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WO2024261998A1 - 香味吸引物品に用いるロッドの製造機及び当該ロッドの製造方法 - Google Patents

香味吸引物品に用いるロッドの製造機及び当該ロッドの製造方法 Download PDF

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Publication number
WO2024261998A1
WO2024261998A1 PCT/JP2023/023285 JP2023023285W WO2024261998A1 WO 2024261998 A1 WO2024261998 A1 WO 2024261998A1 JP 2023023285 W JP2023023285 W JP 2023023285W WO 2024261998 A1 WO2024261998 A1 WO 2024261998A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sheet
diameter
rod
roll
section
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2023/023285
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
拓也 赤羽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Tobacco Inc
Original Assignee
Japan Tobacco Inc
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 Japan Tobacco Inc filed Critical Japan Tobacco Inc
Priority to PCT/JP2023/023285 priority Critical patent/WO2024261998A1/ja
Publication of WO2024261998A1 publication Critical patent/WO2024261998A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/02—Manufacture of tobacco smoke filters

Definitions

  • the present invention relates to a manufacturing machine for rods used in flavor inhalation articles and a manufacturing method for said rods.
  • Patent document 1 discloses a method for crimping a sheet-like web, which is a material for the tobacco industry.
  • the method includes a step of measuring the thickness of the web prior to the step of crimping the web, and the step of crimping the web is adjusted as a function of the measured thickness of the web.
  • Patent Document 2 discloses a method for crimping a sheet.
  • sheet properties such as thickness, moisture, composition, and width are measured before and after crimping, and the nip size (crimp depth) of the sheet by the crimping roller is adjusted based on the sheet properties before and after crimping.
  • Patent Documents 1 and 2 are continuously unwound from a wound roll and fed to a transport path, and the aforementioned sheet properties are measured while the sheet is being transported. Therefore, the sheet is prone to wrinkles during transport, and since the sheet moves slightly during transport, it is difficult to accurately measure the sheet properties. In particular, after crimping, the fibers of the sheet are defibrated, the sheet is torn, or the sheet is more prone to wrinkles due to the fibers softening caused by crimping, which can easily lead to errors in the measurement of the sheet properties.
  • the crimp depth of the sheet is adjusted based on the sheet properties before and after crimping, but by measuring the sheet properties at two points, before and after crimping, the measurement error of the sheet properties becomes even more pronounced. Furthermore, the sheet that has been subjected to such a crimping process is gathered in the width direction intersecting with the longitudinal direction, wrapped in wrapping paper, and then cut to produce a rod for use in a flavor inhalation product.
  • the present invention was made in consideration of these problems, and aims to provide a manufacturing machine for rods used in flavor inhalation articles and a manufacturing method for the rods, which can control the parameters related to the sheet crimping process to desired values.
  • a rod manufacturing machine for use in a flavor inhalation article includes a sheet supply section that continuously pays out a sheet from a roll on which the sheet is wound and supplies it to a conveying path, a sheet processing section that applies a crimping treatment to the sheet conveyed to the conveying path, a gathering section that gathers the sheet that has been crimped in the sheet processing section in a width direction intersecting with its longitudinal direction to form a convergent rod, a wrapping section that reduces the diameter of the convergent rod formed in the gathering section and wraps it with a supplied wrapping paper to form a continuous rod, and a cutting section that cuts the continuous rod formed in the wrapping section into rods, and the sheet processing section has a diameter detection unit that detects the diameter of the roll from which the sheet is being paid out, and a control unit that controls parameters related to the crimping treatment of the sheet based on the diameter detected by the diameter detection unit.
  • the method for manufacturing a rod used in a flavor inhalation article includes a sheet supplying step in which a sheet is continuously unwound from a roll on which the sheet is wound and supplied to a conveying path, a sheet processing step in which a crimping process is performed on the sheet conveyed to the conveying path, a gathering step in which the sheet that has been subjected to the crimping process in the sheet processing step is gathered in a width direction intersecting with the longitudinal direction to form a convergent rod, a wrapping step in which the convergent rod formed in the gathering step is wrapped with a supplied wrapping paper while reducing the diameter to form a continuous rod, and a cutting step in which the continuous rod formed in the wrapping step is cut into rods, and the sheet processing step includes a diameter detection process in which the diameter of the roll from which the sheet is being unwound is detected, and a control process in which parameters related to the crimping process are controlled based on the diameter detected in the diameter detection process.
  • the parameters related to the crimping process of the sheet can be controlled to desired values in the rod used in the flavor inhalation article.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a manufacturing machine for rods used in flavor inhalation articles.
  • 1 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a rod used in a flavor inhalation article.
  • 3A and 3B are perspective views of a roller set and a configuration diagram of a sheet processing section.
  • 1 is a table giving the values of the roll diameter, the sheet thickness, the meshing depth and the airflow resistance of the rod according to the area in which the sheet is located in each case.
  • 1 is a cross-sectional view of the sheet in the outer region of the roll as it is crimped at the intermesh.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the sheet in the middle region of the roll as it is crimped at the meshing portion.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the sheet in the middle region of the roll as it is crimped at the meshing portion.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the sheet in the inner region of the roll as it is crimped at the meshing portion.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the flavor inhalation article.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a flavor inhalation article according to another embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a manufacturing machine 2 for a rod 1 used in a flavor inhalation article
  • FIG. 2 shows a flow chart explaining a manufacturing method of the rod 1.
  • the manufacturing machine 2 comprises, in order from the upstream side in the conveying direction of the sheet 4, a sheet supply section 10, a sheet processing section 20, a gathering section 30, a wrapping section 40, and a cutting section 50.
  • the sheet supply section 10 comprises a roll 6, a plurality of guide rollers 8, and a feed roller 12.
  • the roll 6 is formed by winding a sheet 4 such as a paper web.
  • One of the guide rollers 8 is a dancing roller that is allowed to move up and down, and applies tension to the sheet 4 during transport.
  • the feed roller 12 has a pair of rollers, and at least one of these rollers is a drive roller that is driven by a motor, and pulls and pays out the sheet 4.
  • the sheet supply section 10 thus configured continuously pays out the sheet 4 from the roll 6 via the guide rollers 8 and feed rollers 12, and supplies it to the sheet 4 conveying path 14 in the manufacturing machine 2 (S1: sheet supply step).
  • the sheet processing section 20 applies a crimping process to the sheet 4 conveyed to the conveying path 14 (S2: sheet processing step).
  • the sheet processing section 20 includes a roller set 22, which in sheet processing step S2 performs a crimping process on the sheet 4 by sandwiching the sheet 4 between a first roller 22A and a second roller 22B and transporting the sheet 4 on the transport path 14 (P4: crimping process).
  • At least one of the first and second rollers 22A, 22B is a drive roller that is driven by a motor, and pulls and pays out the sheet 4.
  • FIG. 3 shows a perspective view of the roller set 22 and a schematic diagram of the sheet processing section 20.
  • the first roller 22A has a protruding ridge 24a formed around the circumferential direction of its outer periphery.
  • the second roller 22B has a recessed ridge 24b formed around the circumferential direction of its outer periphery that engages with the protruding ridge 24a.
  • each interlocking portion 26 By forming each interlocking portion 26, a number of crimped portions 4a corresponding to the number of interlocking portions 26 are formed lined up in the width direction Y of the sheet 4.
  • the crimping process is a creping process that creates uneven patterns on the sheet 4 with spaces between them.
  • the crimped portions 4a are uneven wrinkles formed on the sheet 4, and are defined as depressions of various shapes that are recessed from the flat surface of the sheet 4, or protrusions of various shapes that protrude from the flat surface of the sheet 4.
  • the sheet processing section 20 further includes a diameter detection unit 60, a control unit 62, and an axis distance adjustment unit 64.
  • the diameter detection unit 60 detects the diameter D of the roll 6 while the sheet 4 is being unwound (P1: diameter detection process).
  • the diameter detection unit 60 is, for example, a laser displacement meter, and measures the distance from the diameter detection unit 60 to the outer peripheral surface 6a of the roll 6 without contacting the roll 6 by receiving the reflected light when a laser beam is irradiated onto the outer peripheral surface 6a of the roll 6, and calculates and detects the diameter D of the roll 6 based on this distance.
  • the control unit 62 controls parameters related to the crimping process of the sheet 4 based on the diameter D detected by the diameter detection unit 60 (P2: control process).
  • the control unit 62 has a memory section 66, which stores in advance data on the thickness t of the sheet 4 to be wound at a position corresponding to the diameter D of the roll 6.
  • such data on the thickness t of the sheet 4 is acquired from the memory section 66 as data corresponding to the diameter D of the roll 6 detected by the diameter detection unit 60 (P3: data acquisition process).
  • the control process P2 controls the parameters related to the crimping process P4 based on the thickness t corresponding to the diameter D acquired in the data acquisition process P3 and detected in the diameter detection process P1.
  • the roll 6 is divided into an outer region A1, a middle region A2, and an inner region A3 when viewed in the radial direction, and data on the thickness t of the sheet 4 wound in each of the regions A1, A2, and A3 (data corresponding to the outer region A1 is t1, data corresponding to the middle region A1 is t2, and data corresponding to the inner region A3 is t3) is stored in advance in the memory unit 66.
  • the parameter to be controlled in control process P2 is the crimp depth dc of the crimped portion 4a formed in the sheet 4.
  • the control unit 62 adjusts the crimp depth dc of the crimped portion 4a by controlling the shaft distance adjustment unit 64. More specifically, the shaft distance adjustment unit 64 adjusts the shaft distance L between the rotation shaft 28a of the first roller 22A and the rotation shaft 28b of the second roller 22B.
  • the control unit 62 controls the shaft distance adjustment unit 64 to adjust the shaft distance L, thereby controlling the meshing depth de of the meshing portion 26, and thus the crimping depth dc of the sheet 4.
  • Figure 4 shows a table listing the diameter D of the roll 6, thickness t of the sheet 4, meshing depth de, and air flow resistance R of the rod 1 for each area A1, A2, A3 in which the sheet 4 is positioned.
  • Figure 5 shows a cross-sectional view of the sheet 4 in the outer area A1 of the roll 6 as it is crimped at the meshing portion 26. The sheet 4 positioned in the outer area A1 is subjected to a relatively small load because the number of turns of the sheet 4 located above it on the roll 6 is relatively small.
  • the pressing force applied to the sheet 4 in the outer region A1 of the roll 6 is relatively small, and the sheet 4 has a large thickness t1 close to the state it had immediately after production.
  • the sheet 4 to be crimped when the sheet 4 to be crimped is in the outer region A1 of the roll 6, the sheet 4 to be crimped will have a relatively large thickness t1. Therefore, by adjusting the inter-axis distance L with the inter-axis adjustment unit 64, the meshing depth de of the meshing portion 26 is controlled to a relatively small de1, and thus the crimp depth dc of the sheet 4 is controlled to a relatively small dc1.
  • the detected diameter D of the roll 6 is in the range of 501 mm to 1000 mm (outer area A1), so the control unit 62 obtains data of 1.09 mm (t1) as the thickness t of the sheet 4 from the memory unit 66.
  • the center distance adjustment unit 64 adjusts the center distance L based on a command from the control unit 62, and sets the meshing depth de of the meshing portion 26 to 0.4 mm (de1), which is a preset value corresponding to t1.
  • the crimp depth dc of the sheet 4 becomes dc1
  • the airflow resistance R of the manufactured rod 1 becomes 212 mmH2O , which is close to the target value of 210 mmH2O .
  • Figure 6 shows a cross-sectional view of the sheet 4 in the intermediate region A2 of the roll 6 as it is crimped at the meshing portion 26.
  • the sheet 4 positioned in the intermediate region A2 has a greater number of turns of the sheet 4 located above it on the roll 6 than in the outer region A1, so the load received by the sheet 4 is greater than in the outer region A1. Therefore, the pressing force applied to the sheet 4 in the intermediate region A2 of the roll 6 is greater than in the outer region A1, and the sheet 4 is pressed slightly and has a smaller thickness t2 than in the outer region A1.
  • the sheet 4 to be crimped when the sheet 4 to be crimped is in the middle region A2 of the roll 6, the sheet 4 to be crimped has a thickness t2 smaller than t1. Therefore, by adjusting the inter-axis distance L with the inter-axis adjustment unit 64, the meshing depth de of the meshing portion 26 is controlled to de2, which is larger than de1, and the crimping depth dc of the sheet 4 is controlled to dc2, which is larger than dc1.
  • the air flow resistance R of the rod 1 approaches the target value without becoming too small.
  • the detected diameter D of the roll 6 is in the range of 151 mm to 500 mm (middle area A2), so the control unit 62 obtains data of 0.85 mm (t2) as the thickness t of the sheet 4 from the memory unit 66.
  • the center distance adjustment unit 64 adjusts the center distance L based on a command from the control unit 62, and sets the meshing depth de of the meshing portion 26 to 0.5 mm (de2), which is a preset value corresponding to t2.
  • the crimp depth dc of the sheet 4 becomes dc2, which is larger than dc1
  • the airflow resistance R of the manufactured rod 1 becomes 211 mmH2O , which is close to the target value of 210 mmH2O .
  • Figure 7 shows a cross-sectional view of the sheet 4 in the inner region A3 of the roll 6 as it is crimped at the meshing portion 26.
  • the sheet 4 positioned in the inner region A3 has a greater number of turns of the sheet 4 located above it on the roll 6 than in the intermediate region A2, so the load received by the sheet 4 is greater than in the intermediate region A2. Therefore, the pressing force applied to the sheet 4 in the inner region A3 of the roll 6 is greater than in the intermediate region A2, and the sheet 4 is further pressed and has a smaller thickness t3 than in the intermediate region A2.
  • the sheet 4 to be crimped when the sheet 4 to be crimped is in the inner region A3 of the roll 6, the sheet 4 to be crimped has a thickness t3 smaller than t2. Therefore, by adjusting the inter-axis distance L with the inter-axis adjustment unit 64, the meshing depth de of the meshing portion 26 is controlled to de3 larger than de2, and the crimping depth dc of the sheet 4 is controlled to dc3 larger than dc2.
  • the detected diameter D of the roll 6 is in the range of 0 mm to 150 mm (inner area A3), so that the control unit 62 obtains data of 0.69 mm (t3) as the thickness t of the sheet 4 from the memory unit 66.
  • the center distance adjustment unit 64 adjusts the center distance L based on a command from the control unit 62, and sets the meshing depth de of the meshing portion 26 to 0.6 mm (de3), which is a preset value corresponding to t3.
  • the crimp depth dc of the sheet 4 becomes dc3, which is larger than dc2
  • the airflow resistance R of the manufactured rod 1 becomes 208 mmH2O , which is close to the target value of 210 mmH2O .
  • the diameter D of the roll 6 is positioned in the outer region A1, and data of 1.09 mm (t1) is acquired as the thickness t of the sheet 4 from the memory unit 66.
  • the inter-axis adjustment unit 64 adjusts the meshing depth de of the meshing portion 26 to 0.5 mm, which is slightly larger than 0.4 mm corresponding to t1.
  • the airflow resistance R of the rod 1 becomes 229 mmH2O , which is larger than the target value of 210 mmH2O .
  • the data on the meshing depth de and the inter-axis distance L based on the diameter D of the roll 6 can be obtained from the memory unit 66, and the inter-axis distance L can be easily adjusted to an optimal value by the inter-axis adjustment unit 64.
  • the sheet 4 passes through the sheet processing section 20 configured as described above and reaches the gathering section 30.
  • the gathering section 30 gathers the sheet 4 that has been subjected to the crimping process in the sheet processing section 20 in a width direction Y (see Figure 3) that intersects with the longitudinal direction X, in other words, gathers and bundles the sheets together to reduce their diameter, forming a converging rod 70 (S3: gathering step).
  • the gathering section 30 includes, in order from the upstream side in the conveying direction of the conveying path 14, a liquid addition booth 32, a granule addition unit 34, a trumpet guide 36, and tongs 38.
  • the liquid addition booth 32 sprays a liquid additive onto the sheet 4 before gathering (P5: liquid addition process).
  • the additive is a liquid that contains, for example, a plasticizer or a fragrance.
  • the granule addition unit 34 includes a hopper 34a and a spreading roller 34b.
  • the hopper 34a stores granules
  • the spreading roller 34b spreads the granules supplied from the hopper 34a onto the sheet 4 before gathering (P6: granule addition process).
  • the granules are granular additives, and include, for example, particles of activated carbon or fragrance.
  • the trumpet guide 36 is cylindrical, and its inner circumferential surface is gradually tapered from the upstream side of the conveying path 14, randomly gathering the sheet 4 conveyed along the conveying path 14 while tapering it into a rod-like shape, and then discharging it toward the cylindrical tongues 38. As the gathered rod-like sheet 4 passes through the tongues 38, the rod-like sheet 4 is further tapered and formed into a converging rod 70.
  • the wrapping section 40 wraps the convergent rod 70 formed in the gathering section 30 with the supplied wrapping paper 72 while reducing the diameter, to form a continuous rod 74 (S4: wrapping step).
  • the cutting section 50 cuts the continuous rod 74 formed in the wrapping section 40 into individual rods 1 (S5: cutting step).
  • the rods 1 thus produced are used as various filling elements that constitute the flavor inhalation article.
  • Figure 8 shows a vertical cross section of rod 1.
  • Rod 1 is formed by gathering sheet 4, which has many crimped portions 4a, to reduce its diameter, and wrapping it with wrapping paper 72.
  • the void ratio in rod 1 can be controlled by controlling the crimp depth dc of crimped portions 4a according to the thickness t of sheet 4 constituting roll 6, and thus the air flow resistance R of rod 1 can be brought closer to a target value.
  • Figure 9 shows a cross-sectional view of a flavor inhalation article 80 equipped with a rod 1.
  • the flavor inhalation article 80 (hereinafter also simply referred to as article 80) is a non-combustion heating type, and is composed of a flavor element 82, a cooling element 84, and a filter element 86.
  • Each element 82, 84, 86 is arranged side-by-side in the axial direction and butted against each other, and the article 80 is formed by wrapping it with tipping paper 88.
  • the flavor element 82 is heated by a heater in a device (flavor inhaler) not shown, which causes the flavor components of the flavor raw material 82a to volatilize.
  • the flavor raw material 82a is, for example, shredded tobacco, a tobacco sheet, or a tobacco sheet folded in a gathered shape.
  • the flavor raw material 82a may also be a sheet made from tobacco-free pulp to which flavoring has been added, a shredded sheet made from a non-tobacco plant, or one of these sheets folded in a corrugated shape.
  • the cooling element 84 is, for example, a cylindrical paper tube formed from a single or double paper web, and forms an airflow path in the item 80.
  • a plurality of air vents 84a are formed on the circumferential surface of the cooling element 84 for taking air into the item 80 when the item 80 is inhaled.
  • the flavor components volatilized from the flavor element 82 are cooled by the air taken in from each air vent 84a in the cooling element 84 and become an aerosol, and the user inhales the aerosol that has passed through the filter element 86.
  • the rod 1 is used as a filter element 86 having an optimal airflow resistance as a filter body.
  • the rod 1 can also be used as a flavor element 82 or a cooling element 84 by selecting the material of the sheet 4.
  • the sheet 4 can be made of various materials such as paper, nonwoven fabric, tobacco sheet, and film depending on the application of the rod 1.
  • the sheet 4 can be selected from various thicknesses t such as 100 ⁇ m, 200 ⁇ m, and 500 ⁇ m.
  • the sheet 4 has a thickness t of at least 100 ⁇ m or more in order to favorably reflect the effect of the control on the rod characteristics such as the airflow resistance R.
  • FIG. 10 shows a cross-sectional view of a flavor inhalation article 80 of another embodiment equipped with a rod 1.
  • the rod 1 is used as a plug element 90 arranged at the tip adjacent to the flavor element 82.
  • the sheet 4 may be a paper web or a nonwoven fabric.
  • the sheet 4 is a nonwoven fabric, it is preferable to use a dry nonwoven fabric in which plant pulp is bonded together with a water-soluble binder. Wood pulp from a non-tobacco plant may also be used as the plant pulp.
  • a liquid additive to the sheet 4.
  • the additive is heated together with the flavor element 82 by the heater of the device, and the additive components volatilize.
  • the additive is, for example, a flavor liquid, which may contain tobacco extract. Since the plug element 90 is positioned at the tip of the article 80, it also functions as a support element, so to speak, to prevent the flavor raw material 82a from spilling out of the flavor element 82.
  • the rod 1 can also be used as a filter element or cooling element for a combustion-heated flavor inhalation article.
  • the rod 1 manufacturing machine 2 of the embodiment includes the sheet supply section 10, the sheet processing section 20, the gathering section 30, the wrapping section 40, and the cutting section 50, and the sheet processing section 20 has a diameter detection unit 60 and a control unit 62.
  • the diameter detection unit 60 detects the diameter of the roll 6 that is unwinding the sheet 4.
  • the control unit 62 controls parameters related to the crimping process P4 based on the diameter D detected by the diameter detection unit 60.
  • the manufacturing machine 2 indirectly detects the sheet characteristics of the sheet 4 being transported from the diameter D of the roll 6, and controls the parameters related to the crimping process of the sheet 4 based on this indirectly detected sheet characteristic.
  • This makes it possible to control the parameters related to the crimping process of the sheet 4 to desired values without being affected by measurement errors that may occur when measuring the sheet 4 being transported. Therefore, it is possible to control the rod characteristics, such as the airflow resistance R of the rod 1, which depends on the degree of crimping process of the sheet 4, to optimal values.
  • the control unit 62 also has a memory section 66 that stores data on the thickness t of the sheet 4 wound at a position corresponding to the diameter D of the roll 6.
  • the control unit 62 acquires the thickness t of the sheet 4 corresponding to the diameter D detected by the diameter detection unit 60 from the memory section 66, and controls the parameters related to the crimping process P4 based on the acquired thickness t.
  • the thickness t of the sheet 4 corresponding to the winding position of the sheet 4 on the roll 6 does not change significantly even if a new roll 6 is set or the lot of the roll 6 to be set is changed. Therefore, by measuring the data of the thickness t of the sheet 4 corresponding to the diameter D offline and storing it in advance in the memory unit 66, and then retrieving it from the memory unit 66 and using it each time, the parameters related to the crimping process of the sheet 4 can be easily and reliably controlled without being affected by the measurement errors mentioned above.
  • the parameter controlled in control process P2 is the crimp depth dc of the crimped portion 4a formed in the sheet 4.
  • the parameter controlled in control process P2 is the crimp depth dc of the crimped portion 4a formed in the sheet 4.
  • the sheet processing section 20 also has a roller set 22 and an axis distance adjustment unit 64.
  • the control unit 62 controls the axis distance adjustment unit 64 to adjust the axis distance L, thereby controlling the engagement depth de of the engagement portion 26 and thus the crimp depth dc. This makes it possible to easily control the crimp depth dc of the sheet 4 over the entire area of the sheet 4.
  • the diameter detection unit 60 is, for example, a laser displacement meter, and detects the diameter D without contacting the roll 6 in the diameter detection process P1. This makes it possible to prevent wrinkles and tears in the sheet 4 caused by the diameter detection unit 60 coming into contact with the roll 6. This makes it possible to more reliably measure the diameter D, and in turn to control the parameters related to the crimping process of the sheet 4.
  • the sheet supply section 10 continuously pays out the sheet 4 from the roll 6 on which the sheet 4 having a thickness t of 100 ⁇ m or more is wound, and supplies the sheet 4 to the conveying path 14. This allows the effect of controlling the crimp depth dc as a parameter related to the crimping process P4 to be optimally exerted, so that the parameters related to the crimping process of the sheet 4 can be controlled more reliably.
  • the roll 6 is divided into an outer region A1, a middle region A2, and an inner region A3 when viewed in the radial direction, and data on the thicknesses t1, t2, and t3 of the sheet 4 corresponding to each region A1, A2, and A3 are stored in advance in the storage unit 66.
  • the roll 6 may be divided into four or more smaller regions in the radial direction, and even more data on the thickness t of the sheet 4 corresponding to each region may be stored. This allows the parameters related to the crimping process of the sheet 4 to be controlled with even greater precision.
  • the diameter detection unit 60 may be a contact type detection unit that contacts the roll 6 to detect the diameter D, so long as the sheet 4 does not become wrinkled or torn.
  • the diameter D is not limited to being calculated using a displacement meter (distance measuring meter), and may be calculated from the rotation speed of the roll 6, the conveying speed of the sheet 4 in the conveying path 14, the manufacturing speed of the rod 1, or the elapsed time from the start of the manufacture of the rod 1, etc.
  • the parameters controlled based on the diameter D of the roll 6 are not limited to the crimp depth dc, and the width of the crimped portions 4a in the width direction Y of the sheet 4, the number of crimped portions 4a in the width direction Y of the sheet 4, the positions of the crimped portions 4a in the longitudinal direction X and width direction Y of the sheet 4, etc. may also be controlled based on the diameter D of the roll 6.
  • the memory unit 66 may also store data on the mesh depth de, the crimp depth dc, the center distance L, and the air resistance R, which are linked to the diameter D and thickness t. This makes it possible to acquire various useful data from the memory unit 66 in the data acquisition process P3, thereby enabling even more precise control of parameters related to the crimping process of the sheet 4.
  • data on the thickness t of the sheet 4 corresponding to the diameter D of the roll 6 may not be stored, but parameters related to the crimping process of the sheet corresponding to the diameter D of the roll 6 may be stored.
  • data on at least one of the meshing depth de, the crimping depth dc, and the center distance L that are controlled when the diameter D of the roll 6 is detected may be stored. This makes it possible to save capacity in the memory unit 66.
  • the rod characteristic to be controlled as the final objective is not limited to the airflow resistance R of the rod 1, but other rod characteristics, such as flavor generation characteristics, cooling characteristics, and support strength characteristics, may be selected depending on the function that the rod 1 performs in the product 80. Also, sheet characteristics such as thickness t may be measured appropriately on the conveying path 14. In this case, in the control process P2, feedback control using the measured sheet characteristics may be performed in combination with the indirect control of the above embodiment.
  • (Aspect 1) a sheet supply section that continuously pays out the sheet from a roll on which the sheet is wound and supplies the sheet to a conveying path; a sheet processing section that performs a crimping process on the sheet transported along the transport path; a gathering section in which the sheet that has been subjected to the crimping treatment in the sheet processing section is gathered in a width direction intersecting with the longitudinal direction of the sheet to form a convergent rod; a wrapping section for wrapping the convergent rod formed in the gathering section with a wrapping paper supplied while reducing the diameter of the convergent rod to form a continuous rod; a cutting section for cutting the continuous rod formed in the wrapping section into rods;
  • the sheet processing section includes: a diameter detection unit that detects the diameter of the roll while the sheet is being fed; and a control unit for controlling parameters relating to a crimping process of the sheet based on the diameter detected by the diameter detection unit.
  • the sheet processing section includes: a roller set that performs a crimping process on the sheet by conveying the sheet while sandwiching it between a first roller and a second roller in the conveying path; an axis distance adjustment unit that adjusts an axis distance between a rotation axis of the first roller and a rotation axis of the second roller,
  • the first roller has a protruding ridge formed on its outer circumferential surface in a circumferential direction
  • the second roller has a groove formed on its outer circumferential surface in a circumferential direction thereof, the groove engaging with the protrusion
  • the roller set forms an engagement portion where the convex strip and the concave strip engage with each other via the sheet when the sheet is conveyed by sandwiching the sheet between the roller set,
  • the control unit has a memory section that stores data on the thickness of the sheet to be wound at a position corresponding to the diameter, acquires the thickness corresponding to the diameter detected by the diameter detection unit from the memory section, and controls the parameters related to the crimping process of the sheet based on the acquired thickness.
  • the sheet supply section continuously unwinds the sheet from the roll on which the sheet having a thickness of 100 ⁇ m or more is wound, and supplies the sheet to the conveying path.
  • (Aspect 7) a sheet supplying step of continuously unwinding the sheet from a roll on which the sheet is wound and supplying the sheet to a conveying path; a sheet processing step of performing a crimping process on the sheet conveyed along the conveying path; a gathering step of gathering the sheet that has been subjected to the crimping treatment in the sheet processing step in a width direction intersecting with the longitudinal direction of the sheet to form a convergent rod; a wrapping step of wrapping the convergent rod formed in the gathering step with a supplied wrapping paper while reducing the diameter of the convergent rod to form a continuous rod; and cutting the continuous rod formed in the wrapping step into rods.
  • the sheet processing step includes: a diameter detection process for detecting a diameter of the roll while the sheet is being unwound; and a control process for controlling parameters related to the crimping process based on the diameter detected by the diameter detection process.
  • the sheet processing step further includes a data acquisition process for acquiring thickness data of the sheet corresponding to the diameter; A method for manufacturing a rod for use in a flavor inhalation article as described in claim 7, wherein the control process controls the parameters related to the crimping process based on the thickness acquired in the data acquisition process and corresponding to the diameter detected in the diameter detection process.
  • the sheet having a thickness of 100 ⁇ m or more is continuously unwound from the roll on which the sheet is wound and supplied to the conveying path.

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Abstract

香味吸引物品（８０）に用いるロッド（１）の製造機（２）は、シート供給セクション（１０）、シート処理セクション（２０）、ギャザリングセクション（３０）、ラッピングセクション（４０）、及び切断セクション（５０）を備え、シート処理セクション（１０）は、シート（４）を繰り出し中のロール（６）の直径（Ｄ）を検出する直径検出ユニット（６０）と、直径検出ユニット（６０）で検出した直径（Ｄ）に基づいて、シート（４）の捲縮処理に関するパラメータを制御する制御ユニット（６２）とを有する。

Description

香味吸引物品に用いるロッドの製造機及び当該ロッドの製造方法
　本発明は、香味吸引物品に用いるロッドの製造機及び当該ロッドの製造方法に関する。
　特許文献１には、タバコ産業用材料であるシート状のウエブをクリンプ（捲縮）するための方法が開示されている。この方法は、ウエブをクリンプするステップの前に、ウエブの厚さを測定するステップを含み、ウエブをクリンプするステップは、ウエブの厚さの測定値の関数として調整される。
　特許文献２には、シートを捲縮するための方法が開示されている。この方法は、シートの捲縮前後に、シートの厚さ、水分、組成、及び幅といったシート特性を測定し、捲縮前後のシート特性に基づいて、捲縮ローラによるシートのニップサイズ（捲縮深さ）が調整される。
国際公開第２０１９／１２３２１０号 国際公開第２０２１／１３６６１２号
　特許文献１，２のシートは、巻装されたロールから連続的に繰り出されて搬送経路に供給され、前述したシート特性の測定は、シートの搬送中に行われる。従って、搬送中のシートに皴が生じ易く、また、搬送中のシートは若干移動するため、シート特性を正確に測定するのは困難である。特に捲縮後のシートは、繊維が解繊されたり、引裂によって破れが生じたり、或いは、捲縮に伴う繊維の軟質化によりシートに皴がさらに生じ易くなるため、シート特性の測定に誤差を生じ易い。
　また、特許文献２においては、捲縮前後のシート特性に基づいてシートの捲縮深さを調整しているが、捲縮前後という２カ所でシート特性を測定することにより、シート特性の測定誤差がさらに顕著となる。さらに、このような捲縮処理を施したシートを長手方向と交差する幅方向にギャザリングして巻紙でラッピングし、さらに切断することにより、香味吸引物品に用いるロッドが製造される。
　しかし、測定したシート特性に基づいてシートの捲縮処理に関するパラメータを制御する場合、前述したようにシート特性の測定誤差が大きいと、シートの捲縮処理に関するパラメータを所望の値に制御することができず、シートの捲縮処理の度合に左右されるロッドの通気抵抗などを最適値に制御するのは困難である。
　本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、シートの捲縮処理に関するパラメータを所望の値に制御することができる、香味吸引物品に用いるロッドの製造機及び当該ロッドの製造方法を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するべく、一態様に係る香味吸引物品に用いるロッドの製造機は、シートが巻装されたロールからシートを連続的に繰り出して搬送経路に供給するシート供給セクションと、搬送経路に搬送されるシートに捲縮処理を施すシート処理セクションと、シート処理セクションにて捲縮処理を施したシートをその長手方向と交差する幅方向にギャザリングして収束ロッドを形成するギャザリングセクションと、ギャザリングセクションにて形成された収束ロッドを縮径しつつ、供給される巻紙でラッピングし、連続ロッドを形成するラッピングセクションと、ラッピングセクションにて形成された連続ロッドをロッドに切断する切断セクションとを備え、シート処理セクションは、シートを繰り出し中のロールの直径を検出する直径検出ユニットと、直径検出ユニットで検出した直径に基づいて、シートの捲縮処理に関するパラメータを制御する制御ユニットとを有する。
　一態様に係る香味吸引物品に用いるロッドの製造方法は、シートが巻装されたロールからシートを連続的に繰り出して搬送経路に供給するシート供給ステップと、搬送経路に搬送されるシートに捲縮処理を施す捲縮プロセスを行うシート処理ステップと、シート処理ステップで捲縮処理を施したシートをその長手方向と交差する幅方向にギャザリングして収束ロッドを形成するギャザリングステップと、ギャザリングステップにて形成された収束ロッドを縮径しつつ、供給される巻紙でラッピングし、連続ロッドを形成するラッピングステップと、ラッピングステップにて形成された連続ロッドをロッドに切断する切断ステップとを含み、シート処理ステップは、シートを繰り出し中のロールの直径を検出する直径検出プロセスと、直径検出プロセスで検出した直径に基づいて、捲縮プロセスに関するパラメータを制御する制御プロセスとを含む。
　上記態様によれば、香味吸引物品に用いるロッドにおいて、シートの捲縮処理に関するパラメータを所望の値に制御することができる。
香味吸引物品に用いるロッドの製造機の概略図である。 香味吸引物品に用いるロッドの製造方法を説明するフローチャートである。 ローラセットの斜視図及びシート処理セクションの構成図である。 各ケースにおいてシートが位置付けられる領域に応じたロールの直径、シートの厚さ、噛合深さ、及びロッドの通気抵抗の数値を記載した表である。 ロールの外側領域のシートが噛合部において捲縮される際の断面図である。 ロールの中間領域のシートが噛合部において捲縮される際の断面図である。 ロールの内側領域のシートが噛合部において捲縮される際の断面図である。 ロッドの縦断面図である。 香味吸引物品の横断面図である。 別形態となる香味吸引物品の横断面図である。
　図１は香味吸引物品に用いるロッド１の製造機２の概略図を示し、図２はロッド１の製造方法を説明するフローチャートを示す。製造機２は、シート４の搬送方向における上流側から順に、シート供給セクション１０、シート処理セクション２０、ギャザリングセクション３０、ラッピングセクション４０、及び切断セクション５０を備えている。シート供給セクション１０は、ロール６、複数のガイドローラ８、及びフィードローラ１２を備えている。
　ロール６は、ペーパウエブなどのシート４が巻装されることにより形成される。各ガイドローラ８のうちの何れかは上下動が許容されたダンシングローラであり、搬送中のシート４にテンションを付与する。フィードローラ１２は、対となるローラを備え、これらローラのうちの少なくとも１つはモータ駆動される駆動ローラであり、シート４を引っ張って繰り出す。
　このように構成されるシート供給セクション１０は、ロッド１の製造が開始されると、ロール６から各ガイドローラ８及びフィードローラ１２を介してシート４を連続的に繰り出し、製造機２におけるシート４の搬送経路１４に供給する（Ｓ１：シート供給ステップ）。次に、シート処理セクション２０は、搬送経路１４に搬送されるシート４に捲縮処理を施す（Ｓ２：シート処理ステップ）。
　シート処理セクション２０は、ローラセット２２を備え、ローラセット２２は、シート処理ステップＳ２において、搬送経路１４において第１ローラ２２Ａと第２ローラ２２Ｂとによりシート４を挟んで搬送することにより、シート４に捲縮処理を施す（Ｐ４：捲縮プロセス）。なお、第１及び第２ローラ２２Ａ、２２Ｂのうちの少なくとも１つは、モータ駆動される駆動ローラであり、シート４を引っ張って繰り出す。
　図３は、ローラセット２２の斜視図及びシート処理セクション２０の構成図を示す。第１ローラ２２Ａには、その外周面の周方向に亘って突出した凸条２４ａが形成される。第２ローラ２２Ｂには、その外周面の周方向に亘って、凸条２４ａに噛み合う凹条２４ｂが形成される。ローラセット２２がシート４を挟んで搬送する際、第１及び第２ローラ２２Ａ、２２Ｂが図３に示す矢印方向にそれぞれ回転することにより、凸条２４ａと凹条２４ｂとがシート４を介して噛み合い、ローラセット２２に複数の噛合部２６が形成される。
　各噛合部２６が形成されることにより、噛合部２６の数に対応する複数の捲縮部４ａがシート４の幅方向Ｙに並んで形成される。なお、捲縮処理とは、シート４に間隔を存して凹凸に型付けするクレープ加工のことである。また、捲縮部４ａとは、シート４に形成される凸凹の皴であり、シート４の平坦な表面に対し、種々形状で凹んだ凹部、又は種々形状で突出した凸部と定義される。
　シート処理セクション２０は、直径検出ユニット６０、制御ユニット６２、及び軸間調整ユニット６４をさらに備えている。直径検出ユニット６０は、シート処理ステップＳ２において、シート４を繰り出し中のロール６の直径Ｄを検出する（Ｐ１：直径検出プロセス）。直径検出ユニット６０は、例えばレーザー変位計であり、ロール６の外周面６ａにレーザー光を照射したときの反射光を受光することにより、直径検出ユニット６０からロール６の外周面６ａまでの距離をロール６に非接触で測定し、この距離に基づいてロール６の直径Ｄを算出して検出する。
　制御ユニット６２は、シート処理ステップＳ２において、直径検出ユニット６０で検出した直径Ｄに基づいて、シート４の捲縮処理に関するパラメータを制御する（Ｐ２：制御プロセス）。詳しくは、制御ユニット６２は記憶部６６を有し、記憶部６６には、ロール６の直径Ｄに対応する位置に巻装されるシート４の厚さｔのデータが予め格納されている。このようなシート４の厚さｔのデータは、シート処理ステップＳ２において、記憶部６６から直径検出ユニット６０で検出したロール６の直径Ｄに対応するデータとして取得される（Ｐ３：データ取得プロセス）。
　制御プロセスＰ２は、データ取得プロセスＰ３で取得し、且つ直径検出プロセスＰ１で検出した直径Ｄに対応する厚さｔに基づいて、捲縮プロセスＰ４に関するパラメータを制御する。本実施形態の場合、ロール６をその径方向で見たときの外側領域Ａ１、中間領域Ａ２、及び内側領域Ａ３に分割し、各領域Ａ１、Ａ２、Ａ３において巻装された状態のシート４の厚さｔのデータ（外側領域Ａ１に対応するデータはｔ１、中間領域Ａ１に対応するデータはｔ２、内側領域Ａ３に対応するデータはｔ３）が予め記憶部６６に格納されている。
　また、本実施形態の場合、制御プロセスＰ２において制御対象となるパラメータは、シート４に形成される捲縮部４ａの捲縮深さｄｃである。捲縮部４ａの捲縮深さｄｃは、制御ユニット６２が軸間調整ユニット６４を制御することにより調整される。詳しくは、軸間調整ユニット６４は、第１ローラ２２Ａの回転軸２８ａと第２ローラ２２Ｂの回転軸２８ｂとの間の軸間距離Ｌを調整する。制御ユニット６２は、軸間調整ユニット６４を制御して軸間距離Ｌを調整することにより、噛合部２６の噛合深さｄｅを制御し、ひいてはシート４の捲縮深さｄｃを制御する。
　図４は、各ケースにおいてシート４が位置付けられる領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に応じたロール６の直径Ｄ、シート４の厚さｔ、噛合深さｄｅ、及びロッド１の通気抵抗Ｒの数値を記載した表を示す。また、図５は、ロール６の外側領域Ａ１のシート４が噛合部２６において捲縮される際の断面図を示す。外側領域Ａ１に位置付けられるシート４は、ロール６において当該シート４よりも上側に位置するシート４の巻数が比較的少ないため、当該シート４が受ける荷重は比較的小さい。
　従って、ロール６の外側領域Ａ１においてシート４に付与される押圧力は比較的小さくなり、当該シート４はその製造直後の状態に近い大きな厚さｔ１を有する。すなわち、捲縮するシート４がロール６の外側領域Ａ１の部分である場合、比較的大きな厚さｔ１となるシート４を捲縮することとなる。このため、軸間調整ユニット６４により軸間距離Ｌを調整することにより、噛合部２６の噛合深さｄｅは比較的小さなｄｅ１に制御され、ひいてはシート４の捲縮深さｄｃは比較的小さなｄｃ１に制御される。
　このように、シート４の厚さｔが大きい場合には、噛合深さｄｅを小さくし、ひいては捲縮深さｄｃを小さくすることにより、ロッド１の通気抵抗Ｒは、過大となることなく目標値に近づく。具体的には、図４に示すケースＮｏ．１の実施例の場合、検出したロール６の直径Ｄが５０１ｍｍから１０００ｍｍの範囲（外側領域Ａ１）であることにより、制御ユニット６２は、記憶部６６からシート４の厚さｔとして１．０９ｍｍ（ｔ１）のデータを取得する。
　次に、軸間調整ユニット６４は、制御ユニット６２の指令に基づき、軸間距離Ｌを調整し、噛合部２６の噛合深さｄｅをｔ１に対応する数値として予め設定された０．４ｍｍ（ｄｅ１）にする。これにより、シート４の捲縮深さｄｃはｄｃ１となり、製造されたロッド１の通気抵抗Ｒは、目標値２１０ｍｍＨ２Ｏに近い２１２ｍｍＨ２Ｏとなる。
　図６は、ロール６の中間領域Ａ２のシート４が噛合部２６において捲縮される際の断面図を示す。中間領域Ａ２に位置付けられるシート４は、ロール６において当該シート４よりも上側に位置するシート４の巻数は外側領域Ａ１の場合より多いため、当該シート４が受ける荷重は外側領域Ａ１の場合より大きい。従って、ロール６の中間領域Ａ２においてシート４に付与される押圧力は外側領域Ａ１の場合より大きくなり、当該シート４は若干押圧されて外側領域Ａ１の場合より小さい厚さｔ２を有する。
　すなわち、捲縮するシート４がロール６の中間領域Ａ２の部分である場合、ｔ１よりも小さな厚さｔ２となるシート４を捲縮することとなる。このため、軸間調整ユニット６４により軸間距離Ｌを調整することにより、噛合部２６の噛合深さｄｅはｄｅ１よりも大きなｄｅ２に制御され、ひいてはシート４の捲縮深さｄｃはｄｃ１よりも大きなｄｃ２に制御される。
　このように、シート４の厚さｔが小さい場合には、噛合深さｄｅを大きくし、ひいては捲縮深さｄｃを大きくすることにより、ロッド１の通気抵抗Ｒは過小となることなく目標値に近づく。具体的には、図４に示すケースＮｏ．２の実施例の場合、検出したロール６の直径Ｄが１５１ｍｍから５００ｍｍの範囲（中間領域Ａ２）であることにより、制御ユニット６２は、記憶部６６からシート４の厚さｔとして０．８５ｍｍ（ｔ２）のデータを取得する。
　次に、軸間調整ユニット６４は、制御ユニット６２の指令に基づき、軸間距離Ｌを調整し、噛合部２６の噛合深さｄｅをｔ２に対応する数値として予め設定された０．５ｍｍ（ｄｅ２）にする。これにより、シート４の捲縮深さｄｃはｄｃ１よりも大きなｄｃ２となり、製造されたロッド１の通気抵抗Ｒは、目標値２１０ｍｍＨ２Ｏに近い２１１ｍｍＨ２Ｏとなる。
　図７は、ロール６の内側領域Ａ３のシート４が噛合部２６において捲縮される際の断面図を示す。内側領域Ａ３に位置付けられるシート４は、ロール６において当該シート４よりも上側に位置するシート４の巻数は中間領域Ａ２の場合より多いため、当該シート４が受ける荷重は中間領域Ａ２の場合より大きい。従って、ロール６の内側領域Ａ３においてシート４に付与される押圧力は中間領域Ａ２の場合より大きくなり、当該シート４はさらに押圧されて中間領域Ａ２の場合より小さい厚さｔ３を有する。
　すなわち、捲縮するシート４がロール６の内側領域Ａ３の部分である場合、ｔ２よりも小さな厚さｔ３となるシート４を捲縮することとなる。このため、軸間調整ユニット６４により軸間距離Ｌを調整することにより、噛合部２６の噛合深さｄｅはｄｅ２よりも大きなｄｅ３に制御され、ひいてはシート４の捲縮深さｄｃはｄｃ２よりも大きなｄｃ３に制御される。
　このように、シート４の厚さｔがさらに小さい場合には、噛合深さｄｅをさらに大きくし、ひいては捲縮深さｄｃをさらに大きくすることにより、ロッド１の通気抵抗Ｒは、過小となることなく目標値に近づく。具体的には、図４に示すケースＮｏ．３の実施例の場合、検出したロール６の直径Ｄが０ｍｍから１５０ｍｍの範囲（内側領域Ａ３）であることにより、制御ユニット６２は、記憶部６６からシート４の厚さｔとして０．６９ｍｍ（ｔ３）のデータを取得する。
　次に、軸間調整ユニット６４は、制御ユニット６２の指令に基づき、軸間距離Ｌを調整し、噛合部２６の噛合深さｄｅをｔ３に対応する数値として予め設定された０．６ｍｍ（ｄｅ３）にする。これにより、シート４の捲縮深さｄｃはｄｃ２よりも大きなｄｃ３となり、製造されたロッド１の通気抵抗Ｒは、目標値２１０ｍｍＨ２Ｏに近い２０８ｍｍＨ２Ｏとなる。
　一方、図４に示すケースＮｏ．４の比較例の場合、ケースＮｏ．１の場合と同様に、ロール６の直径Ｄが外側領域Ａ１に位置付けられることにより、記憶部６６からシート４の厚さｔとして１．０９ｍｍ（ｔ１）のデータが取得される。しかし、軸間調整ユニット６４は、噛合部２６の噛合深さｄｅをｔ１に対応した０．４ｍｍではなく、若干大き目の０．５ｍｍに調整した。この結果、ロッド１の通気抵抗Ｒは目標値２１０ｍｍＨ２Ｏよりも過大な２２９ｍｍＨ２Ｏとなった。
　また、図４に示すケースＮｏ．５の比較例の場合、ケースＮｏ．３の場合と同様に、ロール６の直径Ｄが内側領域Ａ３に位置付けられることにより、記憶部６６からシート４の厚さｔとして０．６９ｍｍ（ｔ３）のデータが取得される。しかし、軸間調整ユニット６４は、噛合部２６の噛合深さｄｅをｔ３に対応した０．６９ｍｍではなく、若干小さ目の０．５ｍｍに調整した。この結果、ロッド１の通気抵抗Ｒは目標値２１０ｍｍＨ２Ｏよりも過小な１８５ｍｍＨ２Ｏとなった。
　これらの比較例から明らかなように、ロール６の直径Ｄに対応するシート４の厚さｔのデータのみならず、シート４の厚さｔに対応する噛合深さｄｅのデータも重要である。従って、記憶部６６には、ロール６の直径Ｄに対応するシート４の厚さｔのデータのみならず、このシート４の厚さｔに紐づいた噛合深さｄｅひいては軸間距離Ｌのデータも予め格納するのが好ましい。これにより、制御プロセスＰ２を行う際には、記憶部６６からロール６の直径Ｄに基づく噛合深さｄｅひいては軸間距離Ｌのデータを取得し、軸間調整ユニット６４により軸間距離Ｌを容易に最適値に調整可能である。
　次に、シート４は、以上のように構成されるシート処理セクション２０を経てギャザリングセクション３０に到達する。図１及び図２に示すように、ギャザリングセクション３０は、シート処理セクション２０にて捲縮処理を施したシート４をその長手方向Ｘと交差する幅方向Ｙ（図３参照）にギャザリングして、換言すると、寄せ集めて束ねて縮径して、収束ロッド７０を形成する（Ｓ３：ギャザリングステップ）。
　詳しくは、ギャザリングセクション３０は、搬送経路１４の搬送方向における上流側から順に、液体添加ブース３２、顆粒添加ユニット３４、トランペットガイド３６、及びトング３８などを備えている。液体添加ブース３２は、ギャザリング前のシート４に液体の添加剤を吹き付ける（Ｐ５：液体添加プロセス）。添加剤は、例えば可塑剤や香料を含む液体である。
　顆粒添加ユニット３４は、ホッパ３４ａ及び散布ローラ３４ｂを備える。ホッパ３４ａには顆粒が貯留され、散布ローラ３４ｂはホッパ３４ａから供給される顆粒をギャザリング前のシート４に散布する（Ｐ６：顆粒添加プロセス）。顆粒は、粒状の添加剤であって、例えば活性炭や香料の粒子を含む。
　トランペットガイド３６は、筒状をなし、その内周面が搬送経路１４の上流側から徐々に縮径され、搬送経路１４を搬送されるシート４をランダムにギャザリングしつつ棒状に縮径し、筒状のトング３８に向けて放出する。ギャザリングされた棒状のシート４がトング３８を通過することにより、棒状のシート４はさらに縮径されて収束ロッド７０に成形される。
　次に、ラッピングセクション４０は、ギャザリングセクション３０にて形成された収束ロッド７０を縮径しつつ、供給される巻紙７２でラッピングし、連続ロッド７４を形成する（Ｓ４：ラッピングステップ）。次に、切断セクション５０は、ラッピングセクション４０にて形成された連続ロッド７４を個々のロッド１に切断する（Ｓ５：切断ステップ）。このようにして製造されたロッド１は、香味吸引物品を構成する種々の充填要素として用いられる。
　図８は、ロッド１の縦断面図を示す。ロッド１は、捲縮部４ａが多数形成されたシート４をギャザリングして縮径し、巻紙７２でラッピングして形成される。本実施形態の場合、前述したように、ロール６を構成するシート４の厚さｔに応じて捲縮部４ａの捲縮深さｄｃを制御することにより、ロッド１における空隙率を制御し、ひいてはロッド１の通気抵抗Ｒを目標値に近づけることができる。
　図９は、ロッド１を備えた香味吸引物品８０の横断面図を示す。香味吸引物品８０（以下、単に物品８０ともいう）は、非燃焼加熱型であり、香味要素８２、冷却要素８４、及びフィルタ要素８６から構成されている。各要素８２、８４、８６は、軸線方向に並べて突き合せて配置され、チップペーパ８８でラッピングすることにより物品８０が形成される。
　香味要素８２は、図示しないデバイス（香味吸引器）のヒータにより加熱され、これにより香味原料８２ａの香味成分が揮散する。香味原料８２ａは、例えば、刻みたばこ、たばこシートの細断物、或いは、たばこシートをギャザー状に折り畳んだ物である。また、香味原料８２ａは、たばこを含まないパルプから形成されたシートに香料を添加した物、非たばこ植物から形成されたシートを細断した物、或いは、これらのシートを波型に折り畳んだ物であっても良い。
　冷却要素８４は、例えば、一重又は二重のペーパウエブから形成される円筒状の紙管であり、物品８０において気流経路を形成する。冷却要素８４の周面には、物品８０の吸引時に物品８０内に空気を取り込むための通気孔８４ａが複数形成される。香味要素８２から揮発した香味成分は、冷却要素８４において各通気孔８４ａから取り込まれた空気により冷却されてエアロゾルとなり、ユーザーはフィルタ要素８６を通過したエアロゾルを吸引する。
　図９に示す場合、ロッド１は、濾過体として最適な通気抵抗を有するフィルタ要素８６として用いられる。なお、ロッド１は、シート４の材料を選定することにより、香味要素８２又は冷却要素８４として用いることも可能である。シート４は、ロッド１が用いられる用途に応じて、紙、不織布、たばこシート、フィルムなど種々の材料から形成され得る。また、シート４は、１００μｍ、２００μｍ、５００μｍなどの種々の厚さｔを選定可能である。但し、捲縮プロセスＰ４に関するパラメータとして捲縮深さｄｃを制御するにあたり、その制御の効果を通気抵抗Ｒなどのロッド特性に好適に反映させるために、シート４は少なくとも１００μｍ以上の厚さｔを有することが好ましい。
　図１０は、ロッド１を備えた別形態となる香味吸引物品８０の横断面図を示す。この物品８０において、ロッド１は、香味要素８２に隣接する先端に配置されたプラグ要素９０として用いられる。この場合、シート４は、ペーパウエブであっても良いし、不織布であっても良い。シート４が不織布である場合、水溶性バインダーで植物パルプ同士を接着した乾式の不織布を用いるのが好ましい。植物パルプには、非たばこ植物である木材パルプを用いても良い。
　また、シート４には液状の添加剤を添加するのが好ましい。添加剤は、デバイスのヒータによって香味要素８２とともに加熱され、添加剤の成分が揮散する。添加剤は、例えば香味液であり、たばこ抽出液を含んでいても良い。また、プラグ要素９０は、物品８０の先端に位置付けられているため、香味要素８２から香味原料８２ａが零れ落ちることを抑制する、いわば支持要素としても機能する。なお、図示しないが、ロッド１は、燃焼加熱型の香味吸引物品のフィルタ要素や冷却要素として用いることも可能である。
　以上のように、実施形態のロッド１の製造機２は、シート供給セクション１０、シート処理セクション２０、ギャザリングセクション３０、ラッピングセクション４０、及び切断セクション５０を備え、シート処理セクション２０は直径検出ユニット６０及び制御ユニット６２を有する。直径検出ユニット６０は、直径検出プロセスＰ１において、シート４を繰り出し中のロール６の直径を検出する。制御ユニット６２は、制御プロセスＰ２において、直径検出ユニット６０で検出した直径Ｄに基づいて、捲縮プロセスＰ４に関するパラメータを制御する。
　すなわち、製造機２は、搬送中のシート４のシート特性をロール６の直径Ｄから間接的に検出し、この間接的に検出したシート特性に基づいてシート４の捲縮処理に関するパラメータを制御する。これにより、搬送中のシート４を測定した際の測定誤差の影響を受けることなく、シート４の捲縮処理に関するパラメータを所望の値に制御することができる。従って、シート４の捲縮処理の度合に左右されるロッド１の通気抵抗Ｒなどのロッド特性を最適値に制御することができる。
　また、制御ユニット６２は、ロール６の直径Ｄに対応する位置に巻装されるシート４の厚さｔのデータを格納した記憶部６６を有する。制御ユニット６２は、データ取得プロセスＰ３において、記憶部６６から直径検出ユニット６０で検出した直径Ｄに対応するシート４の厚さｔを取得し、取得した厚さｔに基づいて捲縮プロセスＰ４に関するパラメータを制御する。
　ここで、同一種類のロール６であれば、新たなロール６をセットしたり、或いは、セットするロール６のロットが変わったりしたとしても、ロール６におけるシート４の巻装位置に対応するシート４の厚さｔは大きくは変わらない。従って、直径Ｄに対応するシート４の厚さｔのデータをオフラインで測定して記憶部６６に予め格納し、記憶部６６から取得して都度使用することにより、シート４の捲縮処理に関するパラメータの制御を前述した測定誤差の影響を受けることなく容易に且つ確実に行うことができる。
　また、制御プロセスＰ２において制御されるパラメータは、シート４に形成される捲縮部４ａの捲縮深さｄｃである。このように、捲縮深さｄｃというシート４の捲縮度合いを直接的に左右するパラメータを制御することにより、シート４の捲縮処理の度合の影響を受け易い、通気抵抗Ｒなどのロッド特性をより一層確実に制御することができる。
　また、シート処理セクション２０は、ローラセット２２及び軸間調整ユニット６４を有する。制御ユニット６２は、軸間調整ユニット６４を制御して軸間距離Ｌを調整することにより、噛合部２６の噛合深さｄｅを制御し、ひいては捲縮深さｄｃを制御する。これにより、シート４の捲縮深さｄｃをシート４の全域に亘って容易に制御することができる。
　また、直径検出ユニット６０は、例えばレーザー変位計であって、直径検出プロセスＰ１においてロール６に非接触で直径Ｄを検出する。これにより、直径検出ユニット６０がロール６に接触することによってシート４に生じる皴や破れを防止することができる。従って、直径Ｄの測定、ひいてはシート４の捲縮処理に関するパラメータの制御をより一層確実に行うことができる。
　また、シート供給セクション１０は、シート供給ステップＳ１において、厚さｔが１００μｍ以上となるシート４が巻装されたロール６からシート４を連続的に繰り出して搬送経路１４に供給する。これにより、捲縮プロセスＰ４に関するパラメータとして捲縮深さｄｃを制御するにあたり、その制御の効果を好適に発揮させることができるため、シート４の捲縮処理に関するパラメータの制御をより一層確実に行うことができる。
　以上で実施形態についての説明を終えるが、上記実施形態は、限定的ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。例えば、上記実施形態の場合、ロール６をその径方向で見たときの外側領域Ａ１、中間領域Ａ２、及び内側領域Ａ３に分割し、各領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応するシート４の厚さｔ１、ｔ２、ｔ３のデータが予め記憶部６６に格納される。しかし、これに限らず、ロール６を径方向の４つ以上のさらに細かい領域に分割し、各領域に対応するシート４の厚さｔのさらに多くのデータを格納しても良い。これにより、シート４の捲縮処理に関するパラメータの制御をさらに高精度に行うことができる。
　また、直径検出ユニット６０は、シート４に皴や破れが生じないのであれば、ロール６に接触して直径Ｄを検出する接触型検出ユニットであっても良い。また、直径Ｄは、変位計（測距計）に限らず、ロール６の回転速度、搬送経路１４におけるシート４の搬送速度、ロッド１の製造速度、或いは、ロッド１の製造開始からの経過時間などから算出しても良い。
　また、直径検出プロセスＰ１において検出対象となったシート４が捲縮プロセスＰ４において実際に捲縮されるまでにはタイムラグが存在する。従って、制御プロセスＰ２においては、上記タイムラグを考慮した遅延制御を行うのが好ましい。また、上記実施形態の場合、ロール６の直径Ｄに基づいて制御されるパラメータは、捲縮深さｄｃに限らず、シート４の幅方向Ｙにおける捲縮部４ａの幅、シート４の幅方向Ｙにおける捲縮部４ａの数、シート４の長手方向Ｘ及び幅方向Ｙにおける捲縮部４ａの位置などをロール６の直径Ｄに基づき制御しても良い。
　また、記憶部６６には、ロール６の直径Ｄに対応するシート４の厚さｔのデータのみならず、直径Ｄ、厚さｔに紐づいた噛合深さｄｅ、捲縮深さｄｃ、軸間距離Ｌ、通気抵抗Ｒのデータを格納しても良い。これにより、データ取得プロセスＰ３において記憶部６６から有用な各種データを取得可能となるため、シート４の捲縮処理に関するパラメータの制御をさらに高精度に行うことができる。
　記憶部６６には、ロール６の直径Ｄに対応するシート４の厚さｔのデータを記憶させず、ロール６の直径Ｄに対応するシートの捲縮処理に関するパラメータを格納してもよい。すなわち、ロール６の直径Ｄとその直径が検出されたときに制御される噛合深さｄｅ、捲縮深さｄｃ、軸間距離Ｌのうち少なくとも１つのデータを格納してもよい。これにより、記憶部６６の容量を節約することができる。
　また、最終的な目的として制御されるロッド特性は、ロッド１の通気抵抗Ｒに限らず、ロッド１が物品８０において果たす機能に応じて、他のロッド特性、例えば香味発生特性、冷却特性、支持強度特性などを選択しても良い。また、搬送経路１４において厚さｔなどのシート特性を適宜測定しても良い。この場合、制御プロセスＰ２においては、上記実施形態の間接制御と組み合わせて、実測したシート特定を用いたフィードバック制御を行うことも可能である。
　さらに、上記実施形態の一部又は全部は、以下に示す各態様の記載により表現され得る。
（態様１）
　シートが巻装されたロールから前記シートを連続的に繰り出して搬送経路に供給するシート供給セクションと、
　前記搬送経路に搬送される前記シートに捲縮処理を施すシート処理セクションと、
　前記シート処理セクションにて捲縮処理を施した前記シートをその長手方向と交差する幅方向にギャザリングして収束ロッドを形成するギャザリングセクションと、
　前記ギャザリングセクションにて形成された前記収束ロッドを縮径しつつ、供給される巻紙でラッピングし、連続ロッドを形成するラッピングセクションと、
　前記ラッピングセクションにて形成された前記連続ロッドをロッドに切断する切断セクションと
を備え、
　前記シート処理セクションは、
　前記シートを繰り出し中の前記ロールの直径を検出する直径検出ユニットと、
　前記直径検出ユニットで検出した前記直径に基づいて、前記シートの捲縮処理に関するパラメータを制御する制御ユニットと
を有する、香味吸引物品に用いるロッドの製造機。
（態様２）
　前記パラメータは、前記シートに形成される捲縮部の捲縮深さである、態様１に記載の香味吸引物品に用いるロッドの製造機。
（態様３）
　前記シート処理セクションは、
　前記搬送経路において第１ローラと第２ローラとにより前記シートを挟んで搬送することにより前記シートに捲縮処理を施すローラセットと、
　前記第１ローラの回転軸と前記第２ローラの回転軸との間の軸間距離を調整する軸間調整ユニットと
を有し、
　前記第１ローラには、その外周面の周方向に亘って突出した凸条が形成され、
　前記第２ローラには、その外周面の周方向に亘って前記凸条に噛み合う凹条が形成され、
　前記ローラセットは、前記シートを挟んで搬送する際、前記凸条と前記凹条とが前記シートを介して噛み合う噛合部を形成し、
　前記制御ユニットは、前記軸間調整ユニットを制御して前記軸間距離を調整することにより、前記噛合部の噛合深さを制御し、ひいては前記捲縮深さを制御する、態様２に記載の香味吸引物品に用いるロッドの製造機。
（態様４）
　前記直径検出ユニットは、前記ロールに非接触で前記直径を検出する、態様１に記載の香味吸引物品に用いるロッドの製造機。
（態様５）
　前記制御ユニットは、前記直径に対応する位置に巻装される前記シートの厚さのデータを格納した記憶部を有し、前記記憶部から前記直径検出ユニットで検出した前記直径に対応する前記厚さを取得し、取得した前記厚さに基づいて前記シートの捲縮処理に関する前記パラメータを制御する、態様１に記載の香味吸引物品に用いるロッドの製造機。
（態様６）
　前記シート供給セクションは、厚さが１００μｍ以上となる前記シートが巻装された前記ロールから前記シートを連続的に繰り出して前記搬送経路に供給する、態様１から５の何れか一態様に記載の香味吸引物品に用いるロッドの製造機。
（態様７）
　シートが巻装されたロールから前記シートを連続的に繰り出して搬送経路に供給するシート供給ステップと、
　前記搬送経路に搬送される前記シートに捲縮処理を施す捲縮プロセスを行うシート処理ステップと、
　前記シート処理ステップで捲縮処理を施した前記シートをその長手方向と交差する幅方向にギャザリングして収束ロッドを形成するギャザリングステップと、
　前記ギャザリングステップにて形成された前記収束ロッドを縮径しつつ、供給される巻紙でラッピングし、連続ロッドを形成するラッピングステップと、
　前記ラッピングステップにて形成された前記連続ロッドをロッドに切断する切断ステップと
を含み、
　前記シート処理ステップは、
　前記シートを繰り出し中の前記ロールの直径を検出する直径検出プロセスと、
　前記直径検出プロセスで検出した前記直径に基づいて、前記捲縮プロセスに関するパラメータを制御する制御プロセスと
を含む、香味吸引物品に用いるロッドの製造方法。
（態様８）
　前記制御プロセスでは、前記シートに対する捲縮深さを前記パラメータとして制御する、態様７に記載の香味吸引物品に用いるロッドの製造方法。
（態様９）
　前記直径検出プロセスでは、前記ロールに非接触で前記直径を検出する、態様８に記載の香味吸引物品に用いるロッドの製造方法。
（態様１０）
　前記シート処理ステップは、前記直径に対応する前記シートの厚さのデータを取得するデータ取得プロセスをさらに含み、
　前記制御プロセスは、前記データ取得プロセスで取得し、且つ前記直径検出プロセスで検出した前記直径に対応する前記厚さに基づいて、前記捲縮プロセスに関する前記パラメータを制御する、態様７に記載の香味吸引物品に用いるロッドの製造方法。
（態様１１）
　前記シート供給ステップでは、厚さが１００μｍ以上となる前記シートが巻装された前記ロールから前記シートを連続的に繰り出して前記搬送経路に供給する、態様７から１０の何れか一態様に記載の香味吸引物品に用いるロッドの製造方法。
　　１　ロッド
　　２　製造機
　　４　シート
　４ａ　捲縮部
　　６　ロール
　１０　シート供給セクション
　１４　搬送経路
　２０　シート処理セクション
　２２　ローラセット
２２Ａ　第１ローラ
２２Ｂ　第２ローラ
２４ａ　凸条
２４ｂ　凹条
　２６　噛合部
２８ａ　第１ローラの回転軸
２８ｂ　第２ローラの回転軸
　３０　ギャザリングセクション
　４０　ラッピングセクション
　５０　切断セクション
　６０　直径検出ユニット
　６２　制御ユニット
　６４　軸間調整ユニット
　６６　記憶部
　７０　収束ロッド
　７２　巻紙
　７４　連続ロッド
　８０　香味吸引物品
　　Ｄ　直径
　　ｔ　厚さ
　ｄｃ　パラメータ（捲縮深さ）
　ｄｅ　噛合深さ
　　Ｌ　軸間距離
　　Ｘ　長手方向
　　Ｙ　幅方向
　Ｓ１　シート供給ステップ
　Ｓ２　シート処理ステップ
　Ｓ３　ギャザリングステップ
　Ｓ４　ラッピングステップ
　Ｓ５　切断ステップ
　Ｐ１　直径検出プロセス
　Ｐ２　制御プロセス
　Ｐ３　データ取得プロセス
　Ｐ４　捲縮プロセス

 

Claims (11)

  1. 　シートが巻装されたロールから前記シートを連続的に繰り出して搬送経路に供給するシート供給セクションと、
    　前記搬送経路に搬送される前記シートに捲縮処理を施すシート処理セクションと、
    　前記シート処理セクションにて捲縮処理を施した前記シートをその長手方向と交差する幅方向にギャザリングして収束ロッドを形成するギャザリングセクションと、
    　前記ギャザリングセクションにて形成された前記収束ロッドを縮径しつつ、供給される巻紙でラッピングし、連続ロッドを形成するラッピングセクションと、
    　前記ラッピングセクションにて形成された前記連続ロッドをロッドに切断する切断セクションと
    を備え、
    　前記シート処理セクションは、
    　前記シートを繰り出し中の前記ロールの直径を検出する直径検出ユニットと、
    　前記直径検出ユニットで検出した前記直径に基づいて、前記シートの捲縮処理に関するパラメータを制御する制御ユニットと
    を有する、香味吸引物品に用いるロッドの製造機。
  2. 　前記パラメータは、前記シートに形成される捲縮部の捲縮深さである、請求項１に記載の香味吸引物品に用いるロッドの製造機。
  3. 　前記シート処理セクションは、
    　前記搬送経路において第１ローラと第２ローラとにより前記シートを挟んで搬送することにより前記シートに捲縮処理を施すローラセットと、
    　前記第１ローラの回転軸と前記第２ローラの回転軸との間の軸間距離を調整する軸間調整ユニットと
    を有し、
    　前記第１ローラには、その外周面の周方向に亘って突出した凸条が形成され、
    　前記第２ローラには、その外周面の周方向に亘って前記凸条に噛み合う凹条が形成され、
    　前記ローラセットは、前記シートを挟んで搬送する際、前記凸条と前記凹条とが前記シートを介して噛み合う噛合部を形成し、
    　前記制御ユニットは、前記軸間調整ユニットを制御して前記軸間距離を調整することにより、前記噛合部の噛合深さを制御し、ひいては前記捲縮深さを制御する、請求項２に記載の香味吸引物品に用いるロッドの製造機。
  4. 　前記直径検出ユニットは、前記ロールに非接触で前記直径を検出する、請求項１に記載の香味吸引物品に用いるロッドの製造機。
  5. 　前記制御ユニットは、前記直径に対応する位置に巻装される前記シートの厚さのデータを格納した記憶部を有し、前記記憶部から前記直径検出ユニットで検出した前記直径に対応する前記厚さを取得し、取得した前記厚さに基づいて前記シートの捲縮処理に関する前記パラメータを制御する、請求項１に記載の香味吸引物品に用いるロッドの製造機。
  6. 　前記シート供給セクションは、厚さが１００μｍ以上となる前記シートが巻装された前記ロールから前記シートを連続的に繰り出して前記搬送経路に供給する、請求項１から５の何れか一項に記載の香味吸引物品に用いるロッドの製造機。
  7. 　シートが巻装されたロールから前記シートを連続的に繰り出して搬送経路に供給するシート供給ステップと、
    　前記搬送経路に搬送される前記シートに捲縮処理を施す捲縮プロセスを行うシート処理ステップと、
    　前記シート処理ステップで捲縮処理を施した前記シートをその長手方向と交差する幅方向にギャザリングして収束ロッドを形成するギャザリングステップと、
    　前記ギャザリングステップにて形成された前記収束ロッドを縮径しつつ、供給される巻紙でラッピングし、連続ロッドを形成するラッピングステップと、
    　前記ラッピングステップにて形成された前記連続ロッドをロッドに切断する切断ステップと
    を含み、
    　前記シート処理ステップは、
    　前記シートを繰り出し中の前記ロールの直径を検出する直径検出プロセスと、
    　前記直径検出プロセスで検出した前記直径に基づいて、前記捲縮プロセスに関するパラメータを制御する制御プロセスと
    を含む、香味吸引物品に用いるロッドの製造方法。
  8. 　前記制御プロセスでは、前記シートに対する捲縮深さを前記パラメータとして制御する、請求項７に記載の香味吸引物品に用いるロッドの製造方法。
  9. 　前記直径検出プロセスでは、前記ロールに非接触で前記直径を検出する、請求項８に記載の香味吸引物品に用いるロッドの製造方法。
  10. 　前記シート処理ステップは、前記直径に対応する前記シートの厚さのデータを取得するデータ取得プロセスをさらに含み、
    　前記制御プロセスは、前記データ取得プロセスで取得し、且つ前記直径検出プロセスで検出した前記直径に対応する前記厚さに基づいて、前記捲縮プロセスに関する前記パラメータを制御する、請求項７に記載の香味吸引物品に用いるロッドの製造方法。
  11. 　前記シート供給ステップでは、厚さが１００μｍ以上となる前記シートが巻装された前記ロールから前記シートを連続的に繰り出して前記搬送経路に供給する、請求項７から１０の何れか一項に記載の香味吸引物品に用いるロッドの製造方法。

     
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