JP2009504174A - グラビア印刷バンド付きシガレット紙 - Google Patents

Abstract

【課題】シガレットの製造に使用するためのバンド付き紙を提供する。
【解決手段】シガレット（２０）及びシガレット紙（２２）は、高粘性水性フィルム形成組成物を印刷することによって形成された複数の多層バンド（３０）を有する。組成物をその粘性を下げるために加熱した後に、組成物をグラビア印刷することにより、バンドがシガレット紙に付加される。組成物は急冷され、低温のシガレット紙との接触によってゲル化され、紙による水分の吸収を低減し、ひだ、しわ、及び波形を低減する。複数のグラビア印刷層を使用してバンドを形成することができる。
【選択図】図２

Description

関連出願への相互参照
本出願は、本明細書においてその全開示内容が引用により組み込まれている、２００５年８月１５日出願の米国特許仮出願第６０／７０７、９６４号からの優先権を請求するものである。
本発明の開示は、一般的にシガレットの製造に使用するためのバンド付き紙に関する。より具体的には、本発明の開示は、高粘性材料の水性組成物を使用するグラビア印刷工程で作られた印刷バンド付き紙に関する。

米国特許仮出願第６０／７０７、９６４号

一実施形態によるシガレットは、複数のバンドを備えたシガレット紙を含み、バンドの各々は、シガレット紙の浸透率をその付近で実質的に低減するのに有効であり、着火傾向を制御してシガレットが担体上に放置された時の無人状態の燃焼を抑止する。各バンドは、各々がグラビア印刷によって付加される１つ又はそれよりも多くの層によって形成することができる。更に、各バンドの第１の層（又は複数の層）は、好ましくは、グラビア印刷に十分に適していない粘性を有する水性フィルム形成組成物を使用して形成される。各バンドの次の層（又は複数の層）は、好ましくは、充填物、燃焼抑止剤、燃焼促進剤、及び香味料などを含有する同じ水性フィルム形成組成物又は他の水性組成物を使用して形成される。

グラビア印刷段階中には、粘性フィルム形成組成物は、その粘性がグラビア印刷に適する粘性の範囲に入る温度まで加熱される。加熱されたフィルム形成組成物がシガレット紙に付加されると、フィルム形成組成物は、冷却又は急冷されてゲル化することができる。すなわち、フィルム形成組成物中の自由水の一部分は、拘束された状態になり、下に重なるシガレット紙の繊維中への浸漬又は移動に利用不能になる。この自由水の拘束は、シガレット紙の波形、ひだ、及び／又はしわの形成を抑止する。バンドの全被膜重量は、好ましくは、１平方メートル当たり０．５グラム（ｇ／ｍ²）から１５ｇ／ｍ²の範囲に入り、最も好ましくは、約２ｇ／ｍ²又は５ｇ／ｍ²である。シガレット紙の浸透率は、通常、２０Ｃｏｒｅｓｔａ単位を超える。しかし、バンドとその下にあるシガレット紙とを通した浸透率は、好ましくは、０から１５Ｃｏｒｅｓｔａ単位の範囲に入る。浸透率の低下は、好ましくは、バンド周辺におけるシガレット燃料の燃焼をサポートするのに必要な気流を制限する。

本発明はまた、水分と約２０重量％から約５０重量％のフィルム形成化合物とを含むシガレット紙のための印刷組成物を提供し、この印刷組成物は、４０℃から９０℃の範囲の温度で約０．１Ｐａ・ｓ（１００ｃＰ）よりも低い粘性、及び約２３℃の温度で約０．２Ｐａ・ｓ（１００ｃＰ）を超える粘性を有する。
好ましい実施形態では、印刷のために使用されるフィルム形成組成物は、デンプン、酸化デンプン、タピオカ、アルギン酸塩、カラゲナン、グアーガム、ペクチン、炭酸カルシウム、及びクエン酸のうちの少なくとも１つをフィルム形成化合物として含む。組成物中のフィルム形成化合物の濃度がより高いと、組成物は、その温度が急速に下がる場合にゲル化を受けることがある。すなわち、印刷されたバンド内への自由水の拘束が起きることがある。また、本発明によれば、紙の表面上の水性フィルム形成組成物をゲル化することによってバンド付きシガレット紙を作る方法が提供される。好ましくは、フィルム形成組成物は、加熱された条件で印刷され、紙の表面に接触すると冷却される。好ましくは、冷却する段階は、紙の表面上のフィルム形成組成物を急冷する段階を含む。

バンドを備えたシガレット紙を製造する好ましい方法によれば、シガレット紙は、第１の印刷ステーションに進む。その第１の印刷ステーションで、フィルム形成組成物は、その粘性がグラビア印刷に有用な所定値まで低下するように加熱される。加熱されたフィルム形成組成物は、回転グラビアシリンダのパターン化表面に付加される。回転グラビアシリンダは、組成物の早期の冷却を防止するように加熱することができる。回転グラビアシリンダは、平行印刷ローラと協働して、シガレット紙が進む時に通るニップを形成する。グラビアシリンダが回転すると、そのパターン化平面は、シガレット紙と接触してシガレット紙にバンドの第１の層を付加する。

フィルム形成組成物は、シガレット紙に接触すると冷却してゲル化すると考えられているが、好ましくは、冷却する段階は、ニップローラを冷却する段階を含む。すなわち、フィルム形成組成物の含水量は、それほどシガレット紙内に吸収されず、シガレット紙の平面性は保持される。
フィルム形成組成物は、４０℃から９０℃の範囲の温度まで加熱されることが好ましい。

有利な態様においては、加熱段階の温度の上限は、フィルム形成組成物が焦げるのを回避するように選択される。
好ましくは、フィルム形成化合物は、デンプン、酸化デンプン、タピオカ、アルギン酸塩、カラゲナン、グアーガム、ペクチン、炭酸カルシウム、及びクエン酸のうちの少なくとも１つである。
好ましくは、グラビアシリンダは、食刻、化学食刻、電気食刻、及び／又はフォトエッチングによってパターン化される。

第１の層がシガレット紙に付加された後、それは、そこで乾燥させられる。紙は、次に、各バンドの第１の層に第２の層を付加することができる第２のグラビア印刷ステーションに進むことができる。好ましくは、この任意的な第２の層は、第１の層と幅方向及び長さ方向の両方において同じ広がりを有するが、第２の層は、第１の層よりも厚くすることができる。第２の層のフィルム形成組成物は、より低温の第１の層上でゲル化し、自由水は、紙によって吸収されない。
好ましくは、第２の層は、第１の層の被膜重量よりも約５０％大きい被膜重量で印刷される。

任意的な第３及びそれに続く層を、同じ方法で、好ましくは、同じフィルム形成組成物、又は必要に応じて充填物、燃焼抑止剤、燃焼促進剤、及び香味料などを含有する異なる組成物を使用して、第２の層の上に及び下に重なる層上に付加することができる。
好ましくは、第３の層は、第１の層の被膜重量よりも約１５０％大きい被膜重量で印刷することができる。

別の実施形態は、加熱したゲル化可能なフィルム形成溶液を利用して第１の層だけに付加する方法を提供し、１つ又はそれよりも多くの付加的な層は、加熱しない状態で印刷可能なデンプンのような異なる付加材料を含む。
好ましくは、少なくとも１つの印刷段階は、冷却した印刷シリンダを使用してゲル化を加速する段階を含む。
得られるバンド付きシガレットは、リール上に集められ、これは、続いてボビンに切断されて、シガレットを作るシガレット紙として使用される。
添付図面は、バンドが複数の連続層に印刷された印刷バンド付き紙と、そのような紙を作るための装置とを描いている。添付図面では、同じ参照番号が同じ要素に適用されている。

本発明によれば（図１参照）、シガレット２０は、シガレット紙２２によって覆われた裁断充填物を有するタバコロッドを含む。シガレット２０の一端は、適切なフィルタ先端紙２６によって取り囲まれた適切なフィルタ２４を含むことができる。
シガレット紙２２（図２参照）は、裁断充填物タバコから作られた１列のタバコ２８を取り囲む。タバコロッド２８は、縦軸線２９に沿って測定された公称長さを有し、その公称長さは、全長とフィルタ２４の長さの差である。

従来型のシガレット紙は、浸透性であり、その浸透率は、通例Ｃｏｒｅｓｔａ単位で表される。Ｃｏｒｅｓｔａ単位は、単位圧力降下（すなわち、ｃｍの水）あたりの単位面積（すなわち、ｃｍ²）あたりの体積流量（すなわち、ｃｍ³／秒）の観点から紙の浸透率を測定する。従来型のシガレット紙はまた、ｇ／ｍ²と略記される坪量（グラム）で測定された公知の坪量を有する。通常当業界で使用される典型的なシガレット紙の浸透率及び坪量を下表に示す。

（表）

本発明の目的上、好ましいシガレット紙の無バンド領域は、少なくとも２０Ｃｏｒｅｓｔａ単位の浸透率を有する。最も好ましくは、シガレット紙は、約３３から約４６Ｃｏｒｅｓｔａ単位の浸透率と約２５ｇ／ｍ²の坪量を有する。
シガレットの着火傾向を調節し、かつシガレットの無人状態の燃焼を抑止するために、シガレット紙２２は、タバコロッド２８に沿って軸線方向に離間した複数のバンド３０を有する。バンド３０によって覆われた領域を通るシガレット紙２２の浸透率は、好ましくは、０から約１５Ｃｏｒｅｓｔａ単位の範囲に入る。通例、タバコロッド２８に沿って少なくとも２つのバンドが配置される。隣接するバンド３０は、好ましくは、バンド３０の幅を超える公称距離だけタバコロッド２８に沿って互いに離間している。しかし、その公称距離は、タバコロッド２８の公称長さよりも小さい。各バンド３０は、好ましくは、シガレット紙２２の内側でタバコロッド２８の周りに周方向に延びている。従って、バンド３０の存在は、シガレットの外側から基本的に不可視である。

各バンド３０（図３参照）は、複数の層を含むことができる。２つ又は３つの層３２、３４、３６を設けることができる。第１の層３２は、シガレット紙２２の内側（又は、代替的に外側）に直接載っており、対応する第１の層の厚みを有する。任意的な第２の層３４は、第１の層３２上にあり、好ましくは、幅方向及び長さ方向の両方において第１の層と同延の第２の層３４は、対応する第２の層の厚みを有する。任意的な第３の層３６は、第２の層上にあり、好ましくは、幅方向及び長さ方向の両方において第２の層と同延である。第３の層は、第３の層の厚みを有する。様々な層３２、３４、３６の厚みは、シガレット紙２２の表面に対して垂直に測定される。

第１の層３２は、シガレット紙２２に付加されて紙表面を水分の浸透から密封し、その結果、ひだ、しわ、及び波形によるシガレット紙２２の歪みを最小にする。そのような歪みは、紙繊維が水分を吸収して次に伸びて反り、元の位置及び紙ウェブの状態に戻ることができない時に発生する可能性がある。第１の層の厚みは、水性溶剤が紙２２の中に深く浸透しないように選択される。層３２、３４、３６の厚みは、被膜重量の直接の関数である。従って、層の相対的な厚みは、相対的な被膜重量に対応し、またその逆も同様である。

好ましい実施形態によれば、各バンド３０は、水性フィルム形成組成物又は必要に応じて他の水性組成物を使用して、連続グラビア印刷段階によってシガレット紙２２上に印刷される。フィルム形成組成物は、好ましくは、水分と高濃度のフィルム形成化合物を含む。例えば、フィルム形成化合物は、好ましくは、約２０重量％から約５０重量％のフィルム形成組成物を含む。室温（約２３℃）においては、高固体含量フィルム形成組成物は、約０．２パスカル秒（Ｐａ・ｓ）（２００センチポアズ（ｃＰ））を超えるグラビア印刷に不適切な粘性を有するが、約４０℃から約９０℃の範囲の温度におけるフィルム形成組成物の粘性は、グラビア印刷用組成物として使用するほど十分に低下する。グラビア印刷の場合、適切な粘性の上限は、約０．２Ｐａ・ｓ（２００ｃＰ）である。最も好ましくは、フィルム形成組成物は、４０℃から９０℃の範囲の温度において約０．１Ｐａ・ｓ（１００ｃＰ）の粘性を有し、そのためにその温度におけるグラビア印刷の後で紙と接触した時に組成物を急冷することができる。室温における組成物の粘性もまた重要である。室温においてフィルム形成組成物がゲル化するように、室温における高粘性が必要である。
フィルム形成組成物に使用されるフィルム形成化合物は、アルギン酸塩、カラゲナン、グアーガム、ペクチン、炭酸カルシウム、及びクエン酸から成る群から選択することができる。好ましくは、フィルム形成化合物は、タピオカのような酸化デンプンから成る群から選択される。

好ましくは、バンド３０は、連続グラビア印刷工程（図４参照）を使用してシガレット紙２２に付加される。グラビア印刷作動は、連続印刷作動の正確な見当合わせが可能である。従って、グラビア印刷を使用して、バンド３０の第１の層３２だけでなく、実質的に第１の層と同じ広がりを有する第２の層３４、及び第２の層と実質的に同じ広がりを有する第３の層３６も有効に印刷することができる。
シガレット紙２２の表面を密封する第１の層３２を用いて、より重い被膜重量、すなわち、被膜厚みの任意的な第２の層を付加することができる。必要に応じて、第２の層３４は、第１の層３２よりも第１の層の厚みの少なくとも約１．５倍だけ厚くするか、又は被膜重量を少なくとも５０％だけ増加させることができる。更に、任意的な第３の層３６は、第２の層３４よりも厚くすることができ、かつ第１の層３２よりも第１の層の厚みの少なくとも２．５倍だけ厚く、すなわち、被膜厚みを少なくとも約１５０％増加させることができる。

グラビア印刷工程は、紙の製造に続いて直ちに、すなわち、紙製造機の最後に使用することができる。代替的に、グラビア印刷工程は、バンドが印刷されることになるシガレット紙を搬送するリールに接続して使用することができる。例えば、選択された浸透率と坪量を有するシガレット紙のリール４０は、シガレット紙２２を連続紙ウェブとしてリール４０から繰り出すことができるように取り付けられる。

シガレット紙２２のウェブは、第１のグラビア印刷ステーションに進むか又はそこを通過し、そこで各バンド３０の基部層３２が紙２２上に印刷される。印刷工程は、紙のフェルト側又はワイヤ側、又はその両方に付加することができる。次に、シガレット紙２２は、第２のグラビア印刷ステーション４４を通過し、そこで各バンド３０の第２の層３４が対応する基部層３２に印刷される。シガレット紙２２は、次に、第３のグラビア印刷ステーション４６を通過し、そこで各バンド３０の第３の層３６が対応する基部層３４に印刷される。付加的な層は、説明したように同様の方法で付加される。最後に、印刷されたバンドを備えたシガレット紙２２は、収集リール４８に巻き取られる。収集リール４８は、次に、ボビンに細長く切断される。ボビンは、これ以外では従来的な方法において、シガレット製造中にタバコロッドを包むのに使用される。

３つのグラビア印刷ステーション４２、４４、４６の各々における装置は、その材料的な面では基本的に同じである。従って、グラビア印刷ステーションの１つを詳細に説明すれば十分であり、他のグラビア印刷ステーションは、他に断らない限り共通の特徴を有することは理解されるものとする。従って、第１のグラビア印刷ステーション４２の特徴は、添え字「ａ」を備えた参照番号を使用するものとする。第２のグラビア印刷ステーション４４の対応する特徴は、同一の数字を使用するが、添え字「ｂ」を使用するものとする。同様に、第３のグラビア印刷ステーション４６の対応する特徴は、同一の数字を使用するが、添え字「ｃ」を使用するものとする。

グラビア印刷ステーション４２において、装置は、水平軸線の周りの回転（図４に示す実施形態では時計回り）のために取り付けられたグラビアシリンダ又はローラ５０ａを含む。ローラ５０ａのほぼ円筒形の表面は、適切な工程でパターン化され、バンド３０の第１の層の陰画を形成する。従来の食刻、化学食刻、電気食刻、及びフォトエッチングを使用してグラビアシリンダの表面をパターン化することができる。ローラ５０ａの円周は、バンド間の公称距離とバンド幅の和の整数倍になるように形成される。従って、ローラ５０ａの各回転に対して、その整数のバンドの第１の層がシガレット紙上に印刷される。

ローラ５０ａの軸線に対して平行な軸線上の逆回転のために印刷シリンダ５２ａが取り付けられる。一部の用途では、印刷シリンダ５２は、非金属弾性表面を含む。印刷シリンダ５２ａは、ローラ５０ａと補助ローラ５４ａの間に位置決めされ、補助ローラ５４ａもローラ５０ａの軸線に平行な軸線上で回転するように取り付けられ、ローラ５０ａは、印刷シリンダ５２ａに対して逆回転する。補助ローラ５４ａによって提供される機能の１つは、ローラ５０ａと印刷シリンダ５２ａの間で均等な印刷圧が得られるように、印刷シリンダ５２ａの中心部分を剛性化することである。グラビアシリンダ又はローラ５０ａと印刷シリンダ５２ａとは、印刷工程中に協働して紙ウェブ２２が進む時に通るニップ５６ａを形成する。ニップ５６ａは、紙ウェブ２２がグラビアシリンダ５０ａと印刷シリンダ５２ａとの間で移動する時にそれを締め付けるような大きさにされる。紙ウェブ上のニップ圧は、シリンダから紙への組成物の正しい転写を保証するために重要である。

リザーバ５８ａは、シガレット紙上にバンドを形成するための上述のフィルム形成組成物を収容する。フィルム形成組成物は、次に、適切な熱交換器６２ａまで流れ、そこで温度が約４０℃から約９０℃の範囲に入るようにフィルム形成組成物の温度が上げられ、従って、グラビア印刷に適するレベルまでフィルム形成組成物の粘性を調節することができる。上述のように、グラビア印刷のための粘性は、約０．２Ｐａ・ｓ（２００ｃＰ）よりも低くすべきである。好ましくは、フィルム形成組成物の温度は、粘性が約０．１Ｐａ・ｓ（１００ｃＰ）よりも低くなるように選択される。

個別の熱交換器６２ａを開示するが、リザーバ５８ａ自体においてフィルム形成組成物の熱調整を行うことが望ましい場合がある。例えば、リザーバ５８ａに加熱要素と攪拌装置を組み込んでフィルム形成組成物のために昇温した温度を維持することができる。リザーバ５８ａ中に熱調整装置を設定することは、フィルム形成組成物が既に加熱されていて粘性がより低くなっていることになり、ポンプ６０ａがより低い温度に付随する高粘性のフィルム形成組成物を処理する必要がなくなるので、ポンプ選択及び作動要件がより簡単になるという利点がある。熱調整がリザーバ５８ａ中で行われるか又は個別の熱交換器６２ａ内で行われるかに関わらず、熱調整段階がフィルム形成組成物の焦げを回避するように選択された温度で行われることが重要である。焦げは、フィルム形成組成物の変色の原因になり、あるいは組成物のフィルム形成特性に影響を及ぼす可能性がある。従って、焦げは、フィルム形成組成物が熱調整を受けている間は回避すべきである。

熱調整段階が何処で行われるかに関係なく、加熱されたフィルム形成組成物は、グラビアシリンダ５０ａの長さ方向に沿ってフィルム形成組成物を広げる適切なアプリケータ６４ａに送出される。この広げる段階は、グラビアシリンダ５０ａ上にフィルム形成組成物を注入又は噴霧することによって、又はグラビアシリンダ５０ａと収集器６７ａの間で、グラビアシリンダ５０ａの底部に集まる液体フィルム形成組成物をフィルム形成組成物槽６６ａに単に送出することによってもたらすことができる。シリンダは、組成物の早すぎる冷却を回避するために加熱することができる。

一般的に、収集器６７ａは、槽６６ａに集めるのに十分な高さまで、しかし、グラビアシリンダ５０ａの上部から十分下方の高さまでグラビアローラ５０ａの周りで垂直に広がる。槽６６ａが収集器６７ａの上部に達すると、フィルム形成組成物は、装置底部のドレン６８ａを通って流れ、リザーバ５８ａに戻ることができる。すなわち、フィルム形成組成物は、印刷ステーションを通って循環し、上述の熱調整装置によって適切な印刷粘性を維持することができる。

グラビアシリンダ５０ａがアプリケータ６４ａ及び／又は槽６６ａを通って反時計回りに回転すると、フィルム形成組成物は、そこに設けられた印刷を組み込んでバンドを形成するグラビアシリンダ５０ａの表面に付着する。グラビアシリンダ５０ａのニップ５６ａ方向への更なる回転により、シリンダ表面が適切なドクターブレード７０ａを通過する。ドクターブレード７０ａは、グラビアシリンダの長さ方向に沿って広がり、それがグラビアシリンダ５０ａの表面を拭うように配置される。すなわち、隣接するバンド間の公称間隔を定めるグラビアシリンダ５０ａの部分が、フィルム形成組成物を実質的に拭われて清掃されると同時に、バンド自体を形成するグラビアシリンダの刻印が施された部分は、フィルム形成組成物で一杯になったニップ５６ａに向って進む。

シガレット紙２２とグラビアシリンダ５０ａの表面とがニップ５６ａを通って移動する時に、フィルム形成組成物は、シガレット紙２２の表面に転写される。シガレット紙２２の線スピード又は速度は、シガレット紙２２がニップ５６ａを通過する時にグラビアシリンダ５０ａ及び印刷シリンダ５２ａの両方の接線方向表面速度と釣り合う。すなわち、シガレット紙２２上でのフィルム形成組成物の滑り及び／又は汚れが回避される。

第１の印刷ステーションでシガレット紙２２上にバンドが印刷される時に、加熱されたフィルム形成組成物は、約４０℃から約９０℃のフィルム形成組成物の温度よりも相当に低い約２３℃の室温においてシガレット紙２２に接触する。紙２２に接触すると直ちに、フィルム形成組成物の温度は、紙２２の温度まで急冷される。そのような急冷がいくつかの熱伝達工程又は装置を通じて行われる。紙２２は、バンドの第１の層の厚み及び幅と比較すると十分に大きな熱容量を有し、バンド中のフィルム形成材料は、紙の温度に近い温度に即座にではないが急速に平衡する。紙２２及びグラビアシリンダ５０ａ付近の温度はまた、グラビアシリンダ５０ａ表面上のフィルム形成材料温度よりも十分に低いので、周囲空気温度までの冷却もまた起きる。更に、印刷後のシガレット紙２２の移動と同様に、グラビアシリンダ５０ａ表面の移動は、フィルム形成材料の対流的冷却に寄与する。

それら熱伝達装置の複合冷却作用は、シガレット紙２２表面上でフィルム形成材料がゲル化する原因になる。そのバンドの第１の層のゲル化は、水分がシガレット紙２２中に深く浸透せずに場合によっては飽和するように、フィルム形成組成物中に水分を拘束する傾向がある。従って、シガレット紙２２の繊維は、一般的に、ある意味で繊維が反って伸び、シガレット紙２２の波形、ひだ、及び／又はしわをもたらす程度まで水分によって濡れることがない。印刷シリンダ５２ａは、任意的に、冷却してシガレット紙上でフィルム形成組成物のゲル化を更に加速させることができる。水分吸収を低減するために追加の技術を使用することができる。例えば、そのままで又は紫外線に露出することにより、アルギン酸塩に塩化カルシウムのようなカルシウム塩を混ぜることによってフィルム形成組成物の固化の加速をもたらすことができる。

シガレット紙２２が第１の印刷ステーションを離れる時に、フィルム形成組成物中の水分は、乾燥させられる。このために、適切な装置（図示せず）を採用することができる。
第１のグラビア印刷ステーション４２で印刷されたバンドの第１の層を備えたシガレット紙は、第２のグラビア印刷ステーション４４の調節シリンダ７２ｂの上を通過する。第２の印刷ステーションのグラビアシリンダ５０ｂは、バンドの第２の層を印刷するように設計されたパターン化表面を有する。グラビアシリンダ５０ｂ表面上のパターン深さは、第１のグラビアシリンダ５０ａ上のパターン深さの約１．５倍になるように選択される。好ましくは、拘束バンドの第２の層は、バンドの第１の層と幅方向（紙移動方向）に同延、かつ長さ方向（紙移動方向と交差する方向）に同延になる。第２の印刷ステーション４４のグラビアシリンダ５０ｂは、従って、第１の印刷ステーションのグラビアシリンダ５０ａと位置合わせされるべきである。その位置合わせを保証するための様々な技術が当業者には公知であり、正しい位置合わせを保証するために調節シリンダ７２ｂを使用することができる。より詳細には、第１の印刷ステーション４２のニップ５６ａと第２の印刷ステーション４４のニップ５６ｂとの間のシガレット紙２２の長さは、調節シリンダ７２ｂの垂直位置に応じて判断される。シリンダ７２ｂの位置を調節することによって、第１及び第２のプリントステーション４２及び４４間で適正な位置合わせを達成することができ、かつ必要に応じてそれを調節することができる。

シガレット紙２２が第２の印刷ステーション４４から第３の印刷ステーション４６まで移動する時に、第２の印刷ステーション４４に付加されたフィルム形成組成物は、乾燥するのに十分な時間を有する。第３の印刷ステーション４６の調節ローラ７２ｃの上を通過する時に、シガレット紙２２は、第３の印刷ステーション４６のニップ５６ｃに入り、そこでバンドの第３の層が付加される。
第３の印刷ステーション４６のグラビアシリンダ５０ｃは、バンドの第３の層を印刷するように設計されたパターン化表面を有する。グラビアシリンダ５０ｃの表面上のパターン深さは、第１のグラビアシリンダ５０ａ上のパターン深さの約２．５倍になるように選択される。好ましくは、バンドの第２の層は、バンドの第１の層及び第２の層の両方と幅方向（紙移動方向）に同延であり、かつ長さ方向（紙移動方向と交差する方向）に同延である。第３の印刷ステーション４４のグラビアシリンダ５０ｃは、従って、第２の印刷ステーション４４のグラビアシリンダ５０ｂと位置合わせされるべきである。上述のように、調節シリンダ７２ｃは、その位置合わせ機能を提供することができる。

第３の印刷ステーション４６を離れた後に、バンドの第３の層は、遊動ローラ７４と接触する前に乾燥させられる。必要に応じて付加的な印刷ステーション（図示せず）を使用することができる。多層バンドを備えたシガレット紙２２は、次に、収集リール４８に収集される。
バンド３０は、低被膜重量で付加される。例えば、全被膜重量は、多層バンド３０に対して約０．５ｇ／ｍ²から約１５ｇ／ｍ²の範囲に入るようにすることができる。好ましくは、被膜重量は、約２ｇ／ｍ²とすることができる。この被膜重量では、多層バンド３０（図３）の厚みは、好ましくはシガレット紙の厚みの２０％よりも小さく、あるいは、シガレット紙の厚みの５％よりも小さくすることができる。第１のグラビア印刷ステーションに付加されたバンド３０の第１の層３２の厚みは、好ましくは、シガレット紙の厚みの４％よりも小さく、あるいは、シガレット紙厚みの１％よりも小さくすることができる。従って、第１の層の厚みは、下に重なるシガレット紙の厚みに対して小さいことが分る。

フィルム形成組成物を加熱することによって、冷却時のフィルム形成化合物のゲル化が高められる。従って、フィルム形成組成物がシガレット紙２２の表面で急冷された時にゲルが形成される。ゲルの形成は、組成物からの水分の一部を拘束し、同時にその水分がシガレット紙繊維に入るのを回避する。この作用は、水性フィルム形成組成物の印刷が、得られるバンド付きシガレット紙の波形又は他の欠陥をもたらす可能性を更に低減する。

本発明によるバンド付きシガレット紙を作る方法は、先の説明から当業者には明らかであろうが、それでもその方法を以下に要約する。
リール４０（図４参照）に取り付けられたシガレット紙は、紙ウェブ２２として第１の印刷ステーション４２に進む。その第１の印刷ステーション４２において、グラビア印刷装置は、シガレット紙２２上にフィルム形成組成物の第１の層を印刷する。その印刷段階は、フィルム形成組成物の粘性がグラビア印刷の閾値よりも低下する温度までフィルム形成組成物を加熱する段階を含み、同時にフィルム形成材料を焦がす可能性がある温度になるのを回避する。加熱段階は、フィルム形成材料の粘性を約０．２Ｐａ・ｓ（２００ｃＰ）よりも下に、最も好ましくは、ほぼ０．１Ｐａ・ｓ（１００ｃＰ）又はそれ未満まで低下させる。

回転するグラビアシリンダ５０ａのパターン化表面に加熱フィルム形成組成物が付加される。パターン化表面に対する組成物の付加は、パターン化表面に組成物を注入又は噴霧することにより、又は加熱組成物の槽を通してパターン化表面を移動させることによって達成することができる。使用される付加技術に関係なく、過剰の組成物は、ドクターブレードを用いてグラビアシリンダ５０ａのパターン化表面から拭い取られる。

その後、グラビアローラ５０ａの回転表面は、前進するシガレット紙にそれがニップ５６ａを通って移動する時に接触する。そこで、フィルム形成組成物は、グラビアシリンダ５０ａのパターン化表面からシガレット紙２２に転写され、シガレット紙表面との接触によって急冷される。シガレット紙２２表面上のフィルム形成組成物のゲル化は、組成物の水分含有量がシガレット紙の平面度を乱してしわ、波形、及び／又はひだを引き起こさないように、フィルム形成組成物中の自由水分の少なくとも一部分を拘束する。

バンド３０の第１の層３２は、次に、シガレット紙２２が印刷作動を通して引き続き進む時に乾燥する。第１の層３２が乾燥すると、それは、第２のグラビア印刷ステーション４４に入り、そこでバンドの第２の層３４が付加される。第２のステーション４４におけるグラビア印刷及び使用されたフィルム形成組成物は、第１の印刷ステーション４２に関連して上述したものと同様に処理される。しかし、第２のグラビアシリンダ５０ｂのパターン化表面は、それが付加するバンドの厚みが第１の層の厚みを超えるように準備される。各バンドの第２の層は、幅方向及び長さ方向の両方で第１の層と同延になるように第１の層上に印刷される。

バンドの第２の層が乾燥した後に、シガレット紙は、第３のグラビア印刷ステーション４６まで進み、そこで少し前に説明した方法で第２の層上に第３の層を印刷することができる。第３のステーション４６では、グラビアシリンダのパターン化表面は、それが付加するバンドの厚みが第２の層の厚みを超えるように準備される。
全ての必要な層がシガレット紙２２上に印刷された時に、紙は、シガレット製造における次の使用のために収集リール４８に巻き取られる。

本明細書で使用される用語及び語句は、数学的又は幾何学的正確さによって解釈されるべきではなく、むしろ幾何学的専門用語は、幾何学的用語及び概念に近いか又は同様の意味に解釈されるべきである。用語「約」は、数に関連して使用される場合、その数が±５％の公差を有するように意図されている。同様に、「ほぼ」及び「実質的に」のような用語は、関連する用語及び概念の正確な意味を含むと同時に形態、機能、及び／又は意味に矛盾しない妥当な許容範囲を提供するように意図されている。

本明細書が新しい有用かつ自明でない進歩的な多重パス印刷バンド付き紙を説明していることは、当業者にはこの時点で明らかであろう。上の詳細説明において説明した本発明の様々な態様に対して多くの修正、変形、置換、及び均等物が存在することも当業者には明らかであろう。従って、特許請求の範囲によって規定される本発明の精神及び範囲に該当する全てのそのような修正、変形、置換、及び均等物は、それによって受け入れられることが明示的に意図されている。

多層バンドを有する紙を用いて作られたシガレットの斜視図である。 図１の線２−２に沿った断面図である。 多層バンドの厚みを明瞭にするために誇張した線３に囲まれた図２の拡大部分を示す図である。 多層印刷バンド付き紙を調製するための装置の概略図である。

符号の説明

２０ シガレット
２２ シガレット紙
３０ 多層バンド

Claims (15)

1. 縦軸線を有するタバコロッドと、
   前記タバコロッドを取り囲み、少なくとも２０Ｃｏｒｅｓｔａ単位の空隙率を有し、室温まで冷却された時にゲル化するゲル化フィルム形成組成物を用いて印刷された少なくとも１つの層を各々が有して該タバコロッドに沿って離間した複数のバンドを有し、かつ該バンドを通る紙の空隙率が０から約１５Ｃｏｒｅｓｔａ単位の範囲に入る包装紙と、
   を含むことを特徴とするシガレット。
2. 前記フィルム形成材料は、デンプン、アルギン酸塩、カラゲナン、グアーガム、ペクチン、炭酸カルシウム、及びクエン酸から成る群から選択されることを特徴とする請求項１に記載のシガレット。
3. 約２０Ｃｏｒｅｓｔａ単位を超える空隙率を有する紙ウェブと、
   前記ウェブ上の複数のバンドと、
   を含み、
   前記バンドは、互いにほぼ平行あり、かつ該バンドの幅を超えるがシガレットタバコロッドの公称長さ未満の公称距離だけ離間しており、各バンドは、室温まで冷却された時にゲル化するゲル化フィルム形成組成物を含み、かつ少なくとも２つの層を有し、該バンド及び下に重なる紙を通る空隙率は、０から約１５Ｃｏｒｅｓｔａ単位の範囲内である、
   ことを特徴とするシガレット包装紙。
4. 各バンドの層が、水溶性フィルム形成化合物を含むことを特徴とする請求項３に記載のシガレット包装紙。
5. 前記フィルム形成化合物は、デンプン、アルギン酸塩、カラゲナン、グアーガム、ペクチン、炭酸カルシウム、及びクエン酸から成る群から選択されることを特徴とする請求項３又は請求項４のいずれか１項に記載のシガレット包装紙。
6. 各バンドの層が、０．５ｇ／ｍ²から１５ｇ／ｍ²の範囲の複合被膜重量を有することを特徴とする請求項３、請求項４、又は請求項５のいずれか１項に記載のシガレット包装紙。
7. 前記複合被膜重量は、約５ｇ／ｍ²であることを特徴とする請求項６に記載のシガレット包装紙。
8. 第１の層が、シガレット包装紙に接触し、第２の層が、該第１の層上にあることを特徴とする請求項３から請求項７のいずれか１項に記載のシガレット包装紙。
9. 第３の層が、前記第２の層上にあることを特徴とする請求項８に記載のシガレット包装紙。
10. ベースウェブと、
    前記ベースウェブに沿って離間した位置に配置された複数のバンドと、
    を含み、
    前記バンドは、流体の加熱状態の間に前記離間した位置上に印刷された状態にあるゲル化フィルム形成剤の少なくとも１つの付加を含み、該ゲル化フィルム形成剤は、前記ベースウェブに接触してゲル化している、
    ことを特徴とするシガレット包装紙。
11. 請求項１０に記載のシガレット包装紙を含むタバコロッドと、
    任意的なフィルタと、
    を含むことを特徴とする喫煙物品。
12. 水と、
    約２０重量％から約５０重量％のフィルム形成化合物と、
    を含み、
    ４０℃から９０℃の範囲の温度で約０．１Ｐａ・ｓ（１００ｃＰ）未満の粘性、及び約２３℃の温度で約０．２Ｐａ・ｓ（２００ｃＰ）を超える粘性を有する、
    ことを特徴とする、シガレット紙のための印刷組成物。
13. 前記フィルム形成化合物は、デンプン、アルギン酸塩、カラゲナン、グアーガム、ペクチン、炭酸カルシウム、及びクエン酸から成る群から選択されることを特徴とする請求項１２に記載の印刷組成物。
14. バンド付きシガレット紙を製造する方法であって、
    シガレット紙を第１の印刷ステーションに進める段階と、
    フィルム形成組成物を加熱する段階、
    前記加熱したフィルム形成組成物をパターン化グラビアシリンダに付加する段階、
    前記進んでいるシガレット紙を前記パターン化グラビアシリンダに接触させる段階、及び
    前記フィルム形成組成物を、該フィルム形成組成物が前記シガレット紙の平面度を乱さないように該シガレット紙の表面に接触させることによってゲル化させる段階、
    を含む、２０から５０重量％のフィルム形成化合物の粘性水溶液を含むフィルム形成組成物の第１の層を印刷する段階と、
    前記フィルム形成組成物の少なくとも第２の層を前記第１の層上に印刷する段階と、
    を含むことを特徴とする方法。
15. 水性フィルム形成組成物をバンド付きシガレット紙の表面上にゲル化することによってバンド付きシガレット紙を製造する方法。

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