JP3270566B2

JP3270566B2 - 巻紙供給装置

Info

Publication number: JP3270566B2
Application number: JP08167893A
Authority: JP
Inventors: 寛坂本
Original assignee: Japan Tobacco Inc
Current assignee: Japan Tobacco Inc
Priority date: 1993-04-08
Filing date: 1993-04-08
Publication date: 2002-04-02
Anticipated expiration: 2017-04-02
Also published as: DE69408587T2; JPH06293457A; DE69408587D1; EP0619256B1; EP0619256A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、巻紙供給装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図１は、従来のたばこ製造機における巻
紙の供給装置を示し、巻紙１は、ボビン２に巻回されて
おり、当該ボビン２は、ボビンホルダ３を介してたばこ
製造機４に着脱可能且つ回転可能に装着される。巻紙１
は、巻紙接続部５、リザーバボックス６を経てたばこ製
造機の巻上機（図示せず）に向けて供給され、当該巻上
機において一方向に案内されながら走行する。この走行
過程において前記巻上機にはたばこの刻が供給され、こ
の刻が巻紙１に包み込まれて棒状の巻紙たばこ、つまり
たばこロッドが連続的に形成される。この後、たばこロ
ッドは、所定の長さ毎に切断されて個々の巻紙たばこに
形成される。

【０００３】ポビン２からの巻紙１の供給は、ボビンホ
ルダ３を回転自在に支持した状態で、プーリングローラ
（繰出しローラ）７を回転させることによりなされる。
即ち、プーリングローラ７が回転すると、巻紙１は、引
っ張られて繰り出されることとなる。プーリングローラ
７は、サーボモータにギヤを介して連結されており、当
該サーボモータの回転速度を制御することにより巻紙１
の繰り出すスピードを巻上機のロッドスピードに見合っ
たものにしている。一方、ボビンホルダ３にはバンドや
パッド等の機械式ブレーキが組み込まれて巻径に応じて
制動力が加えられるようになっており、巻紙１にはボビ
ン２の巻径に応じて所定の張力が付与される。

【０００４】巻紙残量検知レバー８は、使用中の巻紙１
の残量が一定以下になる即ち、ボビン２の巻径が所定値
以下になると信号を出力し、制御装置（図示せず）は、
当該信号を受けると警報を発生して作業者に知らせると
共にプーリングローラ７の回転速度を増速して巻紙１を
使用量よりも速い速度で繰出し、リザーバボックス６に
貯える。オペレータは、警報を感知すると使用中の巻紙
１のボビンホルダ３を図のように右方に移動させると共
に当該ボビンホルダ３が在った箇所（左側）に新しい巻
紙１’が巻回されたボビン２’のボビンホルダ３’を装
着し、両面テープが貼着されたその始端（先端）をガイ
ドローラを介して巻紙接続部５に導き、使用中の巻紙１
と新しい巻紙１’との接続準備に取り掛かる。即ち、作
業者は、接続部５において使用中の巻紙１の上に新しい
巻紙１’の始端を貼着すると共に当該巻紙１の貼着部以
降を切り離し、接続作業が完了する。

【０００５】巻紙残量感知レバー９は、前述のように右
方に寄せられた使用中のボビン２の巻紙径を検出し、巻
紙１の残量が更に少なくなり所定量に達すると、前記制
御装置がプーリングローラ７を停止させて巻紙１の繰出
しを一時中止し、巻紙の接続作業を行なう。この新・旧
巻紙の接続作業の間リザーバボックス６に貯えられてい
る巻紙が前記巻上機に供給され、巻き上げ作業は、中断
することなく実行される。そして、右側に寄せられて空
になったホルダ２は、ボビンホルダ３と共に装置から外
される。

【０００６】接続作業完了後所定時間経過するとプーリ
ングローラ７が再び駆動されて所定回転数（定常回転
数）まで上昇し、新しい巻紙１’の繰出しが開始され
る。尚、接続されて二重になった部分の巻紙は、巻紙継
目検出器によりその位置が確認され、その部分の巻きた
ばこ（例えば、５本）が自動的に排除される。かかる操
作が繰り返して行なわれ、たばこの製造が連続的に行な
われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の巻紙供給装置においては、使用中の巻紙の残量が少
なくなると作業者が図１のように最初のセット位置から
ボビンホルダ３を移動させ、当該移動させた後に新しい
巻紙１’が巻回されたボビンホルダ３’をセットする即
ち、ボビンを移動式としてボビンチャック単位で交換
し、しかも、片側の位置（左側）から新しい巻紙を供給
して接続することしかできない。更にボビンホルダの移
動及び装着に人が対応しており、ボビンホルダのセット
位置が固定していないので、外部からボビンホルダの出
し入れを行なうことが出来ない。従って、巻紙供給の自
動化を図ることが困難である。

【０００８】また、ボビンホルダの制動に機械式ブレー
キを使用しているために正確なブレーキ力を設定するこ
と、及び巻紙に付与するテンション力の安定化を図るこ
とが難しいため、巻紙供給の高速化を図ることが困難で
ある。更に、機械式ブレーキは、摩耗する部分が多く保
守、点検に手間が掛かる等の問題がある。本発明は上述
の点に鑑みてなされたもので、ボビンを固定式として２
個設け、何れの側からも巻紙の供給を可能にすると共
に、電気式ブレーキを使用して正確なブレーキ力の設定
を可能とし、巻紙供給の自動化及び高速化を図るように
した巻紙供給装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、回転軸が装置の側壁に間隔を存して
回転自在に並設され、先端に拡径・縮径可能に設けられ
たホルダにより巻紙リールを着脱可能にクランプして巻
紙を供給可能な２つの固定式のボビンと、前記回転軸内
に収納され、前記ホルダを拡径させて前記巻紙リールを
クランプし、縮径させて前記クランプを解除するボビン
クランプ機構と、前記何れかのボビンに装着されている
巻紙リールから巻紙を繰り出して下流側に供給するプー
リングローラと、前記プーリングローラの下流に配置さ
れ、繰り出された巻紙を一時貯えるリザーバボックス
と、前記２つのボビンの下流側とプーリングローラとの
間に配置され、使用中の巻紙と新しい巻紙の始端とを接
続し、前記使用中の巻紙の接続部以降を切り離す巻紙接
続部と、前記ボビンの回転軸にギヤ系を介して連結さ
れ、前記巻紙リールに巻回されている巻紙径を電気的に
検出する検出器と、前記ボビンの回転軸にギヤ系を介し
て連結され、前記回転軸に制動力を付与するパウダブレ
ーキと、前記検出器の信号を受けて前記パウダブレーキ
を作動させ巻紙径に応じた制動力を付与し、前記使用中
の巻紙の残量が一定以下になると前記プーリングローラ
を高速で回転させて前記使用中の巻紙を前記リザーバボ
ックスに貯えた後一時停止させると共に前記パウダブレ
ーキを作動させて前記ボビンを停止させ、前記プーリン
グローラが停止している間に、前記巻紙接続部を駆動し
て前記使用中の巻紙と新しい巻紙の始端とを接続して前
記使用中の巻紙の接続部以降を切り離すと共に前記ボビ
ンクランプ機構を駆動して前記巻紙リールの着脱を可能
とする制御装置とを備えた構成としたものである。

【００１０】

【作用】２つのボビンには夫々各別に巻紙が装着可能と
され、且つこれらのボビンは、固定式とされているため
に巻紙の装着の自動化が可能とされる。一方側のボビン
の巻紙の残量が少なくなると、他方側のボビンに新しい
巻紙を装着し、使用中の巻紙に新しい巻紙を接続する。
このようにして２つのボビンに交互に新しい巻紙を装着
して巻紙を供給する。ボビンは、パウダブレーキにより
最適な制動力が付与され、巻紙のテンション力の安定が
図られる。使用中の巻紙の残量が一定以下になるとプー
リングローラを高速で回転させて前記使用中の巻紙をリ
ザーバボックスに貯えた後一時停止させると共に前記パ
ウダブレーキを作動させて前記ボビンを停止させ、前記
プーリングローラが停止している間に、巻紙接続部を駆
動して前記使用中の巻紙と新しい巻紙の始端とを接続し
て前記使用中の巻紙の接続部以降を切り離すと共にボビ
ンクランプ機構を駆動して前記巻紙リールの着脱を可能
とする。これにより、巻紙供給の自動化及び高速化が図
られる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。図２において巻紙供給装置１０は、例えば、
たばこ製造機に巻紙を供給するもので、側壁１１に所定
の間隔で並設された２個の固定式の巻紙用のボビン１
２、１２’と、巻紙の走行位置ずれ調整用ノブ１３、１
３’と、巻紙自動接続装置１４と、プーリングローラ１
５及びリザーバボックス１６等により構成されており、
各ボビン１２、１２’には夫々巻紙１、１’が巻回され
たリール１７、１７’が着脱可能とされ、巻紙接続部１
４は、使用中の巻紙と新しい巻紙とを接続し、使用中の
巻紙の接続部以降を切り離す。プーリングローラ１５
は、巻紙接続部１４を通って来た巻紙を巻上機のロッド
に見合うスビードで繰出してリザーバボックス１６に送
り込み、当該リザーバボックス１６内の巻紙は、印刷部
を経て巻上機（共に図示せず）に送られる。

【００１２】巻紙用のボビン１２は、図３及び図４に示
すように構成されており、側壁１１に穿設された大径の
孔１１ａには外筒２０の前端が嵌合され、外周面の略中
央に設けられたフランジが当該側壁１１にボルトにより
固定されており、内面には軸方向に沿ってキー溝２０ａ
（図４）が、後端の外周面には周方向に沿って環状溝２
０ｂが設けられている。内筒２１は、外筒２０内に嵌合
され、且つ外周面には前記キー溝２０ａと嵌合するキー
２１ａが固着されており、外筒２０内に軸方向に摺動可
能且つ回転不能に嵌合されている。この内筒２１の外周
面後部にはねじ２１ｂが刻設されており、後端には大径
のフランジ２１ｃが形成されている。このフランジ２１
ｃは、後述する電気式ブレーキ例えば、パウダブレーキ
５０、アクチュエータ例えば、エアシリンダ５１及び回
転検出器例えば、ロータリエンコーダ５２を支持するホ
ルダとされる。

【００１３】歯付プーリ２２は、大径の環状をなし、内
周面に刻設されたねじ２１ｂを介して内筒２１のねじ２
１ｂ（図４）に螺合されおり、前端面外周縁に全周に亘
り軸方向に突設された環状のフランジ２２ａにはピン２
３が当該歯付プーリ２２の半径方向内方に臨み、且つ周
方向に沿って等間隔で複数螺合され、これらの各ピン２
３の先端は、外筒２０の環状溝２０ｂに摺動可能に嵌合
されている。これにより、内筒２１は、歯付プーリ２２
を回転させることにより軸方向に前後に摺動可能とされ
る。

【００１４】回転軸２４は、図４及び図５のように内筒
２１内にベアリング２５、２５を介して回転可能に支持
されており、内筒２１の軸方向の摺動によりベヤリング
２５、２５と共に軸方向に摺動される。この回転軸２４
は、中空軸とされており、前端には段差をなして大径且
つ肉厚のフランジ２４ａが形成され、当該フランジ２４
ａの外周面には孔２４ｂが半径方向に且つ周方向に沿っ
て等間隔で複数例えば、４個放射状に穿設されている。
また、回転軸２４の後端にはギヤ２６が固定されてい
る。そして、回転軸２４内にはシャフト２７が軸受を介
して当該回転軸２４と相対回転可能且つ軸方向に摺動可
能に嵌挿されており、前端にはテーパカム２８がスラス
トベアリング２９及びベアリング３０を介して回転可能
に装着されている。このテーパカム２８は、略中央から
後部が一定径の円筒面とされ、前部が前端に向かって縮
径するテーパ面とされている。

【００１５】回転軸２４のフランジ２４ａの各孔２４ｂ
には夫々図５のようにシャフト３１が摺動可能に嵌挿さ
れており、当該シャフト３１の外面には軸方向に沿って
スリット３１ａが設けられている。シャフト３１の基端
は、ばね座３２の孔を遊嵌してテーパカム２８に僅かな
間隙を存して臨んでおり、当該基端にはローラ３３が軸
ボルト３４及びナット３５（図７）により回転可能に軸
支されている。そして、ばね座３２と軸ボルト３４の頭
部及びナット３５の外周面との間には図７のようにスプ
リング３６が縮設されており、当該スプリング３６は、
シャフト３１を内方に引き込ませ、且つローラ３３をテ
ーパカム２８に転動可能に圧接させている。

【００１６】シャフト３１の先端には図５及び図６のよ
うに略四分円の円弧状をなすホルダ３７がその中央をボ
ルト３８により固定されている。シャフト３１のスリッ
ト３１ａには、一端がフランジ２４ａの端面に穿設され
た孔２４ｃに嵌合されたピン３９の他端が摺動可能に嵌
合されている。これによりシャフト３１は、フランジ２
４ａの孔２４ｂ内に回転軸２４の中心方向に摺動可能且
つ回転不能とされている。そして、ローラ３３は、テー
パカム２８の軸方向の移動に対して転動し、これに伴い
シャフト３１がフランジ２４ａの孔２４ｃ内で回転軸２
４の中心方向に摺動し、ホルダ３７が拡径又は縮径す
る。

【００１７】また、フランジ２４ａの側壁１１と対向す
る後端面には巻紙を保護するための大径の保護用円板４
１が固定されている。そして、これらの回転軸２４、シ
ャフト２７、テーパカム２８、シャフト３１、ホルダ３
７及びエアシリンダ５１によりボビンクランプ機構が構
成される。図３に戻り、内筒２１の後端のフランジ２１
ｃには所定の間隔を存して支持板４５が固定されてお
り、当該支持板４５には前述したようにパウダブレーキ
５０、エアシリンダ５１及びロータリエンコーダ５２が
固定されている。尚、エアシリンダ５１は、支持板４６
を介して支持板４５（図８）に固定されている。パウダ
ブレーキ５０は、入力軸５０ａがブラケット４７を介し
て支持板４６に固定されており、出力軸５０ｂにはギヤ
５３が固定されており、当該ギヤ５３は、回転軸２４の
ギヤ２６と噛合している。

【００１８】エアシリンダ５１は、ロッド５４（図４）
の先端が回転軸２４内に遊嵌され、シャフト２７の後端
に連結されている。また、このロッド５４の先端に設け
られたフランジと支持板４６との間には復帰スプリング
５５（図４）が縮設されている。このエアシリンダ５１
は、エア源（図示せず）に接続される。ロータリエンコ
ーダ５２の回転軸にはギヤ５６が固定されており、当該
ギヤ５６は、回転軸２４のギヤ２６（図３）と噛合して
いる。これらのパウダブレーキ５０、ロータリエンコー
ダ５２は、制御装置（図示せず）に電気的に接続され
る。

【００１９】パウダブレーキ５０は、入力側（ドライブ
メンバ）と出力側（ドリブンメンバ）とが同心円筒上に
パウダギャップを隔てて配置され、入・出力側は、相互
に自由に回転可能とされ、パウダギャップには透磁率の
高いパウダ（磁性鉄粉）が充填され、当該パウダに磁束
を通すように外周に励磁コイルが配置されて構成されて
いる。そして、無励磁で入力側が回転しているときには
パウダは遠心力により当該入力側の動作面に押し付けら
れ、入力側と出力側とは何ら連結されず、従って、入力
側から出力側にトルクが伝達されない。励磁コイルが励
磁されると発生した磁束に沿ってパウダが鎖状に連結
し、このときのパウダ間の連結力及びパウダと動作面と
の摩擦力とにより入力側から出力側にトルクが伝達され
る。そして、励磁コイルの励磁力即ち、励磁電流を調整
することによりトルクを制御することができる。

【００２０】このパウダブレーキ５０は、上述したよう
に入力側が固定され、出力側がギヤ５３を介して回転軸
２４のギヤ２６と噛合しており、従って、励磁電流を調
整することにより出力側のトルク即ち、回転軸２４に付
与するブレーキ力を任意に制御することができる。即
ち、パウダブレーキ５０は、機械式ブレーキに比べて精
度の高いブレーキ力の設定が可能であり、巻紙に最適な
テンションを安定して付与することが可能である。しか
も、耐摩耗性に優れており、保守点検が容易である。

【００２１】走行位置ずれ調整用ノブ１３（図３）は、
側壁１１の孔１１ｂを貫通し、且つ軸受５７を介して回
転可能に支持されており、後端には歯付きプーリ５８が
固定されている。そして、この歯付きプーリ５８とボビ
ン１２の内筒２１に螺合された歯付プーリ２２との間に
は歯付ベルト５９が掛回されている。この調整用ノブ１
３を回すことにより歯付ベルト５９を介して歯付プーリ
２２が回転し、内筒２１が外筒２０に対して軸方向に移
動即ち、ボビン１２が前後に移動する。これにより巻紙
の走行調整ができるようになっている。ボビン１２’及
び走行位置ずれ調整用ノブ１３’も前記ボビン１２及び
走行位置ずれ調整用ノブ１３と同様に構成されている。

【００２２】図９〜図１１において巻紙自動接続装置１
４は、側壁１１の前面上部にガイドローラ６０、６０’
が、略中央にはガイドローラ６１、６１’が夫々所定間
隔で横方向に並設されており、ガイドローラ６０、６
０’の直ぐ下方位置にはガイドプレート６２、６２’が
配設されており、ガイドプレート６２は、ガイドローラ
６０からガイドローラ６１に、ガイドプレート６２’
は、ガイドローラ６０’からガイドローラ６１に夫々２
点鎖線で示すように巻紙１、１’を導くようになってい
る。ガイドプレート６２、６２’とガイドローラ６１、
６１’との間にはクランプ機構６５とカッタ機構６６が
配設されており、下部には速度制御器６７が配設されて
いる。

【００２３】クランプ機構６５は、左右一対のプレスブ
ロック７０、７０’と、これらのプレスブロック７０、
７０’に夫々連結されたスライダ７１、７１’（図１
０、図１１）と、スライダ７１、７１’を駆動するアク
チュエータ例えば、エアシリンダ７２等により構成され
ている。プレスブロック７０、７０’は、側壁１１の前
面に水平に固定されたレール７６、７６上に摺動可能に
載置されている。プレスブロック７０は、プレスブロッ
ク７０’と対向する前端部分がある程度の弾性を有する
例えば、硬質ゴム部材により構成されており、端面には
小孔７０ａが多数穿設され（図１０）、裏側にはエアパ
イプ７４の一端が接続されている。このエアパイプ７４
の一端は、各小孔７０ａに連通され、他端は、真空装置
（図示せず）に接続されており、各小孔７０ａから空気
を吸い込んで巻紙の端末を吸着して保持するようになっ
ている。プレスブロック７０’もプレスブロック７０と
同様に構成されている。

【００２４】側壁１１の裏面には略中央に支持台７５
（図１０、図１１）が固定されており、当該支持台７５
上には２本のレール７６、７６が左右方向に水平に、所
定の間隔で平行に固定されている。そして、これらのレ
ール７６、７６上にはスライダ７１、７１’が摺動可能
に、且つ逸脱不能に配設されている。各スライダ７１、
７１’は、側壁１１に穿設された長孔１１ｃ、１１ｃ’
を貫通して対応する各プレスブロック７０、７０’に固
定されている。これによりプレスブロック７０、７０’
は、スライダ７１、７１’と一体に移動する。エアシリ
ンダ７２は、垂直に配設され、上端が支持台７５の下部
中央に固定されており、ロッド７７の先端にはブラケッ
ト７８が固定されている。

【００２５】コネクティングロッド７９、７９’は、各
一端がブラケット７８に連結され、各他端が夫々スライ
ダ７１、７１’に連結されている。エアシリンダ７２
は、伸長時には図９及び図１１のようにスライダ７１、
７１’を左右に移動させて離隔させ、短縮時にはこれら
のスライダ７１、７１’を中央に引き寄せて対向する端
面同士を圧接させる。このエアシリンダ７２は、流量調
整を行なう手動操作弁を介してエア源（共に図示せず）
に接続される。前記手動操作弁は、前記制御装置に電気
的に接続されており、所定の運転状態のときに手動操作
によりエアシリンダ７２を駆動し得るようになってい
る。

【００２６】カッタ機構６６は、図９乃至図１２に示す
ように回転軸８０、フロントナイフ８１、アクチュエー
タ例えば、ロータリシリンダ８２、ギヤ８３〜８５及び
リヤナイフ８６、８６’等により構成されている。回転
軸８０は、図１３及び図１４のように後部８０ａの端面
にはねじ孔８０ｂが穿設され、前部８０ｃにはスリット
８０ｄが軸方向に沿って、且つ直径方向に貫設され、先
端にはねじが刻設されている。この回転軸８０は、一方
側８０ａが側壁１１の左右のプレスブロック７０、７
０’の中間、且つ僅か上方位置に穿設された孔１１ｄ
（図１２）に支持部材９０、軸受９１を介して回転可能
に支持されており、後端にはギヤ８３がねじ孔８０ｂに
螺合するボルト９２により固定されている。

【００２７】回転軸８０の前部８０ｃには円筒状のホル
ダ９３が外嵌されている。このホルダ９３は、図１５及
び図１６のように回転軸８０のスリット８０ｄに対応し
てスリット９３ａ、ねじ孔９３ｂ、９３ｂ、ボルト孔９
３ｃ、９３ｃが形成されており、先端には直径方向にピ
ン孔９３ｄが穿設されている。フロントナイフ８１は、
図１７及び図１８のように回転軸８０及びホルダ９３の
スリット８０ｄ及び９３ａに嵌挿可能とされ、下部には
刃８１ａが形成され、上部８１ｂの両端にはねじ孔８１
ｃ、８１ｃが穿設されている。

【００２８】ホルダ９３は、図１２のように回転軸８０
の前部８０ｃに外嵌され、スリット８０ｄにスリット９
３ａが下方に位置して合致され、スリット９３ａにフロ
ントナイフ８１の上部８１ｂが嵌挿される。ホルダ９３
の上部には支持板９４がねじ孔９３ｂ、９３ｂに螺合す
るボルト９５、９５により固定されている。当該支持板
９４にはホルダ９３の各ボルト孔９３ｃ、９３ｃに対応
する位置にボルト孔が穿設されている。

【００２９】ボルト９６、９６は、支持板９４の各ボル
ト孔、ホルダ９３のボルト孔９３ｃ、９３ｃを貫通し、
フロントナイフ８１のねじ孔８１ｃ、８１ｃに螺合して
当該フロントナイフ８１の高さを調整可能に支持してい
る。これらのボルト９６、９６は、夫々固定ナット９
７、９７により固定される。ピン９８は、回転軸８０の
スリット８０ｄを貫通して両端がホルダ９３のピン孔９
３ｄに嵌合され、回転軸８０にホルダ９３を回転不能に
係止している。また、回転軸８０の先端にはキャップ９
９が螺着されている。

【００３０】図１０に戻り、側壁１１の裏側には回転軸
８０の上方に支持台１００を介してロータリシリンダ８
２が水平に配設されており、その回転軸の前端にはギヤ
８５が固定されている。このギヤ８５は、アイドルギヤ
８４を介して回転軸８０のギヤ８３に噛合している。ア
イドルギヤ８４は、図１２のように支持部材９０に支持
されている。ロータリシリンダ８２の回転軸の後端には
図１１のようにアーム１０１の基端が固定されており、
当該アーム１０１の先端にはアジャストボルト１０２が
螺合固定されている。

【００３１】一方、支持台１００にはアジャストボルト
１０２を係止可能なストッパ１０３が固定されており、
ロータリシリンダ８２の所定の回動位置（回動終端位
置）においてアジャストボルト１０２の頭部１０２ａを
当接させて当該位置に係止させるようになっている。こ
のロータリシリンダ８２は、前記エア源に接続されてお
り、略９０度回動可能とされている。

【００３２】また、クランプ機構６５（図９）の各プレ
スブロック７０、７０’の上面には夫々リヤナイフ８
６、８６’が回転軸８０に設けられたフロントナイフ８
１の刃８１ａに臨んで配設されている。これらのリヤナ
イフ８６、８６’は、プレスブロック７０、７０’の摺
動時にフロントナイフ８１と協働して巻紙１’又は１を
切断するようになっている。

【００３３】以下に作用を説明する。先ず、図２の右側
のボビン１２に巻紙１が巻回されているリール１７を装
着する場合について説明する。図３及び図４においてボ
ビン１２のボビンクランプ機構のエアシリンダ５１にエ
アが供給されるとロッド５４が引き込まれ、シャフト２
７が図中右方に移動し、これに伴いテーパカム２８が後
退する。テーパカム２８が後退すると、回転軸２４の各
シャフト３１が夫々スプリング３６（図７）のばね力に
より半径方向内方に引き込まれ、各ホルダ３７（図６）
が縮径する。これによりボビン１２へのリール（巻芯）
１７の装着が可能となる。

【００３４】次いで、ホルダ３７に巻紙１が巻回された
リール１７を装着し、エアシリンダ５１にエアを供給す
る。エアシリンダ５１は、エアが供給されるとロッド５
４が押し出され、シャフト２７が図中左方に移動し、こ
れに伴いテーパカム２８が前方に押し出される。テーパ
カム２８が押し出されると各シャフト３１がスプリング
３６のばね力に抗して半径方向外方に押し出され、各ホ
ルダ３７が拡径してリール１７を固定（クランプ）す
る。これによりリール１７のボビン１２への装着作業が
終了する。

【００３５】ボビン１２は、固定式であり、従って、ボ
ビン１２へのリール１７の着脱作業は、ロボットを使用
して自動化することが可能となる。同様にして左側のボ
ビン１２’に巻紙１’が巻回されたリール１７’が装着
される。尚、運転中は、使用側のボビンについては前記
クランプ動作を手動により行なうことはできない。そし
て、図２の右側のボビン１２に装着されているリール１
７の巻紙１が接続部１４を通してプーリングローラ１５
により繰り出され、リザーバボックス１６を経て図示し
ない巻上機に送られているとする。このとき接続部１４
は、図９、図１１のようにクランプ機構６５のエアシリ
ンダ７２が伸長しており、プレスブロック７０、７０’
が左右に位置して離隔している。また、カッタ機構６６
のシャフト８０が図示の回動位置に係止されており、フ
ロントナイフ８１が左側のプレスブロック７０に固定さ
れているリヤナイフ８６と対向している。

【００３６】巻紙１は、ガイドローラ６０、ガイドプレ
ート６２、プレスブロック７０とフロントナイフ８１と
の間を僅かな間隙を存して通り抜けてガイドローラ６１
に導かれ、更にガイドローラ６１’を経てプーリングロ
ーラ１５（図２）に導かれる。プーリングローラ１５
は、サーボモータ（図示せず）によりギヤを介して駆動
され、前記サーボモータの回転速度を制御することによ
り前記巻上機のロッドスピードに見合ったスピードで巻
紙１を繰り出す。

【００３７】巻紙１が繰り出されるとこれに伴いボビン
１２即ち、回転軸２４が回転し、図３の回転軸２４に固
定されているギヤ２６によりギヤ５３を介してパウダブ
レーキ５０が、ギヤ５６を介してロータリエンコーダ５
２が回転する。ロータリエンコーダ５２は、リール１７
に巻回されている巻紙１の巻径の変化を検出して対応す
る信号を制御装置に加え、当該制御装置は、巻紙径に応
じて最適ブレーキとなるようにパウダブレーキ５０のブ
レーキ力を制御し、ボビン１２即ち、巻紙１に最適なテ
ンションを付与する。これにより巻紙１に付与されるテ
ンションが安定する。

【００３８】パウダブレーキ５０のブレーキ力は、巻紙
１の巻径に応じて例えば、大（外径５５０〜４００
φ）、中（４００〜３００φ）、小（３００〜１９０
φ）の３段階に分かれて制御される。また、低速時・高
速時・停止時・停止中におけるブレーキも夫々制御され
る。尚、パウダブレーキ５０は、電磁力により制御され
るために摩耗が少なく、保守点検が容易である。

【００３９】さて、使用中の巻紙１の残量が一定以下
（例えば、リザーブ径１７６〜１７８φ）になると、前
記制御装置が、巻紙１を使用量よりも速い速度（例え
ば、通常よりも２０％増し）で繰出し（図２３
（ａ））、リザーバボックス１６（図２）内に貯える。
そして、このときに左側のボビン１２’に新しい巻紙
１’が巻回されているリール１７’を装着する。このリ
ール１７’のボビン１２’への装着即ち、ボビンクラン
プは、ロボット等により自動的に行なわれる。この巻紙
１’は、図１９に示すようにその始端１’ａの一側に両
面テープ１１０が貼着されている。また、このときプレ
スブロック７０、７０’は、エアホース７４、７４’を
介して真空装置により内部の空気が吸引され、端面の各
小孔から外部の空気が吸引されており、巻紙１’の始端
１’ａを吸着可能とされている。そこで、作業者は、こ
の始端１’ａの両面テープ１１０と反対側をプレスブロ
ック７０’の端面に吸着保持させて（図１９）接続の準
備をする。

【００４０】リール１７の巻紙１の残量が更に少なくな
るとプーリングローラ１５が停止して（図２３
（ａ））、当該リール１７からの巻紙１の繰出しを一時
停止し、新しい巻紙１’との接続作業を行なう。即ち、
プーリングローラ１５が停止するとエアシリンダ７２
（図１１）が駆動（オン）されて（図２３（ｂ））退縮
し、これに伴いプレスブロック７０、７０’が図２０の
矢印Ａ、Ａ’方向に移動して互いに接近し、プレスブロ
ック７０に固定されているリヤナイフ８６がフロントナ
イフ８１と協働して摺り切りにより巻紙１を切断する。
そして、切断と同時にこの切断された巻紙１の終端１ａ
は、プレスブロック７０の端面に吸引力により吸着保持
される。

【００４１】プレスブロック７０’は、巻紙１’の始端
１’ａを、プレスブロック７０は、巻紙１の終端１ａを
夫々吸着保持しながら互いに接近し、図２１のように中
央において対向する端面同士が当接して、巻紙１’の始
端１’ａと巻紙１の終端１ａとを両面テープ１１０によ
り圧着接続する。次いで、エアシリンダ７２が駆動（オ
フ）されて（図２３（ｂ））伸長し、プレスブロック７
０、７０’が図２２の矢印Ｂ、Ｂ’方向に互いに離反
し、巻紙１、１’を開放する。そして、プレスブロック
７０、７０’は、元の位置に復帰する。同時にカッタ機
構６６（図９）のロータリシリンダ８２が反転し、シャ
フト８０を図２２の矢印Ｃ方向に回動させてフロントナ
イフ８１を切り換え（図２３（ｃ））、プレスブロック
７０’に固定されたリヤナイフ８６’に対向させて次の
接続に備えて待機する。

【００４２】巻紙１と１’との接続作業が終了すると、
プーリングローラ１５が駆動されて回転し（図２３
（ａ））、新しい巻紙１’を繰り出す。接続された巻紙
１の終端１ａと巻紙１’の始端１’ａとの二重になった
部分の巻紙は、巻紙継目検出器によりその位置を確認し
Ｗ巻インスペクションカッティングドラム部（共に図示
せず）から自動的に複数本（例えば、５本）排除され
る。

【００４３】そして、ボビン１２’に装着された巻紙
１’の残量が少なくなると上述と同様にしてボビン１２
に新しい巻紙を装着し、当該使用中の巻紙１’に新しい
巻紙の始端を接続し、巻紙１’を切断する。このように
してボビン１２、１２’に交互に新しい巻紙を装着して
連続的に巻紙を供給する。巻紙の各ボビン１２、１２’
への装着、リザーブ開始、接続動作等は、プーリングロ
ーラ１５の裏側に設けられたタイミングディスクと各ボ
ビン１２、１２’に取り付けられている各ロータリエン
コーダ５２（一側のみ図示）からの信号により制御装置
により制御される。これにより簡単な準備をしておくだ
けで巻紙のボビン１２、１２’への供給及び接続を自動
的に行なうことが可能となる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、２
つの固定式ボビンを並設し、前記ボビンに巻紙リールを
クランプするホルダと、前記ホルダを拡径させて巻紙リ
ールをクランプし、縮径させてクランプを解除するボビ
ンクランプ機構を設けたことにより、何れのボビンから
も巻紙を供給することが可能となり、且つ前記ボビンへ
の巻紙の装着の自動化を図ることが可能となる。また、
パウダブレーキにより前記ボビンに精度の高いブレーキ
力を設定することができ、且つ巻紙に最適なテンション
を付与することが可能となる。使用中の巻紙の残量が一
定以下になるとプーリングローラを高速で回転させて前
記使用中の巻紙をリザーバボックスに貯えた後一時停止
させると共に前記パウダブレーキを作動させて前記ボビ
ンを停止させ、前記プーリングローラが停止している間
に、巻紙接続部を駆動して前記使用中の巻紙と新しい巻
紙の始端とを接続して前記使用中の巻紙の接続部以降を
切り離すと共に前記ボビンクランプ機構を駆動して巻紙
リールの着脱を可能とすることで、巻紙供給の自動化及
び高速化を図ることが可能となり生産性の向上を図るこ
とができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のたばこ製造機の巻紙供給装置の概要を示
す斜視図である。

【図２】本発明に係る巻紙供給装置の概要を示す正面図
である。

【図３】図２の巻紙供給部の断面図である。

【図４】図３の要部拡大図である。

【図５】図４の要部拡大図である。

【図６】図２の巻紙用ボビンの一部切欠正面図である。

【図７】図６の要部拡大図である。

【図８】図３の背面図である。

【図９】図２の巻紙自動接続装置の正面図である。

【図１０】図９の矢線Ｘ−Ｘに沿う断面図である。

【図１１】図９の背面図である。

【図１２】図１０のカッタ機構の要部拡大図である。

【図１３】図１２のカッタ機構のシャフトの正面図であ
る。

【図１４】図１３の平面図である。

【図１５】図１０のカッタ機構のホルダの底面図であ
る。

【図１６】図１５の矢線ＸＶＩ−ＸＶＩに沿う断面図で
ある。

【図１７】図１０のカッタ機構のフロントナイフの一部
切欠正面図である。

【図１８】図１７の底面図である。

【図１９】図９の接続部に新しい巻紙の始端を保持して
巻紙の接続を開始する状態を示す図である。

【図２０】図１９の使用中の巻紙を切断する状態を示す
図である。

【図２１】図２０の使用中の巻紙に新しい巻紙を接続す
る状態を示す図である。

【図２２】図２０の巻紙の接続を完了した状態を示す図
である。

【図２３】図２の巻紙供給装置における巻紙の接続作業
のタイムチャートを示す図である。

【符号の説明】

１、１’ 巻紙１０巻紙供給装置１１側壁１２、１２’ 巻紙用ボビン１３、１３’ 巻紙前後調整用ノブ１４巻紙自動接続装置１５プーリングローラ１６リザーバボックス１７、１７’ ボビン２４回転軸２７シャフト２８テーパカム３７ホルダ５０パウダブレーキ５１エアシリンダ５２ロータリエンコーダ６５クランプ機構６６カッタ機構６７速度制御器７０、７０’ プレスブロック７１、７１スライダ７２エアシリンダ８１フロントナイフ８６、８６’ リヤナイフ１１０両面テープ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸が装置の側壁に間隔を存して回転
自在に並設され、先端に拡径・縮径可能に設けられたホ
ルダにより巻紙リールを着脱可能にクランプして巻紙を
供給可能な２つの固定式のボビンと、前記回転軸内に収納され、前記ホルダを拡径させて前記
巻紙リールをクランプし、縮径させて前記クランプを解
除するボビンクランプ機構と、前記何れかのボビンに装着されている巻紙リールから巻
紙を繰り出して下流側に供給するプーリングローラと、前記プーリングローラの下流に配置され、繰り出された
巻紙を一時貯えるリザーバボックスと、前記２つのボビンの下流側とプーリングローラとの間に
配置され、使用中の巻紙と新しい巻紙の始端とを接続
し、前記使用中の巻紙の接続部以降を切り離す巻紙接続
部と、前記ボビンの回転軸にギヤ系を介して連結され、前記巻
紙リールに巻回されている巻紙径を電気的に検出する検
出器と、前記ボビンの回転軸にギヤ系を介して連結され、前記回
転軸に制動力を付与するパウダブレーキと、前記検出器の信号を受けて前記パウダブレーキを作動さ
せ巻紙径に応じた制動力を付与し、前記使用中の巻紙の
残量が一定以下になると前記プーリングローラを高速で
回転させて前記使用中の巻紙を前記リザーバボックスに
貯えた後一時停止させると共に前記パウダブレーキを作
動させて前記ボビンを停止させ、前記プーリングローラ
が停止している間に、前記巻紙接続部を駆動して前記使
用中の巻紙と新しい巻紙の始端とを接続して前記使用中
の巻紙の接続部以降を切り離すと共に前記ボビンクラン
プ機構を駆動して前記巻紙リールの着脱を可能とする制
御装置とを備えたこと特徴とする巻紙供給装置。