特許 6873634 シガレットフィルター製造装置及びシガレットフィルター製造装置の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6873634

(24)【登録日】2021年4月23日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】シガレットフィルター製造装置及びシガレットフィルター製造装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   A24D 3/02 20060101AFI20210510BHJP

【ＦＩ】

   A24D3/02

【請求項の数】12

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2016-176221(P2016-176221)

(22)【出願日】2016年9月9日

(65)【公開番号】特開2018-38347(P2018-38347A)

(43)【公開日】2018年3月15日

【審査請求日】2019年8月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002901

【氏名又は名称】株式会社ダイセル

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小國 数馬

【審査官】 沼田 規好

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１６／１２９０１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０６−１２５７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１６７０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２０３９３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ２４Ｄ ３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

捲縮されて搬送されるトウバンドに張力を与えて前記トウバンドを開繊する複数の開繊ロール対と、
前記複数の開繊ロール対よりも前記トウバンドの搬送方向の下流側において、前記複数の開繊ロール対のうちで最も前記下流側の開繊ロール対の周速度よりも遅い周速度で回転し、前記トウバンドに及ぶ前記張力を緩和させて前記トウバンドを搬送する搬送ロール対と、
前記搬送ロール対よりも前記下流側において、前記トウバンドを成形して前記下流側に搬出する巻管部と、
最も前記下流側の前記開繊ロール対の周速度を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、捲縮が解除された状態での前記トウバンドの単位長当たりの重量ＷＴ１と、プラグに詰め込まれた前記トウバンドの前記単位長当たりの重量ＷＴ２との重量比ＷＴ２／ＷＴ１であるプラグ残存捲縮ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}と、前記巻管部からの前記トウバンドの搬出速度Ｖ_ＫＤＦと、最も前記下流側の前記開繊ロール対の周速度Ｖ２とにより、前記搬送方向で最も上流側の前記開繊ロール対の周速度Ｖ０を用いずに、最も前記下流側の前記開繊ロール対におけるトウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）を算出し、前記トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値が、予め定められた許容値Ｍ１となるように、前記周速度Ｖ２を制御する、シガレットフィルター製造装置。

【請求項2】

前記制御部は、数１に基づいて前記トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）を算出する演算部を有する、請求項１に記載のシガレットフィルター製造装置。
［数１］

ＲＣＲ_（Ｖ２）＝ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}×Ｖ_ＫＤＦ／Ｖ２

【請求項3】

ＴＤを前記トウバンドのトータルデニールとし、Ｌをプラグ長とするとき、前記演算部は、数２に基づいて前記重量ＷＴ１を算出する、請求項２に記載のシガレットフィルター製造装置。
［数２］

ＷＴ１＝ＴＤ×Ｌ／９０００

【請求項4】

前記許容値Ｍ１が、０．８０以上０．９２以下の範囲の値である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のシガレットフィルター製造装置。

【請求項5】

最も前記下流側の前記開繊ロール対と前記搬送ロール対との間における前記トウバンドの幅を検出する幅検出装置を更に備え、
前記制御部は、前記搬送ロール対の周速度を制御し、
前記搬送ロール対の周速度Ｖ３とするとき、前記制御部は、前記幅検出装置の検出値に基づいて、前記トウバンドの前記幅が目標範囲の値となるように、速度比Ｖ３／Ｖ２の値を予め定められた許容値Ｍ２に制御する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のシガレットフィルター製造装置。

【請求項6】

前記目標範囲の値が、２１ｃｍ以上３０ｃｍ未満の範囲の値である、請求項５に記載のシガレットフィルター製造装置。

【請求項7】

捲縮されて搬送されるトウバンドに張力を与えて前記トウバンドを開繊する複数の開繊ロール対と、前記複数の開繊ロール対よりも前記トウバンドの搬送方向の下流側において、前記複数の開繊ロール対のうちで最も前記下流側の開繊ロール対の周速度よりも遅い周速度で回転し、前記トウバンドに及ぶ前記張力を緩和させて前記トウバンドを搬送する搬送ロール対と、前記搬送ロール対よりも前記下流側において、前記トウバンドを成形して前記下流側に搬出する巻管部とを備えるシガレットフィルター製造装置の制御方法であって、
捲縮が解除された状態での前記トウバンドの単位長当たりの重量ＷＴ１と、プラグに詰め込まれた前記トウバンドの前記単位長当たりの重量ＷＴ２との重量比ＷＴ２／ＷＴ１であるプラグ残存捲縮ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}と、前記巻管部からの前記トウバンドの搬出速度Ｖ_ＫＤＦと、最も前記下流側の前記開繊ロール対の周速度Ｖ２とにより、前記搬送方向で最も上流側の前記開繊ロール対の周速度Ｖ０を用いずに、最も前記下流側の前記開繊ロール対におけるトウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）を算出し、前記トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値が、予め定められた許容値Ｍ１となるように、前記周速度Ｖ２を制御する、シガレットフィルター製造装置の制御方法。

【請求項8】

数１に基づいて前記トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）を算出する、請求項７に記載のシガレットフィルター製造装置の制御方法。
［数１］

ＲＣＲ_（Ｖ２）＝ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}×Ｖ_ＫＤＦ／Ｖ２

【請求項9】

ＴＤを前記トウバンドのトータルデニールとし、Ｌをプラグ長とするとき、
数２に基づいて前記重量ＷＴ１を算出する、請求項８に記載のシガレットフィルター製造装置の制御方法。
［数２］

ＷＴ１＝ＴＤ×Ｌ／９０００

【請求項10】

前記許容値Ｍ１を、０．８０以上０．９２以下の範囲の値とする、請求項７〜９のいずれか１項に記載のシガレットフィルター製造装置の制御方法。

【請求項11】

前記シガレットフィルター製造装置は、最も前記下流側の前記開繊ロール対と前記搬送ロール対との間における前記トウバンドの幅を検出する幅検出装置を備え、
前記搬送ロール対の周速度Ｖ３とするとき、前記幅検出装置の検出値に基づいて、前記トウバンドの前記幅が目標範囲の値となるように、速度比Ｖ３／Ｖ２の値を予め定められた許容値Ｍ２に制御する、請求項７〜１０のいずれか１項に記載のシガレットフィルター製造装置の制御方法。

【請求項12】

前記目標範囲の値を、２１ｃｍ以上３０ｃｍ未満の範囲の値とする、請求項１１に記載のシガレットフィルター製造装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シガレットフィルター製造装置及びシガレットフィルター製造装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

シガレットフィルター（「チップフィルター」とも称する。）の材料として、例えば、セルロースアセテート繊維等のフィラメントを用いたトウバンド（「フィルタートウ」とも称する。）が用いられる。トウバンドは、例えば、複数本のフィラメントからなる複数本のヤーンを合一して製造される。トウバンドは捲縮され、ベール状に折り畳まれて、圧縮された状態で梱包容器に梱包される。

【0003】

特許文献１に開示されるように、シガレットフィルター製造装置（「フィルターロッド製造装置」とも称する。）では、例えば、梱包容器から取り出したトウバンドを開繊して可塑剤を添加し、ロッド状に成形して、トウバンドの外周に巻紙を巻回することにより、プラグ（「フィルターロッド」または「フィルタープラグ」とも称する。）が製造される。プラグを所定長さに切断することで、シガレットフィルターが得られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−８３６４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

シガレットフィルターを製造する際には、品質を仕様に合致させながら、シガレットフィルターを安定して製造することが求められる。オペレータが主観に基づいてシガレットフィルター製造装置の制御内容を設定すると、例えば、シガレットフィルターへのトウバンドの詰め込み重量やトウバンドの開繊状態が変動し、シガレットフィルターの通気抵抗や硬度がばらつくおそれがある。

【0006】

また、複数の形態のシガレットフィルター製造装置が存在するため、シガレットフィルター製造装置を制御する場合には、できるだけ簡素な方法でシガレットフィルター製造装置を制御できることが望ましい。

【0007】

そこで本発明は、シガレットフィルター製造装置を簡素な方法で制御可能にすると共に、シガレットフィルター製造装置の設定のばらつきによるシガレットフィルターの品質低下を防止することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るシガレットフィルター製造装置は、捲縮されて搬送されるトウバンドに張力を与えて前記トウバンドを開繊する複数の開繊ロール対と、前記複数の開繊ロール対よりも前記トウバンドの搬送方向の下流側において、前記複数の開繊ロール対のうちで最も前記下流側の開繊ロール対の周速度よりも遅い周速度で回転し、前記トウバンドに及ぶ前記張力を緩和させて前記トウバンドを搬送する搬送ロール対と、前記搬送ロール対よりも前記下流側において、前記トウバンドを成形して前記下流側に搬出する巻管部と、最も前記下流側の前記開繊ロール対の周速度を制御する制御部とを備え、前記制御部は、捲縮が解除された状態での前記トウバンドの単位長当たりの重量ＷＴ１と、プラグに詰め込まれた前記トウバンドの前記単位長当たりの重量ＷＴ２との重量比ＷＴ２／ＷＴ１であるプラグ残存捲縮ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}と、前記巻管部からの前記トウバンドの搬出速度Ｖ_ＫＤＦと、最も前記下流側の前記開繊ロール対の周速度Ｖ２とにより、最も前記下流側の前記開繊ロール対におけるトウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）を算出し、前記トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値が、予め定められた許容値Ｍ１となるように、前記周速度Ｖ２を制御する。

【0009】

上記構成によれば、プラグ残存捲縮ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}と、搬出速度Ｖ_ＫＤＦと、最も下流側の開繊ロール対の周速度Ｖ２とによりトウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）を算出し、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値が、予め定められた許容値Ｍ１となるように、周速度Ｖ２を制御する。このように、客観的なパラメータを用いて周速度Ｖ２を制御することで、シガレットフィルター製造装置を簡素な方法により制御できる。また、周速度Ｖ２を制御することで、複数の開繊ロール対によりトウバンドに適切に張力を付与できると共に、搬送方向の最下流側の開繊ロール対と搬送ロール対とによって、トウバンドに及ぶ張力を適切に緩和できる。

【0010】

よって、トウバンドの開繊状態が安定化されると共に、シガレットフィルター製造装置内を搬送されるトウバンドの単位時間当たりの搬送量が均一化されて、シガレットフィルターへのトウバンドの詰め込み重量が安定化され、シガレットフィルターの通気抵抗や硬度がばらつくのを抑制できる。

【0011】

また、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値が、予め定められた許容値Ｍ１となるように周速度Ｖ２を制御することで、オペレータによるシガレットフィルター製造装置の設定のばらつきを防止できる。これにより、シガレットフィルター製造装置の設定のばらつきによって、シガレットフィルターの品質が低下するのを防止できる。

【0012】

前記制御部は、数１に基づいて前記トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）を算出する演算部を有していてもよい。
［数１］

ＲＣＲ_（Ｖ２）＝ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}×Ｖ_ＫＤＦ／Ｖ２

【0013】

上記構成によれば、プラグ残存捲縮ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}と、搬出速度Ｖ_ＫＤＦと、開繊ロール対の周速度Ｖ２とを用いた数１を演算部が演算することにより、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）を容易に算出できる。

【0014】

ＴＤを前記トウバンドのトータルデニールとし、Ｌをプラグ長とするとき、前記演算部は、数２に基づいて前記重量ＷＴ１を算出してもよい。
［数２］

ＷＴ１＝ＴＤ×Ｌ／９０００

【0015】

上記構成によれば、予め定められたトウバンドの仕様に基づいて、演算部が重量ＷＴ１を容易に算出できる。

【0016】

前記許容値Ｍ１が、０．８０以上０．９２以下の範囲の値であってもよい。

【0017】

最も前記下流側の前記開繊ロール対と前記搬送ロール対との間における前記トウバンドの幅を検出する幅検出装置を更に備え、前記制御部は、前記搬送ロール対の周速度を制御し、前記搬送ロール対の周速度Ｖ３とするとき、前記制御部は、前記幅検出装置の検出値に基づいて、前記トウバンドの前記幅が目標範囲の値となるように、速度比Ｖ３／Ｖ２の値を予め定められた許容値Ｍ２に制御してもよい。

【0018】

これにより、制御部が速度比Ｖ３／Ｖ２を制御するので、オペレータが速度比Ｖ３／Ｖ２を制御する手間を軽減できると共に、オペレータが速度比Ｖ３／Ｖ２を設定する際の設定のばらつきを防止できる。

【0019】

前記目標範囲の値が、２１ｃｍ以上３０ｃｍ未満の範囲の値であってもよい。

【0020】

本発明の一態様に係るシガレットフィルター製造装置の制御方法は、捲縮されて搬送されるトウバンドに張力を与えて前記トウバンドを開繊する複数の開繊ロール対と、前記複数の開繊ロール対よりも前記トウバンドの搬送方向の下流側において、前記複数の開繊ロール対のうちで最も前記下流側の開繊ロール対の周速度よりも遅い周速度で回転し、前記トウバンドに及ぶ前記張力を緩和させて前記トウバンドを搬送する搬送ロール対と、前記搬送ロール対よりも前記下流側において、前記トウバンドを成形して前記下流側に搬出する巻管部とを備えるシガレットフィルター製造装置の制御方法であって、捲縮が解除された状態での前記トウバンドの単位長当たりの重量ＷＴ１と、プラグに詰め込まれた前記トウバンドの前記単位長当たりの重量ＷＴ２との重量比ＷＴ２／ＷＴ１であるプラグ残存捲縮ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}と、前記巻管部からの前記トウバンドの搬出速度Ｖ_ＫＤＦと、最も前記下流側の前記開繊ロール対の周速度Ｖ２とにより、最も前記下流側の前記開繊ロール対におけるトウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）を算出し、前記トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値が、予め定められた許容値Ｍ１となるように、前記周速度Ｖ２を制御する。

【0021】

数１に基づいて前記トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）を算出してもよい。
［数１］

ＲＣＲ_（Ｖ２）＝ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}×Ｖ_ＫＤＦ／Ｖ２

【0022】

ＴＤを前記トウバンドのトータルデニールとし、Ｌをプラグ長とするとき、数２に基づいて前記重量ＷＴ１を算出してもよい。
［数２］

ＷＴ１＝ＴＤ×Ｌ／９０００

【0023】

前記許容値Ｍ１を、０．８０以上０．９２以下の範囲の値としてもよい。

【0024】

前記シガレットフィルター製造装置は、最も前記下流側の前記開繊ロール対と前記搬送ロール対との間における前記トウバンドの幅を検出する幅検出装置を備え、前記搬送ロール対の周速度Ｖ３とするとき、前記幅検出装置の検出値に基づいて、前記トウバンドの前記幅が目標範囲の値となるとなるように、速度比Ｖ３／Ｖ２の値を予め定められた許容値Ｍ２に制御してもよい。

【0025】

前記目標範囲の値を、２１ｃｍ以上３０ｃｍ未満の範囲の値としてもよい。

【発明の効果】

【0026】

本発明の各態様によれば、シガレットフィルター製造装置を簡素な方法で制御できると共に、シガレットフィルター製造装置の設定のばらつきによるシガレットフィルターの品質低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】実施形態に係るシガレットフィルター製造装置の側面図である。

【図2】図１のシガレットフィルター製造装置の部分的な側面図である。

【図3】図１の制御部の機能ブロック図である。

【図4】図１の制御部の制御フローを示す図である。

【図5】トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）と差分αとの関係を示すグラフである。

【図6】トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）とストレッチ比Ｖ２／Ｖ０との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0028】

本発明の実施形態について、各図を参照して説明する。以下の説明において、「上流側」とは、トウバンドの搬送方向の上流側を指す。また「下流側」とは、トウバンドの搬送方向の下流側を指す。

【0029】

（実施形態）
［シガレットフィルター製造装置］
図１は、実施形態に係るシガレットフィルター製造装置１（以下、製造装置１と称する。）の側面図である。図２は、図１の製造装置１の部分的な側面図である。図１に示すように、製造装置１は、収束リング２、第１開繊ユニット３、ターンバッフル４、ブーム５、第２開繊ユニット６、プレテンションロール対７、第１開繊ロール対８、第２開繊ロール対９、第３開繊ユニット１０、可塑剤添着装置１１、搬送ロール対１２、トランスポートジェット１３、巻管部１４、ガニチャーベルト１５、及び切断装置１６を備える。また、製造装置１は、制御部１９と、制御部１９が収容された筐体２０とを備える。

【0030】

製造装置１の近傍には、梱包容器５０が配置される。梱包容器５０には、ベール状に折り畳まれて圧縮されたトウバンド６０が梱包される。図１において、梱包容器５０は、断面構造を示す。

【0031】

収束リング２は、梱包容器５０から繰り上げられたトウバンド６０を内部に挿通させて収束させる。第１開繊ユニット３は、互いの板面が並行に対向配置された一対のプレート１７、１８を有する。一対のプレート１７、１８間には、トウバンド６０が挿通される間隙が設けられる。一対のプレート１７、１８のうち、一方のプレートの表面には噴出口が設けられる。前記噴出口からは、搬送されるトウバンド６０に向けて加圧空気が噴出される。前記噴出口は、例えば、スリット或いは孔の少なくともいずれかを有する。前記噴出口から噴出される加圧空気は、トウバンド６０に当てられる。これによりトウバンド６０は、繊維同士の間隙が広げられて幅方向に開繊される。

【0032】

ターンバッフル４は、一例として、曲げ加工された板部材である。ターンバッフル４は、梱包容器５０から繰り上げられたトウバンド６０を第２開繊ユニット６に向けてガイドする。ブーム５は、一例として、長尺状のパイプである。ブーム５の上端部には、収束リング２、第１開繊ユニット３及びターンバッフル４が取り付けられる。ブーム５の下端部は、筐体２０に固定される。

【0033】

第２開繊ユニット６は、一例として、第１開繊ユニット３と同一の構成を有する。第２開繊ユニット６は、第１開繊ユニット３により開繊されたトウバンド６０を、更に幅方向に開繊する。第２開繊ユニット６は、筐体２０に支持される。

【0034】

プレテンションロール対７、第１開繊ロール対８、及び第２開繊ロール対９は、トウバンド６０の搬送路３５に沿って設けられる。プレテンションロール対７は、第２開繊ユニット６より下方で且つ第２開繊ユニット６よりも下流側に配置される。

【0035】

プレテンションロール対７は、上側ロール２１と下側ロール２２とを有する。上側ロール２１と下側ロール２２とは、互いの周面を対向させて配置されている。プレテンションロール対７は、従動ロールである。第１開繊ロール対８と第２開繊ロール対９とが回転駆動されることで、プレテンションロール対７は、周速度Ｖ０で回転する。

【0036】

プレテンションロール対７は、トウバンド６０に対して、搬送方向Ｑに張力を予備的に付与する。プレテンションロール対７は、第１開繊ロール対８及び第２開繊ロール対９と共に、トウバンド６０を開繊するための開繊ロール対としても機能する。

【0037】

第１開繊ロール対８と第２開繊ロール対９とは、捲縮されて搬送されるトウバンド６０に張力を与えてトウバンド６０を開繊する。第１開繊ロール対８は、プレテンションロール対７よりも下流側に配置される。

【0038】

第１開繊ロール対８は、上側ロール２３と下側ロール２４とを有する。上側ロール２３と下側ロール２４とは、互いの周面を対向させて配置されている。第１開繊ロール対８は、周速度Ｖ１で回転する。第１開繊ロール対８は、「フィードロール」とも称する。

【0039】

第２開繊ロール対９は、第１開繊ロール対８よりも下流側に配置される。第２開繊ロール対９は、上側ロール２５と下側ロール２６とを有する。上側ロール２５と下側ロール２６とは、互いの周面を対向させて配置されている。第２開繊ロール対９は、後述する開繊処理部３３の最も下流側に位置する。第２開繊ロール対９は、周速度Ｖ２で回転する。第２開繊ロール対９は、「レシオロール」とも称する。

【0040】

上側ロール２３、２５は、トウバンド６０の幅方向に軸方向を向けた状態で、筐体２０に軸支されている。上側ロール２３、２５は、駆動ロールである。上側ロール２３、２５には、筐体２０に収容された駆動部から、回転駆動力が個別に伝えられる。

【0041】

筐体２０の操作部からオペレータが入力した情報に基づき、制御部１９が前記駆動部を制御することで、上側ロール２３の周速度Ｖ１と上側ロール２５の周速度Ｖ２とが制御される。一例として、周速度Ｖ２は、周速度Ｖ１よりも速くなるように制御される。上側ロール２３の周速度Ｖ１と上側ロール２５の周速度Ｖ２とが制御されることで、プレテンションロール対７の周速度Ｖ０が間接的に調整される。

【0042】

筐体２０には、速度計３６、３７が設けられる。速度計３６は、上側ロール２３の周速度Ｖ１を計測する。速度計３７は、上側ロール２５の周速度Ｖ２を計測する。速度計３６、３７は、制御部１９に接続される。これによって周速度Ｖ１、Ｖ２は、制御部１９に管理される。

【0043】

下側ロール２４、２６は、トウバンド６０の幅方向に回転軸の軸方向を向けた状態で、筐体２０に設けられた支持部により軸支される。前記支持部は、昇降装置を有する。上側ロール２３と下側ロール２４との間の距離と、上側ロール２５と下側ロール２６との間の距離とは、前記昇降装置により調整される。

【0044】

トウバンド６０は、上側ロール２３と下側ロール２４との間と、上側ロール２５と下側ロール２６との間とに挿通される。これにより、第１開繊ロール対８と第２開繊ロール対９とによって、トウバンド６０が所定の搬送速度で搬送される。

【0045】

図２に示すように、製造装置１には開繊処理部３３が設けられる。開繊処理部３３は、プレテンションロール対７とトウバンド６０とが最初に接触する接触位置Ｐ１から、第２開繊ロール対９とトウバンド６０との接触位置（上側ロール２５と下側ロール２６とのニップ位置Ｎ）までの開繊領域Ｌ１において、トウバンド６０を開繊する。

【0046】

開繊領域Ｌ１では、トウバンド６０は、プレテンションロール対７、第１開繊ロール対８、及び第２開繊ロール対９によって、搬送方向Ｑと幅方向とに張力を与えられて開繊される。これによりトウバンド６０が搬送方向Ｑに伸ばされ、トウバンド６０の捲縮された複数本のフィラメント同士が引き離され、トウバンド６０が嵩高くなるように開繊される。

【0047】

トウバンド６０の開繊程度は、プレテンションロール対７の周速度Ｖ０と、第２開繊ロール対９の周速度Ｖ２との速度比（以下、「ストレッチ比」と称する。）Ｖ２／Ｖ０により調節される。ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０の値を１よりも大きくすると、トウバンド６０に及ぶ張力が大きくなり、開繊程度が大きくなる。但し、トウバンド６０に及ぶ張力が過大であると、トウバンド６０が降伏限界点に達してフライ（毛羽立ち）が生じたり、極端な場合にはトウバンド６０の破断が生じたりする。

【0048】

図１及び２では、各ロール対７〜９は水平方向に並設されているが、上下方向に並設されていてもよい。また、上側ロール２３、２５の一方と、下側ロール２４、２６の一方とには、トウバンド６０を幅方向に開繊する溝部が周方向に形成されていてもよい。ロール２３〜２６は、金属製のロールであってもよい。

【0049】

また下側ロール２４、２６は、例えば、ゴム製のロールであってもよい。前記ゴム製のロールとしては、例えば、帯電防止用ロールが好適である。第１開繊ロール対８と第２開繊ロール対９とは、トウバンド６０に対して滑りにくいことが望ましい。ロール２３〜２６は、回転中に軸線が径方向にブレにくいことが望ましい。

【0050】

第３開繊ユニット１０は、一例として、第１開繊ユニット３と同様の構成を有する。第３開繊ユニット１０は、開繊処理部３３で開繊されたトウバンド６０を更に幅方向に開繊する。これにより、トウバンド６０の形状が整えられ、可塑剤添着装置１１において、トウバンド６０に可塑剤が付着し易くなる。第１開繊ユニット３、第２開繊ユニット６及び第３開繊ユニット１０は、「バンディングジェット」とも称する。

【0051】

可塑剤添着装置１１は、箱型の筐体２７を有する。筐体２７の内部には、液状の可塑剤が貯留される。この可塑剤は、一例として、トリアセチンを含む。筐体２７の内部には、第３開繊ユニット１０から搬出されるトウバンド６０が挿通される。可塑剤添着装置１１は、トウバンド６０に対して可塑剤を噴霧等の方法により付着させる。

【0052】

トウバンド６０に可塑剤を付着することで、トウバンド６０中のフィラメントの一部が溶解し、トウバンド６０の内部に三次元の網目構造が形成される。これにより、後述する巻管部１４においてトウバンド６０がロッド状に成形される際、トウバンド６０の形状が保持され易くなる。

【0053】

筐体２７と搬送ロール対１２との間には、幅検出装置３９が設けられている。幅検出装置３９は、可塑剤添着装置１１から搬出されるトウバンド６０の幅を検出する。幅検出装置３９は、一例として、ＣＣＤ等の撮像素子を用いたラインセンサを有する。幅検出装置３９は、制御部１９に接続されている。幅検出装置３９の検出信号は、制御部１９に送られる。

【0054】

搬送ロール対１２は、複数の開繊ロール対８、９のうちで最も下流側の開繊ロール対（第２開繊ロール対９）の周速度Ｖ２よりも遅い周速度Ｖ３で回転する。搬送ロール対１２は、トウバンド６０に及ぶ前記張力を緩和させて、トウバンド６０を搬送する。

【0055】

搬送ロール対１２は、上側ロール３１と下側ロール３２とを有する。搬送ロール対１２は、可塑剤添着装置１１から搬出されるトウバンド６０を、上側ロール３１と下側ロール３２との間に挿通して、トランスポートジェット１３に搬送する。上側ロール３１は、駆動ロールである。

【0056】

周速度Ｖ３は、制御部１９に制御される。一例として、上側ロール３１の周速度Ｖ３は、第２開繊ロール対９の上側ロール２５の周速度Ｖ２よりも遅くなるように設定される。搬送ロール対１２は、「送り込みロール」とも称する。

【0057】

図２に示すように、製造装置１には緩和処理部３４が設けられる。緩和処理部３４は、第２開繊ロール対９のニップ位置Ｎから、搬送ロール対１２の上側ロール３１が最初にトウバンド６０に接触する接触位置Ｐ２までの緩和領域Ｌ２において、トウバンド６０に及ぶ張力を緩和する。

【0058】

緩和領域Ｌ２において、トウバンド６０に及ぶ張力の緩和程度は、第２開繊ロール対９の周速度Ｖ２と、搬送ロール対１２の周速度Ｖ３との速度比（以下、「リラックス比」と称する。）Ｖ３／Ｖ２により調節される。

【0059】

一例として、リラックス比Ｖ３／Ｖ２の値を１よりも小さくすると、緩和の程度が大きくなる。なお、緩和領域Ｌ２には第３開繊ユニット１０が配置されているが、緩和領域Ｌ２の全体においては、リラックス比Ｖ３／Ｖ２の値を１よりも小さくすることで、トウバンド６０に対して搬送方向Ｑに及ぶ張力は緩和される。

【0060】

トランスポートジェット１３は、搬送ロール対１２から搬出されるトウバンド６０をジェット気流により巻管部１４に搬送する。巻管部１４は、搬送ロール対１２よりも下流側において、トウバンド６０を成形して下流側に搬出する。巻管部１４は、ファンネル４１、トング４２、及びガニチャー４３を有する。

【0061】

巻管部１４では、トランスポートジェット１３から搬出されるトウバンド６０が、漏斗状のファンネル４１で渦巻き状に巻き取られてロッド状に成形される。また巻紙４０が、トング４２によりトウバンド６０側に案内される。ロッド状に成形されたトウバンド６０は、駆動ローラ４４により回動されるガニチャーベルト１５により搬送される。巻紙４０は、ガニチャー４３において、ロッド状に成形されたトウバンド６０の外周に巻回され、トウバンド６０に固定される。

【0062】

ガニチャー４３の出口よりも下流側に位置するトウバンド６０の搬送位置Ｐ３には、速度計３８が設けられている。速度計３８は、巻管部１４からのトウバンド６０の搬出速度Ｖ_ＫＤＦを計測する。搬送位置Ｐ３は、一例として、ガニチャー４３と切断装置１６との間に位置している。搬出速度Ｖ_ＫＤＦは、ロッド状に成形されたトウバンド６０が巻管部１４から搬出される速度であり、「巻上速度」とも称する。

【0063】

速度計３８は、ガニチャーベルト１５を回動させる駆動ローラ４４の周速度を測定することで、搬出速度Ｖ_ＫＤＦを計測する。速度計３８は、制御部１９に接続される。これにより、搬出速度Ｖ_ＫＤＦは、制御部１９に管理される。搬出速度Ｖ_ＫＤＦは、通常、製造装置１におけるプラグ６１の製造効率と比例する。

【0064】

切断装置１６は、ロッド状に成形されたトウバンド６０を所定の長さ寸法（例えば８８ｍｍ以上１３６ｍｍ以下の範囲の値の長さ寸法）に切断する。これによりプラグ６１が製造される。プラグ６１を更に所定の長さ寸法に切断することで、シガレットフィルターが製造される。

【0065】

図３は、図１の制御部１９の機能ブロック図である。制御部１９は、複数の開繊ロール対８、９と搬送ロール対１２との周速度Ｖ１、Ｖ２、及びＶ３を制御する。制御部１９は、演算部２９と、演算部２９に接続された記憶部３０とを有する。制御部１９は、記憶部３０に格納された制御プログラムに基づいて動作する。

【0066】

制御プログラムは、トウバンド６０の開繊状態と、プラグ６１へのトウバンド６０の詰め込み重量とが仕様通りになるように、制御部１９に、周速度Ｖ１、Ｖ２、及びＶ３を制御させる。このため制御プログラムは、演算部２９に後述する数１〜３に基づく所定の演算を実行させる。

【0067】

なお、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、及び各種メモリーカードのような記録媒体に制御プログラムを格納しておき、制御部１９に記録媒体から制御プログラムを読み込ませてもよい。

【0068】

制御部１９は、周速度Ｖ２を制御するための指標として、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）を用いる。トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）は、捲縮が解除された状態でのトウバンド６０の単位長当たりの重量ＷＴ１と、第２開繊ロール対９のニップ位置Ｎにおけるトウバンド６０の前記単位長当たりの重量ＷＴ３との重量比ＷＴ３／ＷＴ１である。重量ＷＴ１は、具体的には、前記単位長を９０００ｍに設定し、繊維の長手方向に２．２７ｋｇ（５ポンド）の張力をトウバンド６０に掛けることにより、トウバンド６０の捲縮が実質的に解除された状態でのトウバンド６０の前記単位長当たりの重量を指す。トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）は、ニップ位置Ｎにおいてトウバンド６０に残存する捲縮の程度を示す。トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値は、トウバンド６０の捲縮残留量が多いほど大きくなる。

【0069】

制御部１９は、プラグ残存捲縮ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}と、周速度Ｖ２と、搬出速度Ｖ_ＫＤＦとに基づいて演算を行うことによりトウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）を算出し、算出値が予め定められた許容値Ｍ１であるか否かを判定する。

【0070】

ここでプラグ残存捲縮ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}は、捲縮が解除された状態でのトウバンド６０の前記単位長当たりの重量ＷＴ１と、プラグ６１に詰め込まれたトウバンド６０の前記単位長当たりの重量ＷＴ２との重量比ＷＴ２／ＷＴ１である。プラグ残存捲縮ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}は、プラグ６１に詰め込まれたトウバンド６０に残存する捲縮の程度を示す。

【0071】

プラグ残存捲縮ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}の値は、トウバンド６０の捲縮残留量が多いほど大きくなる。また、プラグ残存捲縮ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}の値は、プラグ６１に詰め込まれたトウバンド６０の量が多いほど大きくなる。以下、製造装置１の制御方法について、具体的に説明する。

【0072】

［シガレットフィルター製造装置の制御方法］
図４は、図１の制御部１９の制御フロー図である。製造装置１を稼働させる際、オペレータは、まず筐体２０の操作部を通じて、周速度Ｖ１、Ｖ２、及びＶ３を仮設定するための情報を製造装置１に入力する。このときオペレータは、例えば、製造しようとするシガレットフィルターの仕様に大略的に合うように、周速度Ｖ１、Ｖ２、及びＶ３を設定するための情報を入力する。

【0073】

その後、制御部１９は、制御プログラムに基づいて、以下の各ステップを順次実行する。制御部１９は、オペレータが入力した情報を基に、周速度Ｖ１、Ｖ２、及びＶ３を仮設定する。これにより、周速度Ｖ０が間接的に仮設定される。制御部１９は、製造装置１の仮稼働を開始する（ステップＳ１）。

【0074】

次に制御部１９は、仮稼働により製造されたプラグ６１の重量を計測する。制御部１９は、プラグ６１へのトウバンド６０の詰め込み重量が、シガレットフィルターの仕様に合う範囲（以下、「許容範囲」と称する。）以内か否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２において、制御部１９は、プラグ６１の重量が許容範囲外であると判定した場合、次にプラグ６１の重量が、許容範囲よりも軽いか否かを判定する（ステップＳ３）。

【0075】

ステップＳ３において、制御部１９は、プラグ６１の重量が許容範囲よりも軽いと判定した場合、次に周速度Ｖ１、Ｖ２、及びＶ３の速度比を保ったまま、周速度Ｖ１、Ｖ２、及びＶ３を一定量増速し（Ｓ４）、フローをステップＳ２に戻す。或いは、ステップＳ３において、制御部１９は、プラグ６１の重量が許容範囲よりも軽くないと判定した場合、次に周速度Ｖ１、Ｖ２、及びＶ３の速度比を保ったまま、周速度Ｖ１、Ｖ２、及びＶ３を一定量減速し（ステップＳ５）、フローをステップＳ２に戻す。

【0076】

ステップＳ２において、制御部１９は、プラグ６１の重量が許容範囲以内であると判定した場合、次に演算部２９にトウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）を算出させる（ステップＳ６）。一例として演算部２９は、以下の数１に基づいて、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）を算出する。
［数１］

ＲＣＲ_（Ｖ２）＝ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}×Ｖ_ＫＤＦ／Ｖ２

【0077】

この数１は、製造装置１内の複数位置において、製造装置１内を搬送されるトウバンド６０の単位時間当たりの搬送量が略一定であること（ＲＣＲ_（Ｖ２）×Ｖ２＝ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}×Ｖ_ＫＤＦ）に着眼したことにより導出されたものである。この数１によれば、製造装置１において、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の算出のために測定が必要な速度としては、搬出速度Ｖ_ＫＤＦと周速度Ｖ２のみでよい。従って、周速度Ｖ０を測定する速度計を持たない製造装置１においても、比較的簡素な演算により、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）が算出される。

【0078】

制御部１９は、数１における周速度Ｖ２の値として、制御部１９がステップＳ６を実行する時点の周速度Ｖ２の値を用いる。また制御部１９は、速度計３８により計測した搬出速度Ｖ_ＫＤＦの値を用いる。また演算部２９は、一例として、トウバンド６０のＴＤとプラグ長Ｌとにより表される以下の数２に基づいて、重量ＷＴ１を算出する。
［数２］

ＷＴ１＝ＴＤ×Ｌ／９０００

【0079】

ここでプラグ残存捲縮ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}は、トウバンド６０のＴＤと、１本のプラグ６１に詰め込まれるプラグ長Ｌ当たりのトウバンド６０の詰め込み重量（NTW:Net tow weight）と、プラグ長Ｌとにより表される以下の数３に基づいて算出することもできる。更に演算部２９は、一例として、数３によりプラグ残存捲縮ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}を算出する。
［数３］

ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}＝ＮＴＷ／ＴＤ×９０００／Ｌ

【0080】

ステップＳ６では、演算部２９が数１、数２、及び数３に基づいて演算を行うことで、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）が算出される。次に制御部１９は、算出されたＲＣＲ_（Ｖ２）の値が、第１目標範囲内か否かを判定する（ステップＳ７）。

【0081】

ここで第１目標範囲は、製造装置１のストレッチ比Ｖ２／Ｖ０とリラックス比Ｖ３／Ｖ２とを適切値に設定するためのトウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の範囲である。第１目標範囲の値は、一例として、０．８０以上０．９２以下の範囲の値であるが、これに限定されない。

【0082】

ステップＳ７において、制御部１９は、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値が、第１目標範囲内ではないと判定した場合、次にトウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値が、目標範囲より大きいか否かを判定する（Ｓ８）。

【0083】

ステップＳ８において、制御部１９は、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値が、第１目標範囲より大きいと判定した場合、次に周速度Ｖ２を一定量だけ増速させ（ステップＳ９）、フローをステップＳ６に戻す。ステップＳ８において、制御部１９は、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値が、第１目標範囲より大きくないと判定した場合、次に周速度Ｖ２を一定量だけ減速させ（ステップＳ１０）、フローをステップＳ６に戻す。

【0084】

制御部１９は、ステップＳ７において、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値が、第１目標範囲の値であると判定するまで、ステップＳ６〜Ｓ１０を繰り返す。これにより制御部１９は、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値が、第１目標範囲内の値である許容値Ｍ１になるように制御する。

【0085】

ステップＳ７において、制御部１９は、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値が、第１目標範囲内であると判定した場合、次に幅検出装置３９の検出信号により、可塑剤添着装置１１の出口付近におけるトウバンド６０の幅が、第２目標範囲の値であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。

【0086】

ここで第２目標範囲は、製造装置１のストレッチ比Ｖ２／Ｖ０とリラックス比Ｖ３／Ｖ２とを適切値に設定するためのトウバンド６０の幅の範囲である。第２目標範囲の値は、一例として、２１ｃｍ以上３０ｃｍ未満の範囲の値であるが、これに限定されない。

【0087】

ステップＳ１１において、制御部１９は、トウバンド６０の幅が、第２目標範囲内ではないと判定した場合、次にトウバンド６０の幅が、第２目標範囲より大きいか否かを判定する（ステップＳ１２）。

【0088】

ステップＳ１２において、制御部１９は、トウバンド６０の幅が、第２目標範囲より大きいと判定した場合、次に周速度Ｖ３を一定量だけ増速させ（ステップＳ１３）、フローをステップＳ１１に戻す。ステップＳ１２において、制御部１９は、トウバンド６０の幅が、第２目標範囲より大きくないと判定した場合、次に周速度Ｖ３を一定量だけ減速させ（ステップＳ１４）、フローをステップＳ１１に戻す。

【0089】

制御部１９は、ステップＳ１１において、トウバンド６０の幅が、第２目標範囲内の値であると判定するまで、ステップＳ１１〜Ｓ１４を繰り返す。これにより制御部１９は、トウバンド６０の幅が第２目標範囲内の値となるように、リラックス比Ｖ３／Ｖ２の値を許容値Ｍ２に制御する。

【0090】

ステップＳ１１において、制御部１９は、トウバンド６０の幅が、第２目標範囲内の値であると判定した場合、次に現時点の周速度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を把握し、これらの値を設定する（ステップＳ１５）。これにより、製造装置１のストレッチ比Ｖ２／Ｖ０とリラックス比Ｖ３／Ｖ２とが設定される。ステップＳ１５の後、制御部１９は、当該フローを終了する。

【0091】

以上説明したように、製造装置１によれば、プラグ残存捲縮ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}と、搬出速度Ｖ_ＫＤＦと、最も下流側の開繊ロール対９の周速度Ｖ２とによりトウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）を算出し、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値が、予め定められた許容値Ｍ１となるように、周速度Ｖ２を制御する。

【0092】

このように、客観的なパラメータを用いて周速度Ｖ２を制御することで、製造装置１を簡素な方法により制御できる。また、周速度Ｖ２を制御することで、複数の開繊ロール対８、９によりトウバンドに適切に張力を付与できると共に、最下流側の開繊ロール対９と搬送ロール対１２とによって、トウバンド６０に及ぶ張力を適切に緩和できる。

【0093】

よって、トウバンド６０の開繊状態が安定化されると共に、製造装置１内を搬送されるトウバンド６０の単位時間当たりの搬送量が均一化されて、シガレットフィルターへのトウバンド６０の詰め込み重量が安定化され、シガレットフィルターの通気抵抗や硬度がばらつくのを抑制できる。

【0094】

また、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値が、予め定められた許容値Ｍ１となるように周速度Ｖ２を制御することで、オペレータによる製造装置１の設定のばらつきを防止できる。これにより、製造装置１の設定のばらつきによって、シガレットフィルターの品質が低下するのを防止できる。

【0095】

また制御部１９は、数１に基づいてトウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）を算出する演算部２９を有しているので、プラグ残存捲縮ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}と、搬出速度Ｖ_ＫＤＦと、開繊ロール対の周速度Ｖ２とを用いた数１を演算部２９が演算することにより、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）を容易に算出できる。

【0096】

また演算部２９は、数２に基づいて重量ＷＴ１を算出するので、予め定められたトウバンド６０の仕様に基づいて、演算部２９が重量ＷＴ１を容易に算出できる。また制御部１９は、幅検出装置３９の検出値に基づいて、最も下流側の第２開繊ロール対９と搬送ロール対１２との間のトウバンド６０の幅が目標範囲となるように、速度比Ｖ３／Ｖ２の値を予め定められた許容値Ｍ２に制御するので、オペレータが速度比Ｖ３／Ｖ２を制御する手間を軽減できると共に、オペレータが速度比Ｖ３／Ｖ２を設定する際の設定のばらつきを防止できる。

【0097】

（リラックス比及びストレッチ比について）
ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０が過大になるにつれ、トウバンドのフィラメントが多く断裂し、フライの発生量が増加する。フライは、可塑剤添着装置の周囲に蓄積するため、フライが可塑剤を吸収した状態でプラグに混入する可能性が高まる。これにより、プラグの内部で可塑剤の濃度が局所的に高くなり、プラグのフィラメントが溶解してメルトホールが発生するおそれがある。

【0098】

ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０が過小であると、トウバンドの開繊が不十分となる。これに伴い、シガレットフィルターの通気抵抗の発現性が低下し易くなる。この場合、シガレットフィルターで通気抵抗の一定の発現性を達成するためには、詰め込み重量ＮＴＷを増大させなければならず、シガレットフィルターの品質を仕様に合わせるのが困難になる。また、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０が過小であると、シガレットフィルターの通気抵抗が過度に低下しうる。これにより、シガレットフィルターがシガレットの煙を適切に濾過する性能等が得られにくくなる。

【0099】

また、リラックス比Ｖ３／Ｖ２が過小であると、トウバンド６０が緩和領域Ｌ２を搬送される際に上下または左右に振動する。これにより、トウバンド６０のフィラメントが損傷し、フライが発生し易くなる。

【0100】

また、リラックス比Ｖ３／Ｖ２が大きくなると、シガレットフィルターの通気抵抗の発現性が低下する。更に、リラックス比Ｖ３／Ｖ２が過大になると、トウバンド６０を十分に緩和できない。これにより、シガレットフィルターの通気抵抗の発現性が過度に低下しうる。

【0101】

また、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０とリラックス比Ｖ３／Ｖ２とが共に過大であるということは、周速度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３が全て速くなることを意味する。この場合、結果的に詰め込み重量ＮＴＷが増大しうる。この条件では、シガレットフィルターの品質を仕様に合わせるのが困難になる。

【0102】

このように、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０とリラックス比Ｖ３／Ｖ２とが適切でないと、諸々の不都合が生じうる。従って、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０とリラックス比Ｖ３／Ｖ２とは、適切に制御する必要がある。また、シガレットフィルターの仕様に合わせて、通気抵抗及び詰め込み重量ＮＴＷを適切に調整するために、トウバンドの幅の目標範囲を適切に制御する必要がある。

【0103】

製造装置１によれば、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）が許容値Ｍ１となるように周速度Ｖ２を制御することで、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０とリラックス比Ｖ３／Ｖ２とを適切に設定できる。製造装置１では、前記したように周速度Ｖ０の具体的な値を計測しなくても、周速度Ｖ２を制御することにより、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０を間接的に設定できる。

【0104】

図５は、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）と差分αとの関係を示すグラフである。差分αは、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０とトウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ０）との差分であり、以下の数４に基づいて算出される。
［数４］

α＝Ｖ２／Ｖ０−ＲＣＲ_（Ｖ０）

【0105】

ここでトウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ０）は、捲縮が解除された状態でのトウバンド６０の前記単位長当たりの重量ＷＴ１と、接触位置Ｐ１におけるトウバンド６０の前記単位長当たりの重量ＷＴ４との重量比ＷＴ４／ＷＴ１である。

【0106】

図５に示すデータ収集に際し、トウバンド６０のフィラメントとして、単繊維繊度（ＦＤ）が１．９のＹ型断面のフィラメントを用いた。トウバンド６０の全繊度（ＴＤ）は、４４２００に設定した。製造装置１として、ハウニ社（ドイツ）製のプラグ巻上機（ＫＤＦ−３／ＡＦ−３）を用いた。搬出速度Ｖ_ＫＤＦは４００ｍ／ｍｉｎ、プラグ長は１２０ｍｍ、プラグ円周は２４．４ｍｍ、プラグ重量は０．７８０ｇ、詰め込み重量ＮＴＷは０．７００ｇに設定した。

【0107】

発明者らの検討により、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ０）、及び差分αには、数４に示す相関関係があることが分かっている。また図５に示すように、製造装置１内を搬送されるトウバンド６０の単位時間当たりの搬送量が略一定であること（ＲＣＲ_（Ｖ２）×Ｖ２＝ＲＣＲ_（０）×Ｖ０）により、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）と差分αとにも、相関関係があることが分かっている。

【0108】

発明者らが行った確認試験によれば、フライの発生を適切に防止すると共に詰め込み重量ＮＴＷを適切に調整し、且つ、シガレットフィルターの通気抵抗のばらつきを適切に抑制可能にするために、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０とリラックス比Ｖ３／Ｖ２とを設定する際の差分αの最適値は、０．１０以上０．３５以下の範囲の値であった。図５に示すように、差分αが０．１０以上０．３５以下の範囲の値となるとき、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の範囲は、０．８０以上０．９２以下の値となる。

【0109】

トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値が０.８２未満であると、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０が過大となり、フライが生じうる。また、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値が０.９４より大きいと、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０が過小となり、トウバンド６０の開繊が不十分となる。

【0110】

図６は、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）とストレッチ比Ｖ２／Ｖ０との関係を示すグラフである。図６は、図５に示すデータ収集時と同様の条件により得られたデータを基に作成している。図６に示すように、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値が０．８０以上０．９２以下の範囲の値となるとき、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０は、およそ１．６０以上１．９０以下の範囲の値となる。

【0111】

ここで、図５に示すデータ収集時と同様の条件により発明者らが行った別の確認試験により、トウバンドの幅の目標範囲が２４ｃｍ以上３０ｃｍ以下の場合、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０の値を１．５５以上１．７５以下に設定し、且つ、リラックス比Ｖ３／Ｖ２を０．７５以上０．９２以下に設定するのが好ましいことが分かった。更に、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０の値を１．５５以上１．６５以下に設定し、且つ、リラックス比Ｖ３／Ｖ２を０．８１以上０．８４以下に設定するのがより好ましいことが分かった。

【0112】

図６に示すように、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）を０．８０以上０．９２以下の範囲の値に設定すると共に、周速度Ｖ３を調整することで、周速度Ｖ０を測定したり、周速度Ｖ０を直接調整することなく、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０とリラックス比Ｖ３／Ｖ２とを好ましい値に設定し易くできる。

【0113】

なお、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０とリラックス比Ｖ３／Ｖ２との好ましい値、及びトウバンドの幅の目標範囲は、トウバンドの品種、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）、搬出速度Ｖ_ＫＤＦ、開繊処理部３３内で隣接するロール間の距離、第１開繊ロール対８及び第２開繊ロール対９における上側ロール２３、２５及び下側ロール２４、２６の各材質の違い、下側ロール２４、２６をゴム製のロールとしたときの下側ロール２４、２６の摩耗具合等の条件によって若干変動する。

【0114】

しかしながら、図５に示すトウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）及び差分αの関係と、図６に示すトウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）及びストレッチ比Ｖ２／Ｖ０の関係とは、上記した条件が若干変動しても共通するものと推測される。ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０、リラックス比Ｖ３／Ｖ２、及びトウバンドの幅の目標範囲は、シガレットフィルター製造装置の特性と、製造しようとするシガレットフィルターの仕様とに合わせ、総合的に調整することが望ましい。

【0115】

（比較試験）
製造装置１において、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０とリラックス比Ｖ３／Ｖ２とを変化させた場合、製造されるシガレットフィルターの物理性能がどのように変化するかを調べた。

【0116】

トウバンド６０は、単繊維繊度（ＦＤ）が１．９のＹ型断面のフィラメントを用いて製造した。トウバンド６０の全繊度（ＴＤ）は、４４２００に設定した。製造装置１として、ハウニ社（ドイツ）製のプラグ巻上機（ＫＤＦ−３／ＡＦ−３）の制御部に、制御プログラムを読み込ませたものを用いた。搬出速度Ｖ_ＫＤＦは４００ｍ／ｍｉｎ、プラグ長は１２０ｍｍ、プラグ円周長は２４．４ｍｍ、プラグ重量は０．７８０ｇ、詰め込み重量ＮＴＷは０．７００ｇに設定した。

【0117】

ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０とリラックス比Ｖ３／Ｖ２とを変化させることにより、実施例１〜５及び比較例１〜３のサンプルのプラグを作製した。実施例１〜５及び比較例１〜３について、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ０）、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）、差分α、可塑剤添着装置１１の出口におけるトウバンドの幅、１５分間で可塑剤添着装置１１内に堆積したフライの発生量、プラグの通気抵抗（ＰＤ）、及びプラグの前記通気抵抗の標準偏差における変動値（ＰＤＣｖ）を調べた。

【0118】

ＰＤは、サンプルの各プラグのトウ重量及びプラグ円周長が均一になるように補正して算出した。また、各サンプルの１５本のプラグを１組とし、１組のプラグの通気抵抗値のばらつきからＣｖ値を計算した。そして、１０組分のＣｖ値の平均値としてＰＤＣｖを算出した。

【0119】

なお本試験では、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）と、周速度Ｖ０と、差分αとの関係を調べると共に、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ０）とストレッチ比Ｖ２／Ｖ０との数値を算出するため、速度計により周速度Ｖ０を測定した。試験結果を表１及び２に示す。

【0120】

【表1】

【0121】

【表2】

【0122】

表１及び２に示す結果から、本試験を行った範囲では、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）と差分αとの間に反比例の関係があることが分かった。この関係は、図５の破線に示したように、略一次関数として表すことができる。従って、この関係に基づき、トウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）を適切な値に設定することにより、周速度Ｖ０を測定することなくストレッチ比Ｖ２／Ｖ０とリラックス比Ｖ３／Ｖ２とを設定できることを確認できた。

【0123】

また比較例１及び２のように、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０が過大であり、且つリラックス比Ｖ３／Ｖ２が過小である場合、ＰＤ、ＰＤＣｖ、及びフライの発生量が、いずれも増大することが分かった。

【0124】

また比較例３では、プラグを確認したところ、トウバンドのフィラメントの捲縮が十分に解除されておらず、トウバンドが未開繊状態（相当量の捲縮が残存した状態）であることが確認された。これは、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０が過小であったことが原因と考えられる。このようにトウバンドが未開繊状態の場合、プラグの通気抵抗の低下及びプラグの硬度の低下を招くおそれがある。

【0125】

ここで表１及び２には示さないが、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０を実施例１と同一に設定し、且つリラックス比Ｖ３／Ｖ２を実施例１よりも下げた場合、緩和領域Ｌ２において、トウバンドの走行状態が不安定になり、最終的にトウバンドが搬送ロール対に巻き付いて製造装置１を停止せざるを得なくなった。この結果により、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０とリラックス比Ｖ３／Ｖ２との差を、ある程度以上に大きくすることは困難であると考えられる。

【0126】

また、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０を実施例１と同一に設定し、且つリラックス比Ｖ３／Ｖ２を実施例１よりも上げた場合、プラグの重量が過大になり、周速度Ｖ０〜Ｖ３を全て下げざるを得なくなった。この結果により、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０とリラックス比Ｖ３／Ｖ２とを、共にある程度より大きくすることは困難であると考えられる。

【0127】

これに対して実施例１〜５では、フライの発生量を低減できると共に、ＰＤを安定化でき、且つ、ＰＤＣｖも抑制できることが分かった。このような結果が得られた理由として、ストレッチ比Ｖ２／Ｖ０とリラックス比Ｖ３／Ｖ２とが適切に設定されたことで、良好な性能を有するプラグが安定して製造されたと考えられる。なお、表１及び２に記載するように、実際に複数のプラグを異なる条件で製造する際には、プラグ残存捲縮ＲＣＲ_{（ｐｌｕｇ）}の値は、若干異なる場合がある。

【0128】

本発明は、実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その構成及び方法を変更、追加、又は削除できる。緩和領域Ｌ２において、幅検出装置３９によりトウバンド６０の幅を測定する搬送位置Ｐ３は、可塑剤添着装置１１の出口側の位置に限定されず、可塑剤添着装置１１の入口側の位置でもよい。

【0129】

記憶部３０には、複数の異なる仕様のシガレットフィルターについて過去に算出したトウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値を、シガレットフィルターの仕様と関連付けて記憶させてもよい。これにより、過去に製造した仕様のシガレットフィルターを製造する際、当該仕様に対応するトウバンド残存捲縮ＲＣＲ_（Ｖ２）の値を用いて、シガレットフィルター製造装置を迅速に制御できる。

【0130】

緩和処理部３４は、プレテンションロール対７、第１開繊ロール対８、及び第２開繊ロール対９の３対（計６本）のロールを有する構成に限定されず、これ以外の本数のロールを有してもよい。

【0131】

上記実施形態では、制御部１９が、幅検出装置３９の検出信号に基づいてリラックス比Ｖ３／Ｖ２を制御したが、これに限定されない。例えば、オペレータがトウバンド６０の幅を確認しながら周速度Ｖ３を調節することで、リラックス比Ｖ３／Ｖ２を制御してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0132】

以上のように、本発明の各態様によれば、シガレットフィルター製造装置を簡素な方法で制御できると共に、シガレットフィルター製造装置の設定のばらつきによるシガレットフィルターの品質低下を防止できる優れた効果を有する。従って、この効果の意義を発揮できるシガレットフィルター製造装置及びシガレットフィルター製造装置の製造方法として、広く適用すると有益である。

【符号の説明】

【0133】

Ｖ２ 第２開繊ロール対の周速度（搬送方向で最も下流側の開繊ロール対の周速度）
Ｑ 搬送方向
１ シガレットフィルター製造装置
９ 第２開繊ロール対
１２ 搬送ロール対
１４ 巻管部
１９ 制御部
２９ 演算部
６０ トウバンド
６１ プラグ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】