WO2024004019A1 - 再構成たばこシートの製造装置及び製造方法 - Google Patents

再構成たばこシートの製造装置及び製造方法 Download PDF

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WO2024004019A1
WO2024004019A1 PCT/JP2022/025697 JP2022025697W WO2024004019A1 WO 2024004019 A1 WO2024004019 A1 WO 2024004019A1 JP 2022025697 W JP2022025697 W JP 2022025697W WO 2024004019 A1 WO2024004019 A1 WO 2024004019A1
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WO
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reconstituted tobacco
sheet
raw material
extruder
tobacco raw
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/025697
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
幸太郎 千田
Original Assignee
日本たばこ産業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本たばこ産業株式会社 filed Critical 日本たばこ産業株式会社
Priority to PCT/JP2022/025697 priority Critical patent/WO2024004019A1/ja
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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24BMANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B3/00Preparing tobacco in the factory
    • A24B3/14Forming reconstituted tobacco products, e.g. wrapper materials, sheets, imitation leaves, rods, cakes; Forms of such products

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for manufacturing reconstituted tobacco sheets.
  • the rolling method is particularly suitable for reconstituted tobacco raw materials containing 50% by volume or less of water.
  • the kneaded product of the reconstituted tobacco raw material is rolled and formed with rotating rollers, the thickness is adjusted, and then dried in a separately provided dryer.
  • the cast (slurry) method is particularly suitable for reconstituted tobacco raw materials containing 50% by volume or more of water.
  • a fluid of reconstituted tobacco raw material is continuously spread on a rotating drum or belt conveyor, and after being leveled to the desired thickness with a member called a blade, it is spread on a rotating drum or belt conveyor. It is peeled off from the belt conveyor and dried in a separate dryer.
  • the papermaking method is particularly suitable for reconstituted tobacco raw materials containing 80% by volume or more of water.
  • a fluid of reconstituted tobacco raw material is continuously spread on a liquid-permeable belt conveyor, water is removed by a squeezing roller, and the desired thickness is obtained. Dry in the machine.
  • One of the objects of the present invention is to provide a reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus and a manufacturing method thereof that manufacture reconstituted tobacco sheets with fewer wrinkles.
  • a reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus includes a die that discharges reconstituted tobacco raw material in the form of a sheet, and a temperature adjustment device that adjusts the temperature of the reconstituted tobacco raw material that passes through the die.
  • the fluidity of the raw material is one of the causes of wrinkles in the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material discharged from the die.
  • the viscosity of the reconstituted tobacco raw material is reduced, that is, the fluidity of the reconstituted tobacco raw material is increased by heating the reconstituted tobacco raw material passing through the die with the temperature control device.
  • the discharge flow rate in the width direction can be made uniform by partially heating the portion where the discharge amount is low and partially increasing the discharge flow rate using the temperature control device. As a result, the occurrence of wrinkles in the reconstituted tobacco sheet can be suppressed.
  • wrinkles may occur when a portion of the reconstituted tobacco sheet has a large discharge flow rate in the width direction. Therefore, according to the first aspect, by partially cooling the portion with a high discharge flow rate using the temperature control device, the discharge flow rate can be partially suppressed and the discharge flow rate in the width direction can be made uniform. As a result, the occurrence of wrinkles in the reconstituted tobacco sheet can be suppressed.
  • the term "wrinkles" in the reconstituted tobacco sheet is not limited to lines formed on the sheet, but also includes uneven thickness of the sheet, slack, or a wavy or ripple-like appearance. .
  • the gist of the second aspect is that in the first aspect, the temperature adjustment device is attached to the die.
  • the temperature control device can directly adjust the temperature of the reconstituted tobacco raw material passing through the die via the die, the temperature of the reconstituted tobacco raw material can be adjusted more efficiently. can.
  • the gist of the third aspect is that in the first aspect or the second aspect, the temperature adjustment device includes a heating device that heats the reconstituted tobacco raw material passing through the die.
  • the viscosity of the reconstituted tobacco raw material can be reduced, that is, the fluidity of the reconstituted tobacco raw material can be increased.
  • the discharge flow rate in the width direction can be made uniform by partially heating the portion where the discharge amount is low and partially increasing the discharge flow rate using the temperature control device. As a result, the occurrence of wrinkles in the reconstituted tobacco sheet can be suppressed.
  • the heating device is configured to heat the reconstituted tobacco raw material such that the temperature of the reconstituted tobacco raw material passing through the die is less than 100°C.
  • the gist is that.
  • the fluidity of the reconstituted tobacco raw material is increased while preventing moisture contained in the reconstituted tobacco raw material from evaporating and condensing at the discharge port of the die, thereby eliminating wrinkles in the reconstituted tobacco sheet.
  • the occurrence of can be suppressed.
  • the gist of a fifth aspect is that in the first aspect or the second aspect, the temperature adjustment device includes a cooling device that cools the reconstituted tobacco raw material passing through the die.
  • the discharge flow rate in the width direction can be made uniform by partially cooling the portion with a large discharge flow rate using the cooling device. As a result, the occurrence of wrinkles in the reconstituted tobacco sheet can be suppressed.
  • the die has an elongated discharge port for discharging the reconstituted tobacco raw material in the form of a sheet, and the apparatus for manufacturing the reconstituted tobacco sheet
  • the gist of the present invention is to include a plurality of temperature adjusting devices that are attached to the die along the longitudinal direction of the discharge port and can be controlled independently of each other.
  • the temperature of the reconstituted tobacco raw material passing through the die can be partially adjusted in the longitudinal direction of the discharge port of the die, that is, in the width direction orthogonal to the discharge direction. Therefore, when flow rate irregularities occur in the width direction, by partially adjusting the temperature (i.e., viscosity) of the reconstituted tobacco, it is possible to suppress the occurrence of wrinkles in the discharged sheet-like reconstituted tobacco raw material. be able to.
  • a gist of a seventh aspect is that the temperature control device according to any one of the first to sixth aspects includes a control device configured to control the operation of the temperature adjustment device.
  • the operation of the temperature adjustment device can be controlled by the control device, the operation of the temperature adjustment device can be controlled according to the occurrence of wrinkles so that the generation of wrinkles is suppressed.
  • An eighth aspect according to the seventh aspect includes a first sensor that is communicatively connected to the control device and measures the temperature of the reconstituted tobacco material passing through the die, and the control device is configured to The gist is configured to control the operation of the temperature adjustment device based on measurement data of the sensor.
  • the control device controls the temperature adjustment device to lower the temperature of the reconstituted tobacco raw material, and regenerates the tobacco material. It is possible to suppress the occurrence of state changes such as evaporation or chemical changes of the constituent tobacco raw materials.
  • a ninth aspect in the seventh aspect or the eighth aspect, includes an extruder that extrudes the reconstituted tobacco raw material into the die, and the extruder includes an extrusion screw and the reconstituted tobacco material extruded by the extrusion screw.
  • the gist of the present invention is to control the operation of the temperature adjustment device.
  • the temperature or pressure inside the chamber of the extruder can be measured with the second sensor. If the temperature in the chamber is lower than a predetermined value, or if the pressure in the chamber is higher than a predetermined value, it is assumed that the viscosity of the reconstituted tobacco raw material is high. In this case, backflow of reconstituted tobacco material from the die to the extruder may occur. Furthermore, in this case, the diffusion of the raw material inside the die is not promoted, which may make it difficult to uniformly discharge the reconstituted tobacco raw material from the die.
  • the control device heats the reconstituted tobacco raw material.
  • the operation of the temperature control device can be controlled to reduce the viscosity.
  • the control device controls the temperature adjustment device so that the temperature of the reconstituted tobacco raw material decreases, and the reconstituted tobacco raw material is It is possible to suppress the occurrence of state changes such as evaporation of tobacco raw materials or chemical changes.
  • a tenth aspect is the appearance of the reconstituted tobacco raw material in a sheet form discharged from the die, which is communicably connected to the control device in any of the seventh to ninth aspects that cite the sixth aspect;
  • the control device includes a third sensor that measures the flow rate or the thickness of the sheet, and the control device controls the operation of at least one of the plurality of temperature adjustment devices based on the measurement data of the third sensor.
  • the third sensor measures the appearance, flow rate, or thickness of the sheet, thereby making it possible to detect whether or not wrinkles have occurred in the reconstituted tobacco material in the form of a sheet.
  • the control device can detect the occurrence of wrinkles based on the external appearance measurement data of the third sensor. Further, the control device receives the measurement data of the flow rate or the sheet thickness from the third sensor, and determines that wrinkles have occurred when the fluctuation width of the sheet thickness or flow rate in a predetermined time is not within a predetermined range. can be judged. In this way, when the control device detects the occurrence of wrinkles, it is possible to suppress the occurrence of wrinkles, for example, by heating or cooling the reconstituted tobacco raw material passing through the die.
  • the reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus includes a plurality of temperature control devices and the same number of third sensors.
  • the control device can control the width of the sheet in the width direction. It is possible to detect thick parts (parts with high flow rate) or thin parts (parts with low flow rate) of the flow rate. According to this detection result, the control device can control the temperature adjustment device corresponding to the third sensor that measures the thick portion or thin portion of the sheet in the width direction, thereby suppressing the occurrence of wrinkles.
  • an extruder for extruding the reconstituted tobacco raw material into the die is communicatively connected to the control device, and an appearance of the reconstituted tobacco raw material in a sheet form discharged from the die.
  • a third sensor that measures flow rate, or sheet thickness and the control device is configured to control operation of the extruder, and the control device is configured to control the measurement data of the third sensor.
  • the gist is to control the extrusion speed of the extruder based on.
  • the third sensor measures the appearance, flow rate, or thickness of the sheet, thereby making it possible to detect whether wrinkles have occurred in the reconstituted tobacco material in the form of a sheet.
  • the control device can detect the occurrence of wrinkles based on the external appearance measurement data of the third sensor. Further, the control device receives measurement data of the flow rate or sheet thickness from the third sensor, and determines whether wrinkles have occurred, for example, when the fluctuation width of the sheet thickness or flow rate over a predetermined time is not within a predetermined range. It can be determined that In this way, when the control device detects the occurrence of wrinkles, it can suppress the occurrence of wrinkles by increasing the extrusion speed of the extruder.
  • the gist of the twelfth aspect is that, in any of the first to eleventh aspects, the present invention includes a take-up device that takes over the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material discharged from the die while applying tension.
  • tension can be applied to the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material discharged from the die by the take-up device, so that if wrinkles occur in the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material, the wrinkles can be smoothed out.
  • the degree of wrinkles can be reduced.
  • a method for manufacturing a reconstituted tobacco sheet includes adjusting the temperature of the reconstituted tobacco raw material passing through a die, and discharging the reconstituted tobacco raw material from the die in the form of a sheet.
  • one of the causes of wrinkles in the reconstituted tobacco sheet discharged from the die is the fluidity of the raw material.
  • the viscosity of the reconstituted tobacco raw material is reduced, that is, the fluidity of the reconstituted tobacco raw material is increased by heating the reconstituted tobacco raw material passing through the die with the temperature control device.
  • the discharge flow rate in the width direction can be made uniform by partially heating the portion where the discharge amount is low and partially increasing the discharge flow rate using the temperature control device. As a result, the occurrence of wrinkles in the reconstituted tobacco sheet can be suppressed.
  • the discharge flow rate in the width direction can be made uniform by partially cooling the portion where the discharge flow rate is high. As a result, the occurrence of wrinkles in the reconstituted tobacco sheet can be suppressed.
  • an apparatus for manufacturing a reconstituted tobacco sheet is provided.
  • This reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus is configured to include a die that discharges reconstituted tobacco raw material in the form of a sheet, an extruder that extrudes the reconstituted tobacco raw material into the die, and an operation of the extruder.
  • a first sensor that is communicatively connected to the control device and measures the appearance, flow rate, or sheet thickness of the reconstituted tobacco raw material in the form of a sheet discharged from the die; The device controls the extrusion speed of the extruder based on the measurement data of the first sensor.
  • the control device can detect the occurrence of wrinkles based on the external appearance measurement data of the first sensor. Further, the control device receives the measurement data of the flow rate or sheet thickness from the first sensor, and determines whether wrinkles have occurred when, for example, the fluctuation width of the sheet thickness or flow rate over a predetermined time is not within a predetermined range. It can be determined that In this way, when the control device detects the occurrence of wrinkles, it can suppress the occurrence of wrinkles by increasing the extrusion speed of the extruder.
  • the control device when the control device determines that the fluctuation range of the sheet thickness or the flow rate measured by the first sensor at a predetermined time is not within a predetermined range, the control device controls the extrusion of the extruder.
  • the gist is to increase speed.
  • the control device considers that when the fluctuation width of the thickness or flow rate measured by the first sensor is not within a predetermined range, that flow rate unevenness has occurred in the discharge direction of the sheet, and wrinkles have occurred. I judge that I did. In this way, the control device can suppress the occurrence of wrinkles by increasing the extrusion speed of the extruder when the variation width of the thickness or flow rate measured by the first sensor is not within a predetermined range.
  • the first sensor is configured to measure the thickness or flow rate at a plurality of locations in the width direction of the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material discharged from the die,
  • the gist of the control device is to increase the extrusion speed of the extruder based on the thickness or flow rate at a plurality of locations measured by the first sensor.
  • the first sensor measures the thickness or flow rate at a plurality of locations in the width direction of the reconstituted tobacco raw material in the form of a sheet. (portions with low flow rate) or thin portions (portions with low flow rate).
  • the control device detects a part that is thicker or thinner than a predetermined thickness
  • Wrinkles occur when the difference between the average value of the thickness and the maximum or minimum value is not within a predetermined numerical range, or when the thickness distribution at multiple locations is not within the predetermined numerical range.
  • the generation of wrinkles can be suppressed by increasing the extrusion speed of the extruder.
  • the control device determines whether wrinkles have occurred in the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material based on the appearance measured by the first sensor, and The gist is to increase the extrusion speed of the extruder when it is determined that wrinkles have occurred.
  • the control device determines whether or not wrinkles have occurred in the sheet-like reconstituted tobacco raw material by performing, for example, known image analysis on the appearance measured by the first sensor. to judge. Thereby, the control device can increase the extrusion speed of the extruder to suppress the occurrence of wrinkles.
  • An 18th aspect in any of the 14th to 17th aspects, includes a second sensor communicably connected to the control device and configured to measure the pressure inside the die or the extruder.
  • the control device reduces the extrusion speed of the extruder when determining that the pressure measured by the second sensor is equal to or higher than a predetermined value.
  • the control device determines that the pressure measured by the second sensor is equal to or higher than the predetermined value in a case where the control device increases the extrusion speed of the extruder to suppress the generation of wrinkles, etc. By reducing the extrusion speed of the extruder, the discharge state can be stabilized.
  • a nineteenth aspect is one of the fourteenth to eighteenth aspects, configured to be communicatively connected to the control device and to measure the temperature of the reconstituted tobacco raw material passing through the die or the extruder.
  • the present invention is characterized in that the control device increases the extrusion speed of the extruder when it is determined that the temperature measured by the third sensor is equal to or lower than a predetermined value.
  • increasing the extrusion speed of an extruder also increases the temperature of the reconstituted tobacco material. If the temperature of the reconstituted tobacco raw material passing through the die or extruder is below a predetermined value, it is possible that the viscosity of the reconstituted tobacco raw material inside the die or extruder is high or the extrusion speed is slow, and as a result , wrinkles may occur in the sheet-like reconstituted tobacco raw material discharged from the die.
  • the control device determines that the temperature measured by the third sensor is equal to or lower than the predetermined value, it is possible to suppress the generation of wrinkles by increasing the extrusion speed of the extruder.
  • a method for manufacturing a reconstituted tobacco sheet includes supplying reconstituted tobacco raw material to an extruder, extruding the reconstituted tobacco raw material to a die by the extruder, and discharging the reconstituted tobacco raw material from the die in the form of a sheet. , measuring the appearance, flow rate, or sheet thickness of the reconstituted tobacco raw material in the form of a sheet discharged from the die, and measuring the appearance, flow rate, or sheet thickness of the reconstituted tobacco raw material; controlling the extrusion speed of the extruder based on the extruder.
  • the occurrence of wrinkles can be detected based on the results of measuring the appearance. Furthermore, based on the measurement results of the flow rate or the sheet thickness, it can be determined that wrinkles have occurred, for example, when the variation width of the sheet thickness or flow rate over a predetermined time is not within a predetermined range. In this way, when the occurrence of wrinkles is detected, by increasing the extrusion speed of the extruder, the occurrence of wrinkles can be suppressed.
  • the gist of the 21st aspect is that in the 20th aspect, the extrusion speed of the extruder is increased when the variation width of the sheet thickness or flow rate in a predetermined time is not within a predetermined range.
  • the measured thickness or flow rate variation width when the measured thickness or flow rate variation width is not within a predetermined range, it is assumed that flow rate unevenness has occurred in the sheet discharge direction, and it is determined that wrinkles have occurred. In this way, the occurrence of wrinkles can be suppressed by increasing the extrusion speed of the extruder when the measured thickness or flow rate variation range is not within a predetermined range.
  • the thickness or flow rate at a plurality of locations in the width direction of the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material discharged from the die is measured, and based on the measured thickness or flow rate at the plurality of locations. and increasing the extrusion speed of the extruder.
  • the 22nd aspect by measuring the thickness or flow rate at multiple locations in the width direction of the reconstituted tobacco raw material in the form of a sheet, thicker portions (portions with higher flow rates) or thinner portions (portions with higher flow rates) of the sheet in the width direction are determined. small portion) can be detected.
  • the 20th aspect it is determined whether wrinkles have occurred in the reconstituted tobacco raw material in sheet form based on the appearance, and when the wrinkles have occurred, the extruder The gist is, including, increasing speed.
  • the 23rd aspect it is possible to determine whether wrinkles have occurred in the sheet-like reconstituted tobacco raw material based on the appearance, and to increase the extrusion speed of the extruder to suppress the occurrence of wrinkles.
  • the pressure inside the die or the extruder is measured, and when the measured pressure is equal to or higher than a predetermined value, the extrusion speed of the extruder is adjusted.
  • the gist is, including, reducing.
  • the extrusion speed of the extruder when it is determined that the measured pressure is equal to or higher than the predetermined value, the extrusion speed of the extruder is decreased. , the discharge state can be stabilized.
  • the temperature of the reconstituted tobacco raw material passing through the die or the extruder is measured, and when the measured temperature is equal to or lower than a predetermined value, the The gist includes increasing the extrusion speed of the extruder.
  • increasing the extrusion speed of an extruder also increases the temperature of the reconstituted tobacco material. If the temperature of the reconstituted tobacco raw material passing through the die or extruder is below a predetermined value, it is possible that the viscosity of the reconstituted tobacco raw material inside the die or extruder is high or the extrusion speed is slow, and as a result , wrinkles may occur in the sheet-like reconstituted tobacco raw material discharged from the die. According to the twenty-fifth aspect, when it is determined that the measured temperature is equal to or lower than the predetermined value, the extrusion speed of the extruder is increased, thereby suppressing the generation of wrinkles.
  • an apparatus for manufacturing a reconstituted tobacco sheet includes a die that discharges the reconstituted tobacco raw material in the form of a sheet, and a take-up device that takes up the reconstituted tobacco raw material in the sheet shape discharged from the die, and the take-up device includes: It has a pair of first drive rollers that sandwich the reconstituted tobacco raw material in the form of a sheet, and is configured to take up the reconstituted tobacco raw material in the sheet shape while applying tension.
  • the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material discharged from the die is easily torn.
  • stable tension can be applied to the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material discharged from the die by sandwiching it between the first drive rollers of the take-up device.
  • the taking-off device includes a pair of second driving rollers that take up the reconstituted tobacco raw material in a sheet form from the pair of first driving rollers while sandwiching the sheet-like reconstituted tobacco raw material, and the second driving roller
  • the gist is that the rotation speed of the roller is higher than the rotation speed of the first drive roller.
  • the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material is picked up while being sandwiched between the first drive roller and the second drive roller having a higher rotation speed, the sheet-like A desired tension can be applied to the reconstituted tobacco raw material. Therefore, the number of rotations of the first drive roller and the second drive roller can be adjusted depending on the degree of wrinkles in the sheet-like reconstituted tobacco raw material to appropriately smooth out wrinkles.
  • the taking-off device is configured to apply tension to the reconstituted tobacco raw material in a sheet form taken up by the pair of first drive rollers.
  • the gist of the present invention is to include a movable tension roller and a biasing member that presses the tension roller against the reconstituted tobacco raw material in the form of a sheet.
  • a predetermined tension can be applied to the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material using the tension roller and the urging member.
  • the take-up device is located upstream of the first drive roller, and the reconstituted tobacco raw material in a sheet form discharged from the die is conveyed in a conveyance direction.
  • the gist is to have a direction changing roller that changes the direction.
  • the discharge port of the die is oriented vertically downward, so the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material is discharged vertically downward.
  • the conveyance direction of the sheet-like reconstituted tobacco raw material can be changed, for example, toward the horizontal direction by the direction change roller, so that the sheet-like reconstituted tobacco raw material can be appropriately conveyed to the subsequent take-up mechanism such as the first drive roller. can do.
  • the take-up device is located downstream of the first drive roller, and the reconstituted tobacco raw material in a sheet form conveyed from the first drive roller.
  • the gist of the invention is to have a processing roller that performs surface processing on the material.
  • the processing roller subjects the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material to a surface treatment such as perforation, uneven processing, embossing, or deboss, thereby forming the sheet-shaped reconstituted tobacco material.
  • the surface area of the raw material can be increased. This can increase the flavor or aerosol produced when the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material is heated. Further, when surface processing is performed using a processing roller, there is a possibility that the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material becomes easily torn.
  • the processing roller is located downstream of the first drive roller, it is possible to avoid the first drive roller from applying tension to the sheet-like reconstituted tobacco raw material after surface processing, and the sheet-like This can prevent the reconstituted tobacco raw material from tearing.
  • a gist of a 31st aspect is that in any of the 26th to 30th aspects, the withdrawal device is configured to withdraw the reconstituted tobacco raw material in a sheet form at room temperature.
  • the take-off device includes, for example, heating or drying rollers
  • the moisture content of the sheet-like reconstituted tobacco raw material taken off may change, and the physical properties may change.
  • the tensile strength changes over time, there may be areas where stress is concentrated in the sheet-like reconstituted tobacco raw material, making it susceptible to tearing.
  • the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material can be pulled while applying tension in a state where the physical properties are not easily changed. Therefore, wrinkles can be smoothed out while preventing the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material from tearing.
  • a control device that controls driving of the pair of first drive rollers, and a sheet shape discharged from a die, the control device being communicably connected to the control device; a sheet sensor that measures the flow rate of the reconstituted tobacco raw material, and the control device controls the rotational speed of the pair of first drive rollers based on the flow rate data measured by the sheet sensor.
  • the rotational speed of the first drive roller can be controlled according to the flow rate to apply desired tension to the sheet-like reconstituted tobacco raw material.
  • a control device that controls driving of the pair of first drive rollers, and a sheet discharged from the die are communicably connected to the control device.
  • a tension sensor that measures tension applied to the reconstituted tobacco raw material, and the control device controls the rotational speed of the pair of first drive rollers based on tension data measured by the tension sensor.
  • the gist is that the system is configured to:
  • a method for manufacturing a reconstituted tobacco sheet includes discharging the reconstituted tobacco raw material from a die in the form of a sheet, sandwiching the reconstituted tobacco raw material in the sheet shape between a pair of first drive rollers, and taking the reconstituted tobacco raw material in the form of a sheet. Including adding tension to tobacco raw materials.
  • the tobacco sheet discharged from the die is hardened by being heated and dried in the subsequent process, so the tobacco sheet discharged from the die is easily torn.
  • stable tension can be applied to the sheet-shaped reconstituted tobacco material discharged from the die by sandwiching it between the first drive rollers. Thereby, even if the sheet-like reconstituted tobacco raw material discharged from the die has wrinkles, the wrinkles can be smoothed out.
  • the sheet-like reconstituted tobacco raw material is taken up while being sandwiched between a pair of second drive rollers, and the rotational speed of the second drive rollers is adjusted to The gist includes making the rotation speed higher than the rotation speed of the first drive roller.
  • the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material is picked up while being sandwiched between the first drive roller and the second drive roller whose rotation speed is higher than the first drive roller, the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material is picked up by the difference in the rotation speed of these drive rollers.
  • a desired tension can be applied to the reconstituted tobacco raw material. Therefore, the number of rotations of the first drive roller and the second drive roller can be adjusted depending on the degree of wrinkles in the sheet-like reconstituted tobacco raw material to appropriately smooth out wrinkles.
  • a tension roller is pressed against the reconstituted tobacco raw material in a sheet shape, and the tension is applied to the reconstituted tobacco raw material in the sheet shape taken up by the pair of first drive rollers.
  • the gist is to add tension with rollers.
  • the tension roller can apply a predetermined tension to the reconstituted tobacco material in the form of a sheet.
  • a thirty-seventh aspect in any one of the thirty-fourth to thirty-sixth aspects, includes changing the conveying direction of the reconstituted tobacco raw material in a sheet form discharged from the die upstream of the first drive roller. , the gist is that.
  • the discharge port of the die is oriented vertically downward, so the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material is discharged vertically downward.
  • the conveyance direction of the reconstituted tobacco raw material in sheet form can be changed, for example, toward the horizontal direction, so that it can be appropriately conveyed to the subsequent take-up mechanism such as the first drive roller. .
  • a surface treatment is performed on the reconstituted tobacco raw material in a sheet form conveyed from the first drive roller downstream of the first drive roller.
  • the gist is that it includes:
  • the surface area of the sheet-like reconstituted tobacco material is can be increased. This can increase the flavor or aerosol produced when the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material is heated.
  • the gist of the 39th aspect is that, in any of the 34th to 38th aspects, the reconstituted tobacco raw material in sheet form is taken by the first drive roller at room temperature.
  • the taking-off process includes, for example, a heating or drying process
  • the moisture content of the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material taken off may change, and the physical properties may change.
  • the tensile strength changes over time, there may be areas where stress is concentrated in the sheet-like reconstituted tobacco raw material, making it susceptible to tearing.
  • the reconstituted tobacco raw material in sheet form can be taken while applying tension in a state where physical properties are not easily changed. Therefore, wrinkles can be smoothed out while preventing the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material from tearing.
  • the flow rate of the reconstituted tobacco raw material in a sheet form discharged from the die is measured, and based on the measured flow rate data, the first driving roller The gist is to control the rotation speed of.
  • the rotational speed of the first drive roller can be controlled according to the flow rate to apply desired tension to the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material.
  • the tension applied to the sheet-like reconstituted tobacco raw material discharged from the die is measured, and based on the measured tension data, the first drive The gist is to control the rotational speed of the rollers.
  • the 41st aspect it is possible to apply a desired tension to the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material by controlling the rotational speed of the first drive roller according to the tension actually applied to the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material. can.
  • FIG. 1 is a schematic side sectional view of a restructured tobacco sheet manufacturing apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a side view of the die shown in FIG. 1 when viewed from the discharge port side.
  • FIG. 2 is a side view of a die and a sheet-like reconstituted tobacco raw material as seen from arrow 3-3 shown in FIG. 1;
  • FIG. 2 is a side view of a die and a sheet-like reconstituted tobacco raw material as seen from arrow 3-3 shown in FIG. 1 according to another embodiment.
  • 1 is a flowchart showing a method for manufacturing a reconstituted tobacco sheet.
  • FIG. 3 is a schematic side sectional view of the take-up device.
  • discharge direction refers to the direction in which the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material is discharged from the die, or the direction in which the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material is conveyed.
  • width direction refers to a direction perpendicular to the ejection direction.
  • FIG. 1 is a schematic side sectional view of a reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a side view of the die shown in FIG. 1 viewed from the discharge port side.
  • a reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus 100 includes a die 40 that discharges reconstituted tobacco raw material in the form of a sheet.
  • the reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus 100 may further include an extruder 10 configured to extrude the reconstituted tobacco raw material into the die 40.
  • the extruder 10 may have a housing 12, an intake screw 14, and an extrusion screw 16.
  • the intake screw 14 is configured to push out the reconstituted tobacco material in a direction perpendicular to its axis of rotation when it rotates.
  • the extrusion screw 16 is configured to extrude the reconstituted tobacco raw material in a direction parallel to its axis of rotation by rotating.
  • the housing 12 may be made of a strong material such as metal such as SUS, and has an input port 12a, a transfer space 12b, and a chamber 12c inside.
  • the input port 12a opens upward and accommodates the intake screw 14 therein.
  • the conveyance space 12b accommodates the extrusion screw 16.
  • the input screw 14 rotates, thereby taking the reconstituted tobacco raw material into the conveyance space 12b.
  • the reconstituted tobacco raw material is kneaded by the extrusion screw 16 and extruded into the chamber 12c.
  • the reconstituted tobacco raw material extruded by the extrusion screw 16 passes through the chamber 12c and is extruded into the die 40.
  • the discharge speed of the reconstituted tobacco raw material discharged from the die 40 can be determined by the rotational speed of the extrusion screw 16.
  • the reconstituted tobacco raw material includes at least one substance selected from polysaccharides (starch, dextrin, etc.) and any liquid medium such as water or alcohol (ethanol, propylene glycol, etc.) or at least one substance selected by the user himself/herself.
  • the die 40 has a housing 42 and a discharge port 44 that discharges the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1.
  • the housing 42 may be made of a strong material such as metal such as SUS, and has a chamber 42a therein that communicates with the discharge port 44.
  • Die 40 may further include an adjustment device 46 for adjusting the thickness of outlet 44.
  • Adjustment device 46 may be a device, such as a bolt, that adjusts the shape of the nozzle portion of housing 42 that defines outlet 44 .
  • a plurality of adjusting instruments 46 may be provided in the width direction of the die 40 (in the depth direction of the paper surface in FIG. 1) (see FIGS. 3 and 4 described later).
  • the discharge port 44 may have an elongated hole shape.
  • the "elongated hole shape” is not particularly limited to the shape of the hole, and may be any shape having a predetermined longitudinal direction.
  • the discharge port 44 is arranged so that its longitudinal direction faces the width direction of the die 40 (the depth direction in FIG. 1).
  • the reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus 100 preferably includes a temperature adjustment device 70 that adjusts the temperature of the reconstituted tobacco raw material passing through the die 40. It has been found that one of the causes of wrinkles in the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 discharged from the die 40 is the fluidity of the raw material. Specifically, when the fluidity of the raw material is low, uneven flow rate may occur in the discharge direction or the width direction.
  • the temperature control device 70 may include, by way of example, a heating device that heats the reconstituted tobacco material passing through the die 40.
  • a heating device that heats the reconstituted tobacco material passing through the die 40.
  • the viscosity of the reconstituted tobacco raw material can be reduced, that is, the fluidity of the reconstituted tobacco raw material can be increased.
  • the discharge flow rate in the width direction can be made uniform by partially heating the portion where the discharge amount is low and partially increasing the discharge flow rate using the temperature control device 70. As a result, it is possible to suppress the occurrence of wrinkles in the sheet-like reconstituted tobacco raw material S1.
  • the temperature control device 70 may include, for example, a cooling device that cools the reconstituted tobacco material passing through the die 40.
  • the discharge flow rate in the width direction can be made uniform by partially cooling the portion with a large discharge flow rate using the temperature control device 70. As a result, it is possible to suppress the occurrence of wrinkles in the sheet-like reconstituted tobacco raw material S1.
  • the temperature adjustment device 70 includes a heating device
  • the heating device may be configured to heat the reconstituted tobacco material such that the temperature of the reconstituted tobacco material passing through the die 40 is less than 100°C. preferable.
  • the fluidity of the reconstituted tobacco raw material is increased and the sheet-like reconstituted tobacco raw material S1 is The appearance of wrinkles can be suppressed.
  • the temperature adjustment device 70 is preferably attached to the die 40.
  • the temperature control device 70 can directly adjust the temperature of the reconstituted tobacco raw material passing through the die 40 via the die 40, the temperature of the reconstituted tobacco raw material can be adjusted more efficiently.
  • temperature adjustment device 70 may be mounted in contact with the surface of housing 42 of die 40. In the example shown in FIG. More specifically, it is preferable that the temperature adjustment device 70 be attached so as to be in contact with the surface of the housing 42 so as to sandwich the chamber 42a of the die 40 therebetween.
  • the temperature adjustment device 70 may be attached to the extruder 10. For example, if the reconstituted tobacco raw material is not sufficiently heated while passing through the die 40, the reconstituted tobacco raw material passing through the extruder 10 may be heated by the temperature control device 70 attached to the extruder 10. Good too.
  • the reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus 100 further includes a control device 60 configured to control the operation of the temperature adjustment device 70.
  • the control device 60 since the operation of the temperature adjustment device 70 can be controlled by the control device 60, the operation of the temperature adjustment device 70 can be controlled according to the occurrence of wrinkles so that the generation of wrinkles is suppressed.
  • the control device 60 may be configured to be able to communicate with the temperature adjustment device 70.
  • the reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus 100 has a temperature sensor 24 that is communicably connected to the control device 60 and measures the temperature of the reconstituted tobacco raw material passing through the die 40.
  • the control device 60 controls the operation of the temperature adjustment device 70 based on the measurement data of the temperature sensor 24. For example, if the temperature measured by the temperature sensor 24 is lower than a predetermined value, it is assumed that the viscosity of the reconstituted tobacco raw material passing through the die 40 is high. By controlling the temperature adjustment device 70 so as to suppress the occurrence of wrinkles. Further, for example, when the temperature measured by the temperature sensor 24 is higher than a predetermined value, for example, 100° C.
  • the control device 60 controls the temperature adjustment device 70 to lower the temperature of the reconstituted tobacco raw material. It is possible to suppress the occurrence of state changes such as evaporation or chemical changes of the reconstituted tobacco raw material.
  • the temperature sensor 24 is embedded inside the housing 42 to more accurately measure the temperature of the reconstituted tobacco material within the chamber 42a of the die 40. , or can be exposed to chamber 42a.
  • control device 60 controls the operation of the temperature adjustment device 70 based on temperature data received from a temperature or pressure sensor 22, which will be described later, which measures the temperature or pressure of the reconstituted tobacco material passing through the chamber 12c. It's okay.
  • the reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus 100 preferably includes a temperature or pressure sensor 22 that is communicably connected to the control device 60 and measures the temperature or pressure inside the chamber 12c of the extruder 10.
  • the control device 60 controls the operation of the temperature adjustment device 70 based on the measurement data of the temperature or pressure sensor 22. Specifically, when the temperature within the chamber 12c is lower than a predetermined value, or when the pressure within the chamber 12c is higher than a predetermined value, it is assumed that the viscosity of the reconstituted tobacco raw material is high. In this case, backflow of reconstituted tobacco material from die 40 to extruder 10 may occur.
  • the diffusion of the raw material inside the die 40 (ie, the chamber 42a) is not promoted, and it may become difficult to uniformly discharge the reconstituted tobacco raw material from the die 40. Therefore, for example, when the temperature inside the chamber 12c is lower than a predetermined value, or when the pressure inside the chamber 12c is higher than a predetermined value, the control device 60 heats the reconstituted tobacco raw material to lower the viscosity. The operation of the temperature adjustment device 70 can be controlled accordingly. Further, for example, when the temperature inside the chamber 12c is higher than a predetermined value, for example, when it is 100° C. or higher, the control device 60 controls the temperature adjustment device 70 so that the temperature of the reconstituted tobacco raw material decreases. It is possible to suppress the occurrence of state changes such as evaporation or chemical changes of the reconstituted tobacco raw material.
  • the reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus 100 includes a sheet sensor that is communicably connected to the control device 60 and measures the appearance, flow rate, or sheet thickness of the reconstituted tobacco raw material in the form of a sheet discharged from the die 40. It is preferable to have 26.
  • the control device 60 controls the operation of the temperature adjustment device 70 based on the measurement data of the sheet sensor 26.
  • FIG. 3 is a side view of the die 40 and the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 as seen from the arrow 3-3 shown in FIG.
  • the reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus 100 includes one temperature adjustment device 70 provided on one surface of the housing 42 of the die 40 and one sheet sensor 26.
  • the sheet sensor 26 measure the appearance, flow rate, or sheet thickness, it is possible to detect whether wrinkles have occurred in the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1.
  • the control device 60 can detect the occurrence of wrinkles based on the external appearance measurement data of the sheet sensor 26.
  • control device 60 receives the measurement data of the flow rate or sheet thickness in a predetermined range measured by the sheet sensor 26, and determines when the fluctuation width of the sheet thickness or flow rate at a predetermined time is not within the predetermined range. , it can be determined that wrinkles have occurred. In this way, when the control device 60 detects the occurrence of wrinkles, the control device 60 controls the temperature control device 70 to heat or cool the reconstituted tobacco raw material passing through the die 40, thereby preventing the occurrence of wrinkles. can be suppressed.
  • FIG. 4 is a side view of the die 40 and the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 as seen from the arrow 3-3 shown in FIG. 1 according to another embodiment.
  • the reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus 100 includes a plurality of ( It is preferable to have five (5) temperature control devices 70 in the figure.
  • the temperature of the reconstituted tobacco raw material passing through the die 40 can be partially adjusted in the longitudinal direction of the discharge port 44 of the die 40, that is, in the width direction perpendicular to the discharge direction.
  • the control device 60 preferably controls the operation of at least one of the plurality of temperature adjustment devices 70 based on the measurement data of the sheet sensor 26.
  • the control device 60 can detect the occurrence of wrinkles based on the external appearance measurement data of the sheet sensor 26.
  • the control device 60 receives measurement data of the flow rate or sheet thickness from the sheet sensor 26, and determines that wrinkles have occurred when the fluctuation width of the sheet thickness or flow rate in a predetermined time is not within a predetermined range. It can be determined that In this manner, when the control device 60 detects the occurrence of wrinkles, the generation of wrinkles can be suppressed by, for example, heating or cooling the reconstituted tobacco raw material passing through the die 40.
  • the reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus 100 when the reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus 100 includes a plurality of temperature control devices 70, it may have a single sheet sensor 26, but it is preferable to have a plurality of sheet sensors 26. .
  • the reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus 100 may include a plurality of sheet sensors 26 arranged along the width direction of the reconstituted tobacco raw material S1 in the form of a sheet.
  • the control device 60 controls the operation of at least one of the plurality of temperature adjustment devices 70 based on the measurement data of the plurality of sheet sensors 26.
  • the reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus 100 when the reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus 100 includes a plurality of temperature adjustment devices 70, it is preferable to include the same number of sheet sensors 26. In this case, as shown in FIG.
  • a plurality of sheet sensors 26 are arranged along the width direction to measure the thickness or flow rate at multiple points in the width direction of the reconstituted tobacco raw material S1 in the form of a sheet, thereby controlling the
  • the device 60 can detect thick sections (high flow areas) or thin sections (low flow areas) of the sheet in the width direction. According to this detection result, the control device 60 controls at least one of the temperature adjustment devices 70 corresponding to any one of the plurality of sheet sensors 26 that have measured the thick or thin portion of the sheet in the width direction to reduce wrinkles. The occurrence of can be suppressed.
  • control device 60 controlled the operation of the temperature adjustment device 70.
  • control device 60 is not limited to this, and can reduce wrinkles in the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 discharged from the die 40 by controlling the operation of the extruder 10.
  • the control device 60 can be communicatively connected to the extruder 10.
  • the control device 60 controls the operation of the extruder 10.
  • the control device 60 can control the extrusion speed of the extruder 10 based on the measurement data of the sheet sensor 26 (corresponding to an example of the first sensor).
  • the sheet sensor 26 corresponding to an example of the first sensor.
  • the control device 60 determines whether wrinkles have occurred in the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 based on the appearance measured by the sheet sensor 26, and determines that wrinkles have occurred. When this occurs, the extrusion speed of extruder 10 may be increased.
  • the control device 60 determines whether wrinkles have occurred in the sheet-like reconstituted tobacco material S1 by performing, for example, known image analysis on the appearance measured by the sheet sensor 26. Thereby, the control device 60 can increase the extrusion speed of the extruder 10 to suppress the occurrence of wrinkles.
  • control device 60 determines that the fluctuation width of the sheet thickness or flow rate measured by the sheet sensor 26 during a predetermined time is not within a predetermined range
  • the control device 60 can increase the extrusion speed of the extruder 10.
  • the control device 60 considers that flow rate unevenness has occurred in the sheet discharge direction, and determines that wrinkles have occurred. In this way, the control device 60 can suppress the occurrence of wrinkles by increasing the extrusion speed of the extruder 10 when the variation width of the thickness or flow rate measured by the sheet sensor 26 is not within a predetermined range. can.
  • the sheet sensor 26 is preferably configured to measure the thickness or flow rate at multiple locations in the width direction of the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 discharged from the die 40.
  • the sheet sensor 26 may include a plurality of sheet sensors 26 as shown in FIG. 4, or a single sheet sensor 26 may measure the thickness or flow rate at multiple locations in the width direction. good.
  • the control device 60 increases the extrusion speed of the extruder 10 based on the thickness or flow rate at multiple locations measured by the sheet sensor 26.
  • the control device 60 determines whether the sheet is thick in the width direction (portion with a high flow rate) or thin in the width direction. (parts with low flow rate) can be detected. For example, the control device 60 detects "a portion thicker or thinner than a predetermined thickness", "when the difference in thickness at any two of the plurality of locations is not within a predetermined numerical range", and "when a plurality of thicknesses are detected”.
  • Wrinkles occur when the difference between the average thickness of a spot and the maximum or minimum value is not within a predetermined numerical range, or when the distribution of thickness at multiple locations is not within a predetermined numerical range. As a result, the extrusion speed of the extruder 10 can be increased to suppress the occurrence of wrinkles.
  • the reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus 100 preferably includes a pressure sensor 28 that is communicatively connected to the control device 60 and configured to measure the pressure inside the die 40.
  • Temperature or pressure sensor 22 and pressure sensor 28 function as sensors configured to measure the pressure of die 40 or extruder 10 (corresponding to an example of a second sensor).
  • the control device 60 determines that the pressure measured by the temperature or pressure sensor 22 or the pressure sensor 28 is equal to or higher than a predetermined value, it is preferable to reduce the extrusion speed of the extruder 10.
  • the pressure inside die 40 or extruder 10 is too high, backflow from die 40 to extruder 10 may occur.
  • the control device 60 increases the extrusion speed of the extruder 10 to suppress the occurrence of wrinkles based on the measurement data of the sheet sensor 26, the pressure inside the die 40 or the extruder 10 increases. may increase too much. Therefore, when the control device 60 determines that the pressure measured by the temperature or pressure sensor 22 or the pressure sensor 28 is equal to or higher than a predetermined value, the extrusion speed of the extruder 10 is reduced to stabilize the discharge state. Can be done. Note that if the pressure measured by the temperature or pressure sensor 22 or pressure sensor 28 is high, it is possible to reduce the viscosity and reduce the pressure by heating the reconstituted tobacco raw material inside the die 40 in the temperature control device 70. It is. However, in cases where the reconstituted tobacco raw material has already been sufficiently heated by the temperature control device 70, it is particularly effective to reduce the extrusion speed of the extruder 10.
  • the reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus 100 includes a temperature or pressure sensor 22 and a temperature sensor 24.
  • Temperature or pressure sensor 22 and temperature sensor 24 function as sensors (corresponding to an example of a third sensor) configured to measure the temperature of the reconstituted tobacco material passing through die 40 or extruder 10.
  • the control device 60 determines that the temperature measured by the temperature or pressure sensor 22 or the temperature sensor 24 is below a predetermined value, it is preferable to increase the extrusion speed of the extruder 10.
  • increasing the extrusion rate by extruder 10 also increases the temperature of the reconstituted tobacco material.
  • the control device 60 determines that the temperature measured by the temperature or pressure sensor 22 or the temperature sensor 24 is below a predetermined value, the extrusion speed of the extruder 10 is increased to suppress the generation of wrinkles. be able to.
  • the method for producing a reconstituted tobacco sheet of this embodiment includes adjusting the temperature of the reconstituted tobacco raw material passing through the die 40 and discharging the reconstituted tobacco raw material from the die 40 in the form of a sheet.
  • the reconstituted tobacco raw material is supplied to the extruder 10, the extruder 10 extrudes the reconstituted tobacco raw material to the die 40, and the reconstituted tobacco raw material is shaped into a sheet from the die 40.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a method for manufacturing a reconstituted tobacco sheet.
  • reconstituted tobacco source water is supplied to the extruder 10. Specifically, reconstituted tobacco raw material is charged into the input port 12a of the extruder 10 (step S501). Subsequently, the reconstituted tobacco raw material is extruded into the die 40 by the extruder 10. Specifically, the reconstituted tobacco raw material is extruded into the die 40 by the intake screw 14 and extrusion screw 16 of the extruder 10, and is discharged from the die 40 in the form of a sheet (step S502).
  • the control device 60 of the reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus 100 measures the temperature of the reconstituted tobacco raw material passing through the die 40 or the extruder 10 using the temperature or pressure sensor 22 or the temperature sensor 24, and 22 or the temperature sensor 24, and it can be determined whether the temperature of the reconstituted tobacco raw material in the chamber 12c or the chamber 42a is below a predetermined value (step S503).
  • the controller 60 measures the pressure inside the die 40 or the extruder 10 with the temperature or pressure sensor 22 or the temperature sensor 24, receives pressure data from the temperature or pressure sensor 22 or the pressure sensor 28, and controls the chamber 12c or It can be determined whether the pressure within the chamber 42a is equal to or higher than a predetermined value (step S503).
  • control device 60 may control the temperature adjustment device 70 so that the temperature of the reconstituted tobacco raw material increases (step S506). Alternatively, in this case, the control device 60 may increase the extrusion speed of the extruder 10 (step S506). Note that the control device 60 may perform both heating of the reconstituted tobacco raw material by the temperature adjustment device 70 and increasing the extrusion speed of the extruder 10, or may perform only one of them.
  • step S503 determines that the control device 60 determines that the temperature of the reconstituted tobacco raw material in the chamber 12c or chamber 42a is not below a predetermined value, or if the control device 60 determines that the pressure in the chamber 12c or 42a is not above a predetermined value (step S503, No), execute the process of step S504. That is, the control device 60 receives data on the appearance, flow rate, or sheet thickness from the sheet sensor 26, and determines whether wrinkles have occurred (step S504).
  • the control device 60 determines that wrinkles have occurred.
  • the thickness or The flow rate is measured and the occurrence of wrinkles is determined based on the measurement results.
  • the control device 60 can determine whether wrinkles are present based on the appearance data received from the sheet sensor 26.
  • control device 60 can control the temperature adjustment device 70 so that the temperature of the reconstituted tobacco raw material increases (step S506).
  • the control device 60 may increase the extrusion speed of the extruder 10 (step S506).
  • the control device 60 may perform both heating of the reconstituted tobacco raw material by the temperature adjustment device 70 and increasing the extrusion speed of the extruder 10, or may perform only one of them.
  • step S506 when the extrusion speed of the extruder 10 is increased, the control device 60 receives pressure data from the temperature or pressure sensor 22 or the pressure sensor 28, and the pressure in the chamber 12c or 42a is set to a predetermined value. It can be determined whether or not this is the case (step S507).
  • step S506 if the extrusion speed of the extruder 10 is increased to suppress the generation of wrinkles, the pressure inside the die 40 or the extruder 10 may increase too much. Therefore, when the control device 60 determines that the pressure inside the chamber 12c or the chamber 42a is equal to or higher than the predetermined value (step S507, Yes), the extrusion speed is reduced in step S508.
  • the predetermined value here is a value higher than the predetermined value in step S503.
  • step S504 if the control device 60 determines that wrinkles are not generated (step S504, No), the control device 60 receives temperature data from the temperature or pressure sensor 22 or the temperature sensor 24, and It can be determined whether the temperature of the reconstituted tobacco raw material in 42a is higher than a predetermined value (step S505).
  • the predetermined value here is a value different from the predetermined value in step S503, and is, for example, 100°C.
  • the control device 60 determines that the temperature of the reconstituted tobacco raw material in the chamber 12c or the chamber 42a is equal to or higher than the predetermined value (step S506, Yes)
  • the control device 60 controls the temperature of the reconstituted tobacco raw material to decrease.
  • the temperature adjustment device 70 can be controlled to (step S508).
  • the control device 60 may reduce the extrusion speed of the extruder 10 (step S508).
  • the control device 60 may perform both the cooling of the reconstituted tobacco raw material by the temperature adjustment device 70 and the reduction of the extrusion speed of the extruder 10, or may perform only one of them.
  • step S501 to S508 are repeated to manufacture a reconstituted tobacco sheet with fewer wrinkles.
  • step S503 and step S504 may be executed.
  • step S505, step S507, and step 508 are optional and may be omitted as appropriate.
  • step S503, step S504, and step S505 are executed, their order may be arbitrary.
  • FIG. 6 is a schematic side sectional view of the take-off device.
  • the taking device 80 is configured to take the sheet-like reconstituted tobacco raw material S1 discharged from the die 40 shown in FIG. 1 and the like.
  • the pulling device 80 has a pair of first drive rollers 82 that sandwich the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1, and is configured to take the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 under tension. Since the discharged sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 is solidified by being heated and dried in a subsequent step, the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 discharged from the die 40 is easily torn.
  • the reconstituted tobacco sheet manufacturing apparatus 100 of this embodiment stable tension is applied to the sheet-like reconstituted tobacco raw material S1 discharged from the die 40 by sandwiching it between the first drive rollers 82 of the take-up device 80. be able to. Thereby, even if the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 discharged from the die 40 has wrinkles, the wrinkles can be smoothed out by the take-up device 80. Note that, since it is preferable from the viewpoint of conveyance that the take-up device 80 take up the sheet-like reconstituted tobacco raw material S1 in the horizontal direction, the first drive roller 82 should not pinch the sheet-like reconstituted tobacco raw material S1 from the vertical direction. is preferred.
  • the take-up device 80 includes a pair of second drive rollers 84 that take out the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 from the pair of first drive rollers 82 while sandwiching it therebetween.
  • the rotation speed of the second drive roller 84 is set to be higher than the rotation speed of the first drive roller 82.
  • the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 is picked up while being sandwiched between the first drive roller 82 and the second drive roller 84 whose rotation speed is higher than the first drive roller 82.
  • a desired tension can be applied to the constituent tobacco raw material S1.
  • the number of rotations of the first drive roller 82 and the second drive roller 84 can be adjusted depending on the degree of wrinkles in the sheet-like reconstituted tobacco raw material S1 to appropriately smooth out wrinkles.
  • the second drive roller 84 has a rotation axis parallel to the first drive roller 82, and as a result, the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 is tensioned by the first drive roller 82 and the second drive roller 84. It is pulled horizontally while being held.
  • the operation of the first drive roller 82 and the second drive roller 84 of the take-up device 80 may be controlled by the control device 60 described above, or a control device that controls the take-up device 80 separate from the control device 60 may be used. may be provided.
  • the take-up device 80 has a processing roller that is located downstream of the first drive roller 82 and performs surface processing on the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 conveyed from the first drive roller 82.
  • the processing roller performs surface processing such as perforation, uneven processing, embossing, or deboss processing on the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1, so that the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 is Surface area can be increased.
  • the flavor or aerosol produced when the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 is heated can be increased.
  • surface processing is performed using a processing roller, there is a possibility that the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 becomes easily torn.
  • the processing roller since the processing roller is located downstream of the first drive roller 82, it is possible to prevent the first drive roller 82 from applying tension to the sheet-like reconstituted tobacco raw material S1 after surface processing, and the sheet This can prevent the reconstituted tobacco raw material S1 from breaking.
  • the second drive roller 84 has the function of a processing roller.
  • the invention is not limited to this, and a processing roller may be provided separately from the second drive roller 84.
  • the take-up device 80 includes a tension roller 86 that is movable in a predetermined direction, and a biasing member 87 that presses the tension roller 86 against the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1.
  • the tension roller 86 is configured to apply tension to the sheet-like reconstituted tobacco raw material S1 taken up by the pair of first drive rollers 82.
  • the tension roller 86 and the biasing member 87 can apply a predetermined tension to the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1.
  • the biasing member 87 biases the tension roller 86 from vertically downward to vertically upward against the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 that is taken up in the horizontal direction, so that the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 is Tension is added to the tobacco raw material S1.
  • Tension roller 86 is configured to rotate along a rotation axis parallel to first drive roller 82 .
  • the take-up device 80 has a first direction changing roller 88a located upstream of the first driving roller 82 and changing the conveying direction of the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 discharged from the die 40.
  • the discharge port 44 of the die 40 is oriented vertically downward, so the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 is discharged vertically downward.
  • the conveyance direction of the sheet-like reconstituted tobacco raw material S1 can be changed, for example, toward the horizontal direction by the first direction change roller 88a, so that the first drive roller 82, etc. can be properly transported to the mechanism.
  • the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 is partially taken up in the vertical direction by the tension roller 86, so the take-up device 80 is configured to remove the sheet-like reconstituted tobacco raw material S1, which is tensioned by the tension roller 86. It has a second direction changing roller 88b that changes the conveying direction of the tobacco raw material S1 again to the horizontal direction.
  • the take-up device 80 is configured to take-up the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 at room temperature.
  • the pulling device 80 includes, for example, a heating or drying roller, the moisture content of the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 to be pulled changes, and the physical properties thereof may change. In this case, since the tensile strength changes over time, the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 may have areas where stress is concentrated, making it more likely to tear.
  • heating or drying is not actively performed in the pulling device 80, the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 can be pulled while applying tension in a state where the physical properties are not easily changed. Therefore, wrinkles can be smoothed out while preventing the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 from tearing.
  • control device 60 shown in FIG. 1 may control the rotational speed of the first drive roller 82 based on the flow rate data measured by the sheet sensor 26.
  • the control device 60 controls the rotational speed of at least one of the first drive roller 82 and the second drive roller 84 based on the flow rate data measured by the sheet sensor 26. May be controlled. Specifically, when the flow rate of the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 increases, the control device 60 increases the rotational speed of at least one of the first drive roller 82 and the second drive roller 84, and When the flow rate of the constituent tobacco raw material S1 decreases, the rotational speed of at least one of the first drive roller 82 and the second drive roller 84 can be decreased.
  • the take-off device 80 further includes a tension sensor 89 that is communicably connected to the control device 60 and measures the tension applied to the sheet-like reconstituted tobacco raw material S1 discharged from the die 40.
  • the control device 60 can control the first drive roller 82 based on the tension data measured by the tension sensor 89 so that a desired tension is applied to the sheet-like reconstituted tobacco raw material S1.
  • the control device 60 controls the second drive roller 84 so that a desired tension is applied to the sheet-like reconstituted tobacco material S1 based on the measurement data received from the tension sensor 89. At least one of the first drive roller 82 and the second drive roller 84 can be controlled.
  • the control device 60 can change the relative speed of the first drive roller 82 and the second drive roller 84.
  • the tension sensor 89 shown in FIG. 6 can measure the tension applied to the sheet-like reconstituted tobacco raw material S1 based on the load applied to the tension roller 86, but the tension sensor 89 It may be provided on the two-direction switching roller 88b, the first drive roller 82, or the second drive roller 84. Further, as the tension sensor 89, a known tension sensor such as a non-contact type optical sensor may be used.
  • the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 discharged from the die 40 is easily torn, so in the take-up device 80 shown in FIG.
  • the take-up device 80 By passing through the one direction change roller 88a, the tension roller 86, the second direction change roller 88b, the first drive roller 82, and the second drive roller 84, the distance over which the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 is pulled is shortened. This makes it difficult to tear.
  • the arrangement of the first direction change roller 88a, tension roller 86, second direction change roller 88b, first drive roller 82, and second drive roller 84 is changed as appropriate. It's okay.
  • first direction change roller 88a the second direction change roller 88b, the first drive roller 82, and the second drive roller 84 is biased vertically or horizontally by a movable spring, so that the sheet shape is
  • the tension applied to the reconstituted tobacco raw material S1 may be adjusted without changing the speed of each roller.
  • the first direction change roller 88a and the second direction change roller 88b are employed to change the conveyance direction of the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1, but the invention is not limited thereto.
  • the number of direction changing rollers can be increased or decreased depending on the strength of the reconstituted tobacco raw material S1 in the form of a sheet, the conveyance distance, the layout of the components of the take-up device 80, or the like.
  • the reconstituted tobacco raw material is supplied to the extruder 10, and the reconstituted tobacco raw material is discharged from the die 40 in the form of a sheet.
  • the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 is sandwiched between the pair of first drive rollers 82 and taken up, and tension is applied to the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1.
  • the rotation speed of the second drive roller 84 is set higher than the rotation speed of the first drive roller 82. Further, as described above, it is preferable that the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 conveyed from the first drive roller 82 is subjected to surface treatment downstream of the first drive roller 82.
  • a tension roller 86 is pressed against the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1, and tension is applied by the tension roller 86 to the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 taken up by the pair of first drive rollers 82.
  • the take-up device 80 of this embodiment does not have a heating roller and a drying roller. That is, it is preferable that the reconstituted tobacco raw material S1 in the form of a sheet is taken up by the first drive roller 82 at room temperature.
  • the flow rate of the sheet-shaped reconstituted tobacco raw material S1 discharged from the die 40 is measured, and the first drive is performed based on the measured flow rate data.
  • the rotational speed of roller 82 may be controlled.
  • the take-up device 80 includes the second drive roller 84, at least one of the first drive roller 82 and the second drive roller 84 may be controlled based on the measured flow rate data.
  • the tension applied to the sheet-like reconstituted tobacco raw material S1 discharged from the die 40 is measured, and based on the measured tension data, the first The rotation speed of drive roller 82 may be controlled.
  • the take-up device 80 includes the second drive roller 84, at least one of the first drive roller 82 and the second drive roller 84 may be controlled based on the measured tension data. Specifically, the relative speed of the first drive roller 82 and the second drive roller 84 may be changed.

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Abstract

再構成たばこ原料の製造装置は、再構成たばこ原料をシート状に吐出するダイと、ダイに再構成たばこ原料を押し出す押出機と、押出機の動作を制御するように構成される制御装置と、制御装置と通信可能に接続され、ダイから吐出されたシート状の再構成たばこ原料の外観、流量、又はシートの厚さを測定する第1センサを有する。制御装置は、第1センサの測定データに基づいて、押出機の押出速度を制御する。

Description

再構成たばこシートの製造装置及び製造方法
 本発明は、再構成たばこシートの製造装置及び製造方法に関する。
 従来、再構成たばこシートの製造方法として、圧延法、キャスト(スラリー)法、抄造法が知られている。これらの製造方法は、再構成たばこ原料に含まれる水分量に応じて選択される。また、これらの製造方法のそれぞれは、互いに異なる再構成たばこシートの製造装置によって実現される。
 圧延法は、特に50体積%以下の水分を含む再構成たばこ原料に適することが知られている。圧延法において、再構成たばこ原料の混練物は、回転ローラで圧延成形され、厚さが整えられた後、別途設けられた乾燥機で乾燥される。
 キャスト(スラリー)法は、特に50体積%以上の水分を含む再構成たばこ原料に適することが知られている。キャスト(スラリー)法において、再構成たばこ原料の流動体は、回転ドラムまたはベルトコンベア上に連続的に展延され、ブレードと称される部材で所望の厚さに均された後、回転ドラムまたはベルトコンベアから剥離され、別途設けられた乾燥機で乾燥される。
 抄造法は、特に80体積%以上の水分を含む再構成たばこ原料に適することが知られている。抄造法において、再構成たばこ原料の流動体は、液体透過性のベルトコンベア上に連続的に展延され、圧搾ローラで水分が除去されかつ所望の厚さにされた後、別途設けられた乾燥機で乾燥される。
 これらの水分量に応じて選択される製造方法に対して、再構成たばこ原料に含まれる水分量によらず、簡素な製造工程で、均一な厚さの再構成たばこシートを得ることができる再構成たばこシートの製造装置および製造方法が知られている(特許文献1参照)。
国際公開第2022/019027号
 ダイから再構成たばこ原料を吐出する際、吐出方向、又は吐出方向と直交する幅方向において流量ムラが発生すると、吐出された再構成たばこシートにシワが発生する恐れがある。
 本発明の目的の一つは、シワの少ない再構成たばこシートを製造する再構成たばこシートの製造装置及びその製造方法を提供することである。
 第1態様によれば、再構成たばこシートの製造装置が提供される。再構成たばこシートの製造装置は、再構成たばこ原料をシート状に吐出するダイと、前記ダイを通過する前記再構成たばこ原料の温度を調節する温度調節装置と、を有する。
 ダイから吐出されるシート状の再構成たばこ原料のシワの発生は、原料の流動性が原因の一つであることが判った。具体的には、原料の流動性が低い場合、吐出方向又は幅方向において流量ムラが発生することがある。このため、第1態様によれば、温度調節装置によりダイを通過する再構成たばこ原料を加熱することで、再構成たばこ原料の粘度を低下させる、即ち再構成たばこ原料の流動性を増加させることができる。或いは、温度調節装置により、吐出量が少ない部分を部分的に加熱して部分的に吐出流量を増加させることで、幅方向における吐出流量を均一化することができる。その結果、再構成たばこシートのシワの発生を抑制することができる。また、再構成たばこシートの幅方向において吐出流量が多い部分が生じたときにシワが生じることがある。このため、第1態様によれば、温度調節装置により吐出流量が多い部分を部分的に冷却することで、部分的に吐出流量を抑制し、幅方向における吐出流量を均一化することができる。その結果、再構成たばこシートのシワの発生を抑制することができる。なお、本件明細書において、再構成たばこシートの「シワ」とは、シートに形成される筋目に限らず、シートの厚さの不均一な部分、弛み、又は波形若しくは波紋状の外観等も含む。
 第2態様は、第1態様において、前記温度調節装置は、前記ダイに取り付けられる、ことを要旨とする。
 第2態様によれば、温度調節装置がダイを通過する再構成たばこ原料の温度を、ダイを介して直接調節することができるので、再構成たばこ原料の温度をより効率的に調節することができる。
 第3態様は、第1態様又は第2態様において、前記温度調節装置は、前記ダイを通過する前記再構成たばこ原料を加熱する加熱装置を含む、ことを要旨とする。
 第3態様によれば、加熱装置によりダイを通過する再構成たばこ原料を加熱することで、再構成たばこ原料の粘度を低下させる、即ち再構成たばこ原料の流動性を増加させることができる。或いは、温度調節装置により、吐出量が少ない部分を部分的に加熱して部分的に吐出流量を増加させることで、幅方向における吐出流量を均一化することができる。その結果、再構成たばこシートのシワの発生を抑制することができる。
 第4態様は、第3態様において、前記加熱装置は、前記ダイを通過する前記再構成たばこ原料の温度が100℃未満になるように、前記再構成たばこ原料を加熱するように構成される、ことを要旨とする。
 第4態様によれば、再構成たばこ原料に含まれる水分が蒸発してダイの吐出口に結露することを防止しながら、再構成たばこ原料の流動性を増加させて、再構成たばこシートのシワの発生を抑制することができる。
 第5態様は、第1態様又は第2態様において、前記温度調節装置は、前記ダイを通過する前記再構成たばこ原料を冷却する冷却装置を含む、ことを要旨とする。
 第5態様によれば、冷却装置により吐出流量が多い部分を部分的に冷却することで、幅方向における吐出流量を均一化することができる。その結果、再構成たばこシートのシワの発生を抑制することができる。
 第6態様は、第1態様から第5態様のいずれかにおいて、前記ダイは、前記再構成たばこ原料をシート状に吐出する長穴状の吐出口を有し、前記再構成たばこシートの製造装置は、前記吐出口の長手方向に沿って前記ダイに取り付けられ、互いに独立して制御可能な複数の前記温度調節装置を有する、ことを要旨とする。
 第6態様によれば、ダイの吐出口の長手方向、即ち吐出方向と直交する幅方向において、ダイを通過する再構成たばこ原料の温度を部分的に調節することができる。したがって、幅方向において流量ムラが発生した場合に、再構成たばこの温度(即ち粘度)を部分的に調節することで、吐出されたシート状の再構成たばこ原料にシワが発生することを抑制することができる。
 第7態様は、第1態様から第6態様のいずれかにおいて、前記温度調節装置の動作を制御するように構成される制御装置を有する、ことを要旨とする。
 第7態様によれば、制御装置によって温度調節装置の動作を制御できるので、シワの発生に応じて、シワの発生が抑制されるように温度調節装置の動作を制御することができる。
 第8態様は、第7態様において、前記制御装置と通信可能に接続され、前記ダイを通過する前記再構成たばこ原料の温度を測定する第1センサを有し、前記制御装置は、前記第1センサの測定データに基づいて、前記温度調節装置の動作を制御するように構成される、ことを要旨とする。
 第8態様によれば、例えば、第1センサが測定した温度が所定より低い場合には、ダイを通過する再構成たばこ原料の粘度が高いことが想定されるので、制御装置は、再構成たばこ原料の温度が上昇するように温度調節装置を制御して、シワの発生を抑制し得る。また、例えば、第1センサが測定した温度が所定より高い、例えば100℃以上の場合等には、制御装置は、再構成たばこ原料の温度が低下するように温度調節装置を制御して、再構成たばこ原料の蒸発等の状態変化、又は化学変化の発生を抑制することができる。
 第9態様は、第7態様又は第8態様において、前記ダイに前記再構成たばこ原料を押し出す押出機を有し、前記押出機は、押出スクリュと、前記押出スクリュによって押し出された前記再構成たばこ原料が通過するチャンバと、前記制御装置と通信可能に接続され、前記チャンバ内の温度又は圧力を測定する第2センサを有し、前記制御装置は、前記第2センサの測定データに基づいて、前記温度調節装置の動作を制御する、ことを要旨とする。
 第9態様によれば、押出機のチャンバ内の温度又は圧力を第2センサで測定できる。チャンバ内の温度が所定値よりも低い場合、又はチャンバ内の圧力が所定値よりも高い場合、再構成たばこ原料の粘度が高いことが想定される。この場合、ダイから押出機への再構成たばこ原料の逆流が生じる可能性がある。さらに、この場合、ダイ内部での原料の拡散が促進されず、再構成たばこ原料のダイからの均一な吐出が困難になる可能性がある。このため、第9態様によれば、例えばチャンバ内の温度が所定値よりも低い場合、又はチャンバ内の圧力が所定値よりも高い場合には、制御装置は、再構成たばこ原料を加熱して粘度を下げるように温度調節装置の動作を制御できる。また、例えばチャンバ内の温度が所定値よりも高い場合、例えば100℃以上の場合等には、制御装置は、再構成たばこ原料の温度が低下するように温度調節装置を制御して、再構成たばこ原料の蒸発等の状態変化、又は化学変化の発生を抑制することができる。
 第10態様は、第6態様を引用する第7態様から第9態様のいずれかにおいて、前記制御装置と通信可能に接続され、前記ダイから吐出されたシート状の前記再構成たばこ原料の外観、流量、又はシートの厚さを測定する第3センサを有し、前記制御装置は、前記第3センサの測定データに基づいて、複数の前記温度調節装置の少なくとも一つの動作を制御する、ことを要旨とする。
 第10態様によれば、第3センサが外観、流量、又はシートの厚さを測定することにより、シート状の再構成たばこ原料にシワが発生しているか否かを検知することができる。具体的には、制御装置は、第3センサの外観の測定データに基づいて、シワの発生を検知し得る。また、制御装置は、第3センサの流量又はシートの厚さの測定データを受信して、所定時間におけるシートの厚さ又は流量の変動幅が所定の範囲内でないときに、シワが発生したと判断し得る。このように、制御装置がシワの発生を検知したとき、例えばダイを通過する再構成たばこ原料を加熱又は冷却することで、シワの発生を抑制することができる。再構成たばこシートの製造装置は、複数の温度調節装置と同数の第3センサを備えることが好ましい。この場合、複数の第3センサを幅方向に沿って配置して、シート状の再構成たばこ原料の幅方向の複数個所の厚さ又は流量を測定することにより、制御装置は、幅方向におけるシートの厚い部分(流量が多い部分)又は薄い部分(流量が少ない部分)を検知し得る。この検知結果に応じて、制御装置は、幅方向におけるシートの厚い部分又は薄い部分を測定した第3センサに対応する温度調節装置を制御して、シワの発生を抑制することができる。
 第11態様は、第7態様において、前記ダイに前記再構成たばこ原料を押し出す押出機と、前記制御装置と通信可能に接続され、前記ダイから吐出されたシート状の前記再構成たばこ原料の外観、流量、又はシートの厚さを測定する第3センサと、を有し、前記制御装置は、前記押出機の動作を制御するように構成され、前記制御装置は、前記第3センサの測定データに基づいて、前記押出機の押出速度を制御する、ことを要旨とする。
 ダイの内部において原料が均一に拡散されておらず、吐出方向又は幅方向において流量ムラが発生したときに、シート状の再構成たばこ原料にシワが発生することが判った。このため、シート状の再構成たばこ原料にシワが発生した場合、押出機の押出速度を増加させることで、ダイ内部の圧力が増加するとともに原料が均一に拡散される。その結果、シート状の再構成たばこ原料にシワが発生することが抑制される。第11態様によれば、第3センサが外観、流量、又はシートの厚さを測定することにより、シート状の再構成たばこ原料にシワが発生しているか否かを検知することができる。具体的には、制御装置は、第3センサの外観の測定データに基づいて、シワの発生を検知し得る。また、制御装置は、第3センサの流量又はシートの厚さの測定データを受信して、例えば所定時間におけるシートの厚さ又は流量の変動幅が所定の範囲内でないときに、シワが発生したと判断し得る。このように、制御装置がシワの発生を検知したとき、押出機の押出速度を増加させることで、シワの発生を抑制することができる。
 第12態様は、第1態様から第11態様のいずれかにおいて、前記ダイから吐出されたシート状の前記再構成たばこ原料を、テンションをかけながら引き取る引き取り装置を有する、ことを要旨とする。
 第12態様によれば、引き取り装置によってダイから吐出されたシート状の再構成たばこ原料にテンションをかけることができるので、シート状の再構成たばこ原料にシワが発生した場合、このシワを伸ばしてシワの程度を小さくすることができる。
 第13態様によれば、再構成たばこシートの製造方法が提供される。この再構成たばこシートの製造方法は、ダイを通過する前記再構成たばこ原料の温度を調節し、前記ダイから前記再構成たばこ原料をシート状に吐出する、ことを含む。
 ダイから吐出される再構成たばこシートのシワの発生は、原料の流動性が原因の一つであることが判った。具体的には、原料の流動性が低い場合、吐出方向又は幅方向において流量ムラが発生することがある。このため、第13態様によれば、温度調節装置によりダイを通過する再構成たばこ原料を加熱することで、再構成たばこ原料の粘度を低下させる、即ち再構成たばこ原料の流動性を増加させることができる。或いは、温度調節装置により、吐出量が少ない部分を部分的に加熱して部分的に吐出流量を増加させることで、幅方向における吐出流量を均一化することができる。その結果、再構成たばこシートのシワの発生を抑制することができる。また、再構成たばこシートの幅方向において吐出流量が多い部分が生じたときにシワが生じることがある。このため、第13態様によれば、吐出流量が多い部分を部分的に冷却することで、幅方向における吐出流量を均一化することができる。その結果、再構成たばこシートのシワの発生を抑制することができる。
 第14態様によれば、再構成たばこシートの製造装置が提供される。この再構成たばこシートの製造装置は、再構成たばこ原料をシート状に吐出するダイと、前記ダイに前記再構成たばこ原料を押し出す押出機と、前記押出機の動作を制御するように構成される制御装置と、前記制御装置と通信可能に接続され、前記ダイから吐出されたシート状の前記再構成たばこ原料の外観、流量、又はシートの厚さを測定する第1センサを有し、前記制御装置は、前記第1センサの測定データに基づいて、前記押出機の押出速度を制御する。
 ダイの内部において原料が均一に拡散されておらず、吐出方向又は幅方向において流量ムラが発生したときに、シート状の再構成たばこ原料にシワが発生することが判った。このため、シート状の再構成たばこ原料にシワが発生した場合、押出機の押出速度を増加させることで、ダイ内部の圧力が増加するとともに原料が均一に拡散される。その結果、シート状の再構成たばこ原料にシワが発生することが抑制される。第14態様によれば、第1センサが外観、流量、又はシートの厚さを測定することにより、シート状の再構成たばこ原料にシワが発生しているか否かを検知することができる。具体的には、制御装置は、第1センサの外観の測定データに基づいて、シワの発生を検知し得る。また、制御装置は、第1センサの流量又はシートの厚さの測定データを受信して、例えば所定時間におけるシートの厚さ又は流量の変動幅が所定の範囲内でないときに、シワが発生したと判断し得る。このように、制御装置がシワの発生を検知したとき、押出機の押出速度を増加させることで、シワの発生を抑制することができる。
 第15態様は、第14態様において、前記制御装置は、所定時間における前記第1センサが測定したシートの厚さ又は流量の変動幅が所定の範囲内でないと判断したとき、前記押出機の押出速度を増加させる、ことを要旨とする。
 第15態様によれば、制御装置は、第1センサが測定した厚さ又は流量の変動幅が所定の範囲内でないときを、シートの吐出方向において流量ムラが発生したものとみなし、シワが発生したと判断する。このように、制御装置は、第1センサが測定した厚さ又は流量の変動幅が所定の範囲内でないときに押出機の押出速度を増加させることで、シワの発生を抑制することができる。
 第16態様は、第14態様において、前記第1センサは、前記ダイから吐出されたシート状の前記再構成たばこ原料の幅方向の複数個所の厚さ又は流量を測定するように構成され、前記制御装置は、前記第1センサが測定した複数個所の厚さ又は流量に基づいて、前記押出機の押出速度を増加させる、ことを要旨とする。
 第16態様によれば、第1センサがシート状の再構成たばこ原料の幅方向の複数個所の厚さ又は流量を測定することにより、制御装置は、幅方向におけるシートの厚い部分(流量が多い部分)又は薄い部分(流量が少ない部分)を検知し得る。制御装置は、例えば「所定の厚さよりも厚い部分又は薄い部分を検知したとき」、「複数個所のうちの任意の2カ所の厚さの差が所定の数値範囲内でないとき」、「複数個所の厚さの平均値と最大値又は最小値との差が所定の数値範囲内ないでないとき」、又は「複数個所の厚さの分布が所定の数値範囲でないとき」等において、シワが発生したものとして、押出機の押出速度を増加させて、シワの発生を抑制することができる。
 第17態様は、第14態様において、前記制御装置は、前記第1センサが測定した前記外観に基づいて、シート状の前記再構成たばこ原料にシワが発生しているか否かを判断し、前記シワが発生していると判断したとき、前記押出機の押出速度を増加させる、ことを要旨とする。
 第17態様によれば、制御装置は、第1センサによって測定された外観に対して、例えば公知の画像解析等を行うことにより、シート状の再構成たばこ原料にシワが発生しているか否かを判断する。これにより、制御装置は、押出機の押出速度を増加させてシワの発生を抑制することができる。
 第18態様は、第14態様から第17態様のいずれかにおいて、前記制御装置と通信可能に接続され、前記ダイ又は前記押出機の内部の圧力を測定するように構成される第2センサを有し、前記制御装置は、前記第2センサが測定した前記圧力が所定値以上であると判断したとき、前記押出機の押出速度を減少させる、ことを要旨とする。
 ダイ又は押出機の内部の圧力が高すぎるとき、ダイから押出機に逆流が生じる恐れがある。第18態様によれば、制御装置が押出機の押出速度を増加させてシワの発生を抑制した場合等において、制御装置が、第2センサが測定した圧力が所定値以上であると判断したとき、押出機の押出速度を減少させることで、吐出状態を安定化させることができる。
 第19態様は、第14態様から第18態様のいずれかにおいて、前記制御装置と通信可能に接続され、前記ダイ又は前記押出機を通過する前記再構成たばこ原料の温度を測定するように構成される第3センサを有し、前記制御装置は、前記第3センサが測定した前記温度が所定値以下であると判断したとき、前記押出機の押出速度を増加させる、ことを要旨とする。
 一般的に、押出機による押出速度を増加させると、再構成たばこ原料の温度も上昇する。ダイ又は押出機を通過する再構成たばこ原料の温度が所定値以下である場合、ダイ又は押出機の内部の再構成たばこ原料の粘度が高いか、又は押出速度が遅いことが考えられ、その結果、ダイから吐出されるシート状の再構成たばこ原料にシワが生じる可能性がある。第19態様によれば、制御装置が、第3センサが測定した温度が所定値以下であると判断したとき、押出機の押出速度を増加させることで、シワの発生を抑制することができる。
 第20態様によれば、再構成たばこシートの製造方法が提供される。この再構成たばこシートの製造方法は、押出機に再構成たばこ原料を供給し、前記押出機によって、ダイに前記再構成たばこ原料を押し出し、前記ダイから前記再構成たばこ原料をシート状に吐出し、前記ダイから吐出されたシート状の前記再構成たばこ原料の外観、流量、又はシートの厚さを測定し、前記再構成たばこ原料の前記外観、流量、又は前記シートの厚さの測定結果に基づいて、前記押出機の押出速度を制御する、ことを含む。
 ダイの内部において原料が均一に拡散されておらず、吐出方向又は幅方向において流量ムラが発生したときに、シート状の再構成たばこ原料にシワが発生することが判った。このため、シート状の再構成たばこ原料にシワが発生した場合、押出機の押出速度を増加させることで、ダイ内部の圧力が増加するとともに原料が均一に拡散される。その結果、シート状の再構成たばこ原料にシワが発生することが抑制される。第20態様によれば、ダイから吐出されたシート状の再構成たばこ原料の外観、流量、又はシートの厚さを測定することにより、シート状の再構成たばこ原料にシワが発生しているか否かを検知することができる。具体的には、外観の測定結果に基づいて、シワの発生が検知され得る。また、流量又はシートの厚さの測定結果に基づき、例えば所定時間におけるシートの厚さ又は流量の変動幅が所定の範囲内でないときに、シワが発生したと判断され得る。このように、シワの発生が検知されたとき、押出機の押出速度を増加させることで、シワの発生を抑制することができる。
 第21態様は、第20態様において、所定時間におけるシートの厚さ又は流量の変動幅が所定の範囲内でないとき、前記押出機の押出速度を増加させる、ことを含む、ことを要旨とする。
 第21態様によれば、測定した厚さ又は流量の変動幅が所定の範囲内でないときを、シートの吐出方向において流量ムラが発生したものとみなし、しわが発生したと判断する。このように、測定した厚さ又は流量の変動幅が所定の範囲内でないとき押出機の押出速度を増加させることで、シワの発生を抑制することができる。
 第22態様は、第20態様において、前記ダイから吐出されたシート状の前記再構成たばこ原料の幅方向の複数個所の厚さ又は流量を測定し、測定した複数個所の厚さ又は流量に基づいて、前記押出機の押出速度を増加させる、ことを含む、ことを要旨とする。
 第22態様によれば、シート状の再構成たばこ原料の幅方向の複数個所の厚さ又は流量を測定することにより、幅方向におけるシートの厚い部分(流量が多い部分)又は薄い部分(流量が少ない部分)を検知し得る。これにより、例えば「所定の厚さよりも厚い部分又は薄い部分を検知したとき」、「複数個所のうちの任意の2カ所の厚さの差が所定の数値範囲内でないとき」、「複数個所の厚さの平均値と最大値又は最小値との差が所定の数値範囲内ないでないとき」、又は「複数個所の厚さの分布が所定の数値範囲でないとき」等において、シワが発生したものとして、押出機の押出速度を増加させて、シワの発生を抑制することができる。
 第23態様は、第20態様において、前記外観に基づいてシート状の前記再構成たばこ原料にシワが発生しているか否かを判断し、前記シワが発生しているとき、前記押出機の押出速度を増加させる、ことを含む、ことを要旨とする。
 第23態様によれば、外観に基づいてシート状の再構成たばこ原料にシワが発生しているか否かを判断し、押出機の押出速度を増加させてシワの発生を抑制することができる。
 第24態様は、第20態様から第23態様のいずれかにおいて、前記ダイ又は前記押出機の内部の圧力を測定し、測定した前記圧力が所定値以上であるとき、前記押出機の押出速度を減少させる、ことを含む、ことを要旨とする。
 ダイ又は押出機の内部の圧力が高すぎるとき、ダイから押出機に逆流が生じる恐れがある。第24態様によれば、押出機の押出速度を増加させてシワの発生を抑制した場合等において、測定した圧力が所定値以上であると判断したとき、押出機の押出速度を減少させることで、吐出状態を安定化させることができる。
 第25態様は、第20態様から第24態様のいずれかにおいて、前記ダイ又は前記押出機を通過する前記再構成たばこ原料の温度を測定し、測定した前記温度が所定値以下であるとき、前記押出機の押出速度を増加させる、ことを含む、ことを要旨とする。
 一般的に、押出機による押出速度を増加させると、再構成たばこ原料の温度も上昇する。ダイ又は押出機を通過する再構成たばこ原料の温度が所定値以下である場合、ダイ又は押出機の内部の再構成たばこ原料の粘度が高いか、又は押出速度が遅いことが考えられ、その結果、ダイから吐出されるシート状の再構成たばこ原料にシワが生じる可能性がある。第25態様によれば、測定した温度が所定値以下であると判断したとき、押出機の押出速度を増加させることで、シワの発生を抑制することができる。
 第26態様によれば、再構成たばこシートの製造装置が提供される。この再構成たばこシートの製造装置は、再構成たばこ原料をシート状に吐出するダイと、前記ダイから吐出されたシート状の前記再構成たばこ原料を引き取る引き取り装置を有し、前記引き取り装置は、シート状の前記再構成たばこ原料を挟み込む一対の第1駆動ローラを有し、シート状の前記再構成たばこ原料を、テンションを加えた状態で引き取るように構成される。
 吐出されたシート状の再構成たばこ原料は、後段の工程において加熱及び乾燥されることで固化するので、ダイから吐出されたシート状の再構成たばこ原料は破れやすい。第26態様によれば、ダイから吐出されたシート状の再構成たばこ原料を、引き取り装置の第1駆動ローラで挟み込むことで安定したテンションを加えることができる。これにより、ダイから吐出されたシート状の再構成たばこ原料にシワが発生していても、引き取り装置によりシワを伸ばすことができる。
 第27態様は、第26態様において、前記引き取り装置は、一対の前記第1駆動ローラからのシート状の前記再構成たばこ原料を挟み込みながら引き取る一対の第2駆動ローラを有し、前記第2駆動ローラの回転数は、前記第1駆動ローラの回転数よりも高い、ことを要旨とする。
 第27態様によれば、第1駆動ローラとこれより回転数の高い第2駆動ローラとでシート状の再構成たばこ原料を挟み込みながら引き取るので、これらの駆動ローラの回転数の差によってシート状の再構成たばこ原料に所望のテンションをかけることができる。したがって、シート状の再構成たばこ原料のシワの程度に応じて、第1駆動ローラと第2駆動ローラの回転数を調整して、適切にシワを伸ばすことができる。
 第28態様は、第26態様又は第27態様において、前記引き取り装置は、一対の前記第1駆動ローラに引き取られるシート状の前記再構成たばこ原料にテンションを加えるように構成される、所定方向に移動可能なテンションローラと、前記テンションローラをシート状の前記再構成たばこ原料に押し付ける付勢部材と、を有する、ことを要旨とする。
 第28態様によれば、テンションローラ及び付勢部材により、シート状の再構成たばこ原料に所定のテンションをかけることができる。
 第29態様は、第26態様から第28態様のいずれかにおいて、前記引き取り装置は、前記第1駆動ローラの上流に位置し、前記ダイから吐出されたシート状の前記再構成たばこ原料の搬送方向を転換する方向転換ローラを有する、ことを要旨とする。
 通常、ダイの吐出口は鉛直方向下方を向けられているので、シート状の再構成たばこ原料は鉛直方向下方に吐出される。第29態様によれば、方向転換ローラによりシート状の再構成たばこ原料を、例えば水平方向に向けて搬送方向を転換することができるので、第1駆動ローラ等の後段の引き取り機構に適切に搬送することができる。
 第30態様は、第26態様から第29態様のいずれかにおいて、前記引き取り装置は、前記第1駆動ローラの下流に位置し、前記第1駆動ローラから搬送されたシート状の前記再構成たばこ原料に表面加工を施す加工ローラを有する、ことを要旨とする。
 第30態様によれば、加工ローラがシート状の再構成たばこ原料に対して、例えば、穿孔加工、凹凸加工、エンボス加工、又はデボス加工等の表面加工を施すことにより、シート状の再構成たばこ原料の表面積を増加させることができる。これにより、シート状の再構成たばこ原料を加熱したときに生じる香味又はエアロゾルを増加させることができる。また、加工ローラによる表面加工が行われると、シート状の再構成たばこ原料は破れやすくなる恐れがある。第30態様によれば、加工ローラが第1駆動ローラの下流に位置するので、表面加工後のシート状の再構成たばこ原料に対して第1駆動ローラがテンションをかけることが避けられ、シート状の再構成たばこ原料が破れることが抑制され得る。
 第31態様は、第26態様から第30態様のいずれかにおいて、前記引き取り装置は、シート状の前記再構成たばこ原料を常温で引き取るように構成される、ことを要旨とする。
 引き取り装置に例えば加熱又は乾燥ローラ等が含まれる場合、引き取られるシート状の再構成たばこ原料の水分量が変化し、物性が変化し得る。この場合、引張強度が経時的に変化するので、シート状の再構成たばこ原料に応力が集中する部分が生じ、破れやすくなる恐れがある。第31態様によれば、引き取り装置において加熱又は乾燥が積極的に行われないので、物性が変化しにくい状態で、シート状の再構成たばこ原料にテンションをかけながら引き取ることができる。したがって、シート状の再構成たばこ原料が破れることを防止しながらシワを伸ばすことができる。
 第32態様は、第26態様から第31態様のいずれかにおいて、一対の前記第1駆動ローラの駆動を制御する制御装置と、前記制御装置と通信可能に接続され、ダイから吐出されたシート状の前記再構成たばこ原料の流量を測定するシートセンサと、を有し、前記制御装置は、前記シートセンサが測定した流量データに基づいて、一対の前記第1駆動ローラの回転速度を制御するように構成されることを要旨とする。
 第32態様によれば、流量に応じて、第1駆動ローラの回転速度を制御して、シート状の再構成たばこ原料に所望のテンションを加えることができる。
 第33態様は、第26態様から第32態様のいずれかにおいて、一対の前記第1駆動ローラの駆動を制御する制御装置と、前記制御装置と通信可能に接続され、前記ダイから吐出されたシート状の前記再構成たばこ原料に加わるテンションを測定するテンションセンサと、を有し、前記制御装置は、前記テンションセンサが測定したテンションデータに基づいて、一対の前記第1駆動ローラの回転速度を制御するように構成される、ことを要旨とする。
 第33態様によれば、シート状の再構成たばこ原料に実際に加わるテンションに応じて、第1駆動ローラの回転速度を制御して、シート状の再構成たばこ原料に所望のテンションを加えることができる。
 第34態様によれば、再構成たばこシートの製造方法が提供される。この再構成たばこシートの製造方法は、ダイから前記再構成たばこ原料をシート状に吐出し、シート状の前記再構成たばこ原料を一対の第1駆動ローラで挟み込んで引き取り、シート状の前記再構成たばこ原料にテンションを加える、ことを含む。
 吐出されたたばこシートは、後段の工程において加熱及び乾燥されることで固化するので、ダイから吐出されたたばこシートは破れやすい。第34態様によれば、ダイから吐出されたシート状の再構成たばこ原料を、第1駆動ローラで挟み込むことで安定したテンションを加えることができる。これにより、ダイから吐出されたシート状の再構成たばこ原料にシワが発生していても、シワを伸ばすことができる。
 第35態様は、第34態様において、一対の前記第1駆動ローラからのシート状の前記再構成たばこ原料を一対の第2駆動ローラで挟み込みながら引き取り、前記第2駆動ローラの回転数を、前記第1駆動ローラの回転数よりも高くする、ことを含む、ことを要旨とする。
 第35態様によれば、第1駆動ローラとこれより回転数の高い第2駆動ローラとでシート状の再構成たばこ原料を挟み込みながら引き取るので、これらの駆動ローラの回転数の差によってシート状の再構成たばこ原料に所望のテンションをかけることができる。したがって、シート状の再構成たばこ原料のシワの程度に応じて、第1駆動ローラと第2駆動ローラの回転数を調整して、適切にシワを伸ばすことができる。
 第36態様は、第34態様又は第35態様において、テンションローラをシート状の前記再構成たばこ原料に押し付けて、一対の前記第1駆動ローラに引き取られるシート状の前記再構成たばこ原料に前記テンションローラでテンションを加える、ことを要旨とする。
 第36態様によれば、テンションローラにより、シート状の再構成たばこ原料に所定のテンションをかけることができる。
 第37態様は、第34態様から第36態様のいずれかにおいて、前記第1駆動ローラの上流において、前記ダイから吐出されたシート状の前記再構成たばこ原料の搬送方向を転換する、ことを含む、ことを要旨とする。
 通常、ダイの吐出口は鉛直方向下方を向けられているので、シート状の再構成たばこ原料は鉛直方向下方に吐出される。第37態様によれば、シート状の再構成たばこ原料を、例えば水平方向に向けて搬送方向を転換することができるので、第1駆動ローラ等の後段の引き取り機構に適切に搬送することができる。
 第38態様は、第34態様から第37態様のいずれかにおいて、前記第1駆動ローラの下流において、前記第1駆動ローラから搬送されたシート状の前記再構成たばこ原料に表面加工を施す、ことを含む、ことを要旨とする。
 第38態様によれば、シート状の再構成たばこ原料に対して、例えば、穿孔加工、凹凸加工、エンボス加工、又はデボス加工等の表面加工を施すことにより、シート状の再構成たばこ原料の表面積を増加させることができる。これにより、シート状の再構成たばこ原料を加熱したときに生じる香味又はエアロゾルを増加させることができる。
 第39態様は、第34態様から第38態様のいずれかにおいて、シート状の前記再構成たばこ原料を前記第1駆動ローラにより常温で引き取る、ことを含む、ことを要旨とする。
 引き取り工程に例えば加熱又は乾燥工程等が含まれる場合、引き取られるシート状の再構成たばこ原料の水分量が変化し、物性が変化し得る。この場合、引張強度が経時的に変化するので、シート状の再構成たばこ原料に応力が集中する部分が生じ、破れやすくなる恐れがある。第39態様によれば、引き取り工程において加熱又は乾燥が積極的に行われないので、物性が変化しにくい状態で、シート状の再構成たばこ原料にテンションをかけながら引き取ることができる。したがって、シート状の再構成たばこ原料が破れることを防止しながらシワを伸ばすことができる。
 第40態様は、第34態様から第39態様のいずれかにおいて、前記ダイから吐出されたシート状の前記再構成たばこ原料の流量を測定し、測定した流量データに基づいて、前記第1駆動ローラの回転速度を制御する、ことを要旨とする。
 第40態様によれば、流量に応じて、第1駆動ローラの回転速度を制御して、シート状の再構成たばこ原料に所望のテンションを加えることができる。
 第41態様は、第34態様から第40態様のいずれかにおいて、前記ダイから吐出されたシート状の前記再構成たばこ原料に加わるテンションを測定し、測定したテンションデータに基づいて、前記第1駆動ローラの回転速度を制御する、ことを要旨とする。
 第41態様によれば、シート状の再構成たばこ原料に実際に加わるテンションに応じて、第1駆動ローラの回転速度を制御して、シート状の再構成たばこ原料に所望のテンションを加えることができる。
本実施形態に係る再構成たばこシートの製造装置の概略側断面図である。 図1に示したダイを吐出口側から見た側面図である。 図1に示す矢視3-3から見たダイ及びシート状の再構成たばこ原料の側面図である。 他の実施形態に係る図1に示す矢視3-3から見たダイ及びシート状の再構成たばこ原料の側面図である。 再構成たばこシートの製造方法を示すフローチャートである。 引き取り装置の概略側断面図である。
 以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下で説明する図面において、同一の又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。なお、本明細書において「吐出方向」とは、ダイからシート状の再構成たばこ原料が吐出される方向、又はシート状の再構成たばこ原料が搬送される方向をいう。また、本明細書において「幅方向」とは、吐出方向に直交する方向をいう。
 図1は、本実施形態に係る再構成たばこシートの製造装置の概略側断面図である。図2は、図1に示したダイを吐出口側から見た側面図である。図1に示すように、本実施形態に係る再構成たばこシートの製造装置100は、再構成たばこ原料をシート状に吐出するダイ40を有する。また、再構成たばこシートの製造装置100は、さらに、ダイ40に再構成たばこ原料を押し出すように構成される押出機10を有し得る。
 押出機10は、ハウジング12と、取込スクリュ14と、押出スクリュ16と、を有し得る。取込スクリュ14は、回転することによりその回転軸と直交する方向に再構成たばこ原料を押し出すように構成される。押出スクリュ16は、回転することによりその回転軸と平行な方向に再構成たばこ原料を押し出すように構成される。ハウジング12は、例えばSUS等の金属等の頑丈な材料で形成され得、投入口12aと、搬送スペース12bと、チャンバ12cと、を内部に有する。投入口12aは上方に向けて開口し、その内部に取込スクリュ14を収容する。搬送スペース12bは、押出スクリュ16を収容する。投入口12aに再構成たばこ原料が投入されると、取込スクリュ14が回転することにより、投入された再構成たばこ原料が搬送スペース12bに取り込まれる。搬送スペース12bにおいて、再構成たばこ原料は、押出スクリュ16によって混錬されながらチャンバ12cに押し出される。押出スクリュ16によって押し出された再構成たばこ原料は、チャンバ12cを通過して、ダイ40に押し出される。ダイ40から吐出される再構成たばこ原料の吐出速度は、押出スクリュ16の回転速度によって定まり得る。
 ここで、再構成たばこ原料とは、多糖類(デンプンやデキストリン等)から選択される少なくとも1つの物質と、任意の液体の媒体として水若しくはアルコール(エタノールやプロピレングリコール等)又は自ら選択される少なくとも1つの物質と、たばこ植物の細片又は細粒とを含む混練物である。なお、再構成たばこ原料は、上記のものに限定されず、他の物質を含んでいてもよい。
 ダイ40は、ハウジング42と、シート状の再構成たばこ原料S1を吐出する吐出口44とを有する。ハウジング42は、SUS等の金属等の頑丈な材料で形成され得、その内部に吐出口44と連通するチャンバ42aを有する。ダイ40は、さらに、吐出口44の厚さを調整するための調整器具46を有し得る。調整器具46は、吐出口44を画定するハウジング42のノズル部分の形状を調整する、例えばボルト等の器具であり得る。調整器具46は、ダイ40の幅方向(図1において紙面奥行き方向)に複数設けられ得る(後述する図3及び図4参照)。図2に示すように、吐出口44は、長穴状であり得る。ここで、「長穴状」とは、穴の形状は特に限定されず、所定の長手方向を有する任意の形状であり得る。吐出口44は、その長手方向がダイ40の幅方向(図1において紙面奥行き方向)を向くように配置される。
 上述したように、ダイ40からシート状の再構成たばこ原料S1を吐出する際、吐出方向、又は吐出方向と直交する幅方向において流量ムラが発生すると、吐出されたシート状の再構成たばこ原料S1にシワが発生する恐れがある。そこで、本実施形態では、再構成たばこシートの製造装置100は、ダイ40を通過する再構成たばこ原料の温度を調節する温度調節装置70を有することが好ましい。ダイ40から吐出されるシート状の再構成たばこ原料S1のシワの発生は、原料の流動性が原因の一つであることが判った。具体的には、原料の流動性が低い場合、吐出方向又は幅方向において流量ムラが発生することがある。このため、温度調節装置70は、一例として、ダイ40を通過する再構成たばこ原料を加熱する加熱装置を含み得る。この場合、温度調節装置70によりダイ40を通過する再構成たばこ原料を加熱することで、再構成たばこ原料の粘度を低下させる、即ち再構成たばこ原料の流動性を増加させることができる。或いは、温度調節装置70により、吐出量が少ない部分を部分的に加熱して部分的に吐出流量を増加させることで、幅方向における吐出流量を均一化することができる。その結果、シート状の再構成たばこ原料S1のシワの発生を抑制することができる。また、シート状の再構成たばこ原料S1の幅方向において吐出流量が多い部分が生じたときにシワが生じることがある。そこで、温度調節装置70は、一例として、ダイ40を通過する再構成たばこ原料を冷却する冷却装置を含み得る。この場合、温度調節装置70により吐出流量が多い部分を部分的に冷却することで、幅方向における吐出流量を均一化することができる。その結果、シート状の再構成たばこ原料S1のシワの発生を抑制することができる。
 温度調節装置70が加熱装置を含む場合、この加熱装置は、ダイ40を通過する再構成たばこ原料の温度が100℃未満になるように、再構成たばこ原料を加熱するように構成されることが好ましい。この場合、再構成たばこ原料に含まれる水分が蒸発してダイ40の吐出口44に結露することを防止しながら、再構成たばこ原料の流動性を増加させて、シート状の再構成たばこ原料S1のシワの発生を抑制することができる。
 図1に示すように、温度調節装置70は、ダイ40に取り付けられることが好ましい。この場合、温度調節装置70がダイ40を通過する再構成たばこ原料の温度を、ダイ40を介して直接調節することができるので、再構成たばこ原料の温度をより効率的に調節することができる。図1に示す例では、温度調節装置70は、ダイ40のハウジング42の表面に接触するように取り付けられ得る。より具体的には、温度調節装置70は、ダイ40のチャンバ42aを挟み込むようにハウジング42の表面に接触するように取り付けられることが好ましい。なお、温度調節装置70は、押出機10に取り付けられてもよい。例えば、ダイ40の通過中に十分に再構成たばこ原料を加熱できていない場合には、押出機10に取り付けられた温度調節装置70で、押出機10を通過する再構成たばこ原料を加熱してもよい。
 図1に示すように、再構成たばこシートの製造装置100は、さらに、温度調節装置70の動作を制御するように構成される制御装置60を有することが好ましい。この場合、制御装置60によって温度調節装置70の動作を制御できるので、シワの発生に応じて、シワの発生が抑制されるように温度調節装置70の動作を制御することができる。制御装置60は、温度調節装置70と通信可能に構成され得る。
 再構成たばこシートの製造装置100は、制御装置60と通信可能に接続され、ダイ40を通過する再構成たばこ原料の温度を測定する温度センサ24を有することが好ましい。この場合、制御装置60は、温度センサ24の測定データに基づいて、温度調節装置70の動作を制御する。例えば、温度センサ24が測定した温度が所定より低い場合には、ダイ40を通過する再構成たばこ原料の粘度が高いことが想定されるので、制御装置60は、再構成たばこ原料の温度が上昇するように温度調節装置70を制御して、シワの発生を抑制し得る。また、例えば、温度センサ24が測定した温度が所定より高い、例えば100℃以上の場合等には、制御装置60は、再構成たばこ原料の温度が低下するように温度調節装置70を制御して、再構成たばこ原料の蒸発等の状態変化、又は化学変化の発生を抑制することができる。図1に示すように、本実施形態では、ダイ40のチャンバ42a内の再構成たばこ原料の温度をより正確に測定するために、温度センサ24の少なくとも一部がハウジング42の内部に埋め込まれるか、又はチャンバ42aに露出され得る。
 なお、制御装置60は、チャンバ12c内を通過する再構成たばこ原料の温度又は圧力を測定する、後述する温度又は圧力センサ22から受信する温度データに基づいて、温度調節装置70の動作を制御してもよい。
 また、再構成たばこシートの製造装置100は、制御装置60と通信可能に接続され、押出機10のチャンバ12c内の温度又は圧力を測定する温度又は圧力センサ22を有することが好ましい。この場合、制御装置60は、温度又は圧力センサ22の測定データに基づいて、温度調節装置70の動作を制御する。具体的には、チャンバ12c内の温度が所定値よりも低い場合、又はチャンバ12c内の圧力が所定値よりも高い場合、再構成たばこ原料の粘度が高いことが想定される。この場合、ダイ40から押出機10への再構成たばこ原料の逆流が生じる可能性がある。さらに、この場合、ダイ40内部(即ちチャンバ42a)での原料の拡散が促進されず、再構成たばこ原料のダイ40からの均一な吐出が困難になる可能性がある。このため、例えばチャンバ12c内の温度が所定値よりも低い場合、又はチャンバ12c内の圧力が所定値よりも高い場合には、制御装置60は、再構成たばこ原料を加熱して粘度を下げるように温度調節装置70の動作を制御できる。また、例えばチャンバ12c内の温度が所定値よりも高い場合、例えば100℃以上の場合等には、制御装置60は、再構成たばこ原料の温度が低下するように温度調節装置70を制御して、再構成たばこ原料の蒸発等の状態変化、又は化学変化の発生を抑制することができる。
 さらに、再構成たばこシートの製造装置100は、制御装置60と通信可能に接続され、ダイ40から吐出されたシート状の再構成たばこ原料の外観、流量、又はシートの厚さを測定するシートセンサ26を有することが好ましい。この場合、制御装置60は、シートセンサ26の測定データに基づいて、温度調節装置70の動作を制御する。
 図3は、図1に示す矢視3-3から見たダイ40及びシート状の再構成たばこ原料S1の側面図である。図3に示す例では、再構成たばこシートの製造装置100は、ダイ40のハウジング42の一面に設けられた1つの温度調節装置70と、1つのシートセンサ26とを有する。この場合、シートセンサ26が外観、流量、又はシートの厚さを測定することにより、シート状の再構成たばこ原料S1にシワが発生しているか否かを検知することができる。具体的には、制御装置60は、シートセンサ26の外観の測定データに基づいて、シワの発生を検知し得る。また、制御装置60は、シートセンサ26が測定する所定範囲の流量又はシートの厚さの測定データを受信して、所定時間におけるシートの厚さ又は流量の変動幅が所定の範囲内でないときに、シワが発生したと判断し得る。このように、制御装置60がシワの発生を検知したとき、制御装置60は、ダイ40を通過する再構成たばこ原料を加熱又は冷却するように温度調節装置70を制御することで、シワの発生を抑制することができる。
 図4は、他の実施形態に係る図1に示す矢視3-3から見たダイ40及びシート状の再構成たばこ原料S1の側面図である。図4に示す例のように、再構成たばこシートの製造装置100は、吐出口44の長手方向(ダイ40の幅方向)に沿ってダイ40に取り付けられ、互いに独立して制御可能な複数(図では5つ)の温度調節装置70を有することが好ましい。この場合、ダイ40の吐出口44の長手方向、即ち吐出方向と直交する幅方向において、ダイ40を通過する再構成たばこ原料の温度を部分的に調節することができる。したがって、幅方向において流量ムラが発生した場合に、再構成たばこの温度(即ち粘度)を部分的に調節することで、吐出されたシート状の再構成たばこ原料S1にシワが発生することを抑制することができる。
 また、この場合、制御装置60は、シートセンサ26の測定データに基づいて、複数の温度調節装置70の少なくとも一つの動作を制御することが好ましい。シートセンサ26が外観、流量、又はシートの厚さを測定することにより、シート状の再構成たばこ原料S1にシワが発生しているか否かを検知することができる。具体的には、制御装置60は、シートセンサ26の外観の測定データに基づいて、シワの発生を検知し得る。また、制御装置60は、シートセンサ26の流量又はシートの厚さの測定データを受信して、所定時間におけるシートの厚さ又は流量の変動幅が所定の範囲内でないときに、シワが発生したと判断し得る。このように、制御装置60がシワの発生を検知したとき、例えばダイ40を通過する再構成たばこ原料を加熱又は冷却することで、シワの発生を抑制することができる。
 図4に示すように再構成たばこシートの製造装置100は、複数の温度調節装置70を備える場合、単一のシートセンサ26を有してもよいが、複数のシートセンサ26を有することが好ましい。具体的には、再構成たばこシートの製造装置100は、シート状の再構成たばこ原料S1の幅方向に沿って並べられた複数のシートセンサ26を有し得る。この場合、制御装置60は、複数のシートセンサ26の測定データに基づいて、複数の温度調節装置70の少なくとも一つの動作を制御する。図示のように、再構成たばこシートの製造装置100は、複数の温度調節装置70を有する場合、これと同数のシートセンサ26を備えることが好ましい。この場合、図4に示すように複数のシートセンサ26を幅方向に沿って配置して、シート状の再構成たばこ原料S1の幅方向の複数個所の厚さ又は流量を測定することにより、制御装置60は、幅方向におけるシートの厚い部分(流量が多い部分)又は薄い部分(流量が少ない部分)を検知し得る。この検知結果に応じて、制御装置60は、幅方向におけるシートの厚い部分又は薄い部分を測定した複数のシートセンサ26のいずれかに対応する温度調節装置70の少なくとも一つを制御して、シワの発生を抑制することができる。
 以上で説明したように、ダイ40から吐出されるシート状の再構成たばこ原料S1のシワを低減するために、制御装置60は温度調節装置70の動作を制御した。これに限らず、制御装置60は、押出機10の動作を制御することでダイ40から吐出されるシート状の再構成たばこ原料S1のシワを低減し得る。
 図1に示すように、制御装置60は、押出機10と通信可能に接続され得る。制御装置60は、押出機10の動作を制御することが好ましい。この場合、制御装置60は、シートセンサ26(第1センサの一例に相当する)の測定データに基づいて、押出機10の押出速度を制御し得る。上述したように、ダイ40の内部において原料が均一に拡散されておらず、吐出方向又は幅方向において流量ムラが発生したときに、シート状の再構成たばこ原料S1にシワが発生することが判った。このため、シート状の再構成たばこ原料S1にシワが発生した場合、押出機10の押出速度を増加させることで、ダイ40内部(即ちチャンバ42a)の圧力が増加するとともに原料が均一に拡散される。その結果、シート状の再構成たばこ原料S1にシワが発生することが抑制される。
 シートセンサ26が外観、流量、又はシートの厚さを測定することにより、シート状の再構成たばこ原料S1にシワが発生しているか否かを検知することができる。具体的には、制御装置60は、シートセンサ26が測定した外観に基づいて、シート状の再構成たばこ原料S1にシワが発生しているか否かを判断し、シワが発生していると判断したとき、押出機10の押出速度を増加させ得る。制御装置60は、シートセンサ26によって測定された外観に対して、例えば公知の画像解析等を行うことにより、シート状の再構成たばこ原料S1にシワが発生しているか否かを判断する。これにより、制御装置60は、押出機10の押出速度を増加させてシワの発生を抑制することができる。
 また、制御装置60は、所定時間におけるシートセンサ26が測定したシートの厚さ又は流量の変動幅が所定の範囲内でないと判断したとき、押出機10の押出速度を増加させ得る。制御装置60は、シートセンサ26が測定した厚さ又は流量の変動幅が所定の範囲内でないとき、シートの吐出方向において流量ムラが発生したものとみなし、シワが発生したと判断する。このように、制御装置60は、シートセンサ26が測定した厚さ又は流量の変動幅が所定の範囲内でないときに押出機10の押出速度を増加させることで、シワの発生を抑制することができる。
 また、シートセンサ26は、ダイ40から吐出されたシート状の再構成たばこ原料S1の幅方向の複数個所の厚さ又は流量を測定するように構成されることが好ましい。具体的には例えば、図4に示したようにシートセンサ26が複数のシートセンサ26を含んでもよいし、単一のシートセンサ26により幅方向の複数個所の厚さ又は流量を測定してもよい。この場合、制御装置60は、シートセンサ26が測定した複数個所の厚さ又は流量に基づいて、押出機10の押出速度を増加させる。シートセンサ26がシート状の再構成たばこ原料S1の幅方向の複数個所の厚さ又は流量を測定することにより、制御装置60は、幅方向におけるシートの厚い部分(流量が多い部分)又は薄い部分(流量が少ない部分)を検知し得る。制御装置60は、例えば「所定の厚さよりも厚い部分又は薄い部分を検知したとき」、「複数個所のうちの任意の2カ所の厚さの差が所定の数値範囲内でないとき」、「複数個所の厚さの平均値と最大値又は最小値との差が所定の数値範囲内ないでないとき」、又は「複数個所の厚さの分布が所定の数値範囲でないとき」等において、シワが発生したものとして、押出機10の押出速度を増加させて、シワの発生を抑制することができる。
 図1に示すように、再構成たばこシートの製造装置100は、制御装置60と通信可能に接続され、ダイ40の内部の圧力を測定するように構成される圧力センサ28を有することが好ましい。温度又は圧力センサ22と圧力センサ28は、ダイ40又は押出機10の圧力を測定するように構成されるセンサ(第2センサの一例に相当する)として機能する。この場合、制御装置60は、温度又は圧力センサ22又は圧力センサ28が測定した圧力が所定値以上であると判断したとき、押出機10の押出速度を減少させることが好ましい。ダイ40又は押出機10の内部の圧力が高すぎるとき、ダイ40から押出機10に逆流が生じる恐れがある。上述したように制御装置60が、シートセンサ26の測定データに基づいて、押出機10の押出速度を増加させてシワの発生を抑制した場合等においては、ダイ40又は押出機10の内部の圧力が増加しすぎる可能性がある。そこで、制御装置60が、温度又は圧力センサ22又は圧力センサ28が測定した圧力が所定値以上であると判断したとき、押出機10の押出速度を減少させることで、吐出状態を安定化させることができる。なお、温度又は圧力センサ22又は圧力センサ28が測定した圧力が高い場合、温度調節装置70においてダイ40の内部の再構成たばこ原料を加熱することで粘度を低下させ、圧力を低下させることが可能である。しかし、温度調節装置70によって既に再構成たばこ原料を十分に加熱している場合などにおいて、押出機10の押出速度を減少させることが特に有効である。
 図1に示したように、再構成たばこシートの製造装置100は、温度又は圧力センサ22と温度センサ24とを有する。温度又は圧力センサ22と温度センサ24は、ダイ40又は押出機10を通過する再構成たばこ原料の温度を測定するように構成されるセンサ(第3センサの一例に相当する)として機能する。この場合、制御装置60は、温度又は圧力センサ22又は温度センサ24が測定した温度が所定値以下であると判断したとき、押出機10の押出速度を増加させることが好ましい。一般的に、押出機10による押出速度を増加させると、再構成たばこ原料の温度も上昇する。ダイ40又は押出機10を通過する再構成たばこ原料の温度が所定値以下である場合、ダイ40又は押出機10の内部の再構成たばこ原料の粘度が高いか、又は押出速度が遅いことが考えられ、その結果、ダイ40から吐出されるシート状の再構成たばこ原料S1にシワが生じる可能性がある。このため、制御装置60が、温度又は圧力センサ22又は温度センサ24が測定した温度が所定値以下であると判断したとき、押出機10の押出速度を増加させることで、シワの発生を抑制することができる。
 次に、以上で説明した再構成たばこシートの製造装置100における再構成たばこシートの製造方法について説明する。本実施形態の再構成たばこシートの製造方法では、ダイ40を通過する再構成たばこ原料の温度を調節し、ダイ40から再構成たばこ原料をシート状に吐出する、ことを含む。又は、この再構成たばこシートの製造方法は、押出機10に再構成たばこ原料を供給し、押出機10によって、ダイ40に再構成たばこ原料を押し出し、ダイ40から再構成たばこ原料をシート状に吐出し、ダイ40から吐出されたシート状の再構成たばこ原料S1の外観、流量、又はシートの厚さを測定し、再構成たばこ原料の外観、流量、又はシートの厚さの測定結果に基づいて、押出機10の押出速度を制御する、ことを含む。図5は、再構成たばこシートの製造方法を示すフローチャートである。
 図5に示すように、まず、押出機10に再構成たばこ源路湯が供給される。具体的には、再構成たばこ原料が押出機10の投入口12aに投入される(ステップS501)。続いて、再構成たばこ原料は、押出機10によってダイ40に押し出される。具体的には、再構成たばこ原料は、押出機10の取込スクリュ14及び押出スクリュ16によってダイ40に押し出され、ダイ40からシート状に吐出される(ステップS502)。ここで、再構成たばこシートの製造装置100の制御装置60は、温度又は圧力センサ22又は温度センサ24によりダイ40又は押出機10を通過する再構成たばこ原料の温度を測定し、温度又は圧力センサ22又は温度センサ24から温度データを受信し、チャンバ12c又はチャンバ42a内の再構成たばこ原料の温度が所定値以下であるか否かを判定し得る(ステップS503)。或いは、制御装置60は、温度又は圧力センサ22又は温度センサ24によりダイ40又は押出機10の内部の圧力を測定し、温度又は圧力センサ22又は圧力センサ28から圧力データを受信し、チャンバ12c又はチャンバ42a内の圧力が所定値以上であるか否かを判定し得る(ステップS503)。
 制御装置60が、チャンバ12c若しくはチャンバ42a内の再構成たばこ原料の温度が所定値以下であると判断した場合、又はチャンバ12c若しくはチャンバ42a内の圧力が所定値以上であると判断した場合(ステップS503,Yes)、制御装置60は、再構成たばこ原料の温度が上昇するように温度調節装置70を制御し得る(ステップS506)。或いは、この場合、制御装置60は、押出機10の押出速度を増加させ得る(ステップS506)。なお、制御装置60は、温度調節装置70による再構成たばこ原料の加熱と、押出機10の押出速度の増加の両方を行ってもよいし、いずれか一方のみを行ってもよい。
 制御装置60が、チャンバ12c若しくはチャンバ42a内の再構成たばこ原料の温度が所定値以下でないと判断した場合、又はチャンバ12c若しくはチャンバ42a内の圧力が所定値以上でないと判断した場合(ステップS503,No)、ステップS504の工程を実行する。即ち、制御装置60は、シートセンサ26から、外観、流量、又はシートの厚さのデータを受信し、シワが発生したか否かを判断する(ステップS504)。
 具体的には、図3に示したように単一のシートセンサ26が設けられる場合には、上述したように、所定時間におけるシートの厚さ又は流量の変動幅が所定の範囲内でないとき、制御装置60はシワが発生したと判断する。また、図4に示したように複数のシートセンサ26が設けられる場合には、上述したように、ダイ40から吐出されたシート状の再構成たばこ原料S1の幅方向の複数個所の厚さ又は流量を測定し、測定結果に基づいてシワの発生を判断する。また、制御装置60は、シートセンサ26から受信した外観データに基づいてシワの発生の有無を判断し得る。
 制御装置60が、シワが発生したと判断した場合(ステップS504,Yes)、制御装置60は、再構成たばこ原料の温度が上昇するように温度調節装置70を制御し得る(ステップS506)。或いは、この場合、制御装置60は、押出機10の押出速度を増加させ得る(ステップS506)。なお、制御装置60は、温度調節装置70による再構成たばこ原料の加熱と、押出機10の押出速度の増加の両方を行ってもよいし、いずれか一方のみを行ってもよい。
 ステップS506において、押出機10の押出速度の増加が行われた場合、制御装置60は、温度又は圧力センサ22又は圧力センサ28から圧力データを受信し、チャンバ12c又はチャンバ42a内の圧力が所定値以上であるか否かを判定し得る(ステップS507)。ステップS506において、押出機10の押出速度を増加させてシワの発生を抑制した場合、ダイ40又は押出機10の内部の圧力が増加しすぎる可能性がある。そこで、制御装置60がチャンバ12c又はチャンバ42a内の圧力が所定値以上であると判断した場合(ステップS507,Yes)、ステップS508において、押出速度を減少させる。なお、ここでの所定値は、ステップS503の所定値よりも高い値である。
 ステップS504において、制御装置60がシワが発生していないと判断した場合(ステップS504,No)、制御装置60は、温度又は圧力センサ22又は温度センサ24から温度データを受信し、チャンバ12c又はチャンバ42a内の再構成たばこ原料の温度が所定値より高いか否かを判定し得る(ステップS505)。なお、ここでの所定値は、ステップS503における所定値とは異なる値であり、例えば100℃である。
 制御装置60が、チャンバ12c若しくはチャンバ42a内の再構成たばこ原料の温度が所定値以上であると判断した場合(ステップS506,Yes)、制御装置60は、再構成たばこ原料の温度が低下するように温度調節装置70を制御し得る(ステップS508)。或いは、この場合、制御装置60は、押出機10の押出速度を低下させ得る(ステップS508)。なお、制御装置60は、温度調節装置70による再構成たばこ原料の冷却と、押出機10の押出速度の低下の両方を行ってもよいし、いずれか一方のみを行ってもよい。
 再構成たばこシートの製造装置100では、上述したステップS501-ステップS508が繰り返されて、シワの少ない再構成たばこシートが製造される。なお、ステップS503及びステップS504はいずれか一方のみが実行されてもよい。また、ステップS505,ステップS507,及びステップ508は任意であり、適宜省略され得る。ステップS503、ステップS504、ステップS505の2つ以上が実行される場合は、それらの順番は任意であり得る。
 次に、再構成たばこシートの製造装置100に設けられ得る引き取り装置について説明する。図6は、引き取り装置の概略側断面図である。図6に示すように、引き取り装置80は、図1等に示したダイ40から吐出されたシート状の再構成たばこ原料S1を引き取るように構成される。引き取り装置80は、シート状の再構成たばこ原料S1を挟み込む一対の第1駆動ローラ82を有し、シート状の再構成たばこ原料S1を、テンションを加えた状態で引き取るように構成される。吐出されたシート状の再構成たばこ原料S1は、後段の工程において加熱及び乾燥されることで固化するので、ダイ40から吐出されたシート状の再構成たばこ原料S1は破れやすい。本実施形態の再構成たばこシートの製造装置100によれば、ダイ40から吐出されたシート状の再構成たばこ原料S1を、引き取り装置80の第1駆動ローラ82で挟み込むことで安定したテンションを加えることができる。これにより、ダイ40から吐出されたシート状の再構成たばこ原料S1にシワが発生していても、引き取り装置80によりシワを伸ばすことができる。なお、引き取り装置80は、シート状の再構成たばこ原料S1を水平方向に引き取ることが搬送の観点から好ましいので、第1駆動ローラ82は、鉛直方向からシート状の再構成たばこ原料S1を挟み込むことが好ましい。
 また、図示のように、引き取り装置80は、一対の第1駆動ローラ82からのシート状の再構成たばこ原料S1を挟み込みながら引き取る一対の第2駆動ローラ84を有することが好ましい。この第2駆動ローラ84の回転数は、第1駆動ローラ82の回転数よりも高くなるように設定される。この場合、第1駆動ローラ82とこれより回転数の高い第2駆動ローラ84とでシート状の再構成たばこ原料S1を挟み込みながら引き取るので、これらの駆動ローラの回転数の差によってシート状の再構成たばこ原料S1に所望のテンションをかけることができる。したがって、シート状の再構成たばこ原料S1のシワの程度に応じて、第1駆動ローラ82と第2駆動ローラ84の回転数を調整して、適切にシワを伸ばすことができる。第2駆動ローラ84は、第1駆動ローラ82と平行な回転軸を有しており、その結果、第1駆動ローラ82と第2駆動ローラ84によってシート状の再構成たばこ原料S1はテンションを加えられながら水平方向に引き取られる。なお、引き取り装置80の第1駆動ローラ82及び第2駆動ローラ84は、上述した制御装置60によって動作が制御されてもよいし、制御装置60とは別の引き取り装置80を制御する制御装置が設けられてもよい。
 引き取り装置80は、第1駆動ローラ82の下流に位置し、第1駆動ローラ82から搬送されたシート状の再構成たばこ原料S1に表面加工を施す加工ローラを有することが好ましい。この場合、加工ローラがシート状の再構成たばこ原料S1に対して、例えば、穿孔加工、凹凸加工、エンボス加工、又はデボス加工等の表面加工を施すことにより、シート状の再構成たばこ原料S1の表面積を増加させることができる。これにより、シート状の再構成たばこ原料S1を加熱したときに生じる香味又はエアロゾルを増加させることができる。また、加工ローラによる表面加工が行われると、シート状の再構成たばこ原料S1は破れやすくなる恐れがある。本実施形態では、加工ローラが第1駆動ローラ82の下流に位置するので、表面加工後のシート状の再構成たばこ原料S1に対して第1駆動ローラ82がテンションをかけることが避けられ、シート状の再構成たばこ原料S1が破れることが抑制され得る。図6に示す実施形態では、第2駆動ローラ84が加工ローラの機能を有している。しかし、これに限らず、第2駆動ローラ84とは別に加工ローラを設けてもよい。
 また、図示のように、引き取り装置80は、所定方向に移動可能なテンションローラ86と、このテンションローラ86をシート状の再構成たばこ原料S1に押し付ける付勢部材87と、を有することが好ましい。テンションローラ86は、一対の第1駆動ローラ82に引き取られるシート状の再構成たばこ原料S1にテンションを加えるように構成される。テンションローラ86及び付勢部材87により、シート状の再構成たばこ原料S1に所定のテンションをかけることができる。本実施形態では、付勢部材87は、水平方向に引き取られるシート状の再構成たばこ原料S1に対して、鉛直下方から鉛直上方に向けてテンションローラ86を付勢して、シート状の再構成たばこ原料S1にテンションを加えている。付勢部材87のバネ定数を調整することにより、シート状の再構成たばこ原料S1に加わるテンションを容易に調整することができる。テンションローラ86は、第1駆動ローラ82と平行な回転軸に沿って回転するように構成される。
 引き取り装置80は、第1駆動ローラ82の上流に位置し、ダイ40から吐出されたシート状の再構成たばこ原料S1の搬送方向を転換する第1方向転換ローラ88aを有することが好ましい。通常、図6に示すように、ダイ40の吐出口44は鉛直方向下方を向けられているので、シート状の再構成たばこ原料S1は鉛直方向下方に吐出される。本実施形態によれば、第1方向転換ローラ88aによりシート状の再構成たばこ原料S1を、例えば水平方向に向けて搬送方向を転換することができるので、第1駆動ローラ82等の後段の引き取り機構に適切に搬送することができる。
 本実施形態では、シート状の再構成たばこ原料S1は、テンションローラ86により部分的に鉛直方向に引き取られているので、引き取り装置80は、テンションローラ86によってテンションがかけられたシート状の再構成たばこ原料S1の搬送方向を再度水平方向に転換する第2方向転換ローラ88bを有する。
 また、引き取り装置80は、シート状の再構成たばこ原料S1を常温で引き取るように構成されることが好ましい。引き取り装置80に例えば加熱又は乾燥ローラ等が含まれる場合、引き取られるシート状の再構成たばこ原料S1の水分量が変化し、物性が変化し得る。この場合、引張強度が経時的に変化するので、シート状の再構成たばこ原料S1に応力が集中する部分が生じ、破れやすくなる恐れがある。本実施形態では、引き取り装置80において加熱又は乾燥が積極的に行われないので、物性が変化しにくい状態で、シート状の再構成たばこ原料S1にテンションをかけながら引き取ることができる。したがって、シート状の再構成たばこ原料S1が破れることを防止しながらシワを伸ばすことができる。
 また、図1に示した制御装置60は、シートセンサ26が測定した流量データに基づいて、第1駆動ローラ82の回転速度を制御してもよい。引き取り装置80が第2駆動ローラ84を備える場合には、制御装置60は、シートセンサ26が測定した流量データに基づいて、第1駆動ローラ82及び第2駆動ローラ84の少なくとも一方の回転速度を制御してもよい。具体的には、制御装置60は、シート状の再構成たばこ原料S1の流量が増加した場合は第1駆動ローラ82及び第2駆動ローラ84の少なくとも一方の回転速度を増加させ、シート状の再構成たばこ原料S1の流量が減少した場合は第1駆動ローラ82及び第2駆動ローラ84の少なくとも一方の回転速度を減少させ得る。
 図6に示すように、引き取り装置80は、制御装置60と通信可能に接続され、ダイ40から吐出されたシート状の再構成たばこ原料S1に加わるテンションを測定するテンションセンサ89をさらに有してもよい。制御装置60は、テンションセンサ89が測定したテンションデータに基づいて、シート状の再構成たばこ原料S1に所望のテンションが加わるように、第1駆動ローラ82を制御し得る。引き取り装置80が第2駆動ローラ84を備える場合には、制御装置60は、テンションセンサ89から受信した測定データに基づいて、シート状の再構成たばこ原料S1に所望のテンションが加わるように、第1駆動ローラ82及び第2駆動ローラ84の少なくとも一方を制御し得る。具体的には、制御装置60は、第1駆動ローラ82と第2駆動ローラ84の相対速度を変化させ得る。なお、図6に示すテンションセンサ89は、テンションローラ86に加わる荷重に基づいてシート状の再構成たばこ原料S1に加わるテンションを測定し得るが、テンションセンサ89は、第1方向転換ローラ88a、第2方向転換ローラ88b、第1駆動ローラ82、又は第2駆動ローラ84に設けられてもよい。また、テンションセンサ89として、非接触式の光学センサ等、公知のテンションセンサを使用してもよい。
 上述したようにダイ40から吐出されたシート状の再構成たばこ原料S1は破れやすいため、図6に示す引き取り装置80では、シート状の再構成たばこ原料S1に、複数の自由に回転する、第1方向転換ローラ88a、テンションローラ86、第2方向転換ローラ88b、第1駆動ローラ82、第2駆動ローラ84、を経由させることで、シート状の再構成たばこ原料S1が引っ張られる距離を短くして、破れにくくしている。シート状の再構成たばこ原料S1の強度に応じて、第1方向転換ローラ88a、テンションローラ86、第2方向転換ローラ88b、第1駆動ローラ82、及び第2駆動ローラ84の配置を適宜変更してもよい。また、第1方向転換ローラ88a、第2方向転換ローラ88b、第1駆動ローラ82、及び第2駆動ローラ84の少なくとも一つを、可動ばねにより鉛直又は水平に付勢して、ローラからシート状の再構成たばこ原料S1に加わるテンションを、それぞれのローラの速度を変更することなく、調整できるようにしてもよい。本実施形態では、シート状の再構成たばこ原料S1の搬送方向を転換するために第1方向転換ローラ88aと第2方向転換ローラ88bが採用されているが、これに限られない。例えば、シート状の再構成たばこ原料S1の強度、搬送距離、又は引き取り装置80の構成部品のレイアウト等に応じて、方向転換ローラの個数が増減され得る。
 次に、引き取り装置80を備える再構成たばこシートの製造装置100における再構成たばこシートの製造方法について説明する。まず、押出機10に再構成たばこ原料が供給され、ダイ40から再構成たばこ原料がシート状に吐出される。このとき、シート状の再構成たばこ原料S1を一対の第1駆動ローラ82で挟み込んで引き取り、シート状の再構成たばこ原料S1にテンションを加える。さらに、一対の第1駆動ローラ82からのシート状の再構成たばこ原料S1を一対の第2駆動ローラ84で挟み込みながら引き取ることが好ましい。ここで、上述したように、第2駆動ローラ84の回転数を、第1駆動ローラ82の回転数よりも高くする。また、上述したように、第1駆動ローラ82の下流において、第1駆動ローラ82から搬送されたシート状の再構成たばこ原料S1に表面加工を施すことが好ましい。
 さらに、図6に示したように、第1駆動ローラ82の上流において、ダイ40から吐出されたシート状の再構成たばこ原料S1の搬送方向を転換することが好ましい。シート状の再構成たばこ原料S1には、テンションローラ86を押し付けて、一対の第1駆動ローラ82に引き取られるシート状の再構成たばこ原料S1にテンションローラ86でテンションを加えることが好ましい。
 また、図6に示すように、本実施形態の引き取り装置80は、加熱ローラ及び乾燥ローラを有しないことが好ましい。即ち、シート状の再構成たばこ原料S1が第1駆動ローラ82により常温で引き取られることが好ましい。
 再構成たばこシートの製造装置100が、シートセンサ26を備える場合には、ダイ40から吐出されたシート状の再構成たばこ原料S1の流量を測定し、測定した流量データに基づいて、第1駆動ローラ82の回転速度を制御してもよい。また、引き取り装置80が第2駆動ローラ84を備える場合には、測定した流量データに基づいて、第1駆動ローラ82及び第2駆動ローラ84の少なくとも一方を制御してもよい。
 再構成たばこシートの製造装置100が、テンションセンサ89を備える場合には、ダイ40から吐出されたシート状の再構成たばこ原料S1に加わるテンションを測定し、測定したテンションデータに基づいて、第1駆動ローラ82の回転速度を制御してもよい。また、引き取り装置80が第2駆動ローラ84を備える場合には、測定したテンションデータに基づいて、第1駆動ローラ82及び第2駆動ローラ84の少なくとも一方を制御してもよい。具体的には、第1駆動ローラ82と第2駆動ローラ84の相対速度が変化され得る。
 以上に本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。
10   :押出機
22   :温度又は圧力センサ
24   :温度センサ
26   :シートセンサ
28   :圧力センサ
40   :ダイ
60   :制御装置
100  :再構成たばこシートの製造装置
S1   :シート状の再構成たばこ原料
 

Claims (12)

  1.  再構成たばこ原料をシート状に吐出するダイと、
     前記ダイに前記再構成たばこ原料を押し出す押出機と、
     前記押出機の動作を制御するように構成される制御装置と、
     前記制御装置と通信可能に接続され、前記ダイから吐出されたシート状の前記再構成たばこ原料の外観、流量、又はシートの厚さを測定する第1センサを有し、
     前記制御装置は、前記第1センサの測定データに基づいて、前記押出機の押出速度を制御する、再構成たばこシートの製造装置。
  2.  請求項1に記載された再構成たばこシートの製造装置において、
     前記制御装置は、所定時間における前記第1センサが測定したシートの厚さ又は流量の変動幅が所定の範囲内でないと判断したとき、前記押出機の押出速度を増加させる、再構成たばこシートの製造装置。
  3.  請求項1に記載された再構成たばこシートの製造装置において、
     前記第1センサは、前記ダイから吐出されたシート状の前記再構成たばこ原料の幅方向の複数個所の厚さ又は流量を測定するように構成され、
     前記制御装置は、前記第1センサが測定した複数個所の厚さ又は流量に基づいて、前記押出機の押出速度を増加させる、再構成たばこシートの製造装置。
  4.  請求項1に記載された再構成たばこシートの製造装置において、
     前記制御装置は、前記第1センサが測定した前記外観に基づいて、シート状の前記再構成たばこ原料にシワが発生しているか否かを判断し、
     前記シワが発生していると判断したとき、前記押出機の押出速度を増加させる、再構成たばこシートの製造装置。
  5.  請求項1から4のいずれか一項に記載された再構成たばこシートの製造装置において、
     前記制御装置と通信可能に接続され、前記ダイ又は前記押出機の内部の圧力を測定するように構成される第2センサを有し、
     前記制御装置は、前記第2センサが測定した前記圧力が所定値以上であると判断したとき、前記押出機の押出速度を減少させる、再構成たばこシートの製造装置。
  6.  請求項1から5のいずれか一項に記載された再構成たばこシートの製造装置において、
     前記制御装置と通信可能に接続され、前記ダイ又は前記押出機を通過する前記再構成たばこ原料の温度を測定するように構成される第3センサを有し、
     前記制御装置は、前記第3センサが測定した前記温度が所定値以下であると判断したとき、前記押出機の押出速度を増加させる、再構成たばこシートの製造装置。
  7.  押出機に再構成たばこ原料を供給し、
     前記押出機によって、ダイに前記再構成たばこ原料を押し出し、
     前記ダイから前記再構成たばこ原料をシート状に吐出し、
     前記ダイから吐出されたシート状の前記再構成たばこ原料の外観、流量、又はシートの厚さを測定し、
     前記再構成たばこ原料の前記外観、流量、又は前記シートの厚さの測定結果に基づいて、前記押出機の押出速度を制御する、ことを含む、再構成たばこシートの製造方法。
  8.  請求項7に記載された再構成たばこシートの製造方法において、
     所定時間におけるシートの厚さ又は流量の変動幅が所定の範囲内でないとき、前記押出機の押出速度を増加させる、ことを含む、再構成たばこシートの製造方法。
  9.  請求項7に記載された再構成たばこシートの製造方法において、
     前記ダイから吐出されたシート状の前記再構成たばこ原料の幅方向の複数個所の厚さ又は流量を測定し、
     測定した複数個所の厚さ又は流量に基づいて、前記押出機の押出速度を増加させる、ことを含む、再構成たばこシートの製造方法。
  10.  請求項7に記載された再構成たばこシートの製造方法において、
     前記外観に基づいてシート状の前記再構成たばこ原料にシワが発生しているか否かを判断し、
     前記シワが発生しているとき、前記押出機の押出速度を増加させる、ことを含む、再構成たばこシートの製造方法。
  11.  請求項7から10のいずれか一項に記載された再構成たばこシートの製造方法において、
     前記ダイ又は前記押出機の内部の圧力を測定し、
     測定した前記圧力が所定値以上であるとき、前記押出機の押出速度を減少させる、ことを含む、再構成たばこシートの製造方法。
  12.  請求項7から11のいずれか一項に記載された再構成たばこシートの製造方法において、
     前記ダイ又は前記押出機を通過する前記再構成たばこ原料の温度を測定し、
     測定した前記温度が所定値以下であるとき、前記押出機の押出速度を増加させる、ことを含む、再構成たばこシートの製造方法。
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