JP2506462B2 - 穿孔検出方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、穿孔検出方法及びその装置に係り、特に
棒状物体、例えば、シガレットの外周面に形成された複
数の微細孔の穿孔状態を検出する穿孔検出方法及びその
装置に関する。

［従来の技術］ フィルタ付きシガレットには、喫煙者に軽い喫煙感を
与え、また煙流を希釈するとともにその温度を低下させ
る為、フィルタの外周面に複数の微細孔を形成したもの
がある。このようなシガレットでは、喫煙の際、喫煙者
の口中には、シガレットの刻み側からシガレットのフィ
ルタ側に送られる煙がシガレットの外周の微細孔及びそ
の巻紙を介して吸引される空気によって希釈される。

しかし、喫煙者に心地好い喫味を与えるためには、微
細孔及び巻紙を介して吸引される空気が、常に一定量に
維持される必要がある。そこで、この吸引される空気が
製品毎に一定量に維持されているかどうかを検査する必
要性があり、この検査方法として空気流入度（ダイシュ
ーション）を検出する検出方法があり、このための装置
が研究開発されている。

シガレットの外周の微細孔及びその巻紙を介して吸引
される空気流入度を検出するための検出方法として「特
開昭57−194339号」に開示される方法がある。この検出
方法では、シガレットの刻み側から所定圧に保たれた圧
縮空気が送込まれ、フィルタ側での流出圧力が圧力変換
器で検出され、フィルタ側で検出された流出圧力とシガ
レットに与えられ所定圧力としての流入圧力とからシガ
レットの空気流入度が検出されている。

一般にダイリューションに関する式は、下記式で表わ
せ、この式に基づいてダイリューション値（Ｄ）が算出
される。

Ｄ＝B/A×100 ＝（Ａ−Ｃ）/A×100（％） ここで、 D;ダイリューション値 A;喫煙者の口中に吸引される空気量 B;シガレットの外周を通して吸引される空気量 C;喫煙によるシガレットの刻み側からの煙の量 を表わしている。

この式を等価回路に置き換えて表わすと次の式が成立
する。

Ｄ＝（P1−P2）/P1×100（％） ここで、 P1;シガレットに与えられた所定圧力としての流入圧力 P2;シガレットから流出し検出された検出圧力としての
流出圧力 を表わしている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の空気の流入量を検出する検出方法においては、
シガレットのフイルタ側でのみ流出圧力信号が検出さ
れ、シガレットの刻み側には、流入圧力として所定の圧
力が常に印加されているとして特に検出されずにダイリ
ューション（Ｄ）が検出されている。従って、シガレッ
ト内が流入圧力に維持されるに十分な時間が与えられる
場合には、十分に正確なダイリューション（Ｄ）を検出
することができる。従って、比較的低速で搬送されるシ
ガレットの製造工程にこのようなダイリューションの測
定方法を導入するする場合には、比較的正確にダイリュ
ーションを測定することができる。

しかしながら、シガレットの生産性の向上に対応して
シガレットが高速で搬送されてシガレットが製造される
現況においては、シガレット内が流入圧力に達する前に
流出圧力が検出されダイリューションを正確に検出でき
ない問題がある。即ち、検出しようとするシガレットの
搬送速度の方が、刻み側からフィルタ側への通気圧の速
度より早い場合には、検出圧がシガレットのフィルタ側
へ到達しないうちに、次のシガレットの検出に移るた
め、低速搬送時と同様の検出圧が得られず、検出精度が
低下するという問題がある。

更に、従来の検出装置においては、微小圧力は、オリ
フィスを用いて圧力を上げ、流量計算から求めている
が、このような圧力の増幅過程を経た圧力検出において
は、検出精度が低下するという問題も指摘されている。

本発明は、このような課題に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、シガレットが高速搬送さ
れた場合でも、高い検出精度で空気流入度（ダイリュー
ション）の検出ができる穿孔検出方法及びその装置を提
供することにある。

［課題を解決するための手段及び作用］ この発明によれば、 穿孔された棒状物品を予備圧力付加位置に搬送する工
程と、 前記予備圧力付加位置で棒状物品の一端を閉塞してそ
の他端を予備圧力源に接続してこの予備圧力源から棒状
物体の他端を介して棒状物体内に予備圧力を与える工程
と、 予圧を与えられた棒状物品の両端を閉塞したまま測定
位置に移動する工程と、 測定位置に移動された棒状物品のいずれか一端を測定
用圧力源に、また、その他端を流出圧力測定部に接続し
て棒状物品一端に測定用圧力源から測定用圧力を加える
工程と、 前記測定用圧力を測定用圧力源で検出して第１の電気
信号に変換し、その棒状物品の他端から流出される流出
圧力を流出圧力測定部で検出して第２の電気信号に変換
する工程と、及び 第１及び第２の電気信号を処理してダイリューション
を演算する工程と、 を具備することを特徴とする穿孔検出方法が提供され
る。

また、この発明によれば、 予備圧力付加位置及び測定位置を通過して穿孔された
棒状物品を搬送する搬送手段と、 予備圧力源を含み、前記予備圧力付加位置に搬送され
た棒状物品の一端を閉塞し、その棒状物体の他端を予備
圧力源に接続してその他端から予備圧力を与える予備圧
力付加手段と、 測定用圧力源を含み、前記予備圧力付加手段から前記
測定位置に搬送された棒状物体のいずれか一端を測定用
圧力源に接続して予備圧力を与えられた棒状物品の接続
端から測定用圧力を加える測定圧付加手段、 前記測定位置で棒状物品に与えられる測定用圧力を検
出して第１の電気信号に変換する第１の検出手段と、 前記測定位置で棒状物品の他端に接続され、測定用圧
力が与えられた棒状物品の他端から流出される流出圧力
を検出して第２の電気信号に変換する第２の検出手段
と、及び 第１及び第２の電気信号を処理してダイリューションを
演算する演算手段と、 とを具備することを特徴とする穿孔検出装置置が提供さ
れる。

この発明によれば、予め棒状物品には、予備圧力が与
えられていることから、仮にこの棒状物品が高速で搬送
されていても、確実に棒状物品内に測定用圧力を導入す
ることができる。しかも、棒状物品から流出される流出
圧力のみならず、棒状物品に流入される測定用の圧力が
直接検出されることから、その検出精度を向上すること
ができる。

更に、この発明の実施例においては、圧力の測定が直
接変換器により電気信号に変換されることから、オリフ
ィス等の増幅機構を用いる場合に比べてより検出精度を
向上することができる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例に係る穿孔検出装置につい
て、図面を参照して詳細に説明する。

第１図は、この発明の一実施例に係る穿孔検出装置の
要部を示す断面図及び第２図は、第１図に示された穿孔
検出装置を具体化した装置の断面図及び第３図は、第２
図に示された穿孔検出装置を組み込んだ穿孔装置を示す
平面図を示している。

穿孔検出工程（ダイリューション検出工程）の前に第
３図に示される穿孔装置60で穿孔されたフィルタ付きシ
ガレットは、ダイリューション検出装置１に搬送され、
その空気流入度（ダイリューション）が検出され、シガ
レットが、即ち、シガレットＣに穿孔された微細孔が検
査される。

第３図に示される穿孔装置は、高速搬送されたシガレ
ットＣを各々が穿孔を施す穿孔デイスク34a,34bを備
え、この穿孔デイスク34a,34bの回転軸上には、穿孔デ
イスク34a,34bと共に回転する略円錐状の多面体ミラー1
03,107が設けられている。また、この多面体ミラー10
3、107の反射面に夫々対向するように回転軸の周りの円
周上に複数の集光レンズ104、108が配置され、これが穿
孔ディスク34a,34bに固定されている。間欠的に発生さ
れ、図示せぬ光学系を介して各々の多面体ミラー103、1
07に導かれたパルスレーザビームは、この多面体ミラー
103、107の反射面で反射されて複数のビームに分割され
てこの穿孔デスク34a,34bの外周に保持されたシガレッ
トＣの外周面に集光レンズ104,108を介して集光され、
シガレットＣの外周面に穿孔が施される。

この穿孔デイスク34a,34bの近傍には、シガレットＣ
を供給する供給ローラ40及び第１及び第２の中間供給ロ
ーラ41a,41bが設けられている。供給ローラ40は、円柱
状に形成され、その周面には複数の保持溝42が形成され
ている。第２の中間供給ローラ41bは、供給ローラ40及
び第２の穿孔ディスク34bの外周に接するように供給ロ
ーラ40と第２の穿孔ディスク34bとの間に配置され、ま
た、同様に第１の中間供給ローラ41aは、第２の中間供
給ローラ41b及び第１の穿孔ディスク34aの外周に接する
ように第２の中間供給ローラ41bと第１の穿孔ディスク3
4aとの間に配置されている。これら穿孔デイスク34a,34
b、中間供給ローラ41a,41b、及び供給ローラ40は、互い
に同一周速度で回転するように図示しない駆動機構によ
って回転させられる。

中間供給ローラ41a,41bの各々の周面には、断面が略
半円状の複数の保持溝43が形成され、これら保持溝の周
方向の配列間隔は、上記供給ローラ40の保持溝42の配列
間隔と等しく、穿孔デイスク34a,34bの保持アーム49の
配列間隔の1/2に設定されている。第１の中間供給ロー
ラ41aの偶数番目の保持溝43の底部には、複数の吸着孔
（図示しない）が形成され、保持溝43は、この吸着孔を
介してバキューム通路44aに連通されている。これらの
バキューム通路44aは、円弧状の連通溝45を介して図示
しないバキューム機構に連通されている。また、第２の
中間供給ローラ41bの奇数番目の保持溝43の底部には、
同様に吸着孔が形成され、この保持溝43は、同様に吸着
孔を介してバキューム通路44bに連通されている。これ
らのバキューム通路44bは、円弧状の連通溝48を介して
バキューム機構に連通されている。更に、この第２の中
間供給ローラ41bの偶数番目の保持溝43の底部には、や
はり同様に吸着孔が形成され、この保持溝43は、吸着溝
を介してバキューム通路46bに連通されている。このバ
キューム通路46bは、連通溝48とは異なる円弧状の連通
溝47を介してバキューム機構に連通されている。第１の
中間供給ローラ41aの連通溝45は、この第１の中間供給
ローラ41aが第２の中間供給ローラ41bと接する位置と第
１の穿孔ディスク34aと接する位置との間に亙って形成
されている。また、第２の中間ローラ41bの連通溝48
は、この第２の中間供給ローラ41bが供給ローラ40に接
する位置と第２の穿孔ディスク34bと接する位置との間
に亙って形成され、また連通溝47はこの第２の中間供給
ローラ41bが供給ローラ40に接する位置と第１の中間供
給ローラ41aに接する位置との間に亙って形成されてい
る。

このような構成を穿孔装置が有することから、シガレ
ットを製造する前工程から送られたシガレットＣは、供
給ローラ40の回転と共にこの供給ローラ40に受け取ら
れ、供給ローラ40の保持溝42内に保持され、その回転と
共に搬送される。供給ローラ40で搬送されるシガレット
Ｃが第１の中間供給ローラ41aに近付くと、この供給ロ
ーラ40の各保持溝42に保持されているシガレットＣは、
まず第２の中間供給ローラ41bの各保持溝43に受け渡さ
れる。従って、次々に搬送されてきたシガレットは、こ
れらの各保持溝内に吸着保持され、中間供給ローラ41b
によって搬送される。偶数番目の保持溝43に連通する連
通溝47は、この第２の中間供給ローラ41bが第１の中間
供給ローラ41aに接する位置間にしか形成されていない
ので、偶数番目の保持溝43がこの両者が接する位置まで
移動されると、シガレットの吸着保持が開放され、この
偶数番目の保持溝に保持されていたシガレットＣは、第
１の中間供給ローラ41aの偶数番目の保持溝43に受け渡
される。この第１の中間供給ローラ41aに受け渡された
シガレットＣは、この第１の中間供給ローラ41aに保持
されて搬送される。第１の中間供給ローラ41aと第１の
穿孔ディスク34aとが接する位置にまでシガレットＣが
移動されると、このシガレットＣは、第１の穿孔ディス
クの保持アーム49に次々に受け渡される。一方、この第
２の中間供給ローラ41bの奇数番目の保持溝43に保持さ
れているシガレットＣは、第１及び第２の中間ローラ41
a,41bが接する位置を通過して搬送される。第２の中間
供給ローラ41bと第２の穿孔ディスク34bが接する位置に
までシガレットＣが移動されると、シガレットＣは、第
２の穿孔ディスク34bの各保持アーム49に受け渡され
る。このようにして、これらの中間供給ローラ41a,41b
によって、供給ローラ40から供給されるシガレットは、
奇数及び偶数番目のグループに分けられ、各々のグルー
プのシガレットＣは、それぞれ第１及び第２の穿孔ディ
スク34a,34bの各保持アーム49に受け渡される。

各々の穿孔ディスク34a,34b上では、図示せぬ回転機
構によって保持アーム49が穿孔ディスク34a,34bの回転
に連動して回転されることから、シガレット穿孔ディス
ク34a,34bの回転軸の周りに回転されるとともに公転さ
れる。従って、多面体ミラー103、107から反射されシガ
レットＣ上に集光されたパルスレーザビームによってシ
ガレットＣの外周面に微細孔が形成される。

第１及び第２の穿孔ディスク34a,34bに対して前記の
中間供給ローラ41a,41bと対称な位置、即ち、穿孔装置
の退出側には、第１及び第２の２個の中間排出ローラ51
a,51bが設けられている。これらの中間排出ローラ51a,5
1bは、保持溝53及びバキューム通路を有し、これらの構
成については、中間供給ローラ41a,41bと略同一の構成
を有することからその説明は、省略する。然ながら、こ
れらの中間供給ローラ51a,51bは、中間供給ローラ41a,4
1bとは逆に回転されるる点が異なっている。中間ローラ
51a,51bの退出側の中間ローラ51bには、これに接して後
述するダイリューション検出装置が設けられ、第１図及
び第２図に示すような構造を有するダイリューションド
ラム62が配置されている。このダイリューションドラム
62及び中間排出ローラ51bは、同様にその周面に複数の
断面略半円状の保持溝53,64を備え、これらは、互いに
等しい配列間隔で配置されている。従って、第１の穿孔
ディスク34aからは、穿孔装置に搬送された偶数番目の
シガレットＣが第１の排出ローラ51aに受け渡され、更
に第２の排出ローラ51bに受け渡されると共に第２の穿
孔ディスク34bからは、穿孔装置に搬送された奇数番目
のシガレットＣが第２の排出ローラ51bに供給される。
その後、排出ローラ51bに保持されたシガレットＣは、
すべてダイリューションドラム62の保持溝64に順次移送
される。更に、このダイリューションドラムに62に接し
て不良シガレットを排除する排除機構67が設けられてい
る。この排除機構67は、排除ドラム70及びこの排除ドラ
ム70とダイリューションドラム62に接して設けられた搬
送ローラ72から構成されている。

穿孔装置の排出側がこのように構成されていることか
ら、穿孔され微細孔が形成されたシガレットＣは、第１
及び第２の穿孔ディスク34a,34bの保持アーム49から中
間排出ローラ51a,51bを介して次々に後述するダイリュ
ーションドラム62に送られ、ここで、シガレットＣの空
気流入度が後述するように測定される。この測定の終了
したシガレットＣは、排除機構67の搬送ローラ72を介し
て排除ドラム70に搬送される。排除ドラム70は、中間供
給ローラ41a,41b或は、中間排出ローラ51a,51bと同様に
吸引ポンプ（図示せず）に接続された吸引通路75及びこ
れに連通する吸着孔（図示せず）を有し、既に説明した
と同様に保持溝73にシガレットＣが吸着されて搬送され
る。もし、特定のシガレットＣが不良品である場合、例
えば、巻紙の不良或は、ダイリューション値が極めて大
きい場合には、吸引ポンプと吸引通路75との間に介挿さ
れた弁機構74が作動される。この弁機構74が作動される
と吸引通路75に延出されたブローパイプ76を介して空気
送出ポンプ（図示せず）から圧縮空気が吸引通路75に送
り込まれる。ここでブローパイプ76に送込まれた空気圧
は、前記吸引ポンプにより吸引通路75を介して吸引保持
されているシガレットＣに加わる吸引力よりも強い圧力
を有している。従って、保持溝73の吸着動作が解除さ
れ、不良シガレットＣがこの排除ドラム70から排除され
る。

ダイリューションドラム62は、第２図に示すようにベ
ース1aに固定された軸受部1b及びこの軸受け部1bに軸支
された回転可能な回転軸２を備えている。この回転軸２
の一端には、図示しないギヤから回転力が与えられるギ
ヤ20が固定され、また、この回転軸２の他端部には、円
柱状の回転部21が固定されている。この回転部21には、
バキューム通路10がその内部に円周状に形成されてい
る。このバキューム通路10に吸引圧力を伝達するパイプ
12が固定されたパイプ固定部22a,22bに固定され、この
バキューム通路10は、パイプ固定部22aに開孔され、パ
イプ12に連通された連通孔に連通されると共にそのバキ
ューム通路10の開孔部は、パイプ固定部22aの連通孔の
開孔面に気密に摺接されている。従って、回転部21が回
転されても、パイプ12を介して与えられる吸引力は、回
転部21内のバキューム通路10に確実に伝達される。ま
た、この回転部21には、その外周に設けられた保持溝64
及びバキューム通路10に連通された回転部21の放射方向
に延びる複数の連通溝４が形成されている。従って、シ
ガレットＣが排出ローラ51bから保持溝64内に受け渡さ
れた際には、シガレットＣは、バキューム通路10及び連
通溝４を介して伝達される吸引力によって保持溝64内に
保持される。回転部21には、更にこの回転部21に固定さ
れ、この回転部21と共に回転されるプシュロッド機構６
を備えている。

このプシュロッド機構６は、第４図に示すようにプシ
ュロッド17をその長手方向に移動可能に支持する支持部
15が回転部21にこの回転部21と共に回転可能に固定され
ている。このプシュロッド17の一端には、ローラ機構19
が設けられ、このローラ機構19のローラは、パイプ固定
部22aに固定された固定部18のカム面18a上を回転部21の
回転と共に回動可能なように当接配置されている。この
カム面18aは、後にその動作の説明から明らかなように
次第にそのその面高が増し、所定箇所でその面高が最大
となるように形成されている。支持部15内には、空胴部
15aが形成され、この空胴部15a内の摺動溝には、プシュ
バー17aが配置され、このプシュバー17aがピン17bによ
ってプシュロッド17に固定されている。プシュロッド17
の周囲には、ピン17bに固定され、空胴部15a内の面に当
接されているバイアススプリング17cが配置され、プシ
ュロッド17がローラ機構19のローラをカム面18aに当接
させるようにこのバイアススプリング17cによって退出
方向に押し付けられている。この支持部15内には、更に
プッシュロッド17のプシュ方向にほぼ平行に移動可能に
パッドブロック14が支持され、このパッドブロック14の
段部には、プシュバー17aが当接されている。このパッ
ドブロック14内には、パッド14aの開孔部に連通される
連通孔14bが形成されている。この連通孔14bのパッド14
aに対向する開孔部が形成された回転支持部15の面は、
洗浄パイプ12aが支持された固定支持部12bの面に気密に
当接されている。この気密当接面には、洗浄パイプ12a
に連通される連通孔12cの開孔部が形成されている。保
持溝64にシガレットＣが受け渡される前に洗浄パイプ12
aに連通する連通孔12cと回転支持部15の連通孔14bは、
連通され洗浄パイプ12aを介して供給される洗浄空気に
よってこれに連通するパッド14aが洗浄される。

第２図から明らかなようにシガレットＣの刻み側のプ
シュロッド機構６及びこれに関連する機構は、第４図に
示されるシガレットＣのフィルタ側と同様な構成を有し
ている。また、第２図の下方に示されるようにダイリュ
ーションの測定の為のシガレットＣ内にその刻み側から
測定圧を流入させる送圧構造３及びシガレットＣのフィ
ルター側から流出される流出圧力を導出させる導出構造
５のプシュロッド機構６及びこれに関連する機構は、同
様に第４図に示されるシガレットＣのフィルタ側と同様
な構成を有している。但し、送圧構造３及び導出構造５
のパイプは、夫々測定圧が流入される送気パイプ及び流
出圧が流出される送出パイプとして第４図とは、異なる
符号11及び16が付されている。

ダイリューションドラム62は、上述の構造を有してい
ることから、中間供給ローラ51bから供給されたシガレ
ットＣは、保持溝64における吸引により保持溝64内に保
持され、回転部21の回転と共にダイリューションドラム
62の周りを回転されて第２図の下方に示される送圧構造
３及び導出構造５に搬送される。この搬送にともないロ
ーラ機構19のローラが固定部18のカム面18aを回動し、
カム面18aの面高が増すことから、その回動と共にその
ローラーが押し出される。従って、プシュロッド17がそ
の長手方向にバイアススプリング17cに抗して押され、
プッシュバー17aがパッドブロック14を前進させ、その
結果、パッド14aが前進する。互いに対向するシガレッ
トＣのフイルタ側及び刻み側のパッド14aが前進するこ
とにより、パッド14a間の距離が回転部21の回転と共に
狭まり、シガレットＣが一対のパッド14a間に狭持さ
れ、一対のパッド14aがシガレットＣを介して連通さ
れ、シガレットＣのダイリューションが測定可能な状態
に維持される。ダイリューションの測定可能なシガレッ
トＣが回転部21の回転に伴い送圧構造３及び導出構造５
にまで搬送され、この送圧構造３及び導出構造５でシガ
レットＣのダイリューションが測定された後、カム面18
aの面高が減少されることから、一対のパッド14aが後退
し、シガレットＣが一対のパッド14aから解放される。
シガレットＣが回転部21の回転に伴い更に搬送される
と、保持溝64に与えられている吸引力が働かなくなり、
この時点で既に述べたように搬送ローラ72に受け渡され
る。

次にこのダイリューションドラム62における、ダイリ
ューションの測定動作について第１図を参照して説明す
る。ダイリューションドラム62においては、既に説明し
たように穿孔済シガレットＣは、パッド14a,14a間に配
置され、保持溝64内に吸引保持される。シガレットＣ
は、ダイリュージョンドラム62が僅かに回転することに
よって既に説明したように前進するパッド14a,14a間に
狭持される。パッド14a,14aでシガレットＣが狭持され
た後における支持部15の回転に伴いこの支持部15は、連
通孔12cが形成されていないフイルター側の固定支持部1
2bの箇所に移行される。この状態でシガレットＣが符号
212で示される位置にまで搬送されると、このシガレッ
トＣには、予圧パイプ11aから連通孔12a,14bを介して予
圧P0が加えられる。このとき、回転支持部15内の連通孔
14bは、フイルター側の固定支持部12bによって閉塞され
る。従って、フイルター側の固定支持部12bが閉塞され
た状態で符号212で示すように、圧縮空気P0が予備圧力
源26から予備送気パイプ11a,連通孔14b及びパッド14aを
介してシガレットＣの刻み側に与えられ、シガレットＣ
内に送り込まれ、その結果、シガレットＣの内圧が予備
的に高められる。この予圧が与えられた状態で移動した
シガレットＣは、符号232で示される位置でそのフイル
ター側のパッド14a,連通孔12b,12c及び送出パイプ16が
連通される。この状態で、測定用圧力源28から刻み側の
連通孔12c,14b及びパッド14aを介して測定用圧力として
の圧縮空気P3がシガレットＣの刻み側に加えられる。こ
のときシガレットＣ内の圧力は、シガレット本体、パッ
ド14a、連通孔14b,12c、パイプ16を通り、圧力変換器24
に達し、シガレットＣの外周面に形成された微細孔及び
その巻紙を介して流出する空気により、減圧された圧力
値P2がこの圧力変換気24によって検出される。

この測定圧P1及び減圧された圧力値P2は、夫々圧力変
換器22,24によって電気信号に変換され、後に述べるよ
うにこの信号に基づく演算によってダイリューションが
導出され、シガレットＣに形成された微細孔が規格内に
あるか否かが判定される。この測定が終了されたシガレ
ットＣは、ダイリューションドラム62の回転とともに搬
送され、上述した搬送ローラ72を経て排除ドラム70に受
け渡される。

変換器22、24によって測定された測定用圧縮空気P1及
び検出圧力P2は、変換器22、24によって電気信号に変換
され、第５図に示されるようにこの信号がA/D変換器12
1,122によってディジタル信号に変換されて制御回路の
入力回路142を介してダイリューション演算部31に入力
される。このダイリューション演算部31は、第５図に示
されるようにCPU162,RAM160,及びROM161から成り、ROM1
61に格納された演算式によって、CPU162において個々の
シガレットＣ毎のダイリューションが第６図に符号146
で示すように演算され、第５図に示されるRAM160にその
演算結果が次々に入力される。この測定結果から、符号
147に示すように不良品に相当するダイリューションが
検出されると、不良品に関するコマンドがCPU162から発
生されて出力部163に与えられ、このコマンドによって
排除機構67の弁機構74が作動してシガレットＣが排除ド
ラム70から排除される。例えば、異常に大きいあるい
は、小さいダイリューションが検出された場合には、紙
巻不良或は、穿孔されていない不良シガレットが排除ド
ラム70から排除される。更に、第６図に示されるように
ある所定数のデータが収集された後において、穿孔ディ
スク34a,34bで微細孔が穿孔されたシガレットＣに関す
るダイリューションの平均値が符号148で示すように平
均値演算される。即ち、同様にROM161に格納された演算
式によって、CPU162において個々のシガレットＣ毎のダ
イリューションが演算され、第５図に示されるRAM160に
その演算結果が入力される。ダイリューション平均値
は、出力部163を介してD/A変換器164によってアナログ
信号に変換され、これが表示部35に出力され、平均値が
表示される。

第７図フローチャートを参照しダイリューション演算
部31の演算検出動作についてより詳細に説明する。上述
したようにこの発明においては、シガレットＣの刻み側
から予圧P0と検出圧P3の２回に分けて圧縮空気がシガレ
ットＣに送り込まれている。従って、ステップS1で、検
出圧P3が送り込まれた際の刻み側の圧力P1及びフィルタ
側の圧力P2が圧力検出器22、24で検出されたかどうか判
断され、検出されていない場合は、ステップS19で他の
プログラムでサンプリング検出される。圧力P1,P2が検
出されている場合は、ステップS2でP2≠０であれば、ス
テップS3でP1＜P1下限レベルかどうか判断され、Noであ
ればステップS4でP1＜P2かどうか判断され、Noであれば
ステップS5で、後述するダイリューション算出式によっ
てダイリューション値Ｄが検出される。

ステップS2でP2＝０であれば、ステップS7でＤ＝100
としてダイリューションがセットされる。ステップS3で
Yesであれば、ステップS7でＤ＝100としてダイリューシ
ョンがセットされる。ステップS4でYesであれば、ステ
ップS6でＤ＝０としてダイリューションがセットされ
る。

上述の各ステップS5,S6,S7で検出されたダイリューシ
ョン値は次ぎに、ステップS8でＤ＞Ｄ上限レベルを判断
され、Noであれば、ステップS9でさらにＤ＜Ｄ下限レベ
ルかどうか判断され、Noであれば、ステップS10でP1＜P
1下限レベルかどうか判断され、Noであれば、ステップS
11でP2＜P2上限レベルかどうか判断され、Noであれば、
ステップS12で異常品排除がOFFとされる。

ステップS8、ステップS9、ステップS10、ステップS11
で共にYesであれば、ステップ13で異常品排除がONとな
り、異常品排除機構67で１本毎にシガレットＣが排除さ
れる。

次ぎにダイリューション値の平均値を検出するため
に、上述の各ステップで検出されたダイリューション値
Ｄは、次のように処理される。即ち、ステップS14で
は、Ｄ＞Ｄ異常値上限レベルかどうか判断され、Noであ
れば、ステップS15でＤ＜Ｄ異常値下限レベルかどうか
判断され、Noであれば、ステップS16でP1＜P1上限レベ
ルかどうか判断され、Noであれば、ステップS17でP2＜P
2下限レベルかどうか判断され、Noであれば、ステップS
18で、後述するダイリューション平均値演算が行われ、
この平均値は、ステップS19の他のプログラムのフロー
に従い、ダイリューション平均値表示メータ35で表示さ
れる。

一方、上述の各ステップS14、S15、S16、S17で共にYe
sであれば、ステップS19で他のプログラムへ進む。

第8A図及び第8B図を参照して上述したダイリューショ
ン検出方法の検出原理について説明する。

ダイリューション演算式は、一般に下記式で示され
る。

Ｄ＝B/A＝（Ａ−Ｃ）/A A;XとＹを加えた量で、喫煙者の口中に吸引される空気
量 C;シガレットの先端からの空気量 B;シガレットの外周を通して吸引される空気量 シガレットに加わる通気抵抗として電気的等価回路に置
換えると、 Ｄ＝R_T／（R_D＋R_T） となる。

圧力センサを２個使用し、第8B図のように接続し、シ
ガレットに流入される圧縮空気の流入方向から見て、上
流側の等価抵抗をR_T、下流側の等価抵抗をR_F、シガレッ
トのフィルタの外周に形成された孔を通過する空気の等
価抵抗をR_D、シガレットの両端を挟むパッドからの空気
の漏れ圧をRL₁、RL₂、シガレットに吹付けられる検出圧
P3、シガレットに流入される際の空気の検出圧P1、シガ
レット通過後の空気の検出圧P2とすると、 となり、RL₂》R_F RL₂》R_D とすると、 上記の式は、R_D×P3/（R_D＋R_T） となる。

ここで（P1−P2）/P1を計算すると、（P1＝P3）である
から、 ダイリューションＤ ＝｛P3−R_D×P3/（R_D＋R_T）｝/P3 ＝１−R_D／（R_D＋R_T） ＝R_T／（R_D＋R_T） となる。

一方、ダイリューション値の平均値演算は、 ダイリューションドラム１回転分（36本分）の平均を
求め、この値の32回転分の移動平均（1152本分）を計算
し、この移動平均値はダイリューション表示メータ35に
表示される。（4000回転の場合、約17秒間の移動平均
値）また、この平均値は、ドラム１回転毎に更新され
る。

途中シガレットＣに紙巻異常が生じたような異常値が
検出された場合は、平均値演算がされず、データとして
は、除去され、次の正常巻のシガレットから引続き演算
がなされる。

また、前述のダイリューション平均値は、以下の場合
を除いた移動平均値である。

（１）ダイリューション検出値がダイリューション異常
値上限レベルを越える場合 （２）ダイリューション検出器がダイリューション異常
値下限レベル未満の場合 （３）測定圧P1検出値がP1下限レベル未満の場合（巻無
し、巻紙破れに該当する場合） （４）シガレットＣのフィルタ側から流出した空気の圧
力P2がP2下限レベル未満の場合（巻無し、巻紙破れに該
当する場合） 前記（１）ないし（４）に該当するシガレットは、異
常品とみなされ、１本毎に排除される。

この発明のダイリューション測定方法と従来のダイリ
ューション測定方法との比較例を下記に示す。

第9A図及び第9B図は、従来のダイリューション方法で
測定した結果を示している。第10A図及び第10B図は、こ
の発明のこの測定方法で測定した結果を示している。こ
こで、従来の測定方法においては、予圧を与えずに測定
圧をシガレットの両側から与え、シガレットのフイルタ
ー側で圧力の低下を検出している。従って、第9A図及び
第9B図には、１つの検出圧の時間変化が電圧変化として
示されている。これに対して、第10A図及び第10B図に
は、シガレットの刻み側圧力P1及びフイルタ側圧力P2の
時間変化が電圧変化として示されている。ここで、第9A
図及び第10A図は、シガレットが回転数243r.p.mで搬送
される場合を示し、第9B図及び第10B図は、シガレット
が回転数4000r.p.mで搬送される場合を示している。

これらのグラフから明らかなように本願の方法によれ
ば、回転数が大きくなっても十分に正確に測定すること
ができる。即ち、第9A図及び第9B図のグラフでは、回転
数が大きくなると、応答が急激に低下し、ピーク値も低
下するに対して第10A図及び第10B図のグラフでは、回転
数が大きくなっても、応答がそれほど低下せず、ピーク
値も変化していないことが理解される。

なお、本発明は前記実施例に限定されることはなく、
要求に応じて種々改変することができる。例えば、シガ
レットに穿孔する場合に限らず、単なる棒状物品に穿孔
する場合にも適用してもよい。

［効果］ 検出圧を送り込む前に、予圧を加えることでシガレッ
トの先端まで圧力が到達し易くなり、高速搬送時におい
ても低速時と同様に正確な検出圧を得ることができる。
また、増幅器（オリフィス）を用いずに直接シガレット
の両端の空気圧を検出することから、より正確なダイリ
ューション値を求めることができ、検出精度が高いもの
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係る穿孔検出装置の要
部を示す断面図、第２図は、第１図に示された穿孔検出
装置の具体例を示す断面図、第３図は、第２図に示され
た穿孔検出装置を組み込んだ穿孔装置を示す正面図、第
４図は、第２図に示された穿孔検出装置の一部を示す断
面図、第５図は、第１図及び第２図に示された穿孔検出
装置の演算部を示すブロック図、第６図は、第５図の演
算部の機能を示すブロック図、第７図は、第５図に示さ
れた演算部のフローを示すフローチャート、第8A図及び
第8B図は、ダイリューション検出方法の原理を説明する
ための等価回路図を示し、第9A図及び第9B図は、従来の
ダイリューション方法で測定した結果を示し、及び第10
A図及び第10B図は、この発明のこの測定方法で測定した
結果を示している。 ２……回転軸、６……プッシュロッド機構、12a……洗
浄パイプ、11a……予圧パイプ、11……送込パイプ、16
……送出パイプ、17……プッシュロッド、21……回転
部、18……固定部、10……バキューム通路、18a……カ
ム面、19……ローラ機構、22、24……圧力変換器、64…
…保持溝、Ｃ……フィルタ付シガレット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 正嘉 東京都北区堀船２丁目20番46号 日本た ばこ産業株式会社機械技術開発センター 内 審査官 桜井 康平 (56)参考文献 特開 昭57−194339（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−67488（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】穿孔された棒状物品を予備圧力付加位置に
   搬送する工程と、 前記予備圧力付加位置で棒状物品の一端を閉塞してその
   他端を予備圧力源に接続してこの予備圧力源から棒状物
   体の他端を介して棒状物体内に予備圧力を与える工程
   と、 予圧を与えられた棒状物品の両端を閉塞したまま測定位
   置に移動する工程と、 測定位置に移動された棒状物品のいずれか一端を測定用
   圧力源に、また、その他端を流出圧力測定部に接続して
   棒状物品一端に測定用圧力源から測定用圧力を加える工
   程と、 前記測定用圧力を測定用圧力源で検出して第１の電気信
   号に変換し、その棒状物品の他端から流出される流出圧
   力を流出圧力測定部で検出して第２の電気信号に変換す
   る工程と、及び 第１及び第２の電気信号を処理してダイリューションを
   演算する工程と、 を具備することを特徴とする穿孔検出方法。
2. 【請求項２】予備圧力付加位置及び測定位置を通過して
   穿孔された棒状物品を搬送する搬送手段と、 予備圧力源を含み、前記予備圧力付加位置に搬送された
   棒状物品の一端を閉塞し、その棒状物体の他端を予備圧
   力源に接続してその他端から予備圧力を与える予備圧力
   付加手段と、 測定用圧力源を含み、前記予備圧力付加手段から前記測
   定位置に搬送された棒状物体のいずれか一端を測定用圧
   力源に接続して予備圧力を与えられた棒状物品の接続端
   から測定用圧力を加える測定圧付加手段、 前記測定位置で棒状物品に与えられる測定用圧力を検出
   して第１の電気信号に変換する第１の検出手段と、 前記測定位置で棒状物品の他端に接続され、測定用圧力
   が与えられた棒状物品の他端から流出される流出圧力を
   検出して第２の電気信号に変換する第２の検出手段と、
   及び 第１及び第２の電気信号を処理してダイリューションを
   演算する演算手段と、 とを具備することを特徴とする穿孔検出装置置。