(57)【要約】【課題】たばこ材料を細径容器に短時間で充填でき、もって無煙たばこの製造効率の向上が図れるたばこ材料充填機を提供する。【解決手段】たばこ材料充填機２は、細径容器４を起立状態で保持する保持トレイ４０と、細径容器４の先端側の開口端６に当接可能な軟質の合成樹脂製の連結プラグ１０４を下端部１０３に有する導入パイプ１００であって、細径容器４内に挿入される導入パイプ１００及び導入パイプ１００と連通する漏斗部材１０２を有する導入装置７２と、導入装置７２を昇降可能な上部シリンダ７４と、漏斗部材１０２に一定量のたばこ材料を供給するオーガ式定量供給装置７０と、細径容器４の基端側の開口端８と連通している保持トレイ４０の下面開口５４と密着するゴム製のサクションパッド１７４を有する吸引管１６４と、吸引管１６４を昇降可能な下部シリンダ１６８と、吸引管１６４に接続されている吸引ポンプ１６６とを備えている。【選択図】図１
2011182710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒形状をなし、一端内に通気性のプラグを有し且つ他端が開口した容器に、たばこ葉を裁刻又は細かく粉砕した粉状のたばこ材料を充填するたばこ材料充填機であって、
前記容器を、前記一端が下端となり且つ前記他端の開口が上向きの上端開口となる起立容器として保持する保持手段と、
前記起立容器内に前記上端開口から前記たばこ材料を供給する供給手段と、
前記起立容器内に前記上端開口から前記下端へ向かう空気の流れを発生させる気流発生手段と
を備えていることを特徴とするたばこ材料充填機。
【請求項２】
前記供給手段は、
前記たばこ材料を一定量ずつ供給可能な定量供給装置と、
前記定量供給装置から供給されたたばこ材料を前記起立容器の前記上端開口まで導き、前記起立容器内に導入させる導入装置と
を含み、
前記気流発生手段は、
前記起立容器の前記下端に接続可能な吸引装置を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のたばこ材料充填機。
【請求項３】
前記吸引装置は、
前記起立容器の下方に配置された吸引管と、
前記吸引管の上端に設けられ、前記吸引管の下端に密着可能なサクションパッドと、
前記吸引管及び前記サクションバッドを通じて前記起立容器内を排気する吸引源と
を含むことを特徴とする請求項２に記載のたばこ材料充填機。
【請求項４】
前記導入装置は、
前記起立容器の上方に配置され、前記定量供給装置からたばこ材料の供給を受ける漏斗部材と、
前記漏斗部材から下方に延び、前記漏斗部材に供給されたたばこ材料を下端から前記起立容器内に送出可能で且つ前記上端開口よりも小径の導入パイプと、
前記導入パイプの下端部外周に設けられ、前記起立容器内へのたばこ材料の導入時、前記導入パイプと前記上端開口との間を気密に連結する連結ジョイントと
を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載のたばこ材料充填機。
【請求項５】
前記導入装置及び前記起立容器を相対的に接離させる昇降手段を更に備え、
前記連結ジョイントは、
前記導入パイプの外周に前記導入パイプの軸線方向に摺動自在に嵌められた円筒形状をなし、前記起立容器の外径よりも大径で且つ上部にフランジを有するとともに、下端部に前記上端開口の開口縁に密着可能な可撓性の密着面を有し、
前記導入装置は、
前記連結ジョイントの外側を囲んで配置され、前記連結ジョイントを前記フランジにて支持する上向きの支持面を有したジョイントホルダと、
前記連結ジョイントを下方に向けて押圧付勢する付勢ばねと
を更に含むことを特徴とする請求項４に記載のたばこ材料充填機。
【請求項６】
前記連結ジョイントの前記密着面は、前記下端部の外周に形成され、下方に向けて先細状をなす雄テーパ面である
ことを特徴とする請求項５に記載のたばこ材料充填機。
【請求項７】
前記連結ジョイントの前記密着面は、前記下端部の下面に形成され、上方に向けて先細状をなす雌テーパ面である
ことを特徴とする請求項５に記載のたばこ材料充填機。
【請求項８】
前記導入装置は、前記ジョイントホルダと前記連結ジョイントとの間に確保された遊びを更に含む
ことを特徴とする請求項５〜７の何れかに記載のたばこ材料充填機。
【請求項９】
前記導入装置は、
前記漏斗部材及び前記導入パイプに振動を加えるバイブレータを更に含む
ことを特徴とする請求項４〜８の何れかに記載のたばこ材料充填機。
【請求項１０】
前記気流発生手段は、
前記漏斗部材内を通じ、前記導入パイプに向けて圧縮空気を吹き出すエアブロー装置を更に含む
ことを特徴とする請求項４〜９の何れかに記載のたばこ材料充填機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たばこ材料に着火することなく吸気によってたばこの香味を味わう無煙たばこの製造に用いられるたばこ材料充填機に関する。
【背景技術】
【０００２】
たばこ材料を通気性の筒状容器に充填し、この筒状容器を空気の取り入れ部と吸い口部とを有するホルダ内に保持し、筒状容器内の充填物に着火せず筒状容器内を通過する空気を吸い込むことで、たばこの香味を味わえるようにした無煙たばこが知られている（特許文献１）。
一般的に、このタイプの無煙たばこのたばこ材料は、たばこの葉を裁刻又は細かく粉砕し、これに水や香味料等を添加して得られた粉状のたばこ粒であり、このようたばこ粒は計量されたのち、その一定量を自然落下させて前記筒状容器内に充填される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記筒状容器には、通常のシガレットと同等か、それ以下の内径を有する細径容器が使用されている。このような細径容器は、その開口端径が小さいので、たばこ粒の充填の際、たばこ粒同士が連なる、所謂ブリッジ現象を起こして詰まり易く、その充填が困難になる場合がある。
また、充填にたばこ粒の自然落下を利用しているので、たばこ粒の充填には時間がかかる。
このため、たばこ粒の充填作業は、無煙たばこの製造効率を低下させる要因の一つとなっていた。
【０００５】
本発明は、上記の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、たばこ材料を細径容器に詰まりなく確実に充填することができ、しかも、その充填に要する時間を短縮することができ、もって無煙たばこの製造効率の向上が図れるたばこ材料充填機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のたばこ材料充填機は、筒形状をなし、一端内に通気性のプラグを有し且つ他端が開口した容器に、たばこ葉を裁刻又は細かく粉砕した粉状のたばこ材料を充填するたばこ材料充填機であって、前記容器を、前記一端が下端となり且つ前記他端の開口が上向きの上端開口となる起立容器として保持する保持手段と、前記起立容器内に前記上端開口から前記たばこ材料を供給する供給手段と、前記起立容器内に前記上端開口から前記下端へ向かう空気の流れを発生させる気流発生手段とを備えていることを特徴とする（請求項１）。
【０００７】
具体的には、前記供給手段は、前記たばこ材料を一定量ずつ供給可能な定量供給装置と、前記定量供給装置から供給されたたばこ材料を前記起立容器の前記上端開口まで導き、前記起立容器内に導入させる導入装置とを含み、前記気流発生手段は、前記起立容器の前記下端に接続可能な吸引装置を含む構成とする（請求項２）。
この構成によれば、吸引装置の働きにより起立容器内に負圧を加えることができるので、起立容器の上端開口から下方へ向かうダウンフローを発生させることができる。このため、定量供給装置により供給された一定量のたばこ材料は、起立容器の上端開口より起立容器内へ吸い込まれていく。
【０００８】
好ましくは、前記吸引装置は、前記起立容器の下方に配置された吸引管と、前記吸引管の上端に設けられ、前記吸引管の下端に密着可能なサクションパッドと、前記吸引管及び前記サクションバッドを通じて前記起立容器内を排気する吸引源とを含む構成とする（請求項３）。
この構成によれば、サクションパッドが、起立容器と吸引管との気密性を保持する。このため、吸引装置を作動させると、起立容器内に漏れなくダウンフローを発生させることができる。
【０００９】
また、前記導入装置は、前記起立容器の上方に配置され、前記定量供給装置からたばこ材料の供給を受ける漏斗部材と、前記漏斗部材から下方に延び、前記漏斗部材に供給されたたばこ材料を下端から前記起立容器内に送出可能で且つ前記上端開口よりも小径の導入パイプと、前記導入パイプの下端部外周に設けられ、前記起立容器内へのたばこ材料の導入時、前記導入パイプと前記上端開口との間を気密に連結する連結ジョイントとを含む構成とすることが好ましい（請求項４）。
この構成によれば、連結ジョイントが、起立容器と導入装置との気密性を保持する。このため、吸引装置を作動させると、漏斗部材から起立容器にかけて漏れなくダウンフローを発生させることができる。
【００１０】
より好ましくは、前記導入装置及び前記起立容器を相対的に接離させる昇降手段を更に備え、前記連結ジョイントは、前記導入パイプの外周に前記導入パイプの軸線方向に摺動自在に嵌められた円筒形状をなし、前記起立容器の外径よりも大径で且つ上部にフランジを有するとともに、下端部に前記上端開口の開口縁に密着可能な可撓性の密着面を有し、前記導入装置は、前記連結ジョイントの外側を囲んで配置され、前記連結ジョイントを前記フランジにて支持する上向きの支持面を有したジョイントホルダと、前記連結ジョイントを下方に向けて押圧付勢する付勢ばねとを更に含む構成とする（請求項５）。
【００１１】
この構成によれば、導入装置及び起立容器を相対的に接離できるので、たばこ材料充填機への起立容器の取り付け取り外しが簡単に行え、作業効率の向上に寄与する。また、連結ジョイントは、起立容器の開口と密着する密着面が可撓性を有しており、しかも、付勢ばねにより付勢されているので、起立容器と当接した際の衝撃吸収性に優れ、起立容器を破損することを防止することができる。
【００１２】
また、前記連結ジョイントの前記密着面は、前記下端部の外周に形成され、下方に向けて先細状をなす雄テーパ面である構成とすることが好ましい（請求項６）。
この構成によれば、雄テーパ面によって起立容器に対する連結ジョイントのセンタリングがなされ、これにより連結ジョイントが起立容器の上端開口に良好に密着する。
【００１３】
また、前記連結ジョイントの前記密着面は、前記下端部の下面に形成され、上方に向けて先細状をなす雌テーパ面である構成とすることが好ましい（請求項７）。
この構成によれば、雌テーパ面によって起立容器に対する連結ジョイントのセンタリングがなされ、これにより連結ジョイントが起立容器の上端開口に良好に密着する。
【００１４】
また、前記導入装置は、前記ジョイントホルダと前記連結ジョイントとの間に確保された遊びを更に含む構成とすることが好ましい（請求項８）。
この構成によれば、連結ジョイントがその軸線に直交する方向への移動が可能となるので、センタリング機能を発揮でき、これにより連結ジョイントが起立容器の上端開口に良好に密着する。
【００１５】
また、前記導入装置は、前記漏斗部材及び前記導入パイプに振動を加えるバイブレータを更に含む構成とすることが好ましい（請求項９）。
この構成によれば、漏斗部材及び導入パイプ内でたばこ材料が詰まることを抑えることができる。
【００１６】
また、前記気流発生手段は、前記漏斗部材内を通じ、前記導入パイプに向けて圧縮空気を吹き出すエアブロー装置を更に含む構成とすることが好ましい（請求項１０）。
この構成によれば、漏斗部材内に供給されたたばこ材料が、圧縮空気に押されて強制的に導入パイプ内へ押し込まれていく。これにより、吸引装置によるダウンフローとの相乗効果により、たばこ材料を起立容器内へより速く充填することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るたばこ材料充填機によれば、起立容器内にその上端開口から下端へ向かう空気の流れを発生させることができるので、この空気の流れを利用してたばこ材料を起立容器内へ迅速に導入することができる。このため、従来のようにたばこ材料の自然落下だけを利用して充填していた場合に比べ、たばこ材料の充填作業を確実に且つ短時間に行え、無煙たばこの製造効率向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】無煙たばこを示す縦断面図である。
【図２】第１の実施形態に係るたばこ材料充填機を一部切り欠いて示す正面図である。
【図３】連結プラグと細径容器とを拡大して示した概略構成図である。
【図４】図２のたばこ材料充填機を作動させた状態を示す概略構成図である。
【図５】導入装置を下降させたときの連結プラグと細径容器とを拡大して示した概略構成図である。
【図６】第２の実施形態に係る連結パッドを示す断面図である。
【図７】第２の実施形態に係るたばこ材料充填機の動作を示す概略構成図である。
【図８】第３の実施形態に係るたばこ材料充填機を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
本発明に係るたばこ材料充填機（以下、単に充填機という）について説明する前、先ず、図１を参照し、無煙たばこを説明する。
【００２０】
無煙たばこ２２は、通常のシガレットの形状や大きさと類似する円筒形状の吸引ホルダ２０を備え、この吸引ホルダ２０内にたばこカートリッジ１８が収容されている。このたばこカートリッジ１８は細径容器４を含み、この細径容器４はその両端が開口した円筒形状をなす。細径容器４の先端側及び基端側の開口端６，８には通気性の蓋１６，１０がそれぞれ嵌められている。そして、細径容器４内には、蓋１６，１０に当接した状態でフィルタ１１，１２が配設されている。なお、フィルタ１１，１２の代わりにメッシュ構造体を配設しても構わない。この細径容器４内は、フィルタ１１とフィルタ１２との間に前述したたばこ粒１４が充填されている。なお、吸引ホルダ２０にはその基端に吸い口部２４が取り付けられているとともに、その先端にキャップ２６が取り外し可能に嵌合され、このキャップ２６には空気取り入れ口２８が形成されている。
【００２１】
充填機２は図２に示され、前述した細径容器４内にその開口端６を通じてたばこ粒１４を充填するために使用される。ここで、充填機２に供給される細径容器４はその開口端８に蓋１０及びフィルタ１２を既に備えているものの、蓋１６及びフィルタ１１が未装着の空の状態にある。
図２から明らかなように、充填機２は基準線Ｓを有し、この基準線Ｓは鉛直方向に延びている。充填機２は、鉛直方向中央にて、細径容器４をその開口端６を上向きとした鉛直姿勢に保持するホルダユニット３０と、このホルダユニット３０の上方に配置され、細径容器４内にたばこ粒１４を供給する供給ユニット３２と、ホルダユニット３０の下方に配置され、細径容器４内を吸引する吸引ユニット３４とを備えている。これらホルダユニット３０、供給ユニット３２及び吸引ユニット３４は、基準線Ｓに沿い互いに離間して配置されている。
【００２２】
詳しくは、充填機２は水平なベースプレート３６を備えており、このベースプレート３６上には、図２でみて基準線Ｓの左側に支持台３８が配置され、この支持台３８上に前述したホルダユニット３０が支持されている。
ホルダユニット３０は、細径容器４を保持可能な保持トレイ４０と、この保持トレイ４０を保持するトレイ用フレーム４２とからなる。
【００２３】
保持トレイ４０は直方体形状をなす台座であり、その中央に細径容器４を挿入し鉛直姿勢にして固定可能な固定孔４４を備えている。この固定孔４４は基準線Ｓと同軸に位置付けられ、基準線Ｓに沿い保持トレイ４０を貫通して延びる縦孔である。より詳しくは、図３から明らかなように、固定孔４４の下端にはインナフランジ５６が形成され、このインナフランジ５６は固定孔４４の内径を縮径させている。それ故、固定孔４４内にその上端開口５０から細径容器４が開口端８側より挿入されたとき、ここでの挿入はインナフランジ５６に開口端８が当接することで停止される。それ故、固定孔４４内に挿入された細径容器４は基準線Ｓと一致する軸線を有する一方、上方を向いた開口端６を有する。
【００２４】
トレイ用フレーム４２は、図２に示すように、水平なトレイアーム６０及びスペーサ６２からなる。トレイアーム６０は、平板形状をなし、支持台３８側の基端部５８と、この基端部５８から保持トレイ４０に向け、基準線Ｓを横断して延びる先端部６６とを有する。
トレイアーム６０はその基端部５８がスペーサ６２を介して支持台３８上にボルト６４により固定され、一方、その先端部６６上に保持トレイ４０が載置されている。更に、トレイアーム６０の先端部６６にはアーム貫通孔６８が形成され、このアーム貫通孔６８は基準線Ｓと同軸の軸線を有し、且つ、吸引ユニット３４の進入を許容する内径寸法を有している。
【００２５】
一方、供給ユニット３２は、たばこ粒１４を一定量ずつ供給可能な定量供給装置７０と、定量供給装置７０より供給されたたばこ粒１４を細径容器４内にその開口端６を通じて導入する導入装置７２と、導入装置７２を基準線Ｓに沿って昇降させる上部シリンダ７４と、導入装置７２の下限位置を決定するストッパ装置１４４とを備えている。
詳しくは、図２に示すように、上部シリンダ７４は基準線Ｓを挟んで支持台３８とは反対側に配置され、駆動機構フレーム７６に支持されている。この駆動機構フレーム７６は、ベースプレート３６から立設された後壁７８及び側壁８０を有し、この後壁７８は基準線Ｓの側方に沿った幅を有し、側壁８０は基準線Ｓから遠く離れた側の後壁７８の側縁に設けられ、後壁７８と直交している。
【００２６】
上部シリンダ７４は、角形のシリンダ本体８２を有し、このシリンダ本体８２は側壁７８の上部に取り付けられ、その下方へ延びるピストンロッド８４及びこのピストンロッド８４の両側をピストンロッド８４と平行に延び、シリンダ本体８２を貫通する一対のガイドロッド８６を有する。これらピストンロッド８４及びガイドロッド８６の下端には板状の昇降ヘッド８８が取り付けられている。上部シリンダ７４は、ピストンロッド８４を伸縮させることで、昇降ヘッド８８を昇降させることができ、ここでの昇降ヘッド８８の昇降はシリンダ本体８２に対し、一対のガイドロッド８６を介して案内される。
【００２７】
昇降ヘッド８８の下面には、平板状の水平な上部フレーム９０がボルト９４を介して締結されており、この上部フレーム９０は昇降ヘッド８８から基準線Ｓに向けて延び、基準線Ｓを横断する先端部９６を有する。この先端部９６には基準線Ｓと同軸にしてパイプ挿通孔９８が形成され、このパイプ挿通孔９８は先端部９６を貫通している。
上部フレーム９０の先端部９６には導入装置７２が設けられており、この導入装置７２は、ステンレス鋼製の導入パイプ１００と、金属製の漏斗部材１０２と、連結プラグ１０４等からなる。
【００２８】
詳しくは、導入パイプ１００は、上部フレーム９０のパイプ挿通孔９８に挿通され、基準線Ｓと一致した軸線を有する一方、その軸線方向の略中間部分にて上部フレーム９０に固定されている。すなわち、導入パイプ１００は、上部フレーム９０の上下に略同じ長さだけ突出している。また、導入パイプ１００は、細径容器４の内径よりも小さい外径を有し、細径容器４内に挿入可能である。
【００２９】
漏斗部材１０２は、基準線Ｓに沿って延びる直方体形状をなし、内部に基準線Ｓと同軸の漏斗孔９９を有する。詳しくは、漏斗孔９９は、漏斗部材１０２の上面にて開口した上部開口１０６を有し、上部開口１０６から下方へ延びるストレート孔部１０８と、ストレート孔部１０８の下端から下方に向けて先細状をなすテーパ孔部１１０とからなり、テーパ孔部１１０の表面には、低摩擦特性に優れたフッ素樹脂がコーティングされている。
【００３０】
更に、漏斗部材１０２は漏斗孔９９と同軸のパイプ挿入孔１１２を有し、このパイプ挿入孔１１２はテーパ孔部１１０の下端から下方へ延び、漏斗部材１０２の下面にて開口している。パイプ挿入孔１１２は導入パイプ１００の外径寸法と同じ寸法の内径を有する。
このような漏斗部材１０２は、上部フレーム９０の上方へ突出した導入パイプ１００の上部１０１をパイプ挿入部１１２に受け入れた状態で、上部フレーム９０の先端部９６上に載置され、複数の皿ねじ１１６によりねじ止めされている。
【００３１】
一方、連結プラグ１０４は、軟質の合成樹脂製の中空筒であり、導入パイプ１００の下端部１０３を貫通させている。すなわち、連結プラグ１０４は導入パイプ１００の下端部１０３を囲み、且つ、導入パイプ１００に対して上下動自在にして下端部１０３に取り付けられている。詳しくは、図３に示すように、連結プラグ１０４は、導入パイプ１００の外径寸法と同じ内径寸法を有するプラグボディ１２４と、このプラグボディ１２４の上端に設けられ、その径方向外側へ張り出したプラグフランジ１２２と、プラグボディ１２４の下端部を下方に向けて先細り状としたテーパ端１２６とを有する。なお、連結プラグ１０４は、軟質の合成樹脂材料のほか、ゴム等の弾性体で形成しても構わない。
【００３２】
図３から明らかなように、連結プラグ１０４はプラグホルダ１２０に保持されており、このプラグホルダ１２０は、導入パイプ１００からの連結プラグ１０４の抜け落ちを阻止する。具体的には、プラグホルダ１２０は上部フレーム９０の下面から下方に延び、上部フレーム９０にボルト１２８で締結される基端部１３０と、基端部１３０の下端から基準線Ｓに向けて水平に延びる保持アーム１３２とを有している。この保持アーム１３２の先端部は基準線Ｓを横断し、連結プラグ１０４を装着させたプラグ装着孔１３４を有する。すなわち、プラグ装着孔１３４の内径は、連結プラグ１０４のプラグフランジ１２２の外径よりは小さく、且つ、プラグボディ１２４の外径よりは僅かに大きい。それ故、プラグホルダ１２０からの連結プラグ１０４の落下はプラグフランジ１２２により阻止されている。更に、プラグ挿入孔１３４とプラグボディ１２４との間には、僅かな環状の遊び１３６が確保されており、この遊び１３６は、基準線Ｓに対し、水平方向への連結プラグ１０４の変位を許容する。
【００３３】
また、プラグフランジ１２２と、上部フレーム９０との間には、導入パイプ１００を囲むようにして圧縮コイルばね（以下、プラグばねという）１４２が配設されている。このプラグばね１４２は、連結プラグ１０４を下方に向けて付勢している。
以上のような導入装置７２は、上部シリンダ７４におけるピストンロッド８４の伸縮に連動し、その全体が基準線Ｓに沿って昇降可能である。
【００３４】
図２から明らかなように、前述したストッパ装置１４４は、駆動機構フレーム７６の後壁７８に取り付けられ、上部シリンダ７４よりも下方に位置付けられている。具体的には、ストッパ装置１４４は後壁７８にボルト１４６で固定されたストッパホルダ１４８と、ストッパホルダ１４８にねじ込まれ、ストッパホルダ１４８を上下方向に貫通するストッパボルト１５０と、ストッパボルト１５０を所定位置で固定する固定ナット１５２とを備えている。このストッパ装置１４４は、上部フレーム９０の下端面１５４がストッパボルト１５０の上端１５６に当接することにより、導入装置７２の下限位置を決定する。ここで、導入装置７２の下限位置は、ストッパボルト１５０のねじ込み量を調節し、その上端の位置を可変することで調整可能である。
【００３５】
本実施形態の場合、前述した定量供給装置７０はオーガ式のものであって、漏斗部材１０２の上方に配設されたホッパ１５８を備え、このホッパ１５８内にはたばこ粒１４が貯留されている。ホッパ１５８の下端からは供給管１１８が下方の漏斗部材１０２に向けて延びている。供給管１１８は漏斗部材１０２の漏斗孔９９内に位置付けられた下端を有し、この下端に供給口１６０を有する。供給管１１８内にはオーガスクリュー１６２が回転可能に配置され、このオーガスクリュー１６２は供給口１６０からホッパ１５８に向けて延び、その上端部はホッパ１５８内に突出している。オーガスクリュー１６２の上端は駆動装置（図示せず）に接続され、この駆動装置はオーガスクリュー１６２を一方向に回転させることができる。上述のオーガ式定量供給装置７０は、オーガスクリュー１６２の回転回数に応じた一定量ずつのたばこ粒１４を供給口１６０から漏斗部材１０２の漏斗孔９９内に供給することができる。
【００３６】
次に、前述した吸引ユニット３４は、吸引管１６４、吸引ポンプ１６６、下部シリンダ１６８等からなる。
下部シリンダ１６８は、上部シリンダ７４と同様な構成を有し、駆動機構フレーム７６の下部に配設されている。なお、下部シリンダ１６８については、上部シリンダ７４と同じ機能を発揮する箇所には、同じ符号を付して詳しい説明は省略する。
【００３７】
吸引管１６４は基準線Ｓ上に配置され、台座１７０から立設された状態にあって、その上端にサクションパッド１７４を有している。台座１７０は、下部シリンダ１６８の昇降ヘッド８８に連結された下部フレーム１７６に皿ねじ１８２によりねじ止めされている。詳しくは、下部フレーム１７６は前述した上部フレーム９０と同様に水平に延び、基準線Ｓを横断する先端部１８０を有し、この先端部１８０に台座１７０が載置されている。
【００３８】
サクションパッド１７４はゴム製の円筒形状をなし、吸引管１６４に連通している。詳しくは、サクションパッド１７４は、上述した保持トレイ４０の下面開口５４よりも大径であり、その内径は下面開口５４の内径よりも大きい。
吸引管１６４は、サクションパッド１７４と台座１７０との間にスイベルジョイント１８４を備え、このスイベルジョイント１８４を介して可撓性を有する連結ホース１８６の一端に接続されている。この連結ホース１８６は前述した吸引ポンプ１６６に向けて延び、この吸引ポンプ１６６にその他端にて接続されている。
【００３９】
吸引管１６４は、下部シリンダ１６８の働きにより、基準線Ｓに沿って昇降可能である。
次に、前述した充填機２の作用について以下に説明する。
まず、細径容器４をフィルタ１２側の開口端８を下にし、保持トレイ４０の固定孔４４に挿入する。その後、上部シリンダ７４を作動させて、導入装置７２を下降させるとともに、下部シリンダ１６８も作動させて、吸引管１６４を上昇させる。これにより、細径容器４は導入装置７２と吸引管１６４で上下方向から挟み込むことができる。
【００４０】
より詳しくは、図４に示すように、吸引管１６４が上昇すると、サクションパッド１７４はトレイアーム６０のアーム貫通孔６８を通じて保持トレイ４０の下面４８に当接する。サクションパッド１７４は、柔軟性を有するゴム製であるので、保持トレイ４０の下面４８に密着し、これにより、細径容器４は保持トレイ４０の固定孔４４及びサクションパッド１７４を介して吸引管１６４に気密性を十分に確保ししつ接続される。
【００４１】
一方、導入装置７２が下降すると、導入パイプ１００の下端部１０３が細径容器４の上側の開口端６を通じて細径容器４内に進入した後、連結プラグ１０４のテーパ端１２６が開口端６の周縁に当接する。詳しくは、図５から明らかなように、細径容器４の開口端６と連結プラグ１０４のテーパ端１２６が当接した後、導入装置７２全体が更に下降すると、プラグばね１４２の押圧力に抗してプラグパッド１０４は上昇し、そのプラグフランジ１２２がプラグホルダ１２０から持ち上がる。ここで、連結プラグ１０４が軟質の合成樹脂製であることと、プラグばね１４２の付勢作用により、連結プラグ１０４のテーパ端１２６は細径容器４の開口端６の内周に良好に密着し、導入パイプ１００は細径容器４に対し、気密を確保した状態で接続可能であるとともに、接続時の衝撃も十分に緩和可能となる。
【００４２】
また、連結プラグ１０４のテーパ端１２６及びプラグ挿入孔１３４と連結プラグ１０４との間の遊び１３６は互いに協働して、開口端６に対する連結プラグ１０４のセンタリング機能を発揮し、開口端６への連結プラグ１０４の差込みを円滑にする。
ここで、導入装置７２が下限位置に到達すると、導入パイプ１００の下降が停止されることから、連結プラグ１０４が細径容器４の開口端６内に過度に差し込まれることなく、細径容器４の破損を確実に防止することができる。
【００４３】
この後、吸引ポンプ１６６を作動させ、サクションパッド１７４を介して、細径容器４、導入パイプ１００及び漏斗部材１０２内の空気を吸引することにより、これらの内部に図４中矢印Ａで示すようなダウンフローが発生する。
このような状態で、オーガスクリュウ１６２を所定の回数だけ回転させ、一定量のたばこ粒１４を漏斗部材１０２の漏斗孔９９に供給すると、この漏斗孔９９の内面はフッ素樹脂でコーティングされているので、たばこ粒１４は、漏斗孔９９から導入パイプ１００内に円滑に導入される。また、この際には、上述のダウンフローが発生しているので、たばこ粒１４は一気に導入パイプ１００を通過して細径容器４内に充填され、極めて短時間に充填作業が終了する。
【００４４】
充填後、吸引ポンプ１６６による吸引を止め、上部シリンダ７４を作動させて、導入装置７２を上昇させて細径容器４から連結プラグ１０４を抜き出す一方、下部シリンダ１６８を作動させて吸引管１６４を下降させ、保持トレイ４０の下面４８からサクションパッド１７４を離間させる。この状態で、たばこ粒１４が充填された細径容器４を保持トレイ４０から取り出し、後工程へ搬送する。
この後、上述の動作が繰り返され、新たな空の細径容器４にたばこ粒１４が同様に充填される。
【００４５】
本発明は、上述した第１の実施形態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、第１の実施形態では、オーガ式定量供給装置７０を用いているが、体積計量装置により計量した一定量のたばこ粒１４をコンベア等で搬送し、漏斗部材１０２の漏斗孔９９に供給する構成としてもよい。
また、定量供給装置７０は基準線Ｓに沿って配置されている必要はなく、その供給口１６０から漏斗部材１０２の漏斗孔９９内にたばこ粒１４を供給できればよく、基準線Ｓに対し斜め又は横向きに配置されていてもよい（図４中、二点鎖線で示す供給管を参照）。
【００４６】
更に、第１の実施形態では、通常のシガレットと同等の大きさの吸引ホルダ２０に収容される細径容器４にたばこ粒を充填する充填機について説明したが、本発明はこの態様に限定されるものではなく、導入パイプ１００の外径を種々変更することにより、通常のシガレットよりも大径あるいは小径の吸引ホルダに収容される各種内径寸法の細径容器４にたばこ粒を充填する構成としてもよい。
更にまた、第１の実施形態では、円筒形状の細径容器４について説明したが、本発明は、この態様に限定されるものではなく、横断面が、楕円形状、多角形状等の細径容器４を採用することもできる。なお、このとき導入パイプ１００及び連結プラグ１０４の形状を斯かる細径容器４の形状に合致するように変更しても構わない。
【００４７】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の充填機２は、連結プラグ及びその周辺の構成を変更したことを除き、第１の実施形態の充填機２と同様であるので、変更した部分のみ説明し、同一箇所には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４８】
第２の実施形態の場合、連結プラグ１０４に代えて連結パッド２００が使用され、この連結パッド２００は、図６に示すように、その中心に貫通孔２０２を有する軟質の合成樹脂製の円筒体であり、上下に開口端２０４，２０６を有する。上側の開口端２０４はその外周にパッドフランジ２０８を有し、このパッドフランジ２０８は、連結パッド２００の外径よりも大径である。貫通孔２０２の下端部は開口端２０６の下面から上方に向けて縮径されたテーパ孔部２１０として形成され、このテーパ孔部２１０の下端径は細径容器４の外径よりも大である。更に、貫通孔２０２はテーパ孔部２１０よりも上側の部位が段付き孔に形成され、開口端２０４側から大径孔部２３６及び小径孔部２３７となっている。小径孔部２３７の内径は、導入パイプ１００の外径と同一であるが、大径孔部２３６の内径は、導入パイプ１００の外径よりも大であり、よって、大径孔部２３６と小径孔部２３７との間の境界には段差部２１２が形成されている。なお、連結パッド２００は、軟質の合成樹脂材料のほか、ゴム等の弾性体で形成しても構わない。
【００４９】
図６から明らかなように導入パイプ１００は、連結プラグ２００内に上側の開口端２０４から挿入され、その下端部はテーパ孔部２１０に進入することなく小径孔部２３７に嵌合されている。それ故、導入パイプ１００の外面２１４と連結パッド２００における大径孔部２３６の内面２１６との間には環状隙間２１８が確保されている。この環状隙間２１８には、パッドばね１４３の下部が受け入れられている。詳しくは、パッドばね１４３は段差部２１２と、上部フレーム９０の下端面１４０との間にて、導入パイプ１００を囲むように配設されている。このパッドばね１４３は、円筒状のパッドリテーナ２２２に対し、連結パッド２００を下方に向けて押圧付勢している。
【００５０】
詳しくは、パッドリテーナ２２２は、上部フレーム９０の下端面１４０にボルト２２０を介してフランジ結合されている。即ち、バッドリテーナ２２２はその上端にフランジ２３０を有し、このフランジ２３０がボルト２２０により上部フレーム９０に固定されている。なお、パッドリテーナ２２２の下端部は下方に向けて先細となるテーパ状に形成されている。
パッドリテーナ２２２はその内部にパッド収容孔２２８を有し、このパッド収容孔２２８はパッドリテーナ２２２の上面及び下面に上端開口２２４及び下端開口２２６として開口している。
【００５１】
バッド収容孔２２８は段付き孔であり、開口端２２４側の大径孔部２３１、下端開口２２６側の小径孔部２３３、そして、これら大径孔部２３１と小径孔部２３３との間の段差部２３４を有する。大径孔部２３１の内径は、パッドフランジ２０８の外径よりも僅かに大きく、小径孔部２３３の内径は、連結パッド２００の外径よりも僅かに大きい。それ故、連結パッド２００は、パッド収容孔２２８内に上端開口２２４から挿入され、そして、そのパッドフランジ２０８が掛止されることで、パッド収容孔２２８に保持される。このとき、連結パッド２００と小径孔部２３３との間には環状の遊び２３８が確保され、また、その下端はパッドリテーナ２２２の下面から所定の長さだけ下方に突出する。そして、パッドリテーナ２２２の段差部２３４は前述したパッドばね１４３による連結パッド２００の押圧付勢力をそのパットフランジ２０８を介して受け止めている。
【００５２】
上述の連結パッド２００を備える導入装置７２の動作について、図７を参照しながら以下に説明する。
図７（ａ）は、上部シリンダ７４により導入装置７２を下降させる前の状態を示している。この後、上部シリンダ７４を作動させ、導入装置７２を下降させると、図７（ｂ）に示すように、まず、連結パッド２００の下端、即ち、テーパ孔部２１０が細径容器４の開口端６と当接する。更に、導入装置７２の下降が進むと、図７（ｃ）に示すように、テーパ孔部２１０及び前述した遊び２３８の協働作用により細径容器４の開口端６に対する連結パッド２００のセンタリングがなされ、これにより、連結パッド２００のテーパ孔部２１０は細径容器４の開口端６に良好に密着することができる。この後、導入装置７２の下降が更に進むと、パッドばね１４３の押圧力に抗して連結パッド２００が押し上げられ、これに伴い導入パイプ１００が細径容器４内に進入していく。
【００５３】
（第３の実施形態）
第３の実施形態の充填機２は、たばこ粒１４の充填効率を更に高めるため、バイブレータ２４０及びエアブローノズル２４２が更に付加されている点のみで、第１の実施形態のものと相違し、その他の点については第１の実施形態と同様であるので、変更した部分のみ説明し、同一箇所には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５４】
第３の実施形態の充填機２は、図８に示すように、漏斗部材１０２の外面２４４に配設されたバイブレータ２４０を備え、このバイブレータ２４０はその作動により、漏斗部材１０２を含めて導入パイプ１００を振動させることで、漏斗部材１０２及び導入パイプ１００内でのたばこ粒１４の詰まりを有効に抑えることができる。この結果、たばこ粒１４が漏斗部材１０２及び導入パイプ１００内をスムーズに通過し、たばこ粒１４の充填作業の効率を向上させることができる。
【００５５】
更に、この実施形態の充填機２は、２個のエアブローノズル２４２を備えており、これらエアブローノズル２４２は漏斗部材１０２の上方にて供給管１１８を挟むように配置され、漏斗部材１０２の漏斗孔９９に向けて開口したノズル口を有する。これらエアブローノズル２４２は、図示しないコンプレッサに接続されており、このコンプレッサにより加圧された空気をノズル口から漏斗孔９９内にエアブローとして勢いよく吹き出すことができる。この結果、供給管１１８から漏斗孔９９内に供給されたたばこ粒１４を導入パイプ１００内へ押し込むことができる。
【００５６】
上述のエアブローは、吸引装置１６４によるダウンフローとの相乗効果で、たばこ粒１４の充填作業の効率を更に向上させることができる。
なお、上記した実施形態においては、導入装置を昇降可能としたが、本発明はこの態様に限定されるものではなく、導入装置を固定とし、保持トレイを昇降可能とし、細径容器及び吸引管の双方を導入パイプに対して昇降態様としてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
２            たばこ材料充填機
４            細径容器
１４          たばこ粒
３０          ホルダユニット
３２          供給ユニット
３４          吸引ユニット
４０          保持トレイ
４４          固定孔
７０          オーガ式定量供給装置（定量供給装置）
７２          導入装置
７４          上部シリンダ
１００        導入パイプ
１０２        漏斗部材
１０４        連結プラグ
１６４        吸引管
１６６        吸引ポンプ
１６８        下部シリンダ
１７４        サクションパッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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