WO2006092880A1 - シガレット製造装置 - Google Patents

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WO2006092880A1
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pump
speed
fragrance
hoisting machine
operating speed
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Syuji Wada
Takahiro Oba
Takafumi Izumiya
Junichi Nagai
Narimasa Kaneda
Manabu Yamada
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Japan Tobacco Inc.
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/32—Separating, ordering, counting or examining cigarettes; Regulating the feeding of tobacco according to rod or cigarette condition
    • A24C5/34—Examining cigarettes or the rod, e.g. for regulating the feeding of tobacco; Removing defective cigarettes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/005—Treatment of cigarette paper
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2201/00—Pump parameters
    • F04B2201/12—Parameters of driving or driven means
    • F04B2201/1201—Rotational speed of the axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/09—Flow through the pump
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S131/00—Tobacco
    • Y10S131/909—Sensing condition in feed hopper for cigar or cigarette making

Definitions

  • the present invention relates to a cigarette manufacturing apparatus that manufactures a cigarette while applying a fragrance to a long wrapping paper that is continuously supplied to a hoisting machine.
  • a hoisting machine used for cigarette manufacture is, for example, US Patent Application Publication No. 2004Z011.
  • This hoisting machine places a cigarette with a controlled supply amount on the upper surface of the wrapping paper while holding the continuous wrapping paper that is supplied continuously with a garnish tape and transporting it in the longitudinal direction. Then, both ends of the wrapping paper are bent in the width direction and the cigarette engraved is continuously wrapped so that a long bar-shaped cigarette is continuously manufactured. At this time, a seam paste is applied to one side edge of the web that is continuously supplied to the hoisting machine to bond the edges of the paper wrapped with the cigarette engraving with the hoisting machine. Is called.
  • a fragrance for suppressing a specific odor component in a cigarette is applied to a wrapping paper without impairing the taste of the cigarette.
  • This type of perfume can be diluted with, for example, a CMC (carboxymethylcellulose) aqueous solution or a benzine alcohol suspension.
  • the amount of the fragrance applied to the wrapping paper is larger than the amount of the seam glue applied to the wrapping paper described above.
  • the amount of fragrance applied to the wrapping paper is a factor that affects the quality of the cigarette. Therefore, it is necessary to accurately control the amount of fragrance applied.
  • the supply speed of the wrapping paper to the hoisting machine is variable according to the cigarette manufacturing speed in the hoisting machine, that is, the operating speed of the hoisting machine. Therefore, when producing cigarettes while applying fragrance to the wrapping paper, the fragrance per unit area of the wrapping paper is adjusted by adjusting the amount of fragrance supplied to the application nozzle according to the running speed (supply speed) of the wrapping paper. It is important to keep the coating amount constant. Therefore, conventionally, the rotation speed of the pump that supplies the fragrance to the application nozzle is variably controlled according to the operating speed of the hoisting machine, and this controls the amount of fragrance supplied to the application nozzle. is doing. However, even if the rotational speed of the pump is controlled according to the operating speed of the lifting machine, it cannot be denied that the cigarette quality slightly varies depending on the operating speed of the lifting machine.
  • the inventors of the present invention have investigated various factors for the variation in the amount of the fragrance applied as described above.
  • the amount of fragrance supplied to the pump power application nozzle (pump discharge amount) is not necessarily proportional to the number of rotations of the pump. Rather, the amount of fragrance discharged per pump rotation is rather low. It was found that it changes depending on the number of rotations. The cause of this is thought to be due to the viscosity of the fragrance.
  • An object of the present invention is to apply an appropriate amount of perfume according to the operating speed of the hoisting machine to the wrapping paper continuously supplied to the hoisting machine for producing cigarettes. It is to provide a cigarette manufacturing apparatus capable of stabilizing the manufacturing quality of cigarettes.
  • a cigarette manufacturing apparatus includes a hoisting machine that continuously winds a cigarette by curving a long wrapping paper in the width direction, and the hoisting machine at a speed corresponding to the operating speed of the hoisting machine.
  • a paper supply device that continuously supplies the paper to the machine, and a coating that is provided before the seam paste application process in the paper supply path from the paper supply device to the hoisting machine to apply a fragrance to the paper A nozzle, a pump for supplying fragrance to the application nozzle, and a pump control device for controlling the driving speed of the pump according to the operating speed of the hoisting machine.
  • the pump control device divides the operating speed of the hoisting machine into a plurality of speed regions, and previously determines the relationship between the driving speed of the pump in each of these speed regions and the discharge amount of the fragrance by the pump.
  • the pump characteristics approximated to each other are obtained, and the driving speed of the pump is obtained according to the pump characteristics according to the operating speed of the hoisting machine.
  • the pump control device supplies fragrance to the application nozzle necessary for applying a certain amount of fragrance to the wrapping paper at a plurality of operation speed points in a rated operation region of the hoisting machine.
  • the driving speed of the pump for obtaining the quantity is obtained, and the operation characteristics of the pump are linearly approximated.
  • the pump control device sets the operation characteristic of the pump in the region where the operating speed of the hoisting machine is less than the rated operating speed to [0] in the operation stopped state.
  • linear approximation is performed as a characteristic that is continuous with the linear approximation characteristic.
  • the pump driving speed is obtained according to the linear approximation characteristics according to the operating speed of the hoisting machine, and the control is executed.
  • the fragrance is composed of, for example, a powder containing a fragrance composition diluted with a CMC (carboxymethylcellulose) aqueous solution or a benzine alcohol suspension.
  • the pump when controlling the amount of the fragrance supplied to the coating nozzle for applying the fragrance to the paper continuously supplied to the hoisting machine according to the operating speed of the hoisting machine, the pump is used in advance.
  • the pump drive speed corresponding to the operating speed of the hoisting machine is obtained according to the pump characteristics approximating the relationship between the drive speed of the pump and the amount of fragrance supplied to the coating nozzle by the pump (the amount of fragrance discharged from the pump). Accordingly, it is possible to stably apply a certain amount of the fragrance to the wrapping paper which is not related to the supply speed of the wrapping paper and which is affected by the viscosity of the fragrance.
  • the pump control device effectively corrects the operating characteristics of the pump, which change under the influence of the viscosity of the fragrance, etc., so that the amount corresponding to the operating speed of the hoisting machine, and consequently the supply speed of the web.
  • the operation of the pump will be controlled to supply the fragrance to the application nozzle. Therefore, the amount of the fragrance applied per unit area of the wrapping paper can always be stably and constant by the application nozzle without regard to the amount of the fragrance applied in comparison with the seam paste.
  • the rotation speed and the amount of fragrance applied are substantially proportional in the high-speed rotation region, and the amount of fragrance discharged is lower than the rotation speed during low-speed rotation. It tends to increase. Therefore, the operating characteristic of the pump in the low speed region where the operating speed of the hoisting machine is less than the rated operating speed is set to [0] in the operation stop state, and when the rated operating speed is reached, it is a characteristic that continues to the linear approximation characteristic. As a straight line approximation, the control system can be operated stably without difficulty. As a result, it is possible to stably control the operation of the pump that supplies the fragrance to the application nozzle without constructing a complicated control system, and to improve the production quality of cigarettes. .
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of a cigarette manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 A diagram showing the relationship between the rotational speed of the pump and the fragrance discharge amount with respect to the operating speed of the hoisting machine.
  • FIG. 3 is a graph showing approximate characteristics of the pump speed with respect to the machine speed.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a pump control procedure in the cigarette manufacturing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of the main part of a cigarette manufacturing apparatus.
  • the cigarette manufacturing apparatus includes a roll 11 wound with a long wrapping paper W having a predetermined width, and the wrapping paper W is fed out from the roll 11 along a delivery path 12.
  • the delivery path 12 is defined by a plurality of guide rollers 13, and the end of the delivery path 12 is connected to the entrance of the lifting machine 20.
  • a feed roller (not shown) and a reservoir 13 are inserted in the delivery path 12 in the middle.
  • the reservoir 13 is provided for securing a time for joining the webs W sequentially fed from the plurality of rolls 11 by storing and buffering the webs W over a predetermined length.
  • the hoisting machine 20 is provided with an endless guillotine tape 21, and the wrapping paper W described above is continuously led to the ending force of the delivery path 12.
  • the guillotine tape 21 is wound around the drive drum 22 to form a circular track, and runs in one direction along with the wrapping paper W in a molding groove (not shown) of the molding bed 23 as the drive drum 22 rotates.
  • the forming groove of the forming bed 23 has a shape in which the groove width and the radius of curvature of the groove bottom gradually decrease from the entrance to the exit of the hoisting machine 20, and the exit of the hoisting machine 20 has a substantially half cross section. It is circular.
  • the wrapping paper W is supplied with a tobacco cut K on its upper surface. More specifically, the tobacco cut K is adsorbed in layers on the lower surface of the endless tobacco band 24 to form a tobacco cut layer KL, and is supplied toward the entrance of the hoist 20 as the tobacco band 24 travels. .
  • the tobacco engraved layer KL adsorbed on the cigarette band 24 is peeled off by the tongsyu 25 arranged at the entrance of the hoisting machine 20, and the cigarette band 24 force is peeled off and placed on the wrapping paper W.
  • the cigarette layer KL is supplied to the wrapping paper W in this way, the cigarette layer KL is guided together with the wrapping paper W into the hoisting machine 10, and the tongue 25 disposed in the hoisting machine 10, Pass through the short holder 26, glue application nozzle 27, and rod holder 28 in sequence. In this process, the cigarette K is wrapped in the wrapping paper W, whereby a long cigarette rod TR is continuously formed. The cigarette rod TR also sends out the exit force of the hoisting machine 10.
  • the tongue 25 is formed by compressing the cigarette engraved layer KL from above with a circular arc cross section, while the forming groove of the forming bed 23 has the wrapping paper W from the lower side via the guillotine tape 21. Curved into a U-shaped cross section.
  • the tobacco layer KL is compression-molded into a circular arc in cross section from above and below.
  • the short holder 26 bends one side edge of the wrapping paper W in a circular arc shape through the guillotine tape 21, and covers this one side edge on the upper half of the tobacco layer KL.
  • the glue application nozzle 27 applies seam glue to the other side edge of the wrapping paper W.
  • the long holder 28 bends the other side edge of the wrapping paper W in the same arc shape via the guillotine tape 21 and covers this other side edge on the remaining upper half of the engraved layer KL.
  • the other side edge of the wrapping paper W is superimposed on the one side edge, and at the same time, the cigarette rod TR is bonded by seam glue.
  • the tobacco rod TR delivered from the outlet of the hoisting machine 20 passes through the lower side of the heater 29, whereby the seam paste is dried.
  • the tobacco rod TR is cut into a cigarette rod SR having a predetermined length, that is, twice as long as the cigarette, by a rotary knife 31 in the cutting section.
  • the cigarette rod SR is supplied to the filter attachment (not shown) in the next stage (next process) by the kicker 32.
  • a coating nozzle 41 that coats the inner surface of W over a predetermined width and a pump 42 that supplies the fragrance to the coating nozzle 41 are configured.
  • the application nozzle 41 applies the fragrance in a linear form by placing the fragrance discharged from the nozzle tip on the fragrance application surface of the wrapping paper W. Further, the amount of fragrance discharged from the application nozzle 41 is controlled by the amount of fragrance supplied from the pump 42. This fragrance supply amount is controlled by the driving speed of the pump 42 by the pump control device 43, specifically, the rotational speed of the pump 42.
  • the pump controller 43 receives the output of the encoder 44 that detects the rotational speed of the drive drum 22 as will be described later, and the cigarette production speed by the lifting machine 20, that is, the operating speed of the lifting machine 20
  • the amount of fragrance supplied to the coating nozzle 41 and, consequently, the amount of fragrance applied to the wrapping paper W is controlled by controlling the rotational speed of the pump 42 according to the above.
  • fragrance relieves, for example, the odor of cigarette when smoking, in particular, the odor of sidestream smoke, or masks the odor.
  • fragrances are tempers, esters, alcohols such as linalool and nerol, geraol, phenols such as vanetol, aldehydes such as vanillin cetylbarin, ratatones, and plant and fruit extracts.
  • the fragrance composition may be a substance as disclosed in Japan; JP 2002-146386.
  • fragrance flavor is given as what diluted the powder which included the said fragrance
  • a fragrance capsule powder diluted with a CMC alcohol aqueous solution or a benzine alcohol suspension having a weight ratio of about 80% is used as the fragrance.
  • This pump control device 43 changes the supply speed (conveyance speed) of the wrapping paper W continuously supplied to the hoisting machine 20 according to the cigarette production speed by the hoisting machine 20 described above. Regardless of the supply speed (conveyance speed), it plays a role in applying a certain amount of perfume to the wrapping paper W.
  • the pump controller 43 doubles the amount of fragrance supplied to the application nozzle 41 when the cigarette production speed by the lifting machine 20 doubles. By doing so, it plays a role of keeping the amount of the fragrance applied per unit area on the wrapping paper W by the coating nozzle 41 constant.
  • Figure 2 is a graph of the experimental results. From the graph shown in Fig. 2, the rotational speed of the lifting machine 20 and the rotational speed of the pump 42 are not necessarily proportional. Rather, the discharge amount per revolution of the pump 42 varies depending on the rotational speed of the pump. Clearly became a force. In particular, when the rotation speed of the pump 42 is high, as the rotation speed increases, The power that gradually reduces the amount of discharge per second When the number of revolutions of the pump 42 is low, the amount of discharge per revolution increases significantly. The cause of this is thought to be solely due to the viscosity of the fragrance rather than the operating characteristics of the pump 42.
  • the pump control device 43 in this cigarette manufacturing apparatus approximates the pump characteristics as shown in Fig. 3 based on the perfume discharge performance of the pump 42 obtained as described above, according to the machine rotation speed.
  • the drive of the pump 42 is controlled based on this approximate characteristic! That is, the operating speed of the hoisting machine 20 is divided into a plurality of speed regions, and the pump characteristics approximating the relationship between the driving speed of the pump 42 and the discharge amount of the fragrance by the pump 42 in each of these speed regions. And the drive speed of the pump 42 is determined according to the pump characteristics according to the operating speed of the hoisting machine 20.
  • the cigarette production speed by the hoisting machine 20 is normally performed in a high-speed rotation region of 1000 to 2000 rotations or more.
  • the relationship between the driving speed of the pump 42 in this high-speed rotation region and the discharge amount of the fragrance is approximately proportional. Therefore, in the present invention, the pump rotational speed with respect to the mechanical rotational speed is linearly approximated as shown in FIG. For example, determine the pump speed at which the perfume discharge rate is appropriate at each of the rated operating speeds of the hoist 20: 4500, 6500, and 8500, and use the approximate line connecting these three points as the machine speed and the pump. Obtained as the correspondence A with the rotational speed.
  • the operation stop state is set to [0] so that the malfunction (inconsistency) in which the rotation speed of the pump 42 becomes negative at the start-up (startup) of the lifting machine 20
  • linear approximation is performed as a characteristic (correction function) B that is continuous with the linear approximation characteristic A.
  • the drive speed (the number of rotations) of the pump 42 is controlled according to a control procedure as shown in Fig. 4, for example. That is, when the hoisting machine 20 is operated, it is determined whether or not the force is in a high-speed rotation region where the rotational speed is equal to or higher than a preset rotational speed while detecting the mechanical rotational speed from the encoder 44. ⁇ Step Sl>. If the machine rotation speed is in a high-speed rotation area that can be used for cigarette manufacture, the pump rotation speed corresponding to the machine rotation speed is determined according to the above-mentioned linear approximation characteristic A to control the drive of the pump 42 ⁇ Step S 2>. If the machine speed is low, The pump rotational speed corresponding to the mechanical rotational speed is obtained according to the correction function B, and the drive of the pump 42 is controlled (step S3).
  • the determination threshold value (set rotational speed) for the mechanical rotational speed is the minimum mechanical rotational speed for eliminating the cigarette manufactured by the hoisting machine 20, assuming that the discharge amount of the fragrance is abnormal. It is desirable to set it as a number.
  • the above-mentioned linear approximation characteristic A should be determined so that the most accurate perfume application amount can be obtained at the steady rated operating speed point by the hoisting machine 20, for example, when the machine speed is 8500 rpm. Hope.
  • the cigarette manufacturing apparatus which controls the driving speed of the pump 42 as described above and controls the amount of fragrance applied to the paper W via the application nozzle 41 (fragrance discharge amount).
  • a certain amount of fragrance can be applied to the wrapping paper W regardless of the cigarette production speed and without being affected by properties such as the viscosity of the fragrance.
  • the amount of the fragrance applied to the wrapping paper W can be made stable and constant.
  • simply controlling the drive speed (number of rotations) of the pump 42 according to the operating speed of the hoisting machine 20 makes it possible to simply and stably apply the amount of fragrance applied with high accuracy. Can be controlled. Therefore, the production quality of cigarette can be effectively stabilized.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • perfume is applied to Wrapping Paper P to form a single line!
  • perfume is applied to Wrapping Paper P to form a single line!
  • perfume to form two or more lines at a predetermined interval in the width direction of the paper?
  • the same can be applied to.
  • the production of a single cigarette cigarette engraved with cigarette K on one wrapping paper W was explained as an example.
  • the production of a double cigarette cigarette with cigarette engraving K using two wrapping paper W Can be applied similarly. In this case, it is sufficient to apply a fragrance to the inner surfaces of the two wrapping papers W that are overlapped with each other!
  • the rotation speed of the pump 42 is obtained so as to correct the deviation of the perfume discharge amount, and the pump 42 It is okay to control the drive speed.
  • the present invention can be similarly applied to the case of using a force-piston type pump as described with reference to a general rotary type pump. Needless to say, various fragrances can be used according to the purpose.
  • the present invention can be variously modified without departing from the scope of the invention. Can be implemented.

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  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
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Abstract

　巻上機に連続して供給される巻紙に香料を塗布する塗布ノズルと、この塗布ノズルに香料を供給するポンプと、前記巻上機の動作速度に応じて上記ポンプの駆動速度を制御するポンプ制御装置とを具備する。特に上記ポンプ制御装置は、予め前記巻上機の動作速度を複数の速度領域に分け、これらの各速度領域における前記ポンプの駆動速度と該ポンプによる前記香料の吐出量との関係をそれぞれ近似したポンプ特性を求める。そしてポンプ制御装置は、上記ポンプ特性に従って前記巻上機の動作速度に応じた前記ポンプの駆動速度を求めることで、巻上機の動作速度に応じた適正量の香料を巻紙に塗布する。

Description

明 細 書
シガレット製造装置
技術分野
[0001] 本発明は、卷上機に連続して供給される長尺の巻紙に香料を塗布しながらシガレ ットを製造するシガレット製造装置に関する。
背景技術
[0002] シガレットの製造に用いられる卷上機は、例えば米国特許出願公開第 2004Z011
8416A1号明細書に詳しく紹介される。この卷上機は、連続して供給される長尺の 巻紙をガニチヤ一テープにより保持して長手方向に搬送しながら、上記巻紙の上面 に供給量が制御されたたばこ刻を載置する。そして巻紙の両縁部を幅方向に湾曲さ せて上記たばこ刻を連続して包み込むことで長尺棒状のシガレットを連続して製造す るように構成される。この際、卷上機に連続して供給する巻紙の一側縁部に、上記卷 上機にてたばこ刻を包み込んだ巻紙の縁部を互いに接着するためのシーム糊を塗 布することが行われる。
[0003] また国際公開第 2004Z064546号パンフレットには、シガレットの喫味を損なうこと なしにシガレットにおける特定の匂い成分を抑えるための香料を、巻紙に塗布するこ とが開示される。この種の香料は、例えば CMC (カルボキシメチルセルロース）水溶 液またはベンジンアルコール懸濁液にて希釈したもの力 なる。この香料の巻紙への 塗布量は、前述した巻紙へのシーム糊の塗布量に比較して大量である。また巻紙へ の香料の塗布量は、シガレットの品質を左右する要因となる。これ故、香料の塗布量 を精度良く制御することが必要である。
[0004] 一方、卷上機への巻紙の供給速度は、卷上機におけるシガレットの製造速度、つま り卷上機の動作速度に応じて可変される。これ故、巻紙に香料を塗布しながらシガレ ットを製造するような場合、巻紙の走行速度 (供給速度）に応じて塗布ノズルへの香 料供給量を調整し、巻紙における単位面積当たりの香料塗布量を一定ィ匕することが 重要である。そこで従来では、卷上機の動作速度に応じて塗布ノズルに香料を供給 するポンプの回転数を可変制御し、これによつて塗布ノズルへの香料供給量を制御 している。しかし卷上機の動作速度に応じてポンプの回転数を制御しても、卷上機の 動作速度によってシガレットの品質に若干のバラツキが生じることが否めない。
発明の開示
[0005] 本発明者等は、上述した香料塗布量のバラツキの要因について種々調べた。この 結果、ポンプ力 塗布ノズルへの香料の供給量 (ポンプの吐出量）は、必ずしもボン プの回転数に比例しているとは言えないこと、むしろポンプの 1回転当たりの香料吐 出量がその回転数によって変化することを見出した。この原因は、香料の粘性等に 起因するものと考えられる。
[0006] 本発明の目的は、シガレットを製造する卷上機に連続して供給される巻紙に上記 卷上機の動作速度に応じた適正量の香料を塗布することができ、これによつてシガレ ットの製造品質の安定ィ匕を図ることのできるシガレット製造装置を提供することにある
[0007] 本発明に係るシガレット製造装置は、長尺の巻紙を幅方向に湾曲させてたばこ刻を 連続して巻き上げる卷上機と、この卷上機の動作速度に応じた速度で該卷上機に前 記巻紙を連続して供給する巻紙供給装置と、この巻紙供給装置から前記卷上機へ の巻紙供給路におけるシーム糊の塗布工程の前段に設けられて前記巻紙に香料を 塗布する塗布ノズルと、この塗布ノズルに香料を供給するポンプと、前記卷上機の動 作速度に応じて上記ポンプの駆動速度を制御するポンプ制御装置とを具備する。
[0008] 特に上記ポンプ制御装置は、前記卷上機の動作速度を複数の速度領域に分け、 予めこれらの各速度領域における前記ポンプの駆動速度と該ポンプによる前記香料 の吐出量との関係をそれぞれ近似したポンプ特性を求め、前記卷上機の動作速度 に応じて上記ポンプ特性に従って前記ポンプの駆動速度を求めることを特徴として いる。
[0009] 好ましくは前記ポンプ制御装置は、前記卷上機の定格動作領域における複数の動 作速度点にお ヽて前記巻紙に一定量の香料を塗布するに必要な前記塗布ノズルへ の香料供給量を得る前記ポンプの駆動速度をそれぞれ求めて前記ポンプの動作特 性を直線近似する。また前記ポンプ制御装置は、前記卷上機の動作速度が定格動 作速度に満たない領域における前記ポンプの動作特性を、動作停止状態で [0]とし 、前記定格動作速度に達したときには上記直線近似特性に連続する特性として直線 近似する。そして卷上機の動作速度に応じて上記各直線近似特性に従ってポンプ の駆動速度を求めて、その制御を実行するように構成される。
ちなみに前記香料は、例えば香料組成物を包接した粉末を CMC (カルボキシメチ ルセルロース）水溶液またはベンジンアルコール懸濁液にて希釈したものからなる。
[0010] 本発明によれば、卷上機の動作速度に応じて上記卷上機に連続して供給される卷 紙に香料を塗布する塗布ノズルへの香料供給量を制御するに際し、予めポンプの駆 動速度と該ポンプによる塗布ノズルへの香料供給量 (ポンプの香料吐出量）との関係 を近似したポンプ特性に従って、前記卷上機の動作速度に応じたポンプの駆動速度 を求める。従って巻紙の供給速度に関わりなぐまた香料の粘性等の影響を受けるこ となぐ巻紙に一定量の香料を安定に塗布することができる。
[0011] 特にポンプ制御装置は、香料の粘性等の影響を受けて変化するポンプの動作特 性を効果的に補正して、卷上機の動作速度、ひいては巻紙の供給速度に応じた量 の香料を塗布ノズルに供給するようにポンプの作動を制御することになる。従ってシ ーム糊に比較して香料の塗布量が大量であることに拘わることなぐ塗布ノズルによる 前記巻紙の単位面積当たりの香料塗布量を常に安定に一定ィ匕することが可能となる
[0012] また一般的な回転駆動型のポンプを用いた場合、高速回転領域においてはその 回転数と香料塗布量が略比例し、低速回転時にはその回転数に比較して香料の吐 出量が増える傾向にある。従って卷上機の動作速度が定格動作速度に満たない低 速領域における前記ポンプの動作特性を、動作停止状態で [0]とし、前記定格動作 速度に達したときには上記直線近似特性に連続する特性として直線近似しておけば 、簡易にして無理なくその制御系を安定に作動させることが可能となる。この結果、複 雑な制御系を構築することなぐ塗布ノズルに対して香料を供給するポンプの作動を 安定に制御し、シガレットの製造品質を高めることが可能となる等の効果が奏せられ る。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]本発明の一実施形態に係るシガレット製造装置の要部概略構成図。 [図 2]卷上機の動作速度に対するポンプの回転数とその香料吐出量との関係を示す 図。
[図 3]機械回転数に対するポンプ回転数の近似特性を示す図。
[図 4]図 1に示すシガレット製造装置におけるポンプの制御手順の例を示す図。
発明を実施するための最良の形態
[0014] 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製造装置について説 明する。
図 1はシガレット製造装置の要部概略構成を示している。このシガレット製造装置は 、所定幅の長尺の巻紙 Wを卷回したロール 11を備え、ロール 11から送出経路 12に 沿って巻紙 Wを繰出すようになつている。この送出経路 12は複数のガイドローラ 13 によって規定されており、この送出経路 12の終端は卷上機 20の入口に連なっている 。尚、送出経路 12には、その途中にフィードローラ（図示しない)やリザーバ 13が介 挿されている。尚、リザーバ 13は、巻紙 Wを所定長に亘つて蓄えてバッファリングする ことにより、複数のロール 11から順次繰り出される巻紙 Wの繋ぎ合わせの時間を確保 する為のものである。
[0015] 一方、卷上機 20は無端状のガ-チヤテープ 21を備え、このガ-チヤテープ 21には 前記送出経路 12の終端力も前述した巻紙 Wが連続して導かれている。尚、ガ-チヤ テープ 21は駆動ドラム 22に掛け回されて周回軌道を形成しており、駆動ドラム 22の 回転に伴って成形ベッド 23の図示しない成形溝内を前記巻紙 Wと共に一方向に走 行する。ちなみに成形ベッド 23の成形溝は、卷上機 20の入口から出口に向けてそ の溝幅および溝底の曲率半径が徐々に減少する形状を有し、卷上機 20の出口では 略断面半円形となっている。
[0016] 卷上機 20の入口にて前記巻紙 Wはその上面にたばこ刻 Kの供給を受ける。より詳 しくは、たばこ刻 Kは無端状のたばこバンド 24の下面に層状に吸着されてたばこ刻 層 KLをなし、たばこバンド 24の走行に伴って卷上機 20の入口に向けて供給される。 そしてたばこバンド 24に吸着されているたばこ刻層 KLは、卷上機 20の入口に配置 されたトングシユー 25によりたばこバンド 24力も剥離されて巻紙 W上に載せ替えられ る。 [0017] このようにして巻紙 Wにたばこ刻層 KLが供給されると、たばこ刻層 KLは巻紙 Wと 共に卷上機 10内に導かれ、卷上機 10内に配置されたトングシユー 25、ショートホル ダ 26、糊塗布ノズル 27、およびロッドホルダ 28を順次通過する。そしてこの過程にお いてたばこ刻 Kが巻紙 Wにて包み込まれることで長尺のたばこロッド TRが連続して 成形され、このたばこロッド TRは卷上機 10の出口力も送出される。
[0018] より詳しくは前記トングシユー 25はたばこ刻層 KLを上方から断面円弧状に圧縮成 形しており、一方、成形ベッド 23の成形溝はガ-チヤテープ 21を介して巻紙 Wを下 側から断面 U字形に曲成する。これによつてたばこ刻層 KLは、その上下から断面円 弧状に圧縮成形される。そしてショートホルダ 26はガ-チヤテープ 21を介して巻紙 Wの一側縁部を円弧状に曲成し、この一側縁部をたばこ刻層 KLの上部半分に被せ る。この際、糊塗布ノズル 27は巻紙 Wの他側縁にシーム糊を塗布する。この後、ロン グホルダ 28は、ガ-チヤテープ 21を介して巻紙 Wの他側縁部を同様に円弧状に曲 成し、この他側縁部を刻層 KLの残りの上部半分に被せる。これにより巻紙 Wの他側 縁がその一側縁に重ね合わされると同時に、シーム糊により接着されてたばこロッド T Rが成形される。
[0019] その後、卷上機 20の出口から送出されたたばこロッド TRは、ヒータ 29の下側を通 過することでシーム糊の乾燥処理が行われる。次いで、たばこロッド TRは切断セクシ ヨンにおけるロータリナイフ 31により所定長さ、即ち、シガレットの 2倍の長さを有する シガレットロッド SRに切断される。そしてシガレットロッド SRはキッカ 32により次段（次 工程)のフィルタアタッチメント（図示せず）に供給される。
[0020] 尚、フィルタアタッチメントは、上述したシガレットロッド SRを 2本のシガレットに切断 した後、これらシガレット間にフィルタプラグを同軸に配置する。そしてこれらシガレツ トの各端部とフィルタプラグとを覆ってチップべ一パを卷付けることにより一体に接続 してダブルフィルタシガレットに成形する。その後、このダブルフィルタシガレットを上 記フィルタプラグ部分で等分に切断することで 2本のフィルタ付きシガレットを製造す る役割を担う。
[0021] 基本的にはこのように構成されるシガレット製造装置において、巻紙 Wに香料を塗 布する香料塗布装置は、例えば送出経路 12におけるリザーバ 13の下流であって、 シーム糊の塗布工程の前段に配置される。この香料塗布装置は、液状の香料を巻紙
Wの内側面に所定幅に亘つて塗布する塗布ノズル 41と、この塗布ノズル 41に上記 香料を供給するポンプ 42とを備えて構成される。
[0022] 塗布ノズル 41は、ノズル先端から吐出させた香料を巻紙 Wの香料塗布面に載せる ことで、香料を線状に塗布するものである。また塗布ノズル 41からの香料の吐出量は 、ポンプ 42からの香料供給量により制御される。この香料供給量はポンプ制御装置 4 3によるポンプ 42の駆動速度、具体的にはポンプ 42の回転数により制御される。特 にポンプ制御装置 43は、後述するように前記駆動ドラム 22の回転速度を検出するェ ンコーダ 44の出力を受けて、前記卷上機 20によるシガレットの製造速度、つまり卷上 機 20の動作速度に応じてポンプ 42の回転数を制御することで塗布ノズル 41への香 料供給量、ひ ヽては巻紙 Wに対する香料の塗布量を制御する。
[0023] 尚、上述した如くして巻紙 Wに塗布される香料 (香料組成物）は、例えばシガレット の喫煙時の臭気、特に副流煙の臭気を緩和したり、或いは臭気をマスキングするもの である。具体的には香料は、テンペル類、エステル類、リナロールやネロール、ゲラ- オール等のアルコール類、ァネトール等のフエノール類、バニリンゃェチルバ-リン 等のアルデヒド類、ラタトン類、ならびに植物および果実抽出物等カゝらなる群力ゝら選 択される一つ以上力もなる。尚、香料組成物としては、 日本国；特開 2002— 14638 6号公報に開示されるような物質であっても良い。そしてこの香料は、例えば上記香 料組成物を包接した粉末を CMC (カルボキシメチルセルロース）水溶液またはベン ジンアルコール懸濁液にて希釈したものとして与えられる。具体的には香料としては 、香料カプセル粉末を重量比略 80%の CMCアルコール水溶液やベンジンアルコー ル懸濁液にて希釈したものが用いられる。
[0024] ここで前記ポンプ制御装置 43によるポンプ 42の駆動速度制御（回転数制御）につ いて説明する。このポンプ制御装置 43は、前述した卷上機 20によるシガレットの製 造速度に応じて該卷上機 20に連続して供給する巻紙 Wの供給速度 (搬送速度）が 変わることから、巻紙 Wの供給速度 (搬送速度）に拘わることなく巻紙 Wに対して一定 量の香料を塗布する役割を担う。概略的にはポンプ制御装置 43は、卷上機 20によ るシガレットの製造速度が 2倍となったとき、塗布ノズル 41への香料供給量を 2倍に することで該塗布ノズル 41による巻紙 Wへの単位面積当たりの香料塗布量を一定に 保つ役割を担う。
[0025] し力しながらエンコーダ 44を介して検出される卷上機 20の動作速度に応じて、単 純にポンプ 42の回転数 (駆動速度）を比例制御しても、前述したように所期の目的で ある『巻紙 Wへの単位面積当たりの香料塗布量を一定に保つ』ことが必ずしも達成さ れない。そこでその原因を究明するべぐ本発明者等は卷上機 20におけるシガレット の製造速度 (卷上機回転数)を変えながら、その製造速度に見合う量 (吐出量)の香 料が前記塗布ノズル 41から吐出されるように前記ポンプ 41の回転数を調整した。こ の結果、次のような結果が得られた。
[0026] [表 1]
Figure imgf000009_0001
図 2は上記実験結果をグラフ化したものである。この図 2に示すグラフから、卷上機 20の回転数とポンプ 42の回転数とは必ずしも比例しておらず、むしろポンプ 42の 1 回転当たりの吐出量は、ポンプの回転数によって変化することが明ら力となった。特 にポンプ 42の回転数が高い場合には、その回転数が高くなるに従ってその 1回転当 たりの吐出量が次第に減少する力 ポンプ 42の回転数が低い場合には、 1回転当た りの吐出量が大きく増大することが明ら力となった。この原因は、ポンプ 42の動作特 性と言うよりも、専ら香料の粘性に起因するものと考えられる。
[0028] そこでこのシガレット製造装置におけるポンプ制御装置 43においては、上述した如 くして求められるポンプ 42の香料吐出性能に基づき、これを機械回転数に合わせて 図 3に示すようにポンプ特性を近似し、この近似特性に基づ!/、てポンプ 42の駆動を 制御するようにしている。即ち、前記卷上機 20の動作速度を複数の速度領域に分け 、これらの各速度領域における前記ポンプ 42の駆動速度と該ポンプ 42による前記香 料の吐出量との関係をそれぞれ近似したポンプ特性を求め、前記卷上機 20の動作 速度に応じて上記ポンプ特性に従って前記ポンプ 42の駆動速度を求めている。
[0029] 具体的には卷上機 20によるシガレットの製造速度は、通常、 1000〜2000回転以 上の高速回転領域で行われる。そしてこの高速回転領域におけるポンプ 42の駆動 速度と香料の吐出量との関係は略比例している。そこで本発明では、機械回転数に 対するポンプ回転数を図 3に示すように直線近似して、その対応関係を定めている。 例えば卷上機 20の定格動作速度である 4500回転、 6500回転、および 8500回転 のそれぞれにおいて適切な香料吐出量となるポンプ回転数を求め、これらの 3点を 結ぶ近似直線を機械回転数とポンプ回転数との対応関係 Aとして求めて ヽる。また 低速回転領域においては、卷上機 20の立ち上げ時 (起動時）に、ポンプ 42の回転 数がマイナスとなる不具合 (矛盾）が生じないように、動作停止状態を [0]とし、前記 定格動作速度に達したときには上記直線近似特性 Aに連続する特性 (補正関数) B として直線近似している。
[0030] そしてポンプ制御装置 43においては、例えば図 4に示すような制御手順に従って ポンプ 42の駆動速度（回転数)を制御している。即ち、先ず卷上機 20が運転された とき、その機械回転数を前記エンコーダ 44から検出しながら、その回転数が予め設 定した回転数以上の高速回転領域である力否かを判定している〈ステップ Sl〉。そし て機械回転数がシガレットの製造に供し得る高速回転領域の場合には、前述した直 線近似特性 Aに従って上記機械回転数に対応したポンプ回転数を求めてポンプ 42 の駆動を制御する〈ステップ S 2〉。また機械回転数が低速回転の場合には、前述した 補正関数 Bに従って上記機械回転数に対応したポンプ回転数を求めてポンプ 42の 駆動を制御する〈ステップ S3〉。
[0031] 尚、上記機械回転数の判定閾値 (設定回転数）については、香料の吐出量が異常 であるとして前記卷上機 20にて製造したシガレットを排除する上での最小の機械回 転数として定めることが望ましい。また前述した直線近似特性 Aについては、卷上機 20による定常的な定格動作速度点で、例えば機械回転数が 8500回転である場合 に、最も正確な香料塗布量が得られるように定めることが望ま 、。
[0032] カゝくして上述した如くしてポンプ 42の駆動速度を制御して塗布ノズル 41を介する卷 紙 Wへの香料塗布量 (香料吐出量)を制御するようにしたシガレット製造装置によれ ば、シガレットの製造速度に拘わりなぐしかも香料の粘性等の性状の影響を受ける ことなしに一定量の香料を巻紙 Wに塗布することができる。換言すれば、巻紙 Wに対 する香料の塗布量を安定に一定ィ匕することができる。しかも前述した直線近似特性 に従 、、卷上機 20の動作速度に応じてポンプ 42の駆動速度（回転数)を制御するだ けで、簡易にし力も精度良ぐ香料の塗布量を安定に一定ィ匕制御することができる。 従ってシガレットの製造品質を効果的に安定ィ匕することができる。
[0033] 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。例えばここでは巻紙 P に香料を 1条の線をなすように塗布する例につ!、て説明したが、卷紙幅方向に所定 の間隔で 2条以上の線をなすように香料を塗布する場合にも同様に適用することが できる。また 1枚の巻紙 Wにてたばこ刻 Kを巻き込んだ一重卷シガレットの製造を例 に説明したが、 2枚の巻紙 Wを用いてたばこ刻 Kを巻き込んだ二重卷シガレットを製 造する場合にも同様に適用することができる。この場合には、 2枚の巻紙 Wの互いに 重ね合わせられる内側面に香料を塗布するようにすれば良!、。
[0034] またポンプ特性の近似については、ポンプ 42の 1回転当たりの香料吐出量の変化 に着目し、この香料吐出量のずれを補正するようにポンプ 42の回転数を求めて該ポ ンプ 42の駆動速度を制御するようにしても良 ヽ。またここでは一般的な回転型のボン プを例に説明した力 ピストン型のポンプを用いる場合も同様に適用可能なことは言 うまでもない。また香料についても、その目的に応じた種々のものを用いることができ ることは言うまでもない。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。

Claims

請求の範囲
[1] 長尺の巻紙を幅方向に湾曲させてたばこ刻を連続して巻き上げる卷上機と、この卷 上機の動作速度に応じた速度で上記卷上機に連続して巻紙を供給する巻紙供給部 と、前記卷上機に供給される巻紙にシーム糊を塗布する工程の前段に設けられて前 記巻紙に香料を塗布する塗布ノズルと、この塗布ノズルに香料を供給するポンプと、 前記卷上機の動作速度に応じて上記ポンプの駆動速度を制御して前記塗布ノズル への香料供給量を調整するポンプ制御装置とを具備し、
前記ポンプ制御装置は、前記卷上機の動作速度を複数の速度領域に分け、予め これらの各速度領域における前記ポンプの駆動速度と該ポンプによる前記香料の吐 出量との関係をそれぞれ近似したポンプ特性を求め、前記卷上機の動作速度に応じ て上記ポンプ特性に従って前記ポンプの駆動速度を求めることを特徴とするシガレツ ト製造装置。
[2] 前記ポンプ制御装置は、前記卷上機の定格動作領域における複数の動作速度点に ぉ ヽて前記巻紙に一定量の香料を塗布するに必要な前記塗布ノズルへの香料供給 量を得る前記ポンプの駆動速度をそれぞれ求めて前記ポンプの動作特性を直線近 似すると共に、前記卷上機の動作速度が定格動作速度に満たない領域における前 記ポンプの動作特性を、動作停止状態が [0]であり、前記定格動作速度に達したと きには上記直線近似特性に連続する特性として直線近似したことを特徴とする請求 項 1に記載のシガレット製造装置。
[3] 前記香料は、香料組成物を包接した粉末を CMC (カルボキシメチルセルロース)水 溶液またはベンジンアルコール懸濁液にて希釈した液状のもの力 なる請求項 1に 記載のシガレット製造装置。
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