WO2016027350A1 - カプセル検査装置 - Google Patents

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WO2016027350A1
WO2016027350A1 PCT/JP2014/071900 JP2014071900W WO2016027350A1 WO 2016027350 A1 WO2016027350 A1 WO 2016027350A1 JP 2014071900 W JP2014071900 W JP 2014071900W WO 2016027350 A1 WO2016027350 A1 WO 2016027350A1
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WO
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light
inspection
filter
capsule
light receiving
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Application number
PCT/JP2014/071900
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English (en)
French (fr)
Inventor
木田 信三
智史 中村
Original Assignee
日本たばこ産業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本たばこ産業株式会社 filed Critical 日本たばこ産業株式会社
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/359Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85Investigating moving fluids or granular solids

Definitions

  • the present invention relates to a capsule inspection apparatus that inspects the quality of the arrangement state of a liquid-filled capsule arranged in a cigarette filter.
  • a liquid-filled capsule is arranged in a filter provided in the cigarette, and the content liquid of the liquid-filled capsule is composed of, for example, a fragrance and a solvent in which the fragrance is dissolved.
  • the user squeezes the liquid-filled capsule prior to or during smoking to cause the liquid content to leak out, and the cigarette mainstream smoke is a fragrance.
  • the liquid-filled capsule greatly affects its quality, it is necessary to inspect whether or not the liquid-filled capsule is normally arranged in the filter. For example, in the technique shown in Patent Document 1, the presence of an object in a filter is detected based on the result of interaction between a filter element and a sensor element, and then the burst state of the object is detected.
  • a sensor transmitter is arranged at the bottom of each of a plurality of grooves provided on the drum, and a sensor receiver is arranged in a form fixed to the outside of the drum.
  • a device is formed.
  • the drum is rotated in a state where the filter is placed so as to cover the sensor transmitter in the groove portion of the drum, and at this time, the transmission signal when the signal transmitted from the sensor transmitter passes through the filter is plural. It is configured so that it can be received by a sensor receiver. Based on the reception results of these sensor receivers, the state of the capsule in the filter is detected.
  • an optical method In order to inspect the arrangement state of the liquid-filled capsules arranged in the cigarette filter, an optical method has been conventionally used. For example, using the absorption characteristics of the liquid contained in the liquid-filled capsule with respect to the inspection light (for example, near infrared rays), the liquid is filled based on the intensity (light quantity) of the transmitted light after the inspection light passes through the filter. It is possible to inspect the state of the capsule.
  • the inspection light for example, near infrared rays
  • the accuracy of the inspection of the arrangement state based on the intensity of the transmitted light decreases.
  • the intensity of the inspection light projected with time may vary, and the intensity of the inspection light tends to decrease with the passage of the inspection time, and as a result, the intensity of the transmitted light also decreases. become.
  • an erroneous inspection may be performed. There is. Further, in order to avoid this erroneous inspection, it is necessary to appropriately change the intensity threshold value for replacement of the light projecting elements and determination of the arrangement state, and the inspection processing becomes complicated.
  • the intensity of transmitted light is not only reduced in intensity of inspection light, but when the liquid-filled capsule is deviated from the assumed arrangement position in the filter, appropriate transmitted light cannot be obtained, which is also preferable. Since the inspection of the arrangement state of the liquid-filled capsule is performed based on the intensity of transmitted light that is not present, an erroneous inspection may occur.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to avoid erroneous inspection as much as possible in a filter inspection apparatus in which a liquid-filled capsule is arranged.
  • the maximum and minimum received light intensity of transmitted light at different parts of the filter obtained by projecting inspection light onto the filter and receiving the transmitted light.
  • a configuration for inspecting the arrangement state of the liquid-filled capsules in the filter based on the ratio of the values or the difference between them was adopted.
  • the received light intensity of the transmitted light reflects the arrangement state of the liquid-filled capsule in the filter, but even if the intensity of the transmitted light fluctuates due to a factor that does not depend on the arrangement state of the liquid-filled capsule in the filter.
  • the ratio between the maximum value and the minimum value or the difference between them the fluctuation of the transmitted light can be canceled or alleviated, and a decrease in inspection accuracy can be avoided.
  • the present invention is an inspection apparatus for inspecting the quality of the arrangement state of the liquid-filled capsules arranged in the filter, and the inspection light having a predetermined wavelength absorbed in the content liquid of the liquid-filled capsules,
  • a light projecting unit having a light projecting element arranged to project light to a target filter to be inspected, and inspection light from the light projecting element of the light projecting unit has passed through the target filter.
  • a plurality of light receiving elements arranged so as to be able to receive transmitted light at the time, and when the target filter is at a predetermined inspection position between the light projecting unit and the light receiving unit, Based on the light reception result of the transmitted light obtained by the light receiving unit, the ratio between the maximum value and the minimum value of the light reception intensity of the transmitted light at the plurality of sites in the target filter, or the difference between the maximum value and the minimum value Get related judgment parameters Comprising a part, based on the decision parameter, and a judging section that judges good or bad of arrangement of placed the liquid-filled capsule to the subject filter.
  • the capsule device utilizes the absorption characteristics of the liquid content of the liquid-filled capsule with respect to the inspection light, and uses the light receiving intensity of the transmitted light when the inspection light passes through the filter, thereby using the liquid-filled capsule. Inspection of the arrangement state of. Accordingly, the inspection light can be selected as appropriate in consideration of the absorption characteristics of the content liquid of the liquid-filled capsule.
  • the arrangement state of the liquid-filled capsule is a parameter relating to a state indicating how the liquid-filled capsule is arranged in the filter, which can be inspected based on the received light intensity of the transmitted light.
  • positioned in a filter, the parameter regarding whether the content liquid is accommodated appropriately without damaging a liquid filling capsule, etc. are mentioned. Parameters relating to states other than these can also be employed as the arrangement state of the liquid-filled capsule according to the present invention as long as the inspection can be performed using the received light intensity of the transmitted light.
  • the inspection light from the light projecting element disposed in the light projecting unit is projected onto the target filter, and the transmitted light that has passed through the filter is received by the light receiving unit.
  • the light receiving section is provided with a plurality of light receiving elements, and the light receiving elements receive the inspection light transmitted through the filter as transmitted light. Accordingly, the transmitted light received by the light receiving element reflects the result of the inspection light actually passing through the filter, that is, the arrangement state of the liquid-filled capsule.
  • the acquisition unit obtains the maximum value and the minimum value of the received light intensity of the transmitted light at the plurality of sites based on the result of the received light. Determination parameters relating to the ratios or their differences are obtained.
  • the light receiving element is formed so as to receive the transmitted light transmitted through the portion of the filter to which the light receiving element corresponds. Therefore, when a plurality of light receiving elements are provided in the light receiving section, the maximum value and the minimum value are determined from the received light intensity of the transmitted light with respect to each part of the filter corresponding to each of the plurality of light receiving elements. Can do.
  • the received light intensity of transmitted light relating to a part having a filter obtained by a configuration other than the light receiving element may be used. I do not care.
  • the light receiving intensity of transmitted light related to one part of the filter corresponding to the light receiving element and other parts obtained by the configuration other than the light receiving element The maximum value and the minimum value can be determined from the received light intensity of the transmitted light.
  • the above minimum value is obtained when the inspection light is sufficiently transmitted through the content liquid in the liquid-filled capsule and a part of the inspection light is absorbed there. It can be regarded as a parameter reflecting the received light intensity of the transmitted light.
  • the maximum value can be regarded as a parameter reflecting the received light intensity of the transmitted light when the inspection light is not absorbed by the content liquid because the inspection light does not pass through the content liquid of the liquid-filled capsule.
  • the minimum value reflects the absorption of the inspection light in the liquid-filled capsule, and the received light intensity is sufficiently reduced. The case value.
  • the determination parameter related to the ratio between the maximum value and the minimum value or the difference between the maximum value and the minimum value reflects the arrangement state of the liquid-filled capsule in the filter.
  • the determination parameter may be the ratio or the difference value itself, or alternatively, a value obtained by performing a predetermined process on the ratio or the difference value according to a predetermined purpose. May be.
  • the determination parameter related to the ratio or difference between the maximum value and the minimum value is the maximum value even if the intensity of transmitted light fluctuates due to a factor not caused by the arrangement state of the liquid-filled capsules in the filter. Therefore, the determination parameter value itself is a value in which the influence of fluctuation is canceled or a relaxed value. Therefore, when the determination unit determines the quality of the arrangement state of the liquid-filled capsule based on the determination parameter, the determination accuracy is lowered, and it is possible to avoid the occurrence of erroneous inspection as much as possible.
  • the light receiving unit when the target filter is at the predetermined inspection position, the light receiving unit is configured such that the plurality of light receiving elements face the target filter along a length direction thereof. May be arranged.
  • the plurality of light receiving elements have a length relative to the target filter.
  • the light receiving unit may be arranged so as to face each other along a predetermined direction perpendicular to the direction. That is, in this aspect, a plurality of light receiving elements are arranged in the width direction of the filter element. Also by adopting such an arrangement, it is possible to increase the possibility that the transmitted light received by any one of the light receiving elements becomes the transmitted light sufficiently transmitted through the liquid-filled capsule in the filter.
  • the acquisition unit sets the light reception result of one light receiving element having the minimum light reception intensity of transmitted light among the plurality of light receiving elements as the minimum value, and the one light receiving unit.
  • the determination parameter may be acquired by setting the light reception result of another light receiving element having the maximum light reception intensity among the light receiving elements other than the elements as the maximum value. That is, the maximum value and the minimum value are determined from any of the light reception results of the plurality of light receiving elements, and thereby the determination parameter is acquired.
  • the other light receiving element is arranged such that the liquid-filled capsule is not positioned at a predetermined portion of the target filter facing the other light receiving element.
  • the light projecting unit may be arranged.
  • the predetermined inspection position may be set as a position in a predetermined region through which the target filter transported for inspection passes.
  • the acquisition unit performs the acquisition process of the maximum value and the minimum value a plurality of times via the light receiving unit while the target filter passes through the predetermined region, and acquires the plurality of times.
  • the light reception result of the one light receiving element in the predetermined acquisition process in which the light reception result in which the light reception intensity of the transmitted light is minimized is set as the minimum value, and in the predetermined acquisition process
  • the determination parameter is acquired by setting the light reception result of the other light receiving element to the maximum value.
  • the minimum value is a parameter that reflects the state in which the inspection light passes through the content liquid of the liquid-filled capsule
  • the light reception intensity is the smallest among them.
  • the light reception result at a predetermined time can be said to be a light reception result in a state where the inspection light is most appropriately transmitted through the liquid-filled capsule. Therefore, the accuracy can be improved by performing the determination by the determination unit based on the determination parameter using the minimum value and the maximum value based on the light reception result at the predetermined time.
  • the acquisition unit performs the acquisition process of the maximum value and the minimum value a plurality of times via the light receiving unit while the target filter passes through the predetermined region, and corresponds to each of the acquisition processes of the plurality of times.
  • the determination parameter may be acquired from a ratio between the maximum value and the minimum value or a difference between the maximum value and the minimum value. In this aspect, every time the acquisition process of the maximum value and the minimum value is performed, the ratio or difference between the maximum value and the minimum value corresponding to each acquisition process is calculated, and the determination parameter used for the determination by the determination unit from among them Is acquired.
  • the maximum and minimum values for each acquisition process can be obtained even when the intensity of inspection light changes in a very short time. Variation in the ratio or difference between the two can be suppressed, and this contributes to improving the accuracy of determination by the determination unit.
  • the acquisition unit sets the light reception result of one light receiving element among the plurality of light receiving elements as the minimum value and uses the light reception result of the plurality of light receiving elements as the light reception result.
  • the determination parameter may be acquired by setting a predetermined light reception result set as the maximum value.
  • the maximum value is the value of the received light intensity when the inspection light does not pass through the liquid-filled capsule. For this reason, the maximum value does not directly reflect the arrangement state of the liquid-filled capsules in the filter. Therefore, regardless of the light reception result of the light receiving element, the determination unit can determine the accuracy even if a preset value is used. Is not greatly reduced.
  • the acquisition unit can simplify the process of determining the maximum value from the plurality of light reception results and acquiring the determination parameter, the inspection load on the filter can be reduced.
  • the light projecting element projects inspection light to the target filter at the predetermined inspection position, and the one light receiving element is Through which the transmitted light corresponding to the inspection light is received, and the acquisition unit sets the light reception result of the one light receiving element as the minimum value and is set regardless of the light reception result of the one light receiving element.
  • the determination parameter may be acquired by setting a predetermined light reception result as the maximum value. Also in this case, the inspection load on the filter can be reduced without greatly reducing the accuracy of the determination unit.
  • the light projecting unit corresponds to the plurality of acquisition processes.
  • a control unit for controlling the light projecting unit so as to project the inspection light from the light in a pulse shape may be further provided. In this way, by projecting the inspection light corresponding to a plurality of acquisition processes, it is possible to suppress energy consumption required for the light projection.
  • the plurality of cigarettes are mounted so that the target filter protrudes from the main body of the drum apparatus.
  • the light projecting unit and the target filter included in the plurality of cigarettes rotated by the drum device sequentially pass through the predetermined inspection position between the light projecting unit and the light receiving unit.
  • the light receiving unit may be disposed with respect to the drum device.
  • the present invention can also be grasped from the aspect of the inspection method by the inspection device for inspecting the quality of the arrangement state of the liquid-filled capsules arranged in the filter. That is, in the present invention, the inspection light having a predetermined wavelength absorbed in the liquid content of the liquid-filled capsule disposed in the cigarette filter is projected so as to project the target filter to be inspected.
  • a light projecting unit having an optical element, and a plurality of light receiving elements arranged to receive the transmitted light when inspection light from the light projecting element of the light projecting unit passes through the target filter.
  • the decision parameter Based on the light reception result of the transmitted light obtained by the light receiving unit at the position, the ratio between the maximum value and the minimum value of the received light intensity of the transmitted light at the plurality of sites in the target filter, or the maximum value and the minimum Based steps, the decision parameter to obtain a determination parameter related to the difference between, including, determining the quality of the arrangement of placed the liquid-filled capsule to the subject filter.
  • the technical idea disclosed with respect to the capsule inspection apparatus can be applied to the capsule inspection method according to the present invention as long as no technical defects occur.
  • the present invention it is possible to avoid erroneous inspection as much as possible in the filter inspection apparatus in which the liquid-filled capsules are arranged.
  • FIG. 1 shows a manufacturing process of a filter attached to a cigarette on a capsule filter hoisting machine 10, a cigarette manufacturing process on a cigarette hoisting machine 15, and the cigarette hoisting machine 15.
  • FIG. 1 shows the flow of the test
  • the content of each process is demonstrated easily.
  • the flow on the capsule filter hoisting machine 10 will be described.
  • capsules are supplied and inserted from the capsule supply process 12 into the filter material, which is a bundle of acetate fibers, supplied from the filter material supply process 11, and then the capsules in the winding process 13. Is inserted into a rod shape by a web.
  • the filter rod is cut at a predetermined length with a cutter (not shown) to obtain a capsule filter rod.
  • the manufactured capsule filter rod is sent to the filter chip attachment 16 in the cigarette hoisting machine 15.
  • the capsule filter rod is integrally wound around the cigarette rod manufactured in the previous step through the tip paper in the tip winding step 17.
  • the capsule filter rod has a double length, and cigarette rods are arranged on both ends of the double length capsule filter rod on the drum, and chip paper is wound to produce a double cigarette. Is done.
  • This double cigarette is sent to a cutting step 18 performed on another drum, where it is cut to produce a cigarette having a length of one.
  • the manufactured cigarette is sent to the test
  • the capsule inspection apparatus 21 includes an apparatus main body 21 a, a light projecting unit 23 that projects test light for inspection, and an inspection light projected from the light projecting unit 23. And a light receiving unit 22 for receiving the transmitted light. Therefore, the space located between the light projecting unit 23 and the light receiving unit 22 corresponds to a predetermined region R1 including a predetermined inspection position where the cigarette filter 1 is arranged for inspection (the lower part of FIG. 2). see b)).
  • the filter 1 has reached a predetermined inspection position belonging to the predetermined region R1 shown in FIG.
  • FIG. 2B illustrates three forms of predetermined inspection positions belonging to the predetermined region R1.
  • the form referred to by 1A represents the inspection position immediately after the filter 1 completely enters the predetermined area R1
  • the form referred to by 1C represents the inspection position immediately before the filter 1 exits from the predetermined area R1.
  • the form referred to by 1B represents an inspection position that is intermediate between the inspection position in form 1A and the inspection position in form 1C.
  • the capsule inspection device 21 is installed at a position facing the drum 30, and the cigarette having the filter 1 to be inspected is placed on the drum 30 as shown in the upper stage (a) of FIG. 2. It has been transported by.
  • the drum 30 has a rotary encoder 33 connected to a drum body 31 supported so as to be rotatable via a shaft.
  • the cigarette transported on the drum body 31 is arranged on the drum body 31 on the side of the cigarette rod 2, and the filter 1 side has a predetermined inspection position in front of the drum body 31, that is, in the capsule inspection device 21. It will be in the state protruded in the direction where predetermined area
  • the cigarette filter 1 sequentially passes through the predetermined region R1 of the capsule inspection device 21. Then, as shown in FIG. 2B, the filter 1 is sequentially inspected by performing the predetermined process while the filter 1 passes through the predetermined region R1.
  • the rotary encoder 33 is driven by the drum drive shaft, and the pulse signal obtained therefrom and the drum clock pulse (DCP) corresponding to each cigarette generated by the hoisting machine are stored in the main body 21a of the capsule inspection device 21.
  • the processing circuit 21b see FIG. 3 Therefore, based on the pulse signal and DCP, the capsule inspection device 21 can grasp which cigarette on the drum 30 is being inspected.
  • FIG. 3 schematically shows the configuration of the apparatus when the capsule inspection apparatus 21 is viewed from the side as in FIG. 2 (a). Accordingly, in FIG. 3A, the cigarette having the filter 1 enters and leaves the predetermined region R1 between the light projecting unit 23 and the light receiving unit 22 along the direction perpendicular to the paper surface. Go. In FIG. 3A, the drum 30 is not shown.
  • the lower part (b) of FIG. 3 is a diagram showing a relative relationship between the light receiving element and the cigarette when the light receiving unit 22 is viewed from above. The position of the cigarette shown in FIG. 3B corresponds to the mode 1B of FIG. 2B, and the cigarette in FIG. And pass through a predetermined region R1.
  • the light projecting unit 23 projects inspection light for inspecting the arrangement state of the capsule 1a disposed in the filter 1 as described above.
  • the arrangement state to be inspected is a parameter relating to the state indicating how the capsule 1a is arranged in the filter 1. For example, whether or not the capsule 1a is surely arranged in the filter 1 is determined. And a parameter regarding whether or not the content liquid is properly accommodated without damaging the capsule.
  • An LED (light emitting diode) 26 is provided in the light projecting unit 23.
  • the LED 26 projects near-infrared light (hereinafter simply referred to as “near-infrared light”) including near-infrared light having a predetermined wavelength that is absorbed by the content liquid of the capsule 1a.
  • a cylindrical lens 25 is provided on the light projecting surface of the LED 26 in order to project the light emitted from the LED 26 (inspection light) more linearly to the light receiving unit 21.
  • the detection sensitivity of the transmitted light by the photodiode 24 can be improved.
  • a slit may be provided on the light projecting surface of the LED 26 instead of the cylindrical lens. It is expected that the spread of the light emitted from the LED 26 can be suppressed by the slit and the detection sensitivity of the transmitted light by the photodiode 24 can be improved.
  • the near-infrared light after the near-infrared light projected from the LED 26 passes through the cylindrical lens 25 corresponds to the inspection light according to the present invention. Since most of the near-infrared light having a wavelength that is easily absorbed by the content liquid occupies, inspection processing using the intensity of light transmitted through the filter 1 can be effectively performed.
  • the wavelength of near infrared light as inspection light is preferably about 1150 nm to 1250 nm, 1400 nm to 1500 nm, or 1650 nm to 1750 nm. .
  • the photodiode 24 is employed as a light receiving element for transmitted light. Specifically, as shown in FIG. 3A, five photodiodes 24a to 24e are arranged in series along the length direction of the filter 1 in the predetermined region R1 (the same direction as the cigarette length direction). In addition, the light receiving units 22 are arranged so that the transmitted light by the inspection light from the light projecting unit 23 can be received.
  • the reference number is 24, and when it is necessary to specify each photodiode, the reference symbols a to e are added. , 24a-24e are used.
  • the photodiode 24a is positioned so as to correspond to the tip side of the filter 1, that is, the side opposite to the cigarette rod 2, and the photodiode 24e is the base end of the filter 1. It is located so as to correspond to the side, that is, the side close to the cigarette rod 2.
  • the photodiode 24a is arranged at a position where the capsule 1a does not exist in the part of the filter 1 that faces the photodiode 24a.
  • the transmitted light received by the photodiode 24a is not the inspection light from the light projecting unit 23 absorbed by the content liquid of the capsule 1a.
  • the photodiodes 24b to 24e there can be capsules in the part of the filter 1 where the photodiodes face each other, and the transmitted light received by each photodiode is affected by the absorption by the content liquid. There is a possibility.
  • the diameter of each light receiving surface of the photodiode 24 is smaller than the diameter of the capsule 1a, and preferably less than 1/2 times the diameter of the capsule 1a.
  • the diameter of the entire light receiving surface is larger than the diameter of the capsule 1a, and is preferably twice or more the diameter of the capsule 1a.
  • the LED 26 and the photodiode 24 are electrically connected to the processing circuit 21b in the apparatus main body 21a. Therefore, the processing circuit 21b is formed so as to execute a predetermined process for receiving a received light intensity signal of transmitted light from the photodiode 24 in order to inspect the arrangement state of the capsule 1a in the filter 1. Specifically, the predetermined process is realized by executing a predetermined control program in the arithmetic unit in the processing circuit 21b.
  • the details of the inspection process of the filter 1 executed by the capsule inspection apparatus 21, that is, the inspection process related to the arrangement state of the capsule 1a in the filter 1 will be described.
  • a predetermined control program is executed in the processing circuit 21b.
  • the said inspection process is a process performed with respect to the filter 1 with which one cigarette was equipped. Therefore, when cigarettes are sequentially fed to the capsule inspection device 21 by the drum 30 as described above, the inspection processing is repeatedly performed on the filters of the cigarettes.
  • S101 whether or not the cigarette filter 1 to be inspected has reached the inspection area, that is, the filter 1 is in a predetermined area R1 between the light projecting section 23 and the light receiving section 22. It is determined whether or not As described above, the processing circuit 21b can grasp the relative position of the cigarette with respect to the predetermined region R1 by using a pulse signal or the like from the rotary encoder 33. Therefore, when the cigarette filter 1 conveyed by the drum 30 reaches the state of the mode A shown in FIG. 2B, it can be determined that the filter 1 has reached the inspection region. If an affirmative determination is made in S101, the process proceeds to S102. If a negative determination is made, the process of S101 is repeated, and the arrival of the filter 1 in the inspection region is awaited.
  • the above-described predetermined processing is performed on the filter 1 that has reached the inspection area.
  • the light receiving unit 22 receives the transmitted light in response to the near-infrared light projection.
  • the process of S102 ends, the process proceeds to S103.
  • the maximum value Vx and the minimum value Vn are extracted from the received light intensity of the transmitted light by the photodiodes 24a to 24e obtained in S102.
  • the predetermined process in S102 is executed a plurality of times.
  • the maximum value Vx and the minimum value Vn extracted in S103 are based on the received light intensity of the transmitted light obtained in the immediately preceding S102 (that is, the predetermined process at the current predetermined time). It should be noted that the combination of the maximum value Vx and the minimum value Vn at a predetermined time is applied to each process while being maintained throughout the inspection process.
  • the minimum value Vn is the received light intensity of the transmitted light that is most affected by the content liquid of the capsule 1a in the filter 1 as described above. Therefore, for example, in the example shown in FIG. 3, the received light intensity at the photodiode 24c is extracted as the minimum value Vn.
  • the maximum value Vx the largest value is extracted as the maximum value from the received light intensity of the remaining photodiodes. The intent of extracting the maximum value Vx is to extract the received light intensity of transmitted light that is not affected by the content liquid of the capsule 1a in the filter 1 as described above.
  • the value of the light reception intensity at the photodiode 24a whose position is adjusted so as not to pass through the capsule 1a is used instead of the form extracted from the light reception intensity at the photodiode other than the photodiode 24c. You may always use as the maximum value Vx. This reduces the load of the extraction process.
  • S104 it is determined whether or not the minimum value Vn extracted in S103 has been updated, that is, whether or not the minimum value Vn having a lower received light intensity has been extracted.
  • the first predetermined process is performed after the filter 1 reaches the inspection region, the maximum value Vx and the minimum value Vn acquired in the past do not exist. In this case, the determination in S104 is affirmative.
  • the second and subsequent predetermined processing is performed, the minimum value Vn acquired in the past predetermined processing (the minimum value stored in the memory in S105 described later) and the current predetermined processing are acquired. The determined minimum value Vn is compared, and if the current minimum value Vn is small, an affirmative determination is made in S104.
  • S105 the data of the maximum value Vx and the minimum value Vn stored in the memory in the processing circuit 21b is obtained from the maximum value Vx obtained in the present predetermined process. It is rewritten to the minimum value Vn.
  • the maximum value Vx and the minimum value Vn obtained by the first predetermined process are directly stored in the memory. Written.
  • S106 the data of the past maximum value Vx and the minimum value Vn stored in the memory in the processing circuit 21b is maintained and obtained in the predetermined process this time. The maximum value Vx and the minimum value Vn are not used.
  • the data update of the maximum value Vx and the minimum value Vn is performed with the minimum value Vn as a reference when the inspection light is most appropriately transmitted through the content liquid of the capsule 1a and the received light intensity of the transmitted light is the smallest. Because it is considered to be.
  • the maximum value Vx and the minimum value Vn are stored in the memory, the combination of the maximum value Vx and the minimum value Vn obtained by the predetermined process at the same time is always maintained. This is to make the acquisition conditions of the received light intensity the same for the acquisition of the maximum value Vx and the minimum value Vn.
  • S107 it is determined whether or not the filter 1 has exited the inspection region, that is, whether or not the filter 1 has exited the predetermined region R1 between the light projecting unit 23 and the light receiving unit 22. .
  • the cigarette is driven to rotate by the drum 30 during the processing of S102 to S105 and S106 described above. Therefore, the relative position of the cigarette with respect to the predetermined region R1 at the present time is grasped using the pulse signal from the rotary encoder 33, and the determination process of S107 is performed. Specifically, it can be determined that the filter 1 has exited the inspection area when the cigarette filter 1 conveyed by the drum 30 reaches the state of the mode C shown in FIG.
  • the transmitted light greatly reflects the absorption effect of the content liquid, and the minimum value Vn is preferably a small value.
  • the determination in S109 is performed.
  • the ratio is not smaller than the predetermined threshold value Rv, it is determined that the capsule is not properly arranged in the filter 1, that is, the content liquid of the capsule leaks, or the capsule is not present, and is abnormal.
  • the content liquid is dispersed in the filter 1 or the content liquid is not present. Therefore, the transmitted light that has passed through the filter 1 hardly reflects the absorption effect of the content liquid, or is not reflected at all, and the minimum value Vn becomes a relatively large value. As a result, considering that the ratio Vn / Vx becomes a relatively large value, the determination in S110 is performed.
  • the cigarette having the filter 1 determined to be abnormal in S110 is excluded from the drum 30 in S111.
  • a known exclusion device for example, a device that eliminates the compressed air
  • the determination regarding the capsule arrangement state in the filter 1 to be inspected using the ratio Vn / Vx is performed.
  • the received light intensity of the transmitted light by the inspection light from the light projecting unit 23 is used for both the denominator and the numerator. Even if the intensity of the transmitted light fluctuates due to some factor that is not caused by the arrangement state of the capsules in the filter 1, the fluctuation affects both the maximum value Vx and the minimum value Vn. Therefore, in the ratio Vn / Vx, , The influence of the fluctuation can be canceled.
  • FIG. 3A the photodiodes 24a to 24e in the light receiving unit 22 are arranged in series along the length direction of the filter 1 facing each other. Therefore, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), even if the capsule 1a moves in the filter 1 in a relatively wide range in the length direction, the presence of the capsule 1a is detected by using the above ratio. It can be detected with a diode.
  • FIG. 5A shows a state where the capsule 1a is present in the filter portion facing the photodiode 24c, as in FIG. 3A
  • FIG. 5B shows the filter portion facing the photodiode 24d. The state in which the capsule 1a exists is shown.
  • the determination regarding the capsule arrangement state in the filter 1 to be inspected is performed based on the ratio Vn / Vx. Therefore, in this modification, instead of this mode, the determination is performed based on the difference Vx ⁇ Vn between the maximum value Vx and the minimum value Vn.
  • the content liquid is not dispersed in the filter 1 and is locally present. Therefore, when the inspection light passes through the capsule, the transmitted light greatly reflects the absorption effect of the content liquid, and the minimum value Vn is preferably a small value.
  • the difference Vx ⁇ Vn can be determined regarding the arrangement state of the capsules based on the reason that the difference Vx ⁇ Vn becomes a correspondingly large value. Further, by taking the difference between the maximum value Vx and the minimum value Vn in this way, it is possible to cancel the influence of fluctuations in the received light intensity of transmitted light included in both values, thereby maintaining high determination accuracy. Can do. Therefore, in the case of this modification, in S108 of the inspection process shown in FIG. 4, when the difference is larger than the predetermined threshold value Rd, the capsule is normally arranged in the filter 1, that is, the content liquid of the capsule leaks. It is determined that the capsule is present in the filter without taking out (processing of S109). On the other hand, when the difference is equal to or less than the predetermined threshold value Rd, it is determined that there is an abnormality (processing of S110).
  • S202 it is determined whether or not the value of the ratio Vn / Vx calculated in S201 has been updated to a smaller value. If the determination in S202 is affirmative, the calculated ratio Vn / Vx is considered to more appropriately reflect the arrangement state of the capsule 1a, and thus the ratio Vn / Vx recorded in the memory in S203. The value of is rewritten. On the other hand, if a negative determination is made in S202, the value of the ratio Vn / Vx already recorded in the memory reflects the arrangement state of the capsule 1a more appropriately than the calculated ratio Vn / Vx. Therefore, in S204, the data contents are maintained without being rewritten in the memory.
  • the ratio Vn / Vx is calculated based on the extracted values, and the ratio Vn / Vx calculated each time is greater. Recording rewriting in the memory is performed on the basis of updating as a small value. Then, an affirmative determination is made in S107 after S203 or S204, and in the subsequent processing of S108, based on the ratio Vn / Vx finally recorded in the memory, the capsule arrangement state in the filter 1 to be inspected is related. A determination will be made.
  • the ratio is calculated each time the maximum value Vx and the minimum value Vn are extracted, and the values are updated, so that the intensity of the inspection light from the light projecting unit 23 changes in a very short time.
  • the influence of the intensity change can be canceled. Therefore, it can be expected that variation in the ratio every time the maximum value Vx and the minimum value Vn are extracted can be suppressed, and more accurate determination can be performed.
  • This modification can also be applied to the case where the determination is performed using the difference Vx ⁇ Vn shown in Modification 1.
  • the maximum value Vx is extracted from the received light intensity of the transmitted light detected by any of the photodiodes arranged in the light receiving unit 22.
  • the predetermined received light intensity stored in the memory of the processing circuit 21b regardless of the received light intensity at the photodiode, or the inspection light from the light projecting unit 23 is projected.
  • a predetermined received light intensity calculated from the required current consumption value may be adopted as the maximum value Vx.
  • the maximum value Vx is a parameter representing the received light intensity of the transmitted light that is not affected by the capsule. Therefore, if the material, size, shape, and the like of the filter 1 are known in advance, the maximum value Vx.
  • the received light intensity can be known in advance or can be calculated from the power consumption in the light projecting unit 23.
  • the ratio Vn / Vx calculated with the predetermined received light intensity as the maximum value Vx in this way is changed if the intensity of the transmitted light fluctuates due to some factor not caused by the arrangement state of the capsules in the filter 1. Is reflected only on the minimum value Vn. However, the influence on the minimum value Vn is somewhat mitigated by contrast with the maximum value Vx, and the accuracy of the determination regarding the arrangement state of the capsule 1a is higher than that in the case where the determination is based on at least the minimum value Vn. Will be improved.
  • the ratio Vn / Vx is calculated after the predetermined process is executed a plurality of times.
  • a predetermined process may be performed once in a period in which the filter 1 exists in the inspection region, and the determination regarding the arrangement state of the capsule 1a may be performed using the light reception result.
  • the relative position of the filter 1 with respect to the predetermined region R1 is a position corresponding to the mode 1B shown in FIG.
  • a plurality of photodiodes are arranged in the light receiving unit 22, but instead of this, a configuration in which one photodiode is arranged in the light receiving unit 22 may be adopted.
  • the one photodiode is arranged in the light receiving unit 22 so as to correspond to a portion where the probability that a capsule is present in the filter 1 is highest.
  • the light reception intensity at the one photodiode is adopted as a value representative of the minimum value Vn, and the maximum value Vx is the light reception intensity at the one photodiode as shown in the third modification example.
  • the predetermined light reception intensity stored in the memory of the processing circuit 21b or the predetermined light reception intensity calculated from the current consumption value required for the projection of the inspection light from the light projecting unit 23 may be adopted. Good.
  • an LED is used as the light projecting element in the light projecting unit 23, but a laser diode (LD) may be used instead of the mode.
  • a halogen lamp infrared irradiation device
  • the halogen lamp projects near-infrared light including near-infrared light having a predetermined wavelength that is absorbed by the content liquid of the capsule 1a.
  • a band-pass filter is provided on the projection surface of the halogen lamp. May be provided.
  • these light projecting elements may be pulse-driven by the processing circuit 21b.
  • pulse driving the intensity of the inspection light from the LED or the LD can be set stronger, and the energy consumption required for the emission of the inspection light can be suppressed.
  • a photodiode array in which a plurality of photodiode elements are arranged in one package may be used.
  • the capsule inspection device 21 is used in the inspection step 19 in the filter chip attachment 16 of the cigarette hoist 15 .
  • an inspection process using the capsule inspection device 21 may be arranged in the capsule filter hoisting machine 10. That is, in this modified example, the capsule inspection apparatus 21 is not used to inspect the filter rod manufactured by the capsule filter hoisting machine 10, but to inspect the manufactured cigarette filter by the capsule inspection apparatus 21. This is the inspection.
  • the capsule inspection apparatus is in the process of transporting the filter rod before cutting from the winding apparatus body 13A that performs the winding process 13 in the capsule filter hoisting machine 10. 21 is arranged. And the determination regarding the arrangement
  • inspection apparatus 21 is performed at the timing assumed that the capsule is inserted in the continuous filter rod.
  • the correlation between the capsule inspection device 21 and the filter rod in this modification is shown in the lower part (b) of FIG.
  • the row of photodiodes 24 of the light receiving unit 21 that receives the inspection light is It is arranged in a direction perpendicular to the length direction of the filter rod, that is, in the width direction of the filter rod. Even when such an arrangement is employed, the determination processing related to the capsule arrangement state described above can be applied.
  • the capsule inspection apparatus 21 illustrated in FIG. 8 performs a determination regarding the arrangement state of the capsules regarding a filter that sets the state in which the two capsules 1a and 1b are included in the filter 1 to be normal.
  • a filter that sets the state in which the two capsules 1a and 1b are included in the filter 1 to be normal.
  • one maximum value Vx, the first minimum value Vn1 with the smallest received light intensity, and the second minimum value with the second smallest received light intensity. Vn2 is to be extracted.
  • the normal determination is performed, and otherwise, the abnormality determination is performed.

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Abstract

フィルタ内に配置された液充填カプセルの配置状態に関する良否を検査する検査装置であって、液充填カプセルの内容液に吸収される所定波長の検査光を、検査の対象となる対象フィルタに対して投光するように配置された投光素子を有する、投光部と、投光部が有する投光素子からの検査光が対象フィルタを透過した際の透過光を受光可能となるように配置された複数の受光素子を有する、受光部と、を備える。そして、受光部で得られた透過光の受光結果に基づき、前記対象フィルタにおける複数部位での透過光の受光強度の最大値と最小値との比率、又は該最大値と該最小値との差に関連する判定パラメータを取得し、その取得された判定パラメータに基づいて、対象フィルタに配置された液充填カプセルの配置状態の良否を判定する判定部と、を備える。これにより、液充填カプセルが配置されたフィルタの検査装置において、誤検査を可及的に回避する。

Description

カプセル検査装置
 本発明は、シガレットのフィルタ内に配置された液充填カプセルの配置状態に関する良否を検査するカプセル検査装置に関する。
 シガレットに備えられるフィルタ内には液充填カプセルが配置されたものが知られており、この液充填カプセルの内容液は例えば香料と、この香料を溶解させた溶媒とからなる。このようなカプセル入りのフィルタを備えるシガレットを使用する場合には、ユーザは、喫煙に先立ち又は喫煙中に当該液充填カプセルを押し潰すことで、その内容液を漏出させ、シガレットの主流煙に香料の芳香を含ませることができる。このようなフィルタを備えるシガレットにあっては、その液充填カプセルの存在がその品質に大きく影響することから、フィルタ内に液充填カプセルが正常に配置されているか否かを検査する必要がある。例えば、特許文献1に示す技術では、フィルタ要素とセンサ素子とを相互作用させた結果に基づいて、フィルタでの物体の存在を検出し、その後当該物体の破裂状態の検出が行われる。
 また、特許文献2に示す技術では、ドラム上に設けられた複数の溝のそれぞれの底部にセンサ送信機が配置され、ドラムの外部に固定された形でセンサ受信機が配置されるように検査装置が形成される。そして、検査時には、フィルタがドラムの溝部のセンサ送信機を覆うように置かれた状態でドラムが回転され、このときセンサ送信機から送信された信号がフィルタを透過した際の透過信号が複数のセンサ受信機で受信できるように構成されている。これらのセンサ受信機の受信結果に基づいて、フィルタ内のカプセルの状態の検出が行われる。
特表2011-518544号公報 国際公開第2014/005677号 国際公開第2013/005641号
 シガレットのフィルタ内に配置された液充填カプセルの配置状態を検査するために、従来より光学的な手法が利用されている。例えば、液充填カプセルが収容している液体の、検査光(例えば、近赤外線等)に対する吸収特性を利用して、検査光がフィルタを透過した後の透過光の強度(光量)に基づき液充填カプセルの状態を検査することが可能である。
 しかし、透過光の強度が、フィルタ内の液充填カプセルの配置状態に起因しない要因により変動してしまうと、透過光の強度に基づいた配置状態の検査の精度が低下する。例えば、時間とともに投光される検査光の強度が変動する場合があり、検査時間の経過とともに検査光の強度は低下していく傾向があり、その結果、透過光の強度も低下していくことになる。この結果、本来であれば得られる透過光の強度よりも低い実際の強度に基づいて、フィルタ内の液充填カプセルの配置状態が検査されることになるため、誤った検査が行われてしまうおそれがある。また、この誤検査を回避するためには、投光素子の交換や配置状態判定のための強度閾値を適切に変更する必要があり、検査処理が複雑なものとなってしまう。
 また、透過光の強度は、検査光の強度低下だけではなく、フィルタ内において液充填カプセルが想定される配置位置からずれている場合には、適切な透過光が得られなくなり、その場合も好ましくない透過光の強度に基づいて液充填カプセルの配置状態の検査が行われることになるため、誤検査が生じ得る。
 本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、液充填カプセルが配置されたフィルタの検査装置において、誤検査を可及的に回避することを目的とする。
 本発明において、上記課題を解決するために、フィルタに対して検査光を投光し、その透過光を受光することで得られる、フィルタの異なる部位での透過光の受光強度の最大値と最小値の比率又はその差に基づいて、フィルタにおける液充填カプセルの配置状態の検査する構成を採用した。透過光の受光強度は、フィルタ内の液充填カプセルの配置状態を反映するものであるが、仮にフィルタ内の液充填カプセルの配置状態に起因しない要因で透過光の強度が変動してしまっても、上記最大値と最小値の比率又はその差を利用することで透過光の変動をキャンセル又は緩和でき、検査精度の低下を回避することができる。
 具体的には、本発明は、フィルタ内に配置された液充填カプセルの配置状態に関する良否を検査する検査装置であって、前記液充填カプセルの内容液に吸収される所定波長の検査光を、検査の対象となる対象フィルタに対して投光するように配置された投光素子を有する、投光部と、前記投光部が有する前記投光素子からの検査光が前記対象フィルタを透過した際の透過光を受光可能となるように配置された複数の受光素子を有する、受光部と、前記対象フィルタが前記投光部と前記受光部との間の所定の検査位置にあるときの、前記受光部で得られた透過光の受光結果に基づき、前記対象フィルタにおける複数部位での透過光の受光強度の最大値と最小値との比率、又は該最大値と該最小値との差に関連する判定パラメータを取得する取得部と、前記判定パラメータに基づいて、前記対象フィルタに配置された前記液充填カプセルの配置状態の良否を判定する判定部と、を備える。
 本発明に係るカプセル装置は、検査光に対する液充填カプセルの内容液の吸収特性を利用して、検査光がフィルタを透過した際の透過光の受光部による受光強度を利用して、液充填カプセルの配置状態の検査を行う。したがって、検査光は、液充填カプセルの内容液の吸収特性を考慮して適宜選択することができる。ここで、液充填カプセルの配置状態とは、透過光の受光強度に基づき検査し得る、フィルタにおいて液充填カプセルがどのように配置されているかを表す状態に関するパラメータであり、例えば、液充填カプセルがフィルタ内に確かに配置されているか否かに関するパラメータ、液充填カプセルが破損せずに内容液を適正に収容しているか否かに関するパラメータ等が挙げられる。これら以外の状態に関するパラメータも、透過光の受光強度を利用して検査し得る限り、本願発明に係る液充填カプセルの配置状態として採用し得る。
 ここで、上記カプセル検査装置では、投光部に配置される投光素子からの検査光が対象フィルタに対して投光され、そしてフィルタを透過したその透過光が受光部によって受光される。この受光部には、受光素子が複数設けられており、当該受光素子がフィルタを透過してきた検査光を透過光として受光する。したがって、受光素子が受光した透過光は、少なからずフィルタの内部を検査光が実際に透過してきた結果、すなわち液充填カプセルの配置状態を反映するものである。
 そして、検査光の投光、及び透過光の受光が行われると、取得部によって、当該受光の結果に基づいて、フィルタでの複数部位での透過光の受光強度の最大値と最小値との比率、又はそれらの差に関連する判定パラメータが取得される。上記の通り、受光素子は、該受光素子が対応するフィルタの部位を透過してきた透過光を受光するように形成されている。そこで、受光部に複数の受光素子が設けられている場合には、当該複数の受光素子のそれぞれが対応するフィルタの各部位に関する透過光の受光強度の中から、上記最大値と最小値を決定し得る。なお、複数の受光素子が設けられている場合であっても、上記最大値と最小値の決定において、受光素子以外の構成により得られるフィルタのある部位に関する透過光の受光強度を利用しても構わない。なお、受光部に受光素子が一つ設けられている場合には、当該受光素子が対応するフィルタの一の部位に関する透過光の受光強度と、当該受光素子以外の構成により得られる他の部位に関する透過光の受光強度の中から、上記最大値と最小値を決定し得る。
 なお、液充填カプセル内の内容液の検査光に対する吸収特性を考慮すると、上記最小値は、検査光が液充填カプセルの内容液を十分に透過し、そこで検査光の一部が吸収された場合の透過光の受光強度を反映するパラメータと捉えることができる。反対に、上記最大値は、検査光が液充填カプセルの内容液を透過しないため検査光が内容液に吸収されなかった場合の透過光の受光強度を反映するパラメータと捉えることができる。ここで、フィルタにおいて内容液がカプセルの外殻によって適切に収容されている場合には、最小値は、当該液充填カプセル内での検査光の吸収を反映して、十分に受光強度が低下した場合の値となる。一方で、フィルタ内において液充填カプセルが破損、もしくは当該カプセルが存在していない場合には、上記適切な収容状態とは異なり検査光の吸収が十分に行われないため、最小値は、受光強度の低下が不十分な状態での値となる。したがって、最大値と最小値の比率又は該最大値と該最小値の差に関連する判定パラメータは、フィルタにおける液充填カプセルの配置状態を反映することが理解できる。なお、当該判定パラメータは、当該比率又は当該差の値そのものであってもよく、別法として所定の目的に応じて当該比率又は当該差の値に所定の処理が施されて得られる値であってもよい。
 そして、最大値と最小値の比率又は差に関連する当該判定パラメータは、仮に透過光の強度が、フィルタ内の液充填カプセルの配置状態に起因しない要因により変動したとしても、その変動は最大値及び最小値の両方、もしくは何れか一方に反映されるため、判定パラメータの値そのものは、変動の影響がキャンセルされた値、もしくは緩和された値となる。したがって、判定部が上記判定パラメータに基づいて液充填カプセルの配置状態の良否を判定する場合、その判定精度が低下し誤検査の発生を可及的に回避することが可能となる。
 また、上記のカプセル検査装置において、前記対象フィルタが前記所定の検査位置にあるときに、前記複数の受光素子が該対象フィルタに対してその長さ方向に沿って対向するように、前記受光部において配置されてもよい。このように複数の受光素子が配置されることで、いずれかの受光素子によって受光される透過光が、フィルタ内の液充填カプセルを十分に透過してきた透過光となる可能性を高めることができ、以て、液充填カプセルの配置状態の判定精度の低下を回避することができる。
 また、受光部における受光素子の配置の別法として、上記のカプセル検査装置において、前記対象フィルタが前記所定の検査位置にあるときに、前記複数の受光素子が該対象フィルタに対してその長さ方向に垂直となる所定方向に沿って対向するように、前記受光部において配置されてもよい。すなわち、当該態様は、フィルタ素子の幅方向において受光素子を複数配置するものである。このような配置構成を採用することでも、いずれかの受光素子によって受光される透過光が、フィルタ内の液充填カプセルを十分に透過してきた透過光となる可能性を高めることができる。
 また上述までのカプセル検査装置において、前記取得部は、前記複数の受光素子のうち透過光の受光強度が最小となった一の受光素子の受光結果を前記最小値とし、且つ、該一の受光素子以外の受光素子の中で受光強度が最大となった他の受光素子の受光結果を前記最大値とすることで、前記判定パラメータを取得してもよい。すなわち、複数の受光素子の受光結果の何れかから、上記最大値及び最小値が決定され、それにより判定パラメータが取得される。この場合、更に、前記他の受光素子は、前記対象フィルタが前記所定の検査位置にあるときに、該他の受光素子が対向する該対象フィルタの所定部分に前記液充填カプセルが位置しないように、前記投光部において配置されてもよい。このような配置構成を採用することで、常に、複数の受光素子のうち他の受光素子の受光結果を最大値として採用することが可能となる。その結果、液充填カプセルの配置状態の判定処理に要する負荷を軽減することができる。
 また、上述までのカプセル装置において、前記所定の検査位置は、検査のために搬送される前記対象フィルタが通過する所定の領域内の位置として設定されてもよい。この場合、前記取得部は、前記対象フィルタが前記所定の領域内を通過している間に前記受光部を介して前記最大値と前記最小値の取得処理を複数回行い、該複数回の取得処理のうち前記透過光の受光強度が最小となった受光結果が得られた所定回の取得処理における、前記一の受光素子の受光結果を前記最小値とし、且つ、該所定回の取得処理における前記他の受光素子の受光結果を前記最大値とすることで、前記判定パラメータを取得する。上記の通り、最小値は、検査光が液充填カプセルの内容液を透過した状態を反映するパラメータであるから、複数回の所定処理が行われる場合、その中で最も受光強度が最小となった所定回での受光結果は、検査光が液充填カプセルを最も適切に透過した状態での受光結果と言える。したがって、その所定回での受光結果に基づく最小値と最大値を利用した判定パラメータに基づいて判定部による判定を行うことで、その精度の向上が図られる。
 また、取得部による判定パラメータの取得に関する別の態様として、前記所定の検査位置が、検査のために搬送される前記対象フィルタが通過する所定の領域内の位置として設定される場合、前記取得部は、前記対象フィルタが前記所定の領域内を通過している間に前記受光部を介して前記最大値と前記最小値の取得処理を複数回行い、該複数回の取得処理のそれぞれに対応する該最大値と該最小値との比率、又は該最大値と該最小値との差の中から前記判定パラメータを取得するように構成されてもよい。当該態様では、最大値と最小値の取得処理が行われる度に、その各取得処理に対応する最大値と最小値の比率又は差が算出され、その中から判定部による判定に用いられる判定パラメータの取得が行われる。このように取得処理毎に最大値と最小値の比率又は差が算出されることで、極めて短時間での間に検査光の強度が変化した場合等でも、取得処理毎の最大値と最小値の比率又は差のばらつきを抑制でき、判定部による判定の精度向上に資するものである。
 ここで、受光部が受光素子を複数有する場合において、前記取得部は、前記複数の受光素子のうち一の受光素子の受光結果を前記最小値とし、且つ、該複数の受光素子の受光結果にかかわらず設定されている所定の受光結果を前記最大値とすることで、前記判定パラメータを取得してもよい。上記の通り、上記最大値は、検査光が液充填カプセルを透過しなかった場合の受光強度の値である。そのため、最大値は、フィルタにおける液充填カプセルの配置状態を直接に反映するものではないので、受光素子の受光結果に関係なく、予め設定されている値を利用しても判定部による判定の精度を大きく低下させることはない。一方で、取得部において複数の受光結果の中から最大値を決定し判定パラメータを取得する処理を簡略化できるため、フィルタの検査負荷を軽減することができる。
 同様の視点に立ち、受光部が一つの受光素子を有する場合において、前記所定の検査位置にある前記対象フィルタに対して、前記投光素子から検査光を投光し、前記一つの受光素子を介して該検査光に対応する透過光を受光し、そして、前記取得部は、前記一つの受光素子の受光結果を前記最小値とし、且つ、該一つの受光素子の受光結果にかかわらず設定されている所定の受光結果を前記最大値とすることで、前記判定パラメータを取得してもよい。この場合も、判定部による精度を大きく低下させることなく、フィルタの検査負荷を軽減することができる。
 ここで、上述までのカプセル検査装置において、前記対象フィルタが前記投光部と前記受光部との間の所定の検査位置にあるときに、前記複数回の取得処理に対応して前記投光部からの検査光をパルス状に投光するように該投光部を制御する制御部を、更に備えてもよい。このように複数回の取得処理に対応して検査光を投光することで、投光に要するエネルギー消費を抑制することができる。
 ここで、上述までのカプセル検査装置に関し、前記対象フィルタを有するシガレットを複数搭載した状態で回転駆動するドラム装置において、該対象フィルタが該ドラム装置の本体から突出するように該複数のシガレットが搭載されてもよい。そして、前記ドラム装置によって回転駆動される前記複数のシガレットが有する前記対象フィルタが、順次、前記投光部及び前記受光部の間の前記所定の検査位置を通過するように、該投光部及び該受光部が該ドラム装置に対して配置されてもよい。このようにドラム装置を利用することで、シガレットに取り付けられたフィルタの検査を円滑に実行することができる。
 また、本願発明を、フィルタ内に配置された液充填カプセルの配置状態に関する良否を検査する検査装置による検査方法の側面から捉えることも可能である。すなわち、本願発明は、シガレットのフィルタ内に配置された液充填カプセルの内容液に吸収される所定波長の検査光を、検査の対象となる対象フィルタに対して投光するように配置された投光素子を有する、投光部と、前記投光部が有する前記投光素子からの検査光が前記対象フィルタを透過した際の透過光を受光可能となるように配置された複数の受光素子を有する、受光部と、を備える検査装置により、前記液体充填カプセルの配置状態に関する良否を検査するカプセル検査方法であって、前記対象フィルタが前記投光部と前記受光部との間の所定の検査位置にあるときの、前記受光部で得られた透過光の受光結果に基づき、前記対象フィルタにおける複数部位での透過光の受光強度の最大値と最小値との比率、又は該最大値と該最小値との差に関連する判定パラメータを取得するステップと、前記判定パラメータに基づいて、前記対象フィルタに配置された前記液充填カプセルの配置状態の良否を判定するステップと、を含む。そして、上記のカプセル検査装置に関して開示した技術思想は、技術的な齟齬が生じない限りにおいて、本願発明に係るカプセル検査方法に適用することが可能である。
 本発明によれば、液充填カプセルが配置されたフィルタの検査装置において、誤検査を可及的に回避することが可能となる。
フィルタ及びシガレットの製造工程への、本発明に係るカプセル検査装置による検査工程の適用を概略的に示す図である。 図1に示す検査工程でフィルタに配置されたカプセルの検査を行う検査装置の概略構成を示す図である。 図2に示す検査装置の詳細な構成を示す図である。 本発明に係るカプセル検査装置において実行される検査処理のフローチャートである。 検査処理時での、フィルタ内におけるカプセルの配置位置の態様を示す図である。 本発明に係るカプセル検査装置において実行される別の検査処理のフローチャートである。 検査処理時での、フィルタ内におけるカプセルの配置位置の別の態様を示す図である。 フィルタ内に2つのカプセルが配置された場合の、フィルタの検査処理を説明するための図である。
 以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
 図1は、シガレットに取り付けられるフィルタの、カプセルフィルタ巻上機10上での製造工程、及びシガレット巻上機15上でのシガレットの製造工程、及び、シガレット巻上機15上で行われる、該フィルタ内に配置された液充填カプセル(以下、単に「カプセル」という)の検査工程の流れを示す図である。以下、各工程の内容を簡単に説明する。先ず、カプセルフィルタ巻上機10上での流れについて説明する。カプセルフィルタ巻上機10では、フィルタ材供給工程11から供給される、アセテート繊維の束であるフィルタ材料に対してカプセル供給工程12よりカプセルが供給、挿入され、その後、巻上げ工程13で、そのカプセルが挿入されたフィルタ材料が巻取紙にてロッド形状に巻上げられる。その後、切断工程14で、図示しないカッタにてフィルタロッドが所定の長さ毎に切断され、カプセルフィルタロッドが得られる。
 製造されたカプセルフィルタロッドは、シガレット巻上機15でのフィルタチップアタッチメント16に送られる。そこでは、先ず、カプセルフィルタロッドが、チップ巻きつけ工程17で、前工程で製造されたシガレットロッドに対してチップペーパーを介して一体に巻きつけられる。通常、カプセルフィルタロッドは2倍長の長さを有しており、ドラム上にて2倍長のカプセルフィルタロッドの両端側にシガレットロッドが配置され、チップペーパーが巻きつけられ、ダブルシガレットが製造される。このダブルシガレットは別のドラム上で行われる切断工程18に送られ、そこで切断されて一本分の長さを有したシガレットが製造される。そして、その製造されたシガレットは検査工程19に送られ、フィルタチップアタッチメント16に設けられたカプセル検査装置21によって、シガレットのフィルタに対してオンマシン上で効率的なカプセルに関する検査が行われる。
 そこで、図2に基づいて、カプセル検査装置21の構成について説明する。図2の上段(a)に示すように、カプセル検査装置21は、装置本体21aと、検査のための検査光を投光する投光部23と、投光部23から投光された検査光による透過光を受光する受光部22とを有する。したがって、投光部23と受光部22との間に位置する空間は、シガレットのフィルタ1が検査のために配置される所定の検査位置を含む所定の領域R1に相当する(図2の下段(b)を参照)。フィルタ1が図2(b)に示す所定の領域R1内に属する所定の検査位置に到達しているときに、投光部23から検査光がフィルタ1に対して投光され、その透過光を受光部22で受光することになる。また、図2(b)には、所定の領域R1内に属する所定の検査位置の3つの形態を例示している。1Aで参照される形態は、所定の領域R1にフィルタ1が完全に入り込んだ直後の検査位置を表し、1Cで参照される形態は、所定の領域R1からフィルタ1が抜け出す直前の検査位置を表し、1Bで参照される形態は、形態1Aでの検査位置と形態1Cでの検査位置の中間にある検査位置を表している。なお、この投光部23による投光、及び受光部22による受光に関する所定処理の詳細については、後述する。
 ここで、本実施例では、カプセル検査装置21がドラム30に対面する位置に設置されており、検査対象となるフィルタ1を有するシガレットが、図2の上段(a)に示すようにドラム30上で移送されている。このドラム30は、回転可能となるように支持されたドラム本体31に、シャフトを介してロータリーエンコーダ33が接続されている。そして、ドラム本体31上で移送されているシガレットは、ドラム本体31にそのシガレットロッド2側が配置され、そのフィルタ1側は、ドラム本体31の前方、すなわち、カプセル検査装置21において所定の検査位置を含む所定の領域R1が配置されている方向に突出した状態となる。この結果、ドラム本体31が回転されると、シガレットのフィルタ1が順次、カプセル検査装置21の所定の領域R1を通過していくことになる。そして、図2(b)に示すように、フィルタ1が所定の領域R1を通過していく過程で、上記所定処理が行われることで、フィルタ1の検査が順次行われていくことになる。
 なお、ドラム駆動シャフトによりロータリーエンコーダ33が駆動され、そこから得られるパルス信号と巻上機が発生させるシガレット1本毎に対応するドラムクロックパルス(DCP)は、カプセル検査装置21の装置本体21a内の処理回路21b(図3を参照)に渡されている。そのため、当該パルス信号とDCPに基づいて、カプセル検査装置21は、ドラム30上の何れのシガレットの検査を行っているかを把握することが可能である。
 ここで、図3に基づいて、カプセル検査装置21の詳細について説明する。なお、図3の上段(a)は、図2(a)と同じようにカプセル検査装置21を側方から見たときの該装置の構成を概略的に示したものである。したがって、図3(a)においては、フィルタ1を有するシガレットは、紙面に垂直な方向に沿って、投光部23及び受光部22との間の所定の領域R1へ進入しそこから離脱していく。なお、図3(a)においては、ドラム30の記載は省略している。また、図3の下段(b)は、受光部22を上から見た場合の、受光素子とシガレットとの相対関係を示す図である。なお、図3(b)に示すシガレットの位置は、図2(b)の態様1Bに対応するものであり、そして、図3(b)においてシガレットは、ドラム30の搬送により紙面の左側から右側へと移動し、所定の領域R1を通過していくことになる。
 投光部23は、上記の通りフィルタ1内に配置されたカプセル1aの配置状態を検査するための検査光を投光する。本実施例において、検査される配置状態は、フィルタ1においてカプセル1aがどのように配置されているかを表す状態に関するパラメータであり、例えば、カプセル1aがフィルタ1内に確かに配置されているか否かに関するパラメータ、カプセルが破損せずに内容液を適正に収容しているか否かに関するパラメータを含むものである。そして、LED(発光ダイオード)26が投光部23に備えられる。このLED26は、カプセル1aの内容液に吸収される所定の波長の近赤外線を含んだ近赤外光(以下、単に「近赤外光」という)を投光する。また、LED26からの射出光(検査光)を受光部21に対してより直線状に投光するために、LED26の投光面上にシリンドリカルレンズ25が設けられている。これによりフォトダイオード24による透過光の検出感度を向上させることができる。また、シリンドリカルレンズに代えて、LED26の投光面上にスリットを設けてもよい。スリットによりLED26からの射出光の広がりを抑えることができ、同じくフォトダイオード24による透過光の検出感度を向上させることができると見込まれる。
 なお、本実施例では、LED26から投光された近赤外光がシリンドリカルレンズ25を通過した後の近赤外光が、本発明に係る検査光に相当し、当該検査光では、カプセル1aの内容液に吸収されやすい波長の近赤外光が多くを占めるため、フィルタ1の透過光の強度を利用した検査処理を効果的に行うことができる。一例として、カプセル1aの内容液は、900nm~2000nmの光を吸収しやすい傾向がある場合、検査光である近赤外光の波長は、1150nm~1250nmあるいは1400nm~1500nm、1650nm~1750nm程度が好ましい。
 次に、受光部22は、投光部23からの検査光がフィルタ1内を透過したとき、その透過光を受光する。そこで、本実施例では、透過光の受光素子として、フォトダイオード24を採用する。具体的には、図3(a)に示すように、5つのフォトダイオード24a~24eが、所定の領域R1にあるフィルタ1の長さ方向(シガレットの長さ方向と同じ方向)に沿って直列に、且つ、投光部23からの検査光による透過光を受光可能となるように受光部22において並べられている。なお、本実施例では、受光素子としてのフォトダイオードを総称する場合にはその参照番号を24とし、各フォトダイオードを特定する必要がある場合には、特定のための記号a~eを添えて、24a~24eの参照番号を使用する。
 直列に並べられたフォトダイオード24a~24eのうち、フォトダイオード24aは、フィルタ1の先端側、すなわちシガレットロッド2とは反対側に対応するように位置し、フォトダイオード24eは、フィルタ1の基端側、すなわちシガレットロッド2に近い側に対応するように位置している。上記の通り、フィルタ1のカプセルはアセテート繊維の束で包まれているため、製造上のばらつきを考慮してもカプセル位置が大きく変わることはない。そのため、フォトダイオード24aは、それが対向するフィルタ1の部分においてカプセル1aが存在することはない位置に配置されている。その結果、フォトダイオード24aが受光する透過光は、投光部23からの検査光がカプセル1aの内容液により吸収されたものではない。一方で、フォトダイオード24b~24eについては、各フォトダイオードが対向するフィルタ1の部分にはカプセルが存在し得、各フォトダイオードが受光する透過光は、その内容液による吸収の影響を受けたものである可能性がある。
 また、フォトダイオード24のそれぞれの受光面の直径は、図3(b)に示すように、カプセル1aの直径より小さく、好ましくは、カプセル1aの直径の1/2倍以下が好ましく、フォトダイオード24全体の受光面の直径はカプセル1aの直径より大きく、好ましくは、カプセル1aの直径の2倍以上とされる。このようにすることで、カプセル1aを透過した検査光による透過光に、カプセル1aの配置状態に関する情報を、検査光の吸収による当該透過光の強度低下という形で反映させ、その透過光を漏れなく受光することが可能となる。なお、図3(b)に示す状態では、フォトダイオード24cによって受光された透過光に、カプセル1aの配置状態に関する情報が反映されていることになる。
 このように構成される投光部23と受光部22において、LED26及びフォトダイオード24は、装置本体21a内の処理回路21bに電気的に接続されている。したがって、処理回路21bは、フィルタ1内のカプセル1aの配置状態を検査するために、フォトダイオード24からの透過光の受光強度信号の受信を行う所定処理を実行するように形成されている。具体的には、処理回路21b内の演算装置における所定の制御プログラムの実行等により、上記所定処理が実現される。
 ここで、図4に基づいて、カプセル検査装置21で実行されるフィルタ1の検査処理、すなわちフィルタ1内のカプセル1aの配置状態に関する検査処理の詳細を説明する。当該検査処理は、処理回路21bにおいて所定の制御プログラムが実行される。また、当該検査処理は、一本のシガレットに備えられたフィルタ1に対して実行される処理である。したがって、上記のようにドラム30によってシガレットが順次、カプセル検査装置21に送り込まれる場合には、その各シガレットのフィルタに対して、当該検査処理が繰り返し実行されることになる。
 先ず、S101では、検査の対象となるシガレットのフィルタ1が、検査領域内に到達しているか否か、すなわち、フィルタ1が、投光部23と受光部22との間の所定の領域R1内に到達しているか否かが判定される。上記の通り、処理回路21bは、ロータリーエンコーダ33からのパルス信号等を利用することで、所定の領域R1に対するシガレットの相対位置を把握することが可能である。そこで、ドラム30により搬送されてきたシガレットのフィルタ1が、図2(b)で示す態様Aの状態に至った時点をもって、フィルタ1が検査領域内に到達していると判定することができる。S101で肯定判定されるとS102へ進み、否定判定されるとS101の処理が繰り返され、フィルタ1の検査領域への到達が待たれることになる。
 次に、検査領域に到達したフィルタ1に対して、上述の所定処理が行われる。具体的には、近赤外光の投光に対応して受光部22による透過光の受光が行われる。S102の処理が終了すると、S103へ進む。
 S103では、S102で得られた各フォトダイオード24a~24eによる透過光の受光強度の中から、最大値Vx及び最小値Vnが抽出される。なお、本実施例では、後述するようにフィルタ1が検査領域に属している限りにおいては、複数回、S102での所定処理が実行される。そして、S103で抽出される最大値Vxと最小値Vnは、直前のS102(すなわち、現所定回での所定処理)によって得られた透過光の受光強度に基づくものである。そして、所定回における最大値Vxと最小値Vnの組合せは、本検査処理を通して維持された状態で各処理に付されることに留意されたい。
 そして、最小値Vnは、上記の通り、フィルタ1内のカプセル1aの内容液の影響を最も受けた透過光の受光強度とされる。したがって、例えば、図3に示す例では、フォトダイオード24cでの受光強度が最小値Vnとして抽出される。また、最大値Vxについては、残りのフォトダイオードでの受光強度の中から最も大きい値を最大値として抽出される。なお、最大値Vxを抽出する意図は、上記の通り、フィルタ1内のカプセル1aの内容液の影響を受けない透過光の受光強度の抽出である。したがって、最大値Vxについては、フォトダイオード24c以外のフォトダイオードでの受光強度から抽出する形態に代えて、カプセル1aを透過しないように位置が調整されているフォトダイオード24aでの受光強度の値を常に最大値Vxとして使用してもよい。これにより抽出処理の負荷が軽減される。S103の処理が終了すると、S104へ進む。
 S104では、S103で抽出された最小値Vnが更新されたか否か、すなわち、より受光強度の低い最小値Vnが抽出されたか否かが判定される。フィルタ1が検査領域内に到達してから1回目の所定処理が行われた場合には、過去に取得された最大値Vx及び最小値Vnは存在しないため、その場合はS104は肯定判定される。また、2回目以降の所定処理が行われた場合には、過去の所定処理で取得された最小値Vn(後述のS105によりメモリ内に記憶されている最小値)と、今回の所定処理で取得された最小値Vnとを比較し、今回の最小値Vnが小さい場合には、S104において肯定判定されることになる。そして、S104で肯定判定されるとS105へ進み、S105で、処理回路21b内のメモリに記憶されていた最大値Vxと最小値Vnのデータが、今回の所定処理で得られた最大値Vxと最小値Vnに書き替えられる。なお、1回目の所定処理の場合には、メモリ内には最大値Vx及び最小値Vnが記憶されていないため、1回目の所定処理で得られた最大値Vxと最小値Vnがそのままメモリに書き込まれる。一方で、S104で否定判定されるとS106へ進み、S106では、処理回路21b内のメモリに記憶されていた過去の最大値Vxと最小値Vnのデータが維持され、今回の所定処理で得られた最大値Vxと最小値Vnは利用されないことになる。
 このように最小値Vnを基準として、最大値Vx及び最小値Vnのデータ更新を行うのは、検査光がカプセル1aの内容液を最も適切に透過したときにその透過光の受光強度が最も小さくなると考えられるからである。そして、上述したように、メモリへの最大値Vx及び最小値Vnの記憶に際しては、同じ回での所定処理によって得られた最大値Vx及び最小値Vnの組合せは常に維持される。これは、最大値Vx及び最小値Vnの取得に関し、受光強度の取得条件を同一とするためである。S105又はS106の処理が終了すると、S107へ進む。
 次に、S107では、フィルタ1が、検査領域内を出たか否か、すなわち、フィルタ1が、投光部23と受光部22との間の所定の領域R1を出たか否かが判定される。なお、上述したS102~S105、S106の処理が行われる間もドラム30によってシガレットは回転駆動されている。そこで、ロータリーエンコーダ33からのパルス信号等を利用して、現時点での所定の領域R1に対するシガレットの相対位置を把握し、S107の判定処理が行われる。具体的には、ドラム30により搬送されてきたシガレットのフィルタ1が、図2(b)で示す態様Cの状態に至った時点をもって、フィルタ1が検査領域から出たと判定することができる。S107で肯定判定されるとS108へ進み、否定判定されるとS102以降の処理が繰り返され、所定処理の再実行、最大値Vx及び最小値Vnの抽出、及びそのデータ書き替え等が行われることになる。
 次に、S108では、処理回路21bのメモリに記憶されている最大値Vxと最小値Vnの比率に基づいて、検査対象のフィルタ1でのカプセルの配置状態に関する判定が行われる。本実施例では、最大値Vxと最小値Vnの比率として、最大値Vxに対する最小値Vnの比率(Vn/Vx)を採用した。そして、当該比率が、所定の閾値Rvより小さいとき、フィルタ1内においてカプセルが正常に配置されている、すなわちカプセルの内容液が漏れ出すことなく当該カプセルがフィルタ内に存在しているとして正常と判定する(S109の処理)。カプセル内に内容液が適切に充填された状態が維持されている場合には、フィルタ1において内容液が分散せず局所的に存在した状態となっている。そのため、検査光がカプセルを透過したとき、その透過光には内容液の吸収効果が大きく反映されることになり、最小値Vnが好適に小さい値となる。その結果、当該比率Vn/Vxは、相応に小さい値となる点を考え、S109の判定が行われることになる。
 一方で、当該比率が、所定の閾値Rvより小さくないとき、フィルタ1内においてカプセルが正常に配置されていない、すなわちカプセルの内容液が漏れ出し、又はカプセルが存在していないとして異常と判定する(S110の処理)。カプセル内に内容液が適切に充填された状態が維持されていない場合、もしくはカプセルそのものが存在しない場合には、フィルタ1において内容液が分散し、又は内容液が存在しない状態となっている。そのため、フィルタ1を透過した透過光には内容液の吸収効果が反映されにくく、又は全く反映されず、最小値Vnが比較的大きな値となる。その結果、当該比率Vn/Vxは、比較的大きい値となる点を考え、S110の判定が行われることになる。また、S110において異常判定されたフィルタ1を有するシガレットについては、S111においてドラム30から排除される。この排除処理は、図示しない公知の排除のための装置(例えば、圧縮エアを用いて排除する装置)が使用される。このように異常判定されたシガレットが排除されることで、当該シガレットが包装され市場に出ていくことを回避することができる。
 このように本検査処理では、比率Vn/Vxを利用した検査対象のフィルタ1でのカプセルの配置状態に関する判定が行われる。比率においては、その分母と分子の両方に投光部23からの検査光による透過光の受光強度が利用されることになる。仮に、透過光の強度がフィルタ1内のカプセルの配置状態に起因しない何らかの要因により変動したとしても、その変動は最大値Vxと最小値Vnの両方に影響を及ぼすため、比率Vn/Vxにおいては、その変動の影響をキャンセルすることができる。また、その変動の影響の程度が最大値Vx、最小値Vnの両者で異なっていたとしても、比率を算出することで、当該変動の影響を緩和することになる。したがって、本検査処理によれば、フィルタ1でのカプセルの配置状態に関する判定の精度を向上させることができる。
 また、図3(a)に示すように、受光部22においてフォトダイオード24a~24eは、対向するフィルタ1の長さ方向に沿って直列に配置されている。そのため、図5(a)、(b)に示すように、フィルタ1においてカプセル1aがその長さ方向に比較的広い範囲で動いたとしても、上記比率を利用してその存在を何れかのフォトダイオードで検出できる。例えば、図5(a)は図3(a)と同じようにフォトダイオード24cに対向するフィルタ部分にカプセル1aが存在する状態を表し、図5(b)はフォトダイオード24dに対向するフィルタ部分にカプセル1aが存在する状態を表している。いずれの状態であっても、カプセルが存在するフィルタ部位に対応するフォトダイオードでの、透過光の受光強度による最小値Vnと、その他のフォトダイオードによる最大値Vxとの比率を算出することで、カプセル1aの配置状態に関する判定を正確に実行できる。
<変形例1>
 上記の実施例においては、比率Vn/Vxに基づいて、検査対象のフィルタ1でのカプセルの配置状態に関する判定が行われる。そこで、本変形例では、この態様に代えて、最大値Vxと最小値Vnの差Vx-Vnに基づいた当該判定が行われる。カプセル内に内容液が適切に充填された状態が維持されている場合には、フィルタ1において内容液が分散せず局所的に存在した状態となっている。そのため、検査光がカプセルを透過したとき、その透過光には内容液の吸収効果が大きく反映されることになり、最小値Vnが好適に小さい値となる。その結果、当該差Vx-Vnは、相応に大きい値となる点を踏まえ、カプセルの配置状態に関する判定を行うことが可能となる。また、このように最大値Vxと最小値Vnの差を採ることで、両方の値に含まれる透過光の受光強度の変動の影響をキャンセルことができ、以て、判定精度を高く維持することができる。したがって、本変形例の場合、図4に示す検査処理のS108では、当該差が、所定の閾値Rdより大きいとき、フィルタ1内においてカプセルが正常に配置されている、すなわちカプセルの内容液が漏れ出すことなく当該カプセルがフィルタ内に存在しているとして正常と判定する(S109の処理)。一方で、当該差が所定の閾値Rd以下となるときは、異常と判定されることになる(S110の処理)。
<変形例2>
 上記の実施例においては、最小値Vnが更新されることを基準に、比率を算出するための最大値Vxと最小値Vnのメモリ内の記録書き替えが行われる。本変形例では、この態様に代えて、図6に示す検査処理が行われる。なお、図6に示す検査処理に含まれる各処理のうち、図4に示す検査処理中の処理と同じものについては、同一の参照番号を付すことでその詳細な説明は省略する。ここで、本変形例における検査処理では、S103の処理が終了するとS201の処理が行われる。そしてS201では、S103で抽出された最大値Vx及び最小値Vnに基づいて、比率Vn/Vxが算出される。その後、S202では、S201で算出された比率Vn/Vxの値が、より小さい値に更新されているか否かが判定される。そしてS202で肯定判定された場合は、算出された比率Vn/Vxがカプセル1aの配置状態をより適切に反映していると考えられ、以てS203でメモリ内に記録されている比率Vn/Vxの値が書き替えられる。一方で、S202で否定判定された場合は、算出された比率Vn/Vxよりも既にメモリ内に記録されている比率Vn/Vxの値の方がカプセル1aの配置状態をより適切に反映していると考えられるため、S204では、メモリ内のデータ書き替えは行われずにそのデータ内容が維持される。
 このように、本変形例では、最大値Vx及び最小値Vnが抽出される度にその抽出された各値に基づいて比率Vn/Vxが算出され、その都度算出される比率Vn/Vxがより小さい値として更新されることを基準として、メモリ内の記録書き替えが行われる。そして、S203又はS204の後のS107において肯定判定され、その後のS108の処理で、最終的にメモリに記録されている比率Vn/Vxに基づいて、検査対象のフィルタ1でのカプセルの配置状態に関する判定が行われることになる。
 このように最大値Vx及び最小値Vnが抽出される度に比率を算出し、その値を更新することで、投光部23からの検査光の強度が極めて短時間の間に変化した場合でも、比率の算出にあたりその強度変化の影響をキャンセルすることができる。そのため、最大値Vxと最小値Vnが抽出される毎の比率のばらつきを抑制でき、より正確な判定を行えることが期待できる。なお、本変形例は、上記変形例1で示した差Vx-Vnを利用して判定を行う場合にも適用できる。
<変形例3>
 上記の実施例においては、最大値Vxは、受光部22に配置されたフォトダイオードの何れかによって検出された透過光の受光強度から抽出された。本変形例では、その態様に代えて、フォトダイオードでの受光強度にかかわらず処理回路21bのメモリ内に記憶されている所定の受光強度、又は、投光部23からの検査光の投光に要する消費電流値から算出される所定の受光強度を最大値Vxとして採用してもよい。上記の通り、最大値Vxは、カプセルの影響を受けない透過光の受光強度を代表するパラメータであるから、フィルタ1の素材、大きさ、形状等が事前に判明していれば、最大値Vxとしての受光強度は事前に知り得、又は、投光部23における消費電力から算出できる。
 そこで、このように所定の受光強度を最大値Vxとして算出される比率Vn/Vxは、仮に、透過光の強度がフィルタ1内のカプセルの配置状態に起因しない何らかの要因により変動した場合、その変動は最小値Vnの方にのみ反映されることになる。しかし、その最小値Vnに及ぼされる影響は最大値Vxとの対比によって幾らかは緩和され、少なくとも最小値Vnだけに基づいて判定を行う場合と比べて、カプセル1aの配置状態に関する判定の精度は向上されることになる。
<変形例4>
 上記の実施例においては、フィルタ1が検査領域(所定の領域R1)に存在している限りにおいて、複数回にわたって所定処理が実行された後に、比率Vn/Vxが算出される。この態様に代えて、フィルタ1が検査領域に存在している期間において1回の所定処理を行い、その受光結果を用いてカプセル1aの配置状態に関する判定を行うようにしてもよい。この場合、所定領域R1に対するフィルタ1の相対位置が、図2(b)に示す態様1Bに対応する位置であるのが好ましい。
<変形例5>
 上記の実施例においては、受光部22に複数のフォトダイオードを配置しているが、その態様に代えて、受光部22には1つのフォトダイオードを配置する構成を採用してもよい。この場合、その一つのフォトダイオードは、フィルタ1においてカプセルが存在する確率が最も高い部位に対応するように受光部22において配置される。そして、当該一つのフォトダイオードでの受光強度は、最小値Vnを代表する値として採用し、且つ、最大値Vxとしては、変形例3でも示したように、当該一つのフォトダイオードでの受光強度にかかわらず処理回路21bのメモリ内に記憶されている所定の受光強度、又は、投光部23からの検査光の投光に要する消費電流値から算出される所定の受光強度を採用してもよい。
<変形例6>
 上記の実施例においては、投光部23における投光素子としてLEDを採用しているが、その態様に代えて、レーザーダイオード(LD)を利用することもできる。更には、LEDに代えてハロゲンランプ(赤外線照射装置)を採用することもできる。このハロゲンランプは、カプセル1aの内容液に吸収される所定の波長の近赤外線を含んだ近赤外光を投光する。また、ハロゲンランプから投光される近赤外光の中から、カプセル1aの内容液に特に吸収されやすい波長の近赤外光を抽出するために、ハロゲンランプの投光面上にバンドパスフィルターを設けてもよい。
 また、投光部23における投光素子として、LED又はLDを利用する場合、処理回路21bによってこれらの投光素子をパルス駆動してもよい。パルス駆動することで、LED又はLDからの検査光の強度をより強く設定でき、また、検査光の射出に要する消費エネルギーを抑制することもできる。
 また、受光部21においては、一つのパッケージの中に複数のフォトダイオード素子が配置されているフォトダイオードアレイを利用してもよい。
<変形例7>
 上記の実施例においては、シガレット巻上機15のフィルタチップアタッチメント16での検査工程19において、カプセル検査装置21が利用された態様が示された。この態様に代えて、カプセル検査装置21を用いた検査工程を、カプセルフィルタ巻上機10内に配置してもよい。すなわち、本変形例は、製造されたシガレットのフィルタに対してカプセル検査装置21による検査を行うのではなく、カプセルフィルタ巻上機10によって製造されたフィルタロッドに対する検査のために、カプセル検査装置21による検査を行うものである。この場合、図7の上段(a)に示すように、カプセルフィルタ巻上機10において巻上げ工程13を行う巻上装置本体13Aから、切断前のフィルタロッドが搬送されている過程に、カプセル検査装置21が配置される。そして、カプセル検査装置21によるカプセルの配置状態に関する判定は、連続したフィルタロッドにおいて、カプセルが挿入されていると想定されるタイミングで行われる。
 また、本変形例におけるカプセル検査装置21とフィルタロッドとの相関を、図7の下段(b)に示す。本変形例では、図7(a)に示すように、カプセル検査装置21に対して、連続したフィルタロッドが移送されてくるため、検査光を受光する受光部21のフォトダイオード24の列が、フィルタロッドの長さ方向に垂直な方向、すなわちフィルタロッドの幅方向に配される。このような配置を採用した場合でも、上述までのカプセルの配置状態に関する判定処理を適用することができる。
 本発明の第2の実施例について、図8に基づいて説明する。図8に示すカプセル検査装置21は、フィルタ1内に2つのカプセル1a、1bが含まれる状態を正常状態とするフィルタに関する、該カプセルの配置状態に関する判定を行うものである。この場合、図4に示す検査処理において、所定処理が行われるS103の処理で、一つの最大値Vxと、最も受光強度が小さい第1最小値Vn1と2番目に受光強度が小さい第2最小値Vn2を抽出することとする。そして、比率Vn1/Vx、及び比率Vn2/Vxの両者が閾値Rvより小さい場合に正常判定を行い、それ以外は異常判定を行えばよい。このようにフィルタ1内に配置されるカプセルの数が複数個の場合には、その数に応じた最小値を抽出し、各最小値を利用した最大値Vxとの比率を算出することで、カプセルの配置状態に関する判定を精度よく行うことが可能となる。また、一つの最大値Vxと、最も受光強度が小さい第1最小値Vn1と2番目に受光強度が小さい第2最小値Vn2を利用して、上記変形例1と同じように、2つの差Vx-Vn1とVx-Vn2を算出し、それらをカプセルの配置状態に関する判定処理に使用することもできる。
1    フィルタ
21  カプセル検査装置
21b      処理回路
22  受光部
23  投光部
24  フォトダイオード
25  シリンドリカルレンズ
26  LED
30  ドラム

Claims (10)

  1.  フィルタ内に配置された液充填カプセルの配置状態に関する良否を検査する検査装置であって、
     前記液充填カプセルの内容液に吸収される所定波長の検査光を、検査の対象となる対象フィルタに対して投光するように配置された投光素子を有する、投光部と、
     前記投光部が有する前記投光素子からの検査光が前記対象フィルタを透過した際の透過光を受光可能となるように配置された複数の受光素子を有する、受光部と、
     前記対象フィルタが前記投光部と前記受光部との間の所定の検査位置にあるときの、前記受光部で得られた透過光の受光結果に基づき、前記対象フィルタにおける複数部位での透過光の受光強度の最大値と最小値との比率、又は該最大値と該最小値との差に関連する判定パラメータを取得する取得部と、
     前記判定パラメータに基づいて、前記対象フィルタに配置された前記液充填カプセルの配置状態の良否を判定する判定部と、
     を備える、カプセル検査装置。
  2.  前記対象フィルタが前記所定の検査位置にあるときに、前記複数の受光素子が該対象フィルタに対してその長さ方向に沿って対向するように、前記受光部において配置される、
     請求項1に記載のカプセル検査装置。
  3.  前記対象フィルタが前記所定の検査位置にあるときに、前記複数の受光素子が該対象フィルタに対してその長さ方向に垂直となる所定方向に沿って対向するように、前記受光部において配置される、
     請求項1に記載のカプセル検査装置。
  4.  前記取得部は、前記複数の受光素子のうち透過光の受光強度が最小となった一の受光素子の受光結果を前記最小値とし、且つ、該一の受光素子以外の受光素子の中で受光強度が最大となった他の受光素子の受光結果を前記最大値とすることで、前記判定パラメータを取得する、
     請求項1から請求項3の何れか1項に記載のカプセル検査装置。
  5.  前記他の受光素子は、前記対象フィルタが前記所定の検査位置にあるときに、該他の受光素子が対向する該対象フィルタの所定部分に前記液充填カプセルが位置しないように、前記受光部において配置される、
     請求項4に記載のカプセル検査装置。
  6.  前記所定の検査位置は、検査のために搬送される前記対象フィルタが通過する所定の領域内の位置として設定され、
     前記取得部は、前記対象フィルタが前記所定の領域内を通過している間に前記受光部を介して前記最大値と前記最小値の取得処理を複数回行い、該複数回の取得処理のうち前記透過光の受光強度が最小となった受光結果が得られた所定回の取得処理における、前記一の受光素子の受光結果を前記最小値とし、且つ、該所定回の取得処理における前記他の受光素子の受光結果を前記最大値とすることで、前記判定パラメータを取得する、
     請求項4又は請求項5に記載のカプセル検査装置。
  7.  前記所定の検査位置は、検査のために搬送される前記対象フィルタが通過する所定の領域内の位置として設定され、
     前記取得部は、前記対象フィルタが前記所定の領域内を通過している間に前記受光部を介して前記最大値と前記最小値の取得処理を複数回行い、該複数回の取得処理のそれぞれに対応する該最大値と該最小値との比率、又は該最大値と該最小値との差の中から前記判定パラメータを取得する、
     請求項4又は請求項5に記載のカプセル検査装置。
  8.  前記対象フィルタが前記投光部と前記受光部との間の所定の検査位置にあるときに、前記複数回の取得処理に対応して前記投光部からの検査光をパルス状に投光するように該投光部を制御する制御部を、更に備える、
     請求項6又は請求項7に記載のカプセル検査装置。
  9.  前記対象フィルタを有するシガレットを複数搭載した状態で回転駆動するドラム装置において、該対象フィルタが該ドラム装置の本体から突出するように該複数のシガレットが搭載され、
     前記ドラム装置によって回転駆動される前記複数のシガレットが有する前記対象フィルタが、順次、前記投光部及び前記受光部の間の前記所定の検査位置を通過するように、該投光部及び該受光部が該ドラム装置に対して配置される、
     請求項1から請求項8の何れか1項に記載のカプセル検査装置。
  10.  フィルタ内に配置された液充填カプセルの内容液に吸収される所定波長の検査光を、検査の対象となる対象フィルタに対して投光するように配置された投光素子を有する、投光部と、前記投光部が有する前記投光素子からの検査光が前記対象フィルタを透過した際の透過光を受光可能となるように配置された複数の受光素子を有する、受光部と、を備える検査装置により、前記液体充填カプセルの配置状態に関する良否を検査する検査方法であって、
     前記対象フィルタが前記投光部と前記受光部との間の所定の検査位置にあるときの、前記受光部で得られた透過光の受光結果に基づき、前記対象フィルタにおける複数部位での透過光の受光強度の最大値と最小値との比率、又は該最大値と該最小値との差に関連する判定パラメータを取得するステップと、
     前記判定パラメータに基づいて、前記対象フィルタに配置された前記液充填カプセルの配置状態の良否を判定するステップと、
     を含む、カプセル検査方法。
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