JP2005296015A - タバコ製品のフィルタを製造する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高い吸収能力を提供しコンパクトな構造のフィルタを提供する。
【解決手段】 タバコ用フィルタは、活性炭繊維布帛ウェブがロールから巻き戻され、細分化装置に供給され、フィラメント又は粒子に分散される機械により製造される。細片は、第１ユニットによって連続フローの形に集められ、第２通路の頂部出口を通じて上向きに、スライド可能で通気性のある吸引ベルトを有する別のユニットに指向される。吸引ベルトは、通路を通じて上昇するフィラメント又は粒子を吸引して保持し、徐々に連続ストリームに成形し、次いで、形成ビームを具えたユニットの取り入れ口に連続ストリームを放出し、このビームに沿い紙帯が連続ストリームの周囲に巻かれて連続フィルタロッドが形成される。最後に、ロッドが回転カッタを通り供給されてスティックに分割され、これらスティックは巻きタバコに取付けられるための個々のフィルタプラグを提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、タバコ製品、特に巻きタバコに適用可能なフィルタを製造する方法及び装置に関する。

チッピングペーパでもってフィルタを巻きタバコに取り付ける技術は、従来技術に包含される。このようなフィルタは、梱包等の供給源から引き出されたフィルタ材料、通常はセルロースアセテートのフローを広げ、引き伸ばし、接着剤、特に可塑剤で処理する工程によって製造される。このフローは、フィルタ材料の連続ストリームが得られるように処理され、次いでストリームは紙製プラグ包装材料に包まれて連続するフィルタロッドを形成し、このフィルタロッドは最終的に単一フィルタプラグに分割される。

また、従来技術には、フィルタ材料として活性炭粒を利用する巻きタバコ用フィルタも包含される。実際に、活性炭は優れた濾過媒体であり、即ち煙に含まれるニコチン、タール、その他の有害物質を吸収する高い能力を有している。

しかし、粒の粒子サイズが比較的大きいので、このタイプのフィルタは充分にコンパクトな構造にならない。

事実、粒同士の間の隙間空間は、煙に対して抵抗の少ない通路を提供し、その結果このようなフィルタの不純物捕捉能力を著しく低減している。

別の欠点は、上に簡単に述べた方法により製造されたセルロースアセテート製フィルタプラグであって、フィルタとしてだけでなく、端にある活性炭フィルタ要素の粒が種々の処理段階の際に逃げるのを防止する手段としても機能するフィルタプラグ２つのの間に当該粒状フィルタを設置する必要性の観点から、このようなフィルタを製造するのに採用される設備が比較的複雑であると云う事実にある。

本発明の目的は、高い吸収能力を提供し上述の欠点を確実に解消するフィルタを提供することにある。

本発明の別の目的は、簡単にかつ容易に装着できつつ前述の従来装置の欠点の影響を受けない、このようなフィルタを製造するための方法及びシステムを提供することにある。

本発明によれば前述の目的は、その特長が請求項１に記載されている、タバコ製品用フィルタを製造する方法によって実現される。

本発明によれば前述の目的は、その特長が請求項８に記載されている、タバコ製品用フィルタを製造するための機械によっても、同様に実現される。

本発明を、添付図面を参照しながら一例を挙げて詳細に説明する。

添付図面の図１及び図２を参照すると、符号１はフィルタ製造機械の全体を表している。このような機械１は、活性炭繊維のフィラメント又は粒子の集合体３を収容した容器２と、この集合体３のフィラメント又は粒子を連続するフローないし流れ５に成形するユニット４と、連続フロー５を活性炭繊維のフィラメント又は粒子の二つの連続するストリームないし安定流７に成形するユニット６とを具えている。

更に、図２に示されるように、この機械１は形成ユニット８を具え、この形成ユニット８では、前述の連続ストリーム７を、関連する供給装置１１により対応するロール１２から巻き戻された紙帯１０でそれぞれ包み込むことによって、二本の連続フィルタロッド９が組み立てられる。

これら連続フィルタロッド９は経路Ｐに沿って形成ユニット８の出口端まで進行し、そこで切断装置１４により個々のスティック１３に分割される。

説明されかつ図示された例は二つの処理ラインを有し従って対応する繊維ストリームから二本の連続するフィルタロッドを同時に組み立てることができるが、この開示は一つだけの処理ラインを有する機械にも同じように適用されることが理解されるであろう。

符号１５は、活性炭繊維で作られた布帛の連続ウェブを表している。特に、当該材料は、炭化として知られている空気又は酸素を断った状態での焼成処理の後に、高温での酸化を含む活性化段階を行うことによって得られる。得られた繊維を、ここで考えられている場合においては、布帛の形で使用されるように準備することができる。

図１には、巻き戻し及び案内手段１６全体も示されており、この手段１６は、予め定められた経路Ｐ１に沿って布帛ウェブ１５を供給する手段を構成する。このような手段は、水平軸線１８ａ回りに回転可能な布帛１５のバルクロール１８を巻き戻すよう機能する装置１７と、布帛１５を容器２上方に位置決めされた細分化装置２０に向けて経路Ｐ１のほぼ鉛直区間上に方向転換させるローラ１９とを具えている。この細分化装置２０は、水平軸線１８ａに平行な軸線回りに互いに反対方向に回転する一対のローラ２１，２２として略示されている。
細分化装置２０は、布帛１５を例えばローラ２１，２２に設けられている歯又は突起を利用して分散させ、綿毛状物の稠度を有するフィラメント又は粒子に変形し、これを集めて容器２の内部に前述の集合体３を形成する。

フィラメント又は粒子の連続フロー５を形成するよう機能するユニット４は、鉛直方向に指向された囲い２３内に収容される。この囲い２３は、横が二つの鉛直壁２４及び２５で仕切られ、上が水平壁２６で仕切られている。この水平壁２６は容器２に通じる開口２７を有しており、綿毛状物の集合体３はこの開口２７を介し、動力駆動される歯付きローラ２８上に落下することができる。

綿毛状物の集合体３は、ローラ２８によって下方に送られ、底がコンベアベルト３０によって仕切られた下部室２９内に入り、このコンベアベルト３０は、カーディングローラ３２を具えたカーディング装置３１に向けて綿毛状物を運ぶ。カーディングローラ３２は、鉛直側壁２４，２５を横切る方向に配置された軸線３２ａ回りに回転可能であり、配分ローラ３３と連携して作動する。

前述の装置において、活性炭繊維のフィラメント又は粒子からなる綿毛状物の集合体３は、歯付きローラ２８によりベルト３０上に送られ、このベルト３０によりカーディングローラ３２に向けて送られ、カーディングローラ３２から、厚さがカーディング歯の半径方向寸法に実質的に等しい綿毛状物の層が、室２９を離れ、配分ローラ３３に対する接線方向にカーディングローラ３２の位置を越えて移送させられる。

歯付きローラ２８及びベルト３０が、容器２からカーディング装置３１に綿毛状物を供給するよう機能する第１のコンベア手段を構成することが、判るであろう。

活性炭繊維のフィラメント又は粒子の層は、カーディングローラの軸線３２ａに平行な軸線回りに回転可能なインペラローラ３４によって取り上げられ、下降通路３５内に投入される。

下降通路３５は、ほぼ鉛直方向に延び、底端を歯付き取り上げユニット３６の外周に対面させて配置され、この歯付き取り上げユニット３６は、互いに組み合わされて活性炭繊維のフィラメント又は粒子の層を移送ベルト３７上に運ぶ第１及び第２の歯付ローラを具えている。

移送ベルト３７は、図１に示されているように右から左に走行し、その出口が上昇通路３８の入口の下に配置された状態で上向きに傾斜しており、この上昇通路の内部では活性炭繊維のフィラメント又は粒子の連続フロー５が、従来型の空気手段（図示しない）により発生された上昇空気流に同伴される。

従って、下降通路３５、歯付き取り上げユニット３６及び移送ベルト３７は互いに組み合わさってカーディング装置３１と上昇通路３８との間に介在する第２のコンベア手段を構成している。

上昇通路の頂部出口端３９は、通気性材料から作られた一対の吸引ベルト４０によって囲まれており、これら吸引ベルト４０は前記連続ストリーム７を形成する前記ユニット６の一部を構成する。これら二本のベルト４０は、それぞれ対応する水平軸線回りに回転駆動される二つの復帰プーリ４１の周囲に巻き掛けられる。ベルト４０によって形成されるループの内部には、負圧源（図示しない）に接続された室４２が画定されており、この室４２はその下側が、吸引孔４４が穿孔された壁４３によって仕切られている。

こうして、連続フロー５を形成している活性炭繊維からなるフィラメント又は粒子が、上昇通路３８を通じて上方に向かわされ、吸引ベルト４０が前記壁４３上をスライドするときに吸引ベルト４０の底側分枝部に接触するようにされ、その結果、繊維がベルトに付着し次第に集まって前述の連続ストリーム７を形成し、この連続ストリーム７は、連続ストリーム７を連続フィルタロッド９に成形するユニット８の取り入れ口４５に運ばれる。

図２を参照して更に正確に云えば、材料の連続ストリーム７は、それぞれ対応するループ状コンベアベルト４６の頂側分枝部により支えられた紙帯１０上に放出される。コンベアベルト４６は、前述の供給装置１１の一部を構成すると共に、繊維材料から形成されている。ここで、図２には一方のコンベアベルト４６のみが示されている。

形成ユニット８は、前記経路Ｐに沿って延びるビーム４７を更に具え、このビーム４７により紙帯１０が拘束されて活性炭繊維のフィルタ又は粒子の連続ストリーム７それぞれの周囲を包むようにされ、二本のフィルタロッド９の組体が形成される。組み立てられた構成部材がビーム４７に沿って進行するときに、各帯１０の長手方向一端が適用手段（図示しない）により糊付けされて固着され、二本のロッド９の周囲の被包が安定化される。

図３は、容器２がダクト４８の出口に設けられている点で図１の機械とは異なっている機械の実施例を示しており、ダクト４８の入口はブロック２０として模式的に示されている細分化装置に接続されている。活性炭繊維からなるフィラメント又は粒子の連続フロー５を形成するユニット４もこの実施例においては簡単化され、この例では容器２の底部の出口端に設けられた歯付き取り上げユニット３６と、移送ベルト３７と、上昇通路３８のみを具えている。

布帛ウェブ１５を予め定められた経路Ｐ１に沿って送る図１の例の巻き戻し案内手段１６と、図２のダクト４８とが、容器２に対する供給手段として作動するよう構成されることが判るであろう。

図４は、容器２の入口に向け下方に傾斜したコンベアベルト４９上に活性炭繊維からなるフィラメント又は粒子の集合体３が上方から放出されて容器２に供給される点で図１の機械と異なっている機械の実施例を示している。更に正確に云えば、ベルト４９の頂部供給端は、活性炭繊維の布帛ウェブ１５を分散させる細分化装置２０の下に配置されている。

図３の例におけると同様に、活性炭繊維からなるフィラメント又は粒子の連続フロー５を形成するよう機能するユニット４は、この実施例においては、容器２の底部出口端に位置決めされた歯付き取り上げユニット３６と、移送ベルト３７と、上昇通路３８とのみからなっている。

図５に示される例を参照すると、ブロック５０は、活性炭繊維のフィラメント又は粒子からなる複数のストランド５１を製造するような紡糸ユニットを表しており、この活性炭繊維のフィラメント又は粒子は、布帛ウェブ１５もしくは活性炭繊維のフィラメント又は粒子を含む綿毛状物の集合体３から得ることができるものであり、又はそれぞれ対応するリールから巻き戻されたものである。この紡糸ユニットから出現するストランド５１はブロック５２として示される形成ユニットに供給され、このユニットによって、活性炭繊維のフィラメント又は粒子の連続ストリーム７にまとめられる。

別の方法では、この連続ストリーム７は対応するリールから巻き戻された活性炭のフィラメント又は粒子のロープ又はひもであってもよい。

機械１の図示されない別の実施例においては、連続ストリーム７を、綿毛状物の層から形成ユニット５２によって直接的に処理することができる。

形成ユニット５２の下流側に設けられる、フィルタロッド９を組立てるユニット８は、図２の例を参照して説明したものと変わらない。

最後に、図６は、前述の方法によって機械１で製造されたスティック１３から得られたフィルタ５４を有する巻きタバコ５３を示す。特に、当該フィルタ５４は、セルロースアセテート又は活性炭粒で作られた従来のフィルタよりもかなり高い不純物吸収能力を有する。

事実、問題のフィルタの微小細孔は、低分子量の汚染物質を捕捉するのに特に適している。説明されかつ図示されたフィルタを、従来のセルロースフィルタと組み合わせて利用して複合フィルタを組み立てることも可能である。

更に、前述の記載から明らかなように、このようにして得られたフィルタ５４は、従来のフィルタよりも製造がかなり簡単である。

本発明に従って具現化された、タバコ製品に適用可能なフィルタを作るための機械の一部の部分破断概略斜視図である。 図１の機械の一部を省略し他の部分を追加したものを異なる縮尺で示した立面図である。 図１の機械の第２実施例の部分破断概略斜視図である。 図３の機械の一部の変形例の概略斜視図である。 本発明による第３実施例の機械の立面図である。 本発明による方法であって本発明による機械を使用した方法により製造されたフィルタを具えた巻きタバコの斜視図である。

Claims (17)

1. タバコ製品用フィルタを製造する方法において、
   連続フィルタロッド（９）を形成するユニット（８）の取り入れ口（４５）に活性炭繊維からなるフィラメント又は粒子の連続ストリーム（７）を供給し、該連続ストリーム（７）を包装材料帯（１０）で包んで連続フィルタロッド（９）を形成し、該連続ロッド（９）を、該連続ロッド（９）を個々のフィルタスティック（１３）に分割する切断装置（１４）に供給する、各段階を含むことを特徴とする方法。
2. 活性炭繊維からなるフィラメント又は粒子の集合体（３）を容器（２）の内部に集め、該集合体（３）をフィラメント又は粒子の連続するフロー（５）に変換し、活性炭繊維からなるフィラメント又は粒子を前記連続ストリーム（７）に成形するユニット（６）に該連続フロー（５）を指向させる、各段階を更に含む請求項１に記載の方法。
3. 活性炭繊維からなる布帛ウェブ（１５）を予め定められた経路（Ｐ１）に沿って供給し、該布帛ウェブ（１５）をフィラメント又は粒子にまで分散させる細分化装置（２０）を該布帛ウェブ（１５）に作用させ、該フィラメント又は粒子を連続フロー（５）に成形し、該連続フロー（５）を、該連続フロー（５）を集めて活性炭繊維からなるフィラメント又は粒子の連続ストリーム（７）にまとめるユニット（６）に指向させる、各段階を含む請求項１に記載の方法。
4. 前記細分化段階と、活性炭繊維のフィラメント又は粒子を連続フロー（５）に成形する段階との間に、容器（２）の内部に活性炭繊維からなるフィラメント又は粒子の集合体（３）を集める段階を含む請求項３に記載の方法。
5. 複数のストランド（５１）から始まり、ストランド（５１）を活性炭繊維からなるフィラメント又は粒子の連続ストリーム（７）に成形する手段（５２）にこれらストランド（５１）を供給する段階を通じ、活性炭繊維からなるフィラメント又は粒子の連続ストリーム（７）が得られる請求項１に記載の方法。
6. 活性炭繊維からなるフィラメント又は粒子の層から始まり、活性炭繊維からなるフィラメント又は粒子の層を連続ストリーム（７）に成形する手段（５２）に該層を供給する段階を通じ、活性炭繊維からなるフィラメント又は粒子の連続ストリーム（７）が得られる請求項１に記載の方法。
7. 前記連続ストリーム（７）が、それぞれ対応するリールから巻き戻されたロープ又はひもから構成されている請求項１に記載の方法。
8. タバコ製品用フィルタを製造するための機械において、
   内部に活性炭繊維のフィラメント又は粒子の集合体（３）を集めて収容する容器（２）と、該容器（２）に供給を行う供給手段（１６，４８）と、活性炭繊維のフィラメント又は粒子を少なくとも一本の連続ストリーム（７）に成形するユニット（６）と、該連続ストリーム（７）を連続フィルタロッド（９）に成形するユニット（８）と、該連続フィルタロッド（９）を個々のフィルタスティック（１３）に分割する切断手段（１４）とを含むことを特徴とする機械。
9. 前記供給手段（１６，４８）が、活性炭繊維からなるウェブ（１５）を対応するロール（１８）から巻き戻して案内する手段（１６）と、該ウェブ（１５）を活性炭繊維のフィラメント又は粒子にまで分散させる細分化手段（２０）とを含んでいる請求項８に記載の機械。
10. 活性炭繊維のフィラメント又は粒子を連続フロー（５）に成形するユニット（４）であって、容器（２）と活性炭繊維のフィラメント又は粒子を少なくとも一本の連続ストリーム（７）に成形するユニット（６）との間に介在されたユニット（４）を含む請求項８又は９に記載の機械。
11. 活性炭繊維のフィラメント又は粒子を連続フロー（５）に成形するユニット（４）が、カーディング装置（３１）と、容器（２）から該カーディング装置（３１）に供給を行う第１コンベア手段（２８，３０）と、上昇通路（３８）であって、該上昇通路（３８）内において活性炭繊維のフィラメント又は粒子が連続フロー（５）に成形され、連続フローを連続ストリーム（７）に成形するユニット（６）に該上昇通路（３８）から該連続フロー（５）が供給される上昇通路（３８）と、該カーディング装置（３１）と該上昇通路（３８）との間に介在する第２コンベア手段（３５，３６，３７）とを含む請求項１０に記載の機械。
12. 活性炭繊維のフィラメント又は粒子を連続フロー（５）に成形するユニット（４）が、上昇通路（３８）であって、該上昇通路（３８）内において活性炭繊維のフィラメント又は粒子が連続フロー（５）に成形され、活性炭繊維のフィラメント又は粒子の連続ストリーム（７）に成形するユニット（６）に該上昇通路（３８）から該連続フロー（５）が供給される上昇通路（３８）と、容器（２）と該上昇通路（３８）との間に介在する第２コンベア手段（３５，３６，３７）とを含む請求項１０に記載の機械。
13. 活性炭繊維のフィラメント又は粒子を少なくとも一本の連続ストリーム（７）に成形するユニット（６）が、復帰プーリ（４１）の周囲を周回しかつ上昇通路（３８）の頂部出口端（３９）に位置決めされた吸引コンベア（４０）を含み、該吸引コンベア（４０）は、活性炭繊維のフィラメント又は粒子の連続ストリーム（７）を連続フィルタロッド（９）に成形するユニット（８）に、当該活性炭繊維のフィラメント又は粒子の連続ストリーム（７）を包むように構成された包装材料帯（１０）と共に供給する請求項８から１２までのいずれか１項に記載の機械。
14. 内部に活性炭繊維のフィラメント又は粒子の集合体（３）を集めて収容する容器（２）と、連続フィルタロッド（９）に成形するユニット（８）との間に介在される手段（５２）であって、活性炭繊維のフィラメント又は粒子の集合体（３）を直接に、活性炭繊維のフィラメント又は粒子の連続ストリーム（７）に成形する手段（５２）を含む請求項８に記載の機械。
15. 内部に活性炭繊維のフィラメント又は粒子の集合体（３）を集めて収容する容器（２）と、連続フィルタロッド（９）に成形するユニット（８）との間に介在される紡糸ユニット（５０）であって、活性炭繊維のフィラメント又は粒子からなる複数のストランド（５１）を製造する紡糸ユニット（５０）と、これらストランド（５１）を活性炭繊維のフィラメント又は粒子の連続ストリーム（７）に成形する手段（５２）とを含む請求項８に記載の機械。
16. 包装材料帯（１０）を用いて連続フィルタロッド（９）を形成するユニット（８）がビーム（４７）を含み、該ビーム（４７）に沿って該包装材料帯（１０）が活性炭繊維のフィラメント又は粒子の連続ストリーム（７）の周囲に閉じられる、請求項１３，１４，１５のいずれか１項に記載の機械。
17. 少なくとも一部が、請求項１から７までに記載の方法によりかつ／又は請求項８から１６までに記載の機械を利用することにより準備された活性炭素繊維からなるフィラメント又は粒子から構成されている、タバコ製品用フィルタ。

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