JP3293175B2

JP3293175B2 - チップペーパの裁断装置

Info

Publication number: JP3293175B2
Application number: JP16587892A
Authority: JP
Inventors: 敬幸入倉
Original assignee: Japan Tobacco Inc
Current assignee: Japan Tobacco Inc
Priority date: 1992-06-24
Filing date: 1992-06-24
Publication date: 2002-06-17
Anticipated expiration: 2017-06-17
Also published as: EP0576006A3; JPH067141A; EP0576006A2; EP0576006B1; US5365814A; DE69318892T2; DE69318892D1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フィルタ付きシガレ
ットの製造システムにおいて、そのフィルタアタッチメ
ントに組み込まれるチップペーパの裁断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】フィルタアタッチメントは、シガレット
とフィルタとにチップペーパ片を巻付けて、フィルタ付
きシガレットを製造する装置であり、それ故、フィルタ
アタッチメントには、チップペーパ片を得るために、長
尺なチップチップペーパからチップペーパ片を裁断して
形成する裁断装置が組み込まれている。

【０００３】この種の裁断装置の１つに、例えば特公昭
６１−５４５５９号公報に開示されている非接触型の裁
断装置が知られている。この公知の裁断装置は、受けド
ラム、刃付きドラム及びこの刃付きドラムの両側に設け
られた一対のフリーローラを備えており、これらフリー
ローラを受けドラムに転接させることで、刃付きドラム
の各裁断刃と受けドラムの外周面との間には常時、所定
のギャップが確保されている。

【０００４】従って、これらドラムが互いに逆向きに回
転駆動され、そして、受けドラムと刃付きドラムとの間
に供給されたチップペーパが裁断刃により裁断されて
も、受けドラムに対して刃付きドラムの各裁断刃が衝突
することはなく、この結果、その裁断時、衝突による裁
断音を大幅に低減できるばかりでなく、受けドラムや裁
断刃の摩耗をも低減できる等の利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した非
接触型の裁断装置にあっては、チップペーパの裁断性能
が前述した受けドラムと裁断刃との間で規定される前記
ギャップの大小に大きく左右されるから、所望の裁断性
能を確保するには、ギャップの大きさを一定に維持しな
ければならない。

【０００６】しかしながら、近年、フィルタアタッチメ
ントの高速化に伴い、受けドラムや刃付きドラムに要求
される回転速度も上昇し、このため、受けドラムに常時
転接状態にあるフリーローラの過熱を避けることができ
ない。フリーローラの温度上昇が過度になると、フリー
ローラの熱膨張量もまた大きくなって、前記ギャップの
拡大を招き、この結果、チップペーパの安定した裁断が
実施不能になってしまう。

【０００７】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、フリーローラに
熱膨張が発生しても、前記ギャップの拡大を抑制し、安
定したチップペーパの裁断を可能とするチップペーパの
裁断装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、２本の紙巻
たばこ間にフィルタプラグを配置した集合体に、チップ
ペーパ片を巻付けて２本分のフィルタ付きシガレットを
得るべく、片面に糊が塗布されたチップペーパを裁断し
て前記チップペーパ片を形成し、この後、前記チップペ
ーパ片を前記集合体に向けて供給するチップペーパの裁
断装置であって、一方向に回転され、この回転に伴い、
前記チップペーパを外周面に沿って移送させる受けドラ
ムと、前記受けドラムの近傍に並列にして配置され、そ
の外周面に周方向に等間隔を存して複数の裁断刃を有
し、前記受けドラムとは逆向きに回転される刃付きドラ
ムと、前記刃付きドラムの両側に配置され、前記受けド
ラムの外周面に転接して前記受けドラムの外周面と前記
裁断刃の刃先との間に所定のギャップを確保する一対の
フリーローラと、前記各フリーローラと前記刃付きドラ
ムのドラム軸との間にそれぞれ配置され、前記ドラム軸
に対して前記フリーローラを回転自在に支持する軸受と
を備え、前記両ドラムの回転に伴い、前記受けドラムの
外周面上の前記チップペーパを前記受けドラムとは非接
触の前記裁断刃により周期的に裁断して個々に分離可能
な前記チップペーパ片を形成する裁断装置を前提とし、
前記刃付きドラムのドラム軸両端を回転自在に支持し、
前記受けドラムに対して前記刃付きドラムおよび前記フ
リードラムを接離可能にする一対の揺動アームと、これ
ら揺動アームを前記受けドラムに向けて回動付勢し、前
記フリーローラを前記受けドラムに押圧する押圧手段
と、前記フリーローラの熱膨張を示す温度上昇を検出す
る温度センサと、前記温度センサにより検出した前記フ
リーローラの温度上昇に基づき、前記押圧手段の押圧力
を増加させることで、前記フリーローラの熱膨張量に起
因する前記ギャップの増加を補償すべく前記軸受を変形
させ、前記ギャップを一定に維持する押圧力増加手段と
をさらに備えている（請求項１）。好ましくは、裁断装
置は、フリーローラの温度上昇を抑制する放熱手段をさ
らに備えている（請求項２）。

【０００９】

【作用】上述した裁断装置によれば、フリーローラの熱
膨張を示す温度上昇が温度センサにより検出されると、
このフリーローラの温度上昇に応じ、押圧力増加手段
は、受けドラムに対するフリーローラの押圧力を増加さ
せる。押圧力の増加は、フリーローラを回転支持してい
る軸受を変位させ、この結果、フリーローラの熱膨張に
起因するギャップの増加が補償され、前記ギャップは一
定に維持される。一方、裁断装置にフリーローラのため
の放熱手段が備えられていると、フリーローラの温度上
昇、つまり、熱膨張が抑制され、前記押圧増加手段のか
かる負荷が軽減される。

【００１０】

【実施例】図１を参照すると、フィルタ付きシガレット
を製造するフィルタアタッチメントが概略的に示されて
いる。このフィルタアタッチメントは基台フレーム１を
備えており、この基台フレーム１の右側部分にはドラム
列２が配置されている。このドラム列２は図１でみて右
側から左側に延び、その左端はチップペーパ片の巻付け
部に３に連なっている。ドラム列２は多数のドラムから
なり、各ドラムの外周面には等間隔を存して多数の溝が
設けられている。ドラム列２の右端に位置する溝付きド
ラムには、図示しない巻上機にて製造された紙巻たばこ
２本分のたばこロッドが供給されるようになっている。

【００１１】ドラム列２に供給されたたばこロッドは、
ドラム列２の各溝付きドラムの回転により、順次左側に
位置する溝付きドラムの溝に移し変えられ、そして、巻
付け部３に向けて搬送される。ここで、ドラム列２の途
中にある溝付きドラムには回転ナイフ４が備えられてお
り、この回転ナイフ４は、その溝付きドラムの回転によ
り、搬送されてくるたばこロッドを個々の紙巻たばこに
切断する。更に、この後、切断して得た２本の紙巻たば
こ間には、これらが前述した巻付け部３に向けて搬送さ
れる過程で、所定の間隔が確保されるようになってい
る。

【００１２】図２を参照すると、たばこロッドから個々
の紙巻たばこを形成し、そして、これら紙巻たばこ間に
所定の間隔を形成するまでの処理の流れが図２中Ａ1領
域で示されている。図２中、ＴR，ＴSはたばこロッド、
紙巻たばこを夫々示している。一方、図１に示されてい
るように、ドラム列２の上方にはホッパ５が配置されて
おり、このホッパ５には図示されていないけれども多数
のフィルタロッドが収容されている。ホッパ５とドラム
列２との間は、ドラム列２と同様なドラム列６によって
接続されており、ドラム列６はホッパ５内のフィルタロ
ッドを１本ずつ取り出し、そして、個々のフィルタロッ
ドを所定長さのフィルタプラグに等分して切断した後、
これらフィルタプラグをドラム列２上の紙巻たばこ間に
供給可能となっている。具体的には、ホッパ５の直下に
あるドラム列６の溝付きドラムには例えば２枚の回転ナ
イフ７が備えられており、これら回転ナイフ７はその溝
付きドラムの回転に伴いフィルタロッドが搬送されてき
たとき、フィルタロッドを３個に等分して切断する。

【００１３】また、回転ナイフ７を備えた溝付きドラム
によりも下流側にある１つの溝付きドラムは、いわゆる
グレーディングドラムとして構成されている。このグレ
ーディングドラムは１本のフィルタロッドから得た３個
のフィルタプラグをその搬送方向に順次整列させる機能
を有しており、これにより、ドラム列６の下流端からは
１個ずつのフィルタプラグがドラム列２に供給されるこ
とになる。ここで、ドラム列２に供給されるフィルタプ
ラグは、２本の紙巻たばこ間に既に確保されている間隔
の部位に配置され、この後、フィルタプラグは２本の紙
巻たばこと共に巻付け部３に向けて搬送される。

【００１４】図２中Ａ2領域は、フィルロッドから個々
のフィルタプラグを得て、そして、１個のフィルタプラ
グを２本の紙巻たばこＴS間に配置するまでの処理の流
れを示している。なお、図２中、ＦR，ＦPはフィルタロ
ッド、フィルタプラグを夫々示しており、フィルタプラ
グＦPは紙巻たばこＴSに装着されるべきフィルタチップ
２本分の長さを有している。

【００１５】ドラム列２上で、その中央にフィルタプラ
グＦPが配置された２本の紙巻たばこＴSは、そのドラム
列の終端部分の溝付きドラム上において、フィルタプラ
グＦP側に移動されてフィルタプラグＦPの両端に密着
し、その処理は図２中Ａ3領域で示されている。従っ
て、ドラム列２から巻付け部３へは２本の紙巻たばこＴ
S間に１個のフィルタプラグＦPが位置した状態で、これ
らが供給されることになる。

【００１６】一方、巻付け部３には、糊付けされたチッ
プペーパ片もまた供給されるようになっており、その供
給装置は図１中、基台フレーム１の左端上部から巻付け
部３に亘って配置されている。先ず、供給装置の上流側
から説明すると、上流には一対のロール７，８が備えら
れており、これらロール７，８は、長尺なチップペーパ
Ｐを巻回したものである。なお、チップペーパＰの幅は
フィルタプラグＦPの長さよりも十分に長く設定されて
いる。

【００１７】図１に示した状態では、ロール７からチッ
プペーパＰが繰り出されており、繰り出されたチップペ
ーパＰは供給経路を規定する多数のガイドローラ９によ
り案内されながら、巻付け部３に向けて導かれている。
供給経路の途中には、ロール７，８側に位置してチップ
ペーパＰの蓄積部１０が配置されており、この蓄積部１
０は、フィルタアタッチメントの運転停止時などにおい
て、巻付け部３側でのチップペーパＰつまりチップペー
パ片の供給速度と、ロール側でのチップペーパＰの繰り
出し速度との間の差を吸収したり、また、チップペーパ
Ｐの接続時などにおいて、予めチップペーパＰを一時的
に蓄えておくために設けられている。

【００１８】ここで、チップペーパＰの接続に関して説
明すると、蓄積部１０の上流側に位置して接続部１１が
配置されており、この接続部１１には他方のロール８か
ら繰り出されたチップペーパＰの先端が予め導かれてい
る。従って、蓄積部１０にある程度の量のチップペーパ
Ｐが蓄えてあれば、一方のロール７のチップペーパＰが
無くなって、その終端が接続部１１に達したとき、終端
側の供給を止めた状態で、この終端に他方のロール８か
ら繰り出されているチップペーパＰの先端を接続でき、
この接続の際にも蓄積部１０からチップペーパＰの供給
を継続することができる。

【００１９】チップペーパＰの供給経路において、巻付
け部３側には糊付け装置１２が配置されており、この糊
付け装置１２は、図示しない糊容器内の糊にその一部が
浸かりながら回転する糊供給ローラ１３と、一方におい
て糊供給ローラ１３に転接され、他方においてはチップ
ペーパＰの一方の面に転接されている糊転写ローラ１４
から構成されている。従って、糊容器から糊供給ローラ
１３に付着した糊は、糊供給ローラ１３と糊転写ローラ
１４とが互いに転接していることから、所定の厚みとな
って糊転写ローラ１４に移し変えられ、そして、この糊
転写ローラ１４からチップペーパＰの一方の面に転写さ
れることになる。なお、糊付け装置１２は上述の構成に
代えて、特公昭６３−４３０７７号公報に開示された構
成ものであってもよい。

【００２０】更に、糊付け装置１２の直上流及び直下流
側にはプレヒータ１５及びポストヒータ１６が夫々配置
されており、これらプレヒータ１５及びポストヒータ１
６は、チップペーパＰの搬送面を規定するガイドプレー
トの表面に発熱シートを張り付けて構成されている。従
って、図１から明らかなように、プレヒータ１５はチッ
プペーパＰの糊付けされるべき面を加熱し、これに対
し、ポストヒータ１６はチップペーパＰの糊付け面とは
反対側の面を加熱するものとなっている。更に、この実
施例の場合、ポストヒータ１６は、温風ヒータ１７と組
み合わされており、この温風ヒータ１７はチップペーパ
Ｐの糊付け面に温風を吹き付けるもので、これにより、
その糊付け面を効果的に予備乾燥させることができる。

【００２１】そして、チップペーパＰの供給経路には、
その終端に位置して裁断装置１８が配置されており、こ
の裁断装置１８は、糊付け後のチップペーパＰを所定長
さずつのチップペーパ片に裁断可能となっている。即
ち、裁断装置１８は主として、その外周面が負圧による
吸引面として形成された受けドラムとしてのコークドラ
ム１９と、このコークドラム１９の近傍に位置した刃付
きドラム２０とから構成されており、これらは互いに逆
向きに同一の周速で回転駆動可能となっている。従っ
て、糊付けされたチップペーパＰがコークドラム１９に
達すると、チップペーパＰはその糊付け面とは反対側の
面がコークドラム１９の吸引面に吸い付けられ、そし
て、コークドラム１９の回転とともに巻付け部３に向け
て供給される。一方、図１には図示されていないけれど
も、刃付きドラム２０の外周面には周方向に等間隔を存
して裁断刃が設けられており、従って、コークドラム１
９の吸引面上を搬送されるチップペーパＰは刃付きドラ
ム２０の各裁断刃により裁断されて、チップペーパ片と
なり、この後、チップペーパ片はコークドラム１９の回
転に伴い、巻付け部３に向けて供給される。

【００２２】ここで、巻付け部３は、前述したドラム列
２の終端に位置する溝付きドラムに連なるようにして配
置され、ドラム列２から供給される２本の紙巻たばこＴ
S及びその中央に位置したフィルタプラグＦPを受け取
り、そして、これらをコークドラム１９との間で転動さ
せながら、巻付け部３から図１中左方に延びるドラム列
２１に供給する機能を有している。

【００２３】従って、巻付け部３に２本の紙巻たばこＴ
S及びフィルタプラグＦPが供給されると同時に、コーク
ドラム１９からチップペーパ片が２本の紙巻たばこＴS
に跨るようにして供給されると、チップペーパ片はフィ
ルタプラグＦP及びこのフィルタプラグＦP側に位置する
２本の紙巻たばこの端部に接着され、そして、これら紙
巻たばこ及びフィルタプラグが前述したようにして転動
する際、これらにチップペーパ片が巻付けられて、２本
の紙巻たばこ及びフィルタプラグは相互に接続され、こ
の結果、連続した２本分のフィルタ付きシガレットが得
られることとなる。

【００２４】なお、チップペーパ片が紙巻たばこ及びフ
ィルタプラグに接着される際、コークドラム１９側の吸
引力は解除されるようになっている。また、図２中、Ａ
4領域は、巻付け部３へのチップペーパ片の供給から、
このチップペーパ片の巻付けまでの処理の流れを示して
おり、ＰCはチップペーパ片を示し、そして、このチッ
プペーパ片ＰCの糊付け面は斜線を施して示してある。

【００２５】この後、連続した２本分のフィルタ付きシ
ガレットは、ドラム列２１の各溝付きドラム上を搬送さ
れる過程において、１つの溝付きドラムに備えられてい
る回転ナイフ２２により、そのフィルタプラグの中央か
ら切断されて、個々のフィルタ付きシガレットとなり、
そして、フィルタ付きシガレットは、その向きが揃えら
れて、搬送コンベアに移し変えられ、この搬送コンベア
により後段の包装機に向けて供給される。このような処
理の流れは、図２中Ａ5領域で示されている。なお、図
２中、ＦCはフィルタプラグＦPを切断して得たフィルタ
チップを示している。

【００２６】次に、図３乃至図４を参照すると、前述し
た裁断装置１８が詳図されており、以下に裁断装置１８
の構成について詳細に説明する。先ず、コークドラム１
９のドラム軸２３は、その一端が基台フレーム１に回転
自在に支持されているのは勿論のこと、その他端は図３
に示されているように支持プレート２４の一端部に回転
自在に支持されている。図示されていないけれども、ド
ラム軸２３の一端は、駆動機構（図示しない）に連結さ
れており、この駆動機構により、コークドラム１９は所
定の方向に回転駆動可能となっている。

【００２７】支持プレート２４は、図３から明かなよう
に、コークドラム１９のドラム軸２３側から上方に立ち
上がった後、右方に向けて、斜め上方に一旦延びてから
更に斜め下方に延びる形状を有し、基台フレーム１との
間に所定の間隔を存して平行に配置されている。支持プ
レート２４の他端は、支持ブロック２５を介して基台フ
レーム１に固定されており、支持ブロック２５は、図４
から明かなように基台フレーム１から突設されている。

【００２８】そして、支持プレート２４の中央部と基台
フレーム１との間には、揺動軸３０が架け渡されてい
る。この揺動軸３０はコークドラム１９のドラム軸２３
と平行に延び、その両端は支持プレート２４及び基台フ
レーム１に対し、管状のホルダを介して支持されてい
る。揺動軸３０には、一対の揺動アーム３１，３２の上
端が平軸受３３を介して回動自在に支持されており、ま
た、揺動軸３０において、揺動アーム３１，３２の上端
間にはスペーサスリーブ３４が取り付けられている。

【００２９】揺動アーム３１，３２の下端部には、ドラ
ム軸３６の両端部が転がり軸受３７を介して回転自在に
支持されている。このドラム軸３６は、前述したコーク
ドラム１９のドラム軸２３と平行に延び、その中央部は
拡径した大径部３６aとして形成されている。ドラム軸
３６の基台フレーム１側に位置する一端は、揺動アーム
３２から突出し、そして、オルダム継手３８を介して入
力軸３９に連結されている。オルダム継手３８は、基台
フレーム１に取り付けられており、入力軸３９には入力
ギヤ４０が取り付けられている。

【００３０】入力ギヤ４０には図示しないギヤ列を介し
て回転駆動力が伝達されるようになっており、これによ
り、ドラム軸３６は、入力ギヤ４０とともに回転駆動可
能となっている。また、オルダム継手３８は、例え揺動
アーム３１，３２が揺動しても、入力軸３９とドラム軸
３６との間の軸線のずれを吸収するために設けられてい
る。

【００３１】ドラム軸３６には、その大径部３６aの両
側に位置して、一対のフリーローラ４２が取り付けられ
ている。これらフリーローラ４２は、熱膨張率の小さい
超硬合金からなっており、その一方のフリーローラ４２
の取付構造は、図５及び図６に詳図されている。即ち、
ドラム軸３６には、その大径部３６aと軸受３７との間
に位置して、環状のギャップを存してスリーブ４３が取
り付けられており、このスリーブ４３上には更にキー４
４を介して調整ホルダ４５が取り付けられている。この
調整ホルダ４５は、図６から明かなように、転がり軸受
４８の装着面４５aを偏心させて構成されている。従っ
て、調整ホルダ４５はドラム軸３６に対して偏心されて
いる。

【００３２】調整ホルダ４５と対応する揺動アーム３１
とは、複数の連結ボルト４６を介して一体的に連結され
ており、これら連結ボルト４６は、図３に示されている
ように、揺動アーム３１に形成した円弧孔３１ａを貫通
して調整ホルダ４５にねじ込まれている。更に、軸受３
７側のスリーブ４３の一端部は、調整ホルダ４５から突
出したねじ部として形成されており、このねじ部にはナ
ット４７が螺合されている。

【００３３】そして、前述したフリーローラ４２は、調
整ホルダ４５の外周面に前述した一対の転がり軸受４８
を介して回転自在に取り付けられ、一方、一対のホルダ
リング４９a，４９bにより両側から挟持されている。こ
れらホルダリング４９a，４９bとフリーローラ４２とは
複数の連結ボルト５０を介して相互に連結されており、
従って、ホルダ４９a，４９bはフリーローラ４２と一体
に回転するものとなっている。

【００３４】ホルダリング４９a，４９bは熱伝導性に優
れた金属材料からなり、各ホルダリグには、詳細には図
示されていないけれども、羽根状の溝からなる放熱フィ
ン５１が設けられている。なお、転がり軸受４８の保護
のために、防塵用シール５３が設けられており、この防
塵用シール５３は、ホルダリング４９a，４９bに接する
ようにして、ドラム軸３６における大径部３６aの切欠
溝部と調整ホルダ４５の一端部とに夫々取り付けられて
いる。更に、フリーローラ４２には、ホルダリング４９
a，４９bに跨るようにしてフリーローラ４２を貫通した
複数のヒートパイプ５２が内蔵されている。これらヒー
トパイプ５２は、その内部に作動液を減圧封入したもの
で、図６に示されているように連結ボルト５０間に位置
付けられ、フリーローラ４２と放熱フィン５１との間を
ホルダリング４９a，４９bを介して熱的に接続してい
る。

【００３５】なお、他方のフリーローラ４２の取り付け
構造は同様なものであから、その説明及び図示は省略す
る。そして、図５にも示されているようにドラム軸３６
の大径部３６aには、刃付きドラム５４が取り付けられ
ている。この刃付きドラム５４は、フリーローラ４２と
同様な超硬合金からなり、その外周面には複数の裁断刃
５５が設けられている。これら裁断刃５５は、刃付きド
ラム５４の周方向に等間隔を存して配置されており、そ
の刃先はドラム軸３６の軸線方向に延びている。更に、
図示しないけれども、各裁断刃５５の刃先は、その横断
面が台形形状をなし、この形状はコークドラム１９とは
非接触にしてチップペーパＰの裁断をなす上で好適した
ものとなる。

【００３６】そして、前述した支持ブロック２５には、
図３及び図４に示されているように、一対のエアシリン
ダ５６，５７が取り付けられている。これらエアシリン
ダ５６，５７のピストンロッドには、プッシャロッド５
８，５９が連結されており、これらプッシャロッド５
８，５９は、支持ブロック２５内のガイド６０を貫通し
て、対応する揺動アーム３１，３２に向かって延び、そ
して、その先端は、揺動アーム３１，３２の下端部に当
て金６１を介して側方から当接されている。

【００３７】従って、一対のエアシリンダ５６，５７に
空圧が供給されると、プッシュロッド５８，５９は、揺
動アーム３１，３２をコークドラム１９側に向けて回動
付勢し、この結果、一対のフリーローラ４２は、図６中
矢印で示すようにコークドラム１９の外周面に所定の押
圧力で押し付けられることになる。ここで、一対のフリ
ーローラ４２がコークドラム１９の外周面に転接された
状態にあるとき、刃付きドラム５４の裁断刃５５は、そ
の刃先がコークドラム１９の外周面に対し、チップペー
パＰの厚みよりも十分に小さな所定のギャップを存して
回転可能となっている。それ故、一対のフリーローラ４
２とコークドラム１９とが相互に転接された状態で、コ
ークドラム１９及び刃付きドラム５４が互いに逆向きに
回転されても、各裁断刃５５はコークドラム１９の周面
に接触することはなく、チップペーパＰをチップペーパ
片ＰCに裁断する。

【００３８】更に、前述したエアシリンダ５６，５７
は、図７に示した制御ブロックによって、その供給圧が
制御可能となっており、以下には、この制御ブロックに
ついて説明する。制御ブロックは、先ず、非接触型の赤
外線温度センサ６２は図３に示されているように、支持
ブロック２５にステー６３を介して取り付けられてい
る。赤外線温度センサ６２は、測定対象物であるフリー
ローラ４２から放射された赤外線の量を検出し、その赤
外線量に基づき、フリーローラ４２の温度を検出可能と
なっている。例えば、赤外線温度計６２は、３０°Ｃ乃
至７０°Ｃの範囲でフリーローラ４２の温度を検出可能
となっている。

【００３９】赤外線温度センサ６２からのセンサ信号即
ちフリーローラ４２の温度に対応したセンサ信号は、次
の電圧変換器６４にて電圧信号に変換され、更に、増幅
器６５により増幅され、演算型の電圧電流変換器６６に
入力される。電圧電流変換器６６では、入力電圧を所定
の演算式に基づいて出力電流に変換し、この出力電流を
電−空レギュレータ６７に供給する。

【００４０】ここで、電圧電流変換器６６の入力電圧を
Ｘi、出力電流をＸoとすれば、演算式は次式で表すこと
ができる。Ｘo＝ｋ・Ｘi±Ｂなお、ｋは比例定数、Ｂはバイアス値である。電−空レ
ギュレータ６７は、エアシリンダ５６（５７）とエア供
給源（図示しない）との間に介挿され、電圧電流変換器
６５からの出力電流Ｘoに基づき、エアシリンダ５６
（５７）への供給圧、つまり、そのエア圧を制御する機
能を有する。

【００４１】次に、上述した裁断装置１８の作用につい
て説明する。先ず、エアシリンダ５６，５７には、一定
のエア圧が供給されており、これにより、一対の揺動ア
ーム３１，３２つまり一対のフリーローラ４２は一定の
押圧力でもって回転中のコークドラム１９に押し付けら
れている。従って、コークドラム１９と刃付きドラム５
４が互いに逆向きに回転駆動されると、コークドラム１
９と刃付きドラム５４の各裁断刃５５との間には一定の
ギャップが規定されている。

【００４２】このような状態で、前述したようにチップ
ペーパＰがコークドラム１９と刃付きドラム５４との間
を前記ギャップを通過するようにして供給されると、こ
のチップペーパＰは各裁断刃５５の刃先によるくさび効
果によって、所定長さずつのチップペーパ片に裁断さ
れ、この後、裁断されたチップペーパ片は巻付け部３に
向けて供給される。

【００４３】チップペーパＰの裁断中、刃付きドラム５
４の各裁断刃５５は、コークドラム１９と接触すること
なく回転されているから、裁断に伴う騒音や裁断刃５５
の摩耗を大きく低減できる。また、一対の揺動アーム３
１，３２は、押圧手段即ちエアシリンダ５６、５７によ
り、コークドラム１９側に向けて常時回動付勢された状
態にあるので、チップペーパＰの裁断中、例えコークド
ラム１９の回転に振れが発生しても、一対のフリーロー
ラ４２がコークドラム１９の外周面から離れるようなこ
とはない。即ち、コークドラム１９に回転振れが発生し
ても、この回転振れに追従して揺動アーム３１，３２が
揺動できるから、一対のフリーローラ４２はコークドラ
ム１９の外周面に確実に転接した状態に維持される。

【００４４】この結果、刃付きドラム５４の裁断刃５５
とコークドラム１９の外周面との間のギャップもまた常
時一定に維持されることになり、チップペーパＰの裁断
を確実且つ安定して実施可能となる。また、ギャップを
確実に確保できるから、刃付きドラム５４の裁断刃５５
がコークドラム１９に衝突して、これら裁断刃５５の刃
先が損傷することもない。

【００４５】一方、裁断装置１８の作動中、一対のフリ
ーローラ４２は常時コークドラム１９に転接した状態に
あるから、これらフリーローラ４２は摩擦熱により、そ
の温度が上昇し、この温度上昇はフリーローラ４２の熱
膨張を生起する。このようにしてフリーローラ４２に熱
膨張が発生すると、コークドラム１９と各裁断刃５５と
の間のギャップが拡大してしまい、チップペーパＰの裁
断が確実に実施されないことになる。

【００４６】しかしながら、上述の実施例にあっては、
フリーローラ４２の温度を赤外線温度計６２により検出
し、その温度上昇に基づき、エアシリンダ５６，５７の
エア圧を制御するようにしてあるから、フリーローラ４
２が熱膨張しても前記ギャップを一定に維持することが
できる。即ち、フリーローラ４２の温度上昇が赤外線温
度計６２により検出されると、その熱膨張に応じた入力
電圧Ｘiが電圧変換器６４及び増幅器６５を介して電圧
電流変換器６６に供給される。そして、この電圧電流変
換器６６からは、入力電圧Ｘiに基づいて出力電流Ｘoが
算出され、この出力電流Ｘoが電−空レギュレータ６７
に供給されることになる。

【００４７】電−空レギュレータ６７は、出力電流Ｘo
即ちフリーローラ４２の熱膨張に応じて、エアシリンダ
５６，５７のエア圧を増加させ、コークドラム１９に対
するフリーローラ４２の押圧力が増加される。このよう
な押圧力の増加は、フリーローラ４２の転がり軸受４８
をそのフリーローラ４２の熱膨張分だけ変位させること
になり、この結果、前記ギャップが一定に維持されるこ
とになる。

【００４８】ここで、図８を参照すれば、荷重に対する
軸受４８の変位特性が示されており、この変位特性に
は、荷重の増加に対し、その変位量が比例して増加する
と考えられる比例領域Ｒ（完全な直線ではないが非常に
緩やかで直線に近い曲線領域）が存する。従って、エア
シリンダ５６，５７に与えられる初期のエア圧により、
軸受４８に予め比例領域Ｒ内の変位量を与えた状態で、
前記ギャップを規定しておけば、前述したようにフリー
ローラ４２の熱膨張に応じ、エアシリンダ５６，５７の
エア圧を増加制御することで、前記ギャップを高精度に
して一定に維持可能となる。

【００４９】また、フリーローラ４２に複数のヒートパ
イプ５２が内蔵され、しかも、これらヒートパイプ５２
は放熱フィン５１に対して熱的に接続されているので、
フリーローラ４２の熱はヒートパイプ５２及び放熱フィ
ン５１により効果的に逃がされる。従って、前記ギャッ
プを一定に維持するにあたり、エアシリンダ５６，５７
の増圧制御にかかる負担を軽減できることになる。

【００５０】更に、刃付きドラム５４の各裁断刃５５
は、その切れ味を維持するために定期的に再研削される
ことになるが、この再研削が実施されると、各裁断刃５
５における刃先円の減少を招き、前述したギャップが拡
大してしまう。しかしながら、一実施例の場合、フリー
ローラ４２は軸受４８を介して偏心した調整ホルダ４５
に支持されているから、その揺動アームに対しての調整
ホルダ４５の回転角位置を調整すれば、コークドラム１
９とフリーローラ４２の転接点とドラム軸３６の軸線と
の間の距離を可変でき、この場合でも、前記ギャップを
簡単にして所望の大きさに維持可能となる。

【００５１】なお、調整ホルダ４５の調整は、揺動アー
ムと調整ホルダ４５とを連結する連結ボルト４６を外
し、揺動アームに対し、調整ホルダ４５を所定の回転角
だけ回転させることで実施可能である。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、一実施例では、一方のフリーロ
ーラ４２の温度を検出し、その検出結果に基づき、両エ
アシリンダ５６，５７のエア圧を制御するようにした
が、各フリーローラ４２の温度を別々の赤外線温度セン
サにて検出し、これらの検出結果に基づき、各エアシリ
ンダのエア圧を独立して制御することも可能である。

【００５２】また、一実施例の電圧電流変換器６６は、
入力電圧Ｘiを比例制御に基づいて、出力電流Ｘoに変換
するものであるが、この電圧電流変換器に代えて、比例
制御のみならず、微分制御や積分制御を加えたいわゆる
ＰＩＤ制御に基づき、出力電流を決定するコントローラ
を使用してもよい。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のチップ
ペーパの裁断装置（請求項１）によれば、押圧手段によ
り揺動アームを受けドラム側に向けて回動付勢し、刃付
きドラム両側の一対のフリーローラを受けドラムに所定
の押圧力でもって押し付ける一方、温度センサによりフ
リーローラの熱膨張量を示す温度上昇を検出し、その熱
膨張量に基づき、押圧増加手段により、受けドラムに対
するフリーローラの押圧力を増加させるようにしたか
ら、たとえ、フリーローラの熱膨張に起因して受けドラ
ムと裁断刃との間のギャップが増加しようとしても、フ
リーローラの押圧力を増加させることでフリーローラを
回転支持する軸受が変位して、その熱膨張分を吸収で
き、前記ギャップを常時一定に維持可能となる。この結
果、刃付きドラムの各裁断刃によるチップペーパの裁断
を長期に亘り安定して実施可能となる。そして、裁断装
置にフリーローラのための放熱手段が備えられいれば
（請求項２）、押圧手段にかかる負荷を軽減することが
できる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】フィルタアタッチメントの概略正面図である。

【図２】フィルタアタッチメント内での紙巻たばこ及び
フィルタロッドの処理の流れを示した図である。

【図３】フィルタアタッチメント内のチップペーパの裁
断装置を示した拡大正面図である。

【図４】図３中、ＩＶ−ＩＶ線に沿う裁断装置の断面図
である。

【図５】図４中、フリーローラの取付部分の拡大図であ
る。

【図６】図５の取付部分の横断面図である。

【図７】エアシリンダのエア圧を制御する制御ブロック
図である。

【図８】荷重に対する軸受の変位特性を示したグラフで
ある。

【符号の説明】

１基台フレーム１９コークドラム（受けドラム）３０揺動軸３１，３２揺動アーム３６ドラム軸４２フリーローラ４５調整ホルダ４８軸受５１放熱フィン５２ヒートパイプ５３防塵用シール５４刃付きドラム５５裁断刃５６，５７エアシリンダ（押圧手段）５８，５９プッシロッド６２非接触式赤外線温度計６４電圧変換器６６演算型電圧電流変換器６７電−空レギュレータ（押圧力増加手段）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】２本の紙巻たばこ間にフィルタプラグを
配置した集合体に、チップペーパ片を巻付けて２本分の
フィルタ付きシガレットを得るべく、片面に糊が塗布さ
れたチップペーパを裁断して前記チップペーパ片を形成
し、この後、前記チップペーパ片を前記集合体に向けて
供給するチップペーパの裁断装置であって、一方向に回転され、この回転に伴い、前記チップペーパ
を外周面に沿って移送させる受けドラムと、前記受けドラムの近傍に並列にして配置され、その外周
面に周方向に等間隔を存して複数の裁断刃を有し、前記
受けドラムとは逆向きに回転される刃付きドラムと、前記刃付きドラムの両側に配置され、前記受けドラムの
外周面に転接して前記受けドラムの外周面と前記裁断刃
の刃先との間に所定のギャップを確保する一対のフリー
ローラと、前記各フリーローラと前記刃付きドラムのドラム軸との
間にそれぞれ配置され、前記ドラム軸に対して前記フリ
ーローラを回転自在に支持する軸受とを備え、前記両ドラムの回転に伴い、前記受けドラムの外周面上
の前記チップペーパを前記受けドラムとは非接触の前記
裁断刃により周期的に裁断して個々に分離可能な前記チ
ップペーパ片を形成する裁断装置において、前記刃付きドラムのドラム軸両端を回転自在に支持し、
前記受けドラムに対して前記刃付きドラムおよび前記フ
リードラムを接離可能にする一対の揺動アームと、これら揺動アームを前記受けドラムに向けて回動付勢
し、前記フリーローラを前記受けドラムに押圧する押圧
手段と、前記フリーローラの熱膨張量を示す温度上昇を検出する
温度センサと、前記温度センサにより検出した前記フリーローラの温度
上昇に基づき、前記押圧手段の押圧力を増加させること
で、前記フリーローラの熱膨張量に起因する前記ギャッ
プの増加を補償すべく前記軸受を変形させ、前記ギャッ
プを一定に維持する押圧力増加手段とを具備したことを
特徴とするチップペーパの裁断装置。
【請求項２】前記フリーローラの温度上昇を抑制する
放熱手段をさらに備えることを特徴とする請求項１のチ
ップペーパの裁断装置。