JP6887023B2 - 喫煙物品および喫煙物品のフィルター - Google Patents

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Description

本発明は、喫煙物品および喫煙物品のフィルターに関する。
フィルター内の粉末を吸引することで、味や香り、又はその両方を楽しむシガレットが知られている。例えば、特許文献１には、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粉末含有物と、当該粉末含有物が配置されたキャビティと、当該キャビティと吸口端とを連通して粉末が通る流路を、含むフィルターを備えた喫煙物品が開示されている。
国際公開第２０１６／１８１８４３号
特許文献１に記載されているフィルターにおいては、粉末の流路の内径を、一塊の粉末含有物の外径よりも小さくすることで、製造時や輸送時など、意図しないタイミングで粉末がこぼれてしまう粉こぼれを抑制できる。しかしながら、従来の技術においては、キャビティ内における粉末形態の粉末含有物のデリバリー効率について改善の余地があった。
本発明は、上記の問題に鑑み、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粉末を吸引することができる喫煙物品のフィルターに関し、吸引時における粉末のデリバリー効率を従来よりも改善できる技術を提供することを課題とする。
本発明は、上述した課題を解決するため、粉末含有物が配置されたキャビティの上流側に整流部材を連設することで、上流側から流れてくる主流煙を整流部材によって整流しつつキャビティに導入することとした。
より詳細には、本発明に係る喫煙物品は、たばこ刻を含むたばこロッドと、チップペーパーを介して前記たばこロッドの端部に接続されるフィルターと、を備え、前記フィルターは、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粉末含有物と、前記粉末含有物が配置されたキャビティと、前記キャビティの上流側に連設され、上流側から流れてくる主流煙を整流して前記キャビティに導く整流部材と、を有する。
喫煙物品には、シガレット、葉巻、シガリロ、電子デバイス加熱又は炭素熱源などによりたばこの喫味や香味、又はその両方を吸引する喫煙具、および非加熱型でたばこの喫味や香味、又はその両方を吸引する喫煙具が例示される。
また、本発明に係る喫煙物品において、前記整流部材は、前端面から後端面に亘って横断面の一部に配置されると共に相対的に通気抵抗の低い低通気抵抗部と、前端面から後端面に亘って横断面の残部に配置されると共に前記低通気抵抗部よりも通気抵抗が高い高通気抵抗部と、を有し、前記低通気抵抗部を通じて上流側から流れてくる主流煙を前記キャビティに導いても良い。
また、本発明に係る喫煙物品において、前記整流部材は、当該整流部材を軸方向に貫通する中空路と、当該中空路以外の領域に形成されると共に主流煙の流通を制限する通気制限部と、を有し、前記中空路が前記低通気抵抗部に対応し、前記通気制限部が前記高通気抵抗部に対応していても良い。
また、本発明に係る喫煙物品において、前記整流部材は、ロッド状に成形された濾材によって形成されており、前記低通気抵抗部は前記高通気抵抗部よりも濾材の密度が低くても良い。
また、本発明に係る喫煙物品は、前記キャビティの下流側に連設され、前記キャビティと吸い口端を連通すると共に前記粉末を前記キャビティから前記吸い口端に供給するための粉末供給路が軸方向に沿って形成された吸い口フィルター部を、更に備えていても良い。
また、本発明に係る喫煙物品において、前記粉末供給路は、一塊状における前記粉末含有物の進入を抑制可能な横断面を有していても良い。
また、本発明に係る喫煙物品において、前記整流部材における前記低通気抵抗部（例えば、中空路）と前記吸い口フィルター部における前記粉末供給路が、前記フィルターの横断面において対応する位置に配置されていても良い。
また、本発明に係る喫煙物品において、前記整流部材における前記低通気抵抗部（例えば、中空路）と前記吸い口フィルター部における前記粉末供給路が、前記フィルターの横断面において対応しない位置に配置されていても良い。
また、本発明に係る喫煙物品において、前記低通気抵抗部（例えば、中空路）は、前記整流部材の横断面における外周側の領域に配置されていても良い。
また、本発明に係る喫煙物品において、前記整流部材の前記外周側の領域に、複数の前記低通気抵抗部（例えば、中空路）が配置されていても良い。
また、本発明に係る喫煙物品において、前記整流部材における前記外周側の領域の周方向に沿って、複数の前記低通気抵抗部（例えば、中空路）が一定間隔で配置されていても良い。
また、本発明に係る喫煙物品において、前記低通気抵抗部（例えば、中空路）が、前記整流部材の横断面における中央領域に配置されていても良い。
ここで、本発明は、上述した喫煙物品のフィルターとして特定してもよい。具体的には、本発明に係る喫煙物品のフィルターは、呈味成分と香料成分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粉末含有物と、前記粉末含有物が配置されたキャビティと、前記キャビティの上流側に連設され、上流側から流れてくる主流煙を整流して前記キャビティに導く整流部材と、を備える。
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、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粉末を吸引することができる喫煙物品のフィルターに関し、吸引時における粉末のデリバリー効率を従来よりも改善することができる。
図１は、実施形態１に係るシガレットの外観斜視図を示す図である。 図２は、実施形態１に係るシガレットの要部の縦断面図を示す図である。 図３は、実施形態１に係る吸い口フィルター部の横断面を示す図である。 図４は、実施形態１に係る整流部材の横断面を示す図である。 図５は、実施形態１に係るフィルターにおける粉末含有物が圧壊されて粉末形態となった状態を示す図である。 図６は、各実施例のコントロールシガレットに対する粉末デリバリー量変化率の一覧を示す図である。 図７Ａは、各実施例に係る整流部材の横断面を示す図である。 図７Ｂは、各実施例に係る整流部材の横断面を示す図である。 図８は、実施例において粉末デリバリー量の測定に使用する喫煙器を示す図である。 図９Ａは、変形例１に係るシガレットのフィルターの縦断面図である。 図９Ｂは、変形例１に係るフィルターの整流部材の横断面図である。 図９Ｃは、変形例１に係るフィルターの吸い口フィルター部の横断面図である。 図１０Ａは、変形例２に係るシガレットのフィルターの縦断面図である。 図１０Ｂは、変形例２に係るフィルターの整流部材の横断面図である。 図１０Ｃは、変形例２に係るフィルターの吸い口フィルター部の横断面図である。 図１１Ａは、変形例３に係るシガレットのフィルターの縦断面図である。 図１１Ｂは、変形例３に係るフィルターの整流部材の横断面図である。 図１１Ｃは、変形例３に係るフィルターの吸い口フィルター部の横断面図である。 図１２Ａは、変形例４に係るシガレットのフィルターの縦断面図である。 図１２Ｂは、変形例４に係るフィルターの整流部材の横断面図である。 図１２Ｃは、変形例４に係るフィルターの吸い口フィルター部の横断面図である。
以下、本発明に係る喫煙物品の一例であるフィルター付きシガレットの実施形態について、図面を参照して詳しく説明する。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。
＜実施形態１＞
図１は、実施形態１に係るシガレット１の外観斜視図である。図２は、実施形態１に係るシガレット１の要部の縦断面図である。シガレット１は、たばこロッド２と、このたばこロッド２の一端にチップペーパー３を介して接続されたフィルター４とを備えるフィルター付きシガレットである。
たばこロッド２は、たばこ刻２１を巻紙２２で巻き取って円柱状（棒形状）に成形したものである。フィルター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するための部材であり、たばこロッド２と実質的に同径の円柱状に成形されている。
フィルター４は、巻取紙４５およびチップペーパー３によって巻かれており、チップペーパー３を介して、たばこロッド２の後端側に接続されている。チップペーパー３は、たばこロッド２の端部とフィルター４を一体に巻き取ることで、これらを接続（連結）する。以下、たばこロッド２の長手方向（軸方向）において、フィルター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」（先端）と呼ぶ。また、フィルター４の長手方向（軸方向）において、たばこロッド２と接続される方の端部を「前端」と呼び、前端と反対側の端部を「吸い口端」と呼ぶ。また、シガレット１（たばこロッド２、フィルター４）の長手方向（軸方向）に沿った断面を「縦断面」と定義し、それとは直交する方向の断面を「横断面」と定義する。また、「上流」および「下流」は、主流煙の流れを基準とした相対的な位置関係を意味する。なお、図２に示す符号ＣＬは、シガレット１（たばこロッド２、フィルター４）の中心軸を示す。
フィルター４は、たばこロッド２の後端側に接続された上流フィルター部４１、吸い口端側に位置する吸い口フィルター部４２、上流フィルター部４１と吸い口フィルター部４２との間に形成された整流部材４０および空洞状のキャビティ４３、キャビティ４３に収容された粉末含有物４４等を含んでいる。フィルター４は、前端側から、上流フィルター部４１、整流部材４０、キャビティ４３、吸い口フィルター部４２の順にこれらが設けられている。粉末含有物４４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ものであり、喫煙者によって圧壊されることで粉末となる。
上流フィルター部４１、および吸い口フィルター部４２は、例えば、アセテート等のフィルター繊維を円柱状に成形したものであり、巻取紙４５によって、上流フィルター部４１、吸い口フィルター部４２、および整流部材４０が一体に巻き取られている。フィルター４に使用する巻取紙４５は、一般的な製品に使用される通気性を有する巻取紙でもよく、また、通気性を有しないものでもよい。巻取紙４５の材質には、一般的には植物性の繊維で作製された紙が用いられるが、ポリマー系（ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロンなど）の化学繊維を用いたシート又はポリマー系のシートを用いてもよく、また、アルミ箔のような金属箔を用いてもよい。なお、フィルター４には、所謂ノンラップフィルターを用いてもよい。ノンラップフィルターとは、フィルター材と、このフィルター材を円筒状に成形する外皮層とを有し、この外皮層はフィルター材の熱成形により得ることができる。ノンラップフィルターを用いた場合には巻取紙は省略することができる。
吸い口端側に位置する吸い口フィルター部４２には、粉末供給路４２１が吸い口フィルター部４２を軸方向に貫通するように設けられており、この粉末供給路４２１によってキャビティ４３と吸い口端が連通されている。粉末供給路４２１は、一塊状態における粉末含有物４４の進入を抑制可能な横断面を有している。また、整流部材４０は、キャビティ４３の上流側に連設され、上流側から流れてくる主流煙を整流してキャビティ４３に導くための部材である。より詳しくは、整流部材４０は、上流フィルター部４１とキャビティ４３との間に軸方向に連設されている。整流部材４０は、前端面から後端面に亘って横断面の一部に配置されると共に相対的に通気抵抗の低い低通気抵抗部と、前端面から後端面に亘って横断面の残部に配置されると共に低通気抵抗部よりも通気抵抗が高い高通気抵抗部を有し、低通気抵抗部を通じて上流側から流れてくる主流煙を前記キャビティに導く部材である。より詳しくは、整流部材４０は、当該整流部材４０を軸方向に貫通する中空状の中空路４００と、当該中空路４００以外の領域に形成される通気制限部４０１を有し、通気制限部４０１において主流煙の流通を制限する。この場合、整流部材４０における中空路４００が低通気抵抗部に対応し、通気制限部４０１が高通気抵抗部に対応する。なお、「主流煙の流通を制限する」とは、整流部材４０における通気制限部４０１において、主流煙の流通を完全に禁止せず、主流煙が通気制限部４０１を僅かに流通することを許可しても良い。すなわち、整流部材４０における中空路４００に比べて、通気制限部４０１の通気抵抗が相対的に大きくなっていることで、通気制限部４０１を流通する主流煙の量が実質的に０、或いは、中空路４００に比べて顕著に少なくなっていても良い。粉末供給路４２１における中空路４００および通気制限部４０１の詳細については後述する。また、フィルター４は、チップペーパー３によって巻き取られることで、たばこロッド２と一体に連結されている。
チップペーパー３には、一般的には植物性の繊維で作製された紙が用いられるが、ポリマー系（ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロンなど）の化学繊維を用いたシート又はポリマー系のシートを使用してもよいし、アルミ箔のような金属箔を用いてもよい。なお、フィルター４は、メンソールなどの香料を含有するものでもよい。香料の加香方法は特に限定されてないが、例えば香料を吸着させた、ひも状の物質をフィルター４に配置する、あるいはフィルター４の充填物に香料を含有させる、あるいはカプセルなどの香料を固定化した材料をフィルター４に配置する方法が知られている。
チップペーパー３および巻取紙４５のうち、上流フィルター部４１に対応する位置には、ベンチレーション用の空気（外気）をフィルター４内に導入して主流煙を希釈する複数の通気孔（以下、「上流フィルター部領域通気孔」という）３１が環状に形成されている。巻取紙４５は、通気性を有しない、或いは、通気度の低いものを用いても良い。また、上流フィルター部領域通気孔３１の開口面積（複数の上流フィルター部領域通気孔３１を配置する場合には総開口面積）を調整することでＶｆ値（全通気流量に占めるフィルターからの空気流入量の割合）を調節することができる。シガレットのタール値をＶｆ値によって設計し、粉末含有物４４を圧壊することで形成された粉末を最大限デリバリーさせることができる。
キャビティ４３は、フィルター４の内部に形成された空間であり、詳細には、上流フィルター部４１の後端の面と吸い口フィルター部４２の前端の面と巻取紙４５によって囲まれた円柱状の空間である。キャビティ４３は、粉末含有物４４を設置できる大きさを有していればよい。粉末含有物４４を複数設置する場合、キャビティ４３は、複数の粉末含有物４４を設置できる大きさとする必要がある。また、キャビティ４３の形状は特に限定されない。
粉末含有物４４は、原料粉末を一塊とした球状であり、外力を加えることで粉末となる。外力とは、例えば、製造時や輸送時にかかる力よりも強い力や、喫煙する際の吸引力よりも強い力である。外力には、喫煙者が指で加える力（潰す力）が例示される。例えば、粉末含有物４４が粉末となる破壊強度は、５Ｎ以上６０Ｎ以下である。好ましくは、粉末含有物４４が粉末となる破壊強度は、２０Ｎ以上３０Ｎ以下、より好ましくは、２０Ｎ以上２５Ｎ以下である。また、粉末含有物４４の形状は特に限定されず、楕円体、円柱、中空円筒、円錐、角錐、トーラス体、立方体や直方体といった多面体、又はそれらの形状を組み合わせてもよい。また、粉末含有物４４を構成する原料粉末は、少なくとも一部が粉末供給路４２１を通過可能な粒子径を有している。例えば、原料粉末の粒子径は、１０μｍ〜３００μｍの範囲で設定されていてもよい。
粉末含有物４４は、原料粉末としての核剤に水を適量加え混合後に成形し、乾燥させることで製造することができる。また、粉末含有物４４の原料としてバインダーを加えてもよい。また、核剤に対して、水と共に香料を加えてもよい。核剤としては、単糖・二糖・多糖類又はその誘導体が使用できる。例えば、ケトトリオース（ジヒドロキシアセトン）、アルドトリオース（グリセルアルデヒド）、ケトテトロース（エリトルロース）、アルドテトロース（エリトロース、トレオース）、ペントース ケトペントース（リブロース、キシルロース）アルドペントース（リボース、アラビノース、キシロース、リキソース）、デオキシ糖（デオキシリボース）ケトヘキソース（プシコース、フルクトース、ソルボース、タガトース）、アルドヘキソース（アロース、アルトロース、グルコース、マンノース、グロース、イドース、ガラクトース、タロース）、デオキシ糖（フコース、フクロース、ラムノース）、セドヘプツロース、スクロース、ラクトース、マルトース、トレハロース、ツラノース、セロビオース、ラフィノース、 メレジトース、マルトトリオース、アカルボース、 スタキオース、グルコース、デンプン（アミロース、アミロペクチン）、セルロース、デキストリン、グルカン、フルクトース等が挙げられる。これらの単糖、二糖、多糖類又はその誘導体は、単独で用いてもよく、また混合して用いてもよい。核剤は、口腔内で実質的に溶解可能であることが好ましい。
また、バインダーとしては、水溶性ポリマー、例えば、デキストリン、ゼラチン、アラビアガム、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース等を用いることができる。バインダーの添加量としては、核剤に対し１０ｗｔ％以下であることが好ましい。
核剤に加える香料は特に限定されず、既存の香料を使用できるが、粉末香料および油性香料が特に適している。主な粉末香料としては、カモミール、フェヌグリーク、メンソール、ハッカ、シンナモン、ハーブ等を粉末にしたものが挙げられる。また、主な油性香料としては、ラベンダー、シンナモン、カルダモン、セレリー、チョウジ、カスカリラ、ナッツメグ、サンダルウッド、ベルガモット、ゼラニウム、ハチミツエッセンス、ローズ油、バニラ、レモン、オレンジ、ハッカ、ケイ皮、キャラウエー、コニャック、ジャスミン、カモミール、メントール、カシヤ、イランイラン、セージ、スペアミント、フェンネル、ピメント、ジンジャー、アニス、コリアンダ、コーヒー等が挙げられる。これらの粉末香料および油性香料は、単独で用いてもよく、また混合して用いてもよい。粉末香料を用いる場合、その粒径は５００μｍ以下であることが好ましい。香料は、液体もしくは口腔内で実質的に溶解可能であることが好ましい。また、香料成分の添加量は、核剤に対し１０ｗｔ％以下であることが好ましい。
呈味成分としては、クエン酸、酒石酸、グルタミン酸Na、ネオテーム、ソーマチン、ステビア、ソルビトール、キシリトール、エリスリトール、アスパルテーム、ルチン、ヘスぺリジン、シュウ酸、タンニン酸、カテキン、ナリンジン、キニーネ、キナ酸、リモニン、カフェィン、カプサイシン、ビタミン類、アミノ酸類、ポリフェノール類、アルギン酸、フラボノイド、レシチン、等が挙げられる。呈味成分は、液体もしくは口腔内で実質的に溶解可能であることが好ましい。呈味成分の添加量は、核剤に対し１０ｗｔ％以下であることが好ましい。なお、粉末含有物４４は、粉末を内包するプラスチックカプセル、打錠成形体、顆粒としてもよい。
ここで、図３は、実施形態１に係る吸い口フィルター部４２の横断面を示す図である。図３に示すように、本実施形態における粉末供給路４２１の横断面は、全体で一つの風車形状を有する開口として形成されている。より具体的には、吸い口フィルター部４２の横断面において、粉末供給路４２１は、吸い口フィルター部４２の横断面中央側に位置する中央接続部４２１０と、この中央接続部４２１０から吸い口フィルター部４２の横断面外周側に向けて延びる複数の孔部４２１１から形成されている。ここで、各孔部４２１１の開口面積は、中央接続部４２１０の開口面積に比べて相対的に大きい。
粉末供給路４２１における複数の孔部４２１１は、それぞれ羽根形状を有しており、中央接続部４２１０から互いに異なる方向に放射状に延びている。また、各孔部４２１１における先端（中央接続部４２１０とは反対側に位置する方の端部）は、吸い口フィルター部４２の巻取紙４５とは離間した位置に配置されており、各孔部４２１１の先端と巻取紙４５の間に、吸い口フィルター部４２を形成するフィルター繊維が介在している。また、図３に示す例では、粉末供給路４２１は、中央接続部４２１０から３個の孔部４２１１が外周側に向かって放射状に延びている。また、粉末供給路４２１における各孔部４２１１は、基端（中央接続部４２１０に接続される方の端部）側から先端側に向かって徐々に開口幅が広がっている。よって、粉末供給路４２１における各孔部４２１１は、吸い口フィルター部４２の横断面外周側に位置する外周側領域４２１１ａの方が、横断面中央側に位置する中央側領域４２１１ｂに比べて開口幅が相対的に広く（大きく）なっている。以上のように構成される吸い口フィルター部４２の粉末供給路４２１は、原料粉末を一塊とした球状の粉末含有物４４の進入を抑制することで粉末含有物４４がキャビティ４３の下流に移動することを阻止する横断面を有している。具体的には、粉末供給路４２１は、一塊状の粉末含有物４４の直径よりも小さな断面寸法を有している。
次に、整流部材４０について説明する。図４は、実施形態１に係る整流部材４０の横断面を示す図である。図４に示すように、整流部材４０は、中心軸ＣＬと同軸に円形断面を有する単一の中空路４００が設けられている。以下、このような中空路４００の配置形態を「１孔タイプ」ともいう。整流部材４０は、樹脂や金属等の成形体であっても良く、この成形体に中空状の中空路４００を形成することで、残りの領域を通気制限部４０１として形成することができる。また、整流部材４０は、例えば、吸い口フィルター部４２と同様に、アセテート等のフィルター繊維を円柱状に成形すると共に軸中心部に貫通孔を形成したセンターホールフィルターセグメントであっても良い。中空路４００は、原料粉末を一塊とした球状の粉末含有物４４の進入を抑制可能な横断面を有しており、具体的には、中空路４００の直径は、一塊状の粉末含有物４４の直径よりも小さな寸法に設計されている。
＜効果＞
本実施形態に係るシガレット１においては、吸い口フィルター部４２の粉末供給路４２１は、塊状の粉末含有物４４が通過できない横断面を有している。そのため、キャビティ４３に配置されている塊状の粉末含有物４４が粉末供給路４２１を通過することがなく、塊状の粉末含有物４４が粉末供給路４２１を通じてフィルター４の外に放出されることを抑制できる。一方、喫煙者が外力を加える等して塊状の粉末含有物４４を圧壊し、粉末含有物４４が粉末形態となることで、粉末含有物４４の粉末が粉末供給路４２１を通過することができるようになる。その結果、喫煙者は、任意の好きなタイミングで粉末を容易に吸引することができ、呈味成分による味や香料成分による香り、又はその両方を得ることができる。
また、本実施形態におけるフィルター４は、キャビティ４３の上流側に整流部材４０が連設されている。本実施形態における整流部材４０によれば、横断面の一部に主流煙をキャビティ４３に導く中空状の中空路４００が軸方向に延設され、残部に主流煙の通気を制限する通気制限部４０１が設けられているため、主流煙をキャビティ４３の横断面における特定の領域に絞って整流することができる。これにより、中空路４００において主流煙の流速度を増加することができる。そして、中空路４００によって流速の高められた高速の主流煙をキャビティ４３内に導くことにより、キャビティ４３内に堆積している粉末含有物４４の粉末を効率的に巻き上げ、後段の吸い口フィルター部４２の粉末供給路４２１を通じて粉末含有物４４の粉末を効率よくデリバリーすることができる。
なお、本実施形態では、整流部材４０における中空路４００を、図５に示すような１孔タイプとしているため、中空路４００の断面積が過度に細くならず、ある程度の大きさを有する中空断面として確保することができる。そのため、中空路４００を流れる主流煙が高速ではあるが流量が過度に少なくなってしまうことを抑制することができる。その結果、高速の主流煙をある程度まとまった流量でキャビティ４３内に導くことができるため、キャビティ４３内に堆積している粉末含有物４４の粉末を巻き上げる力の大きな主流煙をキャビティ４３に供給し、効率的に粉末含有物４４の粉末をデリバリーすることができる。なお、整流部材４０における中空路４００の形態については上記１孔タイプに限られず、種々の形態を採用できる。また、中空路４００の他の実態態様については後述する。
また、本実施形態におけるフィルター４によれば、キャビティ４３の上流に整流部材４０を連設し、キャビティ４３における粉末含有物４４の粉末のデリバリー効率を向上することができるため、キャビティ４３の側面にベンチレーション用の空気（外気）をフィルター４内に導入して主流煙を希釈する複数の通気孔（以下、「キャビティ領域通気孔」という）を設ける必要がない。これにより、キャビティ４３の強度を増大させ、折れにくくすることができる。
但し、キャビティ４３の側面にキャビティ領域通気孔を設けても良い。その場合、巻取紙４５については通気度の高いものを用いることで、巻取紙４５にキャビティ領域通気孔を貫通させることなく、チップペーパー３に形成したキャビティ領域通気孔を通じて外部から取り込まれる空気をキャビティ４３内側へ透過させることができる。これにより、巻取紙４５の強度が増大し、折れにくくなるという利点がある。また、巻取紙４５に通気性を有しないもの、或いは、通気度の低いものを用いても良く、その場合、巻取紙４５において、キャビティ領域通気孔に対応する位置に通気孔を開口させると良い。また、チップペーパー３には、予めキャビティ領域通気孔が形成されたプレ開孔チップペーパーを用いることが好ましい。これにより、例えばオンマシンレーザーによってキャビティ領域通気孔を形成する場合に比べてキャビティ４３に配置された粉末含有物４４にダメージを与える虞がない。
更に、本実施形態における粉末供給路４２１によれば、吸い口フィルター部４２の横断面中央側に位置する中央接続部４２１０を起点として外周側に向けて複数の孔部４２１１を互いに異なる方向に延在させている。ここで、粉末供給路４２１の横断面積を大きくするほど、喫煙者の吸引時における粉末のデリバリー量（供給量）を増やす観点からは有利であるが、単に粉末供給路４２１の横断面積を大きくしたのでは、喫煙者が吸引していないときにおける意図しない粉末のこぼれ（粉こぼれ）も起こり易くなってしまう。上述した意図しない粉こぼれとは、例えば、喫煙者がフィルター４を咥えていない状態で、フィルター４の吸い口側を下方に向けた姿勢に把持した際に、粉末供給路４２１を通じて粉末が外部にこぼれ落ちてしまうことなどが挙げられる。
これに対して、本実施形態の粉末供給路４２１によれば、吸い口フィルター部４２の横断面中央側に位置する中央接続部４２１０から外周側に向けて複数の孔部４２１１を互いに異なる方向に延在させることで、吸い口フィルター部４２の横断面において開口領域を一カ所に集中させずに、外周側に分散して配置することができる。これによれば、塊状の粉末含有物４４を圧壊して粉末状にした後、吸引時における粉末のデリバリー量（供給量）を十分に確保するだけの総開口面積を確保しつつ、非吸引時における意図しない粉末の粉こぼれを抑制することができる。特に、本実施形態における粉末供給路４２１は、中央接続部４２１０から複数の孔部４２１１を外周側に向かって放射状に延設するようにしたので、吸い口フィルター部４２の横断面において開口領域をより好適に分散して配置することができ、粉末含有物４４の粉砕後における意図しない粉こぼれを好適に抑制すると共に、吸引時における粉末のデリバリー量をより一層確保しやすくなる。
ここで、喫煙者がシガレット１のフィルター４を咥えて吸引する際、キャビティ４３における粉砕後の粉末含有物４４の粉末は、キャビティ４３の外周側に（巻取紙４５）に積もっている。従って、粉末供給路４２１の開口領域を、吸い口フィルター部４２の外周側に多く分散させた方が、吸引時における粉末のデリバリー量を増やす観点から有利である。これに対して、本実施形態の粉末供給路４２１によれば、中央接続部４２１０を相対的に小さくすると共に各孔部４２１１の開口面積を中央接続部４２１０よりも大きく形成するようにしたので、吸引時における粉末のデリバリー量を増やすことができる。更に、粉末供給路４２１における各孔部４２１１は、外周側領域４２１１ａの方が、中央側領域４２１１ｂに比べて開口幅が相対的に広くなっているため、吸い口フィルター部４２の横断面外周側における開口面積の大きさを確保しやすくなる。その結果、吸引時における粉末のデリバリー量をより一層増やすことができる。
また、粉末供給路４２１における各孔部４２１１の先端が吸い口フィルター部４２の巻取紙４５と離間しており、各孔部４２１１の先端と巻取紙４５の間にフィルター繊維が存在している。このように、孔部４２１１の先端を巻取紙４５と接するまでは延ばさない態様で孔部４２１１を形成することで、吸い口フィルター部４２の縁部（最外周部）が開口とならないため、非吸引時における意図しない粉こぼれをより一層抑制することができる。
また、本実施形態における粉末供給路４２１は、複数の孔部４２１１の基端が中央接続部４２１０によって互いに接続されており、一繋がりの開口となっている。そのため、吸い口フィルター部４２の製造時において、単一のマンドレルを使用して吸い口フィルター部４２を製造することができ、吸い口フィルター部４２の横断面において粉末供給路４２１を除く領域に対して、フィルター繊維を均一に充填することができる。つまり、吸い口フィルター部４２の製造品質を安定することができる。なお、吸い口フィルター部４２における粉末供給路４２１の形態については図３に示す風車タイプに限られず、種々の形態を採用できる。また、粉末供給路４２１の他の実態態様については後述する。
また、フィルター４の巻取紙４５は、喫煙者が塊状の粉末含有物４４に外力を加えて潰す際の、折れやシワが生じにくくなるような仕様を選定することが好ましい。例えば、巻取紙４５の坪量は、５０〜２００ｇ/ｍ２であることが好ましく、５０〜１１０ｇ/ｍ２の範囲で決定すると、より好ましい。また、巻取紙４５の通気度は、１０００〜１００００〔Ｃ．Ｕ〕とすることが好ましい。また、フィルター４の全長、上流フィルター部４１、整流部材４０、キャビティ４３、吸い口フィルター部４２の長さは特に限定されない。
＜実施例＞
次に、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。フィルター４における整流部材４０の中空路４００が異なる実施例１〜４に係るシガレット１と、整流部材４０が設けられていないコントロールシガレットを製作し、吸引時の粉末のデリバリー量を測定する試験を実施した。各実施例のフィルター４は、上流フィルター部４１の長さを９ｍｍ、整流部材４０の長さを５ｍｍ、キャビティ４３の長さを６ｍｍ、吸い口フィルター部４２の長さを７ｍｍとした。また、粉末含有物４４を破砕した後の状態を想定し、粉末含有物４４の原料粉末をキャビティ４３に収容した。粉末含有物４４の原料粉末として、ラクトース５０ｍｇ（ＤＦＥ ｐｈａｒｍａ社製Ｐｈａｒｍａｔｏｓｅ１００Ｍ）を用いた。また、コントロールシガレットにおけるフィルターは、上流フィルター部４１の長さを１４ｍｍ、キャビティ４３の長さを６ｍｍ、吸い口フィルター部４２の長さを７ｍｍとした。また、コントロールシガレットに係るフィルターは、整流部材４０は設けず、上流フィルター部４１、キャビティ４３、吸い口フィルター部４２を軸方向に並べて配置した。
図６に、各実施例のコントロールシガレットに対する粉末デリバリー量変化率の一覧を示す。ここでいう粉末デリバリー量変化率とは、コントロールシガレットにおける粉末デリバリー量を基準としたときの各実施例の粉末デリバリー量の比率である。
図７Ａおよび図７Ｂに、各実施例に係る整流部材４０の横断面を示す。実施例１は「１孔タイプ」、実施例２は「３孔タイプ」、実施例３は「１２孔タイプ」、実施例４は「外周１２溝タイプ」である。実施例１の「１孔タイプ」は、単一の円形断面の中空路４００が、整流部材４０の横断面中央部に設けられており、開孔の断面積は６．０ｍｍ２であった。また、実施例２の「３孔タイプ」は、３個の円形断面の中空路４００が、整流部材４０の外周部に近い領域に周方向に沿って１２０°毎の一定ピッチで設けられており、開孔の総断面積は５．３ｍｍ２であった。また、実施例３の「１２孔タイプ」は、１２個の円形断面の中空路４００が、整流部材４０の横断面外周部に周方向に沿って３０°毎の一定ピッチで設けられており、開孔の総断面積は６．２ｍｍ２であった。また、実施例４の「外周１２溝タイプ」は、１２個の半円溝形状を有する中空路４００が、整流部材４０の外周部に周方向に沿って３０°毎の一定ピッチで設けられており、開孔の総断面積は９．２ｍｍ２であった。なお、実施例１〜４、およびコントロールシガレットの何れも、吸い口フィルター部４２の粉末供給路４２１は共通仕様であり、図３に示した風車形状断面を採用している。
粉末デリバリー量の測定には、図８に示す喫煙器を使用した。本実施例では、Borgwaldt社製一本掛け喫煙器を用い、着火しない状態で吸引実験を行い、粉末デリバリー量を測定した。吸引実験は、吸引流量を３５ｍＬ/２ｓｅｃ、吸引回数を５回、測定本数を５本として行った。また、粉末デリバリー量は、吸引毎に粉末捕集パッド(ケンブリッジパッド)を取り外し、電子天秤にて重量を測定し、吸引前後の重量差から算出した。
図６に示すように、実施例１〜４の何れも、整流部材４０を配置しないコントロールシガレットに比べて粉末デリバリー量が増加することが確認できた。特に、実施例１（１孔タイプ）と実施例２（３孔タイプ）を比較すると、実施例１（１孔タイプ）に比べて相対的に実施例３（３孔タイプ）の方が開孔の総断面積が小さいにも関わらず、粉末デリバリー量の増加率が大きかった。これは、実施例３（３孔タイプ）に係る整流部材４０の中空路４００が整流部材４０の横断面外周側の領域に設けられることによって、キャビティの外周に位置する巻取紙上に堆積しているラクトース粉末に対して、空気流を集中的且つ効率的に衝突させたことに起因する効果と推測することができる。
＜変形例＞
次に、実施形態１に係るフィルター４における整流部材４０の中空路４００と、吸い口フィルター部４２における粉末供給路４２１との関係について説明する。図９Ａは、変形例１に係るシガレット１Ａのフィルター４Ａの縦断面図である。図９Ｂは、変形例１に係るフィルター４Ａの整流部材４０の横断面図である。図９Ｃは、変形例１に係るフィルター４Ａの吸い口フィルター部４２の横断面図である。図９Ａ〜９Ｃに示すように、変形例１に係るフィルター４Ａは、整流部材４０の中空路４００と吸い口フィルター部４２における粉末供給路４２１が、フィルター４Ａの横断面の中央に配置された「１孔タイプ」として形成されている。そして、フィルター４Ａにおいて、整流部材４０の中空路４００と吸い口フィルター部４２における粉末供給路４２１は、フィルター４Ａの横断面において互いに対応する位置に配置されている。このように、整流部材４０の中空路４００と吸い口フィルター部４２における粉末供給路４２１を互いに対向配置することで、整流部材４０の中空路４００を通じて整流しつつキャビティ４３に導いた主流煙（空気流）を、中空路４００に対向配置する粉末供給路４２１に円滑に導くことができるため、キャビティ４３に堆積している粉末含有物４４の粉末を効率的に主流煙の流れに乗せてデリバリーすることができる。
図１０Ａは、変形例２に係るシガレット１Ｂのフィルター４Ｂの縦断面図である。図１０Ｂは、変形例２に係るフィルター４Ｂの整流部材４０の横断面図である。図１０Ｃは、変形例２に係るフィルター４Ｂの吸い口フィルター部４２の横断面図である。図１０Ａ〜１０Ｃに示すように、変形例２に係るフィルター４Ｂは、整流部材４０の中空路４００と吸い口フィルター部４２における粉末供給路４２１が、共に「３孔タイプ」として形成されている。そして、変形例２においても、整流部材４０の中空路４００と吸い口フィルター部４２における粉末供給路４２１が、フィルター４Ｂの横断面において互いに対応する位置に配置されているため、キャビティ４３に堆積している粉末含有物４４の粉末を効率的に主流煙の流れに乗せてデリバリーすることができる。
図１１Ａは、変形例３に係るシガレット１Ｃのフィルター４Ｃの縦断面図である。図１１Ｂは、変形例３に係るフィルター４Ｃの整流部材４０の横断面図である。図１１Ｃは、変形例３に係るフィルター４Ｃの吸い口フィルター部４２の横断面図である。図１１Ａ〜１１Ｃに示すように、変形例３に係るフィルター４Ｃは、整流部材４０の中空路４００が「３孔タイプ」として形成され、吸い口フィルター部４２における粉末供給路４２１が「１孔タイプ」として形成されている。従って、変形例３においては、整流部材４０の中空路４００と吸い口フィルター部４２における粉末供給路４２１が、フィルター４Ｃの横断面において互いに対応しない位置に配置されている。このように、整流部材４０の中空路４００と吸い口フィルター部４２における粉末供給路４２１を互いに対向させずに配置することで、整流部材４０の中空路４００を通じて整流しつつキャビティ４３に導いた主流煙（空気流）の流れをキャビティ４３内で一旦乱れさせることで、キャビティ４３に堆積している粉末含有物４４の粉末を巻き上げ易くなり、粉末含有物４４の粉末を効率的に主流煙の流れに乗せてデリバリーすることができる。
図１２Ａは、変形例４に係るシガレット１Ｄのフィルター４Ｄの縦断面図である。図１２Ｂは、変形例４に係るフィルター４Ｄの整流部材４０の横断面図である。図１２Ｃは、変形例４に係るフィルター４Ｄの吸い口フィルター部４２の横断面図である。図１２Ａ〜図１２Ｃに示すように、変形例４に係るフィルター４Ｄは、整流部材４０の中空路４００が「８孔タイプ」として形成され、吸い口フィルター部４２における粉末供給路４２１が「３孔タイプ」として形成されている。そして、変形例４においても、整流部材４０の中空路４００と吸い口フィルター部４２における粉末供給路４２１が、フィルター４Ｂの横断面において互いに対応しない位置に配置されているため、整流部材４０の中空路４００を通じて整流しつつキャビティ４３に導いた主流煙（空気流）の流れをキャビティ４３内で一旦乱れさせることができる。その結果、キャビティ４３に堆積している粉末含有物４４の粉末を巻き上げ易くなり、粉末含有物４４の粉末を効率的に主流煙の流れに乗せてデリバリーすることができる。
なお、上記の実施形態および変形例における整流部材４０は、ロッド状に成形された濾材によって形成されていても良い。このように、整流部材４０をロッド状の濾材によって形成する場合、濾材の横断面において、中空路４００に対応する部分の濾材密度を相対的に低くすることで低通気抵抗部として形成し、通気制限部４０１に対応する部分の濾材密度を相対的に高くすることで高通気抵抗部として形成しても良い。これにより、上流から流れてくる主流煙に整流部材４０の低通気抵抗部を優先的に通し、主流煙を整流しつつキャビティ４３に導入させることができる。上記のように、整流部材４０をロッド状に成形された濾材によって形成する場合、整流部材４０を容易且つ安価に製造することができるという利点がある。また、上記のように整流部材４０が主流煙を濾過する濾材としての機能を持たせる場合には、上流フィルター部４１の配置を省略することができるため、製造過程における工数を少なくすることができる。また、このように上流フィルター部４１を省略した場合においても、整流部材４０の横断面全体に濾材が配置されているため、整流部材４０より上流側の、例えば、たばこロッド２のたばこ刻２１などの粒状・粉体物体が、整流部材４０より下流に侵入することを抑制することができる。
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明に係る喫煙物品のフィルターは、可能な限り各実施形態を組み合わせて実施することができる。
１・・・シガレット
２・・・たばこロッド
３・・・チップペーパー
４・・・フィルター
４０・・・整流部材
４１・・・上流フィルター部
４２・・・吸い口フィルター部
４３・・・キャビティ
４４・・・粉末含有物
４５・・・巻取紙
４００・・・中空部
４０１・・・通気制限部
４２１・・・粉末供給路
４２１０・・・中央接続部
４２１１・・・孔部

Claims (11)

  1. たばこ刻を含むたばこロッドと、
    チップペーパーを介して前記たばこロッドの端部に接続されるフィルターと、を備え、
    前記フィルターは、
    呈味成分と香料成分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粉末含有物と、
    前記粉末含有物が配置されたキャビティと、
    前記キャビティの上流側に連設され、上流側から流れてくる主流煙を整流して前記キャビティに導く整流部材と、
    前記キャビティの下流側に連設され、前記キャビティと吸い口端を連通すると共に前記粉末を前記キャビティから前記吸い口端に供給するための粉末供給路が軸方向に沿って形成された吸い口フィルター部と、
    を有し、
    前記整流部材は、前端面から後端面に亘って横断面の一部に配置されると共に相対的に通気抵抗の低い低通気抵抗部と、前端面から後端面に亘って横断面の残部に配置されると共に前記低通気抵抗部よりも通気抵抗が高い高通気抵抗部と、を有し、
    前記整流部材は、前記キャビティ内に堆積している前記粉末が巻き上げられるように、前記低通気抵抗部において流速度を高めた主流煙を前記キャビティ内に導くように構成されている、
    喫煙物品。
  2. 前記整流部材は、当該整流部材を軸方向に貫通する中空路と、当該中空路以外の領域に形成されると共に主流煙の流通を制限する通気制限部と、を有し、
    前記中空路が前記低通気抵抗部に対応し、前記通気制限部が前記高通気抵抗部に対応する、
    請求項１に記載の喫煙物品。
  3. 前記整流部材は、ロッド状に成形された濾材によって形成されており、前記低通気抵抗部は前記高通気抵抗部よりも濾材の密度が低い、
    請求項１に記載の喫煙物品。
  4. 前記粉末供給路は、一塊状における前記粉末含有物の進入を抑制可能な横断面を有している、
    請求項１から３の何れか一項に記載の喫煙物品。
  5. 前記整流部材における前記低通気抵抗部と前記吸い口フィルター部における前記粉末供給路が、前記フィルターの横断面において対応する位置に配置されている、
    請求項１から４の何れか一項に記載の喫煙物品。
  6. 前記整流部材における前記低通気抵抗部と前記吸い口フィルター部における前記粉末供給路が、前記フィルターの横断面において対応しない位置に配置されている、
    請求項１から４の何れか一項に記載の喫煙物品。
  7. 前記低通気抵抗部は、前記整流部材の横断面における外周側の領域に配置されている、
    請求項１から６の何れか一項に記載の喫煙物品。
  8. 前記整流部材の前記外周側の領域に、複数の前記低通気抵抗部が配置されている、
    請求項７に記載の喫煙物品。
  9. 前記整流部材における前記外周側の領域の周方向に沿って、複数の前記低通気抵抗部が一定間隔で配置されている、
    請求項８に記載の喫煙物品。
  10. 前記低通気抵抗部が、前記整流部材の横断面における中央領域に配置されている、
    請求項１から６の何れか一項に記載の喫煙物品。
  11. 呈味成分と香料成分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粉末含有物と、
    前記粉末含有物が配置されたキャビティと、
    前記キャビティの上流側に連設され、上流側から流れてくる主流煙を整流して前記キャビティに導く整流部材と、
    前記キャビティの下流側に連設され、前記キャビティと吸い口端を連通すると共に前記粉末を前記キャビティから前記吸い口端に供給するための粉末供給路が軸方向に沿って形成された吸い口フィルター部と、
    を備え、
    前記整流部材は、前端面から後端面に亘って横断面の一部に配置されると共に相対的に通気抵抗の低い低通気抵抗部と、前端面から後端面に亘って横断面の残部に配置されると共に前記低通気抵抗部よりも通気抵抗が高い高通気抵抗部と、を有し、
    前記整流部材は、前記キャビティ内に堆積している前記粉末が巻き上げられるように、前記低通気抵抗部において流速度を高めた主流煙を前記キャビティ内に導くように構成されている、
    喫煙物品のフィルター。
JP2019559996A 2017-12-22 2017-12-22 喫煙物品および喫煙物品のフィルター Active JP6887023B2 (ja)

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