JP2002058465A - シガレット検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続して製造されるシガレットの通気抵抗に
関する品質を的確に判定して、シガレットの製造を効率
的に管理・制御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】 連続して製造されるフィルタ付きシガレ
ットにおける通気抵抗の集合の分布特性に基づいて該通
気抵抗のバラツキに対する許容範囲を設定し（判定基準
設定手段）、前記フィルタ付きシガレットの通気抵抗の
集合の平均値が上記許容範囲に含まれるか否かを判定し
てフィルタ付きシガレットの集合に対する品質を評価す
る（判定手段）。特に通気抵抗のバラツキに対する許容
範囲を、前記通気抵抗の集合が示す分布の目標平均値を
中心とする分布割合が所定の比率以上となる分布幅を規
定する上限値および下限値として設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィルタ付きシガ
レットの製造ラインに組み込まれて該シガレットの通気
抵抗を連続して計測するシガレット検査装置に係り、特
に品質不良として判定する上での判定基準を的確に設定
することで、上記製造ラインの効率的な運用を図ること
のできるシガレット検査装置に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】シガレットにおける通気特性（通
気抵抗；ベンチレーション）は、該シガレットの喫味等
からなる品質を左右する要素の１つである。そこで従来
一般的には、シガレット製造工程から所定本数のシガレ
ットをサンプリング抽出し、例えば図１０に示すような
シガレット検査装置（ベンチレーション測定器）を用い
て該シガレットの通気抵抗を１本ずつ計測して、その品
質を管理している。

【０００３】ちなみに上記ベンチレーション測定器は、
概略的にはシガレットＣを、そのたばこ巻き部Ｔとフィ
ルタ部Ｆとをそれぞれ気密に区画して保持する容器１を
備える。この容器１は、シガレットＣの吸い口部である
フィルタ部Ｆの先端部（フィルタ側端部）、フィルタ部
Ｆとたばこ巻き部Ｔとの境界部、およびたばこ巻き部Ｔ
の先端部（着火側端部；上端部）にその外周面からそれ
ぞれ圧接してシガレットＣを保持すると共に、前記容器
１の内部を３つの気密室２ａ,２ｂ,２ｃに区画する支持
部３ａ,３ｂ,３ｃを同軸に備える。そして容器１に保持
されたシガレットＣを、気密室２ａを介してフィルタ部
Ｆの先端部（フィルタ側端部；下端部）から一定の流量
Ｖcで吸引し、そのとき、気密室２ｂを介してフィルタ
部Ｆの側面から流入する空気量Ｖf、および気密室２ｃ
を介してたばこ巻き部Ｔの側面から流入する空気量Ｖp
とをそれぞれ求めることで、その通気抵抗を計測するよ
うに構成される。

【０００４】尚、図中４は、容器１内に気密室２ａ,２
ｂ,２ｃを形成するシャッタであり、このシャッタ４を
開けることにより、通気抵抗の計測を終えたシガレット
Ｃが排出される。また図中５は、容器１の上端開口側か
ら供給されるシガレットＣを支持部３ｃの中央部に導く
ガイドであり、図中６は上記シガレットＣを支持部３ｂ
の中央部に導くガイドである。更に気密室２ａに設けら
れて前記支持部３ａの下方中央部に選択的に位置付けら
れるストッパ７は、容器１の上端側から挿入されるシガ
レットＣのフィルタ側端部に当接して容器１における該
シガレットＣの保持位置を規定する役割を担う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところでシガレットの
製造工程において連続して製造されるフィルタ付きシガ
レットの全てについてその通気抵抗を連続して検査し、
その検査結果に応じて品質不良と判定されたシガレット
をその製造ラインから排除したり、更には品質不良とな
るシガレットが多い場合には、その製造自体を停止制御
することが考えられている。

【０００６】しかしながらシガレット製造装置に組み込
まれるシガレット検査装置を実現する場合、その品質を
評価してシガレットの製造を管理・制御する上で、計測
した通気抵抗（計測データ）をどのような基準に基づい
て判定するかと言う点で幾つかの問題が残されている。
例えば予め設定した閾値に基づいて計測データを弁別し
て良／不良を判定し、不良となるシガレットの割合が所
定の管理基準を超えたときにシガレットの製造を停止す
るようにすると、シガレットの製造条件の変化に伴う品
質のバラツキ範囲の変動に起因して、製造装置が頻繁に
停止する虞が生じる。しかしシガレットの製造条件が変
わる都度、その品質の判定基準を適正に設定することは
甚だ困難である。

【０００７】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、連続して製造されるシガレット
の品質をその通気抵抗に基づいて的確に判定して、シガ
レットの製造を効率的に管理・制御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。

【０００８】

【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、シガレットの
製造ラインに組み込まれて、連続して製造されるシガレ
ットの品質に応じてその製造を管理・制御するに好適な
ものであって、検査ドラムの周面に設けた複数の保持部
にフィルタ付きシガレットを１本ずつ保持して搬送し、
所定の検査位置に運ばれたフィルタ付きシガレットに空
気を導入して該フィルタ付きシガレットの通気抵抗を求
め（計測手段）、この計測手段にて順次求められる複数
のフィルタ付きシガレットのそれぞれにおける通気抵抗
の集合の分布特性に基づいて、上記通気抵抗のバラツキ
に対する許容範囲を設定し（判定基準設定手段）、前記
フィルタ付きシガレットの通気抵抗の集合の平均値が上
記許容範囲に含まれるか否かを判定して、前記フィルタ
付きシガレットの品質を評価する（判定手段）ようにし
たことを特徴としている。

【０００９】即ち、本発明は連続して製造されるシガレ
ットの平均的な品質を、その製造を管理・制御する上で
の情報（指標）として捉えることで、シガレット製造装
置の運転停止の条件を決定し、該シガレット製造装置の
効率的な運用を図るようにしたものである。特に計測し
た複数のシガレットの通気抵抗の集合の分布特性からそ
の平均値が取り得るバラツキの範囲を推定し、該通気抵
抗の平均値画素の許容範囲に含まれているか否かを判定
することで、シガレット製造装置を運転停止させるべき
状態を的確に決定することを特徴としている。

【００１０】好ましくは請求項２に記載するように前記
判定基準設定手段においては、前記通気抵抗のバラツキ
に対する許容範囲を、前記通気抵抗の集合が示す分布の
目標平均値を中心とする分布割合が所定の比率以上とな
る分布幅を規定する上限値および下限値として設定す
る。また請求項３に記載するように前記判定手段におい
ては、前記通気抵抗の集合の平均値が上記許容範囲に含
まれないとき、該通気抵抗の集合が求められた前記フィ
ルタ付きシガレットの集合を排除し、および／またはそ
の後のフィルタ付きシガレットの製造を停止させる機能
を備えることを特徴としている。

【００１１】

【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はシガレット検査装置の全体的な概略構成図で、１
０はシガレット製造装置（製造工程）に組み込まれて該
シガレット製造装置にて連続して製造されたフィルタ付
きシガレットを搬送して通気抵抗計測に供する搬送機構
部である。この上記搬送機構部１０は、その周面にフィ
ルタ付きシガレットを保持して搬送する搬送ドラム（検
査ドラム）１１を備える。この搬送ドラム１１は、その
周面に複数（例えば４０個）の溝状のシガレット保持部
１２を平行に等ピッチで備えたものであり、その回転に
伴って各シガレット保持部１２にフィルタ付きシガレッ
トを１本ずつ吸着保持して円周方向に搬送して、該搬送
ドラム１１の所定の回転位置に設けられた計測部１３に
導く役割を担う。

【００１２】尚、図中１４はフィルタ付きシガレットに
おけるフィルタ端の向きを検査しながら該フィルタ付き
シガレットを上記搬送ドラム１１上に１本ずつ供給する
エンドチェッカドラムであり、図中１５は搬送ドラム１
１にて上記計測部１３を介して搬送されたフィルタ付き
シガレットを受け止めて次工程に送り出すキャリアドラ
ムである。また図中１６は、搬送ドラム１１の回転基準
位置を検出するための位置基準センサである。

【００１３】しかして搬送ドラム１２の周方向における
所定の回転位置に設けられた前記計測部１３は、該搬送
ドラム１１の各保持部１２にそれぞれ保持されて搬送さ
れるフィルタ付きシガレットに対して、後述するように
フィルタ付きシガレットをその両端から挟持してその着
火側端部から空気を導入する空気導入機構を備える。そ
してフィルタ付きシガレットの着火側端部から導入され
る空気の圧力Ｐ１、およびこの導入空気によってその吸
い口であるフィルタ側端部に生じる圧力Ｐ２を、第１お
よび第２の圧力変換器１７,１８を用いてそれぞれ検出
するように構成される。

【００１４】ちなみに上記空気導入機構は、例えば図２
にその概略構成を示すように、搬送ドラム１２の両端に
それぞれ組み込まれて該搬送ドラム１２と一体に回転す
る第１および第２のテスティングリング２１,２２を備
える。第１のテスティングリング２１は、前記シガレッ
ト保持部１２にそれぞれ対応して設けられた複数の空気
導入孔（空気吹出し部）２３を備えたもので、これらの
空気導入孔２３は搬送ドラム１２の回転に伴って計測部
１３に設けられたファンネル２４に選択的に連通する。
そしてこのファンネル２４を介して図示しないコンプレ
ッサ等の空気源から供給される空気を、前記シガレット
保持部１２に保持されたフィルタ付きシガレットＣの着
火側端部から導入する役割を担う。前述した第１の圧力
変換器１７は、このようなファンネル２４に設けられる
ことで、或いは図示しないチーズを介してその空気導入
路に設けられることで、フィルタ付きシガレットＣに導
入される空気の圧力（入口側空気圧力）Ｐ１を検出する
役割が与えられる。

【００１５】また第２のテスティングリング２２は、前
記シガレット保持部１２にそれぞれ対応して設けられた
複数のマウスピース２５を備えたもので、これらのマウ
スピース２５はシガレット保持部１２の軸方向（シガレ
ット保持部１２に保持されるフィルタ付きシガレットの
長手方向）に進退自在に設けられている。これらのマウ
スピース２５は、前記搬送ドラム１２の回転に伴って前
記計測部１３に設けられたカム機構２６により前記第１
のテスティングリング２１側に向けて所定の圧力で変位
されるように設けられており、フィルタ付きシガレット
Ｃを押圧してその着火側端部を前記空気導入孔２３に当
接させる押圧手段として機能する。そしてマウスピース
２５は、前記シガレット保持部１２に保持されたフィル
タ付きシガレットＣをそのフィルタ側端部から押圧して
変位させ、前記第１のテスティングリング２１との間に
該シガレットＣを保持してその着火側端部を前記空気導
入孔２３に連結させる役割を担う。

【００１６】ちなみにマウスピース２５は、フィルタ付
きシガレットＣのフィルタ側端部との当接部を平坦面と
した金属製のものからなり、その中心部には上記フィル
タ付きシガレットＣのフィルタ側端部（端面）に連通す
る貫通孔２７が設けられている。この貫通孔２７は、第
２のテスティングリング２２に設けられた連通孔２８を
介して前記計測部１３に設けられたファンネル２９に選
択的に結合される。前述した第２の圧力変換器１８は、
このようなファンネル２９に設けられることで、フィル
タ付きシガレットＣに導入された空気により該シガレッ
トＣのフィルタ側端部に生じる圧力（出口側空気圧力）
Ｐ２を計測する役割が与えられる。特に第２の圧力変換
器１８は、ファンネル２９を介して前記マウスピース２
５の貫通孔２７を閉塞することで、前記フィルタ付きシ
ガレットＣに導入した空気がそのフィルタ側端部から流
れ出すことを禁止した状態で、該フィルタ側端部に生じ
る圧力Ｐ２を検出するように設けられる。

【００１７】尚、前述した上記ガレット保持部１２は、
図２にその概略的な断面構造を示すように、フィルタ付
きシガレットＣの周面を、その長手方向の複数の位置に
おいて軽く接触して保持する半リング状の複数の突起１
２ａを備えている。また複数の突起１２ａにより構成さ
れる溝状のシガレット保持部１２の底部には、搬送ドラ
ム１１の内部を連通する細径のサクション孔１２ｂが設
けられている。シガレット保持部１２は、このサクショ
ン孔１２ｂを介して加えられる負圧を用いて上記各突起
１２ａ上に載置されたフィルタ付きシガレットＣを軽い
力で吸着し、フィルタ付きシガレットＣの周面を実質的
に開放した状態で該シガレットＣを保持するように構成
されている。

【００１８】ところで上述した如く搬送ドラム１２によ
りフィルタ付きシガレットＣを搬送しながら、検査部１
３において該フィルタ付きシガレットＣに空気を導入
し、第１および第２の圧力変換器１７,１８を用いて検
出される導入空気の圧力（入口側空気圧力）Ｐ１および
フィルタ側端部に生じた圧力（出口側空気圧力）Ｐ２を
それぞれ示す検出信号、即ち、第１および第２の圧力変
換器１７,１８の各出力信号は、前述した図１に示す電
子盤３０に与えられる。この電子盤３０は、データ処理
部３１やタッチパネル等からなる表示／操作部３２を備
えたもので、基本的には前述したフィルタ付きシガレッ
トＣの入口側空気圧力Ｐ１と該シガレットＣの開放され
たフィルタ側端部における出口側空気圧力Ｐ２（大気
圧）とに従って該シガレットＣの通気抵抗を求める機能
を備える。

【００１９】また上記電子盤３０は、パーソナルコンピ
ュータ等の外部装置４０と協働して各フィルタ付きシガ
レットＣ毎に求められ通気抵抗を集計処理したり、後述
するようにその通気特性や保持部１２におけるシガレッ
トＣの保持特性等を評価する機能を備える。そしてその
評価結果に応じて、例えばシガレット製造装置の作動を
制御する製造制御部５０に対してその製造停止等の指令
を与えたり、品質不良と判定したフィルタ付きシガレッ
トに対する排除指令を与える等の機能も備えている。

【００２０】ちなみに上述した役割を担う電子盤３０
は、例えば図３に示すように構成される。この電子盤３
０に設けられたアナログ入力部３３は、前述したフィル
タ付きシガレットＣの入口側空気圧力Ｐ１および出口側
空気圧力Ｐ２をそれぞれ検出する第１および第２の圧力
変換器１７,１８とのインターフェースをなすもので、
各圧力変換器１７,１８の出力をフィルタリングするロ
ーパスフィルタ（ＬＰＦ）３４を備えている。

【００２１】このローパスフィルタ３４は、例えば図４
に示すように所定のカットオフ周波数ｆcutにおいて、
圧力変換器１７,１８の出力をシャープにフィルタリン
グする高次のフィルタ特性Ａを備えたもので、圧力変換
器１７,１８を含む検出系（アナログ信号系）に混入し
て該圧力変換器１７,１８の出力電圧波形に重畳する高
周波成分の外来雑音だけをシャープにカットする役割を
担う。換言すればこのローパスフィルタ３４は、前述し
た圧力変換器１７,１８の本来の出力信号の周波数成分
を損なうことなく、上記外来雑音（高周波成分）だけを
排除する役割を担う。尚、上記カットオフ周波数ｆcut
は、例えばシガレット製造装置の作動に伴って発生する
高周波雑音成分の周波数にもよるが、４００ｋ〜７００
ｋＨzとして設定される。

【００２２】ちなみにローパスフィルタ３４のフィルタ
特性が、図４に特性Ｂとして示すようにブロードな場合
には、圧力変換器１７,１８の出力が有する高周波数成
分自体も損なわれる。この結果、そのフィルタリング出
力は、例えば圧力変換器１７,１８の出力信号を平滑化
したようなブロードなもの（鈍ったもの）となることが
否めない。このような不具合を防いで、その計測精度を
十分に高く維持するべく、ここでは高次のシャープなフ
ィルタ特性Ａを有するローパスフィルタ３４を用いて、
その信号系に混入した高周波雑音成分だけをシャープに
除去するものとなっている。

【００２３】しかしてローパスフィルタ３４を介して取
り込まれた前記第１および第２の圧力変換器１７,１８
の出力（入口側空気圧力Ｐ１および出口側空気圧力Ｐ２
を示す信号）は、ＡＤ変換器３５を介してデジタルデー
タに変換された後、インターフェース３６を介して前述
したデータ処理部３１をなすＣＰＵに取り込まれる。ま
たこのＣＰＵ（データ処理装置）３１には、前述した位
置基準センサ１６にて検出される前記搬送ドラム１１の
回転基準位置の情報が前記インターフェース３６を介し
て与えられる。更に製造制御部５０から求められる図示
しないシガレット製造装置におけるシガレットの製造タ
イミングを示すエンコーダパルスが、同期制御部３７か
らインターフェース３６を介して前記ＣＰＵ３１に与え
られるようになっている。

【００２４】そしてＣＰＵ（データ処理装置）３１にお
いては、前記位置基準センサ１８から求められる前記搬
送ドラム１１の回転基準位置情報を基準として前記エン
コーダパルスを計数することで、前述した計測部１３に
おいて通気抵抗の計測が実施されているフィルタ付きシ
ガレットＣが、搬送ドラム１１におけるどの（何番目）
シガレット保持部１２に保持されたものであるかを管理
している。同時にＣＰＵ３１は、前記エンコーダパルス
に従ってフィルタ付きシガレットに対する通気抵抗計測
タイミングを設定している。

【００２５】ちなみに通気抵抗の計測タイミングは、搬
送ドラム１１の周面に保持されて計測部１３に搬送され
たフィルタ付きシガレットＣに対して、カム機構２６を
作動させてマウスピース２５を変位させて該マウスピー
ス２５と第１のテスティングリング２１との間にフィル
タ付きシガレットＣを挟み込んだ後、シガレットＣの着
火側端部端から導入した所定流量の空気の流れ（空気
流）が安定したタイミングとして設定される。

【００２６】ＣＰＵ（データ処理装置）３１はこのよう
な計測タイミングにおいて前述した第１および第２の圧
力変換器１７,１８をそれぞれ介して検出され、ローパ
スフィルタ３４を介して求められる入口側空気圧力Ｐ１
および出口側空気圧力Ｐ２をその計測データとして取り
込んでいる。そしてこれらの計測データ（入口側空気圧
力Ｐ１および出口側空気圧力Ｐ２）に従って後述するよ
うにフィルタ付きシガレットＣの通気抵抗を求めてい
る。そしてその計測データや通気抵抗等を、前述した操
作／表示部３２を介して管理者（オペレータ）に提示し
たり、更には上記通気抵抗からフィルタ付きシガレット
Ｃの品質を評価するものとなっている。

【００２７】尚、通気抵抗の情報に従ってフィルタ付き
シガレットＣの品質が悪いとの判定結果が得られた場合
には、ＣＰＵ３１は出力部３８を介して前記製造制御部
５０に対して機械停止指令を発してその後のシガレット
の製造を停止させたり、当該フィルタ付きシガレットＣ
をその製造ラインから排除するべく指令を発する。また
このＣＰＵ３１は、入力部３９を介して製造制御部５０
からシガレットの製造開始の情報を得て上述した計測処
理機能を実行する如く構成される。

【００２８】ここで上述したＣＰＵ（データ処理装置）
３１における、前述した入口側空気圧力Ｐ１および出口
側空気圧力Ｐ２に基づく通気抵抗の計測原理について説
明する。この装置においては、前述したようにフィルタ
付きシガレットＣの着火側端部から空気を導入し、その
ときの入口側空気圧力Ｐ１と出口側空気圧力Ｐ２とを第
１および第２の圧力変換器１７,１８を用いてそれぞれ
検出している。このときのフィルタ付きシガレットＣに
おける空気の流れは、図５に模式的に示すようにその一
部はシガレットＣのたばこ巻き部Ｔから漏れ、またフィ
ルタ部Ｆからも漏れる。これらのたばこ巻き部Ｔおよび
フィルタ部Ｆからそれぞれ漏れる空気量は、図１０に示
した従来のシガレット検出装置において、フィルタ付き
シガレットＣをその吸い口であるフィルタ側端部から一
定の流量Ｖcで吸引した際に、たばこ巻き部Ｔおよびフ
ィルタ部Ｆからそれぞれ流入する空気量Ｖp,Ｖfに相当
する。

【００２９】ちなみに図１０に示す従来のシガレット検
査装置においては、その際の空気の漏れ比率を、 [漏れ比率]＝(Ｖp＋Ｖf)／Ｖc＊１００(％) として計測し、これをシガレットの品質を評価する上で
の通気抵抗として求めている。

【００３０】これに対して本装置においては、上述した
空気の漏れに伴ってたばこ巻き部Ｔにおいて生じる圧力
降下Ｐtとフィルタ部Ｆにおいて生じる圧力降下Ｐfとに
着目している。そしてこれらの空気の漏れに伴う圧力降
下Ｐt,Ｐfが生じた分、フィルタ付きシガレットＣの着
火側端部から導入された空気の圧力（入口側空気圧力）
Ｐ１が低下して、そのフィルタ側端部に出口側空気圧力
Ｐ２として現れること、つまり Ｐ１＝Ｐ２＋Ｐt＋Ｐf なる圧力関係が成立することに着目している。

【００３１】そこで本装置においては、基本的には入口
側空気圧力Ｐ１の内の何％が空気の漏れによって圧力降
下しているかを求めることで、その通気抵抗を評価する
ものとなっている。具体的にはシガレットＣにおける空
気の漏れ比率を [漏れ比率]＝[圧力降下]／[入口側空気圧力]＊１００(％) ＝（Ｐt＋Ｐf）／Ｐ１＊１００(％) ＝（Ｐ１−Ｐ２）／Ｐ１＊１００(％) として求め、これをシガレットの品質を評価する上での
通気抵抗として求めている。

【００３２】尚、シガレットＣにおける空気の漏れが全
くない場合には、シガレットＣ内を空気が通流すること
がなく、たばこ巻き部Ｔおよびフィルタ部Ｆにおける圧
力降下Ｐt,Ｐfが発生しないので、そのフィルタ側端部
における出口側空気圧力Ｐ２は入口側空気圧力Ｐ１と等
しくなる（Ｐ１＝Ｐ２）。従ってそのときの漏れ比率は として求められる。

【００３３】しかし実際のフィルタ付きシガレットＣに
おいては、フィルタ部Ｆにベンチレーション用の細孔を
意図的に設けたものが多くあるので、一般的にはシガレ
ットＣの製品仕様に応じた或る値の漏れ比率が求められ
る。そしてたばこ巻き部Ｔにおける巻紙の継ぎ目に接着
不良に起因する隙間が有ったり、たばこ巻き部Ｔやフィ
ルタ部Ｆに傷穴等の欠陥が存在すると、これらの隙間や
傷穴等を介して大きな空気の漏れが発生する。するとこ
の空気の漏れに伴う大きな圧力降下が生じるので、前述
した如く求められる漏れ比率が大きくなる。従ってこの
漏れ比率を、当該シガレットＣの製品仕様により定まる
標準的な漏れ比率と比較すれば、その通気抵抗に関わる
品質を精度良く評価することが可能となる。

【００３４】尚、正常なフィルタ付きシガレットＣにお
いては、たばこ巻き部Ｔにおける空気の漏れ量は、フィ
ルタ部Ｆにおいて意図的は設定された空気の漏れ量に比
較して極めて少ないので、シガレットＣの製品仕様によ
り定まる標準的な漏れ比率は、専ら、フィルタ部Ｆにお
ける空気の漏れ量によって定まると看做し得る。従って
上述した如く求められる空気の漏れ比率が当該シガレッ
トＣの標準的な漏れ比率よりも大きく上回るような場合
には、その原因が主としてたばこ巻き部Ｔにおける巻紙
の巻き欠陥（巻穴）に起因すると看做すことができる。
従って上述した如くシガレットＣにおける圧力降下に着
目してその通気抵抗（漏れ比率）を計測し、これを評価
すればすればシガレットＣの通気抵抗に関する品質を精
度良く判定して、シガレットＣの製造不良を確実に検出
することが可能となる。

【００３５】ところでこの実施形態に係るシガレット検
査装置においては、図２に示したようにマウスピース２
５の端面が平坦な形状を有し、また第１のテスティング
リング２１も平坦面をなしている。そしてこれらのテス
ティングリング２１とマウスピース２５との間にフィル
タ付きシガレットＣを軽く挟み込んだ状態で該シガレッ
トＣに空気を導入し、テスティングリング２１を介して
導入される空気の圧力（入口側空気圧力）Ｐ１を第１の
圧力変換器１７にて検出している。またマウスピース２
５側においては、該マウスピース２５の貫通孔２７を閉
塞した第２の圧力変換器１８を用いて該貫通孔２７に導
入される圧力（出口側空気圧力）Ｐ２を計測している。

【００３６】従ってカップ状のマウスピースを用いてシ
ガレットＣのフィルタ側端部から空気を吸引する従来の
シガレット検査装置と異なって、マウスピース２５とシ
ガレットＣのフィルタ側端部との当接部において空気の
漏れ（リーク）が生じる虞がある。しかし第２の圧力変
換器１８は、シガレットＣに導入した空気を通流させる
ことなく、その導入空気によってフィルタ側端部に生起
された圧力（出口側空気圧力）Ｐ２を検出するだけであ
る。従って図６に上述した如く構成された測定系の等価
回路を示すように、第２の圧力検出器１８は、実質的に
たばこ巻き部Ｔおよびフィルタ部Ｆにおいて生じた空気
の漏れによる圧力降下分そのものを検出することにな
る。

【００３７】尚、図６に示す等価回路について簡単に説
明すると、抵抗Ｒtはたばこ巻き部Ｔにおける通気抵
抗、抵抗Ｒfはフィルタ部Ｆにおける通気抵抗、そして
抵抗ＲdはシガレットＣにおける空気の全体的な漏れ抵
抗である。また抵抗Ｒ１はシガレットＣの着火側端部で
の空気の漏れ抵抗（リーク抵抗）、抵抗Ｒ２はシガレッ
トＣのフィルタ側端部での空気の漏れ抵抗（リーク抵
抗）であり、ＩはシガレットＣに導入した空気の流量を
示している。

【００３８】しかしてシガレットＣに導入する空気の圧
力Ｐ１を検出する第１の圧力変換器１７は、大気圧を基
準とする圧力を計測することになるので、図６に示すよ
うにシガレットＣにおいて生じた圧力降下［Ｒt・Ｉ］
と、該シガレットＣからの空気の漏れによって生じた圧
力降下［Ｒd・Ｉ］との和［（Ｒt＋Ｒd）・Ｉ］を検出す
ることになる。また第２の圧力変換器１８は、シガレッ
トＣのフィルタ側端部での圧力Ｐ２を検出しているが、
そこには空気が流れることがなく、シガレットＣにおけ
る空気の漏れによって生じた圧力が伝達されているの
で、上記圧力降下［Ｒd・Ｉ］をそのまま検出することに
なる。即ち、フィルタ側端部にリーク（抵抗Ｒ２）があ
ったとしても、そのリークによる圧力降下が生じること
がないので、圧力変換器１８においては、上記フィルタ
側端部でのリークの影響を受けることなしにシガレット
Ｃにおける空気の漏れによる圧力降下［Ｒd・Ｉ］を検出
することが可能となる。

【００３９】かくして上述したようにフィルタ付きシガ
レットＣの着火側端部から空気を導入し、その着火側端
部での導入空気の圧力Ｐ１、およびそのフィルタ側端部
に生じた圧力Ｐ２を検出して該シガレットＣにおける空
気の漏れ比率（通気抵抗）を計測する本装置によれば、
簡易にして正確にその計測を実行することがでる。しか
もフィルタ側端部との当接部を平坦な形状としたマウス
ピース２５を用いて第１のテスティングリング２１との
間にフィルタ付きシガレットＣを簡易に保持し、該シガ
レットＣに空気を導入して通気抵抗の計測を行うので、
前述したように搬送ドラム１１を用いて複数のシガレッ
トＣを連続的に搬送する場合であっても、簡易にして効
率的にその計測を行うことができる。

【００４０】この場合には、前述したように搬送ドラム
１１によるシガレットＣの搬送に同期して、所定の計測
タイミングで前記第１および第２の圧力変換器１７,１
８の出力を抽出するようにすればよい。即ち、図７(ａ)
に圧力変換器１７,１８による検出圧力に相当する出力
電圧の変化を示すように、その出力電圧はシガレットＣ
の搬送に伴って時間的に変動する。そして計測部１３に
おいてシガレットＣを保持し、該シガレットＣに空気を
導入することにより検出圧力が高まり、シガレットＣの
保持を解除して計測部１３から移送する場合には、圧力
変換器１７,１８の出力電圧が低下することになる。そ
してこのときにはテスティングリング２１の空気吹出し
口２２、およびマウスピース２５の貫通孔２７がそれぞ
れ開放されることになるので、圧力変換器１７,１８は
大気圧を計測することになる。

【００４１】従って図７(ｂ)に、圧力変換器１７,１８
の出力電圧の変化を拡大して示すように、シガレットＣ
の搬送タイミング同期させて計測部１３による計測期間
を特定し、シガレットＣに導入した空気が安定したタイ
ミングを以て、その計測データをサンプリングするよう
にすれば良い。この計測タイミングについては、前述し
たように製造制御部５０から求められるエンコーダパル
スに基づいて、搬送ドラム１１によるシガレットＣの搬
送タイミングに同期させて設定すれば十分である。そし
てその計測データから求められる空気の漏れ比率が所定
の判定値を下回るとき、これを不良品として判定するよ
うにすればよい。

【００４２】また上述した実施形態によれば、フィルタ
側端部との当接部を平坦面とした金属製のマウスピース
２５を用いているので、従来の合成樹脂製からなるカッ
プ状のマウスピースと異なってシガレットＣのフィルタ
側端部に与えるダメージが少なく、保持ミスによってシ
ガレットＣに損傷を与える虞も殆どない。しかもマウス
ピース２５自体の長寿命化を図ることができ、マウスピ
ース２５の交換頻度を少なくして、その検査効率を十分
に高めることができる等の効果も奏せられる。

【００４３】ところで本装置においては、前述した如く
計測されるシガレットＣの通気抵抗（空気の漏れ比率）
を前記ＣＰＵ３１において次のように集計処理し、その
集計処理結果に基づいてシガレット製造装置の運転を管
理・制御する機能を備えている。即ち、ＣＰＵ３１は、
図８にその処理手順の一例を示すように複数のフィルタ
付きシガレットＣについて順次計測した通気抵抗（空気
の漏れ比率）を所定数に亘って収集し［ステップＳ
１］、その計測データの分布を、例えば図９に示すよう
に求めている［ステップＳ２］。この計測データの分布
は、例えばシガレット製造装置の運転を開始したとき
や、その製造条件を変更した際の初期時における所定本
数のフィルタ付きシガレットＣについてそれぞれ求めら
れた計測データの集合がなすデータ群の分布特性として
求められる。

【００４４】そして計測データの分布特性を解析して、
該計測データの平均値が取り得るバラツキの許容範囲Ｗ
を設定している［ステップＳ３］。この許容範囲Ｗは、
例えば上述した如く分布特性を求めた計測データの集合
における計測データの平均値を、或いは管理目標とする
通気抵抗を基準（中心）として、その計測データの８０
％が含まれる範囲の上限値および下限値をそれぞれ設定
することにより決定される。従って図９に分布特性Ｘと
して示すように計測データの集合の分布がシャープな場
合には上記許容範囲Ｗは狭く設定され、逆に分布特性Ｙ
として示すように計測データの集合の分布がブロードな
場合には上記許容範囲Ｗは広く設定される。

【００４５】しかる後、引き続き収集される計測データ
の集合に対して、その平均値を求め［ステップＳ４］、
その平均値が上述した如く設定された許容範囲Ｗに含ま
れるか否かを判定する［ステップＳ５］。そして計測デ
ータの集合の平均値が前記許容範囲Ｗに含まれる場合に
は、シガレット製造装置において連続して製造されるフ
ィルタ付きシガレットＣの通気抵抗に関する品質が良で
あると判断し、該フィルタ付きシガレットＣの製造を継
続する。これに対して計測データの集合の平均値が前記
許容範囲Ｗから外れる場合には、シガレット製造装置に
おいて連続して製造されるフィルタ付きシガレットＣの
通気抵抗に関する品質が不良であると判断する。そして
この場合には、シガレット製造装置によるフィルタ付き
シガレットＣの製造を停止させ［ステップＳ６］、また
そのときに製造されたフィルタ付きシガレットＣを不良
品として排除処理する［ステップＳ７］。そしてシガレ
ット製造装置に対するメンテナンスを実行した後、該シ
ガレット製造装置を再始動させてフィルタ付きシガレッ
トＣの製造を再開し、前述したステップＳ１からの処理
を実行してその製造品質を管理する。

【００４６】即ち、本発明においては、シガレット製造
装置において連続して製造されるフィルタ付きシガレッ
トＣの通気抵抗に関する製造品質が、連続して製造され
るフィルタ付きシガレットＣ間において大きく変動する
ことがないことに着目している。そこで連続して製造さ
れる複数のフィルタ付きシガレットＣをその集合として
捉え、これらのシガレットＣについてそれぞれ求められ
た通気抵抗（空気の漏れ比率）の平均値を、該シガレッ
トＣの集合についての通気抵抗に関する製造品質を評価
する為の指標としている。そして上記通気抵抗（空気の
漏れ比率）の平均値（指標）をその製造品質の傾向（ト
レンド）と看做し、シガレットＣの通気抵抗に関する製
造品質を保証し得る範囲において上記平均値が取り得る
範囲（許容範囲Ｗ）を前述した如く設定するものとなっ
ている。

【００４７】しかして連続して製造される複数のフィル
タ付きシガレットＣの集合毎にその通気抵抗の平均値を
求め、その平均値が前述した許容範囲Ｗ内に含まれるか
否かを判定して、上記シガレットＣの集合の通気抵抗に
関する製造品質を評価する機能を備えた本装置によれ
ば、シガレット製造装置の不具合に起因して連続して製
造されるフィルタ付きシガレットＣの製造品質が劣化し
てきたような場合、その全体的な傾向として品質劣化を
確実に検出することができる。そして通気抵抗に関する
品質が劣化したフィルタ付きシガレットＣの集合の全体
を不良品として廃棄することが可能となる。またシガレ
ット製造装置の運転を停止することで、その後、同じ製
造条件で品質の悪いフィルタ付きシガレットＣを引き続
いて製造することを確実に防止することができる。

【００４８】この結果、フィルタ付きシガレットＣの巻
き不良の発生を１本ずつ検出してシガレット製造装置の
運転を管理・制御することに比較して、該シガレット製
造装置により連続して製造されるフィルタ付きシガレッ
トＣの全体的な製造品質を的確に把握してその運転を管
理・制御することができるので、該シガレット製造装置
を効率的に運転することが可能となる。しかも複数のフ
ィルタ付きシガレットＣの集合における通気抵抗の分布
特性に従って、その品質を評価する基準となる平均値の
バラツキの許容範囲Ｗを設定するので、シガレットＣの
通気抵抗に関する品質を簡易にして的確に評価すること
ができる等の効果が奏せられる。

【００４９】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。例えばシガレット製造ラインからサン
プリングされたシガレットに対して、該シガレット製造
ラインとは独立に検査する場合にも同様に適用すること
ができる。また実施形態においては、フィルタ付きシガ
レットＣの集合における計測データの８０％が含まれる
範囲の上限値および下限値をそれぞれ設定して、その平
均値のバラツキに対する許容範囲Ｗを設定したが、その
設定条件をシガレットの製造条件に応じて可変すること
も可能である。つまり通気抵抗の分布割合が所定の比率
以上となる分布幅を規定するように上記許容範囲Ｗを設
定すれば良い。

【００５０】またシガレットの製造条件が変更される都
度、或いはシガレット製造装置の運転を開始する都度、
前述した通気抵抗の平均値のバラツキに対する許容範囲
Ｗを自動設定するようにすることで、そのときのシガレ
ット製造装置の運転条件に応じた品質管理を行うことが
可能となる。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。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、連
続して製造されるフィルタ付きシガレットＣの通気抵抗
に関する製造品質が該フィルタ付きシガレットＣ間にお
いて大きく変動することがないことに着目し、連続して
製造される複数のフィルタ付きシガレットＣの集合にお
ける通気抵抗（空気の漏れ比率）の平均値を、通気抵抗
に関する製造品質を評価する為の指標として捉えてシガ
レット製造装置の運転を管理・制御するので、フィルタ
付きシガレットＣの製造品質を把握しながらシガレット
製造装置を効率的に運転することができる等の実用上多
大なる効果が奏せられる。

【００５２】特に通気抵抗の分布割合が所定の比率以上
となる分布幅を規定するように、その平均値のバラツキ
に対する許容範囲を設定するので、シガレットの通気抵
抗に関する製造品質を簡易にして的確に把握しながら、
シガレット製造装置の運転を管理・制御することが可能
となる等の実用上多大なる効果が奏せられる。

【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
の全体的な概略構成図。

【図２】図１に示すシガレット検査装置における搬送ド
ラムと計測部の構成例を示す図。

【図３】図１に示すシガレット検査装置における電子盤
の構成例を示す図。

【図４】図３に示す電子盤に組み込まれるローパスフィ
ルタの特性を示す図。

【図５】本発明のシガレット検査装置における通気抵抗
（空気の漏れ比率）の計測原理を説明するための図。

【図６】圧力変換器により検出される圧力を説明するた
めの計測系の等価回路。

【図７】図１に示すシガレット検査装置における計測デ
ータのサンプルタイミングを示す図。

【図８】本発明の一実施形態に係るシガレット検査装置
おける計測データの処理手順の一例を示す図。

【図９】計測データの集合の分布特性と、その平均値の
バラツキの許容範囲Ｗとの関係を示す図。

【図１０】従来のシガレット検査装置の概略構成を示す
図。

【符号の説明】

Ｃ フィルタ付きシガレット Ｔ たばこ巻き部 Ｆ フィルタ部 １１ 搬送ドラム １２ シガレット保持部 １７ 圧力変換器 １８ 圧力変換器 ２１ テスティングリング ２５ マウスピース ３０ 電子盤 ３１ データ処理装置（ＣＰＵ） ３２ 操作／表示部 ３３ ローパスフィルタ ３４ オンライン計測部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周面に設けた複数の保持部にフィルタ付
   きシガレットを１本ずつ保持して搬送する検査ドラム
   と、 この検査ドラムの回転により所定の検査位置に運ばれた
   フィルタ付きシガレットに空気を導入して、該フィルタ
   付きシガレットの着火側端部とフィルタ側端部とにおけ
   る空気圧の差分から前記フィルタ付きシガレットの通気
   抵抗を求める計測手段と、 この計測手段にて順次求められる複数のフィルタ付きシ
   ガレットのそれぞれにおける通気抵抗の集合の分布特性
   に基づいて、上記通気抵抗のバラツキに対する許容範囲
   を設定する判定基準設定手段と、 前記フィルタ付きシガレットの通気抵抗の集合の平均値
   が上記許容範囲に含まれるか否かを判定して、前記フィ
   ルタ付きシガレットの品質を評価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】 前記判定基準設定手段は、前記通気抵抗
   のバラツキに対する許容範囲を、前記通気抵抗の集合が
   示す分布の目標平均値を中心とする分布割合が所定の比
   率以上となる分布幅を規定する上限値および下限値とし
   て設定するものである請求項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、前記通気抵抗の集合の
   平均値が上記許容範囲に含まれないとき、該通気抵抗の
   集合が求められた前記フィルタ付きシガレットの集合を
   排除し、および／またはその後のフィルタ付きシガレッ
   トの製造を停止させる機能を備え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。