JP2002014050A - シガレット検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易にして効果的にシガレットの先端部に含
まれる異物を確実に検出することのできるシガレット検
査装置を提供する。 【解決手段】 シガレットの先端部における異物の有無
を検査するものであって、シガレットの製造工程におい
て横並びに順次搬送されるシガレットＣの先端に赤色、
緑色、および青色の３原色成分からなる光を照射し、そ
の反射光を赤色、緑色、および青色からなる３原色成分
に分解してそれぞれ受光するカラーセンサを備える。そ
してカラーセンサにより受光された各原色成分の受光量
を、刻みたばこの色を基準として上記各色成分毎に設定
される色判別許容範囲とそれぞれ照合することで、刻み
たばこの色の影響を受けることなしにシガレットの先端
部に含まれる異物の有無を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シガレットの製造
工程においてシガレットの先端部に含まれるフィルタ屑
や紙片等の異物を確実に検出し、異物の混入したシガレ
ットを排除するに好適なシガレット検査装置に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】シガレットは、通常、刻みたばこ
を長尺の巻紙にて長手方向に連続して巻き上げて長尺棒
状のたばこロッド（棒巻きたばこ）を形成し、このたば
こロッドを所定長毎に切断して製造される。また上記シ
ガレットの一端部にフィルタを装着することで、フィル
タ付きシガレットが製造される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところでこのようにし
て製造されるシガレットの先端部に、刻みたばこに含ま
れる比較的大きなたばこ葉の中骨やフィルタ屑、更には
紙片等の異物が含まれると、シガレットの適正燃焼を阻
害したり、異臭発生の要因となる。更には製品の外観性
を損ね、製品品質を低下させる原因ともなる。これ故、
シガレットの製造工程において、シガレットの先端部に
おける異物の有無を検出し、異物を含むシガレットを確
実に排除することが重要となる。

【０００４】しかしながらシガレットの先端部に含まれ
る異物は、上述したようにたばこ葉の中骨やフィルタ
屑、更には紙片等からなり、その色や形も異なるので、
これらの異物を一定の基準の下で検出することは甚だ困
難である。しかも巻紙にて巻き上げられた刻みたばこ自
体も、一般的には茶系統の色を有しているが、シガレッ
トの端面（切断面）に現れる色や大きさにバラツキが多
い。この為、シガレットの先端部（端面）を光学的に撮
像し、これを画像処理しても異物を確実に検出すること
が困難であった。

【０００５】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、複雑な画像処理を施すことな
く、簡易にして効果的にシガレットの先端部に含まれる
異物を確実に検出することのできるシガレット検査装置
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
べく本発明に係るシガレット検査装置は、シガレット製
造装置に組み込まれて、シガレットの先端部における異
物の混入を検査し、異物が混入したシガレットを確実に
排除するに有用なものであって、シガレットの製造工程
において、例えば搬送ドラムに保持されて横並びに順次
搬送されるシガレットの先端に赤色、緑色、および青色
の３原色成分からなる光を照射する光源と、この光が照
射された前記シガレットの先端部における反射光を上記
赤色、緑色、および青色からなる３原色成分に分解して
それぞれ受光するカラーセンサと、このカラーセンサに
より受光された上記各原色成分の受光量、比率またはそ
の明度に従って前記シガレットの先端部に含まれる異物
の有無を検出する判定手段とを備えたことを特徴として
いる。

【０００７】即ち、本発明に係るシガレット検査装置
は、シガレットの先端にて反射された赤色、緑色、およ
び青色の３原色成分からなる光の各反射光成分から、こ
れらの各原色成分の受光量、比率またはその明度を判定
し、刻みたばこが有する本来の色成分以外の成分が検出
されたとき、これを異物として判定するようにしたこと
を特徴としている。

【０００８】好ましくは請求項２に記載するように、前
記判定手段においては、前記反射光の赤色、緑色、およ
び青色からなる各色成分毎に、例えば刻みたばこが有す
る所定の色判別許容範囲とそれぞれ比較し、これらの比
較結果を総合判定して異物の存在の有無を判定すること
を特徴としている。具体的には何れかの色成分において
１つでもその色判別許容範囲を越えることが検出された
場合、これを異物が存在するとして検出することを特徴
としている。尚、上記色判別許容範囲は、予め異物の混
入のないシガレットから検出される色成分をその基準色
として記憶し、この基準色に対して色判別の上限と下限
とを規定することにより設定される。

【０００９】本発明の好ましい態様は、請求項３に記載
するように前記判定手段においては前記シガレットの搬
送タイミングに同期して異物の有無を判定し、異物の存
在が検出されたとき、該シガレットの搬送タイミングに
同期して排除指令を発するように構成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態に係るシガレット検査装置について説明する。
図１はこのシガレット検査装置の要部概略構成図であ
る。このシガレット検査装置はシガレット製造装置にお
けるシガレットの搬送工程に組み込まれるものであっ
て、具体的にはたばこロッドを所定長毎に切断した後、
その一端にフィルタが装着されたフィルタ付きシガレッ
トを１本ずつ横並びにして順次搬送する搬送ドラム１が
設けられた部位に組み込まれる。そして搬送ドラム１に
保持されて搬送されるシガレットＣの先端部に、赤色、
緑色、および青色の３原色成分からなる光を照射して、
その反射光を受光する光センサ２を配置して構成され
る。

【００１１】ちなみにこの実施形態に係るシガレット検
査装置においては、シガレットＣの径の略半分程度の径
を有する光ビームをシガレットＣの先端部に照射し、そ
の反射光を受光する２つの光センサ２,２が設けられ
る。これらの光センサ２,２は、例えば図２に示すよう
に搬送ドラム１により保持されて搬送されるシガレット
Ｃの先端部の互いに異なる領域（上半部と下半分）をそ
れぞれ走査するように、その光照射領域Ｂ1,Ｂ2を設定
して並べて設けられる。そして搬送ドラム１によるシガ
レットＣの搬送に伴って、これらの２つの光センサ２,
２により該シガレットＣの先端部（端面）の全域が走査
されるように設定される。

【００１２】尚、光センサ２がシガレットＣの径よりも
大なる径の光ビームを照射し、その反射光を受光するも
のであれば、１つ光センサ２を用いるだけで十分であ
り、またシガレットＣの径の半分よりも小さい径の光ビ
ームを照射し、その反射光を受光するものであれば、例
えば３個以上の光センサ２を並べて用いるようにすれば
よい。要はシガレットＣの先端部（端面）の全域を走査
し得るように光センサ２を設けるようにすればよい。

【００１３】ところで上記光センサ２は、赤色、緑色、
および青色の３原色成分からなる光を照射する光源（投
光器）３と、その反射光を赤色、緑色、および青色の３
原色成分に分解してそれぞれ受光するカラーセンサ（受
光器）４とからなる。具体的には上記光源（投光器）３
は、例えば図３に示すように赤色、緑色、および青色の
光をそれぞれ発光する赤色ダイオード３ｒ、緑色ダイオ
ード３ｇ、および青色ダイオード３ｂと、波長選択性
（緑色反射特性，青色反射特性）を有し、上記各ダイオ
ード３ｒ,３ｇ,３ｂからそれぞれ発せられた各色成分の
光を順に合成する２枚の反射鏡３ｍ,３ｎ、およびこれ
らの反射鏡３ｍ,３ｎを介して合成された上記赤色、緑
色、および青色の各光成分からなる白色光（３原色成
分）をシガレットＣ（検出物体）に向けて照射する集光
レンズ３Ｌとからなる。

【００１４】また前記カラーセンサ（受光器）４は、集
光レンズ４Ｌを介して集光された反射光の光路上に設け
られた波長選択性（緑色反射特性，青色反射特性）を有
する２枚の反射鏡４ｍ,４ｎと、これらの反射鏡４ｍ,４
ｎにより順に色分解された赤色、緑色、および青色から
なる各色成分の光をそれぞれ受光するフォトトランジス
タ等の受光素子４ｒ,４ｇ,４ｂとからなる。そして前記
シガレットＣの先端部（端面）にて反射された光の赤
色、緑色、および青色からなる３原色成分をそれぞれ個
別に検出する如く構成される。

【００１５】しかしてこのような光センサ２,２により
検出されるシガレットＣの先端部（端面）での反射光の
情報は、図１に示すように先端異物判定部（判定手段）
５に導かれる。この先端異物判定部５は、前述した受光
素子４ｒ,４ｇ,４ｂによりそれぞれ受光される上記各色
成分（赤色、緑色、および青色）の受光量が、予め設定
された各色成分毎の色判別許容範囲内に存在するか否か
をそれぞれ判定し、その受光量が色判別許容範囲から外
れている場合、これを異物の存在として検出する機能を
備える。

【００１６】即ち、この先端異物判定部５は、前述した
各色成分毎に、例えば図４に示すように構成された受光
量判定回路を備えている。ちなみに各受光量判定回路
は、各色成分毎に予めその色判別許容範囲を規定する上
限値と下限値とを記憶したメモリ５ａ,５ｂと、前記受
光素子４ｒ,４ｇ,４ｂによりそれぞれ検出される各色成
分の受光量と上記各メモリ５ａ,５ｂからそれぞれ与え
られる上限値と下限値とを比較する比較器５ｃ,５ｄ
と、その比較結果を判定する判定処理部５ｅとからな
る。そして各色成分の受光量が、上記色判別許容範囲
（上限値,下限値）を外れているとき、これを異物が存
在するとして判定するものとなっている。

【００１７】ちなみにこのような異物の判定処理は、搬
送ドラム１によるシガレットＣの搬送に同期して、シガ
レットＣの先端部からその反射光が検出されるタイミン
グで実行される。具体的には、光センサ２から照射され
る光ビームＢ1,Ｂ2の照射領域を、搬送ドラム１に保持
されたシガレットＣが通過するタイミングに亘って該シ
ガレットＣの先端部を走査して行われる。

【００１８】尚、上記色判別許容範囲を特定する上限値
と下限値は、予め検査対象とするシガレットＣの先端部
の標準的な色（刻みたばこの色）を検出し、その色を構
成する赤色、緑色、および青色からなる３原色成分の各
色レベルをそれぞれ基準（基準色）とし、図５に示すよ
うに各基準色を基準として刻みたばこの色の標準的な色
のバラツキ範囲を考慮して設定される。そして先端異物
判定部５においては、図５に示すように上述した３原色
の何れか１つの色成分においてその受光量（色レベル）
が色判別許容範囲から外れたとき、換言すれば３原色成
分の全てにおいて、その受光量（色レベル）が各色成分
の色判別許容範囲にある場合を除いて、これをシガレッ
トＣの先端部に異物が存在しているとして判定してい
る。

【００１９】かくしてこのようにしてシガレットＣの先
端部に赤色、緑色、および青色からなる３原色成分の光
（白色光）を照射し、その反射光を赤色、緑色、および
青色に色分解してそれぞれ検出し、これらの各色成分毎
にその受光量を判定してシガレットＣの先端部における
異物を検出するシガレット検査装置によれば、シガレッ
トＣの先端部に異物が含まれるとき、その異物の種類に
応じて上述した３原色成分の何れかのレベルが変化する
ことを利用するので、シガレットＣの先端部における刻
みたばこの色の違いの影響を受けることなしに、その異
物の存在を確実に検出することが可能となる。

【００２０】特に異物の混入のない刻みたばこの色を、
赤色、緑色、および青色からなる３原色成分に分解して
各色成分毎にその基準色を求め、これらの基準色に従っ
て上記刻みたばこの色のバラツキを許容する各色成分毎
の色判別許容範囲が求められる。そしてシガレットＣの
先端部から検出される反射光の、上記赤色、緑色、およ
び青色からなる３原色成分に分解してなる各色成分毎
に、その受光量を上記各色判別許容範囲とそれぞれ比較
するので、色の違いを明確に判定することができる。換
言すれば上述した如くシガレットＣの先端部（検査対象
物）での反射光の色合いを赤色、緑色、および青色から
なる３原色成分に分解し、それぞれの色成分のレベルが
許容範囲内に有るか否かを判定するので、刻みたばこの
色成分にかなり近い異物が存在する場合であっても、そ
の異物を正確に検出することができる。

【００２１】従ってシガレットＣの先端部に含まれる異
物がたばこ葉の中骨であっても、或いはフィルタ屑であ
っても、更には紙片であっても、これらの異物の種類に
よってその色が微妙に異なる場合であっても、その反射
光を色分解してなる３原色成分のから、刻みたばこが有
する色成分以外のもの、つまり異物を確実に検出するこ
とが可能となる。

【００２２】これ故、上述した如くして異物の存在が検
出されたシガレットＣに対して、その搬送タイミングに
同期して排除指令を発することで、当該シガレットＣを
その製造工程から確実に排除することが可能となり、シ
ガレットの製造品質を簡易にして効果的に高めることが
可能となる。しかも上述した異物検査は、その製造工程
におけるシガレットＣの搬送に同期して順次連続的に行
うことができるので、シガレットの製造工程を連続的に
進めながら上記異物検査からその排除処理までをリアル
タイムに実行することができる等の効果が奏せられる。

【００２３】尚、上述したようにシガレットＣの先端部
から得られる反射光を赤色、緑色、および青色からなる
３原色成分に分解し、各色成分毎にそのレベルを判定す
ることに代えて、各色成分の比に着目して異物検出を行
うようにしても良い。この場合には、図６にその処理回
路の例を示すように３原色成分に分解した反射光の赤
色、緑色、および青色の各色成分をそれぞれ対数圧縮し
た後、その差を求めることで各色成分間の比率、例えば
[Ｒ／Ｇ],[Ｂ／Ｇ]を求める。そしてこれらの色成分の
比率を所定の判定基準と比較し、その比較結果を判定す
るようにすれば良い。

【００２４】このようにして色分解した３原色成分の比
率に着目して異物検出を行うようにすれば、シガレット
Ｃの先端部における反射光量の変化の影響を受けること
なく、その色成分の違いを正確に判定することができ
る。即ち、シガレットＣの先端部（検査対象物）の表面
状態によって反射光量が増加または減少しても、その３
原色成分の比率（光量比）が変化することはないので、
反射光量の変化が検出精度に影響を及ぼすことがない。
従ってその検査精度を十分高く維持することが可能とな
る。

【００２５】またこのようにして反射光の色成分比に着
目して異物検査することに加えて、例えば各色成分の明
度を判定するように構成すれば、更にその検査精度を高
めて正確な異物検査を行うことが可能となる。ちなみに
従来一般的な白黒（濃淡）に着目した異物検査にあって
は、反射光量の変化自体がシガレットＣの先端部におけ
る色の変化として捉えられ、色成分に変化がなくてもそ
の光量変化が非基準色であると看做されるので、その検
出精度を十分に高くすることが困難である。従って反射
光の色成分や、その色成分比、更にはその明度に基づい
て色成分の微妙な違いを判定する本装置によれば、シガ
レットＣの先端部における異物の存在の有無を高精度に
検査することが可能となる。

【００２６】尚、上述した実施形態においては、各色成
分毎に反射光の受光量をその色判別許容範囲を規定する
上限値と下限値と比較して異物の有無の判定を行った
が、例えば図７に示すように各色成分に対して複数の色
判別基準を設定し、これらの色判別基準毎に上記各色成
分の反射光受光量を判定するようにしても良い。そして
判定処理部６においては、異物検査に使用する色判別基
準を選択するようにし、その判別基準（条件）の全てを
満たすときに『正常』なる信号を出力し、或いはその判
別基準（条件）を満たさないときに『異物』なる信号を
出力するようにしても良い。尚、図７において７ａ,７
ｂ,〜７ｎは、複数の色判別基準をそれぞれ記憶するメ
モリであり、８ａ,８ｂ,〜８ｎは上記各メモリ７ａ,７
ｂ,〜７ｎから与えられる色判別基準と反射光受光量と
をそれぞれ比較する比較器である。

【００２７】またここでは、搬送ドラム１に保持されて
搬送されるシガレットＣについて、その先端部の異物検
査を行うものとしたが、シガレット製造工程における他
の部位において異物検査することも勿論可能である。但
し、この場合おいても異物検査に供したシガレットＣの
搬送タイミングを管理し、異物の存在が検出されたシガ
レットＣを間違いなく排除し得るように制御することは
勿論のことである。更にはシガレットＣの他端部からの
反射光を検出する手段として、ＲＧＢ出力を備えたカラ
ーカメラを採用することも勿論可能であり、３原色成分
の配合割合の均一な白色光源を用いてシガレットＣの先
端部（端面）を照明するようにすることも可能である。

【００２８】更には色分解した３原色成分の各受光量を
それぞれその色判別許容範囲と照合することに替えて、
或いはその判定処理に加えて、例えば上記各色成分の比
率や、明度を判定して異物検査することも可能であり、
要はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施する
ことができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、製
造工程において連続して搬送されるシガレットの先端部
に白色光を照射し、その反射光を赤色、緑色、および青
色からなる３原色成分に分解し、これらの各色成分の受
光量、比率またはその明度に従って異物の有無を判定す
るので、シガレットの端部に露出する刻みたばこの色の
バラツキの影響を受けることなしに、該先端部に含まれ
る形状の大きいたばこ葉の中骨やフィルタ屑、更には紙
片等の異物を確実に検出し、この異物を含むシガレット
を確実に排除することができる。

【００３０】従って複雑な画像処理を施すことなく、簡
易にして効果的にシガレットの先端部に含まれる異物を
確実に検出して排除し、シガレットの製造品質を高める
ことの可能な、簡易な構成の実用性の高いシガレット検
査装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るシガレット検査装置
の要部概略構成図。

【図２】図１に示すシガレット検査装置におけるシガレ
ットの端部に対する光ビームの照射領域と、その検査領
域の走査を説明する為の図。

【図３】図１に示すシガレット検査装置における光セン
サの構成例を示す図。

【図４】図１に示すシガレット検査装置における先端異
物判定部の構成例を示す図。

【図５】図４に示す先端異物判定部における判定処理の
例を示す図。

【図６】反射光の色成分の比率に着目した異物判定処理
を行う為の処理回路の例を示す図。

【図７】先端異物判定部の変形例を示す図。

【符号の説明】

Ｃ シガレット １ 搬送ドラム ２ 光センサ ３ 光源（投光器） ３ｒ 赤色ダイオード ３ｇ 緑色ダイオード ３ｂ 青色ダイオード ３ｍ,３ｎ 反射鏡（波長選択性） ３Ｌ 集光レンズ ４ カラーセンサ（受光器） ４ｒ,４ｇ,４ｂ 受光素子（フォトトランジスタ） ４ｍ,４ｎ 反射鏡（波長選択性） ４Ｌ 集光レンズ ５ 先端異物判定部 ５ａ,５ｂ メモリ（上限値、下限値） ５ｃ,５ｄ 比較器 ５ｅ 判定処理部 ６ 判定処理部 ７ａ,７ｂ,〜７ｎ メモリ（色判別基準） ８ａ,８ｂ,〜８ｎ 比較器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 四十八願 弘 東京都港区虎ノ門二丁目２番１号 日本た ばこ産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G020 AA08 DA05 DA13 DA32 DA53 2G051 AA90 AB01 BA01 BA08 BA20 CA03 CA07 CB01 DA01 DA06 EA01 EA14 EB01 EB02 2G059 AA05 BB15 CC20 DD12 EE02 EE13 GG02 GG03 JJ11 JJ13 KK03 KK04 MM01 MM05 MM10 4B044 CF01Y CF06Y CM14

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シガレットの先端部における異物の混入
   を検査するシガレット検査装置であって、 シガレットの製造工程において横並びに順次搬送される
   前記シガレットの先端に赤色、緑色、および青色の３原
   色成分からなる光を照射する光源と、 前記シガレットの先端部における反射光を上記赤色、緑
   色、および青色からなる３原色成分に分解してそれぞれ
   受光するカラーセンサと、 このカラーセンサにより受光された上記各原色成分の受
   光量、比率またはその明度に従って前記シガレットの先
   端部に含まれる異物の有無を検出する判定手段とを具備
   したことを特徴とするシガレット検査装置。
2. 【請求項２】 前記判定手段は、前記反射光の赤色、緑
   色、および青色からなる各色成分毎に所定の色判別許容
   範囲とそれぞれ比較し、これらの比較結果を総合判定し
   て異物の存在の有無を判定することを特徴とする請求項
   １に記載のシガレット検査装置。
3. 【請求項３】 前記判定手段は、前記シガレットの搬送
   タイミングに同期して異物の有無を判定し、異物の存在
   が検出されたとき、該シガレットの搬送タイミングに同
   期して排除指令を発するものである請求項１に記載のシ
   ガレット検査装置。