TW202116191A - 圓筒狀加熱型吸煙物品的製造方法及製造裝置 - Google Patents

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村上規
石田直樹
森田浩暉
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Abstract

本發明的課題在於藉由對於填充重組成煙草所構成的吸煙物品適合的方法檢查重組成煙草的填充量，且藉此，能夠製造填充有適當量之重組成煙草的吸煙物品。本發明之解決課題的手段在於一邊使圓筒狀加熱型吸煙物品往一方向移動且一邊對圓筒狀加熱型吸煙物品照射微波，且連續地測定穿過過濾器節段之微波及穿過前述煙草節段之微波的各相位，並檢驗以穿過前述過濾器節段之微波之相位作為基準之穿過前述煙草節段之微波之相位差，而根據前述相位差來算出前述煙草節段所包含之重組成煙草之重量。

Description

圓筒狀加熱型吸煙物品的製造方法及製造裝置
本發明係關於圓筒狀加熱型吸煙物品的製造方法及製造裝置。
目前市售一種吸煙物品，該吸煙物品係在細長的圓筒容器內填充(例如顆粒狀的)重組成煙草所構成的吸煙物品。在這種吸煙物品的製造上，要求嚴格地管理重組成煙草的填充量。
以往，已知有一種裝置，其係隔著煙草桿相對向配置有一對靜電電極，而從該一對靜電電極之間的靜電容來量測煙草絲的填充量的裝置(例如，參照專利文獻1)。此外，也已知有一種裝置，其係對被測定物照射微波，並根據穿透被測定物後的微波的振幅與相位的比來評估該被測定物的特性的裝置(例如，參照專利文獻2)。
(先前技術文獻)
(專利文獻)
專利文獻1：日本特開平11-346747號公報
專利文獻2：日本特開2015-161597號公報
本發明係鑒於上述的課題而發明完成者，其目的之一係在於能夠藉由對於填充重組成煙草所構成的吸煙物品適合的方法檢查重組成煙草的填充量，且藉此，能夠製造填充有適當量之重組成煙草的吸煙物品。
為了解決上述課題，本發明之一樣態係一種製造圓筒狀加熱型吸煙物品的方法，該圓筒狀加熱型吸煙物品係由直徑5.4mm至7.8mm之複數個節段構成，前述圓筒狀加熱型吸煙物品係包含：長度4mm以上8mm以下的至少一個過濾器節段；及長度8mm以上18mm以下的至少一個煙草節段；前述方法係包含：照射的步驟，係一邊使前述圓筒狀加熱型吸煙物品往一方向移動且一邊對前述圓筒狀加熱型吸煙物品照射微波；測定的步驟，係連續地測定穿過前述過濾器節段之微波及穿過前述煙草節段之微波的各相位；檢驗的步驟，係檢驗以穿過前述過濾器節段之微波之相位作為基準之穿過前述煙草節段之微波之相位差；及算出的步驟，係根據前述相位差來算出前述煙草節段所包含之重組成煙草之重量；前述煙草節段係包含400mg以下的前述重組成煙草。
再者，本發明之另一樣態之製造圓筒狀加熱型吸煙物品的方法，係於上述一樣態，更包含預先針對所含有之重組成煙草之重量為已知之相互不同的值之複數個前述圓筒狀加熱型吸煙物品，求取各重量與前述相位差之關係的步驟；前述算出的步驟係包含藉由將前述檢驗的步驟所檢驗的相位差與前述 關係進行對照而辨別出與該相位差對應的重量。
係為了解決上述課題，本發明之一樣態係一種製造圓筒狀加熱型吸煙物品的裝置，該圓筒狀加熱型吸煙物品係由直徑5.4mm至7.8mm之複數個節段構成，前述圓筒狀加熱型吸煙物品係包含：長度4mm以上8mm以下的至少一個過濾器節段；及長度8mm以上18mm以下的至少一個煙草節段；前述裝置係包含：搬運部，係使前述圓筒狀加熱型吸煙物品往一方向移動；發送天線，係朝向前述搬運部上的前述圓筒狀加熱型吸煙物品發送微波；接收天線，係接收穿過前述過濾器節段之微波及穿過前述煙草節段之微波；及演算部，係根據以穿過前述過濾器節段之微波之相位作為基準之穿過前述煙草節段之微波之相位差，而算出前述煙草節段所包含之重組成煙草之重量。
依據本發明，能夠藉由對於填充重組成煙草所構成的吸煙物品適合的方法檢查重組成煙草的填充量，且藉此，能夠製造填充有適當量之重組成煙草的吸煙物品。
100:吸煙物品
102:膠囊
120:過濾器節段
140:煙草節段
145:重組成煙草
160:外裝紙
200:測定裝置
210:搬運部
220:發送天線
230:接收天線
240:演算部
250:記憶部
H:水平面
Figure 109128090-A0202-12-0008-29
1,
Figure 109128090-A0202-12-0008-30
2:相位
圖1係本發明之一實施型態之圓筒狀加熱型吸煙物品的概略構成圖。
圖2係本發明之一實施型態之用以測定填充於吸煙物品之煙草節段之重組成煙草的重量之測定裝置的概略構成圖。
圖3係使用微波而測定吸煙物品之結果的一例。
圖4係使用微波而測定吸煙物品之結果的一例。
圖5係使用微波而測定吸煙物品之結果的一例。
圖6係使用微波而測定吸煙物品時之配置的一例。
圖7係使用微波而測定吸煙物品之結果的一例。
以下一邊參照檢附圖式一邊詳細地說明本發明的實施型態。
圖1係本發明之一實施型態之圓筒狀吸煙物品的概略構成圖，且顯示沿圓筒狀吸煙物品之長邊方向的剖面。吸煙物品100係具有直徑例如為5.4mm至7.8mm的圓筒形狀，且係以複數個過濾器節段120與複數個煙草節段140交互地排列於長邊方向而構成。過濾器節段120與煙草節段140的圓筒側面係以使過濾器節段120與煙草節段140不會零散的方式藉由外裝紙160一體地被覆。
過濾器節段120係由例如醋酸纖維構成，具有過濾自煙草節段140產生的霧氣(aerosol，亦稱「氣溶膠」)的功能。過濾器節段120也可附加性地包含有活性碳。於吸煙物品100的長邊方向之過濾器節段120的長度可為例如4mm以上8mm以下。
煙草節段140係藉由預定量的重組成煙草145填充於設置在連續兩個過濾器節段120之間的空腔部分而構成。重組成煙草145係將乾燥後的煙草葉暫時予以粉末化，並將與多糖類或碳酸鈣等黏合劑一起揉合而成者，再度成形為片狀或顆粒狀等預定的形狀而獲得的煙草材料。例如，藉由將煙草葉的粉末與黏合劑的揉合物擠壓成形，能夠獲得顆粒狀的重組成煙草145。於吸煙物品100之長邊方向之煙草節段140的長度可為例如8mm以上18mm以下。
圖1所示的吸煙物品100係如下列的方式來製造。於以上部具有開 口的方式灣曲成U字形的外裝紙160的內側以預定間隔的方式配置複數個過濾器節段120。被過濾器節段120所夾著的空的部分稱為空腔部。外裝紙160與配置在其內側之複數個過濾器節段120係藉由搬運裝置(例如圖2所示的搬運部210)來搬運。於搬運裝置的上方設置有振動輸送帶。搬運裝置及振動輸送帶的控制如下述方式進行：重組成煙草顆粒係以從緩衝槽(buffer tank)供給至振動輸送帶，且使重組成煙草顆粒以與移動於搬運裝置上的空腔部同步之預定的時序(timing)、及與對於空腔部之填充量相對應之預定的速率，從設於振動輸送帶之煙草供給孔落下。以如此的方式，藉由在過濾器節段120之間的空腔部填充重組成煙草145，而形成煙草節段140，其後，藉由密封外裝紙160的上部開口而完成圖1的吸煙物品100。
如此一來，複數個過濾器節段120與煙草節段140連結成的吸煙物品100，在後述的重組成煙草的填充量檢查之後，藉由在各過濾器節段120之正中央部分沿長邊方向垂直地被切斷而分離成各個膠囊102。一個膠囊102係供一次的吸嚐使用的單位。吸嚐時，藉由以電氣型加熱器對該膠囊102的煙草節段140進行加熱，從重組成煙草145產生含有煙草成分的霧氣。
圖2係用以測定填充於吸煙物品100之煙草節段140之重組成煙草145的重量之測定裝置200的概略構成圖。測定裝置200係具備搬運部210、發送天線220、接收天線230、演算部(例如具備處理器的電腦)240、及記憶部(例如電腦可讀取記憶裝置)250。例如，測定裝置200如上所述可被組裝作為製造吸煙物品100及膠囊102之製造裝置的一部分。
如圖2所示，過濾器節段120與煙草節段140連結成的吸煙物品100係藉由搬運部210所搬運。從發送天線220對搬運部210上的吸煙物品100連續地 照射頻率例如8GHz以上24GHz以下的微波，穿透吸煙物品100後的微波被接收天線230接收。微波係因應所穿透的物質的介電係數(permittivity)而使微波的相位產生變化。相位
Figure 109128090-A0202-12-0006-8
0的微波照射於吸煙物品100時，設穿透過濾器節段120之微波的相位變化為
Figure 109128090-A0202-12-0006-9
1，而設穿透煙草節段140之微波的相位變化為
Figure 109128090-A0202-12-0006-10
2。演算部240根據所接收之微波的相位差
Figure 109128090-A0202-12-0006-11
來算出填充於吸煙物品100之各煙草節段140的重組成煙草145的重量。以下針對從微波的相位來辨別出重組成煙草之重量的方法進行說明。
圖3係針對在煙草節段140填充有已知的各種的重量(100mg至400mg)之重組成煙草145的吸煙物品100測定了穿透過濾器節段120之微波的相位
Figure 109128090-A0202-12-0006-12
1和穿透煙草節段140之微波的相位
Figure 109128090-A0202-12-0006-13
2之差
Figure 109128090-A0202-12-0006-14
的結果之一例。測定係使用頻率8GHz的微波。圖3的橫軸顯示煙草節段140所包含之重組成煙草145的重量，縱軸顯示相位差△
Figure 109128090-A0202-12-0006-15
。如該測定例，可得知相位差△
Figure 109128090-A0202-12-0006-16
與重組成煙草145的重量處於線形的關係(更具體而言，當重組成煙草145的重量從0mg增加至400mg時，相位差△
Figure 109128090-A0202-12-0006-17
從0.02(rad/mm)朝-0.25(rad/mm)線性地減少)。因此，若事前取得圖3所示的測定結果，則從針對屬於被測定物之吸煙物品100所測定的相位差△
Figure 109128090-A0202-12-0006-18
的值，能夠求取煙草節段140所包含之重組成煙草145的重量。
具體而言，演算部240從事前所取得的圖3那般的測定結果來確定校準曲線(圖3的例為y=-0.0007x+0.017)，並先將所獲得的校準曲線的係數(圖3的例為-0.0007與0.017)儲存於記憶部250。接著，演算部240從記憶部250讀出校準曲線的係數，並藉由使針對屬於被測定物之吸煙物品100所測定的相位差△
Figure 109128090-A0202-12-0006-19
的值符合校準曲線，而算出填充於各煙草節段140之重組成煙草145的重量。
依據填充於煙草節段140之重組成煙草顆粒的量，因重組成煙草 顆粒在煙草節段140內作動，其分布會產生偏移，而使微波的相位
Figure 109128090-A0202-12-0007-20
2發生變動。圖4及圖5係顯示在煙草節段140內的重組成煙草顆粒的偏移之影響之實驗結果的一例。在此實驗中，如圖6所示以將吸煙物品100相對於水平面H傾斜預定角度的狀態，測定了穿過煙草節段140之微波的相位
Figure 109128090-A0202-12-0007-21
2。咸信當重組成煙草145的填充量較少時，在將吸煙物品100相對於水平面H傾斜的狀態下，藉由煙草節段140內的重組成煙草顆粒所作成的面係如圖6所示相對於吸煙物品100的長邊方向呈傾斜，而重組成煙草顆粒的分布會在煙草節段140內偏移。於圖4及圖5中，橫軸顯示吸煙物品100相對於水平面的傾斜角，縱軸顯示所測定之微波的相位
Figure 109128090-A0202-12-0007-22
2。
從圖4的實驗結果，可得知針對直徑5.4mm之吸煙物品100，重組成煙草顆粒的填充量為200mg或240mg時，穿過煙草節段140的微波的相位
Figure 109128090-A0202-12-0007-23
2就不太取決於吸煙物品100的傾角。同樣地，從圖5的實驗結果，可得知針對煙草節段140之長度為8mm之吸煙物品100，穿過煙草節段140的微波的相位
Figure 109128090-A0202-12-0007-24
2就不太取決於吸煙物品100的傾角。此乃由於這些尺寸的構成中，重組成煙草顆粒對煙草節段140的填充率較高，所以在煙草節段140內不易產生重組成煙草顆粒的偏移之故。再者，從圖4的實驗結果，也可得知吸煙物品100的傾角只要是在大約30°以下，則微波的相位
Figure 109128090-A0202-12-0007-25
2就不取決於傾角而大致為固定。因此，在煙草節段140內的重組成煙草顆粒的偏移較小如此的假設情形下，能夠以比較良好的精度從相位差△
Figure 109128090-A0202-12-0007-26
的值算出重組成煙草145的填充重量。
圖7顯示使用不同的頻率的微波而進行與圖4及圖5相同的實驗之結果的一例。依據圖7的實驗結果，相對於使用頻率為24GHz的微波時穿過煙草節段140之微波的相位
Figure 109128090-A0202-12-0007-27
2的不均勻較大，使用頻率為10GHz的微波時能夠以使相位
Figure 109128090-A0202-12-0007-28
2的值穩定的方式進行測定。因此，可得知使用頻率較低的微波(例如頻率為 10GHz或不滿10GHz)的方式適合用於以良好精度來量測填充於煙草節段140的重組成煙草145的重量。
以上說明了本發明的實施型態，然而本發明不被限定於此等實施型態，且在不脫離該主旨的範圍內可作各式各樣的變更。

Claims (3)

  1. 一種製造圓筒狀加熱型吸煙物品的製造方法，該圓筒狀加熱型吸煙物品係由直徑5.4mm至7.8mm之複數個節段構成，
    前述圓筒狀加熱型吸煙物品係包含：
    長度4mm以上8mm以下的至少一個過濾器節段；及
    長度8mm以上18mm以下的至少一個煙草節段；
    前述製造方法係包含：
    照射微波的步驟，係一邊使前述圓筒狀加熱型吸煙物品往一方向移動一邊對前述圓筒狀加熱型吸煙物品照射微波；
    測定的步驟，係連續地測定穿過前述過濾器節段之微波及穿過前述煙草節段之微波的各相位；
    檢驗的步驟，係檢驗以穿過前述過濾器節段之微波之相位作為基準之穿過前述煙草節段之微波之相位差；及
    算出的步驟，係根據前述相位差來算出前述煙草節段所包含之重組成煙草之重量；
    前述煙草節段係包含400mg以下的前述重組成煙草。
  2. 如請求項1所述之製造方法，更包含預先針對所含有之重組成煙草之重量為已知之相互不同的值之複數個前述圓筒狀加熱型吸煙物品，求取各重量與前述相位差之關係的步驟；
    前述算出的步驟係包含藉由將前述檢驗的步驟所檢驗的相位差與前述關係進行對照而辨別出與該相位差對應的重量。
  3. 一種圓筒狀加熱型吸煙物品的製造裝置，該圓筒狀加熱型吸煙物品係由直徑5.4mm至7.8mm之複數個節段構成，
    前述圓筒狀加熱型吸煙物品係包含：
    長度4mm以上8mm以下的至少一個過濾器節段；及
    長度8mm以上18mm以下的至少一個煙草節段；
    前述製造裝置係包含：
    搬運部，係使前述圓筒狀加熱型吸煙物品往一方向移動；
    發送天線，係朝向前述搬運部上的前述圓筒狀加熱型吸煙物品發送微波；
    接收天線，係接收穿過前述過濾器節段之微波及穿過前述煙草節段之微波；及
    演算部，係根據以前述過濾器節段中之微波之相位作為基準之前述煙草節段中之微波之相位差，而算出前述煙草節段所包含之重組成煙草之重量。
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