(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
皺寄せシート材料（２）の連続ウェブをロッド形成装置に供給するための装置であって、
前記シート材料が与えられたボビン（２１）から前記シート材料を巻き解くための巻き取りユニット（３）と、
前記シート材料に皺を寄せるための皺寄せユニット（７）と、
前記シート材料（２）の搬送方向で見た時に前記皺寄せユニット（７）の上流に配置される、前記シート材料（２）の連続ウェブを所定の幅に切断するための切断ユニット（５）と、
前記それぞれのユニットから受け取ったセンサ信号に応答して前記装置の前記様々なユニットを制御するための制御ユニット（９）と、
を備え、前記切断ユニットは、前記シート材料の幅を調整するための、前記シート材料の搬送方向に対して垂直な方向に変位可能な切断要素を含む、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記シート材料に追加材料を添加するための分注ユニット（８）をさらに備え、該分注ユニット（８）は、前記シート材料の搬送方向で見た時に前記皺寄せユニット（７）の下流であって前記皺寄せシート材料が供給される前記ロッド形成装置の上流に配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記皺寄せユニット（７）は、第１の皺寄せローラ（７００）の対を備え、該第１の皺寄せローラ（７００）の対は、これらの間を搬送される前記シート材料（２）の連続ウェブに係合して皺を寄せるためのものであり、前記皺寄せローラ（７００）は、前記シート材料（２）に対して該シート材料（２）の搬送方向に皺を寄せるように適合された手段（７０１、７０２）を備えた表面を有する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記皺寄せユニット（７）は、第２の皺寄せローラ（７１０）の対を備え、該第２の皺寄せローラ（７１０）の対は、これらの間を搬送される前記シート材料（２）の連続ウェブに係合して皺を寄せるためのものであり、前記皺寄せローラ（７１０）は、前記シート材料（２）に対して該シート材料（２）の搬送方向を横切る方向に皺を寄せるように適合された手段（７１１、７１２）を備えた表面を有する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記皺寄せユニットは、前記シート材料（２）に対して該シート材料（２）の搬送方向に関する長手方向に皺を寄せるように適合された手段（７０１、７０２）を備えた表面を有する第１の皺寄せローラ（７００）の対と、前記シート材料（２）に対して該シート材料（２）の搬送方向を横切る方向に皺を寄せるように適合された手段（７１１、７１２）を備えた表面を有する第２の皺寄せローラ（７１１）の対とを備える、
ことを特徴とする請求項３及び４に記載の装置。
【請求項６】
前記巻き取りユニット（３）は、前記シート材料が与えられた前記ボビン（２１）を駆動するためのモータ（３０）と、ブレーキ（３１）とを備え、前記制御ユニット（９）は、前記シート材料の連続ウェブの破断を防ぐように前記モータ（３０）及び前記ブレーキ（３１）を制御する、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記装置内における前記シート材料（２）の搬送中に前記シート材料（２）に所定の張力を与えて維持するための被制御アクチュエータ（４０）を含む張力ユニット（４）をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記皺寄せするシート材料（２）を軟化させるための軟化ユニット（６）をさらに備え、該軟化ユニット（６）は、前記シート材料（２）の搬送方向で見た時に前記皺寄せユニット（７）の上流に配置される、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記シート材料は、紙、プラスチック、金属のうちの１つであり、又は紙、プラスチック及び金属のうちの少なくとも２つの積層体である、
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記切断要素は、前記装置内において前記シート材料を搬送することができる経路の中心線に対して対称的に変位可能であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記切断要素は、前記シート材料の搬送方向に対して垂直な方向に調整できる２つの横方向に変位可能な切断ホイールを備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記シート材料の幅を調整することは、異なる直径のシガレットのフィルタの製造の間で切り換えを行うために、提供されるシート材料の幅をオンラインで変更することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
皺寄せシート材料（２）の連続ウェブをロッド形成装置に供給する方法であって、
前記シート材料が蓄積されたボビン（２１）から前記シート材料（２）を巻き解くステップと、
前記シート材料（２）を皺寄せユニット（７）に搬送するステップと、
前記シート材料（２）を所定の幅に切断するステップと、
前記シート材料（２）に皺を寄せるステップと、
前記皺寄せシート材料を前記ロッド形成装置に供給するステップと、
を含み、前記シート材料（２）を所定の幅に切断するステップは、前記シート材料（２）に皺を寄せるステップの前に行われ、
前記方法は、更に、
前記シート材料の搬送方向に対して垂直な方向に切断要素を変位させることにより、前記シート材料の幅を変化させるステップを含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記シート材料（２）に皺を寄せるステップの後であって前記皺寄せシート材料を前記ロッド形成装置に供給するステップの前に、前記シート材料（２）に追加材料を添加するステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記切断要素を変位させるステップは、前記装置内において前記シート材料が搬送される経路の中心線に対して対称的に前記切断要素を変位させることを含むことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記切断要素は、前記シート材料の搬送方向に対して垂直な方向に調整できる２つの横方向に変位可能な切断ホイールを備えることを特徴とする請求項１３から１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記シート材料の幅を調整することは、異なる直径のシガレットのフィルタの製造の間で切り換えを行うために、提供されるシート材料の幅をオンラインで変更することを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
喫煙物品の製造において使用するための、請求項１から１２のいずれか１項に記載の装置、及び請求項１３から１７のいずれか１項に記載の方法の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、皺寄せ（波形、しわを作った）シート材料の連続ウェブを供給するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置は、例えばシガレットなどの喫煙物品のフィルタの製造分野において知られている。通常、これらのフィルタは、セルロースアセテートトウから、又は例えば紙などの皺寄せシート材料から製造される。皺寄せ紙は、フィルタ製造装置に連続ウェブの形で供給される。フィルタ製造装置は、フィルタ製造装置に供給される皺寄せ紙の連続ウェブからフィルタロッドを形成し、その後、このフィルタロッドを所定長の個々のフィルタに切断する。
【０００３】
皺寄せ紙の連続ウェブをフィルタ製造装置に供給するための装置も知られている。先行技術の装置では、皺寄せユニットの出口が、皺寄せ紙をフィルタ作成装置に直接供給するように構成されている。装置の様々なユニット及びその動作は制御ユニットにより制御され、例えば異なる種類のフィルタの製造などに関連する変化に対する柔軟性はほとんど認められない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
様々な種類及び特性のフィルタに関連する柔軟性を高めた装置を提供し、この装置により供給される皺寄せシート材料を用いてこれらのフィルタを製造できることが望ましいであろう。この装置は、生産性及びコスト効率を高めて様々な消費者ニーズを満たすと思われる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの態様では、本発明は、皺寄せシート材料の連続ウェブをロッド形成装置に供給するための装置を提供する。この装置は、シート材料が与えられたボビンなどの支持体からシート材料を巻き解くための巻き取りユニットと、シート材料に皺を寄せるための皺寄せユニットとを備える。装置は、シート材料の連続ウェブを所定の幅に切断するための切断ユニットと、それぞれのユニットから受け取ったセンサ信号に応答して装置の様々なユニットを制御するための制御ユニットとをさらに備える。
【０００６】
切断ユニットは、シート材料の搬送方向で見た時に皺寄せユニットの上流に配置される。この態様では、シート材料を異なる幅に切断することができ、これにより例えばフィルタロッドの密度を制御できるので有利である。この目的で、切断要素は、シート材料の搬送方向に対して垂直な方向に変位可能である。切断要素は、装置内においてシート材料が搬送される経路の中心線に対して対称的に変位可能であることが好ましい。これにより、ウェブのシート材料を所定の幅に切断できるようになり、多くの利点がもたらされる。
【０００７】
例えば、レギュラーサイズのフィルタシガレットの直径は約７．６ミリメートル（ｍｍ）であり、いわゆる「スリムシガレット」の直径は約７．１ミリメートル（ｍｍ）である。従って、シート材料のウェブがレギュラーサイズのフィルタシガレットのフィルタの製造に合わせて加工されており、今後、スリムシガレットのフィルタの製造に切り換えたいと望む場合、今までレギュラーサイズのフィルタシガレットのフィルタのためのウェブを担持していたボビンは、スリムフィルタシガレットのフィルタに必要な幅のウェブを担持するボビンに取り換えられる。このボビンの取り換えは、比較的面倒かつ時間のかかる作業である。上述した切断ユニットを備えた装置の実施形態の１つの利点は、もはやこのようなボビンの取り換えが必要でなくなる点である。代わりに、シート材料のウェブが切断ユニットを通過する時に、レギュラーサイズのフィルタシガレットのフィルタ製造のためのシート材料を、スリムシガレットのフィルタに必要な幅に切断するように切断ユニットを調整すればよい。
【０００８】
切断ユニットのさらなる利点は、吸い込み抵抗の容易な変化が可能になる点である。例えば、後述するような分注される追加材料の量が変わらないとすれば、シート材料をより狭い幅に切断することにより、フィルタに含まれる皺寄せシート材料の量が減少し、これにより吸い込み抵抗が小さくなる。また、特定の吸い込み抵抗が望ましく、特定のシート材料を加工すべき場合、シート材料を、皺寄せ及びロッド形成後に所望の吸い込み抵抗が得られるような幅に切断することもできる。従って、これにより、例えば紙又はプラスチック材料及び異なる幅のシート材料などの異なる種類のシート材料の加工が可能になる。
【０００９】
本発明の別の態様によれば、装置は、シート材料に追加材料を添加するための分注ユニットをさらに備える。分注ユニットは、シート材料の搬送方向で見た時に皺寄せユニットの下流であってシート材料が供給されるロッド形成装置の上流に配置される。従って、追加材料は、例えばフィルタ製造装置などのロッド形成装置に皺寄せシート材料が供給される前に皺寄せシート材料に添加することができる。或いは、本発明による装置にロッド形成装置を含めてもよい。
【００１０】
追加材料は、皺寄せ後に添加することが有利である。例えば、既に皺寄せされたシート材料に追加材料が添加されるので、追加材料又はその少なくともかなりの量が、シート材料の皺寄せ構造内又は構造上に保持される。その後、この追加材料を含む皺寄せシート材料はロッド形成装置に供給され、ここでフィルタ材料のロッドが形成された後で、ロッドは、個々の所定長のフィルタを形成するサイズに切断される。
【００１１】
この点に関し、「シート材料」という用語は、例えば紙又はプラスチックフィルムなどの、喫煙物品のフィルタの製造に適した材料のあらゆる平坦なウェブを含むことを意味する。シート材料は、単層シート材料であっても、又は多層シート材料であってもよい。
【００１２】
「追加材料」という用語は、例えば、液体、ゲル状又はペースト状材料、並びにバルク材料、粉末又は顆粒などの例えばバラバラの粒子を含む粒子材料、及びカプセル又はビード及び例えばスレッドなどの長尺材料のような、シガレットフィルタに含めるのに適した物質を含む。追加材料は、粒子材料であることが好ましい。
【００１３】
皺寄せシート材料に追加材料を添加すると、一般に様々な目的に役立つことができる。例えば、これらの材料は、顧客がフィルタを通じて吸い込む煙への添加という目的に役立つことができる。例えば、追加材料は、メントール、タバコ又はその他の所望の香味を含むことができる。これとは別に、又はこれに加えて、追加材料は、煙の気体又は固体成分の少なくとも一部を除去又は変質するのにも役立つことができる。例えば、添加される粒子材料は、活性炭素粒を含むことができる。
【００１４】
また、追加材料を添加することにより、最終的なフィルタの吸い込み抵抗を変化させることもできる。例えば、シート材料の単位当たりにシート材料に添加される、例えば粒子材料などの追加材料の量を変化させることにより、吸い込み抵抗を下げたり又は上げたりすることができる。
【００１５】
また、装置の他の能力によって吸い込み抵抗を変化させることにより、本発明による装置の柔軟性を高めることもできる。装置は、異なる種類のシート材料を加工できるので、加工するシート材料の種類の選択を通じて吸い込み抵抗を変化させることができる。一例として、紙又はプラスチックフィルムを選択することができる。また、単層シート材料又は多層シート材料を選択することもできる。さらに、装置は、異なる厚みのシート材料を加工できるので、装置が加工するシート材料の厚みの選択を通じて吸い込み抵抗を変化させることもできる。さらに、装置は、異なる幅のシート材料を加工できるので、装置が加工するシート材料の幅の選択を通じて吸い込み抵抗を変化させることもできる。シート材料の幅は、ロッド形成後のフィルタ内の皺寄せシート材料の密度に関連する。従って、本発明による装置は、非常に柔軟でありながら皺寄せシート材料の供給を可能にし、これにより様々な種類及び特性のフィルタの製造が可能になる。また、通常、皺寄せシート材料を含むフィルタの製造コストは、セルロースアセテートトウを含むフィルタの製造コストよりも安いので、本発明による装置は特に有利である。
【００１６】
本発明の態様によれば、フィルタの吸い込み抵抗を変化させるステップは、シート材料の切断幅を適合させることによって行われる。フィルタの吸い込み抵抗を変化させるステップは、フィルタパラメータを測定し、この測定したフィルタパラメータを示す信号を生成するステップを含むことができる。その後、この信号に応答してシート材料の切断幅を適合させる。
【００１７】
シート材料の切断幅を適合させるために測定すべきフィルタパラメータは、以下に限定されるわけではないが、吸い込み抵抗、ロッドの硬さ、重量、透過性、密度及び水分含量のうちの少なくとも１つを含むことが好ましい。
【００１８】
本発明による装置の別の態様によれば、皺寄せユニットは、第１の皺寄せローラの対を備え、この第１の皺寄せローラの対は、これらの間を搬送されるシート材料の連続ウェブに係合して皺を寄せるためのものである。この皺寄せローラは、シート材料に対してシート材料の搬送方向に皺を寄せるように適合された手段を備えた表面を有する。この皺寄せローラは、シート材料に対してシート材料の長手方向に皺を寄せるように適合された手段を備えた表面を有することが好ましい。一例として、シート材料に対してシート材料の搬送方向に皺を寄せるように適合された手段は、ローラの表面上に一定の構造を含む。具体的には、このような構造は、例えばローラの回転軸を中心に円周方向に延びる山部及び谷部を含むことができる。シート材料がローラ間を通過すると、この構造がシート材料に転写されることによってシート材料に皺が寄せられる。このシート材料に転写される溝構造は、とりわけ追加材料が粒子材料である場合、或いはカプセル又はビードを含む場合に追加材料を受け取るのに特に適している。また、シート材料を長手方向に皺寄せすると、シート材料の横方向の安定性も減少する。従って、その後にロッドを形成（シート材料を円筒状に圧縮）した後でこれを切断して個々のフィルタを形成することが容易になる。
【００１９】
本発明の別の態様によれば、皺寄せユニットは、第２の皺寄せローラの対を備え、この第２の皺寄せローラの対は、これらの間を搬送されるシート材料の連続ウェブに係合して皺を寄せるためのものである。この第２の皺寄せローラの対の各皺寄せローラは、シート材料に対してシート材料の搬送方向を横切る方向に皺を寄せるように適合された手段を備えた表面を有する。「シート材料の搬送方向を横切る」という用語は、シート材料の搬送方向に垂直な方向以外の各方向を含むと理解されたい。この皺寄せローラは、シート材料に対して搬送方向に垂直な方向に皺を寄せるように適合された手段を備えた表面を有することが好ましい。一例として、シート材料に対してシート材料の搬送方向を横切る方向に皺を寄せるように適合された手段は、ローラの表面上に一定の構造を含む。この構造は、ローラの回転軸に平行な方向に延びる山部及び谷部を含むことができる。この構造は、シート材料がローラ間を通過する時に、ローラの構造をシート材料に転写することによってシート材料に皺が寄せられるように、ローラの表面全体に設けられることが好ましい。或いは、用途によっては、横方向に皺寄せされた部分もあれば、皺寄せされていない部分もあるように、シート材料のいくつかの部分のみに横方向に皺を寄せれば十分とすることもできる。
【００２０】
本発明のさらなる態様によれば、皺寄せユニットは、シート材料に対してシート材料の搬送方向に関する長手方向に皺を寄せるように適合された手段を備えた表面を有する第１の皺寄せローラの対と、シート材料に対してシート材料の搬送方向を横切る方向に皺を寄せるように適合された手段を備えた表面を有する第２の皺寄せローラの対とを備える。この実施形態では、シート材料の長手方向及び横方向のいずれにも皺寄せして、シート材料が第１のローラ対の間及び第２のローラ対の間を通過した時に特定のパターンがシート材料に転写されるようにすることができる。それぞれのローラ対の表面上の構造は、上述したように具体化することができる。
【００２１】
上述した実施形態のいずれに関しても、分注ユニットによって皺寄せシート材料に添加される追加材料は、例えば第１及び第２のローラ対によって生成されたパターンの長手方向に延びる谷部、横方向に延びる谷部、又は窪みなどの、皺寄せシート材料に形成された構造内に分注されることが好ましい。このことは、追加材料が粒子材料である場合に特に有利である。これらの谷部又は窪み内に分注された粒子材料は、その後皺寄せシート材料がロッド形成装置に供給され、そこで皺寄せシート材料を圧縮してロッドを形成する際にも内部に保持される。
【００２２】
本発明のさらに別の態様によれば、巻き取りユニットは、シート材料が与えられたボビンを駆動するためのモータと、ブレーキとを備えることができる。制御ユニットは、シート材料の連続ウェブの破断を防ぐようにモータ及びブレーキを制御する。今までのところの最新技術では、シート材料が、皺寄せユニットの皺寄せローラ又は追加の駆動ローラによって装置内を引っ張られる。本発明によれば、巻き取りユニットのモータが、ボビンからシート材料が巻き解かれるのを支援し、このことは、シート材料が脆弱な場合に特に有利である。脆弱なシート材料は、装置内でシート材料を引っ張るローラにより付与される牽引力が大きすぎる時に破断する傾向にある。従って、過剰な牽引力の発生を避けることができる。制御ユニットは、シート材料の実際の張力を示す信号を受け取ることが好ましい。この信号を処理し、これに応じて巻き取りユニットのモータを制御することができる。また、巻き取りユニットのブレーキも制御ユニットによって制御することができる。ボビンが空に近くなり、すなわちボビン上にほんのわずかなシート材料しか残っていない時には、ボビンの回転を停止しなければならない。ブレーキは、この段階中におけるシート材料の破断を避けるために、円滑な制動プロファイルを実現する役に立つ。
【００２３】
本発明のさらに別の態様によれば、装置は、装置内におけるシート材料の搬送中にシート材料のウェブに所定の張力を与えて維持するための被制御アクチュエータを含む張力ユニットをさらに備える。当業では受動張力ユニットが知られているが、被制御アクチュエータを含む張力ユニットは、シート材料に加わる張力を能動的に制御できるので有利である。例えば、既知の先行技術の張力ユニットは、シート材料に張力を加えるための、一定の質量又は重量を有する受動張力要素を含むが、この張力は能動的に制御することができない。一例として、本発明のこの態様による被制御アクチュエータは、シート材料に加わる張力を能動的に制御するために、被制御空気圧アクチュエータ、被制御油圧アクチュエータ、被制御電気アクチュエータ、又はその他のあらゆる好適な種類のアクチュエータとすることができる。
【００２４】
本発明のさらに別の態様によれば、装置は、皺寄せユニットの上流に配置された軟化ユニットをさらに備える。この軟化ユニットは、皺寄せするシート材料を軟化させることによって皺寄せ動作を容易にする役に立つ。一例として、軟化ユニットは、皺寄せするシート材料の温度を高めるための熱源を備えることができる。このような熱源を備えた軟化ユニットは、プラスチックシート材料の場合に特に有利である。プラスチックシート材料の温度が上昇するとシート材料が軟化し、ひいてはシート材料の皺寄せが容易になる。この目的では、例えば赤外線ラジエータなどのあらゆる従来の熱源を使用することができる。これとは別に、又はこれと組み合わせて、軟化ユニットは、シート材料の水分含量を上昇又は低下させることができる湿度制御手段を備えることができる。例えば、湿度制御手段は、紙シート材料の水分含量を高めるために、皺寄せする紙シート材料を加湿するためのノズル構成を備えることができる。水分含量が高すぎる場合には、熱源を作動させて紙シート材料の水分含量を低下させることができる。
【００２５】
図面を用いた以下の本発明による装置の実施形態についての説明から、本発明のさらなる有利な態様が明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による装置の実施形態の概略図である。
【図２】本発明による装置の２つの皺寄せローラの第１の実施形態の概略図である。
【図３】本発明による２つの皺寄せローラ（右上）の第２の実施形態、及び皺寄せローラの表面に設けられた山部と谷部の２つの概略的な構成（左上及び左下）の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１に、本発明による装置の実施形態を概略図で示す。この装置は、シート材料２に駆動係合して装置内を搬送する駆動ローラ１０を含む駆動ユニット１を備える。例えば、シート材料２は、紙又は好適なプラスチックフィルムとすることができる。シート材料２は、ボビン２１上にリール２０として蓄積され、ここから巻取りユニット３を用いて巻き解かれる。
【００２８】
巻取りユニット３は、ボビン２１にさらなる駆動力又は制動力を加えるように作用できるモータ３０及びブレーキ３１を備える。巻取りユニット３については以下で詳述する。センサ３２を設けて、このセンサ３２とリール２０の最外層との間の距離を検出し、動作を継続するのに十分なシート材料がボビン２１上に残っているかどうかを判定する。
【００２９】
シート材料２は、装置内をウェブの形で搬送される。装置内におけるシート材料２のウェブの経路沿いには、複数の搬送ローラ１１が設けられる。これらの搬送ローラ１１は、シート材料２のウェブを、その装置内の経路上で挟み付け又は案内する役割を果たす。
【００３０】
装置は、シート材料２のウェブが装置内を搬送される際に、ウェブに所定の張力を与えて維持するための張力ユニット４をさらに備える。この目的で、張力ユニット４は、たとえ動作中の状態が変化した場合でもシート材料２のウェブに対する望ましい所定の張力を常に維持するために能動的に制御することができる被制御アクチュエータ４０を備える。
【００３１】
装置は、シート材料２を所望の幅にオンライン切断するための切断ユニット５をさらに備える。上述したように、（例えば、レギュラーサイズのフィルタシガレットのフィルタの製造からスリムシガレットのフィルタの製造への切り換え、又はその他のあらゆる理由によって、（上記参照））装置により提供されるシート材料２の幅を変更すべき場合でも、もはや製造を中断してリール２０を担持するボビン２１を取り替える必要はなく、むしろ切断ユニット５が、シート材料２を所望の幅にオンラインで切断することができる。切断ユニット５については以下でさらに詳述する。
【００３２】
装置は、シート材料２の温度を高めるための軟化ユニット６をさらに備える。軟化ユニットは、シート材料２に皺を寄せるための皺寄せユニット７の上流に配置される。軟化ユニット６は、シート材料２を軟化させてその皺寄せを容易にする役に立つ。既に上述したように、軟化ユニット６は、赤外線ラジエータなどの熱源を備えることができるが、この目的に適した他のいずれの種類のラジエータを備えていてもよい。このような熱源は、シート材料２がプラスチックシート材料である場合に特に有利である。これとは別に、又はこれと組み合わせて、軟化ユニット６は、シート材料２の水分含量を上昇又は低下させることができる湿度制御手段を備えることができる。このことは、シート材料２が紙シート材料である場合に特に有利である。例えば、湿度制御手段は、紙シート材料の水分含量を高めるために、皺寄せする紙シート材料を加湿するためのノズル構成を備えることができる。水分含量が高すぎる場合には、熱源を作動させて紙シート材料の水分含量を低下させることができる。
【００３３】
上述したように、この装置は、シート材料２に皺を寄せるための皺寄せユニット７をさらに備える。皺寄せユニット７は、長手方向皺寄せユニット７０、又は横方向皺寄せユニット７１、或いは長手方向皺寄せユニット７０及び横方向皺寄せユニット７１を両方とも備えることができる。図２及び図３を参照しながら以下で詳述するように、長手方向皺寄せユニット７０及び横方向皺寄せユニット７１は、１又はそれ以上のローラ対を備えることができる。
【００３４】
装置は、シート材料２に追加材料を添加するための分注ユニット８をさらに備えることができる。上述したように、この追加材料は粒子材料であることが好ましい。分注ユニット８は、シート材料２の搬送方向で見た時に皺寄せユニット７の下流であって、装置によってシート材料が供給されるロッド形成装置の上流に配置される。当業では好適なロッド形成装置が周知であり、従ってこれらについては詳細に説明しない。
【００３５】
最後に、この装置は、図１に様々な破線及び矢印によって示すように、様々なユニットを制御するための制御ユニット９を備える。
【００３６】
動作時には、リール２０として蓄積されたシート材料２がボビン２１から巻き解かれる。駆動ユニット１の駆動ローラ１０がシート材料２のウェブに牽引力を加えて、ボビン２１上に蓄積されたリール２０からシート材料２が巻き解かれるようにする。しかしながら、これらの力はある程度変化してもよい。シート材料２の破断は避けなければならないので、制御ユニット９は、駆動ユニット１から大きな牽引力を示す信号を受け取ると、シート材料２が破断するのを防ぐために、モータ３０にボビン２１に対してさらなるトルクを加えさせることができる。同様に、張力が小さくなり過ぎた場合には、制御ユニット９は、シート材料２の張力を高めるようにブレーキ３１にボビン２１の回転速度を落とさせることができる。また、リール２０上にわずかな量のシート材料２しか残っておらず、このことがセンサ３２によって検出された時には、ブレーキ３１が、ボビン２１の回転速度の制御を支援して、停止段階中にシート材料２が破断するのを避ける。
【００３７】
既に上述したように、被制御アクチュエータ４０を備えた張力ユニット４は、シート材料２の所定の張力の印加及び維持を支援する。これにより、シート材料２が装置内を確実に搬送されるようになる一方で、シート材料２の張力を能動的に制御することによりシート材料２の破断が防がれる。
【００３８】
リール２０から巻き解かれたシート材料２が未だ必要な幅を有していない場合、装置内におけるシート材料２のさらなる経路において、切断ユニット５がシート材料２を所望の幅に切断することができる。この目的で、切断ユニット５は、シート材料２の搬送方向に対して垂直な方向に調整できる２つの横方向に調整可能な切断ホイール５０（図１にはこれらの一方のみを示す）を備えることができる。切断ホイール５０は、シート材料２の経路の中心線に対して対称的に変位可能であることが好ましい。
【００３９】
図１に戻ると、シート材料２を軟化させて皺寄せを容易にするために、シート材料は、皺寄せされる前に軟化ユニット６によって加熱又は加湿される。
【００４０】
次に、シート材料２は、長手方向皺寄せユニット７０、又は横方向皺寄せユニット７１、或いは長手方向皺寄せユニット７０及び横方向皺寄せユニット７１を両方とも備えることができる皺寄せユニット７に入る。例えば、図２に示すように、横方向皺寄せユニット７１は、皺寄せローラ７１０の対を備える。シート材料２は、皺寄せローラ７１０間を通過すると、シート材料２の搬送方向を横切る方向に皺寄せされる。図２に示す実施形態では、皺寄せローラ７１０の表面上の山部７１１及び谷部７１２の配列から分かるように、シート材料２が、搬送方向に対して垂直な方向に皺寄せされる。図２に示すシート材料２上の破線７１３は、シート材料２内に破線７１３の方向に皺寄せされた溝を示すものである。
【００４１】
また、図３（右上）に示すように、長手方向皺寄せユニット７０もローラ７００の対を備えることができる。しかしながら、横方向皺寄せユニット７１とは異なり、長手方向皺寄せユニット７０のローラ７００は、皺寄せローラの表面上に、図３の左上の図に概略的に示すように構成された山部７０１及び谷部７０２を備えることができる。一方、左下の図には、山部７０１及び谷部７０２の別の構成を示しており、尖った外見の頂部を示しているが、これらは丸みを帯びていてもよい。シート材料２は、ローラ７００の対間を通過すると、シート材料２の長手方向、すなわち搬送方向に皺寄せされる。図３の左手の図では、シート材料２は、図面の平面から観察者の方向に通過する。
【００４２】
当然ながら、装置は、長手方向皺寄せユニット７０及び横方向皺寄せユニット７１を両方とも備えることもできる。これにより、シート材料には、長手方向及び横方向に配列された窪みのパターンが生じる。
【００４３】
その後、シート材料は分注ユニット８を通過し、この分注ユニット８において、皺寄せシート材料２に追加材料、好ましくは粒状物質が添加される。粒状物質は、ローラ７１又は７０の山部７１１又は７０１によってシート材料２に皺寄せされた溝内又は窪み内にそれぞれ分注することができる。
【００４４】
次に、収束漏斗を通じて、粒状物質が添加されたシート材料を取り出し、粒状物質を含む圧縮シート材料のロッドを形成することができる。その後、フィルタ製造装置により、この圧縮シート材料のロッドを従来の方法で加工することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  駆動ユニット
２  シート材料
３  巻取りユニット
４  張力ユニット
５  切断ユニット
６  軟化ユニット
７  皺寄せユニット
８  分注ユニット
９  制御ユニット
１０  駆動ローラ
１１  搬送ローラ
２０  リール
２１  ボビン
３０  モータ
３１  ブレーキ
３２  センサ
４０  被制御アクチュエータ
５０  切断ホイール
７０  長手方向皺寄せユニット
７１  横方向皺寄せユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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