JP2955558B1 - 濾過率の高いたばこフィルター - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 喫味を損なわず、香喫味、煙量感などの喫煙
に対する満足感が十分に得られるタール値３ｍｇ以下の
低タールたばこ用のたばこフィルターを提供する。 【解決手段】 中心に設けられたコア部２ａとこの周囲
に設けられたシース部２ｂとを有するフィルター部２を
備え、前記コア部２ａは、透過する空気の流速が前記シ
ース部２ｂよりも遅く、前記フィルター部２を１７．５
ｍｌ／ｓｅｃで吸引したときの前記コア部２ａを透過す
る空気の流速が３０ｃｍ／ｓｅｃ以下であり、かつ、タ
ールの濾過率が８０％以上であり、かつ、前記フィルタ
ー部２の断面積に対する前記コア部２ａの断面積の割合
が２０〜７０％であることを特徴とする濾過率の高いた
ばこフィルターを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は喫煙用のたばこフィ
ルターに関し、特にたばこ１本当たりのタール値が３ｍ
ｇ以下となる低タールたばこ用のたばこフィルターにお
いて、濾過率を向上させたたばこフィルターに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の健康指向にともない、たばこ喫煙
者の嗜好が高タールたばこから中タールたばこヘ、また
中タールたばこから低タールたばこヘ、さらには超低タ
ールたばこへ移行する傾向がある。このような超低ター
ルたばことしては、タール３ｍｇ／本以下、さらには、
１ｍｇ／本程度のたばこが市販されている。初期の超低
タールたばこは、チップペーパーからの空気流入を増加
させたものであった。このため、のみごたえ感が得られ
ない場合が多かった。最近では、燃焼性を考慮した巻紙
を用いたり、また構造を工夫したフィルターを用いるこ
とによって、のみごたえ感を重視した超低タールたばこ
が開発されている。

【０００３】フィルター構造を工夫したフィルターにつ
いては、以下のような提案がなされている。特開昭５８
−１９８２８４号公報には、２重同心円フィルターであ
って、たばこの煙を濾過するコア部と、このコア部の周
囲に取り付けた内側スリーブと、この内側スリーブの周
囲に設けられた空気透過性材料からなるスリーブ本体と
から構成されたフィルターが開示されている。このフィ
ルターは、前記スリーブ本体の周囲に通気性外被を取り
付けて使用される。このフィルターを用いたたばこにお
いては、喫煙時には、煙の大部分は、コア部を通って喫
煙者の口に送られ、前記通気性外被を透過した空気の大
部分は、この通気性外被とスリーブとの間の領域に沿っ
て喫煙者の口に送られる。このようにして、煙と空気と
を、フィルター内では別々に流し、喫煙者の口の中で混
合するようにすることによって、喫味感を向上さてい
る。しかしながら、このような煙と透過空気の単なる分
離によっては、香喫味や煙量感は十分ではなかった。

【０００４】特開昭５９−１３５８７９号公報には、デ
ュアル形たばこ用フイルターであって、その中心に香味
料を含有させた通気抵抗の小さい濾材が配置され、その
周囲に通気抵抗の大きい濾材が配置された同心円状に二
層構造とされた第１のフィルター部をたばこ側に設け、
フィルター濾材の外周面に、その長さ方向に沿って空気
が流通する複数の溝を設けた第２のフィルター部を吸口
側に設けたフィルターが開示されている。このフィルタ
ーを用いると、空気が流通する溝と、香味料を含有させ
た通気抵抗の小さい濾材との作用によって、低タール、
低ガスでありながら喫味の豊かなたばこを得ることがで
きる。しかしながら、香喫味は香味料によって得られる
ものであって、たばこ葉の燃焼による本来の香喫味とは
異なるものであった。

【０００５】特開平６−２６９２７０号公報には、波状
に加工した紙芯を円筒状に収束させてなる中心部と、そ
の周囲に設けられたセルロースアセテートトウからなる
外周部を有する２重同心円フィルター部がプラグ包装紙
で包まれた構成のフィルターが開示されている。このフ
ィルターは低タールたばこ用のもので、通気抵抗の増大
を抑制しつつ、味覚を向上させることを目的としてい
る。しかしながら、高い濾過効率が期待できるものの、
喫煙時の味覚は十分に満足できるものではなかった。特
開平８−１９１６８２号公報には、波状に加工したコル
ゲート加工シートを収束させたコア部と、その周囲に設
けられた繊維トウの開繊収束物からなるシース部を備え
たシース・コア型のフィルターにおいて、コア部の通気
抵抗を５００ｍｍＨ₂０以上、シース部の通気抵抗に対
するコア部の通気抵抗の比率を２．５倍以上としたもの
が開示されている。この提案においては、喫味を判断す
る指標としてフィルター透過後の煙濃度を定義してい
る。そして、コア部を透過した後の煙濃度をシース部を
透過した後の煙濃度よりも大きくすることによって喫味
を向上させることが開示されている。しかしながらター
ル値が３ｍｇ以下のような低タールたばこに適用するこ
とは困難であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように種々の提案
がなされているが、従来のタール３ｍｇ以下のような低
タールたばこにおいて、喫煙者が感じるたばこ本来の香
喫味や煙量感を十分に満足させることは困難であった。
そもそも、低タールたばこにおいては、フィルターの濾
過機能を高めることなどによって喫煙者が吸入するたば
この煙中のニコチン、タールなどの煙粒子成分の絶対量
を少なくしたり、外部空気を取り入れることよって煙を
薄めることなどによって低タール化を図るものであるか
ら、喫煙の満足感が減少するのは避け難かった。さらに
フィルター材に紙、パルプなどを用いて、単に高い濾過
作用を高めた構成としたものは、喫味が辛く感じやすい
という問題があった。本発明は前記事情に艦がみてなさ
れたものであって、タール値３ｍｇ以下の低タールたば
こに適したたばこフィルターであっても、喫味を損なわ
ず、高濾過性に優れたたばこフィルターを提供すること
を課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては以下のような解決手段を提案する
ものである。すなわち本発明は、たばこ１本あたりのタ
ール値が３ｍｇ以下の低タールたばこ用の濾過率の高い
たばこフィルターであって、中心に設けられたコア部と
この周囲に設けられたシース部とを有するフィルター部
を備え、前記コア部は、透過する空気の流速が前記シー
ス部よりも遅く、前記フィルター部を１７．５ｍｌ／ｓ
ｅｃで吸引したときの前記コア部を透過する空気の流速
が３０ｃｍ／ｓｅｃ以下であり、かつ、タールの濾過率
が８０％以上であり、かつ、前記フィルター部の断面積
に対する前記コア部の断面積の割合が２０〜７０％であ
ることを特徴とする濾過率の高いたばこフィルターであ
る。前記シース部の換算通気抵抗に対する前記コア部の
換算通気抵抗の比率は１．５〜４が好ましい。また、ニ
コチン濾過率は７０〜９０％が好ましい。前記フィルタ
ー部に対する前記コア部の重量比率は４５〜７０％が好
ましい。前記フィルター部の通気抵抗は１００〜１７０
ｍｍＨ₂Ｏが好ましい。前記コア部の通気抵抗は５００
〜１０００ｍｍＨ₂Ｏが好ましい。また、フィルターベ
ンチレーション率は６０〜８０％が好ましい。また、前
記フィルター部の周囲に巻き付けられた巻取紙と、この
巻取紙の上に巻き付けられたチップペーパーを備え、前
記巻取紙の通気度が１００００〜３００００ＣＵであ
り、前記チップペーパーの通気度が１２００〜３６００
ＣＵであると好ましい。また、前記フィルター部の周囲
に巻き付けられた巻取紙と、この巻取紙の上に巻き付け
られたチップペーパーを備え、前記チップペーパーは、
その外周にそって設けられた、ベンチレーション空気を
導入するための開孔部を有し、前記開孔部前のニコチン
濾過率に対する開孔部後のニコチン濾過率の割合が７０
〜９０％であると好ましい。前記シース部が繊維トウか
らなると好ましい。前記コア部がコルゲート加工シート
が収束されてなると好ましい。前記コア部と前記シース
部の一方あるいは両方がセルロースアセテート繊維から
なると好ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１、図２は、本発明のたばこフ
ィルター（以下フィルターと略記する）の一例を示すも
ので、図１は軸芯方向と直交方向に切断した断面図、図
２は軸芯方向と平行に切断した側断面図である。このフ
ィルター１は、円筒形のフィルター部２とこのフィルタ
ー部２の外周に巻き付けられた通気性の巻取紙３とから
なるフィルターチップと、この巻取紙３の上に巻き付け
られたチップペーパー４とから概略構成されている。

【０００９】前記フィルター部２は、その中心に設けら
れたコア部２ａと、このコア部２ａの周囲に設けられた
シース部２ｂを有している。前記巻取紙３は、フィルタ
ー部２の形状を安定に保つもので、フィルター部２と巻
取紙３とは軸芯方向の長さが等しくなっている。一方、
図２に示すように、チップペーパー４はフィルター部２
と巻取紙３よりも軸芯方向の長さが長くなっている。そ
して、チップペーパー４の一方の端部が、フィルター部
２と巻取紙３とが一体化されたフィルタチップの端部と
揃えられ、他方の端部がたばこ本体（たばこの巻部）５
ａの端部に取り付けられることにより、フィルター１が
たばこ本体５ａと一体化されて、たばこ５が構成される
ようになっている。

【００１０】チップペーパー４には、その外周にそって
複数の開孔部（孔）４ａが設けられている。そしてこの
開孔部４ａから、必要に応じて外部空気（ベンチレーシ
ョン空気）がフィルター１内に取り込まれ、べンチレー
ション効果が得られるようになっている。

【００１１】フィルター部２の外径は通常７．８ｍｍと
される。また、フィルター部２と巻取紙３の軸芯方向の
長さは通常２５ｍｍ、チップペーパー４の軸芯方向の長
さは通常３２ｍｍとされる。また開孔部４ａはフィルタ
ー１の吸口端面から通常１２．５ｍｍの位置に一列に設
けられている。

【００１２】前記コア部２ａは、図３に示したような、
熱可塑性材料からなるシート状物を波状に加工し、連続
する複数の溝を形成してなるコルゲート加工シート６
を、例えば丸めたり、畳んだりすることによって収束さ
せたものである。コルゲート加工シート６の溝の深さｄ
は、例えば０．２〜２ｍｍとされる。また、隣接する溝
どうしの間隔（溝間ピッチ）ｐは０．５〜３ｍｍとされ
る。前記ｄが０．２ｍｍ未満であったり、あるいは、前
記ｐが０．５ｍｍ未満である場合、波が細かすぎるの
で、シートをコルゲート加工することが困難となる。ま
た、前記ｄが２ｍｍをこえたり、あるいは、前記ｐが３
ｍｍをこえると、コルゲート加工シート６を収束してコ
ア部２ａを構成することが困難となる場合がある。ま
た、コルゲート加工シート６のシート幅（溝と平行方向
の対向辺の間の距離）は、９０〜２４０ｍｍとされる。
この範囲外であると、コア部２ａを構成することが困難
となる場合がある。

【００１３】コルゲート加工シート６を収束させて構成
したコア部２ａには、コルゲート加工シート６が有する
溝によって適度な隙間が形成され、これにより煙を流通
させる流路が形成される。そして、このコア部２ａを煙
が透過する際に、煙内に分布するタール、ニコチンなど
の煙粒子成分とコルゲート加工シート６とが衝突するこ
とによって、これらの煙粒子成分が捕捉される濾過機能
が得られる。フィルター１において、コア部２ａはコル
ゲート加工シート６を単に収束したものである。例え
ば、その長軸直径Ｘは４〜７ｍｍ、短軸直径Ｙは２〜４
ｍｍとされる。他の例として、コア部２ａを、好ましく
は開繊した繊維トウから形成することもできる。前記ト
ウとは、複数本のフィラメントを束ねて集合させたもの
である。例えばトウを開繊し、これを円筒状に収束して
コア部２ａを構成することもできる。

【００１４】また、シース部２ｂは、好ましくは開繊し
た繊維トウなどの繊維材料などから形成されている。例
えばシース部２ｂは、トウを開繊し、これを管状に収束
して構成されたものである。このシース部２ｂにおいて
も煙粒子成分が捕捉される濾過機能が得られるようにな
っている。巻取紙３は例えば、その厚さが３０〜９０μ
ｍ、好ましくは５５〜８５μｍのものである。また、チ
ップペーパー４は例えば厚さ３３〜５３μｍのものであ
る。

【００１５】図４（ａ）は、本発明のフィルターの形状
の他の例を示すもので、例えばコルゲート加工シートを
収束してコア部２ａを形成する際に、収束と同時に、あ
るいは収束後に、熱成形具などを透過させて、収束物の
外周面を溶融成形するなどして、コア部２ａの形状を円
筒形にしたものである。このようにすると、その長さ方
向においてコア部２ａの形状が均一になり、その形状安
定性を向上させることができる。このフィルター１Ａの
ように、コア部２ａの形状安定性を向上させたものは、
例えばシース部２ｂを構成するフィルター材の充填量を
増加させても、フィルター製造時に、コア部２ａの形状
が変化しにくいため、製造の安定性を向上させることが
できる。このため、シース部２ｂの充填量の調整幅を広
げることが可能となり、最終フィルター設計の自由度が
広がる。また、美感の向上を図ることができる。さら
に、コア部２ａの断面形状は特に限定するものではな
く、図５（ａ）〜（ｆ）に示したような、星型、三角
形、四角形などの種々の形状とすることができる。

【００１６】また、図４（ｂ）に示すように、コア部２
ａの周囲に通気性の巻取紙３’を巻き付けてコア部２ａ
の形状安定性を向上させて、フィルター１Ｂを構成する
こともできる。巻取紙３’は、例えばその厚さが３０〜
９０μｍ、好ましくは５５〜８５μｍのものである。

【００１７】コア部２ａとシース部２ｂを形成するもの
としては、繊維材料が好適であり、なかでもセルロース
アセテート繊維が、喫味の点から好ましく用いられる。
シース部２ｂを構成するフィルター材としては、セルロ
ースアセテート製の繊維トウ（セルロースアセテートト
ウ）を用いると好ましい。さらに好ましくは、セルロー
スアセテート製の長繊維捲縮トウであり、このものを用
いることにより、煙粒子成分の濾過効率が高く、また香
喫味の良好なフィルター１，１Ａ，１Ｂが得られる。コ
ア部２ａを構成するフィルター材としては、開繊したセ
ルロースアセテートトウをコルゲート加工してなるコル
ゲート加工シートなどが用いられる。あるいは、セルロ
ースアセテート繊維製のウェブ（織布、不織布などのシ
ート状物）をコルゲート加工してなるコルゲート加工シ
ートなどを用いることもできる。これらは単独で用いる
こともできるし、組み合わせて用いることもできる。あ
るいはシース部２ｂと同様に、セルロースアセテートト
ウも好適であり、さらに好ましくは、セルロースアセテ
ート製の長繊維捲縮トウである。

【００１８】フィルター部２に対するコア部２ａの重量
比率は、４５〜７０％が望ましい。コア部２ａの重量比
率が４５％未満の場合、コア部２ａの濾過能力が不足
し、タール値３ｍｇ以下の低タールたばこを構成するこ
とが困難となる場合がある。また、７０％をこえると、
煙粒子成分の除去率が高くなりすぎて、喫味が薄れてし
まう場合がある。また、繊維材料からなるシート状物を
コルゲート加工シートとする場合には、前記シート状物
の目付量を増やすことにより、濾過効率を高めることが
できる。

【００１９】フィルター部２の断面積に対するコア部２
ａの断面積の割合は、２０〜７０％、好ましくは４０〜
６０％とされる。２０％未満の場合は濾過効率が低下
し、低タールのたばこを構成することが困難となる場合
がある。７０％をこえると、コア部２ａを透過する空気
がベンチレーション空気によって希釈され、喫味が低下
する場合がある。すなわち、この範囲に設計することに
より、喫味を低下させずに、煙を効率的に濾過すること
ができる。

【００２０】また、フィルター１，１Ａ，１Ｂにおいて
は、コア部２ａを透過する空気の流速が、シース部２ｂ
よりも遅くなるように、コア部２ａとシース部２ｂのそ
れぞれの通気抵抗が調整されている。コア部２ａを透過
する空気の流速（以下コア部２ａの流速という）は３０
ｃｍ／ｓｅｃ以下、好ましくは１５〜３０ｃｍ／ｓｅｃ
とされる。３０ｃｍ／ｓｅｃをこえる場合は、喫味が欠
如する場合がある。シース部２ｂを透過する空気の流速
（以下シース部２ｂの流速という）は、好ましくは４０
〜５０ｃｍ／ｓｅｃとされる。

【００２１】コア部２ａの流速とシース部２ｂの流速
は、図８、図９に示す流量測定装置を用いて、フィルタ
ー１とたばこ本体５ａとが一体化されたたばこ５をセッ
トし、１７．５ｍｌ／ｓｅｃで吸引した際の流量測定値
から求めた値をいうものとする。本出願人は特開平９−
３０４３７１号公報において、フィルターを透過する煙
粒子成分を、フィルターの各部分毎に測定するための装
置を提案している。図８、図９に示した流量測定装置
は、特開平９−３０４３７１号公報において提案した装
置を利用して構成したものであって、図８はサンプルホ
ルダーの拡大断面図、図９は装置の概略構成図である。

【００２２】流量測定装置は、サンプルホルダー３０と
流量測定部４３ａ，４３ｂと、図示しない吸引装置によ
って概略構成されている。流量測定部４３ａ，４３ｂと
しては、例えばダイナサイエンス社のラミナーフローメ
ーターなどを用いることができる。サンプルホルダー３
０は、第１の開口部３１，第２の開口部３２，第３の開
口部３３を有している。第２の開口部３２には、円管状
の流路分割部材３４が挿入され、固定されている。サン
プルホルダー３０の流路分割部材３４と第１の開口部３
１には、チューブ４１ａ，４１ｂがそれぞれ接続されて
いる。これらチューブ４１ａ，４１ｂの途中には、それ
ぞれ流量測定部４３ａ，４３ｂが挿入されている。そし
てこれらチューブ４１ａ，４１ｂは、吸引装置接続部４
２において合流し、この吸引装置接続部４２を介して吸
引装置に接続されている。

【００２３】サンプルホルダー３０の流路分割部材３４
の先端３４ｂは尖っており、第３の開口部３３から挿入
される、フィルターチップのフィルター部２の端面に差
し込まれるようになっている。この結果、流路分割部材
３４の内部と外部とに、フィルター部２の中心部を透過
した空気の流路と、その外周部を透過した空気の流路と
が分割されるようになっている。そして、流路分割部材
３４の先端３４ｂの内径Ｄは、前記中心部の外径に相当
し、この内径Ｄを変更することによって、フィルター部
２の中心部と外周部の測定範囲を自由に変更して設定す
ることができる。流路分割部材３４の内部は、前記中心
部を透過した空気が流れる中心部透過気体流路３４ａで
あり、流路分割部材３４の外部には、第３の開口部３３
から第１の開口部３１にかけて、前記外周部を透過した
空気が流れる外周部透過気体流路３１ａが形成されてい
る。

【００２４】コア部２ａとシース部２ｂのそれぞれの流
速を測定するにおいては、内径Ｄがコア部２ａの外径と
等しい流路分割部材３４を用い、サンプルホルダー３０
にたばこ巻をセットし、１７．５ｍｌ／ｓｅｃの吸引速
度で、吸引装置からチューブ４１ａ，４１ｂを介して吸
引する。すると、コア部２ａを透過した空気は、中心部
透過気体流路３４ａからチューブ４１ａに入り、流量測
定部４３ａにおいてその流量が測定される。一方、シー
ス部２ｂを透過した空気は、外周部透過気体流路３１ａ
からチューブ４１ｂに入り、流量測定部４３ｂにおいて
その流量が測定される。そして、流量測定値を以下の式
１、２にしたがって、各部の断面積で除した値を、コア
部２ａとシース部２ｂの流速とする。

【００２５】すなわち、コア部２ａの流速は以下の式１
から求めるものとする。 Ｖc＝Ｍc／（(Ｄc／２)²×π）…式１ ただし、式１中の符号は以下のものを示す。 Ｖc：コア部の流速（cm/sec） Ｍc：コア部の流量測定値（ml/sec） Ｄc：コア部の直径（cm） また、シース部２ｂの流速は以下の式２から求めるもの
とする。 Ｖs＝Ｍs／（(Ｄf／２)²×π−(Ｄc／２)²×π）…式２ ただし、式２中の符号は以下のものを示す。 Ｖs：シース部の流速（cm/sec） Ｍs：シース部の流量測定値（ml/sec） Ｄf：フィルター部の直径（cm） Ｄc：コア部の直径（cm）

【００２６】コア部２ａとシース部２ｂにおける、それ
ぞれ単独の通気抵抗は以下のようにして測定するもので
ある。まず、フィルター部２をシース部２ｂとコア部２
ａに分離する。コア部２ａの通気抵抗は、分離したコア
部２ａの外周にセロファンテープを巻き、コア部２ａの
外径と同一の内径を有するチューブに差し込んで、コレ
スタ法で定義された方法にしたがって測定する。シース
部２ｂの通気抵抗は、分離したシース部２ｂの、コア部
２ａに相当する箇所に、コア部２ａの外径と同一の外径
を有する塩化ビニル樹脂製の棒を差し込み、コレスタ法
で定義された方法にしたがって測定する。

【００２７】本発明において、フィルター部２の通気抵
抗は１００〜１７０ｍｍＨ₂Ｏが好適であり、コア部２
ａの通気抵抗は５００〜１０００ｍｍＨ₂Ｏが好まし
い。さらに好ましくは、フィルター部２の通気抵抗が１
４０〜１６０ｍｍＨ₂Ｏであり、コア部２ａの通気抵抗
は６００〜８５０ｍｍＨ₂Ｏである。このような範囲に
設定することによって、煙をコア部２ａとシース部２ｂ
に適切に分散することができる。またコア部２ａの流速
を遅くすることが容易となる。

【００２８】また換算通気抵抗は、上述した方法によっ
て、それぞれ単独に測定したコア部２ａとシース部２ｂ
の通気抵抗から、以下の式３、４によって、フィルター
部２の直径が７．８ｍｍのときの値を求めたものであ
る。 Ｒc＝ｒc×（Ｄc²／Ｄf²）…式３ ただし、式３中の符号は以下のものを示す。 Ｒc：コア部の換算通気抵抗（ｍｍＨ₂Ｏ） ｒc：コア部の通気抵抗（ｍｍＨ₂Ｏ） Ｄc：コア部の直径（mm） Ｄf：フィルター部の直径（７．８mm） Ｒs＝ｒs／（(Ｄf²−Ｄc²)／Ｄf²）…式４ ただし、式４中の符号は以下のものを示す。 Ｒs：シース部の換算通気抵抗（ｍｍＨ₂Ｏ） ｒs：シース部の通気抵抗（ｍｍＨ₂Ｏ） Ｄf：フィルター部の直径（７．８mm） Ｄc：コア部の直径（mm）

【００２９】つまり、コア部２ａの換算通気抵抗は、コ
ア部２ａの通気抵抗に、フィルター部２の断面積に対す
るコア部２ａの断面積の比率を掛け合わせた値である。
シース部２ｂの換算通気抵抗は、シース部２ｂの通気抵
抗に、フィルター部２の断面積に対するシース部２ｂの
断面積の比率を掛け合わせた値である。通常は、フィル
ター部２の直径は７．８ｍｍであり、その円周は２４．
６ｍｍなので、本発明においてＤfは７．８ｍｍとす
る。以下、シース部２ｂの換算通気抵抗に対するコア部
２ａの換算通気抵抗の比率を換算通気抵抗比という。本
発明においては、換算通気抵抗比を１．５〜４、好まし
くは１．５〜２．５とする。この範囲に設定することに
よって、コア部２ａとシース部２ｂの煙の透過特性を適
切に設定し、コア部２ａから流出する煙と、シース部２
ｂから流出する煙のバランスを改善することができる。

【００３０】コア部２ａの通気抵抗、換算通気抵抗は、
具体的には下記の条件などを変更することによって、変
えることができる。 １）コルゲート成形条件（温度、圧力、クリアランス、
速度） ２）コア部成形条件（温度、速度） ３）フィルター材特性（例えば、トウ品種^*などの選
択） ＊トウ品種の特性は、繊度（ｄｐｆ値）／トータルデニ
ールで表される。 ４）シート開繊幅（開繊が必要な材料を用いる場合） ５）開繊後に添着させる可塑剤量 ６）コア部の外径

【００３１】シース部２ｂの通気抵抗、換算通気抵抗
は、フィルター材特性、フィルター材充填量、可塑剤量
などの条件によって変更することができる。フィルター
部２の通気抵抗は、上述のコア部２ａとシース部２ｂの
通気抵抗に影響する条件によって変更することができ
る。

【００３２】また、チップペーパー４の開孔部４ａから
フィルター１，１Ａ，１Ｂ内部に外部空気を取り入れる
ベンチレーション効果は、喫煙者の口中に到達する吸引
量に対する、開孔部４ａから入る外部空気量の割合（容
量％）であるフィルターベンチレーション率（以下ベン
チレーション率と記す）で表される。このベンチレーシ
ョン率は、巻取紙３とチップペーパー４の通気度や、開
孔部４ａの大きさや数などを変化させることによって調
整することができる。ベンチレーション率は、コレスタ
法ＮＯ．６にしたがって測定して得られる値である。

【００３３】本発明において、ベンチレーション率は、
６０〜８０％が望ましい。この際、巻取紙３の通気度が
１００００〜３００００ＣＵ、チップペーパー４の通気
度が１２００〜３６００ＣＵであると望ましい。これら
の通気度はコレスタ法ＮＯ．４０にしたがって測定して
得られる値である。前記範囲のベンチレーション率とす
ることにより、コア部２ａを透過する煙がベンチレーシ
ョン空気によって希釈されず、喫味の欠如を少なくする
ことができる。

【００３４】また、フィルター１，１Ａ，１Ｂにおける
ニコチン濾過率が７０〜９０％であると好ましい。７０
％未満の場合は低タールたばこを構成することが困難と
なる場合がある。９０％をこえると、喫味が損なわれる
場合がある。ニコチン濾過率は、コレスタ法に基づいて
測定することができる。ニコチン濾過率は、コア部２ａ
とシース部２ｂの材料、重量比、断面積などの構成、あ
るいはベンチレーション率などを調節することによって
変更することができる。また、たばこ本体５ａ側を前、
フィルター部２側を後ろとしたとき、チップペーパー４
の開孔部４ａ前のフィルター部２におけるニコチン濾過
率よりも、開孔部４ａ後のフィルター部２におけるニコ
チン濾過率は低くなっている。本発明においては、開孔
部４ａ前のフィルター部２におけるニコチン濾過率に対
する、開孔部４ａ後のフィルター部２におけるニコチン
濾過率の割合が、７０〜９０％であると好ましい。この
範囲とすることにより、ベンチレーション空気が選択的
にシース部２ｂを流れるようにすることができる。これ
らのニコチン濾過率は、コレスタ法にしたがって喫煙さ
せたフィルターを開孔部４ａで切断し、開孔部４ａの前
後に分けて測定することができる。

【００３５】また本発明においては、フィルター１，１
Ａ，１Ｂのタールの濾過率が８０％以上となるようにす
ると好ましい。８０％未満の場合にはタール値３ｍｇ以
下の低タールたばこを構成することが困難となる場合が
ある。タールの濾過率は、コア部２ａとシース部２ｂの
材料、重量比、断面積などの構成、あるいはベンチレー
ション率などを調節することによって変更することがで
きる。

【００３６】以下、フィルター１，１Ａ，１Ｂの作用に
ついて説明する。フィルター部２においては、上述のよ
うにシース部２ｂの流速よりもコア部２ａの流速が遅く
なっている。このため、喫煙操作を行うと、煙の分布が
コア部２ａとシース部２ｂにおいて異なり、コア部２ａ
とシース部２ｂのそれぞれから喫煙者の口中に到達する
煙は、その到達速度や煙粒子成分の濃度などの特性が異
なるものとなる。

【００３７】このため、喫煙者は、シース部２ｂから流
出する煙の後に、コア部２ａから流出する適度な濃度の
煙を味わうことによって、喫味感を味わうことができ
る。また、シース部２ｂを透過する煙をベンチレーショ
ン空気の希釈によって低タール化し、コア部２ａにおい
ては高い濾過効率で煙を透過させることにより、フィル
ター１，１Ａ，１Ｂ全体の濾過効率を高めることができ
る。

【００３８】この結果、このフィルター１，１Ａ，１Ｂ
を用いてタール値３ｍｇ以下、好ましくは１ｍｇ以下の
低タールたばこを構成できるとともに、喫味の欠如の少
ないたばこを得ることができる。本発明のフィルターを
用いたたばこのタール値は、コレスタ法にしたがって測
定する値であり、たばこ本体の構成、フィルターの構成
などによって調整できる。

【００３９】図６は、本発明のフィルターの好適な製造
方法の第１の例に用いる装置の概略構成図である。以
下、製造操作にしたがって説明する。まずコア部の材料
として、トウのように開繊が必要な繊維素材を用いる場
合、べールから引き出したトウ状コア部材料１０Ａを、
開繊装置１１Ａに供給して、均一に開繊する。そして、
テリベリーロール１２Ａを通過させて、好ましくは、ト
リアセチンなどの可塑剤を均一に添着させてシート状コ
ア部材料１０Ｂとする。そして、このシート状コア部材
料１０Ｂをコルゲート熱成形装置１４に供給する。一
方、コア部の材料として、不織布、フィルムなど開繊不
要なもの（ウェブ）を用いる場合には、このシート状コ
ア部材料１０Ｂをガイド１３を介して直接コルゲート熱
成形装置１４に供給することができる。

【００４０】コルゲート熱成形装置１４は、多数の溝を
有する上下２本のニップロールを備えている。そして、
この上下のニップロールの溝が互いに噛合し、約１ｍｍ
以下の厚さでそのクリアランスを調整できる機能を有
し、所定の圧力で加圧する能力と、所定の温度で熱成形
する能カを備えているものであれば、いずれの装置をも
用いることができる。

【００４１】コルゲート熱成形装置１４のニップロール
間のクリアランス、圧力、温度、速度によって、フィル
ター特性が変化する。このため、これらの諸条件は、目
的とするフィルターの特性に合わせて決定される。具体
的には、例えばコルゲート熱成形装置１４のニップロー
ル間のクリアランスは０．５ｍｍ以下、ロール間圧力は
０．５〜６ｋｇ／ｃｍ²Ｇの範囲、温度は６０〜１８０
℃の範囲とするのが好ましい。前記クリアランスが０．
５ｍｍを越える場合、温度が６０℃未満の場合には、コ
ルゲート加工が困難である。また、温度が１８０℃を越
える場合には、逆にシート化が進みすぎ、十分な通気抵
抗を保ったフィルター材とすることが困難になるととも
に、製造安定性が低下する。

【００４２】ついで、コルゲート熱成形装置１４におい
てコルゲート加工されたコルゲート加工シート６を、エ
キストラロール１５から引き出す。さらに、第１のリン
グガイド１６と第２のリングガイド１７を通過させた
後、熱成形収束装置１８を通過させて、収束させるとと
もに、その外周面を熱融着加工し、円筒型の収束物と
し、形状の安定化を図る。ついで、二重管１９の内管内
に供給する。繊維トウなどをコルゲート加工せずに、そ
のまま用いてコア部を構成する場合には、コルゲート熱
成形装置１４を経ずに、開繊装置１１Ａとデリベリーロ
ール１２Ａを経たものを熱成形収束装置１８に供給す
る。

【００４３】熱成形収束装置１８は、コルゲート加工シ
ート６を、加熱しながら収束させつつ通過させる収束路
を有している。この収束路の断面の面積は、入り口側か
ら出口にむかって徐々に小さくなっている。前記断面の
形状は、コア部の断面形状にあわせて、円形、楕円形、
角型、五角形、星型などに適宜変更できる。

【００４４】熱成形収束装置１８の温度と速度は、目的
とするフィルターの特性に合わせて決定すると好まし
い。具体的には、例えば熱成形収束装置１８の温度は、
コルゲート加工シート６の材料にもよるが、６０〜３０
０℃の範囲とするのが好ましい。６０℃未満の場合に
は、熱成形が困難となり、３００℃をこえる場合には、
コルゲート加工シート６の溶融が進みすぎ、均一なコル
ゲート形状を保って収束物を形成することが困難とな
る。また熱成形収束装置１８の出口の断面積は、通常コ
ア部２ａの断面積とする。また、コルゲート加工シート
６の性質やシート幅によって、コア部２ａの断面積と、
前記出口の断面積を調節することが好ましい。すなわち
前記出口の断面積が小さすぎると、収束路内の抵抗が大
きくなり、後の工程に、コルゲート加工シート６の収束
物を供給する速度が低下し、製造効率の低下を招くこと
がある。また、前記出口の断面積が大きすぎる場合に
は、前記収束物中の空隙が多くなって、剛直性が失わ
れ、均一な形状の収束物が得られない場合がある。

【００４５】一方、長繊維捲縮トウなどのシース部材料
２１を、開繊装置１１Ｂに供給し、均一に開繊する。さ
らにデリベリーロール１２Ｂを通過させて、好ましくは
トリアセチンなどの可塑剤を均一に添着させる。つい
で、第１のリングガイド１６と第２のリングガイド１７
を通過させて、開繊した繊維トウシートの断面形状を円
弧状に広げ、さらに筒状に成形しつつ、二重管１９の外
管と内管との間に供給し、管状体に収束するとともに、
内管内に供給されるコア部となる円筒型の収束物と一体
化してフィルター部を形成する。これを、巻取紙３とと
もにフィルタープラグマシン２０に供給する。

【００４６】フィルタープラグマシン２０においては、
巻取紙３を、その少なくとも一端縁に接着剤を塗工し、
フィルター部の外周に巻つけるとともに、前記端縁を接
着してフィルター部と一体化する。そして、カッターで
所定長に切断してフィルターチップとする。このように
して、図４（ａ）に示す断面形状のフィルター１Ａを得
ることができる。この後、常法にしたがって、例えばた
ばこ本体と前記フィルターチップとを突き合わせて、フ
ィルターチップの上と、たばこ本体の前記フィルターチ
ップとの接合部の周囲に一体にチップペーパーを巻き付
けて接着し、たばこを完成させる。

【００４７】図７は本発明のフィルターの製造方法の第
２の例に用いる装置の例を示す概略構成図であって、こ
の装置は、図４（ｂ）に示すように、コア部２ａの周囲
に巻取紙３’を設けた構成のフィルター１Ｂを製造する
ものである。この装置においては、エキストラルロール
１５と第１のリングガイド１６との間に、コア部収束ガ
イド２２とコア部巻管部２３が設けられている点が、図
６に示した装置と異なっている。

【００４８】すなわち、コア部収束ガイド２２におい
て、エキストラルロール１５から供給されたコルゲート
加工シート６の収束物を形成し、これを巻取紙３’とと
もにコア部巻管部２３に供給する。そして、このコア部
巻管部２３において、コルゲート加工シート６の収束物
の周囲に、その一端縁に接着剤を塗工した巻取紙３’を
巻き付け、前記接着剤にて前記端縁を接着し、前記収束
物と巻取紙３’を一体化する。このようにして、コア部
の断面積を所定の断面積とし、その長さ方向における形
状を安定させる。この収束物と巻取紙３’との一体化物
を、第１のリングガイド１６，第２のリングガイド１７
を経て熱成形収束装置１８に供給し、シース部となる管
状体と一体化する以下の操作は、図６に示した第１の例
と同様である。

【００４９】

【実施例】以下のようにして、フィルターを製造し、こ
れを用いてたばこを構成し、その特性を評価した。な
お、実施例における測定項目は、それぞれ以下に示す方
法によって測定したものである。 ＜通気抵抗＞通気抵抗はコレスタ法に基づき、たばこの
通気抵抗、およびコア部、シース部のそれぞれ単独の通
気抵抗は、加藤工業製ＯＴＩＣ式吸引抵抗測定器を用い
て、前述した方法にしたがって測定した。測定結果は、
表１、表２中、「コア部通気抵抗」、「シース部通気抵
抗」、「たばこ通気抵抗」の項目に示した。 ＜換算通気抵抗＞上述の方法で測定した通気抵抗の値か
ら求めた。表１中「コア部／シース部換算通気抵抗比」
の項目に示した。 ＜コア部の流速とシース部の流速＞流量測定装置とし
て、ダイナサイエンス社のラミナーフローメーター２３
を用い、図８、９に示した装置を構成し、上述の方法で
測定した。サンプルホルダーの流路分割部材の内径Ｄ
は、それぞれのコア部の直径にあわせて、順次変更し
た。測定結果は、表３中、「コア部流速」と「シース部
流速」の項目に示した。

【００５０】＜たばこの煙中のタール、ニコチンの測定
＞喫煙による煙中のタールとニコチンの喫煙量を、ボル
グワルト社製回転型喫煙器ＲＭ２０／ＣＳを用い、コレ
スタ法に基づき実施した。測定結果は、表２中、「ター
ル／ニコチン喫煙量」の項目にそれぞれ示した。 ＜コア部、シース部のそれぞれのニコチン喫煙量＞図１
０に示したような喫煙量測定装置を構成した。この装置
は、図９に示した流量測定装置において、流量測定部４
３ａ，４３ｂをケンブリッジフィルター４４ａ，４４ｂ
に変更したものである。この装置を用いて喫煙操作を行
い、たばこ１本の喫煙によるコア部とシース部から流出
する煙粒子成分をケンブリッジフィルター４４ａ，４４
ｂにてそれぞれ捕捉し、ガスクロマトグラフィーで定量
した。測定結果は、表２中、「フィルター中コア部より
喫煙されるニコチン量割合」の項目に、コア部とシース
部の測定結果の合計に対するコア部の測定結果の割合を
示した。

【００５１】（実施例１）図６に示す装置を用いてフィ
ルターを製造し、図４（ａ）に示す断面形状を有するフ
ィルターを形成した。コア部はセルロースアセテートト
ウからなるコルゲート加工シートから形成した。また、
シース部としては、セルロースアセテートトウからなる
管状のたばこフイルタープラグ（円周２４．６ｍｍ）を
製造し、これを用いた。フィルターチップの長さは２５
ｍｍになるように切断した。表１にコア部とシース部の
構成を示した。表１中、「コアトウ」、「シーストウ」
の項目には、コア部とシース部を構成するそれぞれのセ
ルロースアセテートトウの特性を、繊度（ｄｐｆ値）／
トータルデニールの値で示した。

【００５２】このフィルターチップの周囲にチップペー
パーを巻き付けて糊付けし、たばこ本体と接続し、フィ
ルターを完成させるとともに、たばこを製造した。この
ときチップペーパーの開孔部には糊付けしないようにし
た。たばこ本体は、日本たばこ産業（株）製商品名「ア
ルファ」のフィルター部分を除いたものと同様の構成の
ものを用いた。巻取紙はポーラス紙、通気度３００００
ＣＵを用いた。チップペーパーはレーザー４列開孔、通
気度１２００ＣＵを用いた。その開孔部は、フィルター
吸口端面から１２．５ｍｍの位置に、チップペーパーの
外周に沿って一列に設けた。たばこの評価結果を表２
に、フィルターの各部の流速を表３に示した。

【００５３】（実施例２）図７に示した装置を用い、コ
ア部の周囲に巻取紙を巻き付けた点と、コア部に、セル
ロースアセテートトウをコルゲート加工せずにそのまま
用いた以外は、実施例１と同様にして、フィルターを作
製し、たばこを製造した。コア部の周囲に巻き付けた巻
取紙はポーラス紙、通気度３００００ＣＵを用いた。表
１にコア部とシース部の構成を示した。また、たばこの
評価結果を表２に、フィルターの各部の流速を表３に示
した。

【００５４】（実施例３）コア部をセルロースアセテー
トトウからなるコルゲート加工シートから形成した以外
は実施例２と同様にしてフィルターを作製し、たばこを
製造した。表１にコア部とシース部の構成を示した。ま
た、たばこの評価結果を表２に、フィルターの各部の流
速を表３に示した。

【００５５】（比較例１）フィルター部をセルロースア
セテートトウからなる均一構造とした以外は、実施例１
と同様の構成のフィルターとたばこを製造した。表１に
フィルター部の構成を、表２にたばこの評価結果を示し
た。また、サンプルホルダーの流路分割部材の内径Ｄを
２〜６ｍｍ間で１ｍｍ刻みで変化させたときの、中心部
（「コア部流速」の項目に記載）と外周部（「シース部
流速」の項目に記載）の流速を測定し、表３にそれぞれ
示した。

【００５６】

【表１】

【００５７】

【表２】

【００５８】

【表３】

【００５９】表３より、本発明に係る実施例１〜３のフ
ィルターにおいては、コア部の流速が小さいことがわか
る。そして、表２に示した「フィルター中コア部より喫
煙されるニコチン量割合」が大きく、コア部から流出す
る煙によって十分な喫味の満足感が得られることがわか
る。したがって、実施例１〜３のたばこは、タール値３
ｍｇ以下の低タールたばこであっても、喫味が欠如せ
ず、香味の濃さ、煙量感などの喫煙に対する満足感を得
ることができるものである。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明のフィルター
においては、シース部の流速が速くなっているので、シ
ース部を透過する煙は、ベンチレーション空気によって
希釈され、低タール化されて喫煙者の口中に流出する。
一方、コア部を透過する煙は、ベンチレーション空気に
よって希釈されずに、ゆっくりとコア部を透過し、高い
濾過効率で濾過され、喫味を損なわない程度の適度な濃
度の煙となって、前記シース部を透過した煙の後に流出
する。この結果、喫煙者は、シース部から流出する煙の
後にコア部から流出する煙を味わうことによって、喫味
感を味わうことができる。また、シース部を透過する煙
はベンチレーション空気の希釈によって低タール化さ
れ、コア部においては高い濾過効率が得られるので、フ
ィルター全体の濾過効率を高めて低タール化を図ること
ができる。このため、本発明のフィルターは、タール値
３ｍｇ以下、好ましくは１ｍｇ以下の低タールたばこを
構成することができるとともに、喫味を損なわずに、喫
煙による満足感を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のたばこフィルターの一例の軸芯方向
と直交方向に切断した断面図である。

【図２】 本発明のたばこフィルターの一例の軸芯方向
と平行に切断した側断面図である。

【図３】 コルゲート加工シートの構成を示す説明図で
ある。

【図４】 図４（ａ）は、コア部の形状を円筒形にした
フィルターの一例を示した軸芯方向と直交方向に切断し
た断面図である。図４（ｂ）は、コア部の周囲に通気性
の巻取紙を巻き付けたフィルターの一例を示した軸芯方
向と直交方向に切断した断面図である。

【図５】 図５（ａ）〜（ｆ）は、フィルターのコア部
の断面形状の種々の例を示した軸芯方向と直交方向に切
断した断面図である。

【図６】 本発明のフィルターの製造方法の第１の例に
用いる装置の概略構成図である。

【図７】 本発明のフィルターの製造方法の第２の例に
用いる装置の概略構成図である。

【図８】 図９に示した流量測定装置の一例に用いるサ
ンプルホルダーの拡大断面図である。

【図９】 流量測定装置の一例の概略構成図である。

【図１０】 実施例に用いた喫煙量測定装置を示す概略
構成図である。

【符号の説明】

１，１Ａ，１Ｂ…フィルター、２ａ…コア部、２ｂ…シ
ース部、２…フィルター部、３，３’…巻取紙、４…チ
ップペーパー、４ａ…開孔部（孔）、５ａ…たばこ本体
（たばこの巻部）、５…たばこ、６…コルゲート加工シ
ート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高瀬 栄一 富山県富山市海岸通り３番地 三菱レイ ヨン株式会社内 (72)発明者 平木 信成 富山県富山市海岸通り３番地 三菱レイ ヨン株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−191682（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−8254（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−169744（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A24D 1/00 - 3/18

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 たばこ１本あたりのタール値が３ｍｇ以
   下の低タールたばこ用の濾過率の高いたばこフィルター
   であって、 中心に設けられたコア部とこの周囲に設けられたシース
   部とを有するフィルター部を備え、 前記コア部は、透過する空気の流速が前記シース部より
   も遅く、 前記フィルター部を１７．５ｍｌ／ｓｅｃで吸引したと
   きの前記コア部を透過する空気の流速が３０ｃｍ／ｓｅ
   ｃ以下であり、 かつ、タールの濾過率が８０％以上であり、 かつ、前記フィルター部の断面積に対する前記コア部の
   断面積の割合が２０〜７０％であることを特徴とする濾
   過率の高いたばこフィルター。
2. 【請求項２】 前記シース部の換算通気抵抗に対する前
   記コア部の換算通気抵抗の比率が１．５〜４であること
   を特徴とする請求項１記載の濾過率の高いたばこフィル
   ター。
3. 【請求項３】 ニコチン濾過率が７０〜９０％であるこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の濾過率の高い
   たばこフィルター。
4. 【請求項４】 前記フィルター部に対する前記コア部の
   重量比率が４５〜７０％であることを特徴とする請求項
   １〜３項のいずれか一項に記載の濾過率の高いたばこフ
   ィルター。
5. 【請求項５】 前記フィルター部の通気抵抗が１００〜
   １７０ｍｍＨ₂Ｏであることを特徴とする請求項１〜４
   のいずれか一項に記載の濾過率の高いたばこフィルタ
   ー。
6. 【請求項６】 前記コア部の通気抵抗が５００〜１００
   ０ｍｍＨ₂Ｏであることを特徴とする請求項１〜５のい
   ずれか１項に記載の濾過率の高いたばこフィルター。
7. 【請求項７】 フィルターベンチレーション率が６０〜
   ８０％であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか
   １項に記載の濾過率の高いたばこフィルター。
8. 【請求項８】 前記フィルター部の周囲に巻き付けられ
   た巻取紙と、この巻取紙の上に巻き付けられたチップペ
   ーパーを備え、 前記巻取紙の通気度が１００００〜３００００ＣＵであ
   り、前記チップペーパーの通気度が１２００〜３６００
   ＣＵであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一
   項に記載の濾過率の高いたばこフィルター。
9. 【請求項９】 前記フィルター部の周囲に巻き付けられ
   た巻取紙と、この巻取紙の上に巻き付けられたチップペ
   ーパーを備え、 前記チップペーパーは、その外周にそって設けられた、
   ベンチレーション空気を導入するための開孔部を有し、 前記開孔部前のニコチン濾過率に対する開孔部後のニコ
   チン濾過率の割合が７０〜９０％であることを特徴とす
   る請求項１〜８のいずれか一項に記載の濾過率の高いた
   ばこフィルター。
10. 【請求項１０】 前記シース部が、繊維トウからなるこ
    とを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の濾
    過率の高いたばこフィルター。
11. 【請求項１１】 前記コア部が、コルゲート加工シート
    が収束されてなることを特徴とする請求項１〜１０のい
    ずれか一項に記載の濾過率の高いたばこフィルター。
12. 【請求項１２】 前記コア部と前記シース部の一方ある
    いは両方がセルロースアセテート繊維からなることを特
    徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の濾過率
    の高いたばこフィルター。