(57)【要約】【課題】通気抵抗によりシガレットの良否を判断するシガレット検査装置において、検査精度を高めることができ、シガレットの口径に応じて交換する必要もなく、かつ、使用中の損耗が少なく寿命の長い、該検査用マウスピースの提供。【解決手段】シガレットの端面に当接する当接面を有する金属製の本体と、本体内に形成され、当接面の中央にて開口し且つ該開口端がシガレットよりも小径の空気流通孔とを有し、当接面は、空気流通孔の開口端に向けて先細となるテーパ状の凹面であることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シガレットの端面から該シガレット内に空気を導入し、該シガレットの端面の空気圧から前記シガレットの良否を判断するシガレット検査装置に使用され、前記シガレットの端面に当接されるシガレット検査用マウスピースであって、
前記シガレットの前記端面に当接する当接面を有する金属製の本体と、
前記本体内に形成され、前記当接面の中央にて開口し且つ該開口端が前記シガレットよりも小径の空気流通孔とを有し、
前記当接面は、前記空気流通孔の開口端に向けて先細となるテーパ状の凹面であることを特徴とするシガレット検査用マウスピース。
【請求項２】
前記テーパ状の凹部のテーパ角度は、５°乃至１５°であることを特徴とする請求項１のシガレット検査用マウスピース。
【請求項３】
前記テーパ状の凹部のテーパ角度は、８°乃至１２°であることを特徴とする請求項２のシガレット検査用マウスピース。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタ付シガレット（以下、「シガレットＳ」という。）または、フィルタ部両端にそれぞれシガレット部が接続した状態のダブルフィルタ付シガレット（以下、「シガレットＷ」という）の通気抵抗にかかる良否を判断するシガレットの検査装置において、シガレットＳまたはシガレットＷ（以下、「シガレット」と総称する。）を挟持するために使用するマウスピースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
シガレットＳにおける通気抵抗（通気特性：ベンチレーション）は、シガレットＳの喫味等の品質を決定する要素の一つである。そこで、シガレットＳの製造に際しては、該シガレットＳの通気抵抗を一本ずつ実測し、不良品を取り除くという品質管理が行われている。
【０００３】
しかし、多数のシガレットＳを連続して製造する製造工程において、このようなシガレットＳ一本毎の検査を効率的に行うためには、該検査そのものが連続式の検査工程として該製造工程の中に組み込まれていることが必要である。
そこで、連続的に製造されるシガレットＳを一本ずつ、回転するドラムの外周部に等間隔に配設されたシガレット保持部に吸引により縦方向に保持し、該シガレットＳの両端部を挟みこんで、着火側端部より空気を導入し、その際の導入側空気圧力Ｐ１と、それにより、吸口であるフィルタ側端部に生じる空気圧力Ｐ２とを測定して通気抵抗を連続的に算出し、その結果に基づいて不良品を排除する検査装置等の発明が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、シガレットの製造工程において、フィルタ部（シガレット２本分のフィルタを接合したもの）の両端に各々シガレット部を接続した状態のシガレットＷに対し、このシガレットＷの両端から空気を導入し、その際に導入空気圧力を測定し、その結果に基づいて不良品を排除する、より簡易な検査装置も使用されている。
【０００５】
後者の検査装置は、例えば図３の搬送ドラム１１の外周に配設されたシガレット保持部１２に保持されたシガレットＷを、第１テスティングリング２１とカム機構２６によりシガレットＷの軸方向前後に移動してシガレットＷに当接する空気流通孔２５ｂを有するマウスピース２５により挟み込む構造であり、マウスピース２５は、シガレットＷを挟み込んだ状態で、第１テスティングリング２１及び第２テスティングリング２２に設けられた空気導入孔２３、２７より空気を導入し、シガレットＷに両側から空気の圧力を加えるとともに、導入空気圧を測定する。このとき、シガレットＷの不良により通気抵抗が小である場合には、シガレットＷの仕様上想定される以上の空気の漏れが生じて空気が抜けるため導入側空気圧も低下するので、シガレットＷの通気抵抗の不良を検出できる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−５８４６４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記検査装置により一日に検査されるシガレットの数は、膨大なものであるから、シガレットに対するマウスピースの密着性が悪いと、たとえ良品であっても検査により不良品として排除されるシガレットの数が多数にのぼる場合があり、そのような場合には製造装置全体を停止しなければならない。
【０００８】
しかし、シガレット製造の効率化の観点からは、そのような製造装置全体の停止は極力回避すべきことであるから、良品を不良品と誤判定することなく、真正の不良品のみを排除するようにしなければならない。その一方で、不良品を良品と誤判定し、製品中に不良品を混入させることも許されないことはいうまでもないことである。すなわち、シガレットの通気検査には高い精度が必要であるといえる。
【０００９】
斯かるシガレット通気検査精度の向上のためには、シガレット以外からの空気の漏れ、つまり、前述したマウスピースの密着性を高め、シガレットの端面とマウスピースとの当接部からの空気の漏洩を最少化することが重要である。
しかしながら、特許文献１のマウスピースはシガレットの端面に当接する平坦な当接面を有しているものの、その端面はシガレットの軸線に対して必ずしも正確に直交せずにいわゆる斜め切れの状態になっている場合もありうる。また、平坦な当接面を有するマウスピースの空気流通孔の径が、検査対象のシガレットの径より僅かに小さく、略一致していなければ、当接面からの空気の漏れが生じてしまうので、銘柄毎のシガレットの径にあわせた別々のマウスピースが必要である。
【００１０】
これらの理由により、これまでのマウスピースは、シガレットに対する密着性が必ずしも高くはなく、前述したように良品が不良品として判定される可能性が高かった上に、シガレットの径に応じてマウスピースを交換しなければならず、検査効率の低下を招いていた。
また、シガレットの端面とマウスピースの当接部からの空気の漏洩を防止するために、上記装置のマウスピースとして、可撓性の合成樹脂製のカップ状マウスピースも使用されていた。
【００１１】
しかし、かかるカップ状の合成樹脂製のマウスピースは、損耗が早く寿命が短いため、マウスピースの頻繁な交換が要求された。
マウスピースの交換のためには製造装置全体を停止する必要があることから、交換頻度を下げるため、マウスピースの長寿命化が望ましいことはいうまでもない。
【００１２】
本発明は、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、通気検査精度を高めることができ、シガレットの径に応じて交換する必要もなく、かつ、使用中の損耗が少なく寿命の長い、シガレット検査用マウスピースを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明によっては、シガレットの端面から該シガレット内に空気を導入し、シガレット端面の空気圧から前記シガレットの良否を判断するシガレット検査装置に使用され、前記シガレットの端面に当接されるシガレット検査用マウスピースであって、前記シガレットの前記端面に当接する当接面を有する金属製の本体と、前記本体内に形成され、前記当接面の中央にて開口し且つ該開口端が前記シガレットよりも小径の空気流通孔とを有し、前記当接面は、前記空気流通孔の開口端に向けて先細となるテーパ状の凹面であることを特徴とするシガレット検査用マウスピースが提供される。
【００１４】
マウスピースを金属製とすることにより、使用中の損耗が少なく寿命を延長することが可能である。また、マウスピースの本体に空気流通孔を穿設し、シガレットの端面への空気導入を可能とした。さらに本体の当接面がテーパ状の凹面であるので、当接面は平坦面に比較してシガレットの端面との密着性が高まり、当接面からの空気の漏洩を減少させ、検査精度を向上させる。また、シガレットの径が変化した場合であってもシガレットを前後することによりテーパ状凹面に適切に当接させられるので、シガレットの径に応じてマウスピースを交換する必要もない。
【００１５】
また、請求項２の発明によっては、前記テーパ状の凹部のテーパ角度は、５°乃至１５°であることを特徴とする請求項１のシガレット検査用マウスピースが提供される。
当接部からの漏洩量を減少させるため、上記テーパ状凹部のテーパ角度に制限を加えたものである。
【００１６】
さらに、請求項３の発明によっては、前記テーパ状の凹部のテーパ角度は、８°乃至１２°であることを特徴とする請求項２のシガレット検査用マウスピースが提供される。
当接部からの漏洩量をもっとも減少させるため、上記テーパ状凹部のテーパ角度にさらなる制限を加えたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら詳細に説明する。
図２は、本発明にかかるシガレット検査用マウスピース２５を装着するシガレット検査装置１の全体を示す概略構成図である。なお、本実施例は、シガレットＷの検査の例を示す。
【００１８】
本検査装置１は、図示しないシガレット製造ラインの一部に組み入れられ、連続して製造されるシガレットＷを受け取り、通気検査の上、製造ラインから後の工程に受け渡すとともに、製造制御部５０へ検査情報に基づく排除指令を発し、不良品と判断されたシガレットを図示しない排除装置により排除する機能を有する。
【００１９】
本検査装置１は、基本的には搬送機構部１０と電子盤３０とから構成され、電子盤３０は、シガレットＷの検査装置１への授受の制御・同期や検査結果に基づく不良品の排除、停止等を行うために製造制御部５０と情報を交換するとともに、データ処理、集計等のため、パーソナルコンピュータ等の外部装置４０に情報を伝達する。
【００２０】
搬送機構部１０は、搬送ドラム１１と、計測部１３、エンドチェッカドラム１４、キャリアドラム１５および搬送ドラム１１の回転基準位置を検出するための位置基準センサ１６から構成される。
エンドチェッカドラム１４は、シガレットＷを、搬送ドラム１１に一本ずつ供給する。
【００２１】
搬送ドラム１１は、その外周に互いに平行な複数のシガレット保持部１２を有し、保持部１２にシガレットＷを一本ずつ吸引保持したまま回転して、計測部１３にシガレットＷを搬送する。
計測部１３は、搬送ドラムの外周の所定の位置に配設され、後述するように、搬送されたシガレットＷの端面に空気を導入するとともに、導入空気圧力Ｐ１を圧力変換器１７により計測する。
【００２２】
キャリアドラム１５は、検査の終了したシガレットＷを受け取って次工程に送り出す。
図３は、搬送ドラム１１の保持部１２に保持されたシガレットＷと共に、シガレットＷに空気を導入する機構を示す概略縦断面図である。
保持部１２には、シガレットＷの受け面を有した突起１２ａが搬送ドラム１１の軸線方向に複数存在し、かつ突起１２ａの受け面中心には細径のサクション孔１２ｂが穿設されている。各突起１２ａはその一部がＵ字形をなし、これら突起１２ａは全体としてシガレットＷの受取り溝を形成する。サクション孔１２ｂはさらに搬送ドラム１１内のサクション通路１１ａに連通し、サクション通路１１ａは図示しない吸引機構により空気が吸引される。このため、シガレットＷが保持部１２に吸引保持される。
【００２３】
搬送ドラム１１には、搬送ドラム１１の両端に組み込まれて一体で回転する第１、第２のテスティングリング２１，２２が配設されている。第１のテスティングリング２１は、保持部１２にそれぞれ対応して設けられた複数の空気導入孔２３を備えており、これらの導入孔２３は、第１のテスティングリング２１の回転に伴ない、逐次、計測部１３に設けられたファンネル２４と選択的に連通する。ファンネル２４には、図４に示すようにコンプレッサ等の空気源１８が接続されており、空気をシガレットＷの端面Ｗ１に導入することができる。
【００２４】
一方、第２のテスティングリング２２には、保持部１２にそれぞれ対応して設けられたマウスピース２５が、シガレットＷの長手方向（保持部１２の軸線方向）に進退自在に配設されている。マウスピース２５は、搬送ドラム１１の回転に伴ない、シガレットＷ等を保持部１２に受け取る位置から、次のキャリアドラム１５に受け渡す位置までの間に規定された所定の回転角域にて、計測部１３に設けられたカム機構２６により所定の圧力でシガレットを第１のテスティングリング２１に押し付け、シガレットＷの端面Ｗ１を空気導入孔２３に当接させる。
【００２５】
マウスピース２５の中心には、その両端がシガレットＷの他の端面Ｗ２および第２のテスティングリング２２に穿たれた空気導入孔２７にそれぞれ連通する貫通孔（空気流通孔）２５ｂが穿たれている。空気導入孔２７は、第２のテスティングリング２２の回転にともない、計測部１３に設けられたファンネル２８に選択的に連通する。
【００２６】
ファンネル２８には、図４に示すようにコンプレッサ等の空気源１８が接続されており、空気をシガレットＷの端面Ｗ２に導入することができる。
以上の機構により、搬送ドラム１１の保持部１２に保持されたシガレットＷの両端面には、空気導入孔２３、２７を通じて空気が導入される。なお、図４に示すように、空気源１８から分岐する通路により空気導入孔２３、２７へ空気が導入されるので、空気導入孔２３、２７における空気圧力は、略等しく、通路が分岐する前に挿入される圧力変換器１７により該空気圧力Ｐ１が測定される。
【００２７】
シガレットＷについて計測された空気圧力Ｐ１は、電子盤３０に伝送され、電気的な処理が加えられると共に、シガレットの製品仕様に応じたＰ１の良否の判定値と比較されて良否が判断される。
シガレットＷが不良と判断された場合には、製造制御部５０に当該シガレットＷの排除指令が送られる。また、データ処理、集計のためのデータは外部装置４０に伝送される。
【００２８】
ところで、本検査における精度向上のためには、計測時におけるシガレットＷ以外からの空気の漏れがないことが重要である。このため、マウスピース２５とシガレットＷとの当接部からの空気の漏れを減少させることが、極めて重要である。
本発明にかかるマウスピース２５は、図１に示すように、金属製の本体を有し、この本体はシガレットＷの端面Ｗ２との当接面が平らではなく、浅いテーパ凹面２５ａとして形成され、その中心には、シガレットＷの端面Ｗ２、および空気導入孔２７と連通する貫通孔２５ｂが穿たれている。貫通孔２５ｂの空気導入孔２７側の端部２５ｈも空気導入孔２７に向かって開くテーパ形状を形成している。
【００２９】
テーパ凹面２５ａの存在により、シガレットＷの端面Ｗ２が、マウスピース２５に当接したとき、当接した端面Ｗ２が、万一、斜め切れの状態にあっても、端面Ｗ２の外周はその全周にわたりテーパ凹面２５ａに確実に密着し、端面Ｗ２とマウスピース２５との間からの空気の漏れが低下する。
テーパ角度αは、前述したカム機構２６によるシガレットＷの押込み量も考慮すべきであるが、空気漏洩を防止する観点からは、５°〜１５°の範囲から選択されるべきであり、好ましくは８°〜１２°、より好ましくは１０°に設定される。テーパ角度αが５°よりも小さいと、フィルタの端面Ｗ２外周がテーパ凹面２５ａに良好に密着せず、これに対し、テーパ角度αが１５°を越えると、フィルタの端面Ｗ２外周が潰れて、隙間が部分的に生じ易く、何れの場合にも空気の漏れが増加する。
【００３０】
表１にテーパ角度αが１０°の場合の本マウスピース２５によるシガレットＷの検査実績を示す。この場合、シガレットの不良品排除率は９７〜９９％に向上する一方、その良品の排除率は８〜１２％に低下した。なお、テーパ角度αが３０°である場合、不良品排除率は８６％、良品排除率は３９％であった。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
また、シガレットＷの端面Ｗ２とマウスピース２５との当接面がテーパ凹部２５ａを形成しているため、図５に示すように、前述のカム機構２６による押し込み量を調節することにより、シガレットＷの径の大小によらず、シガレットＷ端面Ｗ２とマウスピース２５とを空気の漏れを生じることなく当接させることができる。
【００３３】
但し、テーパ角度αが大きくなると押し込み量も大となり、カム機構の調節可能範囲を超える可能性もあるので、前述のようにテーパ角度αの設定に際しては、カム機構による押し込み量も考慮すべきである。
なお、図１に示されるように、マウスピース２５の外形は、例えば、シガレットＷと当接する部分を最大径とし、他端に向かって、外径が段階的に小となる３段の円柱状構造をなす。略中央の第２段の円筒部２５ｃには、マウスピース２５の装着のためのストッパ円環部２５ｄを有し、第３段の円筒部２５ｆとの段部２５ｅはテーパを有する。なお、第２段の円筒部２５ｃは、ストッパ円環部２５ｄにより２つの部分に分けられ、ストッパ円環部２５ｄより段部２５ｅ側を第２円筒部テーパ側端部２５ｃ２、ストッパ円環部２５ｄを挟んで反対側を第２円筒部第１円筒部側端部２５ｃ１という。また、連通孔２７側であって外径が最小となるの第３段の円筒部２５ｆにもストッパ円環部２５ｇが配設されている。但し、マウスピース２５の外形形状はこれに限定されない。
【００３４】
本マウスピース２５のカム機構２６は、特に限定しないが、例えば、図５にカム機構２６が具体的に示されている。すなわち、第２のテスティングリング２２内には個々のマウスピース２５に対応してカムロッド孔６５がそれぞれ形成され、カムロッド孔６５は、有底円筒形状である。カムロッド孔６５にはカムロッド６１が収容され、カムロッド６１はその一端部６１ａのスライドベアリング６１ｃを介して軸方向に進退自在である。カムロッド孔６５の底面６５ａの中央には、スライドベアリング６１ｃと反対側のカムロッド６１の他端部６１ｂが貫通する貫通穴６５ｂが穿設されている。また、カムロッド孔６５の略中央側部は移動穴６５ｃを介して外部に開放され、移動穴６５ｃは後述のマウスピース２５の保持バー６２が図５中、水平方向へ移動するのを許容する。
【００３５】
カムロッド６１の略中央には、カムロッド６１と直交するように保持バー６２がねじ止めされる。保持バー６２とカムロッド孔６５の底面６５ａの間には圧縮コイルスプリング６１ｄが挿入され、この圧縮コイルスプリング６１ｄはカムロッド６１をスライドベアリング６１ｃ側の一端部６１ａ方向へ押圧している。
マウスピース２５は、保持バー６２に装着される。詳しくは、保持バー６２のカムロッド６１と反対側の端部６２ａは、切り欠き部６２ｂを有し、切り欠き部６２ｂにマウスピース２５のストッパ円環部２５ｇがはめ込まれる。保持バー６２とマウスピース２５のストッパ円環部２５ｄとの間には第２円筒部テーパ側端部２５ｃ２を囲んで圧縮コイルスプリング２５ｉが配置されている。圧縮コイルスプリング２５ｉは、マウスピース２５をその軸方向、つまり、前進方向に押圧付勢し、マウスピース２５は圧縮コイルスプリング２５ｉの収縮による或る程度の後退移動の自由度を残しつつ、保持バー６２に装着される。
【００３６】
カムロッド孔６５の開口６５ｄ側には、その一部の空気導入孔２７と連通する位置に前述のファンネル２８を有するカム板２９が第２のテスティングリング２２に対向して配設されており、第２のテスティングリング２２は、このカム板２９上を摺動しながら回転する。カム板２９上の開口６５ｄに対向する位置にはカム突起６６が形成され、このカム突起６６に対して、カムロッド６１の一端部６１ａが圧縮コイルスプリング６１ｄの働きにより押し付けられている。カム突起６６は第２のテスティングリング２２の回転、すなわち、搬送ドラム１１の回転により、適宜位置において、カムロッド６１をカムロッド孔６５の底面６５ａ方向へ圧縮コイルスプリング６１ｄの付勢力に抗して前進させる。カム突起６６は、それ自身は、回転することなく、搬送ドラム１１の回転に伴うカムロッド孔６５の回転経路に沿う円弧状をなしている。より詳しくは、カム突起６６によるカムロッド６１の進退は搬送ドラム１１の保持部１２が前述した計測部１３を通過する前後にて実施され、計測部１３の通過中、カムロッド６１は、カム突起６６により前進した状態で停止されている。そして、搬送ドラム１１の保持部１２がエンドチェッカドラム１４からシガレットＷを受け取るまでは、対応する位置にカム突起６６が形成されていないため、圧縮コイルスプリング６１ｄの働きにより、カムロッド６１は後退した状態にある。
【００３７】
上述したカムロッド６１に連動してマウスピース２５もまた進退し、保持部１２のシガレットＷは計測部１３を通過する際、マウスピース２５と第１のテスティングリング２１とで挟み込まれる。このとき、圧縮コイルスプリング２５ｉの作用によりシガレットＷを挟み込む圧力は一定値に保持され、シガレットＷの当接部を傷めることがない。
【００３８】
なお、マウスピース２５がシガレットＷに当接されるとき、シガレットＷに対する保持部１２の吸引力は解除されており、シガレットＷはその保持部１２上を円滑に移動することができる。
本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。
【００３９】
一実施例は、シガレットＷ検査装置に使用するマウスピースを前提として記載したが、前述のシガレットの検査装置において、シガレットＳのフィルタ側端面または着火側端面に使用するものであってもよい。
本発明のマウスピースの当接面はテーパ凹面に限らず、その縦断面でみて放物線形状をなすテーパ状の凹面であってもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によっては、通気抵抗によりシガレットの良否を判断するためのシガレット検査装置用のマウスピースとして、シガレットの端面と当接する当接面の中央にシガレットより小径の空気流通孔が穿設され、該当接面はテーパ状の凹面に形成された金属製のマウスピースが提供されるため、シガレットの端面との密着性が向上して通気検査の精度を高めることができ、シガレットの口径に応じてマウスピースを交換する必要もなく、かつ、使用中の損耗が少なくマウスピースの寿命が延長されるため、その交換のために製造装置を停止することも少ないという優れた効果をあげることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる一実施例のマウスピースを一部破断して示す側面図である。
【図２】シガレット検査装置の一例を示す全体的な概略構成図である。
【図３】図２に示すシガレット検査装置における搬送ドラムと計測部の構成例を示す図である。
【図４】シガレット検査装置に空気を導入する空気の通路を示す模式図である。
【図５】図３のシガレット検査装置のカム機構の一例をマウスピースとともに具体的に示した縦断面図である。
【符号の説明】
Ｗ      シガレットＷ
１      シガレット検査装置
１７    圧力変換器
２３    空気導入孔
２５    マウスピース
２５ａ  テーパ凹面
２５ｂ  貫通孔（空気流通孔）
２７    空気導入孔
【図１】
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【図２】
2004305151.tif 000005
【図３】
2004305151.tif 000006
【図４】
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【図５】
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