(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のウエブロール、一方のウエブロールのウエブを使用中ウエブとしてメイン送出経路まで導く使用経路、他方のウエブロールから引き出されたウエブを待機ウエブとして待機させる待機経路を含むウエブ送出源と、
前記メイン送出経路に設けられ、前記使用中ウエブを消費装置に向けて規定の速度で送出するメインフィードローラと、
前記一方のウエブロールのウエブ残量が所定値以下になったとき、前記使用中ウエブの送出を前記規定の速度に維持した状態で、前記メイン送出経路に沿って前記メインフィードローラにより送出されるウエブを前記使用中ウエブから前記待機ウエブに切換えるウエブ切換え装置と
を備え、
前記ウエブ切換え装置は、
前記一方のウエブロールのウエブ残量を検出し、このウエブ残量が所定値以下になったときロールの切換え信号を出力する残量検出手段と、
前記待機経路に設けられ、前記残量検出手段から前記切換え信号が出力されたとき、前記他方のウエブロールから待機ウエブを前記待機経路に沿って送出するサブフィードローラと、
前記待機ウエブの送出速度を検出する速度検出手段と、
前記待機ウエブの送出速度が前記使用ウエブの送出速度に達したとき、前記使用中ウエブに前記待機ウエブを接続すると同時に、この接続位置の上流側にて前記使用中ウエブを切断する一方、前記接続位置の下流側にて前記待機ウエブを切断する接続手段とを含み、
前記ウエブ送出源は、
前記ウエブロールがそれぞれ取付けられる一対のスピンドルと、
前記スピンドルを介して前記一対のウエブロールをそれぞれ独立して回転可能な駆動手段と、
前記使用経路および前記待機経路にそれぞれ設けられ、前記各経路に沿って送出されるウエブを吸引し、Ｕ状に引込み可能な一対のバッファ室と、
前記各バッファ室内へのウエブの引込み量をそれぞれ検出する一対の引込み検出手段と、
検出された各ウエブの引込み量が所定範囲に維持されるべく前記駆動手段を介して対応する側のウエブロールの回転速度を制御する制御手段と
を含む、ウエブのための自動接続システム。
【請求項２】
前記ウエブ送出源は、前記一対のウエブロールの位置を互いに入れ替えるための交換手段をさらに含む、請求項１の自動接続システム。
【請求項３】
前記交換手段は、
両端部に前記スピンドルを備える一方、前記スピンドル間の中央位置にて回転自在に支持されたロールマウントと、
前記ロールマウントを前記中央位置の回りに回転させるモータと
を含む、請求項２の自動接続システム。
【請求項４】
前記ウエブ送出源は、
前記一対のウエブロールの位置が互いに入れ替えられるとき、対応する側のウエブロールの移動に連動して前記バッファ室をそれぞれ移動させる移動手段をさらに含む、請求項２の自動接続システム。
【請求項５】
前記ウエブ送出源は、
前記各バッファ室に向けて対応する側のウエブを押込むための押込み手段をさらに含む、請求項１の自動接続システム。
【請求項６】
前記システムは、
前記メインフィードローラの下流に位置した前記メイン送出経路の部位に配置されたリザーバ装置をさらに含み、
前記リザーバ装置は、前記使用中ウエブから前記待機ウエブへの切換えに先立ち、使用中ウエブを蓄える、請求項１の自動接続システム。
【請求項７】
前記ウエブは、シガレットロッド、フィルタロッドおよびフィルタシガレットを含む喫煙物品の製造に使用されるウエブである、請求項１の自動接続システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シガレットロッドやフィルタロッドのための製造機に備えられるウエブの自動接続システム、とくに、シガレットロッドの巻紙となるウエブのように、薄く且つその引っ張り強度が比較的弱いウエブに好適した自動接続システムに関する。
【０００２】
【従来技術】
ウエブのための自動接続システムは、シガレットロッドやフィルタロッドを製造する製造機の連続運転を可能とするうえで、必要不可欠である。この種の自動接続システムは、使用中ロールから製造機に向けてウエブが送出されている過程において、使用中ロールの残量が少なくなると、ウエブの送出を使用中ロールから待機ロールに自動的に切り換える。この切換えのため、自動接続システムはリザーバ装置を備えている。
【０００３】
より詳しくは、リザーバ装置は、製造機に向けてウエブを送出するメインフィードローラの下流に設けられたリザーバを有し、このリザーバはウエブを蓄えることができる。前述したロールの切換えに先立ち、リザーバ装置はメインフィードローラと協働して製造機でのウエブの走行速度よりも速い速度にて、使用中ロールからウエブを送出させ、リザーバ内に要求される長さだけウエブを蓄える。したがって、ウエブの送出が使用中ロールから待機ロールに切り換えられるときには、リザーバ内に蓄えられたウエブを製造機に供給しながら使用中ロールの回転を停止した状態で、使用中ロールのウエブと待機ロールのウエブとの接続、すなわち、使用中ロールから待機ロールへの切換えが可能となる。
【０００４】
一方、使用中ロールからのウエブの送出中、使用中ロールには所定の制動力が付与されている。それゆえ、メインフィードローラの回転に伴い、使用中ロールがその制動力に抗して回転されるので、ウエブは使用中ロールから製造機に向けて安定して送出される。
ところで、製造機の生産能力を高めるには製造機自体の運転速度、つまり、メインフィードローラの回転速度を高速にする必要があり、このためには、使用中ロールに付与すべき制動力や、自動接続システムの作動速度、つまり、リザーバへのウエブの蓄積速度をも増加させる必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シガレットロッドの製造に使用されるウエブは薄く、その引っ張り強度もまた比較的弱い。このため、使用中ロールの制動力が増加すると、ウエブの送出中、ウエブの破断を招き易く、ウエブの送出速度、つまり、メインフィードローラの回転速度を高速化するには限界がある。
【０００６】
一方、自動接続システムにおいては、ウエブの送出速度（製造機内でのウエブの消費速度）が高速になればなるほど、リザーバ内へのウエブの蓄積速度および蓄積量がそれぞれ増加する。このため、リザーバ内に多量のウエブを整然と蓄えた後、リザーバから蓄積したウエブを円滑に製造機に向けて供給することは非常に難しい。
【０００７】
リザーバ内へのウエブの蓄積中、リザーバ内にてウエブが絡み合うと、ウエブの側縁に切れが生じ、ウエブが破断し易くなる。一方、上述したロールの切り換えが完了し、そして、リザーバ内に蓄積されたウエブも無くなった後には、待機ロールからのウエブが送出されるが、この際、待機ロールは制動力を受けた停止状態にある。このため、待機ロールからのウエブの送出開始時、待機ロールはウエブの引っ張り力により、停止状態から急激に回転されるため、待機ロールのウエブに加わる衝撃は大きく、ウエブの破断を招き易い。
【０００８】
本発明の目的は、ウエブの破断を招くことなくウエブの送出速度を高速化でき、しかも、使用中ロールから待機ロールへの切換えを安定して行うことができるウエブのための自動接続システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動接続システムは、ウエブ送出源を備え、このウエブ送出源は、一対のウエブロールと、一方のウエブロールからのウエブを使用中ウエブとしてメイン送出経路まで導く使用経路と、他方のウエブロールから引き出されたウエブを待機ウエブとして待機させる待機経路とを含んでいる。
【００１０】
さらに、自動接続システムは、メイン送出経路に設けられ、使用中ウエブを消費装置に向けて規定の速度で送出するメインフィードローラと、一方のウエブロールのウエブ残量が所定値以下になったとき、使用中ウエブの送出を前記規定の速度に維持した状態で、メイン送出経路に沿ってメインフィードローラにより送出されるウエブを使用中ウエブから待機ウエブに切換えるウエブ切換え装置とを備え、このウエブ切換え装置は、一方のウエブロールのウエブ残量を検出し、このウエブ残量が所定値以下になったときロール切換え信号を出力する残量検出手段と、待機経路に設けられ、残量検出手段から切換え信号が出力されたとき、ウエブ残量が所定値以下になったとき、他方のウエブロールから待機ウエブを待機経路に沿って送出するサブフィードローラと、待機ウエブの送出速度を検出する速度検出手段と、待機ウエブの送出速度が使用ウエブの送出速度に達したとき、使用中ウエブに待機ウエブを接続すると同時に、この接続位置の上流側にて使用中ウエブを切断する一方、接続位置の下流側にて待機ウエブを切断する接続手段とを含んでいる。
【００１１】
そして、上述のウエブ送出源は、ウエブロールがそれぞれ取付けられる一対のスピンドルと、スピンドルを介して一対のウエブロールをそれぞれ独立して回転可能な駆動手段と、使用経路および待機経路にそれぞれ設けられ、各経路に沿って送出されるウエブを吸引し、Ｕ状に引込み可能な一対のバッファ室と、各バッファ室内へのウエブの引込み量をそれぞれ検出する一対の引込み検出手段と、検出されたウエブの引込み量が所定範囲に維持されるべく前記駆動手段を介して対応する側のウエブロールの回転速度を制御する制御手段とを含んでいる。
【００１２】
上述の自動接続システムによれば、一方のウエブロールから使用中ウエブが消費装置に向けて送出されている間、一方のウエブロールの回転速度はバッファ室に引込まれる使用中ウエブの引込み量を所定範囲内に収めるべく制御される。したがって、使用中ウエブは弛んだり、または過度の張力を受けることがなく、一方のウエブロールからメインフィードローラまでの経路上を安定して走行する。
【００１３】
この後、一方のウエブロールの残量が所定値以下になると、使用中ウエブの送出が継続された状態で、他方のウエブロールは自身の駆動手段により回転されると同時にサブフィードローラが回転され、これにより、他方のウエブロールからの待機ウエブの送出が開始される。待機ウエブの送出速度が使用中ウエブの送出速度に達すると、接続手段は使用中ウエブに待機ウエブを接続すると同時に、これらの接続位置の上流側にて使用中ウエブを切断する一方、接続位置の下流にて待機ウエブを切断し、これにより、メインフィードローラにより送出されるウエブは使用中ウエブから待機ウエブに切換えられる。
【００１４】
このようウエブの切換え過程にて、他方のウエブロールの回転速度は、使用中ウエブの場合と同様に、バッファ室に引込まれる待機ウエブの引込み量を所定範囲に収めるべく制御され、待機ウエブもまた弛んだり、過度の張力を受けることはなく、使用中ウエブから待機ウエブへの切換えは安定して行われる。
上述したように使用中ウエブと待機ウエブとが互いに接続されるとき、これらウエブは共に送出状態にあるので、これらウエブに要求される耐張力は小さい。したがって、使用中ウエブの送出速度が高速であっても、ウエブの自動接続は安定して実施される。
【００１５】
また、ウエブの自動接続にリザーバ装置が必要ではないので、リザーバ装置の使用に起因した不具合が発生することもない。
好ましくは、ウエブ送出源は、前記一対のウエブロールの位置を互いに入れ替えるための交換手段をさらに含むことができ、具体的には、交換手段は、両端部にスピンドルを備える一方、スピンドル間の中央位置にて回転自在に支持されたロールマウントと、ロールマウントをその中央位置の回りに回転させるモータとを含んでいる。
【００１６】
この場合、ウエブの自動接続が完了すると、ロールマウントが回転され、一対のウエブロールはそれらの位置が互いに入れ替えられる。より詳しくは、他方のウエブロールは一方のウエブロールが配置されていた位置に移動し、これにより、待機ウエブが使用中ウエブとなり、消費装置に向けて送出される。
さらに、ウエブ送出源は、一対のウエブロールの位置が互いに入れ替えられるとき、対応する側のウエブロールの移動に連動してバッファ室をそれぞれ移動させる移動手段をさらに含むことができる。この場合、他方のウエブロールが移動しても、待機ウエブの安定した送出が確保される。
【００１７】
具体的には、各バッファ室は、一対のウエブロールの移動方向に沿う方向およびその移動方向と直交する方向の両方向、つまり、左右前後方向にて往復動可能である。この場合、一対のバッファ室が移動されるとき、これらバッファ室が互いに干渉することはなく、ウエブロールの入替えが円滑に行われる。
一方、ウエブ送出源は、各バッファ室に向けて対応する側のウエブを押込むための押込み手段をさらに含むことができる。この場合、使用済のウエブロールが新たなウエブロールに交換された後、押込み手段は、新たなウエブロールから引き出された待機ウエブを対応するバッファ室に自動的に引込ませるのに役立つ。
【００１８】
さらに、自動接続システムは、使用中ウエブのためのリザーバ装置を含むことができる。このリザーバ装置はメインフィードローラの下流に位置したメイン送出経路の部位に配置され、ウエブの自動接続に先立ち、使用中ウエブを一時的に蓄える。
このようなリザーバ装置の使用は、ウエブの自動接続時、使用中ウエブおよび待機ウエブにおける送出速度の減少を許容し、ウエブの自動接続がより安定して実施可能となる。また、リザーバ装置が使用されても、使用中ウエブの送出が停止されることはないので、バッファ装置のリザーバ内に要求される使用中ウエブの蓄積量は少なくて済む。
【００１９】
さらに、上述した消費装置は、シガレットロッド、フィルタロッドまたはフィルタシガレットを製造する製造機であって、自動接続システムはその製造機に向けてシガレットロッド、フィルタロッドまたはフィルタシガレットの製造に使用されるウエブの供給および自動接続を実行する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１はシガレットロッド製造機１を示し、この製造機１はウエブのための自動接続システム３を備えている。
公知のように製造機１において、刻たばこはフィーダ５からチムニ７を介して無端状のたばこバンド９に供給される。したがって、刻たばこはたばこバンド９の下面に層状に吸着され、刻たばこ層（図示しない）を形成する。刻たばこ層はたばこバンド９とともに走行し、そして、無端状のガニチャテープ１１上のウエブＰ1に供給される。ウエブＰ1は自動接続システム３から送出されている。
【００２１】
刻たばこ層およびウエブＰ1はガニチャテープ１１とともに、製造機１のラッピングセクション１３を通過し、この過程にて、刻たばこ層はウエブＰ1に包み込まれ、これにより、たばこロッド（図示しない）が連続して成形される。この後、たばこロッドはヒータ１５を経て切断セクション１７を通過し、この際、切断セクション１７にて、個々のシガレットロッドに切断される。なお、シガレットロッドはフィルタシガレットのシガレットの２本分の長さを有する。
【００２２】
ラッピングセクション１３と自動接続システム３との間にはウエブＰ1のメイン送出経路が規定されている。メイン送出経路にはラッピングセクション１３側からプリンタ１９およびリザーバ装置２１が順次配置されている。プリンタ１９はウエブＰ1に所定の情報を印刷する。リザーバ装置２１はリザーバ２１Rを備え、このリザーバ２１R内にウエブＰ1を蓄えることができる。
【００２３】
より詳しくは、リザーバ装置２１はさらに一対のプーリングローラ２３を備え、これらプーリングローラ２３はリザーバ２１Rの入口に配置されている。プーリングローラ２３は、製造機１側でのウエブＰ1の走行速度、つまり、ガニチャテープ１１の走行速度よりも速い速度でリザーバ２１R内にウエブＰ1を引込み、これにより、リザーバ２１R内に所定長さのウエブＰ1が一時的に蓄えられる。
【００２４】
図２に示されているように自動接続システム３はメインフレーム２を備えており、メインフレーム２はその上部にプレート状のロールマウント４を有している。ロールマウント４はその中央にて反転モータ６の出力軸８に取付けられている。反転モータ６はメインフレーム２に支持されている。反転モータ６の出力軸８が回転されると、ロールマウント４は出力軸８を中心として回転する。
【００２５】
ロールマウント４の両端部にてスピンドル１０ａ，１０ｂがそれぞれ貫通しており、これらスピンドル１０はロールマウント４に回転自在に支持されている。各スピンドル１０にはウエブロールＲが取り外し可能にして取付けられており、これらロールＲは同一の垂直面内に配置されている。
図３に示されるように、各スピンドル１０にはギヤプーリ１２ａ，１２ｂが取付けられ、一方、反転モータ６の出力軸８には二重構造のダブルギヤプーリ１４，１６がそれぞれ取付けられている。より詳しくは、ダブルギヤプーリ１４は出力軸８に回転自在に支持されたスリーブ軸と、このスリーブ軸の両端にそれぞれ形成された第１および第２ギヤプーリ１４ａ，１４ｂとを有する。ダブルギヤプーリ１６はダブルギヤプーリ１４のスリーブ軸に回転自在に支持されたスリーブ軸と、このスリーブ軸の両端にそれぞれ形成された第１および第２ギヤプーリ１６ａ，１６ｂとを有する。
【００２６】
ギヤプーリ１２ａとダブルギヤプーリ１４の第１ギヤプーリ１４ａと間は無端状のギヤベルト１８ａを介して接続されており、ギヤプーリ１２ｂとダブルギヤプーリ１６の第１ギヤプーリ１６ａとの間は無端状のギヤベルト１８ｂを介して接続されている。
一方、メインフレーム２には反転モータ６の両側に駆動モータ２０ａ，２０ｂがそれぞれ支持されており、これら駆動モータ２０の出力軸にはギヤプーリ２２ａ，２２ｂがそれぞれ取付けられている。ギヤプーリ２２ａとダブルギヤプーリ１４の第２ギヤプーリ１４ｂとの間は無端状のギヤベルト２４ａを介して接続されており、ギヤプーリ２２ｂとダブルギヤプーリ１６の第２ギヤプーリ１６ｂとの間は無端状のギヤベルト２４ｂを介して接続されている。
【００２７】
したがって、駆動モータ２０ａ，２０ｂは上述した動力伝達経路を介してスピンドル１０ａ，１０ｂにそれぞれ接続され、対応するスピンドル１０、つまり、対応するロールＲを独立して回転させることができる。
さらに、図２に示されているようにロールマウント４の両端部からブラケット２６ａ，２６ｂが突出され、これらブラケット２６の先端に案内ローラ２８ａ，２８ｂがそれぞれ回転自在に取り付けられている。
【００２８】
図２でみて、一対のロールＲのうち左側のロールは使用中ロールＲ1であり、右側のロールは待機ロールＲ2である。
使用中ロールＲ1のウエブＰ1は所定の使用経路に沿って送出されている。より詳しくは、ウエブＰ１の使用経路は案内ローラ２８ａ，３０から規定されて、ウエブＰ1のメイン送出経路に接続されており、そして、案内ローラ３０はメインフレーム２に回転自在に支持されている。より詳しくは、メイン送出経路の上流側部分は案内ローラ３２，３４により規定され、これら案内ローラ３２，３４はメインフレーム２に回転自在に支持されている。メイン送出経路の下流側部分は、メインフレーム２外に回転自在に設けられた複数の案内ローラ（図示しない）により規定され、製造機１まで延びている。
【００２９】
メイン送出経路の下流側部分にはメインフレーム２の近傍にメインフィードローラ３８が配置されており、このメインフィードローラ３８はピンチローラ３６を備えている。メインフィードローラ３８はメインフィードモータ（図示しない）により回転され、メイン送出経路に沿いウエブＰ1を製造機１に向けてさらに送出する。
【００３０】
ウエブＰ1の使用経路にはバッファ装置４０aが配置されており、バッファ装置４０aの詳細は図４に示されている。なお、図４では、バッファ装置４０aは横置き状態で示されている。
バッファ装置４０ａはサクションケーシング４２を備え、このサクションケーシング４２は長尺な矩形形状をなしている。サクションケーシング４２は水平に配置され、一端のみにて開口されている。サクションケーシング４２の開口端近傍にはインレットローラ４４およびアウトレットローラ４６が回転自在に配置されており、これらローラ４４，４６は上下方向に離間し、サクションケーシング４２の開口端を挟んでいる。
【００３１】
使用中ロールＲ1から送出されたウエブＰ1はインレットローラ４４を介してサクションケーシング４２内に一旦引き込まれた後、アウトレットローラ４６を介してサクションケーシング４２から引き出されている。より詳しくは、サクションケーシング４２の他端からサクション管路４８が延び、サクション管路４８は送風機に接続されている。送風機はサクションケーシング４２内の空気を排気し、サクションケーシング４２内に所定の負圧を発生させる。このような負圧は、サクションケーシング４２内にウエブＰ1を引込み、引き込まれたウエブＰ1は図４から明らかなようにサクションケーシング４２内にてＵ字形に形成され、サクションケーシング４２内を開口端側の開放室５０とサクション管路４８側の負圧室５２とに区画し、負圧室５２はサクション管路４８に連通している。
【００３２】
さらに、サクションケーシング４２の背面には長尺なボックス５４が取付けられている。ボックス５４はサクションケーシング４２の長手方向に延び、サクションケーシング４２内にスリット５６を介して連通した内部室を有している。図４から明らかなようにスリット５６は開放室５０から負圧室５２に亘って延びている。
【００３３】
ボックス５４は管路５８を介して圧力センサ６０ａに接続されている。圧力センサ６０ａはボックス５４内の圧力を検出し、その検出信号を図５に示すようにコントローラ６２に出力する。コントローラ６２は前述した駆動モータ２０ａ，２０ｂに電気的に接続され、圧力センサ６０ａからの検出信号に基づき、使用中ロールＲ1側の駆動モータ２０ａの回転速度を制御する。
【００３４】
より詳しくは、前述したメインフィードローラ３８が規定の速度で回転されているとき、駆動モータ２０ａもまた所定の回転速度で回転され、使用中ロールＲ1からウエブＰ1が送出されている。つまり、メインフィードローラ３８の回転によるメイン送出経路上でのウエブＰ1の送出と同時に、使用中ロールＲ1からのウエブＰ1の送出が行われている。
【００３５】
それゆえ、駆動モータ２０aによるウエブＰ1の送出速度とメインフィードローラ３８によるウエブＰ1の送出速度とが一致した状態にあるとき、サクションケーシング４２内へのウエブＰ1のＵ字引込み部分の長さは一定となる。したがって、サクションケーシング４２のスリット５６はウエブＰ1のＵ字引込み部分により一定の比率で分割される結果、ボックス５４内の圧力は安定する。
【００３６】
しかしながら、駆動モータ２０aによるウエブＰ1の送出速度がメインフィードローラ３８によるウエブＰ1の送出速度よりも低下すると、ウエブＰ1のＵ字引込み部分の長さが減少し、スリット５６の分割比が変化する。この場合、サクションケーシング４２の負圧室５２に露出するスリット５６の部分が長くなり、これに対し、開放室５０に露出するスリット５６の部分が短くなる。このような状況では、ボックス５４内の空気がスリット５６および負圧室５２を通じてより多く排気され、ボックス５４内の圧力が低下する。圧力センサ６０ａはボックス５４内の圧力低下を検出し、この検出した圧力低下をコントローラ６２に送信する。この場合、コントローラ６２は前述した駆動モータ２０ａの回転速度を速め、使用中ロールＲ1からのウエブＰ1の送出速度を増加させる。
【００３７】
この後、使用中ロールＲ1からのウエブＰ1の送出速度の増加に伴い、ウエブＰ1のＵ字引込み長さが増加すると、負圧室５２に露出するスリット５４の部分が短くなり、これに対し、開放室５０に露出するスリット５４の部分が長くなる。それゆえ、ボックス５４内には開放室５０およびスリット５６を通じ、より多くの大気圧下の空気が供給され、この結果、ボックス５４内の圧力が上昇する。圧力センサ６０ａはその圧力上昇を検出し、検出した圧力上昇をコントローラ６２に送信する。この場合、コントローラ６２は駆動モータ２０aの回転速度を遅くし、使用中ロールＲ1からのウエブＰ1の送出速度を減少させる。
【００３８】
すなわち、コントローラ６２は、圧力センサ６０ａにより検出されるボックス５４内の圧力変動に基づき、駆動モータ２０ａの回転速度を制御し、サクションケーシング４２内へのウエブＰ1の引込み量、つまり、ウエブＰ1のＵ字引込み部分の長さを所定の範囲内に維持する。したがって、使用中ロールＲ1からウエブＰ1が送出されるとき、ウエブＰ1はメインフィードローラ３８による引っ張り力を殆ど受けることがなく、ウエブＰ1自身に要求される耐張力の低減が可能となる。この結果、メインフィードローラ３８の回転速度が高速化しても、ウエブＰ1の破断を招くことなく、使用中ロールＲ1からウエブＰ1の安定した送出が可能となり、製造機１の高速運転に大きく貢献する。とくに、シガレットロッドの巻紙として使用されるウエブはフィルタロッドの巻紙として使用されるウエブに比べて薄く、その引っ張り強度もまた低いため、上述したウエブＰ1の送出方式は、シガレットロッド製造機に好適する。
【００３９】
図６に示されているように、たとえばバッファ装置４０ａはその全体がプレート状のホルダ４１に取付けられており、ホルダ４１の基端部はスライダ４３に連結されている。スライダ４３は水平ガイド４５の溝内に配置されており、水平ガイド４５はウエブＰ1の使用経路を含む垂直面内を水平方向に延びている。したがって、スライダ４３は水平ガイド４５の溝内をメインフレーム２に沿い水平方向に往復動自在である。
【００４０】
一方、水平ガイド４５にはブラケットを介してモータ４７が支持されており、このモータ４７とスライダ４３との間はダブルピニオン型のラックアンドピニオン機構（図示しない）を介して相互に接続されている。より詳しくは、ラックアンドピニオン機構は、メインフレーム２に固定され、水平方向に延びるラックと、スライダ４３に回転自在に支持され、ラックにそれぞれ噛み合う２つピニオンと、モータ４７の出力軸とピニオンとの間を接続する動力伝達系を含む。
【００４１】
したがって、モータ４７が駆動されると、スライダ４３、つまり、サクションケーシング４２は水平方向、すなわち、図２でみて左右に往復動可能である。
なお、ホルダ４１の中央部およびサクションケーシング４２はブラケット４９を介してフレキシブルバンド５１に連結され、フレキシブルバンド５１はサクションケーシング４２の往復動を円滑にする。
【００４２】
一方、水平ガイド４５の両端部とメインフレーム２との間にエアシリンダ５３（図６には一方のみを図示）がそれぞれ配置されており、これらエアシリンダ５３は水平ガイド４５、つまり、サクションケーシング４２をその往復動方向と直交する方向、つまり、メインフレーム２に対して接離する方向に移動させることができる。したがって、サクションケーシング４２は水平面内にて前後左右に移動可能である。
【００４３】
さらに、ホルダ４１の先端部には押込みシリンダ５５が取付けられており、押込みシリンダ５５はサクションケーシング４２の開口端と対向している。押込みシリンダ５５のピストンロッドにはその先端にはプッシャ５７が取付けられている。プッシャ５７は、ウエブＰ1の走行を案内する案内溝を有する。
一方、図２に示されているように待機ロールＲ2のウエブＰ2は待機経路に沿って引き出され、待機経路の終端まで導かれている。待機経路の終端にはサブフィードローラ６６が配置されており、サブフィードローラ６６はピンチローラ６４を備えている。サブフィードローラ６６はサブフィードモータ６８の出力軸に取付けられており、サブフィードモータ６８は前述したコントローラ６２により回転される。
【００４４】
図２から明らかなように待機経路の途中にはバッファ装置４０ｂが配置されており、バッファ装置４０ｂは前述したバッファ装置４０ａの上方に位置付けられている。バッファ装置４０ｂは、バッファ装置４０ａと同様な構成を有している。したがって、バッファ装置４０ｂのサクションケーシング４２は水平ガイド４５に沿って左右方向に往復動可能であるともに、水平ガイド４５とともに前後方向に往復動可能である。
【００４５】
待機ロールＲ2からサブフィードローラ６６まで導かれているウエブＰ2はバッファ装置４０ｂのサクションケーシング４２内に一旦Ｕ字形に引込まれた後、サクションケーシング４２から引出されている。図５に示されているように、バッファ装置４０ｂの圧力センサ６０ｂもまた前述のコントローラ６２に電気的に接続され、圧力変動をコントローラ６２に送信する。
【００４６】
図２に示されているように、使用中ロールＲ1側の使用経路と待機ロールＲ2側の待機経路との間には、ウエブ接続セクション７０が配置されている。このウエブ接続セクション７０の基本的な構造はたとえば特公昭61-53294号公報に開示されている。それゆえ、ここでは、図７を参照しながらウエブ接続セクション７０の構成を簡単に説明する。
【００４７】
ウエブ接続セクション７０は接続ローラ７２を備え、接続ローラ７２は前述した案内ローラ３０，３２間に配置されている。したがって、案内ローラ３０を通過したウエブＰ1は、接続ローラ７２を経て案内ローラ３２に導かれている。接続ローラ７２は揺動レバー７４の上端に回転自在に取付けられており、揺動レバー７４はその中央にてメインフレーム２に回転自在に支持されている。
【００４８】
揺動レバー７４の下端にはエアシリンダからなる接続シリンダ７６が接続されており、接続シリンダ７６のピストンロッド７８の伸縮により、揺動レバー７４は揺動する。なお、接続シリンダ７６もまたメインフレーム２に支持されている。
揺動レバー７４の上端にはステー８０を介して切断ナイフ８２が取付けられており、切断ナイフ８２は揺動レバー７４が図示の状態から図６中の矢印Ｃ方向、つまり、時計方向に回動されたときウエブＰ1を切断する。
【００４９】
一方、接続ローラ７２の近傍には受けローラ８４が回転自在に配置されており、受けローラ８４は接続ローラ７２から離間し、これらローラ７２，８４間にウエブＰ1のメイン送出経路が延びている。受ローラ８４の下方には反転ローラ８６，８８が回転自在に配置され、これら反転ローラ８６，８８は上下方向に離間している。さらに、反転ローラ８６，８８の下方には案内ローラ９０が回転自在に配置されている。
【００５０】
ここで、受ローラ８４および反転ローラ８６はスライドガイド８９（図２参照）に取付けられており、スライドガイド８９は前述したバッファ装置４０ａ，４０ｂと同様に前後左右に往復動可能である。
図７から明らかなように待機ロールＲ2から引き出されたウエブＰ2は受ローラ８４、反転ローラ８６，８８および案内ローラ９０を介して前述のサブフィードローラ６６とピンチローラ６４との間に導かれている。
【００５１】
一方、反転ローラ８８はテンションレバー９２の一端に回転自在に支持されており、テンションレバー９２は前述した揺動レバー７４と共通の軸に回転自在に支持されている。そして、テンションレバー９２は、図７でみて矢印Ｄで示す下向きにばね（図示しない）により回動付勢されているが、テンションレバー９２の下向きの回動はストッパ９４に阻止されている。すなわち、ストッパ９４はテンションレバー９２の他端近傍に配置され、テンションレバー９２の他端に係合して、反転ローラ８８を図示の位置に保持している。ここで、ストッパ９４は揺動レバー７４に取付けられており、揺動レバー７４が図示の状態から時計方向に回動されると、テンションレバー９２の他端とストッパ９４との間の係合が解除され、この結果、テンションレバー９２は下向きに回動される。
【００５２】
受ローラ８４と反転ローラ８６との間にて、ウエブＰ2はウエブＰ1に所定の間隔を存して近接した状態にある。
接続ローラ７２と受ローラ８４との間の上方にはテープ供給装置９６が配置されており、テープ供給装置９６は所定長さの両面接着テープを順次繰出すことができる。より詳しくは、テープ供給装置９６は、たとえば連続した台紙から両面接着テープを１枚ずつ剥がし、その先端を接続ローラ７２と受ローラ８４と間に供給する。さらに、受ローラ８４の下方には切断ナイフ９８が固定して配置され、切断ナイフ９８はウエブＰ1，Ｐ2間に位置付けられている。
【００５３】
前述したように使用中ロールＲ1からウエブＰ1が送出されているとき、待機ロールＲ2側の駆動モータ２２ｂおよびサブフィードローラ６６の回転は共に停止している。つまり、ウエブＰ2は停止状態にある。
しかしながら、使用中ロールＲ1のウエブＰ1の残量が所定値以下になると、上述したウエブ接続セクション７０は、ウエブＰ1にウエブＰ2を接続し、この後は待機ロールＲ2のウエブＰ2を製造機１に向けて送出させ、この結果、ウエブの送出が使用中ロールＲ1から待機ロールＲ2に切換えられる。
【００５４】
ウエブ接続セクション７０の作動を制御するために、図４に示されるようにコントローラ６２はセクション７０に電気的に接続されている一方、コントローラ６２にはさらに、使用中ロールＲ1でのウエブＰ1の残量を検出する残量検出センサ９８や、ウエブＰ2の送出速度を検出する速度センサ１００、そして、前述した反転モータ６が電気的に接続されている。
【００５５】
なお、残量検出センサ９８は接触型または非接触型の何れのセンサであってもよく、使用中ロールＲ1の近傍に配置されている。速度センサ１００はバッファ装置４０ｂからサブフィードローラ６６までの待機経路に配置されている。
使用中ロールＲ1でのウエブＰ1の残量が所定値以下に減少すると、この減少は残量検出センサ９８により検出され、残量検出センサ９８はコントローラ６２にロールの切換え信号を送信する。
【００５６】
切換え信号の送信を受け取ると、コントローラ６２は駆動モータ２２ｂおよびサブフィードモータ６８に駆動信号を供給し、サブフィードモータ６８を所定の回転速度まで上昇させる。したがって、待機ロールＲ2からウエブＰ2が送出されると同時に、サブフィードローラ６６はウエブＰ2を風送管（図示しない）を通じ、回収容器に向けて排出する。
【００５７】
ここで、上述したウエブＰ2の送出にあたり、コントローラ６２はバッファ装置４０ｂ側の圧力センサ６０ｂからの検出信号に基づき駆動モータ２２ｂの回転を制御し、バッファ装置４０ｂのサクションケーシング４２内に引込まれるウエブＰ2のＵ字引込み部分の長さを所定の範囲に維持する。したがって、ウエブＰ2はウエブＰ1と同様に待機ロールＲ2から円滑に送出され、この送出に際し、ウエブＰ2の耐張力は余り必要ではない。
【００５８】
この後、待機経路上でのウエブＰ2の送出速度が上昇し、この送出速度がメインフィードローラ３８の回転速度により決定されるウエブＰ1の送出速度に一致すると、速度センサ１００は、ウエブＰ2の送出速度がウエブＰ1の送出速度に一致したことを示す信号をコントローラ６２に送信する。この時点で、コントローラ６２はウエブ接続セクション７０の接続シリンダ７６を収縮させ、揺動レバー７４を時計方向に回動させる。したがって、接続ローラ７２は受ローラ８４に向けて移動し、これらローラ７２，８４は、ウエブＰ1，Ｐ2間に両面接着テープＴを介在させた状態で、これらウエブＰ1，Ｐ2を挟み付ける。この結果、図８に示されるようにウエブＰ1，Ｐ2は両面接着テープＴを介して相互に接続される。なお、この後、テープ供給装置９６からは新たな両面接着テープＴが引き出される。
【００５９】
一方、揺動レバー７４の回動に伴い、切断ナイフ８２はウエブＰ1に向けて移動し、切断ナイフ８２はウエブＰ1，Ｐ2の接続部よりも上流側の部位にてウエブＰ1を切断する。
また、揺動レバー７４の回動は、揺動レバー７４と前述したストッパ９４との係合を解除し、テンションレバー９２が時計方向に回動する結果、反転ローラ８８は下降する。このような反転ローラ８８の下降は、受ローラ８４と反転ローラ８８との間のウエブＰ2に弛みを発生させる。このような弛み部分は、ウエブＰ1，Ｐ2の接続部が切断ナイフ９８を通過する際に、切断ナイフ９８よりも下流側のウエブＰ1，Ｐ2の双方により引っ張られる。したがって、切断ナイフ９８はウエブＰ1，Ｐ2の接続部よりも下流の部位にてウエブＰ2を切断する。この結果、メインフィードローラ３８側のメイン送出経路には待機ロールＲ2から送出されたウエブＰ2が供給されることになり、ウエブＰの送出は使用中ロールＲ1から待機ロールＲ2に切換えられる。
【００６０】
この後、揺動レバー７４が逆向きに回動されて元の姿勢に復帰し、接続ローラ７２は受ローラ８４から離れる。一方、テンションレバー９２もまた上方に向けて回動されて元の姿勢に復帰し、ストッパ９４と係合される。
上述の説明から明らかなようにロールの切換えは、ウエブＰ1の送出を継続した状態で行うことから、ロールの切換えのために前述したリザーバ装置２１を使用する必要はない。
【００６１】
それゆえ、リザーバ装置２１内でのウエブの絡みに起因した切れなどの不具合が発生することもないし、ウエブの接続が完了した後、停止状態の待機ロールＲ2からウエブＰ2が急激に送出されることもなく、ウエブＰ2の破断は確実に防止される。
上述したロールの切換えが完了した後、コントローラ６２は駆動モータ２２ａおよびサブフィードローラ６６の回転を停止する。また、駆動モータ２２ａは逆転され、ロールＲ1から引き出された状態にあるウエブＰ1はロールＲ1に巻き取られる。
【００６２】
ロールの切換え後、コントローラ６２は圧力センサ６０ｂからの検出信号に基づき、駆動モータ２２ｂ、つまり、今は使用中の状態にあるロールＲ2の回転速度を同様に制御する。
この後、前述したバッファ装置４０aはウエブＰ1が送出されていた使用経路から後退され、そして、コントローラ６２は前述した反転モータ６を介してロールマウント４を図２でみて時計方向に１８０°反転させる。したがって、ロールＲ2およびロールＲ1の位置が互いに入れ替えれる。
【００６３】
この際、バッファ装置４０ｂはロールＲ2の移動に連動し、ロールＲ2の移動方向に移動され、バッファ装置４０aの上方位置にて停止される。このようなバッファ装置４０ｂの移動は、ウエブＰ2の送出を安定して維持しながら、ウエブＰ2の待機経路、つまり、使用経路を移動させることができる。この結果、バッファ装置４０ｂからのウエブＰ2は、ロールの切換え前のウエブＰ1の場合と同様に案内ローラ３０および接続ローラ７２を介してメインフィードローラ３８側に導かれる。この際、バッファ装置４０aは後退した状態にあるので、ウエブＰ2がバッファ装置４０ａと干渉することはない。
【００６４】
一方、前述したバッファ装置４０ｂの移動に連動し、バッファ装置４０ａもまたロールＲ1の移動に連動して、ロールＲ1の移動方向に移動され、バッファ装置４０bが以前配置されていた位置の上方にて停止する。
この後、使用済のロールＲ1はスピンドル１０ａから取外され、このスピンドル１０ａには新たなウエブロールが待機ロールとして取付けられる。新たな待機ロールのウエブは、バッファ装置４０ａのサクションケーシング４２とプッシャ５７との間を通過して引き出され、そして、受ローラ８４、反転ローラ８６，８８および案内ローラ９０を経てサブフィードローラ６６まで導かれる。この際、受ローラ８４および反転ローラ８６はバッファ装置４０ａと同様に後退した状態にあるので、新たな待機ロールからのウエブの引回しは、送出中のウエブＰ2と干渉することなく容易に行うことができる。
【００６５】
この後、バッファ装置４０ａ、受ローラ８４および反転ローラ８６は元の位置まで前進され、受ローラ８４と反転ローラ８６との間にて、待機ロールから導かれた新たなウエブは送出中のウエブＰ2に近接した状態で対向する。
そして、バッファ装置４０ａの押込みシリンダ５５が伸長されると、プッシャ５７はそのガイド溝内に新たなウエブを挟み込み、そして、バッファ装置４０ａのサクションケーシング４２に向けて押出す。これにより、サクションケーシング４２はその開口端から新たなウエブを自動的に引込み、新たなウエブは図２に示す状態と同様な待機状態となる。
【００６６】
本発明は上述の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。
たとえば、サブフィードモータ６８からコントローラ６２に向けて回転速度信号が送信される場合、コントローラ６２はサブフィードモータ６８からの回転速度信号に基づいてウエブＰ2の送出速度を検出することができ、前述した速度センサ１００は不要となる。
【００６７】
また、ウエブ接続セクション７０はその一例を単に示したものであり、図７に示す構成に制約されるものでない。
さらに、上述の実施例は、ロールの切換え時にリザーバ装置２１を使用していないが、製造機１側でのウエブの走行速度が余りにも高速となる状況下にあっては、リザーバ装置２１を使用することもできる。
【００６８】
より詳しくは、製造機１側にてウエブの走行速度が余りにも高速であると、ウエブ接続セクション３でのウエブＰ1とウエブＰ2との接続が不安定になる虞がある。この場合、ロールの切換えに先立ち、リザーバ装置２１のプーリングローラ２３およびメインフィードローラ３８の回転速度が定常運転時の回転速度よりも増加され、リザーバ装置２１のリザーバ２１R内にはウエブＰ1が所定の長さだけ蓄えられる。この後、プーリングローラ２３およびメインフィードローラ３８の回転速度は定常運転時の回転速度よりも減少される。この状態にて、前述したロールの切換え、つまり、ウエブＰ1とウエブＰ2との間の接続動作が実施されると、ウエブ間の接続は安定して行われる。この場合でも、使用中ロールＲ1からのウエブＰ1の送出は継続されているので、リザーバ装置２１内に多量のウエブＰ1を蓄える必要はなく、リザーバ２１R内でのウエブＰ1のトラブルは確実に避けられる。
【００６９】
さらにまた、本発明の自動接続システムはシガレットロッド製造機に適用されているが、フィルタロッドを製造する製造機にも同様に適用可能である。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明におけるウエブのための自動接続システムは、使用中ウエブから待機ウエブに切換える際にこれらウエブが互いに接続されるとき、使用中ウエブおよび待機ウエブは共に送出状態にあるので、これらウエブに要求される耐張力は小さい。それ故、使用中ウエブの規定の送出速度が高速であっても、ウエブの自動接続は安定して実施可能となる。しかも、ウエブの切換え過程にあっても、バッファ室の働きにより、使用中ウエブおよび待機中ウエブが弛んだり、過度の張力を受けることもないので、ウエブの自動接続は安定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ウエブのための自動接続システムを備えたシガレットロッド製造機の概略図である。
【図２】  図１の自動接続システムの概略図である。
【図３】  図２のロールを回転させるための動力伝達経路を示した図である。
【図４】  図２のバッファ装置を一部破断して示した斜視図である。
【図５】  自動接続システムの作動を制御するためのブロック図である。
【図６】  図４のバッファ装置を前後左右に往復動させる機構を示した概略図である。
【図７】  自動接続システムのウエブ接続セクションを示した概略構成図である。
【図８】  ウエブの接続状態を示した斜視図である。
【符号の説明】
４                  ロールマウント（交換手段）
６                  反転モータ（交換手段）
１０ａ，１０ｂ      スピンドル（ウエブ送出源）
２０ａ，２０ｂ      駆動モータ（ウエブ送出源）
２１                リザーバ装置
３８                メインフィードローラ
４０ａ，４０ｂ      バッファ室
４３                スライダ（移動手段）
４５                水平ガイド（移動手段）
５５                押込みシリンダ（押込み手段）
６０ａ，６０ｂ      圧力センサ（引込み検出手段）
６２                コントローラ（制御手段）
６６                サブフィードローラ
７０                ウエブ接続セクション（接続手段）
９８                残量検出センサ（残量検出手段）
１００              速度センサ（速度検出手段）
Ｐ1                 使用中ウエブ
Ｐ2                 待機ウエブ
Ｒ1                 使用中ロール
Ｒ2                 待機ロール
【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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