WO2015152072A1 - たばこ製品用のフィルタ及びたばこ製品 - Google Patents

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WO2015152072A1
WO2015152072A1 PCT/JP2015/059719 JP2015059719W WO2015152072A1 WO 2015152072 A1 WO2015152072 A1 WO 2015152072A1 JP 2015059719 W JP2015059719 W JP 2015059719W WO 2015152072 A1 WO2015152072 A1 WO 2015152072A1
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WO
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filter
hole
cigarette
tobacco product
cylindrical body
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/059719
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English (en)
French (fr)
Inventor
悠 二宮
宏和 一坪
和沙 桜庭
Original Assignee
日本たばこ産業株式会社
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/04—Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure
    • A24D3/043—Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure with ventilation means, e.g. air dilution
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/04—Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure
    • A24D3/045—Tobacco smoke filters characterised by their shape or structure with smoke acceleration means, e.g. impact-filters

Definitions

  • the present invention relates to a filter for tobacco products and a tobacco product.
  • a smoking article has been proposed in which a row of perforations extends through chip paper and a tubular filter segment (eg, Patent Document 1).
  • a smoking article including a vent passing through a tubular segment opened at the downstream end has been proposed (for example, Patent Document 2).
  • a smoking article in which a predetermined ventilation zone of a filter segment includes a row of perforations extending through chip paper (eg, Patent Document 3).
  • These perforations (ventilation holes) play a role of taking in outside air during smoking by being combined with a member that restricts the aeration flow rate such as an orifice.
  • a filter for tobacco products includes a cylindrical body formed of a porous material and having a hollow inside, and the cylindrical body has a predetermined air permeability (in other words, a predetermined air flow resistance). Or a non-through hole having a predetermined ventilation rate).
  • the non-through hole suppresses smoke leakage from the cavity and allows outside air to be introduced into the cavity when smoking tobacco products. If it does in this way, the filter for tobacco products which reduces smoke leakage, ensuring the external air introduction
  • the filter may have a resistance portion that restricts the amount of air flow inside the cylindrical body, and the non-through hole may be positioned closer to the suction side of the tobacco product than the resistance portion. If it does in this way, when it attracts
  • the resistance portion may be a wall that divides the cavity into a cut side and a suction side of the tobacco product, and the wall may have a through hole. Specifically, such an orifice structure can be employed.
  • the cylindrical body having the resistance portion may be formed by compression molding a cellulose acetate plug.
  • the cylindrical body according to the present invention can be created by such a method.
  • the shape of the hollow inside the cylindrical body may include a conical shape or a truncated cone shape whose height direction is the longitudinal direction of the tobacco product. Specifically, a cylindrical body having such a shape can be employed.
  • the cylindrical body may be further provided with a cellulose acetate plug at both ends in the longitudinal direction of the tobacco product.
  • a cellulose acetate plug at both ends in the longitudinal direction of the tobacco product.
  • cigarette engraving also referred to simply as “engraving”
  • the cellulose acetate plug on the suction side functions as a portion that can be received by the user, and can prevent the non-through hole provided in the cylindrical body from being blocked by the lips.
  • the ventilation resistance of the cellulose acetate plugs at both ends is low in order to reduce the degree to which mainstream smoke is filtered.
  • the ventilation resistance of the cellulose acetate plug on the cut side is higher than the ventilation resistance of the cellulose acetate plug on the inlet side.
  • the cellulose acetate plug may be provided continuously on at least the side of the cylindrical body.
  • a tobacco product includes the above-described filter, a tobacco rod that is connected to the filter and includes engravings, and a paper material that winds the filter and the tobacco rod. Further, the paper material has an opening at a position overlapping the non-through hole. If it does in this way, the tobacco product which reduces smoke leakage, ensuring the external air introduction
  • the present invention it is possible to provide a filter for tobacco products that reduces the leakage of smoke while ensuring the outside air introduction performance during smoking.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining cigarettes according to Comparative Examples 1 to 3.
  • FIG. 6 is a table showing the specifications of cigarettes according to Comparative Examples 1 to 3.
  • 10 is a table showing specifications of filter units according to Comparative Examples 4 to 6.
  • 10 is a table showing specifications of filter units according to Comparative Examples 7 and 8.
  • Cigarettes are merely examples of tobacco products, and this embodiment is not limited to cigarettes.
  • the circumferential direction refers to a direction along the circumference of a cross section obtained by cutting the cigarette 1 perpendicularly to the axial direction.
  • the cigarette 1 is formed by winding the tobacco rod 11 and the filter part 12 with a chip paper.
  • a curved surface wound with a paper material is also referred to as a side surface.
  • the size in the longitudinal direction corresponding to the length of the cigarette and the size of the cross section corresponding to the thickness of the cigarette are not particularly limited.
  • a so-called slim size, super slim size, micro slim size or the like may be adopted.
  • the diameter of the cross section may be about 5.0 to 8.5 mm. That is, it may be a normal cigarette size of 7.5 to 8.5 mm, a slightly thin size of 6.5 to 7.5 mm, or a thin size of 5.0 to 6.5 mm.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating an example of the filter unit 12.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view taken along the center of the filter unit 12 along the axial direction of the cigarette 1.
  • the filter unit 12 includes a first filter segment (also simply referred to as “filter segment” or “filter plug”) 122 connected to the tobacco rod 11, a cylindrical molded body segment 123 having an orifice, and a suction side And a second filter segment (also referred to simply as “filter segment” or “filter plug”) 124 provided in
  • the filter segments 122 and 124 can be formed by, for example, a cylindrical acetate filter.
  • the molded object segment 123 is a cylindrical body which has a resistance part inside.
  • the molded body segment 123 includes a first cylindrical portion (also simply referred to as a “cylindrical portion”) 1231 having a gap inside, and a wall-like shape having a mainstream smoke passage near the center of the cross section.
  • the resistance portion 1232 and a second cylindrical portion (also simply referred to as a “cylindrical portion”) 1233 having a gap inside are integrally formed. That is, the cylindrical parts 1231 and 1233 are formed of an outer cylinder part having a hollow inside. In addition, you may combine the cylindrical part and resistance part which were formed separately.
  • the shape portion and the resistance portion are preferably integrally formed.
  • the mainstream smoke flow path included in the resistance portion 1232 is substantially circular in the example shown in FIG. 2, and has a smaller hole diameter than the transverse cross section of the voids provided inside the cylindrical portions 1231 and 1233.
  • the inner walls of the cylindrical portions 1231 and 1233 may be tapered. That is, the voids in the molded body segment 123 may include a conical shape or a truncated cone shape instead of a cylindrical shape.
  • Such a molded body segment 123 is formed by, for example, crushing (crushing) the vicinity of the center of the two bottom surfaces in the height direction with respect to a columnar acetate filter to provide a cavity, and further, the resistance portion 1232 has mainstream smoke. It can be formed by perforating the channel.
  • a plurality of ventilation holes (also referred to as “non-through holes”) 121 that are not penetrating through the side surface of the second tubular portion 1233 are provided along the outer periphery of the transverse section of the tubular portion. Yes.
  • the ventilation hole 121 is drilled after the cigarette 1 is formed, and is provided so as to penetrate the tip paper or the winding paper of the filter unit.
  • the position where the ventilation hole 121 is provided may be closer to the suction side (downstream side) end of the cylindrical part than the resistance part 1232. In this way, when the molded body segment 123 is formed by crushing the acetate filter, the closer to the resistance portion 1232, the higher the tow density, and consequently the ventilation resistance, the ventilation hole 121 that is a non-through hole is formed. , It can be provided at a position close to the suction side end of the tubular portion having a relatively low ventilation resistance.
  • the dashed-dotted line of FIG. 3 has shown typically the gas flow when a user suck
  • the molded body segment 123 including the second cylindrical portion 1233 is made of a porous material and has a predetermined air permeability.
  • mainstream smoke flows from the first cylindrical portion 1231 to the second cylindrical portion 1233 via the resistance portion 1232.
  • the resistance portion 1232 restricts the gas flow rate, external air easily flows from the ventilation hole 121 having a higher air permeability than the surroundings (low ventilation resistance) into the second cylindrical portion 1233.
  • the external air introduction performance at the time of smoking can be improved ("high ventilation”). Also called).
  • the inside of the 2nd cylindrical part 1233 which has the ventilation hole 121 can be pressure-reduced largely rather than the circumference
  • not only the hole of the resistance portion 1232 described above but also a configuration other than the orifice structure may be adopted.
  • the amount of gas introduced from the upstream side into the tubular portion 1233 by adding an additive that increases the airflow resistance to the cut filter segment 122 or increasing the tow density of the cut filter segment 122. May be reduced.
  • a fragrance capsule containing a fragrance such as liquid or powder can be employed as the additive.
  • the capsule is preferably larger, and the diameter of the capsule is more preferably 75% or more of the diameter of the filter.
  • the number of holes can be reduced to reduce the manufacturing cost, or the holes are provided. It is also possible to reduce the ease with which the broken part is broken.
  • the filter segment according to the present embodiment may have a configuration (low filtration and high ventilation) in which a relatively low filtration performance is adopted and the outside air introduction performance is improved.
  • the ventilation hole 121 of the cigarette 1 is non-penetrating.
  • the mainstream smoke in the second cylindrical portion 1233 is reduced from leaking to the outside of the cigarette 1 through the ventilation hole 121, which is preferable in appearance.
  • the ventilation hole 121 of the cigarette 1 is such that the passage of gas hardly occurs in a state where the user is not sucking the cigarette 1 (that is, a state where there is almost no pressure difference inside and outside the filter unit 12). It has become the air permeability.
  • a filter segment 124 is connected to the suction side of the molded body segment 123 of the cigarette 1.
  • the filter segment 124 functions as an inlet (portion where the user feels in the mouth) while suppressing leakage of smoke from the tubular portion 1233 toward the inlet. That is, in this embodiment, a sufficient distance between the end portion on the suction side of the cigarette 1 and the ventilation hole 121 provided around the second cylindrical portion 1233 is ensured, and the user can use the lip to ventilate the lip 121 when smoking. Is not blocked.
  • the ventilation hole 121 may be non-penetrating, and various cross-sectional shapes can be adopted.
  • it may be a round shape such as a perfect circle, an ellipse, or an egg shape, a triangle, a rectangle (a rhombus, a parallelogram, a trapezoid), a polygon, such as a pentagon, a hexagon, a cross, or a star It may be a polygon.
  • a keyhole shape, a flag shape, and other shapes combining these can be adopted.
  • the direction of the depth of the ventilation hole is arbitrary and may not be uniform.
  • the material of the molded body segment 123 is not particularly limited.
  • plastic materials such as polypropylene, polyethylene, and polyethylene terephthalate, resin-based polymer materials, paper materials, extruded or compressed cellulose materials such as cellulose acetate, metal materials such as stainless steel and aluminum, or combinations thereof can be used.
  • the filler for the filter part is not limited to cellulose acetate.
  • plant fibers such as cotton, hemp, Manila hemp, palm and rush, animal fibers such as wool and cashmere, cellulosic regenerated fibers such as rayon, cellulose semisynthetic fibers such as acetate, diacetate and triacetate, nylon, polyester, Synthetic fibers such as acrylic, polyethylene, polypropylene, polyacrylonitrile, or paper, or combinations thereof can be used.
  • plasticizers can be used for the filter part.
  • triethyl citrate, acetyl triethyl citrate, acetyl tributyl citrate, dibutyl tartrate, ethyl phthalyl ethyl glycolate, methyl phthalyl ethyl glycolate, triacetin, triethyl phosphate, triphenyl phosphate, tripropionin, or combinations thereof Can be used.
  • a plasticizer may not be used.
  • a web having general air permeability may be used, or a paper having no air permeability may be used.
  • a paper material formed from vegetable fibers is generally used, but a sheet using polymer fibers (polypropylene, polyethylene, nylon, etc.) or a polymer sheet is used.
  • a metal foil such as an aluminum foil may be used.
  • a non-wrap filter may be used for the filter body.
  • the non-wrap filter has a filter material and a skin layer that forms the filter material into a cylindrical shape, and the skin layer is formed by thermoforming the filter material.
  • a non-wrap filter it is not necessary to use a web.
  • the material of the chip paper is not limited.
  • a sheet using a chemical fiber of a polymer system polypropylene, polyethylene, nylon, etc.
  • a metal foil such as an aluminum foil may be used in addition to a paper material made of vegetable fibers. Good.
  • Cigarette 1 may contain a fragrance such as menthol.
  • a fragrance such as menthol.
  • Various existing technologies can be used for the scenting method. For example, in the manufacturing process, it may be sprayed in the cigarette time, or a fragrance may be added to aluminum used in the package and transferred to a smoking article.
  • a string-like substance on which a fragrance is adsorbed may be arranged in the filter unit, or a cigarette processed into a string shape or a particle shape may be arranged.
  • flavor may be included in the filler of a filter part, and the powder which carried the capsule and fragrance
  • the filter unit may include, in addition to a general acetate filter or charcoal filter, a granular material other than charcoal, for example, a powder containing a powder to which a fragrance is fixed. Further, a space (also referred to as a cavity) made of only paper material may be provided between the filter segments, and a capsule or a cigarette may be disposed in the cavity. Of the filter segments shown in FIGS. 2 and 3, the second filter segment 124 may not be provided. Only the first filter segment 122 can prevent the leakage.
  • Various existing technologies can also be used as a method for opening a paper material such as chip paper.
  • a method of irradiating in a pulse form using a rotating chopper it is possible to use a mechanical method of press-opening with a needle-like tooth mold (punch) or an electrical method using corona discharge, or a continuous output beam output from a laser oscillator to a rotating filter unit. It is also possible to use a method of irradiating in a pulse form using a rotating chopper.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a method of manufacturing the cigarette 1.
  • a roll is wound up with a wrapping paper using existing technology (FIG. 4: S1), cut into a length of one cigarette, and a tobacco rod 11 is created (S2).
  • cigarette rods 11 are connected to both ends of two filter portions 12 prepared by a method described later, and wound with tip paper for two cigarettes (S3), and a ventilation hole 121 is formed at a predetermined position by laser irradiation. Is formed (S4).
  • step S4 a laser (for example, CO 2 laser) output from a laser oscillator is rotated at a predetermined speed while a rod connecting the tobacco rod 11 and the filter unit 12 is rotated at a predetermined speed using a rotating chopper or the like. Irradiate in the form. Ventilation holes 121 can be formed in the chip paper and the molded body segment 123 by a pulsed laser. Note that the depth of the ventilation hole 121 can be adjusted by the output of the laser. Then, it cuts into the length for one cigarette in the center of a longitudinal direction, and creates two cigarettes (S5).
  • CO 2 laser for example, CO 2 laser
  • the process of cutting the last two cigarettes as shown in Fig. 4 is adopted, the existing production process can be utilized.
  • the manufacturing method of the cigarette 1 shown in FIG. 4 is an example, For example, you may make it wind up one chip paper at a time.
  • the molded body segment 123 of the filter unit 12 connected to the tobacco rod 11 in S3 can be manufactured using, for example, a jig as schematically shown in FIG.
  • the jig in FIG. 5 includes a cylindrical part 201 and molding heads 202 and 203 (S11 and the like).
  • the cylindrical part 201 is a cylindrical metal part that is open at both ends, and can accommodate the cylindrical acetate filter plug 3 therein.
  • the molding heads 202 and 203 can be inserted from both ends of the cylindrical part to crush the internal acetate filter plug into a predetermined shape, as indicated by the alternate long and short dash line.
  • the shape of the molded body segment 123 to be created can be changed according to the tip shape of the molding heads 202 and 203.
  • the thickness of the outer cylinder part of the cylindrical parts 1231 and 1233 and the cross-sectional diameter of the cavity part are determined by the diameters of the tips of the molding heads 202 and 203.
  • the inner walls and hollow portions of the cylindrical portions 1231 and 1233 can be given an arbitrary angle.
  • the specific procedure for creating the molded body segment 123 using the jig as described above is as follows. First, the cylindrical part 201 and the molding heads 202 and 203 are heated to, for example, 80 ° C. to 200 ° C., and an acetate filter plug cut to a predetermined length is inserted into the cylindrical part 201. Then, the molding heads 202 and 203 are inserted from both ends of the cylindrical part 201, and the acetate filter plug is pressed (S11) to form the cavities of the cylindrical parts 1231 and 1233 shown in FIGS. A wall portion is formed at the center of the wall (S12). Thus, the cylindrical parts 1231 and 1233 and the resistance part 1232 can be integrally formed.
  • the resistance part 1232 is formed by drilling in the central wall part, and the molded object segment 123 is completed (S13).
  • the drilling may be performed using a cutting tool such as a drill, or may be performed using a laser irradiation machine.
  • a drilling pin may be provided at the tip of the molding head, and drilling may be performed simultaneously with molding in S12.
  • the molded body segment 123 produced as described above is connected to both ends of the filter segment 124 having two lengths, and the filter segments 122 are connected to both ends of the formed segment segment and wound up with a web (S14), FIG.
  • the filter unit 12 used in S3 is formed.
  • the density of the acetate tow compressed particularly near the center in the longitudinal direction centering on the resistance part 1232 increases.
  • the tow density of the non-through hole portion through which the outside air passes is low. That is, it is preferable that the position of the non-through hole is far from the resistance portion 1232 having a relatively high tow density and close to the suction port.
  • it may be provided around the cylindrical portion 1233 shown in FIG. 3 and at a position closer to the suction side (downstream side) end of the cylindrical portion than the resistance portion 1232.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the cigarette according to the embodiment.
  • the size of each part is defined.
  • the position of the ventilation hole 121 is indicated by a dotted line so as to overlap the cross section.
  • the longitudinal direction of the cigarette 1 is simply referred to as “longitudinal direction”.
  • the length in the longitudinal direction of the tobacco rod 11 is defined as a winding length L1
  • the length in the longitudinal direction of the filter portion 12 is defined as a filter length L2.
  • the length in the longitudinal direction of the filter segments 122 and 124 is defined as a filter plug length L3
  • the length in the longitudinal direction of the molded body segment 123 is defined as a molded body length L4.
  • the length from the suction side end of the cigarette 1 to the ventilation hole 121 is defined as a suction-ventilation hole length L5.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a molded segment of a cigarette according to an example. Also in FIG. 7, the position of the ventilation hole is indicated by a dotted line so as to be superimposed on the cross section.
  • the molded product segment according to the example includes two substantially conical frustoconical cavities with the longitudinal direction of the cigarette in the height direction.
  • the external shape of the cross section of a molded object segment is substantially circular, The outer diameter (diameter) is set to length L6.
  • the end side of the compact segment (also referred to as the diameter of the lower bottom portion of the truncated cone) is a length L7
  • the center side of the compact segment (also referred to as the diameter of the upper bottom portion of the truncated cone) is a length.
  • L8 the length in the longitudinal direction of the cylindrical portion corresponding to the height of the truncated cone is L9.
  • an angle formed by the inner wall of the cylindrical portion of the molded body segment and the longitudinal direction of the cigarette is defined as a gradient R1.
  • the thinnest part be thickness L10 among the thickness of a cylindrical part
  • the thickest part be thickness L11.
  • the ventilation holes are provided in a row along the outer periphery of the molded body segment in a direction substantially orthogonal to the longitudinal direction of the cigarette. And let the distance from the edge part by the side of a suction port of a molded object segment to a ventilation hole be length L12. Moreover, let the diameter of the through-hole provided in the resistance part be length L13. Furthermore, the depth from the outer periphery of the molded body segment to the bottom surface of the ventilation hole is L14, and the remaining length obtained by subtracting the depth of the ventilation hole from the thickness of the cylindrical portion is the remaining thickness L15.
  • the ventilation hole 121 of the cigarette according to the example was opened by a laser.
  • a laser irradiation machine (“3-Axis CO2 Laser Marker ML-Z9500 Series" manufactured by KEYENCE) was used for laser opening. Further, a laser was irradiated while rotating the cigarette in the circumferential direction, and a predetermined number of ventilation holes were provided at equal intervals. The laser was emitted toward the center of the cigarette cross section. Further, by changing the number of laser irradiations, the laser intensity, and the irradiation area, it was possible to change to the desired number of holes, hole depth, and hole area.
  • FIG. 8 and 9 show an example of a cross-sectional view of a cigarette cut along a row of ventilation holes.
  • the depth of the ventilation hole was measured as follows. First, a razor was placed along a row of cigarette ventilation holes and cut into two. And the cross-section of the ventilation hole was observed with a magnifying glass (optical microscope), 10 ventilation holes were selected at random, and the depth was measured. And the arithmetic average of the measured value was calculated
  • the depth and thickness of the ventilation hole were determined by measuring the depth and thickness of the ventilation hole according to the distance on a straight line passing through the center of the transverse section. The value obtained by subtracting the ventilation hole depth from the wall thickness was taken as the wall thickness residue.
  • the ventilation hole may have an angle with respect to the radial direction of the cross section of a cigarette. That is, the ventilation hole does not have to extend radially from the center of the cross section of the cigarette in the cross section view.
  • the ventilation resistance and ventilation rate of the cigarette were measured by “SODIMAX” (manufactured by SODIM).
  • the ventilation resistance of the ventilation hole was measured by the following procedure. The filter part was cut off from the sample, and the cut surface on the cut side was sealed as shown in FIG. Then, the filter segment on the suction side was removed, and the ventilation resistance generated when suctioned from the suction side at a flow rate of 1050 ml / min was measured to obtain the ventilation resistance of the ventilation hole.
  • 11 and 12 are tables showing specifications of cigarettes and molded body segments according to the examples.
  • the winding length L1 was 58 mm
  • the filter length L2 was 27 mm
  • the filter plug length L3 was 7 mm
  • the molded body length L4 was 13 mm
  • the inlet-ventilation hole length L5 was 12 mm.
  • the outer diameter L6 of the molded body segment is 7.70 mm
  • the inner diameter L7 on the end side is 5.70 mm
  • the inner diameter L8 on the center side is 3.70 mm
  • the gradient R1 is 9.46.
  • the length L9 in the longitudinal direction of the cylindrical part was 6.00 mm
  • the thickness L10 of the thinnest part was 1.00 mm
  • the thickness L11 of the thickest part was 2.0 mm.
  • the through hole diameter L13 of the resistance portion was set to 0.8 mm.
  • the ventilation rate was 75%.
  • the molded body segment was molded by pressing an acetate filter plug having a length in the longitudinal direction of 20.00 mm.
  • the cigarette and the molded body segment according to Example 2 have the same specifications as Example 1 except for the through-hole diameter L13 of the resistance portion 1232.
  • the through-hole diameter L13 of the resistance portion 1232 of the molded body segment 123 according to Example 2 was set to 0.4 mm.
  • the ventilation rate was 85%.
  • the ventilation hole is a non-through hole, and the cavity in the filter portion is structured to be partitioned from the outside of the cigarette. According to the cigarette which concerns on Example 1 and 2, it turned out that smoke leakage is suppressed.
  • a non-through hole a favorable ventilation resistance is given to the filter portion, and both high ventilation and suppression of smoke leakage can be achieved.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining a cigarette according to Comparative Examples 1 to 3.
  • the cigarette 1 of FIG. 13 includes a tobacco rod 11, a filter segment 122 including a filter segment 122, a molded body segment 123, a void (cavity) segment 126, and a filter segment 124.
  • the gap segment is partitioned from the outside of the cigarette 1 by a paper material such as a winding paper that covers the filter section or chip paper that covers the tobacco rod 11 and the filter section 12, and the inside is a gap.
  • a ventilation hole penetrating the gap is provided. Further, the length (winding length) in the longitudinal direction of the tobacco rod 11 is L1, and the length in the longitudinal direction (filter length) of the filter portion 12 is L2.
  • the length of the filter segments 122 and 124 in the longitudinal direction is the filter plug length L3
  • the length of the molded body segment 123 in the longitudinal direction is the molded body length L4
  • the length of the gap segment 126 in the longitudinal direction is the gap length L16.
  • the length from the suction side end of the cigarette 1 to the ventilation hole 121 is defined as a suction-ventilation hole length L5.
  • FIG. 14 shows the specifications of the cigarettes according to Comparative Examples 1 to 3.
  • the specifications of the comparative example will be described focusing on differences from the examples.
  • the winding length L1 was 58 mm
  • the filter length L2 was 27 mm
  • the filter plug length L3 was 7 mm
  • the molded body length L4 was 7 mm
  • the gap length L16 was 6 mm
  • the inlet-ventilation hole length L5 was 12 mm.
  • the diameter of the through-hole provided in the resistance part of a molded object segment was 0.74 mm.
  • Comparative Example 1 the number of ventilation holes was 10 per row, and one row of ventilation holes was provided.
  • the ventilation rate of the cigarette was 57%, and the ventilation resistance was 32.8 mmH 2 O.
  • Comparative Example 2 the number of ventilation holes was 37 per row, and one row of ventilation holes was provided.
  • the cigarette ventilation rate was 75%.
  • Comparative Example 3 the number of ventilation holes was 37 per row, and one row of ventilation holes was provided.
  • the ventilation resistance of the ventilation hole was 7 mmH 2 O.
  • the ventilation rate of the cigarette was 85%.
  • Comparative Examples 4 to 6 As in Examples 1 and 2, the configuration shown in FIG. FIG. 15 shows the specifications of the filter units according to Comparative Examples 4 to 6.
  • a through hole is adopted as the ventilation hole, and the remaining thickness L15 is 0.00 mm.
  • the through hole diameter L13 of the resistance portion was set to 0.80. Further, the ventilation resistance of the ventilation hole portion was 65mmH 2 O. Cigarette ventilation rate (not shown) was 75%.
  • Comparative Examples 7 and 8 As in Examples 1 and 2, the configuration shown in FIG. FIG. 16 shows the specifications of the filter unit according to Comparative Examples 7 and 8.
  • a “pre-opening” method in which a vent hole was previously provided in the chip paper was adopted. That is, the molded body segment is not opened, and the ventilation hole depth L14 is 0.00 mm.
  • the through hole diameter L13 of the resistance portion was set to 0.80 mm.
  • the through hole diameter L13 of the resistance portion was set to 0.40 mm.
  • Comparative Example 7 and Comparative Example 8 use “pre-open” type chip paper having different air holes, and Comparative Example 7 has more air holes than Comparative Example 8.
  • the ventilation rates were 70.8% (Comparative Example 7) and 35.0% (Comparative Example 8), respectively, and it was found difficult to design a low tar with a tar of 3 mg or less (ventilation rate of 75% or more).
  • the cigarette ventilation resistance was 150 mmH 2 O and 210 mmH 2 O, respectively. This is because the ventilation resistance of the ventilation hole is large. Considering the normal product design, it is considered that the cigarette ventilation resistance is desirably 120 mmH 2 O or less, and it is difficult to secure an appropriate suction feeling in the configurations of Comparative Examples 7 and 8. From the above, it was found that the form of pre-opening the chip paper is not desirable in design from a viewpoint different from smoke leakage.
  • the position where the through hole of the resistance portion is provided is not limited to the center of the cross section. Moreover, although only the example which has a resistance part was demonstrated in said example, it is good also as a structure which provides a non-through-hole with respect to the cylindrical body without a resistance part. Even with such a filter unit, smoke leakage can be suppressed.
  • the specifications of the cigarette shown in the examples are only examples, and the ventilation holes are various in a range in which outside air can be introduced into the cavity when smoking cigarettes while suppressing leakage of smoke from the cavity in the filter unit. Can be changed.
  • the through hole diameter L13 of the resistance portion it is preferable to change the through hole diameter L13 of the resistance portion to about 0.40 mm to 0.80 mm and change the depth L14 of the ventilation hole to about 0.50 mm to 1.50 mm. You may make it employ
  • the through hole diameter L13 of the resistance portion is changed to about 0.40 mm to 0.80 mm
  • the end side inner diameter L7 of the molded body segment is about 4.62 mm to 5.64.
  • the central inner diameter L8 is about 2.62 mm to 5.01 mm
  • the gradient R1 is about 3.00 ° to 9.46 °
  • the thickness L10 of the thinnest part is about 1.00 mm to 1.54 mm.
  • the thickness L11 may be changed to about 1.31 mm to 2.54 mm, respectively, and a preferable specification may be adopted.
  • the filter plug length before pressing when forming the molded body segment was changed to 25.00 mm to 40.00 mm and the pressing force was changed to change the specification of the spec shown in the example.
  • a compact segment may be formed and a preferred specification may be adopted.
  • the filter part mentioned above may be provided as a tobacco product including the filter part as a member, or may be provided as a single member detachable from the tobacco product.
  • cigarette products include cigarettes (filter cigarettes, double-cut cigarettes (no filter)), cigars (cigars), cigarillos, non-combustion cigarette suction tools with heating, non-heated cigarette suction tools, and the like. .
  • the tobacco product such as cigarette according to the present embodiment has a non-through hole having a predetermined air permeability in the hollow portion of the filter
  • the outside air can be introduced into the filter during smoking of the tobacco product.
  • smoke leakage from the inside of the filter can be sufficiently suppressed. Therefore, in addition to the non-through-hole which concerns on embodiment, you may have another structure further. For example, you may further have the through-hole (through-hole shown in the comparative example 7 or 8) etc. which were provided only in the chip paper.

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  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)

Abstract

　喫煙時の外気導入性能を担保しつつ煙漏れを低減するたばこ製品用フィルタを提供する。たばこ製品用のフィルタは、多孔質材料で形成され、内部が空洞である筒状体を含み、筒状体は、所定の通気度を有する非貫通孔を備える。

Description

たばこ製品用のフィルタ及びたばこ製品
　本発明は、たばこ製品用のフィルタ及びたばこ製品に関する。
　従来、チップペーパー及び管状フィルタセグメントを貫いて穿孔の列が延びる喫煙物品が提案されている（例えば、特許文献１）。また、下流端で開いた管状セグメントを通る通気孔を含む喫煙物品も提案されている（例えば、特許文献２）。また、フィルタのセグメントが有する所定の換気ゾーンが、チップペーパーを通って延びる穿孔の列を含む喫煙物品も提案されている（例えば、特許文献３）。こういった穿孔（通気孔）は、例えばオリフィスのような通気流量を制限する部材と組み合わせることで、喫煙時に外気を取り入れる役割を果たす。
特表２０１０－５０８８６４号公報 特表２０１０－５２０７５３号公報 特表２００９－５４２２５０号公報
　従来、喫煙物品のフィルタ部分（特に、内部に空隙を有する筒状部分）に通気孔を設けることで外気を導入し、主流煙を希釈するという手法が提案されていた。ここで、本願の発明者は、例えばシガレットを吸引していない状態において、フィルタ内部の主流煙が通気孔から漏れ出すことがある点に着目した。そして、このような場合、成分や喫味等が設計された品質から乖離してしまうおそれがあるとともに、外観上も好ましくないという問題を見出した。本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、喫煙時の外気導入性能を担保しつつ煙漏れを低減するたばこ製品用フィルタを提供することを目的とする。
　本発明の一側面に係るたばこ製品用のフィルタは、多孔質材料で形成され、内部が空洞である筒状体を含み、筒状体は、所定の通気度（換言すれば、所定の通気抵抗又は所定の換気率）を有する非貫通孔を備える。
　非貫通孔は、空洞からの煙の漏洩を抑制するとともに、たばこ製品の喫煙時において空洞へ外気を導入可能とする。このようにすれば、喫煙時の外気導入性能を担保しつつ煙漏れを低減するたばこ製品用フィルタを提供することができる。
　また、フィルタは、筒状体の内部に通気量を制限する抵抗部を有し、非貫通孔は、抵抗部よりもたばこ製品の吸口側に位置するようにしてもよい。このようにすれば、吸口側から吸引した場合、刻側からの気体の流入が抵抗部によって制限され、非貫通孔から外気が導入されやすくなる。
　また、抵抗部は、空洞をたばこ製品の刻側と吸口側とに区画する壁であり、当該壁に貫通孔を有するものであってもよい。具体的には、このようなオリフィス構造を採用することができる。
　また、抵抗部を有する筒状体は、セルロースアセテートプラグを圧縮成形して形成されるものであってもよい。具体的には、このような方法で本発明に係る筒状体を作成することができる。
　また、筒状体の内部の空洞の形状は、たばこ製品の長手方向を高さ方向とする円錐形状又は円錐台形状を含むようにしてもよい。具体的には、このような形状の筒状体を採用することができる。
　また、筒状体は、たばこ製品の長手方向両端に、セルロースアセテートプラグがさらに連設されるようにしてもよい。このようにすれば、刻側から空洞部へたばこ刻（単に「刻」とも呼ぶ）が入り込むのを防止できるとともに、吸引していないときの吸口側への煙の漏洩も防止できる。さらに、吸口側のセルロースアセテートプラグは使用者が咥える部分として働き、筒状体に設けられた非貫通孔が口唇で塞がれることも防止できるようになる。なお、筒状体の長手方向両端にセルロースアセテートプラグが連設される場合、主流煙がろ過される程度を下げるためには、上記両端のセルロースアセテートプラグの通気抵抗は低い方が好ましい。また、喫煙時の外気導入性能を向上させるためには、刻側のセルロースアセテートプラグの通気抵抗の方が吸口側のセルロースアセテートプラグの通気抵抗よりも高い方が好ましい。また、セルロースアセテートプラグは、筒状体の少なくとも刻側に連設されるようにしてもよい。
　また、本発明の他の側面に係るたばこ製品は、上記のようなフィルタと、フィルタに連設され、刻を含むたばこロッドと、フィルタとたばこロッドとを巻く紙材とを有する。また、紙材は、非貫通孔と重なる位置に開孔を有する。このようにすれば、喫煙時の外気導入性能を担保しつつ煙漏れを低減するたばこ製品を提供することができる。
　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ることができる。
　本発明によれば、喫煙時の外気導入性能を担保しつつ煙漏れを低減するたばこ製品用フィルタを提供することができる。
シガレットの一例を示す斜視図である。 フィルタ部の一例を示す斜視図である。 フィルタ部の一例を示す縦断面図である。 シガレットの製造方法の一例を示す模式的な斜視図である。 成形体セグメントの製造方法及び製造に用いる治具の一例を示す模式的な断面図である。 実施例に係るシガレットを説明するための断面図である。 実施例に係るシガレットの成形体セグメントを説明するための断面図である。 換気孔の列に沿って切断したシガレットの横断面図の一例である。 換気孔の列に沿って切断したシガレットの横断面図の一例である。 シガレットの通気抵抗および換気率の測定を説明するための断面図である。 シガレットのスペックを示す表である。 成形体セグメントのスペックを示す表である。 比較例１～３に係るシガレットを説明するための断面図である。 比較例１～３に係るシガレットのスペックを示す表である。 比較例４～６に係るフィルタ部のスペックを示す表である。 比較例７及び８に係るフィルタ部のスペックを示す表である。
　本発明に係る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。なお、図面に示すシガレットの構成は模式的なものであり、特に数値を示す場合を除き、各構成要素の大きさの比率等は図面の記載には限定されない。なお、シガレットはたばこ製品のあくまで一例であって、本実施形態はシガレットのみに限定されない。
＜シガレットの構成＞
　図１は、本実施形態に係るシガレットの一例を示す斜視図である。シガレット１は、ほぼ円柱形状であり、たばこロッド１１とフィルタ部１２とを含む。たばこロッド１１は、たばこ刻を巻紙で包むことにより形成される。フィルタ部１２は、セルロースアセテートからなる繊維トウのような多孔質材料を用いて形成される。本実施形態では、後述する複数のセグメントを巻紙で包むことにより、フィルタ部１２が形成される。なお、セグメントとは、シガレット１の軸方向に連設される構成要素の単位をいうものとする。また、軸方向とはシガレット１の長手方向をいうものとする。また、フィルタ部１２には、シガレット１の周方向に沿って換気孔１２１が設けられている。なお、周方向とは、シガレット１を軸方向に垂直に切断した横断面の円周に沿った方向をいうものとする。そして、たばこロッド１１とフィルタ部１２とをチップペーパーで巻き合わせることにより、シガレット１が形成される。ほぼ円柱形状であるシガレット１のうち、紙材で巻かれた曲面を、側面とも呼ぶ。シガレットの長さにあたる長手方向の大きさや、シガレットの太さにあたる横断面の大きさは、特に限定されない。一般的なシガレットのほか、いわゆるスリムサイズ、スーパースリムサイズ、マイクロスリムサイズ等のシガレットを採用してもよい。例えば横断面の直径は、５．０～８．５ｍｍ程度であってもよい。すなわち、通常のシガレットサイズの７．５～８．５ｍｍでもよく、やや細いサイズの６．５～７．５ｍｍでもよく、細いサイズの５．０～６．５ｍｍでもよい。
　次に、図２及び図３を用いてフィルタ部１２の内部構造について説明する。図２は、フィルタ部１２の一例を示す斜視図である。図３は、シガレット１の軸方向に沿ってフィルタ部１２の中央で切断した縦断面図である。フィルタ部１２は、たばこロッド１１に連設された第１のフィルタセグメント（単に「フィルタセグメント」、又は「フィルタプラグ」とも呼ぶ）１２２と、オリフィスを有する筒状の成形体セグメント１２３と、吸口側に設けられた第２のフィルタセグメント（単に「フィルタセグメント」、又は「フィルタプラグ」とも呼ぶ）１２４とを含む。
　フィルタセグメント１２２及び１２４は、例えば円柱形状のアセテートフィルタにより形成することができる。また、成形体セグメント１２３は、内部に抵抗部を有する筒状体である。具体的には、成形体セグメント１２３は、内部に空隙を有する第１の筒状部（単に「筒状部」とも呼ぶ）１２３１と、横断面中央付近に主流煙の流路を有する壁状の抵抗部１２３２と、内部に空隙を有する第２の筒状部（単に「筒状部」とも呼ぶ）１２３３とが一体に形成されたものである。すなわち、筒状部１２３１及び１２３３は、内部が空洞となった外筒部分からなる。なお、別個に形成した筒状部と抵抗部とを組み合わせてもよいが、筒状部と抵抗部との間に意図しない間隙が生じた場合、設計通りの通気度が得られないため、筒状部と抵抗部とは一体成形されることが好ましい。また、抵抗部１２３２が有する主流煙の流路は、図２に示す例ではほぼ円形であり、筒状部１２３１及び１２３３の内部に設けられた空隙の横断面よりも孔径が小さい。また、筒状部１２３１及び１２３３の内壁は、テーパが付けられていてもよい。すなわち、成形体セグメント１２３内部の空隙は、円柱形状でなく円錐形状や円錐台形状を含んでいてもよい。このような成形体セグメント１２３は、例えば、円柱形状のアセテートフィルタに対し、２つの底面の中央付近を高さ方向に押し潰して（圧潰して）空洞を設け、さらに抵抗部１２３２に主流煙の流路を穿孔することにより形成できる。また、第２の筒状部１２３３の側面には、貫通していない凹部である換気孔（「非貫通孔」とも呼ぶ）１２１が、筒状部の横断面の外周に沿って複数設けられている。換気孔１２１は、例えばシガレット１の形成後に穿孔され、チップペーパーやフィルタ部の巻取紙を貫通するように設けられる。換気孔１２１を設ける位置は、抵抗部１２３２よりも筒状部の吸口側（下流側）端部に近い位置としてもよい。このようにすれば、アセテートフィルタを圧潰して成形体セグメント１２３を形成する場合、抵抗部１２３２に近いほど、トウ密度、ひいては通気抵抗が高まる傾向があるところ、非貫通孔である換気孔１２１を、通気抵抗の比較的低い筒状部の吸口側端部に近い位置に設けることができる。
　ここで、喫煙時における気体の流れを説明する。図３の一点鎖線は、使用者が主流煙を吸引したときの気体の流れを模式的に示している。なお、第２の筒状部１２３３を含む成形体セグメント１２３は多孔質材料で形成されており、所定の通気度を有する。使用者がシガレット１を吸うことにより、まず第２の筒状部１２３３内の空隙が減圧され、第１の筒状部１２３１から抵抗部１２３２を介して第２の筒状部１２３３へ主流煙が流れ込む。このとき、抵抗部１２３２が気体の流量を制限するため、周囲よりも通気度の高い（通気抵抗の低い）換気孔１２１から第２の筒状部１２３３へ外部の空気が流れ込みやすくなる。このように、筒状部１２３１及び１２３３の空洞の間にオリフィス構造の抵抗体（抵抗部１２３２）を設ける構成によれば、喫煙時の外気導入性能を向上させることができる（「高ベンチレーション」とも呼ぶ）。また、換気孔１２１を有する第２の筒状部１２３３内を周囲よりも大きく減圧することができれば、換気孔１２１からの外気導入量は増加する。減圧のためには、上述した抵抗部１２３２の孔を小さくするだけでなく、オリフィス構造以外の構成を採用するようにしてもよい。例えば、刻側のフィルタセグメント１２２に通気抵抗を高めるような添加物を加えたり、刻側のフィルタセグメント１２２のトウ密度を高くしたりして、上流側から筒状部１２３３への気体の導入量を低減させてもよい。添加物としては、例えば、液体又は紛体等の香料を内包する香料カプセルを採用することができる。なお、カプセルは大きい方が好ましく、カプセルの直径はフィルタの直径の７５％以上であることがより好ましい。また、シガレット１の太さを細くするようにしてもよい。すなわち、いわゆるスリムサイズ、スーパースリムサイズ、マイクロスリムサイズ等のシガレットを採用することでも筒状部１２３３内をより減圧できる。このように、第２の筒状部１２３３内をより大きく減圧することで孔１つあたりの外気導入性能が向上すれば、代わりに孔の数を減らして製造コストを低減させたり、孔を設けた部分の折れ易さを低減させることもできる。
　ここで、フィルタによる主流煙の濾過よりも、主流煙を空気と混合させる希釈の方が、ＣＯ／タール比の低減に有効である。また、濾過は低減される成分が選択的となるのに対し、希釈はすべての成分を一律に低減する点が異なり、喫味にも差異が生じる。本実施形態に係るフィルタセグメントは、例えば、濾過性能の比較的低いものを採用し、且つ外気導入性能を向上させた構成（低濾過且つ高ベンチレーション）とすることができる。
　また、上述の通り、本実施形態に係るシガレット１の換気孔１２１は非貫通である。このような構成とすれば、第２の筒状部１２３３内の主流煙が換気孔１２１を通過してシガレット１の外側に漏洩することが低減され、外観上好ましい。換言すれば、シガレット１の換気孔１２１は、使用者がシガレット１を吸引していない状態（すなわち、フィルタ部１２の内外に圧力差がほぼない状態）においては、気体の通過がほぼ生じない程度の通気度となっている。
　また、シガレット１の成形体セグメント１２３の吸口側には、フィルタセグメント１２４が連設されている。フィルタセグメント１２４は、筒状部１２３３から吸口側への煙漏れを抑制するとともに、吸口（使用者が口に咥える部分）として機能する。すなわち、本実施形態では、シガレット１の吸口側の端部と第２の筒状部１２３３の周囲に設けられる換気孔１２１との距離を十分に確保し、使用者が喫煙時に口唇で換気孔１２１を塞いでしまわないようになっている。
＜構成の詳細と変形例＞
　換気孔１２１は非貫通であればよく、断面形状には様々なものを採用することができる。例えば、正円や楕円、たまご型などの丸形であってもよいし、三角形、四角形（ひし形、平行四辺形、台形）、五角形、六角形、十字型、星形などの多角形や角丸多角形であってもよい。さらに、これらを組み合わせた鍵穴形、旗形、その他の形状を採用することもできる。また、換気孔の深さの方向は任意であり、揃っていなくてもよい。
　また、成形体セグメント１２３の素材も特に限定されない。例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック素材、樹脂系ポリマー素材、紙素材、セルロースアセテート等の押し出し若しくは圧縮セルロース材料、ステンレス、アルミ等の金属素材、又はこれらの組合せを使用することができる。
　また、フィルタ部の充填材も、セルロースアセテートには限定されない。例えば、綿、麻、マニラ麻、ヤシ、イグサなどの植物繊維、羊毛、カシミヤなどの動物繊維、レーヨンなどのセルロース系再生繊維、アセテート、ジアセテート、トリアセテートなどのセルロース系半合成繊維、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリルなどの合成繊維、若しくは紙、又はこれらの組合せを使用することができる。
　また、フィルタ部に使用する可塑剤も、様々なものを採用することができる。例えば、クエン酸トリエチル、クエン酸アセチル・トリエチル、クエン酸アセチル・トリブチル、酒石酸ジブチル、エチルフタリル・エチルグリコレート、メチルフタリル・エチルグリコレート、トリアセチン、りん酸トリエチル、りん酸トリフェニル、トリプロピオニン、又はこれらの組合せを使用することができる。なお、可塑剤を使用しなくてもよい。
　フィルタ部に使用する巻取紙の種類および材質も、様々なものを採用することができる。一般的な通気性を有する巻取紙でも良いし、通気性を有しないものでも良い。巻取紙の材質には、一般的には植物性の繊維で形成された紙材が用いられるが、ポリマー系（ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン等）の化学繊維を用いたシートまたはポリマー系のシートが用いられてもよいし、アルミ箔のような金属箔を用いるようにしてもよい。
　フィルタ本体には、ノンラップフィルタを用いても良い。ノンラップフィルタはフィルタ材と、フィルタ材を円筒状に成形する外皮層とを有し、外皮層はフィルタ材の熱成形により形成される。ノンラップフィルタを用いた場合、巻取紙を用いる必要がなくなる。
　また、チップペーパーの材質も限定されない。チップペーパーは、植物性の繊維からなる紙材の他、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を用いてもよいし、アルミ箔のような金属箔を用いてもよい。
　シガレット１は、メンソール等の香料を含むようにしてもよい。加香方法は、既存の様々な技術を利用することができる。例えば製造工程において、たばこ刻にスプレーで噴霧してもよいし、パッケージに使用されるアルミに香料を添加し、喫煙物品に移香させてもよい。また、香料を吸着させたひも状の物質をフィルタ部に配設してもよいし、たばこ刻をひも状または粒子状に加工したものを配設するようにしてもよい。また、フィルタ部の充填材に香料を含ませたり、香料を内包したカプセルや香料を担持（固定化）させた紛体をフィルタ部に配設するようにしてもよい。
　フィルタ部は、一般的なアセテートフィルタやチャコールフィルタの他、チャコール以外の粒状物、例えば香料を固定した紛体が入ったものを構成要素に含んでいてもよい。また、フィルタのセグメントの間を紙材のみからなる空洞（キャビティとも呼ぶ）にしてもよく、空洞部にカプセルやたばこ刻を配設してもよい。なお、図２及び図３に示したフィルタセグメントのうち、第２のフィルタセグメント１２４を設けなくてもよい。第１のフィルタセグメント１２２のみでも刻の漏れを防ぐことができる。
　チップペーパー等の紙材の開孔方法も既存の様々な技術を用いることができる。例えば、針状の歯型（ポンチ）によりプレス開孔する機械的な方法や、コロナ放電による電気的な方法を用いることもできるし、回転するフィルタ部に対しレーザー発振器から出力された連続出力ビームを回転チョッパーを用いてパルス状にして照射する方法を用いることもできる。
＜製造方法＞
　図４は、シガレット１の製造方法を説明するための図である。まず、既存の技術によって刻を巻紙で巻き上げ（図４：Ｓ１）、シガレット１本分の長さに切断し、たばこロッド１１を作成する（Ｓ２）。また、後述する方法で作成した２本分のフィルタ部１２の両端にそれぞれたばこロッド１１を連設してシガレット２本分のチップペーパーで巻き上げ（Ｓ３）、レーザー照射によって所定の位置に換気孔１２１を形成する（Ｓ４）。ステップＳ４では、たばこロッド１１及びフィルタ部１２を連結したロッドを所定の速度で回転させつつ、レーザー発振器から出力されるレーザー（例えば、ＣＯ２レーザー）を、回転チョッパー等を用いて所定周波数のパルス状にして照射する。パルス状のレーザーによって、チップペーパー及び成形体セグメント１２３に換気孔１２１を形成することができる。なお、レーザーの出力によって、換気孔１２１の深さを調整することが可能である。その後、長手方向の中央でシガレット１本分の長さに切断し、２本のシガレットを作成する（Ｓ５）。
　図４のように２本分の長さのシガレットを最後に切断する工程を採用すれば、既存の生産工程を活用することができる。なお、図４に示すシガレット１の製造方法は一例であり、例えば１本ずつチップペーパーで巻き上げるようにしてもよい。
　また、Ｓ３においてたばこロッド１１と接続されるフィルタ部１２の成形体セグメント１２３は、例えば図５に模式図を示すような治具を用いて製造することができる。図５の治具は、円筒パーツ２０１と、成形ヘッド２０２及び２０３とを含む（Ｓ１１等）。円筒パーツ２０１は、両端が開口した筒形状の金属パーツであり、内部に円柱形状のアセテートフィルタプラグ３を収容することができる。また、成形ヘッド２０２及び２０３は、一点鎖線で示すように、円筒パーツの両端から挿入して内部のアセテートフィルタプラグを所定の形状に押し潰すことができる。
　ここで、成形ヘッド２０２及び２０３の先端形状によって、作成される成形体セグメント１２３の形状を変更することができる。例えば、成形ヘッド２０２及び２０３の先端の径によって、筒状部１２３１及び１２３３の外筒部分の肉厚及び空洞部分の断面径が決まる。また、成形ヘッド２０１及び２０３の先端形状にテーパをつけることで、筒状部１２３１及び１２３３の内壁及び空洞部分に任意の角度をつけることもできる。
　以上のような治具を用いて成形体セグメント１２３を作成する具体的な手順は、次のようになる。まず、円筒パーツ２０１並びに成形ヘッド２０２及び２０３を例えば８０℃～２００℃に加熱し、所定の長さに切断したアセテートフィルタプラグを円筒パーツ２０１の内部に挿入する。そして、円筒パーツ２０１の両端から成形ヘッド２０２及び２０３を挿入し、アセテートフィルタプラグを押圧し（Ｓ１１）、図２及び図３に示した筒状部１２３１及び１２３３の空洞を形成するとともに、軸方向の中央に壁部分を形成する（Ｓ１２）。このように、筒状部１２３１及び１２３３と抵抗部１２３２とを一体成形することができる。その後、中央の壁部分に穿孔することにより抵抗部１２３２を形成し、成形体セグメント１２３が完成する（Ｓ１３）。なお、穿孔は、ドリルのような切削工具を用いて行ってもよいし、レーザー照射機を用いて行ってもよい。また、成形ヘッドの先端に穿孔用のピンを設け、Ｓ１２において成形と同時に穿孔してもよい。以上のようにして作成した成形体セグメント１２３を２本分の長さのフィルタセグメント１２４の両端にそれぞれ接続し、さらにその両端にそれぞれフィルタセグメント１２２を接続して巻取紙で巻き上げ（Ｓ１４）、図４のＳ３で用いたフィルタ部１２が形成される。なお、上述のように筒状部１２３１及び１２３３と抵抗部１２３２とを一体成形（圧縮成形）した場合、特に抵抗部１２３２を中心とする長手方向の中央付近において圧縮されたアセテートトウの密度が高まる。外気導入性能の観点では、外気が通過する非貫通孔部分のトウ密度は低い方が好ましい。すなわち、非貫通孔の位置は、比較的トウ密度の高い抵抗部１２３２から遠く、吸口に近い方が好ましい。例えば、図３に示した筒状部１２３３の周囲であって、抵抗部１２３２よりも筒状部の吸口側（下流側）端部に近い位置に設けるようにしてもよい。
＜実施例＞
　図６は、実施例に係るシガレットを説明するための断面図である。まず、実施例に係るシガレットのスペックを説明するため、各部の大きさについて定義する。なお、断面に重ねて換気孔１２１の位置を点線で示している。また、以下ではシガレット１の長手方向を、単に「長手方向」と呼ぶ。
　図６のシガレットは、たばこロッド１１と、フィルタセグメント１２２、成形体セグメント１２３及びフィルタセグメント１２４を含むフィルタ部１２とを有する。また、たばこロッド１１の長手方向の長さを巻長Ｌ１、フィルタ部１２の長手方向の長さをフィルタ長Ｌ２とする。また、フィルタセグメント１２２及び１２４の長手方向の長さをフィルタプラグ長Ｌ３、成形体セグメント１２３の長手方向の長さを成形体長Ｌ４とする。そして、シガレット１の吸口側端部から換気孔１２１までの長さを、吸口－換気孔長Ｌ５とする。
　図７は、実施例に係るシガレットの成形体セグメントを説明するための断面図である。図７においても、断面に重畳して換気孔の位置を点線で示している。実施例に係る成形体セグメントは、内部に、シガレットの長手方向を高さ方向とするほぼ合同な円錐台形状の空洞を２つ含んでいる。また、成形体セグメントの横断面の外形はほぼ円形であり、その外径（直径）を長さＬ６とする。また、内径のうち、成形体セグメントの端部側（円錐台の下底部の径とも呼ぶ）を長さＬ７とし、成形体セグメントの中央側（円錐台の上底部の径とも呼ぶ）を長さＬ８とする。また、円錐台の高さに相当する筒状部の長手方向の長さをＬ９とする。また、成形体セグメントの筒状部の内壁とシガレットの長手方向とのなす角を勾配Ｒ１とする。さらに、筒状部の肉厚のうち最薄部を厚さＬ１０とし、最厚部を厚さＬ１１とする。また、換気孔は、成形体セグメントの外周に沿って、シガレットの長手方向とほぼ直交する方向に１列設けられている。そして、成形体セグメントの吸口側の端部から換気孔までの距離を、長さＬ１２とする。また、抵抗部に設けられた貫通孔の径を、長さＬ１３とする。さらに、成形体セグメントの外周から換気孔の底面までの深さをＬ１４とし、筒状部の厚さから換気孔の深さを減じた残りの長さを肉厚残Ｌ１５とする。
　実施例に係るシガレットの換気孔１２１は、レーザーにより開孔した。レーザー開孔は、レーザー照射機（KEYENCE社製「3-Axis CO2Laser Marker ML-Z9500 Series」）を使用した。また、シガレットを円周方向に回転させながらレーザーを照射し、等間隔に所定数の換気孔を設けた。なお、レーザーはシガレットの横断面の中心に向けて照射した。また、レーザーの照射回数、レーザー強度、照射面積を変更することで、所望する開孔数、開孔深さ、開孔面積に変更することができた。
　図８及び図９に、換気孔の列に沿って切断したシガレットの横断面図の一例を示す。換気孔の深さは次のように測定した。まず、シガレットの換気孔の列に沿ってカミソリを入れ、２つに切断した。そして、拡大鏡（光学顕微鏡）にて換気孔断面を観察し、無作為に１０個の換気孔を選択して深さを測定した。そして、測定値の算術平均を求め、換気孔の深さとした。なお、レーザーをシガレットの横断面の中心に向けて照射した場合であっても、図９に示すように換気孔の深さ方向は横断面の中心から外れることがある。このようなときは、おおむね横断面の中心を通過する直線上の距離によって換気孔の深さ及び肉厚を測定することで換気孔深さおよび肉厚を決定した。また肉厚から換気孔深さを減じた値を肉厚残とした。なお、図９に示すように、換気孔はシガレットの横断面の径方向に対し角度を有していてもよい。すなわち、換気孔は、横断面視上で、シガレットの横断面の中心から放射状に伸びていなくてもよい。シガレットの横断面の径方向に設けると貫通してしまう長さの換気孔であっても、シガレットの横断面の径方向に対し斜めに設けることで換気孔を非貫通とすることができるため、筒状部、巻取紙及びチップペーパーの肉厚が比較的薄い場合に有用である。
　シガレットの通気抵抗および換気率は「SODIMAX」（SODIM社製）により測定した。換気孔部の通気抵抗は以下のような手順にて測定した。サンプルからフィルタ部を切り離し、図１０に示すように刻側の切断面をシールした。そして、吸口側のフィルタセグメントを除去し、吸口側より１０５０ｍｌ／分の流量にて吸引した際に発生する通気抵抗を測定し、換気孔部の通気抵抗とした。また、シガレットの吸口側より１０５０ｍｌ／分にて吸引した際にチップペーパー上の換気孔部より流入する空気流量を求め、全体流量（１０５０ｍｌ／分）にて割った値を換気率とした。
　図１１及び図１２は、実施例に係るシガレット及び成形体セグメントのスペックを示す表である。実施例に係るシガレットは、巻長Ｌ１を５８ｍｍ、フィルタ長Ｌ２を２７ｍｍ、フィルタプラグ長Ｌ３を７ｍｍ、成形体長Ｌ４を１３ｍｍ、吸口－換気孔長Ｌ５を１２ｍｍとした。
　また、実施例１に係るフィルタ部は、成形体セグメントの外径Ｌ６を７．７０ｍｍ、端部側の内径Ｌ７を５．７０ｍｍ、中央側の内径Ｌ８を３．７０ｍｍ、勾配Ｒ１を９．４６°、筒状部の長手方向の長さＬ９を６．００ｍｍ、最薄部の肉厚Ｌ１０を１．００ｍｍ、最厚部の肉厚Ｌ１１を２．０ｍｍとした。また、抵抗部の貫通孔径Ｌ１３を０．８ｍｍとした。また、換気率は７５％とした。なお成形体セグメントは、長手方向の長さが２０．００ｍｍのアセテートフィルタプラグを押圧して成形した。
　実施例２に係るシガレット及び成形体セグメントは、抵抗部１２３２の貫通孔径Ｌ１３以外、実施例１と同様のスペックとした。実施例２に係る成形体セグメント１２３の抵抗部１２３２の貫通孔径Ｌ１３は、０．４ｍｍとした。また、換気率は８５％とした。
＜官能評価＞
　実施例１及び２に係るシガレットをパネルが喫煙し、煙漏れの程度を評価した。上述の通り、換気孔は非貫通孔であり、フィルタ部内の空洞はシガレットの外側とは仕切られた構造になっている。実施例１及び２に係るシガレットによれば、煙漏れが抑制されることがわかった。このように、非貫通孔を設けることでフィルタ部に好ましい通気抵抗を与え、高ベンチレーションと煙漏れの抑制とが両立できるようになる。
＜比較例１～３＞
　図１３は、比較例１～３に係るシガレットを説明するための断面図である。なお、断面図に重畳して換気孔の位置を点線で示している。図１３のシガレット１は、たばこロッド１１と、フィルタセグメント１２２、成形体セグメント１２３、空隙（キャビティ）セグメント１２６、及びフィルタセグメント１２４を含むフィルタ部１２とを有する。空隙セグメントは、フィルタ部を覆う巻取紙やたばこロッド１１とフィルタ部１２とを覆うチップペーパーといった紙材によってシガレット１の外部と区画され、内部は空隙となっている。そして、比較例１～３では、空隙部の周囲に貫通した換気孔を設ける。また、たばこロッド１１の長手方向の長さ（巻長）をＬ１、フィルタ部１２の長手方向の長さ（フィルタ長）をＬ２とする。そして、フィルタセグメント１２２及び１２４の長手方向の長さをフィルタプラグ長Ｌ３、成形体セグメント１２３の長手方向の長さを成形体長Ｌ４、空隙セグメント１２６の長手方向の長さを空隙長Ｌ１６とする。そして、シガレット１の吸口側端部から換気孔１２１までの長さを、吸口－換気孔長Ｌ５とする。
　図１４に、比較例１～３に係るシガレットのスペックを示す。なお、比較例のスペックについては、実施例との差異を中心に説明する。比較例１～３では、巻長Ｌ１を５８ｍｍ、フィルタ長Ｌ２を２７ｍｍ、フィルタプラグ長Ｌ３を７ｍｍ、成形体長Ｌ４を７ｍｍ、空隙長Ｌ１６を６ｍｍ、吸口－換気孔長Ｌ５を１２ｍｍとした。また、成形体セグメントの抵抗部に設ける貫通孔の径は、０．７４ｍｍとした。
　比較例１では、換気孔の個数を１列あたり１０個とし、換気孔を１列設けた。上述の方法で換気孔部の通気抵抗を測定したところ、６５ｍｍＨ２Ｏであった。また、シガレットの換気率は５７％であり、通気抵抗は３２．８ｍｍＨ２Ｏであった。
　比較例２では、換気孔の個数を１列あたり３７個とし、換気孔を１列設けた。また、シガレットの換気率は７５％であった。
　比較例３では、換気孔の個数を１列あたり３７個とし、換気孔を１列設けた。また、換気孔部の通気抵抗は、７ｍｍＨ２Ｏであった。また、シガレットの換気率は８５％であった。
＜官能評価＞
　以上のような比較例１～３では、煙漏れが顕著に発生することが確認された。空隙セグメントに貫通した換気孔を有する場合、換気孔部の通気抵抗が顕著に低くなり、空隙内に滞留した煙が換気孔より流出したと考えられる。
＜比較例４～６＞
　比較例４～６では、実施例１及び２と同様に、図６に示すような構成とした。図１５に、比較例４～６に係るフィルタ部のスペックを示す。比較例４～６では、換気孔として貫通孔を採用し、肉厚残Ｌ１５は０．００ｍｍとなっている。
　比較例４では、抵抗部の貫通孔径Ｌ１３を０．８０とした。このとき、シガレットの換気率（図示せず）は５５％であった。
　比較例５では、抵抗部の貫通孔径Ｌ１３を０．８０とした。また、換気孔部の通気抵抗は６５ｍｍＨ２Ｏであった。シガレットの換気率（図示せず）は、７５％であった。
　比較例６では、抵抗部の貫通孔径Ｌ１３を０．４０とした。また、シガレットの換気率（図示せず）は８５％であった。
＜官能評価＞
　以上のような比較例４～６に基づき、換気孔の貫通の程度が煙の流出に与える影響について検証した。煙漏れを評価したところ、比較例４～６では、いずれも煙漏れが生じた。
＜比較例７及び８＞
　比較例７及び８では、実施例１及び２と同様に、図６に示すような構成とした。図１６に、比較例７及び８に係るフィルタ部のスペックを示す。比較例７及び８では、チップペーパーでたばこロッド１１とフィルタ部１２とを巻き上げる前に、予めチップペーパーには通気孔を設けておく「プレ開孔」方式を採用した。すなわち、成形体セグメントには開孔せず、換気孔深さＬ１４は０．００ｍｍとなっている。
　比較例７では、抵抗部の貫通孔径Ｌ１３を０．８０ｍｍとした。
　比較例８では、抵抗部の貫通孔径Ｌ１３を０．４０ｍｍとした。
　なお、比較例７と比較例８は異なる通気孔を有する「プレ開孔」方式のチップペーパーを用いており、比較例７の方が比較例８よりも通気孔は多い。
　換気率はそれぞれ７０．８％（比較例７）および３５．０％（比較例８）となり、タール３ｍｇ以下の低タール設計（換気率７５％以上）は困難であることがわかった。また、シガレットの通気抵抗はそれぞれ１５０mmH2Oおよび２１０mmH2Oであった。これは換気孔部の通気抵抗が大きいことが原因である。通常の製品設計を加味すると、シガレットの通気抵抗は１２０mmH2O以下が望ましいと考えられ、比較例７及び８の構成では適度な吸い心地の担保が難しい。以上より、チップペーパーにプレ開孔する形態は、煙漏れとは異なる観点において設計上望ましくないことがわかった。
＜その他の変形＞
　抵抗部の貫通孔を設ける位置は、横断面の中心には限定されない。また、上記の例では抵抗部を有する例のみについて説明したが、抵抗部のない筒状体に対し非貫通孔を設ける構成としてもよい。このようなフィルタ部であっても、煙漏れを抑制することは可能となる。
　また、実施例に示したシガレットのスペックは一例であり、換気孔が、フィルタ部内の空洞からの煙の漏洩を抑制するとともに、シガレットの喫煙時において空洞へ外気を導入可能となる範囲で様々に変更することができる。
　例えば、実施例に示したシガレットについて、抵抗部の貫通孔径Ｌ１３を０．４０ｍｍ～０．８０ｍｍ程度に変更するとともに、換気孔の深さＬ１４を０．５０ｍｍ～１．５０ｍｍ程度に変更して好ましいスペックを採用するようにしてもよい。
　同様に、実施例に示したシガレットについて、抵抗部の貫通孔径Ｌ１３を０．４０ｍｍ～０．８０ｍｍ程度に変更するとともに、成形体セグメントの端部側内径Ｌ７を４．６２ｍｍ～５．６４程度、中央側内径Ｌ８を２．６２ｍｍ～５．０１ｍｍ程度、勾配Ｒ１を３．００°～９．４６°程度、最薄部の肉厚Ｌ１０を１．００ｍｍ～１．５４ｍｍ程度、最厚部の肉厚Ｌ１１を１．３１ｍｍ～２．５４ｍｍ程度にそれぞれ変更し、好ましいスペックを採用するようにしてもよい。
　また、実施例に示したシガレットについて、成形体セグメントを形成する際の押圧前のフィルタプラグ長を２５．００ｍｍ～４０．００ｍｍに変更するとともに押圧する力を変更して実施例に示したスペックの成形体セグメントを形成し、好ましいスペックを採用するようにしてもよい。
　なお、上述したフィルタ部は、フィルタ部を部材に含むたばこ製品として提供するようにしてもよく、たばこ製品に着脱自在な単体の部材として提供するようにしてもよい。たばこ製品とは、例えば紙巻たばこ（フィルタシガレット、両切たばこ（フィルタ無し））、シガー（葉巻）、シガリロ、加熱を伴う非燃焼型のたばこ吸引具や非加熱型のたばこ吸引具等が例示できる。
　また、本実施形態に係るシガレット等のたばこ製品は、フィルタの中空部分に所定の通気度を有する非貫通孔を備えていれば、たばこ製品の喫煙時においてフィルタ内部へ外気を導入可能となる。これに加え、フィルタの中空部分に貫通孔を有していなければ、フィルタ内部からの煙の漏洩を十分に抑制することができる。したがって、実施形態に係る非貫通孔に加えて、他の構成をさらに有していてもよい。たとえば、チップペーパーのみに設けられた貫通孔（比較例７又は８に示した貫通孔）等をさらに有していてもよい。
１・・・シガレット
１１・・・たばこロッド
１２・・・フィルタ部
１２１・・・換気孔
１２２・・・（第１の）フィルタセグメント
１２３・・・成形体セグメント
１２３１・・・（第１の）筒状部
１２３２・・・抵抗部
１２３３・・・（第２の）筒状部
１２４・・・（第２の）フィルタセグメント
１２５・・・巻取紙
１２６・・・空隙セグメント（キャビティ）
１３・・・チップペーパー

Claims (12)

  1. 　たばこ製品用のフィルタであって、
    　多孔質材料で形成され、内部が空洞である筒状体を含み、
    　前記筒状体は、所定の通気度を有する非貫通孔を備える
    　フィルタ。
  2. 　前記非貫通孔は、前記空洞からの煙の漏洩を抑制するとともに、前記たばこ製品の喫煙時において前記空洞へ外気を導入可能である
    　請求項１に記載のフィルタ。
  3. 　前記筒状体の内部に通気量を制限する抵抗部を有し、
    　前記非貫通孔は、前記抵抗部よりも前記たばこ製品の吸口側に位置する
    　請求項１又は２に記載のフィルタ。
  4. 　前記抵抗部は、前記空洞を前記たばこ製品の刻側と吸口側とに区画する壁であり、当該壁に貫通孔を有する
    　請求項３に記載のフィルタ。
  5. 　前記抵抗部を有する前記筒状体は、セルロースアセテートプラグを圧縮成形して形成される
    　請求項３又は４に記載のフィルタ。
  6. 　前記筒状体の内部の空洞の形状は、前記たばこ製品の長手方向を高さ方向とする円錐形状又は円錐台形状を含む
    　請求項１から５のいずれか一項に記載のフィルタ。
  7. 　前記筒状体は、前記たばこ製品の少なくとも刻側に、セルロースアセテートプラグがさらに連設される
    　請求項１から６のいずれか一項に記載のフィルタ。
  8. 　前記筒状体と前記抵抗部とは一体成形されている
    　請求項１から５のいずれか一項に記載のフィルタ。
  9. 　前記筒状体が備える前記非貫通孔は、前記筒状体が内部に有する前記抵抗部よりも前記筒状体の吸口側端部に近い位置に設けられる
    　請求項３から５のいずれか一項に記載のフィルタ。
  10. 　前記非貫通孔は、前記フィルタの横断面視上、前記フィルタの横断面の径方向に対し角度がつけられている
    　請求項１から９のいずれか一項に記載のフィルタ。
  11. 　請求項１から１０のいずれか一項に記載のフィルタと、
    　前記フィルタに連設され、刻を含むたばこロッドと、
    　前記フィルタと前記たばこロッドとを巻く紙材と
    　を有し、
    　前記紙材は、前記非貫通孔と重なる位置に開孔を有する
    　たばこ製品。
  12. 　前記たばこ製品の横断面の直径は、５．０乃至６．５ｍｍである
    　請求項１１に記載のたばこ製品。
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