WO2014020698A1 - シガレットのフィルタ検査装置及びその検査方法 - Google Patents

シガレットのフィルタ検査装置及びその検査方法 Download PDF

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color sample
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石川　悦朗
智史 奥永
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日本たばこ産業株式会社
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    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/32—Separating, ordering, counting or examining cigarettes; Regulating the feeding of tobacco according to rod or cigarette condition
    • A24C5/34—Examining cigarettes or the rod, e.g. for regulating the feeding of tobacco; Removing defective cigarettes
    • A24C5/3412—Examining cigarettes or the rod, e.g. for regulating the feeding of tobacco; Removing defective cigarettes by means of light, radiation or electrostatic fields
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/02—Manufacture of tobacco smoke filters
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    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/463—Colour matching

Definitions

  • the present invention relates to a cigarette filter inspection apparatus including a filter such as a perfume capsule or activated carbon, and an inspection method thereof.
  • a manufacturing machine for manufacturing a filter incorporating such a fragrance capsule includes a capsule supply device for supplying a fragrance capsule to a space between a large number of filter elements placed on a molding paper to form a filter element array, and a filter element array. And a hoisting section for forming a continuous body of filter rods having a capsule disposed in a cavity between filter elements, and an example of these devices is disclosed in US Pat.
  • the supply device of Patent Document 1 has a hopper that stores fragrance capsules, and a rotating wheel disposed between the hopper and a manufacturing line of the manufacturing machine.
  • the rotating wheel intermittently inserts the fragrance capsules in the hopper into the manufacturing line.
  • the rotating wheel has a large number of pockets on its outer peripheral surface, and these pockets are arranged in the circumferential direction of the rotating wheel.
  • the fragrance capsule when the fragrance capsule is received in the pocket of the rotating wheel, it is inevitable that the inner wall of the pocket strongly collides with the fragrance capsule. Such a collision causes damage to the perfume capsule. Specifically, a case where a film piece of a damaged fragrance capsule is mixed into a filter element may occur.
  • the activated carbon when the activated carbon is filled into the filter element interval, the activated carbon is supplied in a certain amount from the pocket of the rotating wheel to the filter element interval. At this time, activated carbon may overflow from the filter element interval and adhere to the surface of the filter element.
  • the fragrance capsule has a spherical shape containing a liquid fragrance, and is colored, for example, in a blue color inspired by menthol.
  • the forming paper is rolled up with the fragrance capsule film pieces mixed in the filter element in the hoisting section, the forming paper is applied to the filter rod continuum, and then to the filter rod formed by cutting the continuity. Therefore, it is necessary to eliminate the filter rod including such a defective portion and thus the filter cigarette in advance so that it does not circulate in the market.
  • An object of the present invention is to provide a filter inspection apparatus for a cigarette and a method for inspecting the cigarette that can manufacture a filter rod of constant quality, and thus a filter cigarette, by detecting and eliminating the inclusion of a filler in the filter element. There is.
  • the filter inspection apparatus is a filter in which a filter element row is wound up with molded paper and a filler is disposed in a cavity between the filter elements.
  • a master color sample setting unit that sets a color component of a continuous body as a master color sample
  • a color component detection unit that detects a real color component of the continuous body
  • an actual color component Quality judgment means for collating with the master color sample and comparing the degree of coincidence with a predetermined threshold to judge the quality of the continuum.
  • the color component detection means sets a range spanning the lap portion where the forming sheets overlap in the continuum in the circumferential direction of the continuum as an inspection region of the actual color component of the continuum.
  • the master color sample setting means sets the master color sample to the color component of the filter element portion, which is a region of the filter element via the continuous form paper.
  • the master color sample setting means sets the master color sample to the color component of the cavity portion that is the region of the cavity through the continuous form paper.
  • the master color sample setting means sets the master color sample to the color component of the defective portion via the continuous form paper.
  • the filter inspection method uses a color component of a continuum as a master color sample in a filter manufacturing process in which a filter element array is rolled up with molding paper and a continuum of filter rods in which cavities are placed between filter elements is formed.
  • Master color swatch setting process to set, color component detection process to detect the actual color component of the continuum, and match the actual color component with the master color swatch and compare the degree of coincidence with a predetermined threshold to determine the quality of the continuum And a quality judgment step for judging.
  • a range of the continuous body that overlaps the lap portion where the forming paper overlaps in the circumferential direction of the continuous body is set as an inspection region of the continuous color component.
  • the master color sample is set to a color component of the filter element portion which is a region of the filter element through the continuous form paper.
  • the master color sample is set to a color component of a cavity portion that is a cavity region through a continuous molding paper.
  • the master color swatch is set as a color component of a defective portion through a continuous molding paper.
  • the cigarette filter inspection apparatus and the inspection method of the present invention it is possible to manufacture a filter rod of constant quality, and consequently a filter cigarette, by detecting and eliminating the mixing of the filler into the filter element.
  • FIG. 1 schematically shows a part of a filter manufacturing machine.
  • This manufacturing machine is equipped with a filter inspection apparatus 1 for performing the filter inspection method of the present invention.
  • the production machine includes a production line 2 extending horizontally, and the production line 2 includes an upstream conveyor 4 and a downstream conveyor 6.
  • the upstream conveyor 4 is connected to an element supply 10 that supplies a filter element 8.
  • the filter rod has an acetate fiber tow, that is, a filter material 12 and a wrapping paper 14 that wraps the filter material 12 in a rod shape.
  • the element supply source 10 supplies the filter elements 8 with the filter rods cut one by one to the upstream conveyor 4, and as a result, a filter element row 16 in which the filter elements 8 are arranged at equal intervals is formed on the upstream conveyor 4.
  • the filter element row 16 is transferred on the upstream conveyor 4 toward the downstream conveyor 6.
  • the forming paper 18 has already been supplied onto the upstream conveyor 4, and the filter element row 16 is placed on the forming paper 18. Accordingly, the filter element row 16 is transported along the forming paper 18 on the upstream conveyor 4 in the direction of the arrow X toward the subsequent winding section 20, and the upstream conveyor 4 forms a transport path for the filter element row 16.
  • the forming paper 18 is supplied to the upstream conveyor 4 from a roll (not shown).
  • a supply device 24 for supplying a spherical capsule (filler) 22 as a granular material is disposed immediately above the upstream conveyor 4.
  • the supply device 24 includes a hopper 26 that stores the capsules 22, and a rotary wheel 30 that is disposed between the hopper 26 and the production line 2 of the manufacturing machine via a supply path 28.
  • the inner capsule 22 is intermittently supplied to the production line 2.
  • the rotating wheel 30 has a large number of pockets 32 on its outer peripheral surface, and these pockets 32 are arranged in the circumferential direction of the rotating wheel 30.
  • the rotating wheel 30 As the rotating wheel 30 rotates, it receives the capsules 22 from the hopper 26 into the individual pockets 32, and transfers the received capsules 22 together with the pockets 32 toward the production line 2.
  • the capsule 22 is dropped and supplied from the pocket 32 to the production line 2.
  • the supply device 24 supplies the capsule 22 to the filter element interval 34 of the filter elements 8 constituting the filter element row 16, and when the filter element row 16 is supplied to the hoisting section 20, all of the filter element rows 16 are supplied.
  • a capsule 22 is arranged in the filter element interval 34.
  • the capsule 22 is a spherical fragrance capsule containing a liquid fragrance, and is colored, for example, in a blue color in the image of menthol, and has a diameter of approximately 2.0 to 7.0 mm, for example.
  • the hoisting section 20 receives the filter element row 16 and the forming paper 18 and continuously wraps the filter element row 16 with the forming paper 18 from the lower side to the upper side using a garnish tape (not shown) as is known.
  • the paper 18 is superposed on top and bottom at approximately the top of the continuum 38 and glued to form a filter rod continuum 38.
  • the cavity 37 of the continuous body 38 which is a cavity in which the capsules 22 are arranged, is formed.
  • the continuum 38 is delivered from the hoisting section 20 and passes through the cutting section 40.
  • the cutting section 40 cuts the continuous body 38 at a predetermined length to produce a filter rod 42.
  • the filter rod 42 has a length that is a multiple of the filter used in one of the filter cigarettes, and four times longer in this embodiment.
  • the manufactured filter rod 42 is supplied to a filter attaching machine (not shown) and used for manufacturing a filter cigarette.
  • the filter inspection apparatus 1 of the present invention is disposed immediately above the downstream conveyor 6 between the hoisting section 20 and the cutting section 40 of the production line 2.
  • the filter inspection apparatus 1 includes two color sensors (color component detection means) 44 and 46, a controller 48, and a monitor 50.
  • Each of the color sensors 44 and 46 includes a sensor head and an amplifier unit (not shown), and is disposed immediately above the continuum 38.
  • the sensor light 52 from the light source of the sensor head of the color sensor 44 is 0.5 to 0.5 on the left side from the left end portion 36a in the circumferential direction Y of the wrap portion 36 as viewed in FIG.
  • the light is projected onto a band-shaped detection region 54 that has a distance range of about 2.0 mm.
  • the sensor light 56 from the light source of the sensor head of the color sensor 46 also has a distance of about 0.5 to 2.0 mm from the right end 36b of the lap portion 36 in the circumferential direction Y of the wrap portion 36 to the right as viewed in FIG.
  • the light is projected to a band-shaped detection area 58 that falls within the range of.
  • the sensor lights 52 and 56 are projected continuously or intermittently in the vicinity of the left and right end portions 36 a and 36 b of the wrap portion 36 excluding the wrap portion 36.
  • the actual color components (actual colors) of the continuous body 30 are detected in the band-like detection areas 54 and 58 over the entire longitudinal direction of the continuous body 38. Component) is detected.
  • the detected actual color component data 60 and 62 are transmitted from the color sensors 44 and 46 to the controller 48, respectively, and used in the controller 48 for filter inspection.
  • the controller 48 includes a master color sample setting unit (master color sample setting unit) 64 and a quality determination unit (quality determination unit) 66.
  • master color sample setting unit 64 color components on the appearance via the molding paper 18 of the continuum 38 are set in advance as master color samples, and this color component data is stored in the master color sample setting unit 64.
  • the master color sample setting unit 64 removes the wrap portion 36 from the parts constituting the appearance of the continuous body 38 from the master color sample, and the filter element 8 through the molding paper 18.
  • the color component of the defective portion 72 can be set in advance.
  • the quality determination unit 66 collates the actual color component data 60 and 62 with the master color sample data stored in the master color sample setting unit 64, and determines whether or not the coincidence is smaller than a predetermined coincidence threshold (threshold).
  • the appearance color component inspection of the continuum 38 is performed to determine whether or not.
  • the appearance color component inspection will be described with reference to FIGS. 4A to 4D and FIGS. 5 to 7.
  • the film piece of the capsule 22 which is the defective portion 72 is peeled off from the capsule 22 in a state of being damaged when being supplied to the filter element interval 34 from above, and the molding paper 18
  • the sheet is wound on the forming paper 18 at the time of winding, and is sandwiched between the filter element row 18 and the forming paper 18 at a position across the wrap portion 36.
  • the defective portion 72 may exist at a position straddling the filter element portion 68 and the cavity portion 70 in the appearance of the continuum 38 (FIGS. 4A and 4C). It may exist so that it may fit in the position (FIG. 4B or 4D).
  • the defective portion 72 has a ground color (for example, white) of the molding paper 18 in a portion straddling the wrap portion 36 in appearance.
  • the invisible region 72a in which no color component appears is present, and in the portion of the defective portion 72 other than the other wrap portions 36, a slightly lighter color (for example, light blue) than the original color of the capsule 22 via the molding paper 18 partially emerges.
  • a visible region 72b in which such a color component appears is obtained.
  • the defective portion 72 when the area of the defective portion 72 is large, it may exist so as not to fit on the upper surface 38a of the continuum 38 but to wrap around the lower surface side. In many cases, however, the defective portion 72 is present at least at a position straddling the lap portion 36.
  • the filter element 8 is the same as the ground color of the molded paper 18, the color component of the filter element portion 68 is also the same as the ground color of the molded paper 18 (for example, white).
  • the color component of the capsule 22 becomes unclear and blurred through the molding paper 18, and the cavity 37 itself is a cavity.
  • a color component for example, indigo color
  • the filter element part 68, the cavity part 70, and the defective part 72 have individual color components.
  • the quality determination unit 66 collates the actual color component data 60 and 62 with the master color sample data set by the master color sample setting unit 64 as described above, and the degree of coincidence is smaller than a predetermined coincidence threshold. It is determined whether or not. Accordingly, any one of the color components of the filter element unit 68, the cavity unit 70, and the defective unit 72 is set in advance as a master color sample in the master color sample setting unit 64, and the quality determination unit 66 is set according to the set master color sample.
  • the coincidence threshold value is set in advance.
  • a color sensor head (model: CZ-H37S) and an amplifier unit (model: CZ-V21AP) of Keyence Corporation are used, and the color component of the filter element unit 68 is set as a master color sample.
  • the results are shown in FIG. In this case, the degree of coincidence between the master color sample data and the actual color component data 60 and 62 of the filter element portion 68 is 990 ⁇ 10 including the error range, and the master color sample data and the actual color component of the cavity portion 70 are included.
  • the degree of coincidence with the data 60 and 62 is 975 ⁇ 10 when the error range is included, and the degree of coincidence between the master color sample data and the actual color component data 60 and 62 of the defective portion 72 is 940 ⁇ 10 when the error range is included. It became the value of. These numerical values indicate that the larger the value in the range of 0 to 1000, the higher the degree of coincidence between the master color sample data and the actual color component data 60 and 62 of the filter element unit 68.
  • the degree of coincidence between the master color sample data and the actual color component data 60 and 62 of the filter element unit 68 is smaller than 960 by setting the coincidence threshold at the quality determination unit 66, for example, 960.
  • the coincidence threshold at the quality determination unit 66, for example, 960.
  • the degree of coincidence between the master color sample data and the actual color component data 60 and 62 is inspected, so that the continuum In 38 appearances, the presence of the color component of the defective portion 72 can be detected.
  • an NG signal is emitted from the quality determining portion 68 to the outside of the controller 48.
  • the continuum 38 having the defective portion 72 is cut into the filter rod 42 having a predetermined length by the cutting section 40 and then removed from the production line 2 to the exclusion processing portion 74 (see FIG. 1). Be transported.
  • FIG. 6 shows the detection result when the filter inspection apparatus 1 of this embodiment performs an inspection when, for example, 120,000 filter rods 42 are manufactured in the normal operation of the filter manufacturing machine.
  • the actual number of all defectives of the continuum 38 is 32 out of 120,000
  • the quality determining unit 68 determines that it is defective
  • the number of rejected defects actually eliminated by the exclusion processing unit 74 is 29. This is the difference between the number of rejects and the number of rejected defectives.
  • the number of passing defects that were originally detected despite being defective is three, and the defect detection rate that is the ratio of the number of rejected defectives to the total number of defectives is 91%.
  • the detection rate of the defective portion 72 exceeded 90%, and the number of erroneous detections was negligible, and the high-precision and stable detection performance of the filter inspection apparatus 1 could be confirmed.
  • the filter inspection performed by the filter inspection apparatus 1 having the above-described configuration starts from the master sample setting step (step S ⁇ b> 1) and the color sensors 44 and 46 performed by the master sample setting unit 64.
  • the color component detection step (step S2) performed in step S4, the quality determination step (step S3) performed in the quality determination setting unit 66, and the exclusion step (step S4) performed in the exclusion processing unit 74 are performed in this order.
  • the hoisting process step S11
  • the cutting process step S12
  • the appearance color component inspection of the continuum 38 as described above is performed, the mixing of the film pieces of the capsule 22 into the filter element 8 is detected, and the continuum. By eliminating 38 sites, a constant quality filter rod 42 and thus a filter cigarette can be produced.
  • the color sensors 44 and 46 are generally compact even if they are general-purpose products, they can be easily incorporated into the existing production line 2 without requiring a space. It is also possible to use an exclusion circuit of an existing PLC (programmable logic controller) used in the above. Thereby, it is possible to achieve uniform quality of the filter rod 42 and thus the filter cigarette with a simple configuration.
  • PLC programmable logic controller
  • the color sensors 44 and 46 detect a color difference (RGB contrast ratio) with respect to the master color sample.
  • RGB contrast ratio color difference
  • the ambient illuminance and the continuum 38 are used. It is known that it is difficult to be affected by fluctuations in the transport position. For example, since stable and highly accurate NG detection accuracy can be obtained as compared with a reflective sensor that inspects the amount of reflected light with a single wavelength, high detection performance as shown in FIG. 6 can be achieved.
  • the master color sample set in the master color sample setting unit is set as the color component of the filter element unit, but is not limited to this, and is another element constituting the appearance of the continuum. You may set to the color component of a cavity part or a defective part. Also in this case, the degree of coincidence with the actual color component data 60 and 62 as described above is measured, and an appropriate degree of coincidence threshold value for distinguishing the color difference between the master and the actual data is set, so that a defective portion in the continuum 38 is obtained. The presence of 72 color components can be detected.
  • the detection areas 54 and 58 are set in a band shape having a distance of about 0.5 to 2.0 mm from the left and right end portions 36a and 36b in the circumferential direction Y of the lap portion 36. . As described above, this is because the lap portion 36 is formed on the upper surface 28a of the continuous body 38, and the defective portion 72 often exists at a position straddling the lap portion 36.
  • the areas of the detection areas 54 and 58 are not limited to this, and may be any area that spans at least the lap portion 36. More specifically, the range includes the normal projection plane (the main projection surface viewed from the side on which the capsule 22 is supplied). In the case of the embodiment, the presence of the color component of the defective portion 72 in the continuum 38 can be easily detected in the region within the upper surface 38a).

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Abstract

　フィルタ検査装置（１）は、連続体（３８）の色成分をマスター色見本として設定するマスター色見本設定手段（６４）と、連続体の実色成分を検出する色成分検出手段（４４，４６）と、実色成分をマスター色見本と照合し、その一致度を所定の閾値と比較して前記連続体の品質を判定する品質判定手段（６６）とを備える。

Description

シガレットのフィルタ検査装置及びその検査方法
　本発明は、フィルタに香料カプセル又は活性炭などの充填物を備えるシガレットのフィルタ検査装置及びその検査方法に関する。
　従来、粒状物としての香味カプセル又は活性炭などの充填物を備えるフィルタシガレットが知られており、香料カプセル又は活性炭などの充填物は、フィルタシガレットのフィルタ内に配置されている。このような香料カプセルを内蔵したフィルタを製造する製造機は、成形紙上に載置された多数のフィルタ要素の間隔に香料カプセルを供給してフィルタ要素列を形成するカプセル供給装置と、フィルタ要素列において成形紙を巻き上げ、フィルタ要素間のキャビティにカプセルが配されたフィルタロッドの連続体を成形する巻上セクションとを含み、これらの装置の一例が特許文献１に開示されている。
　特許文献１の供給装置は香料カプセルを蓄えるホッパと、このホッパと製造機の製造ラインとの間に配置された回転ホイールとを有し、この回転ホイールはホッパ内の香料カプセルを製造ラインに間欠的に供給する。詳しくは、回転ホイールは、その外周面に多数のポケットを有し、これらポケットは回転ホイールの周方向に配置されている。
特表２００９－５０８５２４号公報
　上述の供給装置によれば、香料カプセルが回転ホイールのポケットに受け取られるとき、ポケットの内壁が香料カプセルに強く衝突することは避けられない。このような衝突は香料カプセルの損傷を引き起こす。具体的には、破損した香料カプセルの皮膜片がフィルタ要素に混入する場合が起こり得る。
　また、活性炭をフィルタ要素間隔へ充填する場合も同様に、活性炭は回転ホイールのポケットからフィルタ要素間隔へ一定量供給される。このとき、活性炭がフィルタ要素間隔から溢れてフィルタ要素の表面に付着するおそれがある。
　特に香料カプセルは、液状の香料を内包した球状をなしており、例えばメントールをイメージした青色等に着色されている。巻上セクションにおいて香料カプセルの皮膜片がフィルタ要素に混入したままの状態で成形紙が巻き上げられると、フィルタロッドの連続体、ひいてはその後に連続体を切断して形成されるフィルタロッドにおいて成形紙を介して皮膜片の青色が現れる外観不良が生じるため、こういった不良部を含むフィルタロッド、ひいてはフィルタシガレットが市場に流通しないように事前に排除する必要がある。
　本発明の目的は、フィルタ要素への充填物の混入を検出して排除することで、一定品質のフィルタロッド、ひいてはフィルタシガレットを製造することができるシガレットのフィルタ検査装置及びその検査方法を提供することにある。
　上記の目的は、本発明のシガレットのフィルタ検査装置及びその検査方法によって達成され、このうちのフィルタ検査装置は、フィルタ要素列を成形紙で巻き上げ、フィルタ要素間のキャビティに充填物を配したフィルタロッドの連続体を成形するフィルタ製造機において、連続体の色成分をマスター色見本として設定するマスター色見本設定手段と、連続体の実色成分を検出する色成分検出手段と、実色成分をマスター色見本と照合し、その一致度を所定の閾値と比較して連続体の品質を判定する品質判定手段とを備える。
　好ましくは、色成分検出手段は、連続体において成形紙が重なるラップ部を連続体周方向に跨ぐ範囲を連続体の実色成分の検査領域とする。
　好ましくは、マスター色見本設定手段は、マスター色見本を連続体の成形紙を介したフィルタ要素の領域であるフィルタ要素部の色成分に設定する。
　好ましくは、マスター色見本設定手段は、マスター色見本を連続体の成形紙を介したキャビティの領域であるキャビティ部の色成分に設定する。
　好ましくは、マスター色見本設定手段は、マスター色見本を連続体の成形紙を介した不良部の色成分に設定する。
　一方、フィルタ検査方法は、フィルタ要素列を成形紙で巻き上げ、フィルタ要素間のキャビティに充填物を配したフィルタロッドの連続体を成形するフィルタ製造工程において、連続体の色成分をマスター色見本として設定するマスター色見本設定工程と、連続体の実色成分を検出する色成分検出工程と、実色成分をマスター色見本と照合し、その一致度を所定の閾値と比較して連続体の品質を判定する品質判定工程とを備える。
　好ましくは、色成分検出工程では、連続体において成形紙が重なるラップ部を連続体周方向に跨ぐ範囲を連続体の実色成分の検査領域とする。
　好ましくは、マスター色見本設定工程では、マスター色見本を連続体の成形紙を介したフィルタ要素の領域であるフィルタ要素部の色成分に設定する。
　好ましくは、マスター色見本設定工程では、マスター色見本を連続体の成形紙を介したキャビティの領域であるキャビティ部の色成分に設定する。
　好ましくは、マスター色見本設定工程では、マスター色見本を連続体の成形紙を介した不良部の色成分に設定する。
　本発明のシガレットのフィルタ検査装置及びその検査方法によれば、フィルタ要素への充填物の混入を検出して排除することにより、一定品質のフィルタロッド、ひいてはフィルタシガレットを製造することができる。
本発明の一実施例に係るフィルタ製造機の要部を示す概略図である。 図１のフィルタ検査装置を示す概略図である。 図１の連続体の検査領域を示す斜視図である。 図２のフィルタ検査装置により検出される不良部（カプセル皮膜片）の一例を示す図である。 図２のフィルタ検査装置により検出される不良部（カプセル皮膜片）の別の例を示す図である。 図２のフィルタ検査装置により検出される不良部（カプセル皮膜片）の別の例を示す図である。 図２のフィルタ検査装置により検出される不良部（カプセル皮膜片）の別の例を示す図である。 図２のマスター色見本設定部においてフィルタ要素部の色成分をマスター色見本として設定した場合のマスター色見本と、それぞれフィルタ要素部の実色成分、キャビティ部の実色成分、不良部の実色成分との一致度を示す図である。 図２のフィルタ検査装置による検査を行った場合の検出結果の一例を示す図である。 図２のフィルタ検査装置による検査工程を示すフローチャートである。
　図１はフィルタ製造機の一部を概略的に示す。この製造機は本発明のフィルタの検査方法を実施するフィルタ検査装置１を備えている。製造機は、水平に延びる製造ライン２を含み、この製造ライン２は上流コンベア４及び下流コンベア６を含む。上流コンベア４はフィルタ要素８を供給する要素供給源１０に接続されている。
　図２に示されるように、フィルタロッドは、アセテート繊維のトウ、即ち、フィルタ材料１２と、このフィルタ材料１２をロッド形状に包み込む巻紙１４とを有する。要素供給源１０は、フィルタロッドを切断したフィルタ要素８を１個ずつ上流コンベア４に供給し、この結果、上流コンベア４上ではフィルタ要素８が等間隔に並ぶフィルタ要素列１６が形成され、このフィルタ要素列１６は上流コンベア４上を下流コンベア６に向けて移送される。
　上流コンベア４上には既に成形紙１８が供給され、フィルタ要素列１６は成形紙１８上に載置される。従って、フィルタ要素列１６は成形紙１８とともに上流コンベア４上を後段の巻上セクション２０に向けて矢印Ｘ方向に搬送され、上流コンベア４はフィルタ要素列１６のための搬送経路を形成する。なお、成形紙１８は図示しないロールから上流コンベア４に供給される。
　一方、上流コンベア４の直上には粒状物としての球状のカプセル（充填物）２２を供給する供給装置２４が配置されている。供給装置２４はカプセル２２を蓄えるホッパ２６と、このホッパ２６と製造機の製造ライン２との間に供給経路２８を介して配置された回転ホイール３０とを有し、この回転ホイール３０はホッパ２６内のカプセル２２を製造ライン２に間欠的に供給する。詳しくは、回転ホイール３０は、その外周面に多数のポケット３２を有し、これらポケット３２は回転ホイール３０の周方向に配置されている。
　回転ホイール３０はその回転に伴い、ホッパ２６からカプセル２２を個々のポケット３２に受け取り、そして、受け取ったカプセル２２をポケット３２とともに製造ライン２に向けて移送し、この後、カプセル２２が製造ライン２の直上に達したとき、カプセル２２はポケット３２から製造ライン２に落下供給される。
　フィルタ要素列１６が製造ライン２上を回転ホイール３０における外周面の周速と同一の速度で走行されていれば、カプセル２２はフィルタ要素列１６に一定の間隔を存して供給される。即ち、供給装置２４はフィルタ要素列１６を構成するフィルタ要素８のフィルタ要素間隔３４にカプセル２２を供給し、フィルタ要素列１６が巻上セクション２０に供給されるとき、フィルタ要素列１６の全てのフィルタ要素間隔３４にカプセル２２が配置される。なお、カプセル２２は、液状の香料を内包した球状の香料カプセルであって、例えばメントールをイメージした青色に着色され、例えば略２．０～７．０ｍｍの直径を有する。
　巻上セクション２０は、フィルタ要素列１６及び成形紙１８を受け取り、公知のようにガニチャテープ（図示しない）を使用してフィルタ要素列１６を成形紙１８で下側から上側に連続的に包み込み、成形紙１８を連続体３８のほぼ上頂部において上下に重なり合わせて糊付けし、フィルタロッドの連続体３８を成形する。こうして成形された連続体３８の上面２８ａには成形紙１８の重なり部分であるラップ部３６が形成され、また、フィルタ要素列１６においてフィルタ要素間隔３４であった部位は、成形紙１８で包まれることにより、カプセル２２が配置された空洞たる連続体３８のキャビティ３７となる。
　この後、連続体３８は巻上セクション２０から送出され、切断セクション４０を通過する。この切断セクション４０は連続体３８を所定の長さ毎に切断し、フィルタロッド４２を製造する。このフィルタロッド４２はフィルタシガレットの１本に使用されるフィルタの複数倍、本実施例の場合には４倍の長さを有する。製造されたフィルタロッド４２は、フィルタ取付け機（図示しない）に供給され、フィルタシガレットの製造に使用される。
　ここで、本発明のフィルタ検査装置１は、製造ライン２の巻上セクション２０と切断セクション４０との間において下流コンベア６の直上に配置されている。
　図２に示されるようにフィルタ検査装置１は、２つのカラーセンサ（色成分検出手段）４４，４６、コントローラ４８、モニタ５０を備えている。カラーセンサ４４、４６は、何れも図示しないセンサヘッド及びアンプユニットから構成され、連続体３８の直上に配置される。
　図３に示されるように、カラーセンサ４４のセンサヘッドの光源からのセンサ光５２は、図３で見てラップ部３６の連続体周方向Ｙの左側の端部３６ａから左側に０．５～２．０ｍｍ程度の距離の範囲となる帯状の検出領域５４に投光される。一方、カラーセンサ４６のセンサヘッドの光源からのセンサ光５６も、図３で見てラップ部３６の連続体周方向Ｙの右側の端部３６ｂから右側に０．５～２．０ｍｍ程度の距離の範囲となる帯状の検出領域５８に投光される。
　即ち、センサ光５２，５６は、ラップ部３６を除いたラップ部３６の左右の両端部３６ａ，３６ｂの近傍に連続的又は断続的に投光される。これにより、連続体３８が製造ライン２を搬送方向Ｘに搬送されるのに伴い、連続体３８の長手方向全域に亘る帯状の検出領域５４，５８において連続体３０の実際の色成分（実色成分）が検出される。検出された実色成分データ６０，６２は、それぞれカラーセンサ４４，４６からコントローラ４８に送信され、コントローラ４８においてフィルタ検査に使用される。
　詳しくは、コントローラ４８は、マスター色見本設定部（マスター色見本設定手段）６４、品質判定部（品質判定手段）６６を備えている。マスター色見本設定部６４では、連続体３８の成形紙１８を介した外観上の色成分がマスター色見本として予め設定され、この色成分データはマスター色見本設定部６４に格納される。
　また、図３に示されるように、マスター色見本設定部６４では、マスター色見本を連続体３８の外観を構成する部位のうち、ラップ部３６を除いた、成形紙１８を介したフィルタ要素８の部位であるフィルタ要素部６８の色成分とするか、成形紙１８を介したキャビティ３７の部位であるキャビティ部７０の色成分とするか、成形紙１８を介したカプセル２２の皮膜片の部位である不良部７２（図４Ａ～図４Ｄ参照）の色成分とするかが予め設定可能となっている。
　品質判定部６６では、実色成分データ６０，６２をマスター色見本設定部６４に格納されたマスター色見本データと照合し、その一致度が所定の一致度閾値（閾値）より小となるか否かを判定する、連続体３８の外観色成分検査が行われる。
　以下、図４Ａ～図４Ｄ、及び図５～図７を参照して上記外観色成分検査について説明する。
　図４Ａ～図４Ｄに示されるように、不良部７２であるカプセル２２の皮膜片は、フィルタ要素間隔３４に上方から供給された段階で破損している状態のカプセル２２から剥離し、成形紙１８の巻き上げ時に成形紙１８に巻き込まれ、ラップ部３６を跨ぐ位置においてフィルタ要素列１８と成形紙１８との間に挟まれることが多い。また、不良部７２は、連続体３８の外観においてフィルタ要素部６８とキャビティ部７０とを跨ぐ位置に存在する場合がある一方（図４Ａ及び図４Ｃ）、フィルタ要素部６８又はキャビティ部７０の何れかの位置に収まるように存在する場合もある（図４Ｂ又は図４Ｄ）。
　また、ラップ部３６では成形紙１８が二重になっていることから、外観上、不良部７２はラップ部３６を跨ぐ部位がほぼ成形紙１８の地色（例えば白色）となって不良部７２の色成分が現れない不可視領域７２ａとなり、その他のラップ部３６を除く不良部７２の部位は成形紙１８を介したカプセル２２の本来の色よりも若干薄い色（例えば水色）が部分的に浮き出るような色成分が現れた可視領域７２ｂとなる。
　また、図４Ｄに示されるように、不良部７２の面積が大きい場合には、連続体３８の上面３８ａには収まりきらずに下面側に廻り込むようにして存在する場合もあるが、この場合であっても、不良部７２は少なくともラップ部３６を跨ぐ位置に存在することが多い。
　また、フィルタ要素８が成形紙１８の地色と同じ場合には、フィルタ要素部６８の色成分も成形紙１８の地色と同じ（例えば白色）となる。
　また、キャビティ３７にはカプセル２２が存在するものの、成形紙１８を介するとカプセル２２の色成分は不明瞭なぼやけた色合いとなり、更にキャビティ３７自体は空洞であることから、キャビティ部７０には全体的にカプセル２２の色成分を暗くした色成分（例えば藍色）が現れる。このように、フィルタ要素部６８、キャビティ部７０、不良部７２は個々の色成分を有している。
　一方、品質判定部６６では、上述したように、実色成分データ６０，６２をマスター色見本設定部６４で設定されたマスター色見本データと照合し、その一致度が所定の一致度閾値より小となるか否かを判定する。従って、マスター色見本設定部６４においてフィルタ要素部６８、キャビティ部７０、不良部７２の何れかの色成分が予めマスター色見本として設定され、この設定されたマスター色見本に応じて品質判定部６６において上記一致度閾値が予め設定される。
　具体的な実施例として、キーエンス社のカラーセンサーヘッド（型式：ＣＺ－Ｈ３７Ｓ）とアンプユニット（型式：ＣＺ－Ｖ２１ＡＰ）を用いて、フィルタ要素部６８の色成分をマスター色見本として設定した場合の結果を図５に示す。この場合において、マスター色見本データとフィルタ要素部６８の実色成分データ６０，６２との一致度は誤差範囲を含めると９９０±１０の値となり、マスター色見本データとキャビティ部７０の実色成分データ６０，６２との一致度は誤差範囲を含めると９７５±１０の値となり、マスター色見本データと不良部７２の実色成分データ６０，６２との一致度は誤差範囲を含めると９４０±１０の値となった。なお、これらの数値は０～１０００の範囲において値が大きい程、マスター色見本データとフィルタ要素部６８の実色成分データ６０，６２との一致度が高いことを表現している。
　この場合には、品質判定部６６において一致度閾値を例えば９６０に設定することにより、マスター色見本データとフィルタ要素部６８の実色成分データ６０，６２との一致度が９６０より小となった場合に、連続体３８の外観においてフィルタ要素部６８及びキャビティ部７０とは明らかに異なる色成分、即ち不良部７２の色成分が存在することが検出される。
　同様に、キャビティ部７０、不良部７２の色成分をマスター色見本として設定した場合にも、これらのマスター色見本データと実色成分データ６０，６２との一致度を検査することにより、連続体３８の外観において不良部７２の色成分の存在を検出可能である。
　不良部７２の存在が検出されると、品質判定部６８からコントローラ４８の外部にＮＧ信号が発せられる。このＮＧ信号を受けて、不良部７２を有する連続体３８は切断セクション４０にて所定長さのフィルタロッド４２に切断された後、製造ライン２から外れて排除処理部７４（図１参照）に移送される。
　図６は、フィルタ製造機の通常運転において例えば１２万本のフィルタロッド４２を製造した場合に本実施例のフィルタ検査装置１での検査を行った場合の検出結果を示している。検出結果は、連続体３８の実際の全不良本数が１２万本中３２本、品質判定部６８で不良と判定され、排除処理部７４で実際に排除された排除不良本数が２９本、全不良本数と排除不良本数との差であって、本来不良であるにもかかわらず検出されなかった通過不良本数が３本、全不良本数における排除不良本数の割合である不良検出率が９１％であり、不良部７２の検出率は９０％を越え、誤検出も極僅かであり、フィルタ検査装置１の高精度且つ安定的な検出性能を確認することができた。
　図７のフローチャートに示されるように、上述した構成のフィルタ検査装置１で行われるフィルタ検査は、開始から、マスター見本設定部６４で行われるマスター見本設定工程（ステップＳ１）、カラーセンサ４４，４６で行われる色成分検出工程（ステップＳ２）、品質判定設定部６６で行われる品質判定工程（ステップＳ３）、排除処理部７４で行われる排除工程（ステップＳ４）の順に行われて終了する。
　特に色成分検出工程から品質管理工程（ステップ１～ステップＳ３）は、フィルタ製造工程全体において巻上セクション２０で行われる巻上工程（ステップＳ１１）と、切断セクション４０で行われる切断工程（ステップＳ１２）との間で行われる。
　以上のように本実施例のフィルタ検査装置１によれば、上述したような連続体３８の外観色成分検査を行い、フィルタ要素８へのカプセル２２の皮膜片の混入を検出し、その連続体３８の部位を排除することにより、一定品質のフィルタロッド４２、ひいてはフィルタシガレットを製造することができる。
　また、カラーセンサ４４，４６は汎用品であっても一般にコンパクトであることから、スペースを要することなく既設の製造ライン２に容易に組み込むことができ、更にコントローラ４８としてフィルタ製造機において他の用途に使用されている既設のＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）の排除回路を利用することも可能である。これにより簡単な構成でフィルタロッド４２、ひいてはフィルタシガレットを品質の均一化を達成可能である。
　また、本実施例のカラーセンサ４４，４６は、マスター色見本に対する色差（ＲＧＢコントラスト比）を検出するが、このようなカラーセンサ４４，４６の一般的な特徴として、周囲の照度や連続体３８の搬送位置のぶれの影響を受け難いことが知られている。例えば単波長で反射光量を検査する反射型センサに比して安定的且つ高精度のＮＧ検出精度が得られるため、図６に示したような高い検出性能を達成可能である。
　本発明は、上記実施例のフィルタ検査装置１に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
　例えば、上記実施例では、マスター色見本設定部において設定するマスター色見本をフィルタ要素部の色成分に設定しているが、これに限らず、連続体の外観を構成する他の要素である、キャビティ部や不良部の色成分に設定しても良い。この場合にも、上述したような実色成分データ６０，６２との一致度を計測し、マスターと実データとの色差を見分ける適切な一致度閾値を設定することにより、連続体３８における不良部７２の色成分の存在を検出可能である。
　また、上記実施例では、検出領域５４，５８はラップ部３６の連続体周方向Ｙの左右の両端部３６ａ，３６ｂから０．５～２．０ｍｍ程度の距離の範囲となる帯状に設定される。これは上述したように、ラップ部３６は連続体３８の上面２８ａに形成され、ラップ部３６を跨ぐ位置に不良部７２が存在することが多いことからである。しかし、検出領域５４，５８の領域はこれに限定されず、少なくともラップ部３６を跨ぐ領域であれば良く、更に云えばその範囲は、カプセル２２が供給される側から見た正投射面（本実施例の場合は上面３８ａ）内の領域であれば、連続体３８における不良部７２の色成分の存在を容易に検出可能である。
　　　　　１　　フィルタ検査装置
　　　　　８　　フィルタ要素
　　　　１６　　フィルタ要素列
　　　　１８　　成形紙
　　　　２２　　カプセル（充填物）
　　　　３４　　フィルタ要素間隔
　　　　３６　　ラップ部
　　　　３７　　キャビティ
　　　　３８　　連続体
　　　　４２　　フィルタロッド
　４４，４６　　カラーセンサ（色成分検出手段）
　５４，５８　　検査領域
　　　　６４　　マスター見本設定部（マスター見本設定手段）
　　　　６６　　品質判定部（品質判定手段）
　　　　６８　　フィルタ要素部
　　　　７０　　キャビティ部
　　　　７２　　不良部

Claims (10)

  1. 　フィルタ要素列を成形紙で巻き上げ、フィルタ要素間のキャビティに充填物を配したフィルタロッドの連続体を成形するフィルタ製造機において、
    　前記連続体の色成分をマスター色見本として設定するマスター色見本設定手段と、
    　前記連続体の実色成分を検出する色成分検出手段と、
    　前記実色成分を前記マスター色見本と照合し、その一致度を所定の閾値と比較して前記連続体の品質を判定する品質判定手段とを備えることを特徴とするシガレットのフィルタ検査装置。
  2. 　前記色成分検出手段は、前記連続体において前記成形紙が重なるラップ部を連続体周方向に跨ぐ範囲を前記連続体の前記実色成分の検査領域とすることを特徴とする請求項１に記載のシガレットのフィルタ検査装置。
  3. 　前記マスター色見本設定手段は、前記マスター色見本を前記連続体の前記成形紙を介した前記フィルタ要素の領域であるフィルタ要素部の色成分に設定することを特徴とする請求項２に記載のシガレットのフィルタ検査装置。
  4. 　前記マスター色見本設定手段は、前記マスター色見本を前記連続体の前記成形紙を介した前記キャビティの領域であるキャビティ部の色成分に設定することを特徴とする請求項２に記載のシガレットのフィルタ検査装置。
  5. 　前記マスター色見本設定手段は、前記マスター色見本を前記連続体の前記成形紙を介した不良部の色成分に設定することを特徴とする請求項２に記載のシガレットのフィルタ検査装置。
  6. 　フィルタ要素列を成形紙で巻き上げ、フィルタ要素間のキャビティに充填物を配したフィルタロッドの連続体を成形するフィルタ製造工程において、
    　前記連続体の色成分をマスター色見本として設定するマスター色見本設定工程と、
    　前記連続体の実色成分を検出する色成分検出工程と、
    　前記実色成分を前記マスター色見本と照合し、その一致度を所定の閾値と比較して前記連続体の品質を判定する品質判定工程と
    を備えることを特徴とするシガレットのフィルタ検査方法。
  7. 　前記色成分検出工程では、前記連続体において前記成形紙が重なるラップ部を連続体周方向に跨ぐ範囲を前記連続体の前記実色成分の検査領域とすることを特徴とする請求項６に記載のシガレットのフィルタ検査方法。
  8. 　前記マスター色見本設定工程では、前記マスター色見本を前記連続体の前記成形紙を介した前記フィルタ要素の領域であるフィルタ要素部の色成分に設定することを特徴とする請求項７に記載のシガレットのフィルタ検査方法。
  9. 　前記マスター色見本設定工程では、前記マスター色見本を前記連続体の前記成形紙を介した前記キャビティの領域であるキャビティ部の色成分に設定することを特徴とする請求項７に記載のシガレットのフィルタ検査方法。
  10. 　前記マスター色見本設定工程では、前記マスター色見本を前記連続体の前記成形紙を介した不良部の色成分に設定することを特徴とする請求項７に記載のシガレットのフィルタ検査方法。
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