JP5990647B2 - シガレット用フィルタおよびフィルタ付きシガレット - Google Patents

Description

本発明は、シガレット用フィルタおよびフィルタ付きシガレットに関する。

従来より、シガレットの主流煙成分の変化を持たせる等の目的で、フィルタ材の前段（上流側）に主流煙の流路断面積を狭めたオリフィス等を有する絞り部材を配置し、流速を高めた主流煙をフィルタ材に流入させて、主流煙の流速が高い状態で濾過を行なう技術が知られている。本明細書では、本技術のことを「高速濾過」技術と記載する。

特開平８−２０５８４４号公報

しかしながら、フィルタ材において主流煙の高速濾過を行うにあたり、フィルタ材における前端面の目詰まりが生じやすくなる。その結果、フィルタ材の通気抵抗がパフ毎、すなわち喫煙者が主流煙を吸い込む毎に上昇してしまい、喫煙者が喫煙しにくくなる虞がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、フィルタ材の前段に主流煙の流路断面積を絞る絞り部材を配置した場合においても、パフ毎のフィルタ材の通気抵抗が上昇することを抑制可能なシガレット用フィルタおよびフィルタ付きシガレットを提供することにある。

本発明では、上記課題を解決するために以下の手段を採用する。すなわち、本発明によると、タバコ刻を巻紙により巻いたロッド部の一端にチップ紙を介して接続されるシガレット用フィルタであって、フィルタの横断面を塞ぐようにして配置された絞り部本体と、該絞り部本体の一部をフィルタの長手方向に貫通して形成されると共に主流煙を流通させる貫通路とを有する、絞り部材と、前記絞り部材の後段に配設され、主流煙の煙成分を濾過する後段フィルタ材と、前記後段フィルタ材および前記絞り部材を、フィルタの長手軸を中心として相対回転可能とする回転機構と、を備え、前記後段フィルタ材および前記絞り部材の相対回転に伴い、前記後段フィルタ材の前端面に対する前記貫通路の対向位置が変更されるように、前記絞り部材の貫通路が形成されている、シガレット用フィルタが提供される。

上記構成によるシガレット用フィルタによれば、絞り部材の貫通路を流れる際に流速が高められた主流煙が後段フィルタ材に導入され、後段フィルタ材において主流煙の高速濾過が実現される。その結果、本発明に係るフィルタが適用されるシガレットの主流煙成分を変化させることができ、シガレットの香喫味特徴を変更する効果が得られる。

ところで、絞り部材において流路が狭められた主流煙が後段フィルタ材に導入される際、主流煙に含まれる粒子状物質が後段フィルタ材の前端面に集中することで、後段フィルタ材における前端面の目詰まりが生じやすくなる。その結果、喫煙者が主流煙を吸い込む動作を行う毎、すなわちパフ毎に通気抵抗が上昇する要因となる。

これに対して、本発明に係るフィルタは回転機構を備え、後段フィルタ材および絞り部材が相対回転されることによって、後段フィルタ材の前端面に対して貫通路の対向する位置が変更されるように構成されている。これによれば、シガレットのパフが進むにつれて、喫煙者は適宜のタイミングにて回転機構を用いて、後段フィルタ材の横断面のうち目詰まりが起こっていない領域と貫通路とが対向するように、後段フィルタ材および貫通路の相対位置関係を調整することができる。その結果、後段フィルタ材の通気抵抗が高くなることを抑制できる。よって、喫煙時において、喫煙者が主流煙を吸いづらくなることを抑制することができる。

また、前記貫通路は、前記絞り部本体の横断面内において、該横断面の中心軸を中心とする同心円をなさずに形成されていてもよい。このように絞り部材の貫通路を形成することで、後段フィルタ材および絞り部材を相対回転させた際に、後段フィルタ材の前端面に対して貫通路が対向する位置を好適に変更することができる。

また、前記回転機構は、前記後段フィルタ材および前記絞り部材のうち少なくとも何れか一方を、前記チップ紙に対して相対回転可能に保持する機構として構成されていてもよい。この場合、前記後段フィルタ材は、フィルタの最後端に配置されており、且つ、該後段フィルタ材の回転操作を行うための把持部が前記チップ紙の後端よりも後方に突出して形成されていてもよい。そうすれば、喫煙者は、後段フィルタ材の把持部を摘むことにより、チップ紙に対する後段フィルタ材の回転操作を容易に行うことができる。

また、前記把持部の外表面および前記チップ紙には、前記チップ紙に対する前記後段フィルタ材の相対回転位置を示す目印が付されていてもよい。これによれば、チップ紙に対する後段フィルタ材の回転操作を行う際に、喫煙者は、現在のチップ紙に対する後段フィルタ材の相対回転位置を容易に把握することができる。また、把持部側に設けられる目印と、チップ紙側に設けられる目印との相対位置関係に基づいて、喫煙者は、後段フィルタ材を回転させる際の回転量の目安を直感的に理解することができる。これにより、フィルタの利便性をより一層高めることができ、また、喫煙者にとって使い勝手のよいフィルタを提供することができる。

また、前記後段フィルタ材および前記チップ紙には、前記チップ紙に対する前記後段フィルタ材の相対回転角度が所定の角度変化する毎に嵌合する凹凸構造が形成されていてもよい。これによれば、喫煙者は、後段フィルタ材の回転操作を行う際に、把持部を通じて伝達される感覚に基づき、チップ紙に対する後段フィルタ材の相対回転角度が、操作前の位置から所定の角度変化したことを容易に把握できる。これにより、フィルタの利便性をより一層高めることができ、また、喫煙者にとって使い勝手のよいフィルタを提供することができる。

また、前記絞り部材の後端面と前記後段フィルタ材の前端面は、フィルタの長手方向に沿って連設されていてもよい。これにより、絞り部材における貫通路を主流煙が通過した後、主流煙の流速を高く維持した状態で後段フィルタ材に導くことができる。その結果、後段フィルタ材における主流煙の高速濾過を、より好適に実現することができる。

また、前記チップ紙には、主流煙を希釈するための空気をフィルタ内に導入する通気孔が形成されており、前記通気孔は、前記チップ紙のうち、フィルタの長手方向において前記貫通路の前段に対応する位置に設けられていてもよい。これによれば、通気孔を通じてフィルタ内に導入された外気と合流した後の主流煙を、貫通路に導くことができる。その結果、後段フィルタ材を流通する主流煙の線速度を容易に高く維持することができ、後段フィルタ材における主流煙の高速濾過の実現に資するものとなる。

また、前記絞り部材の前段に、主流煙の煙成分を濾過する前段フィルタ材が配設されており、且つ、前記貫通路と前記前段フィルタ材との間には空洞部が設けられていてもよい。このように、絞り部材における貫通路と前段フィルタ材との間に空洞部を設けることで、前段フィルタ材を通過する主流煙の通気抵抗を低くすることができる。その結果、主流煙を円滑に絞り部材の貫通路へと導入することができる。更には、貫通路の前段に空洞部を設けることで、前段フィルタ材の後端面と絞り部本体（貫通路）との間に隙間を形成することができるため、前段フィルタ材の後端面に目詰まりを起こりにくくすることができる。その結果、前段フィルタ材における通気抵抗の低減効果がより一層期待できるようになり、貫通路への主流煙の円滑な導入をより確実に行うことができる。

また、前記チップ紙には、主流煙を希釈するための空気をフィルタ内に導入する通気孔が形成されており、前記通気孔は、前記チップ紙のうち、フィルタの長手方向において前記空洞部又は前記前段フィルタ材に対応する位置に設けられていてもよい。

また、本発明は、フィルタ付きシガレットの側面としても捉えることができる。本発明によると、タバコ刻を巻紙により巻いたロッド部と、該ロッド部の一端にチップ紙を介して接続されるフィルタと、を備え、前記フィルタは、フィルタの横断面を塞ぐようにして配置された絞り部本体と、該絞り部本体の一部をフィルタの長手方向に貫通して形成されると共に主流煙を流通させる貫通路とを有する、絞り部材と、前記絞り部材の後段に配設され、主流煙の煙成分を濾過する後段フィルタ材と、前記後段フィルタ材および前記絞り部材を、フィルタの長手軸を中心として相対回転可能とする回転機構と、を備え、前記後段フィルタ材および前記絞り部材の相対回転に伴い、前記後段フィルタ材の前端面に対する前記貫通路の対向位置が変更されるように、前記絞り部材の貫通路が形成されている、フィルタ付きシガレットが提供される。

なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて採用することができる。

本発明によれば、フィルタ材の前段に主流煙の流路断面積を絞る絞り部材を配置した場合においても、パフ毎のフィルタ材の通気抵抗が上昇することを抑制可能なシガレット用フィルタおよびフィルタ付きシガレットを提供することができる。

実施形態に係るシガレットの概略構造を示す図である。 実施形態に係るシガレットの断面図である。 実施形態に係る絞り部材の詳細構造図である。 実施形態に係る絞り部材の正面図である。 実施形態に係る回転機構を説明する図である。 後段フィルタ材の前端面と貫通路との相対位置を例示する図である（１）。 後段フィルタ材の前端面と貫通路との相対位置を例示する図である（２）。 絞り部材における貫通路の変形例を示す図である（１）。 絞り部材における貫通路の変形例を示す図である（２）。 第１変形例に係るフィルタを説明する図である。 第２変形例に係るフィルタを説明する図である。 第３変形例に係るフィルタを説明する図である。 比較例に係るシガレットの概略図である。 実施例および比較例におけるパフ毎の通気抵抗の測定結果を示す図である。

ここで、本発明に係るシガレット用フィルタを備えたフィルタ付シガレットの実施形態について、図面に基づいて説明する。また、本実施形態に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、本実施形態に係るフィルタ付シガレット（以下、単に「シガレット」という）１の概略構造を示す図である。図２は、シガレット１の一部を示す断面図である。図２は、シガレット１の長手軸を含む断面（以下、「縦断面」という）を模式的に示している。シガレット１は、ロッド部２と、このロッド部２の一端にチップ紙（チップペーパー）３を介して接続されたフィルタ４とを有している。刻ロッド２は、タバコ刻２１を巻紙２２で巻き取ったものであり、円柱状（棒形状）を呈している。ロッド部２は、「単巻部」と呼ばれる場合もある。図２においては、フィルタ４の断面を中心に示している。なお、シガレット１（ロッド部２、フィルタ４）の長手軸に直交する方向の断面を、以下では「横断面」と呼ぶ。

フィルタ４は、シガレット１の喫煙時に発生する主流煙を通過させた際に、主流煙に含まれる煙成分を濾過（ろか）するための部材である。フィルタ４は、ロッド部２と実質的に同径の円柱状に成形されている。そして、ロッド部２とフィルタ４とは、上記のようにチップ紙によって連結されている。以下、ロッド部２においてフィルタ４と接続される方の端部を「後端」と呼び、それとは反対側の端部を「前端」と呼ぶ。また、フィルタ４におけるロッド部２との接続端をフィルタ４の「前端」と呼び、それとは反対側の端部を「吸い口端」（後端）と呼ぶ。

フィルタ４の内部には、前段フィルタ材４１、絞り部材４２、後段フィルタ材４３等が、フィルタ４の前端側から順に並んで配設されている。前段フィルタ材４１および後段フィルタ材４３は、喫煙時にロッド部２側からフィルタ４に流入してくる主流煙に含まれる煙成分を濾過する濾過材である。絞り部材４２を基準にして、前段フィルタ材４１は絞り部材４２の前段（上流側）に設けられ、後段フィルタ材４３は絞り部材４２の後段（下流側）に設けられている。

シガレット１に適用される前段フィルタ材４１および後段フィルタ材４３は、特定の種類に限定されるものではないが、例示的に、本実施形態では前段フィルタ材４１をチャコールフィルタとして形成し、後段フィルタ材４３をセルロースアセテートフィルタとして形成している。ここで、セルロースアセテートフィルタは、円柱状に成形したセルロースアセテートの繊維束を巻取紙４３０により巻き取ったフィルタセグメントである。一方、チャコールフィルタは、セルロースアセテートの繊維束に活性炭等の吸着剤を分散させて構成したものを巻取紙４１０により巻き取ったフィルタセグメントである。前段フィルタ材４１は、主流煙を濾過する機能のほか、ロッド部２のタバコ刻２１がフィルタ４側にこぼれ落ちることを抑制する役割がある。

次に、絞り部材４２の詳細について説明する。図３に、実施形態に係る絞り部材４２の詳細構造図を示す。絞り部材４２は、煙不透過性を有する煙不透過材料を用いて形成された絞り部本体４２０と、この絞り部本体４２０における横断面の一部に穿設された貫通路４２０Ａとを有する。本実施形態においては、プラスチック等の樹脂によって用いて絞り部材４２を作製しているが、煙不透過材料であれば金属や、セルロースアセテート繊維を高密度に成形したものや、その他の材料を用いてもよい。絞り部材４２における絞り部本体４２０は、図２に示すように、フィルタ４の横断面と実質的に同径の円板部材であり、フィルタ４の横断面を塞ぐようにして配置されている。また、絞り部材４２における貫通路４２０Ａは、絞り部本体４２０をフィルタ４の長手方向に貫通しており、フィルタ４の長手軸に沿って延伸している。絞り部本体４２０における貫通路４２０Ａは、主流煙を流通させるための流路であり、主流煙の流路断面積が絞られている。

図４は、実施形態に係る絞り部材４２の正面図である。ここで、絞り部本体４２０の中心を絞り部材４２の「中心軸」として定義し、図中に符号ＣＡ１にて示す。本実施形態における貫通路４２０Ａは、絞り部本体４２０の横断面内において、絞り部本体４２０の中心軸ＣＡ１を中心とする同心円をなさずに形成されている。図４に示す例では、貫通路４２０Ａは、絞り部本体４２０の中心軸ＣＡ１に対して偏心配置された円形断面を有する貫通孔である。つまり、貫通路４２０Ａの中心軸を符号ＣＡ２によって表すと、貫通路４２０Ａの中心軸ＣＡ２は、絞り部本体４２０の中心軸ＣＡ１から偏心しており、絞り部本体４２０の中心軸ＣＡ１を中心とする同心円をなしてはいない。

本実施形態に係る絞り部材４２は、その中心軸ＣＡ１がフィルタ４の長手軸と同軸となるようにフィルタ４内に配置されている。本明細書では、ロッド部２から流入した主流煙がフィルタ４内を流れる方向を基準にして、フィルタ４内の「上流」および「下流」を定義する。すなわち、上述したフィルタ４の「吸い口端」がフィルタ４の下流端に相当し、フィルタ４の「前端」がフィルタ４の上流端に相当する。

また、絞り部材４２における絞り部本体４２０は、後段フィルタ材４３の前端面と対向して配置されている。より詳しくは、絞り部材４２における絞り部本体４２０の後端面と後段フィルタ材４３の前端面は、フィルタ４の長手方向に沿って連設されている。これによって、後段フィルタ材４３の前端面と絞り部本体４２０の後端面との間に隙間が生じないように、後段フィルタ材４３および絞り部本体４２０が連続して配置されている。

一方、絞り部材４２における絞り部本体４２０の前端面と前段フィルタ材４１における後端面との間に空洞（キャビティ）部４４が設けられている。つまり、フィルタ４における前段フィルタ材４１および絞り部材４２は、空洞部４４を挟むようにして、フィルタ４の長手方向に離れた状態で配置されている。なお、貫通路４２０Ａは、絞り部本体４２０に設けられているため、空洞部４４は貫通路４２０Ａの前段（上流側）に設けられている。なお、前段フィルタ材４１および絞り部材４２は共通する巻取紙４６に巻き取られることで一体化されている。この巻取紙４６は、通気性を有している。

また、チップ紙３のうち、フィルタ４の周囲を覆っている領域には、主流煙を希釈するための外気（空気）をフィルタ４内に導入するための通気孔３１が穿設されている。この通気孔３１は、いわゆるベンチレーション用の外気の導入孔であり、チップ紙３に複数設けられている。チップ紙３における通気孔３１は、フィルタ４の長手方向において、絞り部材４２における貫通路４２０Ａの前段に対応する位置に設けられている。つまり、通気孔３１は、チップ紙３のうち、絞り部材４２における貫通路４２０Ａよりも相対的に上流側の位置に形成されている。より詳しくは、チップ紙３における通気孔３１は、フィルタ４の長手方向において、空洞部４４に対応する位置に設けられている。なお、上記のように巻取紙４６は、通気性を有しているため、チップ紙３における通気孔３１からの外気は、巻取紙４６を透過して、フィルタ４の内部に導入される。

通気孔３１は、チップ紙３がロッド部２およびフィルタ４に巻かれる前に、チップ紙３の規定位置に予め開孔しておいてもよい。また、通気孔３１は、チップ紙３をロッド部２およびフィルタ４に巻き付けた後に形成してもよい。チップ紙３に対する通気孔３１の穿設は、例えばレーザー等を用いてもよいし、他の手法を用いてもよい。なお、本実施形態においては、複数の通気孔３１をチップ紙３の周方向に沿って一定間隔ごとに配置しているが、チップ紙３への通気孔３１の配置パターンは適宜変更することができる設計事項である。

次に、フィルタ４に設けられた後段フィルタ材４３の回転機構４５について説明する。図５は、実施形態に係る回転機構４５を説明する図である。図５は、フィルタ４の後段フィルタ材４を中心に示している。本実施形態における回転機構４５は、後段フィルタ材４３および絞り部材４２を、フィルタ４の長手軸を中心として相対回転可能とする機構である。より詳しくは、後段フィルタ材４３および絞り部材４２のうち少なくとも何れか一方を、チップ紙３に対して周方向に相対回転可能に保持する機構として回転機構４５が構成されている。

図５に示す構成例において、絞り部材４２はフィルタ４内に固定配置されている。具体的には、絞り部材４２（絞り部本体４２０）の外周面、すなわち絞り部材４２の外周に巻かれた巻取紙４６は、チップ紙３の内周面に対して、接着剤を用いて接着されている。図５中、太線を付した符号ＢＤによって接着剤の塗布領域を示す。

一方、図５から判るように、フィルタ４の最後端に配置された後段フィルタ材４３の外周面を形成する巻取紙４３０とチップ紙３との間には接着剤は塗布されていない。つまり、後段フィルタ材４３は、チップ紙３に対して接着されておらず、チップ紙３の内面に沿って周方向に摺動および回動自在に保持されている。また、図示の通り、チップ紙３によって形成されている筒内に、後段フィルタ材４３が挿入されているところ、その後端側の一部がチップ紙３の後端よりも後方に突出するように保持されている。すなわち、後段フィルタ材４３は、その後端側がチップ紙３から突出することで外部に露出するように、チップ紙３に回動自在に保持されている。以下では、後段フィルタ材４３のうち、チップ紙３から突出することで外部に露出した部分を、「把持部４３１」と呼ぶ。喫煙者は、例えば、後段フィルタ材４３の把持部４３１を摘むことにより、後段フィルタ材４３の回転操作を容易に行うことができる。

更に、フィルタ４における回転機構４５は、後段フィルタ材４３がチップ紙３から抜け出すことを抑制するように構成されている。より詳しくは、チップ紙３における後端部と、後段フィルタ材４３における巻取紙４３０の前端部には、互いに係合する抜け出し防止片３Ａ，４３０Ａが形成されている。図示のように、抜け出し防止凸部３Ａがチップ紙３の内面に設けられ、抜け出し防止凸片４３０Ａが巻取紙４３０の外面に設けられている。抜け出し防止片３Ａは、チップ紙３における内面の周方向に沿って環状かつ帯状に形成されている。抜け出し防止片３Ａは、例えば、チップ紙３を形成する紙材を接着剤ＢＤを介して２重に貼り合わせることで形成されているが、これには限られない。同様に、抜け出し防止凸片４３０Ａは、巻取紙４３０における外面の周方向に沿って環状かつ帯状に形成されている。抜け出し防止片４３０Ａは、例えば、巻取紙４３０を形成する紙材を接着剤ＢＤを介して２重に貼り合わせることで形成されているが、これには限られない。

図５に示すように、チップ紙３側の抜け出し防止凸片３Ａと、後段フィルタ材４３（巻取紙４３０）側の抜け出し防止凸片４３０Ａが互いに引っ掛かることで係合している。これにより、フィルタ４の長手方向に対する後段フィルタ材４３の相対移動、すなわち後段フィルタ材４３の抜け出しが抑制される。また、チップ紙３に対して後段フィルタ材４３が接着されていないため、フィルタ４の長手方向に沿った中心軸（長手軸）を中心として、後段フィルタ材４３を自在に相対回転させることができる。言い換えると、チップ紙３の内周面に沿って、後段フィルタ材４３を自在に摺動させることができる。

次に、絞り部材４２における貫通路４２０Ａの詳細について説明する。図４を参照して説明したように、貫通路４２０Ａは、絞り部材４２（絞り部本体４２０）の横断面における中心軸ＣＡ１を中心とする同心円をなさずに形成されている。このように貫通路４２０Ａを形成することで、上記回転機構４５を用いて後段フィルタ材４３および絞り部材４２を相対的に回転させた際、後段フィルタ材４３の前端面に対して貫通路４２０Ａが対向する位置を変更することができる。つまり、記後段フィルタ材４３および絞り部材４２の相対回転に伴い、後段フィルタ材４３の前端面に対する貫通路貫通路４２０Ａの対向位置が変更されるように、絞り部材４２の貫通路４２０Ａが形成されている。

次に、本実施形態におけるフィルタ４の動作内容およびこれによって実現される効果について、主に図２を参照して説明する。喫煙者がシガレット１を喫煙する際、ロッド部２からフィルタ４内に流入した主流煙は、前段フィルタ材４１、絞り部材４２、後段フィルタ材４３を経て、フィルタ４の吸口端から口腔内に吸引される。主流煙に含まれる粒子状物質は、前段フィルタ材４１、後段フィルタ材４３を順次通過することで捕集される。また、チップ紙３に開孔する通気孔３１を通じて外気がフィルタ４内に導入され、主流煙と合流する。そして、通気孔３１から導入された外気と合流した主流煙は、主流煙の流路断面積が狭められることでいわゆるオリフィスとして機能する絞り部材４２の貫通路４２０Ａを通過し、流速が高められる。

そして、貫通路４２０Ａから流出した高速の主流煙は、後段フィルタ材４３に流入する。ここで、後段フィルタ材４３の横断面の大きさに比べて、貫通路４２０Ａの断面積は小さいため、後段フィルタ材４３における横断面の一部を主流煙が通過することになる。このように、後段フィルタ材４３における有効濾過面積が縮小されることで、後段フィルタ材４３を流れる主流煙の線速度が高く維持される。このようにして、後段フィルタ材４３における主流煙の高速濾過が実現され、濾過特性を変更することができる。そして、後段フィルタ材４３の高速濾過を行うことで、シガレット１の主流煙成分を変化させることができ、シガレット１の香喫味特徴を変更する効果が得られる。

ところで、貫通路４２０Ａの通過時に流速が高められた主流煙が後段フィルタ材４３に流入する際、主流煙に含まれる粒子状物質が後段フィルタ材４３の前端面に集中する。したがって、後段フィルタ材４３の高速濾過を行う場合、後段フィルタ材４３における前端面の目詰まりが生じやすく、喫煙者が主流煙を吸い込む動作を行う毎、すなわちパフ毎に通気抵抗が上昇する要因となる。

これに対して、本実施形態に係るフィルタ４においては、後段フィルタ材４３と絞り部材４２とを相対回転可能な回転機構４５を備えるようにしたため、上記不具合を解消することができる。以下、回転機構４５を用いたフィルタ４の動作内容について説明する。

図６Ａおよび図６Ｂは、後段フィルタ材４３の回転操作を行う前後における、後段フィルタ材４３の前端面と貫通路４２０Ａとの相対位置を説明する図である。図６Ａおよび図６Ｂは、後段フィルタ材４３の前端面（図中、斜めハッチングにて示す）を基準として、絞り部材４２における貫通路４２０Ａの相対的な位置関係について示している。

例えば、喫煙者が、図６Ａに示す状態において主流煙を吸い込み、後段フィルタ材４３における横断面のうち、絞り部材４２における貫通路４２０Ａと対向している領域に目詰まりが起こっていると仮定する。喫煙者がこの状態のまま主流煙を吸い込もうとしても、高い通気抵抗によって主流煙を吸い難くなる場合がある。これに対して、本実施形態に係るフィルタ４は回転機構４５を備えているため、喫煙者は、後段フィルタ材４３の把持部４３１を摘み、回転させることができる。

上記の通り、絞り部材４２の貫通路４２０Ａは、絞り部本体４２０の横断面内において、絞り部本体４２０の中心軸ＣＡ１を中心とする同心円をなさずに形成されている。このため、後段フィルタ材４３がチップ紙３の内周面に沿って回動することで、図６Ｂに示すように、後段フィルタ材４３の前端面に対して貫通路４２０Ａが対向する位置を変更することができる。なお、図６Ａおよび図６Ｂは、喫煙者が、後段フィルタ材４３の回転角（回転操作量）を９０°とした場合を例に示したものである。こうして、喫煙者は、任意のタイミングで、後段フィルタ材４３の回転操作を行うことで、後段フィルタ材４３の横断面のうち目詰まりが起こっていない領域と貫通路４２０Ａとが対向するように、後段フィルタ材４３および貫通路４２０Ａの相対位置関係を調整できるようになる。その結果、シガレット１の喫煙時において、パフ回数が増えても、適宜のタイミングにて後段フィルタ材４３の回転操作を行うことにより、パフ毎に後段フィルタ材４３の通気抵抗が高くなることを抑制できる。よって、シガレット１の喫煙時に、喫煙者が主流煙を吸いづらくなることを抑制することができる。

また、本実施形態においては、絞り部材４２における絞り部本体４２０の後端面と後段フィルタ材４３の前端面がフィルタ４の長手方向に沿って連設され、後段フィルタ材４３の前端面と絞り部本体４２０Ａの後端面との間に隙間が設けられていない。これによれば、絞り部材４２における貫通路４２０Ａを主流煙が通過した後、主流煙の流速を高く維持した状態で後段フィルタ材４３に導くことができる。その結果、後段フィルタ材４３における主流煙の高速濾過を、より好適に実現することができる。

また、本実施形態においては、ベンチレーション用の外気をフィルタ４内に導入する通気孔３１を、フィルタ４の長手方向において、絞り部材４２における絞り部本体４２０よりも上流側の位置に配置するようにした。より具体的には、チップ紙３における通気孔３１を、フィルタ４の長手方向において第２空洞部４４に対応する位置に設けている。これによれば、通気孔３１を通じてフィルタ４内に導入された外気と合流した後の主流煙を、貫通路４２０Ａに導くことができる。これにより、貫通路４２０Ａおよび後段フィルタ材４３を順次流れる主流煙の線速度を高く維持する上で有効であり、後段フィルタ材４３における主流煙の高速濾過の実現に資するものとなる。なお、後段フィルタ材４３において高速濾過を好適に実現する観点によれば、チップ紙３における通気孔３１は、絞り部材４２における絞り部本体４２０（貫通路４２０Ａ）よりも上流側に配置すればよい。したがって、例えば、フィルタ４の長手方向において、前段フィルタ材４１に対応する位置に通気孔３１を配置してもよい。なお、本実施形態では、後段フィルタ材４３における高速濾過をより好適に実現する観点から、チップ紙３における通気孔３１を、絞り部材４２における絞り部本体４２０（貫通路４２０Ａ）より上流側に配置しているが、チップ紙３のうち絞り部材４２よりも下流側の位置に通気孔３１を開孔することが妨げられるものではない。また、チップ紙３における通気孔３１は、本実施形態に係るフィルタ４において必須の構成ではない。

また、本実施形態に係るフィルタ４によれば、絞り部材４２における貫通路４２０Ａの前段、すなわち上流側に空洞部４４を配置し、この空洞部４４を間に挟むようにして前段フィルタ材４１と絞り部本体４２０（貫通路４２０Ａ）とを離間して配置するようにした。これによれば、第１に、フィルタ４の通気抵抗を低くすることができる。その結果、喫煙時の通気抵抗を好適に操作できる。また、第２に、前段フィルタ材４１の後端面と、絞り部本体４２０（貫通路４２０Ａ）との間に隙間を形成することができるため、前段フィルタ材４１の後端面に目詰まりが起こりにくくなる。このように、前段フィルタ材４１に目詰まりが起こりにくくなることで、前段フィルタ材４１における通気抵抗の低減効果がより一層期待できるようになり、貫通路４２０Ａへの主流煙の円滑な導入がより確実なものとなる。

なお、上述までの構成例においては、チップ紙３に対して絞り部材４２を固定し、後段フィルタ材４３をチップ紙３に対して相対回転可能に保持する機構として回転機構４５を説明したが、これには限られない。フィルタ４における回転機構４５は、後段フィルタ材４３の代わりに、絞り部材４２を、チップ紙３に対して相対回転可能に保持してもよい。また、回転機構４５は、後段フィルタ材４３および絞り部材４２の双方を、チップ紙３に対して相対回転可能に保持する機構として構成されてもよい。これらによっても、図５を参照して説明した回転機構４５と同様の効果が実現される。

なお、本実施形態に係る回転機構４５においては、フィルタ４の最後端に配置されている後段フィルタ材４３の一部を把持部４３１として、チップ紙３の後端よりも後方に突出して形成したため、後段フィルタ材４３の回転操作を容易に行うことができる。つまり、回転機構４５を作動させる際の使い勝手を高め、利便性を向上することができる。

また、本実施形態に係るフィルタ４において、絞り部材４２における貫通路４２０Ａは、絞り部本体４２０の横断面内において、絞り部本体４２０の中心軸ＣＡ１を中心とする同心円をなさずに形成されている。このように、絞り部本体４２０の中心軸ＣＡ１に対して非同心円形状を呈するように貫通路４２０Ａを形成することで、後段フィルタ材４３および絞り部材４２をフィルタ４の長手軸を中心に自在に相対回転させることができる。

なお、図４に示した例では、絞り部材４２の貫通路４２０Ａを、絞り部本体４２０の中心軸ＣＡ１から偏心する円形貫通孔として形成しているが、種々の変形例を採用することができる。つまり、絞り部材４２の貫通路４２０Ａは、絞り部本体４２０の中心軸ＣＡ１を中心とする同心円以外の形状として形成されていればよく、例えば、図７Ａおよび図７Ｂに示すような、１又は複数の矩形断面を有する貫通孔としてもよい。

次に、本実施形態に係るフィルタ４の変形例について説明する。図８に示す第１変形例に係るフィルタ４Ａでは、絞り部材４２Ａを内蔵する。絞り部材４２Ａは、絞り部本体４２０から立設される筒状壁４２１を有する点で、上述までの絞り部材４２と相違する。絞り部材４２Ａにおける筒状壁４２１は、絞り部本体４２０の周縁に沿って絞り部本体４２０から垂直に立設する円筒スリーブ（円筒壁）であり、その外径はフィルタ４の横断面と実質的に等しい。また、筒状壁４２１の内側は中空となっている。以下では、筒状壁４２１の内周面と絞り部本体４２０の表面とによって画定される中空空間を「第２空洞部４２２」と呼ぶ。

また、図８に示すように、フィルタ４Ａ内において、絞り部材４２Ａにおける絞り部本体４２０よりも筒状壁４２１が上流側に配置されている。また、筒状壁４２１の前端面は、前段フィルタ材４１における後端面と当接するように絞り部材４２Ａが配置されている。また、本変形例において、チップ紙３に形成される通気孔３１は、フィルタ４の長手方向において前段フィルタ材４１に対応する位置に設けられている。また、前段フィルタ材４１および絞り部材４２Ａは、巻取紙４６によって巻き取られることで一体化されている。以上のように構成される変形例においても、前段フィルタ材４１の後端面と絞り部本体４２０の前端面との間に第２空洞部４２２が設けられるため、フィルタ４の通気抵抗を低くする効果が得られる。なお、本変形例においては、筒状壁４２１の前端面を前段フィルタ材４１の後端面と当接するように絞り部材４２Ａを配置しているが、筒状壁４２１の前端面および前段フィルタ材４１の後端面を離間させてもよい。また、本変形例において、前段フィルタ材４１における巻取紙４１０、前段フィルタ材４１および絞り部材４２Ａを巻き取る巻取紙４６は、通気性を有している。よって、通気孔３１からの外気は、巻取紙４１０および巻取紙４６を透過して前段フィルタ材４１の内部に導入された後、前段フィルタ材４１、第２空洞部４２２、貫通路４２０Ａ、後段フィルタ材４３を順次流通した後、口腔内に導かれる。

図９は、第２変形例に係るフィルタ４Ｂを説明する図である。フィルタ４Ｂにおいて、チップ紙３の後端における外面には位置合わせ用のカーソル３２が表示されている。一方、後段フィルタ材４３における把持部４３１の外表面（巻取紙４３０）には、目盛り４３２が表示されている。目盛り４３２は、複数の棒線などといったマークを含んでいるが、この態様には限られず、文字、数字、記号等といった符号を含んでいてもよい。

チップ紙３のカーソル３２と後段フィルタ材４３の目盛り４３２とは、チップ紙３に対する後段フィルタ材４３の相対回転位置を示す目印として機能する。これによれば、チップ紙３に対する後段フィルタ材４３の回転操作を行う際に、喫煙者は、現在のチップ紙３に対する後段フィルタ材４３の相対回転位置を容易に把握することができる。また、喫煙者は、目盛り４３２を構成する目盛り線同士の間隔に基づいて、後段フィルタ材４３を回転させる際の回転量の目安を直感的に理解することができる。よって、喫煙者にとって利便性が高く使い勝手のよいフィルタを提供することができる。なお、図９の例では、チップ紙３側にカーソル３２を表示し、後段フィルタ材４３側に目盛り４３２を表示させているが、カーソルと目盛りを入れ替えて配置してもよい。

また、図１０は、第３変形例に係るフィルタ４Ｃを説明する図である。フィルタ４Ｃにおいて、後段フィルタ材４３の外周面（巻取紙４３０）およびチップ紙３の内周面には、チップ紙３に対する後段フィルタ材４３の相対回転角度が所定の角度変化する毎に嵌合する凹凸構造が形成されている。具体的には、図１０に示すように、後段フィルタ材４３の外周面（巻取紙４３０）には、周方向に沿って一定間隔ごとに複数の凹部４３３が設けられている。一方、チップ紙３の内周面には、その周方向に沿って一定間隔ごとに複数の凸部３３が設けられている。後段フィルタ材４３側の凹部４３３と、チップ紙３側の凸部３３とは、フィルタ４の長手方向における位置が同一の箇所に形成されており、チップ紙３に対して後段フィルタ材４３を相対回転させることで、凹部４３３および凸部３３の嵌合状態と、非嵌合状態が交互に入れ替わる。

例えば、図１０に示す例では、チップ紙３の周方向に沿って４５°間隔で凸部３３が設けられており、後段フィルタ材４３の周方向に沿って４５°間隔で凹部４３３が設けられている。このようなフィルタ４Ｃにおいては、後段フィルタ材４３の回転操作が行われた際に、チップ紙３に対する後段フィルタ材４３の相対回転角度が所定の角度（図１０に示す例では４５°）変化する毎に、凸部３３および凹部４３３が嵌合する。これによれば、喫煙者は、後段フィルタ材４３の回転操作を行う際に、把持部４３１を通じて伝達される感覚（凹部４３３に凸部３３が嵌まり込む際の感覚、或いは、この嵌合状態が解除される際の感覚）に基づき、チップ紙３に対する後段フィルタ材４３の相対回転角度が、操作前の位置から所定の角度変化したことを容易に把握できるようになる。よって、喫煙者にとって利便性が高く使い勝手のよいフィルタを提供することができる。なお、図１０に示す例では、チップ紙３の内周面に凸部３３を設け、後段フィルタ材４３の外周面に凹部４３３を設ける例を説明したが、凸部３３および凹部４３３を入れ替えて配置してもよい。また、凸部３３同士の間隔や、凹部４３３同士の間隔については、自由に変更することができる。

次に、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。

［実施例］
実施例では、以下の要領で、図１〜図５で説明したシガレット１を作製した。前段フィルタ材４１は、セルロースアセテートの繊維束に活性炭を分散させたものを巻取紙４１０により巻き取ることで作製した。また、後段フィルタ材４３は、セルロースアセテートの繊維束を巻取紙４３０により巻き取ることで作製した。前段フィルタ材４１および後段フィルタ材４３は共に、直径が７．８ｍｍ、長さが１０ｍｍであった。

絞り部材４２は、円板形状を呈するプラスチック製の絞り部本体４２０を貫通するように円断面を有する貫通路４２０Ａを穿設することで作製した。絞り部本体４２０は、厚さが５ｍｍ、直径が７．８ｍｍであった。また、貫通路４２０Ａの直径は１．５ｍｍであり、絞り部本体４２０の中心および貫通路４２０Ａの中心の偏心寸法は１．７５ｍｍであった。

タバコ刻２１を巻紙２２で巻き取ったロッド部２と、予め通気孔３１を形成したチップ紙３を準備した。そして、前段フィルタ材４１と絞り部材４２とを巻取紙４６によって一体に巻き上げたものと、ロッド部２と、後段フィルタ材４３とを並べ、これらをチップ紙３によって一体に巻き上げることでシガレット１を作製した。なお、ロッド部２は、タバコ刻２１を巻紙２２によって巻き取ることで作製した。巻取紙４６には、１３００〜２００００コレスタユニットの通気性を有するものを使用した。

前段フィルタ材４１と絞り部材４２とを巻取紙４６によって巻き上げる際、前段フィルタ材４１の後端面から絞り部材４２の前端面を２ｍｍ離して配置し、前段フィルタ材４１と絞り部材４２との間に空洞部４４を形成した。また、絞り部材４２の後端面と後段フィルタ材４３の前端面とを当接させて配置した。また、チップ紙３は、ロッド部２の巻紙、巻取紙４６を接着剤によってチップ紙３の内周面と接着し、後段フィルタ材４３の巻取紙４３０をチップ紙３の内周面に対して接着せずに巻き取った。これにより、チップ紙３の内周面に沿って後段フィルタ材４３を相対回転可能に保持したフィルタ４およびこれを備えたシガレット１が得られた。なお、作製したシガレット１において、ロッド２の長さは５７ｍｍ、フィルタ４の長さは２７ｍｍであった。

以上の要領で作製した実施例に係るシガレット１に対して、パフ毎の通気抵抗について測定した。測定結果を図１２に示す。試験は、実施例に係るシガレット１を喫煙器により燃焼させ、ロッド部２を切り落とした後、フィルタ４の通気抵抗を測定した。なお、喫煙試験に使用した喫煙器は「ＲＧＡ-Ｓｙｓｔｅｍ Ｒ２６」（Ｂｕｒｇｈａｒｔ社製）とした。また、実施例に係るシガレット１を喫煙器にセットし、国際標準化機構（ＩＳＯ）の標準喫煙条件に準じて喫煙させた。ＩＳＯの標準喫煙条件は、６０秒毎に吸煙（１パフ）を行うものとして定められている。より詳しくは、１パフにつき２秒間で３５ｍｌの吸煙を行い、ある回のパフが終了して次回のパフが開始されるまでの間隔は５８秒に定められている。

通気抵抗の測定に用いた通気抵抗測定器は「Ｍｏｄｅｌ ＴＴ−３００」（玉置製作所製）とした。通気抵抗の測定に際して、タバコ刻の通気抵抗の影響を無くすためにロッド部２を切り取り、フィルタ４（前段フィルタ材４１、絞り部材４２、後段フィルタ材４３）の通気抵抗を測定した。また、フィルタ４における通気抵抗の測定は、市販のセロハンテープ（セロテープ（登録商標）を用いてフィルタ４の通気孔３１を塞いだ状態で行った。喫煙試験に際して、試験に供するシガレット１を６本用意し、パフ数を０〜５回としたときのフィルタ４の通気抵抗を測定した。また、シガレット１のパフを行う毎に、後段フィルタ材４３をチップ紙３に対してフィルタ４の周方向に６０°ずつ回転させて喫煙試験を行った。つまり、パフ数を０回とするときの通気抵抗は、未喫煙状態のシガレット１のロッド部２を切り取り、フィルタ４の通気抵抗を通気抵抗測定器によって測定することで得た。また、パフ数を１回とするときの通気抵抗は、喫煙器を用いてパフを１回行い、ロッド部２を切り取った後、フィルタ４の通気抵抗を測定することで得た。次に、パフ数を２回とする通気抵抗は、喫煙器を用いて１回目のパフを行い、後段フィルタ材４３を６０°回転させてから再び喫煙器を用いて２回目のパフを行った後、ロッド部２を切り取り、フィルタ４の通気抵抗を測定することで得た。このような手順で、パフ数を０〜５回としたときのパフ毎の通気抵抗を測定した。

［比較例］
図１１は、比較例に係るシガレット１００の概略図である。比較例に係るシガレット１００は、実施例に係るシガレット１と、絞り部材の貫通路と、チップ紙に対する後段フィルタ材の固定条件を相違させ、その他の条件を共通とした。比較例に係るシガレット１００において、図１１中の符号４２´は「絞り部材」、４２０´は「絞り部本体」、４２０Ａ´は「貫通路」である。絞り部材４２´は、円板形状を呈するプラスチック製の絞り部本体４２０´を貫通するように円断面を有する貫通路４２０Ａ´を穿設することで作製した。絞り部本体４２０´は、厚さが５ｍｍ、直径が７．８ｍｍであった。また、貫通路４２０Ａ´の直径は１．５ｍｍであり、絞り部本体４２０´の中心および貫通路４２０Ａの中心を同軸配置とした。

比較例に係るシガレット１００も、実施例に係るシガレット１と共通のロッド部２およびチップ紙３を準備した。そして、前段フィルタ材４１と絞り部材４２´とを巻取紙４６によって一体に巻き上げたものと、ロッド部２と、後段フィルタ材４３とを並べ、これらをチップ紙３によって一体に巻き上げることでシガレット１を作製した。なお、前段フィルタ材４１と絞り部材４２´とを一体に巻き取る巻取紙４６には、１３００〜２００００コレスタユニットの通気性を有するものを使用した。前段フィルタ材４１と絞り部材４２´とを巻取紙４６によって一体に巻き上げる際、前段フィルタ材４１の後端面から絞り部材４２´の前端面を２ｍｍ離して配置し、前段フィルタ材４１と絞り部材４２´との間に空洞部４４を形成した。また、絞り部材４２´の後端面と後段フィルタ材４３の前端面とを当接させて配置した。また、チップ紙３は、ロッド部２の巻紙、前段フィルタ材４１と絞り部材４２´とを一体に巻き取る巻取紙４６、後段フィルタ材４３の巻取紙の外周面を接着剤によってチップ紙３の内面と接着して巻き取った。なお、作製したシガレット１００において、ロッド２の長さは５７ｍｍ、フィルタ４００の長さは２７ｍｍであった。

以上の要領で作製した比較例に係るシガレット１００に対して、パフ毎の通気抵抗について測定した。測定結果を図１２に示す。また、比較例に係るシガレット１００に対する喫煙試験では、パフ毎に後段フィルタ材４３の回転操作を行わなかった点を除いて実施例に係る喫煙試験の条件と共通とした。

図１２に示すように、比較例に係るシガレット１００においては、パフが進む（パフ回数が増加する）につれて通気抵抗が上昇し、初期抵抗１３０ｍｍＨ₂Ｏに対し、５回目のパフが経過した後には３９０ｍｍＨ₂Ｏまで上昇する結果となった。つまり、比較例に係るシガレット１００では、パフ回数が増加するにつれて喫煙者にとって主流煙を吸い難くなることがわかる。一方、実施例に係るシガレット１においては、パフ回数が増えても通気抵抗は初期抵抗１３０ｍｍＨ₂Ｏから殆ど変化せずに安定して推移する結果となった。よって、実施例に係るシガレット１においては、後段フィルタ材４３および絞り部材４２をフィルタ４の長手軸を中心として相対回転させ、後段フィルタ材４３の横断面のうち目詰まりが起こっていない部分に絞り部材４２の貫通路４２０Ａが対向するように双方の位置合わせを行うことで、喫煙中に通気抵抗が過度に上昇することを抑制できることがわかる。この結果は、実施例に係るシガレット１によって、喫煙者にとって最後まで吸い易いシガレットが提供できることを示している。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明に係るシガレット用フィルタおよびフィルタ付きシガレットは、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者にとって自明である。

１・・・シガレット
２・・・ロッド部
３・・・チップ紙
４・・・フィルタ
２１・・・タバコ刻
２２・・・巻紙
３１・・・通気孔
４１・・・前段フィルタ材
４２・・・絞り部材
４３・・・後段フィルタ材
４４・・・空洞部
４２０・・・絞り部本体
４２０Ａ・・・貫通路

Claims (10)

1. タバコ刻を巻紙により巻いたロッド部の一端にチップ紙を介して接続されるシガレット用フィルタであって、
   フィルタの横断面を塞ぐようにして配置された絞り部本体と、該絞り部本体の一部をフィルタの長手方向に貫通して形成されると共に主流煙を流通させる貫通路とを有する、絞り部材と、
   前記絞り部材の後段に配設され、主流煙の煙成分を濾過する後段フィルタ材と、
   前記後段フィルタ材および前記絞り部材を、フィルタの長手軸を中心として相対回転可能とする回転機構と、を備え、
   前記後段フィルタ材および前記絞り部材の相対回転に伴い、前記後段フィルタ材の前端面に対する前記貫通路の対向位置が変更されるように、前記絞り部材の貫通路が形成されており、
   前記絞り部材の前段に、主流煙の煙成分を濾過する前段フィルタ材が配設されており、且つ、前記貫通路と前記前段フィルタ材との間には空洞部が設けられている、
   シガレット用フィルタ。
2. 前記貫通路は、前記絞り部本体の横断面内において、該横断面の中心軸を中心とする同心円をなさずに形成されている、
   請求項１に記載のシガレット用フィルタ。
3. 前記回転機構は、前記後段フィルタ材および前記絞り部材のうち少なくとも何れか一方を、前記チップ紙に対して相対回転可能に保持する機構として構成されている、
   請求項１又は２に記載のシガレット用フィルタ。
4. 前記後段フィルタ材は、フィルタの最後端に配置されており、且つ、該後段フィルタ材の回転操作を行うための把持部が前記チップ紙の後端よりも後方に突出して形成されている、
   請求項３に記載のシガレット用フィルタ。
5. 前記把持部の外表面および前記チップ紙には、前記チップ紙に対する前記後段フィルタ材の相対回転位置を示す目印が付されている、
   請求項４に記載のシガレット用フィルタ。
6. 前記後段フィルタ材および前記チップ紙には、前記チップ紙に対する前記後段フィルタ材の相対回転角度が所定の角度変化する毎に嵌合する凹凸構造が形成されている、
   請求項４又は５に記載のシガレット用フィルタ。
7. 前記絞り部材の後端面と前記後段フィルタ材の前端面は、フィルタの長手方向に沿って連設されている、
   請求項１から６の何れか一項に記載のシガレット用フィルタ。
8. 前記チップ紙には、主流煙を希釈するための空気をフィルタ内に導入する通気孔が形成されており、
   前記通気孔は、前記チップ紙のうち、フィルタの長手方向において前記貫通路の前段に対応する位置に設けられている、
   請求項１から７の何れか一項に記載のシガレット用フィルタ。
9. 前記チップ紙には、主流煙を希釈するための空気をフィルタ内に導入する通気孔が形成されており、
   前記通気孔は、前記チップ紙のうち、フィルタの長手方向において前記空洞部又は前記前段フィルタ材に対応する位置に設けられている、
   請求項１から８の何れか一項に記載のシガレット用フィルタ。
10. タバコ刻を巻紙により巻いたロッド部と、該ロッド部の一端にチップ紙を介して接続されるフィルタと、を備え、
    前記フィルタは、
    フィルタの横断面を塞ぐようにして配置された絞り部本体と、該絞り部本体の一部をフィルタの長手方向に貫通して形成されると共に主流煙を流通させる貫通路とを有する、絞り部材と、
    前記絞り部材の後段に配設され、主流煙の煙成分を濾過する後段フィルタ材と、
    前記後段フィルタ材および前記絞り部材を、フィルタの長手軸を中心として相対回転可能とする回転機構と、を備え、
    前記後段フィルタ材および前記絞り部材の相対回転に伴い、前記後段フィルタ材の前端面に対する前記貫通路の対向位置が変更されるように、前記絞り部材の貫通路が形成されており、
    前記絞り部材の前段に、主流煙の煙成分を濾過する前段フィルタ材が配設されており、且つ、前記貫通路と前記前段フィルタ材との間には空洞部が設けられている、
    フィルタ付きシガレット。

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