JP3786698B2 - 電気喫煙装置のためのシガレットを製造するための方法とそのシガレット - Google Patents

Description

関連する出願
本願は１９９５年４月２０日出願の共通譲渡同時係属出願シリアル番号０８／４２５１６６（ＰＭ １７５９Ａ）の一部継続出願であり、前者は１９９５年１月３０日出願の共通譲渡同時係属出願シリアル番号０８／３８０７１８の一部継続出願であり、この前者は１９９３年９月１０日出願シリアル番号０８／１１８６６５から発行された米国特許第５３８８５９４号の継続である。シリアル番号０８／１１８６６５は１９９２年９月１１日出願の共通譲渡出願シリアル番号０７／９４３５０４の一部継続出願である。これら出願のすべてはそっくりそのまま本願において組み入れられる。
発明の分野
本発明は電気喫煙装置、そして特には、電気喫煙システムの電気ライタと協働するようになされたシガレット、およびそれらの製造の自動された方法に関する。
発明の背景
従来のシガレットは燃焼の結果として喫煙者に香味と香気を送出し、燃焼の間にタバコの物質がしばしばふかしの間に８００℃を越す温度で燃焼される。燃焼による熱はタバコから種々のガス状燃焼生成物および蒸留物を放出させる。これらガス状の生成物がシガレットを通って引かれるとき、彼らは冷却され凝縮してエアロゾルを形成しこれが喫煙に関連した風味や香気を提供する。
従来のシガレットはふかし間のくゆらせ中に副流煙を生ぜしめる。一度点火されると、シガレットは十分に消費されるか、さもなくば捨てられる。従来のシガレットを再点火することは可能であるが、普通は主観的な理由（香味、風味、香り）で識別力のある喫煙者にとっては興味のない提案である。
多くの従来のシガレットに対する代案は可燃性物質がエアロゾルを満足に放出するタバコの分離床を加熱するものを含んでいる。このようなシガレットはその一端にまたはそのあたりに配置された可燃性の炭質加熱素子（熱源）とこの加熱素子に隣接して配置されたタバコ含有素子の床とを含んでいる。前記加熱素子はマッチまたは化石燃料シガレットライタで点火される。点火されたシガレットを喫煙者が吸い上げると、加熱素子により発生された熱はタバコ含有素子の床へ引かれてこの床がタバコエアロゾルを放出するようにさせる。このタイプのシガレットは少ししかまたは全く副流煙を出さないが、熱源において燃焼生成物を発生させ、かつその熱源が一度点火されると、実際には再使用するために容易に消せるものではない。
同時継続共通譲渡の米国特許出願シリアル番号０８／３８０７１８（１９９５年９月３０日出願（ＰＭ１６９７ Cont））とシリアル番号０７／９４３５０４（１９９２年９月１１日出願（ＰＭ１５５０））は喫煙者に喫煙を選択的に中断および再開させるのを許容する一方で副流煙を顕著に減じたシガレットと種々な加熱素子を開示している。
上述の米国特許出願シリアル番号０８／３８０７１８（ＰＭ１６９７ Cont）は新規な電気的に付勢されるライタとこのライタと協働する新規なシガレットとを含んだ電気喫煙装置を開示している。このライタの好ましい実施例はシガレットのタバコ棒部分を摺動的に受け入れる輪郭に配置された複数の金属製じゃ紋岩形ヒータを含んでいる。
シリアル番号０８／３８０７１８（ＰＭ１６９７ Cont）におけるシガレットの好ましい実施例はタバコ載置の管状キャリヤ、管状キャリヤのまわりにまかれたシガレット紙、キャリヤのマウスピース端における貫流フィルタプラグの配列、およびキャリヤの自由端（末梢）におけるフィルタプラグを含む。シガレットとライタは、シガレットがライタに挿入されたとき、そして個々のヒータが各々のふかしに対して活性になされると、各ヒータがシガレットに対して接している局部（以下“ヒータ・フットプリント”として参照）におけるシガレットのまわりのスポットにおいて局部化された炭化が生じるように、形成されている。すべてのヒータが活性化されてしまうと、これらの炭化されたスポットは互いに密に接してシガレットの前記キャリヤ部の中央部分を取り囲む。
シリアル番号０８／３８０７１８（ＰＭ１６９７ Cont）におけるシガレットの中空構造にきざみ充填材が含まれるとき、きざみ充填タバコで十分に充填されたシガレットは電気的ライタにおいて最初の二，三回のふかしに対しては十分に作動する傾向があることが見いだされた。その後、その送出は先細りするのである。同じような現象が米国シリアル番号０８／３８０７１８（ＰＭ１６９７ Cont）に開示された電気ライタの如き電気ライタにおいて多くの伝統的なシガレットが喫煙されるときに発生する傾向がある。
充填されないままでいると、シリアル番号０８／３８０７１８（ＰＭ１６９７ Cont）の好ましい実施例の空中シガレット構造体は極端なまた粗雑な取り扱いでつぶれやすいという弱点があるのである。
本発明の要約
従って、本発明の基本的な目的はきざみ充填材を含みなおかつ電気喫煙装置の一部として喫煙される時に一貫性で作動しうる新規なシガレットを提供することである。
本発明の他の目的は電気ライタと協働するようになされかつ満足するレベルの風味と送出を与えるきざみ充填材を含むシガレットを提供することである。
本発明のなお他の目的は電気ライタで作動できかつきざみ充填材を含むタイプのシガレットを高速生産機で製造する方法を樹立することである。
本発明の他の目的は電気喫煙装置のライタで消費するに適したシガレットおよびこれを製造する方法を提供することであり、この方法ではシガレットはその製造中にこれを破断したりつぶしたりする傾向のある力を受けることはない。
本発明のなお更に他の目的は電気ライタと共に作動する新規なシガレットおよびこのシガレットを製造するコスト的に効果的な方法を提供することである。
これらの目的および他の利点は、複数の電気的ヒータを含み、これらヒータの各々は単独にまたは共同してその活性化時にシガレットから所定量のタバコのエアロゾルを熱的に放出させるようになされている電気的に作動されるライタと共に作動するシガレットを提供する本発明によりもたらされる。
本発明の一観点によれば、シガレットは管状タバコウエブを含み、この管状タバコウエブの第１部分は好ましくはきざみ充填材の形をしたタバコ柱で充填されており、管状タバコウエブの第２部分は充填されないままにされるかまたは中空でありタバコ柱における空洞を形成している。
更に特定的には、上述のシガレットは好ましくは管状タバコウエブから形成されたタバコ棒とこの管状タバコウエブ内に配置されたタバコのプラグからなる。タバコ棒は電気的ヒータ設備によりヒータ素子がタバコ棒の自由端と反対端との間の場所においてタバコ棒の横に並ぶように摺動的に受け入れられるようになされている。好ましくはタバコのプラグ（又は柱）はタバコ棒の自由端からタバコ棒の反対端より間隔をあけられている場所まで延びてその反対端に隣接して空洞（または中空部）を形成するようになっている。
シガレットとライタのヒータ設備の相対的寸法は、ライタにシガレットを挿入した時に各ヒータがタバコ棒に沿った所定の場所でタバコ棒の横に並んで位置するように、そして、好ましくは、ヒータとシガレット間の接触の縦の区域（以下“ヒータ・フットプリント”）が前述の空洞の少くとも一部とタバコのプラグの少なくとも一部とに重なるように、決められている。そうすることにより、シガレットが電気的に喫煙される時に一貫性と満足な送出が得られ、そしてヒータ素子におけるまたはそのあたりでのタバコエアロゾルの凝縮が減ぜられる。
別の例では、シガレットとライタのヒータ設備の相対的寸法は、ライタにシガレットを挿入した時にタバコ棒の充填部分（タバコプラグを越えて）のみにヒータ・フットプリントのすべてではないなら少なくとも幾分かが重なるように各ヒータがタバコ棒の横に並んで位置するように、決められる。このような形状において、空洞はなおも採用されてエアロゾル形成を容易にしかつ煙を冷却する助けとなる。
好ましくは、喫煙者による取り扱いの間に多くの伝統的なシガレットの外観と感じを与えるために管状タバコウエブのまわりにシガレット紙がまきつけられる。
タバコウエブは好ましくは不織タバコベースウエブとこのタバコベースウエブの少くとも一側面に沿って配置されたタバコ物質の層とからなる。
シガレットは好ましくはまたタバコ棒の上述の反対端におけるフィルタ吸い口であって、貫流フィルタプラグ（当業界において“ホイッスル−スルー”（whistle-through）プラグとしても知られている）と、マウスピースフィルタプラグと、これらプラグをタバコ棒へ取付ける吸い口紙とからなるものを含む。
本発明のなお別の観点は電気的ライタと共に作動し自由流動フィルターと一貫したエアロゾル生成を促進するように自由流動フィルタに隣接した充填材のない棒部分とを有するタバコ棒を含む充填材を含有したシガレットを提供することである。
本発明の好ましい実施例はこのようなシガレットを製造する方法を提供する。この方法は２アップタバコプラグに関して交互の関係に間隔を置いて一連の２アップ中空プラグを樹立し、連続棒を生ぜしめるように一連のプラグをタバコウエブと上包みでくるみ；生じた連続棒を切断して関連した対の単数タバコ棒プラグを樹立し；各々の関連した対の単数タバコ棒プラグの要素を分離してそれらの間にスペースを樹立し；各々の対の分離された単数タバコ棒プラグ間のスペースに２アップフィルタ吸い口プラグを置き；この２アップフィルタ吸い口プラグと前記単数タバコ棒プラグとを一緒に対接する関係にもたらし；そして、引き続き、前記の置かれた２アップフィルタ吸い口プラグのまわりに対接する単数タバコ棒プラグの隣接部と共に吸い口紙をまきつけて２アップシガレット棒を形成し；そしてこの２アップシガレットを個々のシガレットに切断するステップを含む。
【図面の簡単な説明】
本発明の他の目的、利点および新規な特徴は添付の図面を参照した好ましい実施例の詳細な以下の記述から明らかになるであろう。
図１は本発明の好ましい実施例に従った電気喫煙装置の斜視図である。
図２は本発明の好ましい実施例に従って構成されたシガレットの断面側面図である。
図３は図２に示されたシガレットの、或るシガレット要素が部分的に剥された、詳細な斜視図である。
図４はそのようなシガレットの好ましい製造方法に従って図２と３に示されたシガレットのタバコ棒部分を製造する好ましいプロセスにおけるステップと装置を表わす。
図５Ａ−５Ｅは図２と３に示されたシガレットの要素が装飾機を通って進むにつれて、図４における装飾機におけるそれぞれＡ−Ａ乃至Ｅ−Ｅ線で見た一連の横断面図である。
図６は図４におけるプロセスに従って製造されたタバコ棒部分に取り付けられたフィルタ吸い口に適合された吸い口機の略図である。
図７Ａと７Ｂは図２と３に示されたタイプのシガレットを製造する好ましい方法の吸い口操作を遂行する間のシガレット片の相対的動きと場所を示す略図である。
好ましい実施例の詳細な説明
図１と２を参照して、本発明の好ましい実施例は部分的に充填された充填材シガレット２３と再使用可能ライタ２５を含む喫煙装置２１を提供する。シガレット２３およびライタ２５の両者の詳細は１９９５年４月２０日出願の係属共通譲渡された米国シリアル番号０８／４２５１６６（ＰＭ１７５９）に開示されており、これはそっくりそのままここに組み入れられる。
シガレット２３はライタ２５の前端部２９で受け口２７に挿入されたりそこから除去されたりされるようになっている。一度シガレット２３が挿入されると、喫煙システム２１は多くの従来のシガレットとよく似た態様で使用されるが、シガレット２３を着火あるいはくすぶらせることはない。シガレット２３は一回または多くのふかしサイクルの後に捨てられる。好ましくは各シガレット２３はトータルで８つのふかし（ふかせサイクル）またはそれ以上のものを各喫煙につき与えるが、より少ない又はより多くのトータル回数の利用可能ふかしにすることは設計的便法上の事柄である。
ライタ２５は受け口２７内に配列されている複数の電気的抵抗加熱素子３７にエネルギを供給する１つまたはそれ以上のバッテリ（図示せず）を内蔵している。ハウジング内の制御回路４１はバッテリとヒータ素子３７の各々との間の電気的連通を樹立する。
好ましくは、ハウジング３１は約１０．７ｃｍ×３．８ｃｍ×１．５ｃｍの全体的寸法を有し、かくしてそれは喫煙者の手に快適に適合する。
ヒータ３７はライタ２５の回路の制御下でライタのバッテリにより各々付勢されてシガレット２３を好ましくはシガレット２３のまわりに間隔を置かれた場所２９において８回加熱する。この加熱は多くの従来のシガレットの喫煙で共通して達成されるような８回のふかしをシガレット２３から提供する。１つまたはそれ以上のふかしに対して同時に１つまたはそれ以上のヒータを点火することが好ましい。
種々の代替的ヒータ配列が１９９４年４月８日出願の同時係属共通譲渡の米国特許出願シリアル番号０８／２２４８４８号（ＰＭ１７２９Ｂ）に開示されており、これは、そっくりそのままここに組み入れられる。
指示器５１がライタ２５の外側に沿った場所で、好ましくは前方ハウジング部３３に設けられていて、シガレット２３の喫煙の残りのふかし回数を指示する。指示器５１は好ましくは７セグメント液晶表示を含むが他の適当な配列も利用できる。
さて図２および３を参照して、本発明の好ましい実施例に従って構成されているシガレット２３はタバコ棒６０とフィルタ吸い口６２からなり、これらは吸い口紙６４により互いに接合されている。
部分的に充填された充填シガレット２３は基本的に一定の直径をその長手方向に沿って有し、多くの従来のシガレットのように好ましくはおおよそ７．５ｍｍと８．５ｍｍの間の直径であり、かくして喫煙装置２１は喫煙者によく知られている“口感覚”を与える。好ましい実施例においては、シガレット２３はほぼ６２ｍｍの全長であり、これによりシガレット２３の包装において従来の包装機の使用を容易にする。吸い口フィルタ１０４と自由流動フィルタ１０２とを組み合わせた長さは好ましくは３０ｍｍである。吸い口紙は好ましくはほぼ６ｍｍがタバコ棒６０に重なるよう延びている。タバコ棒６２の全長は好ましくは３２ｍｍである。他の部分、長さ、および直径は好ましい実施例のために上記に述べたものに代えて選択できる。
シガレット２３のタバコ棒６０は好ましくは管状（円筒）形に曲げられたタバコウエブ６６を含む。
上包み７１はタバコウエブ６６を緊密に包み多くの従来のシガレットの構造に共通しているように縦方向の継ぎ目に沿って互いに保持されている。上包み７１はタバコウエブ６６を自由流動フィルタ７４とタバコプラグ８０のまわりに包かれた状態で保持する。
好ましくは、シガレット上包み紙７１はタバコウエブ６６のまわりに緊密にまかれて多くの従来のシガレットの外観と感じを与える。上包み紙７１が標準タイプのシガレット紙、好ましくはほぼ２０乃至５０ＣＯＲＥＳＴＡ（１．０キロパスカルの圧力降下で１分間に一平方センチメートルの物質、例えば紙シート、を通過する空気量（立方センチメートル）で定義されている）、そして一層好ましくは約３０乃至４５ＣＯＲＥＳＴＡであり、一平方メータあたりほぼ２３乃至３５グラム（ｇ／ｍ²）、一層好ましくは約２３乃至３０ｇ／ｍ²の坪量であり、重量でほぼ２３乃至３５％の、一層好ましくは２８乃至３３％の填料（好ましくは炭酸カルシウム）である亜麻紙の時、良好な風味の喫煙が達成されることが判った。上包み紙７１は好ましくはシトラートまたは他の燃焼改質剤を、上包み紙７１の重量で０乃至ほぼ２．６％の、そして一層好ましくは１％より少ないシトレート範囲のレベルで、全く含まないかほとんど含まない。
タバコウエブ６６自体は好ましくはベースウエブ６８とこのベースウエブ６８の内側表面に沿って配置されたタバコ香味物質の層７０とからなる。タバコ棒６０の吸い口端７２において、タバコウエブ６６は上包み７１と共に管状自由流動フィルタプラグ７４のまわりにまかれている。自由流動フィルタ７４（ホイッスル−スルー（whistle-through）として当業界で知られている）はタバコ棒６０の吸い口端７２における構造的明確性と支持を提供し、最小の圧力降下でタバコ棒６０の内部からエアロゾルが引き出されるのを許容する。自由流動フィルタ７４はまたタバコ棒６０の吸い口端７２における流れ絞りとして作用する。これはシガレット２３への吸引の間のエアロゾルの形成を促進する助けになると信じられている。自由流動フィルタは好ましくは少くとも７ミリメートル長であり機械取り扱いが容易であり好ましくは環状であるが、他の形状かつタイプの低い効率のフィルタも、円筒状フィルタプラグも含めて、適する。
タバコ棒６０の自由端７８において、タバコウエブ６６は上包み７１と共に円筒状タバコプラグ８０のまわりにまかれる。好ましくは、タバコプラグ８０はタバコウエブ６６から分離されて構成され、プラグ包み８４内にまかれて保持されたきざみ充填材タバコの比較的短い柱を含む。
好ましくはタバコプラグ８０は従来のシガレット棒製造機で組み立てられる。シガレット棒製造機ではきざみ充填材（好ましくはブレンドされている）が移行ベルト上でタバコの連続棒に空気形成されプラグ包み８４で包まれ、次いで包み８４はその縦方向の継ぎ目に沿って装着されて熱シールされる。本発明の好ましい実施例に従って、プラグ包み８４は好ましくは填料、サイジングまたは燃焼添加剤を含まないかほとんど含まず（各々は重量パーセントで０．５％より下のレベルで）、かつ好ましくはサイジングを含まないかほとんど含まないセルロース系ウエブから構成される。好ましくは、タバコプラグ包み８４は一平方メートルあたり１５グラムより下のそして一層好ましくは一平方メートルあたり約１３グラムの低い坪量を有する。タバコプラグ包み８４は約２００００乃至３５０００ＣＯＲＥＳＴＡそして一層好ましくは約２５０００乃至３５０００ＣＯＲＥＳＴＡの範囲の高い通気性を有し、そして好ましくは軟材繊維パルプ、マニラ麻タイプのセルロースまたは他の長繊維パルプから構成される。このような紙はPapierfabrik Schoeller and Hoescht GMBH（Postfach １１５５，Ｄ−７６５８４，Gernsback，GERMANY）から入手できる；プラグ包み８４として使用するに適した他の紙はカルボキシメチルセルロースを２．５重量パーセントのレベルで含んだＴＷ２０００紙（フランスはEuimperlcのDeMauduitから入手）である。
タバコ棒製造機は立方センチメートルあたりほぼ．１７乃至．３０グラムのタバコ棒密度（ｇ／ｃｃ）を、しかし一層好ましくは少なくとも．２０乃至．３０ｇ／ｃｃの範囲、そして最も好ましくは約．２４乃至．２８ｇ／ｃｃの間であるタバコ棒密度を提供するように操作される。高められた密度はタバコ棒６０の自由端７８におけるゆるい端をなくすためには好ましい。しかし低い棒密度はエアロゾルおよび香味の大部分が喫煙に寄与するのをタバコ柱８２は許容するということを理解されたい。従って、エアロゾル送出（これはタバコ柱８２の低い棒密度がよい）とゆるい端の回避（これは棒密度の高められた範囲がよい）との間で妥協がなされなくてはならない。
タバコ柱８４は好ましくは従来のシガレットの香味を含んだ、随意に再構成されたタバコおよび他のブレンド要素と共にブライト（bright）、バーレイ（burley）およびオリエンタル（oriental）タバコからなるブレンドを含めて、当業界の典型的なタバコのブレンドのきざみ充填材を含む。しかし、好ましい実施例においては、タバコ柱８４のきざみ充填材は米国のマーケットのためには再構成タバコまたはきざみ後の香味付けを何ら含まない、ブライト、バーリ、およびオリエンタルタバコをほぼ４５：３０：２５の割合でブレンドしたものからなる。随意的には、膨張タバコ成分が前記ブレンドに含まれて棒密度を調節してもよいし、香味が付加されてもよい。
上記の如く形成された連続タバコ棒はタバコプラグ８０のために所定のプラグ長に応じて切断される。この長さは機械での取り扱いを容易にするために少なくとも７ｍｍであるのが好ましい。しかし、この長さは約７ｍｍから２５ｍｍで変えられさらには特に図４Ａおよび４ｂを参照して以下に述べる記述から明らかになるシガレットのデザインにおける好適性に依存して変えられてもよい。
一般的なこととして、タバコプラグ８０の長さ８６は自由流動フィルタ７４とタバコプラグ８０との間でタバコ棒６０に沿って空洞９０が規定されるようにタバコ棒６０の全長８８に関して設定されるのが好ましい。空洞９０はタバコ棒６０の非充填部分に対応し、タバコ棒６０の自由流動フィルタ７４を介して吸い口６２と中間流体連通状態にある。
特に図２を参照して、タバコプラグ８０の長さ８６およびタバコ棒６０に沿うその相対的位置もヒータ素子３７の特徴に関して選択される。ライタ２５内のストップ１８２に対してシガレットが適正に位置せしめられると、各ヒータ素子３７の部分９２はタバコ棒６０の領域に沿ってタバコ棒６０と接触する。この接触領域はヒータ・フットプリント９４として参照される。ヒータ・フットプリント９４（図２において二重矢印で示されている）はシガレットの構造体自体の部分ではなく、シガレット２３の喫煙中にヒータ素子３７が操作加熱温度に達することが予想されるタバコ棒６０の領域を表わしている。加熱素子３７はヒータ設備３９のストップ１８２から固定距離にあるので、ヒータ・フットプリント９４は各シガレット２３がライタ２５中へ十分に挿入されているシガレットに対してタバコ棒６０の自由端７８から同じ所定距離９６の所でタバコ棒６０に沿って一致して位置する。
好ましくは、タバコプラグ８０の長さ、ヒータ・フットプリント９４の長さ、およびヒータ・フットプリント９４とストップ１８２との間の距離はヒータ・フットプリント９４がタバコプラグ８０を越えて延びそして距離９８だけ空洞９０の部分と重なるように選択される。ヒータ・フットプリント９４が空洞９０（タバコ棒６０の非充填部分）と重なる距離９８はまた“ヒータ空洞オーバラップ”９８として参照される。ヒータ・フットプリント９４の残部がタバコ棒８０と重なる距離は“ヒータ充填オーバラップ”９９として参照される。
吸い口６２は好ましくはタバコ棒６０に隣接して配置された自由流動フィルタ１０２およびタバコ棒６０から吸い口６２の末梢端におけるマウスピースフィルタプラグ１０４を含む。好ましくは自由流動フィルタ１０２は管状であり非常に小さい圧力降下で空気を伝達する。しかし標準の形状をした他の低効率フィルタを代りに使用できる。自由流動フィルタ９６のための内径は好ましくは２乃至６ミリメートルの間またはその径であり、好ましくはタバコ棒６０の自由流動フィルタ７４のそれよりも大きくする。
マウスピース・フィルタプラグ１０４は見ばえの目的で、そしてもし望まれるならば、幾程かのフィルタ作用をする目的で吸い口６２の自由端６２を閉じるが、しかしマウス・フィルタプラグ１０４は好ましくは約１５乃至２５パーセントの効率を有する低効率フィルタからなるのが好ましい。
自由流動フィルタ１０２およびマウスピースフィルタプラグ１０４はプラグ包み１１２で組み合せプラグ１１０として共に接続されるのが好ましい。プラグ包み１１２はシガレット製造技術者に普通に利用されるように多孔性の低い重量のプラグ包みが好ましい。組み合わせプラグ１１０はシガレット産業全体にわたって普通に使用されてスタンダードである明細仕様の吸い口紙６４によりタバコ棒６０に取り付けられる。吸い口紙６４は装飾的好みが教示するようなコルク色、白、あるいは他の色である。
好ましくは、好ましい実施例に従って構成されたシガレット２３はほぼ６２ｍｍの全長を有し、そのうちの３０ｍｍは吸い口６２の組み合せプラグ１１０からなる。従って、タバコ棒６０は３２ｍｍ長である。好ましくは、タバコ棒６０の自由流動フィルタ７４は少なくとも７ｍｍ長であり、かつ自由流動フィルタ７４とタバコプラグ８０との間の空洞９１は好ましくは少なくとも７ｍｍ長である。好ましい実施例においては、ヒートフットプリント９４はほぼ１２ｍｍ長でありタバコプラグ８０と重なるヒータフットプリント９４の９ｍｍを残して３ｍｍのヒータ空洞オーバラップ９８を提供するように配置される。
空洞９１の長さおよびタバコプラグ８０の長さは製造を容易にするために調節され、更に重要には、シガレット２３の風味、吸引および送出における調節を含めてシガレットの喫煙特性を調節するために調節されるということは理解されよう。空洞９１の長さおよびヒータ充填オーバラップの量（およびヒータ空洞オーバラップ）はまた応答の即時性を調節すべく、送出（シガレット間並びにふかしからふかしに基づく）における一貫性を促進すべく、かつヒータにおけるまたはそのまわりのエアロゾルの凝縮を制御すべく微妙に操作されてもよい。
好ましい実施例においては、空洞９１（タバコ棒６０の充填材のない部分）はほぼ７ｍｍ延びてヒータフットプリント９４と自由流動フィルタ７４との間に十分な隙間を確保する。このようにして、喫煙中にヒータフットプリント９４が自由流動フィルタ７４を加熱しないような縁が提供される。他の長さは、例えば製造特許誤差が許すならば、適し、空洞９１はほぼ４ｍｍまたは未満程度の短い輪郭であってもよく、あるいは他に極端には、タバコ棒６０に沿って細長い充填材のない部分を樹立するように７ｍｍを十分に越えて延ばされる。充填材のない部分（空洞９１）の長さの好ましい範囲はほぼ４ｍｍから１８ｍｍであり一層好ましくは５乃至１２ｍｍである。
ベースウエブ６８は物理的に加熱素子３７をタバコ香味物質から分離させ、ヒータ素子３７により発生された熱を香味物質７０に伝達し、タバコ棒をライタ２５に挿入し喫煙後にシガレットの取り出す取り扱い中のタバコ棒の物理的粘着を維持する。
図４を参照して、本発明の好ましい実施例に従ってシガレット２３を製造する好ましい方法はタバコプラグ８０の倍数、好ましくは４アップ形状でかつプラグ包み８４でまかれたプラグの製造から開始する。
４アップのタバコプラグ８０として参照されるプラグ形状とは、もしこれが４片に分割されると、前記の好ましいシガレット２３の完全なタバコプラグ８０を四つ与えるようなプラグ形状を言うものであると理解されたい。同様に、２アップの吸い口プラグ６２は、２片に分離されたなら、一対の吸い口６２を提供し、各々は好ましい実施例の部分的に充填されたシガレット２３に関連して記述された通り自由流動フィルタ１０２、マウスピースフィルタ１０４、およびプラグ包み１１２を含む。更に例として、２アップのタバコ棒プラグ６０は、切断されると、二つの完全なタバコ棒６０を与えよう。
図４に戻って、４アップタバコ棒プラグ６０の製造は４アップタバコプラグ８０の組み立てと１２アップ自由流動フィルタプラグ７４の供給の樹立で開始される。
好ましくはタバコプラグ８０は、きざみ充填材（好ましくはブレンドされている）が移行ベルト上でタバコの連続棒に空気形成（air form）されそしてプラグ包み８４の連続リボンでまかれ次いでプラグラップはその縦の継目に沿って接着され熱シールされる従来のシガレット棒製作機１２２（Molins Mark ９タバコ棒メーカーの如きもの）で組み立てられる。タバコ棒メーカー１２２の出力物は次いでカッタ１２４で切断されそしてMolins二重動作プラグ−チューブ結合機の如き組み合せ機の第１ホッパ１２８へ適当な装置１２６により送出される。送出装置１２６は第１ホッパ１２８に４アップタバコプラグ８０を負荷させるべくＨＣＦトレイ充填器または幾つか他の同等の適当な装置を含む。質量流量コンベヤあるいは気送管または同類の如き他の適当なプラグ送出システムが採用されてもよい。
同様に、１２アップ自由流動フィルタプラグ７４がBerger等への米国特許第３６３７４４７号の特に第４欄に記述された製造機の如き管状フィルタ棒メーカー１３０から連続した態様で製造される。メーカー１３０からの管状フィルタ物質の連続棒はカッタ１３２において６アップ自由流動フィルタプラグ７４に切断されて適当な送出装置１３６を介してMolins二重動作プラグ−チューブ結合機（“ＤＡＴＰＣ”）の第２ホッパ１３４へ送出される。送出装置１３６は好ましくはＨＣＦトレイ充填器を含むが、先に述べた如き他の適当な送出装置が代りに使用されてもよい。
第１および第２ホッパ１２８から、４アップタバコプラグ８０は２アッププラグ８０へ切断され、一方同時に、第２ホッパ１３４からの１２アップ自由流動フィルタプラグ７４は６個の２アップ自由流動フィルタプラグ７４へ切断される。これらの２アップタバコプラグ８０および２アップ自由流動フィルタプラグ７４が装飾機ベルト１４２に導くコンベヤ１４０上に互いに関して交互に置かれる。このような機械動作はMolins DAPTC結合機の正面端において与えられうる。２アップタバコプラグ８０と２アップ自由流動フィルタプラグ７４との間の間隔は製造されるシガレット２７のタバコ棒６０において望まれる空洞９１の所望量に等しく設定される。
たいていのMolins DAPTC結合機においては、コンベヤ１４０上の２アッププラグ間のこの間隔９１は圧縮ベルト１４１と装飾機ベルト１４２が２アップ自由流動フィルタプラグ７４と２アップタバコプラグ８０を受け取る場所にまたはそのあたりに配置された照合機／スペーサドラム１３９で正確に設定される。２アッププラグ７４と２アップタバコプラグ８０の適正な配置を確実にするための他の適当な装置はプラグを組み合わせる技術分野の通常の技術者にはただちに明白であろう。
装飾機ベルト１４２の丁度上流で、タバコウエブ６６の連続リボンがボビン１４４から全体的に１４６で定義されている一連の弛緩緊張制御ローラを通りそして最終ローラ１５０に達する前に接着剤施与器１４８を通って巻き出され、ローラ１５０は次いでタバコウエブ６６のリボンを装飾機ベルト１４２の径路の方へさし向ける。
同様に上包み７１の連続リボンはボビン１５２から全体的に１５４で定義されているリボン７１における弛緩および／または緊張を調節するための装置を通り、複数の接着剤施与器１５６を通過し、そして装飾機ベルト１４２とタバコウエブ６６との間で装飾機ベルト１４２の径路の方へ上包み７１のリボンをさし向ける最終ローラ１５８のまわりへ巻き出される。
２アップタバコプラグ８０および２アップ自由流動フィルタ７４は装飾機ベルト１４２がタバコマット６６と上包み７１を装飾機１６０を通して引くにつれてタバコマット６６のリボンと上包み７１のリボンに接触してゆくように動かされる。装飾機１６０中を通過する間に、タバコウエブ６６と上包み７１の連続リボンは間隔を置いて離された２アップタバコプラグ８０と２アップ自由流動フィルタプラグ７４のまわりに曲げられて連続棒１６２を製造する。次いで連続棒１６２はＤＡＰＴＣ機のカッタヘッドで切断されてプラグ１６４となる。カッタヘッド１６６は一端における１アップタバコプラグ８０と、スペース９１と、２アップ自由流動フィルタ７４と、スペース９１と、２アップタバコプラグ８０と、スペース９１と、２アップ自由流動フィルタ７４と、スペース９１と、他端における１アップタバコプラグ８０とからなる各プラグ１６４を生ぜしめるように一つおきの２アップタバコプラグ８０を切断するように配列されている。従って、プラグ１６４は４アップのタバコ棒６０である。４アップタバコ棒プラグ１６４は好ましくはＨＣＦトレイ充填器を含む適当な送出装置１６８を通して送出される。
図４の装飾機１６０および特に図５−５Ｅを参照して、タバコ棒６０の種々な要素が装飾機１６０を通って引かれると、まげ段階の進行はタバコマット６６の連続リボンと上包み７１の連続リボンとを２アッププラグ８０および７４の交互連続物のまわりにまく。
さて、図５Ａを参照して、彼らが装飾機ベルト１４２に到着すると、プラグ７４および８０、タバコウエブ６６、および上包み７１は圧縮ベルト１４１により互いにかつ装飾ベルト１４２に対して押圧される。接着剤１７２の連続ビードが接着剤施与器１４８により施与されるにつれてタバコウエブ６６の連続リボンの中央領域にまたはそのまわりに配置される。接着剤１７２のこのビードは２アップタバコプラグ８０および２アップ自由流動フィルタプラグ７４をタバコウエブ６６のリボンに固定する。
同様に、複数の接着剤施与器１５６は装飾器１６０においてタバコウエブ６６の連続リボンと接触するようになる上包み７１の連続リボンの側面１８０に接着剤の連続ビード１７４，１７６、および１７８を付与する。タバコウエブ６６と上包み７１は装飾機１６０において２アッププラグ８０および７４のまわりに曲げられるときにそれらは互いに相対的にわずかに滑るかもしれないので装飾機１６０に入る前にこれら接着剤１７４，１７６および１７８の“積層”ビードが設定されることが許されないということが好ましいプラクティスである。少なくとも或る程度の“弾力性”のためのこの対策は前記材料における破断および裂けを回避する。
さて図５Ｂおよび５Ｃを参照して、装飾機１６０はタバコウエブ６６の連続リボンを上包み７１の連続リボンと共に２アッププラグ７４と８０のまわりに順次曲げて行く。タバコウエブ６６と上包み７１の相対的配置は互いにわずかにずらされていて、プラグ７４と８０の一側に沿っては上包み７１の縁部１８２がタバコマット６６の隣接縁を越えてほんのわずか、好ましくは約１ミリメートルまたはその程度、延び、しかるにプラグ７４と８０の他側に沿っては上包み７１の縁部１８４がタバコウエブ６６の隣接縁を越えて少なくとも数ミリメートル延びるようにするということに留意されるべきである。このような対策は、図５Ｅに示される如く縁部１８４がプラグ７４と８０を完全にとりまいて曲げられて継目１８９を形成する前に、図５Ｄに示される如く接着剤施与器１８６による縁部１８４に沿う接着剤のビードの施与を考慮に入れたものである。
タバコウエブ６６はその継目１８８でそれ自身の上に重ならないように曲げられかつその幅が選択されるという点に留意されるべきである。好ましくは、タバコ棒構造体６０の構造に対する接着剤の施与を最小にするようにタバコウエブ６６の継目１８８においてあるいはそのまわりに接着剤を施与しないのがよい。
装飾機１６０において２アッププラグ７４と８０の横断面形に関して４時、６時および８時の位置に積層接着剤ビード１７４，１７６および１７８を配置することが効果的であることも判明した。
すべての接着剤ビード１７４，１７６，１７８，１７２および１９０に対する好ましい接着剤はナショナルスターチ（National Starch）から得られうるような液状澱粉接着剤である。接着剤のビード１９０はタバコウエブ６６をその完全に曲げられた状態に維持するに十分な幅の広いものである。
先に述べた如く、Molins DAPTCの出力物は４アップのタバコ棒プラグ１６４であり、これはトレイ充填器１６８を通して、図７Ａと７Ｂを参照して述べられた通りの態様で作動するように修正されたHauni Maxの如きシガレット吸い口機２００の第１ホッパ１７０へ供給される。修正されたHauni Maxの配列は図６に示されている。勿論、他の吸い口機あるいは同類物が以下に述べられるシガレット製造の諸ステップを遂行するために配列されうる。
さて図６および７Ａ−７Ｂを参照して、吸い口機２００の第２ホッパ１９２は組み合せ操作１９４の産物である４アップ吸い口プラグ６２を受け取る。組み合せ操作１９４では、管状フィルタ棒メーカー１９６からの２アップ自由流動フィルタプラグ１０２と、ＫＤＦ−２の如き他のフィルタ棒メーカー１９８からの２アップマウスピースフィルタプラグ１０４とがプラグ包み１１２と共に組み合されて前述の４アップ吸い口プラグ６２（これは４つの片に切断されると４つの吸い口６２を提供し、おのおのは自由流動フィルタ１０２、マウスピースフィルタ１０４、およびプラグ包み１１２を含む）を生産する。４アップ吸い口プラグ６２は好ましくはトレイフィルタ２１０を含む適当な送出装置により吸い口機２００のホッパ１９２へ送出される。
シガレット２７を製造する好ましい方法における次のステップの記述は図６に示された様に機械２００の機械的通過路に沿うそれぞれのドラムステーションを交差的に参照して図７Ａ−７Ｂに示された様なシガレット要素の相対的動きと位置を参照しつつこれから述べられる。図７Ａ−７Ｂは同じ定義の機械２００におけるドラムに関連した定義を担った破線を含む。
４アップタバコ棒プラグ１６４が第１ホッパ１７０から引き出されると、このプラグ１６４が吸い口機２００の第１カッタドラム２２２を通って進むにつれてプラグ１６４は２つの２アップタバコ棒プラグ２２０と２２０′に切断される。２アップタバコ棒プラグ２２０と２２０′は格付けドラム２２６において等級をつけられ（ここでは一つのプラグは他のものからそれてなおもまだ前へ置かれ）そして続いて整列ドラム２２６で整列される（ここでは一つのプラグは他のものと平行にかつ線になって前へ置かれる）。次いで加速ドラム２２３は整列されたプラグ２２０と２２０′を第２カッタドラム２３０上へ加速し、ここで各々の２アップタバコ棒プラグ２２０と２２０′は単数（１アップ）タバコ棒片６０に切断される。従って、第２カッタドラム２３０の出口において、二対のタバコ棒６０を他の対と整列した一対と共にかつ各対内で互いに面する各タバコ棒６０の自由流動フィルタ７４と共にそこへ保持する。
各対内の単数タバコ棒６０は次いで分離ドラム２３２上で対の関係でお互いから離される。次いで第１および第２転送ドラム２３４および２３６は分離された対のタバコ棒片６０を供給ドラム２３８へ転送する。
その間、第２ホッパ１９２での背後で、４アップ吸い口プラグ６２が第３ドラム２４２上へ送出されそして２つの２アップ吸い口プラグ２４０と２４０′とに切断される。各２アップ吸い口プラグ２４０は一端における１アップ自由流動フィルタ１０２と、中央に配置された２アップマウスピースフィルタ１０４と２アップ吸い口プラグ２４０の他端における他の１アップ自由流動フィルタ１０２を含む。
二つの２アップ吸い口プラグ２４０と２４０′は次いで第２格付けドラム２４４で等級を付けられかつ第２整列ドラム２４６上で整列される。整列された２アップ吸い口プラグ２４０と２４０′は次いで分離されたタバコプラグ６０の対の間の中央に２アップ吸い口プラグ２４０と２４０′を配置するように供給ドラム２３８の中央部の上へ加速ドラム２４８を介して転送される。この操作の結末において、転送ドラムの各溝上で、２アップ吸い口プラグの自由流動フィルタ１０２の自由端がタバコ棒６０の分離された対の自由流動フィルタ７４に面する。
次に、供給ドラム２３８に置かれた上述の要素は回転斜板ドラム２５０へ転送され、その外方レールは関連した対のタバコ棒６０をこれらの間に位置した各２アップ吸い口プラグ２４０と対接関係になるように押す。その間、吸い口紙の連続リボンがボビン２５４から引かれ接着剤付与器２５５を通って指向されカッタ２５７において二重ワイドの片２５６に切断される。一度シガレット要素が回転斜板により配置されると、吸い口紙６４の二重ワイドの片の縁部はそれぞれの２アップ吸い口プラグ２４０およびタバコ棒６０の対の対接部に２アップシガレット棒２５２を形成すべくこれらの要素の連結を開始するように取り付けられる。吸い口操作は二重ワイドの片の吸い口紙２５６を２アップシガレット棒２５２のまわりに巻くロールドラム２６０上で続けられる。次いで棒２５２は最終カットドラム２６２で２つに切断されて棒２５２の各々から一対のシガレット２７および２７′を生ぜしめる。変向ドラム２６４において、シガレット２７の一つは向きを変えられて他のシガレット２７′と整列される。
吸い口機２００から生じたシガレット２７の連続的な流れは次いで包装機２６６へさしむけられ製造工場から出荷するため箱づめ器２６８および最終的なケース詰め機２７０へ指向される。
本発明はこの発明の精神または基本的特性から離れることなく他の詳細な形およびプロセスを用いて実施できるということは理解されよう。例えば、切断およびスリット操作は異る多重プラグをカットするために形成し直されてもよい。上記の開示は好ましいものとして或る機械を特定化しているが、当業界における通常の技術者なら一度この教示に親しむと、開示されたプロセスを遂行するために他の機械を選択できるであろう。加えて、管状プラグを充填された中央部を有するものと取り換える如く或るプラグ構造体は変更されてもよい。本発明の範囲は先行の記述よりもむしろ添付の請求の範囲に指示されており、請求の範囲の意味するところおよび広がりの内に入るすべての変換および改変はその中に包含されることが意図されている。

Claims (12)

1. タバコ棒部分とフィルタ吸い口部分とを有するシガレットを製造する方法であって、前記タバコ棒部分が一端にタバコプラグ、反対端に管状素子および前記タバコプラグと管状素子との間に空洞を含むシガレットを製造する方法において、
   ２アップタバコプラグと２アップ中空プラグを間隔を置いて互いに交互の関係に配置し、そして前記の間隔を置いて離されたプラグのまわりにタバコウエブと上包みをまくことにより連続タバコ棒を形成し、
   前記の連続棒を連続タバコプラグの選択された中間点で切断し、複数の２アップタバコ棒部分を形成し、
   前記２アップタバコ棒部分の少なくとも一つを切断することにより個々のタバコ棒部分の関連した対を樹立し、
   前記の関連した対の個々のタバコ棒部分を分離し、これら分離された単数タバコ棒部分の間に軸方向に配置されたスペースを形成し、
   ２アップフィルタ吸い口プラグを樹立し、
   前記の樹立された２アップフィルタ吸い口プラグを前記の分離された関連する対の個々のタバコ棒部分の間に入れ、前記個々のタバコ棒部分と前記の間に入れられた２アップフィルタ吸い口プラグとが対接する関係になるようにし、吸い口紙を前記２アップフィルタ吸い口プラグと前記の対接した対の個々のタバコ棒部分の隣接部分とのまわりに順次にまきつけることにより２アップシガレット棒を樹立し、そして
   この２アップシガレット棒を個々のシガレットに切断する
   ステップを含むシガレットを製造する方法。
2. タバコウエブおよび上包みをまきつける前記ステップはタバコマットのリボンおよび上包みのリボンを、交互に間隔を置いて離されたタバコおよび中空プラグの連続した一連のものと共に、前記タバコウエブがタバコおよび中空プラグのまわりに直接まきつけられそして上包みがタバコマットのまわりにまきつけられるように、装飾機に通すステップを含む請求項１に記載のシガレットを製造する方法。
3. 前記タバコおよび中空プラグと接触するタバコウエブの側面に沿って接着剤の固定用ビードが施与される請求項２に記載の方法。
4. 前記まきつけステップはこのステップの完成時にタバコウエブと接触する上包みの側面に接着剤の複数の積層ビードを施与することを含む請求項３に記載の方法。
5. 前記の接着剤施与ステップは、前記まきつけステップ中の前記タバコウエブと前記上包みとの間の相対的動きを可能とするように前記まきつけステップの完成まじかに行われる請求項４に記載の方法。
6. 前記のまきつけステップは上包みの一方の縁部に沿って接着剤を施与することおよび前記上包みの前記第一の縁部を反対の縁部の上へ曲げて連続タバコ棒に沿って継目を形成することを含む請求項４に記載の方法。
7. タバコウエブの両端の縁部は対接する関係に曲げられ、前記タバコウエブは上包みの縁部に沿う前記継目によりその曲げられた状態に保持される請求項６に記載の方法。
8. 請求項１に従って組み立てられたシガレット。
9. 請求項７の方法に従って組み立てられたシガレット。
10. タバコ棒部分とフィルタ吸い口部分とからなるシガレットであって、前記タバコ棒部分の吸い口端を形成するように吸い口紙により前記タバコ棒部分およびフィルタ吸い口部分が取り付けられており、
    前記タバコ棒部分は、前記タバコ棒部分の第２端にタバコプラグ、前記タバコ棒部分の吸い口端に管状素子、前記タバコプラグと前記管状素子のまわりにまかれたタバコウエブ、および前記タバコウエブのまわりにまかれた上包みを含んでおり、
    前記タバコ棒は前記タバコプラグと前記タバコウエブとの間に接着剤のビードを含み、前記の接着剤の第１のビードは前記管状プラグと前記タバコプラグを前記タバコウエブに接着させており、
    前記上包みは、その一方の縁部が反対の縁部に重なっている継目を前記タバコ棒に沿って含み、前記継目は前記上包みの前記の重なる縁部の間に接着剤のビードを含み、
    前記タバコウエブはその両端の縁部がタバコ棒部分に沿って縁に対して縁が対向する関係に曲げられており、前記上包みが前記タバコウエブをその曲げられた状態に保持している
    ことを特徴とするシガレット。
11. 前記タバコウエブの前記の対向する縁部は前記上包みの前記継目に隣接して位置せしめられている請求項１０に記載のシガレット。
12. シガレットを製造する方法において、
    ２アップタバコプラグに対して交互の関係に一連の２アップ中空プラグを樹立し、連続棒を生ぜしめるべく一連のプラグをタバコウエブと上包みでくるみ、
    生じた連続棒を切断して関連した対の単数タバコ棒プラグを樹立し、
    各々の関連した対の単数タバコ棒プラグの要素を分離して各々の関連した対の単数タバコ棒プラグの間にスペースを樹立し、
    各々の対の分離された単数タバコ棒プラグの間の前記スペースに２アップフィルタ吸い口プラグを置き、
    前記２アップフィルタ吸い口プラグと前記単数タバコ棒プラグとを共に対接する関係にもたらし、
    引き続き、吸い口紙を前記の置かれた２アップフィルタ吸い口プラグのまわりにかつ前記の対接する単数タバコ棒プラグの隣接部のまわりにまきつけて２アップシガレットを形成し、そして
    前記２アップシガレットを個々のシガレットに切断する
    ステップからなるシガレットを製造する方法。

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