JPH10323783A - 帯状材の開孔装置 - Google Patents
帯状材の開孔装置Info
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- JPH10323783A JPH10323783A JP9135343A JP13534397A JPH10323783A JP H10323783 A JPH10323783 A JP H10323783A JP 9135343 A JP9135343 A JP 9135343A JP 13534397 A JP13534397 A JP 13534397A JP H10323783 A JPH10323783 A JP H10323783A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
- B23K26/032—Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
- B23K26/0838—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction by using an endless conveyor belt
- B23K26/0846—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction by using an endless conveyor belt for moving elongated workpieces longitudinally, e.g. wire or strip material
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- Laser Beam Processing (AREA)
- Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)
- Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な制御の下でチップペーパに一定間隔
で、且つ一定の大きさの微細孔を安定に形成することの
できる帯状材の開孔装置を提供する。 【解決手段】 ロールから繰り出されたチップペーパ
(Ｐ)を所定の速度で走行させる走行経路と、この走行経
路を走行するチップペーパにレーザビームを照射して微
細孔(Ｈ)を形成するレーザ発振ヘッド(１４)と、チップ
ペーパに形成された微細孔を光学的に検出するカメラ
(２２)と、光学的に検出された微細孔の情報を解析して
微細孔の大きさ（面積）とその配列ピッチとを求めてレ
ーザ発振ヘッドの発振駆動をフィードバック制御するコ
ントローラ(２６)とを備える。
で、且つ一定の大きさの微細孔を安定に形成することの
できる帯状材の開孔装置を提供する。 【解決手段】 ロールから繰り出されたチップペーパ
(Ｐ)を所定の速度で走行させる走行経路と、この走行経
路を走行するチップペーパにレーザビームを照射して微
細孔(Ｈ)を形成するレーザ発振ヘッド(１４)と、チップ
ペーパに形成された微細孔を光学的に検出するカメラ
(２２)と、光学的に検出された微細孔の情報を解析して
微細孔の大きさ（面積）とその配列ピッチとを求めてレ
ーザ発振ヘッドの発振駆動をフィードバック制御するコ
ントローラ(２６)とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シガレットとフィ
ルタとの接続に使用されるチップペーパ等の帯状材に一
定の間隔で微細孔を形成するに好適な帯状材の開孔装置
に関する。
ルタとの接続に使用されるチップペーパ等の帯状材に一
定の間隔で微細孔を形成するに好適な帯状材の開孔装置
に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】近時、シガレットとフィルタとの
接続に使用されるチップペーパに、通気度を調整する為
の微細孔を形成したものがある。この種の帯状材（チッ
プペーパ）に微細孔を形成する開孔装置として、例えば
特開平５−１３８３８１号公報に開示されたものがあ
る。この公報に開示される開孔装置は、ロールから繰り
出されたチップペーパを一定速度で走行させると共に、
レーザ源から連続して出射されるレーザビームをポリゴ
ンミラーを用いて所定の周期で偏向し、この偏向レーザ
ビームを光学系を介して前記チップペーパに照射するこ
とで該チップペーパに一定の間隔で微細孔を形成する如
く構成される。
接続に使用されるチップペーパに、通気度を調整する為
の微細孔を形成したものがある。この種の帯状材（チッ
プペーパ）に微細孔を形成する開孔装置として、例えば
特開平５−１３８３８１号公報に開示されたものがあ
る。この公報に開示される開孔装置は、ロールから繰り
出されたチップペーパを一定速度で走行させると共に、
レーザ源から連続して出射されるレーザビームをポリゴ
ンミラーを用いて所定の周期で偏向し、この偏向レーザ
ビームを光学系を介して前記チップペーパに照射するこ
とで該チップペーパに一定の間隔で微細孔を形成する如
く構成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
開孔装置にあっては、チップペーパの走行速度とポリゴ
ンミラーの回転速度との関係によって微細孔の形成間隔
が決定されるので、チップペーパの切換えに容易に対処
することができないと言う問題がある。つまりチップペ
ーパに形成すべき微細孔の列数やその形成間隔は、フィ
ルタシガレットの銘柄によって異なり、これに対処する
にはその光学系を変更したり、更にはチップペーパの走
行速度とポリゴンミラーの回転速度との関係を変更する
ことが必要となる。特にポリゴンミラーの回転速度を変
更した場合、チップペーパに照射される偏向レーザビー
ムの強度が変化するので微細孔の大きさまでが変化し、
またチップペーパの走行速度を変更した場合にも、微細
孔の大きさが変化すると言う問題が生じる。
開孔装置にあっては、チップペーパの走行速度とポリゴ
ンミラーの回転速度との関係によって微細孔の形成間隔
が決定されるので、チップペーパの切換えに容易に対処
することができないと言う問題がある。つまりチップペ
ーパに形成すべき微細孔の列数やその形成間隔は、フィ
ルタシガレットの銘柄によって異なり、これに対処する
にはその光学系を変更したり、更にはチップペーパの走
行速度とポリゴンミラーの回転速度との関係を変更する
ことが必要となる。特にポリゴンミラーの回転速度を変
更した場合、チップペーパに照射される偏向レーザビー
ムの強度が変化するので微細孔の大きさまでが変化し、
またチップペーパの走行速度を変更した場合にも、微細
孔の大きさが変化すると言う問題が生じる。
【０００４】また上述した如くチップペーパに形成され
る微細孔は、該チップペーパにおける通気度を左右する
大きな要因となるものである。この為、従来一般的には
通気度測定装置を用い、チップペーパの単位面積当たり
の通気度を実測して微細孔の形成具合を評価している。
そしてこの評価値に基づいて、例えば変更ビームの出力
強度を調整したり、チップペーパの走行速度を調整する
等して、所望の配列ピッチで、且つ所望とする大きさの
微細孔を形成するようにしている。しかしながらこのよ
うな評価法にあっては、常に安定に一定の間隔で、且つ
一定の大きさの微細孔を形成することが非常に困難であ
り、チップペーパの通気度を高精度に制御することがで
きなかった。
る微細孔は、該チップペーパにおける通気度を左右する
大きな要因となるものである。この為、従来一般的には
通気度測定装置を用い、チップペーパの単位面積当たり
の通気度を実測して微細孔の形成具合を評価している。
そしてこの評価値に基づいて、例えば変更ビームの出力
強度を調整したり、チップペーパの走行速度を調整する
等して、所望の配列ピッチで、且つ所望とする大きさの
微細孔を形成するようにしている。しかしながらこのよ
うな評価法にあっては、常に安定に一定の間隔で、且つ
一定の大きさの微細孔を形成することが非常に困難であ
り、チップペーパの通気度を高精度に制御することがで
きなかった。
【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、簡単な制御の下でチップペーパ
に一定間隔で、且つ一定の大きさの微細孔を安定に形成
することのできる帯状材の開孔装置を提供することにあ
る。
たもので、その目的は、簡単な制御の下でチップペーパ
に一定間隔で、且つ一定の大きさの微細孔を安定に形成
することのできる帯状材の開孔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
べく本発明に係る帯状材の開孔装置は、ロールから繰り
出された、例えばシガレットとフィルタとの接続に使用
されるチップペーパからなる帯状材を所定の速度で走行
させる走行経路と、この走行経路の上流側に設けられて
該走行経路を走行する帯状材にレーザビームを照射して
微細孔を形成するレーザ発振ヘッドと、前記走行経路の
下流側に設けられて前記帯状材に形成された微細孔を光
学的に検出する、例えばカメラやラインセンサ等の光学
検出手段と、この光学検出手段により検出された微細孔
の情報を解析して、例えば微細孔の大きさとその配列ピ
ッチとを検出して前記レーザ発振ヘッドの発振駆動を制
御する制御手段とを具備したことを特徴としている。
べく本発明に係る帯状材の開孔装置は、ロールから繰り
出された、例えばシガレットとフィルタとの接続に使用
されるチップペーパからなる帯状材を所定の速度で走行
させる走行経路と、この走行経路の上流側に設けられて
該走行経路を走行する帯状材にレーザビームを照射して
微細孔を形成するレーザ発振ヘッドと、前記走行経路の
下流側に設けられて前記帯状材に形成された微細孔を光
学的に検出する、例えばカメラやラインセンサ等の光学
検出手段と、この光学検出手段により検出された微細孔
の情報を解析して、例えば微細孔の大きさとその配列ピ
ッチとを検出して前記レーザ発振ヘッドの発振駆動を制
御する制御手段とを具備したことを特徴としている。
【０００７】特に請求項２に記載するように、微細孔の
検出ピッチを検出して前記レーザ発振ヘッドの発振駆動
周期を調整すると共に、前記微細孔の大きさを検出して
前記レーザ発振ヘッドによるレーザビームの発振出力を
調整することを特徴としている。ちなみにレーザビーム
の発振出力の調整は、例えば請求項３に記載するように
レーザビームの出力パルス幅、またはレーザビームの出
力強度を可変することによって行われる。
検出ピッチを検出して前記レーザ発振ヘッドの発振駆動
周期を調整すると共に、前記微細孔の大きさを検出して
前記レーザ発振ヘッドによるレーザビームの発振出力を
調整することを特徴としている。ちなみにレーザビーム
の発振出力の調整は、例えば請求項３に記載するように
レーザビームの出力パルス幅、またはレーザビームの出
力強度を可変することによって行われる。
【０００８】即ち、本発明は、帯状材（チップペーパ）
の走行経路の上流側においてレーザ発振ヘッドからのレ
ーザビームを帯状材に照射して微細孔を形成すると共
に、走行経路の下流側において上記帯状材に形成された
微細孔を光学的にリアルタイムに検出し、その検出情報
を画像解析することによって微細孔の大きさ（寸法）や
その配列ピッチを求めて前記レーザ発振ヘッドの発振駆
動、具体的にはそのパルス発振駆動周期や発振出力をフ
ィードバック制御するようにしたことを特徴としてい
る。
の走行経路の上流側においてレーザ発振ヘッドからのレ
ーザビームを帯状材に照射して微細孔を形成すると共
に、走行経路の下流側において上記帯状材に形成された
微細孔を光学的にリアルタイムに検出し、その検出情報
を画像解析することによって微細孔の大きさ（寸法）や
その配列ピッチを求めて前記レーザ発振ヘッドの発振駆
動、具体的にはそのパルス発振駆動周期や発振出力をフ
ィードバック制御するようにしたことを特徴としてい
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態に係る帯状材の開孔装置について説明する。図
１は帯状材としてのチップペーパに微細孔を開孔するシ
ングルボビンタイプのレーザ開孔装置の概略構成図であ
る。このレーザ開孔装置は、同一ライン上に互いに離間
して配置された巻出し基台２、開孔基台４、および巻取
り基台６を備えている。巻出し基台２には、ボビン８に
チップペーパＰを巻回してなる繰出しロールＲ1がその
回転軸（図示せず）に装着される。また巻取り基台４に
は、前記開孔基台４にて微細孔が開孔されたチップペー
パＰを巻き取るための巻取りボビン１０が、その回転軸
（図示せず）に装着される。
実施形態に係る帯状材の開孔装置について説明する。図
１は帯状材としてのチップペーパに微細孔を開孔するシ
ングルボビンタイプのレーザ開孔装置の概略構成図であ
る。このレーザ開孔装置は、同一ライン上に互いに離間
して配置された巻出し基台２、開孔基台４、および巻取
り基台６を備えている。巻出し基台２には、ボビン８に
チップペーパＰを巻回してなる繰出しロールＲ1がその
回転軸（図示せず）に装着される。また巻取り基台４に
は、前記開孔基台４にて微細孔が開孔されたチップペー
パＰを巻き取るための巻取りボビン１０が、その回転軸
（図示せず）に装着される。
【００１０】また巻出し基台２、開孔基台４、および巻
取り基台６にはそれぞれガイドローラ１２が回転自在に
取り付けられており、繰出しロールＲ1から繰り出され
たチップペーパＰはガイドローラ１２に案内されなが
ら、開孔基台４を介して巻取りボビン１０まで導かれ
る。尚、ガイドローラ１２はチップペーパＰの走行経路
を規定するものであり、特に巻出し基台２における上下
一対のガイドローラ１２ａはチップペーパＰの蛇行修正
機能を備えている。
取り基台６にはそれぞれガイドローラ１２が回転自在に
取り付けられており、繰出しロールＲ1から繰り出され
たチップペーパＰはガイドローラ１２に案内されなが
ら、開孔基台４を介して巻取りボビン１０まで導かれ
る。尚、ガイドローラ１２はチップペーパＰの走行経路
を規定するものであり、特に巻出し基台２における上下
一対のガイドローラ１２ａはチップペーパＰの蛇行修正
機能を備えている。
【００１１】また特に図示していないが前記巻取り基台
６の回転軸にはパウダクラッチを介して電動モータが接
続されており、一方、巻出し基台４の回転軸にはパウダ
ブレーキが装着されている。そして電動モータによって
前記巻取りボビン１０が一方向に回転駆動され、この回
転力によって前記繰出しロールＲ1からチップペーパＰ
が繰出され、前記開孔基台４を通過して微細孔が形成さ
れた後、巻取りボビン１０にて巻き取られる。つまり電
動モータによる巻取りボビン１０の回転駆動により、繰
出しロールＲ1から巻取りボビン１０に向けてチップペ
ーパＰが繰出されて一定の速度で走行する。この際、繰
出しロールＲ1からのチップペーパＰの繰出し張力は前
記パウダブレーキにより一定に維持され、また巻取りボ
ビン１０によるチップペーパＰの巻取り張力も上記パウ
ダクラッチにより一定に維持される。
６の回転軸にはパウダクラッチを介して電動モータが接
続されており、一方、巻出し基台４の回転軸にはパウダ
ブレーキが装着されている。そして電動モータによって
前記巻取りボビン１０が一方向に回転駆動され、この回
転力によって前記繰出しロールＲ1からチップペーパＰ
が繰出され、前記開孔基台４を通過して微細孔が形成さ
れた後、巻取りボビン１０にて巻き取られる。つまり電
動モータによる巻取りボビン１０の回転駆動により、繰
出しロールＲ1から巻取りボビン１０に向けてチップペ
ーパＰが繰出されて一定の速度で走行する。この際、繰
出しロールＲ1からのチップペーパＰの繰出し張力は前
記パウダブレーキにより一定に維持され、また巻取りボ
ビン１０によるチップペーパＰの巻取り張力も上記パウ
ダクラッチにより一定に維持される。
【００１２】さて前記開孔基台４には、チップペーパＰ
の走行経路の上方に位置して、例えばレーザ開孔ヘッド
１４が設けられている。このレーザ開孔ヘッド１４は走
行経路上のチップペーパＰにレーザビームを照射して、
該チップペーパＰに微細孔を形成するものである。ちな
みにこのレーザ開孔ヘッド１４は、例えばパルス駆動さ
れる炭酸ガスレーザ発振器と、この炭酸ガスレーザ発振
器から発振出力されるパルスレーザビームを集光して前
記チップペーパＰの走行経路に照射する集光レンズ等の
光学系とからなる。尚、レーザ開孔ヘッド１４は、移動
手段を構成するリニアアクチュエータ１６に支持されて
おり、走行経路上のチップペーパＰの幅方向に移動され
て前記前記パルスレーザビームの照射位置が可変設定さ
れるようになっている。
の走行経路の上方に位置して、例えばレーザ開孔ヘッド
１４が設けられている。このレーザ開孔ヘッド１４は走
行経路上のチップペーパＰにレーザビームを照射して、
該チップペーパＰに微細孔を形成するものである。ちな
みにこのレーザ開孔ヘッド１４は、例えばパルス駆動さ
れる炭酸ガスレーザ発振器と、この炭酸ガスレーザ発振
器から発振出力されるパルスレーザビームを集光して前
記チップペーパＰの走行経路に照射する集光レンズ等の
光学系とからなる。尚、レーザ開孔ヘッド１４は、移動
手段を構成するリニアアクチュエータ１６に支持されて
おり、走行経路上のチップペーパＰの幅方向に移動され
て前記前記パルスレーザビームの照射位置が可変設定さ
れるようになっている。
【００１３】また上記レーザ開孔ヘッド１４を備えた開
孔基台４と巻取り基台６との間に設けられた検査装置１
８は、レーザビームの照射によってチップペーパＰに形
成された微細孔を光学的に検査するものである。この検
査装置１６によって後述するようにチップペーパＰに形
成された微細孔の大きさ（面積・寸法）や、その配列ピ
ッチＬが測定され、その測定結果に従って前記レーザ開
孔ヘッド１４の駆動がフィードバック制御される。
孔基台４と巻取り基台６との間に設けられた検査装置１
８は、レーザビームの照射によってチップペーパＰに形
成された微細孔を光学的に検査するものである。この検
査装置１６によって後述するようにチップペーパＰに形
成された微細孔の大きさ（面積・寸法）や、その配列ピ
ッチＬが測定され、その測定結果に従って前記レーザ開
孔ヘッド１４の駆動がフィードバック制御される。
【００１４】即ち、図２に本発明の概念を示すように、
この実施形態に係るレーザ開孔装置は、所定の速度Ｖで
走行されるチップペーパＰに対して、その走行経路の上
流側においてパルスレーザビームを照射して微細孔Ｈを
形成するレーザ開孔ヘッド１４を備えている。またチッ
プペーパＰの走行方向下流側に設けられて前記パルスレ
ーザビームの終車により形成された微細孔Ｈを光学的に
検査する検査装置１８は、例えばチップペーパＰの表面
画像を撮像するカメラ２２と、その撮像画像から微細孔
Ｈの大きさ（面積）や微細孔Ｈの配列ピッチＬを計測す
る画像処理部２４とからなる。そしてコントローラ２６
は、基本的には前記チップペーパＰの走行速度Ｖに応じ
た周期Ｔで前記レーザ開孔ヘッド１４をパルス駆動する
と共に、前記画像処理部２４による微細孔Ｈ野解析結果
に従って上記レーザ開孔ヘッド１４をパルス駆動をフィ
ードバック制御するものとなっている。
この実施形態に係るレーザ開孔装置は、所定の速度Ｖで
走行されるチップペーパＰに対して、その走行経路の上
流側においてパルスレーザビームを照射して微細孔Ｈを
形成するレーザ開孔ヘッド１４を備えている。またチッ
プペーパＰの走行方向下流側に設けられて前記パルスレ
ーザビームの終車により形成された微細孔Ｈを光学的に
検査する検査装置１８は、例えばチップペーパＰの表面
画像を撮像するカメラ２２と、その撮像画像から微細孔
Ｈの大きさ（面積）や微細孔Ｈの配列ピッチＬを計測す
る画像処理部２４とからなる。そしてコントローラ２６
は、基本的には前記チップペーパＰの走行速度Ｖに応じ
た周期Ｔで前記レーザ開孔ヘッド１４をパルス駆動する
と共に、前記画像処理部２４による微細孔Ｈ野解析結果
に従って上記レーザ開孔ヘッド１４をパルス駆動をフィ
ードバック制御するものとなっている。
【００１５】具体的にはコントローラ２６は、前記検査
装置１６による検査結果（微細孔Ｈの配列ピッチＬ）に
従って前記レーザ開孔ヘッド１４のパルス駆動周期Ｔを
フィードバック制御して前記微細孔Ｈの配列ピッチＬを
一定化している。またコントローラ２６は前記検査装置
１６による検査結果（微細孔Ｈの大きさ・面積）に従っ
て、例えばパルスレーザビームのパルス幅ＰＷを可変
し、或いはパルスレーザビームの出力強度を調整するこ
とで、微細孔Ｈの大きさ（面積・寸法）を一定化制御す
るものとなっている。
装置１６による検査結果（微細孔Ｈの配列ピッチＬ）に
従って前記レーザ開孔ヘッド１４のパルス駆動周期Ｔを
フィードバック制御して前記微細孔Ｈの配列ピッチＬを
一定化している。またコントローラ２６は前記検査装置
１６による検査結果（微細孔Ｈの大きさ・面積）に従っ
て、例えばパルスレーザビームのパルス幅ＰＷを可変
し、或いはパルスレーザビームの出力強度を調整するこ
とで、微細孔Ｈの大きさ（面積・寸法）を一定化制御す
るものとなっている。
【００１６】ここで前記検査装置１８による微細孔Ｈの
光学的な検出と、その画像解析について説明すると、チ
ップペーパＰに形成された微細孔Ｈを光学的に検出する
カメラ２２は、例えばチップペーパＰの微小領域を、所
定のタイミングで高速度に撮像するＣＣＤカメラからな
る。このカメラ２２による微細孔Ｈの撮像タイミング
は、前記チップペーパＰの走行速度Ｖに応じて、前述し
たレーザ発振ヘッド１４のパルス駆動タイミングに同期
して設定される。
光学的な検出と、その画像解析について説明すると、チ
ップペーパＰに形成された微細孔Ｈを光学的に検出する
カメラ２２は、例えばチップペーパＰの微小領域を、所
定のタイミングで高速度に撮像するＣＣＤカメラからな
る。このカメラ２２による微細孔Ｈの撮像タイミング
は、前記チップペーパＰの走行速度Ｖに応じて、前述し
たレーザ発振ヘッド１４のパルス駆動タイミングに同期
して設定される。
【００１７】しかしてカメラ２２によって撮像された、
例えば図３に示す如き微細孔Ｈの像を解析する画像処理
部２４は、上記撮像タイミングにおいて得られた画像中
における微細孔Ｈの像の位置（中心位置）ｃの情報か
ら、チップペーパＰ上に連続的に形成された微細孔Ｈの
列の配列ピッチＬを計測している。具体的にはチップペ
ーパＰが一定の走行速度Ｖで走行しており、微細孔Ｈの
撮像タイミングが該微細孔Ｈを形成するパルスレーザビ
ームの照射タイミングに同期していることから、基本的
には各撮像タイミング毎に求められる画像中における微
細孔Ｈの像の位置（中心位置）ｃは一定となる。このよ
うな前提の下で画像処理部２４は、各撮像タイミングに
おける微細孔Ｈの像の位置（中心位置）ｃの変位から、
微細孔Ｈの配列ピッチＬの変化（変動）を検出してい
る。尚、カメラ２２によってチップペーパＰの走行方向
に並ぶ複数の微細孔Ｈを含む画像を撮像し、これらの微
細孔Ｈ間の距離（中心間距離）を直接的に計測して、そ
の配列ピッチＬを求めるようにすることも勿論可能であ
る。
例えば図３に示す如き微細孔Ｈの像を解析する画像処理
部２４は、上記撮像タイミングにおいて得られた画像中
における微細孔Ｈの像の位置（中心位置）ｃの情報か
ら、チップペーパＰ上に連続的に形成された微細孔Ｈの
列の配列ピッチＬを計測している。具体的にはチップペ
ーパＰが一定の走行速度Ｖで走行しており、微細孔Ｈの
撮像タイミングが該微細孔Ｈを形成するパルスレーザビ
ームの照射タイミングに同期していることから、基本的
には各撮像タイミング毎に求められる画像中における微
細孔Ｈの像の位置（中心位置）ｃは一定となる。このよ
うな前提の下で画像処理部２４は、各撮像タイミングに
おける微細孔Ｈの像の位置（中心位置）ｃの変位から、
微細孔Ｈの配列ピッチＬの変化（変動）を検出してい
る。尚、カメラ２２によってチップペーパＰの走行方向
に並ぶ複数の微細孔Ｈを含む画像を撮像し、これらの微
細孔Ｈ間の距離（中心間距離）を直接的に計測して、そ
の配列ピッチＬを求めるようにすることも勿論可能であ
る。
【００１８】また画像処理部２４においては、前記画像
中から微細孔Ｈの像（一般的には長円をなす）の寸法で
ある長径ａと短径ｂとをそれぞれ計測し、これらの計測
寸法に従って該微細孔Ｈの面積（開口面積）Ｓを求めて
いる。尚、微細孔Ｈの像部分の単位画素数を計測するこ
とで、その面積（開口面積）Ｓを求めることも勿論可能
である。またこれらの画像解析処理は、専用の画像処理
プロセッサを用いる等して高速度にリアルタイムに実行
される。
中から微細孔Ｈの像（一般的には長円をなす）の寸法で
ある長径ａと短径ｂとをそれぞれ計測し、これらの計測
寸法に従って該微細孔Ｈの面積（開口面積）Ｓを求めて
いる。尚、微細孔Ｈの像部分の単位画素数を計測するこ
とで、その面積（開口面積）Ｓを求めることも勿論可能
である。またこれらの画像解析処理は、専用の画像処理
プロセッサを用いる等して高速度にリアルタイムに実行
される。
【００１９】しかして前記コントローラ２６は上記画像
解析結果に従い、例えば図４に示すように微細孔Ｈの面
積Ｓが規定値Ｓoとなるようにレーザ発振ヘッド１４の
駆動パルス幅ＰＷを調整し、その発振出力を可変する。
具体的には微細孔Ｈの大きさ（面積）が大きい場合には
駆動パルス幅ＰＷを狭くしてレーザ発振出力を低下さ
せ、パルスレーザビームによる微細孔Ｈの形成時間を短
くすることでその大きさを小さくする。逆に微細孔Ｈの
大きさ（面積）が小さい場合には駆動パルス幅ＰＷを広
げることでレーザ発振出力を高め、パルスレーザビーム
による微細孔Ｈの形成時間を長くすることでその大きさ
を拡大する。つまり画像処理によってリアルタイムに求
められる微細孔Ｈの大きさに従ってレーザ発振ヘッド１
４のパルス駆動時間（パルス幅）をフィードバック制御
し、微細孔Ｈの大きさを一定化制御する。
解析結果に従い、例えば図４に示すように微細孔Ｈの面
積Ｓが規定値Ｓoとなるようにレーザ発振ヘッド１４の
駆動パルス幅ＰＷを調整し、その発振出力を可変する。
具体的には微細孔Ｈの大きさ（面積）が大きい場合には
駆動パルス幅ＰＷを狭くしてレーザ発振出力を低下さ
せ、パルスレーザビームによる微細孔Ｈの形成時間を短
くすることでその大きさを小さくする。逆に微細孔Ｈの
大きさ（面積）が小さい場合には駆動パルス幅ＰＷを広
げることでレーザ発振出力を高め、パルスレーザビーム
による微細孔Ｈの形成時間を長くすることでその大きさ
を拡大する。つまり画像処理によってリアルタイムに求
められる微細孔Ｈの大きさに従ってレーザ発振ヘッド１
４のパルス駆動時間（パルス幅）をフィードバック制御
し、微細孔Ｈの大きさを一定化制御する。
【００２０】また同時にコントローラ２６は、前述した
如く求められた微細孔Ｈの配列ピッチＬに従って前記レ
ーザ発振ヘッド１４のパルス駆動周期Ｔをフィードバッ
ク制御により可変する。具体的には微細孔Ｈの配列ピッ
チＬが規定値Ｌoよりも長いとき、図４(ｂ)に示すよう
にレーザ発振ヘッド１４のパルス駆動周期Ｔを短くする
ことで微細孔Ｈの形成タイミングを早めることでその配
列ピッチを狭める。逆に微細孔Ｈの配列ピッチＬが規定
値Ｌoよりも短いときには、図４(ｃ)に示すようにレー
ザ発振ヘッド１４のパルス駆動周期Ｔを長くし、微細孔
Ｈの形成タイミングを遅らせることでその配列ピッチを
広げる。
如く求められた微細孔Ｈの配列ピッチＬに従って前記レ
ーザ発振ヘッド１４のパルス駆動周期Ｔをフィードバッ
ク制御により可変する。具体的には微細孔Ｈの配列ピッ
チＬが規定値Ｌoよりも長いとき、図４(ｂ)に示すよう
にレーザ発振ヘッド１４のパルス駆動周期Ｔを短くする
ことで微細孔Ｈの形成タイミングを早めることでその配
列ピッチを狭める。逆に微細孔Ｈの配列ピッチＬが規定
値Ｌoよりも短いときには、図４(ｃ)に示すようにレー
ザ発振ヘッド１４のパルス駆動周期Ｔを長くし、微細孔
Ｈの形成タイミングを遅らせることでその配列ピッチを
広げる。
【００２１】このような微細孔Ｈに関する画像解析結果
に従ってレーザ発振ヘッド１４のパルス発振駆動をフィ
ードバック制御する本装置によれば、微細孔Ｈを形成し
たチップペーパＰの通気度を実際的に計測することな
く、仕様に応じた大きさ（面積Ｓ）の微細孔Ｈを、仕様
に応じた配列ピッチＬで安定に形成することができる。
しかもパルスレーザビームの照射による微細孔Ｈの形成
をリアルタイムに制御しながら、その仕様を十分に満足
する微細孔Ｈを形成することができる。従って微細孔Ｈ
の形成効率が非常に良く、その生産性を高めることがで
きる。しかもシガレットの銘柄変更に伴う微細孔Ｈの仕
様変更ににも柔軟に対処することができる等の効果が奏
せられる。
に従ってレーザ発振ヘッド１４のパルス発振駆動をフィ
ードバック制御する本装置によれば、微細孔Ｈを形成し
たチップペーパＰの通気度を実際的に計測することな
く、仕様に応じた大きさ（面積Ｓ）の微細孔Ｈを、仕様
に応じた配列ピッチＬで安定に形成することができる。
しかもパルスレーザビームの照射による微細孔Ｈの形成
をリアルタイムに制御しながら、その仕様を十分に満足
する微細孔Ｈを形成することができる。従って微細孔Ｈ
の形成効率が非常に良く、その生産性を高めることがで
きる。しかもシガレットの銘柄変更に伴う微細孔Ｈの仕
様変更ににも柔軟に対処することができる等の効果が奏
せられる。
【００２２】尚、本発明は上述した実施形態に限定され
るものではない。例えばチップペーパＰの走行速度Ｖを
監視しながら、その走行速度Ｖに応じてレーザ発振ヘッ
ド１４のパルス発振駆動を制御する場合にも同様に適用
することができる。またカメラ２２に代えて、光学的ラ
インセンサやエリアセンサを用いて微細孔Ｈの大きさ
や、その配列ピッチを計測することも勿論可能である。
また上述した実施形態においては、シングルボビンタイ
プのレーザ開孔装置を例に説明したが、巻出し基台巻２
と取り基台６との間に２巻以上のチップペーパＰを掛
け、これらを同時走行させて微細孔Ｈを形成する装置
や、１本のチップペーパＰに複数列の微細孔Ｈを形成す
る装置にも同様に適用することができる。この場合には
開孔基台４に、微細孔Ｈの形成列数に応じたレーザ発振
ヘッド１４を設けておくようにすれば良い。その他、本
発明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。
るものではない。例えばチップペーパＰの走行速度Ｖを
監視しながら、その走行速度Ｖに応じてレーザ発振ヘッ
ド１４のパルス発振駆動を制御する場合にも同様に適用
することができる。またカメラ２２に代えて、光学的ラ
インセンサやエリアセンサを用いて微細孔Ｈの大きさ
や、その配列ピッチを計測することも勿論可能である。
また上述した実施形態においては、シングルボビンタイ
プのレーザ開孔装置を例に説明したが、巻出し基台巻２
と取り基台６との間に２巻以上のチップペーパＰを掛
け、これらを同時走行させて微細孔Ｈを形成する装置
や、１本のチップペーパＰに複数列の微細孔Ｈを形成す
る装置にも同様に適用することができる。この場合には
開孔基台４に、微細孔Ｈの形成列数に応じたレーザ発振
ヘッド１４を設けておくようにすれば良い。その他、本
発明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。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ロ
ールから繰り出された、例えばシガレットとフィルタと
の接続に使用されるチップペーパからなる帯状材を所定
の速度で走行させ、その走行経路の上流側にてレーザ発
振ヘッドからレーザビームを照射して帯状材に微細孔を
形成すると共に、例えばカメラやラインセンサ等により
上記微細孔を光学的に検出し、その解析結果に基づいて
前記レーザ発振ヘッドの発振駆動をフィードバック制御
するので、微細孔の大きさと配列ピッチとを高精度に一
定化することができる。
ールから繰り出された、例えばシガレットとフィルタと
の接続に使用されるチップペーパからなる帯状材を所定
の速度で走行させ、その走行経路の上流側にてレーザ発
振ヘッドからレーザビームを照射して帯状材に微細孔を
形成すると共に、例えばカメラやラインセンサ等により
上記微細孔を光学的に検出し、その解析結果に基づいて
前記レーザ発振ヘッドの発振駆動をフィードバック制御
するので、微細孔の大きさと配列ピッチとを高精度に一
定化することができる。
【００２４】特に微細孔の検出ピッチを検出して前記レ
ーザ発振ヘッドの発振駆動周期を調整すると共に、微細
孔の大きさを検出して前記レーザ発振ヘッドによるレー
ザビームの発振出力を調整するので、簡易にして効果的
に仕様に応じた微細孔を形成することができ、例えば帯
状材としてのチップペーパの通気度を高品質に保つこと
ができる等の多大なる効果が奏せられる。
ーザ発振ヘッドの発振駆動周期を調整すると共に、微細
孔の大きさを検出して前記レーザ発振ヘッドによるレー
ザビームの発振出力を調整するので、簡易にして効果的
に仕様に応じた微細孔を形成することができ、例えば帯
状材としてのチップペーパの通気度を高品質に保つこと
ができる等の多大なる効果が奏せられる。
【図１】シングルボビンタイプのレーザ開孔装置を示す
概略斜視図。
概略斜視図。
【図２】本発明の一実施形態に係るレーザ開孔装置の概
略的な構成図。
略的な構成図。
【図３】図２に示すレーザ開孔装置において光学的に検
出される微細孔の像の例と、その画像解析の概念を示す
図。
出される微細孔の像の例と、その画像解析の概念を示す
図。
【図４】レーザ発振ヘッドに対してフィードバック制御
される駆動パルスのタイミング図。
される駆動パルスのタイミング図。
２ 巻出し基台 ４ 開孔基台 ６ 巻取り基台 １０ 巻取りボビン １２ ガイドローラ １４ レーザ開孔ヘッド １６ リニアアクチュエータ １８ 検査装置 ２２ カメラ ２４ 画像処理部 ２６ コントローラ
Claims (4)
- 【請求項１】 ロールから繰り出された帯状材を所定の
速度で走行させる走行経路と、この走行経路の上流側に
設けられて該走行経路を走行する前記帯状材にレーザビ
ームを照射して微細孔を形成するレーザ発振ヘッドと、
前記走行経路の下流側に設けられて前記帯状材に形成さ
れた微細孔を光学的に検出する光学検出手段と、この光
学検出手段により検出された微細孔の情報を解析して前
記レーザ発振ヘッドの発振駆動を制御する制御手段とを
具備したことを特徴とする帯状材の開孔装置。 - 【請求項２】 前記制御手段は、前記微細孔の検出ピッ
チを検出して前記レーザ発振ヘッドの発振駆動周期を調
整すると共に、前記微細孔の大きさを検出して前記レー
ザ発振ヘッドによるレーザビームの発振出力を調整する
ことを特徴とする請求項１に記載の帯状材の開孔装置。 - 【請求項３】 前記制御手段によるレーザビームの発振
出力の調整は、レーザビームの出力パルス幅、またはレ
ーザビームの出力強度を可変することを特徴とする請求
項２に記載の帯状材の開孔装置。 - 【請求項４】 前記帯状材は、シガレットとフィルタと
の接続に使用されるチップペーパであることを特徴とす
る請求項１に記載の帯状材の開孔装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9135343A JPH10323783A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 帯状材の開孔装置 |
| IDP980749A ID20337A (id) | 1997-05-26 | 1998-05-19 | Alat pelubang untuk bahan pita |
| DE69807008T DE69807008T2 (de) | 1997-05-26 | 1998-05-25 | Vorrichtung zum Perforieren eines Bandmaterials |
| EP98109463A EP0881025B1 (en) | 1997-05-26 | 1998-05-25 | Piercing apparatus for a web material |
| US09/084,003 US6025572A (en) | 1997-05-26 | 1998-05-26 | Laser piercing apparatus for a web material |
| CN98114726A CN1104208C (zh) | 1997-05-26 | 1998-05-26 | 带状材料的开孔装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9135343A JPH10323783A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 帯状材の開孔装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10323783A true JPH10323783A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=15149566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9135343A Pending JPH10323783A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 帯状材の開孔装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6025572A (ja) |
| EP (1) | EP0881025B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10323783A (ja) |
| CN (1) | CN1104208C (ja) |
| DE (1) | DE69807008T2 (ja) |
| ID (1) | ID20337A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005115181A1 (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Japan Tobacco Inc. | シガレット製造装置 |
| JP2007196274A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
| JP2010264508A (ja) * | 2009-04-13 | 2010-11-25 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | 加工装置 |
| KR20160075238A (ko) * | 2014-12-19 | 2016-06-29 | (주)엔에스 | 레이저 천공 장치 |
| CN112475639A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-12 | 湖北工业大学 | 一种包装纸密码防伪激光打孔装置及其打孔方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| AUPR158300A0 (en) | 2000-11-20 | 2000-12-14 | Amcor Packaging (Australia) Pty Ltd | Method for forming perforations in film |
| TWI249782B (en) * | 2001-03-05 | 2006-02-21 | Mosel Vitelic Inc | Auxiliary cutting tool of rubber for ion implanter and the cutting method |
| US6538230B2 (en) * | 2001-05-17 | 2003-03-25 | Preco Laser Systems, Llc | Method and apparatus for improving laser hole resolution |
| ATE341935T1 (de) * | 2003-08-20 | 2006-11-15 | Eberhard Kertscher | Bohreinrichtung für tropfbewässerungsrohre |
| US7230696B2 (en) * | 2004-03-08 | 2007-06-12 | Philip Morris Usa Inc. | Calibration of instruments for measuring the permeability of a material |
| US7224447B2 (en) * | 2004-03-08 | 2007-05-29 | Philip Morris Usa Inc. | System and method for measuring the permeability of a material |
| WO2006063609A1 (en) * | 2004-12-13 | 2006-06-22 | Perfo Tec Bv | Device for perforating a flexible film |
| JP4911924B2 (ja) * | 2005-06-02 | 2012-04-04 | 新光電気工業株式会社 | レーザ加工方法及びその装置 |
| GB2437978A (en) * | 2006-05-09 | 2007-11-14 | Molins Plc | Apparatus for determining the permeability of cigarette paper |
| US8237084B2 (en) * | 2006-12-22 | 2012-08-07 | Taylor Fresh Foods, Inc. | Laser microperforated fresh produce trays for modified/controlled atmosphere packaging |
| US8173931B2 (en) * | 2008-06-13 | 2012-05-08 | Electro Scientific Industries, Inc. | Automatic recipe management for laser processing a work piece |
| US8833216B2 (en) | 2009-08-10 | 2014-09-16 | Amcor Limited | Method and an apparatus for perforating polymeric film |
| CN102107332B (zh) * | 2009-12-23 | 2013-11-06 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 一种激光打孔方法及*** |
| US8814430B2 (en) * | 2010-02-23 | 2014-08-26 | Kraft Foods R&D, Inc. | Food package having opening feature |
| CN103079746A (zh) * | 2010-09-01 | 2013-05-01 | 三菱电机株式会社 | 激光加工装置及基板位置检测方法 |
| KR101247106B1 (ko) * | 2010-11-24 | 2013-03-29 | 주식회사 성우하이텍 | 롤 포밍 시스템용 레이저 용접장치의 제어방법 |
| AT515408B1 (de) | 2014-04-03 | 2015-09-15 | Tannpapier Gmbh | Diffusionsoptimiertes Mundstückbelagpapier |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4297559A (en) * | 1979-05-10 | 1981-10-27 | Olin Corporation | Apparatus for controlled perforation of moving webs with fixed focus laser beam |
| DE4106127C2 (de) * | 1991-02-27 | 2003-05-28 | Hauni Werke Koerber & Co Kg | Verfahren und Vorrichtung zum Perforieren von Zigarettenhüllmaterial |
| DE4108166A1 (de) * | 1991-03-14 | 1992-09-17 | Hauni Werke Koerber & Co Kg | Verfahren und vorrichtung zum perforieren von zigaretten |
| JP3101636B2 (ja) * | 1991-11-21 | 2000-10-23 | 日本たばこ産業株式会社 | 帯状シートの穿孔装置 |
| US5341824A (en) * | 1992-12-29 | 1994-08-30 | Philip Morris Incorporated | Method and apparatus for inspecting and controlling tipping paper perforation |
-
1997
- 1997-05-26 JP JP9135343A patent/JPH10323783A/ja active Pending
-
1998
- 1998-05-19 ID IDP980749A patent/ID20337A/id unknown
- 1998-05-25 EP EP98109463A patent/EP0881025B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-25 DE DE69807008T patent/DE69807008T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-26 US US09/084,003 patent/US6025572A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-26 CN CN98114726A patent/CN1104208C/zh not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1104208C (zh) | 2003-04-02 |
| CN1200314A (zh) | 1998-12-02 |
| ID20337A (id) | 1998-11-26 |
| EP0881025A1 (en) | 1998-12-02 |
| DE69807008D1 (de) | 2002-09-12 |
| EP0881025B1 (en) | 2002-08-07 |
| US6025572A (en) | 2000-02-15 |
| DE69807008T2 (de) | 2003-05-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040428 |