シートたばこの加香装置
【課題】ベースシートたばこに対する香味成分の塗工量を安定に一定化制御することのできるシートたばこの加香装置を提供する。
【解決手段】ベースシートたばこに香味成分を塗工する一対の塗工ローラを備えた加香機と、塗工ローラの間隙を調整する間隙調整機構と、香味成分が塗工されたベースシートたばこの吸光度を計測する成分計とを備える。そして加香比と吸光度との関係、およびローラ間隙と加香比との関係から求められる吸光度とローラ間隙との検量線データをテーブルに記述し、成分計にて計測される吸光度に応じて前記検量線データを参照してローラ間隙をフィードバック制御する。
【解決手段】ベースシートたばこに香味成分を塗工する一対の塗工ローラを備えた加香機と、塗工ローラの間隙を調整する間隙調整機構と、香味成分が塗工されたベースシートたばこの吸光度を計測する成分計とを備える。そして加香比と吸光度との関係、およびローラ間隙と加香比との関係から求められる吸光度とローラ間隙との検量線データをテーブルに記述し、成分計にて計測される吸光度に応じて前記検量線データを参照してローラ間隙をフィードバック制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベースシートたばこに香味成分を塗工して製造されるシートたばこの加香比を、安定に一定化制御することのできるシートたばこの加香装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シートたばこは、例えばたばこの製造過程において余剰物として生じるたばこ中骨やたばこ細粉に結合剤および補強材、更には水等を混合して造粒し、これによって得られた湿潤粉粒物をシート状に圧延した後、乾燥することによって製造される。この際、シート状に圧延したベースシートたばこに、たばこ原料から抽出した香味成分を塗工して、その品質を高めることも行われる。そしてこの種のシートたばこは、通常のたばこ製造過程と同様に、裁刻・加湿等の処理が施された後、たばこ刻みの一部を代替して製品たばこに含められる。
【０００３】
ちなみにシートたばこの従来一般的な製造方法については、例えば特許文献１等に詳しく紹介される。またベースシートたばこへの香味成分の塗工技術については、例えば抄紙した紙ウェブの表面に塗液を塗布して製造される塗工紙の製造技術として特許文献２等に詳しく紹介される。
【特許文献１】特開２００２−１７６９６４号公報
【特許文献２】特開２００３−２１１０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで前述した特許文献２に示される塗工技術は、抄紙工程にて測定された水分プロファイルを基準として塗工量の目標プロファイルを作成し、この目標プロファイルに従って塗液の塗布量を制御するものである。しかしながらベースシートたばこに塗工する香味成分は、たばこ原料から抽出された可溶成分であり、水に溶かした状態でベースシートたばこの表面に塗布される。これ故、香味成分を塗工したベースシートたばこの水分量を計測しても、その水分量から単位面積当たりのベースシートたばこの重さに対する香味成分の塗工量の比として定義される加香比を求めることが困難である。
【０００５】
そこで従来においては、専ら、加香処理が施されたシートたばこをサンプリングしてその加香比を実測し、その計測値に基づいて香味成分の塗工量をマニュアル調整している。これ故、その調整作業が面倒であることのみならず、ベースシートたばこに所望とする加香比で香味成分を塗工した、高品質な喫味を有するシートたばこを安定に製造することが困難であると言う問題があった。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、ベースシートたばこに香味成分を塗工して製造されるシートたばこの加香比を、安定に一定化制御することのできるシートたばこの加香装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するべく本発明は、表面に香味成分を塗工したベースシートたばこを、単波長型の光学式水分計からなる成分計を用いて計測した際、その水分量と香味成分の塗工量との関係については明らかではないが、上記ベースシートたばこの表面での吸光度に着目した場合、その加香比と密接な関係があることを見出し、この知見に立脚してなされている。
【０００８】
そこで本発明に係るシートたばこの加香装置は、
<ａ> シートたばこ原料から生成したベースシートたばこの表面に香味成分を塗工する一対の塗工ローラを備えた加香機と、この加香機における前記一対の塗工ローラ間の間隙を調整して前記ベースシートたばこに対する香味成分の塗工量を可変する間隙調整機構とを備え、
<ｂ> 特に前記加香機の出口側に該加香機にて香味成分が塗工されたベースシートたばこの吸光度を計測する成分計を設けると共に、
<ｃ> 前記ベースシートたばこの表面に塗工された香味成分の塗工量を示す加香比と前記成分計にて計測される吸光度との関係、および前記一対の塗工ローラ間の間隙と前記加香比との関係から求められる前記吸光度と前記一対の塗工ローラ間の間隙との検量線データを記述したテーブルとして準備し、
<ｄ> 前記成分計にて計測される前記ベースシートたばこの吸光度に応じて前記検量線データを参照して前記間隙調整機構を制御する（加香比制御手段）ことを特徴としている。
【０００９】
ちなみに前記成分計は、単波長型の光学式水分計からなる。また前記加香機に供給するベースシートたばこは、予め水分量を一定化したものからなり、また前記ベースシートたばこの表面に塗工される香味成分は、たばこ原料から抽出したニコチンやタール等を含む可溶成分からなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、成分計を用いて計測される、香味成分が塗工されたベースシートたばこの吸光度に応じて加香機における一対の塗工ローラ間の間隙を調整し、これによってベースシートたばこの表面に塗工する香味成分の塗工量を調整するので、簡易にして効果的にその加香比を一定化制御することができる。この結果、ベースシートたばこの表面に所定の加香比で香味成分を塗工することができ、喫味の安定した高品質なシートたばこを安定に製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るシートたばこの加香装置について説明する。
図１はシートたばこの製造装置の要部概略構成を示している。シートたばこは、基本的にはたばこの製造過程において余剰物として生じるたばこ中骨やたばこ細粉からなるシートたばこ材料を液抽出し、またその抽出残を叩解・希釈し、所定のスラリー濃度に希釈した後、そのスラリーを抄紙しながら脱水・乾燥して製造される。特にこのシートたばこの製造装置は、抽出残スラリーを脱水・乾燥して製造されるベースシートたばこＢＳを、図１に示すようにヤンキー型乾燥機１０を用いて乾燥処理［前乾燥］した後、加香機２０に導いて香味成分を塗工し、この加香処理を施したベースシートたばこＢＳを乾燥炉３０に導いて乾燥処理［後乾燥］するように構成される。
【００１２】
ちなみにヤンキー型乾燥機１０は、蒸気を用いて加熱される乾燥ドラム１１の周面をベースシートたばこＢＳの搬送路としたもので、乾燥ドラム１１を回転させながらその周面に当接して搬送されるベースシートたばこＢＳを乾燥処理するように構成されている。このヤンキー型乾燥機１０は、基本的には乾燥ドラム１１の温度に応じて該乾燥ドラム１１に供給する蒸気圧を制御し、これによって乾燥ドラム１１の温度（乾燥温度）を制御する温度制御系１２を備える。
【００１３】
また加香機２０は、前記ヤンキー型乾燥機１０から導かれるベースシートたばこＢＳを挟み込んで搬送する一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂを備え、該塗工ローラ２１ａ,２１ｂに供給される液状の香味成分（図示せず）を前記ベースシートたばこＢＳの表面に塗工するように構成される。またこの加香機２０には、前記一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂ間の間隙を可変することで、ベースシートたばこＢＳに対する前記香味成分の塗工量を調節する間隙調整機構２２が備えられている。ちなみに前記一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂは、その間隙が広い程、ベースシートたばこＢＳに対して香味成分を多量に塗工し、間隙が狭くなるに従ってその塗工量を少なくすると言う性質（性能）を持つ。
【００１４】
そして前記乾燥炉３０は、前記加香機２０にて加香処理されたベースシートたばこＢＳを搬送する長尺のコンベア機構３１を覆って設けられ、その内部に設けたヒータ３２にて前記ベースシートたばこＢＳを乾燥処理してその水分量を調節するように構成される。特にこの乾燥炉３０においては、ベースシートたばこＢＳの搬送路に沿って３段に亘ってヒータ３２（Ｈ１,Ｈ２,Ｈ３）を設けており、後述するようにこれらの第１〜第３のヒータＨ１,Ｈ２,Ｈ３を個別に温度制御するものとなっている。
【００１５】
シートたばこの製造装置は、基本的には上述したように加香機２０により香味付けが施されるベースシートたばこＢＳに対する前乾燥工程としてのヤンキー型乾燥機１０、および加香機２０により香味付けが施されたベースシートたばこＢＳに対する後乾燥工程としての乾燥炉３０を具備して構成される。そして本発明に係るシートたばこの製造装置においては、前記ヤンキー型乾燥機１０から前記加香機２０に導かれるベースシートたばこＢＳの水分量を管理するべく、ヤンキー型乾燥機１０の出口側に第１の成分計１３を設けると共に、加香機２０にてベースシートたばこＢＳに塗工した香味成分の塗工量、ひいてはその加香比を管理するべく加香機２０の出口側に第２の成分計２３を設けている。更に乾燥炉３０を介して取り出されるベースシートたばこＢＳの水分量を管理するべく、乾燥炉３０の出口側に第３の成分計３３を設けている。ちなみに前記第１および第２の水分計１３,２３は、例えば近赤外光を用いた単波長高水分型（波長１４５０ｎｍ）の光学式水分計からなり、また前記第３の水分計３３は、多波長型（波長１９２０ｎｍ）の水分計からなる。
【００１６】
ここで先ず前記ヤンキー型乾燥機１０における温度制御について説明する。ヤンキー型乾燥機１０における温度制御は、基本的にはその乾燥温度を一定化するべく温度センサ１４を用いて乾燥ドラム１１の温度を検出すると共に、前記乾燥ドラム１１に供給する蒸気の圧力を圧力計１５を用いて検出し、温度制御系（調節計）１２においては上記温度と圧力とに従って圧力制御弁１６の弁開度をフィードバック制御している。
【００１７】
この点、本装置においては、図１および図２に示すように前記ヤンキー型乾燥機１０を用いて前乾燥処理したベースシートたばこＢＳの水分量を前記第１の水分計１３にて計測し、この水分量を新たな制御パラメータとして上述した温度と圧力とからなる制御パラメータに加えることで、前記ヤンキー型乾燥機１０を用いて前乾燥処理したベースシートたばこＢＳの水分量が、例えば４５％となるように前記乾燥ドラム１１の温度を、ひいては乾燥ドラム１１に供給する蒸気の圧力を制御するように構成される。ちなみにこの温度制御は、乾燥ドラム１１に供給する蒸気の圧力と該乾燥ドラム１１の温度との関係、およびその制御応答性が明らかであることから、この制御応答性を踏まえて前記第１の水分計１３にて計測される水分量が所定の目標値（例えば４５％）となるようにＰＩ制御することによってなされる。このような温度制御によりヤンキー型乾燥機１０により前乾燥処理されて加香機２０に供給されるベースシートたばこＢＳの水分量が、例えば４５％として一定に保たれる。
【００１８】
さて本発明に係るベースシートたばこの加香装置は、図３に示すように前述した加香機１０を主体として構成され、前述した第２の水分計２３にて計測されるベースシートたばこＢＳの吸光度に応じて一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂ間の間隙を調整し、これによってベースシートたばこＢＳに塗布する香味成分の塗工量、ひいてはその加香比を制御するように構成される。
【００１９】
ちなみに前記一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂは、図示しないモータにより一定の回転速度（周速度）で回転駆動されるものであって、例えば図３に示すように一方の塗工ローラ２１ａは基台２１ｃ上に固定的に設けられ、また他方の塗工ローラ２１ｂはスライダ２１ｄを介して前記基台２１ｃ上に進退自在に設けられている。そして前記スライダ２１ｄの進退に伴う前記他方の塗工ローラ２１ｂの前記一方の塗工ローラ２１ａに対峙する向きへの移動により、これらの塗工ローラ２１ａ,２１ｂ間の間隙が調整されるようになっている。特にこの図３に示す例においては前記スライダ２１ｄは、シリンダ２１ｅによって進退駆動される楔機構２１ｆとバネ２１ｇとの間に設けられており、前記楔機構２１ｆを介する押圧力を受けて前記バネ２１ｇに抗して移動するようになっている。
【００２０】
そして前記一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂ間の間隙を調整する前述した間隙調整機構（調節計）２２は、間隙センサ２４によって計測される前記一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂ間の間隙と、前述した第２の成分計２３により計測されるベースシートたばこＢＳの吸光度とに応じて、例えば圧縮空気型のアクチュエータ２５を介して前記シリンダ２１ｄを進退駆動するように構成されている。尚、圧縮空気型のアクチュエータ２５に代えて油圧式のアクチュエータ２５を用いることも可能であり、その駆動方式については特に限定されない。また前述した楔機構２１ｆに代えて、いわゆるジャッキ式の駆動機構や電気式のリニアアクチュエータを用いてシリンダ２１ｄを駆動することも勿論可能である。
【００２１】
ここで第２の成分計２３を用いて計測するベースシートたばこＢＳの吸光度について説明すると、前述したように単波長型の光学式水分計からなる第２の成分計２３は、基本的には計測対象物（ベースシートたばこＢＳ）の吸光度からその水分量を計測するものである。しかしながらベースシートたばこＢＳに塗工する香味成分は、例えばたばこ原料から抽出したニコチンや糖等を含む茶褐色の可溶成分からなり、一般的にはその吸光度と水分量との相関が低い。しかも図４にたばこ原料から抽出した香味成分および水の吸光度スペクトルを対比して示すように、これらの吸光度スペクトルは略同じ傾向を示す。従って単波長型の光学式水分計を用いて、例えば波長１９２０ｎｍでの吸光度を求めたとしても、その吸光度が水分量を示しているのか、或いはたばこ原料から抽出した香味成分の量を示しているのかを識別することは困難である。換言すれば第２の成分計２３を用いてベースシートたばこＢＳの吸光度を計測したとしても、その吸光度から水分量または香味成分の塗工量を直接的に把握することは困難である。
【００２２】
しかし前述した加香装置において一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂ間の間隙と吸光度との関係、および間隙と香味成分の塗工量（加香比）との関係についてそれぞれ調べてみたところ、図５に示すようにいずれも線形な関係を有することが見出された。尚、加香比については、たばこ原料から抽出した香味成分は専ら糖質であることに着目して糖度計を用いてその糖度を計測し、この糖度を単位面積当たりのベースシートたばこＢＳに塗工した香味成分の塗工量Ａとして換算した。ちなみに加香比は、単位面積当たりのベースシートたばこＢＳ塗工した香味成分の塗工量Ａと、上記単位面積当たりのベースシートたばこＢＳの重さＢとから
加香比＝Ａ／（Ａ＋Ｂ）
として算出される。
【００２３】
そしてこの加香装置においては、図５に示すように一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂ間の間隙と吸光度とが線形の関係を有すると共に、前記間隙と香味成分の塗工量（加香比）とが線形の関係を有することから、前記吸光度と香味成分の塗工量（加香比）との間にも線形な関係が成立することに着目して、予め間隙をパラメータとする吸光度と加香比との検量線データを作成し、これを加香比制御用のテーブル２６として登録している。そして前述した第２の成分計２３にて加香処理を施したベースシートたばこＢＳの吸光度を計測したとき、前述した間隙調整機構（調節計）２２において前記テーブル２６に記述した検量線データを参照して前記吸光度に相当する加香比を求め、この加香比に従って前記一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂ間の間隙をフィードバック制御するものとなっている。換言すれば前記間隙調整機構（調節計）２２は、前記第２の成分計２３にて計測される吸光度を前記テーブル２６を参照することで加香比に変換し、この加香比に従って前記一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂ間の間隙をフィードバック制御することで、加香機２０による香味成分の塗工量を一定化制御するものとなっている。
【００２４】
かくして上述した如く構成されたシートたばこの加香装置によれば、加香機１０にて加香処理したベースシートたばこＢＳの吸光度を第２の成分計２３にて計測し、その吸光度に応じてテーブル２６を参照して求められる加香比に応じて前記加香機１０における一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂの間隙をフィードバック制御するので、これによって香味成分を塗工したベースシートたばこＢＳの加香比を一定にし、その喫味品質の安定化を図ることが可能となる。しかも第２の成分計２３にて計測されるベースシートたばこＢＳの吸光度に応じて一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂの間隙をフィードバック制御すると言う簡単な制御系にて、その加香比を安定化することができる。特に前述した前乾燥処理での温度制御によって前記加香機２０に導かれるベースシートたばこＢＳの水分量が、例えば４５％として一定に保たれていることと相俟って、その加香処理を安定に実行することが可能となる。
【００２５】
次に上述した如く加香処理されたベースシートたばこＢＳの前述した乾燥炉３０による後乾燥処理について説明する。この乾燥炉３０は、例えば全長５〜６ｍ程度の搬送路を形成したコンベア機構３１を覆って設けられるもので、その内部には前記コンベア機構３１が形成した搬送路方向に沿ってヒータ３２が３段に亘って設けられている。これらの３段のヒータ３２（Ｈ１,Ｈ２,Ｈ３）、具体的には搬送方向の上流側から順序付けられた第１〜第３のヒータ３２ａ,３２ｂ,３２ｃは、前記乾燥炉３０内を上流域・中流域・下流域に分けてそれぞれ個別に温度制御可能なものである。尚、前記乾燥炉３０は上述した第１〜第３のヒータ３２ａ,３２ｂ,３２ｃによる加熱処理とは別に、図示しない温風器から供給される温風（熱風）を通流させることで、その路内温度を全体的に或る程度の高温に保たれるようになっている。
【００２６】
ちなみに前記第１〜第３のヒータ３２ａ,３２ｂ,３２ｃは、例えば並列に接続された３本の赤外線ヒータ素子としてそれぞれ実現される。そして第１〜第３のヒータ３２ａ,３２ｂ,３２ｃをそれぞれ構成する赤外線ヒータ素子は、図６に示すように各ヒータ３２ａ,３２ｂ,３２ｃに対応付けて設けられた調節計３３ａ,３３ｂ,３３ｃによりそれぞれ個別に発熱駆動制御されるものとなっている。尚、前記各調節計３３ａ,３３ｂ,３３ｃは、基本的には温度センサ３４ａ,３４ｂ,３４ｃによってそれぞれ検出される前記第１〜第３のヒータ３２ａ,３２ｂ,３２ｃのヒータ温度（発熱温度）に応じて、これらの第１〜第３のヒータ３２ａ,３２ｂ,３２ｃをそれぞれ構成する前記各赤外線ヒータ素子の駆動電圧を個別に可変し、これによってその発熱温度（ヒータ温度）を調節するように構成される。
【００２７】
このような３段に亘るヒータ３２ａ,３２ｂ,３２ｃとその調節計３３ａ,３３ｂ,３３ｃを備えた乾燥炉３０は、その路内温度（乾燥温度）を一括して制御することも可能であるが、ここではシートたばこＢＳの最終的な仕上げ水分量を、例えば１２％として安定に一定化制御するべく、基本的には前記乾燥炉３０の出口部に設けた第３の成分計３３にてシートたばこＢＳの水分量を監視しながら、その水分量に応じて乾燥炉３０の加熱温度（乾燥温度）をフィードバック制御するものとなっている。
【００２８】
この際、前述したヤンキー型乾燥機１０での前乾燥処理における水分量のＰＩ制御、前記加香機２０での加香処理における香味成分の塗工量制御（加香比制御）、および乾燥炉３０での温度制御は、その制御対象自体が互いに全く異質である。この為、これらの制御応答性が互いに異なることが否めない。すると前記第３の成分計３３にて計測される水分量に応じて乾燥炉３０を温度制御するに際して、上述した前乾燥処理での制御応答性および加香処理での制御応答性が外乱要因として加わり、これに起因して乾燥炉３０での温度制御に誤差が生じるので、前記シートたばこＢＳの最終的な仕上げ水分量が安定しなくなる虞がある。
【００２９】
そこで本発明に係るシートたばこの製造装置においては、前記乾燥炉３０の上流域および中流域にそれぞれ設けた第１および第２のヒータ３２ａ,３２ｂを用いて前記前乾燥処理での制御応答性および加香処理での制御応答性にそれぞれ起因する外乱要因を相殺する温度制御を実行した後、これらの外乱要因が取り除いた状態にて前記乾燥炉３０の下流域に設けた第３ヒータ３２ｃを用いてシートたばこＢＳの最終的な仕上げ水分量を一定化する為の温度制御を行うものとしている。
【００３０】
具体的には前記乾燥炉３０の下流域に設けた第３のヒータ３２ｃによるシートたばこＢＳの乾燥処理温度が、その最終的な仕上げ水分量に直接的に大きく関与すると見込まれることから、前記第３の成分計３３にて計測される水分量に応じてフィードバック制御（ＦＢ制御）するようにしている。そして前記加香処理においては前述したように第２の成分計２３を用いて計測される吸光度に応じて香味成分の塗工量を制御しているが、その制御応答性が前乾燥処理および後乾燥処理での制御応答性に比較して高速である。そこで乾燥炉３０においては、加香処理での加香比に応じて前記乾燥炉３０の上流域に設けた第１のヒータ３２ａを定値制御し、これによって香味成分の塗工に伴う水分量の変動を抑えるようにしている。
【００３１】
更には前記前乾燥処理においては、前述したように第１の成分計１３を用いてヤンキー型乾燥機１０の乾燥温度をフィードバック制御しているものの、その制御応答性が乾燥炉３０での制御応答性に比較して遙かに遅い。そこでこの前乾燥処理における遅い制御応答性を補うべく、乾燥炉３０においては前乾燥処理において前記第１の成分計１３にて計測された水分量に従って前記乾燥炉３０の上流域に設けた第１のヒータ３２ａをフィードフォワード制御（ＦＦ制御）し、これによって前乾燥処理における水分量制御の応答遅れに起因するベースシートたばこＢＳの水分量の変動を抑えるようにしている。
【００３２】
そしてこれらの第１および第２のヒータ３２ａ,３２ｂにおける定値制御およびフィードフォワード制御（ＦＦ制御）によって、乾燥機３０による乾燥処理に供されるベースシートたばこＢＳの水分量に対する外乱要因を抑えた上で、前述した第３の成分計３３により検出される水分量に基づく前記第３のヒータ３２ｃでのヒータ温度（乾燥温度）のフィードバック制御を行うことによりベースシートたばこＢＳの最終的な仕上げ水分量を、例えば１２％として安定に一定化するものとなっている。
【００３３】
図７は上述した第１〜第３のヒータ３２ａ,３２ｂ,３２ｃの温度制御を個別に行うことによって得られるシートたばこＢＳの最終仕上げ水分量の変化を示している。この図７に示されるように前述した乾燥炉３０に対するヒータ温度制御によれば、その制御開始から約３０分でシートたばこＢＳの最終仕上げ水分量を、目標とする仕上げ水分量の設定値［１２％］に略一定化制御し得ることが確認できた。しかもヤンキー型乾燥機１０での温度制御の影響を受けることなく前記第３の成分計３３による計測値に基づくフードバック制御ループを構築することができるので、加香比を一定化したシートたばこＢＳの最終水分量を安定に一定化制御することができ、喫味特性の安定した高品質なシートたばこを製造し得ることが確認できた。
【００３４】
またヤンキー型乾燥機１０の温度制御に用いる第１の成分計１３の出力、および加香機２０における加香比制御に用いる第２の成分計２３の出力をそのまま用いて乾燥炉３０における第１および第２のヒータ３２ａ,３２ｂの温度制御を行うので、ヤンキー型乾燥機１０の温度制御および加香機２０における加香比制御に起因する外乱要因をそのまま乾燥炉３０の温度制御に反映させて、その外乱要因を打ち消すことができる。従って温度制御系における制御パラメータが徒に複雑化することがなく、簡易な構成の制御系にて安定した温度制御が可能となる等の効果が奏せられる。
【００３５】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば前記第１のヒータ３２ａを第１の成分計１３の出力に基づいてフィードフォワード制御し、前記第２のヒータ３２ｂを第２の成分計２３の出力に応じて定値制御するようにしても良い。また場合によっては第１の成分計１３の出力に基づくフィードフォワード制御値に、第２の成分計２３の出力に応じて定値制御値を上乗せして、第１および第２のヒータ３２ａ,３２ｂを一括して制御することも可能である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係るシートたばこの加香装置を含むシートたばこ製造装置の概略構成を示す図。
【図２】加工装置の前段に設けられるヤンキー型乾燥機を用いた前乾燥処理工程と、その温度制御系を示す概略図。
【図３】一対の塗工ローラを備えた加香装置の概略構成とその制御系を示す図。
【図４】たばこ原料から抽出した香味成分および水の吸光度スペクトルを対比して示す図。
【図５】一対の塗工ローラの間隙と加香比との関係およびローラ間隙と加香処理したベースシートたばこの吸光度との関係をそれぞれ示す図。
【図６】加香装置の後段に設けられる乾燥炉を用いた後乾燥処理工程と、その温度制御系を示す概略図。
【図７】本発明に係るシートたばこ製造装置による最終水分量の制御性を示す図。
【符号の説明】
【００３７】
１０ ヤンキー型乾燥機（前乾燥工程）
１２ 温度制御系（調節計）
１３ 第１の成分計
２０ 加香機
２１ａ,２１ｂ 塗工ローラ
２２ 間隙調整機構（調節計）
２３ 第２の成分計
２６ テーブル（ローラ間隙と加香比との検量線）
３０ 乾燥炉（後乾燥工程）
３２ａ,３２ｂ,３２ｃ ヒータ
３３ａ,３３ｂ,３３ｃ 調節計
３３ 第３の成分計
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベースシートたばこに香味成分を塗工して製造されるシートたばこの加香比を、安定に一定化制御することのできるシートたばこの加香装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シートたばこは、例えばたばこの製造過程において余剰物として生じるたばこ中骨やたばこ細粉に結合剤および補強材、更には水等を混合して造粒し、これによって得られた湿潤粉粒物をシート状に圧延した後、乾燥することによって製造される。この際、シート状に圧延したベースシートたばこに、たばこ原料から抽出した香味成分を塗工して、その品質を高めることも行われる。そしてこの種のシートたばこは、通常のたばこ製造過程と同様に、裁刻・加湿等の処理が施された後、たばこ刻みの一部を代替して製品たばこに含められる。
【０００３】
ちなみにシートたばこの従来一般的な製造方法については、例えば特許文献１等に詳しく紹介される。またベースシートたばこへの香味成分の塗工技術については、例えば抄紙した紙ウェブの表面に塗液を塗布して製造される塗工紙の製造技術として特許文献２等に詳しく紹介される。
【特許文献１】特開２００２−１７６９６４号公報
【特許文献２】特開２００３−２１１０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで前述した特許文献２に示される塗工技術は、抄紙工程にて測定された水分プロファイルを基準として塗工量の目標プロファイルを作成し、この目標プロファイルに従って塗液の塗布量を制御するものである。しかしながらベースシートたばこに塗工する香味成分は、たばこ原料から抽出された可溶成分であり、水に溶かした状態でベースシートたばこの表面に塗布される。これ故、香味成分を塗工したベースシートたばこの水分量を計測しても、その水分量から単位面積当たりのベースシートたばこの重さに対する香味成分の塗工量の比として定義される加香比を求めることが困難である。
【０００５】
そこで従来においては、専ら、加香処理が施されたシートたばこをサンプリングしてその加香比を実測し、その計測値に基づいて香味成分の塗工量をマニュアル調整している。これ故、その調整作業が面倒であることのみならず、ベースシートたばこに所望とする加香比で香味成分を塗工した、高品質な喫味を有するシートたばこを安定に製造することが困難であると言う問題があった。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、ベースシートたばこに香味成分を塗工して製造されるシートたばこの加香比を、安定に一定化制御することのできるシートたばこの加香装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するべく本発明は、表面に香味成分を塗工したベースシートたばこを、単波長型の光学式水分計からなる成分計を用いて計測した際、その水分量と香味成分の塗工量との関係については明らかではないが、上記ベースシートたばこの表面での吸光度に着目した場合、その加香比と密接な関係があることを見出し、この知見に立脚してなされている。
【０００８】
そこで本発明に係るシートたばこの加香装置は、
<ａ> シートたばこ原料から生成したベースシートたばこの表面に香味成分を塗工する一対の塗工ローラを備えた加香機と、この加香機における前記一対の塗工ローラ間の間隙を調整して前記ベースシートたばこに対する香味成分の塗工量を可変する間隙調整機構とを備え、
<ｂ> 特に前記加香機の出口側に該加香機にて香味成分が塗工されたベースシートたばこの吸光度を計測する成分計を設けると共に、
<ｃ> 前記ベースシートたばこの表面に塗工された香味成分の塗工量を示す加香比と前記成分計にて計測される吸光度との関係、および前記一対の塗工ローラ間の間隙と前記加香比との関係から求められる前記吸光度と前記一対の塗工ローラ間の間隙との検量線データを記述したテーブルとして準備し、
<ｄ> 前記成分計にて計測される前記ベースシートたばこの吸光度に応じて前記検量線データを参照して前記間隙調整機構を制御する（加香比制御手段）ことを特徴としている。
【０００９】
ちなみに前記成分計は、単波長型の光学式水分計からなる。また前記加香機に供給するベースシートたばこは、予め水分量を一定化したものからなり、また前記ベースシートたばこの表面に塗工される香味成分は、たばこ原料から抽出したニコチンやタール等を含む可溶成分からなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、成分計を用いて計測される、香味成分が塗工されたベースシートたばこの吸光度に応じて加香機における一対の塗工ローラ間の間隙を調整し、これによってベースシートたばこの表面に塗工する香味成分の塗工量を調整するので、簡易にして効果的にその加香比を一定化制御することができる。この結果、ベースシートたばこの表面に所定の加香比で香味成分を塗工することができ、喫味の安定した高品質なシートたばこを安定に製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るシートたばこの加香装置について説明する。
図１はシートたばこの製造装置の要部概略構成を示している。シートたばこは、基本的にはたばこの製造過程において余剰物として生じるたばこ中骨やたばこ細粉からなるシートたばこ材料を液抽出し、またその抽出残を叩解・希釈し、所定のスラリー濃度に希釈した後、そのスラリーを抄紙しながら脱水・乾燥して製造される。特にこのシートたばこの製造装置は、抽出残スラリーを脱水・乾燥して製造されるベースシートたばこＢＳを、図１に示すようにヤンキー型乾燥機１０を用いて乾燥処理［前乾燥］した後、加香機２０に導いて香味成分を塗工し、この加香処理を施したベースシートたばこＢＳを乾燥炉３０に導いて乾燥処理［後乾燥］するように構成される。
【００１２】
ちなみにヤンキー型乾燥機１０は、蒸気を用いて加熱される乾燥ドラム１１の周面をベースシートたばこＢＳの搬送路としたもので、乾燥ドラム１１を回転させながらその周面に当接して搬送されるベースシートたばこＢＳを乾燥処理するように構成されている。このヤンキー型乾燥機１０は、基本的には乾燥ドラム１１の温度に応じて該乾燥ドラム１１に供給する蒸気圧を制御し、これによって乾燥ドラム１１の温度（乾燥温度）を制御する温度制御系１２を備える。
【００１３】
また加香機２０は、前記ヤンキー型乾燥機１０から導かれるベースシートたばこＢＳを挟み込んで搬送する一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂを備え、該塗工ローラ２１ａ,２１ｂに供給される液状の香味成分（図示せず）を前記ベースシートたばこＢＳの表面に塗工するように構成される。またこの加香機２０には、前記一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂ間の間隙を可変することで、ベースシートたばこＢＳに対する前記香味成分の塗工量を調節する間隙調整機構２２が備えられている。ちなみに前記一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂは、その間隙が広い程、ベースシートたばこＢＳに対して香味成分を多量に塗工し、間隙が狭くなるに従ってその塗工量を少なくすると言う性質（性能）を持つ。
【００１４】
そして前記乾燥炉３０は、前記加香機２０にて加香処理されたベースシートたばこＢＳを搬送する長尺のコンベア機構３１を覆って設けられ、その内部に設けたヒータ３２にて前記ベースシートたばこＢＳを乾燥処理してその水分量を調節するように構成される。特にこの乾燥炉３０においては、ベースシートたばこＢＳの搬送路に沿って３段に亘ってヒータ３２（Ｈ１,Ｈ２,Ｈ３）を設けており、後述するようにこれらの第１〜第３のヒータＨ１,Ｈ２,Ｈ３を個別に温度制御するものとなっている。
【００１５】
シートたばこの製造装置は、基本的には上述したように加香機２０により香味付けが施されるベースシートたばこＢＳに対する前乾燥工程としてのヤンキー型乾燥機１０、および加香機２０により香味付けが施されたベースシートたばこＢＳに対する後乾燥工程としての乾燥炉３０を具備して構成される。そして本発明に係るシートたばこの製造装置においては、前記ヤンキー型乾燥機１０から前記加香機２０に導かれるベースシートたばこＢＳの水分量を管理するべく、ヤンキー型乾燥機１０の出口側に第１の成分計１３を設けると共に、加香機２０にてベースシートたばこＢＳに塗工した香味成分の塗工量、ひいてはその加香比を管理するべく加香機２０の出口側に第２の成分計２３を設けている。更に乾燥炉３０を介して取り出されるベースシートたばこＢＳの水分量を管理するべく、乾燥炉３０の出口側に第３の成分計３３を設けている。ちなみに前記第１および第２の水分計１３,２３は、例えば近赤外光を用いた単波長高水分型（波長１４５０ｎｍ）の光学式水分計からなり、また前記第３の水分計３３は、多波長型（波長１９２０ｎｍ）の水分計からなる。
【００１６】
ここで先ず前記ヤンキー型乾燥機１０における温度制御について説明する。ヤンキー型乾燥機１０における温度制御は、基本的にはその乾燥温度を一定化するべく温度センサ１４を用いて乾燥ドラム１１の温度を検出すると共に、前記乾燥ドラム１１に供給する蒸気の圧力を圧力計１５を用いて検出し、温度制御系（調節計）１２においては上記温度と圧力とに従って圧力制御弁１６の弁開度をフィードバック制御している。
【００１７】
この点、本装置においては、図１および図２に示すように前記ヤンキー型乾燥機１０を用いて前乾燥処理したベースシートたばこＢＳの水分量を前記第１の水分計１３にて計測し、この水分量を新たな制御パラメータとして上述した温度と圧力とからなる制御パラメータに加えることで、前記ヤンキー型乾燥機１０を用いて前乾燥処理したベースシートたばこＢＳの水分量が、例えば４５％となるように前記乾燥ドラム１１の温度を、ひいては乾燥ドラム１１に供給する蒸気の圧力を制御するように構成される。ちなみにこの温度制御は、乾燥ドラム１１に供給する蒸気の圧力と該乾燥ドラム１１の温度との関係、およびその制御応答性が明らかであることから、この制御応答性を踏まえて前記第１の水分計１３にて計測される水分量が所定の目標値（例えば４５％）となるようにＰＩ制御することによってなされる。このような温度制御によりヤンキー型乾燥機１０により前乾燥処理されて加香機２０に供給されるベースシートたばこＢＳの水分量が、例えば４５％として一定に保たれる。
【００１８】
さて本発明に係るベースシートたばこの加香装置は、図３に示すように前述した加香機１０を主体として構成され、前述した第２の水分計２３にて計測されるベースシートたばこＢＳの吸光度に応じて一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂ間の間隙を調整し、これによってベースシートたばこＢＳに塗布する香味成分の塗工量、ひいてはその加香比を制御するように構成される。
【００１９】
ちなみに前記一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂは、図示しないモータにより一定の回転速度（周速度）で回転駆動されるものであって、例えば図３に示すように一方の塗工ローラ２１ａは基台２１ｃ上に固定的に設けられ、また他方の塗工ローラ２１ｂはスライダ２１ｄを介して前記基台２１ｃ上に進退自在に設けられている。そして前記スライダ２１ｄの進退に伴う前記他方の塗工ローラ２１ｂの前記一方の塗工ローラ２１ａに対峙する向きへの移動により、これらの塗工ローラ２１ａ,２１ｂ間の間隙が調整されるようになっている。特にこの図３に示す例においては前記スライダ２１ｄは、シリンダ２１ｅによって進退駆動される楔機構２１ｆとバネ２１ｇとの間に設けられており、前記楔機構２１ｆを介する押圧力を受けて前記バネ２１ｇに抗して移動するようになっている。
【００２０】
そして前記一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂ間の間隙を調整する前述した間隙調整機構（調節計）２２は、間隙センサ２４によって計測される前記一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂ間の間隙と、前述した第２の成分計２３により計測されるベースシートたばこＢＳの吸光度とに応じて、例えば圧縮空気型のアクチュエータ２５を介して前記シリンダ２１ｄを進退駆動するように構成されている。尚、圧縮空気型のアクチュエータ２５に代えて油圧式のアクチュエータ２５を用いることも可能であり、その駆動方式については特に限定されない。また前述した楔機構２１ｆに代えて、いわゆるジャッキ式の駆動機構や電気式のリニアアクチュエータを用いてシリンダ２１ｄを駆動することも勿論可能である。
【００２１】
ここで第２の成分計２３を用いて計測するベースシートたばこＢＳの吸光度について説明すると、前述したように単波長型の光学式水分計からなる第２の成分計２３は、基本的には計測対象物（ベースシートたばこＢＳ）の吸光度からその水分量を計測するものである。しかしながらベースシートたばこＢＳに塗工する香味成分は、例えばたばこ原料から抽出したニコチンや糖等を含む茶褐色の可溶成分からなり、一般的にはその吸光度と水分量との相関が低い。しかも図４にたばこ原料から抽出した香味成分および水の吸光度スペクトルを対比して示すように、これらの吸光度スペクトルは略同じ傾向を示す。従って単波長型の光学式水分計を用いて、例えば波長１９２０ｎｍでの吸光度を求めたとしても、その吸光度が水分量を示しているのか、或いはたばこ原料から抽出した香味成分の量を示しているのかを識別することは困難である。換言すれば第２の成分計２３を用いてベースシートたばこＢＳの吸光度を計測したとしても、その吸光度から水分量または香味成分の塗工量を直接的に把握することは困難である。
【００２２】
しかし前述した加香装置において一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂ間の間隙と吸光度との関係、および間隙と香味成分の塗工量（加香比）との関係についてそれぞれ調べてみたところ、図５に示すようにいずれも線形な関係を有することが見出された。尚、加香比については、たばこ原料から抽出した香味成分は専ら糖質であることに着目して糖度計を用いてその糖度を計測し、この糖度を単位面積当たりのベースシートたばこＢＳに塗工した香味成分の塗工量Ａとして換算した。ちなみに加香比は、単位面積当たりのベースシートたばこＢＳ塗工した香味成分の塗工量Ａと、上記単位面積当たりのベースシートたばこＢＳの重さＢとから
加香比＝Ａ／（Ａ＋Ｂ）
として算出される。
【００２３】
そしてこの加香装置においては、図５に示すように一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂ間の間隙と吸光度とが線形の関係を有すると共に、前記間隙と香味成分の塗工量（加香比）とが線形の関係を有することから、前記吸光度と香味成分の塗工量（加香比）との間にも線形な関係が成立することに着目して、予め間隙をパラメータとする吸光度と加香比との検量線データを作成し、これを加香比制御用のテーブル２６として登録している。そして前述した第２の成分計２３にて加香処理を施したベースシートたばこＢＳの吸光度を計測したとき、前述した間隙調整機構（調節計）２２において前記テーブル２６に記述した検量線データを参照して前記吸光度に相当する加香比を求め、この加香比に従って前記一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂ間の間隙をフィードバック制御するものとなっている。換言すれば前記間隙調整機構（調節計）２２は、前記第２の成分計２３にて計測される吸光度を前記テーブル２６を参照することで加香比に変換し、この加香比に従って前記一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂ間の間隙をフィードバック制御することで、加香機２０による香味成分の塗工量を一定化制御するものとなっている。
【００２４】
かくして上述した如く構成されたシートたばこの加香装置によれば、加香機１０にて加香処理したベースシートたばこＢＳの吸光度を第２の成分計２３にて計測し、その吸光度に応じてテーブル２６を参照して求められる加香比に応じて前記加香機１０における一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂの間隙をフィードバック制御するので、これによって香味成分を塗工したベースシートたばこＢＳの加香比を一定にし、その喫味品質の安定化を図ることが可能となる。しかも第２の成分計２３にて計測されるベースシートたばこＢＳの吸光度に応じて一対の塗工ローラ２１ａ,２１ｂの間隙をフィードバック制御すると言う簡単な制御系にて、その加香比を安定化することができる。特に前述した前乾燥処理での温度制御によって前記加香機２０に導かれるベースシートたばこＢＳの水分量が、例えば４５％として一定に保たれていることと相俟って、その加香処理を安定に実行することが可能となる。
【００２５】
次に上述した如く加香処理されたベースシートたばこＢＳの前述した乾燥炉３０による後乾燥処理について説明する。この乾燥炉３０は、例えば全長５〜６ｍ程度の搬送路を形成したコンベア機構３１を覆って設けられるもので、その内部には前記コンベア機構３１が形成した搬送路方向に沿ってヒータ３２が３段に亘って設けられている。これらの３段のヒータ３２（Ｈ１,Ｈ２,Ｈ３）、具体的には搬送方向の上流側から順序付けられた第１〜第３のヒータ３２ａ,３２ｂ,３２ｃは、前記乾燥炉３０内を上流域・中流域・下流域に分けてそれぞれ個別に温度制御可能なものである。尚、前記乾燥炉３０は上述した第１〜第３のヒータ３２ａ,３２ｂ,３２ｃによる加熱処理とは別に、図示しない温風器から供給される温風（熱風）を通流させることで、その路内温度を全体的に或る程度の高温に保たれるようになっている。
【００２６】
ちなみに前記第１〜第３のヒータ３２ａ,３２ｂ,３２ｃは、例えば並列に接続された３本の赤外線ヒータ素子としてそれぞれ実現される。そして第１〜第３のヒータ３２ａ,３２ｂ,３２ｃをそれぞれ構成する赤外線ヒータ素子は、図６に示すように各ヒータ３２ａ,３２ｂ,３２ｃに対応付けて設けられた調節計３３ａ,３３ｂ,３３ｃによりそれぞれ個別に発熱駆動制御されるものとなっている。尚、前記各調節計３３ａ,３３ｂ,３３ｃは、基本的には温度センサ３４ａ,３４ｂ,３４ｃによってそれぞれ検出される前記第１〜第３のヒータ３２ａ,３２ｂ,３２ｃのヒータ温度（発熱温度）に応じて、これらの第１〜第３のヒータ３２ａ,３２ｂ,３２ｃをそれぞれ構成する前記各赤外線ヒータ素子の駆動電圧を個別に可変し、これによってその発熱温度（ヒータ温度）を調節するように構成される。
【００２７】
このような３段に亘るヒータ３２ａ,３２ｂ,３２ｃとその調節計３３ａ,３３ｂ,３３ｃを備えた乾燥炉３０は、その路内温度（乾燥温度）を一括して制御することも可能であるが、ここではシートたばこＢＳの最終的な仕上げ水分量を、例えば１２％として安定に一定化制御するべく、基本的には前記乾燥炉３０の出口部に設けた第３の成分計３３にてシートたばこＢＳの水分量を監視しながら、その水分量に応じて乾燥炉３０の加熱温度（乾燥温度）をフィードバック制御するものとなっている。
【００２８】
この際、前述したヤンキー型乾燥機１０での前乾燥処理における水分量のＰＩ制御、前記加香機２０での加香処理における香味成分の塗工量制御（加香比制御）、および乾燥炉３０での温度制御は、その制御対象自体が互いに全く異質である。この為、これらの制御応答性が互いに異なることが否めない。すると前記第３の成分計３３にて計測される水分量に応じて乾燥炉３０を温度制御するに際して、上述した前乾燥処理での制御応答性および加香処理での制御応答性が外乱要因として加わり、これに起因して乾燥炉３０での温度制御に誤差が生じるので、前記シートたばこＢＳの最終的な仕上げ水分量が安定しなくなる虞がある。
【００２９】
そこで本発明に係るシートたばこの製造装置においては、前記乾燥炉３０の上流域および中流域にそれぞれ設けた第１および第２のヒータ３２ａ,３２ｂを用いて前記前乾燥処理での制御応答性および加香処理での制御応答性にそれぞれ起因する外乱要因を相殺する温度制御を実行した後、これらの外乱要因が取り除いた状態にて前記乾燥炉３０の下流域に設けた第３ヒータ３２ｃを用いてシートたばこＢＳの最終的な仕上げ水分量を一定化する為の温度制御を行うものとしている。
【００３０】
具体的には前記乾燥炉３０の下流域に設けた第３のヒータ３２ｃによるシートたばこＢＳの乾燥処理温度が、その最終的な仕上げ水分量に直接的に大きく関与すると見込まれることから、前記第３の成分計３３にて計測される水分量に応じてフィードバック制御（ＦＢ制御）するようにしている。そして前記加香処理においては前述したように第２の成分計２３を用いて計測される吸光度に応じて香味成分の塗工量を制御しているが、その制御応答性が前乾燥処理および後乾燥処理での制御応答性に比較して高速である。そこで乾燥炉３０においては、加香処理での加香比に応じて前記乾燥炉３０の上流域に設けた第１のヒータ３２ａを定値制御し、これによって香味成分の塗工に伴う水分量の変動を抑えるようにしている。
【００３１】
更には前記前乾燥処理においては、前述したように第１の成分計１３を用いてヤンキー型乾燥機１０の乾燥温度をフィードバック制御しているものの、その制御応答性が乾燥炉３０での制御応答性に比較して遙かに遅い。そこでこの前乾燥処理における遅い制御応答性を補うべく、乾燥炉３０においては前乾燥処理において前記第１の成分計１３にて計測された水分量に従って前記乾燥炉３０の上流域に設けた第１のヒータ３２ａをフィードフォワード制御（ＦＦ制御）し、これによって前乾燥処理における水分量制御の応答遅れに起因するベースシートたばこＢＳの水分量の変動を抑えるようにしている。
【００３２】
そしてこれらの第１および第２のヒータ３２ａ,３２ｂにおける定値制御およびフィードフォワード制御（ＦＦ制御）によって、乾燥機３０による乾燥処理に供されるベースシートたばこＢＳの水分量に対する外乱要因を抑えた上で、前述した第３の成分計３３により検出される水分量に基づく前記第３のヒータ３２ｃでのヒータ温度（乾燥温度）のフィードバック制御を行うことによりベースシートたばこＢＳの最終的な仕上げ水分量を、例えば１２％として安定に一定化するものとなっている。
【００３３】
図７は上述した第１〜第３のヒータ３２ａ,３２ｂ,３２ｃの温度制御を個別に行うことによって得られるシートたばこＢＳの最終仕上げ水分量の変化を示している。この図７に示されるように前述した乾燥炉３０に対するヒータ温度制御によれば、その制御開始から約３０分でシートたばこＢＳの最終仕上げ水分量を、目標とする仕上げ水分量の設定値［１２％］に略一定化制御し得ることが確認できた。しかもヤンキー型乾燥機１０での温度制御の影響を受けることなく前記第３の成分計３３による計測値に基づくフードバック制御ループを構築することができるので、加香比を一定化したシートたばこＢＳの最終水分量を安定に一定化制御することができ、喫味特性の安定した高品質なシートたばこを製造し得ることが確認できた。
【００３４】
またヤンキー型乾燥機１０の温度制御に用いる第１の成分計１３の出力、および加香機２０における加香比制御に用いる第２の成分計２３の出力をそのまま用いて乾燥炉３０における第１および第２のヒータ３２ａ,３２ｂの温度制御を行うので、ヤンキー型乾燥機１０の温度制御および加香機２０における加香比制御に起因する外乱要因をそのまま乾燥炉３０の温度制御に反映させて、その外乱要因を打ち消すことができる。従って温度制御系における制御パラメータが徒に複雑化することがなく、簡易な構成の制御系にて安定した温度制御が可能となる等の効果が奏せられる。
【００３５】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば前記第１のヒータ３２ａを第１の成分計１３の出力に基づいてフィードフォワード制御し、前記第２のヒータ３２ｂを第２の成分計２３の出力に応じて定値制御するようにしても良い。また場合によっては第１の成分計１３の出力に基づくフィードフォワード制御値に、第２の成分計２３の出力に応じて定値制御値を上乗せして、第１および第２のヒータ３２ａ,３２ｂを一括して制御することも可能である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係るシートたばこの加香装置を含むシートたばこ製造装置の概略構成を示す図。
【図２】加工装置の前段に設けられるヤンキー型乾燥機を用いた前乾燥処理工程と、その温度制御系を示す概略図。
【図３】一対の塗工ローラを備えた加香装置の概略構成とその制御系を示す図。
【図４】たばこ原料から抽出した香味成分および水の吸光度スペクトルを対比して示す図。
【図５】一対の塗工ローラの間隙と加香比との関係およびローラ間隙と加香処理したベースシートたばこの吸光度との関係をそれぞれ示す図。
【図６】加香装置の後段に設けられる乾燥炉を用いた後乾燥処理工程と、その温度制御系を示す概略図。
【図７】本発明に係るシートたばこ製造装置による最終水分量の制御性を示す図。
【符号の説明】
【００３７】
１０ ヤンキー型乾燥機（前乾燥工程）
１２ 温度制御系（調節計）
１３ 第１の成分計
２０ 加香機
２１ａ,２１ｂ 塗工ローラ
２２ 間隙調整機構（調節計）
２３ 第２の成分計
２６ テーブル（ローラ間隙と加香比との検量線）
３０ 乾燥炉（後乾燥工程）
３２ａ,３２ｂ,３２ｃ ヒータ
３３ａ,３３ｂ,３３ｃ 調節計
３３ 第３の成分計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートたばこ原料から生成したベースシートたばこの表面に香味成分を塗工する一対の塗工ローラを備えた加香機と、
この加香機における前記一対の塗工ローラ間の間隙を調整して前記ベースシートたばこに対する香味成分の塗工量を可変する間隙調整機構と、
前記加香機の出口側に設けられて該加香機にて香味成分が塗工されたベースシートたばこの吸光度を計測する成分計と、
前記ベースシートたばこの表面に塗工された香味成分の塗工量を示す加香比と前記成分計にて計測される吸光度との関係、および前記一対の塗工ローラ間の間隙と前記加香比との関係から求められる前記吸光度と前記一対の塗工ローラ間の間隙との検量線データを記述したテーブルと、
前記成分計にて計測される前記ベースシートたばこの吸光度に応じて前記検量線データを参照して前記間隙調整機構を制御する加香比制御手段と
を具備したことを特徴とするシートたばこの加香装置。
【請求項２】
前記成分計は、単波長型の光学式水分計である請求項１に記載のシートたばこの加香装置。
【請求項３】
前記加香機に供給されるベースシートたばこは、水分量が一定化されたものであって、前記ベースシートたばこの表面に塗工される香味成分は、たばこ原料から抽出された可溶成分である請求項１に記載のシートたばこの加香装置。
【請求項１】
シートたばこ原料から生成したベースシートたばこの表面に香味成分を塗工する一対の塗工ローラを備えた加香機と、
この加香機における前記一対の塗工ローラ間の間隙を調整して前記ベースシートたばこに対する香味成分の塗工量を可変する間隙調整機構と、
前記加香機の出口側に設けられて該加香機にて香味成分が塗工されたベースシートたばこの吸光度を計測する成分計と、
前記ベースシートたばこの表面に塗工された香味成分の塗工量を示す加香比と前記成分計にて計測される吸光度との関係、および前記一対の塗工ローラ間の間隙と前記加香比との関係から求められる前記吸光度と前記一対の塗工ローラ間の間隙との検量線データを記述したテーブルと、
前記成分計にて計測される前記ベースシートたばこの吸光度に応じて前記検量線データを参照して前記間隙調整機構を制御する加香比制御手段と
を具備したことを特徴とするシートたばこの加香装置。
【請求項２】
前記成分計は、単波長型の光学式水分計である請求項１に記載のシートたばこの加香装置。
【請求項３】
前記加香機に供給されるベースシートたばこは、水分量が一定化されたものであって、前記ベースシートたばこの表面に塗工される香味成分は、たばこ原料から抽出された可溶成分である請求項１に記載のシートたばこの加香装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１（Ｐ２０１２−１Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６３３１３（Ｐ２００８−２６３３１３）
【出願日】平成２０年１０月１０日（２００８．１０．１０）
【出願人】（０００００４５６９）日本たばこ産業株式会社 (406)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１０日（２００８．１０．１０）
【出願人】（０００００４５６９）日本たばこ産業株式会社 (406)
【Ｆターム（参考）】
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