JP4098079B2 - フィルタ製造機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタシガレットのフィルタプラグとして使用されるフィルタロッドを製造するフィルタ製造機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のフィルタ製造機は例えば、特開平7-203935号公報に開示されている。この公知の製造機はフィルタ繊維からなるトウを蓄えた貯蔵容器を備え、この貯蔵容器からトウが所定の繰出し経路に沿って繰出される。トウの繰出し過程にて、トウは開繊処理を受けて拡げられ、シート材に形成される。この後、シート材はトリアセチン等の可塑剤の添加を受け、そして、ロッド成形装置に向けて供給される。ロッド成形装置はシート材を棒状に成形しながら、この棒状のシート材をペーパにより包み込み、フィルタロッドを連続的に成形する。
【０００３】
フィルタロッド内にて、トウのフィルタ繊維は可塑剤により相互に結合されているので、フィルタロッドの外観形状は安定して維持される。また、フィルタロッドの硬さは可塑剤の添加量、つまり、フィルタ繊維間の結合力により決定される。したがって、この種のフィルタロッドの製造に関し、フィルタロッドの硬さを安定させるには、シート材の全面に可塑剤を均一に添加する必要がある。従来、可塑剤の添加にはブラシ塗布方式、ローラ転写方式およびノズル噴射方式等の種々の方式が採用されているが、可塑剤がトリアセチンの場合、トリアセチンの添加にはブラシ塗布方式やローラ転写方式が多用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トリアセチンが可塑剤として使用される場合、トリアセチンはフィルタ繊維の表面を溶かし、フィルタ繊維内に吸収されてフィルタ繊維間の接合部を形成し、この接合部の接着強度は強い。それゆえ、可塑剤としてトリアセチンが使用されたフィルタロッド、より詳しくは、このフィルタロッドを切断して得られるフィルタシガレットのフィルタプラグはたとえ水中に放置されても、分解性に乏しい。
【０００５】
一方、トリアセチンの代りにポリエチレングリコール（PEG）などの水溶性材料がバインダとして使用される場合、フィルタプラグの分解性は高い。しかしながら、バインダとして使用されるPEGは、ホットメルト接着剤のように加熱された状態でのみ液状をなし、しかも、液状PEGの粘性はトリアセチンに比べて非常に高い。
【０００６】
従来、可塑剤の噴射に使用されるノズルは低い噴射圧を有するため、比較的低粘度の液状可塑剤のみ噴射可能であり、液状PEG等の高粘度のバインダ液を良好に噴射できない。
一方、ノズルの噴射圧が高められれば、ノズルはある程度の粘性の高いバインダ液をも噴射できる。しかしながら、この場合、ノズルからシート材にバインダ液が均一に添加されないので、フィルタロッドの硬度が不均一になる。また、バインダ液が飛散するため、フィルタ製造機におけるノズルの周辺の機械部分にバインダ液が付着し、フィルタ製造機の安定した運転を維持することが困難となる。
【０００７】
本発明の目的は、粘性の高いバインダ液でも、シート材に均一に塗布でき、そして、周囲へのバインダ液の飛散を効果的に防止することができるフィルタ製造機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のフィルタ製造機は、フィルタ繊維を含むシート材を繰出し経路に沿い連続的に繰出す繰出し装置と、繰出し経路上のシート材にフィルタ繊維を結合するバインダ液を塗布するスプレー装置と、繰出し経路の終端に接続され、シート材を棒状に成形しながら紙により包み込み、フィルタロッドを連続的に成形するロッド成形装置とを備え、そして、繰出し経路は垂直方向に延びる垂直部分を有し、スプレー装 置は、繰出し経路の垂直部分の両側で且つ上下に隣接して配置された２つのスプレーノズルを含み、各スプレーノズルはシート材の幅方向に延び、バインダ液を噴射する噴出孔の列と、噴出孔の列の近傍に設けられ、噴出孔から噴射されるバインダ液に向けて圧縮空気を噴出する複数のエア噴出口とを有し（請求項１）、これにより、圧縮空気により細分化されたバインダ液の粒子を霧状または滴状の形態で、垂直部分上のシート材の対応する面に向けて散布する。
【０００９】
上述のフィルタ製造機のスプレー装置によれば、各スプレーノズルにおける個々の噴出孔に要求される粒子の散布面積が少ないので、高い粘度のバインダ液であっても、バインダ液の噴射圧を低く抑えることができる。この結果、各スプレーノズルは、個々の噴出孔からの粒子の散布面積を容易に制御することができ、シート材にバインダ液を均一の塗布することができるばかりでなく、バインダ液の飛散を防止する。しかも、各スプレーノズルは繰出し経路における垂直部分の両側でかつ上下隣接して配置されていることから、シート材へのバインダ液の塗布条件が同一となり、シート材の両面にバインダ液を均一に塗布する。
【００１０】
より詳しくは、バインダ液はポリエチレングリコールを含むことができる（請求項６）。ポリエチレングリコールはフィルタ繊維の結合力に優れるばかりでなく、シガレットの喫味への悪影響もないことから、シガレットに好適したフィルタロッドが得られる。さらに、バインダ液はポリエチレングリコールと所望の香料との混合物であってもよい。
【００１１】
具体的には、スプレー装置は、バインダ液を加圧し、かつ加圧したバインダ液を噴出孔に向けて供給するポンプを有したバインダ液の供給源と、エア噴出口に向けて圧縮空気を供給し、圧縮空気を加熱するヒータを有した圧縮空気源と、およびスプレーノズルから散布される粒子の広がり領域を外側から囲むカバー装置とを更に含むことができる（請求項３）。
【００１２】
上述のスプレー装置は、バインダ液を圧送するポンプを備えているので、高粘度のバインダ液であっても、噴出孔にバインダ液を確実に供給することができる。また、エア噴出口から噴出される圧縮空気は加熱されているので、圧縮空気はスプレーノズル内でのバインダ液の温度の低下、つまり、バインダ液の粘度の増加を防止し、バインダ液の細分化を促進する。この結果、スプレー装置はシート材にバインダ液をより均一に塗布することができる。さらに、カバー装置はバインダ液の飛散を確実に防止する。
【００１３】
前述した繰出し装置は、フィルタ繊維からなるトウを貯蔵した貯蔵容器と、貯蔵容器から繰出し経路に沿ってトウを送出する送出手段と、トウの送出過程にて、トウを横方向に開繊してシート材に形成する開繊手段とを含むことができる（請求項４）。この場合、フィルタ製造機は通常タイプのフィルタロッドを製造する。
【００１４】
一方、繰出し装置はフィルタ繊維のトウからシート材を形成するものに限らない。たとえば、繰出し装置は、フィルタ繊維からなる紙又は不織布のウエブが巻回されたウエブロールと、ウエブロールから繰出し経路に沿ってウエブを送出する送出手段と、ウエブの送出過程にて、ウエブに縦皺を付与し、ウエブを皺付きのシート材に形成する皺付け手段とを含むことができる（請求項５）。この場合、スプレー装置は皺付きのシート材にバインダ液を塗布する。
【００１５】
スプレーノズルは、シート材を貫通する粒子の散布領域、つまり、粒子の広がり領域であって、シート材を挟んでスプレーノズル側のヘッド部分と、スプレーノズル側とは反対側のテール部分とを有する、粒子の広がり領域を形成し、この場合、前述したカバー装置は、広がり領域のヘッド部分を外側から囲むフロントカバーと、広がり領域のテール部分を外側閉じ込めるバックカバーと、バックカバー内にて広がり領域におけるテール部分の乱れを抑制する抑制手段とを含むことができる（請求項６）。
【００１６】
フロントカバーおよびバックカバーはバインダ液を飛散を確実に防止し、一方、抑制手段は、スプレーノズル側の広がり領域のヘッド部分を安定させ、この結果、シート材へのバインダ液の塗布がより均一となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１のフィルタ製造機は大きく分けてトウ処理装置２と、ロッド成形装置４とを備えている。トウ処理装置２はフィルタ材の貯蔵容器６を含み、貯蔵容器６にはたとえばセルロースアセテート繊維等のフィルタ繊維からなるトウＴが蓄えられている。トウＴは貯蔵容器６から繰出し経路８に沿って連続的に繰出し可能である。
【００１８】
より詳しくは、繰出し経路８は複数のガイドローラ１０から規定され、ロッド成形装置４に接続されている。繰出し経路８には、貯蔵容器６側からリングガイド１１、１次バンディングジェット１２、２次バンディングジェット１３、一対のプレテンションローラ１４、一対のブルーミングローラ１６、３次バンディングジェット１８が順次介挿されている。
【００１９】
さらに、繰出し経路８には３次バンディングジェット１８の下流にフィードローラユニット１９および第１ニップローラユニット２０が順次配置され、これらユニット１９，２０間に第４次バンディングジェット２１が配置されている。フィードローラユニット１９は繰出し経路８を挟んで配置されたフィードローラ１９ａおよびバックアップローラ１９ｂとを有し、これらローラ１９ａ，１９ｂはスチールローラである。第１ニップローラユニット２０もまた繰出し経路８を挟んで配置された駆動ローラ２０ａおよびピンチローラ２０ｂを有し、これらローラ２０ａ，２０ｂのそれぞれにはスクレーパ２３が備えられている。これらスクレーパ２３は対応するローラの周面に間欠的に接触し、これにより、スクレーバ２の摩耗は低減される。
【００２０】
フィードローラユニット１９および第１ニップローラユニット２０が駆動されると、貯蔵容器６からトウＴが繰出し経路８に沿って繰出され、トウＴはリングガイド１１を通過した後、１次および２次バンディングジェット１２，１３に順次供給される。これら１次および２次バンディングジェット１２，１３はトウＴを解繊して横方向に拡げる。この後、トウＴは一対ずつのプレテンションローラ１４およびブルーミングローラ１６を介して３次バンディングジェット１８および４次バンディングジェット２１を通過する際、さらに開繊され、所望の幅まで拡げられる。したがって、４次バンディングジェット２１を通過した後のトウＴは一定の幅を有するシート材Ｓに形成される。第１ニップローラユニット２０のスクレーパ２３は、ローラ２０ａ，２０ｂの外周面に付着したトウＴの屑を除去する。
【００２１】
前述した１次〜４次バンディングジェット１２，１３，１８，２１はトウＴに向けて空気を吹出し、空気の吹出し量および吹出し圧によりトウＴのクリンプを適度に引伸ばす。一対のプレテンションローラ１４は繰出し経路８を上下から挟むスチールローラとゴムローラとを含み、これらローラはトウＴを挟み付けながら回転し、トウＴに所定の張力を付与する。一対のブルーミングローラ１６もまた繰出し経路８を上下から挟むゴムローラと周溝付きのスチールローラとを含み、これらローラはプレテンションロール１４と協働してトウＴのクリンプをさらに引伸ばす。また、トウＴがブルーミングローラ１６を通過するとき、ブルーミングローラ、すなわち、周溝付きのスチールローラはトウＴの幅方向でみて、トウＴの隣接する部分の張力に差を付与する。これにより、トウＴはその幅方向に並ぶ複数の束に分離され、この後の３次および４次バンディングジェット１８，２１によるトウＴの開繊効果がさらに高められる。
【００２２】
繰出し経路８には、第１ニップローラユニット２０の下流に第２および第３ニップローラユニット２５，２７が順次配置されており、これらユニット２５，２７もまた駆動ローラおよびピンチローラをそれぞれ有し、そして、これらローラには間欠的に接触するスクレーパ２９がそれぞれ備えられている。
ここで、図１から明らかなように第２ニップローラユニット２５は、第１ニップローラユニット２０の上方に配置され、これにより、ユニット２０，２５間の繰出し経路８の部分８ａは垂直に延びている。繰出し経路８の垂直部分８ａにはスプレー装置２４が配置されており、スプレー装置２４は、第１ニップローラユニット２０を通過したシート材Ｓの両面にバインダ液を塗布する。したがって、第２および第３ニップローラユニット２５，２７はバインダ液が塗布されたシート材Ｓをロッド成形装置４に向けて供給し、これらユニット２５，２７のスクレーパ２９は対応するローラの外周面に付着したトウＴの屑やバインダ液を除去する。
【００２３】
ここで、第１〜第３ニップローラユニット２０，２５，２７の各ローラおよびユニット２５，２７間のガイドローラ１０はそれぞれヒータ（図示しない）を内蔵し、これらヒータにより所定の温度に加熱されている。したがって、シート材Ｓが第２および第３ニップローラユニット２５，２７のローラやガイドローラ１０を通過する際、これらローラへのシート材Ｓの巻き付きが防止される。
【００２４】
繰出し経路８の終端は、ロッド成形装置４のスタファージェット３０に接続されており、スタファージェット３０の下流にはトランペットガイド３１を介してラッピングセクション３２が配置されている。
スタファージェット３０は圧縮空気の供給を受けることにより、第３ニップローラユニット２７から供給されるシート材Ｓをトランペットガイド３１に強制的に詰め込む。それゆえ、第３ニップローラユニット２７へのシート材Ｓの巻き付きが防止されるともに、トランペットガイド３１へのシート材Ｓの安定した押し込みが確保される。
【００２５】
ロッド成形装置４はスタファージェット３０に供給されるべき圧縮空気の温度を調整する調整器（図示しない）を備えている。圧縮空気の温度が室温以下の比較的低温に維持されていれば、シート材Ｓに塗布されたバインダ液の硬化が促進され、これに対し、圧縮空気の温度が高く維持されていれば、バインダ液の硬化が抑制される。
【００２６】
トランペットガイド３１はスタファージェット３０から詰め込まれたシート材Ｓを棒状に集めて、ラッピングセクション３２に送り込む。棒状のシート材Ｓがラッピングセクション３２を通過する際、棒状のシート材Ｓは圧縮成形されながらペーパＰに包み込まれてフィルタロッドＦＲとなり、フィルタロッドＦＲはラッピングセクション３２から連続的に送出される。
【００２７】
ここで、ラッピングセクション３２は、シガレット製造機のラッピングセクションと基本的に同様な構造を有する。すなわち、ペーパＰはペーパロールＰＲからリザーバ３３を介してラッピングセクション３２に供給され、この過程にてペーパＰの一方の側縁にスプレーガン３４から糊が塗布される。
一方、ラッピングセクション３２は無端状のガニチャテープＧを備え、このガニチャテープＧはペーパＰおよび棒状のシート材Ｓの供給を受け、これらをラッピングセクション３２のトング３５を通じて一方向に走行させる。棒状のシート材ＳがペーパＰとともにトング３５を通過する際、トング３５は棒状のシート材Ｓを圧縮し、一方、ペーパＰはＵ字形に成形され、棒状のシート材Ｓを下側から包込む。
【００２８】
ここで、トング３５およびトランペットガイド３１はヒータ（図示しない）をそれぞれ内蔵しており、これらヒータはトング３５およびトランペットガイド３１を所定の温度に加熱する。このようにトランペットガイド３１およびトング３５が高温に維持されていると、シート材Ｓに塗布されたバインダ液の硬化および付着が低減され、シート材Ｓとトランペットガイド３１およびトング３５との間の摩擦抵抗が増加することはない。
【００２９】
この後、ペーパＰおよび棒状のシート材Ｓは成形ホルダ３６を通過し、この過程にて棒状のシート材ＳはペーパＰにより完全に包込まれ、これにより、フィルタロッドＦＲが成形される。さらに、フィルタロッドＦＲはヒータ３７およびクーラ３８を順次通過する。ヒータ３７は、ペーパＰの糊付け部分を加熱乾燥する一方、塗布されたバインダ液をさらに溶融させ、シート材Ｓ中に浸透させる。この後、フィルタロッドＦＲはクーラ３８より冷却され、そして、フィルタロッドＦＲが切断ナイフ４０を通過する際、切断ナイフ４０はフィルタロッドＦＲを切断し、所定の長さのフィルタプラグＦＰが得られる。
【００３０】
図２を参照すると、前述したスプレー装置２４がより具体的に示されている。
スプレー装置２４は一対のスプレーノズル４２を備えており、これらスプレーノズル４２は繰出し経路８の垂直部分８ａに上下に隣接し、かつ、垂直部分８ａを両側から挟むように配置されている。
各スプレーノズル４２は水平面に対し傾動可能であるとともに、その軸線４２ａを中心に回動可能である。したがって、図２に示されるように水平面に対する各スプレーノズル４２の傾斜角αおよびシート材Ｓの走行方向に対する各スプレーノズル４２の傾斜角βは任意に調整可能である。この実施例の場合、各スプレーノズル４２は若干下向きに傾斜した状態で配置されている。さらに、各スプレーノズル４２と繰出し経路８の垂直部分８ａとの間の距離もまた調整可能である。
【００３１】
図３および図４に示されるようにスプレーノズル４２は噴出孔４４の列を有し、この列は繰出し経路８上のシート材Ｓの幅方向に延び、そして、各噴出孔４４はシート材Ｓに向けて開口し、互いに隣接して配置されている。
噴出孔４４の列の上下には、複数のエア噴出スリット５２がそれぞれ開口しており、これらエア噴出スリット５２は噴出孔４４の列と平行に延び、水平方向に隣接するエア噴出スリット５２間には所定の間隔が確保されている。
【００３２】
図５は、１つの噴出孔４４およびその周辺の断面を示す。噴出孔４４はスプレーノズル４２の内部通路４６に接続され、内部通路４６はヒータ（図示しない）により覆われた外部チューブ４８を介してバインダ液の供給源に接続されている。
具体的には、バインダ液の供給源は、図２に示されるようにタンク５０と、ギヤポンプ５１とを含む。タンク５０はバインダ液を蓄え、このバインダ液がホットメルト接着剤のように加熱状態でのみ液状状態を維持する場合、タンク５０はバインダ液を加熱するためのヒータ（図示しない）を有する。
【００３３】
この実施例の場合、バインダ液にはポリエチレングリコール（PEG）が使用されている。PEGはフィルタ繊維の結合力に優れているばかりでなく、水中に投入されたとき、フィルタプラグの分解を促進させる機能をも有している。PEGには液体から硬い蝋のような状態まで、種々の形態のものが知られているが、この実施例のPEGは室温では固体であるが、凝固点以上に加熱溶融されることでバインダ液として使用される。このようなPEGからなるバインダ液は数10〜30000mPa・sの広範囲に亘る粘度を有するが、バインダ液はその粘度がより高い程、優れたバインダ効果（フィルタ繊維の高い結合力）を発揮する。
【００３４】
なお、バインダ液としては、PEG に限らず、PEG以外のポリアルキレンオキサイド系樹脂やポリビニルアルコール系樹脂、 そして、水溶性高分子や熱可塑性高分子を始め、他の公知の接着剤などを使用でき、さらにはバインダ液は所望の香料を含むものであってもよい。
ギヤポンプ５１はタンク５０内のバインダ液を吐出する。ギヤポンプ５１から吐出されたバインダ液は外部チューブ４８を介して各スプレーノズル４２に供給される。したがって、各スプレーノズル４２に供給された加圧状態のバインダ液は各スプレーノズル４２の所望の噴出孔４４から繰出し経路８上のシート材Ｓの両面に向けて、それぞれ噴射される。なお、各噴出孔４４からのバインダ液の噴射は内部通路４６に介挿された電磁弁（図示しない）の開閉により制御される。
【００３５】
一方、図５に示されるように各エア噴出スリット５２はスプレーノズル４２内のエア通路５４、そして、外部のエア管路５６（図２）を通じて圧縮空気源に接続されている。
図２に示されるように圧縮空気源はエアコンプレッサ５８と、このエアコンプレッサ５８から吐出された圧縮空気を加熱するヒータ５９とを備えている。圧縮空気源は、各エア噴出スリット５２に加熱された圧縮空気を供給し、この圧縮空気は各エア噴出スリット５２からシート材Ｓに向けて噴射される。このような圧縮空気の噴出はいわゆるアトマイズエアを発生し、噴出孔４４から噴射されたバインダ液を粒子状に細分化、つまり、霧化する。この結果、スプレーノズル４２はシート材Ｓの両面に霧化バインダ液を一様に噴射する。なお、エア噴出スリット５２からの加熱圧縮空気の噴出もまた、スプレーノズル４２内のエア通路５４に介挿した電磁弁（図示しない）により制御可能である。
【００３６】
シート材Ｓの幅に応じた数の噴出孔４４からシート材Ｓに向けて霧化バインダ液が噴射されると、図６に示されるようにシート材Ｓはその両面にバインダ液が均一に塗布される。この結果、シート材Ｓから成形されたフィルタロッドＦＲは安定した硬さを有する。
また、各噴出孔４４はシート材Ｓの幅に応じた数設けられているので、バインダ液の粘性が高くても、バインダ液の噴射に必要な噴射圧は低く抑えることができる。この結果、バインダ液の噴射圧が低いので、各噴出孔４４からの霧化バインダ液の噴霧領域が明確に規定され、シート材Ｓ上の所定の面域に霧化バインダ液を均一且つ効率的に塗布することができる。また、前述したように各スプレーノズル４２は若干下向きに傾斜しているので、このことも、シート材Ｓへの霧化バインダ液の効率的な塗布に役立つ。
【００３７】
さらに、各スプレーノズル４２は垂直方向に走行するシート材Ｓに向けて略水平方向に霧化バインダ液を噴射することから、シート材Ｓの両面でのバインダ液の塗布条件が同一となり、シート材Ｓの両面間にてバインダ液の塗布量にばらつきが生じることはない。この点、水平に走行するシート材Ｓの上下から霧化バインダ液が噴射される場合、重力の影響から生じるバインダ液の噴霧力の相違を考慮しなければならない。
【００３８】
なお、スプレーノズル４２は霧化バインダ液の噴射に代えて、バインダ液を滴状に細分化し、これら滴状バインダ液をシート材Ｓに散布するようにしてもよく、この場合にも、シート材Ｓにバインダ液を均一に塗布することができる。
図２を再度参照すると、各スプレーノズル４２にはカバー装置６０がそれぞれ組み合わされており、カバー装置６０について以下に説明する。
【００３９】
カバー装置６０はフロントカバー６２を備え、フロントカバー６２は対応するスプレーノズル４２と繰出し経路８との間に配置されている。フロントカバー６２は矩形の箱状をなし、スプレーノズル４２の幅方向に延びている。フロントカバー６２はスプレーノズル４２および繰出し経路８にそれぞれ面する両側壁を有し、これら両側壁には開口がそれぞれ形成されている。一方の開口にはスプレーノズル４２が臨み、他方の開口は繰出し経路８に対して大きく開いている。さらに、フロントカバー６２の底壁には排出口（図示しない）が形成されており、そして、排出口の下方に受皿６３が配置されている。なお、フロントカバー６２の一方の端壁には点検窓（図示しない）が開閉可能に設けられている。
【００４０】
一方、繰出し経路８の反対側にはバックカバー６４が配置されており、バックカバー６４はフロントカバー６２と対向している。バックカバー６４もまた、両側壁を有し、繰出し経路８側の一方の側壁は大きく開口し、そして、他方の側壁には複数の通気口６６が分布して形成されている。なお、バックカバー６４の一方の端壁にも点検窓（図示しない）が開閉可能に設けられている。
【００４１】
バックカバー６４の後方には遮蔽板６８が配置されている。遮蔽板６８は通気口６６の分布領域と対向し、遮蔽板６８の上端はバックカバー６４に向けて屈曲されている。バックカバー６４の底壁にも排出口（図示しない）が形成され、そして、この排出口および遮蔽板６８の下方に受皿７０が配置されている。
さらに、フロントカバー６２の外面や、通気口６６の分布領域を除くバックカバー６４の外面、そして、遮蔽板６８の背面にはそれぞれラバーヒータ７２が張付けられ、これらラバーヒータ７２はフロントカバー６２、バックカバー６４および遮蔽板６８を所定の温度に加熱している。
【００４２】
図２に示されるように、スプレーノズル４２から噴射される霧化バインダ液はシート材Ｓを貫通する散布領域、つまり、広がり領域Ｘを有し、この広がり領域Ｘは垂直部分８ａ上のシート材Ｓを挟み、スプレーノズル４２側のヘッド部分と、スプレーノズル４２側とは反対側のテール部分とを有する。
フロントカバー６２は、霧化バインダ液の広がり領域Ｘのヘッド部分を外側から囲み、バックカバー６４は広がり領域Ｘのテール部分を外側から閉じ込めている。したがって、フロントカバー６２およびバックカバー６４は霧化バインダ液の飛散を確実に阻止する。この結果、スプレー装置２４の周囲の機械部品にバインダ液が付着することはない。
【００４３】
また、バックカバー６４の他方の側壁には通気口６６が分布されているので、霧化バインダ液の噴射により生起される空気流は通気口６６を通じて逃げることができる。それゆえ、バックカバー６４内に空気の乱流が発生することはなく、この乱流により広がり領域Ｘのテール部分が乱されるようなことはない。この結果、霧化バインダ液の広がり領域Ｘはシート材Ｓを安定した状態で貫通し、これにより、シート材Ｓへのバインダ液の均一な塗布が保証される。
【００４４】
一方、通気口６６は霧化バインダ液を部分的に通過させるが、しかしながら、通気口６６を通過した霧化バインダ液は遮蔽板６８に受止められ、遮蔽板６８は通過した霧化バインダ液の飛散を防止する。
遮蔽板６８に受止められたバインダ液は遮蔽板６８を伝わって流下し、受皿７０に回収される。また、フロントカバー６２およびバックカバー６４の内壁に捕獲されたバインダ液もまた、カバー６２，６４の排出口から受皿６３，７０に回収される。ここで、前述したようにフロントカバー６２、バックカバー６４および遮蔽板６８のそれぞれはラバーヒータ７２により加熱された状態にあるので、フロントカバー６２およびバックカバー６４内や、遮蔽板６８上にてバインダ液が凝固することはなく、バインダ液は受皿６３，７０に確実に回収される。
【００４５】
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。たとえば、一対のスプレーノズル４２は、繰出し経路８の垂直部分８ａに配置されているが、これらスプレーノズル４２は繰出し経路８の水平部分を上下に挟むようにして配置されていてもよい。また、スプレー装置２４は１個のスプレーノズル４２を有するものであってもよい。
【００４６】
また、本発明のノズル装置４２は、PEGのような粘性の高いバインダ液の噴射に好適するものであるが、ノズル装置４２は粘性の低い他のバインダ液も同様に噴射可能である。
そして、本発明のフィルタ製造機はプレーンフィルタロッドの製造に限らず、チャコールフィルタロッドの製造にも適用可能である。この場合、繰出し経路８の終端部にはチャコール粒子の散布装置が配置され、この散布装置は図１に示されるようにスタファージェット３０の直前位置にて、シート材Ｓの上面にチャコール粒子を散布する。なお、チャコール粒子の散布装置が備えられている場合、スタファージェット３０はその出口にチャコール粒子の飛散を抑制するガイド（図示しない）を備えているのが望ましい。
【００４７】
そして、シート材Ｓは、セルロースアセテート繊維のみからなるトウに限らず、他の材料或いは両者の混合物からなるシート材であってもよい。より詳しくは、このような他の材料としては、天然若しくは半合成材料（たとえば、パルプ、リンター、木綿、麻、ビスコースレーヨン、銅アンモニアレーヨン、羊毛等、あるいはポリヒドロキシアルカノエート等の微生物生産系生分解生高分子）、通常の合成材料（たとえば、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタート等のポリエステル、ポリアミド）、生分解生合成材料（たとえば、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリビニルアルコール）、光分解生材料等の公知の材料を使用できる。これらの他の材料は単独或いは２種類以上混合されてトウや、不織布または紙等のウエブの形態で製造可能である。
【００４８】
図７は、シート材Ｓとして紙または不織布からなるウエブを供給する供給装置の一例が示されている。この供給装置はウエブロールＷＲを備え、ウエブロールＷＲからウエブＷが繰出し経路８に沿って繰出し可能となっている。すなわち、繰出し経路８にはフィードローラユニット１９が配置され、フィードローラユニット１９とウエブロールＷＲとの間にダンサローラ８０が配置されている。そして、フィードローラユニット１９の直下流には繰出し経路８を挟んで一対のクリープローラ８２が回転可能に配置されている。これらクレープローラ８２は互いにギャップを存して噛み合う櫛歯ローラからなる。一対のクレープローラ８２はウエブＷが通過する際、ウエブＷに縦皺を付け、これにより、ウエブＷは皺付きのシート材Ｓに形成される。この後、皺付きのシート材Ｓは前述したノズル装置２４を通過する際、霧化バインダ液の塗布を受け、この後、ロッド成形装置４に向けて供給される。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１〜６のフィルタ製造機は、シート材の繰出し経路における垂直部分の両側でかつ上下隣接してスプレーノズルがそれぞれ配置され、しかも、各スプレーノズルにおける個々の噴出孔に要求される粒子の散布面積もまた少ないことから、高い粘度のバインダ液であっても、バインダ液の噴射圧を低く抑えることができる。この結果、各スプレーノズルは、個々の噴出孔からの粒子の散布面積を容易に制御することができ、シート材の両面にバインダ液を均一に塗布することができるばかりでなく、バインダ液の飛散を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例に係るフィルタ製造機を概略的に示した図である。
【図２】 図１の一対のスプレーノズルおよびその周辺の詳細を示した図である。
【図３】 スプレーノズルの斜視図である。
【図４】 図３のスプレーノズルの一部を拡大して示した図である。
【図５】 スプレーノズルの１つの噴出孔周辺を示した断面図である。
【図６】 スプレーノズルからシート材にバインダ液が塗布された状態を示す斜視図である。
【図７】 フィルタ製造機の変形例を概略的に示した図である。
【符号の説明】
４ ロッド成形装置
６ 貯蔵容器
８ 繰出し経路
１２ １次バンディングジェット（開繊手段）
１３ ２次バンディングジェット（開繊手段）
１８ ３次バンディングジェット（開繊手段）
１９ フィードローラユニット（送出手段）
２１ ４次バンディングジェット（開繊手段）
２４ スプレー装置
４２ スプレーノズル
４４ 噴出孔
５０ バインダ液タンク（供給源）
５１ ギヤポンプ
５２ エア噴出スリット（エア噴出口）
５８ エアコンプレッサ（圧縮空気源）
５９ ヒータ
６０ カバー装置
６２ フロントカバー
６４ バックカバー
６６ 通気口（抑制手段）
８２ クリープローラ（皺付け手段）
ＷＲ ウエブローラ

Claims (6)

1. フィルタ繊維を含むシート材を繰出し経路に沿い連続的に繰出す繰出し装置と、
   前記繰出し経路上の前記シート材に前記フィルタ繊維を結合するバインダ液を塗布するスプレー装置と、
   前記繰出し経路の終端に接続され、前記シート材を棒状に成形しながら紙により包み込み、フィルタロッドを連続的に成形するロッド成形装置と
   を具備し、
   前記繰出し経路は垂直方向に延びる垂直部分を有し、
   前記スプレー装置は、前記繰出し経路の前記垂直部分の両側で且つ上下に隣接して配置された２つのスプレーノズルを含み、
   前記各スプレーノズルは、前記シート材の幅方向に延び、前記バインダ液を噴射する噴出孔の列と、前記噴出孔の列の近傍に設けられ、前記噴出孔から噴射される前記バインダ液に向けて圧縮空気を噴出する複数のエア噴出口とを有し、これにより、前記圧縮空気により細分化された前記バインダ液の粒子を前記垂直部分上の前記シート材の対応する面に向けて散布する、フィルタ製造機。
2. 前記スプレー装置は、前記バインダ液を加圧し、かつ加圧されたバインダ液を前記スプレーノズルの前記噴出孔に向けて供給するポンプを有したバインダ液の供給源と、
   前記エア噴出口に向けて圧縮空気を供給し、前記圧縮空気を加熱するヒータを有した前記圧縮空気源と、および
   前記スプレーノズルから散布される前記粒子の広がり領域を外側から囲むカバー装置と
   更に含む請求項１のフィルタ製造機。
3. 前記繰出し装置は、
   フィルタ繊維からなるトウを貯蔵した貯蔵容器と、
   前記貯蔵容器から前記繰出し経路に沿って前記トウを送出する送出手段と、
   前記トウの送出過程にて、前記トウを横方向に開繊してシート材に形成する開繊手段と
   を含む、請求項１又は２に記載のフィルタ製造機。
4. 前記繰出し装置は、
   フィルタ繊維からなる紙又は不織布のウエブが巻回されたウエブロールと、
   前記ウエブロールから前記繰出し経路に沿って前記ウエブを送出する送出手段と、
   前記ウエブの送出過程にて、前記ウエブに縦皺を付与し、前記ウエブを皺付きのシート材に形成する皺付け手段と
   を含む、請求項１又は２に記載のフィルタ製造機。
5. 前記スプレーノズルは、前記シート材を貫通する前記粒子の広がり領域であって、前記シート材を挟んで前記スプレーノズル側のヘッド部分と、前記スプレーノズル側とは反対側のテール部分とを有する、前記粒子の広がり領域を形成し、
   前記カバー装置は、
   前記広がり領域の前記ヘッド部分を外側から囲むフロントカバーと、
   前記広がり領域の前記テール部分を外側から閉じ込めるバックカバーと、
   前記バックカバー内にて、前記広がり領域の前記テール部分の乱れを抑制する抑制手段と
   を含む、請求項３に記載のフィルタ製造機。
6. 前記バインダ液はポリエチレングリコールを含む、請求項２に記載のフィルタ製造機。

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