JP2017161530A - オイル検出の方法、装置およびそのためのタガント - Google Patents

オイル検出の方法、装置およびそのためのタガント Download PDF

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Abstract

【課題】製造品中の油または潤滑剤の汚染を検出する。【解決手段】製品用の加工機械中に含有される油または潤滑剤に蛍光タガントを添加するステップと、赤外検出装置を通過して前記製品を運搬するステップと、製品が検出装置を通過する時に、検出装置から赤外線を製品に照射するステップと、および照射された製品から放出される赤外線を検出するステップを含む方法。タガントは、第１の波長で放射線を吸収し、前記第１の波長とは異なる第２の波長で放射線を放出する、油または潤滑剤中に溶解または分散したストークスシフトタガントを含有する組成物の形態とすることができる。【選択図】図３

Description

タバコ、タバコ製品、食品医薬品、パッケージング、ならびにその他の消費財および製
品、タガント（Ｔａｇｇａｎｔ）用途および定量的診断のための光波長変換材料の、油お
よび／またはグリース汚染の検出のためのオンライン検査方法および装置が、本明細書で
開示される。
タバコの楽しみを提供するために設計された消費者製品および製品の加工および包装に
おいて、油、グリースおよび潤滑剤が、製造されている製品に不注意に接触することがあ
る。
タバコの楽しみを提供するために設計された製品の場合、タバコ葉は、カットフィラー
として提供される時間の前に加工される。例えば、葉は、収穫中、寝かせている間および
除茎所への搬送中に、機械に接触する可能性がある。葉が、除茎所でストリップ形状で提
供され、所望のサイズに切断またはそうでなければ細断される場合、油、グリースおよび
潤滑剤がタバコに不注意に接触する可能性がある。同様に、タバコの加工に使用される様
々な機械の操作で使用される潤滑剤が、タバコに不注意に接触し得る。潤滑剤の汚染源は
、機械の特定の部品または機械のその部品の構成部品が最適な形での操作に失敗した場合
などに、変わり得る。
潤滑剤は、ガスケットまたはシールを通った、スライディング機構から、ドラムシステ
ムから、ギヤボックスから、ポンプから、密閉した転がり軸受ユニットから、チェーンお
よびベルトからなどの潤滑剤の漏出によって、タバコに不注意に接触することがある。潤
滑剤は、調整シリンダー、脱穀機、分離器、リドライヤー、レシーバー、給餌器、コンベ
ヤー、カッター、ブレンダ−、タバコプレスならびにタバコ除茎所およびタバコの一次加
工作業で通常使用される設備のその他のこのような部品で使用される。
同様の組成の潤滑剤は、タバコ処理およびシガレット製造の様々な段階を通して使用さ
れる。従来、シガレット製造者にとって、そのタバコおよび／またはそのシガレット中の
油の存在を検出し、一度検出されている特定の潤滑剤源を位置付けることは困難なことで
あった。
タバコおよびタバコ製品の潤滑剤などの存在の検査が、オンラインで、すなわち、作製
プロセス中にリアルタイムで、一度検出されている汚染源を特定する性能を用いて行うこ
とができれば、有利であろう。
一態様において、製造品中の油または潤滑剤の汚染を検出する方法であって、前記製品
用の加工機械中に含有される油または潤滑剤に蛍光タガントを添加するステップ；赤外検
出装置を通過して前記製品を運搬するステップ；前記製品が検出装置を通過する時に前記
検出装置から赤外線を前記製品に照射するステップ；および前記照射された製品から放出
される赤外線を検出するステップを含む方法が、開示される。
別の態様において、タバコ製品中の油または潤滑剤の汚染を検出するための方法であっ
て、タバコ加工機械中に含有される油または潤滑剤に蛍光タガントを添加するステップ；
赤外検出装置を通過してタバコ製品を運搬するステップ；前記タバコ製品が前記検出装置
を通過する時に前記検出装置から前記タバコ製品に第１の波長の赤外線を照射するステッ
プ；および前記照射されたタバコ製品から放出される赤外線を検出するステップを含む方
法が、開示される。
さらに別の態様において、油の汚染の位置付けをするためのシステムであって、タバコ
ロッドに向けられた高強度赤外光源および前記油に処理したインドシアニングリーン（Ｉ
ＣＧ）複合体からの信号を発した第２の波長を検出するように調整された高速ＮＩＲ分光
計センサーを含む赤外検出装置を有するタバコロッドのためのチッピングマシンを含むシ
ステムが、開示される。
さらなる態様において、製造作業および／または加工作業によって作製される製品中の
潤滑剤の汚染を検出するための方法が開示される。この方法は、第１のタガントを作業の
第１の機械の潤滑剤に添加するステップ、第２のタガントを作業の第２の機械の潤滑剤に
添加するステップ、製品に照射して、そこに応答する製品から放出される放射線を検出す
るステップであって、潤滑剤の汚染源を識別するように第１のタガントを第２のタガント
から区別することを含む検出ステップを含む。
照射された製品は、最初の放射線を吸収し、最初の放射線とは異なる波長の放射線を再
放出し、これらは、次いで本明細書で開示した通りに検出することができる。
さらにまた別の態様において、第１の波長で放射線を吸収し、前記第１の波長とは異な
る第２の波長で放射線を放出するストークスシフトタガント、および油または潤滑剤を含
む蛍光タガント組成物が開示される。
さらなる態様において、油溶性蛍光タガントおよび油または潤滑剤を含む、タガント組
成物が開示される。
またさらなる態様において、インドシアニングリーン（ＩＣＧ）のテトラブチルアンモ
ニウムクロリド複合体を含む化合物が開示される。
本明細書で開示される形態は、添付の図面の図において例示の目的で図示されるが、限
定を目的とするものではなく、その図面における同様の番号は、同様の要素を指すものと
する。
シガレット製造のプロセス中の様々な段階を示すブロック図である。 本発明の検出装置を含むフィルターチッピングマシンの正面図の図形である。 本発明の検出装置の詳細な線図である。 ストークスシフトを図示する、インドシアニングリーン（ＩＣＧ）複合体タガントの赤外吸収および放出ピークを表す図である。 二次放出ピークを図示する、改変ＩＣＧ−複合体の赤外吸収および放出ピークを表す図である。 実施例１の改変ＩＣＧ−複合体の赤外吸収ピークを表す図である。 実施例１の改変ＩＣＧ−複合体の赤外励起および放出ピークを表す図である。 本発明によるＩＣＧ−複合体のＨ−核磁気共鳴スキャンの図である。
様々な態様が、例示の目的で選択された具体的な形態に関してここで説明する。本明細
書に開示されている装置、システムおよび方法の趣旨および範囲は、選択された形態に限
定されるものではないことが理解されよう。さらに、本明細書で提供されている図は、任
意の特定の割合または尺度に対して描かれたものではなく、例示された形態に多くの変形
がなされ得ることに留意されたい。ここで、同様の数字が、全体にわたって同様の要素を
指定するために使用されている、図１〜８を参照する。
本明細書で使用される、単数の文法形態で書かれている以下の用語：「ａ」「ａｎ」お
よび「ｔｈｅ」のそれぞれは、本明細書で具体的に定義または記述されていない限り、ま
たは文脈上明確な反対の指示がない限り、記述されている複数の実体または物体にも関し
、包含する。例えば、本明細書で使用される表現「デバイス」、「アセンブリ」、「機構
」、「構成部品」および「要素」は、それぞれ「複数のデバイス」、「複数のアセンブリ
」、「複数の機構」、「複数の構成部品」、および「複数の要素」にも関し、包含する。
本明細書で使用される以下の用語：「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌ
ｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｍ
ｐｒｉｓｅｓ）」および「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、およびこれらの言語上のま
たは文法的な異形、派生語、および／または同根語のそれぞれは、「含むが、これらだけ
には限らない」を意味する。
例示的な説明、実施例および添付の特許請求の範囲を通して、パラメーター、特性、物
体または寸法の数値は、数値範囲の形式の単位で記述または説明することができる。記述
された数値範囲の形式は、本明細書で開示された形態の実施を図示するために提供され、
本明細書で開示された形態の範囲を確固として限定するものとして理解または解釈されな
いものとして、十分に理解されたい。
さらに、数値範囲を記述または説明するために、表現「約第１の数値と約第２の数値の
間の範囲内」は、表現「約第１の数値〜約第２の数値の範囲内」と同等であると考えられ
、同じ意味であり、したがって、２つの同等の意味の表現は、交互に用いることができる
。
本明細書で開示される様々な形態は、本明細書において具体的に反対の記述がない限り
、以下の例示的な説明、添付の図面および実施例に記載の、順番もしくは順序、および数
の、ステップもしくは手順、ならびにサブステップもしくはサブ手順の、方法の形態の作
業もしくは遂行の詳細、またはタイプ、組成、配置、配列、順番およびシステムの数、シ
ステムのサブユニット、デバイス、アセンブリ、サブアセンブリ、機構、構造、構成部品
、要素および形状、ならびに周辺機器、施設、付属品およびシステムの形態の材料の詳細
に、これらの用途が限定されるものではないことを理解されたい。本明細書に開示された
装置、システムおよび方法は、様々なその他の代替形態に従っておよび様々なその他の代
替方法において、実行または遂行することができる。
本開示を通して本明細書で使用されるすべての技術的および科学的な言葉、用語および
／または表現は、本明細書で具体的に定義または記述されていない限り、当業者によって
通常理解される通り、同一または同様の意味を有することも理解されたい。本開示を通し
て本明細書で用いられる表原法、専門用語および表記法は、説明のためであり、制限とみ
なすべきではない。
非限定的な例示の目的で、潤滑剤を塗った機械と接触する製品上での誤った潤滑剤の検
出など、潤滑剤に関連したタガント用途および定量的診断のための、新しい油溶性の、光
波長変換の、好ましくはアップコンバーティングな組成物が、本明細書で開示される。そ
の他のタガント用途として、偽造防止、ブランド保護または機械が正しい潤滑剤を含有す
ることの検証、およびその他の考えられる用途が考慮され、挙げられるが、これらだけに
は限らない。検出システムは、ほぼリアルタイムで、低コストで、小型の、携帯可能な高
感度の検出、現実世界の環境における製造加工システムに対する改変の監視および診断の
開発を可能にする。これは、ほぼすべての試料または環境的背景に対する高感度の検出を
可能にする独特の方法（例えば可視光の赤外光への、赤外光の可視光への変換、赤外光の
高エネルギー赤外光へのアップコンバージョン）である。
システムを使用して、分析混合物に添加した分子の理論上の粒子検出（１０−２３モル
）が、オンライン検証方法、さらに手持ちの検出用途の使用を通して達成することができ
る。１０−２０モルの検出感度は、多様な検出スキームにおいて可能であり、１０−１４
モル感度の直接視覚的検出でさえ、様々な色および組成物の背景に対して、手持ちの３．
０〜９．０ボルトのレーザーダイオードシステムを使用して、実証されている。これらの
材料の狭い放射帯域幅および小粒子は、多重の検体（すなわち、多重アッセイ）の同時検
出を可能にする。
１つの形態において、本明細書で開示される検出システムは、多くのプロセスにおいて
、例えば生育、採集、加工および／または例えば食料品、飲料、紙巻きおよび非紙巻きシ
ガー、シガリロ、スヌースおよびその他の無煙のタバコ製品、喫煙具、電子シガレット、
蒸留製品、医薬品、冷凍食料品およびその他の食料品などの包装される消費財の包装にお
いてなど、製造プロセス中の潤滑剤汚染の影響を受けやすい消費者製品のために使用する
ことができる。さらなる用途として、衣類、家具、木材または油がないことが望ましい任
意のその他の製造またはパッケージされた製品を挙げることができる。
本発明によれば、検出可能なタガント化合物は、製造・加工機械で使用される様々な潤
滑剤に添加され、有利には異なる特徴を有するタガント化合物は、１つまたは複数のこれ
らのタガント化合物の検出が、製造品において潤滑剤汚染源の位置の迅速な特定を可能に
することができるように、異なる加工位置で潤滑剤に添加される。
有利には、タガント化合物は、光の特定の波長に曝露される場合、蛍光によって検出可
能になる化合物である。とりわけ、適したタガントは、１つの波長でエネルギーを吸収し
、異なる波長で蛍光を発する／放出するタガントである。このような材料は、ストークス
シフト材料として当技術分野でよく知られており、近年、例えば紙幣などの証券のセキュ
リティマーキング用のインクで、このような証券が偽造またはコピーされにくくするため
の使用が増加してきた。しかし、いくつかの従来のストークスシフトおよび反ストークス
コンバージョン材料は、米国公開特許出願第２０１０／０２１９３７７号に記載されてい
るものなどの、潤滑剤に不溶性の、ドープした希土類金属粒子などの無機化合物からなる
。タガント化合物は、油または潤滑剤中で溶解性または分散性になるように配合できれば
、有利であろう。
１つの形態において、タガントは、天然のクロロフィルからの精製された結晶からなる
有機化合物とすることができる。適した天然のクロロフィル結晶として、クロロフィルＡ
（ＣＡＳ番号 １４０６−６５−１）およびクロロフィルＢ（ＣＡＳ番号 ５１９−６２
−０）が挙げられる。これらのタガントは、ダウンコンバーティングまたは蛍光性として
知られており、ＩＲ光の特定の狭い波長領域（６８０ナノメートル）に感受性がある。タ
ガントは、異なる波長（７１５ナノメートル）でこの特定の光を反射する。同様の化合物
は、ベンゼ−インドリウムパークロレートまたはベンゼ−インドリウムトシレートとする
ことができる。このような材料は、およそ６７０ナノメートルで吸収し、７１３ナノメー
トルの波長で放出する。ダウンコンバージョン特性を有する別の材料は、インドシアニン
グリーン（ＩＣＧ）である。クロロフィルＡの化学構造を以下に提供する。
Figure 2017161530
 この化合物は、有機化学物質であるので、容易に油および潤滑剤に溶解する。
別の形態において、油溶性の蛍光性材料は、インドシアニングリーン（ＩＣＧ）に基づ
いて開発され、その化学構造を以下に提供する。
Figure 2017161530
ＩＣＧは、人体における細胞および血流を撮像するために、医療産業で近年使用される
赤外蛍光化合物であるナトリウム４−［２−［（１Ｅ，３Ｅ，５Ｅ，７Ｚ）−７−［１，
１−ジメチル−３−（４−スルホナトブチル）−ベンゾ［ｅ］インドール−２−イリデン
］ヘプタ−１，３，５−トリエチル］−１，１−ジメチル−ベンゾ［ｅ］インドール−３
−イウム−３−イル］ブタン−１−スルホネートであり、その従来の形態は、水溶性であ
る。
新しく開発されたタガントは、Ｐｅｒｓｉｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＬＬＣ、Ａｎｄｒｅａ
ｓ ＰＡから入手可能なＩＣＧ−複合体である。ＩＣＧのテトラブチルアンモニウムクロ
リド錯体の化学構造を以下に提供し、分析用の構造情報を図８に提供する。
Figure 2017161530
新しいＩＣＧ−複合体は、約７６０〜約８１０ナノメートルの間のＩＲ光の特定の狭い
吸収帯に感受性があり（図６）、約８１０〜約８４０ナノメートルの間の異なる帯で光を
放出し（図７）、約７８５ナノメートル（図７）および８０５ナノメートル（図４）の別
々の吸収ピーク、ならびに約８４０ナノメートル（図４）の別々の放出ピークを有する。
ＩＣＧ複合体は、潤滑剤の重量に基づいて、およそ１ｐｐｂの量で５％まで、好ましく
は１ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍの範囲で、油または潤滑剤に添加することができる。
その上、ＩＣＧ錯化剤の性質は、８４０ナノメートルでの最大放出ピークに隣接した１
つまたは複数の二次ＮＩＲ発光波長を与えるために改変することができる。錯化剤にこの
ような変形を用いて、および全体のプロセスにおける異なる位置で潤滑剤に異なって複合
化したＩＣＧ化合物を添加することによって、単一の検出器を、プロセスの最後に位置付
けることができ、汚染が検出された場合、汚染された製品は、プロセスから除去され、前
記二次ＮＩＲ放出ピークをさらに分析し、汚染源の位置を決定することができる。図２は
、一次放出ピークの肩上のより長い波長の二次放出ピークを示す、改変ＩＣＧ−複合体の
吸収および放出ピークの図示である。
１つの形態において、本発明の検出システムは、多くのプロセスにおいて、例えば生育
、採集、加工および／または例えば食料品、飲料、紙巻きおよび非紙巻きシガー、シガリ
ロ、スヌースおよびその他の無煙のタバコ製品、喫煙具、電子シガレット、蒸留製品、医
薬品、化粧品、食品およびその他の消費財などの包装される消費財の包装においてなど、
製造プロセス中の潤滑剤汚染の影響を受けやすい消費者製品のために、使用することがで
きる。さらなる用途として、衣類、家具、仕上がり木材もしくは材木または油の汚点がな
いことが望ましい任意のその他の製造または包装された製品を挙げることができる。
１つの形態において、検出システムは、強力なＩＲ光源がタバコ製品に向けられ、タガ
ントから放出されたＩＲ光が集められ、油に添加された特定のタガントからの発光信号を
検出するために調整された高速ＮＩＲ分光計センサーを使用して分析される、近赤外（Ｎ
ＩＲ）発光を利用する。適正な測定を行うことによって、検出器が励起波長を見ることが
できることから防ぐ。これは、検出器全体に配置された適切なフィルターの使用を介して
なされる。レーザーからの光は、約８００Ｈｚの周波数でパルスされ、検出器は、タガン
トを検出するために逆にパルスされる。ＮＩＲ光は、タバコロッドなどの様々な材料を数
ミリメートルの深さまで、透過することができ、完成したシガレットの表面下の検査すら
可能になる。高速ＮＩＲセンサーは、約２，０００フィート／分または４，０００フィー
ト／分以上の速度でタグ付けされた油／潤滑剤を検出することができる。シガレットの作
製において、高速ＮＩＲセンサーは、毎分１５，０００（約４，９２０フィート／分）の
速度で、またはさらに毎分２０，０００（約６，５６０フィート／分）の速度で、完成し
たシガレットのタグ付けされた油／潤滑剤を検出することができる。
高速検出器は、その「吸収」周波数でタガントを励起するのに使用されるＩＲレーザー
ダイオード、およびタガントの「発光」周波数で光を受信するように調整されているセン
サーを含む。センサーがタガントの存在を検出する場合、センサーは、その出力接点の状
態を変更することができる。これらの出力接点を使用して、製造設備を停止し、警告を設
定しおよび／または油汚染された製品を拒絶することができる。
タガントは、油／潤滑剤の重量に基づいて、約１０ｐｐｍおよび１００ｐｐｍの間の濃
度で、典型的には約５０ｐｐｍの濃度で、機械の潤滑剤を加工するために添加することが
できる。これらのタガント濃度レベルで、検出システムは、わずか１０マイクロリットル
の油、またはわずか１マイクロリットルのタグ付けされた油でさえ、検出することができ
る。
しかし、既に様々な機械内の適所にある油または潤滑剤のより容易な処理を提供するた
めに、任意の特定の油におけるタガントのマスターバッチを配合するのをより便利にする
ことができ、ここで、タガントは、基油／潤滑剤のバランスにおいて、例えば約０．１〜
約５ｗｔ％のタガント、または約０．２〜約２ｗｔ％のタガントでさえ、基油／潤滑剤に
おいてより高濃度で混合される。次いで、このようにタグ付けされたマスターバッチの一
部は、容易に搬送され、例えば、タグ付けされた少量のマスターバッチを機械の油だめに
添加することによって、処理されるべき機械中の既に適所にある油／潤滑剤に添加される
。
タガントが、油溶性タガントではない場合、例えば無機粒子である場合、任意選択の界
面活性剤または分散添加剤が、基油中のタガント粒子の分散を促進するのに有効な量で添
加することができる。このような界面活性剤／分散剤は、当技術分野でよく知られており
、これらの独自性は、本明細書で繰り返す必要はない。
ＮＩＲ発光検出器は、知られている位置で検出器によって受信された信号が、ほぼすぐ
に加工された材料中の油汚染を示すように、プロセスに沿って実質的にどこにでも配置す
ることができ、直接検出器の上流に汚染源の位置を容易に示す。
代替形態において、ＩＣＧ錯化剤の性質は、８４０ナノメートルでの最大波長ピークに
隣接した１つまたは複数の二次ＮＩＲ発光波長を与えるために改変することができる。錯
化剤にこのような変形を利用して、および全体のプロセスにおける異なる位置で潤滑剤に
異なって複合化したＩＣＧ化合物を添加することによって、単一の検出器を、プロセスの
最後に位置付けることができ、汚染が検出された場合、汚染された製品はプロセスから除
去され、前記二次ＮＩＲ放出ピークをさらに分析し、汚染源の位置を決定することができ
る。
ここで図１を参照すると、シガレット製造のプロセス中の様々な段階を示すブロック図
が、提示される。図示した通りである。タバコは、まずシガレット製造または湿潤無煙タ
バコ（ＭＳＴ）の作製で使用するためのタバコの場合、少なくとも一部が機械で収穫され
ることになる農園１０で収穫される。葉の形態のタバコは、ベール梱包され、農園１０か
ら受け入れステーション２０で受け入れられる。再度、タバコベールには、受け入れステ
ーション２０で潤滑剤を塗った機械と不注意に接触する機会が存在する。ベール梱包され
たタバコは、機械によって大きな茎が除去される除茎所３０に移送され、除茎したタバコ
を作製することができる。除茎したタバコは、ベールに詰められ、次いで、最大数年の適
した期間保存される。次いで、除茎したタバコは、製造拠点４０に移送され、様々なタイ
プのタバコストリップが所定の製法に従って機械ブレンドされ得る。ブレンドされたタバ
コは、様々な香味料を添加することによって処理して、箱詰めタバコをもたらすことがで
き、次いで切断され、タバコの「カットフィラー」がもたらされる。吹かしタバコ、再生
タバコ、拒絶されたシガレットから再利用されたタバコなどを含めた様々なその他のタイ
プのタバコが、カットフィラーに添加され、最終製品ブレンドをもたらすことができる。
次いで、ブレンドは、連続シガレットロッド製造装置を含む製造／包装機械５０に供給す
ることができる。次いで、連続ロッドが切断され、任意選択で紙巻きされ、典型的に高速
機械の使用を介して包装される。
上記の説明から理解され得るように、タバコ加工において、タバコは、農場での生育お
よび収穫作業中に使用される機械、受け入れステーションまたは競売場での取扱設備、除
茎所における機械など、一次製造拠点のコンベヤー、調節器、カッターおよびサイロによ
る、最終的に製造／包装製造拠点における製造者、紙巻作業者および包装者による、全体
のプロセスにおける多くの異なる時点で、機械と接触する。これらの位置のそれぞれで機
械の潤滑剤において異なるタガントを利用することによって、別々の汚染源および／また
は汚染の位置が、完成品の検査／検出によって容易に決定できる。
図２において、そのそれぞれが単位長さの単一の無風味のシガレットＣを含有する軸方
向に並行な周辺フルートを有する回転ドラム型コンベヤー１０１を支持するフレームを含
む、タバコロッド用の典型的なフィルターチッピングマシン１００が示される。コンベヤ
ー１０１の隣接したフルート中のシガレットＣは、コンベヤー１０１の異なる軸端にそれ
ぞれ近接する２つの列を形成するように、コンベヤー１０１の軸方向に見られるように互
いに関連してねじれている。１列の連続する無風味のシガレットＣは、２つの回転ドラム
型調心コンベヤー１０２の１つの連続するフルートに移送され、その他の列のシガレット
Ｃは、その他の調心コンベヤー１０２の連続するフルートに移送される。コンベヤー１０
２は、異なる速度でおよび／または異なる距離を介して、それぞれの無風味のシガレット
Ｃを前進させ、１列の各シガレットＣを、移送ステーションまでにその他の列のシガレッ
トＣと並べられ、そこで、連続する軸方向に並んだ無風味のシガレットＣの組（これらの
隣接した（内部の）終端の間に隙間を有する）は、回転ドラム型アセンブリコンベヤー１
０３の連続する軸方向に並行な周辺フルートに収容される。
フィルターチッピングマシンのフレームの上部のマガジンまたはホッパー１０４は、６
倍の単位長さのフィルターロッドセクションの供給を含有する。マガジン１０４の出口は
、６倍の単位長さの別々のフィルターロッドセクションを回転ドラム型裁断コンベヤー１
０６の連続する軸方向に並行な周辺フルートに収容する。後者は、６倍の単位長さのそれ
ぞれの接近するフィルターロッドセクションをそれぞれ２倍の単位長さの３つの同軸のフ
ィルターロッドセクションの群にさらに分割する、２つの軸または周囲にねじれた回転丸
ナイフ１０７と協働する。
連続する群は、互いに関連したおよび円周方向の第３のフィルターロッドセクションに
関連した各群の少なくとも２つのフィルターロッドセクションで移動し、２倍の単位長さ
の連続するフィルターロッドセクションを回転ドラム型シャッフリングコンベヤー１０９
の連続するフルートに移送する、複合回転ドラム型ねじれコンベヤー１０８のフルートに
送られる。後者は、適したカムなど（図示せず）と協働し、回転ドラム型加速挿入複合コ
ンベヤー１１１の連続するフルートに横向きに前進する整列したフィルターロッドセクシ
ョンの単一の列を形成する。コンベヤー１１１は、コンベヤー１０３と１１１の間の移送
ステーションを超えて前進したコンベヤー１０３のこのような各フルートが単位長さの軸
方向に間隙を介した２つのタバコロッドおよびこれらの間の２倍の単位長さのフィルター
ロッドセクションを含む３つの同軸のロッド形物品の群を含有するように、２倍の単位長
さの別々のフィルターロッドセクションを、アセンブリコンベヤー１０３の接近するフル
ート中の連続する１組の無風味のシガレットの間の前述の隙間に挿入する。２つのカムな
ど（図示せず）の間を連続する群が前進させられ、タバコロッドを互いに向かって軸方向
に移動させると、これらの内側端が、これらの間のフィルターロッドセクションのそれぞ
れの末端に隣接する。こうして凝縮されたまたは短縮された群は、回転ドラム型移送コン
ベヤー１１２の連続するフルートに移送される。
フィルターチッピングマシンのフレームは、リール１１４の芯上に巻き込まれる細長い
ウェブまたはストリップ１１３の供給のための吐き出しリール１１４をさらに支持する。
ウェブ１１３は、従来の巻上ツール１１７の顕著な縁を超えてウェブ１１３を前進させる
ローラー１１６によって縦方向に前進し、回転ドラム型吸引コンベヤー１１９は、その後
すぐに適した接着剤の薄膜でウェブの１つの側面をコーティングする役割を果たすペース
ター１１８におよびペースター１１８を超えてウェブ１１３を前進させる。ウェブ１１３
の接着剤コーティングした先端は、吸引コンベヤー１１９の周辺で、必要な間隔で切断さ
れ、移送コンベヤー１１２のフルートにおけるロッド形物品の連続する群に接着される別
々の部分または結合バンドをコーティングした一連の接着剤をもたらす。各結合バンドは
、２倍の単位長さのそれぞれのフィルターロッドセクションの両方の軸端に沿っておよび
それをわずかに超えて伸びる。
ロッド形物品の連続する群（このような各群は結合バンドを保有する）は、それぞれの
フィルターロッドセクションの周りおよび単位長さの無風味のシガレットＣのそれぞれの
組の近接する内側端の周りに結合バンドを巻き込ませるように、通常固定されているロー
リング部材１２３と協働するドラム型ローリングまたはラッピングコンベヤー１２２上に
移送される。このように得られた２倍の単位長さのフィルターシガレットＣは、回転ドラ
ム型接着剤乾燥または固定コンベヤー１２４のフルート中に送られ、コンベヤー１２４は
、２倍の単位長さの連続するフィルターシガレットＣを、筒状のラッパー（変換したまた
は巻いた結合バンド）の中途を超えて２倍の単位長さの各フィルターシガレットＣを裁断
する丸ナイフと協働する回転ドラム型分割コンベヤー１２６の周辺フルートに順に送り、
反転デバイス１２９のコンベヤー１２７は、単位長さの同軸のフィルターシガレットＣの
組を受け入れる。デバイス１２９は、逆になった各組の１つのフィルターシガレットＣを
反転させ、すべてのフィルターシガレットＣの単一の長さのフィルターマウスピースは、
反転デバイス１２９のさらなるコンベヤー１２８上までに同じ方向を向き、反転および非
反転フィルターシガレットＣは、並行のシガレットＣの単一の列を形成し、横向きに移動
させる。
コンベヤー１２８は、少なくとも１つの検査ドラム１３１の連続するフルート、続いて
試験拒絶複合ドラム１３２に単一の列の連続するフィルターシガレットＣを送る。理解さ
れ得るように、本発明は、チッピングマシンの検査ドラムの各フルートが、２つのシガレ
ットを受け入れる場合を考慮している。単一のシガレットを受け入れる検査ドラムのフル
ートに対する本明細書でのいずれの言及は、このような場合も同様に包含することを意味
する。検査ドラム１３１は、それぞれがシガレットＣに約８０５ｎｍの波長を有するＩＲ
放射線を照射し、約８４０ｎｍの、または約８４０ｎｍ（タガントがＩＣＧ複合体の場合
）の波長で反射したＩＲ放射線を検出する、１つまたは複数のＮＩＲ試験デバイス１４０
を通過して、単位長さの連続するフィルターシガレットＣを前進させることができる。従
来通り、検査ドラム１３１を用いて、ルーズエンド、フィルターチップの周囲の空気漏れ
なども検出することができる。拒絶ドラム１３２は、本発明による１つまたは複数のタガ
ントを含有することが検出されるこれらのフィルターシガレットＣを排出する制御デバイ
ス１４０からの信号を受信し、この制御デバイス１４０と協働する。引き取りコンベヤー
（ｔａｋｅ−ｏｆｆ）（例えば、いくつかのプーリ、滑車またはスプロケットホイール１
３４に這わせたエンドレス可撓性要素１３６を有するエンドレスベルトまたはチェーンコ
ンベヤー、その１つのみを図２に実際に示す）は、減速デバイス１３３と協働し、次の加
工ステーションに、例えば容器にまたは包装機械または別の目的地に、単位長さの十分な
フィルターシガレットＣを前進させる働きをする。
図３は、真空を介して波型ホイール上に一連の紙巻きシガレットＣを保持する検査ドラ
ム１３１の詳細な図である。各シガレットＣは、ＩＲ検出デバイス１４０を通過する際に
、シガレットＣの全長に沿って約８０５ｎｍの波長でＩＲ放射線が放射され、シガレット
Ｃに含有され得るタグ付けされたいずれかの油から約８４０ｎｍでまたは約８４０ｎｍの
波長でＩＲ放射線を即座に放出する。放出されたＩＲ放射線は、特定されたシガレットＣ
を拒絶（ｒｅｊｅｃｔ）するために拒絶ドラム１３２に信号を送る、ＩＲ検出デバイス１
４０によって順に検出される。
図４は、今開示しているＩＣＧ−複合体タガントの吸収および放出ピークの例示であり
、図５は、一次放出ピークの肩上のより長い波長の二次放出ピークを示す、改変ＩＣＧ複
合体の吸収および放出ピークの例示である。
１つの形態において、ＮＩＲ検出デバイスがタガント一次放出ピークの存在を検出する
場合、特定されたシガレットは、拒絶され、システムから排出される。排出の後、シガレ
ットは、システムを通して潤滑剤汚染源を決定するために、いずれかの種類の異なって複
合化したＩＣＧタガントから二次波長ピークを特定することができる別のＮＩＲ検出デバ
イスによって再分析することができる。
別の形態において、原材料から作製される製造品中の油または潤滑剤の汚染を検出する
方法が提供される。この方法は、製造作業のための原材料を準備するための機械の油また
は潤滑剤に、第１のタガントを添加するステップ、製品を製造するための製造作業で使用
される機械の油または潤滑剤に第２のタガントを添加するステップ、油または潤滑剤の汚
染源（すなわち、油の源が、原材料（または直接材料）の作製、または原材料が一部とな
る最終製品の作製に由来するか否か）を識別するために、第１のタガントを第２のタガン
トから区別するように適応されている検出装置を通過して製品を運搬するステップを含む
。１つの形態において、例示のためにおよび限定の目的ではなく、第１のタガントは、発
送用の原材料を準備するための機械の油または潤滑剤に添加される。さらに、例示のため
におよび限定の目的ではなく、第２のタガントは、包装機械の油または潤滑剤に添加する
ことができる。製品は、検出装置を通過する際に検出装置から赤外線で照射され、照射さ
れた製品から放出される赤外線が検出される。複数の機械が、原材料を作製するために関
与する場合、その際複数のタガントは、それらのそれぞれについて個々に利用されること
が想定される。同様に、複数の機械が、最終製品を作製するために関与する場合、その際
複数のタガントも、そのそれぞれについて個々に利用される。
具体的な形態は、ここでさらに例示の目的で説明する。以下の実施例は、本明細書に開
示された主題のある種の形態を実証するが、これらは、その範囲を限定するものとしてで
はなく完全な説明をもたらすものとして解釈されるべきではない。
５００ｍｇの複合化したＩＣＧ（製品番号ＯＴ−１０１３、Ａｎｄｒｅａｓ ＰＡのＰ
ｅｒｓｉｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＬＬＣから入手可能）を、スピードミキサーを用いて１．
０ｋｇのＫｌｕｂｅｒｏｉｌ６８に分散させる。Ｋｌｕｂｅｒｏｉｌ６８は、Ｋｌｕｂｅ
ｒ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ Ｌ．Ｐ．、Ｌｏｎｄｏｎｄ
ｅｒｒｙ，ＮＨから入手可能である。この材料を、２１００ＲＰＭの速度で１０．０分間
混合する。得られた濃縮物を、高速分散下で撹拌しながら、さらなる１００．０ｋｇのＫ
ｌｕｂｅｒｏｉｌ６８をゆっくり添加する。材料の試料を、Ｓｈｉｍａｄｚｕ５３０１蛍
光光度計中に配置し、励起および発光のスペクトルグラフを記録する。７８５の波長で励
起する場合、８１０ナノメートル〜９６０ナノメートルの強い赤外発光が認められる。実
施例１の改変ＩＣＧ−複合体に対する赤外吸収ピークの説明は図６を、実施例１の改変Ｉ
ＣＧ−複合体に対する赤外励起および放出ピークの説明は図７を参照されたい。
上記の実施例を、入手可能な赤外色素のテトラブチルアンモニウムブロミド錯体である
、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯのＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能なＩＲ８３０をわ
ずかに使用して修正する。混合後、約０．５ｍＷの７８５光で励起する場合、材料はおよ
そ８３３ナノメートルの蛍光を生成することになることに留意されたい。
アップコンバーティングナノ粒子、ＭＥＤ Ｃ−１９（Ｙｂ２Ｏ３：Ｅｒ３＋）を、Ｄ
ＭＳＯのスラリーの形態でＰｅｒｓｉｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ，ＬＬＣから入手した。ＤＭＳ
Ｏを水相から透析して、水相の粒子を脱離した。粒子を乾燥させ、スピードミキサーを用
いてＫｌｕｂｅｒｏｉｌ６８に分散した。Ｓｐｅｘ Ｆｌｕｏｒｏｌｏｇ−３を光学的に
用いて分散を測定した。油の懸濁液を、９７０ｎｍで励起し、４００〜７００ｎｍの可視
部分で検出を行い、タグ付けされた油の存在を決定した。
商品名ＣＤ−３３５でＨｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な０
．５ｗｔ％のユウロピウムキレートを、水平な媒体ミルを用いて９９．５ｗｔ％のＬｕｂ
ｒｉｐｌａｔｅ ２２０オイルに組み込んだ。３６３ｎｍの波長でＵＶ ＬＥＤおよび６
００ｎｍ−７００ｎｍのノッチフィルターを有するＡＰＤ検出器を用いて、適性な検出を
達成した。
Ｅｐｏｌｉｎ，Ｉｎｃ−３５８ Ａｄａｍｓ Ｓｔ．Ｎｅｗａｒｋ ＮＪ ０７１０５
から市販されている赤外吸収ジチオレン染料１．０ｗｔ％を、窒素下で撹拌棒を用いて５
時間、９９部のＫｌｕｂｅｒ Ｏｉｌ ２２０と混合することを介して溶解した。得られ
た混合物を、赤外吸収に対して分析した。およそ１０６０ｎｍのピークで、８００ｎｍ〜
１２００ｎｍの吸収が起きた。Ｃｏｇｎｅｘ Ｉｎ−Ｓｉｇｈｔビジョンシステムによる
コントラスト撮像によって、および８５０ｎｍの波長を有するＭｏｎｓｔｅｒ ＬＥＤラ
イトシステムを使用して、検出を達成した。Ｍｉｄｗｅｓｔ 光学フィルター８５０帯域
を使用して、吸収を分離した。
理解され得るように、その他のタバコおよび非タバコ関連の消費者製品用途は、本明細
書で開示した本発明から利益を得ることができる。考えられるタバコ関連の用途として、
シガー、シガリロ、ＭＳＴ、袋入りタバコ製品、嗅ぎタバコ、噛みタバコおよびスヌース
が挙げられる。本明細書で開示したタガントは、当該の製造プロセスに沿った時点で様々
な製造作業を実施する様々な機械および機械モジュールに対するこれらの教示に従って適
用することができる。本明細書で開示したシステムおよび方法は、このような用途との互
換性のために改変することができる。

Claims (20)

  1. 製造品中の油または潤滑剤の汚染を検出する方法であって、
    前記製品用の加工機械中に含有される油または潤滑剤に蛍光タガントを添加するステップと、
    赤外検出装置を通過して前記製品を運搬するステップと、
    前記製品が前記検出装置を通過する時に、前記検出装置から赤外線を前記製品に照射するステップと、
    前記照射された製品から放出される赤外線を検出するステップと
    を含む方法。
  2. 前記タガントが、第１の波長で赤外線を吸収し、前記第１の波長とは異なる第２の波長で蛍光を放出するストークスシフトタガントである、請求項１に記載の方法。
  3. 前記第１の波長が約８０５ナノメートルであり、前記第２の波長が約８４０ナノメートルである、請求項２に記載の方法。
  4. 前記タガントが油溶性である、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
  5. 前記タガントがインドシアニングリーン複合体である、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
  6. 前記製造品が食料品である、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
  7. 前記製造品が、紙に巻かれているシガレットロッドである、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
  8. 異なる蛍光タガントが異なる加工機械中の油または潤滑剤に添加される、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
  9. 前記測定が前記タガントの存在を示す場合、前記製造品を拒絶することをさらに含む、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
  10. （ａ） 連続タバコロッド又は一対のタバコロッドを前進させるためのコンベヤーを備えるタバコロッドのための検査ステーションと、
    （ｂ） 赤外検出装置と
    を備え、
    前記赤外検出装置が、
    （ｉ） タバコロッドに向けられた高強度赤外光源と、
    （ｉｉ） 油中に配置したタガントから放出された信号を検出するように調整された高速ＮＩＲ分光計センサーとを備え、
    前記赤外検出装置が、前進している前記各連続タバコロッド又は一対のタバコロッドが照射される際に、反射したＩＲ放射線の検出を可能にするのに有効な距離で、前記コンベヤーの直近に配置される、油の汚染の位置付けをするためのシステム。
  11. 前記システムが、タガントの一次放出ピークを検出する、請求項１０に記載のシステム。
  12. 前記タガントの前記一次放出ピークを示すタバコロッドの少なくとも一部が、油汚染源と関連する二次ピークのオフライン検出のために分離される、請求項１１に記載のシステム。
  13. 前記検査ステーションが、複数のフルートを有する、シガレットチッピングマシンの検査ドラムである、請求項１０〜１２のいずれかに記載のシステム。
  14. 前記チッピングマシンが、１つまたは複数のタガントを含有することが検出されたタバコロッドを排出するための制御デバイスからの信号を受信するように構成された、拒絶ドラムをさらに含む、請求項１０〜１４のいずれかに記載のシステム。
  15. 製造作業および／または加工作業によって作製される製品中の潤滑剤の汚染を検出するための方法であって、
    第１のタガントを前記作業の第１の機械の潤滑剤に添加するステップと、
    第２のタガントを前記作業の第２の機械の潤滑剤に添加するステップと、
    製品に照射し、照射に応答する製品から放出される放射線を検出するステップであって、前記検出することが、前記第１のタガントから第２のタガントを区別し、潤滑油汚染の原因を見つけ出すことを含む、ステップと
    を含む方法。
  16. 第１の波長で放射線を吸収し、前記第１の波長とは異なる、第２の波長で放射線を放出するストークスシフトタガントと、
    油または潤滑剤と
    を含む、蛍光タガント組成物。
  17. 前記第１の波長が、約７６０〜約８１０ナノメートルであり、前記第２の波長が、約８１０ナノメートル〜約９６０ナノメートルである、請求項１６に記載の組成物。
  18. 前記ストークスシフトタガントが、油溶性のタガントであり、インドシアニングリーン複合体である、請求項１６または１７のいずれかに記載の組成物。
  19. 前記タガントが、以下の化学構造：
    Figure 2017161530
     を有する、請求項１６〜１８のいずれかに記載の組成物。
  20. 以下の化学構造：
    Figure 2017161530
     を有する、インドシアニングリーンのテトラブチルアンモニウムクロリド複合体を含む化合物。
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