JPH0351512B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、レーザ光線を用いて棒状の物品、と
くに紙巻タバコのフイルタに通風孔を穿孔する方
法および装置に関する。

従来の技術 この種の装置としては、特開昭53−101600号公
報に開示されているように、紙巻きタバコを穿孔
ステーシヨンを経由して搬送するコンベヤ・ドラ
ムと、穿孔ステーシヨンにおいてドラムに対しベ
ルトが相対するように配置されかつドラムとベル
トの間に紙巻きタバコを挟んでその軸のまわりに
回転させる転がしベルトと、回転させられる紙巻
きタバコにレーザ光線を照射するレーザ発生器と
よりなるものが知られている。

発明が解決しようとする課題 上記従来の装置では、ドラムで搬送される紙巻
きタバコは、穿孔ステーシヨンにおいてのみ、そ
の軸のまわりに回転させられるが、穿孔の前後で
は静的にドラムに保持されている。

上記穿孔操作中の紙巻タバコの回転は、穿孔操
作の効率を考慮すると、かなり高速にならざるを
えず、そのため、タバコにダメージを与える。と
くに、タバコ製造過程において、紙巻タバコがフ
イルター取付け操作に行なわれる１回目の回転に
続いて、直前に既に「柔軟化」されてしまつてお
り、穿孔を実施するためにさらに回転せしめるこ
とは紙巻タバコの中身を確実にからにするという
ことになる。

本発明の目的は、上記問題点を解決した棒状物
品の穿孔方法および装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明による棒状物品の穿孔方法は、物品の所
定前進経路の全長にそつて一定に保たれた間隔を
おいて物品が配されるコンベヤによつて、物品
を、物品の軸と交差して同経路にそつて移動させ
る工程と、同経路の少なくとも最初と最後におい
て物品をコンベヤに固定する第１保持手段によつ
て、物品をコンベヤに連結する工程と、コンベヤ
とともに移動しかつコンベヤの関連する固定位置
に配列されかつ物品の同経路にそう移動と同時に
軸まわりの回転を物品に与えるために対応する物
品の軸のまわりにコンベヤに対し相対的に回転す
るアクチユエータを、物品のそれぞれに対して備
えた第２保持手段によつて、同経路の少なくとも
中間部において物品に係合する工程と、物品が同
経路の中間を移動する間に、少なくとも１つのレ
ーザ発生器によつて、物品のそれぞれに少なくと
も１つの穿孔輪を形成する工程となりなるもので
ある。

本発明による棒状物品の穿孔装置は、物品を、
その軸と交差して所定前進径路にそつて移動させ
るコンベヤと、使用中、それぞれの物品を収容す
る複数のシートであつて、同経路の全長にわたつ
て一定保たれた間隔をおいてコンベヤにそつて配
されているものと、同経路の少なくとも最初と最
後において物品をコンベヤのそれぞれのシートの
内に固定するためにシートにそれぞれ備えられて
いる第１保持手段と、それぞれのシートの内に物
品を保持するために、同経路の中間において物品
に係合するように作動する第２保持手段であつ
て、物品のそれぞれに対応するように備えられた
アクチユエータを有し、アクチユエータが、コン
ベヤとともに同経路にそつて移動しかつ移動と同
時に対応する物品に、それぞれのシートに対し相
対的な軸まわりの回転を与えるために、対応する
物品の軸のまわりに回転しうるようになされてい
るものと、物品が同経路の中間を移動する間に、
物品のそれぞれに少なくとも１つの穿孔輪を形成
する少なくとも１つのレーザ発生器とよりなるも
のである。

作 用 本発明によれば、物品が、コンベヤで所定前進
経路にそつて移動させられ、この移動と同時に、
コンベヤ上の物品がその軸のまわりにアクチユエ
ータで回転させられ、移動しながら回転させられ
る物品に、レーザ発生器が穿孔輪を形成する。

実施例 以下、図面を参照して本発明の１つの非限定的
実施例について説明する。

第１図において、参照番号１は、穿孔装置を示
し、これにより、コンベヤ６によつて環状の径路
に沿つて実質的に一定の速度を以て前進する紙巻
タバコ５のフイルタ４の外側の被覆に通風孔３の
２列の輪２が形成される。コンベヤ６は円筒形の
中空のローラ７を備えており、このローラ７の外
面８（第２図参照）には一定の間隔Ｐを以て配置
され、かつローラ７の軸に平行に配列された複数
のシート９が設けられている。

第１図に示すように、ローラ７は内側に環状の
末端フランジ１０を備えており、その内周はロー
ラ７と共軸の管状シヤフト１２の環状末端フラン
ジ１１の外周に不動に連結されている。シヤフト
１２はローラ７を貫いて伸びており、ローラ７に
連結されたその反対側の末端において歯車１３を
支えている。歯車１３は、図示しない運動源で駆
動される。シヤフト１２の中間部は、概略示して
あるフイルタ取付機１６の固定壁１５の孔１４を
通つて伸びている。壁１５の外面には、シヤフト
１２と共軸で、孔１４を通つて歯車１３に向つて
伸びている円筒体１８のフランジ１７が連結され
ている。フランジ１７の外面には、もう１つの円
筒体２０が連結されている。この円筒体２０は１
本のみを図示してある複数の軸方向のボルト１９
を以て円筒体１８と共軸で、かつ１個が円筒体１
８内にはめ込まれるとともに１個が円筒体２０内
にはめ込まれた２個のベアリング２１によつて円
筒体１８とともにシヤフト１２を回転し得るよう
に支えている。

円筒体２０は、ローラ７の円筒状内面２３に気
密状で回転し得るようにつながれた円筒状の外面
２２を有するとともに、シヤフト１２の軸に垂直
な面内に配置され、かつ２部分に分離された溝２
４を有している（第２図）。前記の軸に関する溝
２４の配置は下記において説明する。溝２４は、
一側において図示してない方式を以て吸引源と、
他側において選択し得る方式を以てシート９の
各々の底部より実質的に内に向つて伸びている複
数の径方向の孔２５と連絡している。これら溝２
４が第１保持手段を構成している。

壁１５に面するローラ７の外面からは、シート
９の各々について、シート９の対応するものと平
行で、かつスライダ２７に対して滑り案内の作用
を果す軸方向の角柱状ピン２６が１本出ている。
スライダ２７は、シート９の中に収容された紙巻
タバコ５に対して、下記に説明するように作動す
るアクチユエータ２８の一部を成しており、他の
アクチユエータ２８とともに参照番号２９を以て
概略示してある第２保持装置を構成している。第
２保持装置２９はさらに１つの円弧にそつてロー
ラ表面８から外方に向つて伸びる２つの弧状の案
内３０を備えており、その延長および位置は下記
の通り定めるものとする。

各々のスライダ２７は、ピン２６に滑り得るよ
うにつながれて角度を作つて固定され、かつベア
リング３２を回転しうるように支えている径方向
のピンを保持した管状のスリーブ３１を有してい
る。ベアリング３２は、円筒体２０の円筒形外面
２２上に形成されかつ円筒カム３４を構成する溝
３３の側壁に接触して回転することができる。溝
３３は、ローラ７がシヤフト１２の軸の周囲を回
転する間に、第１図の上部に示す前進した作動位
置と第１図の下部に示す後退した休止位置の間
で、各々のスライダ２７に往復変位を起さしめる
ように形成されている。そのために溝３３はスラ
イダ２７の各々をその変位の円弧に沿つて前記の
作動位置に維持するために、その円弧の長さが下
記に定義するように形成されている。

スリーブ３１の各々から外方に向つてベアリン
グ３２の反対の方向に、シート９と共軸でシヤフ
ト３７を回転し得るように収容した孔３６の通り
抜けた突起部３５が出ている。シヤフト３７は、
前記のシート９に面するその末端に連結された弾
性スリーブ３８を有しており、その内径はスリー
ブ３８とシート９内に収容された紙巻タバコ５の
一端との間にわずかに強制的な連結を可能にする
ものである。シヤフト３７のスリーブ３８を支持
している反対側の末端の上には、歯車列４０の末
端歯車になつている歯車３９がキー止めされてい
る。歯車列４０の他端の歯車４１はシヤフト１２
の上にキー止めされている。歯車列４０は、両端
部が両円筒体１８，２０に回転し得るように支え
られ、かつこれらの円筒体１８，２０に形成され
た空洞４４の中にはめ入れられたシヤフト４３上
にキー止めされた１番目の歯車４２を備えてい
る。シヤフト４３には２番目の歯車４５がキー止
めされて支えられている。この歯車４５は、図示
しない手段で空洞４４内に支持された歯車４６に
よつて、シヤフト１２と共軸でベアリング４９を
以て両円筒体１８，２０に支持された輪４８の内
歯４７にかみ合つている。輪４８の外面には、シ
ヤフト１２とまた共軸で、すべてのシヤフト３７
の歯車３９にかみ合つた歯車５０が不動に連結さ
れている。

シヤフト１２を貫いて管状シヤフト５２がベア
リング５１によつて回転し得るように設けられて
いる。このシヤフト５２の第１の末端はシヤフト
１２から歯車１３の末端上に突出しており、その
端部で図示してない運動源で駆動される歯車５３
をキー止めして支えている。そしてその他端はシ
ヤフト１２のフランジ１１のある末端より突出し
て細長い軸方向のスリツト５４を有している。シ
ヤフト５２の歯車５３を支える末端には、これに
面してレーザ発生器５６が配置されており、この
レーザ発生器５６から下記に詳細に述べる周波数
と法則で発生されたパルスレーザ光線５５がシヤ
フト５２の内側を横切ることができる。光線５５
は、シヤフト５２の軸に沿つて一列になつた２基
の反射器５７，５８によつてシヤフト５２より外
へスリツト５４を通して偏向せしめられる。光線
５５が最初に入射する反射器５７は半透明の鏡で
ある。この鏡５７は光線５５を２本の光線５９と
６０に分割し、これらはそれぞれのレンズ６１，
６２によつて輪２の孔３を形成するようにフイル
タ４の上に向つて収れんされる。

使用に当つて紙巻タバコ５は、ローラ７に実質
的に接し、かつシート６４を有する供給ローラ６
３からローラ７上のシート９に供給される。この
シート６４の各々は、１度ローラ７との接触点に
達すれば、紙巻タバコ５を放出し、このタバコ５
がシート９を占めて吸引によつてその中に保持さ
れる。各々の紙巻タバコ５は後段において「穿孔
弧」なる語を以て定義する円弧ABに到達するま
ではこの通りであるが、円孤に沿う間は案内３０
によつてシート９の中に保持される。従つて、溝
２４の前記の第１の区間は、紙巻タバコ５の前進
方向に実質的に両ローラ７，６３の前記接触点に
照応して始まり、穿孔弧の基点に照応して終結す
る。一方、溝２４の他の区間は、穿孔弧ABの終
点に照応して始まり、ローラ７と取出ローラ６５
の間の接触点に照応して終結する。この取出ロー
ラ６５は紙巻タバコ５を吸引によつてシート９よ
り運び去り、それぞれ軸方向のシート６６がこれ
を受入れる。

紙巻タバコ５が両ローラ７，６３との前記接触
点においてローラ７へ移される時、スライダ２７
は後退した休止位置に置かれており、カム３４の
溝３３の傾斜の効果によつて穿孔弧ABの基点に
実質的に照応する前進した作動位置に移される。
いずれの場合においても、スライダ２７の各々
は、スリーブ３８が孔２５を通じる吸引の停止に
照応して紙巻タバコ５の末端と確実なかみ合いを
達成するように、軸方向に配置されている。穿孔
弧ABにそつたその前進中、各々のスライダ２７
はカム３４の溝３３によつて一定の軸方向の位置
に保たれているが、孔２５を通じる吸引の再開に
基づいて紙巻タバコ５からの各々のスリーブ３８
の離脱が決定される。

歯車列４０の変速比は、穿孔弧ABに沿つた
各々の紙巻タバコ５の移動の間スリーブ３８との
つながりによつて紙巻タバコ５がそれ自身の軸の
周囲を完全に１回転を行なうように定められてい
る。

図示した実施例においては、管状シヤフト５２
は、その各々の完全な回転が紙巻タバコ５の１間
隔単位（Ｐ）だけの前進に相当する角速度を以て
回転するようになされている。さらに、穿孔弧
ABの長さは間隔単位（Ｐ）の数（ｎ）に等し
い。ここで（ｎ）は各々の輪２の孔３の数であ
る。

シヤフト５２が回転するたびに、発生器５６
は、スリツト５４が穿孔弧ABを横切るのに要す
る時間の間、一定の周波数を以て、一連の（ｎ）
本のレーザパルスを発生せしめる。従つて、シヤ
フト５２の１回転ごとに、発生器５６は穿孔弧
ABに沿つて連続的に配置された（ｎ）本の紙巻
タバコ５に１個の孔を形成する。これにより、
各々の紙巻タバコ５は、穿孔弧ABに沿つて移動
する間にレーザ光線を（ｎ）回受け、その結果と
して取り出される際には、回転し得るスリーブ３
８とのつながりによる紙巻タバコ５自身の回転に
よつて、その周囲に一様に配分された（ｎ）個の
孔３の２列の輪２が出来るのである。

上記の説明より、当該のスリーブ３８とのつな
がりによつて紙巻タバコ５がその軸の周囲を回転
する角速度は、穿孔弧ABの長さに反比例するこ
とがわかるであろう。従つてローラ７の直径を大
きくすることによつて、穿孔弧ABの長さを、例
えば（2n）間隔単位にまで増大することが可能
である。この場合、紙巻タバコ５のスリーブ３８
とのつながりによるその軸の周囲の回転の速度は
半減し、一方においてシヤフト５２の回転速度
は、その軸の周囲の回転の各々を２間隔単位
（Ｐ）だけの紙巻タバコ５の前進に相当するよう
に変動しなければならないことになる。従つて、
発生器５６の発生するパルスの数の１回転ごと
に、１本の紙巻タバコ５は２本の光線を受ける
が、各々の紙巻タバコ５は、一旦穿孔弧を横切れ
ば常に（ｎ）個の孔３の２列の輪２を有すること
になる。言うまでもなく、本発明の原理は同一の
ままであつても、本発明の範囲より逸脱すること
なく、上述の穿孔装置に加えることのできる改変
が存在する。

例えば、図示してない第一の変形例において
は、両鏡５７，５８に上述とは異なる方向を持た
せ、空間内の任意の箇所であつて、シヤフト５２
の軸に沿つた方向を持たせないで配置された発生
器より来るそれぞれの収れんした光線を、紙巻タ
バコ５に指向せしめ得ることはできるであろう。
さらに、通風孔３の輪２の対応する数を形成する
目的のために、さもなければ所望の場合各々のパ
ルスごとに別々の紙巻タバコに数個の孔を形成す
ることによつて穿孔弧の長さを短縮するために、
さらに多くの反射鏡を用いることもできるであろ
うし、この後者の結果は、図示していない別の変
形例において、数基のレーザ発生器を用いること
によつて達成することができるであろう。

さらに今１つの図示しない変形例においては、
これは独立して、あるいは上述の変形例と組合わ
せて考察しなければならないものであるが、スリ
ーブ３８と組合わせて、またはその代りに紙巻タ
バコ５をスリーブ３８について述べたものと同様
の法則を以てフイルタの末端にかみ合わせるよう
作動し得るスリーブが考えられる。最後に、図示
していないさらに１つの変形例においては、ロー
ラ７は、これと角度をつけて連結され、かつ同様
のスライダ２７を備えたもう１つのローラ７に面
して配置され、これにより、前記２つのローラ７
の間にあつて、レーザ発生器５６の作用を受ける
空間を、ダブルフイルタを以てつなぎ合わされた
２本の共軸の紙巻タバコが横断していく前進を確
定する目的が達成される。レーザ発生器５６は明
らかに前記のダブルフイルタ上に２対の間隔を置
いた孔の輪を形成し得ることになる。

明らかに、上記の変形例のすべてにおいて、孔
の輪２は鏡５７または鏡５８を移動せしめること
によつて１列に減らすことができる。

発明の効果 この発明によれば、物品が、コンベヤで所定前
進経路にそつて移動させられ、この移動と同時
に、コンベヤ上の物品がその軸のまわりにアクチ
ユエータで回転させられ、移動しながら回転させ
られる物品に、レーザ発生器が穿孔輪を形成する
から、穿孔操作中の物品の回転は、冒頭で説明し
た従来装置のものと比較して、極めて低速であ
り、回転に基いて、物品がダメージを受けること
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は縦断面
図、第２図は第１図の−線にそう横断面図、
第３図は歯車列を示す破砕断面を含む正面図であ
る。 ２……穿孔輪、５……物品、６……コンベヤ、
２４……第１保持手段、２８……アクチユエー
タ、２９……第２保持手段、５６……レーザ発生
装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 物品５の所定前進経路の全長にそつて一定に
   保たれた間隔Ｐをおいて物品５が配されるコンベ
   ヤ６によつて、物品５を、物品５の軸と交差して
   同経路にそつて移動させる工程と、 同経路の少なくとも最初と最後において物品５
   をコンベヤ６に固定する第１保持手段２４によつ
   て、物品５をコンベヤ６に連結する工程と、 コンベヤ６とともに移動しかつコンベヤ６の関
   連する固定位置に配列されかつ物品の同経路にそ
   う移動と同時に軸まわりの回転を物品に与えるた
   めに対応する物品の軸のまわりにコンベヤ６に対
   し相対的に回転するアクチユエータ２８を、物品
   ５のそれぞれに対して備えた第２保持手段２９に
   よつて、同経路の少なくとも中間部において物品
   ５に係合する工程と、 物品５が同経路の中間を移動する間に、少なく
   とも１つのレーザ発生器５６によつて、物品５の
   それぞれに少なくとも１つの穿孔輪２を形成する
   工程と、 よりなる、棒状物品の穿孔方法。 ２ 物品５を、その軸と交差して所定前進径路に
   そつて移動させるコンベヤ６と、 使用中、それぞれの物品５を収容する複数のシ
   ート９であつて、同経路の全長にわたつて一定保
   たれた間隔Ｐをおいてコンベヤ６にそつて配され
   ているものと、 同経路の少なくとも最初と最後において物品５
   をコンベヤ６のそれぞれのシート９の内に固定す
   るためにシート９にそれぞれ備えられている第１
   保持手段２４と、 それぞれのシート９の内に物品５を保持するた
   めに、同経路の中間において物品５に係合するよ
   うに作動する第２保持手段２９であつて、物品５
   のそれぞれに対応するように備えられたアクチユ
   エータ２８を有し、アクチユエータ２８が、コン
   ベヤ６とともに同経路にそつて移動しかつ移動と
   同時に対応する物品５に、それぞれのシート９に
   対し相対的な軸まわりの回転を与えるために、対
   応する物品５の軸のまわりに回転しうるようにな
   されているものと、 物品５が同経路の中間を移動する間に、物品５
   のそれぞれに少なくとも１つの穿孔輪２を形成す
   る少なくとも１つのレーザ発生器５６と、 よりなる、棒状物品の穿孔装置。