JPH05219930A - シガレット製造機における巻たばこの巻径制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 巻たばこの巻径を正確に測定して、巻径を許
容範囲内に自動的調整可能とするシガレット製造機の巻
たばこの巻径制御装置を提供することにある。 【構成】 巻たばこの巻径制御装置は、巻たばこの成形
ベース３０に対し、第２上側成形ガイド４６を接離する
方向に変位自在に支持するブラケット５６及びヒンジピ
ン５４と、第２上側成形ガイド４６を回動変位させて、
巻たばこの直径を調整する駆動機構７３のパルスモータ
７６と、成形後の巻たばこの巻径を互いに直交する２方
向から測定する水平幅センサ１５６及び垂直幅センサ１
５８と、これら幅センサにて測定した巻径の平均値が許
容範囲内に収まるように、パルスモータ７６の駆動を制
御するＣＰＵ１８０とを備えて構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、シガレット製造機に
て巻たばこが成形されるとき、その直径を制御するため
のシガレット製造機における巻たばこの巻径制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のシガレット製造機は、巻紙を一
方向に走行させる過程において、この巻紙に刻みたばこ
を連続的に包み込みながら、棒状の巻たばこを先ず成形
し、この後、巻たばこを所定の長さ毎に切断して、個々
のシガレットを得るようになっている。

【０００３】更に、巻たばこの成形に関して詳述すれ
ば、刻みたばこが載置された巻紙は、下側成形ガイドに
案内されながら走行する過程で、先ずＵ字形に曲成さ
れ、この後、一対の上側成形ガイドにより、巻紙の両側
縁が上方から順次円弧状に互いに重ね合うように夫々曲
成されることで、棒状の巻たばこが成形される。また、
巻紙の両側縁において、後から曲成される側縁には、そ
の曲成前に糊が塗布されており、これにより、巻紙の両
側縁が重ね合わされると同時に、これら両側縁は互いに
接着されることになる。従って、成形後の巻たばこが下
側成形ガイドと上側成形ガイドを通過して抜け出た後に
あっても、巻たばこは、その棒状状態を維持可能とな
る。

【０００４】ところで、上述したように巻たばこは、そ
の巻紙の走行過程において、連続的に成形されるもので
あるから、ガニチャテープの摩耗や巻紙上の刻みたばこ
の物性等により、巻たばこの直径、いわゆる巻径は変動
し易く、この変動はある程度避けられないものとなる。
しかしながら、巻たばこの巻径が許容範囲以上に大きく
なると、巻紙における両側縁のラップ巾が少なくなり過
ぎ、このラップ巾に糊付け不良が発生する不具合があ
る。

【０００５】また、シガレットの製造後、このシガレッ
トとフィルタプラグとをチップペーパにより接続してフ
ィルタ付きシガレットを得る場合にあっては、シガレッ
トすなわち巻たばこにおける巻径の変動は、チップペー
パの巻き付けに悪影響を及ぼすこととなる。つまり、巻
径が小さくなり過ぎると、フィルタプラグとシガレット
との間の直径差に起因して、チップペーパとシガレット
との間に隙間が発生してしまうことになる。このような
隙間が存在していると、喫煙時、喫煙者の口内にフィル
タプラグを通過して流入する空気量が不所望に増加する
から、たばこの煙中成分が変化し、その喫味に悪影響を
与えることになる。

【０００６】逆に、巻径が大きくなり過ぎると、シガレ
ットの切り口からの刻みたばこの先落や、シガレット自
体に歪等の変形を招き易く、製品としての外観が損なわ
れる不具合がある。更に、フィルタプラグとシガレット
の直径差が大きいと、チップペーパにも、その巻き付け
不良が発生し易く、この場合、チップペーパにしわが生
じて、その外観が大きく損なわれてしまうことになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したような事情か
ら、従来、オペレータは、シガレット製造機の運転中、
巻たばこのラップ巾を目視し、そのラップ巾が基準巾か
ら外れたような場合には、前述した上側成形ガイド、す
なわち、巻紙の他方の側縁を曲成するための上側成形ガ
イドを手動により操作して、その位置を調整し、これに
より、巻たばこの巻径を許容範囲内に収めるようにして
いる。

【０００８】しかしながら、巻たばこにおけるラップ巾
の目視検査は、巻たばこ自体が高速で走行しており、ま
た、その走行中の巻たばこに振れが加わるため、そのラ
ップ巾を正確に目視検査するのは非常に困難である。し
かも、上側成形ガイドの位置調整を手動で行っているた
め、その位置調整がオペレータの熟練度に大きな影響を
受けることにもなる。

【０００９】それ故、巻たばこの巻径を自動的に制御可
能とする装置の開発が望まれているが、この種の装置の
開発には、先ず、巻たばこの巻径を正確に測定する必要
がある。しかしながら、前述したように巻たばこには、
その走行中に振れが発生するから、その巻径の測定は非
常に困難であった。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、巻たばこ
の巻径を正確に測定し、その測定結果に基づき、巻径を
許容範囲内に自動的に調整可能とするシガレット製造機
における巻たばこの巻径制御装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、巻紙を刻み
たばこと共に一方向に連続して走行させる走行経路と、
この走行経路の途中に配置され、刻みたばこが巻紙と共
に通過するとき、巻紙の両側縁を持ち上げるよう曲成し
ていき、この巻紙をＵ字形に成形する下側成形ガイド
と、下側成形ガイドの上方に配置され、Ｕ字形の巻紙の
一方の側縁を刻みたばこに向け、上方から押え込むよう
にして円弧形に曲成していく第１上側成形ガイドと、こ
の第１上側成形ガイドよりも下流側で且つ下側成形ガイ
ドの上方に配置され、糊付けされた巻紙の他方の側縁
を、上方から一方の側縁に重ね合わせるように円弧形に
曲成していき、これにより、巻紙の両側縁を相互に糊付
けして、刻みたばこが巻紙に包み込まれた棒状の巻たば
こを成形する第２上側成形ガイドと、成形された巻たば
こを個々のシガレットに切断する切断装置とを備えたシ
ガレット製造機において、この発明の巻たばの巻径制御
装置は、前記下側成形ガイドに対し、第２上側成形ガイ
ドを接離する方向に変位自在に支持するガイド支持手段
と、このガイド支持手段を介し、第２上側成形ガイドを
変位させて、巻たばこの直径を調整する駆動手段と、前
記第２上側成形ガイドと切断装置との間に配置され、巻
たばこに対し互いに直交する２方向からみた巻たばこの
直径を光学的に測定する一対の直径センサと、これら直
径センサからのセンサ信号に基づき、巻たばこの平均直
径を算出し、この平均直径が許容範囲に収まるように、
駆動手段の作動を制御する制御手段とを備えて構成され
ている。

【００１１】

【作用】この発明の巻たばこの巻径制御装置によれば、
巻たばこが連続的に製造されるとき、この巻たばこの巻
径は、一対の直径センサにより、互いに直交する２方向
から光学的に測定され、その測定結果の平均値をとるこ
とで、巻たばこの実質的な巻径が求められる。このよう
にして測定された平均巻径は、次に、制御手段に与えら
れ、この制御手段では、平均巻径が許容範囲に収まるよ
うに駆動手段の作動を制御し、これにより、ガイド支持
手段を介して、第２上側成形ガイドの位置調整が実施さ
れ、この結果、実際に成形される巻たばこの巻径が制御
されることになる。

【００１２】

【実施例】図１を参照すると、シガレット製造機いわゆ
る巻上機の正面図が示されており、また、図２には、巻
上機の機能上の構成が概略的に示されている。巻上機
は、刻みたばこＴの供給セクション２を備えており、こ
の供給セクション２の供給ドラム４は、刻みたばこＴを
チムニ６に向けて供給し、このチムニ６は、刻みたばこ
Ｔを一定の供給速度で、その上方のコンベアユニット８
に供給する。このコンベアユニット８内には、そのベル
トの全面に多数の孔を有した金属製のコンベアベルト１
０が配置されており、従って、コンベアベルト８に供給
された刻みたばこＴは、コンベアベルト１０の下面に吸
着保持され、そして、コンベアベルト１０の走行に伴
い、図１及び図２でみて、左方に搬送される。

【００１３】上述した刻みたばこＴの搬送過程におい
て、コンベアベルト１０に層状にして吸着保持されてい
る刻みたばこＴは、トリミング装置１２（図２参照）に
より、適切な厚みに調整され、これにより、一定量の刻
みたばこＴが巻管セクション１６に供給される。具体的
には、トリミング装置１２は、回転駆動されるトリミン
グディスク１８を備えており、このトリミングディスク
１８により、コンベアベルト１０の下面に吸着保持され
た余分な刻みたばこＴが掻き落とされることで、刻みた
ばこＴの供給量が調量されることになる。

【００１４】巻管セクション１６において、刻みたばこ
Ｔは、布製のガニチャテープ２０に重ね合わされた巻紙
２２上に移し変えられ、そして、この巻紙２２は、ガニ
チャテープ２０の走行に伴って、図示しない巻紙ロール
から繰り出されるようになっている。ガニチャテープ２
０は、図示されているように多数のローラを介して掛け
回されているが、これらローラのうちで、一対のローラ
２４，２６間のガニチャテープ２０が巻管セクション１
６を貫通するようにして水平に延びている。

【００１５】また、ガニチャテープ２０は、駆動ドラム
２８にも掛け回されており、この駆動ドラム２８が図示
しない回転駆動源により一方向に回転されることで、ガ
ニチャテープ２０は図２中矢印方向に走行される。従っ
て、ガニチャテープ２０が走行されると、このガニチャ
テープ２０上に重ね合わされている巻紙２２は、刻みた
ばこＴと共に一方向に走行されて、前記巻管セクション
１６に進入する。

【００１６】巻管セクション１６において、巻紙２２の
走行路は、図３乃至図６に示されるように変化し、これ
により、巻紙２２に刻みたばこＴが包み込まれていくこ
とで、棒状の巻たばこＴWが連続的に成形されることに
なる。すなわち、巻管セクション１６は、長尺なプレー
トからなる成形ベース３０を備えており、この成形ベー
ス３０は、巻紙２２すなわちガニチャテープ２０の走行
方向に水平に延びている。巻紙２２の走行方向でみて、
上流側に位置する成形ベース３０の上面は、図３に示す
如く平坦面となっており、従って、この平坦面に摺接し
ながら、ガニチャテープ２０は巻紙２２と共に走行す
る。

【００１７】成形ベース３０の上面には、この後、凹み
（図示しない）が形成されており、この凹みは、ガニチ
ャテープ２０の走行方向でみて下流側に進むに従い徐々
に断面半円形をなした走行ガイド溝３２（図４参照）に
収束するような形状となっている。また、図４に示され
ているように、成形ベース３０の上面には、前記凹みの
両側縁に沿うようにして一対の側縁ガイド３４が配置さ
れている。従って、これら側縁ガイド３４の互い対向す
るガイド面３６の間隔もまたガイド溝３２に収束するよ
うに減少しており、しかも、一対のガイド面３６は、こ
れらの間隔が上方に向かって拡開するような傾斜面とな
っている。

【００１８】ガニチャテープ２０の走行に伴い、刻みた
ばこＴと共に巻紙２２が上述した凹み及び側縁ガイド３
４に進入して案内されると、巻紙２２の両側縁は、図４
に示す如く持ち上げられるようにして成形され、そし
て、巻紙２２が走行ガイド溝３２に進入すると、巻紙２
２はＵ字形に曲線されることになる。従って、成形ベー
ス３０と一対の側縁ガイド３４は、巻紙２２の下側成形
ガイドを構成するものとなっている。

【００１９】なお、ガニチャテープ２０は、走行ガイド
溝３２の円弧長とほぼ同一の巾寸法を有しており、ま
た、走行ガイド溝３２は、この後、成形ベース３０の下
流端まで延びている。成形ベース３０の上面には、前述
した一対の側縁ガイド３４の下流側に位置し、且つ、走
行ガイド溝３２の一方の開口縁に沿って延びる第１上側
成形ガイド３６が配置されている。この第１上側成形ガ
イド３６は、図５に示されているように、走行ガイド溝
３２を上方から覆うような突出縁部３８を有しており、
この突出縁部３８の下面には、走行ガイド溝３２に対向
して延びる円弧溝４０が形成されている。この円弧溝４
０は、図示しないけれども、その上流側に向かって拡開
するような形状、すなわち、半割の漏斗状をなしてい
る。

【００２０】また、突出縁部３８における上流側の縁も
また、図示していないけれども斜めに切欠かれたガイド
縁となっている。従って、Ｕ字形に曲成された巻紙２２
が第１上側成形ガイド３６を通過する際、巻紙２２の一
方の側縁は、突出縁部３８のガイド縁に案内されなが
ら、その円弧溝４０に押さえ込まれていくことで、円弧
形に曲成されることになる。ここで、図５には、巻紙２
２の一方の側縁を明示していないけれども、この一方の
側縁は、円弧溝４０の頂部を僅かに越えた位置まで延び
ていることに留意すべきである。

【００２１】このようにして巻紙２２の一方の側縁が曲
成された後、巻紙２２の他方の側縁には、糊付け器４２
（図２参照）により、糊が塗布される。具体的には、糊
付け器４２は、図５中、２点鎖線で示されている糊付け
ディスク４４を備えており、この糊付けディスク４４が
巻紙２２の他方の側縁に転接することで、この側縁に所
定量の糊を塗布可能となっている。

【００２２】更に、成形ベース３０の上面には、第１上
側成形ガイド３６の下流側に位置し、この第１上側成形
ガイド３６に続くようにして、第２上側成形ガイド４６
が配置されている。この第２上側成形ガイド４６は、第
１上側成形ガイド３６とは異なり、走行ガイド溝３２の
他方の開口縁に沿って配置されている。この第２上側成
形ガイド４６は、第１上側成形ガイド３６の場合と同様
に、走行ガイド溝３２を上方から覆うような突出縁部４
８を有しており、この突出縁部４８の下面には、走行ガ
イド溝３２に対向して延びる円弧溝５０が形成されてい
る。この円弧溝５０もまた円弧溝４０と同様に半割の漏
斗形状をなしており、また、この突出縁部４８に関して
も、その上流側の縁は、図示しないが斜めに切欠かれた
ガイド縁となっている。

【００２３】従って、図５に示したよう状態から巻紙２
２が第２上側成形ガイド４６を通過しようとすると、巻
紙２２の他方の側縁は、突出縁部４８の前述したガイド
縁に案内されながら、その円弧溝５０に押さえ込まれる
ようにして、円弧形に曲成され、このとき、巻紙２２の
他方の側縁は既に曲成されている一方の側縁に重ね合わ
されて、この一方の側縁に接着されることになる。従っ
て、巻紙２２が第２上側成形ガイド４６を通過していく
ことで、図７に示されているように棒状の巻たばこＴW
が連続的に成形されることとなる。

【００２４】この実施例の場合、図６中矢印で示す如
く、第２上側成形ガイド４６は、成形ベース３０に対し
て接離する方向、すなわち、上下方向に変位可能に支持
されている。従って、走行ガイド溝３２と第２上側成形
ガイド４６の円弧溝５０とで規定される巻たばこＴWの
成形通路の内径は、第２上側成形ガイド４６の位置が変
位されることによって可変され、これにより、成形され
る巻たばこＷの直径つまり、その巻径を調整することが
できる。なお、このようにして巻径が調整されると、図
７に示されているように巻たばこＴWにおいて、その巻
紙２２の両側縁のラップ巾Ｗが同時に調整されることは
いうまでもない。

【００２５】第２上側成形ガイド４６を上下方向に変位
可能とするための支持手段並びにその駆動手段は、図８
及び図９に詳図されており、以下には、これら支持手段
及び駆動手段について説明する。第２上側成形ガイド４
６において、前述した突出縁部４８と反対側の側面から
は一対のラグ５２が突出されている。これらラグ５２
は、図９に示されているよに、巻紙２２すなわち巻たば
こＴWの走行方向に離間し、そして、ヒンジピン５４を
介して対応するブラケット５６に回転自在に支持されて
いる。従って、第２上側成形ガイド４６は、ヒンジピン
５４を中心として上下方向に回動自在となっている。

【００２６】各ブラケット５６は、成形ベース３０のサ
ポート台５８に固定して取り付けられており、また、こ
のサポート台５８は、巻上機の基台６０に取り付けられ
ている。そして、第２上側成形ガイド４６の上面には、
駆動プレート６８が取り付けられており、この駆動プレ
ート６８からは、駆動アーム７０が一体にして突出され
ている。この駆動アーム７０には、グリップ７２が取り
付けられており、駆動アーム７０の先端は、駆動手段つ
まり駆動機構７３に接続されている。

【００２７】駆動機構７３は、基台６０に固定されたギ
ヤハウジング７４を備えており、このギヤハウジング７
４の下面には、正逆回転可能なパルスモータ７６が取り
付けられている。パルスモータ７６は、ギヤハウジング
７４内に突出する出力軸７８を有し、この出力軸７８に
は、キー８０を介して出力ギヤ８２が取り付けられてい
る。

【００２８】一方、ギヤハウジング７４の上面には、ス
クリューハウジング８４が固定して取り付けられてお
り、このスクリューハウジング８４内には、上端が開口
したシリンダ穴が形成されている。スクリューハウジン
グ８４には、そのシリンダ穴の底壁を貫通して、段付き
のスクリューシャフト８６が挿通されている。すなわ
ち、スクリューシヤフト８６は、大径部と小径部に異な
るねじ部を有したもので、その大径部がスクリューハウ
ジング８４にねじ込まれている。従って、スクリューシ
ャフト８６の下端は、ギヤハウジング７４内に突出され
ている。スクリューシャフト８６の下端には、駆動ギヤ
８８が取り付けられており、この駆動ギヤ８８は、前述
したパルスモータ７６の出力ギヤ８２に噛合されてい
る。

【００２９】また、スクリューハウジング８４のシリン
ダ穴には、昇降筒９０が摺動自在に嵌合されており、ス
クリューシャフト８６の上部の小径部は、昇降筒９０を
貫通して、この昇降筒９０にねじ込まれている。昇降筒
９０の下面には、スクリューシャフト８６の大径部より
も大径の穴が形成されており、その外周面には軸方向に
延びる溝９２が形成されている。この溝９２には、スト
ッパキー９４が嵌合されており、このストッパキー９４
は、スクリューハウジング８４に固定されている。従っ
て、昇降筒９０は、ストッパキー９４により、その軸回
りの回転が阻止された状態にある。

【００３０】昇降筒９０の上端には、突片９６が一体に
形成されている。この突片９６は、第２上側成形ガイド
４６側の駆動アーム７０に向かって突出しており、この
突片９６には、駆動アーム７０の先端を下方から支持す
るパッド９８が取り付けられている。また、昇降筒９０
の上端には、クランプブラケット１００が固定して取り
付けられており、このクランプブラケット１００には、
クランプレバー１０２の下端がヒンジピン１０４を介し
て回動自在に立設されている。クランプレバー１０２
は、図９を参照すればより明かなように、音叉を逆さに
したような二股形状となっており、その上端には、グリ
ップ１０６が取り付けられている。

【００３１】クランプレバー１０２内には、トグルリン
ク１０８が配置されており、このトグルリンク１０８の
上端は、ヒンジピン１１０を介してクランプレバー１０
２に回動自在に取り付けられている。クランプレバー１
０２の下部には、クランプアーム１１２が貫通して配置
されている。このクランプアーム１１２の一端側は、前
述した駆動アーム７０に向かって延びており、その一端
部には、セットねじ１１４がねじ込まれている。このセ
ットねじ１１４は、前述した突片９６のパッド９８と協
働して、駆動アーム７０の先端部を挟持している。一
方、クランプアーム１１２の他端側は二股形状をなし、
前述したトグルリンク１０８の下端部を両側から挟むよ
うにしてクランプレバー１０２を貫通した後、下方に向
けて屈曲されている。クランプアーム１１２の二股の部
位は、一方において、トグルリンク１０８の下端にヒン
ジピン１１６を介して回動自在に取り付けられており、
他方においては、前述したクランプブラケット１００か
ら一体に延びる尾部１１８にヒンジピン１２０を介して
回動自在に連結されている。

【００３２】従って、図８に示してあるように、クラン
プレバー１０２が垂直に立設された状態にあるとき、駆
動アーム７０の先端部は、パッド９８とクランプアーム
１１２のセットねじ１１４との間に所定の押圧力で挟持
されているが、クランプレバー１０２が図８中矢印Ｘ方
向に回動されると、クランプアーム１１２もまた、ヒン
ジピン１２０を中心として同じく矢印Ｘ方向に回動し、
これにより、駆動アーム７０の挟持を解除することがで
きる。

【００３３】一方、上述した駆動機構７３によれば、パ
ルスモータ７６が駆動され、そして、その出力ギヤ８２
の回転が駆動ギヤ８８を介してスクリューシャフト８６
に伝達されると、このスクリューシャフト８６もまた回
転され、この回転は、スクリューシャフト８６をスクリ
ューハンジング８４に対して昇降させる。このようにし
てスクリューシャフト８６が回転しながら昇降すると、
このスクリューシャフト８６の回転に伴い、昇降筒９０
もまた同時に昇降することになり、駆動アーム７０は、
その先端が昇降筒９０のパッド９８とクランクアーム１
１２のセットねじ１１４との間に挟持された状態のま
ま、前述したヒンジピン５４を中心として図中矢印Ｙ方
向に回動し、この結果、第２上側成形ガイド４６もまた
同様に回動することで、成形ベース３０に対する第２上
側成形ガイド４６の位置が調整されることになる。

【００３４】図２を再び参照すると、前述した第２上側
成形ガイド４６の下流側には、一対の乾燥器１２２，１
２４が順次配置されている。これら乾燥器１２２，１２
４は、成形ベース３０の直上に位置しており、これによ
り、第２上側成形ガイド４６を通過した巻たばこＴWが
乾燥器１２２，１２４の直下を走行するとき、巻たばこ
ＴWのラップ部分の糊が乾燥される。

【００３５】前述したようにして糊付・乾燥処理された
巻たばこＴWは、成形ベース３０の走行ガイド溝３２か
ら抜け出た後、巻上機の始動時に、巻たばこＴWの送給
タイミングを自動調整するフィードインデフレクタ１２
６を介して切断セクション１２８に移送され、この切断
セクション１２８にて、棒状の巻たばこＴWは、一定寸
法に切断されて、個々のシガレットＴSとなる。この
後、これらシガレットＴSは、レール１３０に案内され
ながら順次送られ、そして、キッカー１３２によって次
工程に向けて供給されることになる。

【００３６】前述した切断セクション１２８とフィード
インデフレクタ１２６との間には、切断セクション１２
８側から、巻たばこＴW内の刻みたばこの充填密度を測
定する密度測定セクション１３４及び巻たばこＴWの巻
径を測定する巻径測定セクション１３６が配置されてい
る。密度測定セクション１３４には、図示しないけれど
も、巻たばこＴWに向けて放射線を出射するスキャニン
グヘッドと、巻たばこＴWを透過した放射線に基づき、
巻たばこＴW内の刻みたばこＴの充填密度を測定する測
定回路とが収容されており、この測定回路にて測定され
た刻みたばこＴの充填密度は、前述したトリミング装置
１２の作動を制御するために利用される。すなわち、測
定された充填密度が所定の許容範囲内に収まるように、
トリミング装置１２におけるトリミングディスク１８の
位置が制御され、これにより、巻紙２２上への刻みたば
こＴの供給量が調整される。

【００３７】一方、前述した巻径測定セクション１３６
は、図１０乃至図１２に詳図されており、以下には、こ
の巻径測定セクション１３６について説明する。図１０
に示されているように、巻径測定セクション１３６は、
ハウジング１３８を備えている。このハウジング１３８
は、フィードインデフレクタ１２６及び密度測定セクシ
ョン１３４に対向する面が夫々開口されており、これら
開口面の夫々は、カバー１４０，１４２により閉塞され
ている。

【００３８】カバー１４０、１４２には、巻たばこＴW
を導入する入口側マウスピース１４４及び巻たばこＴW
を導出させる出口側マウスピース１４６が夫々取り付け
られている。更に、ハウジング１３８内には、区画壁１
４８が形成されており、この区画壁１４８には、同じく
巻たばこＴWの走行を案内する中間マウスピース１５０
が取り付けられている。従って、これら入口側、出口側
及び中間マウスピース１４４，１４６，１５０の夫々
は、巻たばこＴWを通過可能とするパイプ部材からな
り、これらマウスピースは同軸上に配置されている。

【００３９】更に、図１１及び図１２から明かなよう
に、入口側マウスピース１４４の内部通路は、その入口
端側の部位がフィードインデフレクタ１２６に向かって
徐々に拡径されており、しかも、入口側マウスピース１
４４の入口端は、その上側部分が斜めに切欠かれてい
る。従って、成形された巻たばこＴWは、入口側マウス
ピース１４４内に安定してなお且つ円滑に導かれ、そし
て、中間マウスピース１５０及び出口側マウスピース１
４６内を通じて導出可能となっている。

【００４０】前述した区画壁１４８は、巻たばこＴWの
走行方向でみて、ハウジング１３８内を前後に２つのセ
ンサ収容室１５２，１５４に区画しており、これらセン
サ収容室１５２，１５４には、直径センサつまり水平幅
センサ１５６及び垂直幅センサ１５８が夫々収容されて
いる。水平幅センサ１５６は、コ字形をなしたケースを
有しており、このケースには、図１１に示されているよ
うに、水平方向でみて互いに対向する投光部１６０及び
受光部１６２が夫々設けられている。投光部１６０から
は、例えばレーザ光が出射され、このレーザ光は、入口
側マウスピース１４４と中間マウスピース１５０との間
の間隙を通過して、受光部１６２に入射され、そして、
この受光部１６２に達したレーザ光に基づき、巻たばこ
ＴWの水平方向でみたその巻径すなわち水平幅が測定さ
れる。

【００４１】図１３を参照すれば、水平幅センサ１５６
の測定原理が示されており、この実施例の場合、投光部
１６０は、半導体レーザ素子１６４と、この半導体素子
１６４からのレーザ光を平行な光束として出射させるコ
リメートレンズ１６６とからなっており、一方、受光部
１６２は、イメージセンサ１６６からなっている。具体
的には、このイメージセンサ１６６は、多数のフォトダ
イオードを使用したリニアフォトダイオード・アレイか
ら構成されており、各フォトダイオードは、投光部１６
０からのレーザ光を受光すると、受光電圧を出力するも
のとなっている。各フォトダイオードの受光電圧は、一
定の周期で走査されてパルス信号に変換され、このパル
ス信号からビデオ信号が作成されて、出力されることに
なる。

【００４２】すなわち、図１３に示されているように、
水平幅センサ１５６の投光部１６０と受光部１６２との
間を巻たばこＴWが通過して走行すると、投光部１６０
から出射されたレーザ光束のうち、巻たばこＴWにて遮
光される部分のレーザ光束は受光部１６２に到達するこ
とがないから、受光部１６２のイメージセンサ１６６に
おいては、遮光された部位に対応するフォトダイオード
からは受光電圧が出力されず、その他の部位のフォトダ
イオードからのみ受光電圧が出力されることになる。従
って、イメージセンサ１６６から出力されるビデオ信号
すなわちパルス信号でみて、その低レベルのビット数を
計数することにより、巻たばこＴWにより遮光されたフ
ォトダイオードの数を求めることができ、そして、前述
したようにレーザ光束は平行であるから、求めたビット
数と各フォトダイオードの間隔とに基づき、レーザ光束
が遮光された幅、すなわち、巻たばこＴWの水平幅、す
なわち、水平方向でみた巻たばこＴWの巻径を測定する
ことができる。

【００４３】一方、垂直幅センサ１５８は、前述した水
平幅センサ１５６と同様な構造及び測定原理を有するも
のであるが、この垂直幅センサ１５８は、その投光部１
６０と受光部１６６とが鉛直方向に対向するようにして
配置されており、垂直幅センサ１５８の投光部１６０か
ら出射されたレーザ光束は、中間マウスピース１５０と
出口側マウスピース１４６との間の間隙を通過して、そ
の受光部１６２に到達するものとなっている。従って、
垂直幅センサ１５８は、鉛直方向でみた巻たばこの巻径
を測定することになる。

【００４４】更に、この実施例の場合、図１１及び図１
２に示されているように、中間マウスピース１５０内に
は、巻たばこＴWの通過を許容する内部通路の他に、圧
縮空気の導入通路１６８，１７０が一対ずつ形成されて
いる。一方の導入通路１６８は、その一端が噴出口１７
２に夫々接続されており、その他端側は供給ホース１７
４を介して空圧源に接続されている。ここで、噴出口１
７２は、中間マウスピース１５０の外周面に開口されて
おり、その軸線は水平幅センサ１５６の投光部１６０及
び受光部１６２に夫々向けられている。

【００４５】また、他方の導入通路１７０もまた、その
一端が垂直幅センサ１５８の投光部１６０及び受光部１
６２に夫々向けて開口した噴出口１７６に接続されてお
り、その他端は、供給ホース１７４を介して空圧源に接
続されている。なお、図示していないけれども、供給ホ
ース１７４の端部は二股に分かれており、その各々が対
応する導入通路に接続されている。

【００４６】従って、中間マウスピース１５０に前述し
た噴出口１７２，１７６が備えられていれば、巻上機の
運転中、噴出口１７２，１７６から水平幅センサ１５６
及び垂直幅センサ１５８の投光部１６０及び受光部１６
２の夫々に向けて圧縮空気を噴出することができ、これ
により、投光部１６０及び受光部１６２に塵等が付着し
ても、これを吹き飛ばして除去でき、水平幅センサ１５
６及び垂直幅センサ１５８の測定精度が塵等によって悪
影響を受けることはない。

【００４７】なお、センサ収容室１５２，１５４の底部
には、ダクト口１５３が開口されており、このダクト口
１５３は、図示しないけれども吸引ホースを介して負圧
源に接続されている。従って、各センサ１５６，１５８
の投光部１６０及び受光部１６２から除去された塵等が
再びこれら投光部１６０や受光部１６２に付着するのを
防止できるばかりでなく、そのハウジング１３８内に浮
遊する塵等をもハウジング１３８から効率良く排出する
ことが可能となる。

【００４８】水平幅センサ１５６及び垂直幅センサ１５
８にて測定された巻たばこＴWの巻径は、前述した第２
上側成形ガイド４６における駆動機構７３、すなわち、
そのパルスモータ７６の駆動制御に利用され、このパル
スモータ７６の駆動制御回路は、図１４に示されてい
る。水平幅センサ１５６及び垂直幅センサ１５８は、演
算回路１７８を介して中央演算ユニット（ＣＰＵ）１８
０に接続されている。演算回路１７８は、各センサから
のセンサ信号に基づき、前述したように巻たばこＴWの
互いに直交する２方向からみた巻径ＤH，ＤVを算出し
て、これら巻径ＤH，ＤVをＣＰＵ１８０に供給する。ま
た、巻径ＤH，ＤVは、ＣＰＵ１８０の他に、上位コンピ
ュータ１８２にも供給されており、この上位コンピュー
タ１８２は、例えば測定した巻径ＤH，ＤVを品質管理の
ためのデータとして利用する。

【００４９】一方、ＣＰＵ１８０には、巻径の目標値が
入力可能となっており、その内部では、その巻径目標値
ＤOと測定した巻径ＤH，ＤVとから、パルスモータ７６
の駆動量が算出される。このモータ駆動量は、パルスモ
ータ７６の駆動コントローラ１８４に供給され、この駆
動コントローラ１８４は、パルスモータ７６の実駆動量
が算出されたモータ駆動量と一致するように、パルスモ
ータ７６の駆動を制御する。

【００５０】上述した巻径制御ルーチンは、図１５乃至
図１７のフローチャートに示されており、以下には、こ
のフローチャートを参照しながら、巻径制御ルーチンに
ついて説明する。先ず、ステップＳ１にて、巻径ＤH，
ＤV，ＤOが夫々読み込まれ、そして、巻径ＤH，ＤVか
ら、巻たばこＴWの平均巻径ＤAが次式により算出される
（ステップＳ２）。

【００５１】ＤA＝（ＤH＋ＤV）／２ 上式に基づき、巻たばこＴWの平均巻径ＤAを算出すれ
ば、例え、巻たばこＴWの走行に振れが発生していた
り、巻たばこＴWの断面形状が偏平であっても、その実
質的な巻径を正確に測定可能となる。次のステップＳ３
では、巻径目標値ＤOと平均巻径ＤAとの間の巻径偏差Δ
Ｄが次式により算出され、そして、巻径偏差ΔＤに基づ
き、モータ駆動量Ｎが演算される（ステップＳ４）。

【００５２】ΔＤ＝ＤO−ＤA 具体的には、ステップＳ４では、図１８に示したグラフ
に基づいて、巻径偏差ΔＤに対応するモータ駆動量Ｎが
演算される。すなわち、図１８のグラフから明かなよう
に、巻径偏差ΔＤが正の大きな値をとる程、モータ駆動
量Ｎは、大きな正の値をとり、逆に巻径偏差ΔＤが負の
大きな値をとる程、モータ駆動量Ｎもまた大きな負の値
をとることになる。

【００５３】モータ駆動量Ｎが演算されると、次のステ
ップＳ５，Ｓ６では、平均巻径ＤAが最大許容巻径ＤMAX
よりも大きいか否か、また、平均巻径ＤAが最小許容巻
径ＤMINよりも小さいか否かが順次判別される。これら
判別結果が共に否（NO）となる状況にあっては、算出し
た平均巻径ＤAが許容範囲に収まっていると判断し、パ
ルスモータ７６を駆動することなく、ステップＳ１に戻
って、以降のステップが繰り返して実施される。

【００５４】しかしながら、ステップＳ５の判別結果が
正（YES）になると、この場合には、図１６のステップ
Ｓ７に進み、このステップにて、演算したモータ駆動量
ＮがＣＰＵ１８０から、駆動コントローラ１８４に出力
され、これにより、パルスモータ７６が実際に駆動され
る。この場合、ステップＳ５の判別結果が正となるよう
な状況では、巻径偏差ΔＤは負の値をとるから、モータ
駆動量Ｎもまた負の値となり、パルスモータ７６は、第
２上側成形ガイド４６を成形ベース３０に向けて回動変
位させる方向に回転される。この結果、第２上側成形ガ
イド４６の円弧溝５０と成形ベース３０の走行ガイド溝
３２との間で規定される巻たばこＴWの成形通過断面積
が実質的に絞られるから、巻たばこＴWの巻径は、その
巻径目標値ＤOに向けて減少されることになる。

【００５５】モータ駆動量Ｎが出力された後、次のステ
ップＳでは、モータ駆動量Ｎが下限値ＮMINよりも小さ
いか否かが判別される。ここでの判別結果が否の場合に
は、図１５のステップＳ１に戻って、以降のステップが
繰り返して実施され、これに対し、ステップＳ８の判別
結果が正の場合には、次のステップＳ９にて、巻径が大
であることを示す異常信号が出力される。すなわち、図
１８から明かなように、モータ駆動量Ｎが下限値ＮMIN
よりも小さくなる状況では、巻たばこＴWの巻径が既に
許容範囲を越えて大きくなり過ぎていることを意味して
いるから、このような状況では直ちに異常信号を出力し
て、その異常をオペレータに報知するのが好ましいこと
になる。なお、図示のフローチャートでは、異常信号を
出力した後、ステップＳ１に戻るようになっているが、
ステップＳ９が実施された後にあっては、巻上機自体の
運転を直ちに停止するようにしてもよい。

【００５６】一方、前述したステップＳ６の判別結果が
正になると、図１７のステップＳ１０に進み、このステ
ップにて、演算されたモータ駆動量Ｎが出力される。こ
の場合、ステップＳ６の判別結果が正となる状況では、
巻径偏差ΔＤが正の値となっているから、ここでは、パ
ルスモータ７６は、第２上側成形ガイド４６を成形ベー
ス３０から離間する方向に回動変位させるべく、前述し
た場合とも逆向きに回転され、これにより、巻たばこＴ
Wの巻径はその巻径目標値ＤOに向かって拡大されること
になる。

【００５７】モータ駆動量Ｎが出力された後、次のステ
ップＳ１１では、モータ駆動量Ｎが上限値ＮMAXよりも
大きいか否かが判別され、その判別結果が正の場合に
は、前述した理由と同様な理由から、次のステップＳ１
２にて、巻径が小であることを示す異常信号が出力さ
れ、ステップＳ１に戻る。なお、この場合にあっても、
異常信号が出力された後、巻上機の運転を停止するよう
にしてもよい。

【００５８】上述した巻径制御ルーチンによれば、水平
幅センサ１５６及び垂直幅センサ１５８のセンサ信号か
ら測定した巻たばこＴWの平均巻径ＤAがその許容範囲
（最大巻径ＤMAXと最小巻径ＤMINとの間）から外れる
と、パルスモータ７６が所定の方向に駆動されることに
より、成形ベース３０に対する第２上側成形ガイド４６
の位置が調整され、これにより、巻たばこＴWの巻径を
その許容範囲に自動的に収めることができ、従って、巻
上機にて製造される巻たばこＴWすなわちシガレットの
巻径を安定させることができる。この結果、巻たばこＴ
Wにおける巻紙２２のラップ部分に糊付け不良が発生す
ることもないし、しかも、この後、シガレットとフィル
タプラグとをチップペーパにより接続する際、このチッ
プペーパの巻き付け不良をも防止することができる。

【００５９】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、第２上側成形ガイド４６を回動可能に支持
し、その回動変位により、成形ベース３０に対する位置
を調整するようにしてあるが、第２上側成形ガイド４６
を鉛直方向に変位可能として、成形ベース３０に対する
位置調整を行うようにしてもよい。

【００６０】また、一実施例では、水平幅センサ１５６
と垂直幅センサ１５８とを同一のハウジング内に収容し
てあるが、これら水平幅センサ１５６及び垂直幅センサ
１５８のうちの一方を、前述した密度検出セクションの
下流側に配置するようにしてもよく、これら水平幅セン
サ１５６及び垂直幅センサ１５８の配置に関して特に制
約を受けるものではない。

【００６１】更に、一実施例では、水平幅センサ１５６
及び垂直幅センサ１５８にて測定した巻径の単純平均か
ら、巻たばこＴWの巻径を求めるようにしたが、平均巻
径ＤAの算出には種々の方法が考えられる。例えば、巻
たばこＴWの成形プロセスを考慮し、各センサにて測定
した巻径に重みを付けて、その平均値を算出するように
してもよい。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の巻たば
この巻径制御装置によれば、巻たばこの走行を案内する
下側成形ガイドに対し、第２上側成形ガイドを接離する
方向に変位自在とする一方、第２上側成形ガイドを駆動
手段により変位させて、巻たばこの直径を調整可能と
し、そして、巻たばこの巻径を互いに直交する２方向か
ら一対の直径センサにより光学的に測定することによ
り、その測定結果の平均値から巻たばこの実質的な巻径
を求めて、この巻径が許容範囲内に収まるように、制御
手段を介して駆動手段の作動を制御するようにしてある
から、成形される巻たばこの巻径は、その許容範囲内に
常に安定してなおかつ自動的に収めることができ、この
結果、巻たばこにおける巻紙のラップ部分に糊付け不良
が発生することもないし、この後、シガレットにフィル
タプラグを接続する場合にあっても、チップペーパの巻
き付け不良を防止して、その品質の向上を図れる等の効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】巻上機を示した正面図である。

【図２】巻上機の機能上の構成を示した概略図である。

【図３】図２中、ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図であ
る。

【図４】図２中、ＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。

【図５】図２中、Ｖ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図６】図２中、ＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。

【図７】巻たばこの一部を示した斜視図である。

【図８】図６の第２上側成形ガイドの支持及び駆動機構
を具体的に示した断面図である。

【図９】図８中、ＩＸ方向からみた矢視図である。

【図１０】巻径測定セクションを示した縦断面図であ
る。

【図１１】図１０の巻径測定セクションをマウスピース
の軸線を含む面で断面した横断面図である。

【図１２】図１１の巻径測定セクションをマウスピース
の軸線を含む面で断面した垂直断面図である。

【図１３】水平幅センサの測定原理を示した図である。

【図１４】パルスモータの駆動制御装置を示したブロッ
ク図である。

【図１５】巻径制御ルーチンの一部を示したフローチャ
ートである。

【図１６】巻径制御ルーチンの一部を示したフローチャ
ートである。

【図１７】巻径制御ルーチンの一部を示したフローチャ
ートである。

【図１８】巻径偏差とモータ駆動量との関係を示したグ
ラフである。

【符号の説明】

１６ 巻管セクション ２０ ガニチャーテープ ２２ 巻紙 ３０ 成形ベース ３２ 走行ガイド溝 ３６ 第１上側成形ガイド ４６ 第２上側成形ガイド ５４ ピン ７０ 駆動アーム ７６ パルスモータ ８６ スクリューねじ ９０ 昇降筒 １１２ クランプアーム １４４ 入口側マウスピース １４６ 出口側マウスピース １５０ 中間マウスピース １５６ 水平幅センサ １５８ 垂直幅センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻紙を刻みたばこと共に一方向に連続し
   て走行させる走行経路と、この走行経路の途中に配置さ
   れ、刻みたばこが巻紙と共に通過するとき、巻紙の両側
   縁を持ち上げるよう曲成していき、この巻紙をＵ字形に
   成形する下側成形ガイドと、下側成形ガイドの上方に配
   置され、Ｕ字形の巻紙の一方の側縁を刻みたばこに向
   け、上方から押え込むようにして円弧形に曲成していく
   第１上側成形ガイドと、この第１上側成形ガイドよりも
   下流側で且つ下側成形ガイドの上方に配置され、糊付け
   された巻紙の他方の側縁を、上方から一方の側縁に重ね
   合わせるように円弧形に曲成していき、これにより、巻
   紙の両側縁を相互に糊付けして、刻みたばこが巻紙に包
   み込まれた棒状の巻たばこを成形する第２上側成形ガイ
   ドと、成形された巻たばこを個々のシガレットに切断す
   る切断装置とを備えたシガレット製造機において、 前記下側成形ガイドに対し、第２上側成形ガイドを接離
   する方向に変位自在に支持するガイド支持手段と、この
   ガイド支持手段を介し、第２上側成形ガイドを変位させ
   て、巻たばこの直径を調整する駆動手段と、前記第２上
   側成形ガイドと切断装置との間に配置され、巻たばこに
   対し互いに直交する２方向からみた巻たばこの直径を光
   学的に測定する一対の直径センサと、これら直径センサ
   からのセンサ信号に基づき、巻たばこの平均直径を算出
   し、この平均直径が許容範囲に収まるように駆動手段の
   作動を制御する制御手段とを具備したことを特徴とする
   シガレット製造機における巻たばこの巻径制御装置。