JP6831384B2 - フィルタ及びたばこ製品 - Google Patents

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Description

本発明は、フィルタ及びたばこ製品に関する。
従来、チップセクションとボディセクションとが回転可能に係合し、チップセクションに隣接するボディセクションとチップセクションとは、それぞれ一方のたばこフィルタで満たされたセグメントと他方のたばこフィルタのないセグメントとに長手方向に分割され、相対的な角度によって煙の濾過作用の程度を可変にしたフィルタシガレットが提案されていた(例えば、特許文献1)。また、開孔を有した巻き紙と、開孔を有したチップ付け紙とで口端区域が周りを囲まれており、口端区域に対する空気の量を変えるために開孔の整合の度合いを調節するように一方の開孔は他方の開孔に対して回転可能になっている喫煙物も提案されていた(例えば、特許文献2)。
米国特許第3428050号明細書 特公平2−28318号公報
従来、たばこ製品の濾過特性又は空気導入割合を可変にする技術は提案されていたが、構造が複雑であり、製造には手間やコストがかかるという問題があった。そこで、本発明は、簡易な構成によりたばこ製品の濾過特性を変更できるようにすることを目的とする。
本発明の一側面に係るフィルタは、軸方向に沿って貫通孔が設けられたたばこ製品用のフィルタである。また、フィルタの外周に、周方向に沿ってスリットが設けられ、スリットを境に、フィルタの軸方向の両側を相対的に逆方向に、周方向に沿って捻ることにより、貫通孔の断面積が変化する。
このようにすれば、断面積の変化に伴い通気抵抗が変わり、当該フィルタを備えるたばこ製品の濾過特性を変化させることができる。すなわち、簡易な構成によりたばこ製品の濾過特性を変更できるようになる。
また、本発明の他の側面に係るたばこ製品は、軸方向に沿って貫通孔が設けられたフィルタであって、フィルタの外周に、周方向に沿ってスリットが設けられ、スリットを境に、フィルタの軸方向の両側を相対的に逆方向に、周方向に沿って捻ることにより、貫通孔の断面積が変化するフィルタと、フィルタの少なくとも一部を包むチップペーパーと、たばこ刻を含み、チップペーパーを介してフィルタと接続されるたばこロッドとを有する。このようにすれば、断面積の変化に伴い通気抵抗が変わり、たばこ製品のフィルタ濾過特性も変化する。すなわち、簡易な構成によりたばこ製品の濾過特性を変更できるようになる。
また、チップペーパーはたばこ製品の周方向に沿って切れ目又はミシン目を有し、当該切れ目又はミシン目よりもたばこ刻側の部分がフィルタのうちスリットよりもたばこ刻側の部分と接続され、チップペーパーのうち切れ目又はミシン目よりも吸口側の部分がフィルタのうちスリットよりも吸口側の部分と接続されるようにしてもよい。このようにすれば、フィルタのうちスリットよりもたばこ刻側の部分に接続されたチップペーパーとフィルタのうち吸口側の部分に接続されたチップペーパーとが、切れ目を境に互いに逆方向に回動するようになる。
また、チップペーパーは、フィルタのスリットよりも吸口側に通気孔を有するようにしてもよい。このようにすれば、フィルタの貫通孔の断面積の変化に伴い、ユーザがたばこ製品を吸引したときの通気孔からの空気導入割合が変わる。
また、たばこ製品は、スリットよりもたばこロッド側に、呈味成分又は香料成分を含む香味源を保持するようにしてもよい。このようにすれば、フィルタを捻ることで呈味成分又は香料成分の放出量を変更可能なたばこ製品を提供できるようになる。
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、簡易な構成によりたばこ製品の濾過特性を変更できるようになる。
シガレットの一例を示す分解斜視図である。 センターホールフィルタの変形を説明するための斜視図である。 シガレットを模式的に表す縦断面図である。 シガレットのCHセグメントをひねった状態を示す模式的な断面図である。 シガレットのCHセグメントをさらにひねった状態を示す模式的な断面図である。 内部に香味源を備えるシガレットの一例を示す縦断面図である。 シガレットのCHセグメントをひねった状態を示す模式的な断面図である。 香味源を保持するキャビティを有するシガレットの一例を示す模式的な縦断面図である。 シガレットの製造方法を模式的に示す図である。 切れ目がスリット上に設けられたシガレット1の例を示す図である。 シガレットをスリット上で切断した横断面の一例である。
本発明に係るたばこ製品の実施形態について、図面に基づいて説明する。
<実施形態1>
図1は、たばこ製品の一例であるフィルタシガレット(紙巻きたばこ。単に「シガレット」とも呼ぶ)の分解斜視図である。シガレット1は、ほぼ円柱形状に成形される。本実施形態では、シガレット1の長手方向を軸方向と呼び、曲面を側面とも呼ぶものとする。シガレット1は、たばこロッド11とセンターホール(CH)フィルタ12と、アセテートフィルタ13とを含む。たばこロッド11は、葉たばこの刻(「たばこ刻」とも呼ぶ)を巻紙で包んだものである。CHフィルタ12は、ほぼ円柱形状であるフィルタの軸方向に沿って、横断面のほぼ中心に貫通孔(センターホール)121が設けられた円筒状のフィルタである。また、CHフィルタ12の、軸方向中央付近の外周には、非貫通の切れ目であるスリット122が周方向に沿って、かつ全周にわたって設けられている。CHフィルタ12は、一般的なフィルタと同様に、アセテート繊維に可塑剤を加えて成形することができ、側面外周を素材紙(図示せず)で包まれている。なお、スリット122は素材紙の上から設けられている。また、アセテートフィルタ13は、アセテート繊維で円柱形状に成形された一般的なフィルタである。
CHフィルタ12とアセテートフィルタ13とは軸方向に隣接して配置されると共に成形紙14で側面外周を包まれ、円柱形状に成形される。成形紙14には、スリット122よりも、シガレット1の軸方向における刻側に切れ目141が設けられている。なお、成形紙14は、成形紙14の端部同士が重なり合った部分に接着剤(図示せず)が塗布されて貼り合わされると共に、内周の一部にも、軸方向に沿って接着剤(図示せず)が塗布され、CHフィルタ12及びアセテートフィルタ13と接着される。
また、たばこロッド11とCHフィルタ12及びアセテートフィルタ13とは、軸方向に隣接して配置されると共にチップペーパー15で側面外周を包まれ、円柱形状に成形される。チップペーパー15には、シガレット1の軸方向においてスリット122よりも刻側に切れ目151が設けられ、スリット122よりも吸口側(すなわち、アセテートフィルタ13側)には、シガレット1の使用者が吸引する際に空気を取り入れるための貫通孔である給気部(「通気孔」とも呼ぶ)152が設けられている。給気部152は、主流煙を希釈するための空気を外部からフィルタ内に取り入れる取入れ口である。具体的には、給気部152は、CHフィルタ12の全周にわたって複数設けられたドット状の孔によって構成されている。なお、チップペーパー15も、チップペーパー15の端部同士が重なり合った部分が接着剤で貼り合わされると共に、内周の一部にも軸方向に沿って接着剤(図示せず)が塗布され、たばこロッド11並びにCHフィルタ12及びアセテートフィルタ13と接着される。
図2は、CHフィルタ12の変形を説明するための斜視図である。本実施形態に係るCHフィルタ12は、図2に矢印で示すように、スリット122の軸方向における両側を、周方向に沿って互いに逆向きにひねることにより、横断面の形状を変化させることができる。すなわち、CHフィルタ12をひねることによりスリット122が設けられた部分にせん断応力が集中し、スリット122が設けられた部分が絞られて貫通孔121の内径が小さくなり、貫通孔121を閉塞させることができる。このように、CHフィルタ12は、簡易な構成によりCHフィルタ12の通気抵抗を変化させ、給気部152から導入される空気の比率(空気導入割合)を変更できるようになっている。なお、CHフィルタ12は、ひねられたときに、スリット122が設けられた部分の外径が変化しないものであっても、変化するものであってもよい。
図3は、シガレット1を模式的に表す縦断面図である。図3では、チップペーパー等の巻紙の厚み等を強調して表現すると共に、接着されていない部分を強調するために間隙を空けている。シガレット1は、軸方向に並んだ性質の異なる領域であるセグメントを複数有する。具体的には、シガレット1は、たばこロッド11を備えるたばこロッドセグメント110と、貫通孔121を有するCHフィルタ12を備えるセンターホール(CH)セグメント120(120a及び120b)と、アセテートフィルタ13を備える吸口側のアセテートフィルタセグメント130とを有する。なお、CHフィルタ12の軸方向のほぼ中央にはスリット122が設けられており、図3の例ではスリット122の両側が刻側部分120aと吸口側部分120bとに分けられている。また、図1に示したように、成形紙14には側面の全周にわたって切れ目141が設けられており、チップペーパー15には側面の全周にわたって切れ目151が設けられている。
また、図3には成形紙14とCHフィルタ12及びアセテートフィルタ13との間、並びにチップペーパー15とたばこロッド11及び成形紙14との間にそれぞれ接着剤142及び接着剤153を示している。接着剤142及び接着剤153は、周方向の一部に塗布される。また、成形紙14の切れ目141及びチップペーパー15の切れ目151に合わせて軸方向の一部には接着剤142及び接着剤153が全周にわたって塗布されていない部分がある。すなわち、スリット122は、側面の全周にわたってチップペーパー15の切れ目151と連通している。換言すれば、成形紙14のうち、周方向に沿って設けられた切れ目141の刻側は、CHフィルタ12のスリット122よりも刻側と接着され、成形紙14のうち切れ目141よりも吸口側は、CHフィルタ12のスリット122よりも吸口側と接着されている。同様に、チップペーパー15のうち、周方向に沿って設けられた切れ目151の刻側は、CHフィルタ12のスリット122よりも刻側と、成形紙14を介して間接的に接着され、チップペーパー15のうち切れ目151よりも吸口側は、CHフィルタ12のスリット122よりも吸口側と、成形紙14を介して間接的に接着されている。ここで、スリット122の刻側部分120aと吸口側部分120bとが成形紙14又はチップペーパー15を介して接続されていると、使用者がCHフィルタ12をひねる際に回動を妨げることになる。本実施形態では、成形紙14の切れ目141及びチップペーパー15の切れ目151を設けることにより、成形紙14及びチップペーパー15をそれぞれスリット122の刻側に接続された部分と吸口側に接続された部分とに分け、刻側部分120aと吸口側部分120bとが相対的に回動できるようにしている。
また、チップペーパー15には給気部152が設けられている。図3のように貫通孔121が絞られていない状態では貫通孔121の通気抵抗が低く、一点鎖線の矢印の太さで示すように、給気部152から吸口側へ取り入れられる空気よりも貫通孔121から吸口側へ取り入れられる空気の方が多くなっている。
図4は、図3に示したシガレット1のCHセグメント120をひねった状態を示す模式的な断面図である。図4の例では、CHセグメント120の刻側部分120aと吸口側部分120bとがたがいに逆方向にひねられ、境目のスリット122部分においてCHフィルタ12の横断面の径及びその内部の貫通孔121の内径が図3に示した状態よりも小さくなっている。このとき、貫通孔121の通気抵抗が図3に示した状態よりも上がる。したがって、図4に一点鎖線の矢印で示すように、貫通孔121から取り入れられる空気の導入量は、図3に示した状態よりも減少している。一方、給気部152から取り入れられる空気の導入量は、図3に示した状態よりも増大している。
図5は、図4に示したシガレット1のCHセグメント120をさらにひねった状態を示す模式的な断面図である。図5の例では、スリット122部分においてCHフィルタ12の横断面の径及びその内部の貫通孔121の内径が図4に示した状態よりもさらに小さくなっており、ここでは捻ることで貫通孔が完全に閉塞した状態を表している。このとき、貫通孔121の通気抵抗は図4に示した状態よりもさらに上昇する。したがって、図5に一点鎖線の矢印で示すように、貫通孔121から取り入れられる空気の導入量は、図4に示した状態よりもさらに減少し、給気部152から取り入れられる空気の導入量は、図4に示した状態よりもさらに増大する。
以上のように、本実施形態にかかるシガレット1のCHフィルタ12は、ひねることにより内部の貫通孔121の断面積が変化する。また、これに伴い通気抵抗を変えることができ、給気部152からの空気導入量も変化する。すなわち、簡易な構成によりたばこ製品の空気導入割合を変更できるようになり、またCHフィルタ内を通過する主流煙がフィルタ材部分を通過するか空洞部分通過するか変化させることができるため、ニコチンやタールの濾過率を変更することができる。
<実施形態2>
図6は、内部に香味源を備えるシガレットの一例を示す縦断面図である。実施形態2では、貫通孔121の内部にパウダーボール16を備える。パウダーボールとは、呈味成分と香料成分とのうち少なくとも何れか一方を含む原料粉末を一塊とした粉末含有物であって、外力を加えることで粉末となるものである。また、粉末は、使用者が吸引すると貫通孔121を通過して使用者の口腔内に導入される。使用者は、シガレット1を押圧して内部のパウダーボール16を粉末状にし、粉末を吸引することで、味や香り、又はその両方を得ることができる。本実施形態に係るシガレット1は、貫通孔121の内径を変化させることで通気抵抗が変わり、同時に使用者の口腔への粉末の放出量も変化するようになっている。なお、このようなパウダーボールは、既存の技術を用いて製造することができる。
実施形態2では、たばこロッド11とCHフィルタ12との間にアセテートフィルタ13が配置されている。このようにすれば、タバコ刻が貫通孔121内へ移動したり、パウダーボール16の粉末がたばこロッド11内へ移動したりすることを防止できる。また、使用者が咥える吸口側の端部は、CHフィルタ12の貫通孔121が開口している。なお、図6に示すように、製品の初期状態においては貫通孔121が閉塞しており、パウダーボール16やその粉末がシガレット1の外部にこぼれないようになっている。
図7は、図6に示したシガレット1のCHセグメント120をひねった状態を示す模式的な断面図である。すなわち、図7は、図6に示したCHセグメント120の刻側部分120aと吸口側部分120bとが互いに逆方向であって、貫通孔121の内径が開く方向にひねられた状態を示している。そして、図7では、境目のスリット122部分においてCHフィルタ12の横断面の径及びその内部の貫通孔121の内径が図6に示した状態よりも大きくなっている。また、図7ではパウダーボール16がつぶされて粉末16aになっている。そして、使用者が吸引すると、図6に示すように粉末16aは貫通孔121内を通過し使用者の口腔へ移動する。
以上のように、実施形態2にかかるシガレット1のCHフィルタ12も、ひねることにより通気抵抗および濾過率を変化させることができる。これにより、給気部152からの空気導入量を変化させることができるとともに、貫通孔121内における物理的な粉末の移動量を変化させることができる。
図6及び図7ではパウダーボール16を例示したが、シガレット1が液体状の香料成分を内包するカプセル状の香味源である香料カプセル(図示せず)を保持するようにしてもよい。使用者は、シガレット1の外側から押圧等して香料カプセルに外力を加えることにより、香料カプセルを破壊することができる。また、香料カプセルが破壊されると内部の香料成分が放出され、CHフィルタ12に香料成分が担持される。そして、香料成分の少なくとも一部が気化又はエアロゾル化し、使用者はこれを吸引することで香味を感じることができる。この場合も、使用者は、CHフィルタ12をひねることにより通気抵抗を変化させ、CHフィルタ12からの空気導入量(すなわち、CHフィルタ12内の香料成分が担持された部分を通過して導入される空気の量)を変化させることで、吸気に含まれる香料成分の量を変化させることができる。なお、このような香料カプセルも、既存の技術を用いて製造することができる。
また、パウダーボール16や香料カプセルのような香味源は、CHフィルタ12の貫通孔121内でなく、チップペーパーや成形紙等で包まれた空洞部分であるキャビティ内に保持されるようにしてもよい。図8は、香味源を保持するキャビティを有するシガレットの一例を示す模式的な縦断面図である。図8の例では、図6及び図7に示したシガレット1のアセテートフィルタ13とCHフィルタ12との間に、成形紙14及びチップペーパー15で包まれた空洞の領域であるキャビティセグメント160を有する。そして、キャビティセグメント160には、パウダーボール16が保持されている。上述の通り、キャビティ内には、パウダーボール16の代わりに香料カプセルを保持させるようにしてもよい。香料カプセルを保持させる場合、成形紙14又はチップペーパー15として、香料カプセルが内包する香料の性質に応じて耐水性又は耐油性を有する素材を採用してもよい。また、実施形態2において、チップペーパー15の給気部152を設けないようにしてもよい。
<製造方法>
図9は、図8に示したキャビティを有するシガレット1の製造方法を模式的に示す図である。まず、フィルタの外径を形成するための円筒状の空隙とフィルタに貫通孔を設けるための治具であるマンドレルとを備える熱成形装置(図示せず)によって、軸方向に沿って横断面のほぼ中心に貫通孔を有するCHフィルタ12が形成される。また、連続したロッド状に形成されたCHフィルタ12は、一点鎖線で示すように、例えば製品のフィルタの2倍の長さに切断される(ステップS1)。その後、CHフィルタ12を周方向に回転させつつその周囲にロータリーカッターでスリット122を入れる(ステップS2)。また、CHフィルタ12を、フィルタの製造装置であるコンバイナー(図示せず)へ供給する。そして、CHフィルタ12は、上述したパウダーボール16及びアセテートフィルタ13と並べて配置され、成形紙14で一体に包装される(ステップS3)。なお、成形紙14には、切れ目141が設けられている。その後、成形紙14で包装されたアセテートフィルタ13、パウダーボール16を含むキャビティ及びCHフィルタ12からなるフィルタ部分は、一点鎖線で示すように、吸口側の端部同士が結合した形状に切断される。そして、両端のアセテートフィルタ13に隣接してたばこロッド11が配置され、チップペーパー15で包装された後、一点鎖線で示すように、軸方向の中央を切断することにより1本のシガレット1が形成される(ステップS4)。なお、チップペーパー15には、切れ目151が設けられている。なお、スリット122の入ったCHフィルタ12をコンバイナーに供給する前に捻り貫通孔を完全に閉塞した状態にすることで、製造時のパウダーボールの粉末漏れも防止できる。
<変形例>
実施形態1において、CHフィルタ12とアセテートフィルタ13とを、逆に配置してもよい。すなわち、図6のように、シガレット1は、吸口側にCHフィルタ12を備え、CHフィルタ12とたばこロッド11との間にアセテートフィルタ備える構成にしてもよい。また、CHフィルタ12の両側にアセテートフィルタ13を1つずつ備える構成としてもよい。これらの構成であっても、シガレット1の空気導入割合や濾過率を変更できるようになる。
また、実施形態又は変形例において、切れ目141及び切れ目151の少なくともいずれかは、いわゆるミシン目であってもよい。使用者がCHフィルタ12をひねると、ミシン目に沿って切り離されて切れ目141又は切れ目151が形成され、CHフィルタ12は刻側部分120aと吸口側部分120bとが逆方向に回動する。このような成形紙14又はチップペーパー15を採用すれば、製造時には一体の巻紙として包装することができ、必要に応じて切り離すことができるようになる。同様に、切れ目141又は切れ目151は予め切り離され、切れ目の端部が互いに重ね合わされていてもよい。
また、切れ目141又は切れ目151と、スリット122との相対的な位置は、上述の例には限定されない。例えば図10に示すように、切れ目141及び切れ目151がほぼスリット122上に設けられていてもよい。このようにすれば、成形紙14やチップペーパー15を巻いた状態でまとめてスリット122を形成することができ、製造にかかる工数を減少させることができる。また、給気部152と同様に、スリット122からも外気を取り入れることができる。一方、CHフィルタ12のスリット122周辺は、使用者がひねることでアセテート繊維の密度が変化するため、スリット122から外気が導入される場合、その量を設計するのは難しい。したがって、図3等に示したように、切れ目141又は切れ目151とスリット122とを軸方向においてずらして設ける方が、給気部152からの空気導入量の精度を向上させる上では好ましい。なお、切れ目141又は切れ目151は、スリット122よりも軸方向において吸口側に設けられていてもよい。
また、CHフィルタ12の貫通孔121は、横断面視上、中心から偏った位置に設けられていてもよい。ただし、CHフィルタ12のほぼ中央に貫通孔121が設けられていた方が、使用者がCHフィルタ12をひねり易くなる。また、非貫通の溝であるスリット122は、全周にわたって深さが一定であってもよいし、偏りがあってもよい。例えば、図11は、図3に示したA−A線で切断したA−A断面図の一例である。具体的には、図11は、シガレット1をスリット122上で切断した横断面を表している。なお、図11では、成形紙14やチップペーパー15を省略している。スリット122の底部が形成する形状は、横断面視上、シガレット1の外径や貫通孔121の内径と同心の正円としてもよい。シガレット1の外径や貫通孔121の内径と同心にすることで、使用者がCHフィルタ12をひねる際にせん断応力がCHフィルタ12の断面に均等にかかるため、ひねり易くなる。なお、このようなスリットの形状は、スリットを形成するロータリーカッターの形状に応じて変更することができる。
また、上述のたばこロッド11を含まないフィルタ部分であって、任意のたばこ製品に装着できるものを提供するようにしてもよい。たばこ製品としては、例えばフィルタを備えるフィルタシガレット及びフィルタのない両切たばこといった紙巻たばこ、シガー(葉巻)、シガリロ等が例示できる。
なお、スリットの深さや、フィルタの径と貫通孔の径との比率、アセテート繊維の密度等のスペック、可塑剤の添加量、成型紙やチップペーパーの材質や坪量等について、好ましい値を適宜選択することができる。例えば、貫通孔121を閉塞させるためには、貫通孔121の内径は、CHフィルタ12の外径の二分の一以下が好ましく、三分の一以下がより好ましい。また、捻る操作を容易にするためにはスリット122が深い方が好ましい。一方、例えば所定の強度を担保するためには、スリット122を入れたCHフィルタ12の残厚が1mm以上ある方が好ましい。さらに、CHフィルタは素材紙を用いないノンラップフィルタを用いてもよく、またCHフィルタと共に成形紙で外周を包まれるフィルタはアセテートフィルタの他にもチャコールフィルタ、トウ埋め込み型カプセルフィルタなどの既知のフィルタを適宜組み合わせることができる。
1 シガレット(たばこ製品)
11 たばこロッド
12 センターホール(CH)フィルタ
13 アセテートフィルタ
14 成形紙
15 チップペーパー
16 パウダーボール(香味源)
16a 粉末
121 貫通孔
122 スリット
141 切れ目
142 接着剤
151 切れ目
152 給気部(通気孔)
153 接着剤

Claims (5)

  1. アセテート繊維で成形されたたばこ製品用のフィルタであって当該フィルタの断面のほぼ中央に、当該フィルタの軸方向に沿って貫通孔が設けられたフィルタであって、
    前記フィルタの外周に、周方向に沿ってスリットが設けられ、
    前記スリットを境に、前記フィルタの前記軸方向の両側を相対的に逆方向に、周方向に沿って捻ることにより、前記貫通孔の断面積が変化する
    フィルタ。
  2. アセテート繊維で成形されたたばこ製品用のフィルタであって当該フィルタの断面のほぼ中央に、当該フィルタの軸方向に沿って貫通孔が設けられ、当該フィルタの外周に、周方向に沿ってスリットが設けられ、前記スリットを境に、前記フィルタの前記軸方向の両側を相対的に逆方向に、周方向に沿って捻ることにより、前記貫通孔の断面積が変化するフィルタと、
    前記フィルタの少なくとも一部を包むチップペーパーと、
    記チップペーパーを介して前記フィルタと接続されるたばこロッドと、
    を有するたばこ製品。
  3. 前記チップペーパーは前記たばこ製品の周方向に沿って切れ目又はミシン目を有し、当該切れ目又はミシン目よりも前記たばこロッド側の部分が前記フィルタのうち前記スリットよりも前記たばこロッド側の部分と接続され、前記チップペーパーのうち前記切れ目又はミシン目よりも吸口側の部分が前記フィルタのうち前記スリットよりも吸口側の部分と接続される
    請求項2に記載のたばこ製品。
  4. 前記チップペーパーは、前記フィルタの前記スリットよりも吸口側に通気孔を有する
    請求項2又は3に記載のたばこ製品。
  5. 前記スリットよりも前記たばこロッド側に、呈味成分又は香料成分を含む香味源を保持する
    請求項2から4のいずれか一項に記載のたばこ製品。
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