JP2016008843A - 喫煙物品の通気特性の測定方法及びその測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】喫煙物品の偏向通気性の良否を簡易にして短時間で安定的に且つ高精度に判定することができる喫煙物品の通気特性の測定方法及びその測定システムを提供する。【解決手段】棒形状の喫煙物品（４）の通気特性の測定方法は、吸口端面（１２）を閉塞するとともに開孔（１６）を開放した状態で、喫煙物品内に第１通気量（Ｑｔ）の気体を軸線方向に沿って流す通気プロセス中、煙草部（６）の先端面（１４）と開孔との間での通気の第１総圧力損失（Ｂ）を測定する第１工程（ステップ２）と、吸口端面を開放するとともに開孔を閉塞した状態で、喫煙物品内に第２通気量（Ｑｔ）の気体を軸線方向に沿って流す通気プロセス中、先端面と吸口端面との間での通気の第２総圧力損失（Ｃ）を測定する第２工程（ステップ３）と、第１及び第２総圧力損失（Ｂ、Ｃ）に基づいて偏向通気流の流出の良否を判定する判定工程（ステップ４）とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は喫煙物品の通気特性の測定方法及びその測定システムに関する。

特許文献１のシガレットは、煙草部と、吸口端面と、該吸口端面近傍に設けた開孔とを含む。吸口端面は、シガレットの軸線方向に沿う非偏向通気流の流出を許容し、一方、開孔はシガレットの軸線方向から偏向させた偏向通気流の流出を許容する。このシガレットを喫煙することにより、非偏向通気流のみならず偏向通気流が口内で拡散され、喫煙者に喫味の感覚的な変化（インパクト）をもたらす。

米国特許第４４４６８７８号明細書

喫煙物品内に一定通気量の気体を軸線方向に沿って流したとき、この一定通気量に対する偏向通気流の流出量の割合は、前述したインパクトの効果を推し量るための重要な特性値となる。
そこで、例えば前記偏向通気量及び非偏向通気量を流量計などで直接に測定し、喫煙物品の偏向通気性の良否を判定することが考えられる。しかし、吸口端面及び開孔における通気流量を厳密に測定するためには、吸口端面と開孔との間にそれぞれの通気領域を区画するための隔壁を設置する必要がある。吸口端面と開孔とは極めて近接していることから、前記隔壁を設置するためのスペースを確保することは困難である。したがって、例えば延長筒などの補助具を吸口端面に接続し、開孔から離れた場所まで非偏向通気流を誘導してその流量を測定せざるを得ない。

吸口端面に対する延長筒の接続は、吸口端面と延長筒との間で気体の漏洩が無いように、また、吸口端面と延長筒との境界に段差などが生じて通気抵抗とならないように、特段の注意を払って実施しなければならない。また、延長筒が接続されたシガレットは再利用することができず、廃棄する他ない。したがって、偏向通気量及び非偏向通気量の測定には長時間を要し、必然的に測定検体の数量も少量となり、喫煙物品の偏向通気性の良否を判定するための母集団が小さくならざるを得ない。つまり、シガレットの実製造工程において、喫煙物品の偏向通気性の良否を簡易にして短時間で安定的に判定するのは困難であり、判定の精度も確保できないという問題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、喫煙物品の偏向通気性の良否を簡易にして短時間で安定的に且つ高精度に判定することができる喫煙物品の通気特性の測定方法及びその測定システムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の喫煙物品の通気特性の測定方法は、棒形状の喫煙物品の通気特性の測定方法であって、前記喫煙物品は煙草部と、前記喫煙物品の軸線方向に沿う非偏向通気流の流出を許容する吸口端面と、該吸口端面近傍に前記喫煙物品の軸線方向から偏向させた偏向通気流の流出を許容する開孔とを含み、前記測定方法は、前記吸口端面を閉塞するとともに前記開孔を開放した状態で、前記喫煙物品内に第１通気量の気体を前記軸線方向に沿って流す通気プロセス中、前記煙草部の先端面と前記開孔との間での通気の第１総圧力損失を測定する第１工程と、前記吸口端面を開放するとともに前記開孔を閉塞した状態で、前記喫煙物品内に第２通気量の気体を前記軸線方向に沿って流す通気プロセス中、前記先端面と前記吸口端面との間での通気の第２総圧力損失を測定する第２工程と、前記第１及び第２総圧力損失に基づいて前記偏向通気流の流出の良否を判定する判定工程とを含む。

また、本発明の喫煙物品の通気特性の測定システムは、棒形状の喫煙物品の通気特性の測定システムであって、前記喫煙物品は煙草部と、前記喫煙物品の軸線方向に沿う非偏向通気流の流出を許容する吸口端面と、該吸口端面近傍に前記喫煙物品の軸線方向から偏向させた偏向通気流の流出を許容する開孔とを含み、前記測定システムは、少なくとも前記吸口端面及び前記開孔を外部と区画した第１気密室を形成する第１シェルと、前記喫煙物品内に前記軸線方向に沿って気体を流す通気装置と、前記煙草部の先端面と前記第１気密室との間での通気の総圧力損失を測定する圧力計と、前記吸口端面を開閉可能な第１閉塞部材と、前記開孔を開閉可能な第２閉塞部材と、前記第１閉塞部材により前記吸口端面を閉塞するとともに前記開孔を開放した状態で、前記通気装置を動作したときに前記圧力計で測定された通気の第１総圧力損失と、前記第２閉塞部材によって前記開孔を閉塞するとともに前記吸口端面を開放した状態で、前記通気装置を動作したときに前記圧力計で測定された通気の第２総圧力損失とに基づいて、前記偏向通気流の流出の良否を判定する判定装置とを備える。

本発明の喫煙物品の通気特性の測定方法及びその測定システムによれば、喫煙物品の偏向通気性の良否を簡易にして短時間で安定的に且つ高精度に判定することができる。

本発明の実施形態１に係るシガレットの通気特性の測定システムのステップ１の状態を示す図である。 図１の状態における各通気流とそれらに発生する圧力損失との関係を示した模式図である。 図１の測定システムのステップ２の状態を示す図である。 図３の状態における各通気流とそれらに発生する圧力損失との関係を示した模式図である。 図１の測定システムのステップ３の状態を示す図である。 図５の状態における各通気流とそれらに発生する圧力損失との関係を示した模式図である。 本発明の実施形態２に係るシガレットの通気特性の測定システムのステップ１の状態を示す図である。 図７の測定システムのステップ２の状態を示す図である。 図７の測定システムのステップ３の状態を示す図である。 本発明の実施形態３に係るシガレットの通気特性の測定システムのステップ１の状態を示す図である。 本発明の実施形態４に係るシガレットの通気特性の測定システムのステップ２の状態を示す図である。 本発明の実施形態５に係るシガレットの通気特性の測定システムのステップ２の状態を示す図である。

以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
＜実施形態１＞
図１に示す測定システム２は、棒形状の喫煙物品の通気特性を測定し、例えばシガレット４の偏向通気性の良否（合否）を評価、判定する。喫煙物品には、シガレットの他、葉巻、シガリロ、電子デバイス加熱または熱源などによりたばこ香味を吸引する喫煙具（商品名：スチームホットワン）、非加熱型でたばこ香味を吸引する喫煙具（商品名：ゼロスタイルミント）などが含まれる。

シガレッ卜４は煙草部６とフィルタ部８とを備えている。煙草部６は、刻み葉（煙草）の周囲を巻紙で包んで円柱形に成形されている。フィルタ部８は、フィルタ本体及びフィルタ本体の周囲を覆う巻取紙を含む円柱形に成形され、煙草部６とフィルタ部８とはチップペーパにより連結されている。フィルタ部８の長手方向における略中間位置には、フィルタ部８の周方向に略等間隔を存して、例えば二列のベンチレーション孔１０が環状をなして配列されている。ベンチレーション孔１０は例えばチッフペーパ、或いはチップペーパ及び巻取紙をフィルタ本体に至るまで貫通して形成され、喫煙に伴い外部からフィルタ部８内に空気を供給し、主としてフィルタ部８内を流れる煙を薄める役割を果たす。

また、フィルタ部８の長手方向における端には吸口端面１２が形成されている。吸口端面１２は、煙草部６の先端面１４からシガレット４内に流入してシガレット４の軸線方向に沿って流れる通気流Ｆａを偏向されないままの状態で非偏向通気流Ｆｎｄとして流出する。吸口端面１２近傍には、フィルタ部８の周方向に略等間隔を存して、例えば一列の開孔１６が環状をなして配列されている。開孔１６は、例えば巻取紙、チップペーパ、及びフィルタ本体の一部を貫通して形成され、喫煙に伴いシガレット４の軸線方向の通気流Ｆａを偏向させた偏向通気流Ｆｄを外部に流出する。

測定システム２は、第１シェル１８、第２シェル２０、及び空気吸引流路（通気装置）２２を備えている。第１シェル１８は、ベンチレーション孔１０と開孔１６との間においてフィルタ部８の外周を保持し、吸口端面１２及び開孔１６を外部と区画した第１気密室２４を形成している。第２シェル２０は、第１シェル１８に隣接され、先端面１４近傍でシガレット４の煙草部６の外周を保持するとともに、ベンチレーション孔１０と開孔１６との間においてフィルタ部８の外周を保持し、煙草部６の先端面１４を除いた巻紙からなる煙草部６の外周面２８を外部と非通気に区画した第２気密室３０を形成している。すなわち本実施形態の場合には、ベンチレーション孔１０は第２気密室３０に位置付けられ、ベンチレーション孔１０及び煙草部６の外周面２８は非通気の状態にされている。

空気吸引流路２２は、空気配管３２、流量計３４、及び吸引ポンプ３６などから構成されている。空気配管３２は、第１シェル１８に設けられた開口３８に気密に接続され、空気配管３２にはマスフローコントローラなどの流量計３４が介装され、空気配管３２の端には吸引ポンプ３４が接続されている。吸引ポンプ３４を作動し、流量計３４を監視しながら吸引ポンプ３４における空気の吸引圧力を調整することにより、外部に面した煙草部６の先端面１４から第１気密室２４に位置付けられる吸口端面１２に向けて、一定通気量の空気（煙などでも良い）を流すことができる。

また、測定システム２はマノメータなどの圧力計３５を備えている。検体であるシガレット４を測定システム２にセットし、吸引ポンプ３４を作動させ、第１気密室２４の空気を吸引することにより、圧力計３５において、煙草部６の先端面１４と第１気密室２４との間の総圧力損失（差圧）を例えばｍｍＨ２Ｏ単位で測定可能である。
また、測定システム２は後で詳述する第１閉塞部材４０及び第２閉塞部材４２を備えている。

ここで、シガレットにおいては、ＩＳＯ９５１２（Cigarettes - Determination of ventilation - Definitions and measurement principles）に準拠した測定方法で、前述したフィルタ部８のベンチレーション孔１０などにおける通気特性や、煙草部８の巻紙を通じた通気特性を測定することが知られている。この測定方法における総通気量は１７．５ｃｍ³／ｓと規定されている。

そこで、本実施形態のシガレット４の通気特性の測定方法及び測定システム２においても、シガレット４の煙草部６の先端面１４側から吸口端面１２に向けたシガレット４の軸線方向の総通気流Ｆｔの総通気量（第３通気量）Ｑｔを１７．５ｃｍ³／ｓと規定する。
さらに、総通気量Ｑｔに対する偏向通気流Ｆｄの偏向通気量Ｑｄの割合（Ｑｄ／Ｑｔ）を偏向通気割合Ｆと規定する。また、偏向通気割合Ｆ（以下、Ｆ値ともいう）には適切な基準割合ＦＳ（例えば０．６など。以下、ＦＳ値ともいう）が存在することを前提とする。そして、測定装置２を用い、ＦＳ値を得るべく製造された喫煙物品の測定検体（シガレット４）の実際のＦ値がＦＳ値に合致しているか否かを判定する測定方法を以下のステップ１〜４の順に段階的に説明する。

・ステップ１
図１に示すように、ステップ１では、第２シェル２０により形成された第２気密室３０により、煙草部６の巻紙及びフィルタ部８のベンチレーション孔１０は外部と非通気の状態にあり、これら巻紙及ベンチレーション孔１０からのシガレット４への空気流入は遮断されている。また、吸口端面１２及び開孔１６の双方は開放されている。
この状態において吸引ポンプ３６を作動し、流量計３４で測定される総通気量（第３通気量）Ｑｔが１７．５ｃｍ³／ｓとなるように吸引ポンプ３６の吸引圧力を調整し、シガレット４の煙草部６の先端面１４と吸口端面１２との間に１７．５ｃｍ³／ｓの空気を流す通気プロセスを行う。そして、この通気プロセス中の総圧力損失（第３総圧力損失）Ａを前述した圧力計３５により測定する（第３工程）。

ここで、煙草部６の先端面１４からシガレット４に流入するシガレット４の軸線方向の通気流をＦａとしたとき、通気流Ｆａの一部が偏向される位置Ｐ、すなわち開孔１６の位置よりも、通気流Ｆａの流れ方向で見て上流における圧力損失、すなわち主として煙草部６を流れる通気流Ｆａの圧力損失をＲＵ（Resistance of Upperstream）とする。
また、通気流Ｆａが偏向される位置Ｐよりも通気流Ｆａの流れ方向で見て下流における、偏向されない非偏向通気流Ｆｎｄの圧力損失、すなわち、主としてフィルタ部８を吸口端面１２に至るまで流れる非偏向通気流Ｆｎｄにおける圧力損失をＲＬ（Resistance of Lowerstream、端面圧力損失）とする。

また、通気流Ｆａが偏向される位置Ｐよりも通気流Ｆａの流れ方向で見て下流における、偏向された偏向通気流Ｆｄの圧力損失、すなわち、主としてフィルタ部８を開孔１６に至るまで流れる偏向通気流Ｆｄにおける圧力損失をＲＥ（Resistance of Edge、開孔圧力損失）とする。
図２に示すように、図１の状態において前述した通気プロセスを行ったとき、シガレット４のＦ値がＦＳ値に合致していれば、通気プロセス中、煙草部６の外周面２８及びベンチレーション孔１０は非通気状態であることから、シガレット６には通気流Ｆａ、偏向通気流Ｆｄ、及び非偏向通気流Ｆｎｄ以外は発生せず、通気流Ｆａ、偏向通気流Ｆｄ、及び非偏向通気流Ｆｎｄにそれぞれ基づいた圧力損失ＲＵ、ＲＥ、ＲＬが発生する。

そして、各圧力損失ＲＵ、ＲＥ、ＲＬ及び総圧力損失Ａには以下の関係式が成立する。なお、この関係式は総圧力損失Ａから各圧力損失ＲＵ、ＲＥ、ＲＬを算出するための一般に知られた式である。

圧力損失ＲＵ、ＲＥ、ＲＬ及び総圧力損失Ａの各記号に付された下付き符号は、Ｆ値に基づいて想定される通気流Ｆａ、偏向通気流Ｆｄ、非偏向通気流Ｆｎｄ、及び総通気流Ｆｔの各通気量を示している。すなわち、総通気量Ｑｔが１７．５ｃｍ³／ｓである場合に実際に測定された総圧力損失Ａは、煙草部６の先端面１４から流入される通気流Ｆａの通気量Ｑａが１７．５ｃｍ³／ｓである場合における圧力損失ＲＵと、開孔１６から流出される偏向通気流Ｆｄの偏向通気量Ｑｄが１７．５ｃ×Ｆｍ³／ｓである場合における圧力損失ＲＥと、吸口端面１２から流出される非偏向通気流Ｆｎｄの非偏向通気量Ｑｎｄが１７．５×（１−Ｆ）ｃｍ³／ｓである場合における圧力損失ＲＬとの３つの変数を有する関係式で表される。

・ステップ２
次に図３に示すように、ステップ２では、シガレット４の吸口端面１２に、吸口端面１２を開閉可能な着脱式の第１閉塞部材４０を装着する。第１閉塞部材４０は、例えばラテックスや、その他柔軟性のある樹脂製のプレートやキャップなどであって、吸口端面１２の全域を覆う適切な形状を有し、装着に伴い吸口端面１２からの非偏向通気流Ｆｎｄの流出を完全に遮断する。なお、図３では空気吸引流路２２の図示は省略し、以降の図面においても同様とする。

このように吸口端面１２を閉塞するともに開孔１６を開放した状態で吸引ポンプ３６を作動し、流量計３４で測定される総通気量（第１通気量）Ｑｔが１７．５×Ｆｃｍ³／ｓとなるように吸引ポンプ３６の吸引圧力を調整し、シガレット４の煙草部６の先端面１４と吸口端面１２との間に１７．５×Ｆｃｍ³／ｓの空気を流す通気プロセスを行う。すなわち、ステップ２の通気プロセスにおける総通気量（第１通気量）Ｑｔは、ステップ１の通気プロセスにおける総通気量（第３通気量）Ｑｔに基準割合（ＦＳ値）を乗した値である。そして、この通気プロセス中の総圧力損失（第１総圧力損失）Ｂを圧力計３５により測定する（第１工程）。

図４に示すように、図３の状態において前述した通気プロセスを行ったとき、シガレット４のＦ値がＦＳ値に合致していれば、通気流Ｆａ、偏向通気流Ｆｄにそれぞれ基づいた圧力損失ＲＵ、ＲＥが発生する。
そして、各圧力損失ＲＵ、ＲＥ及び総圧力損失Ｂには以下の関係式が成立する。

すなわち、総通気量Ｑｔが１７．５×Ｆｃｍ³／ｓである場合に実際に測定された総圧力損失Ｂは、通気流Ｆａの通気量Ｑａが１７．５×Ｆｃｍ³／ｓである場合における圧力損失ＲＵと、偏向通気流Ｆｄの偏向通気量Ｑｄが１７．５×Ｆｃｍ³／ｓである場合における圧力損失ＲＥとの２つの変数を有する関係式で表される。
ここで、第２シェル２０により形成された第２気密室３０によって、煙草部６の巻紙及びフィルタ部８のベンチレーション孔１０は外部と非通気の状態にあり、これら巻紙及ベンチレーション孔１０からのシガレット４への空気流入は遮断されている。したがって、圧力損失ＲＵの値は総通気量Ｑｔの値と比例関係にあり、総通気量Ｑｔが１７．５×Ｆｃｍ³／ｓの場合のＲＵは以下の式で表すことができる。

そして、数式３を数式２に代入すると、総通気量Ｑｔが１７．５×Ｆｃｍ³／ｓの場合の総圧力損失Ｂは、以下の式で表される。

この数式４に記載したＦは、シガレット４の製造段階で予め設定されたＦＳ値であって、前述したように０．６などの値が代入可能である。すなわち、総通気量Ｑｔが１７．５×Ｆｃｍ³／ｓである場合に実際に測定された総圧力損失Ｂは、通気流Ｆａの通気量Ｑａが１７．５ｃｍ³／ｓである場合における圧力損失ＲＵと、偏向通気流Ｆｄの偏向通気量Ｑｄが１７．５×Ｆｃｍ³／ｓである場合における圧力損失ＲＥとの２つの変数を有する関係式で表される。

・ステップ３
次に図５に示すように、ステップ３では、シガレット４の吸口端面１２から第１閉塞部材４０を取り外して吸口端面１２を開放し、代わりに開孔１６を開閉可能な着脱式の第２閉塞部材４２を開孔１６に装着する。第２閉塞部材４２は、例えばラテックス製のチューブなどであって、各開孔１６すべてを覆う適切な形状を有し、開孔１６からの偏向通気流Ｆｄの流出を完全に遮断する。なお、棒形状体の外周面からの通気流をラテックスチューブにより遮る方法として、例えば英国ＣＥＲＵＬＥＡＮ社製の測定器（QTM6-Pressure Drop for Filter Rods）を用い、シガレット用フィルターロッドの通気抵抗を測定することが一般に行われている。

このように吸口端面１２を開放するともに開孔１６を閉塞した状態で吸引ポンプ３６を作動し、流量計３４で測定される総通気量（第２通気量）Ｑｔが１７．５×（１−Ｆ）ｃｍ³／ｓとなるように吸引ポンプ３６の吸引圧力を調整し、シガレット４の煙草部６の先端面１４と吸口端面１２との間に１７．５×（１−Ｆ）ｃｍ³／ｓの空気を流す通気プロセスを行う。すなわち、ステップ３の通気プロセスにおける総通気量（第２通気量）Ｑｔは、ステップ１の通気プロセスにおける総通気量（第３通気量）Ｑｔに（１−基準割合（ＦＳ値））を乗した値である。そして、この通気プロセス中の総圧力損失（第２総圧力損失）Ｃを圧力計３５により測定する（第２工程）。

図６に示すように、図５の状態において前述した通気プロセスを行ったとき、シガレット４のＦ値がＦＳ値に合致していれば、通気流Ｆａ、非偏向通気流Ｆｎｄにそれぞれ基づいた圧力損失ＲＵ、ＲＬが発生する。
そして、各圧力損失ＲＵ、ＲＬ及び総圧力損失Ｃには以下の関係式が成立する。

ここで、ステップ２の場合と同様に、煙草部６の巻紙及びフィルタ部８のベンチレーション孔１０は外部と非通気の状態にあり、これら巻紙及ベンチレーション孔１０からのシガレット４への空気流入は遮断されている。したがって、圧力損失ＲＵの値は総通気量Ｑｔの値と比例関係にあるため、総通気量Ｑｔが１７．５×（１−Ｆ）ｃｍ³／ｓの場合のＲＵは以下の式で表すことも可能である。

そして、数式６を数式５に代入すると、総通気量Ｑｔが１７．５×（１−Ｆ）ｃｍ³／ｓの場合の総圧力損失Ｃは、以下の式で表される。

この数式７に記載したＦは、シガレット４の製造段階で予め設定されたＦＳ値であって、０．６などの値が代入可能である。すなわち、総通気量Ｑｔが１７．５（１−Ｆ）ｃｍ³／ｓである場合に実際に測定された総圧力損失Ｃは、通気流Ｆａの通気量Ｑａが１７．５ｃｍ³／ｓである場合における圧力損失ＲＵと、非偏向通気流Ｆｎｄの非偏向通気量Ｑｎｄが１７．５×（１−Ｆ）ｃｍ³／ｓである場合における圧力損失ＲＬとの２つの変数を有する関係式で表される。
以上により各総圧力損失Ａ、Ｂ、Ｃの測定作業は終了し、次にＦ値の推定に移行する。

・ステップ４
ステップ４では、総圧力損失Ａ、Ｂ、Ｃに基づいてシガレット４の偏向通気性の良否を判定する（判定工程、判定装置）。
具体的には、ステップ１〜３で得られた以下の３式（数式１、４、７）を使用する。

前述したように、各総圧力損失Ａ、Ｂ、Ｃの値は、圧力計３５による測定により既に得られている。また、Ｆには、シガレット４の製造段階で予め決定されたＦＳ値として例えば０．６などの数値を代入可能である。したがって、数式８では、通気流Ｆａの通気量Ｑａが１７．５ｃｍ³／ｓである場合における圧力損失ＲＵと、偏向通気流Ｆｄの偏向通気量Ｑｄが１７．５ｃ×Ｆｍ³／ｓである場合における圧力損失ＲＥと、非偏向通気流Ｆｎｄの非偏向通気量Ｑｎｄが１７．５×（１−Ｆ）ｃｍ³／ｓである場合における圧力損失ＲＬとの３つの変数が３つの関係式に表されている。この連立方程式を解き、それぞれ、１７．５ｃｍ³／ｓ、１７．５ｃ×Ｆｍ³／ｓ、１７．５×（１−Ｆ）ｃｍ³／ｓの各通気量における圧力損失ＲＵ、ＲＥ、ＲＬの値を算出する。

一方、Ｆ値、すなわち総通気量Ｑｔに対する偏向通気量Ｑｄの割合（Ｑｄ／Ｑｔ）である偏向通気割合Ｆは、圧力損失ＲＵ、ＲＥ、ＲＬを用いて計算することにより、以下の式で表される。

そして、圧力損失ＲＵ、ＲＥ、ＲＬの値を数式９に代入することによりＦ値を算出し、この推定されたＦ値がシガレット４の製造段階で予め設定されたＦＳ値に合致しているか否かを判定する。例えば、ＦＳ値を予め０．６と設定した場合に、数式９により算出されたＦ値が０．６に合致する、或いは誤差として許容される範囲に入る場合には、シガレット４の偏向通気性は合格と判定される。一方、数式９により算出されたＦ値が０．６に合致しない、或いは許容範囲に入らない場合には、シガレット４の偏向通気性は不合格と判定する。

このように、ステップ４では、測定した総圧力損失Ａ、Ｂ、Ｃから算出した圧力損失ＲＬ、ＲＥに基づいて、総通気量Ｑｔ（１７．５ｃｍ³／ｓ）に対する偏向通気量Ｑｄの割合である偏向通気割合Ｆを算出し、この偏向通気割合Ｆを予め規定された基準割合ＦＳと比較し、その結果に基づいて喫煙物品の偏向通気性の良否を判定する。

以上のように実施形態１によれば、偏向通気量Ｑｄ及び非偏向通気量Ｑｎｄを流量計などで直接に測定しなくとも、喫煙物品の偏向通気性の良否を判定することができる。また、流量測定のために吸口端面１２と開孔１６との間を区画する必要はなく、吸口端面１２に補助具を接続する必要もない。また、吸口端面１２に補助具を接続する必要がないため、測定検体を損傷することのない非破壊測定が可能である。また、シガレット４の製造段階において大量の検体を容易に測定、判定することができるため、判定のための母集団が大きくなり、判定の精度も向上する。したがって、喫煙物品の偏向通気性の良否を簡易にして短時間で安定的に且つ高精度に判定することができる。

また、通気プロセス中、第２シェル２０により煙草部６の外周面２８及びベンチレーション孔１０を非通気状態にすることにより、シガレット６には通気流Ｆａ、偏向通気流Ｆｄ、及び非偏向通気流Ｆｎｄ以外は発生せず、通気流Ｆａ、偏向通気流Ｆｄ、及び非偏向通気流Ｆｎｄにそれぞれ基づいた圧力損失ＲＵ、ＲＥ、ＲＬが発生する。このことは、喫煙物品の偏向通気性の良否判定のさらなる精度向上に寄与する。

＜実施形態２＞
図７に示すように、実施形態２の測定システム４４は、実施形態１とは異なる第１シェル４６、第２シェル４８、及び第２閉塞部材５０を備え、その他の構成は実施形態１と同様であるため、同符号を付して説明を省略する。
第１シェル４６は、フィルタ部８を煙草部６との境界近傍において保持し、フィルタ部８の長手方向略全域であって、フィルタ部８の吸口端面１２、開孔１６、及びベンチレーション孔１０を外部と区画した第１気密室５２を形成している。

第２シェル４８は、第１シェル１８に隣接され、先端面１４近傍で煙草部６を保持するとともに、フィルタ部８を煙草部６との境界近傍において保持している。また、第２シェル４８は、シガレット４の巻紙からなる外周面２８を外部と非通気に区画した第２気密室５４を形成している。すなわち本実施形態の場合には、ベンチレーション孔１０は第１気密室５２に位置付けられている。

また、第２閉塞部材５０は、実施形態１の第２閉塞部材４２と同様の例えばラテックス製のチューブであるが、開孔１６及びベンチレーション孔１０を同時に閉塞可能な長さ及び形状を有して形成されている。すなわち、第２閉塞部材５０をシガレット４の長手方向にずらして移動することにより、開孔１６からの偏向通気流Ｆｄの流出、及びベンチレーション孔１０からの通気流の流入を同時に遮断可能である。
以下、シガレット４の通気特性の測定方法を実施形態１と同様にステップ１〜４の順に段階的に説明する。なお、実施形態１と同様の内容については説明を省略する。

・ステップ１
図７に示すように、ステップ１では、第２シェル４８により形成された第２気密室５４により、煙草部６の巻紙は外部と非通気の状態にあり、この巻紙からのシガレット４への空気流入は遮断する。また、第２閉塞部材５４をフィルタ部８のベンチレーション孔１０を閉塞するとともに開孔１６を開放する位置に装着し、ベンチレーション１０からの通気流の流出を完全に遮断する。一方、吸口端面１２及び開孔１６の双方は開放されている。

この状態において吸引ポンプ３６を作動し、流量計３４で測定される総通気量（第３通気量）Ｑｔが１７．５ｃｍ³／ｓとなるように吸引ポンプ３６の吸引圧力を調整し、シガレット４の煙草部６の先端面１４と吸口端面１２との間に１７．５ｃｍ³／ｓの空気を流す通気プロセスを行う。そして、この通気プロセス中の総圧力損失Ａを圧力計３５により測定する（第３工程）。

・ステップ２
次に図８に示すように、ステップ２では、第２閉塞部材５４でベンチレーション孔１０のみを閉塞した状態で、吸口端面１２に第１閉塞部材４０を装着し、吸口端面１２からの非偏向通気流Ｆｎｄの流出を完全に遮断する。このように吸口端面１２を閉塞するともに開孔１６を開放した状態で吸引ポンプ３６を作動し、流量計３４で測定される総通気量（第１通気量）Ｑｔが１７．５×Ｆｃｍ³／ｓとなるように吸引ポンプ３６の吸引圧力を調整した通気プロセスを行い、総圧力損失Ｂを圧力計３５により測定する（第１工程）。

・ステップ３
次に図９に示すように、ステップ３では、シガレット４の吸口端面１２から第１閉塞部材４０を取り外して吸口端面１２を開放し、第２閉塞部材５０を開孔１６が閉塞可能な位置まで吸口端面１２側にずらし、ベンチレーション孔１０からの通気流の流入と同時に、開孔１６からの偏向通気流Ｆｄの流出を完全に遮断する。このように吸口端面１２を開放するともに開孔１６を閉塞した状態で吸引ポンプ３６を作動し、流量計３４で測定される総通気量（第２通気量）Ｑｔが１７．５×（１−Ｆ）ｃｍ³／ｓとなるように吸引ポンプ３６の吸引圧力を調整した通気プロセスを行い、総圧力損失Ｃを圧力計３５により測定する（第２工程）。

・ステップ４
ステップ４では、ステップ１〜３で測定した各総圧力損失Ａ、Ｂ、Ｃに基づいて、実施形態１の場合と同様にシガレット４の偏向通気性の良否を判定する（判定工程、判定装置）。
以上のように実施形態２によれば、ベンチレーション孔１０が第１気密室５２に位置付けられていても、第２閉塞部材５０によってベンチレーション孔１０を常時閉塞することができる。したがって、実施形態１の第２シェル２０の機能の一部を第２閉塞部材５０に持たせることができるため、第２シェル２０のシール性能の確保のための措置が軽減され、より一層簡易な構成で、喫煙物品の偏向通気性の良否を短時間で安定的に且つ高精度に判定することができる。

＜実施形態３＞
図１０に示すように、実施形態３の測定システム５６は、実施形態２の第２シェル４８を除外した形態であり、その他の構成は実施形態２と同様であるため、同符号を付して説明を省略する。また、シガレット４の通気特性の測定方法についても実施形態２と同様であるため、ステップ１のみ代表して説明し、その他のステップ２〜４については説明を省略する。

・ステップ１
ステップ１では、煙草部６の巻紙は外部と通気可能な状態にある。例えば総通気量Ｑｔと総圧力損失Ａとがほぼ比例関係と判断される場合や、巻紙を通じた煙草部６への空気流入が微量である場合などは、空気が巻紙を通して煙草部６に流入したとしても、総圧力損失Ａの測定、ひいてはシガレット４の偏向通気性の判定において、巻紙を通じた煙草部６への空気流入の影響を無視することができる。

そして、第２閉塞部材５４をフィルタ部８のベンチレーション孔１０を閉塞するとともに開孔１６を開放する位置に装着し、ベンチレーション１０からの空気流入を完全に遮断する。この状態において吸引ポンプ３６を作動し、流量計３４で測定される総通気量（第３通気量）Ｑｔが１７．５ｃｍ³／ｓとなるように吸引ポンプ３６の吸引圧力を調整し、圧力計３５により総圧力損失Ａを測定する（第３工程）。

以上のように実施形態３によれば、第２シェル４８を要しないため、第２シェル２０のシール性能の確保のための措置が削減され、より一層簡易な構成で、喫煙物品の偏向通気性の良否を短時間で安定的に且つ高精度に判定することができる。
＜実施形態４＞
図１１に示すように、実施形態４の測定システム５８は、実施形態１の第１シェル１８を除外し、実施形態１とは異なる第２シェル６０を備えている。第２シェル６０には開口６２が設けられ、この開口６２に前述した空気吸引流路２２の空気配管３２が気密に接続されている。その他の構成は実施形態１と同様であるため、同符号を付して説明を省略する。また、シガレット４の通気特性の測定方法についても実施形態１と同様であるため、ステップ２のみ代表して説明し、その他のステップ１、３、４については説明を省略する。

・ステップ２
ステップ２では、シガレット４の吸口端面１２に、吸口端面１２を閉塞する着脱可能な第１閉塞部材４０を装着し、吸口端面１２からの非偏向通気流Ｆｎｄの流出を完全に遮断している。この状態において吸引ポンプ３６を作動し、煙草部６の先端面１４側から空気を吸引して実施形態１とは逆向きの総通気流Ｆｔを発生させ、流量計３４で測定される総通気量（第１通気量）Ｑｔが１７．５×Ｆｃｍ³／ｓとなるように吸引ポンプ３６の吸引圧力を調整し、圧力計３５により総圧力損失Ｂを測定する（第１工程）。

以上のように実施形態４によれば、煙草部６の先端面１４側から空気を吸引し、総圧力損失Ａ、Ｂ、Ｃを測定することができる。この場合には、ステップ２においては第１閉塞部材４０を吸口端面１２に、ステップ３においては第２閉塞部材４２を開孔１６に、空気の吸引力を利用して密着させることができる。これにより、装着箇所に対する第１及び第２閉塞部材４０、４２の嵌め合いや密着性等を厳密に管理しなくとも、第１及び第２閉塞部材４０、４２における空気の遮断を容易に行うことができる。したがって、第１及び第２閉塞部材４０、４２におけるシール性能の確保のための措置が軽減され、より一層簡易な構成で、喫煙物品の偏向通気性の良否を短時間で安定的に且つ高精度に判定することができる。

＜実施形態５＞
図１２に示すように、実施形態５の測定システム６４は、実施形態１の第２シェル２０を除外し、実施形態４の場合と同様に実施形態１とは逆向きの総通気流Ｆｔを発生させるが、第１シェル１８の開口３８には空気吸引流路２２の代わりに図示しない空気吐出流路（通気装置）が気密に接続される。その他の構成は実施形態１と同様であるため、同符号を付して説明を省略する。また、シガレット４の通気特性の測定方法についても実施形態１と同様であるため、ステップ２のみ代表して説明し、その他のステップ１、３、４については説明を省略する。

・ステップ２
ステップ２では、シガレット４の吸口端面１２に、吸口端面１２を閉塞する着脱可能な第１閉塞部材４０を装着し、吸口端面１２からの非偏向通気流Ｆｎｄの流出を完全に遮断している。この状態において空気吐出流路を構成する図示しない吐出ポンプを作動し、第１気密室２４の内圧を上昇させることにより、開孔１６から空気を押し込んで実施形態１とは逆向きの総通気流Ｆｔを発生させる。そして、流量計３４で測定される総通気量（第１通気量）Ｑｔが１７．５×Ｆｃｍ³／ｓとなるように吐出ポンプの吐出圧力を調整し、圧力計３５により総圧力損失Ｂを測定する（第１工程）。なお、煙草部６から巻紙を通した空気流出の影響は実施形態３の場合と同様に無視できるものとする。

以上のように実施形態５によれば、シガレット４の吸口端面１２側から空気を押し込んで総圧力損失Ａ、Ｂ、Ｃを測定することができる。この場合には、ステップ２においては第１閉塞部材４０を吸口端面１２に、ステップ３においては第２閉塞部材４２を開孔１６に、空気の押込力を利用して密着させることができる。これにより、実施形態４の場合と同様に、装着箇所に対する第１及び第２閉塞部材４０、４２の嵌め合いや密着性等を厳密に管理しなくとも、第１及び第２閉塞部材４０、４２における空気の遮断を容易に行うことができる。したがって、第１及び第２閉塞部材４０、４２におけるシール性能の確保のための措置が軽減され、より一層簡易な構成で、喫煙物品の偏向通気性の良否を短時間で安定的に且つ高精度に判定することができる。

以上で本発明の実施形態についての説明を終えるが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
例えば、前述した各実施形態のステップ４において、Ｆ値の推定まで行わなくとも、総圧力損失Ａ、Ｂ、Ｃをそれぞれ予め規定された基準圧力損失ＡＳ（第３基準圧力損失）、ＢＳ（第１基準圧力損失）、ＣＳ（第２基準圧力損失）と比較し、該比較結果に基づいて喫煙物品の偏向通気性の良否を判定可能である。

また、前述した各実施形態のステップ１は必ずしも行わなくとも良く、少なくともステップ２、３でそれぞれ測定した総圧力損失Ｂ、Ｃのみに基づいて、ステップ４で喫煙物品の偏向通気性の良否を判定可能である。詳しくは、総圧力損失Ｂ、Ｃをそれぞれ予め規定された基準総圧力損失ＢＳ、ＣＳと比較し、該比較結果に基づいて喫煙物品の偏向通気性の良否を判定しても良い。

また、前述した各実施形態のステップ４において、総圧力損失Ａ、Ｂ、Ｃから、吸口端面１２における圧力損失ＲＬと、吸口端面１２の開孔１６における圧力損失ＲＥとを算出する。したがって、Ｆ値の推定まで行わなくとも、これら圧力損失ＲＬ、ＲＥに基づいて喫煙物品の偏向通気性の良否を判定可能である。詳しくは、圧力損失ＲＬ、ＲＥをそれぞれ予め規定された基準圧力損失ＲＬＳ（第４基準圧力損失）、ＲＥＳ（第５基準圧力損失）と比較し、該比較結果に基づいて喫煙物品の偏向通気性の良否を判定しても良い。

また、前述した各実施形態ではシガレット４の通気特性の測定方法及び測定システムについて説明したが、これら測定方法及び測定システムは、前述した葉巻、シガリロ、電子デバイス加熱または熱源などによりたばこ香味を吸引する喫煙具、非加熱型でたばこ香味を吸引する喫煙具などの棒形状の喫煙物品全般に適用可能である。
最後に、前述した各実施形態における各構成要素及び各条件設定は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、個別に独立してそれぞれを組合せ可能である。

２ 測定システム
４ シガレット（喫煙物品）
６ 煙草部
１２ 吸口端面
１４ 先端面
１６ 開孔
１８ 第１シェル
２０ 第２シェル
２２ 空気吸引流路（通気装置）
２４ 第１気密室
２８ 外周面
３０ 第２気密室
３５ 圧力計
４０ 第１閉塞部材
４２ 第２閉塞部材

Claims (11)

1. 棒形状の喫煙物品の通気特性の測定方法であって、前記喫煙物品は煙草部と、前記喫煙物品の軸線方向に沿う非偏向通気流の流出を許容する吸口端面と、該吸口端面近傍に前記喫煙物品の軸線方向から偏向させた偏向通気流の流出を許容する開孔とを含み、
   前記測定方法は、
   前記吸口端面を閉塞するとともに前記開孔を開放した状態で、前記喫煙物品内に第１通気量の気体を前記軸線方向に沿って流す通気プロセス中、前記煙草部の先端面と前記開孔との間での通気の第１総圧力損失を測定する第１工程と、
   前記吸口端面を開放するとともに前記開孔を閉塞した状態で、前記喫煙物品内に第２通気量の気体を前記軸線方向に沿って流す通気プロセス中、前記先端面と前記吸口端面との間での通気の第２総圧力損失を測定する第２工程と、
   前記第１及び第２総圧力損失に基づいて前記偏向通気流の流出の良否を判定する判定工程と
   を含むことを特徴とする喫煙物品の通気特性の測定方法。
2. 前記吸口端面及び前記開孔の双方を開放した状態で、前記喫煙物品内に第３通気量の気体を前記軸線方向に沿って流す通気プロセス中、前記先端面と前記吸口端面との間での通気の第３総圧力損失を測定する第３工程をさらに含み、
   前記判定工程では、前記第１〜第３総圧力損失に基づいて前記偏向通気流の流出の良否を判定することを特徴とする請求項１に記載の喫煙物品の通気特性の測定方法。
3. 前記判定工程では、前記第１及び第２総圧力損失をそれぞれ予め規定された第１及び第２基準圧力損失と比較し、該比較結果に基づいて前記偏向通気流の流出の良否を判定することを特徴とする請求項１に記載の喫煙物品の通気特性の測定方法。
4. 前記判定工程では、前記第１〜第３総圧力損失をそれぞれ予め規定された第１〜第３基準圧力損失と比較し、該比較結果に基づいて前記偏向通気流の流出の良否を判定することを特徴とする請求項２に記載の喫煙物品の通気特性の測定方法。
5. 前記判定工程では、前記第１〜第３総圧力損失から、前記非偏向通気流による端面圧力損失と、前記偏向通気流による開孔圧力損失とを算出し、前記端面及び開孔圧力損失に基づいて前記偏向通気流の流出の良否を判定することを特徴とする請求項２に記載の喫煙物品の通気特性の測定方法。
6. 前記判定工程では、前記端面及び開孔圧力損失をそれぞれ予め規定された第４及び第５基準圧力損失と比較し、該比較結果に基づいて前記偏向通気流の流出の良否を判定することを特徴とする請求項５に記載の喫煙物品の通気特性の測定方法。
7. 前記判定工程では、前記端面及び開孔圧力損失に基づいて、前記第３通気量に対する前記偏向通気流の流量の割合である偏向通気割合を算出し、該偏向通気割合を予め規定された基準割合と比較し、該比較結果に基づいて前記偏向通気流の流出の良否を判定することを特徴とする請求項５に記載の喫煙物品の通気特性の測定方法。
8. 前記第１通気量は、前記第３通気量に前記基準割合を乗した値であり、
   前記第２通気量は、前記第３通気量に（１−前記基準割合）を乗した値であることを特徴とする請求項７に記載の喫煙物品の通気特性の測定方法。
9. 前記通気プロセス中、前記煙草部の外周面を非通気の状態にすることを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の喫煙物品の通気特性の測定方法。
10. 棒形状の喫煙物品の通気特性の測定システムであって、前記喫煙物品は煙草部と、前記喫煙物品の軸線方向に沿う非偏向通気流の流出を許容する吸口端面と、該吸口端面近傍に前記喫煙物品の軸線方向から偏向させた偏向通気流の流出を許容する開孔とを含み、
    前記測定システムは、
    少なくとも前記吸口端面及び前記開孔を外部と区画した第１気密室を形成する第１シェルと、
    前記喫煙物品内に前記軸線方向に沿って気体を流す通気装置と、
    前記煙草部の先端面と前記第１気密室との間での通気の総圧力損失を測定する圧力計と、
    前記吸口端面を開閉可能な第１閉塞部材と、
    前記開孔を開閉可能な第２閉塞部材と、
    前記第１閉塞部材により前記吸口端面を閉塞するとともに前記開孔を開放した状態で、前記通気装置を動作したときに前記圧力計で測定された通気の第１総圧力損失と、前記第２閉塞部材によって前記開孔を閉塞するとともに前記吸口端面を開放した状態で、前記通気装置を動作したときに前記圧力計で測定された通気の第２総圧力損失とに基づいて、前記偏向通気流の流出の良否を判定する判定装置と
    を備えることを特徴とする喫煙物品の通気特性の測定システム。
11. 前記煙草部の外周面を外部と非通気に区画した第２気密室を形成する第２シェルを備えることを特徴とする請求項１０に記載の喫煙物品の通気特性の測定システム。

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