JP2008521429A - タバコの煙フィルターの製造 - Google Patents

Abstract

タバコの煙フィルターを製造する方法および製品であって、タバコの煙フィルター材料のトレイン(２)が、長手方向に連続して前進するときに、ロッド形状に対して集められて、ロッド形状（５７）に形成されて固定され、連続して製造されるロッド(５７)に組み込まれて、それに沿って間隔を空けられた、個々の活性剤のポケット(１４)を形成するために、収集材料の中に、横方向に、注入器の管（１０)を介して、添加剤の粒子(６)が不連続に空圧式に注入される。

Description

本発明は、タバコの煙フィルターに関するとともに、タバコの煙フィルターの製造方法を提供する。一連のタバコの煙フィルター材料は、長手方向に前進するように連続しており、前進したフィルター材料はロッド形状に向かって集められる。集められた前進したフィルター材料は、ロッド形状に形成されて固定され、その結果として生じる、連続して製造されるフィルター材料のロッドは、有限長に切断され、連続して製造されたロッドに組み込まれ、連続して製造されたロッドに沿って長手方向に間隔を空けた、個々の添加剤のポケットを形成するために、前進して集められるフィルター材料の横方向に、不連続の空圧式の添加剤の粒子が注入（例えば、好ましくは固定の注入器バレルまたは注入管を介して）される。ある実施形態では、個々の添加剤の粒子のポケットは、連続して製造されたロッドに組み込まれて、ロッドに沿って長手方向に間隔を空けるために、前進して集められるフィルター材料の横方向から連続して空圧式に注入される（例えば、固定の注入管を介して）。

タバコの煙フィルター製造用の本発明に係る装置は、一連のタバコの煙フィルター材料を長手方向に連続して前進する手段と、前進するフィルター材料を集める装置と、ロッド形状に前進して集められるフィルター材料を形成し固定するためのプラグメーカー（plug maker)と、連続して製造されるロッドを有限長に横方向で切断する、オプションの切断手段と、添加剤の粒子を注入器に供給する手段に接続可能な空圧式の注入器の管（通常固定される）と、注入器の管に添加剤の粒子を不連続に収容し、添加剤の粒子を注入器の管に沿って動かすための空圧式の注入手段とを、有していて、その注入器の管は、収集装置の横方向でその中に排出するために、フィルター材料のパスの横方向にその中に延びる。いくつかの実施形態では、空圧式の注入器手段は、注入器の管（通常固定される）に沿って、連続する供給手段から、添加剤の粒子の個々のポケットを運ぶ。

空圧式の粒子の注入に使用されるガスは、収集されるフィルター材料から放出されてもよい。その上、あるいは、いくつかの実施形態の代わりに、空圧式の粒子の注入に使用するガスのほとんどあるいは、全ては、粒子の注入位置の上流から放出され、または引き出されてもよい。全ての場合において、ポケット形成用の粒子に空圧式に与えられる、起動力または推進力または運動エネルギー（不要の微粒子および/または他のごみを識別するように）は、収集されるフィルター材料に粒子を動かして、フィルター材料への注入を確実にするのに十分である。それ故、ここで参照される全ての「空圧式の運搬」、「空圧式の注入」、「空圧式の運搬及び注入」およびそれに似たものは、状況が許せば、いくつかまたは全てのガスが、粒子に沿って、収集されるフィルター材料の中を通過するケースだけでなく、ほとんどまたは全てが上流で、放出されまたは引き出されるので、僅かしか、またはまったく通過しないケースにも適用される。空圧式の注入ガスを収集されるフィルター材料中にリリースすることを減らすまたは避けることは、その材料の中に注入された粒子の分散または散乱を減らすまたは防ぐことができて、ポケットの明確化と生産ロッド中での分離を改善する。

フィルター材料のパスの横方向への（軸方向に沿うよりも）、特に半径方向への添加剤の粒子の通過と注入は、フィルター材料への中に添加剤を空圧式に運搬する時間および距離を減少し、または最小化することを可能にし、したがって、結果的に添加剤のポケットを分離することを確実にできて、組み込まれた添加剤ポケットの精度、信頼性および制御可能性を最適化できる。機械方向に対して横方向への、特に半径方向への注入は、ロッドの長手方向へ注入された添加剤の粒子の分散を最小化できて、ポケット間にまたは、切断されたフィルター長の端部で（または非常に近接して）の注入された粒子の不要な散在の発生を減少しまたは排除する。

添加剤の粒子の注入位置への空圧式の運搬は、実際上、出来るだけ短いことが好ましく、従って、直線的または略直線的であることが適しており、例えば、そのパスは、この後で示されるような従来の大きさおよび容量のフィルター用の、１７０ｍｍの長さと同じ位短く、より有利には、１５０ｍｍ以下でもよい。特に、好ましい実施形態では、そのパスは、約１３５ｍｍの長さまたは、それよりも短くてもよく、収集装置に外部の粒子供給部から延びる注入器の管を使用することは、もちろん管の長さを実際上、最小の長さにする。横方向の空圧式の添加剤の粒子の運搬と注入は、前進して収集されるフィルター材料の軸の略半径方向（即ち直角）でもよい。この場合には、添加剤の粒子の空圧式の運搬パスは、収集をもたらすために使用される装置の壁を通る。横方向の空圧式の添加剤の粒子の運搬と注入は、フィルター材料のパスの軸に対して、代わりに非垂直とすることができる。そのような運搬および注入がフィルター材料の前進方向と同じ一般的な方向のときには、添加剤の空圧式の運搬パスは、収集装置の壁を介すよりも収集装置の上流の開いた口部を介して斜めにできる。

販売及びその後の使用のために、最初に連続して製造されたロッドは、通常、連続工程または連続する装置の操作の一部として、好ましくは、複数の長さに切断される。連続して製造したロッドに沿った、切断部間に必要とされる間隔および必要とされる一般的な位置（例えば、切断されたフィルターロッドが傷のない端部外観を有するように、組み込まれた添加剤の粒子のポケットを介してよりも、その間に）を確実にするために、カッターをフィルター材料の押し出し量（例えば、機械の駆動）に連動させて、カッターと同期するような注入動作がのぞましく、注入器は好ましくは、カッターに従属する。そのような同期と共に、しかしながら、空圧式の運搬と注入動作は、切断されたロッドに沿って、ポケットが組み込まれるのに、より具体的に必要とされる位置（たとえば、切断されたロッドの中心または端部に向かって）に達するように調節可能とすることができる。

本発明に係るフィルターでは、組み込まれた添加剤のポケットは、フィルター材料のマトリックスに完全に取り囲まれて、コンパクトだが、一または両方の端部に対して先細になっていてもよい（例えば、一般的に楕円形状でもよい）。最初に生産されたロッド中に組み込まれた添加剤のポケットは、均等な長手方向の間隔を有してもよい。しかしながら、他のポケット配置を有するのも好ましい、例えば、比較的近接した長手方向の間隔を、より長い間隔に代える。注入のタイミング及びパターンの適切な調整によって、これを達成することが可能である。このことは、添付図面の図４を参照して以下に説明するように、一方の端部（好ましくは、フィルターシガレットのタバコの端部）に近接して、他方の端部（好ましくは、口の端部）から離れている、一つの組み込まれた添加剤のポケットを伴う、最終的な一つのフィルターの提供を容易にできる。本発明に係る個々のフィルターは、通常それぞれ、一つの組み込まれた添加剤の粒子のポケットを有しているが、代わりに、個々のフィルターの中に複数の長手方向により小さな間隔を空けて、複数のそのようなポケットを有することができる。本発明に係るフィルターは、本発明に係るフィルターシガレットで包まれるタバコのロッドにするために（例えば、リングの先端または先端全部によるオーバーラップ）端部と端部で取り付けられてもよい。

本発明に係るいかなるフィルターまたはフィルターシガレットは、空気を通してもよい。従って、フィルターがそれ自身プラグラップを有する場合には、フィルターシガレットは、本質的に空気を透過できる材料でもよく、および／または換気穴または大きめな開口が設けられていてもよい、そして、フィルターシガレットのリング先端と共に使用するときに、露出されてもよい。空気を通す、先端全体によるオーバーラップは、本質的に、空気を透過可能なまたは、換気穴を設けるのと同様であり、フィルタープラグラップと先端オーバーラップの両方がある空気を通す製品では、オーバーラップを通るこの換気部は、通常、プラグラップ（plug wrap）を通る換気部と一致する。フィルタープラグラップを通るまたは、先端オーバーラップを通る、または両方を同時に通る、換気穴は、フィルターまたはフィルターシガレットを作る間に、レーザーパーフォレイション(laser perforation)よって作られてもよい。本発明に係るフィルターまたはフィルターシガレットの換気は、製品の長手方向の一部に限定されて、この限定は、必要とされる換気およびフィルターの性能によって、添加剤の粒子のポケットの上流、下流、およびそれに一致して、または添加剤の粒子のポケットから選択された一または２の領域であるのが好ましい。添加剤の粒子のポポケットの上流での換気、および／または添加剤の粒子のポケットと一致した換気は、しばしば好ましい。２以上のポケットがあるときには、複数のポケットの間に換気部があってもよい。タバコロッドのみの中または、フィルターのみの中、またはその両方の中に換気部があってもよい。換気の程度は、５０％以下でもよい（例えば、４０％または３０％以下）が、従来技術の形成基準により判断されるように、このましくは、５０％より大きい（例えば、６０％または７０％またはそれより大きい）。

本発明は、明確な粒子とフィルターマトリックス部分を有する、商業的に受け入れられる、フィルター構成の単一のパスの連続作業における、効率的な製造を可能にする。

本発明で採用される添加剤の粒子は、喫煙者が受け入れることができるいかなる材料でもよいが、通常は、タバコの煙フィルターの製造で従来使用されるものからなり、吸着剤（例えば、活性炭素、シリカゲル、海泡石（sepiolite)、アルミナ、イオン交換材料などから選択される）、ＰＨ変更剤（例えば、炭酸ソーダなどのアルカリ材料、酸性物質など）、および香料を含む。それらは、通常、吸着剤の粒子であり、好ましくは、炭素粒子、特に活性炭素の顆粒である。異なった粒子の混合も採用できる。香料、例えば、メンソールは、基材（例えば吸着剤）粒子によって運ばれることができる。

ロッドマトリックスを形成し、その中に活性剤のポケットが組み込まれている、フィルター材料は、従来、タバコの煙フィルターの製造に採用されたいかなる材料（通常、フィラメント状、繊維、ウェブまたは、押し出し成形）から選択されてもよいようなものである。自然のまたは合成のフィラメント状のトウ（tow）例えば、コットンまたは、例えばポリスチレンまたはポリプロピレンのようなプラスチック、しかし、とくにセルロースアセテートのフィラメント状のトウは、フィルターマトリックス材料に好ましい、しかし、他の従来の材料、例えば、自然のまたは合成の人造繊維、コットンウール、例えば紙（通常クレープ紙）のようなウェブ材料および、合成不織布および押し出し材料（例えば、でんぷん、合成の泡）は、付加的または代わりに使用されることができる。ロッド形状にフィルター材料を形成し固定することは、通常の方法の押さえ縫い(lapped seam)および固定縫い(stuck seam)により、固定された、従来のプラグラップ（空気透過性または空気非透過性の）の適用を含んでもよい。熱活性化粒子を組み込まれたフィルター材料は、ロッド形成中の加熱により、密着しプラグラップなしに寸法的に安定するロッドを提供するために、フィルター材料を互いに結合することができるが、望むのであれば、プラグラップが更に提供されてもよい。

活性剤の粒子は、それを注入器の管またはバレルに送る空気圧の下で、通常、容器に保持される。そのような管またはバレルが容器を介して延びるのは、便利であり、このことは、コンパクトで効率的なシステムを提供し、注入器を介して、収集されるフィルター材料の中に、活性剤を空圧式に送る距離および時間を最小化することができる。

いくつかの好ましい実施形態では、添加剤の粒子は、空圧式の注入器の管を通り、不連続の注入用に、連続して運搬ガスのパルスが供給される。従って、連続する加圧型の運搬ガスのパルスは、それぞれの連続して間隔の開いた活性剤の粒子のポケットを、収集されるフィルター材料の中に、横方向に運ぶことが出来る。ロッド製品に組み込まれた活性化ポケットの大きさおよび間隔は、フィルター材料の一定の押し出し量のため、管への活性剤の粒子（例えば、上述の容器から）のパルスの周波数および送り速度による。

他の実施形態では、添加剤の粒子は、開口位置と閉鎖位置の間を繰り返し動く、または変化するバルブを介して、空圧式の注入器の管の中に、不連続に送られて、バルブが開いている間に、活性剤の粒子が管に入り、不連続の横方向の注入のために、運搬ガスの流れによって、管に沿って動かされる。従って、粒子は、そのバルブを介して、容器または他の供給手段から注入器の管に送られ、高速（および/または高い体積流量）の流れの運搬ガスは、注入器の管を介して連続的に通過し、そのバルブが、一瞬開いている間に、活性剤の粒子のポケットが入り、注入器の管に沿って、個々に運ばれて、収集されるフィルター材料に、横方向に注入される。しかしながら、バルブが一瞬しか開かないけれども、粒子の流れは、それが開いている間に（例えば、徐々に開いて閉じるならば、増加し、その後減少する）、実際に、一定期間の間、そこを通って、連続的に通過してもよく、空圧式の運搬と注入は、非常に速いので、管に入ったときに、それぞれの粒子は、ポケットの形成が生じる収集されるフィルター材料の中に、実質的に即座に送られる。全ての場合において、空圧式の運搬および注入速度は、フィルター材料の長手方向のゆっくりした前進に対して、コンパクトで、その長さに沿って、間隔が開いた明確な活性剤のポケットを伴う、製品ロッドの形成を可能にする。バルブの操作は、ポケットを介する切断を避けるために、カッターによって、好ましくは制御されるが、切断されたロッドの縦方向のポケットの正確な位置決めは、同期したバルブ操作用の管理の調整により、達成されてもよい。一定の運搬および注入速度のために、組み込まれるポケットの大きさは、管の中に添加剤の粒子を送る速度（開口バルブの入り口の大きさに大きくよる）および、バルブの操作のタイミングと速度（例えば、電気的または空圧的に操作されることができる）により、ポケットの間隔は、バルブ操作のタイミングによる。

概略的に上で示したように、空圧式の運搬ガスは、フィルター材料がロッド形状に集中する前に、フィルター材料から排出される（例えば、収集装置の壁を通って、エスケープホールの助けにより）。そのようなガスは、積極的な適切な吸引の補助により、または補助なしに、その粒子の出口（および好ましくは、フィルター材料の外側から、または収集装置の外側から）の注入の管またはバレルの上流から、横方向に、付加的または代わりに排出されてもよい。特にそのような横方向の排出が、真空による流出によってなされるときには、ガスの抽出速度は、運搬ガスのわずかしか、または一つも、粒子の出口に到達せず、そこから排出させないように、十分に早くすることができ、従って、収集されるフィルター材料から、空気を排出する必要を防ぐ。粒子の注入の上流のそのような真空による流出のより多い体積量（例えば、流入体積量より多い）が、収集されるフィルター材料への不要なごみおよび添加剤の微粒子の注入を防ぐ。ポケットを形成するためのより大きな添加剤の粒子が、高速（例えば、100ｍ/secから200m/sec、またはそれより速い）に運搬ガス流によって、簡単に加速され、過度の速度の減速なしに、粒子の注入出口まで続いてかつ、通り抜ける。

すべての状況において、フィルター材料のパスに半径方向の空圧式の粒子の運搬および注入は、上述した有利さを有する。しかしながら、フィルター材料へ連続的に粒子を実質的に瞬間的に送る上述した特徴は、フィルター材料の中だけに生じ、注入の後だけに完成するポケット形成とともに、フィルター材料のパスに非垂直（同軸上を含む）な空圧式の粒子運搬および/または注入を伴う、不連続の粒子の注入のために、役立つように採用されることもできる。同様に、粒子の注入の上流からの空圧式の運搬ガスの排出または抽出は、空圧式の粒子の運搬を伴い、および/またはフィルター材料のパスに非垂直（同軸を含む）に、不連続の粒子の注入のために役立つように採用されてもよい。そのような粒子の注入の上流のそのようなガスの真空による、引き抜き（特に高速で流出する体積量）は、このような環境で、よい品質の製品のために、特に適することができる。従って、本発明の他の側面では、その中に組み込まれ、それに沿って、長手方向に間隔を空けた添加剤の粒子の個々のポケットを有するタバコの煙フィルターを作る工程及び機械が提供され、その中で、一連のタバコの煙フィルター材料は、連続して、長手方向に前進し、前進する材料は、ロッド形状に集められ、添加剤の粒子は、運搬ガスの流れを使用することによって、前進して収集される材料に空圧式に注入され、注入された添加剤を伴う前進して収集される材料は、ロッド形状に形成されて、保持されており、添加剤の粒子は、運搬ガス流の中に、手段（例えば、開口位置と閉鎖位置の間で繰り返し動き、または変化するバルブ、例えば、繰り返し、断続的に連続して添加剤を送るバルブ）によって、不連続に送られ、手段は、繰り返しおよび断続的に、連続して添加剤を送り、各々の送り期間のために、注入のための個々の粒子は、すぐに運搬ガス流に入り、その結果、個々に組み込まれるポケットに対応するものを形成するために蓄積される、前進して収集されるフィルター材料の中に、実施的に瞬間的に送られる。そして本発明の更なる側面は、ロッド形状に向かって集められる長手方向に前進する一連のタバコの煙フィルター材料およびその後ロッド形状に形成され固定される工程および装置を提供し、添加剤の粒子は、製造するロッドに組み込まれ、それに沿って空間が空けられた個々の添加剤のポケットを形成するために、収集される材料の中に不連続的に空圧式に注入され、空圧式の注入ガスは、粒子を注入する位置の上流から排出されてまたは抽出され、通常、収集されるフィルター材料の外側及び好ましくは装置の外側が、収集をもたらすのに使用される。本発明のこれらの側面の各々において、上述したまたは以下の（例えば、装置の方向に横方向への添加剤の運搬および/または注入、固定または、静止されてもよい注入器の管の使用、運搬/注入ガスを排出すること、および/または細目、数値、適切な添加剤およびフィルター材料などの抽出に関連する）いかなるまたは他の全ての方法および装置が、広義の側面で不可能でない限り、使用されることができる。

本発明は、ほんの例として、添付図面に関連する以下の記述によって、説明され、図面の同じ番号は、同じ物品を示す。

図１に示された従来のシステムにおいて、可塑化セルロースアセテートのフィラメントの広がったトウ２は、通常事前処理ステージ（図示せず）に従属し、プラグメーカー５５に対して進むように、じょうご２７、２８によって、ロッド形状に集められ、プラグメーカー５５は、それを、細長いフィルターロッド５７に連続的に形成する。供給ロール５０からのプラグラップ５２およびトウ２は、ロッドが、形成されて、押さえ縫いおよび固定縫いによって、所定の位置に固定されるように、さらにロッドの周りにプラグラップ５２が巻かれる、コンベヤー５４上で、コンベヤー５４によって、プラグメーカー５５を介して運ばれる。ロッド５７は、形成されたロッドを有限長６１に切断する切断装置６０に、ロール５８、５９を介して、コンベヤー５４から送られる。

図１の収集または集中手段２７，２８は、単一の収集じょうごまたは同様なものに置き換えられることができる。そのような単一の収集じょうご４が図２で示される。図２の２は、図１でトウ供給部であるが、図１のプラグメーカーなどは、明確化のために省略される。図２において、供給容器８からの炭素顆粒６は、図３により詳細に示される注入機構１２の手段によって注入バレル１０を介して、じょうご４の収集されるトウ内の半径方向に不連続的に注入される。炭素粒子は、空圧式に注入バレル１０に沿って、運ばれて、連続的に製造されるフィルターロッド５７に組み込まれて、それに沿って間隔を空けてポケット１４を形成するためにバレルから放出される。一方、図２に示されるポケット１４は、実際には、ロッドの中でもちろん非可視である。容器８への炭素の供給１６は、メインタンク１８からの空圧式の搬送圧力の下で、維持される。空気パルス発生器７４は、電気モータ３４で制御されて、コンプレッサー２２から高圧空気を受けて、機関１２の繰り返し再び開くバルブに対応して、２４で注入機関１２に即座に、繰り返し高圧力の空気パルスを導き、バルブは、２６からの一定の押し戻す空気圧によって、一定の圧力パルス間隔で、閉じられる。作動中、バルブはこのように、非常に速く、繰り返し閉じて、再び開くために揺動する。バルブが４６で瞬間的に開いて、その後に間もなく閉じるまで、炭素顆粒は、容器８からバレル１０に入る。入る粒子は、即座に個々に、バレル１０に沿ってすぐに運ばれて、２０からバレル１０に連続して通過する、駆動または運搬空気の高速の流れ（例えば、１００〜２００ｍ/ｓまたはそれより速い）によって、収集されるトウの中に半径方向に注入され、バルブが顆粒の搬送を瞬間的に停止するように閉じるまで、実質的に瞬間的に、入る顆粒の運搬と注入が続く。炭素顆粒は、このように、製造したフィルターロッドに間隔を開けた添加剤の複数のポケット１４を形成するために、通過するトウに、半径方向に、不連続的に注入される。空圧式の注入の処理能力、スピードおよびタイミングは、各々の注入の間にトウは、短い距離しか進まなく、明確に間隔の開いた顆粒ポケットを伴う製造ロッドの形成を促進する。注入機構１２のバルブのストロークまたは開口動作は、流速コントローラ７６によって、制御される電気モータ３２によって調整可能なカム３０によって、その位置が決定されるストップ２８により、制限される。切断装置３６は、６１で示されるような有限長に、連続して製造されるロッド５７を切断し、これは、通常、結果として生じる個々のフィルターの均一の長さの複数倍（例えば、２または４または６倍）である。切断装置３６は、ユーザーインターフェース４４を伴う赤外線登録セル３８、エンコーダ４０およびコントローラ４２によって、トウの搬送に同期して、組み込まれた複数のポケットの間だけを切断し、ポケットを切断しないことを確実にするために、注入機構の同期した動作を制御する。

２０から空気が運ばれて、じょうご４に入る場合には、フィルター材料が完全にロッド形状に形成される前に、フィルター材料から排出される。例えば、じょうご４の壁を通る開口（図示しない）を介して。付加的にまたは、代わりに、バルブ開口４６と顆粒注入出口の間のバレル１０の外側の横方向に、運搬ガスが排出または抽出されてもよい。このように、矢印１９は、収集されるフィルター材料とじょうご４の外側のオプションのガス換気部または抽出部を示す。このことは、管１０の壁を通る、出口ポートまたは複数のポート（図示しない）によって、または、管の内部を真空源に接続するパイプ（図示しない）を介して可能となる。後者の場合には、真空による流出量は、ポケット形成のための、より大きな顆粒の注入には、過度に影響することなしに、不要なごみと炭素粒子を取り除くために、十分に多い（例えば、２０からの流入量より多い）。

図２の注入装置１２は、そのバルブ１３と４８が、４６でそれぞれ開いて、および閉じるように示される、図３（ａ）と３（ｂ）でより明らかに示される。図３（ａ）は、容器８中のバルブ１３、４８の４６（図２も参照のこと）での開口を介して、炭素粒子が、注入器のバレル１０に入ることを示す。２４での高圧の空気パルスが、瞬間的に４６でバルブが開いて、ストップ２８によって、可能にされる範囲内で、炭素顆粒が注入器バレル１０に入るのを可能にするために、２６からの押し戻す圧力に対して、空気バネチャンバー７０の中に、ピストン４８を押し戻すように、バルブ１３のピストン４８に作用することが示される。図３（ａ）は、顆粒６が、入口バルブ４６から離れる素早い空圧式の運搬によって、それぞれの広がった流れに分散する。２４での高圧パルスの休止により、図３（ｂ）で示されるように、２６からの押し戻す圧力は、７２で排出する排出ガスにより、バルブを再び閉じて、２０から絶え間なく供給される駆動空気によって、炭素粒子を運びながら、バレル１０を介して、収集されるトウの半径方向に、注入される。図３（ｂ）は、４６でバルブが完全に閉じる前に、素早く管１０に入れられる最後のわずかな顆粒６を示す。図３（ａ）と（ｂ）の管１０の顆粒６の描写は、純粋に概略である。調整可能なストップ２８の位置は、バルブの入口４６の最大の大きさを決める。一定の作動条件（容器圧力、バルブの動作速度、バルブが完全に開く時間）のため、製品のポケットの大きさは、ストップ２８の調節器によって、このように簡単に調節される。

図面を参照して、上述した実施形態およびその変形においては、注入器のバレル１０は、フィルター材料のパスの軸に半径方向に延びているが、その代わりに、軸に非垂直でもよい、例えば、収集トウ内へ、収集装置の上流の口の開口を介して、斜めに延びる。

製造ロッドに組み込まれた添加剤のポケットの異なったパターンは、２４での空気のパルスのパターンおよび、従って、注入機構のバルブの開閉のパターンの調整によって得られることが可能である。図４は、本発明に係る、フィルターロッドの添加剤のポケットの位置の三つの可能性を示す。フィルターシガレットを製造するために供給される、図示された４倍の長さのロッドは、通常、２つの２倍の長さのロッドを得るためにラインＢに沿って、第一に切断される。それぞれの２倍の長さのロッドは、それぞれの端部の一つに、それに取り付けられる２つのタバコロッドを有し、二つのフィルターシガレットを生産するために、続けて、ラインＡに沿って切断される。オプション（ａ）では、完全に囲まれた複数のポケット１４は、等しく、均一に、ロッドに沿って空間が空けられていて、フィルターシガレットのポケット１４上に結果として生じる個々のフィルターは、中心に配置される。オプション（ｂ）では、注入機構のバルブは、連続する複数のポケット１４の間隔を交互に狭い間隔と広い間隔にするために操作され、連続して製造された製品からの数倍の長さの、最初の切断は、上述したようなフィルターシガレット製品に、個々のフィルターの添加剤のポケットが、口の端部に向かって配置される。好ましいのはオプション（ｃ）で、連続して製造されたロッドは、（ｂ）のような同じポケットパターンを有するが、数倍の長さを与えるための最初の切断は、結果として生じる個々のフィルターは、タバコの端部に向かって配置され、口の端部から離れた添加剤の粒子のポケット１４を有する。このことは、フィルターシガレットの外観または味を炭素が損なう危険性を減少しまたは取り除く。説明された、本発明の好ましいフィルターロッドは、注入された粒子が散在することのない、フィルター材料マトリックスを有し、マトリックスと添加剤のポケットは、実質的に、ごみおよび添加剤の微粒子を有しない。図４の添加剤のポケットの説明は、概略であり、実際上、各々のポケットは、好ましくは、より湾曲した面を有していて、一般に、楕円体または、ラグビーボール形状である。

本発明に係る、方法および装置は、複合添加剤（従来の大きさのフィルター、炭素含有量および性能）を製造できる。個々の製品のフィルターは、例えば、従来の外周（例えば約２５ｍｍ）及び長さ（例えば、２７又は２５ｍｍの長さまで短くする）および、約１5から３５ｍｇの従来の炭素含有量をまたは、６０ｍｇまでのより多くの炭素含有量さえ有し、より長い先端には、より多くの炭素含有量が可能である。複数のフィルターは、同じ炭素含有量の従来の２重のフィルターと似たフィルター性能を有する。各々の添加剤粒子のポケットは、ロッド長が２５〜３２ｍｍで、それぞれの端部に向かって、いくらか減少する、直径３〜４ｍｍの直径で、１０〜１８ｍｍの長さである。本発明の連続する単一のパスの方法と装置は、商業的な速度（例えば、２００ｍ/ｍｉｎを超える）で、効率的に動作されることができる。横方向、例えば、添加剤の粒子の半径方向の空圧式の運搬および注入は、分離と最大限の位置精度と、ポケットの閉鎖を維持し、これにより、添加剤の分散またはポケットの併合による、不良品または、品質が変動する製品を減少または除去する。このことは、横方向の空圧式の移動パスを短く出来るおかげである。例えば、説明された装置では、バルブの入口４６からの注入器の位置への距離は、約１３５ｍｍだけであり、更に短い距離さえも可能である。

本発明の方法と装置で採用された空圧式の装置は、それ自体、コンパクトで効率的であり、ほとんどまたは全ての従来のシガレットフィルター製造装置にしっかりとフィットできる。従って、従来の機械へのそのようなフィットは、横方向の注入器バレルまたは管に適合するため、および/または空圧式の注入ガスの排出のための付加的な換気部を設けるために、収集じょうごの、せいぜいわずかな変更または交換が必要なだけである。注入器のバレルが、収集装置の口の開口部を介して、斜めにまたは同軸に延びる、および/または注入器のバレルの粒子の出口の上流で、収集装置の外側に運搬ガスを横方向に抽出する設備がある場合には、そのようなわずかな変更さえ必要とされない。従って、本発明は、更に、一連のタバコの煙フィルター材料の中に、添加剤の粒子を注入するのに使用する装置を提供し、装置は、そのような一連の中に延びる（好ましくは横方向に）ように取り付けることができる注入器の管を有し、管への添加剤の粒子の不連続的な供給用のバルブを有し、繰り返しバルブを開いて閉じる手段は、バルブが開いたときに、添加剤の粒子が、管にはいることができて、そのような一連に不連続の空気圧式の注入のための管に沿って、供給された添加剤の粒子を運ぶための注入器の管の中の一定の高速の運搬ガスの流れを受けるための手段である。バルブは、好ましくは、図２および３で説明されたものと同じ、または似たものであり、開閉位置の間で、揺動する手段である。添加剤の供給は、好ましくは、空圧式の圧力の下で、添加剤の粒子を受け取るまたは保持するための容器からであり、より好ましくは、注入器の管は容器を介して延びる。装置は、管の粒子の出口の上流に、上述した運搬ガスの排出または抽出のための、および、上で説明した目的のための手段を有することができる。

従来のシガレットフィルターロッド製造機械の要部の概略図である。 本発明に係るシガレットフィルターロッド製造における添加剤の粒子の半径方向の注入を説明する図である。 図２の場合のように本発明に係る使用のための注入手段の実施形態の、より詳細な図を示す。 図の場合のように本発明に係る使用のための注入手段の実施形態の、他のより詳細な図を示す。 本発明に係る数倍の長さのフィルターロッドへの添加剤の粒子のポケットの配置のためのオプションを示す概略図である。

Claims (24)

1. タバコの煙フィルターの製造方法であって、
   一連のタバコのフィルター材料は、連続的に長手方向に前進され、
   前記前進するフィルター材料は、ロッド形状に向かって収集され、
   前記収集された前進するフィルター材料は、ロッド形状に形成されて固定され、
   前記連続する生産されたロッドに組み込まれてかつ、該ロッドに長手方向に沿って間隔を開けて個々の添加剤のポケットを形成するように、前進して収集されるフィルター材料に横方向に添加剤の粒子の不連続な空圧式の注入を行なう、方法。
2. 前記添加剤の粒子が、運搬ガスの連続パルスが前記不連続の横方向の注入を供給する、空圧式の注入器の管中を、連続して通過する、請求項１に記載の方法。
3. 前記添加剤の粒子は、繰り返し開いて閉じるバルブを通って、空圧式の管路に不連続に送られ、前記バルブが開かれるときに、前記管に入る前記添加剤の粒子は、前記不連続の横方向の注入用の運搬ガスの流れによって、前記管に沿って運ばれる、請求項１に記載の方法。
4. 前記横方向の空圧式の注入に使用されるガスの、前記収集されたフィルター材料からの排気を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記空圧式の横方向の注入に使用されるガスは、粒子の注入位置の上流から排出される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記横方向の注入は、前記フィルター材料の流れ方向に対して、非垂直である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. タバコの煙フィルターの製造装置であって、
   一連のタバコの煙フィルター材料を長手方向に連続して前進させる手段と、
   前記前進するフィルター材料を収集する装置と、
   ロッド形状に、前記前進して収集されるフィルター材料を形成して固定するプラグメーカーと、
   添加剤の粒子を供給する手段に接続可能な空圧式の注入器の管と、
   不連続に添加剤の粒子を前記注入器の管に収容し、該管に沿って前記粒子を動かす、移動用の空圧式の注入手段と、を有し、
   前記注入管は、前記収集装置の横方向にその中に送り出す、フィルター材料のパスに横方向にその中に延びる、装置。
8. 前記供給手段は、前記添加剤の粒子を保持し、該粒子を前記注入器の管に送る容器と、空圧式の搬送圧力を受けて、容器を維持する手段と、を有する、請求項７に記載の装置。
9. 前記注入器の管は、前記容器を通って延びる、請求項８に記載の装置。
10. 前記空圧式の注入手段は、前記添加剤の粒子を前記注入器の管を通して、前記収集装置に動かすために、前記注入器の管に運搬ガスの連続パルスを供給する手段を含む、請求項７〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記空圧式の注入手段は、前記供給手段と前記注入手段との間のバルブと、前記バルブが瞬間的に開いた時に添加剤の粒子が管に入るように、前記バルブを繰り返し開いて閉じる手段と、前記注入器の管に沿って、前記入る粒子を前記収集装置に動かすための前記注入器の管を通って、運搬ガスの流れを通過させる手段と、を有する、請求項７〜９のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記収集装置は、該収集装置から空圧式の注入ガスを排出する手段を有する、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記注入器の粒子の出口の上流の該注入器の管から前記横方向への空圧式の注入に使用される排出ガス用の手段を含む請求項７〜１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 前記横方向に延びる注入器の管は、前記収集装置の軸に非垂直である、請求項７〜１３のいずれか一項に記載の装置。
15. 完全にタバコの煙フィルターのフィルター材料に囲まれる、添加剤の粒子の楕円体のポケットを有する、前記タバコの煙フィルター材料のロッド形状のマトリックスを有する、タバコの煙フィルター。
16. 一方の端部に、他方の端部よりも近接する前記添加剤の粒子のポケットを有する、請求項１５に記載の、および/または請求項１〜１０のいずれか一項に記載の手段または装置によって得られるフィルター。
17. 請求項１５または１６に記載のフィルターを有するフィルターシガレット。
18. 請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の排出フィルターまたはフィルターシガレット。
19. 通過する一連のタバコの煙フィルター材料に沿って、添加剤の粒子の個々のポケットを形成するのに使用する装置であって、前記一連のフィルター材料の中に、延びるように取り付けることができ、前記管に添加剤の粒子の供給を制御するバルブを有する空圧式の注入器の管と、前記バルブが開いたときに、添加剤の粒子が前記管に入ることが出来るように、前記バルブを繰り返し開いて閉じる手段と、前記一連のフィルター材料に不連続に空圧式の注入をする前記管に沿って、前記入る添加剤の粒子を動かすために前記注入器の管の中の搬送ガスの流れを受け取る手段と、を有する、装置。
20. 前記添加剤の供給は、空圧式の圧力を受けて、添加剤の粒子を受け取り、保持する容器からなされる、請求項１９に記載の装置。
21. 前記注入器の管は、前記容器を通って延びる、請求項２０に記載の装置。
22. 前記注入器の粒子を注入する出口の上流の前記注入器の管から搬送ガスを排出する手段を含む、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の装置。
23. タバコのフィルターロッドに沿って間隔が開いて組み込まれた添加剤の粒子の個々のポケットを有する、前記タバコの煙フィルターロッドを作る工程または機械であって、一連のタバコの煙フィルター材料は連続的に長手方向に前進されて、前記前進する材料はロッド形状に向かって収集されて、添加剤の粒子は搬送ガスの流れを使用することにより、前進して収集される材料の中に空圧式に注入され、注入された添加剤を伴う前記前進して収集される材料は、ロッド形状に形成されて保持され、前記添加剤の粒子は、連続的に添加剤を断続的に通過する手段によって、運搬ガスの流れに不連続に運ばれて、注入する個々の粒子のそれぞれの断続的な搬送時間のために、断続的に前記搬送ガスの流れが入るときに、それによって前記個々の粒子は略瞬間的に前記個々の組み込まれたポケットに対応するものを形成するために前記粒子が蓄積する前記前進して収集されるフィルター材料の中に送られる、工程又は機械。
24. 一連のタバコの煙フィルター材料がロッド形状に向かって収集されて、その後、ロッド形状に形成されて、固定され、添加剤の粒子が前記製品のロッドに組み込まれて、該ロッドに沿って間隔を空けて、個々の添加剤ポケットを形成するために、添加剤の粒子が収集材料に空圧式的に、不連続に注入され、空圧式の注入ガスは材料を注入する装置の上流から排出および抽出される、方法または装置。

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