特許 7187684 穿孔ドラム装置および穿孔装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-02

(45)【発行日】2022-12-12

(54)【発明の名称】穿孔ドラム装置および穿孔装置

(51)【国際特許分類】

   A24C 5/01 20200101AFI20221205BHJP

   A24F 40/20 20200101ALI20221205BHJP

【ＦＩ】

A24C5/01

A24F40/20

【請求項の数】 21

(21)【出願番号】P 2021514846

(86)(22)【出願日】2020-03-26

(86)【国際出願番号】 JP2020013651

(87)【国際公開番号】W WO2020213360

(87)【国際公開日】2020-10-22

【審査請求日】2021-08-25

(31)【優先権主張番号】P 2019079448

(32)【優先日】2019-04-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004569

【氏名又は名称】日本たばこ産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山道 啓二

(72)【発明者】

【氏名】仙道 誠

(72)【発明者】

【氏名】時津 尚弘

【審査官】沼田 規好

(56)【参考文献】

【文献】西独国特許出願公開第０２７１５９９４（ＤＥ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３４００１６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開昭６４－０３７２７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ２４Ｃ ５／０１

Ａ２４Ｆ ４０／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

加熱式たばこのたばこロッドに空洞部を穿孔するための穿孔ドラム装置であって、
たばこロッドの軸方向がドラム回転軸に沿うように加熱式たばこを保持する保持部を外周面に有する回転ドラム部と、
前記回転ドラム部に設けられ、加熱式たばこを搬送する過程において前記保持部に保持されている加熱式たばこにおけるたばこロッドの先端を穿孔する穿孔ユニットと、
前記回転ドラム部に併設される不動の固定部材である回転ドラム基部に設けられたカム部と、
を備え、
前記穿孔ユニットは、
前記回転ドラム部に同期して周回動作し、且つ、前記ドラム回転軸と平行に延伸するスライドロッドと、
前記回転ドラム部の外周側に配置される穿孔ニードル部を有し、前記スライドロッドの軸方向に沿って往復スライド自在に当該スライドロッドに保持される穿孔スライダーと、
前記穿孔スライダーに設けられると共に前記カム部に係合し、前記回転ドラム部の回転に伴って周回動作する際に前記カム部にガイドされることで、前記穿孔スライダーを前記スライドロッドの軸方向に沿って往復スライド動作させるカムフォロワーと、
を有し、
前記カム部は、少なくとも、前記穿孔ニードル部がたばこロッドに先端から挿入されるように前記カムフォロワーをガイドする挿入区間と、前記穿孔ニードル部がたばこロッドから引き抜かれるように前記カムフォロワーをガイドする引き抜き区間と、を含み、
前記穿孔スライダーは、前記スライドロッドにスライド自在に装着されたスライダー本体と、当該スライダー本体に回転自在に保持されると共に先端側に前記穿孔ニードル部が取り付けられたニードル軸部と、を有し、
前記ニードル軸部および前記穿孔ニードル部は同軸配置されると共に前記ドラム回転軸と平行な回転軸を中心に回転自在であり、
前記回転ドラム基部は、前記回転ドラム部の回転に伴って周回動作する前記穿孔スライダーの前記カムフォロワーが前記挿入区間の少なくとも一部の区間を変位する間に亘って前記ニードル軸部に形成された所定の被接触部を摺動させることで当該ニードル軸部を回転させるための、前記ドラム回転軸を中心とする円弧形状を有するガイド面を有するガイド部材を有し、
前記被接触部は、前記ニードル軸部と同軸且つ一体に設けられた環状のローラ部であって、周回動作する前記穿孔スライダーにおける前記ニードル軸部の前記ローラ部が前記ガイド面に沿って摺動する際の摩擦によって前記ニードル軸部が回転する、
穿孔ドラム装置。

【請求項2】

前記カム部は、前記ドラム回転軸を中心として円弧状に延設されると共に前記カムフォロワーを受け入れ可能なガイドレールを有する、
請求項１に記載の穿孔ドラム装置。

【請求項3】

前記ガイドレールは、前記ドラム回転軸を中心として環状に配置されている、請求項２に記載の穿孔ドラム装置。

【請求項4】

前記ガイドレールは、前記ドラム回転軸からの離間寸法が等距離の３次元曲線形状を有し、その少なくとも一部が前記ドラム回転軸に直交する仮想直交面に対して傾斜する傾斜ガイド部を有しており、当該傾斜ガイド部によって前記挿入区間および前記引き抜き区間が形成されている、
請求項２又は３に記載の穿孔ドラム装置。

【請求項5】

前記傾斜ガイド部は、前記仮想直交面に対する傾斜角が一定の定速スライド領域、および、前記仮想直交面に対する傾斜角が一定でない変速スライド領域の少なくとも一方を含む、
請求項４に記載の穿孔ドラム装置。

【請求項6】

前記仮想直交面に対する前記引き抜き区間の傾斜角は、前記仮想直交面に対する前記挿入区間の傾斜角より小さい、
請求項４又は５に記載の穿孔ドラム装置。

【請求項7】

前記回転ドラム基部は、前記ドラム回転軸と同軸を有する円筒状ハウジングを有し、前記ガイドレールは前記円筒状ハウジングの外周面に沿って設けられている、
請求項２から６の何れか一項に記載の穿孔ドラム装置。

【請求項8】

前記カム部は、前記挿入区間よりも前記引き抜き区間の方が長い、
請求項１から７の何れか一項に記載の穿孔ドラム装置。

【請求項9】

前記カム部は、前記ドラム回転軸を中心として環状に配置されており、前記挿入区間の開始位置から前記ドラム回転軸に向かって延びる第１仮想垂線の方向ベクトルと、前記挿入区間の終了位置から前記ドラム回転軸に向かって延びる第２仮想垂線の方向ベクトルとがなす第１中心角φ１に比べて、前記引き抜き区間の開始位置から前記ドラム回転軸に向かって延びる第３仮想垂線の方向ベクトルと、前記引き抜き区間の終了位置から前記ドラム回転軸に向かって延びる第４仮想垂線の方向ベクトルとがなす第２中心角φ２が大きい、
請求項１から８の何れか一項に記載の穿孔ドラム装置。

【請求項10】

前記カム部は、前記ドラム回転軸を中心として環状に配置されており、前記挿入区間の開始位置から前記ドラム回転軸に向かって延びる第１仮想垂線の方向ベクトルと、前記挿入区間の終了位置から前記ドラム回転軸に向かって延びる第２仮想垂線の方向ベクトルとがなす第１中心角φ１が、１０°以上１２０°以下である、
請求項１から９の何れか一項に記載の穿孔ドラム装置。

【請求項11】

前記カム部は、前記ドラム回転軸を中心として環状に配置されており、前記引き抜き区
間の開始位置から前記ドラム回転軸に向かって延びる第３仮想垂線の方向ベクトルと、前記引き抜き区間の終了位置から前記ドラム回転軸に向かって延びる第４仮想垂線の方向ベクトルとがなす第２中心角φ２が、１０°以上１８０°以下である、
請求項１から１０の何れか一項に記載の穿孔ドラム装置。

【請求項12】

前記カム部は、前記挿入区間と前記引き抜き区間との間に、前記スライドロッドに対して前記穿孔スライダーを定位に維持することで、前記穿孔ニードル部をたばこロッドに挿入させた状態に維持されるように前記カムフォロワーをガイドする挿入状態定位区間を含む、
請求項１から１１の何れか一項に記載の穿孔ドラム装置。

【請求項13】

前記穿孔ニードル部における直径が３．５ｍｍ以下である、
請求項１から１２の何れか一項に記載の穿孔ドラム装置。

【請求項14】

前記ガイド部材は、前記回転ドラム部の回転に伴って周回動作する前記穿孔スライダーの前記カムフォロワーが前記引き抜き区間の少なくとも一部の区間を変位する間に亘って前記被接触部と接触するように形成されている、
請求項１から１３の何れか一項に記載の穿孔ドラム装置。

【請求項15】

前記ガイド部材は、当該ガイド部材を複数に分割させた複数の分割ガイド部を有し、当該複数の分割ガイド部は互いに離間している、
請求項１から１４の何れか一項に記載の穿孔ドラム装置。

【請求項16】

前記保持部は、加熱式たばこを保持可能な凹形状を有する保持溝であり、
前記穿孔ニードル部のニードル軸は、前記保持溝における溝底中心から前記ドラム回転軸に向かって延びる仮想垂線と当該ドラム回転軸との交点と、前記溝底中心を通る直線上であって且つ前記溝底中心よりも外側に位置する点を通り、且つ、前記ドラム回転軸と平行に延在する、
請求項１から１５の何れか一項に記載の穿孔ドラム装置。

【請求項17】

前記保持溝における前記溝底中心と前記穿孔ニードル部におけるニードル軸との離間寸法は、前記保持溝に保持する加熱式たばこにおけるたばこロッドの直径以下の寸法に設定されている、
請求項１６に記載の穿孔ドラム装置。

【請求項18】

前記回転ドラム部は、前記穿孔ニードル部がたばこロッドの先端に挿入される際に、加熱式たばこの吸い口端に当接することで前記保持部からの加熱式たばこの脱落を抑制する第１のストッパー部材を有する、
請求項１から１７の何れか一項に記載の穿孔ドラム装置。

【請求項19】

前記回転ドラム部は、前記穿孔ニードル部がたばこロッドから引き抜かれる際に、たばこロッドの先端に当接することで前記保持部からの加熱式たばこの脱落を抑制する第２のストッパー部材を有する、
請求項１から１８の何れか一項に記載の穿孔ドラム装置。

【請求項20】

穿孔ドラム装置を複数備える穿孔装置であって、
前記穿孔ドラム装置は、
加熱式たばこのたばこロッドに空洞部を穿孔するための穿孔ドラム装置であって、
たばこロッドの軸方向がドラム回転軸に沿うように加熱式たばこを保持する保持部を外周面に有する回転ドラム部と、
前記回転ドラム部に設けられ、加熱式たばこを搬送する過程において前記保持部に保持されている加熱式たばこにおけるたばこロッドの先端を穿孔する穿孔ユニットと、
前記回転ドラム部に併設される回転ドラム基部に設けられたカム部と、
を備え、
前記穿孔ユニットは、
前記回転ドラム部に同期して周回動作し、且つ、前記ドラム回転軸と平行に延伸するスライドロッドと、
前記回転ドラム部の外周側に配置される穿孔ニードル部を有し、前記スライドロッドの軸方向に沿って往復スライド自在に当該スライドロッドに保持される穿孔スライダーと、
前記穿孔スライダーに設けられると共に前記カム部に係合し、前記回転ドラム部の回転に伴って周回動作する際に前記カム部にガイドされることで、前記穿孔スライダーを前記スライドロッドの軸方向に沿って往復スライド動作させるカムフォロワーと、
を有し、
前記カム部は、少なくとも、前記穿孔ニードル部がたばこロッドに先端から挿入されるように前記カムフォロワーをガイドする挿入区間と、前記穿孔ニードル部がたばこロッドから引き抜かれるように前記カムフォロワーをガイドする引き抜き区間と、を含み、
複数の前記穿孔ドラム装置のうち、相対的に後段に位置する穿孔ドラム装置に設けられた前記穿孔ニードル部のニードル径は、相対的に前段に位置する穿孔ドラム装置に設けられた前記穿孔ニードル部のニードル径より大きい、
穿孔装置。

【請求項21】

穿孔ドラム装置を複数備える穿孔装置であって、
前記穿孔ドラム装置は、
加熱式たばこのたばこロッドに空洞部を穿孔するための穿孔ドラム装置であって、
たばこロッドの軸方向がドラム回転軸に沿うように加熱式たばこを保持する保持部を外周面に有する回転ドラム部と、
前記回転ドラム部に設けられ、加熱式たばこを搬送する過程において前記保持部に保持されている加熱式たばこにおけるたばこロッドの先端を穿孔する穿孔ユニットと、
前記回転ドラム部に併設される回転ドラム基部に設けられたカム部と、
を備え、
前記穿孔ユニットは、
前記回転ドラム部に同期して周回動作し、且つ、前記ドラム回転軸と平行に延伸するスライドロッドと、
前記回転ドラム部の外周側に配置される穿孔ニードル部を有し、前記スライドロッドの軸方向に沿って往復スライド自在に当該スライドロッドに保持される穿孔スライダーと、
前記穿孔スライダーに設けられると共に前記カム部に係合し、前記回転ドラム部の回転に伴って周回動作する際に前記カム部にガイドされることで、前記穿孔スライダーを前記スライドロッドの軸方向に沿って往復スライド動作させるカムフォロワーと、
を有し、
前記カム部は、少なくとも、前記穿孔ニードル部がたばこロッドに先端から挿入されるように前記カムフォロワーをガイドする挿入区間と、前記穿孔ニードル部がたばこロッドから引き抜かれるように前記カムフォロワーをガイドする引き抜き区間と、を含み、
複数の前記穿孔ドラム装置のうち、相対的に後段に位置する穿孔ドラム装置に設けられた前記穿孔ニードル部のニードル挿入深さ寸法は、相対的に前段に位置する穿孔ドラム装置に設けられた前記穿孔ニードル部のニードル挿入深さ寸法より大きい、
穿孔装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、穿孔ドラム装置および穿孔装置に関する。

【背景技術】

【0002】

たばこ原料（例えば、たばこ刻み、たばこ顆粒、たばこシートの成形体等）及びエアロゾル生成基材（例えば、グリセリン、プロピレングリコール等）を含むたばこ充填材を巻紙の内側に充填して形成されたたばこロッドを有する加熱式たばこが知られている。この種の加熱式たばこは、加熱装置（加熱式たばこ器具）と組み合わせられて加熱式たばこ製品を構成し、加熱装置における電気ヒーターによってたばこ充填材を燃焼させることなく加熱されることで生成したエアロゾルを使用者にデリバリーするものである。電気ヒーターとしては、ブレード状やロッド状など、様々な形状のヒーターが実用化されており、喫煙ないし吸引する際に、たばこロッドの先端面から電気ヒーターを挿入することで加熱式たばこが加熱装置に装着される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特表２０１０－５１４４３５号公報

【文献】特表２０１１－５０７５３８号公報

【文献】特開平１１－２６６８５０号公報

【文献】特表２０１０－５１４４３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の加熱式たばこにおいて、たばこロッドの先端面から電気ヒーターを挿入する際の挿入抵抗が大きく、たばこロッド（たばこ充填材）への挿入時に電気ヒーターに折れ、曲がり等といった損傷が生じたり、たばこロッドを形成するたばこ充填材が吸い口側に押し込まれたり、たばこロッドが座屈変形する虞がある。しかしながら、たばこロッドの先端に対して後加工でヒーター挿入用の空洞部を穿孔することのできる製造装置は未だ提案されていないのが実情である。ここでいう「後加工」とは、連続棒状体形の機械における棒状体の形成によって得られたたばこロッドの連続体ではなく、たばこ棒状体の切断を経て個々に切断された後のたばこロッドの先端に空洞部を穿孔することを指す。

【0005】

ここで、特許文献１～４には、ロッドを通って延びる中空通路を有するたばこロッドの連続体の製造装置や製造方法に関する技術が開示されている。例えば、特許文献１には、中空コアたばこロッドの連続体を製造する製造装置が開示されており、巻紙上に載置されたたばこ刻みをガニーチャによってロッド状に巻上げる際、中空通路を形成する部分にマンドレルを配置しておくことで、たばこロッドの連続体の断面中心に中空コアを軸方向に沿って形成することが開示されている。

【0006】

また、特許文献２～４には、同軸中空芯タバコロッドを形成するための製造装置において、中空管とたばこ刻みを同時に巻上げる技術が開示されている。しかしながら、特許文献１～４に開示されている技術は、いずれも、たばこロッドの連続体を製造する際に、連続体の軸方向に沿って延伸する中空コアを予め形成したり、中空管を予め挿入するための技術である。故に、たばこロッドの連続体を所定の長さに切断して得られたたばこロッドには、たばこロッドを軸方向に貫通する態様でしか空洞部を形成することができず、例えば、たばこロッドの先端側に非貫通の空洞部を形成することはできない。従って、たばこロッドの先端に非貫通の空洞部を形成しようとする場合には、たばこロッドの先端に後加工で空洞部を穿孔する必要があるが、そのような装置は未だ存在しない。また、そもそも、たばこロッドの先端に後加工で（たばこ連続体ではなく個々に切断された後のたばこロッドに対して）空洞部を穿孔するといった着想自体が新規なものである。

【0007】

本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、加熱式たばこにおけるたばこロッドの先端に対して空洞部を後加工で穿孔することの可能な技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するための本発明は、加熱式たばこのたばこロッドに空洞部を穿孔するための穿孔ドラム装置であって、たばこロッドの軸方向がドラム回転軸に沿うように加熱式たばこを保持する保持部を外周面に有する回転ドラム部と、前記回転ドラム部に設けられ、加熱式たばこを搬送する過程において前記保持部に保持されている加熱式たばこにおけるたばこロッドの先端を穿孔する穿孔ユニットと、前記回転ドラム部に併設される回転ドラム基部に設けられたカム部と、を備え、前記穿孔ユニットは、前記回転ドラム部に同期して周回動作し、且つ、前記ドラム回転軸と平行に延伸するスライドロッドと、前記回転ドラム部の外周側に配置される穿孔ニードル部を有し、前記スライドロッドの軸方向に沿って往復スライド自在に当該スライドロッドに保持される穿孔スライダーと、前記穿孔スライダーに設けられると共に前記カム部に係合し、前記回転ドラム部の回転に伴って周回動作する際に前記カム部にガイドされることで、前記穿孔スライダーを前記スライドロッドの軸方向に沿って往復スライド動作させるカムフォロワーと、を有し、前記カム部は、少なくとも、前記穿孔ニードル部がたばこロッドに先端から挿入されるように前記カムフォロワーをガイドする挿入区間と、前記穿孔ニードル部がたばこロッドから引き抜かれるように前記カムフォロワーをガイドする引き抜き区間と、を含む。

【0009】

また、前記カム部は、前記ドラム回転軸を中心として円弧状に延設されると共に前記カムフォロワーを受け入れ可能なガイドレールを有していても良い。

【0010】

また、前記カム部は、前記ドラム回転軸を中心として円弧状に延設されると共に前記カムフォロワーを受け入れ可能なガイドレールを有していても良い。

【0011】

また、前記ガイドレールは、前記ドラム回転軸を中心として環状に配置されていても良い。

【0012】

また、前記ガイドレールは、前記ドラム回転軸からの離間寸法が等距離の３次元曲線形状を有し、その少なくとも一部が前記ドラム回転軸に直交する仮想直交面に対して傾斜する傾斜ガイド部を有しており、当該傾斜ガイド部によって前記挿入区間および前記引き抜き区間が形成されていても良い。

【0013】

また、前記傾斜ガイド部は、前記仮想直交面に対する傾斜角が一定の定速スライド領域、および、前記仮想直交面に対する傾斜角が一定でない（すなわち、変化する）変速スライド領域の少なくとも一方を含んでいても良い。

【0014】

また、前記仮想直交面に対する前記引き抜き区間の傾斜角は、前記仮想直交面に対する前記挿入区間の傾斜角より小さくても良い。

【0015】

また、前記回転ドラム基部は、前記ドラム回転軸と同軸を有する円筒状ハウジングを有し、前記ガイドレールは前記円筒状ハウジングの外周面に沿って設けられていても良い。

【0016】

また、前記カム部は、前記挿入区間よりも前記引き抜き区間の方が長くても良い。

【0017】

また、前記カム部は、前記ドラム回転軸を中心として環状に配置されており、前記挿入区間の開始位置から前記ドラム回転軸に向かって延びる第１仮想垂線の方向ベクトルと、前記挿入区間の終了位置から前記ドラム回転軸に向かって延びる第２仮想垂線の方向ベクトルとがなす第１中心角φ１に比べて、前記引き抜き区間の開始位置から前記ドラム回転軸に向かって延びる第３仮想垂線の方向ベクトルと、前記引き抜き区間の終了位置から前記ドラム回転軸に向かって延びる第４仮想垂線の方向ベクトルとがなす第２中心角φ２が大きくても良い。

【0018】

また、前記カム部は、前記ドラム回転軸を中心として環状に配置されており、前記挿入区間の開始位置から前記ドラム回転軸に向かって延びる第１仮想垂線の方向ベクトルと、前記挿入区間の終了位置から前記ドラム回転軸に向かって延びる第２仮想垂線の方向ベクトルとがなす第１中心角φ１が、１０°以上１２０°以下であっても良い。

【0019】

また、前記カム部は、前記ドラム回転軸を中心として環状に配置されており、前記引き抜き区間の開始位置から前記ドラム回転軸に向かって延びる第３仮想垂線の方向ベクトルと、前記引き抜き区間の終了位置から前記ドラム回転軸に向かって延びる第４仮想垂線の方向ベクトルとがなす第２中心角φ２が、１０°以上１８０°以下であっても良い。

【0020】

また、前記カム部は、前記挿入区間と前記引き抜き区間との間に、前記スライドロッドに対して前記穿孔スライダーを定位に維持することで、前記穿孔ニードル部をたばこロッドに挿入させた状態に維持されるように前記カムフォロワーをガイドする挿入状態定位区間を含んでいても良い。

【0021】

また、前記穿孔ニードル部における直径が３．５ｍｍ以下であっても良い。

【0022】

また、前記穿孔スライダーは、前記スライドロッドにスライド自在に装着されたスライダー本体と、当該スライダー本体に回転自在に保持されると共に先端側に前記穿孔ニードル部が取り付けられたニードル軸部と、を有し、前記ニードル軸部および前記穿孔ニードル部は同軸配置されると共に前記ドラム回転軸と平行な回転軸を中心に回転自在であり、前記回転ドラム基部は、前記回転ドラム部の回転に伴って周回動作する前記穿孔スライダーの前記カムフォロワーが前記挿入区間の少なくとも一部の区間を変位する間に亘って前記ニードル軸部に形成された所定の被接触部を摺動させることで当該ニードル軸部を回転させるための、前記ドラム回転軸を中心として円弧状に延設されるガイド部材を有していても良い。

【0023】

また、前記ガイド部材は、前記回転ドラム部の回転に伴って周回動作する前記穿孔スライダーの前記カムフォロワーが前記引き抜き区間の少なくとも一部の区間を変位する間に亘って前記被接触部と接触するように形成されていても良い。

【0024】

また、前記被接触部は、前記ニードル軸部と同軸且つ一体に設けられた環状のローラ部であって、前記ローラ部が前記ガイド部材に対して摺動する際の摩擦によって前記ニードル軸部が回転しても良い。

【0025】

また、前記ガイド部材は、当該ガイド部材を複数に分割させた複数の分割ガイド部を有し、当該複数の分割ガイド部は互いに離間していても良い。

【0026】

また、前記保持部は、前記たばこロッドを保持可能な凹形状を有する保持溝であり、前記穿孔ニードル部のニードル軸は、前記保持溝における溝底中心から前記ドラム回転軸に向かって延びる仮想垂線と当該ドラム回転軸との交点と、前記溝底中心を通る直線上であって且つ前記溝底中心よりも外側に位置する点を通り、且つ、前記ドラム回転軸と平行に延在していても良い。

【0027】

また、前記保持溝における前記溝底中心と前記穿孔ニードル部におけるニードル軸との離間寸法は、前記保持溝に保持する加熱式たばこにおけるたばこロッドの直径以下の寸法に設定されていても良い。

【0028】

また、前記回転ドラム部は、前記穿孔ニードル部がたばこロッドの先端に挿入される際に、加熱式たばこの吸い口端に当接することで前記保持部からのたばこロッドの脱落を抑制する第１のストッパー部材を有していても良い。

【0029】

また、前記回転ドラム部は、前記穿孔ニードル部がたばこロッドから引き抜かれる際に、たばこロッドの先端に当接することで前記保持部からの加熱式たばこの脱落を抑制する第２のストッパー部材を有していても良い。

【0030】

また、本発明は、上述までの何れかの穿孔ドラム装置を複数備える穿孔装置として特定することができる。この場合、複数の穿孔ドラム装置のうち、相対的に後段に位置する穿孔ドラム装置に設けられた前記穿孔ニードル部のニードル径は、相対的に前段に位置する穿孔ドラム装置に設けられた前記穿孔ニードル部のニードル径より大きくても良い。

【0031】

また、複数の穿孔ドラム装置のうち、相対的に後段に位置する穿孔ドラム装置に設けられた前記穿孔ニードル部のニードル挿入深さ寸法は、相対的に前段に位置する穿孔ドラム装置に設けられた前記穿孔ニードル部のニードル挿入深さ寸法より大きくても良い。

【0032】

なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて採用することができる。

【発明の効果】

【0033】

本発明によれば、加熱式たばこにおけるたばこロッドの先端に対して空洞部を後加工で穿孔することの可能な技術を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】図１は、実施形態１に係る加熱式たばこ製品の内部構造を概略的に示す図である。

【図2】図２は、実施形態１に係るフィルタチップアタッチメント装置が備えるドラム列の一部を概略的に示す図である。

【図3】図３は、実施形態１に係る穿孔ドラムの一部を概略的に示す図である。

【図4】図４は、実施形態１に係る穿孔ドラム装置の縦断面図である。

【図5】図５は、実施形態１に係る図４に示すＡ矢視図である。

【図6】図６は、実施形態１に係るコントロールリングの正面図である。

【図7】図７は、実施形態１に係る穿孔ユニットの詳細構成を説明する図である。

【図8】図８は、実施形態１に係る穿孔ユニットの上面図である。

【図9】図９は、実施形態１に係る穿孔ユニットの正面図である。

【図10】図１０は、実施形態１に係る回転ドラム部の回転角、カム部におけるガイドレール、ニードル先端位置の移動軌跡の関係を示す図である。

【図11】図１１は、カム部に設けられたガイドレールにおける各区間とドラム回転軸に直交する仮想直交面との関係を説明する図である。

【図12】図１２は、ガイドレールにおける挿入区間始端からドラム回転軸に向かって延びる第１仮想垂線の第１方向ベクトルと、挿入区間終端からドラム回転軸に向かって延びる第２仮想垂線の第２方向ベクトルとがなす第１中心角と、引き抜き区間始端からドラム回転軸に向かって延びる第３仮想垂線の第３方向ベクトルと、引き抜き区間終端からドラム回転軸に向かって延びる第４仮想垂線の第４方向ベクトルとがなす第２中心角を説明する図である。

【図13】図１３は、穿孔ドラム装置における穿孔ニードル部のニードル軸と保持溝との関係を説明する図である。

【図14】図１４は、実施形態１における変形例を説明する図である。

【図15】図１５は、実施形態１の変形例における第２ストップリングの部分拡大図である。

【図16】図１６は、フィルタチップアタッチメント装置に組み込まれた複数の穿孔ドラム装置を含む穿孔装置を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

ここで、本発明に係る穿孔ドラム装置および穿孔装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。本発明に係る穿孔ドラム装置は、加熱式たばこにおけるたばこロッドの先端面にヒーター挿入用空洞部を穿孔するための装置である。なお、本実施形態に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

【0036】

＜実施形態１＞
［加熱式たばこ］
図１は、実施形態１に係る穿孔ドラム装置によってたばこロッドの先端面に穿孔されたヒーター挿入用空洞部を有する加熱式たばこ１の内部構造を概略的に示す図である。加熱式たばこ１は、加熱装置と組み合わされて加熱式たばこ製品を構成するたばこ商品である。加熱式たばこ１および加熱装置からなる加熱式たばこ製品は、加熱装置の電気ヒーターによって加熱式たばこのたばこ充填材を燃焼させることなく加熱し、たばこ充填材において生成されたエアロゾルを使用者に供給する。

【0037】

加熱式たばこ１は、同軸に整列して配列されたたばこロッド２及びフィルタ３を備える。加熱式たばこ１は、使用中に使用者が口腔内に挿入する吸い口端１ａと、この吸い口端１ａとは反対側の端部にある先端１ｂを有する。フィルタ３は、同軸に整列して配列された支持部４、エアロゾル冷却部５、及びマウスピース部６を有し、これらの部材がフィルタ３の先端側から順に配置されている。フィルタ３の支持部４、エアロゾル冷却部５、及びマウスピース部６は、巻取紙７によって一体に巻き取られている。更に、たばこロッド２及びフィルタ３は、チップペーパ８によって巻き取られることで一体に連結されている。

【0038】

加熱式たばこ１の喫煙ないし吸引時には、空気が、使用者によって先端１ｂから吸い口端１ａまで加熱式たばこ１を通って吸い込まれる。加熱式たばこ１の先端１ｂは、たばこロッド２の先端、又は上流端として捉えることができ、加熱式たばこ１の吸い口端１ａはマウスピース部６の後端又は下流端として捉えることができる。

【0039】

たばこロッド２は、加熱式たばこ１の先端１ｂに配置される。たばこロッド２は、たばこ原料及びエアロゾル生成基材を含むたばこ充填材２１の側面を覆うように巻紙２２によって包んだ棒状部材である。本実施形態において、たばこ充填材２１に含まれるたばこ材料は、たばこ刻み、たばこ顆粒、再構成たばこ材料のいずれか１種類若しくは複数種類を含んでいても良い。

【0040】

再構成たばこ材料は、再構成たばこシートを小片に裁刻したり、粉砕することで粒状・粉状の形態としたもの、若しくは、当該再構成たばこシートを裁刻せずに折り畳んだもの等であっても良い。再構成たばこシートは、例えば、均質化たばこ等といったたばこ原料に、添加物として結合剤、ゲル化剤、架橋剤、香料、粘度調整剤等を混練し、例えばスラリー法（キャスト方）、抄造法、圧延法又は押出し方等といった適宜の方法を用いてシート状に成形したものである。再構成たばこ材料は、例えば、たばこ製品の製造工程で生産されるたばこの茎、たばこ葉柄、葉片、及びたばこダストなどのたばこ材料から形成される。再構成たばこ材料は、例えばスラリー法、抄造法、圧延法等といった公知の方法によって形成された再構成たばこシートを、小片に裁刻したり、粉砕することで粒状・粉状の形態としたもの等が知られている。均質化たばこは、例えば、葉タバコ、乾燥たばこ葉、刻みたばこ、膨化たばこ、再生たばこ等を粉砕、磨砕して混和することで得られるたばこ材料である。

【0041】

葉タバコは、例えば、栽培種としてのタバコ植物Nicotiana tabacum種とNicotiana rustica種、野生種としてのタバコ植物Nicoatiana属の植物の葉・葉柄・茎・花等であっても良い。乾燥たばこ葉は、例えば、葉タバコを乾燥させたものである。また、膨化たばこは、例えば、たばこの茎、葉柄、葉脈、一部の葉肉等を圧縮減圧処理で膨らませたものである。再生たばこは、例えば、たばこ製造工程において破損した乾燥葉たばこ・刻みたばこ又は膨化たばこの断片・粉塵を溶解し、漉いて得られたものである。

【0042】

再構成たばこスラリーに含まれる結合剤やゲル化剤は、例えば天然高分子・ゼラチン・コンドロイチン流酸塩、多糖類や多糖類塩（例えば、アルギン酸塩・カラギーナン・ジェランガム・グアーガム・アガロース・ソルビトール・転化糖・デンプン・デキストリン・でんぷん分解物・酸化デンプン等）等を含んでいても良い。結合剤は、例えば、無機塩・カルシウム塩・炭酸カルシウム・カリウム塩・炭酸カリウム・マグネシウム塩，炭酸マグネシウム・ナトリウム塩・炭酸ナトリウム・クエン酸トリエチル等を含んでいても良い。香料は、例えば、植物精油・葉タバコ抽出液・葉タバコ磨砕液・メンソール、合成香料、天然香料、精油等を含んでいても良い。また、香料は、親油性を有していても良いし、親水性を有していても良い。親油性香料としては、例えば、バニリン、エチルバニリン、グアリナロール、チモルメチルサリシレート、リナロール、オイゲノール、メントール、クローブ、アニス、シナモン、ベルガモット油、ゼラニウム、レモン油、スペアミント、ショウガ等が挙げられる。親水性香料としては、例えば、グリセリン、プロピレングリコール、エチルアセテート、イソアミルアルコール等が挙げられる。粘度調整剤は、例えば、水・油脂・脂肪酸・親水性溶媒・アルコール・エタノール・グリセリン・プロピレングリコール等を含んでいても良い。また、再構成たばこスラリーは、例えば、水・グリセリン・プロピレングリコール等の保湿剤や、例えばたばこ繊維・たばこセルロース繊維・木質パルプ・セルロース繊維・非たばこセルロース繊維等の補強材を含んでいても良い。

【0043】

また、再構成たばこシートは、例えばスラリー法、抄造法、圧延法等といった適宜の方法を用いて形成した再構成たばこスラリーシート（再構成たばこキャストシート）、再構成たばこ抄造シート、再構成たばこ圧延シートであっても良い。例えば、再構成たばこスラリーシートは、平板上に展開した再構成たばこスラリーを乾燥、脱水することで製造される再構成たばこシートである。また、再構成たばこ抄造シートは、再構成たばこスラリーにパルプ（セルロース繊維）を配合して抄紙することで製造される再構成たばこシートである。また、再構成たばこ圧延シートは、再構成たばこスラリーをローラ等によってシート状に圧延し、乾燥させることで製造される再構成たばこシートである。

【0044】

たばこ充填材２１に含まれるエアロゾル生成基材は、揮発して放出される揮発性物質が冷やされた際にエアロゾルを生成する物質である。エアロゾル生成基材の種類は、特に限定されず、用途に応じて種々の天然物からの抽出物質を適宜選択することができる。エアロゾル生成基材としては、グリセリン、プロピレングリコール、トリアセチン、１，３－ブタンジオール、及びこれらの混合物等を例示できる。

【0045】

支持部４は、たばこロッド２の直ぐ下流側に位置し、たばこロッド２の後端と当接した状態で配置されている。支持部４は、例えば、中空のセルロースアセテート管体であってもよい。言い換えると、支持部４は、円柱状のセルロースアセテート繊維束の横断面中央にセンターホールを貫通形成したものであってもよい。また、支持部４は、他の形態として、セルロール繊維を充填したペーパーフィルタや、紙管等であっても良い。支持部４は、加熱式たばこ１が適用される加熱装置の電気ヒーターがたばこロッド２内に挿入された際に、たばこ充填材２１が加熱式たばこ１内でエアロゾル冷却部５に向かって下流側に押し込まれるのを防ぐための要素である。支持部４は、加熱式たばこ１のエアロゾル冷却部５をたばこロッド２から離間させるためのスペーサとしても機能する。

【0046】

エアロゾル冷却部５は、支持部４の直ぐ下流側に位置し、支持部４の後端と当接して配置される。加熱式たばこ１の喫煙ないし吸引時において、たばこロッド２（たばこ充填材２１）から放出される揮発性物質は、エアロゾル冷却部５に沿って下流側へ向かって流れる。たばこロッド２（たばこ充填材２１）から放出された揮発性物質は、エアロゾル冷却部５で冷却されることで、使用者によって吸入されるエアロゾルを形成する。図１に示す形態において、エアロゾル冷却部５は、外部の空気を導入可能な通気孔５ａを有する中空の紙管によって形成されている。但し、エアロゾル冷却部５は、通気孔５ａを有していなくても良い。

【0047】

マウスピース部６は、エアロゾル冷却部５の直ぐ下流側に位置するセグメントである。マウスピース部６は、エアロゾル冷却部５の後端と当接した状態で配置されていても良い。図１に示す形態において、マウスピース部６は、例えば、円柱状に成形したセルロースアセテート繊維によって形成されたフィルタ材料を備えていても良い。また、マウスピース部６は、センターホールフィルタ、セルロース繊維を充填したペーパーフィルタであっても良く、また、濾材を含まない紙管であっても良い。

【0048】

図１に示すように、たばこロッド２（たばこ充填材２１）の先端面２ａには、空洞状のヒーター挿入用空洞部２３が開口している。ヒーター挿入用空洞部２３は、たばこロッド２（たばこ充填材２１）の軸方向に沿った凹部である。ヒーター挿入用空洞部２３は、たばこロッド２（たばこ充填材２１）の先端面２ａ（先端１ｂ）から後端側に向かって縮径する円錐形状を有しているが、先端面２ａから後端側に向かって縮径する円錐台形状を有していてもよい。ヒーター挿入用空洞部２３の形状は特に限定されず、円錐形状や円錐台形状以外の形状を有していてもよい。図１に示す符号ＣＬ１は、たばこロッド２の中心軸である。ヒーター挿入用空洞部２３は、たばこロッド２の中心軸ＣＬ１と同軸に形成されていてもよい。

【0049】

以上のように構成される加熱式たばこ１は、たばこロッド２（たばこ充填材２１）にヒーター挿入用空洞部２３が形成されているため、たばこロッド２を加熱装置に装着する際、たばこロッド２（たばこ充填材２１）に対するヒーター挿入用空洞部２３の挿入抵抗を小さくすることができる。これにより、加熱装置に対するたばこロッド２の装着時（たばこロッド２に対する電気ヒーターの挿入時）におけるユーザビリティを向上させることができる。また、電気ヒーターをたばこロッド２に挿入する際に、電気ヒーターの折損等が生じたり、たばこロッド２が座屈変形することを抑制できる。また、たばこロッド２（たばこ充填材２１）がヒーター挿入用空洞部２３を備えることで、電気ヒーターの挿入抵抗を小さくすることができるため、たばこロッド２に対する電気ヒーターの挿入時に、たばこ充填材２１が支持部４側に押し込まれることをより好適に抑制しつつ、たばこ充填材２１と電気ヒーターを密着させ、電気ヒーターからたばこ充填材２１への熱伝導を向上させることができる。更に、喫煙ないし吸引後に加熱式たばこ１のたばこロッド２を加熱装置から引き抜く際にも、電気ヒーターとたばこ充填材２１間で生じる摩擦力が小さいため、たばこ充填材２１の脱落が起こり難い。また、喫煙ないし吸引時におけるたばこ充填材２１の焼き付きが起こり難くなるため、喫煙ないし吸引後に加熱装置からたばこロッド２を引き抜く際に、たばこ充填材２１の脱落を起こり難くすることができる。

【0050】

［穿孔ドラム装置］
次に、加熱式たばこ１におけるたばこロッド２に対してヒーター挿入用空洞部２３を穿孔するための穿孔ドラム装置７０について説明する。

【0051】

図２は、実施形態１に係るフィルタチップアタッチメント装置５０が備えるドラム列の一部を概略的に示す図である。図３～図１０は、実施形態１に係る穿孔ドラム装置７０を説明する図である。穿孔ドラム装置７０は、フィルタチップアタッチメント装置５０に組み込まれている。フィルタチップアタッチメント装置５０は、図示しないたばこ巻上機（連続棒状体形の機械装置）で製造され個々に切断された後のたばこロッドと、フィルタ製造装置（図示せず）で製造されたフィルタロッドを受け取り、これらをチップ材料（チップペーパ）によって巻き取ることで一体に取り付ける装置である。

【0052】

図２に示すように、フィルタチップアタッチメント装置５０は、例えば、たばこ巻上機（図示せず）から受け取ったダブルたばこロッドＤＲを、図示しないドラム等で搬送する過程で２本のシングルたばこロッド２に切断する。ダブルたばこロッドＤＲは、たばこロッド２の２倍の長さを有する巻紙２２によってたばこ充填材２１を包んだ棒状部材である。以後、シングルたばこロッド２は、単に「たばこロッド２」と記載する。ダブルたばこロッドＤＲが切断されることで得られた２本のたばこロッド２は、軸方向に離間された状態で配列される。

【0053】

フィルタチップアタッチメント装置５０は、ダブルフィルタロッドＤＦを搬送する搬送ドラム５１を有する。ダブルフィルタロッドＤＦは、フィルタ３の２倍の長さを有するフィルタロッドであり、中央で２等分されることで２本のフィルタ３が得られるように形成されている。ダブルフィルタロッドＤＦは、搬送ドラム５１によってホッパドラム５２に搬送される。

【0054】

上述したたばこロッド２の配列は、２本のたばこロッド２の間にフィルタ３を受け入れ可能な間隔が形成されており、この間隔を保持したままホッパドラム５２に供給される。このときたばこロッド２の配列は各たばこロッド２の間にダブルフィルタロッドＤＦを受け入れ、ダブルフィルタロッドＤＦと同一の軸線上に並ぶ。ホッパドラム５２は、その回転方向でみて両側に一対のフローティングディスク（図示せず）を備えており、ホッパドラム５２の回転に伴い、各たばこロッド２は両側のフローティングディスクに挟み込まれ、軸方向にその間隔を詰められる。

【0055】

フィルタチップアタッチメント装置５０は、ボビンにロール状に巻き取られたチップペーパ８のウエブ（以下、「チップペーパウエブ」という）ＴＷを連続して繰り出しながら、その片面に糊を塗布し、この後、チップペーパウエブＴＷを先頭から所定長さ毎のチップペーパ８に切断する。切断したチップペーパ８はホッパドラム５２に供給され、ホッパドラム５２上のたばこロッド２及びダブルフィルタロッドＤＦの外面に貼り付く。そして、２本のたばこロッド２及びその間に挟まれたダブルフィルタロッドＤＦと、これらの外面に張り付いたチップペーパ８は、ホッパドラム５２に近接するローリングドラム５３へと供給される。

【0056】

ローリングドラム５３では、その回転に伴いたばこロッド２等をその外周面上において転動させ、この転動にチップペーパ８を追従させることで、ダブルフィルタロッドＤＦとその両端に配置された２本のたばこロッド２の外面にチップペーパ８を巻き付ける。チップペーパ８の巻き付けが完了すると、ダブルフィルタロッドＤＦ及びその両側のたばこロッド２の基端部をチップペーパ８一体的に包み込むようにして糊付けされ、ダブルフィルタロッドＤＦの両側にそれぞれたばこロッド２が接続されたダブル巻きＤＳが得られる。

【0057】

ダブル巻きＤＳは、次工程として、ローリングドラム５３からチェッキングドラム５４に受け渡される。チェッキングドラム５４では、ダブル巻きＤＳの通気検査を行い、ここで巻紙の破れがある穴巻品やダイリューション過多等の不良品が排除される。通気検査をパスしたダブル巻きＤＳは、次いでチェッキングドラム５４からカッティングドラム５５に受け渡される。カッティングドラム５５上において、ダブル巻きＤＳは、カッティングナイフ（図示せず）によりダブルフィルタロッドＤＦの中央位置で２等分され、これにより、２本の加熱式たばこ１に切り離される。この時点において、加熱式たばこ１は、たばこロッド２とフィルタ３がチップペーパ８と一体に巻き取られたものであり、その先端には未だヒーター挿入用空洞部２３が穿孔されていない。

【0058】

ダブル巻きＤＳから２本に切り離された加熱式たばこ１は、カッティングドラム５５からターニングドラム５６、穿孔ドラム６０に順次、受け渡される。ターニングドラム５６は、その外周面に多数の保持溝を有しており、これら保持溝内に一対の加熱式たばこ１をそれぞれ１本ずつ受け入れることができる。

【0059】

ダブル巻きＤＳの切り離しにより、一対の加熱式たばこ１は互いに背向した状態でカッティングドラム５５からターニングドラム５６に受け渡される。ターニングドラム５６では、互いに背向した状態で受け入れた一対の加熱式たばこ１の一方の向きを反転させ、且つ、その外周面上にて他方の加熱式たばこ１と同列上に位置付けられるように変位させた後、加熱式たばこ１を順次穿孔ドラム６０に向けて搬送する。穿孔ドラム６０は、前段のドラムから受け取った加熱式たばこ１を後段のドラム５９に受け渡すまでの搬送過程で、たばこロッド２の先端面２ａに対して穿孔し、図１で説明したヒーター挿入用空洞部２３を形成する。穿孔ドラム６０は、穿孔ドラム装置７０の一部を構成している。

【0060】

図３は、実施形態１に係る穿孔ドラム６０の一部を概略的に示す図である。詳しくは後述するが、穿孔ドラム６０は、その外周面に多数の保持溝を有しており、たばこロッド２を有する加熱式たばこ１を各保持溝内に１本ずつ受け入れる。穿孔ドラム６０における保持溝にはサクションエアが供給されており、保持溝に受け入れられた加熱式たばこ１は、保持溝内に吸引保持される。また、穿孔ドラム６０には、各保持溝の延伸方向の延長上に穿孔用のニードル部材２４０が設けられている。穿孔ドラム６０は、加熱式たばこ１の搬送過程で、たばこロッド２の先端面２ａから穿孔用のニードル部材２４０を挿入することで穿孔する。その結果、ヒーター挿入用空洞部２３が穿孔されたたばこロッド２を有する加熱式たばこ１が得られる。

【0061】

図４は、実施形態１に係る穿孔ドラム装置７０の縦断面図である。図４に、便宜上、穿孔ドラム装置７０の上下前後方向を示す。穿孔ドラム装置７０は、穿孔ドラム６０、固定ハウジング８０、これらを支持するフレーム部材９０等を有している。フレーム部材９０は、底板フレーム部９１、後方フレーム部９２、前方フレーム部９３等を有している。後方フレーム部９２、前方フレーム部９３は、底板フレーム部９１から上方に立設するフレーム部材である。

【0062】

固定ハウジング８０は、フレーム部材９０の後方フレーム部９２に固定された不動の固定部材であり、穿孔ドラム６０に併設されている。固定ハウジング８０は、回転ドラム基部に相当する。図５は、図４に示すＡ矢視図である。固定ハウジング８０は、概略円筒状のハウジング部材であり、内部は中空となっている。符号８１は、固定ハウジング８０の中空部である。符号ＣＬ２は、穿孔ドラム６０の回転軸である。本実施形態において、固定ハウジング８０は、穿孔ドラム６０の回転軸（以下、「ドラム回転軸」ともいう）ＣＬ２と同軸となるように配置されており、固定ハウジング８０の中心軸はドラム回転軸ＣＬ２と一致している。固定ハウジング８０の軸方向に沿った両端位置には軸受けハウジング１１０Ａ，１１０Ｂが取り付けられており、軸受けハウジング１１０Ａ，１１０Ｂによって穿孔ドラム６０を回転駆動するための回転駆動シャフト１００が回転自在に軸支されている。回転駆動シャフト１００の中心軸は、ドラム回転軸ＣＬ２と一致している。軸受けハウジング１１０Ａ，１１０Ｂは、ベアリング等によって回転駆動シャフト１００を回転自在に軸支している。また、回転駆動シャフト１００の後端側には、タイミングプーリ１２０が取り付けられている。タイミングプーリ１２０には、図示しないタイミングベルトが掛け回されている。タイミングベルトは、駆動モータ（図示せず）の回転軸に取り付けられたモータ側プーリ（図示せず）にも掛け回されており、駆動モータの回転出力がタイミングベルトを介してタイミングプーリ１２０に伝達されることで、回転駆動シャフト１００が回転駆動されるようになっている。

【0063】

穿孔ドラム６０は、概略有底円筒状のドラムであり、底盤プレート部６１と、当該底盤プレート部６１から立設する側周壁である円筒状の回転ドラム部６２を有する。回転ドラム部６２の外周面６２Ａには、周方向に複数の保持溝（保持部）６３が一定間隔で形成されている（図５を参照）。保持溝６３は、加熱式たばこ１（たばこロッド２）を受け入れ可能な凹部であり、例えば、半円形状を有している。保持溝６３の数は特に限定されないが、図５に示す例では回転ドラム部６２の外周面６２Ａに２０個の保持溝６３が一定間隔毎に設けられている。また、回転ドラム部６２の保持溝６３は、ドラム回転軸ＣＬ２と平行に延設されている。そのため、回転ドラム部６２の保持溝６３は、たばこロッド２の中心軸ＣＬ１の方向がドラム回転軸ＣＬ２に沿うように加熱式たばこ１（たばこロッド２）を保持することができる。

【0064】

また、図５に示すように、各保持溝６３の溝底には、各保持溝６３に受け入れた加熱式たばこ１を吸引するためのサクションエアを供給するためのサクション孔６３Ａが設けられている。穿孔ドラム６０における回転ドラム部６２の内部には、サクション孔６３Ａに一端が接続された第１サクション通路６４が回転ドラム部６２の径方向に延設されている（図４、図５等を参照）。

【0065】

図４に示すように、回転ドラム部６２における各保持溝６３には、３箇所にサクション孔６３Ａが設けられており、各々のサクション孔６３Ａに第１サクション通路６４が接続されている。但し、各保持溝６３に形成するサクション孔６３Ａの数は特に限定されない。回転ドラム部６２には、各第１サクション通路６４の他端に接続される第２サクション通路６５が、ドラム回転軸ＣＬ２方向に沿って延設されている。第２サクション通路６５は、回転ドラム部６２の前端面６２Ｂにおいて開口している。符号６５Ａは、回転ドラム部６２の前端面６２Ｂにおいて第２サクション通路６５が開口する開口孔である。図５に示すように、回転ドラム部６２の前端面６２Ｂには、周方向に一定間隔で開口孔６５Ａが環状に配列している。

【0066】

回転駆動シャフト１００の前端側には、ディスクプレート１３０が一体に取り付けられている。回転駆動シャフト１００のディスクプレート１３０は、コネクティングピンを介してエンドプレート１４０と一体に締結されている。また、エンドプレート１４０は、コネクティングピンを介して、穿孔ドラム６０の底盤プレート部６１と一体に締結されている。以上のように、本実施形態における回転駆動シャフト１００は、ディスクプレート１３０、エンドプレート１４０を介して穿孔ドラム６０の底盤プレート部６１と一体に固定されている。これにより、回転駆動シャフト１００が回転することで、回転駆動シャフト１００と同期して穿孔ドラム６０が回転駆動される。なお、図４に示すように、穿孔ドラム６０における回転ドラム部６２の後端側の内周面と、固定ハウジング８０の外周面との間にはベアリング１６０が介装されているため、回転駆動シャフト１００に同期して円滑に穿孔ドラム６０を回転駆動させることができる。また、本実施形態では、便宜上、穿孔ドラム装置７０を前面側から眺めて、反時計周りに穿孔ドラム６０が回転駆動される場合を例に説明する。

【0067】

次に、穿孔ドラム装置７０における穿孔ドラム６０および固定ハウジング８０の前方側に設けられるコントロールリング１５０について説明する。フレーム部材９０における前方フレーム部９３には、前面プレート９４が取り付けられており、この前面プレート９４にリングホルダ９５が固定されている。また、リングホルダ９５には、コントロールリング１５０が固定されている。コントロールリング１５０は、その中心がドラム回転軸ＣＬ２と一致するように配置された環状部材であり、その後面１５０Ａが穿孔ドラム６０における回転ドラム部６２の前端面６２Ｂに対向するようにリングホルダ９５に固定されている。本実施形態においては、回転ドラム部６２の前端面６２Ｂをコントロールリング１５０の後面１５０Ａに対して摺接させながら穿孔ドラム６０が回転駆動されるようになっている。ここで、コントロールリング１５０の後面１５０Ａには、回転ドラム部６２における各第２サクション通路６５にサクションエアを供給するためのサクション供給チャネル１５１が溝状に凹設されている。

【0068】

図６は、実施形態１に係るコントロールリング１５０の正面図である。図６に示す符号１５０Ｂは、コントロールリング１５０の前面である。コントロールリング１５０において、サクション供給チャネル１５１は、後面１５０Ａに開口している。また、サクション供給チャネル１５１は、コントロールリング１５０の周方向に沿って円弧状に延設されており、本実施形態ではコントロールリング１５０の略半周に亘って形成されている。但し、コントロールリング１５０においてサクション供給チャネル１５１を形成させる範囲は適宜変更することができる。図６に示す符号１５２は、回転ドラム部６２における各第２サクション通路６５に吸引圧を供給するための吸引口である。吸引口１５２は、コントロールリング１５０の前面１５０Ｂに開口しており、サクション供給チャネル１５１と連通している。

【0069】

また、符号１５３は、回転ドラム部６２における各第２サクション通路６５に大気圧を供給するための大気開放孔である。大気開放孔１５３は、コントロールリング１５０の前面１５０Ｂから後面１５０Ａに掛けてコントロールリング１５０を厚さ方向に貫通しており、大気に開放されている。また、符号１５４は、回転ドラム部６２における各第２サクション通路６５にブローエアを供給するためのブローエア供給孔である。ブローエア供給孔１５４は、コントロールリング１５０の前面１５０Ｂから後面１５０Ａに掛けてコントロールリング１５０を厚さ方向に貫通している。ここで、図５に示す符号１５５は、コントロールリング１５０の吸引口１５２に連結されるエルボ配管である。符号１５６は、コントロールリング１５０のブローエア供給孔１５４に接続されるエルボ配管である。エルボ配管１５５には、チューブ等を介して図示しない吸引源から吸引圧が供給される。また、エルボ配管１５６には、チューブ等を介して図示しないエア供給源からエアブロー用の空気が供給される。

【0070】

図６において、符号１５１Ａは、サクション供給チャネル１５１の始端であり、符号１５１Ｂはサクション供給チャネル１５１の終端である。穿孔ドラム６０が回転駆動されている間、図５に示す各エルボ配管１５５および吸引口１５２を介して、コントロールリング１５０のサクション供給チャネル１５１に吸引圧が導入される。本実施形態では、コントロールリング１５０におけるサクション供給チャネル１５１とドラム回転軸ＣＬ２との間の径方向における離間距離と、回転ドラム部６２における各第２サクション通路６５とドラム回転軸ＣＬ２との間の径方向における離間距離は等しい寸法に設定されている。そのため、穿孔ドラム６０が回転駆動される際、回転ドラム部６２における各第２サクション通路６５がコントロールリング１５０のサクション供給チャネル１５１に連通している間、すなわち、図６に示すサクション開始位置からサクション終了位置までのサクション区間に亘って、サクション供給チャネル１５１と連通状態にある第２サクション通路６５および第１サクション通路６４を通じて保持溝６３のサクション孔６３Ａに吸引圧が供給される。その結果、コントロールリング１５０のサクション区間に位置する保持溝６３に対してサクション孔６３Ａから吸引圧が作用することとなる。

【0071】

本実施形態における穿孔ドラム６０は、例えば、穿孔ドラム６０の各保持溝６３が回転角０°に到達した時点で前段のターニングドラム５６から加熱式たばこ１を受け取ることで当該加熱式たばこ１を吸引保持し、各保持溝６３が回転角１８０°に到達した時点で当該保持溝６３に保持していた加熱式たばこ１を後段のドラム５９に受け渡すように設計されていても良い（図６を参照）。なお、図６に示す例では、穿孔ドラム６０の各保持溝６３が回転角１７０°に到達した時点でサクション孔６３Ａへの吸引圧の供給が終了する。そして、各保持溝６３のサクション孔６３Ａが大気開放された後、保持溝６３に保持されていた加熱式たばこ１が後段のドラム５９に受け渡される。なお、穿孔ドラム６０は、各保持溝６３に吸引保持していた加熱式たばこ１を後段のドラム５９に受け渡し後、各保持溝６３のサクション孔６３Ａが第１サクション通路６４および第２サクション通路６５を通じてブローエア供給孔１５４と連通するタイミングで、サクション孔６３Ａにブローエアが供給される。このブローエアの噴射圧は、穿孔ドラム６０の各保持溝６３に対応する第１サクション通路６４および第２サクション通路６５等の清掃に利用される。なお、上述したサクション、大気開放、ブローエアの各タイミングは例示的なものであり、適宜変更することができる。

【0072】

なお、図４および図５に示すように、本実施形態における穿孔ドラム装置７０は、穿孔ドラム６０における各保持溝６３に吸引保持している加熱式たばこ１をガイドするガイドプレート１８０を備えている。ガイドプレート１８０は、後方フレーム部９２に固定されたスタッド１８５によって支持されている。また、図４および図５に示す符号１８６は、回転ドラム部６２の外周面６２Ａに取り付けられる環状のストップリングであり、保持溝６３の前方に配置されている。ストップリング１８６は、各保持溝６３に吸引保持している加熱式たばこ１における吸い口端１ａ（フィルタ３側の端面）と当接することで加熱式たばこ１を位置決めするための当接面１８６Ａを有する第１のストッパー部材である（図７を参照）。

【0073】

次に、各保持溝６３に保持する加熱式たばこ１におけるたばこロッド２に穿孔するための穿孔ユニット２００について説明する。図３に示すように、穿孔ユニット２００は、回転ドラム部６２に設けられており、回転ドラム部６２による加熱式たばこ１（たばこロッド２）の搬送過程において、保持溝６３に保持されている加熱式たばこ１におけるたばこロッド２の先端面に穿孔するためのユニットである。穿孔ユニット２００は、回転ドラム部６２に設けられた一対のスライドロッド２１０，２１０と、一対のスライドロッド２１０，２１０にスライド自在に保持される穿孔スライダー２２０を備えている（図３を参照）。図７は、穿孔ユニット２００の詳細構成を説明する図である。図８は、穿孔ユニット２００の上面図である。図９は、穿孔ユニット２００の正面図である。

【0074】

各スライドロッド２１０は、ドラム回転軸ＣＬ２と平行に延伸するように、回転ドラム部６２の後端面６２Ｃから前方に向けて突設されている。本実施形態においては、回転ドラム部６２の周方向において、一対のスライドロッド２１０，２１０に挟まれた領域内に、２個の保持溝６３が含まれるように一対のスライドロッド２１０，２１０が配置されており、各スライドロッド２１０は穿孔ドラム６０における回転ドラム部６２と同期して周回動作するように構成されている。

【0075】

穿孔スライダー２２０は、一対のスライドロッド２１０，２１０にスライド自在に装着されたスライダー本体２３０（図３を参照）と、当該スライダー本体２３０に装着された一対のニードル部材２４０，２４０を有する。スライダー本体２３０は、一対のニードル部材２４０，２４０を保持するケーシングとして機能する。スライダー本体２３０は、一対のスライドロッド２１０，２１０に対してそれぞれスライド自在に保持される一対のロッド装着部２３１，２３１と、これら一対のロッド装着部２３１，２３１を連結する連結部２３２を有する。例えば、各ロッド装着部２３１は、スライドロッド２１０との間にスライドボールベアリング等を介装しており、スライドロッド２１０に対して往復スライド自在となっている。このようにして、穿孔スライダー２２０におけるスライダー本体２３０は、一対のスライドロッド２１０，２１０間に架け渡されるように装着されると共に、一対のスライドロッド２１０，２１０に対して往復スライド自在となっている。

【0076】

また、図３に示すように、スライダー本体２３０は、ニードル部材２４０を保持する一対のニードル保持部２３３，２３３を有している。一対のニードル保持部２３３，２３３は、スライダー本体２３０の左右方向の両端部近傍にそれぞれ形成されている。ニードル部材２４０は、ニードル軸部２４１と、当該ニードル軸部２４１の先端側に取り付けられた穿孔ニードル部２４２とを含む。ニードル軸部２４１は円柱形状を有している。穿孔ニードル部２４２の形状は特に限定されないが、たばこロッド２に対してヒーター挿入用空洞部２３を穿孔するのに適するように、穿孔ニードル部２４２は先端が尖った針形状を有している。また、後述するように、本実施形態においては、たばこロッド２に対してヒーター挿入用空洞部２３を穿孔する際、穿孔ニードル部２４２を回転させながらたばこロッド２に穿孔するため、穿孔ニードル部２４２の先端側を円錐形状としている。また、ニードル部材２４０における穿孔ニードル部２４２およびニードル軸部２４１は、同軸配置されている。また、図４に示されるように、ニードル部材２４０における穿孔ニードル部２４２は、穿孔ドラム６０における回転ドラム部６２の外周側に配置されている。

【0077】

本実施形態において、各ニードル部材２４０のニードル軸部２４１は、各ニードル保持部２３３に対して回転自在に保持されている。ここで、各ニードル部材２４０（ニードル軸部２４１、穿孔ニードル部２４２）の中心軸（ニードル軸）ＣＬ３は、ドラム回転軸ＣＬ２と平行であり、且つ、穿孔ドラム６０における回転ドラム部６２の保持溝６３に吸引保持されている加熱式たばこ１におけるたばこロッド２の中心軸ＣＬ１と同軸となっている。

【0078】

更に、各ニードル部材２４０のニードル軸部２４１の基端側には、ローラガイド１７０（図４を参照）と接触する環状のローラ部２４３（被接触部）が設けられている。本実施形態においては、ローラガイド１７０がガイド部材に相当する。ローラ部２４３は、ニードル軸部２４１よりも外径の大きな外周面を有する環状の部材である。図４に示すように、ローラガイド１７０は、フレーム部材９０の後方フレーム部９２に取り付けられている。ローラガイド１７０は、ドラム回転軸ＣＬ２を中心として円弧状に延設されている。

【0079】

ここで、図９に示すように、ローラガイド１７０は、第１のローラガイド部１７０Ａ～第３のローラガイド部１７０Ｃに分割されており、ローラガイド部１７０Ａ～１７０Ｃは互いに離間した状態で後方フレーム部９２に固定されている。本実施形態においては、第１のローラガイド部１７０Ａ～第３のローラガイド部１７０Ｃが複数の分割ガイド部に相当する。また、ローラガイド１７０における第１のローラガイド部１７０Ａ～第３のローラガイド部１７０Ｃは、ドラム回転軸ＣＬ２を中心とする円弧形状を有するガイド面１７１を有している。回転ドラム部６２と同期して穿孔スライダー２２０が周回動作する際、穿孔スライダー２２０におけるニードル部材２４０のローラ部２４３はローラガイド１７０（第１のローラガイド部１７０Ａ～第３のローラガイド部１７０Ｃ）のガイド面１７１に対して摺動する。その際、ニードル部材２４０のローラ部２４３がローラガイド１７０のガイド面１７１と摺動する際の摩擦によって、ニードル部材２４０の中心軸ＣＬ３を中心にニードル軸部２４１を回転させる回転トルクが発生するため、中心軸ＣＬ３を中心としてニードル部材２４０が回転する。このようにして、本実施形態においては、穿孔スライダー２２０におけるニードル部材２４０のローラ部２４３がローラガイド１７０のガイド面１７１に接触している間に亘って、ニードル部材２４０を回転させることができる。

【0080】

次に、回転ドラム部６２の回転駆動に同期して、スライドロッド２１０の軸方向に沿って（すなわち、ドラム回転軸ＣＬ２に沿って）穿孔スライダー２２０をスライド駆動するための構成について説明する。図７に示すように、スライダー本体２３０の下面には、固定ハウジング８０（回転ドラム基部）の外周部に形成されるカム部８２と係合するカムフォロワー２５０が設けられている。カムフォロワー２５０は、図８に示すように、スライダー本体２３０の略中央部に配置されており、図７等に示すように固定ハウジング８０の外周面に向けてカムフォロワー２５０がスライダー本体２３０から突設されている。カムフォロワー２５０の形状は、特に限定されないが、本実施形態では略円柱形状を有している。

【0081】

次に、固定ハウジング８０の外周部に形成されるカム部８２について説明する。図４、図７等に示すように、固定ハウジング８０の後端側における外周面には、穿孔スライダー２２０に設けられたカムフォロワー２５０と係合するカム部８２が設けられている。カム部８２は、固定ハウジング８０の外周面を形成しているということもできる。また、カム部８２は、カムフォロワー２５０を受け入れ可能（嵌合可能）な凹部８２０が固定ハウジング８０の周方向に延在するように形成する円弧状のガイドレール８２１を有している。本実施形態において、ガイドレール８２１は、ドラム回転軸ＣＬ２を中心として環状に配置されている。言い換えると、ガイドレール８２１は、固定ハウジング８０における外周面の全周に亘って設けられている。また、ガイドレール８２１は、ドラム回転軸ＣＬ２からの離間寸法が等距離の３次元曲線形状を有している。穿孔スライダー２２０は、カムフォロワー２５０をカム部８２のガイドレール８２１に係合させた状態で、回転ドラム部６２の回転駆動に伴ってドラム回転軸ＣＬ２を中心として周回動作する。その際、ガイドレール８２１に沿ってカムフォロワー２５０がガイドされることにより、穿孔スライダー２２０をスライドロッド２１０の軸方向に沿って往復スライド動作させることができる。穿孔スライダー２２０のスライド動作の詳細については後述する。

【0082】

上記のように、本実施形態における穿孔スライダー２２０は、２本のニードル部材２４０を備えている。そのため、図９に示すように、回転ドラム部６２には、回転ドラム部６２に設けられている保持溝６３の数の半分である１０個の穿孔スライダー２２０が環状に配置されている。なお、各穿孔スライダー２２０における各ニードル部材２４０の中心軸ＣＬ３は、対応する保持溝６３に保持されている加熱式たばこ１（たばこロッド２）の中心軸ＣＬ１と同軸となっている。つまり、回転ドラム部６２に形成されている全ての保持溝６３に保持されている加熱式たばこ１（たばこロッド２）に対してニードル部材２４０が同軸上に配置されることで、たばこロッド２の先端面２ａに対して穿孔ニードル部２４２が対向した状態で配置される。なお、図７および図９に示す符号１９０は、回転ドラム部６２に設けられる各スライドロッド２１０の後端部を互いに連結する環状のリング部材である。

【0083】

次に、穿孔スライダー２２０のスライド動作の詳細について説明する。図１０は、回転ドラム部６２の回転角、カム部８２におけるガイドレール８２１、穿孔ニードル部２４２における先端位置（以下、「ニードル先端位置」という）ＰＮの移動軌跡の関係を示す図である。

【0084】

図１０に示すように、カム部８２におけるガイドレール８２１は、退避状態定位区間Ｒ１、挿入区間Ｒ２、挿入状態定位区間Ｒ３、引き抜き区間Ｒ４を有している。図１０に示す「前方」とは、ドラム回転軸ＣＬ２に沿って前方を意味しており、図４に示す「前方」と対応している。図１０に示す「後方」とは、ドラム回転軸ＣＬ２に沿って後方を意味しており、図４に示す「後方」と対応している。また、図１０に示すドラム回転角は、図６で説明した回転ドラム部６２の回転角と対応している。

【0085】

上記のように、穿孔ドラム６０における回転ドラム部６２は、回転角が０°～１８０°に対応する区間（以下、「搬送区間」ともいう）において、加熱式たばこ１を保持溝６３に吸引した状態で搬送する。以下、搬送区間の始点である回転角が０°に対応する位置を「搬送開始位置」と定義し、搬送区間の終点である回転角が１８０°に対応する位置を「搬送終了位置」と定義する。図１０に示すように、ガイドレール８２１の退避状態定位区間Ｒ１および挿入状態定位区間Ｒ３は、ドラム回転軸ＣＬ２と平行な変位軸（以下、「スライド軸」という）上におけるカムフォロワー２５０の位置が、回転角が増加しても変位しないようにカムフォロワー２５０をガイドする区間である。挿入状態定位区間Ｒ３は、退避状態定位区間Ｒ１に比べて所定のスライド変位量δ１だけ前方に位置している。また、ガイドレール８２１の挿入区間Ｒ２は、スライド軸上におけるカムフォロワー２５０の位置が、回転角の増加に伴って前方に変位するようにカムフォロワー２５０をガイドする区間である。また、引き抜き区間Ｒ４は、スライド軸上におけるカムフォロワー２５０の位置が、回転角の増加に伴って後方に変位するようにカムフォロワー２５０をガイドする区間である。

【0086】

本実施形態におけるガイドレール８２１は、回転ドラム部６２の回転角が１６５°～１５°に対応する区間が退避状態定位区間Ｒ１、回転角が１５°～６５°に対応する区間が挿入区間Ｒ２、回転角が６５°～１１５°に対応する区間が挿入状態定位区間Ｒ３、回転角が１１５°～１６５°に対応する区間が引き抜き区間Ｒ４として、それぞれ形成されている。従って、搬送開始位置から搬送終了位置にかけて、カムフォロワー２５０は、ガイドレール８２１における退避状態定位区間Ｒ１（回転角０°～１５°）、挿入区間Ｒ２（回転角１５°～６５°）、挿入状態定位区間Ｒ３（回転角６５°～１１５°）、引き抜き区間Ｒ４（回転角１１５°～１６５°）、退避状態定位区間Ｒ１（回転角１６５°～１８０°）によって順次ガイドされる。

【0087】

なお、図１０に示す符号ＶＰは、ドラム回転軸ＣＬ２に直交する仮想直交面を表す。図１１は、カム部８２に設けられたガイドレール８２１における各区間Ｒ１～Ｒ４とドラム回転軸ＣＬ２に直交する仮想直交面ＶＰとの関係を説明する図である。上記の通り、ガイドレール８２１は、ドラム回転軸ＣＬ２からの離間寸法が等距離の３次元曲線形状を有している。そして、図１１に示すように、ガイドレール８２１における退避状態定位区間Ｒ１および挿入状態定位区間Ｒ３は、仮想直交面ＶＰに対して平行な平行ガイド部８２１Ａとして形成されている。ガイドレール８２１における平行ガイド部８２１Ａは、仮想直交面ＶＰに対して平行な仮想平面内に存在する。より詳しくは、平行ガイド部８２１Ａ（退避状態定位区間Ｒ１および挿入状態定位区間Ｒ３）は、３次元直交座標系XYZにおける１つの座用軸である第１座標軸（図１１に示す例では、Z軸）をドラム回転軸ＣＬ２とした場合における当該第１座標軸（Z軸）の座標（ｚ座標）が、平行ガイド部８２１Ａの全区間に亘って一定である。一方、ガイドレール８２１における挿入区間Ｒ２および引き抜き区間Ｒ４は、仮想直交面ＶＰに対して傾斜する（非平行な）傾斜ガイド部８２１Ｂとして形成されている。傾斜ガイド部８２１Ｂ（挿入区間Ｒ２および引き抜き区間Ｒ４）は、３次元直交座標系XYZにおける上記第１座標軸（図１１において、Z軸）をドラム回転軸ＣＬ２とした場合における当該第１座標軸（Z軸）の座標（ｚ座標）が、傾斜ガイド部８２１Ｂの延在方向に沿って一定ではない（変化している）。本実施形態においては、ガイドレール８２１の少なくとも一部が傾斜ガイド部８２１Ｂとして形成されていれば良く、当該傾斜ガイド部８２１Ｂによって挿入区間Ｒ２および引き抜き区間Ｒ４が形成される。

【0088】

本実施形態においては、各穿孔ユニット２００における穿孔スライダー２２０は、ドラム回転軸ＣＬ２に沿って往復スライド自在にスライドロッド２１０に保持されている。従って、穿孔ユニット２００（穿孔スライダー２２０）が回転ドラム部６２の回転と同期して周回動作する際、ガイドレール８２１によってガイドされるカムフォロワー２５０がドラム回転軸ＣＬ２（スライド軸）に沿って変位すると、カムフォロワー２５０の変位に連動して穿孔スライダー２２０がドラム回転軸ＣＬ２（スライド軸）に沿ってスライド変位する。そして、穿孔スライダー２２０にはニードル部材２４０が保持されているため、穿孔スライダー２２０がドラム回転軸ＣＬ２（スライド軸）に沿ってスライド変位することで、穿孔スライダー２２０に保持されているニードル部材２４０もドラム回転軸ＣＬ２（スライド軸）に沿ってスライド変位する。その結果、図１０に示すように、ドラム回転軸ＣＬ２（スライド軸）に沿ったカムフォロワー２５０の変位に追従するように、ニードル部材２４０における穿孔ニードル部２４２のニードル先端位置ＰＮがドラム回転軸ＣＬ２（スライド軸）に沿って変位する。

【0089】

本実施形態においては、図１０に示すように、カムフォロワー２５０が退避状態定位区間Ｒ１によってガイドされている状態で、穿孔ニードル部２４２のニードル先端位置ＰＮがたばこロッド２の先端位置よりも後方に後退した位置に維持される。つまり、カムフォロワー２５０が退避状態定位区間Ｒ１によってガイドされている間に亘って、穿孔ニードル部２４２のニードル先端位置ＰＮがたばこロッド２の先端面２ａと離間した状態に維持される。

【0090】

次に、カムフォロワー２５０の係合位置が、ガイドレール８２１における退避状態定位区間Ｒ１から挿入区間Ｒ２に移行すると、回転角の増加に伴ってカムフォロワー２５０がドラム回転軸ＣＬ２（スライド軸）に沿って前方に変位する。従って、カムフォロワー２５０が挿入区間Ｒ２によってガイドされている間に亘って、穿孔ニードル部２４２のニードル先端位置ＰＮがドラム回転軸ＣＬ２（スライド軸）に沿って前方、すなわち、たばこロッド２の先端面２ａに接近する方向に徐々に変位する。本実施形態においては、カムフォロワー２５０が挿入区間Ｒ２によってガイドされる過程において、穿孔ニードル部２４２がたばこロッド２におけるたばこ充填材２１の先端面２ａから挿入されるように、上述したスライド変位量δ１の大きさが設定されている。つまり、ガイドレール８２１における挿入区間Ｒ２は、穿孔ニードル部２４２がたばこロッド２に先端面２ａから挿入されるようにカムフォロワー２５０をガイドする区間として形成されている。このようにして、穿孔ニードル部２４２によってたばこロッド２（たばこ充填材２１）の先端面２ａが穿孔されることにより、たばこロッド２（たばこ充填材２１）にヒーター挿入用空洞部２３を形成することができる。

【0091】

なお、ニードル部材２４０（穿孔ニードル部２４２）のスライドストローク（以下、「ニードルスライドストローク」という）δ３は、上記スライド変位量δ１と実質的に等しい。従って、上記スライド変位量δ１を調整することで、ヒーター挿入用空洞部２３を所望の深さを有する凹部として形成することができる。例えば、カムフォロワー２５０が退避状態定位区間Ｒ１を推移する際におけるたばこロッド２の先端面２ａとニードル先端位置ＰＮの離間寸法（以下、「初期ニードル離間寸法」という）δ２を５ｍｍとし、ニードル部材２４０（穿孔ニードル部２４２）のスライドストローク（すなわち、ニードルスライドストローク）δ３を２５ｍｍに設定することで、たばこロッド２に２０ｍｍの深さを有するヒーター挿入用空洞部２３を形成することができる。ただし、初期ニードル離間寸法δ２と、ニードルスライドストロークδ３の設定値は例示的なものであり、適宜変更することができるのは勿論である。

【0092】

更に、本実施形態においては、回転ドラム部６２の回転に伴って周回動作する穿孔スライダー２２０のカムフォロワー２５０が挿入区間Ｒ２の少なくとも一部の区間を変位する間に亘り、当該穿孔スライダー２２０に設けられたニードル部材２４０のローラ部２４３（被接触部）が、ローラガイド１７０（ガイド部材）のガイド面１７１に沿って摺動することで、ニードル部材２４０が回転駆動されるようになっている。図１０に示す例では、回転ドラム部６２の回転角が２５°～６５°に対応する期間である「第１ニードル回転期間Ｔ１」において、穿孔スライダー２２０に設けられたニードル部材２４０のローラ部２４３が、第１のローラガイド部１７０Ａのガイド面１７１に沿って摺動し、当該摺動時におけるローラ部２４３とガイド面１７１との間の摩擦力によってニードル部材２４０を回転させることができる。本実施形態のように、穿孔ニードル部２４２を回転させながら穿孔ニードル部２４２をたばこロッド２（たばこ充填材２１）の先端面２ａに挿入して穿孔することで、穿孔ニードル部２４２をたばこロッド２（たばこ充填材２１）に挿入する際の挿入抵抗（穿孔抵抗）を低減することができる。その結果、穿孔ニードル部２４２をたばこロッド２（たばこ充填材２１）に対してスムーズに挿入することができる。これにより、たばこロッド２にヒーター挿入用空洞部２３を穿孔する際、保持溝６３に吸着保持されている加熱式たばこ１（たばこロッド２）の姿勢がずれたり、保持溝６３から加熱式たばこ１（たばこロッド２）が脱落することを抑制できる。また、穿孔ニードル部２４２をたばこロッド２に挿入する際、たばこロッド２に座屈等の変形が起こることを抑制できる。

【0093】

次に、ガイドレール８２１にガイドされるカムフォロワー２５０が、挿入区間Ｒ２から挿入状態定位区間Ｒ３に移行すると、スライド軸上におけるカムフォロワー２５０の位置が定位に維持されることで、スライドロッド２１０に対して、穿孔スライダー２２０が定位に維持される。その結果、カムフォロワー２５０が挿入状態定位区間Ｒ３によってガイドされている間は、スライド軸上におけるニードル先端位置ＰＮは定位に維持される。以上のように、ガイドレール８２１における挿入状態定位区間Ｒ３は、スライドロッド２１０に対して穿孔スライダー２２０を定位に維持することで、穿孔ニードル部２４２をたばこロッド２に挿入させた状態に維持されるようにカムフォロワー２５０をガイドする区間として形成される。これにより、挿入状態定位区間Ｒ３において、穿孔ニードル部２４２をたばこロッド２内に挿入した状態に維持することができる。

【0094】

更に、本実施形態においては、穿孔スライダー２２０のカムフォロワー２５０が挿入状態定位区間Ｒ３の少なくとも一部の区間を変位する間に亘り、当該穿孔スライダー２２０に設けられたニードル部材２４０のローラ部２４３（被接触部）が、ローラガイド１７０（ガイド部材）のガイド面１７１に沿って摺動することで、ニードル部材２４０が回転駆動される。図１０に示す例では、回転ドラム部６２の回転角が７０°～１１０°に対応する期間である「第２ニードル回転期間Ｔ２」において、穿孔スライダー２２０に設けられたニードル部材２４０のローラ部２４３が、第２のローラガイド部１７０Ｂのガイド面１７１に沿って摺動し、当該摺動時におけるローラ部２４３とガイド面１７１との間の摩擦力によってニードル部材２４０を回転させる。このように、穿孔ニードル部２４２をたばこロッド２内に挿入した状態で、穿孔ニードル部２４２を回転駆動することで、ヒーター挿入用空洞部２３を適正な大きさ、適正な形に穿孔することができる。すなわち、穿孔スライダー２２０のカムフォロワー２５０がガイドレール８２１における挿入状態定位区間Ｒ３に位置する間に、穿孔ニードル部２４２を回転駆動することで、たばこロッド２に挿入されている穿孔ニードル部２４２に見合った形および大きさのヒーター挿入用空洞部２３を綺麗に成形することができ、ヒーター挿入用空洞部２３が歪に成形されることを抑制できる。

【0095】

次に、ガイドレール８２１にガイドされるカムフォロワー２５０が、挿入状態定位区間Ｒ３から引き抜き区間Ｒ４に移行すると、回転角の増加に伴ってカムフォロワー２５０がドラム回転軸ＣＬ２（スライド軸）に沿って後方に変位する。従って、カムフォロワー２５０が引き抜き区間Ｒ４によってガイドされている間に亘って、穿孔ニードル部２４２のニードル先端位置ＰＮがドラム回転軸ＣＬ２（スライド軸）に沿って後方、すなわち、穿孔ニードル部２４２がたばこロッド２の内部から引き抜かれる方向に変位する。以上のように、ガイドレール８２１における引き抜き区間Ｒ４は、穿孔ニードル部２４２がたばこロッド２から引き抜かれるようにカムフォロワー２５０をガイドする区間として形成されている。その結果、カムフォロワー２５０が引き抜き区間Ｒ４によってガイドされる過程で、穿孔ニードル部２４２をたばこロッド２から好適に引き抜くことができる。

【0096】

更に、本実施形態においては、穿孔スライダー２２０のカムフォロワー２５０が引き抜き区間Ｒ４の少なくとも一部の区間を変位する間に亘り、当該穿孔スライダー２２０に設けられたニードル部材２４０のローラ部２４３（被接触部）が、ローラガイド１７０（ガイド部材）のガイド面１７１に沿って摺動することで、ニードル部材２４０が回転駆動される。図１０に示す例では、回転ドラム部６２の回転角が１１５°～１５５°に対応する期間である「第３ニードル回転期間Ｔ３」において、穿孔スライダー２２０に設けられたニードル部材２４０のローラ部２４３が、第３のローラガイド部１７０Ｃのガイド面１７１に沿って摺動し、当該摺動時におけるローラ部２４３とガイド面１７１との間の摩擦力によってニードル部材２４０を回転させる。このように、穿孔ニードル部２４２を回転させながら穿孔ニードル部２４２をたばこロッド２（たばこ充填材２１）から引き抜くことで、穿孔ニードル部２４２の引き抜き抵抗を低減できる。その結果、穿孔ニードル部２４２をたばこロッド２（たばこ充填材２１）からスムーズに引き抜くことができる。これにより、たばこロッド２から穿孔ニードル部２４２を引き抜く際に、たばこ充填材２１が穿孔ニードル部２４２に付着することを抑制できる。その結果、ヒーター挿入用空洞部２３の形が崩れたり、歪になることを抑制できる。また、たばこロッド２から穿孔ニードル部２４２を引き抜く際に、保持溝６３から加熱式たばこ１（たばこロッド２）が脱落することを好適に抑制できる。

【0097】

そして、ガイドレール８２１にガイドされるカムフォロワー２５０が、引き抜き区間Ｒ４から退避状態定位区間Ｒ１に移行した後は、穿孔ニードル部２４２のニードル先端位置ＰＮがたばこロッド２の先端面２ａと離間した状態に維持される。具体的には、穿孔ニードル部２４２のニードル先端位置ＰＮがたばこロッド２の先端面２ａから初期ニードル離間寸法δ２だけ離間した状態に維持される。そして、回転ドラム部６２の回転角が搬送終了位置に到達することで、たばこロッド２にヒーター挿入用空洞部２３が形成されている加熱式たばこ１が穿孔ドラム６０から後段のドラム５９に受け渡される。

【0098】

なお、本実施形態において、図１０、図１１に示した例では、ガイドレール８２１における傾斜ガイド部８２１Ｂ（挿入区間Ｒ２および引き抜き区間Ｒ４）は、仮想直交面ＶＰに対する傾斜角が一定の定速スライド領域として形成されている。ここで、仮想直交面ＶＰに対する傾斜角が一定であるとは、回転ドラム部６２の単位回転角当たりにおける第１座標軸（Z軸）の座標（ｚ座標）の変化量が一定であることを意味する。ガイドレール８２１における挿入区間Ｒ２が定速スライド領域として形成されることで、カムフォロワー２５０が挿入区間Ｒ２に沿ってガイドされた際に、穿孔ニードル部２４２がドラム回転軸ＣＬ２（スライド軸）に沿って前方へ定速でスライドする。その結果、穿孔ニードル部２４２がたばこロッド２に対して定速で挿入される。同様に、ガイドレール８２１における引き抜き区間Ｒ４が定速スライド領域として形成されることで、カムフォロワー２５０が引き抜き区間Ｒ４に沿ってガイドされた際に、穿孔ニードル部２４２がドラム回転軸ＣＬ２（スライド軸）に沿って後方へ定速でスライドする。その結果、穿孔ニードル部２４２がたばこロッド２から定速で引き抜かれる。ここで、ガイドレール８２１における挿入区間Ｒ２および引き抜き区間Ｒ４を上記のように定速スライド領域として形成した場合、挿入区間Ｒ２の仮想直交面ＶＰに対する傾斜角（以下、「挿入区間傾斜角」という）と、引き抜き区間Ｒ４の仮想直交面ＶＰに対する傾斜角（以下、「引き抜き区間傾斜角」という）は等しくても良いし、相違していても良い。ガイドレール８２１における挿入区間傾斜角と引き抜き区間傾斜角を等しい場合には、たばこロッド２に対して穿孔ニードル部２４２が挿入されるときの挿入速度と、たばこロッド２から穿孔ニードル部２４２が引き抜かれる際の引き抜き速度が等しくなる。一方、ガイドレール８２１における挿入区間傾斜角と引き抜き区間傾斜角が相違する場合には、たばこロッド２に対する穿孔ニードル部２４２の上記挿入速度と引き抜き速度を異なる速度に設定することができる。

【0099】

更に、本実施形態において、ガイドレール８２１における傾斜ガイド部８２１Ｂ（挿入区間Ｒ２および引き抜き区間Ｒ４）を、仮想直交面ＶＰに対する傾斜角が一定でない（変化する）変速スライド領域として形成されていいても良い。ここで、仮想直交面ＶＰに対する傾斜角が一定でない（変化する）とは、回転ドラム部６２の単位回転角当たりにおける第１座標軸（Z軸）の座標（ｚ座標）の変化量が一定ではなく、変化することを意味する。例えば、ガイドレール８２１における挿入区間Ｒ２が変速スライド領域として形成されることで、カムフォロワー２５０が挿入区間Ｒ２に沿ってガイドされた際に、穿孔ニードル部２４２がドラム回転軸ＣＬ２（スライド軸）に沿って前方へスライドする際に、そのスライド速度を変化させながらスライドする。その結果、穿孔ニードル部２４２がたばこロッド２に対して、その挿入速度を変化させながら挿入される。同様に、ガイドレール８２１における引き抜き区間Ｒ４が変速スライド領域として形成されることで、カムフォロワー２５０が引き抜き区間Ｒ４に沿ってガイドされた際に、穿孔ニードル部２４２がドラム回転軸ＣＬ２（スライド軸）に沿って後方へスライドする際に、そのスライド速度を変化させながらスライドする。その結果、たばこロッド２から穿孔ニードル部２４２が、その引き抜き速度を変化させながら引き抜かれる。本実施形態において、ガイドレール８２１における傾斜ガイド部８２１Ｂは、上述した「定速スライド領域」および「変速スライド領域」の少なくとも一方を含んでいれば良い。すなわち、ガイドレール８２１における傾斜ガイド部８２１Ｂの全てが「定速スライド領域」又は「変速スライド領域」の何れかであっても良い。また、ガイドレール８２１における傾斜ガイド部８２１Ｂが、「定速スライド領域」および「変速スライド領域」の双方を含んでいても良い。その場合、「定速スライド領域」および「変速スライド領域」の比率は自由に設定することができる。

【0100】

ここで、ガイドレール８２１における引き抜き区間傾斜角（仮想直交面ＶＰに対する引き抜き区間の傾斜角）は、挿入区間傾斜角（仮想直交面ＶＰに対する挿入区間の傾斜角）より小さな角度とすることが好ましい。このようにすることで、たばこロッド２に対する穿孔ニードル部２４２の引き抜き速度を、挿入速度よりも小さくすることができる。ここで、たばこロッド２に対して穿孔ニードル部２４２を挿入するときの挿入抵抗に比べて、たばこロッド２から穿孔ニードル部２４２を引き抜くときの引き抜き抵抗の方が相対的に大きくなり易い。そこで、たばこロッド２に対する穿孔ニードル部２４２の引き抜き速度を挿入速度よりも相対的に小さくすることで、たばこロッド２から穿孔ニードル部２４２をゆっくりと引き抜くことができる。これにより、たばこロッド２から穿孔ニードル部２４２を引き抜く際に、保持溝６３から加熱式たばこ１（たばこロッド２）が脱落することを抑制でき、また、たばこ充填材２１が穿孔ニードル部２４２に付着することや、ヒーター挿入用空洞部２３の形が歪になることを抑制できる。

【0101】

また、本実施形態におけるカム部８２（ガイドレール８２１）は、挿入区間Ｒ２よりも引き抜き区間Ｒ４の方が長くすることが好ましい。このようにすることで、たばこロッド２に穿孔ニードル部２４２を挿入する際に掛ける時間よりも、たばこロッド２から穿孔ニードル部２４２を引き抜く際に掛ける時間を長くすることができる。このようにすることで、たばこロッド２から穿孔ニードル部２４２をゆっくりと引き抜くことができる。その結果、たばこロッド２から穿孔ニードル部２４２を引き抜く際に、保持溝６３から加熱式たばこ１（たばこロッド２）が脱落することや、たばこ充填材２１が穿孔ニードル部２４２に付着すること、或いは、ヒーター挿入用空洞部２３の形が歪になること等を好適に抑制できる。

【0102】

ここで、図１２は、ガイドレール８２１における挿入区間Ｒ２の開始位置（以下、「挿入区間始端」という）Ｐ１からドラム回転軸ＣＬ２に向かって延びる第１仮想垂線ＶＬ１の第１方向ベクトルＶ１と、挿入区間Ｒ２の終了位置（以下、「挿入区間終端」という）Ｐ２からドラム回転軸ＣＬ２に向かって延びる第２仮想垂線ＶＬ２の第２方向ベクトルＶ２とがなす第１中心角（以下、「挿入区間中心角」という）φ１と、引き抜き区間Ｒ４の開始位置（以下、「引き抜き区間始端」という）Ｐ３からドラム回転軸ＣＬ２に向かって延びる第３仮想垂線ＶＬ３の第３方向ベクトルＶ３と、引き抜き区間Ｒ４の終了位置（以下、「引き抜き区間終端」という）Ｐ４からドラム回転軸ＣＬ２に向かって延びる第４仮想垂線ＶＬ４の第４方向ベクトルＶ４とがなす第２中心角（以下、「引き抜き区間中心角」という）φ２を説明する図である。なお、挿入区間始端Ｐ１、挿入区間終端Ｐ２、引き抜き区間始端Ｐ３、引き抜き区間終端Ｐ４の各点については、図１１にも図示している。ここで、図１０で説明した例のように、回転ドラム部６２の回転角において１５°～６５°に対応する区間を挿入区間Ｒ２に設定し、回転ドラム部６２の回転角において１１５°～１６５°に対応する区間を引き抜き区間Ｒ４に設定する場合には、挿入区間中心角φ１および引き抜き区間中心角φ２の何れも５０°に設定される。また、本実施形態においては、挿入区間中心角φ１および引き抜き区間中心角φ２を異なる大きさに設定しても良い。その際、挿入区間中心角φ１よりも引き抜き区間中心角φ２が相対的に大きな角度に設定することが好ましい。これにより、たばこロッド２から穿孔ニードル部２４２をゆっくりと引き抜くことができる。その結果、たばこロッド２から穿孔ニードル部２４２を引き抜く際に、保持溝６３から加熱式たばこ１（たばこロッド２）が脱落することを抑制でき、また、たばこ充填材２１が穿孔ニードル部２４２に付着することや、ヒーター挿入用空洞部２３の形が歪になることを抑制できる。なお、本実施形態においては、挿入区間中心角（第１中心角）φ１を１０°以上１２０°以下とする態様が例示できる。また、引き抜き区間中心角（第２中心角）φ２を１０°以上１８０°以下とする態様が例示できる。

【0103】

以上のように、本実施形態によれば、たばこロッド２の先端面２ａに開口するヒーター挿入用空洞部２３を穿孔することに適合した穿孔ドラム装置７０を提供することができる。

【0104】

また、本実施形態における穿孔ドラム装置７０のローラガイド１７０においては、当該ローラガイド１７０を複数に分割させた第１のローラガイド部１７０Ａ～第３のローラガイド部１７０Ｃ（複数の分割ガイド部）に分割されており、各ローラガイド部１７０Ａ～１７０Ｃを互いに離間して配置するようにしている。これによれば、ニードル部材２４０のローラ部２４３がガイド面１７１との摩擦によって摩耗等することにより摩擦力が変動した場合に、ガイド面１７１の位置等を容易に微調整することができる。また、たばこロッド２におけるたばこ充填材２１の充填量に合わせてニードル部材２４０の回転トルクを容易に微調整することができる。

【0105】

また、本実施形態における穿孔ドラム装置７０は、種々の変形例を採用することができる。例えば、穿孔ドラム６０による加熱式たばこ１の搬送過程におけるニードル部材２４０のストローク動作は種々の変形例を採用することができる。例えば、ガイドレール８２１における退避状態定位区間Ｒ１、挿入区間Ｒ２、挿入状態定位区間Ｒ３、引き抜き区間Ｒ４の各区間の長さ、割合を変更することで、ニードル部材２４０のストローク動作を変更しても良い。例えば、ガイドレール８２１は、挿入区間Ｒ２と引き抜き区間Ｒ４の間に挿入状態定位区間Ｒ３が形成されていなくても良い。このようにガイドレール８２１を形成することで、たばこロッド２に対してニードル部材２４０の穿孔ニードル部２４２を挿入させてヒーター挿入用空洞部２３を穿孔した後、直ぐに、たばこロッド２から穿孔ニードル部２４２が引き抜いても良い。

【0106】

また、たばこロッド２の直径は、７ｍｍ～８ｍｍ程度とする態様が一例として挙げられる。そこで、穿孔ドラム装置７０において、ニードル部材２４０における穿孔ニードル部２４２の直径を３．５ｍｍ以下とすることが好ましい。このようにすることで、たばこロッド２に対して適切な直径のヒーター挿入用空洞部２３を形成することができる。

【0107】

また、図１に示した加熱式たばこ１においては、ヒーター挿入用空洞部２３をたばこロッド２の先端面２ａに開口する非貫通の凹部として形成したが、ヒーター挿入用空洞部２３はたばこロッド２を軸方向に貫通する貫通孔として形成しても良い。

【0108】

ここで、図１３は、穿孔ドラム装置７０における穿孔ニードル部２４２のニードル軸ＡＮと保持溝６３（保持部）との関係を説明する図である。図１３における符号Ｐｃｂは、保持溝６３（保持部）における溝底の中心（以下、「溝底中心」という）を示す。図１３において、溝底中心Ｐｃｂは、半円断面形状を有する保持溝６３の最深部に位置している。また、符号ＶＬ５は、保持溝６３（保持部）における溝底中心Ｐｃｂからドラム回転軸ＣＬ２に向かって延びる仮想垂線である。符号Ｐｃｃは、仮想垂線ＶＬ５とドラム回転軸ＣＬ２との交点である。すなわち、交点Ｐｃｃは、ドラム回転軸ＣＬ２上に位置する。符号ＶＬ６は、交点Ｐｃｃおよび溝底中心Ｐｃｂを通る直線である。本実施形態において、穿孔ニードル部２４２のニードル軸ＡＮは、直線ＶＬ６上であって、且つ溝底中心Ｐｃｂよりも外側に位置する点を通り、且つ、ドラム回転軸ＣＬ２と平行に延在するように設定することが好ましい。その際、保持溝６３における溝底中心Ｐｃｂと穿孔ニードル部２４２のニードル軸ＡＮとの離間寸法は、保持溝６３に保持するたばこロッド２の直径以下の寸法に設定すると、より好ましい。本実施形態では、保持溝６３における溝底中心Ｐｃｂと穿孔ニードル部２４２のニードル軸ＡＮとの離間寸法が、例えば、保持溝６３に保持するたばこロッド２の半径と等しい寸法に設定されており、その結果、穿孔ニードル部２４２のニードル軸ＡＮが、保持溝６３に保持されているたばこロッド２の中心軸ＣＬ１と同軸となるように設定されている。このようにニードル軸ＡＮの位置を設定することで、たばこロッド２のヒーター挿入用空洞部２３を、たばこロッド２の中心軸ＣＬ１と同軸に形成することができる。

【0109】

ここで、図１４は、実施形態１における変形例を説明する図である。図１４は、図７に対応する図であり、穿孔ユニット２００の詳細構成を示している。本変形例における回転ドラム部６２は、第２ストップリング１８７を有している。第２ストップリング１８７は、回転ドラム部６２の外周面６２Ａに取り付けられた環状のリング部材であり、ストップリング１８６に対向して配置されている。第２ストップリング１８７は、保持溝６３の後方に取り付けられている。第２ストップリング１８７は、穿孔ニードル部２４２がたばこロッド２から引き抜かれる際に、たばこロッド２の先端面２ａに当接することで保持溝６３からの加熱式たばこ１の脱落を抑制する第２のストッパー部材である。

【0110】

図１５は、実施形態１の変形例における第２ストップリング１８７の部分拡大図である。図１５において、ドラム回転軸ＣＬ２と平行に眺めた状態における第２ストップリング１８７を示している。図１５に示すように、第２ストップリング１８７は、各保持溝６３に対応する位置に形成された切欠き１８７Ａを有している。第２ストップリング１８７における各切欠き１８７Ａは、ドラム回転軸ＣＬ２の矢視方向において、穿孔ニードル部２４２と重なっており、穿孔ニードル部２４２がそのニードル軸ＡＮに沿ってスライド動作した際に、穿孔ニードル部２４２が第２ストップリング１８７と干渉（衝突）しないようになっている。図１５には、破線でたばこロッド２の輪郭を示し、鎖線で穿孔ニードル部２４２の輪郭を示している。図１５に示すように、第２ストップリング１８７の切欠き１８７Ａは、たばこロッド２の輪郭よりも小さい。これにより、穿孔ニードル部２４２がたばこロッド２から引き抜かれる際、その引き抜き抵抗によってたばこロッド２が後方に位置ずれを起こしたとしても、第２ストップリング１８７（より詳しくは、切欠き１８７Ａの縁部等）に先端面２ａが当接することによって、たばこロッド２が保持溝６３から脱落することを抑制できる。なお、図１４に示す例では、保持溝６３にたばこロッド２が保持された状態で、たばこロッド２の先端面２ａと第２ストップリング１８７とがドラム回転軸ＣＬ２方向に離間しているが、保持溝６３にたばこロッド２が保持された際に、先端面２ａと第２ストップリング１８７が当接する位置に第２ストップリング１８７が配置されていても良い。

【0111】

なお、本発明は、上述までの実施形態に係る穿孔ドラム装置７０を複数備えた穿孔装置として提供されても良い。そのような穿孔装置において、各穿孔ドラム装置７０がフィルタチップアタッチメント装置５０に組み込まれていても良い。図１６は、フィルタチップアタッチメント装置５０に組み込まれた複数の穿孔ドラム装置７０を含む穿孔装置を説明する図である。図１６に示す例では、穿孔装置は、２つの穿孔ドラム装置７０を含んでいる。個々の穿孔ドラム装置７０については、上記実施形態で説明した通りである。符号７０Ａは、フィルタチップアタッチメント装置５０において相対的に前段に位置する穿孔ドラム装置であり、以下では「前段穿孔ドラム装置」と呼ぶ。符号７０Ｂは、前段穿孔ドラム装置７０Ａよりも後段に位置する穿孔ドラム装置であり、以下では「後段穿孔ドラム装置」と呼ぶ。ここで、複数の穿孔ドラム装置７０のうち、相対的に後段に位置する後段穿孔ドラム装置７０Ｂに設けられた穿孔ニードル部２４２のニードル径は、相対的に前段に位置する前段穿孔ドラム装置７０Ａに設けられた穿孔ニードル部２４２のニードル径よりも大きな寸法を有していても良い。このように、複数の穿孔ドラム装置７０を配列し、順次ドラム列を搬送される加熱式たばこ１のたばこロッド２に対して段階的に大きな径を有する穿孔ニードル部２４２を用いてヒーター挿入用空洞部２３を穿孔することで、ヒーター挿入用空洞部２３を段階的に拡径することができる。すなわち、前段穿孔ドラム装置７０Ａによってたばこロッド２に形成したヒーター挿入用空洞部２３を下穴として、後段穿孔ドラム装置７０Ｂの穿孔ニードル部２４２によって更に穿孔することで、所望の直径を有し、形の整ったヒーター挿入用空洞部２３をより一層精度良く形成することができる。

【0112】

更には、複数の穿孔ドラム装置７０のうち、相対的に後段に位置する後段穿孔ドラム装置７０Ｂに設けられた穿孔ニードル部２４２のニードル挿入深さ寸法が、相対的に前段に位置する前段穿孔ドラム装置７０Ａに設けられた穿孔ニードル部２４２のニードル挿入深さ寸法よりも大きな寸法に設定されていても良い。この場合、前段穿孔ドラム装置７０Ａによってたばこロッド２に形成したヒーター挿入用空洞部２３を下穴として、後段穿孔ドラム装置７０Ｂの穿孔ニードル部２４２によって更に深く穿孔することができる。なお、図１６に示す例では、２つの穿孔ドラム装置７０を直列に配置する例を説明したが、穿孔装置が３つ以上の穿孔ドラム装置７０を備えていても良い。そして、最も上流側に位置する穿孔ドラム装置７０から最も下流側に位置する穿孔ドラム装置７０に掛けて、穿孔ニードル部２４２のニードル径を段階的に太くし、ニードル挿入深さ寸法を段階的に深くすることで、たばこロッド２におけるヒーター挿入用空洞部２３を段階的に拡径し、或いは、段階的に深くしていっても良い。

【0113】

なお、図１６に示す例では、各穿孔ドラム装置７０における穿孔ドラム６０同士の間にドラム５９を介在させているが、各穿孔ドラム装置７０における穿孔ドラム６０を連続的に配置しても良い。また、各穿孔ドラム装置７０における穿孔ドラム６０同士の間に複数のドラム５９を介在させても良い。

【0114】

以上、本発明に係る実施形態及び変形例を説明したが、本発明に係る穿孔ドラム装置および穿孔装置はこれらに限られず、可能な限りこれらを組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0115】

１・・・加熱式たばこ
２・・・たばこロッド
３・・・フィルタ
２１・・・たばこ充填材
２３・・・ヒーター挿入用空洞部
５０・・・フィルタチップアタッチメント
６０・・・穿孔ドラム
６２・・・回転ドラム部
６３・・・保持溝
７０・・・穿孔ドラム装置
８０・・・固定ハウジング
８２・・・カム部
２００・・・穿孔ユニット
２１０・・・スライドロッド
２２０・・・穿孔スライダー
２３０・・・スライダー本体
２４０・・・ニードル部材
２４２・・・穿孔ニードル部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】