WO2016157414A1 - たばこ原料の膨嵩性測定装置及び膨嵩性測定方法 - Google Patents

たばこ原料の膨嵩性測定装置及び膨嵩性測定方法 Download PDF

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tobacco raw
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Japan Tobacco Inc
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    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
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    • A24B3/00—Preparing tobacco in the factory
    • A24B3/04—Humidifying or drying tobacco bunches or cut tobacco
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B3/00—Preparing tobacco in the factory
    • A24B3/18—Other treatment of leaves, e.g. puffing, crimpling, cleaning
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B5/00—Stripping tobacco; Treatment of stems or ribs
    • A24B5/16—Other treatment of stems or ribs, e.g. bending, chopping, incising

Definitions

  • the present invention relates to a bulkiness measuring device and a bulkiness measuring method for tobacco raw materials.
  • Patent Document 1 discloses a bulge measuring device for measuring the bulge of a tobacco raw material conveyed on a conveyance path composed of a conveyor.
  • a sample of tobacco material is separated from the transport path by a diverter (divider), and then the collected sample is compressed by receiving a certain load in the process of passing through the compression path. Compression continues for at least 25 seconds.
  • the layer thickness and the passing weight per unit time of the sample after compression are measured, and the passing volume per unit time of the sample is calculated from the transport speed of the conveyor belt and the width of the conveyor surface of the conveyor. Furthermore, the bulk density of the sample and the bulge value are calculated from these passing volume and passing weight. This measured bulge value is corrected by the measured moisture and product temperature of the sample, and then the bulge quality is evaluated.
  • the sample sampled by the diverter is transferred from the original conveyance path to the compression path, and passes through the compression path while being compressed.
  • the bulge value of the sample is out of the target bulge value and out of the standard
  • the cigarette material transport device is stopped, but the compression required for the inspection of the sample by the stop here A time lag of time only occurs.
  • the tobacco raw material of the lot containing the sampled sample has already been transferred to the next process, there is a risk that a large amount of defective products whose bulkiness of the tobacco raw material is out of the standard will occur.
  • the intermediate bone which is one of the tobacco raw materials
  • the intermediate bone expanded by the fluidized bed dryer after spraying high temperature steam with the intermediate bone expander to expand the intermediate bone Dry the chop with hot air.
  • the intermediate bone incision is kept in a constant temperature and humidity storage room for a certain time (for example, 48 hours or more) Storage is performed to calm moisture and product temperature.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and the object of the present invention is to perform a bulkiness evaluation of a tobacco raw material on-line and detect a tendency of the bulkiness in real time. It is providing the bulkiness measuring apparatus and bulkiness measuring method of a raw material.
  • the apparatus for measuring the bulkiness of a tobacco material measures and evaluates the bulkiness of the tobacco material on-line when the tobacco material is transported as a laminar flow on the transport path.
  • a bulging property measuring apparatus a sampling unit for collecting a sample of tobacco raw material from a conveyance path, an actual measurement unit for measuring an actual measured bulge value of the sample, and a property relating to the properties of the tobacco raw material conveyed through the conveyance route
  • a first detection unit that detects one parameter, an equation creation unit that performs a multivariate analysis using the measured bulge value and the first parameter, and creates a regression equation that calculates the measured bulge value using the first parameter; Substituting the first parameter into the formula and comparing the predicted bulge value of the tobacco raw material with the predicted bulge value calculated by the prediction unit and the target bulge value of the tobacco raw material, Of the raw tobacco material
  • an evaluation unit for evaluation a first detection unit that detects one parameter, an equation creation unit that performs a multivariate analysis using the measured bulge
  • the method for measuring the bulkiness of a tobacco raw material is a method for measuring the bulkiness of a tobacco raw material by measuring the bulkiness of the tobacco raw material online when the tobacco raw material is transported as a laminar flow on a transport path.
  • Multivariate analysis is performed based on the detection step, the measured bulge value and the first parameter, an equation creating step for creating a regression equation for obtaining the measured bulge value using the first parameter, and the first parameter is substituted into the regression equation Then, the prediction step for calculating the predicted bulge value of the tobacco raw material, the predicted bulge value calculated by the prediction unit and the target bulge value of the tobacco raw material are compared, and the tobacco raw material conveyed through the conveyance path is compared. Including an evaluation step of evaluating the bulk properties.
  • the bulkiness evaluation of the tobacco raw material can be performed online and the tendency of the bulkiness can be detected in real time.
  • FIG. 4 is a plot diagram illustrating a correlation between an actually measured bulge value acquired in the flow of FIG. 2 and a predicted bulge value acquired in the flow of FIG. 3. It is the schematic which showed the bulkiness measuring apparatus of the tobacco raw material which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is a flowchart which shows the regression type preparation method performed with the measurement part and calculating part of FIG. It is a flowchart which shows the bulge evaluation method performed with the calculating part of FIG. It is a plot figure which shows the correlation with the actual measurement bulge value acquired by the flow of FIG. 6, and the estimated bulge value acquired by the flow of FIG.
  • the bulkiness measuring device 1 is used, for example, in an expansion process of a medium bone 100 as a cigarette raw material, and when the medium bone 100 is conveyed as a layered flow on a conveyance path, The bulkiness of the bone 100 is measured and evaluated online.
  • the medium bone 100 is formed by pressing, cutting, and expanding a rod-shaped medium bone separated from leaf tobacco.
  • the intermediate bone 100 is expanded by spraying high temperature steam with an intermediate bone expander (not shown), and then the intermediate bone 100 expanded by the fluidized bed dryer 2 is dried with hot air. Let Then, the process which makes the water
  • the bulkiness measuring device 1 is provided between the fluidized bed dryer 2 and the silo 4.
  • the bulge measuring device 1 includes a conveyor 6, a storage room 7, an actual measurement unit 8, and a calculation unit 10.
  • the conveyor 6 forms a part of the conveyance path of the medium bone 100 and includes a conveyance belt 6a and a drive motor 6b.
  • the conveyance belt 6a has a conveyance surface having a width Wb, and the medium bone 100 stacked in layers on the conveyance surface is conveyed at a conveyance speed Vt by driving of the drive motor 6b.
  • the conveyor 6 is provided with a weigher 12 positioned upstream of the transport path and a sampling unit 14 positioned downstream of the transport path.
  • the weigher 12 detects the passing weight W per unit time of the flow of the medium bone 100 that is transported by the transport belt 6 a and passes through the weigher 12.
  • the sampling unit 14 includes a diverter (shunt) and a shooter (not shown), and periodically or automatically collects a part of the flow of the medium bone 100 transported on the transport belt 6a as a sample 102.
  • the conveyor 6 includes a first layer thickness sensor (first detection unit) 16, a moisture meter (first detection unit) 18, an article between the weigher (first detection unit) 12 and the sampling unit 14.
  • first detection unit a first layer thickness sensor
  • first detection unit a moisture meter
  • second detection unit a thermometer
  • second detection unit a thermometer
  • the first layer thickness sensor 16 is provided immediately downstream of the weigher 12 and detects the layer thickness T1 of the flow of the medium bone 100 conveyed on the conveyor 6.
  • the first layer thickness sensor 16 is, for example, a laser reflection type sensor.
  • the moisture meter 18 and the thermometer 20 detect the moisture and temperature of the medium bone 100 conveyed on the conveyor 6 as parameters (first parameters) X2 and X3 relating to the properties of the medium bone 100.
  • the parameter X1 related to the density of the medium bone 100 will be described later in detail.
  • thermometer 22 and the hygrometer 24 are provided in the vicinity of the conveyor 6, and detect the temperature and humidity around the conveyor 6 as parameters (second parameters) X4 and X5 relating to the installation environment of the bulge measuring device 1, respectively.
  • the actual measurement unit 8 is an offline measurement device. The actual measurement unit 8 measures the actual measured bulge value Y1 of the sample 102 after being stored in the storage room 7 for a certain time (for example, 48 hours or more). The sample 102 after the measurement is returned from the actual measurement unit 8 to the conveyor 6 and reused as the medium bone 100.
  • the calculation unit 10 includes an expression creation unit 26, a prediction unit 28, and an evaluation unit 30.
  • a first layer thickness sensor 16, a moisture meter 18, a thermometer 20, a thermometer 22, a hygrometer 24, a drive motor 6 b, a weigher 12, and an actual measurement unit 8 are electrically connected to the calculation unit 10, Regarding the flow of the bone carving 100, data including the layer thickness T1, the passing weight W, the conveyance speed Vt, the moisture X2, and the temperature X3 and the data including the temperature X4 and the humidity X5 around the bulge measuring device 1 are created. Input to the unit 26.
  • the formula creation unit 26 multiplies the width Wb of the transport surface of the conveyor 6 by the layer thickness T1 and the transport speed Vt, and passes the bone directly under the first layer thickness sensor 16.
  • the passage volume V per unit time is calculated with respect to the flow at 100 intervals.
  • the middle bone 100 in the flow of the middle bone 100 passing directly below the first layer thickness sensor 16 is obtained.
  • X1 W / V (3)
  • a plurality of (for example, three) first layer thickness sensors 16 may be installed in the width direction of the transport surface of the conveyor 6, and the passing volume V and thus the density X1 may be calculated more strictly using these sensors.
  • regression formula creation method With reference to the flowchart of FIG. 2, a regression formula creation flow will be described in the method for measuring the bulkiness of the midbone 100 executed by the calculation unit 10.
  • step S1 sampling step
  • step S2 sampling step
  • step S2 the collected sample 102 is moved to the storage room 7, for example, stored for 48 hours or more, and the process proceeds to step S3.
  • step S3 actual measurement step
  • the actual measurement bulge value Y1 of the sample 102 after storage is measured by the actual measurement unit 8, and the process proceeds to step S4.
  • step S5 data W, T1, Vt, and parameters X2 to X5 are detected at almost the same timing as the sample 102 collection in step S1, and the process proceeds to step S6.
  • step S6 the parameter of the density X1 is calculated using the above equations (2) and (3) from the constant data Wb and the detected data W, T1, and Vt, and the process proceeds to step S4.
  • step S4 first and second detection steps
  • the parameters X1 to X5 and the actually measured bulge value Y1 are all acquired, and the process proceeds to step S7.
  • step S7 it is determined whether or not the sampling in steps S1 to S3 has been performed N times (for example, 5 times) together with the detection and calculation in steps S5 and S6.
  • N times for example, 5 times
  • step S8 the formula creation unit 26 performs multivariate analysis using the N sets of parameters X1 to X5 and the measured bulge value Y1 to determine the coefficient of the regression equation.
  • the regression formula F expressed by the following formula (4) for calculating the predicted bulge value Y from the values of X1 to X5 is created, and the regression formula creation flow ends.
  • Y ⁇ 0 + ⁇ 1, X1 + ⁇ 2, X2 + ⁇ 3, X3 + ⁇ 4, X4 + ⁇ 5, X5 + ⁇ 6, X6 + ⁇ 7, X7 + ⁇ 8, X8 (4) ⁇ 0 to ⁇ 8 are coefficients.
  • step S11 data W, T1, Vt, and parameters X2 to X5 are detected in step S11, and the process proceeds to step S12.
  • step S12 the parameter of the density X1 is calculated using the above formulas (2) and (3) from the constant data Wb and the detected data W, T1, and Vt, and the process proceeds to step S13.
  • step S13 all parameters X1 to X5 are acquired, and the process proceeds to step S14.
  • step S14 prediction step
  • the prediction unit 28 calculates the predicted bulge value Y of the intermediate bone 100 by substituting the parameters X1 to X5 into the regression equation F of the above equation (3), and proceeds to step S15. To do.
  • step S15 evaluation step
  • the evaluation unit 30 compares the predicted bulge value Y with the target bulge value Yt of the intermediate bone notch 100, and determines the bulge of the intermediate bone 100 conveyed on the conveyor 6. evaluate. Specifically, it is determined whether or not the predicted bulge value Y is within a reference range of ⁇ ⁇ of the target bulge value Yt.
  • the determination result is true (Yes)
  • the process proceeds to step S11, and the bulge evaluation of the midbone 100 of the next cycle is performed.
  • the determination result is false (No)
  • the process proceeds to step S16.
  • step S16 an alarm or the like informs the outside that the bulge value of the intermediate bone 100 is an NG determination outside the reference range, and the bulge evaluation flow ends.
  • the driving motor 6b of the conveyor 6 may be stopped, and the conveyance of the medium bone 100 may be stopped.
  • the predicted bulge value Y is calculated by periodically substituting the respective parameters X1 to X5 into F, and the predicted bulge value Y is compared with the target bulge value Yt. 100 bulkiness assessments can be performed instantly online.
  • ⁇ 0 and ⁇ 1 are coefficients.
  • the parameters for obtaining the regression equation F and the predicted bulge value Y include not only the parameters X1 to X3 relating to the properties of the medium bone 100 but also the parameters X4 and X5 relating to the installation environment of the bulge measuring device 1.
  • the accuracy of the bulge evaluation of the medium bone 100 can be further enhanced.
  • the bulkiness measuring device 32 of the second embodiment is different from the bulkiness measuring device 1 of the first embodiment between the weighing instrument 12 and the sampling unit 14 on the transport path of the conveyor 6.
  • a press roller (third detection unit) 34, a second layer thickness sensor (third detection unit) 36, and a third layer thickness sensor (third detection unit) 38 are further added. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
  • the press roller 34 is supported downstream of the first layer thickness sensor 16 so as to be rotatable and vertically movable.
  • the press roller 34 rotates at a peripheral speed substantially the same as the conveying speed of the conveying belt 6 a, and rotates in a direction in which the intermediate bone 100 with the conveying belt 6 a is sent downstream of the conveyor 6. Then, when the flow of the medium bone 100 collides with the press roller 34, the flow of the medium bone 100 is compressed with a constant compression force. That is, the first layer thickness sensor 16 is disposed upstream of the press roller 34 and detects the layer thickness of the flow of the medium bone 100 before compression by the press roller 34, that is, the layer thickness T1 before compression.
  • the press roller 34 includes a piston 34a that allows the press roller 34 to move up and down so that the flow of the medium bone 100 can be compressed with a constant compressive force even when the pre-compression layer thickness T1 changes.
  • the compressive force of the medial embossment 100 by the press roller 34 is defined by the weight of the assembly of the press roller 34 and the pressing force by the piston 34a.
  • the second layer thickness sensor 36 is a laser type sensor similar to the first layer thickness sensor 16, and in the case of FIG. 5, it is the same position as the support position of the press roller 34 when viewed in the flow direction of the middle bone 100. It is arranged in.
  • the second layer thickness sensor 36 detects the layer thickness of the flow immediately after the flow of the medium bone 100 is compressed by the press roller 34, that is, the layer thickness T2 immediately after compression.
  • the layer thickness T2 immediately after compression may be detected based on the height of the press roller 34 corresponding to the operation of the piston 34a.
  • the second layer thickness sensor 36 may be disposed immediately downstream of the press roller 34.
  • the third layer thickness sensor 38 is a laser type sensor similar to the first and second layer thickness sensors 16 and 36, and is disposed downstream of the second layer thickness sensor 36, and the flow of the medium bone 100 is pressed.
  • the layer thickness of the flow after being restored after being compressed by the roller 34, that is, the layer thickness T3 after restoration is detected.
  • the compression rate and restoration rate of the flow of the medium bone 100 by the press roller 34 are calculated as parameters (third parameters) X6, X7, and X8 relating to the flexibility of the medium bone 100 conveyed on the conveyor 6.
  • the compression layer thickness dT1 of the flow of the medium bone 100 by the press roller 34 is calculated by subtracting the layer thickness T2 immediately after compression from the layer thickness T1 before compression.
  • dT1 T1-T2 (6)
  • the compression rate of the flow of the medium bone 100 by the press roller 34 is calculated as a parameter X6 by dividing the compression layer thickness dT1 by the pre-compression layer thickness T1.
  • X6 dT1 / T1 (7)
  • the restoration layer thickness dT2 of the flow of the medium bone 100 by the press roller 34 is calculated by subtracting the layer thickness T2 immediately after compression from the layer thickness T3 after restoration.
  • dT2 T3-T2 (8)
  • the restoration rate of the flow of the medium bone 100 by the press roller 34 is calculated as a parameter X7 by dividing the restoration layer thickness dT2 by the layer thickness T2 immediately after compression.
  • X7 dT2 / T2 (9)
  • step S21 sampling step
  • step S22 the collected sample 102 is moved to the storage room 7, for example, stored for 48 hours or more, and the process proceeds to step S23.
  • step S23 actual measurement step
  • the actual measurement unit 8 measures the actual measured bulge value Y1 of the sample 102 after storage, and the process proceeds to step S24.
  • step S25 data W, T1, Vt, T2, T3 and parameters X2 to X5, X8 are detected at almost the same timing as the sample 102 collection in step S1, and the process proceeds to step S26.
  • step S26 the parameter of the density X1 is calculated using the above equations (2) and (3) based on the constant data Wb and the detected data W, T1, and Vt, and the above equation based on the data T1 and T2.
  • the parameters of the compression ratio X6 are calculated using (6) and (7), and the parameters of the restoration ratio X7 are calculated using the above equations (8) and (9) from the data T2 and T3. Transition.
  • step S24 (third detection step), the parameters X1 to X8 and the actually measured bulge value Y1 are all acquired, and the process proceeds to step S27.
  • step S27 it is determined whether or not the sampling in steps S21 to S23 has been performed N times (for example, 8 times) together with the detection and calculation in steps S25 and S26. When the determination result is false (No), the process proceeds to steps S21 and S25, and sampling is performed again. On the other hand, when the determination result is true (Yes), the process proceeds to step S28.
  • step S28 the formula creation unit 26 performs a multivariate analysis using the N sets of parameters X1 to X8 and the measured bulge value Y1, and calculates the predicted bulge value Y from the values of the parameters X1 to X8.
  • the regression equation F as expressed by the above equation (3) for calculating the above is created, and the regression equation creation flow ends.
  • step S31 data W, T1, Vt, T2, T3, and parameters X2 to X5, X8 are detected in step S31, and the process proceeds to step S32.
  • step S32 the parameter of the density X1 is calculated using the above equations (2) and (3) from the constant data Wb and the detected data W, T1, and Vt.
  • step S33 all parameters X1 to X8 are acquired, and the process proceeds to step S34.
  • step S34 prediction step
  • step S35 evaluation step
  • step S35 evaluation step
  • the evaluation unit 30 compares the predicted bulge value Y with the target bulge value Yt of the midbone increment 100, and determines the bulge nature of the midbone 100 conveyed on the conveyor 6. evaluate.
  • step S31 it is determined whether or not the predicted bulge value Y is within a reference range of ⁇ ⁇ of the target bulge value Yt.
  • the bulkiness measuring apparatus 1 according to the second embodiment and the bulkiness measuring method using the same are also set in the regression formula F after the regression formula F is created, as in the first embodiment.
  • the predicted bulge value Y is calculated by periodically substituting X1 to X8, and the bulge of the intermediate incision 100 conveyed on the conveyor 6 can be obtained by simply comparing the predicted bulge value Y with the target bulge value Yt. Sex assessments can be performed instantly online.
  • parameters for obtaining the regression equation F and the predicted bulge value Y include parameters X1 to X3 relating to the properties of the medium bone 100 and parameters relating to the installation environment of the bulge measuring device 1.
  • the measured bulge value Y1 is measured after storage in the storage room 7.
  • the prediction accuracy of the bulge value by the regression equation F, and hence the accuracy of the bulge evaluation of the middle bone 100 can be further enhanced.
  • the present invention is not limited to this, and the measured bulge value Y1 may be measured by the measurement unit 8 immediately after sampling without passing through the storage in the storage room 7.
  • the actual measurement unit 8 may measure the actual measured bulge value using a bulk density measuring device other than the D51 type described above. In this case, of course, the storage time required for the sample is secured in accordance with the measurement standard of the apparatus.
  • the regression equation F is continuously updated according to the flowchart of FIG. 2 or 6 based on the accumulated sampling data every time sampling is performed. Is preferred.
  • the predicted bulge value Y corrected to be closer to the actually measured bulge value Y1 is obtained.
  • the bulge measuring device when the first parameters (X1 to X3) relating to the properties of the medium bone 100 are used, in the second embodiment, in addition to the first parameters (X1 to X3), the bulge measuring device
  • the second parameter (X4, X5) related to the installation environment 1 in the third embodiment, in addition to the first and second parameters (X1 to X5), the third parameter (X6) related to the property of the midbone 100 is used.
  • the case of using X8) has been described.
  • the present invention is not limited to this, and an embodiment using the first and third parameters (X1 to X3, X6 to X8) may be used, or an embodiment using the second and third parameters (X6 to X8). It may be.
  • the present invention is applicable to the measurement and evaluation of not only the medium bone 100 but also other tobacco materials and mixtures containing a plurality of types of tobacco materials.

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

　搬送経路（６）上をたばこ原料が層状の流れとして搬送される際、前記たばこ原料（１００）の膨嵩性をオンラインで測定して評価する膨嵩性測定装置（１）は、搬送経路を搬送されるたばこ原料の性状に関する第１パラメータを検出する第１検出部（１８、２０）と、実測膨嵩値と第１パラメータとにより多変量解析を行い、実測膨嵩値を第１パラメータを用いて求める回帰式を作成する式作成部（２６）と、回帰式に第１パラメータを代入し、たばこ原料の予測膨嵩値を算出する予測部（２８）と、予測部で算出された予測膨嵩値とたばこ原料の目標膨嵩値とを比較し、搬送経路を搬送されるたばこ原料の膨嵩性を評価する評価部（３０）とを備える。

Description

たばこ原料の膨嵩性測定装置及び膨嵩性測定方法
　本発明は、たばこ原料の膨嵩性測定装置及び膨嵩性測定方法に関する。
　特許文献１には、コンベアからなる搬送経路を搬送されるたばこ原料の膨嵩性を測定する膨嵩性測定装置が開示されている。この装置では、たばこ原料の試料が搬送経路からダイバータ（分流器）によって分離されて採取され、この後、採取した試料は圧縮経路を通過する過程で一定の荷重を受けて圧縮され、ここでの圧縮は少なくとも２５秒継続される。
　そして、圧縮後の試料の層厚及び単位時間当たりの通過重量を測定し、また、コンベアの搬送ベルトの搬送速度及びコンベアの搬送面の幅から、試料の単位時間当たりの通過体積を算出する。更に、これら通過体積及び通過重量から試料の嵩密度ひいては膨嵩値が算出される。この実測膨嵩値は、測定した試料の水分及び品温により補正された後、その膨嵩性の良否が評価される。
特開昭５９－８２０７５号公報
　上記特許文献１の装置では、ダイバータによってサンプリングした試料は本来の搬送経路から圧縮経路に移送され、この圧縮経路を圧縮されながら通過する。この場合、試料の膨嵩値が目標膨嵩値の範囲を外れて基準外であると、たばこ原料の搬送装置が停止されるが、ここでの停止までには試料の検査に要求される圧縮時間だけのタイムラグが生じる。これでは、サンプリングした試料を含むロットのたばこ原料は、既に次工程に移送されているため、たばこ原料の膨嵩性が基準外となる不良品が多量に発生するおそれがある。
　ところで、たばこ原料の１つである中骨刻の膨化工程では、例えば、中骨膨化機にて高温蒸気を噴霧して中骨刻を膨化させた後、流動層乾燥機にて膨化した中骨刻を熱風で乾燥させる。この後、上記膨化工程を経た中骨刻の膨嵩性を搬送経路から抽出して膨嵩性測定装置で測定する際には、恒温恒湿の蔵置室にて中骨刻を一定時間（例えば４８時間以上）蔵置して水分及び品温を落ち着かせる処理が行われる。
　しかし、サンプリングから４８時間以上の蔵置を経た試料の膨嵩値を測定することとなるため、蔵置後の試料の膨嵩値が基準外であったとき、搬送経路を流れる中骨刻に極めて多量の不良品が発生するおそれがある。このため、たばこ原料の膨嵩性評価をオンラインで行い且つ膨嵩性の傾向をリアルタイムで検出することが従来より求められていた。
　本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、たばこ原料の膨嵩性評価をオンラインで行い且つ膨嵩性の傾向をリアルタイムで検出することができる、たばこ原料の膨嵩性測定装置及び膨嵩性測定方法を提供することにある。
　上記目的を達成するため、本発明のたばこ原料の膨嵩性測定装置は、搬送経路上をたばこ原料が層状の流れとして搬送される際、たばこ原料の膨嵩性をオンラインで測定して評価する膨嵩性測定装置であって、搬送経路からたばこ原料の試料を採取するためのサンプリング部と、試料の実測膨嵩値を測定する実測部と、搬送経路を搬送されるたばこ原料の性状に関する第１パラメータを検出する第１検出部と、実測膨嵩値と第１パラメータとにより多変量解析を行い、実測膨嵩値を第１パラメータを用いて求める回帰式を作成する式作成部と、回帰式に第１パラメータを代入し、たばこ原料の予測膨嵩値を算出する予測部と、予測部で算出された予測膨嵩値とたばこ原料の目標膨嵩値とを比較し、搬送経路を搬送されるたばこ原料の膨嵩性を評価する評価部とを備える。
　また、本発明のたばこ原料の膨嵩性測定方法は、搬送経路上をたばこ原料が層状の流れとして搬送される際、たばこ原料の膨嵩性をオンラインで測定して評価する膨嵩性測定方法であって、搬送経路からたばこ原料の試料を採取するサンプリングステップと、試料の実測膨嵩値を測定する実測ステップと、搬送経路を搬送されるたばこ原料の性状に関する第１パラメータを検出する第１検出ステップと、実測膨嵩値と第１パラメータとにより多変量解析を行い、実測膨嵩値を第１パラメータを用いて求める回帰式を作成する式作成ステップと、回帰式に第１パラメータを代入し、たばこ原料の予測膨嵩値を算出する予測ステップと、予測部で算出された予測膨嵩値とたばこ原料の目標膨嵩値とを比較し、搬送経路を搬送されるたばこ原料の膨嵩性を評価する評価ステップとを含む。
　本発明のたばこ原料の膨嵩性測定装置及び膨嵩性測定方法によれば、たばこ原料の膨嵩性評価をオンラインで行い且つ膨嵩性の傾向をリアルタイムで検出することができる。
本発明の第１実施形態に係るたばこ原料の膨嵩性測定装置を示した概略図である。 図１の実測部及び演算部で実行される回帰式作成方法を示すフローチャートである。 図１の演算部で実行される膨嵩性評価方法を示すフローチャートである。 図２のフローで取得した実測膨嵩値と図３のフローで取得した予測膨嵩値との相関を示すプロット図である。 本発明の第２実施形態に係るたばこ原料の膨嵩性測定装置を示した概略図である。 図５の実測部及び演算部で実行される回帰式作成方法を示すフローチャートである。 図５の演算部で実行される膨嵩性評価方法を示すフローチャートである。 図６のフローで取得した実測膨嵩値と図７のフローで取得した予測膨嵩値との相関を示すプロット図である。
　以下、図面に基づき本発明の実施形態に係るたばこ原料の膨嵩性測定装置について説明する。
＜第１実施形態＞
　図１に示すように、膨嵩性測定装置１は、例えばたばこ原料としての中骨刻１００の膨化工程で使用され、搬送経路上を中骨刻１００が層状の流れとして搬送される際、中骨刻１００の膨嵩性をオンラインで測定して評価する。中骨刻１００とは、葉たばこから分離された棒状の中骨を圧展、裁刻、膨化して形成される。
　中骨刻１００の膨化工程では、図示しない中骨膨化機にて高温蒸気を噴霧して中骨刻１００を膨化させた後、流動層乾燥機２にて膨化した中骨刻１００を熱風で乾燥させる。この後、恒温恒湿のサイロ４にて中骨刻１００を一定時間蔵置して水分及び品温を落ち着かせる処理が行われている。膨嵩性測定装置１は、流動層乾燥機２とサイロ４との間に設けられている。
　膨嵩性測定装置１は、コンベア６、蔵置室７、実測部８、及び演算部１０を備えている。コンベア６は中骨刻１００の搬送経路の一部を形成し、搬送ベルト６ａと駆動モータ６ｂとを有する。搬送ベルト６ａは幅Ｗｂの搬送面を有し、この搬送面に層状に積層された中骨刻１００は、駆動モータ６ｂの駆動により搬送速度Ｖｔで搬送される。
　また、コンベア６には、搬送経路の上流に位置する計重器１２と、搬送経路の下流に位置するサンプリング部１４とが設けられている。
　計重機１２は、搬送ベルト６ａにより搬送されて計重器１２を通過する中骨刻１００の流れの単位時間当たりの通過重量Ｗを検出する。
　サンプリング部１４は、図示しないダイバータ（分流器）やシュータから構成され、搬送ベルト６ａを搬送される中骨刻１００の流れの一部を試料１０２として周期的に自動又は手動で採取する。
　また、コンベア６には、計重器（第１検出部）１２とサンプリング部１４との間に、第１層厚センサ（第１検出部）１６、水分計（第１検出部）１８、品温計（第１検出部）２０、気温計（第２検出部）２２、及び湿度計（第２検出部）２４が更に設けられている。
　第１層厚センサ１６は、計重機１２の下流直近に設けられ、コンベア６上を搬送される中骨刻１００の流れの層厚Ｔ１を検出する。第１層厚センサ１６は例えばレーザ反射式センサである。また、水分計１８、品温計２０は、コンベア６上を搬送される中骨刻１００の水分、温度を中骨刻１００の性状に関するパラメータ（第１パラメータ）Ｘ２、Ｘ３として検出する。なお、中骨刻１００の密度に関するパラメータＸ１に関しては後で詳述する。
　また、気温計２２及び湿度計２４は、コンベア６の近傍に設けられ、それぞれコンベア６の周囲の気温、湿度を膨嵩性測定装置１の設置環境に関するパラメータ（第２パラメータ）Ｘ４、Ｘ５として検出する。
　一方、実測部８はオフラインの測定機器である。実測部８では蔵置室７にて一定時間（例えば４８時間以上）蔵置された後の試料１０２の実測膨嵩値Ｙ１を測定する。測定後の試料１０２は実測部８からコンベア６に戻され、中骨刻１００として再利用される。
（試料の実測膨嵩値の測定方法）
　実測部８は、ドイツ国のボルグワルド社（Borgwaldt GmbH）製　Factory Densimeter D51型の嵩密度測定器を用い、以下のように実測膨嵩値を測定する。
１）直径９５ｍｍ（底面積Ａ）のシリンダに７０ｇ（Ｗ１）の試料を充填する。
２）１１．４ｋｇの荷重が付与されたピストンで試料を５秒間圧縮する。
３）圧縮された試料の層厚Ｔを測定する。
４）試料を一定圧力で圧縮したときの単位重量当たりの体積（ｃｍ３／１００ｇ）、即ち、膨嵩値ＦＰ以下の式（１）により算出する。
　ＦＰ＝（Ａ×Ｔ）／Ｗ１×１００・・・（１）
　また、演算部１０は、式作成部２６、予測部２８、評価部３０を備えている。演算部１０には、第１層厚センサ１６、水分計１８、品温計２０、気温計２２、湿度計２４、駆動モータ６ｂ、計重器１２、実測部８が電気的に接続され、中骨刻１００の流れに関して、層厚Ｔ１、通過重量Ｗ、搬送速度Ｖｔ、水分Ｘ２、温度Ｘ３を含むデータと、膨嵩性測定装置１の周囲の気温Ｘ４、湿度Ｘ５を含むデータとが式作成部２６に入力される。
（中骨刻の密度算出方法）
　式作成部２６では、以下の式（２）に示すように、コンベア６の搬送面の幅Ｗｂに層厚Ｔ１及び搬送速度Ｖｔを乗じて、第１層厚センサ１６の直下を通過する中骨刻１００の流れに関し、単位時間当たりの通過体積Ｖを算出する。
　Ｖ＝Ｗｂ×Ｔ１×Ｖｔ・・・（２）
　次に、以下の式（３）に示すように、通過体積Ｖで通過重量Ｗを除することにより、第１層厚センサ１６の直下を通過する中骨刻１００の流れ中の中骨刻１００の密度を前記流れの性状に関するパラメータ（第１パラメータ）Ｘ１として算出する。
　Ｘ１＝Ｗ／Ｖ・・・（３）
　なお、第１層厚センサ１６をコンベア６の搬送面の幅方向に複数（例えば３つ）設置し、これらセンサを用いて通過体積Ｖひいては密度Ｘ１をより厳密に算出しても良い。
（回帰式作成方法）
　図２のフローチャートを参照して、演算部１０で実行される中骨刻１００の膨嵩性測定方法のうち、回帰式作成フローについて説明する。
　この回帰式作成フローが開始されると、ステップＳ１（サンプリングステップ）では、サンプリング部１４が試料１０２を採取し、ステップＳ２に移行する。
　ステップＳ２では、採取した試料１０２を蔵置室７に移動して、例えば４８時間以上蔵置し、ステップＳ３に移行する。
　ステップＳ３（実測ステップ）では、実測部８にて蔵置後の試料１０２の実測膨嵩値Ｙ１を測定し、ステップＳ４に移行する。
　一方、ステップＳ５では、ステップＳ１の試料１０２採取とほぼ同じタイミングで、データＷ、Ｔ１、Ｖｔ、パラメータＸ２～Ｘ５を検出し、ステップＳ６に移行する。
　ステップＳ６では、定数となるデータＷｂと、検出したデータＷ、Ｔ１、Ｖｔとにより上記式（２）、（３）を用いて密度Ｘ１のパラメータを算出し、ステップＳ４に移行する。
　ステップＳ４（第１及び第２検出ステップ）では、パラメータＸ１～Ｘ５、及び実測膨嵩値Ｙ１をすべて取得し、ステップＳ７に移行する。
　ステップＳ７では、ステップＳ１～Ｓ３のサンプリングがステップＳ５、Ｓ６の検出及び算出とともにＮ回（例えば５回）実施されたか否かを判定する。判定結果が偽(Ｎｏ)であるときは、ステップＳ１及びＳ５に移行し、再びサンプリングを行う。一方、判定結果が真(Ｙｅｓ)であるときは、ステップＳ８に移行する。
　ステップＳ８（式作成ステップ）では、式作成部２６にて、Ｎ組の各パラメータＸ１～Ｘ５、実測膨嵩値Ｙ１により多変量解析を行って回帰式の係数を決定し、この結果、各パラメータＸ１～Ｘ５の値から予測膨嵩値Ｙを算出するための以下の式（４）で表された回帰式Ｆを作成し、回帰式作成フローは終了する。
　Ｙ＝β０＋β１・Ｘ１＋β２・Ｘ２＋β３・Ｘ３＋β４・Ｘ４＋β５・Ｘ５＋β６・Ｘ６＋β７・Ｘ７＋β８・Ｘ８・・・（４）
　なお、β０～β８は係数である。
（膨嵩性評価方法）
　次に、図３のフローチャートを参照して、演算部１０で実行される中骨刻１００の膨嵩性測定方法のうち、回帰式Ｆの作成後に実行される膨嵩性評価フローについて説明する。
　この膨嵩性評価フローが開始されると、ステップＳ１１では、データＷ、Ｔ１、Ｖｔ、パラメータＸ２～Ｘ５を検出し、ステップＳ１２に移行する。
　ステップＳ１２では、定数となるデータＷｂと、検出したデータＷ、Ｔ１、Ｖｔとにより上記式（２）、（３）を用いて密度Ｘ１のパラメータを算出し、ステップＳ１３に移行する。
　ステップＳ１３では、パラメータＸ１～Ｘ５をすべて取得し、ステップＳ１４に移行する。
　ステップＳ１４（予測ステップ）では、予測部２８にて、上記式（３）の回帰式ＦにパラメータＸ１～Ｘ５を代入して中骨刻１００の予測膨嵩値Ｙを算出し、ステップＳ１５に移行する。
　ステップＳ１５（評価ステップ）では、評価部３０にて、予測膨嵩値Ｙと中骨刻み１００の目標膨嵩値Ｙｔとを比較し、コンベア６を搬送される中骨刻１００の膨嵩性を評価する。具体的には、予測膨嵩値Ｙが目標膨嵩値Ｙｔの±αの基準範囲内であるか否かを判定する。判定結果が真(Ｙｅｓ)であるときは、ステップＳ１１に移行し、次の周期の中骨刻１００の膨嵩性評価を行う。一方、判定結果が偽(Ｎｏ)であるときは、ステップＳ１６に移行する。
　ステップＳ１６では、中骨刻１００の膨嵩値が基準範囲外のＮＧ判定であることをアラーム等で外部に報知し、膨嵩性評価フローは終了する。なお、膨嵩値ＮＧ判定後は、コンベア６の駆動モータ６ｂを停止し、中骨刻１００の搬送を停止する等の処置を行っても良い。
　以上のように第１実施形態の膨嵩性測定装置１及びそれを用いた膨嵩性測定方法によれば、図２に示した回帰式作成フローにより回帰式Ｆを作成した後は、回帰式Ｆに各パラメータＸ１～Ｘ５を周期的に代入して予測膨嵩値Ｙを算出し、この予測膨嵩値Ｙを目標膨嵩値Ｙｔと比較するだけで、コンベア６を搬送される中骨刻１００の膨嵩性評価をオンラインで瞬時に行うことができる。
　図４に示すように、実測膨嵩値Ｙ１と予測膨嵩値Ｙとの関係を調査するために、試料１０２のサンプリングを多数行い、複数回のサンプリング毎に回帰式Ｆを更新した。この結果、実測膨嵩値Ｙ１と予測膨嵩値Ｙとの相関は、以下の式（５）に示すような一次の近似式Ｆｎで得られることが判明した。
　Ｙ＝γ０＋γ１×Ｙ１・・・（５）
　なお、γ０、γ１は係数である。本評価方法により、コンベア６を搬送される中骨刻１００の膨嵩性が目標膨嵩値Ｙｔから大きく逸脱していないことを常時監視可能である。したがって、中骨刻１００の膨嵩性評価をオンラインで行い且つ膨嵩性の傾向をリアルタイムで検出することができる。
　ここで、夏場と冬場とを比較すると、中骨刻１００の膨嵩性に顕著な差が存在するとことが確認されている。
　したがって、特に、回帰式Ｆ及び予測膨嵩値Ｙを得るためのパラメータに、中骨刻１００の性状に関するパラメータＸ１～Ｘ３のみならず、膨嵩性測定装置１の設置環境に関するパラメータＸ４、Ｘ５をも用いることにより、中骨刻１００の膨嵩性評価の精度をより一層高めることができる。
＜第２実施形態＞
　図５に示すように、第２実施形態の膨嵩性測定装置３２は、第１実施形態の膨嵩性測定装置１に、コンベア６の搬送経路の計重器１２とサンプリング部１４との間に、更にプレスローラ（第３検出部）３４、第２層厚センサ（第３検出部）３６、第３層厚センサ（第３検出部）３８を追加した構成を有している。その他の構成は第１実施形態と同様であるため、同符号を付して説明を省略する。
　プレスローラ３４は、第１層厚センサ１６の下流に回転可能に且つ上下移動可能に支持されている。プレスローラ３４は、搬送ベルト６ａの搬送速度とほぼ同一の周速で回転し、搬送ベルト６ａとの間の中骨刻１００をコンベア６の下流に送り出す方向に回転する。そして、プレスローラ３４に中骨刻１００の流れが衝突することにより中骨刻１００の流れが一定の圧縮力で圧縮される。即ち、第１層厚センサ１６は、プレスローラ３４の上流に配され、プレスローラ３４による圧縮前の中骨刻１００の流れの層厚，即ち、圧縮前層厚Ｔ１を検出する。
　プレスローラ３４は、圧縮前層厚Ｔ１が変化しても一定の圧縮力で中骨刻１００の流れが圧縮可能なように、プレスローラ３４の上下移動を許容するピストン３４ａを備えている。プレスローラ３４による中骨刻１００の圧縮力は、プレスローラ３４の組立体の自重とピストン３４ａによる押圧力とにより規定され、ピストン３４ａによる押圧力を調整することにより、上記一定の圧縮力を中骨刻１００の流れに付与することができる。
　第２層厚センサ３６は、第１層厚センサ１６と同様のレーザ式センサであって、図５の場合には、中骨刻１００の流れ方向で見てプレスローラ３４の支持位置と同位置に配されている。第２層厚センサ３６は、中骨刻１００の流れがプレスローラ３４により圧縮された直後の流れの層厚、即ち、圧縮直後層厚Ｔ２を検出する。なお、圧縮直後層厚Ｔ２は、ピストン３４ａの作動に応じたプレスローラ３４の高さに基づいて検出しても良い。また、第２層厚センサ３６をプレスローラ３４の下流直近に配しても良い。
　第３層厚センサ３８は、第１及び第２層厚センサ１６、３６と同様のレーザ式センサであって、第２層厚センサ３６よりも下流に配され、中骨刻１００の流れがプレスローラ３４により圧縮された後に復元した後の流れの層厚、即ち、復元後層厚Ｔ３を検出する。
　そして、本実施形態では、第１～第３層厚センサ１６、３６、３８により検出された層厚Ｔ１～Ｔ３を用いて、それぞれプレスローラ３４による中骨刻１００の流れの圧縮率、復元率、及び圧縮力をコンベア６上を搬送される中骨刻１００の柔軟性に関するパラメータ（第３パラメータ）Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８として算出する。
（中骨刻の柔軟性の測定方法）
　以下の式（６）に示すように、圧縮前層厚Ｔ１から圧縮直後層厚Ｔ２を減じることにより、プレスローラ３４による中骨刻１００の流れの圧縮層厚ｄＴ１を算出する。
　ｄＴ１＝Ｔ１－Ｔ２・・・（６）
　そして、以下の式（７）に示すように、圧縮層厚ｄＴ１を圧縮前層厚Ｔ１で除することによりプレスローラ３４による中骨刻１００の流れの圧縮率をパラメータＸ６として算出する。
　Ｘ６＝ｄＴ１／Ｔ１・・・（７）
　また、以下の式（８）に示すように、復元後層厚Ｔ３から圧縮直後層厚Ｔ２を減じることによりプレスローラ３４による中骨刻１００の流れの復元層厚ｄＴ２を算出する。
　ｄＴ２＝Ｔ３－Ｔ２・・・（８）
　そして、以下の式（９）に示すように、復元層厚ｄＴ２を圧縮直後層厚Ｔ２で除することによりプレスローラ３４による中骨刻１００の流れの復元率をパラメータＸ７として算出する。
　Ｘ７＝ｄＴ２／Ｔ２・・・（９）
　また、圧縮前層厚Ｔ１が変化してもプレスローラ３４から中骨刻１００の流れに付与される一定の圧縮力を、以下の式（１０）に示すように、プレスローラ３４による中骨刻１００の圧縮力ＦのパラメータＸ８として検出する。
　Ｘ８＝Ｆ・・・（１０）
　なお、圧縮力Ｆを式（２）で算出された通過体積Ｖで除した単位体積当たりの値をパラメータＸ８として使用しても良い。この場合には、通過体積Ｖは圧縮前層厚Ｔ１から算出されるため、圧縮力Ｘ８のパラメータは第１層厚センサ１６で検出されたデータＴ１に基づいて決定される。また、この場合には、圧縮力Ｆの中骨刻１００の流れに付与される通過荷重としての値の精度が高まる。
（回帰式作成方法）
　図６のフローチャートを参照して、本実施形態の回帰式作成フローについて説明する。
　回帰式作成フローが開始されると、ステップＳ２１（サンプリングステップ）では、サンプリング部１４が試料１０２を採取し、ステップＳ２２に移行する。
　ステップＳ２２では、採取した試料１０２を蔵置室７に移動し、例えば４８時間以上蔵置し、ステップＳ２３に移行する。
　ステップＳ２３（実測ステップ）では、実測部８にて蔵置後の試料１０２の実測膨嵩値Ｙ１を測定し、ステップＳ２４に移行する。
　一方、ステップＳ２５では、ステップＳ１の試料１０２採取とほぼ同じタイミングで、データＷ、Ｔ１、Ｖｔ、Ｔ２、Ｔ３、パラメータＸ２～Ｘ５、Ｘ８を検出し、ステップＳ２６に移行する。
　ステップＳ２６では、定数となるデータＷｂと、検出したデータＷ、Ｔ１、Ｖｔとにより上記式（２）、（３）を用いて密度Ｘ１のパラメータを算出し、また、データＴ１、Ｔ２により上記式（６）、（７）を用いて圧縮率Ｘ６のパラメータを算出し、また、データＴ２、Ｔ３により上記式（８）、（９）を用いて復元率Ｘ７のパラメータを算出し、ステップＳ２４に移行する。
　ステップＳ２４（第３検出ステップ）では、パラメータＸ１～Ｘ８、及び実測膨嵩値Ｙ１をすべて取得し、ステップＳ２７に移行する。
　ステップＳ２７では、ステップＳ２１～Ｓ２３のサンプリングがステップＳ２５、Ｓ２６の検出及び算出とともにＮ回（例えば８回）実施されたか否かを判定する。判定結果が偽(Ｎｏ)であるときは、ステップＳ２１及びＳ２５に移行し、再びサンプリングを行う。一方、判定結果が真(Ｙｅｓ)であるときは、ステップＳ２８に移行する。
　ステップＳ２８（式作成ステップ）では、式作成部２６にて、Ｎ組の各パラメータＸ１～Ｘ８、実測膨嵩値Ｙ１により多変量解析を行い、各パラメータＸ１～Ｘ８の値から予測膨嵩値Ｙを算出するための上記式（３）で表されるような回帰式Ｆを作成し、回帰式作成フローは終了する。
（膨嵩性評価方法）
　図７のフローチャートを参照して、本実施形態の膨嵩性評価フローについて説明する。
　膨嵩性評価フローが開始されると、ステップＳ３１では、データＷ、Ｔ１、Ｖｔ、Ｔ２、Ｔ３、パラメータＸ２～Ｘ５、Ｘ８を検出し、ステップＳ３２に移行する。
　ステップＳ３２では、定数となるデータＷｂと、検出したデータＷ、Ｔ１、Ｖｔとにより上記式（２）、（３）を用いて密度Ｘ１のパラメータを算出する。
　また、データＴ１、Ｔ２により上記式（６）、（７）を用いて圧縮率Ｘ６のパラメータを算出し、また、データＴ２、Ｔ３により上記式（８）、（９）を用いて復元率Ｘ７のパラメータを算出し、ステップＳ３３に移行する。
　ステップＳ３３では、パラメータＸ１～Ｘ８をすべて取得し、ステップＳ３４に移行する。
　ステップＳ３４（予測ステップ）では、予測部２８にて、上記回帰式ＦにパラメータＸ１～Ｘ８を代入して中骨刻１００の予測膨嵩値Ｙを算出し、ステップＳ３５に移行する。
　ステップＳ３５（評価ステップ）では、評価部３０にて、予測膨嵩値Ｙと中骨刻み１００の目標膨嵩値Ｙｔとを比較し、コンベア６を搬送される中骨刻１００の膨嵩性を評価する。
　具体的には、予測膨嵩値Ｙが目標膨嵩値Ｙｔの±αの基準範囲内であるか否かを判定する。判定結果が真(Ｙｅｓ)であるときは、ステップＳ３１に移行し、次の周期の中骨刻１００の膨嵩性評価を行う。一方、判定結果が偽(Ｎｏ)であるときは、ステップＳ３６に移行する。
　ステップＳ３６では、中骨刻１００の膨嵩値が基準範囲外のＮＧ判定であることをアラーム等で外部に報知し、膨嵩性評価フローは終了し、コンベア６の駆動モータ６ｂを停止する処置等が行われる。
　以上のように第２実施形態の膨嵩性測定装置１及びそれを用いた膨嵩性測定方法も、第１実施形態の場合と同様に、回帰式Ｆを作成後は回帰式Ｆに各パラメータＸ１～Ｘ８を周期的に代入して予測膨嵩値Ｙを算出し、この予測膨嵩値Ｙを目標膨嵩値Ｙｔと比較するだけで、コンベア６を搬送される中骨刻１００の膨嵩性評価をオンラインで瞬時に行うことができる。
　また、図８に示すように、実測膨嵩値Ｙ１と予測膨嵩値Ｙとの関係を調査するために、試料１０２のサンプリングを多数行い、複数回のサンプリング毎に回帰式Ｆを更新した。この結果、実測膨嵩値Ｙ１と予測膨嵩値Ｙとの相関は、以下の式（１１）に示すような一次の近似式Ｆｎ１で得られることが判明した。
　Ｙ＝δ０＋δ１×Ｙ１・・・（１１）
　なお、δ０、δ１（＞γ１）は係数である。本評価方法により、第１実施形態の場合と同様に、コンベア６上を搬送される中骨刻１００の膨嵩性が目標膨嵩値Ｙｔから大きく逸脱していないことを常時監視可能である。
　特に、本実施形態の場合には、回帰式Ｆ及び予測膨嵩値Ｙを得るためのパラメータに、中骨刻１００の性状に関するパラメータＸ１～Ｘ３と、膨嵩性測定装置１の設置環境に関するパラメータＸ４、Ｘ５とのみならず、中骨刻１００の柔軟性に関するパラメータＸ６～Ｘ８をも用いることにより、中骨刻１００の膨嵩性評価の精度をより一層高めることができる。
　このことは、式（１１）の近似式Ｆｎ１の傾きδ１が第１実施形態の場合の近似式Ｆｎの傾きγ１よりも大きくなり、第１実施形態の場合に比して予測膨嵩値Ｙが実測膨嵩値Ｙ１に近づいていることからも明らかである。
　以上で本発明の各実施形態についての説明を終えるが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
　例えば、上記各実施形態では、実測膨嵩値Ｙ１を蔵置室７での蔵置後に測定している。これにより、回帰式Ｆによる膨嵩値の予測精度、ひいては中骨刻１００の膨嵩性評価の精度をより一層高めることができる。しかし、これに限らず、実測膨嵩値Ｙ１を蔵置室７における蔵置を経ないでサンプリング直後に実測部８で測定しても良い。なお、実測部８では、上述したD51型以外の嵩密度測定器を用いて実測膨嵩値を測定しても良い。この場合には、当該装置の測定基準に則って、試料に要求される蔵置時間を確保することは勿論である。
　また、サンプリング回数Ｎが多いほど回帰式Ｆの精度は高まるため、定期的にサンプリングを行う度に、蓄積されたサンプリングデータに基づいて図２又は図６のフローチャートにより回帰式Ｆを更新し続けるのが好ましい。
　また、上記各実施形態で得られた上記近似式Ｆｎ、Ｆｎ１に予測膨嵩値Ｙを代入することにより、より実測膨嵩値Ｙ１に近づくように補正された予測膨嵩値Ｙを取得し、この補正された予測膨嵩値Ｙで中骨刻１００の膨嵩性を評価するステップを実行しても良い。これにより、中骨刻１００の膨嵩性評価の精度をより一層高めることができる。
　また、第１実施形態では、中骨刻１００の性状に関する第１パラメータ（Ｘ１～Ｘ３）を使用する場合、第２実施形態では、第１パラメータ（Ｘ１～Ｘ３）に加え、膨嵩性測定装置１の設置環境に関する第２パラメータ（Ｘ４、Ｘ５）を使用する場合、第３実施形態では、第１及び第２パラメータ（Ｘ１～Ｘ５）に加え、中骨刻１００の性状に関する第３パラメータ（Ｘ６～Ｘ８）を使用する場合について説明した。しかし、これらに限らず、第１及び第３パラメータ（Ｘ１～Ｘ３、Ｘ６～Ｘ８）を使用する実施形態であっても良いし、第２及び第３パラメータ（Ｘ６～Ｘ８）を使用する実施形態であっても良い。
　また、本発明は、中骨刻１００に限らず他のたばこ原料、また、複数種のたばこ原料を含む混合物の膨嵩性測定、評価にも適用可能であることは勿論である。
　　１　　膨嵩性測定装置
　　６　　コンベア（搬送経路）
　　８　　実測部
　１４　　サンプリング部
　１２　　計重器（第１検出部）
　１６　　第１層厚センサ（第１検出部）
　１８　　水分計（第１検出部）
　２０　　品温計（第１検出部）
　２２　　気温計（第２検出部）
　２４　　湿度計（第２検出部）
　２６　　式作成部
　２８　　予測部
　３０　　評価部
　３２　　膨嵩性測定装置
　３４　　プレスローラ（第３検出部）
　３６　　第２層厚センサ（第３検出部）
　３８　　第３層厚センサ（第３検出部）
１００　　中骨刻（たばこ原料）
１０２　　試料

Claims (14)

  1. 　搬送経路上をたばこ原料が層状の流れとして搬送される際、前記たばこ原料の膨嵩性をオンラインで測定して評価する膨嵩性測定装置であって、
    　前記搬送経路から前記たばこ原料の試料を採取するためのサンプリング部と、
    　前記試料の実測膨嵩値を測定する実測部と、
    　前記搬送経路を搬送される前記たばこ原料の性状に関する第１パラメータを検出する第１検出部と、
    　前記実測膨嵩値と前記第１パラメータとにより多変量解析を行い、前記実測膨嵩値を前記第１パラメータを用いて求める回帰式を作成する式作成部と、
    　前記回帰式に前記第１パラメータを代入し、前記たばこ原料の予測膨嵩値を算出する予測部と、
    　前記予測部で算出された前記予測膨嵩値と前記たばこ原料の目標膨嵩値とを比較し、前記搬送経路を搬送される前記たばこ原料の膨嵩性を評価する評価部と
    を備える、たばこ原料の膨嵩性測定装置。
  2. 　前記第１パラメータは、前記たばこ原料の密度、水分、及び温度を含む、請求項１に記載のたばこ原料の膨嵩性測定装置。
  3. 　前記膨嵩性測定装置の設置環境に関する第２パラメータを検出する第２検出部を更に備え、
    　前記式作成部は、前記実測膨嵩値と前記第１及び第２パラメータとにより多変量解析を行い、前記実測膨嵩値を前記第１及び第２パラメータを用いて求める回帰式を作成し、
    　前記予測部は、前記回帰式に前記第１及び第２パラメータを代入し、前記たばこ原料の予測膨嵩値を算出する、請求項１又は２に記載のたばこ原料の膨嵩性測定装置。
  4. 　前記第２パラメータは、前記膨嵩性測定装置の周囲の気温及び湿度を含む、請求項３に記載のたばこ原料の膨嵩性測定装置。
  5. 　前記搬送経路を搬送される前記たばこ原料の柔軟性に関する第３パラメータを検出する第３検出部を更に備え、
    　前記式作成部は、前記実測膨嵩値と前記第１から第３パラメータとにより多変量解析を行い、前記実測膨嵩値を前記第１から第３パラメータを用いて求める回帰式を作成し、
    　前記予測部は、前記回帰式に前記第１から第３パラメータを代入し、前記たばこ原料の予測膨嵩値を算出する、請求項３又は４に記載のたばこ原料の膨嵩性測定装置。
  6. 　前記第３検出部は、
    　前記搬送経路上の前記たばこ原料の流れを所定の圧縮力で圧縮するプレスローラと、
    　前記プレスローラの上流に配され、前記プレスローラによる圧縮前の前記流れの圧縮前層厚を検出する第１層厚センサと、
    　前記プレスローラの直下又は下流直近に配され、前記プレスローラによる圧縮直後の前記流れの圧縮直後層厚を検出する第２層厚センサと、
    　前記第２層厚センサよりも下流に配され、前記たばこ原料の流れが復元した後の前記流れの復元後層厚を検出する第３層厚センサと
    を含む、請求項５に記載のたばこ原料の膨嵩性測定装置。
  7. 　前記第３パラメータは、前記圧縮前層厚、前記圧縮直後層厚、及び前記復元後層厚の何れかにより算出された前記たばこ原料の圧縮率及び復元率と、前記圧縮力とを含む、請求項６に記載のたばこ原料の膨嵩性測定装置。
  8. 　搬送経路上をたばこ原料が層状の流れとして搬送される際、前記たばこ原料の膨嵩性をオンラインで測定して評価する膨嵩性測定方法であって、
    　前記搬送経路から前記たばこ原料の試料を採取するサンプリングステップと、
    　前記試料の実測膨嵩値を測定する実測ステップと、
    　前記搬送経路を搬送される前記たばこ原料の性状に関する第１パラメータを検出する第１検出ステップと、
    　前記実測膨嵩値と前記第１パラメータとにより多変量解析を行い、前記実測膨嵩値を前記第１パラメータを用いて求める回帰式を作成する式作成ステップと、
    　前記回帰式に前記第１パラメータを代入し、前記たばこ原料の予測膨嵩値を算出する予測ステップと、
    　前記予測ステップで算出された前記予測膨嵩値と前記たばこ原料の目標膨嵩値とを比較し、前記搬送経路を搬送される前記たばこ原料の膨嵩性を評価する評価ステップと
    を含む、たばこ原料の膨嵩性測定方法。
  9. 　前記第１パラメータは、前記たばこ原料の密度、水分、及び温度を含む、請求項８に記載のたばこ原料の膨嵩性測定方法。
  10. 　前記膨嵩性測定方法が実行される環境に関する第２パラメータを検出する第２検出ステップを更に含み、
    　前記式作成ステップでは、前記実測膨嵩値と前記第１及び第２パラメータとにより多変量解析を行い、前記実測膨嵩値を前記第１及び第２パラメータを用いて求める回帰式を作成し、
    　前記予測ステップでは、前記回帰式に前記第１及び第２パラメータを代入し、前記たばこ原料の予測膨嵩値を算出する、請求項８又は９に記載のたばこ原料の膨嵩性測定方法。
  11. 　前記第２パラメータは、前記膨嵩性測定方法が実行される場所の周囲の気温及び湿度を含む、請求項１０に記載のたばこ原料の膨嵩性測定方法。
  12. 　前記搬送経路を搬送される前記たばこ原料の柔軟性に関する第３パラメータを検出する第３検出ステップを更に含み、
    　前記式作成ステップでは、前記実測膨嵩値と前記第１から第３パラメータとにより多変量解析を行い、前記実測膨嵩値を前記第１から第３パラメータを用いて求める回帰式を作成し、
    　前記予測ステップでは、前記回帰式に前記第１から第３パラメータを代入し、前記たばこ原料の予測膨嵩値を算出する、請求項１０又は１１に記載のたばこ原料の膨嵩性測定方法。
  13. 　前記第３検出ステップでは、前記搬送経路上の前記たばこ原料の流れを所定の圧縮力で圧縮し、前記たばこ原料の圧縮前の前記流れの圧縮前層厚、前記たばこ原料の圧縮直後の前記流れの圧縮直後層厚、及び前記たばこ原料の流れが復元した後の前記流れの復元後層厚を検出する、請求項１２に記載のたばこ原料の膨嵩性測定方法。
  14. 　前記第３パラメータは、前記圧縮前層厚、前記圧縮直後層厚、及び前記復元後層厚の何れかにより算出された前記たばこ原料の圧縮率及び復元率と、前記圧縮力とを含む、請求項１３に記載のたばこ原料の膨嵩性測定方法。
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