JP3216953B2 - 圧延シートの成形機及びその成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、流動性を有した原料
を圧延してシートに成形する圧延シートの成形機及びそ
の成形方法に係わり、特に、シガレットの製造に使用さ
れるシートたばこの成形に好適した圧延シートの成形機
及びその成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】シガレット内の刻みたばこは、タバコの
葉を裁刻して得られるが、この裁刻工程や他のシガレッ
トの製造工程において、葉くず、刻みくず、粉たばこ、
中骨等の種々のたばこくずが発生する。これらのたばこ
くずを有効利用するため、従来から、たばこくずに補強
材や保湿材などを加える一方、これらを適当なバインダ
で結合して流動性原料とした後、この流動性原料を一対
の圧延ロールから押し出してシートたばこに成形してい
る。この後、このシートたばこは裁刻されて、刻みたば
こ中に混入される。

【０００３】シートたばこの成形機の一例は、特公昭６
４−１１１３号公報に開示されている。この公報の成形
機によれば、一対の圧延ロールの上方に延びるベルトコ
ンベアと、このベルトコンベアから流動性原料を受取
り、この流動性原料を圧延ロール間に供給するホッパと
を備えており、そして、ベルトコンベアの駆動をオンオ
フ制御することにより、ホッパ内の流動性原料のレベル
を常時、その上限レベルと下限レベルとの間に維持して
いる。従って、ホッパ内には常時流動性原料が蓄えられ
るから、一対の圧延ロールの回転に伴い、シートたばこ
を連続して成形することができる。

【０００４】成形されたシートたばこは、その単位面積
あたりの重量を表す坪量、即ち、その厚さが一定でなけ
ればならないが、シートたばこの厚さは、流動原料の水
分や温度、また、圧延ロールの温度によって変動する。
このため、従来の成形機にあっては、シートたばこの厚
さの変動に応じて一対の圧延ロール間の間隙を調整し、
これにより、シートたばこの坪量を一定に維持するよう
にしている。例えば、実開昭６１−１６２３９３号公報
には、圧延ロール間の間隙を調整する調整装置が開示さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、シー
トたばこの坪量の測定は、目視検査によりシートたばこ
の色の濃淡から坪量を推定するか、又は、シートたばこ
から一定面積の試料を打ち抜き、その試料の重量から坪
量を換算することで行われている。しかしながら、前者
の場合には個々の検査員の判定にばらつきが大きく、後
者の場合にはその試料を採取する必要上、その坪量の連
続的な測定が不能となる。

【０００６】更に、圧延ロール間の間隙調整は従来手動
で行われているため、シートたばこの坪量の推定にばら
つきが大きいと、その間隙調整もまた不正確になって、
調整回数を増加させる要因となる。また、試料から坪量
を求めている場合には、その間隙調整が遅れてしまうこ
とになる。この発明は、上述した事情に基づいてなされ
たもので、その目的とするところは、圧延シートの厚さ
の変動を簡単且つ正確に検出でき、その検出結果に基づ
き、一対の圧延ロール間の間隙を自動調整することによ
り、手動による調整回数を大幅に低減することができる
圧延シートの成形機及びその成形方法を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、この発明の
圧延シートの成形機によって達成され、この成形機は、
流動状態にある原料を定量的に送給する供給手段と、こ
の供給手段から原料を受け取るホッパと、このホッパの
直下に回転可能に配置され、前記ホッパの下端開口から
流出した原料を受取り、この原料を回転に伴い、一定幅
のシートに圧延成形する一対の圧延ロールと、このホッ
パ内の原料が上限レベルを越えたときに上限信号を出力
し、下限レベルを下回ったときには下限信号を出力する
検出手段と、検出手段から出力信号に基づき、供給手段
からホッパへの原料の供給量を一定の供給パターンに従
って変化させ、前記ホッパ内の原料レベルを上限レベル
と下限レベルとの間に維持する調量手段と、圧延ロール
間の間隙を調整すべく駆動可能な調整手段と、ホッパ内
の原料レベルの変化動向に基づき、成形されるべき圧延
シートの厚みを制御する制御手段とを備えており、そし
て、制御手段は、所定の基準時間内で、前記検出手段か
らの各信号の出力回数を計数する計数手段と、前記上限
信号の出力回数が判定回数を越えたときには上限信号の
出力回数に応じた第１指令信号を調整手段に出力し、前
記下限信号の出力回数が第２判定回数を越えたときには
下限信号の出力回数に応じた第２指令信号を調整手段に
出力する判定手段とを含み、調整手段は前記判定手段か
らの指令信号に基づき、前記一対の圧延ロール間の間隙
を増減する。

【０００８】供給手段には、スクリューコンベアを採用
するのが好ましく、また、制御手段は、前記基準時間よ
りも短い第２基準時間内での前記各信号の第２出力回数
を計数する第２計数手段と、前記上限信号の第２出力回
数が前記第１判定回数を越えたときに前記調整手段に第
３指令信号を出力し、前記下限信号の第２出力回数が前
記第２判定回数を越えたときには前記調整手段に第４指
令信号を出力する第２判定回路とを更に含むことがで
き、この場合、第２判定回数は、前記第２基準時間に対
する第２判定回数の比が前記基準時間に対する前記判定
回数の比よりも小さくなるように設定されている。

【０００９】上記目的は、この発明の圧延シートの成形
方法によっても達成され、この成形方法は、前述した成
形機の場合と同様に、ホッパ内の原料が上限レベルを越
えたときに上限信号を出力し、下限レベルを下回ったと
きには下限信号を出力する検出工程と、この検出工程か
ら出力信号に基づき、ホッパへの原料の供給量を一定の
供給パターンに従って変化させ、ホッパ内の原料レベル
を上限レベルと下限レベルとの間に維持する調量工程
と、ホッパ内の原料レベルの変化動向に基づき、圧延ロ
ール間の間隙を調整して成形されるべき圧延シートの厚
みを制御する制御工程とを備えており、そして、制御工
程は、所定の基準時間内で、前記検出工程からの各信号
の出力回数を計数する計数工程と、前記上限信号の出力
回数が判定回数を越えたときには上限信号の出力回数に
応じた第１指令信号を出力し、前記下限信号の出力回数
が判定回数を越えたときには下限信号の出力回数に応じ
た第２指令信号を出力する判定工程と、前記判定工程か
らの指令信号に基づき、前記一対の圧延ロール間の間隙
を増減する調整工程とを含んでいる。

【００１０】上述の成形方法の場合にあっても、制御工
程は、前記基準時間よりも短い第２基準時間内での前記
各信号の第２出力回数を計数する第２計数工程と、前記
上限信号の第２出力回数が前記第２判定回数を越えたと
き、前記調整工程に第３指令信号を与え、前記下限信号
の第２出力回数が前記第２判定回数を越えたときには前
記調整工程に第４指令信号を与える第２判定工程とを更
に含むことができる。

【００１１】

【作用】上述した成形機によれば、一対の圧延ロールか
ら圧延成形される圧延シートの幅が一定であることか
ら、供給手段からホッパに原料が定量的に供給されてい
る場合、ホッパへの原料の供給量と、圧延シートの成形
量が同一であれば、ホッパ内の原料レベルは一定に維持
される。

【００１２】しかしながら、圧延シートの坪量が変化す
ると、これに応じて、ホッパ内の原料のレベルもまた変
化する。具体的には、圧延シートの坪量が増加する方向
に変動すると、ホッパ内の原料レベルは降下し始め、そ
の下限レベルを下回ると、検出手段は下限信号を出力す
る。逆に、その坪量が減少する方向に変動すると、ホッ
パ内の原料レベルは上昇し始め、その上限レベルを越え
ると、検出手段は上限信号を出力する。

【００１３】検出手段からの下限信号を受け取ると、調
量手段はホッパへの原料の供給量を増加させ、この後、
ホッパ内の原料レベルが下限レベルを越えると、調量手
段はホッパへの原料の供給量を元に戻し、検出手段は下
限信号の出力を停止する。逆に、検出手段からの上限信
号を受け取ると、調量手段はホッパへの原料の供給量を
低減し、この後、ホッパ内の原料レベルが下限レベルを
越えると、調量手段はホッパへの原料の供給量を元に戻
し、検出手段は上限信号の出力を停止する。

【００１４】一方、制御手段において、その計数手段
は、基準時間内での上限信号及び下限信号の出力回数を
それぞれ計数し、判定手段は上限信号の出力回数が判定
回数を越えたときに、その出力回数に応じた第１指令信
号を調整手段に出力し、下限信号の出力回数が判定回数
を越えたときにはその出力回数に応じた第２指令信号を
調整手段に出力する。この場合、調整手段は、第１指令
信号の供給を受けたときには、圧延ロール間の間隙を増
加させ、第２指令信号の供給を受けたときには圧延ロー
ル間の間隙を減少させる。

【００１５】ここで、圧延シートの坪量の変動が大きけ
れば大きい程、ホッパ内の原料レベルが上限レベルと下
限レベルとの間から外れる速度が増加することから、検
出手段から出力される上限信号及び下限信号の出力回数
と、圧延シートの坪量の変動とには所定の相関関係を有
する。それ故、第１及び第２指令信号に基づき、圧延ロ
ール間の間隙を増減することにより、圧延シートの坪量
は一定に維持される。

【００１６】供給手段がスクリューコンベアからなって
いる場合、ホッパ内に原料をより良く定量的に供給で
き、前述した相関関係が安定する。更に、前記制御手段
に前述した第２計数手段及び第２判定手段が含まれてい
る場合、前記基準信号よりも短い第２基準時間内におけ
る上限信号の出力回数が第２判定回数を越えた場合には
第３指令信号が調整手段に出力され、一方、下限信号の
出力回数が第２判定回数を越えた場合には第４指令信号
が調整手段に出力される。

【００１７】前記第２判定回数は前述したようにして設
定されているから、第２判定手段は、圧延シートの坪量
が極端に変動する状況にあると、前述した判定手段から
第１又は第２指令信号が出力されるに先立ち、第３又は
第４指令信号を出力する。第３又は第４指令信号を受け
取ると、これらの指令信号に基づき、調整手段は、一対
の圧延ロール間の間隙を調整する。この場合、圧延ロー
ル間の間隙を粗調整することができる。

【００１８】圧延シートの成形方法に関しても、前述し
た成型機と同様な作用を有することは明らかである。

【００１９】

【実施例】図１を参照すると、シートたばこに適用した
圧延シートの成形機が概略的に示されている。この成形
機はスクリューコンベア２を備えており、このスクリュ
ーコンベア２は一方向に延びるスクリューハウジング４
を有している。このスクリューハウジング４の一端に
は、上方に向けて開口した入口８が形成されており、そ
の他端には下方に向けて開口した出口が形成されてい
る。

【００２０】スクリューハウジング４内には一対のフィ
ードスクリュー１０が配置されており、これらフィード
スクリュー１０は入口８の下方から出口まで互いに平行
に延びている。一対のフィードスクリュー１０は、コン
ベアモータ１２（図２参照）に接続されており、このコ
ンベアモータ１２により回転駆動される。スクリューハ
ウジング４の入口８は、図１中にその先端の一部のみが
図示されている造粒機１４に接続されており、この造粒
機はシートたばこの原料を作りだし、この原料を入口８
からスクリューハウジング４内に供給する。具体的には
造粒機は、各種のたばこくずに補強材、保湿材、バイン
ダ及び水を加えて混合し、流動化した原料を作り出す。

【００２１】スクリューハウジング４の出口にはホッパ
１６が接続されており、このホッパ１６の下端開口の直
下には、一対の圧延ロール１８が配置されている。これ
ら圧延ロール１８は水平に配置されており、これら圧延
ロール１８間には所定の間隙が確保されている。ホッパ
１６の下端開口は矩形形状をなし、圧延ロール１８間の
間隙の上方で、且つ、圧延ロール１８の軸線方向でみ
て、その中央に位置付けられている。

【００２２】各圧延ロール１８のロール軸２０はその両
端が一対の支持脚２２を貫通し、軸受２４を介して支持
脚２２に支持されている。一方の圧延ロール１８におい
て、その両端の軸受２４は支持脚２２にそれぞれ固定し
て取付けられているが、他方の圧延ロール１８の両軸受
２４は、水平方向に移動自在にして支持脚２２にそれぞ
れ取付けられている。

【００２３】一対の圧延ロール１８の両端部において、
その固定側の軸受２４と可動側の軸受２４との間には反
発スプリング２５（図２参照）がそれぞれ配置されてお
り、これら反発スプリング２５は、一対の圧延ロール１
８間の間隙を拡大する方向にその可動側の軸受２４を押
圧付勢している。一対の圧延ロール１８はそれらのロー
ル軸２０が図示されていないけれども動力伝達系を介し
て駆動モータに接続され、この駆動モータからの動力の
供給を受けて、図１中矢印で示すように互いに逆向きに
して一定の周速で回転されるようになっている。

【００２４】他方の圧延ロール１８には一対の軸間調整
装置２６が備えられており、図１には一方の軸間調整装
置２６が示されている。この軸間調整装置２６はプッシ
ャユニット２８を備えており、このプッシャユニット２
８は可動側軸受２４の側方に配置されている。プッシャ
ユニット２８は可動側軸受２４に向けて突出したプッシ
ュロッド３０を有し、このプッシュロッド３０はその先
端が軸受２４に連結されている。

【００２５】プッシャユニット２８には、回転入力をプ
ッシュロッド３０の進退運動に変換する変換機構が内蔵
されており、その回転入力は正逆回転可能な調整モータ
３２からウォームギヤ３４及びウォームホィール３６を
介して与えられる。従って、調整モータ３２が正逆回転
されると、この回転がプッシャユニット２８におけるプ
ッシュロッド３０の進退運動に変換されることから、プ
ッシュロッド３０は、反発スプリング２５の付勢力に抗
して可動側軸受２４を水平方向に変位させ、この結果、
一対の圧延ロール１８の軸間距離、即ち、これら圧延ロ
ール１８間の間隙が調整される。

【００２６】ホッパ１６には、上限センサ３８及び下限
センサ４０が備えられている。これらセンサ３８，４０
は光電管を有した反射型の光スイッチからなり、ホッパ
１６内に供給された原料のレベルに応じたセンサ信号を
出力する。具体的には、ホッパ１６内の原料レベルが上
限センサ３８を越えると、この上限センサ３８は上限信
号としのオン信号を出力し、一方、ホッパ１６内の原料
レベルが下限センサ４０よりも下回ると、この下限セン
サ４０は下限信号としてのオン信号を出力する。

【００２７】なお、上限センサ３８及び下限センサ４０
の位置により決定される上限レベルと下限レベルとの間
にホッパ１６内の原料レベルがあるとき、上限センサ３
８及び下限センサ４０はオフ信号を出力する。上限セン
サ３８及び下限センサ４０は、図２に示す制御ボード４
２に電気的に接続されており、この制御ボード４２は上
限センサ３８及び下限センサ４０からのオンオフのセン
サ信号を受け取ることができる。

【００２８】制御ボード４２には、前述したスクリュー
コンベア２のコンベアモータ１２や軸間調整装置２６の
調整モータ３２に加え、手動コントローラ４４及びロー
タリエンコーダ４６が電気的に接続されている。ロータ
リエンコーダ４６は、各軸間調整装置２６のプッシャユ
ニット２８にそれぞれ内蔵され、その回転入力を検出す
る。なお、図２には、片側の軸間調整装置２６における
調整モータ３２及びロータリエンコーダ４６のみが示さ
れている。

【００２９】制御ボード４２は、マイクロプロセッサ、
入出力インタフェース、ＲＡＭや制御プログラムを格納
したＲＯＭ等のメモリ、モータのためのドライバ回路を
備えており、上限センサ３８、下限センサ４０、手動コ
ントローラ４４及びロータリエンコーダ４６からの信号
に基づき、コンベアモータ１２及び調整モータ３２の駆
動を制御する。

【００３０】上述した成形機に運転指令が与えられる
と、一対の圧延ロール１８は一定の周速で互いに反対方
向に回転されると同時に、スクリューコンベア２のコン
ベアモータ１２が駆動され、スクリューコンベア２は基
準モードで運転される。従って、スクリューコンベア２
からホッパ１６内に原料Ａが一定の基準供給量で供給さ
れ、この原料Ａはホッパ１６を通過して一対の圧延ロー
ル１８間の間隙に向けて排出される。

【００３１】ここで、図１に示されているようにホッパ
１６からの原料Ａは、一対の圧延ロール１８上に所定の
安息角でもって拡がるが、圧延ロール１８とホッパ１６
との間の距離が一定であれば、原料Ａの拡がり幅は均一
となり、一定幅のシートたばこＢが圧延成形され、そし
て、圧延ロール１８間から押し出される。成形されたシ
ートたばこＢは、ロールフィルクション比（回転数：周
速差）の影響で高速側の圧延ロール１８に付着される
が、しかしながら、その付着したシートたばこＢは、そ
の圧延ロール１８からスクレーパ４８（図１及び図２参
照）により剥離される。

【００３２】成形機が運転されると、制御ボード４２は
原料供給ルーチンを実行し、スクリューコンベア２から
ホッパ１６への原料Ａの供給を一定の供給パターンに従
って制御する。原料供給ルーチンは図３に示されてお
り、以下に、図３を参照しながら原料供給ルーチンにつ
いて説明する。 ：原料供給ルーチン： 制御ボード４２には先ず、上限センサ３８及び下限セン
サ４０からのセンサ信号がそれぞれ入力される（ステッ
プＳ１）。次に、下限センサ４０からのセンサ信号がオ
ン信号であるか否かが判別され（ステップＳ２）、その
判別結果が真（Yes）の場合、スクリューコンベア２の
コンベアモータ１２は、基準モードよりも高速のモード
で運転される（ステップＳ３）。この場合、スクリュー
コンベア２からホッパ１６への原料Ａの供給量は前記基
準供給量から所定の増大供給量に増加される。

【００３３】一方、ステップＳ２の判別結果が偽（No）
の場合には、上限センサ３８からのセンサ信号がオン信
号であるか否かが判別され（ステップＳ４）、その判別
結果が偽の場合にはコンベアモータ１２は基準モードで
運転され（ステップＳ５）、逆に、その判別結果が真の
場合にコンベアモータ１２の運転が停止される（ステッ
プＳ６）。

【００３４】ステップＳ３，Ｓ５，Ｓ６からはステップ
Ｓ７に進み、このステップでは成形機に運転終了指令が
与えられたか否かが判別され、ここでの判別が偽に維持
されている限り、ステップＳ１以降のステップが繰り返
して実行される。上述の原料供給ルーチンによれば、ホ
ッパ１６内の原料レベルが下限センサ４０よりも下回る
と、スクリューコンベア２からホッパ１６内に原料Ａが
増大供給量で供給され、これに対し、ホッパ１６内の原
料レベルが上限センサ３０を越えると、原料Ａの供給は
停止される。また、ホッパ１６内の原料レベルが上限セ
ンサ３８と下限センサ４０との間にある状況にあって
は、スクリューコンベア２からホッパ１６内への原料Ａ
の供給量は基準供給量に維持される。従って、原料供給
ルーチンは、ホッパ１６内の原料レベルを上限センサ３
８と下限センサ４０との間に位置付けるように、その供
給量を制御する。

【００３５】一方、制御ボード４２は、上述した原料供
給ルーチンと並列にして自動調整ルーチンを実行する
が、この自動調整ルーチンは手動調整ルーチンが完了し
た後に実行されるため、先ず、以下には、図４を参照し
ながら手動調整ルーチンについて説明する。 ：手動調整ルーチン：このルーチンでは、先ず、成形さ
れたシートたばこＢの坪量が基準坪量にあるか否かが判
別される（ステップＳ８）。ここでは、成形されたシー
トたばこＢから一定面積の試料を採取した後、その試料
の重量から坪量を換算し、その測定坪量が基準坪量の範
囲内にあるか否かを判定する。

【００３６】ステップＳ８の判別結果が偽の場合、成形
機の操作員は、前記測定坪量と基準坪量との間の差に応
じて前述した手動コントローラ４４のモータボタンを操
作し、この手動コントローラ４４から制御ボード４２を
介して調整モータ３２に指令信号を出力する（ステップ
Ｓ９）。従って、調整モータ３２が正又は逆方向に回転
され（ステップＳ１０）、この結果、プッシャユニット
２８のプッシュロッド３０が進退されて、一対の圧延ロ
ール１８間の間隙が増減される。

【００３７】上述の手動コントローラ４４による間隙調
整は、ステップＳ８の判別結果が真となるまで繰り返し
て実行され、そして、その判別結果が真になると、操作
員は手動コントローラ４４の自動ボタンを操作し、この
手動コントローラ４４から制御ボード４２に向けて自動
調整の開始信号を出力する（ステップＳ６０）。このよ
うにして手動コントローラ４４から自動調整の開始信号
が出力されると、この後、制御ボード４２にて、自動調
整ルーチンが実行可能となり、以下に、図５を参照しな
がら自動調整ルーチンについて説明する。

【００３８】：自動調整ルーチン： このルーチンでは、前述した開始信号が出力されている
か否かが判別され（ステップＳ１１）、その判別結果が
偽の場合には、成形機の運転終了指令が出力されている
か否かが判別され（ステップＳ１２）、ここでの判別結
果もまた偽の場合にはステップＳ１１に戻る。従って、
ステップＳ１１の判別結果が真にならない限り、即ち、
前述した手動調整ルーチンにおいて、操作員により手動
コントローラ４４から自動調整の開始信号が出力されな
い限り、自動調整ルーチンの実質的なステップであるス
テップＳ１３〜Ｓ１６が実行されることはない。なお、
ステップＳ１２の判別結果が真になると、図５の自動調
整ルーチンは終了する。

【００３９】一方、ステップＳ１１の判別結果が真にな
ると、ステップＳ１３以降のステップが実行され、ステ
ップＳ１３では、上限センサ３８及び下限センサ４０か
らのセンサ信号が入力され、次に、ステップＳ１４〜Ｓ
１６では、粗調整指令出力ルーチン、通常調整ルーチ
ン、調整モータ駆動ルーチンが実行される。これらの出
力ルーチン及び駆動ルーチンの詳細は図６〜図８に示さ
れており、以下に、これらのルーチンについて順次説明
する。

【００４０】：粗調整指令出力ルーチン：図６の粗調整
指令出力ルーチンでは、先ず、第１タイマフラグＴＦ1
が１にセットされているか否かが判別される（ステップ
Ｓ１７）。ここで、このルーチンが最初に実行されると
き、第１タイマフラグＴＦ1は０にリセットされている
から、ステップＳ１７の判別結果は偽となって、第１タ
イマＦＴがオンとなる（ステップＳ１８）。次に、第１
上限カウンタＦＵＣ、第１下限カウンタＦＬＣがクリア
され（ステップＳ１９）、第１タイマフラグＴＦ1に１
がセットされる（ステップＳ２０）。

【００４１】この後、上限センサ３８のセンサ信号がオ
フ信号からオン信号に切り替わったか否かが判別され
（ステップＳ２１）、その判別結果が真の場合、第１上
限カウンタＦＵＣの値が１だけインクリメントされる
（ステップＳ２２）。一方、ステップＳ２１の判別結果
が偽の場合には、下限センサ４０からのセンサ信号がオ
フ信号からオン信号に切り替わったか否かが判別され
（ステップＳ２３）、その判別結果が真の場合、第１下
限カウンタＦＬＣの値が１だけインクリメントされる
（ステップＳ２４）。

【００４２】ステップＳ２１，Ｓ２３の判別結果が何れ
も偽である場合には、カウンタＦＣＵ，ＦＬＣの値をイ
ンクリメントすることなく、ステップＳ２５が実行され
る。ステップＳ２５では、前述した第１タイマＦＴがオ
ンとなった後、第１タイマＦＴの値が例えば１分（第２
基準時間）を越えたか否かが判別されるが、この出力ル
ーチンの開始直後ではその判別結果は偽となり、図５の
自動調整ルーチンに戻る。

【００４３】この後、再度、この出力ルーチンが実行さ
れると、前回のサイクルにて、第１タイマＦＴがオンに
なると同時に第１タイマフラグＴＦ1に１がセットされ
ているから、ステップＳ１７の判別結果は真となり、こ
の場合、ステップＳ１７からは、ステップＳ１８〜Ｓ２
０をバイパスして、ステップＳ２１に至り、このステッ
プ以降が実行される。

【００４４】従って、第１タイマＦＴの値が１分を越え
るまで期間、第１上限カウンタＦＵＣ及び第１下限カウ
ンタＦＬＣは、上限センサ３８及び下限センサ４０から
のオン信号の出力回数を計数する。ステップＳ２５の判
別結果が真になると、第１タイマＦＴはオフとなり、そ
して、第１タイマフラグＴＦ1は０にリセットされる
（ステップＳ２６）。

【００４５】この時点で、第１上限カウンタＦＵＣの値
が判定回数Ｎ（例えば２〜８、好ましくは３〜５）を越
えたか否かが判別され（ステップＳ２７）、その判別結
果が真の場合、調整モータ３２への第１逆転指令（第３
指令信号）が出力される（ステップＳ２８）。一方、ス
テップＳ２７の判別結果が偽の場合には、第１下限カウ
ンタＦＬＣの値が判定回数Ｎを越えたか否かが判別され
（ステップＳ２９）、その判別結果が真の場合、調整モ
ータ３２への第１正転指令（第４指令信号）が出力され
る（ステップＳ３０）。

【００４６】ステップＳ２７，Ｓ２９の判別結果が何れ
も偽である場合には、調整モータ３２への指令信号を出
力することなく、図５の自動調整ルーチンに戻る。ステ
ップＳ２５の判別結果が真になると、次にステップＳ２
６が実行されるから、この後、図６の出力ルーチンが再
度繰り返して実行される場合には、ステップＳ１８〜Ｓ
２０のステップが先ず実行されることになる。

【００４７】従って、上述した粗調整指令出力ルーチン
では、１分の期間を区切り、この期間中での上限センサ
３８及び下限センサ４０からのオン信号の出力回数を第
１上限カウンタＦＵＣ及び第１下限カウンタＦＬＣでそ
れぞれ計数し、これらのうち、一方の出力回数が判定回
数Ｎを越えたときに第１逆転指令又は第１正転指令を出
力する。

【００４８】：通常調整指令出力ルーチン：図７の通常
調整指令出力ルーチンは、前述した粗調整指令出力ルー
チンと同様なステップを踏んで実行される。即ち、この
ルーチンでは、第２タイマフラグＴＦ2、第２タイマＳ
Ｔ，第２上限カウンタＳＵＣ及び第２下限カウンタＳＬ
Ｃを使用し、ステップＳ３１〜Ｓ３４にて、第２タイマ
ＳＴのオン作動、カウンタＳＵＣ，ＳＬＣのクリア及び
第２タイマフラグＴＦ2のセットが実行される。

【００４９】そして、ステップＳ３５，３６にて、上限
センサ３８及び下限センサ４０からのセンサ信号がオフ
信号からオン信号に切り替わったか否かが判別され、そ
れらの判別結果に基づき、ステップＳ３７，Ｓ３８に
て、第２上限カウンタＳＵＣ及び第２下限カウンタＳＬ
Ｃの値がインクリメントされる。そして、この出力ルー
チンでは、ステップＳ３９にて、第２タイマＳＴの値が
１分でなく３分（基準時間）に達したか否かが判別さ
れ、その判別結果が真になったとき、第２タイマＳＴを
オフすると同時に、第２タイマフラグＴＦ2を０にリセ
ットする（ステップＳ４０）。

【００５０】従って、この通常調整指令出力ルーチンで
は、３分の期間を区切り、この期間内中での上限センサ
３８及び下限センサ４０からのオン信号の出力回数を第
２上限カウンタＳＵＣ及び第２下限カウンタＳＬＣでそ
れぞれ計数している。この後、ステップＳ４１では、シ
ートたばこＢの坪量が演算され、そして、図示しないデ
ィスプレイに表示される。具体的には、第２上限カウン
タＳＵＣ及び第２下限カウンタＳＬＣの値と坪量との間
には一定の相関関係があり、この関係は、次式で表され
る。

【００５１】Ｙ＝ａ×Ｘ＋ｂ ここで、Ｙは坪量、Ｘは上限センサ３８及び下限センサ
４０からのオン信号の出力回数を示しており、ａ，ｂは
定数である。この場合、ａは１．５、ｂは１５５に設定
されている。従って、上式に基づき、坪量を算出するこ
とができる。

【００５２】次のステップＳ４２では、第２上限カウン
タＳＵＣの値が判定回数Ｎを越えたか否かが判別され、
その判別結果が真の場合には、ステップＳ４１で求めた
坪量、即ち、その坪量と基準坪量との間の坪量差に基づ
き、調整モータ３２への第２逆転指令（第１指令信号）
を出力する（ステップＳ４３）。一方、ステップＳ４２
の判別結果が偽の場合には、第２下限カウンタＳＬＣの
値が判定回数Ｎを越えたか否かが判別され、その判別結
果が真の場合には、ステップＳ４１で求めた坪量と基準
坪量との間の坪量差に基づき、調整モータ３２への第２
正転指令（第２指令信号）を出力する。

【００５３】：調整モータ駆動ルーチン：図８の調整モ
ータ駆動ルーチンでは、先ず、前述のステップＳ１４，
Ｓ１５にて指令信号が出力されか否かが判別され（ステ
ップＳ４６）、その判別結果が偽の場合には、駆動ルー
チンから直ちに図５のルーチンに戻る。しかしながら、
ステップＳ４６の判別結果が真の場合には、指令信号が
ステップＳ１５から出力された第２逆転又は第２正転指
令であるか否かが判別され（ステップＳ４７）、その判
別結果が偽の場合には、第１指令出力、即ち、第１逆転
指令又は第１正転指令に基づき、調整モータ３２が逆方
向又は正方向に回転され（ステップＳ４８）、これによ
り、プッシャユニット２８を介して一対の圧延ロール１
８間の間隙が増減される。

【００５４】一方、ステップＳ４７の判別結果が真の場
合には、第２指令出力、即ち、第２逆転指令又は第２逆
転指令に基づき、調整モータ３２が逆方向又は正方向に
回転され（ステップＳ４９）、この場合にも、プッシャ
ユニット２８を介して一対の圧延ロール１８間の間隙が
調整される。ステップＳ４８，Ｓ４９からはステップＳ
５０に至り、このステップでは、プッシャユニット２８
による間隙の調整量が演算される。具体的には、制御ボ
ード４２に前述したロータリエンコーダ４６からの出力
信号がそれぞれ読み込まれ、これら出力信号に基づき、
各プッシャユニット２８の回転入力量から前記間隙の実
際の調整量がそれぞれ演算される。

【００５５】この後、次のステップＳ５１では、間隙の
調整が粗調整であるかのか否か、つまり、その間隙の調
整が第１指令に基づくものか又は第２指令に基づくもの
かが判別される。ここでの判別結果が真の場合には、第
１指令により決定される粗調整の設定量に、間隙の調整
量が達したか否かが判別され（ステップＳ５２）、その
判別結果が偽の場合には図５のルーチンに戻る。つま
り、この場合、ステップＳ５２の判別結果が真になるま
で、調整モータ３２による前記間隙の調整が第１指令信
号に基づいて継続される。

【００５６】第１逆転指令又は第１正転指令は、粗調整
指令出力ルーチンのステップＳ２７又はＳ２９の判別結
果を受けて一義的に出力されるから、これら第１指令に
基づいた間隙の調整は、粗調整となる。一方、ステップ
Ｓ５１の判別結果が偽の場合にも、第２指令により決定
される通常調整の設定量に、間隙の調整量が達したか否
かが判別され（ステップＳ５３）、ここでの判別結果が
偽の場合、その判別結果が真になるまで、調整モータ３
２による前記間隙の調整が第２指令に基づいて継続され
る。ここで、第２指令、即ち、第２逆転指令又は第２正
転指令は通常調整指令出力ルーチンのステップＳ４２又
はＳ４４の判別結果を受け、その時点でのシートたばこ
Ｂの坪量と基準坪量との間の差に応じて出力されるか
ら、これら第２指令に基づいた間隙の調整によれば微調
整が可能となる。

【００５７】ステップＳ５２又はステップＳ５３の判別
結果が真になると、第１又は第２指令信号がリセットさ
れた後（ステップＳ５４）、図５のルーチンに戻り、こ
れにより、間隙調整の１サイクルが完了する。上述した
自動調整ルーチンによれば、先ず、手動調整ルーチンを
経て自動調整ルーチンが実行されると、１分あたりにお
ける上限センサ３８及び下限センサ４０からのオン信号
の出力回数が第１上限カウンタＦＵＣ及び第１下限カウ
ンタＦＬＣに蓄積され、また、３分あたりにおける上限
センサ３８及び下限センサ４０からのオン信号の出力回
数が第２上限カウンタＳＵＣ及び第２下限カウンタＳＬ
Ｃに蓄積される。

【００５８】ここで、スクリューコンベア２からホッパ
１６への原料Ａの供給量と一対の圧延ロール１８からの
原料の排出量、即ち、シートたばこＢの成形量が同一で
あれば、つまり、シートたばこＢの坪量に変化がなけれ
ば、ホッパ１６内の原料レベルは一定に維持され、上限
センサ３８や下限センサ４０からオン信号が出力される
ことはない。

【００５９】しかしながら、成形されるシートたばこＢ
の坪量が大きく変化すると、上限センサ３８又は下限セ
ンサ４０からオン信号が出力され、一方、そのオン信号
に基づき、スクリューコンベア２は、ホッパ１６内の原
料レベルを上限センサ３８と下限センサ４０との間に維
持すべくホッパ１６への原料の供給量を制御し、上限セ
ンサ３８又は下限センサ４０からのセンサ信号はオフ信
号に戻る。

【００６０】従って、シートたばこＢの坪量の変動が大
きいと、上限センサ３８又は下限センサ４０から出力さ
れるオン信号の頻度も多くなり、第１上限カウンタＦＵ
Ｃ又は第１下限カウンタＦＬＣの値も増加される。それ
故、図６のステップＳ２７又はＳ２９の判別結果が真と
なり、第１逆転指令又は第１正転指令が出力されること
により、その指令信号に基づき調整モータ３２を介して
一対の圧延ロール１８間の間隙が増減され、この結果、
成形されるべきシートたばこＢの坪量が調整される。こ
こでの坪量の調整は前述したように粗調整であり、シー
トたばこＢの坪量は基準坪量に向けて迅速に復帰するこ
とになる。

【００６１】一方、シートたばこＢの坪量の変動が小さ
く、第１上限カウンタＦＵＣ又は第１下限カウンタＦＬ
Ｃの値が判定回数Ｎを越えることがなくても、第２上限
カウンタＳＵＣ又は第２下限カウンタＳＬＣの値が判定
回数Ｎを越えると、つまり、図７のステップＳ４２又は
Ｓ４４の判別結果が真になると、この場合には、第２逆
転指令又は第２正転指令が出力されることにより、その
指令信号に基づき調整モータ３２の回転を介して圧延ロ
ール１８間の間隙が調整され、成形されるべきシートた
ばこＢの坪量が調整される。

【００６２】ここで、第２逆転指令又は第２正転指令
は、前述したように図７のステップＳ４１にて求めたシ
ートたばこＢの坪量と基準坪量との間の坪量差に基づい
て出力されることから、その坪量を基準坪量の範囲内に
正確に調整することができ、その微調整をも可能とな
る。上述した如く圧延ロール１８間の間隙が自動的に調
整されれば、手動コントローラ４４による手動調整の回
数を大幅に低減でき、この手動コントローラ４４による
調整は、成形機の始動時や再始動時のみに行えばよい。

【００６３】また、坪量の自動調整が可能になると、操
作員の手動調整のばらつきをもなくりなり、シートたば
こＢの坪量を安定化させることができる。なお、シート
たばこＢの成形中、その坪量を定期的に測定し、その測
定結果に基づき、圧延ロール１間の間隙を手動コントロ
ーラ４４により調整することも可能であるが、この手動
調整は、前述した自動調整の実行により殆ど必要ではな
い。

【００６４】シートたばこＢの成形中、その坪量の変動
は光スイッチ等の上限センサ３８及び下限センサ４０か
らのセンサ信号により検出されるから、坪量の変動を検
出するにあたり、特殊なセンサを必要とせず、成形機の
メンテナンスも容易となる。成形されたシートたばこＢ
の坪量が安定すると、この後、乾燥処理を経たシートた
ばこＢの水分量も安定し、製品の品質が向上する。この
点の効果は、図９及び図１０のグラフからも明らかであ
る。図９及び図１０は、シートたばこの成形に関し、月
単位での坪量及び水分量のばらつきをそれぞれ測定した
グラフであり、図９及び図１０中、実線はこの発明の成
形機及び成形方法を使用した場合の結果を示し、破線は
従来の成形機及びその成形方法を使用した場合の結果を
示している。

【００６５】更に、図８の調整モータ駆動ルーチンにお
いて、この発明では、一対の軸間調整装置２６、即ち、
プッシャユニット２８の作動をロータリエンコーダ４６
により検出しているから、調整モータ３２による圧延ロ
ール１８間の間隙調整がこれら圧延ロール１８の両端で
異なるようなことはない。この発明は、上述した一実施
例に制約されるものではなく、種々の変形が可能であ
る。例えば、供給手段としてはスクリューコンベア２の
代わりベルトコンベアを使用することもできるし、上限
センサ及び下限センサに関しては前述したタイプ以外の
ものも使用可能である。また、自動調整ルーチンでは、
粗調整指令出力ルーチンでの判定回数Ｎと通常調整指令
ルーチンでの判定回数Ｎを異ならしてもよい。

【００６６】更に、この発明の成形機及び成形方法は、
シートたばこの圧延成形に限らず、流動性を有した原料
から圧延シートを成形する場合に適用可能である。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の圧延シ
ートの成形機及びその成形方法によれば、一対の圧延ロ
ールの上方に配置されたホッパ内の原料レベルの変化動
向と成形された圧延シートの坪量との間に相関関係が存
在することに着目し、ホッパ内の原料レベルの変化動向
から圧延シートの坪量を検出でき、その検出した坪量に
基づき、圧延ロール間の間隙を自動調整でき、圧延成形
中、圧延シートの坪量を一定に維持することができる。
従って、手動操作よる間隙調整の回数が大幅に低減でき
ることから、操作員の労力が軽減され、また、個々の操
作員による調整のばらつきを避けることができる。更
に、坪量の検出にあたっては、ホッパに光センサ等の上
限センサ及び下限センサを設けるだけで済むことから、
特殊なセンサを必要とせず、成形機のメンテナンスをも
容易になるなどの利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の成形機の構成を示した概略図であ
る。

【図２】図１の成形機の一部と、成形機の制御系の構成
を併せて示した図である。

【図３】図２の制御ボードにより実行される原料の供給
ルーチンを示したフローチャートである。

【図４】図２の制御ボートに加え、手動コントローラに
より実行される手動調整ルーチンを示したフローチャー
トである。

【図５】図２の制御ボートにより実行される自動調整ル
ーチンを示したフローチャートである。

【図６】図５の自動調整ルーチン中の粗調整指令出力ル
ーチンの詳細を示したフローチャートである。

【図７】図５の自動調整ルーチン中の通常調整指令出力
ルーチンの詳細を示したフローチャートである。

【図８】図５の自動調整ルーチン中の調整モータ駆動ル
ーチンの詳細を示したフローチャートである。

【図９】この発明と従来の場合との間でのシートたばこ
の坪量のばらつきを比較して示したグラフである。

【図１０】この発明と従来の場合との間でのシートたば
この水分のばらつきを比較して示したグラフである。

【符号の説明】

２ スクリューコンベア １２ コンベアモータ １６ ホッパ １８ 圧延ロール ２６ 軸間調整装置 ３２ 調整モータ ３８ 上限センサ ４０ 下限センサ ４２ 制御ボード ４４ 手動コントローラ ４６ ロータリエンコーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A24B 3/14 B30B 3/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流動状態にある原料を定量的に送給する
   供給手段と、 前記供給手段から原料を受け取るホッパと、 前記ホッパの直下に回転可能に配置され、前記ホッパの
   下端開口から流出した原料を受取り、この原料を回転に
   伴い、一定幅のシートに圧延成形する一対の圧延ロール
   と、 前記ホッパ内の原料が上限レベルを越えたときに上限信
   号を出力し、下限レベルを下回ったときには下限信号を
   出力する検出手段と、 前記検出手段から出力信号に基づき、前記供給手段から
   前記ホッパへの原料の供給量を一定の供給パターンに従
   って変化させ、ホッパ内の原料レベルを上限レベルと下
   限レベルとの間に維持する調量手段と、前記圧延ロール間の間隙を調整すべく駆動可能な調整手
   段と、 前記ホッパ内の原料レベルの変化動向に基づき、 成形さ
   れるべき圧延シートの厚みを前記調整手段を介して制御
   する制御手段とを備え、 前記制御手段は、所定の基準時間内で、前記検出手段か
   らの各信号の出力回数を計数する計数手段と、前記上限
   信号の出力回数が判定回数を越えたときには上限信号の
   出力回数に応じた第１指令信号を前記調整手段に出力
   し、前記下限信号の出力回数が前記判定回数を越えたと
   きには下限信号の出力回数に応じた第２指令信号を前記
   調整手段に出力する判定手段とを含み、 前記調整手段は、 前記判定手段からの指令信号に基づ
   き、前記一対の圧延ロール間の間隙を増減することを特
   徴する圧延シートの成形機。
2. 【請求項２】 前記供給手段は、スクリューコンベアを
   備えていることを特徴とする請求項１の圧延シートの成
   形機。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記基準時間よりも短
   い第２基準時間内での前記各信号の第２出力回数を計数
   する第２計数手段と、前記上限信号の第２出力回数が第
   ２判定回数を越えたとき、前記調整手段に第３指令信号
   を出力し、前記下限信号の第２出力回数が前記第２判定
   回数を越えたときには前記調整手段に第４指令信号を出
   力する第２判定回路とを更に含み、 前記第２判定回数は、前記第２基準時間に対する第２判
   定回数の比が前記基準時間に対する前記判定回数の比よ
   りも小さくなるように設定されていることを特徴とする
   請求項１の圧延シートの成形機。
4. 【請求項４】 回転可能な一対の圧延ロールの上方から
   前記圧延ロール間に、ホッパから流動状態にある原料を
   定量的に供給し、これら圧延ロールの回転に伴い、原料
   を一定幅のシートに圧延成形する圧延シートの成形方法
   において、 前記ホッパ内の原料が上限レベルを越えたときに上限信
   号を出力し、下限レベルを下回ったときには下限信号を
   出力する検出工程と、 前記検出工程から出力信号に基づき、前記ホッパへの原
   料の供給量を一定の供給パターンに従って変化させ、前
   記ホッパ内の原料レベルを上限レベルと下限レベルとの
   間に維持する調量工程と、前記ホッパ内の原料レベルの変化動向に基づき、前記圧
   延ロール間の間隙を調整して 成形されるべき圧延シート
   の厚みを制御する制御工程とを備え、 前記制御工程は、所定の基準時間内で、前記検出工程か
   らの各信号の出力回数を計数する計数工程と、前記上限
   信号の出力回数が判定回数を越えたときには上限信号の
   出力回数に応じた第１指令信号を出力し、前記下限信号
   の出力回数が前記判定回数を越えたときには下限信号の
   出力回数に応じた第２指令信号を出力する判定工程と、
   前記判定工程からの指令信号に基づき、前記一対の圧延
   ロール間の間隙を増減する調整工程とを具備したことを
   特徴する圧延シートの成形方法。
5. 【請求項５】 前記制御工程は、前記基準時間よりも短
   い第２基準時間内での前記各信号の第２出力回数を計数
   する第２計数工程と、前記上限信号の第２出力回数が第
   ２判定回数を越えたときには前記調整工程に第３指令信
   号を与え、前記下限信号の第２出力回数が前記第２判定
   回数を越えたときには前記調整工程に第４指令信号を与
   える第２判定工程とを更に含み、 前記第２判定回数は、前記第２基準時間に対する第２判
   定回数の比が前記基準時間に対する前記判定回数の比よ
   りも小さくなるように設定されていることを特徴とする
   請求項４の圧延シートの成形方法。