作可能に係合された分析部１０００（たとえば図１を参照）を備えていてもよく、分析部１０００は、たとえば、欠陥に関連する欠陥の種類および／または欠陥の原因をさらに判定するように、検査部７００によって判定された不良タバコパッケージ２００を分析するように構成されてもよい。たとえば、欠陥種類はオペレータ入力エラーによって生じる不正確な実体的内容とすることができる。他の例では、欠陥の種類としては、印字部４００に関係するプリントヘッドの低インクレベルまたはプリントヘッドの動作不良から生じる、基準に満たないプリント品質などが挙げられる。別の例では、欠陥は、印字部４００の位置不良による、タバコパッケージ上の英数字コードの許容不能な位置を含むことができる。したがって、分析部１０００は、検出された欠陥の種類および等級を判定し、欠陥につながる根本的な原因を確認し、一連のタバコパッケージ中にさらなる欠陥が発生する前にこの根本的な原因に対処できるように適切に構成されてもよい。別の態様では、検査部６００および／または分析部１０００は、検出された欠陥のパターンまたは傾向を判定し、非常に多くの欠陥が検出される場合あるいは欠陥が頻発して検出される場合、非常に多くの製品が欠陥品とみなされて工程スループットを不所望に低下させることを最小限にとどめる、あるいはその他の方法で防止するように、（欠陥の原因を矯正させるため）製造工程を一時停止または停止することが望ましい。

本開示に関係する当業者であれば、上記説明および添付図面に呈示される教示の利益を受け、本明細書に記載の開示の多数の変更およびその他の態様を想到しうるであろう。したがって、本開示は開示した具体的な態様に限定されず、変更およびその他の態様も添付の請求項の範囲に含まれることを目的とすると理解すべきである。本願では特定の用語を採用したが、それらの用語は一般的かつ説明的な意味で使用されており、限定を目的としない。

Claims (18)

1. タバコ製造工程で実施されるパッケージコード付与システムであって、
   一連のタバコパッケージのそれぞれに英数字コードを印字するように構成された印字部と、
   互いに隣接しており、間隔を空けずに配置された一連の連続パッケージを形成する前記タバコパッケージを供給方向に搬送するように構成された搬送部と、
   前記搬送部と動作可能に係合され、前記搬送部によって搬送される前記一連の連続パッケージの各タバコパッケージに印字された前記英数字コードを検査して、前記タバコパッケージのいずれかが前記印字された英数字コードに欠陥を含むか否かを判定する検査部であって、前記欠陥を含む前記タバコパッケージは不良タバコパッケージである検査部と、
   前記搬送部と動作可能に係合され、前記検査部と通信するように構成され、前記検査部により前記不良タバコパッケージが特定されると、前記搬送部によって搬送される前記一連の連続タバコパッケージから前記不良タバコパッケージを除去するように構成されている除去部と、
   前記検査部、前記搬送部、および前記除去部と動作可能に係合された同期部であって、前記搬送部によって搬送される前記一連の連続タバコパッケージにおける前記不良タバコパッケージの位置を決定し、前記検査部により前記不良タバコパッケージが特定されると、前記一連の連続パッケージから前記不良タバコパッケージを除去するために、前記不良タバコパッケージが登録された時点を除去部に通知するように前記一連の連続パッケージにおける前記不良タバコパッケージの位置を前記除去部に伝達するように構成された同期部と、
   を備えるシステム。
2. 前記検査部が、前記搬送部によって搬送される一連のタバコパッケージにおいて前記不良タバコパッケージを特定し、前記不良タバコパッケージが登録されると、前記搬送部によって搬送される一連のタバコパッケージから前記不良タバコパッケージを除去するために前記不良タバコパッケージと相互作用するように、前記除去部に指示するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記除去部が、前記搬送部の供給方向と略垂直に加圧空気投入を導くように構成され、前記加圧空気投入が、一連のタバコパッケージにおいて前記不良タバコパッケージの前後のタバコパッケージと相互作用せずに、前記不良タバコパッケージを一連のタバコパッケージから離れさせるように前記不良タバコパッケージと相互作用するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
4. 前記除去部および前記搬送部と動作可能に係合され、一連のタバコパッケージから除去された前記不良タバコパッケージを回収するように構成された回収部をさらに備える、請求項３のシステム。
5. 前記検査部が、前記各タバコパッケージに印字された前記英数字コードの画像を分析して、前記タバコパッケージのいずれかが前記欠陥を含むか否かを判定する画像処理手順を実行するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
6. 前記画像処理手順が、前記各タバコパッケージに印字された前記英数字コードの位置、前記各タバコパッケージに印字された前記英数字コードのプリント品質、前記各タバコパッケージに印字された前記英数字コードの実体的内容のうちの１つを分析するように構成されている、請求項５に記載のシステム。
7. 前記検査部が機械視覚システムをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
8. 前記検査部と動作可能に係合された分析部をさらに備え、前記分析部が、前記検査部によって判定された前記不良タバコパッケージを分析して、前記欠陥に関連付する欠陥の種類および欠陥の原因のうちの１つを判定するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
9. 前記除去部の下流の前記搬送部と動作可能に係合されたハンドリング部をさらに備え、前記ハンドリング部が、前記除去部による前記一連の連続パッケージからの不良タバコパッケージの除去により生じた隙間を除去するように、前記除去部の下流の前記搬送部に残る前記タバコパッケージを操作するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
10. タバコ製造工程におけるパッケージコード付けを検証するための方法であって、
    印字部を使用して一連のタバコパッケージのそれぞれに英数字コードを印字することと、
    搬送部を使用して、互いに隣接しており、間隔を空けずに配置された一連の連続パッケージを形成する前記タバコパッケージを供給方向に搬送することと、
    前記搬送部と動作可能に係合された検査部を使用して、前記搬送部によって搬送される前記一連の連続パッケージのうちの各タバコパッケージに印字された前記英数字コードを検査して、前記タバコパッケージのいずれかが前記印字された英数字コードに欠陥を含むか否かを判定し、前記欠陥を含む前記タバコパッケージは不良タバコパッケージであることと、
    前記搬送部と動作可能に係合され、前記検査部と通信するように構成された除去部を使用して、前記検査部により前記不良タバコパッケージが特定されると、前記不良タバコパッケージを前記搬送部によって搬送される前記一連の連続タバコパッケージから除去することと、
    前記搬送部によって搬送される前記一連の連続タバコパッケージにおける前記不良タバコパッケージの位置を決定し、前記検査部により前記不良タバコパッケージが特定されると、前記検査部、前記搬送部、および前記除去部と動作可能に係合された同期部を使用して、前記一連の連続パッケージから前記不良タバコパッケージを除去するために、前記不良タバコパッケージが登録された時点を除去部に通知するように、前記一連の連続パッケージにおける前記不良タバコパッケージの位置を前記除去部に伝達することと、
    を備える方法。
11. 前記検査部で、前記搬送部によって搬送される一連の連続タバコパッケージにおいて前記不良タバコパッケージを特定することと、前記不良タバコパッケージが登録されると、前記不良タバコパッケージを前記搬送部によって搬送される前記一連の連続タバコパッケージから除去するように前記不良タバコパッケージと相互作用するように、前記除去部に指示することと、をさらに備える、請求項１０に記載の方法。
12. 前記除去部で前記搬送部の供給方向と略垂直に加圧空気投入を導くことをさらに備え、前記加圧空気投入が、前記一連の連続タバコパッケージにおいて隣接しており間隔を空けずに配置されているにおいて前記不良タバコパッケージの前後のタバコパッケージと相互作用せずに、前記不良タバコパッケージを前記一連の連続タバコパッケージから離れさせるように前記不良タバコパッケージと相互作用するように構成されている、請求項１０に記載の方法。
13. 前記除去部および前記搬送部と動作可能に係合された回収部を使用して、前記一連の連続タバコパッケージから回収された前記不良タバコパッケージを回収することをさらに備える、請求項１２に記載の方法。
14. 画像処理手順を実行することが、前記検査部と関連させて、前記各タバコパッケージに印字された前記英数字コードの画像を分析し、前記タバコパッケージのいずれかが前記欠陥を含むか否かを判定することをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
15. 画像処理手順を実行することが、前記各タバコパッケージに印字された前記英数字コードの位置、前記各タバコパッケージに印字された前記英数字コードのプリント品質、前記各タバコパッケージに印字された前記英数字コードの実体的内容のうちの１つを分析することをさらに備える、請求項１４に記載の方法。
16. 前記英数字コードを検査することが、機械視覚システムを備える検査部を使用して、各タバコパッケージに印字された前記英数字コードを検査することをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
17. 前記検査部と動作可能に係合された分析部を使用して、前記検査部によって判定された前記不良タバコパッケージを分析し、前記欠陥に関連付する欠陥の種類および欠陥の原因のうちの１つを判定することをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
18. 請前記除去部の下流の前記搬送部と動作可能に係合されたハンドリング部を使用して、前記除去部による前記一連の連続パッケージからの不良タバコパッケージの除去から生じた隙間を除去するように、前記除去部の下流の前記搬送部に残る前記タバコパッケージを操作することをさらに備える、請求項１０に記載の方法。

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