(57)【要約】シガレット巻紙における、蛍光物質を含む香料の塗布ムラや塗布量を検査するに好適な塗布香料検査装置が提供される。この検査装置は、蛍光物質が添加された香料または蛍光物質を含む香料を塗布したシガレット巻紙の香料塗布面に紫外線を照射する光源（１０）と、この紫外線照射により生起される蛍光発光を画像として取り込むカメラ（２０）と、この画像を２値化処理して得た検査画像における蛍光発光領域の面積を検出し、この蛍光発光領域面積から巻紙への香料の塗布状態を判定する画像処理装置（３０）とを有する。
2004064546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シガレット巻紙への香料の塗布状態を検査する塗布香料検査装置において、
蛍光物質が添加された香料あるいは蛍光物質を含む香料が塗布されたシガレット巻紙の香料塗布面に紫外線を照射する光源と、
紫外線照射による前記香料塗布面からの蛍光発光を画像として取り込むカメラと、
前記画像における蛍光発光強度分布からシガレット巻紙における香料塗布状態に相関する情報を検出する画像処理手段と、
前記香料塗布状態に相関する情報に基づいてシガレット巻紙への香料の塗布状態を判定する判定手段と
を備えることを特徴とする塗布香料検査装置。
【請求項２】
前記カメラは、シガレット巻紙に予め設定された検査領域につき一連の画像を順次取り込み、
前記画像処理手段は、前記一連の画像の各々における蛍光発光強度分布から所定以上の蛍光発光強度を有する蛍光発光領域を検出し、
前記判定手段は、前記一連の画像の各々における蛍光発光領域からシガレット巻紙における香料塗布領域を判定する
ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の塗布香料検査装置。
【請求項３】
前記画像処理手段は、前記一連の画像の各々における蛍光発光強度分布から、各前記画像における蛍光発光強度分布から、各前記画像における蛍光発光領域の幅を前記香料塗布状態に相関する情報として検出し、更に、各前記画像における蛍光発光領域の幅に基づきその面積を検出し、
前記判定手段は、前記一連の画像のそれぞれにおける蛍光発光領域の合計面積に基づいて香料塗布量を判定する
ことを特徴とする請求の範囲第２項記載の塗布香料検査装置。
【請求項４】
前記香料はシガレット巻紙の長手方向に線状に塗布され、
前記カメラは、シガレット巻紙の幅方向にみて香料が塗布されたシガレット巻紙部分全体を含むようにシガレット巻紙に設定された検査領域に係る一連の画像を順次取り込む
ことを特徴とする請求の範囲第３項記載の塗布香料検査装置。
【請求項５】
シガレット巻紙によりたばこ刻みを巻き上げる巻き上げセクションと、
シガレット巻紙の香料塗布面に香料を塗布する塗布装置と、
シガレット巻紙への香料の塗布状態を検査する塗布香料検査装置とを備え、
前記塗布香料検査装置は、蛍光物質が添加された香料あるいは蛍光物質を含む香料が塗布されたシガレット巻紙の香料塗布面に紫外線を照射する光源、紫外線照射による前記香料塗布面からの蛍光発光を画像として取り込むカメラ、前記画像における蛍光発光強度分布から、シガレット巻紙における香料塗布状態に相関する情報を検出する画像処理手段、および、前記香料塗布状態に相関する情報に基づいてシガレット巻紙への香料の塗布状態を判定する判定手段を有し、
前記塗布香料検査装置の前記カメラと前記塗布装置とを前記巻き上げセクションの前段に設けた
ことを特徴とするたばこ製造機。
【請求項６】
前記シガレット巻紙は、たばこ刻みを包み込むインナラッパとこのインナラッパを包むアウタラッパとからなり、
前記塗布装置は、前記シガレット巻紙の香料塗布面としての前記アウタラッパの内周面に香料を塗布する
ことを特徴とする請求の範囲第５項記載のたばこ製造機。
【請求項７】
前記塗布香料検査装置の前記カメラは、シガレット巻紙の送出経路において、前記塗布装置の下流に設置され、前記香料が塗布された直後にシガレット巻紙の前記香料塗布面を撮像することを特徴とする請求の範囲第５項記載のたばこ製造機。
【請求項８】
前記香料が前記シガレット巻紙に塗布されてからシガレット巻紙の内部に染み込むのに要する時間或いはその揮発性成分が揮散するのに要する時間よりも短い所定時間に対応する間隔をおいて、前記カメラと前記塗布装置とを配置したことを特徴とする請求の範囲第７項記載のたばこ製造機。
【請求項９】
前記塗布香料検査装置の判定手段から出力され且つシガレット巻紙における香料塗布状態を表す検査データに応じて、前記塗布装置による香料塗布量を制御する塗布量制御部を備えることを特徴とする請求の範囲第５項記載のたばこ製造機
【請求項１０】
前記塗布香料検査装置の前記判定手段がシガレット巻紙における香料塗布状態が不良であると判定したときに前記判定手段から出力される不良品排除信号に応じて、当該判定に係るシガレット巻紙を用いて製造されたシガレットを排除することを特徴とする請求の範囲第５項記載のたばこ製造機。
【請求項１１】
前記塗布香料検査装置の前記カメラは、たばこ製造機における動作制御タイミングに同期してシガレット巻紙の香料塗布面を撮像することを特徴とする請求の範囲第５項記載のたばこ製造機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、シガレット巻紙への香料の塗布状態を検査する塗布香料検査装置、および、この塗布香料検査装置を備えたたばこ製造機に関する。
【背景技術】  一般に、シガレットは、たばこ刻を巻紙で棒状に包み込んだものであり、たばこ刻を包み込んだ巻紙の両縁部はシーム糊で貼り合わせられる。この様なシガレットにおいて、シガレットの香喫味を良好なものにするため、たばこ刻に香料を添加することが知られ、最近では、シーム糊に香料を予め添加することが提案されている（例えば特公平６−９５９２１号公報を参照）。
そして、香料をたばこ刻やシーム糊に添加する代わりに、シガレット巻紙に香料を塗布することも考えられる。巻紙への香料の塗布は、シガレットの香喫味の向上や副流煙の臭気の抑制を企図して行われる。但し、香料を巻紙に塗布することにより、良好な香喫味を得るには巻紙への香料の塗布量を調節する必要がある。特に、副流煙の臭気を抑制する消臭効果を奏する香料を巻紙に塗布する場合には、香料塗布量をよりきめ細かく調節する必要がある。また、香料塗布量に過不足を来した巻紙部分を用いて製造されたシガレットを不良品として排除する必要がある。更に、塗布量の微細調整や不良品排除の目的をもって香料塗布装置や不良品排除装置の動作を制御するには、巻紙への香料の塗布状態を制御情報として的確に把握することが重要である。しかしながら、香料塗布状態を把握することは困難である。
すなわち、香料の多くは無色透明であるため、巻紙への香料の塗布状態を目視で把握することは極めて困難である。この点、特開平４−３４３４８号公報には、蛍光物質の蛍光発光を利用して、紙や高分子フィルム等のシート状物の不均一性に起因する欠陥を検査する装置が記載されている。その検査原理は、蛍光物質成分を含むシート状物の表面や内部に構造的な不均一があれば、シート状物への紫外線照射によって蛍光反応で励起される光が不均一になるので、この光の不均一さを欠陥として検出することができるというものである。
そこで、この様な蛍光反応をシガレット巻紙への香料の塗布状態の検査に適用することが考えられる。具体的には、蛍光物質を含み或いは蛍光物質を添加した香料を塗布した巻紙に紫外線を照射することで蛍光発光を生起させ、蛍光発光を捉えることにより香料塗布状態を把握することが考えられる。
しかしながら、紫外線照射により香料の蛍光物質が生起する発光を捉えることができるとしても、巻紙における香料塗布領域を単に特定したり、香料塗布領域に対応する巻紙部分における巻紙の欠陥の有無を検査することができるに過ぎない。すなわち、シガレットの良否判定に供し得るほど厳密に香料塗布状態を検査することは困難である。
【発明の開示】
本発明の目的は、シガレット巻紙への香料の塗布状態を検査するに好適な塗布香料検査装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、シガレット巻紙における香料塗布状態を検査する塗布香料検査装置を備えたたばこ製造機を提供することにある。
本発明者は、蛍光反応を利用して巻紙への香料の塗布状態を把握する検査技術を確立するため、蛍光物質を含む香料を塗布した巻紙に紫外線を照射したときの蛍光発光状態を各種条件下で観察した。具体的には、蛍光物質を含み或いは蛍光物質を添加した香料をシガレット製造に用いられる長尺の巻紙に線状に塗布し、巻紙の香料塗布面への紫外線照射により生起する蛍光発光を、巻紙に対して予め設定した所定面積の撮像領域について、カメラにより画像化し、この画像における発光強度分布を求めた。そして、香料の種類（すなわち、香料に含まれ或いは香料に添加する蛍光物質の種類）、香料の塗布量などを変化させつつ、上記の実験を繰り返し実施し、これにより、種々の香料について香料塗布量と発光強度分布との関係を求めた。その結果、シガレット巻紙への香料の塗布量と画像における発光強度分布との間に相関があること、特に、香料塗布量と特定の画像領域（画像のうち、発光強度が所定強度以上の画素からなる領域を指し、以下において、蛍光発光領域と称することがある）の幅との間に強い相関があることが判明した。具体的には、香料塗布量と発光強度との間には第１Ａ図及び第１Ｂ図に示すような関係が成立することが分かった。図中、記号Ｐ、Ｆ及びＤ０は巻紙、香料及び香料塗布幅をそれぞれ表し、Ｄ１及びＤ２は特定の画像領域の幅を表す。
第１Ａ図及び第１Ｂ図に係る実験では、蛍光物質が添加され或いは蛍光物質を含む香料Ｆを巻紙Ｐに所定幅で塗布し、香料Ｆが巻紙Ｐに染みこむ前（例えば香料塗布時点から約５秒以内）に巻紙Ｐの香料塗布面に紫外線を照射した。また、カメラからの画像信号を画素毎に所定の閾値で２値化し、閾値よりも輝度の大きい画素から構成される蛍光発光領域の幅Ｄ１、Ｄ２を求めた。第１Ａ図及び第１Ｂ図に係る実験では、香料塗布幅Ｄ０を互いに同一にする一方、第１Ａ図の場合よりも第１Ｂ図の場合において香料塗布量を多くした。このため、画像における発光強度は第１Ａ図の場合よりも第１Ｂ図の場合の方が強くなっており、また、蛍光発光領域の幅も第１Ｂ図の場合の方が広くなっている（Ｄ２＞Ｄ１）。この現象は、香料塗布量に応じて巻紙Ｐ上での香料Ｆの厚みが異なることに起因するものと考えられる。
また、本発明者は、画像における蛍光発光領域の面積を算出し、この蛍光発光領域面積と香料塗布量との関係を求めた。このため、既知量の香料を塗布した巻紙に係る一連の画像をカメラにより順次取り込み、各画像における蛍光発光領域の幅を求め、この領域幅と既知の蛍光発光領域の長さとの積すなわち面積を求め、更に、全ての蛍光発光領域の面積を合計して一連の画像に係る蛍光発光領域の面積を求めた。そして、蛍光物質の種類および香料塗布量を異にする各種実験条件について、蛍光発光領域面積を同様に算出した。
第２図は、算出した蛍光発光領域面積と既知の香料塗布量との関係を２種類の蛍光物質について実線及び破線で示したものであり、図中、蛍光発光領域面積および香料塗布量については代表的な面積及び塗布量に対する比（％）で表した。第２図から分かるように、蛍光発光領域面積は香料塗布量に略比例している。
上述のように、シガレット巻紙への香料の塗布量（より一般的には香料塗布状態）と画像における蛍光発光強度分布との間に相関があること、特に、蛍光発光領域の幅と香料塗布量との間に強い相関があることが実験により判明し、本発明者はこの知見に基づいて本発明を創案した。
本発明の一つの態様によれば、シガレット巻紙への香料の塗布状態を検査する塗布香料検査装置が提供され、この塗布香料検査装置は、蛍光物質が添加された香料あるいは蛍光物質を含む香料が塗布されたシガレット巻紙の香料塗布面に紫外線を照射する光源と、紫外線照射による香料塗布面からの蛍光発光を画像として取り込むカメラと、画像における蛍光発光強度分布から、シガレット巻紙における香料塗布状態に相関する情報を検出する画像処理手段と、香料塗布状態に相関する情報に基づいてシガレット巻紙への香料の塗布状態を判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
本発明は、蛍光物質を含有または添加した香料が塗布された巻紙への紫外線照射によって生起される蛍光発光を画像化した場合、この画像における蛍光発光強度分布と巻紙における香料塗布状態との間に相関があるとの認識の下で、蛍光発光強度分布から検出された香料塗布状態相関情報に基づき香料塗布状態を判定するものになっており、蛍光反応を利用して巻紙への香料の塗布状態を信頼度良くかつ簡易に検査することができる。そして、この検査結果を、シガレット製造機に設けられる香料塗布装置を制御するための制御情報として用いることにより、香料塗布装置による巻紙への香料の塗布を良好に制御して香料塗布状態を管理することができ、香喫味に優れたシガレット、特に、副流煙の臭気を抑制可能なシガレットを製造することができる。
本発明において、好ましくは、カメラは、シガレット巻紙に予め設定された検査領域につき一連の画像を順次取り込み、画像処理手段は、一連の画像の各々における蛍光発光強度分布から所定以上の蛍光発光強度を有する蛍光発光領域を検出し、また、判定手段は、一連の画像の各々における蛍光発光領域からシガレット巻紙における香料塗布領域を判定する。この好適態様によれば、一連の画像の各々における蛍光発光領域から各画像に対応する巻紙の検査領域部分における香料塗布領域を判定することができ、この判定結果に基づき、巻紙の検査領域における香料塗布領域の有無や香料塗布領域の途切れの有無を検査することができる。
より好ましくは、画像処理手段は、一連の画像の各々における蛍光発光強度分布から、各画像における蛍光発光領域の幅を香料塗布状態に相関する情報として検出し、更に、各画像における蛍光発光領域の幅に基づきその面積を検出する。また、判定手段は、一連の画像のそれぞれにおける蛍光発光領域の合計面積に基づいて香料塗布量を判定する。各画像における蛍光発光領域の幅と香料塗布量との間には強い相関があり、また、一連の画像における蛍光発光領域の合計面積と香料塗布量との間には強い相関があるので、この好適態様によれば、香料塗布状態を良好に表す香料塗布量を正確に判定することができ、香料塗布状態を確実に検査することができる。
好ましくは、香料はシガレット巻紙の長手方向に線状に塗布され、カメラは、シガレット巻紙の幅方向にみて香料が塗布されたシガレット巻紙部分全体を含むようにシガレット巻紙に設定された検査領域に係る一連の画像を順次取り込む。この好適態様によれば、香料が塗布された巻紙部分全体における香料塗布状態を検査することができ、巻紙への香料の塗布状態を確実に検査することができる。
本発明の別の態様によるたばこ製造機は、シガレット巻紙によりたばこ刻みを巻き上げる巻き上げセクションと、シガレット巻紙の香料塗布面に香料を塗布する塗布装置と、シガレット巻紙への香料の塗布状態を検査する塗布香料検査装置とを備え、塗布香料検査装置は、蛍光物質が添加された香料あるいは蛍光物質を含む香料が塗布されたシガレット巻紙の香料塗布面に紫外線を照射する光源、紫外線照射による香料塗布面からの蛍光発光を画像として取り込むカメラ、画像における蛍光発光強度分布から、シガレット巻紙における香料塗布状態に相関する情報を検出する画像処理手段、および、香料塗布状態に相関する情報に基づいてシガレット巻紙への香料の塗布状態を判定する判定手段を有し、塗布香料検査装置のカメラと塗布装置とを巻き上げセクションの前段に設けたことを特徴とする。
本発明によれば、巻き上げセクションに供されるシガレット巻紙における香料塗布状態を良好に管理することができ、従って、香喫味に優れたシガレットとくに副流煙の臭気を抑制可能なシガレットを製造するのに好適なたばこ製造機を提供することができる。
好ましくは、シガレット巻紙は、たばこ刻みを包み込むインナラッパとこのインナラッパを包むアウタラッパとからなり、塗布装置は、シガレット巻紙の香料塗布面としてのアウタラッパの内周面に香料を塗布する。
この好適態様のたばこ製造機によれば、シガレット巻紙のアウタラッパの内周面（アウタラッパのインナラッパ側の周面）に香料が塗布されるので、シガレットの香喫味に影響を及ぼすことなく副流煙の臭気を抑制可能なシガレットを製造することができる。すなわち、副流煙の臭気を抑制する消臭作用を有する香料をアウタラッパに塗布することにより、その様な香料を例えばたばこ刻みに添加する場合に比べ、香料の消臭作用が良好に奏されるので副流煙の臭気を良好に抑制することができる。しかも、アウタラッパとたばこ刻みとの間に介在するインナラッパにより喫煙時に香料が主流煙に移行することが防止されるので、例えばたばこ刻みに香喫味向上のために別途添加される香料の作用を阻害するおそれが低減する。また、アウタラッパの外周面に香料を添加する場合に比べ、アウタラッパにおける香料塗布状態の経時変化を低減でき、また、シガレットの外観品質の低下を来すおそれを低減することができる。
好ましくは、塗布香料検査装置のカメラは、シガレット巻紙の送出経路において塗布装置の下流に設置され、香料が塗布された直後にシガレット巻紙の香料塗布面を撮像する。より好ましくは、香料がシガレット巻紙に塗布されてからシガレット巻紙の内部に染み込むのに要する時間或いはその揮発性成分が揮散するのに要する時間よりも短い所定時間に対応する間隔をおいて、カメラと塗布装置とを配置する。これらの好適態様によれば、香料が巻紙の内部に染み込む前に、或いはその揮発性成分が揮散する前に、香料塗布状態とくに香料塗布量を確実に検査することができる。
好ましくは、たばこ製造機は、塗布香料検査装置の判定手段から出力され且つシガレット巻紙における香料塗布状態を表す検査データに応じて、塗布装置による香料塗布量を制御する塗布量制御部を備える。この好適態様によれば、巻紙への香料の塗布量を良好に制御することができる。
好ましくは、たばこ製造機は、塗布香料検査装置の判定手段がシガレット巻紙における香料塗布状態が不良であると判定したときに判定手段から出力される不良品排除信号に応じて、当該判定に係るシガレット巻紙を用いて製造されたシガレットを排除する。この好適態様によれば、不良巻紙部分を用いて製造されたシガレットを確実に排除することができる。
好ましくは、塗布香料検査装置のカメラは、たばこ製造機における動作制御タイミングに同期してシガレット巻紙の香料塗布面を撮像する。この好適態様によれば、巻紙における香料塗布状態についての判別結果に基づき、巻紙への香料の塗布状態の制御や不良巻紙部分を用いて製造されたシガレットの排除を、たばこ製造機における動作制御タイミングに適合したタイミングで的確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】  第１Ａ図は、蛍光物質を含み或いは蛍光物質を添加した香料の巻紙への塗布量と、巻紙への紫外線照射により生起する蛍光発光を撮像して得た画像における発光強度分布との関係を例示する図、
第１Ｂ図は、香料塗布量を多くした場合の香料塗布量と発光強度分布との関係を示す図、
第２図は、香料塗布量と蛍光発光領域面積との関係を２種類の蛍光物質について示す図、
第３図は、本発明の一実施形態に係る塗布香料検査装置の概略構成図、
第４Ａ図は、第３図に示した塗布香料検査装置により巻紙の香料塗布面を撮像して得た検査画像に対して設定される第１検査対象領域を示す図、
第４Ｂ図は、検査画像に対して設定される第２検査対象領域を示す図、
第５図は、二重巻シガレットの外観を示す図、
第６図は、二重巻シガレットの断面構造を示す図、および
第７図は、塗布香料検査装置を組み込んだたばこ製造装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る塗布香料検査装置について説明する。
この塗布香料検査装置は、例えばシガレット巻上装置に組み込まれてシガレットの製造に用いられる巻紙Ｐへの香料の塗布状態を検査するものであり、第３図に示すように、巻紙Ｐの香料塗布面に紫外線を照射する光源１０と、この光源１０にて照明された巻紙Ｐの香料塗布面を撮像するカメラ２０と、このカメラ２０にて撮像された画像を処理する画像処理装置３０とを具備している。
巻紙Ｐに塗布される香料は、例えばシガレットの喫煙時の臭気とくに副流煙の臭気を緩和したり、或いはマスキングするものであって、テンペル類、エステル類、リナロールやネロール、ゲラニオール等のアルコール類、アネトール等のフェノール類、バニリンやエチルバニリン等のアルデヒド類、ラクトン類、ならびに、植物および果実抽出物等からなる群から選択される一つ以上からなる。また、香料は、特開２００２−１４６３８６号公報に開示されるような物質であっても良い。
香料は、それ自体が蛍光物質を含む液状のもので良く、或いは香料に蛍光物質を添加しても良い。ちなみに香料に添加する蛍光物質としては、例えばアントラニル酸メチルやオレンジピール製油を用いれば良く、その溶剤としては蛍光性を有するベンジル・アルコール等を用いるようにすれば良い。
そして、このような蛍光物質を含む香料は、例えばポンプ４０を介して塗布ノズル４１に供給されて巻紙Ｐの香料塗布面Ｐ１に線状に塗布される。この塗布ノズル４１は、図示しないロールからシガレット巻上装置の図示しない巻上部へ延びる巻紙走行径路に設けられる。ここでは香料塗布装置として塗布ノズル４１を用いるが、ローラを用いて香料を塗布するものでも良い。
塗布ノズル４１は、巻紙Ｐの香料塗布面Ｐ１の幅方向略中央部に当接する先端を有し、このノズル先端から吐出させた香料を香料塗布面に載せるようになっている。ノズル先端から香料を吐出させると、巻紙Ｐの走行に伴って、巻紙の香料塗布面Ｐ１に巻紙長手方向に沿って香料が所定幅の線をなして連続して塗布される。香料の塗布量は、後述するように塗布量制御部４２によりポンプ４０の作動を制御することで最適化される。そして、香料が塗布された巻紙Ｐは、シガレット巻上装置の巻上部に送り込まれてたばこ刻の巻き上げに供される。尚、ここでは巻紙Ｐに香料を１条の線をなすように塗布する例について説明するが、巻紙幅方向に所定の間隔で２条以上の線をなすように香料を塗布するようにしても良い。
光源１０は、高周波電源１１により駆動されて紫外線（例えば波長３００〜４００ｎｍ）を発する紫外線ランプ１２を主体として構成される。更に、光源１０は、紫外線ランプ１２から発せられた紫外線の照度（光量）を検出する光センサ１３と、この光センサ１３により検出された光量に応じて高周波電源１１を駆動制御して紫外線ランプ１２の紫外線照射強度を一定化する自動調光手段１４とを備えている。自動調光手段１４による調光制御は、明るさ設定器１５により設定された照度となるように実行され、これによって巻紙Ｐが一定の明るさで照明される。尚、光源１０は紫外線にて巻紙Ｐの香料塗布面Ｐ１を照明するものであれば良く、ここに例示するものに限定されない。
巻紙Ｐの香料塗布面Ｐ１を撮像するカメラ２０は、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いた小型のものからなる。このカメラ２０はトリガ回路２１により所定のタイミング毎に起動され、連続走行する巻紙Ｐの香料塗布面Ｐ１を所定の長さずつ且つ連続して撮像するように動作制御される。カメラ２０の撮像視野領域は、例えば巻紙Ｐの幅方向に沿って巻紙の全幅よりも広い幅寸法を有し且つ巻紙長手方向に沿って所定の長手方向寸法を有する矩形領域として設定される（第４Ａ図参照）。具体的には、巻紙Ｐの全幅が３０ｍｍである場合、カメラ２０の視野領域は、幅寸法が３４ｍｍ且つ長手方向寸法が３６ｍｍの矩形領域に設定される。そして、カメラ２０は、線状の香料塗布領域をその画像中心に捉えて巻紙Ｐの香料塗布面を撮像するように設置される。また、カメラ２０は、その撮像レンズ２０ａの前面に偏光フィルタ２０ｂを装着してなり、紫外線照射により生起される香料の蛍光反応に伴う発光成分を強調して撮像するように構成されている。
本検査装置は、塗布ノズル４１により香料が塗布された巻紙Ｐをカメラ２０により撮像して得た画像に基づいて香料塗布状態を検査するようになっている。そして、その様な検査を良好に行うには、巻紙Ｐの香料塗布面Ｐ１に塗布された香料が巻紙Ｐに染み込む前あるいはその揮発性成分が輝散する前に、カメラ２０により香料塗布面Ｐ１を撮像することが好ましい。そこで、本実施形態では、塗布ノズル４１により香料が巻紙に塗布されてから巻紙の内部に染み込むのに要する時間或いはその揮発成分が揮散するのに要する時間よりも短い所定時間に対応する短い間隔をおいて、カメラ２０を塗布ノズル４１の下流に配置し、良好な検査を行えるようにしている。上記の所定時間は、巻紙の種類、香料の種類、巻紙搬送速度などに応じて変化するが、一般には５秒以下、場合によっては０．０２秒ないし０．５秒以下であり、カメラ２０と塗布ノズル４１との間隔は、その様な所定時間に対応した所定距離に設定される。
カメラ２０を起動するトリガ回路２１は、シガレット巻上装置の動作に同期した信号を発生するエンコーダ等の同期回路２２の出力を受けて所定のパルス信号を発生するパルス発生器２３により駆動され、巻紙Ｐの走行に同期してカメラ２０をトリガする。具体的には、トリガ回路２１は、シガレットを所定の長さ毎に切断するタイミングに同期して、カメラ２０による巻紙Ｐの撮像を制御する。このような撮像タイミングにより、巻紙Ｐは、後工程での巻紙切断位置を基準として所定の長さずつ連続的に撮像され、撮像画像は、以下に説明する画像処理による塗布香料検査に供せられる。
塗布香料検査装置の画像処理装置３０は、カメラ２０によって撮像された画像を処理して塗布香料検査を実行するものであり、汎用の画像処理プロセッサからなる。この画像処理装置３０は、カメラ２０により撮像された画像を所定の閾値で２値化して検査画像を得る２値化処理機能３１と、検査画像における香料塗布領域の有無を判定する有無判定機能３２と、香料塗布領域の大きさを検出する面積検出機能３３と、塗布領域の途切れを検出する途切れ検出機能３４とを備える。そして、これらの判定・検出機能３２、３３、３４による各検出結果を判定回路３５により総合判定することで、香料の塗布状態の良否を検査するものとなっている。
２値化処理に用いる閾値は、検査仕様に応じて、具体的には後述する香料の最適塗布量に応じて、設定器３６により設定される。そして、判定回路３５による香料塗布状態の判定結果は、出力回路３７を介して、例えば、シガレット巻上装置に対する不良品排除信号或いは不良品発生の警報表示として外部へ出力される。更に、判定結果は、図示しないパーソナルコンピュータ等に対して検査データとして出力され、また、前述した塗布量制御部４２に対して塗布量制御データとしてフィードバックされる。
第４Ａ図に示すように、画像処理装置３０の２値化機能３１により得られる検査画像に対して、この検査画像中に現れる香料塗布領域Ｌを含むように第１検査対象領域Ａが設定され、また、第４Ｂ図に示すように、同領域Ａを長手方向に区画する複数たとえば６つの第２検査対象領域Ｂが検査画像に対して設定される。具体的には、前述した幅３０ｍｍの巻紙Ｐの中央部に幅３ｍｍ程度の１条の線として香料が塗布される場合、第１検査対象領域Ａは、香料塗布領域を含むように検査画像の中央部に幅６ｍｍおよび長さ３６ｍｍの長方形状の領域として設定され、第２検査対象領域Ｂは幅６ｍｍおよび長さ６ｍｍの領域として設定される。以下に述べるように、第１及び第２検査対象領域Ａ、Ｂの各々は、塗布香料検査（香料塗布領域の有無やその面積（大きさ）の検出および塗布領域の途切れの有無の検出）の対象となる。
画像処理装置３０の有無判定機能３２は、第１及び第２検査対象領域Ａ、Ｂにおいて紫外線照射により発光している領域（２値化処理における閾値以上のレベルの蛍光発光領域）Ｌを香料塗布領域として検出する。また、面積検出機能３３は、第１及び第２検査対象領域Ａ、Ｂの各々における蛍光発光領域Ｌの画素数を計数することで、各領域の面積を求める。更に、途切れ検出機能３４は、巻紙長手方向における蛍光発光領域Ｌの繋がりを調べることで、特に複数の第２検査対象領域Ｂにおいてそれぞれ所定面積以上の蛍光発光領域Ｌが検出されるか否かを調べることで、香料塗布領域の途切れの有無を検出する。
判定回路３５は、例えば第１検査対象領域Ａをなす画素数に対する蛍光発光領域Ｌをなす画素数の割合（比）を求めることで、検査画像１枚当たりの巻紙Ｐの部分領域における塗布量の過不足を判定し、更には各第２検査対象領域Ｂをなす画素数に対する各蛍光発光領域Ｌをなす画素数の割合（比）を求めることで、局部的な塗布量の変動とその過不足を判定する。そして、判定回路３５は、これらの判定結果を総合的に判定することで、巻紙Ｐにおける香料の塗布状態（塗布量）の適否を判定する。そして、香料塗布量に過不足がある場合や、線状の塗布領域に途切れがある場合には、その部位の巻紙Ｐ部分にて巻き上げられるシガレットを排除するための排除信号を出力する。
この排除信号は、上述の塗布香料検査が行われた巻紙Ｐの部位が、たばこ刻の巻き上げに供された後、当該巻紙部位を用いて製造されたシガレットロッドが所定の長さに切断されるタイミングに同期して排除部に与えられる。このような排除制御により連続して製造されるシガレットの中から、香料の塗布量やその塗布状態が不適切な巻紙部分にて巻き上げられたシガレットが不良品として取り除かれてその製造品質が保証される。
また蛍光発光領域Ｌの面積から求められる香料の塗布量は、塗布量制御部４２にフィードバックされてポンプ４０から塗布ノズル４１に送り出される香料の供給量の制御に用いられる。香料供給量の調整により、塗布ノズル４１による巻紙Ｐへの香料の塗布量が一定化される。
このように構成された塗布香料検査装置によれば、巻紙Ｐに塗布した香料に含まれる蛍光物質が紫外線照射により発光することを利用して、蛍光発光を撮像した画像を形成するそれぞれの画素を所定の閾値にて２値化して得た検査画像における蛍光発光領域Ｌの面積を検出することができる。そして、蛍光発光領域Ｌの面積から香料塗布量を求めてその過不足を判定したり、更には塗布領域の途切れの有無を容易に検査することができる。従って、長尺の巻紙Ｐに連続して香料を塗布する場合での品質管理を、ひいては巻紙Ｐを用いて製造されるシガレットの品質管理を、容易にしかも効果的に行うことができる等の効果が奏せられる。
ここで、上述した塗布香料検査装置を組み込んで構成されるシガレット製造装置（巻上装置）について、二重巻シガレットを製造するシガレット製造装置を例に説明する。
二重巻シガレットは、第５図に示すように、たばこ刻み（充填刻み）Ｋを巻紙のインナラッパ１にて丸棒状に包み込むと共にインナラッパ１の外側を巻紙のアウタラッパ２にて同心的に囲み、その端部にフィルタチップ３を取り付けたものである。第６図に模式的に示すように、インナラッパ１は、その両側縁が互いに突き合わせてたばこ刻みＫを包み込むような幅寸法を有し、アウタラッパ２は、インナラッパ１よりも幅広である。そして、インナラッパ１を囲んだアウタラッパ２は、その両側縁が互いに重ね合わせられてシーム糊により接着される。また、インナラッパ１とアウタラッパ２との間には香気発生体４が設けられる。この香気発生体４は、糊等の担持体に前述した香料を混ぜたものからなり、例えばインナラッパ１の外周面全域またはその一部に塗布され、或いはアウタラッパ２の内周面全域またはその一部に塗布される。
ここで、副流煙の臭気を抑制する観点からは、副流煙の臭気を抑制する消臭効果のある香料を含む香気発生体４をアウタラッパ２の内周面（アウタラッパ２のインナラッパ側の周面）に塗布することが望ましく、これにより、シガレットの香喫味に影響を及ぼすことなく副流煙の臭気を抑制可能である。すなわち、その様な消臭作用を有する香料をアウタラッパ２に塗布することにより、その様な香料を例えばたばこ刻みに添加する場合に比べ、香料の消臭作用が良好に奏されるので副流煙の臭気を良好に抑制することができる。しかも、アウタラッパ２とたばこ刻みＫとの間に介在するインナラッパ１により喫煙時に香料が主流煙に移行することが防止されるので、例えばたばこ刻みＫに香喫味向上のために別途添加される香料の作用を阻害するおそれが低減する。また、アウタラッパ２の外周面に香料を添加する場合に比べ、アウタラッパ２における香料塗布状態の経時変化を低減でき、また、シガレットの外観品質の低下を来すおそれを低減することができる。
尚、たばこ刻Ｋは、タバコラミナや中骨を裁刻した刻みたばこ、再生シートたばこを裁刻した刻み、さらには刻みたばこを膨化処理した膨化刻みの混合物からなる。またインナラッパ１およびアウタラッパ２は、亜麻パルプや木材パルプ、または他の草木科の植物パルプに、炭酸カルシウムやマグネシウム化合物等の充填剤を付加したものからなる。この際、インナラッパー１およびアウタラッパ２に、有機酸塩等の燃焼調節剤やリン酸塩等の灰調節剤を含ませておくことも可能である。
さて、上述した二重巻シガレットを製造するたばこ製造装置は、概略的には第７図に示すように構成される。
この製造装置は、インナラッパ１となる巻紙Ｗ１を巻回したロールＲ１と、アウタラッパ２となる巻紙Ｗ２を巻回したロールＲ２とを備え、各ロールＲ１、Ｒ２から送出経路５１、５２に沿って巻紙Ｗ１、Ｗ２のそれぞれを繰出すようになっている。これら送出経路５１、５２は複数のガイドローラによって規定され、送出経路５１、５２の終端は巻上げセクション６０の入口に連なっている。尚、送出経路５１、５２のそれぞれには、その途中にフィードローラ（図示しない）やリザーバ５３がそれぞれ介挿されている。
巻上げセクション６０は無端状のガニチャテープ６１を備え、このガニチャテープ６１に送出経路５１、５２の終端から巻紙Ｗ１、Ｗ２が順次導かれる。そしてガニチャテープ６１上にて、巻紙Ｗ１、Ｗ２は互いに重ね合わされて二重ラッパ材を形成する。尚、ガニチャテープ６１は駆動ドラム６２に掛け回されており、駆動ドラム６２の回転に伴って成形ベッド６３の図示しない成形溝内を二重ラッパ材と共に一方向に走行する。成形ベッド６３の成形溝は、巻上げセクション６０の入口から出口に向けてその溝幅および溝底の曲率半径が徐々に減少する形状を有し、巻上げセクション６０の出口では略断面半円形となっている。
巻上げセクション６０の入口にて、二重ラッパ材のインナラッパ１をなす巻紙Ｗ１はその上面にたばこ刻みＫの供給を受ける。より詳しくは、たばこ刻みＫは無端状のたばこバンド７０の下面に層状に吸着されてたばこ刻み層ＫＬをなし、たばこバンド７０の走行に伴って巻上げセクション６０の入口に向けて供給される。そしてたばこバンド７０に吸着されているたばこ刻み層ＫＬは、巻上げセクション６０の入口に配置されたトングシュー６４によりたばこバンド７０から剥離されてインナラッパをなす巻紙Ｗ１上に乗り移る。
このようにしてたばこ刻み層ＫＬが巻紙Ｗ１に供給されると、たばこ刻み層ＫＬは二重ラッパ材と共に巻上げセクション６０内、つまりトングシュー６４、ショートホルダ６５、糊塗布ノズル６６、そしてロッドホルダ６７を順次通過する。そしてこの過程においてたばこ刻みＫが二重ラッパ材にて包み込まれることで二重巻たばこロッドＴＲが連続して成形され、この二重巻たばこロッドＴＲは巻上げセクション６０の出口から送出される。
より詳しくは、トングシュー６４はたばこ刻み層ＫＬを上方から断面円弧状に圧縮成形し、一方、成形ベッド６３の成形溝はガニチャテープ６１を介して２重ラッパ材を下側から断面Ｕ字形に曲成する。これによってたばこ刻み層ＫＬは上下から断面円弧状に圧縮成形される。そして、ショートホルダ６５はガニチャテープ６１を介して二重ラッパ材の一側縁部を円弧状に曲成し、この一側縁部をたばこ刻み層ＫＬの上部半分に被せる。この際、糊塗布ノズル６６は二重ラッパ材の巻紙Ｗ２の他側縁にシーム糊を塗布する。この後、ロングホルダ６７は、ガニチャテープ６１を介して二重ラッパ材の他側縁部を同様に円弧状に曲成し、この他側縁部を刻み層ＫＬの残りの上部半分に被せる。これにより、巻紙Ｗ２の他側縁がその一側縁に重ね合わされると同時に、シーム糊により接着されて二重巻たばこロッドＴＲが成形される。
その後、巻上げセクション６０の出口から送出されたたばこロッドＴＲは、ヒータ６８の下側を通過することでシーム糊の乾燥処理が行われる。次いで、たばこロッドＴＲは切断セクション７１を通過する際、その内部のロータリナイフ７２により所定長さ、即ち、二重巻シガレットの２倍の長さを有するシガレットロッドＳＲに切断される。そして、シガレットロッドＳＲはキッカ７３により次段のフィルタアタッチメント（図示せず）に供給される。
尚、フィルタアタッチメントは、シガレットロッドＳＲを２本の二重巻シガレットに切断した後、これら二重巻シガレット間にフィルタプラグを配置し、次いで、これら二重巻シガレットとフィルタプラグとをチップペーパの巻付けにより接続してダブルフィルタシガレットに成形し、このダブルフィルタシガレットを等分に切断して第１図のフィルタシガレットを製造する。
基本的にはこのように構成されるたばこ製造装置（巻上装置）において、巻紙Ｗ１、Ｗ２に香料を塗布するための、例えば塗布ノズル４１からなる香料塗布装置８０は、この実施形態の場合には、第７図に示すように送出経路５１におけるリザーバ５３の下流に配置されている。この香料塗布装置８０は、液状の香気発生体（香料）４を巻紙Ｗ２の内方面のシーム糊塗布域を除く領域に、或いは所定幅の領域に塗布するものである。香料塗布装置８０による香料塗布により巻上げセクション６０の入口において、巻紙Ｗ１と巻紙Ｗ２との間に香料発生体４の層が形成される。
ここで用いる香料発生体４は、例えばシーム糊として使用されるＥＶＡ糊やＰＶＡＣ糊の担持体に前述した香料を添加混合したものであり、それ故、香気発生体４は巻紙Ｗ１と巻紙Ｗ２とを接着する接着剤としての機能をも有する。ＰＶＡＣ糊は、ＥＶＡ糊やＣＭＣ糊に比べて香料の保持能力に優れており、喫煙時に香料を良好に解放させることができる。そして、本発明に係る塗布香料検査装置８１は、第７図に示すように香料塗布装置８０の下流に設けられ、香料塗布装置８０にて巻き紙Ｗ２に香料発生体４を塗布した直後に香料塗布状態を検査するようになっている。
従って、このように構成されたたばこ製造装置によれば、シガレットの連続した製造に伴って、そのシガレットの製造に用いられる巻紙Ｗ２への香料の塗布状態をリアルタイムに検査することができる。そして、香料塗布状態が不良である場合には、不良巻紙部分にて巻き上げられたシガレットを速やかに排除することができるので、シガレットの製造品質を安定に保つことができる。
たばこ製造装置については、第７図に示すものに制約されず、種々に変形可能である。例えば、香料塗布装置８０は、巻紙Ｗ１の内面に筋状の層を複数本形成するものであっても良い。また、第７図に２点鎖線で示すように、香料塗布装置８０を送出経路５２に配置した装置にも適用可能である。この場合、香料塗布装置８０は巻紙Ｗ１の外側面に香料発生体を塗布することになる。更に、香料塗布装置８０を送出経路５１、５２のそれぞれに配置するようにしても良い。
更に、香料塗布装置８０は、粉粒状香気発生体を巻紙Ｗ１、Ｗ２に散布することで、その塗布を行うようなものであっても良い。この場合、巻紙Ｗ２の表面に予め接着剤を塗布しておき、この接着面に粉粒状香気発生体を散布すれば良い。ここで、粉粒状香気発生体は、デキストリン系やカードラン粉末の粉末香料やβ−サイクロデキストリン等の担持体に前述した香料を含ませたもので良い。
本発明は、上述した実施形態および変形例に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、副流煙の臭気を抑制する観点から、インナラッパ１及びアウタラッパ２からなる２重の巻紙を用いると共に副流煙の臭気を抑制する消臭効果のある香料を含む香気発生体３をアウタラッパ２に塗布するようにしたが、本発明は、この様な香料塗布形態に限定されない。例えば、１重の巻紙にその様な消臭効果のある香料あるいは香喫味向上のための香料を塗布するようにしても良い。
また、香料塗布面を撮像して得た画像を２値化処理する際の閾値は、撮像時の紫外線による香料塗布面の照明条件や香料に含まれる蛍光物質の蛍光発光特性に合わせて設定すれば良い。また、カメラ２０の撮像視野範囲についても、検査対象領域の大きさ等に応じて定めれば良く、カメラ２０の解像度（画素分解能）についても、検査仕様に応じたものを用いれば良い。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。
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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