(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
喫煙品シート状材料のウェブから複数の非方形不連続片を切断する回転式剪断装置であって、
第１の切れ刃が設けられた第１の回転式担体と、
第２の切れ刃が設けられた第２の回転式担体とを備え、
前記第１の切れ刃および前記第２の切れ刃は、前記第１の回転式担体および前記第２の回転式担体の回転中に協働して前記ウェブから非方形片を切断するように構成されている、回転式剪断装置。
【請求項２】
前記第１および第２の切れ刃による前記切断は、上記ウェブを幅方向に対して傾斜して切断することを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の回転式剪断装置。
【請求項３】
前記第１および第２の切れ刃は、前記第１および第２の回転式担体の回転中に協働して切断を行い、少なくとも第１の部分および前記第１の部分に対して傾斜した第２の部分を含む切断部を提供するように構成されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の回転式剪断装置。
【請求項４】
前記第１および／または第２の切れ刃の形状は、前記回転式担体の回転中に前記切れ刃が協働して前記ウェブから前記非方形片を切り出すように決められている、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転式剪断装置。
【請求項５】
前記切れ刃の少なくとも一方は直線から反れている、ことを特徴とする請求項４に記載の回転式剪断装置。
【請求項６】
前記切れ刃は第１の部分および前記第１の部分に対して傾斜した第２の部分を備える、ことを特徴とする請求項５に記載の回転式剪断装置。
【請求項７】
前記切れ刃は前記第１の部分に対して傾斜した第３の部分を備え、前記第１の部分は前記第２の部分と前記第３の部分の間に配置されている、ことを特徴とする請求項６に記載の回転式剪断装置。
【請求項８】
前記第２の部分および前記第３の部分は前記切れ刃の外側部分である、ことを特徴とする請求項７に記載の回転式剪断装置。
【請求項９】
前記第２および／または第３の部分は、前記第１の部分の前方に配置されるように傾斜している、ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の回転式剪断装置。
【請求項１０】
前記第１の部分は平面に配置されており、前記第２および／または第３の部分は上記平面に対して傾斜するように角度が付けられている、ことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の回転式剪断装置。
【請求項１１】
前記切れ刃の少なくとも一方は前記切れ刃の中心線周りに対称である、ことを特徴とする請求項５乃至１０のいずれか１項に記載の回転式剪断装置。
【請求項１２】
前記切れ刃の少なくとも一方は、前記切れ刃が協働して前記ウェブから非方形片を切断するように構成されるように、その担体に対して傾斜して取り付けられている、ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の回転式剪断装置。
【請求項１３】
前記第１の回転式担体には前記第１の切れ刃の上流にそれに隣接して凹みが設けられており、前記凹みは、前記第１および第２の切れ刃が協働して上記ウェブを切断するときに前記第２の切れ刃を受けるように構成されている、ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の回転式剪断装置。
【請求項１４】
前記第１の回転式担体は円筒形部材を備え、前記第１の切れ刃は前記円筒形部材に固定された長尺部材の後端で規定されており、前記凹みは前記後端と前記後端に隣接して配置された第２の長尺部材の前端の間で画定されている、ことを特徴とする請求項１３に記載の回転式剪断装置。
【請求項１５】
前記第１および第２の切れ刃の少なくとも一方は片持ち状態に取り付けられた小刀で画定されている、ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の回転式剪断装置。
【請求項１６】
前記切れ刃の少なくとも一方は平坦部を有する刃物によって規定されており、前記平坦部は前記回転式担体と前記切れ刃の間に設けられて前記刃物に柔軟性を与えている、ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の回転式剪断装置。
【請求項１７】
前記切れ刃の少なくとも一方は、刃物に柔軟性を与える１つ以上の空間を画定するように形状が決められた刃物で画定されている、ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の回転式剪断装置。
【請求項１８】
前記１つ以上の空間は前記刃物に形成された切り込みを含む、ことを特徴とする請求項１７に記載の回転式剪断装置。
【請求項１９】
前記回転式担体の少なくとも一方は少なくとも１つの弾性支持を含む、ことを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の回転式剪断装置。
【請求項２０】
前記第１および第２の切れ刃の少なくとも一方は、前記第１の切れ刃と前記第２の切れ刃の間の接触を容易にするための傾斜部分を備え、
それによって前記第１および第２の切れ刃は協働して、前端、後端、および両側部を備える非方形片を切断し、前記前端または前記後端は前記側部に対して角度βで傾斜した部分を備え、βは８５°未満である、ことを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の回転式剪断装置。
【請求項２１】
前記非方形片はその前端または後端に向かって幅が狭くなる、ことを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の回転式剪断装置。
【請求項２２】
前記非方形片の前記前端および前記後端はそれぞれ互いに傾斜した２つ以上の部分を備える、ことを特徴とする請求項１４、２０または２１のいずれか１項に記載の回転式剪断装置。
【請求項２３】
前記非方形片の前記前端および前記後端はそれぞれ第１の部分、第２の部分、および第３の部分を備え、前記第１の部分は前記第２の部分と前記第３の部分の中間に配置されている、ことを特徴とする請求項２２に記載の回転式剪断装置。
【請求項２４】
前記第１の部分は前記非方形片の前記側部に対して垂直であり、前記第２の部分および前記第３の部分は前記第１の部分に対して傾斜している、ことを特徴とする請求項２０に従属する請求項２３に記載の回転式剪断装置。
【請求項２５】
前記第２の回転式担体は円筒形部材を備え、前記第２の切れ刃は上記円筒形部材に固定された小刀で規定されており、前記第２の切れ刃が前記円筒形部材の半径方向外向きに配置されるようになっている、ことを特徴とする請求項１乃至２４のいずれか１項に記載の回転式剪断装置。
【請求項２６】
前記第１および第２の切れ刃の少なくとも一方は、隣り合わせに配置された２つの刃部材で規定されている、ことを特徴とする請求項１乃至２５のいずれか１項に記載の回転式剪断装置。
【請求項２７】
前記第１および第２の切れ刃は、前記第１の切れ刃と前記第２の切れ刃の間の１つ以上の初期の接触点から内向きに剪断を進めるよう構成されている、ことを特徴とする請求項１乃至２６のいずれか１項に記載の回転式剪断装置。
【請求項２８】
１枚以上のシート状ラッパーを有する喫煙品組み立て装置であって、
請求項１乃至２７のいずれか１項に記載の回転式剪断装置と、
前記回転式剪断装置で切断されたシート状材料の非方形片を受けるように構成された包装装置を備え、前記包装装置はシート状材料の前記非方形片を巻いて前記喫煙品の包装層を形成するように構成されている、
装置。
【請求項２９】
前記回転式剪断装置はチッピング材料のウェブから複数の非方形不連続チッピング材料片を切り出すように構成されており、前記包装装置は前記非方形チッピング材料片を用いて１つ以上の喫煙材ロッドを別の１つ以上のロッド品に接続するように構成されている、ことを特徴とする請求項２８に記載の喫煙品組み立て装置。
【請求項３０】
前記包装装置は、第１および第２の喫煙材ロッドおよび別の１つ以上のロッド品を含むロッド組立体を形成するように構成されており、さらにシート状材料の前記非方形片を前記ロッド組立体の周りに巻いて、包装されたロッド組立体を形成するように構成されており、
前記包装されたロッド組立体を切断するロッド切断装置をさらに備えて２つの喫煙品を形成する、ことを特徴とする請求項２８または２９に記載の喫煙品組み立て装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はタバコ産業機械に関する。詳細には、本開示は紙巻きタバコチッピング紙のような喫煙品シート状材料のウェブ（ｗｅｂ）から複数の不連続片を切断する回転式剪断装置に関するが、それに限定されない。
【背景技術】
【０００２】
紙巻きタバコの製造において２本分の長さの紙巻きタバコが形成される場合があり、これは、回転式の組み立て用ドラムのひだの中の２つの未加工の紙巻きタバコロッドの端と端の間に２本分の長さのフィルタープラグを位置決めし、この紙巻きタバコロッドとフィルタープラグを紙巻きタバコチッピング紙片で固定することによって形成される。この紙片はコルクの外観を有する場合がある。その後、この２本分の長さの紙巻きタバコはフィルタープラグ部分で切断されて、先端にフィルターが付いた２本の紙巻きタバコが形成される。
【０００３】
チッピング紙片は方形のブランクであり、その片面には接着剤が塗布されており、組み立て用ドラムの上流位置で連続した紙巻きタバコ紙のウェブから切断されてもよい。この方形ブランクは既知の回転式剪断装置で切断されてもよく、この回転式剪断装置は、直線的な刃先の刃物およびそれと対となる直線的な刃先の刃物がそれぞれ取り付けられた２つの回転式ドラムを備える。紙巻きタバコ紙のウェブは、複数の回転式担体が回転中に上記の刃物とそれと対となる逆向きの刃物の間に送られ、鋏と同様の剪断作用で切断される。各切断によって１つの方形ブランクの直線状の後端および次の方形ブランクの直線状の前端が形成される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、喫煙品シート状材料のウェブから複数の不連続の非方形片を切断する回転式剪断装置を備えるタバコ産業装置を提供する。この回転式剪断装置は、第１の切れ刃が設けられた第１の回転式担体、および第２の切れ刃が設けられた第２の回転式担体を備える。第１の切れ刃および第２の切れ刃は、第１の回転式担体および第２の回転式担体の回転中に協働してウェブから非方形片を切断するように構成されている。
【０００５】
複数の実施形態では、第１の切れ刃および第２の切れ刃は協働して曲線状の切断を行う。
【０００６】
第１および第２の切れ刃の少なくとも一方の形状は、両切れ刃が回転式担体の回転中に協働してウェブを剪断して上記非方形片を規定するように決められてもよい。切れ刃はその長さに沿って複数の傾斜した部分を備えてもよく、あるいは曲線状でもよい。一部の実施形態では、切れ刃にはその長さに沿って１つ以上の中断部分があり、そこで切れ刃が曲がっても、あるいは方向を変えてもよい。
【０００７】
あるいは、またはそれに加えて、切れ刃の少なくとも一方は、それぞれの担体に斜めに取り付けられている刃物で画定されてもよい。斜めに取り付けられることによって、切れ刃は担体に対して特定の固定した向きに配置されるため、対をなす切れ刃と協働してウェブを剪断して非方形片を規定する。
【０００８】
種々の実施形態では、上記切れ刃の少なくとも一方は、刃物に柔軟性を与えるための１つ以上の空間（例えば、刃物に形成された細長い穴）が画定された形状の刃物によって画定されている。このように柔軟性を改善させることによって、切れ刃に傾斜および／または曲げを設けることにより生じ得る剛性が補正される。
【０００９】
あるいは、またはそれに加えて、刃物は担体と切れ刃の間に弾性平坦部を含んで刃物に柔軟性を与えてもよい。あるいは、またはそれに加えて、回転式担体の少なくとも一方は弾性支持部を備え、それに各刃物を取り付けて柔軟性を改善してもよい。
【００１０】
柔軟性を改善するこれらの手段を単独にあるいは組み合わせて設けて、刃物の形状に起因する任意の固有の剛性を補正してもよい。
【００１１】
喫煙品シート状材料のウェブの幅はその長さに沿って変化しなくてもよい。喫煙品シート状材料のウェブにはチッピング紙のウェブも含まれ、そのウェブから切り取られる非方形片にはチッピング紙片も含まれる場合がある。チッピング紙片を喫煙品組立体のラッパーとして用いて、例えば回転式剪断装置の下流の回転ドラム部分で、複数のロッドを互いに結合してもよい。
【００１２】
種々の実施形態によれば、非方形片の幅はその前端または後端に向かって狭くなる。そのためこの非方形片を回転ドラム部で容易に巻くことができる。その理由は、チッピングウェブ片の幅が非常に広い場合でも、幅が狭い領域から巻き始めることによって巻きの途中でウェブ片にしわが生じないようにできるからである。
【００１３】
本発明は喫煙品を組み立てる装置も提供し、本装置は本明細書に添付の特許請求項１〜２７のいずれかに規定された回転式剪断装置を備える。
【００１４】
本発明は、１種以上のシート状ラッパーを有する喫煙品を組み立てる装置も提供する。この組み立て装置は、上記特許請求項のいずれかで特許請求された回転式剪断装置、およびこの回転式剪断装置で切断されたシート状材料の非方形片を受け取るように構成された包装装置を備え、この包装装置はシート状材料の上記非方形片を巻いて上記喫煙品の包装層を形成するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明のより完全な理解のために、添付図面を参照して、本発明の複数の実施形態を単に例示的に記述する。
【図１】切断装置を含む紙巻きタバコ製造機械の一部の概略図である。
【図２】図１の一部の拡大図である。
【図３】図１の紙巻きタバコ製造機械に用いてもよい切断装置の斜視図である。
【図４】図３の切断装置の切断刃物の斜視図である。
【図５】図３の一部の拡大図である。
【図６】図３の切断装置の小刀の平面図である。
【図７】図６の小刀の刃部材の正面図である。
【図８】図３の切断装置により紙巻きタバコ紙の連続ウェブから切断されたブランクの平面図である。
【図９】図１に示した紙巻きタバコ製造装置に用いてもよい別の切断装置の斜視図である。
【図１０】図９の切断装置の小刀の刃部材の斜視図である。
【図１１】切断装置に用いてもよい小刀の別の刃部材の斜視図である。
【図１２】一例示的な小刀およびそれと対となる小刀の形状の概略説明図である。
【図１３】切断の開始と完了の間に回転式担体によって生じる角移動量を説明する図である。
【図１４】切断装置用の小刀の刃部材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１および２を参照すると、紙巻きタバコ組立機械１０の一部がウェブ供給機１２、切断装置１４、および回転式組立ドラム１６を備える。ウェブ供給機１２は、連続ウェブ２０の形態の紙巻きタバコチッピング紙の供給品を保持している巻き枠１８、一対の案内ローラー２２、２４、および２つの案内ローラーの中間に配置された振動装置２５を備える。切断装置１４は第１の回転式担体２６および第２の回転式担体２８を備える。第１の回転式担体２６と第２の回転式担体２８の間に狭窄部３０が画定されている。紙巻きタバコチッピング紙のウェブ２０は狭窄部３０に送られ、そこでそれぞれの切れ刃（図１および２には図示せず）が協働してこのウェブを横断的に切断する。各切断によって、ウェブ２０から分離された紙巻きタバコ紙の一部すなわちブランク３４の後端３２、および後続のブランクの前端３６が形成される。振動装置２５は狭窄部３０へのウェブ２０の送りを変化させるように構成されており、ウェブから切り取られたブランクをウェブから確実に分離するためにブランク３４を加速してウェブの先端から離すことができるようになっている。振動装置２５はブランクの長さも決定する。第１の回転式担体２６はその表面に、分離されたブランク３４を所定の位置に保持するための吸引口（図１および２には図示せず）も有する。狭窄部３０の上流には、接着剤塗布装置（図示せず）が設けられていて、コールドメルト（ＰＶＡ）などの接着剤をウェブ２０の表面に塗布する。
【００１７】
図２に示すように、組立ドラム１６はその周縁面４２に複数のひだ４０すなわち溝を備える。複数のひだ４０は組立ドラム１６の幅を横断し、その回転軸に平行に延びている。各ひだ４０には吸引圧を加える吸引口が設けられていて、紙巻きタバコロッド組立体４４をひだ内に保持するのを補助する。紙巻きタバコロッド組立体４４は２本分の長さのフィルタープラグを備え、これを２本の紙巻きタバコロッドの対向する端部と端部の間に配置してもよい。各紙巻きタバコロッド組立体４４が第１の回転式担体２６を通過すると、紙巻きタバコロッド組立体の周縁が紙巻きタバコ紙ブランク３４と接触する。ブランクの接着剤塗布面と接触することにより、紙巻きタバコロッド組立体４４の周縁に接線方向に貼り付けられる。ブランク３４が紙巻きタバコロッド組立体４４に貼り付けられる位置の下流で、この紙巻きタバコロッド組立体および貼り付けられたブランクは組み立て過程を経る。この過程は既知であり、本明細書では詳述しない。簡単には、ロッド組立体およびブランクは回転板の下を通過し、そこで回転して各ブランク３４が紙巻きタバコロッド組立体４４の全周に巻かれ、押圧されて貼り付けられ、それによってブランクと紙巻きタバコロッド組立体は完全に結合され、フィルタープラグと２本の紙巻きタバコロッドが固定されて２本分の長さの紙巻きタバコが確実に形成される。次にこの２本分の長さの紙巻きタバコロッドは別のドラム（図示せず）に搬送され、フィルタープラグ部で切断されて２つの別々の紙巻きタバコが形成されてもよい。
【００１８】
ここまで記述してきた組み立て過程は、２本の紙巻きタバコロッドの対向する端部と端部の間に配置された２本分の長さのフィルタープラグを備える紙巻きタバコロッド組立体に関連しているが、組み立て過程はこれに限定されない。例えば、フィルターが複数ある紙巻きタバコを組み立てる場合、代わりに、紙巻きタバコロッド組立体は、フィルターが先端に付けられた紙巻きタバコ２本の間に２本分の長さのフィルターロッドを配置して備えてもよい。その場合、２本分の長さのフィルタープラグを２本のフィルター付き紙巻きタバコに結合するために、紙巻きタバコロッド組立体の周りにブランク３４を巻いてもよい。次にこの２本分の長さのフィルタープラグが切断されて２つの別々の複数フィルター紙巻きタバコが形成される。あるいは、別の複数フィルター組み立て過程では、第１のフィルターが２本の紙巻きタバコロッドの間に挿入され、切断されて分離され、次に第２のフィルターがその隙間に挿入され、さらに次にチッピングブランクが貼り付けられてロッド組立体が結合される。その後、結合されたロッド組立体が中央で切断されて２本の独立した複数フィルター紙巻きタバコが形成される。
【００１９】
図３は、図１および２に示した紙巻きタバコ製造機械１０に使用してもよい切断装置１４の斜視図である。切断装置１４は第１の回転式担体２６および逆方向に回転する第２の回転式担体２８を備える。第１の回転式担体２６および第２の回転式担体２８はそれぞれの駆動軸（図示せず）で担持されており、この駆動軸がこれら担体のそれぞれの回転軸を画定する。第１の回転式担体２６および第２の回転式担体２８の回転軸は平行かつ間隔を置いた関係に配置されている。駆動軸は片持ち梁状に取り付けられており、動力取り出し装置が取り付けられていてもよい。この動力取り出し装置を介して紙巻きタバコ製造機械の機械式歯車箱、または１つ以上のサーボモーターによって駆動軸が駆動されてもよい。
【００２０】
図４および５を詳細に参照すると、第１の回転式担体２６はドラム５０を備え、その周縁に複数の平面部５２が配置されている。平面部５２に切断板５４が固定される。切断板５４は長尺部材であり、ドラムの平面部５２に収まる平坦な底面および弓形の上面５８を有する。切断板５４の後端が切断装置１４の第１の切れ刃６２を規定する。第１の切れ刃６２は第１の部分６４、第２の部分６８、および第３の部分６６を備える。第１の部分６４は直線的な端部を規定し、この直線的な端部は長手方向中心線６１に少なくとも実質的に平行に延びている。第２の部分６８は第１の部分６４に対してある角度で延びている。第２の部分６８の第１の部分に対する傾きは、第２の部分６８の内側端（すなわち、第１の部分６４に隣接する端部）が外側端（すなわち、第１の部分６４から最も遠くに配置されている端部）よりも中心線６１の近くに配置されるような傾きである。同様に、第３の部分６６は第１の部分６４に対してある角度で延びており、第２の部分６８と左右対称になっている。この図示の実施例では、第２および第３の部分は共に第１の部分に対して５°の角度で延びているが、この値に限定されない。別の実施形態では、第２および第３の部分は第１の部分に対して１０°の角度で延びていてもよい。第１の部分６４は第２の部分６８と第３の部分６６の間に配置されており、第２の部分６８と第３の部分６６は、図示の実施例では第１の部分に対して対称的に配置されている。図示の実施例では、第１の切れ刃６２は底が浅くて平坦なＶ字型状である。図示の実施形態では、切断板５４の前端６０は切れ刃ではない。
【００２１】
切断板５４には複数の貫通穴７０が設けられており、これを介して刃物をねじ、ボルトまたは同種のものでドラム５０に着脱式に固定することができる。切断板には複数の開口部７２も設けられている。この開口部７２はドラム５０（図示せず）の内部通路の系と連通する。開口部７２を経由して吸引圧の供給源がウェブ２０およびブランク３４に作用する。開口部７２へ吸引圧を伝える系の構成はブランク３４が組立ドラム１６に接近すると吸引圧が放出されるようになっているため、各ブランクは紙巻きタバコロッド組立体４４に確実に貼り付けられる。このように吸引圧を加えることは当業者には既知であり、本明細書ではこれ以上詳述しない。
【００２２】
図３に示すように、一式の複数の切断板５４がドラム５０の周縁に装着されると、隣接する切断板の前端６０と切れ刃６２の間に凹み７４が画定される。
【００２３】
図５を参照すると、第２の回転式担体２８はドラム８０を備える。ドラム８０の周縁に複数の溝８２が設けられている。複数の溝８２はドラム８０の幅全体を横断して延びており、各溝８２は非対称のＶ字形断面を有する。Ｖ字形の溝８２の短い方の辺は、図６に示した小刀８６のような小刀用の支持面８４を画定する。小刀は、ドラム８０の幅全体に延びている単片でもよい。しかし、図３〜７に図示した実施例では、小刀８６は２つの刃部材８８を備え、これらが支持面８４に隣り合わせに固定されて切断装置１４の連続した第２の切れ刃９０を画定している。図３および５には、各小刀の刃部材８８の一方だけが示されている。図６をよく見ると、２つの刃部材８８が互いに左右対称にドラム５０の各支持面８４に取り付けられて、ドラム５０の周縁に間隔を置いて配置された複数の刃物８６が形成されている様子がわかる。
【００２４】
図６を参照すると、第２の切れ刃９０は第１の部分９２、第２の部分９４、および第３の部分９６を備える。これらの部分９２、９４、９６は、第２の切れ刃が第１の切れ刃６２の３つの部分と相補的な３つの部分を有するように構成されている。すなわち、第２の部分９４および第３の部分９６のそれぞれが第１の部分９２に対して５°の角度で延びている。第１の部分９２は、第２の部分９４と第３の部分９６の間に配置されている。図示の実施例では、第２の部分９４と第３の部分９６は第１の部分に対して対称であるため、第２の切れ刃９０は底が浅く平坦なＶ字形状をしており、この形状は第１の切れ刃６２の形状と相補的である。
【００２５】
図６および７を参照すると、小刀８６の各刃部材８８は全体に平坦な部材である。各刃部材８８はそれぞれ溝９８の形状をした空間を画定して、切れ刃９０の柔軟性を改善している。各溝９８は小刀８６の両外側端１００から小刀の中心線に向かって延びており、したがって刃部材８８は平面図では全体にＵ字形である。両溝９８の各内側端は対向して配置され、第２の切れ刃９０の第２の部分９４および第３の部分９６の両内側端は対向し、２つの第１の部分９２の各外側端は繋がっている。２つのＵ字形の刃部材８８の各腕部１０２が第２の切れ刃９０の第２の部分９４および第３の部分９６を画定している。両腕部１０２はそれぞれの線１０４に沿って上向きに曲げられている。線１０４は第１の部分９２の外側端から溝９８の内側端まで延びている。その結果、全体の形状としては、Ｌ字形で平坦な本体に、本体の平面から５°の角度で反れている腕部１０２がある構成となっている。
【００２６】
刃部材８８には複数の貫通穴１０６が設けられているため、ドラム８０に設けられたねじ穴に係合するねじ、ボルトまたは同種のもので支持面８４に固定することができる。
【００２７】
図３および５に示すように、刃部材８８が支持面８４に固定されているとき、小刀８６の前部はドラム８０の周縁から突き出ている。すなわち、第２の切れ刃９０は支持面で支持された片持ち梁であり、小刀８６に柔軟性をもたらすように切れ刃９０と複数の穴１０６の間に刃物の平坦部が配置されている。
【００２８】
使用時、紙巻きタバコ紙のウェブ２０は、第１の回転式担体２６と第２の回転式担体２８の間に画定された狭窄部３０にウェブ供給機１２で送られる。ウェブ２０は逆回転している第１の回転式担体と第２の回転式担体の間に引き込まれる。小刀８６が狭窄部３０に接近すると、第２の切れ刃９０はウェブ２０を噛み、第１の切れ刃６２と協働してウェブを剪断する。切断中、第２の切れ刃９０は、対応する第１の切れ刃６２と後続の切断板５４の前端６０で規定された凹み７４に入る。切れ刃６２、９０はそれぞれの第２の部分６８、９４および第３の部分９６、６６で同時に切断を開始し、回転式担体２６、２８が回転し続けると剪断が両側から内側へ進み、切れ刃６２、９０が互いに離れるまで続く。支持面から突き出ている刃物８６の前部の片持ち支持、および刃部材８８の平坦な本体から突き出ている腕部１０２の片持ち支持によって小刀に柔軟性があるため、第２の切れ刃９０は切断板５４から離れるように変形して過度な衝突を防ぐことができ、それによって切れ刃６２、９０は紙巻きタバコ紙のウェブ２０を効率的に剪断することができる。
【００２９】
図８を参照すると、紙巻きタバコ紙のウェブ２０から切り出されたブランク３４は前端１１０および後端１１２を有する。一対の協働する切れ刃６２、９０による各切断によってブランク３４の後端１１２が形成される。この後端１１２は切断によってウェブから新しく分離され、ウェブおよび次のブランクの前端１１０になる。この切断はウェブ２０の幅全体にわたって延びており、ウェブの縦に延びている両側（これがウェブおよびブランクの側部１１４を形成する）の間に延びている。図８から分かるように、ブランク３４の幅ｗはブランクの長さｌより長い。図示の実施例では、幅は長さより約４．５倍大きいが、この値に限定されない。一実施例では、幅は約１１６ｍｍ、長さは２７ｍｍである。
【００３０】
従来の切断過程によって紙巻きタバコ製造機械で形成された方形ブランクとは異なり、ブランク３４は方形ではなく、直線ではない曲線状の前端１１０および後端１１２を有する。図８からわかるように、非方形ブランクは前端１１０に向かって幅が狭くなっている。これによってブランクは回転ドラム部で巻きやすくなる。その理由は、幅が狭い領域から巻きを開始することができるからである。この方法によれば、チッピング紙片の幅が非常に広い場合でも、巻きの途中にチッピング紙片にしわが寄らないようにできる。当然だが、ブランクが前端ではなく後端に向かって狭くなるように切断装置の別の切れ刃を選択して、同じ効果を実現することができる。
【００３１】
さらに、図８のブランクは、その中央にブランクの側部１１４に対して垂直方向に向けられた第１の部分１１６があるが、この部分は必須ではない。別の実施形態では、切れ刃の形状はＶ字形の前端と後端を有するブランクが得られるように決定される。そのようなブランクは前端または後端の一方に向かって狭くなっているため、上記の理由からブランクを巻くことが容易になる。そのようなブランクを形成するには、切れ刃の片方または両方が対応するＶ字形の刃を有してもよく、すなわち２つ以下の部分を有してもよい。
【００３２】
図８のブランク３４をさらに詳細に述べると、図示のように、前端１１０および後端１１２は底が浅く平坦なＶ字形状をしており、これは第１の切れ刃６２および第２の切れ刃９０の形状に対応している。すなわち前端１１０および後端１１２は、その中央にブランクの側部１１４に垂直に配置された第１の部分１１６、およびブランクの中心から両側部１１４に向かって外向きに延びている第２の部分１１８および第３の部分１２０を有する。図８では、第２の部分１１８および第３の部分１２０がそれぞれの側部１１４と成す角度βは８５°である。さらに一般的には、第２の部分１１８および第３の部分１２０の傾きの角度は、第１の切れ刃６２の第２の部分６８および第３の部分６６が第１の部分６４と成す角度、および腕部１０２が曲がって小刀８８の本体の平面から反れる角度によって決まる。
【００３３】
以上から分かるように、本発明の種々の実施形態によれば、回転式剪断装置の切れ刃の形状は、非方形ブランクを提供するように決められる。代わりに、またはそれに加えて、一部の実施形態では、切れ刃の方向を非方形ブランクの形成に適するように決めてもよい。これは、切れ刃を、対応する回転式担体に対して特定の固定した方向に配置することによって行ってもよく、例えば、切れ刃を担持している刃物を、そのドラムに対して適切な角度で配置することによって決めてもよい。
【００３４】
このような傾斜した取り付けを採用している切断装置２１４の一実施例について、図９および１０を参照して述べる。当然だが、切断装置２１４を図１および２に示した紙巻きタバコ組み立て装置に使用してもよい。
【００３５】
切断装置２１４には多数の部品があり、これらの部品は切断装置１４の部品と同じかあるいは類似のものである。以下の記述では、同じまたは類似する部品は２００だけ増やした同じ参照番号で参照され、再度詳細に記述しない場合がある。
【００３６】
切断装置２１４は、第１の回転式担体２２６および逆回転する第２の回転式担体２２８を備える。第１の回転式担体２２６は複数の切断板２５４を担持し、これらはドラム２５０の周縁に間隔を置いて固定されている。切断板２５４の形状は図４に示した切断板５４の形状に対応している。すなわち、切断板２５４は前端２６０および後端を有し、後端は切断装置２１４の第１の切れ刃２６２を画定する。第１の切れ刃２６２には３つの部分があり、中央に配置された第１の部分２６４、ならびに第２の部分２６８および第３の部分２６６で構成されている。第２の部分２６８および第３の部分２６６は、第１の部分に対してある角度（例えば、５°）で延びており、第１の切れ刃２６０は直線ではなく曲線状である。第１の切れ刃２６２の形状は底が浅く平坦なＶ字形である。前端２６０とそれに隣接する切断板２５４の対向する切れ刃２６２の間に複数の凹み２７４が画定されている。
【００３７】
第２の回転式担体２２８はドラム２８０を備え、ドラム２８０には複数の非対称Ｖ字形の溝２８２が形成されている。溝２８２はドラムの幅方向に延び、ドラムの周縁に等間隔に配置されている。各溝２８２の短い方の辺は小刀２８６用の支持面を規定する。小刀２８６は２つの刃部材２８８を備え、この２つの刃部材２８８は隣り合わせに配置されて切断装置２１４の連続した第２の切れ刃２９０を画定する。この実施例では、支持面の形状は長く延びたＶ字形である。支持面のこのＶ字形状の各辺は、第２の回転式担体２２８の周方向に延びている中心線に対して傾斜（例えば、５°）している。このようにして、刃物２８６は回転式担体２２８に傾斜して取り付けられる。
【００３８】
図１０を見るとよくわかるように、各刃部材２８８は全体に平坦な部材で構成されており、曲げられて部材の平面から反れている部分２８９を有する。各刃部材２８８は第２の切れ刃２９０の半分を画定し、具体的には切れ刃の第２の部分２９４および第３の部分２９６の一方と第１の部分２９２の半分を画定する。図示のように、第２の切れ刃の第１の部分２９２の一部を形成している部分は、第３の部分２９６に対して５°の角度αで傾斜している。
【００３９】
刃部材２８８の部分２８９は線３０４から、刃部材の平面に対してある角度α（例えば、５°）で傾斜している。線３０４は、第１の部分２９２が第２の部分２９４または第３の部分２９６に繋がる位置を通って刃部材の内側端３０８まで延びている。
【００４０】
刃部材２８８の一変更形態では、図１０に示すように端３０８がＳ字形の曲げを含むように複数の曲げで部分２８９を形成する代わりに、切れ刃の第１の部分２９２に対して全体に平行に延びている切り込みを入れ、線３０４に沿って曲げてもよい。その場合も角度αは５°でもよい。
【００４１】
図１０に示した実施例では、刃部材の形状は、第２の切れ刃２９０の第１の部分２９２を形成している部分が第２の部分および第３の部分を形成している部分より相対的に剛性が高いような形状である。これは必須ではない。別の実施例では、刃部材の、第２の切れ刃の第２の部分および第３の部分を画定している部分が、第１の部分を画定している部分より相対的に剛性が高いように作られていてもよい。例えば図１０を参照すると、刃部材２８８の第２の切れ刃の第３の部分２９６を規定している部分を部分２８９と同様に曲げて、曲げなければ全体に平坦な刃部材の平面から反れ、第１の部分２９２の半分を画定する部分は平坦でもよい。
【００４２】
図１１に示した別の実施例に、刃部材３８８が示されている。刃部材３８８は、それと左右対称の刃部材と対で切断装置用の小刀を形成してもよく、全体にＳ字形状に曲げられた本体部３８９を有する。このＳ字形状によって小刀の切れ刃が曲がり易くなる。また、図１１の実施例では、耳３９１が本体部３８９の片側から突き出ている。左右対称の一対の刃部材３８８で形成された第２の切れ刃の第１の部分３９２の半分は、耳３９１の前端で画定される。第２の切れ刃の第２の部分３９４は本体部３８９の前端で画定される。本体部３８９による第２の部分３９４の支持は、耳３９１による第１の部分３９２の支持よりも剛性が高い。つまり、第２の切れ刃の第１の部分３９２は第２の部分および第３の部分よりも柔軟であることになる。図１１には、耳３９１および柔軟性を改善するための「Ｓ字形の曲げ」の両方を示しているが、一部の実施形態では、これらの特徴の１つだけ（すなわち、「耳」または「Ｓ字形の曲げ」）を刃物の一方または両方に設けてもよいことは明らかである。一部の実施形態では、耳および／またはＳ字形の曲げを他の手段と一緒に設けて柔軟性を改善してもよく、例えば刃物に溝を設ける、すなわち上記のように刃物または刃物の特定の部分を片持ち支持にしてもよい。
【００４３】
図１〜１１を参照して述べた切断装置では、８５°の角度β（図８参照）が付けられた曲線状切断を確実に行うことができる。しかし一部の例では、角度βをもっと小さな値にして、最終的なウェブ片をさらに容易に巻くことができるようにすることが望ましい場合がある。しかし、角度βが小さくなり過ぎると、現実には刃物と刃物の間にずれが生じ、刃物が望ましい切断の範囲全体にわたって接触しないことがわかっている。この問題を説明するために、図１２に、角度βが８０°の場合の一例示的な小刀とそれと対となる小刀の形状の概略図が示されている。第１の切れ刃の外側部分の、中央に配置された第１の部分に対する最終的な傾斜角αは、図１〜１１を参照して述べた角度５°に対して１０°である。図１３には、第１の回転式担体が第１の切れ刃の切断を始める点Ｙと切断を完了する点Ｘの間で成す角移動量が説明されている。この角移動量は、５°の場合に必要な角移動量より極めて大きく、角度βが小さいほど問題は大きくなる。この角度が小さくなり過ぎると、刃物が望ましい切断の範囲全体にわたって接触しないことがわかる。
【００４４】
この問題を解決する一つの方法は、曲線形状を有する第１の回転式担体を設けて、刃物が切断範囲全体にわたって確実に接触するようにすることである。
【００４５】
別の一つの解決法は、刃物の一部を持ち上げて刃物の平面から遠ざけ、刃物が切断の範囲全体にわたって接触するようにすることである。図１４には、この方法で、小さな値のβ、例えば８０°の場合に小刀とそれと対となる小刀が確実に最適に接触するように改良した一例示的な刃部材４８８が説明されている。図１４の刃部材４８８は切断装置１４、２１４に類似の切断装置用の小刀の半分を形成する。２つの刃部材４８８で形成された第２の切れ刃は中央に配置された第１の部分４９２を備え、各刃部材で第１の部分の半分を画定することになる。第２の切れ刃は、先の実施例のように第２の部分および第３の部分をさらに備えることになる（第２の部分４９４は図１４でわかる）。第２の部分および第３の部分は第１の部分４９２のそれぞれの外側端から外向きに延びている。第２の切れ刃は第４の部分および第５の部分で完成する。第４の部分および第５の部分はそれぞれ第２の部分および第３の部分から切れ刃の最外端まで延びて、第２の切れ刃が完成する。第４の部分４９５は図１４でわかる。
【００４６】
図示のように、刃部材４８８の第２の部分４９４は第１の部分４９２に対して角度θで傾斜している。第４の部分４９５は部分４９４に対して角度φで傾斜している。図１４の図示のように、角度θは角度φよりも大きい。同様に、第３の部分は第１の部分に対して角度θで傾斜しており、第５の部分は第３の部分に対して角度φで傾斜している。
【００４７】
上記のように、図１４の刃部材４８８は１つの小刀の半分を形成し、「左側」刃部材と考えることができる。小刀の他方の半分は、対応する「右側」刃部材で形成される。これら刃部材は２つで第２の切れ刃を画定する。複数の実施形態では、対応する対となる第１の切れ刃にも上記のような対応する第１の部分、第２の部分、第３の部分、第４の部分、および第５の部分を設けてよい。
【００４８】
刃部材４８８の第４の部分４９５が曲がっているため、小刀およびそれと対をなす小刀の外側端は確実に噛み合い、正確に切断を行う。したがって第１の回転式担体の形状を曲線状にする必要はない。
【００４９】
剪断小刀切断装置では、切断動作中、刃物には可撓性がなければならない。曲線状の切断を行うのに必要な角度を付けるために刃物に曲げを形成することによって固有の剛性が生じ、その剛性によって切断中の刃物の曲がりが邪魔される場合がある。複数の実施例で開示したように、この固有の剛性を補正する種々の手段が考えられる。例えば、刃物の形状を、空間（例えば、複数のひだ）を画定するように決めて、小刀の１つ以上の部分が片持ち支持の状態で曲がることができるようにしてもよい。あるいは、またはそれに加えて、１つ以上の刃物をそれぞれの担体に片持ち梁状に取り付け、その担体と切れ刃の間に小刀の平坦部を設けて刃物の柔軟性を改善してもよい。あるいは、またはそれに加えて、Ｓ字形の曲げまたは「耳」を設けて上記の様に柔軟性を改善してもよい。
【００５０】
すなわち、小刀の構造に肉抜きまたは柔軟な構成要素を設けることによって、刃物は切断中に曲がることができ、切断角度を変えることができる。剛性が異なる領域および肉抜きを設けた刃物を形成する代わりに、またはそれに加えて、刃物を、第２の回転式担体の弾性支持構造に取り付けてもよい。例えば、刃部材を、刃部材に収まる固定ロッド、その固定棒と刃部材を貫通して第２の回転式担体に設けられたねじ穴に入るねじ、ボルトまたは同種のもので第２の回転式担体の支持面に固定することができる。取り付けにある程度の弾性を与えるために、刃部材と固定棒の間に、あるいは固定棒とねじ頭およびボルト頭の間に、弾性的に押し付けることができる部材を設けてもよい。弾性的に押圧可能な部材は圧縮ばねの形態でもよいが、その実施例に限定されない。
【００５１】
刃物すなわち刃部材は種々の方法で製造することができる。例えば、適した鋼板を所望の形状に形成し、熱処理して所望の硬さにし、その後仕上げをしてもよい。代わりに、硬化処理された切れ刃、例えば炭化タングステン製の刃を比較的柔軟な鋼性本体部材に接合してもよい。別の方法は、炭化タングステンまたは他の適切な硬度の材料で焼結などの粉末技術過程を用いて製造することである。注意すべきは、ここまでの複数の刃物の記述では曲げ部を参照してきたことである。当然だが、これらの曲げ部は必ずしも曲げ加工により形成された形状を参照するとは限らず、曲げ過程または曲げ過程以外の工程で実現し得る小刀の形状を単に参照したものである。
【００５２】
上記から分かるように、本発明の種々の実施形態により、剪断切断技術によって曲線状の切断が行われる。
【００５３】
陳述
（本明細書のこの部分は説明の一部であって、特許請求の範囲ではない）
１．材料の連続したウェブから複数の不連続片を切断する切断装置であって、
第１の回転式担体と、
第２の回転式担体と
を備え、
上記第１の回転式担体は第１の回転軸およびこの第１の回転軸に平行に延びている幅を有し、上記幅は上記第１の回転式担体の横幅方向を画定し、上記第１の回転式担体には上記横幅方向に延びる第１の切れ刃が設けられており、
上記第２の回転式担体は第２の回転軸およびこの第２の回転軸に平行に延びている幅を有し、上記幅は上記第２の回転式担体の横幅方向を規定し、上記第２の回転式担体には上記第２の回転式担体の上記横幅方向に延びる第２の切れ刃が設けられており、
上記第１および第２の切れ刃は、上記第１および第２の回転式担体の回転中に協働して、上記第１と第２の回転式担体の間に送られる上記連続したウェブを切断し、この切断は上記ウェブの縦軸を横断し、上記第１および第２の切れ刃はそれぞれ傾斜部分を備え、それによって上記切断部は少なくとも第１の部分および第１の部分に対して傾斜した第２の部分を含む、
切断装置。
２．上記第１および第２の切れ刃の上記傾斜部分は、上記第１および第２の回転式担体のそれぞれの回転軸に平行に延びる第１の部分、および上記回転軸に対して傾斜した外側部分を備える、陳述１に記載の切断装置。
３．上記第１および第２の切れ刃はそれぞれ２つの上記外側部分を備え、上記第１の部分は上記外側部分の中間に配置されている、陳述２に記載の切断装置。
４．上記第１および第２の回転式担体が回転すると、上記第１および第２の切れ刃は上記切断を上記第１の部分で開始し、上記外側部分に沿って外向きに剪断するように構成されている、陳述３に記載の切断装置。
５．上記第１および第２の切れ刃はこれらの切れ刃のそれぞれの中心線周りに対称である、陳述１〜４のいずれか１つに記載の切断装置。
６．上記第１の回転式担体には上記第１の切れ刃の上流に隣接して凹みが設けられており、上記第１および第２の切れ刃が協働して上記連続ウェブを切断するときに上記第２の切れ刃を受けるように構成されている、陳述１〜５のいずれか１つに記載の切断装置。
７．上記第１の回転式担体は円筒形部材を備え、上記第１の切れ刃は上記円筒形部材に固定された長尺部材の後端で画定され、上記凹みは上記後端と上記後端に隣接して配置された第２の前記長尺部材の前端の間に画定されている、陳述６に記載の切断装置。
８．上記第２の回転式担体は円筒形部材を備え、上記第２の切れ刃は、上記円筒形部材の半径方向外向きに配置されるように上記円筒形部材に固定された小刀で画定されている、陳述１〜７のいずれか１つに記載の切断装置。
９．上記小刀は、上記第２の切れ刃を規定するように隣り合わせに配置された複数の刃部材で構成されている、陳述８に記載の切断装置。
１０．上記小刀は上記第２の切れ刃の上記複数の傾斜部分にそれぞれ支持部を有し、上記支持部は異なる剛性を有し、それによって、上記第２の切れ刃が上記第１の切れ刃と協働して上記連続したウェブを切断するときに、相対的に剛性が高い支持部で支持された上記第２の切れ刃の部分は、相対的に柔軟な支持部で支持された上記第２の切れ刃の部分よりも撓まない、陳述８または９に記載の切断装置。
１１．上記相対的に柔軟な支持部で支持された上記第２の切れ刃の上記部分は平面に配置されており、上記相対的に剛性が高い支持部は少なくとも１つの曲げを備え、それによって、上記相対的に剛性が高い支持部で支持された第２の切れ刃の上記部分は上記平面から反れて配置されている、陳述１０に記載の切断装置。
１２．上記小刀の刃は本体部を備え、上記第２の切れ刃の上記傾斜部分を画定している上記小刀の刃の第２の部分は、部分的に上記本体部から切り込みによって分離されており、それによって上記第２の部分は上記本体部から片持ち支持されている、陳述８または９に記載の切断装置。
１３．上記本体部は平面に配置されており、上記第２の部分は上記平面に対して傾斜している、陳述１２に記載の切断装置。
１４．上記第１の切れ刃は凹状に研がれているため、上記第１の回転式担体が回転しているとき、上記第１の切れ刃の中央に配置された部分は、上記第１の切れ刃の外端部の周速度より遅い周速度を有する。陳述１〜１３のいずれか１つに記載の切断装置。
１５．材料の連続したウェブから複数の不連続片を切断する切断装置であって、
第１の回転軸を有し、第１の長さを有しその長さに沿って曲線状の第１の切れ刃が設けられている第１の回転式担体と、
上記第１の回転軸から離れそれと平行に配置された第２の回転軸を有し、第２の長さを有しこの第２の長さに沿って曲線状に設けられた第２の切れ刃を有する第２の回転式担体を備え、
上記第１および第２の切れ刃は上記第１および第２の回転式担体の回転中に協働して、上記第１の回転式担体と上記第２の回転式担体の間に送られる上記連続したウェブを切断して曲線状の切断を行い、それによって上記ウェブの前端から上記不連続片を切り離し、上記第１および第２の切れ刃は上記第１および第２の切れ刃のそれぞれの中心線周りに対称である、切断装置。
１６．上記第２の切れ刃は隣り合わせに接して配置された２つの刃部材を備える小刀で画定されており、上記第２の切れ刃の上記中心線は上記隣り合わせに接している部分に沿って延びている、陳述１５に記載の切断装置。
１７．上記第１および第２の切れ刃は、上記曲線状の切断が上記第１の切れ刃の中央に配置された部分から開始され、同時に上記中央に配置された部分から外向きに上記第１の切れ刃に沿って上記第１の切れ刃の両外端まで進むように構成されている、陳述１５または１６に記載の切断装置。
１８．紙巻きタバコチッピング紙のウェブから複数の不連続片を切断する方法であって、
紙巻きタバコチッピング紙の上記ウェブを、複数の曲線状の切れ刃を相補的に担持している２つの回転式担体の間に送ることと、
上記回転式担体を回転させ、上記複数の曲線状の切れ刃の相対移動によって上記複数の曲線状の切れ刃が上記ウェブを剪断し、上記ウェブの曲線状の前端および上記ウェブから切断された上記不連続片の曲線状の後端を画定するようにする、
方法。
１９．上記相補的な切れ刃に、上記ウェブの剪断を上記ウェブの縦軸に少なくとも隣接する位置で開始させ、同時に上記縦軸から外方向へ、上記ウェブの縦方向に延びている両端まで剪断させることを含む、陳述１８に記載の方法。
２０．上記曲線状の前端は上記縦軸周りに対称である、陳述１９に記載の方法。
２１．上記曲線状の前端は底が平坦なＶ字形状を有する、陳述１８〜２０のいずれか１つに記載の方法。
２２．材料の連続したウェブから不連続片を切り出す方法であって、
上記ウェブを２つの曲線状の切れ刃の間に送ることと、
上記曲線状の切れ刃が材料の上記連続ウェブを剪断するように上記曲線状の切れ刃を相対移動させ、上記切れ刃はそれぞれの中心を有し、その中心周りに対称である、
方法。
２３．紙巻きタバコ製造機械内で材料の連続したウェブから複数の不連続片を切断するための切断装置であって、
曲線状の切断を行うように構成された切れ刃が設けられた可動式の第１の部材と、
上記第１の部材と協働可能な第２の部材とを備え、材料の上記ウェブが上記第１の部材と上記第２の部材の間に送られるときに、上記ウェブの縦軸を横断して延びる上記曲線状の切断が連続的に行われて、上記ウェブの前端から上記複数の不連続片をそれぞれ分離するようになっている、
切断装置。
【００５４】
当業者には多数の改変形態および変更形態が明らかであり、それらは以下の特許請求の範囲に入る。
【図１】
0005976229.tif 000002
【図２】
0005976229.tif 000003
【図３】
0005976229.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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