JP7101278B2 - 口側端くぼみおよび換気を備えた喫煙物品 - Google Patents

Description

本発明は、中空管セグメントにより画定された口側端くぼみを有する喫煙物品に関連する。

フィルター紙巻たばこは通常、紙ラッパーで囲まれたたばこカットフィラーの円筒形のロッドと、包まれたたばこロッドと端と端を接して軸方向に整列された円筒形のフィルターとを備える。円筒形のフィルターは通常、紙プラグラップによって囲まれている濾過材料を含む。従来的には、包まれたたばこロッドおよびフィルターは、フィルターの全長および包まれたたばこロッドの隣接部分を囲む、通常は、不透明の紙材料によって形成されるチッピングラッパーの帯により結合される。そのフィルターセクションの口側端にくぼみを有する喫煙物品も提案されてきた。

たばこが燃焼するよりはむしろ加熱される多くの喫煙物品が、当業界において提唱されてきた。加熱式喫煙物品では、エアロゾルはエアロゾル発生基体（たばこなど）を加熱することにより生成される。周知の加熱式喫煙物品には、例えば、エアロゾルが電気的加熱によるか、または可燃性燃料要素または熱源からエアロゾル形成基体への熱の移動によって生成される喫煙物品が含まれる。喫煙中、揮発性化合物は、熱源からの熱伝達によってエアロゾル形成基体から放出され、喫煙物品を通して引き込まれた空気中に混入される。放出された化合物が冷めるにつれて凝結してエアロゾルを形成し、これが消費者によって吸い込まれる。また、ニコチン含有エアロゾルがたばこ材料、たばこ抽出物、またはその他のニコチン源から、燃焼することなく、また一部の場合には加熱することなく、例えば化学反応によって生成される、喫煙物品も周知である。

上述の通り、一部の場合には、喫煙物品はフィルターの口側の端にくぼみを持ちうる。こうした口側端くぼみは一般に、フィルターのプラグラップ、チッピングペーパー、またはプラグラップおよびチッピングペーパーの両方を濾過材料の最も下流のセグメントを越えて延長させることによって形成される。ところが、一般的なプラグラップは、口側端くぼみの長さが増大した時に、十分な強度を提供しないことがある。したがって、くぼみの長さが増大するにつれて、こうした口側端くぼみの変形のリスクがある。

したがって、変形を受けにくい、長さの増大した口側端くぼみを持つフィルター付きの喫煙物品を提供することが望ましい。同時に、既存の機械および方法を著しく変化する必要なく、標準的な器具および技法を使用して製造しうるフィルター付きの喫煙物品を提供することが望ましい。その上、消費者にとって全般的な喫煙の体験を不快に変化させることなく、こうしたフィルター付きの喫煙物品を提供することが望ましい。

本発明の第一の態様によれば、たばこロッドとたばこロッドに接続されたフィルターとを備えた喫煙物品が提供されている。フィルターは、中空の口側の端部分と、中空の口側の端部分の上流の濾過部分とを備え、濾過部分は１つ以上のフィルターセグメントを含む。中空の口側端部分は、フィルターの口側の端でくぼみを確定し、濾過部分の下流端からフィルターの口側の端に延びる非制限的な流路を提供する。中空の口側の端部分の長さは、フィルター全長の少なくとも約２５パーセントである。さらに、喫煙物品は、濾過部分の周りの位置に提供された少なくとも一つの周辺の穿孔の列を含む換気帯域を含む。

本明細書に使用される時、「上流」および「下流」という用語は、消費者がその使用の間に喫煙物品を吸う方向に関連して、喫煙物品の要素または要素の部分の相対位置を記述するために使用される。本明細書で記述される喫煙物品は、下流端と反対側の上流端とを備える。使用時には、消費者は喫煙物品の下流端で吸引する。口側の端としても記述される下流端は、遠位端としても記述される場合がある上流端の下流である。

「非制限的な流れ」という表現は、本明細書全体を通して、中空管セグメントが、煙および空気が貫流するように実質的に一定の断面積を有するチャネルを内部的に画定することを示すために使用される。さらに、「非制限的な流路」という表現は、本明細書全体を通して、中空管セグメントが、煙および空気の流れの局所的な制限の原因となりうる物体を何も含まないことを示すために使用される。言い換えれば、中空管セグメントは空である。従って、煙および空気が貫流するために利用可能な断面積は、中空管セグメントの全長に沿って実質的に一定であり、中空管セグメントを通した煙および空気の流れは実質的に遮られない。

「フィルター全長」という表現は、本明細書全体において、フィルターを形成する様々な構成要素の長さの和を意味するため使用される。従って、「フィルター全長」という表現は、少なくとも中空管セグメントの長さと第一のフィルターセグメントの長さとの和を意味するものと解釈されるべきである。同様に、喫煙物品が複数の中空管セグメントの上流にあるフィルターセグメントを含む場合には、「フィルター全長」という表現は、中空管セグメントの長さと喫煙物品内にあるその他の各フィルターセグメントの長さとの和を意味するものとして解釈されるべきである。

中空の口側の端部分は、濾過部分の１つ以上のセグメントを囲み、濾過部分の下流に延びて口側の端でくぼみを画定するプラグラップによって形成されうる。こうした実施形態では、プラグラップは、少なくとも約７０グラム／平方メートルの坪量を持つことが好ましく、少なくとも約８０グラム／平方メートルが好ましい。プラグラップは約１２０グラム／平方メートルと約７０グラム／平方メートルとの間の坪量を持ちうるが、約８０グラム／平方メートルと約１００グラム／平方メートルとの間であることが好ましい。プラグラップは、約８０グラム／平方メートルの坪量を持つことが最も好ましい。これは、フィルターの中空の口側の端部分の構造剛性の強化に役立ちうる。

別の方法として、一部の好ましい実施形態では、中空の口側の端部分は、フィルターの口側の端に配置されている中空管セグメントによって形成される。

したがって、本発明の一部の実施形態では、たばこロッドとたばこロッドに接続されたフィルターとを備えた喫煙物品が提供されている。フィルターは、１つ以上のフィルターセグメントを含む濾過部分と、濾過部分の下流に配置された中空管セグメントとを含む。中空管セグメントは、フィルターの口側の端でくぼみを確定し、濾過部分の下流端からフィルターの口側の端に延びる非制限的な流路を提供する。中空管セグメントの長さは、フィルター全長の少なくとも約２５パーセントである。さらに、喫煙物品は、濾過部分の周りの位置に提供された少なくとも一つの周辺の穿孔の列を含む換気帯域を含む。

フィルター内に中空管セグメントを提供して口側の端でのくぼみを画定し、また中空管セグメントの長さについてフィルター全長の少なくとも約２５パーセントになるように配置することで、口側端くぼみが変形を受けやすくなるリスクを大幅に高めることなく、フィルター内に比較的長い口側端くぼみが形成されうる。これは、中空管セグメントが、フィルターの口側の端での強度または剛性を増大させうるためである。

その上、濾過部分の周りの位置に提供される少なくとも一つの周辺の穿孔の列を提供することで、フィルターへの換気された空気の導入が口側端くぼみの構造に影響を及ぼさない。主流煙は、口側端くぼみの上流で希釈されることができ、比較的長い口側端くぼみを通過する際にさらに空気と混合できる。

本発明によれば、上記に特定した特徴を持つ非制限的な中空管セグメントを備えたフィルターを含めることで、有利にも長さを増大した口側端くぼみを持つフィルター付きの喫煙物品が許容されるが、これは変形を受ける可能性が低い。

中空管セグメントの長さは、フィルター全長の約５０パーセント未満であることが好ましい。従って、中空管セグメントの上流にある濾過部分の長さは、フィルター全長の少なくとも約５０パーセントを占める。非制限的な中空管セグメントは、喫煙物品の引き出し抵抗（ＲＴＤ）の増大には実質的には寄与しない。多くても、非制限的な中空管セグメントは、喫煙物品のＲＴＤをわずかに増大させるだけである。実際には、非制限的な中空管セグメントは、およそ１ｍｍ Ｈ₂Ｏ（約１０ Ｐａ）～およそ２０ｍｍ Ｈ₂Ｏ（約２００ Ｐａ）の範囲のＲＴＤを発生させるように適合されうる。非制限的な中空管セグメントは、およそ２ｍｍ Ｈ₂Ｏ（約２０ Ｐａ）～およそ１０ｍｍ Ｈ₂Ｏ（約１００ Ｐａ）のＲＴＤを発生させるように適合されることが好ましい。フィルターセグメントまたは非制限的な中空管セグメントの上流にあるセグメントがフィルター全長の少なくとも約５０パーセントを占める場合、適切な密度および特性の材料濾過材料を選択することにより、喫煙物品の全体的なＲＴＤを満足できるレベルに調節することが有利にも可能である。一部の好ましい実施形態では、フィルターセグメントまたは非制限的な中空管セグメントの上流にあるセグメントは、フィルター全長の少なくとも約６０パーセントを占める。

中空管セグメントの長さは、約３０ｍｍ未満であることが好ましい。中空管セグメントの長さは、約２０ｍｍ未満であることがより好ましい。中空管セグメントの長さは、約１５ｍｍ未満であることがなおさらに好ましい。さらに、または別の方法として、中空管セグメントの長さは少なくとも約８ｍｍである。中空管セグメントの長さは、少なくとも約１０ｍｍであることが好ましい。一部の好ましい実施形態では、中空管セグメントの長さは、約８ｍｍ～約３０ｍｍ、より好ましくは約１０ｍｍ～約２０ｍｍ、さらに好ましくは約１０ｍｍ～約１５ｍｍ、最も好ましくは約１０ｍｍである。これにより、口側端くぼみと適切なサイズの非制限的な流路が提供されるだけでなく、中空管セグメントと中空管セグメントを囲みうる任意のラッパーとの十分な重なりが確保され、フィルターセグメントまたはたばこロッドとの、または両方との軸方向の整列が維持される。こうしたラッパーは、プラグラップおよびチッピングペーパー帯を含む。

好ましい実施形態では、濾過部分は第一のフィルターセグメントを備える。第一のフィルターセグメントの長さは、少なくとも約８ｍｍであることが好ましい。ある一定の好ましい実施形態では、第一のフィルターセグメントの長さは、少なくとも約１０ｍｍである。別の方法として、または加えて、第一のフィルターセグメントの長さは、約１４ｍｍ未満である。好ましい実施形態では、第一のフィルターセグメントの長さは約８ｍｍ～約１４ｍｍであり、約１０ｍｍ～約１４ｍｍであることがより好ましい。ある一定の好ましい実施形態では、第一のフィルターセグメントの長さは約１２ｍｍである。

本発明によるある一定の実施形態では、中空管セグメントの長さは、第一のフィルターセグメントの長さの５ｍｍ以内である。より好ましい実施形態では、中空管セグメントの長さは、第一のフィルターセグメントの長さの２ｍｍ以内である。別の方法として、または加えて、本発明によるある一定の実施形態では、中空管セグメントの長さは、第一のフィルターセグメントの長さよりも短い。

本発明によるある一定の実施形態では、第一のフィルターセグメントの長さは、フィルター全長の少なくとも約１０パーセントである。第一のフィルターセグメントの長さは、フィルター全長の少なくとも約２０パーセントであることが好ましい。第一のフィルターセグメントの長さは、フィルター全長の少なくとも約３０パーセントであることがより好ましい。別の方法として、または加えて、第一のフィルターセグメントの長さは、フィルター全長の約８０パーセント未満に短くしうる。第一のフィルターセグメントの長さは、フィルター全長の約６０パーセント未満であることが好ましい。第一のフィルターセグメントの長さは、フィルター全長の約４０パーセント未満であることがより好ましい。

ある一定の好ましい実施形態では、第一のフィルターセグメントの長さは、フィルター全長の約１０パーセント～約８０パーセントである。より好ましい実施形態では、第一のフィルターセグメントの長さは、フィルター全長の約２０パーセント～約６０パーセントである。なおさらに好ましい実施形態では、第一のフィルターセグメントの長さは、フィルター全長の約３０パーセント～約４０パーセントである。

本発明のある一定の好ましい実施形態では、中空管セグメントと第一のフィルターセグメントを組み合わせた長さは、フィルター全長の少なくとも約３５パーセントである。中空管セグメントと第一のフィルターセグメントを組み合わせた長さは、フィルター全長の少なくとも約５０パーセントであることが好ましい。中空管セグメントと第一のフィルターセグメントを組み合わせた長さは、フィルター全長の少なくとも約７０パーセントであることがより好ましい。

少なくとも一つの周辺の穿孔の列は、第一のフィルターセグメントの下流端から少なくとも約５ｍｍ上流に位置することが好ましい。少なくとも一つの周辺の穿孔の列は、第一のフィルターセグメントの下流端から少なくとも約５ｍｍ上流に位置することがより好ましい。より好ましい実施形態では、少なくとも一つの周辺の穿孔の列は、第一のフィルターセグメントの下流端から少なくとも約８ｍｍ上流に位置することがより好ましい。これにより、消費者が喫煙物品を口にくわえたり指で持ったりした時に換気帯域を塞ぐ可能性が有利なことに低くなる。

加えて、または別の方法として、少なくとも一つの周辺の穿孔の列は、第一のフィルターセグメントの下流端から上流に約１２ｍｍ未満の場所に位置することが好ましい。少なくとも一つの周辺の穿孔の列は、第一のフィルターセグメントの下流端から上流に約１０ｍｍ未満の場所に位置することがより好ましい。これにより、少なくとも一つの周辺の穿孔の列が、たばこロッドに近すぎる場所に位置しないように確保しうる。

一部の好ましい実施形態では、少なくとも一つの周辺の穿孔の列は、第一のフィルターセグメントの下流端から約１ｍｍ～約１２ｍｍ上流に位置することが好ましい。一部のより好ましい実施形態では、少なくとも一つの周辺の穿孔の列は、第一のフィルターセグメントの下流端から約３ｍｍ～約１０ｍｍ上流に位置することが好ましい。さらに好ましい実施形態では、少なくとも一つの周辺の穿孔の列は、第一のフィルターセグメントの下流端から約８ｍｍ～約１０ｍｍ上流に位置することが好ましい。別の方法として、または追加的に、本発明によれば、少なくとも一つの周辺の穿孔の列は、フィルターの口側の端からフィルター全長の少なくとも約５０パーセントの距離に配置される。少なくとも一つの周辺の穿孔の列は、フィルターの口側の端からフィルター全長の少なくとも約７０パーセントの距離に配置されることが好ましい。

一部の好ましい実施形態では、換気帯域は、第一のフィルターセグメントの周りの位置に提供された２つの周辺の穿孔の列を含む。例えば、穿孔は喫煙物品の製造中にオンラインで形成されうる。周辺の穿孔の各列は、８～３０個の穿孔を含むことが好ましい。

たばこロッドは一般に、紙ラッパーによって囲まれた一回分のたばこカットフィラーを含む。

中空管セグメントおよび濾過部分の１つ以上のフィルターセグメントは、プラグラップの帯で囲まれることが好ましく、これ以降、結合用プラグラップと呼ぶ。結合用プラグラップは不浸透性であることが好ましい。

結合用プラグラップは、約１２０グラム／平方メートル未満の坪量を持つことが好ましく、約１００グラム／平方メートル未満であることが好ましく、約９０グラム／平方メートルであることがより好ましい。加えて、または別の方法として、結合用プラグラップは、少なくとも約７０グラム／平方メートルの坪量を持つことが好ましく、少なくとも約８０グラム／平方メートルが好ましい。結合用プラグラップは約１２０グラム／平方メートルと約７０グラム／平方メートルとの間の坪量を持ちうるが、約８０グラム／平方メートルと約１００グラム／平方メートルとの間であることが好ましい。プラグラップは、約８０グラム／平方メートルの坪量を持つことが最も好ましい。結合用プラグラップがこうした比較的大きな坪量を持つように配置することで、中空管セグメントの上流にあるフィルターのセグメントは、中空管セグメントでフィルターの硬度に匹敵する硬度を示しうる。これは有利なことに、消費者にフィルターがその長さに沿って全般的に均一な硬度を持つという認識を与えることができ、またしたがって中空管セグメントの存在をあまり目立たなくすることができる。

結合用プラグラップは、少なくとも約８０マイクロメートル、より好ましくは少なくとも約１００マイクロメートルの厚さを持つことが好ましい。結合用プラグラップは、約１８０マイクロメートル未満、より好ましくは約１４０マイクロメートル未満の厚さを持つことが好ましい。結合用プラグラップがこうした比較的大きな厚さを持つように配置することで、中空管セグメントの上流にあるフィルターのセグメントは、中空管セグメントでフィルターの硬度に匹敵する硬度を示しうる。これは有利なことに、消費者にフィルターがその長さに沿って全般的に均一な硬度を持つという認識を与えることができ、またしたがって中空管セグメントの存在をあまり目立たなくすることができる。

結合用プラグラップは、中空管セグメントおよび濾過部分の１つ以上のフィルターセグメントに、例えば接着剤を使用して貼り付けられうる。フィルターが実質的に不通気性の結合用プラグラップを含む場合、換気帯域は、結合用プラグラップの一部分を貫いて提供された少なくとも１列の周辺の穿孔を含むことが好ましい。一例として、プラグラップを貫く穿孔は、喫煙物品の製造時にオンラインで形成されうる。プラグラップの一部分を貫いて提供された周辺の列または複数の列の穿孔は、第一のフィルターセグメントの一部分と実質的に整列された状態にあることが好ましい。

結合用プラグラップを含むフィルターは、実質的に不通気性のチッピングペーパー紙の帯によりたばこロッドに取り付けられることが好ましい。チッピングラッパーは、約７０グラム／立方メートル未満の坪量を持つ紙を含みうるが、約５０グラム／立方メートル未満であることが好ましい。チッピングラッパーは、約２０グラム／立方メートルを超える坪量を持つことが好ましい。

チッピングペーパーの帯は、フィルター全長の上およびたばこロッドの一部分の上に延びうる。従って、チッピングペーパーの帯は、第一のフィルターセグメントの周りの位置に提供された換気穿孔と重なりうる。こうした実施形態では、換気穿孔はチッピングペーパーの帯を貫いて延びることが好ましい。

上述した通り、濾過部分の１つ以上のフィルターセグメントは、追加的フィルターセグメントを第一のフィルターセグメントと共に備えうる。例えば、一つの実施形態で、喫煙物品は、第一のフィルターセグメントとたばこロッドの間に濾過材料のロッド端セグメントをさらに含む。フィルターは、第一の端セグメントおよびロッド端セグメントの間に１つ以上の追加的フィルターセグメントを含みうる。ところが、好ましい実施形態では、濾過材料のロッド端セグメントは第一のフィルターセクションに隣接する。より好ましい実施形態では、濾過材料のロッド端セグメントは第一のフィルターセグメントおよびたばこロッドの両方に隣接する。

濾過材料のロッド端セグメントの長さは、第一のフィルターセグメントの長さの約５ｍｍ以内であることが好ましい。濾過材料のロッド端セグメントの長さは、第一のフィルターセグメントの長さの約１ｍｍ以内であることがより好ましい。一部の特定の好ましい実施形態では、濾過材料のロッド端セグメントの長さは、第一のフィルターセグメントの長さと実質的に同一である。

ある一定の好ましい実施形態では、濾過材料のロッド端セグメントの長さは、フィルター全長の少なくとも約２０パーセントである。濾過材料のロッド端セグメントの長さは、フィルター全長の少なくとも約３０パーセントであることがより好ましい。

別の方法として、または追加的に、濾過材料のロッド端セグメントの長さは、フィルター全長の約８０パーセント未満である。濾過材料のロッド端セグメントの長さは、フィルター全長の約５０パーセント未満であることが好ましい。

ある一定の好ましい実施形態では、濾過材料のロッド端セグメントの長さは、フィルター全長の約２０パーセント～約８０パーセントである。より好ましい実施形態では、濾過材料のロッド端セグメントの長さは、フィルター全長の約３０パーセント～約５０パーセントである。

喫煙物品のそれぞれのフィルターセグメント内の濾過材料は、酢酸セルローストウまたは紙など、繊維質濾過材料のプラグであることが好ましい。フィルター可塑剤を分離したファイバー上に吹き付けることによって従来的な方法で繊維質の濾過材料に塗布しうるが、何らかの追加的材料を濾過材料に塗布する前に行うことが好ましい。別の方法として、または追加的に、本発明による喫煙物品は、１つ以上の添加剤を含む一つ以上のセグメントを含みうる。これらの添加剤は、風味剤および炭素粒子を含みうるが、これに限定されない。

ロッド端セグメントは炭素粒子を含むことが好ましい。炭素は活性炭であることが好ましい。好ましい実施形態では、ロッド端セグメント内の炭素粒子の密度は、濾過材料１ミリメートル当たりの炭素が少なくとも約１ミリグラムである。ロッド端セグメント内の炭素粒子の密度は、濾過材料１ミリメートル当たりの炭素が少なくとも約５ミリグラムであることがより好ましい。ロッド端セグメント内の炭素粒子の密度は、濾過材料１ミリメートル当たりの炭素が約１５ミリグラムの炭素を超えてはならず、濾過材料１ミリメートル当たりの炭素が１０ミリグラムを超えないことが好ましい。

ロッド端セグメント内の炭素粒子の密度は、濾過材料１ミリメートル当たりの炭素が約１ミリグラムと、濾過材料１ミリメートル当たりの炭素が約１５ミリグラムとの間としうるが、濾過材料１ミリメートル当たりの炭素が約５ミリグラムと、濾過材料１ミリメートル当たりの炭素が約１０ミリグラムとの間であることが好ましい。

中空管セグメントは、適切な任意の材料から形成されうる。例えば、中空管セグメントは、円形状のセグメントの上流端から円形状のセグメントの下流端に延びる中空のコアを持つ、濾過材料（酢酸セルロースなど）の円形状のセグメントから形成されうる。こうしたセグメントは、中空アセテート管と呼ばれることもある。円形状のセグメントの濾過材料は、高い粒子効率であることが好ましい。円形状のセグメントの濾過材料は、フィラメント当たり約１．５デニール（ｄｐｆ）～約５ ｄｐｆ、より好ましくはフィラメント当たり約１．５ デニール（ｄｐｆ）～約３ ｄｐｆの繊維を含むことが好ましい。好ましい一つの実施形態で、円形状のセグメントの濾過材料は約３．３ ｄｐｆの繊維を含む。円形状のセグメントの濾過材料は、約３００００総デニール（ｔｄ）～約５００００ ｔｄ、より好ましくは３５０００総デニール（ｔｄ）～約５００００ ｔｄの繊維を含むことが好ましい。好ましい一つの実施形態で、円形状のセグメントの濾過材料は約４４０００ ｔｄの繊維を含む。中空管セグメントは、１つ以上の可塑剤であることが好ましい。適切な可塑剤には、トリアセチン、およびトリエチレングリコールジアセテートが含まれる。可塑剤は、約５～約１５重量パーセントの量で、より好ましくは約８～約１２重量パーセントの量で円形状のセグメント内に存在することが好ましい。これは、中空管セグメントがフィルター内でその構造剛性を維持するのに役立ちうるが、これは、中空管セグメントの長さはフィルター全長の少なくとも約２５パーセントであるため、特に重要である。

その他一部の好ましい実施形態では、中空管セグメントは、紙材料から形成されることが好ましい。中空管セグメントは、複数の平行に巻かれた紙層または複数のらせん状に巻かれた紙層など、複数の重なり合った紙層から形成されることがより好ましい。複数の重なり合った紙層から中空管セグメントを形成することは、崩壊または変形に対する抵抗力を向上させるのに役立ちうる。

各中空管セグメントは少なくとも２つの紙層を含むことが好ましい。別の方法として、または追加的に、中空管セグメントは１１未満の紙層を含むことが好ましい。

少なくとも一つの紙の層は、少なくとも約１００グラム／平方メートルの坪量を持つ紙製であることが好ましい。

中空管セグメントの壁厚は、少なくとも約１００マイクロメートルであることが好ましい。中空管セグメントの壁厚は、少なくとも約２００マイクロメートルであることがより好ましい。別の方法として、または追加的に、中空管セグメントの壁厚は、約３００マイクロメートル未満である。中空管セグメントの壁厚は、約２７０マイクロメートル未満であることが好ましい。一部の好ましい実施形態では、中空管セグメントの壁厚は、約１００マイクロメートル～約３００マイクロメートルであり、２００マイクロメートル～２７０マイクロメートルであることが好ましい。

複数の巻かれた紙層から管セグメントを形成するための模範的方法には、複数の実質的に連続的な紙の細片を円筒形のマンドレルの周りに重ね合わせて巻くことが含まれる。細片は、マンドレル上に実質的に連続的な管を形成するように、平行にまたはらせん状に巻かれる。形成された管は、紙層が連続的に引かれてマンドレルの周りに巻かれるように、例えばゴムベルトを使用して、マンドレルを中心に回転されてもよい。その後、形成された管は、マンドレルの下流で要求される長さに切断される。

喫煙物品の喫煙中にその楕円率を保持する中空管セグメントの能力を制限しうる一つの要因は、喫煙中の管セグメントへの水分の吸収である。したがって、喫煙物品の喫煙時の一つの紙層から次の紙層への水分の移動を抑制するために、各管状部材の隣接した紙層は接着剤の中間層によってまとめて接着されることが好ましく、これにより層間の水分移動に対するバリアが提供される。

上述の任意の実施形態において、崩壊または変形に対する中空管セグメントの抵抗力は、フィルターの５０パーセント変形後の管セグメントの楕円率と、変形前の管セグメントの楕円率との差が約２５パーセント未満、好ましくは約２０パーセント未満であるようにしうる。例えば、変形前の管セグメントの楕円率が５パーセントである場合、フィルターの５０パーセント変形後の管セグメントの楕円率は３０パーセント未満であることが好ましく、２５パーセント未満であることがより好ましい。本発明に基づくフィルターの変形を実施するための特定の試験手順は、下記に詳細に説明している。

本明細書で使用される場合、「楕円率」という用語は完全な円からの偏位の度合いを意味する。楕円率は百分率表現され、数学的定義は下記の通りである。

本発明に従った喫煙物品のセグメント（中空管セグメントなど）の楕円率を決定するために、口側の端は喫煙物品の長軸方向に沿って見られる。例えば、喫煙物品は透明な台上に口側の端において配置されてもよく、その結果、物品の口側の端のイメージは台の下に位置する適切な撮像装置によって記録される。寸法「ｂ」は、その下流端でのセグメントの最小外径となるようにとられ、また寸法「ａ」は、その下流端でのセグメントの最大外径となるようにとられる。プロセスは同じデザインを有する合計１０本の喫煙物品について繰り返され、１０回の楕円率測定の数平均は喫煙物品のそのデザインについての楕円率として記録される。

喫煙物品フィルターは、一般的に円形の断面であるため、５０パーセント変形後の中空管セグメントの楕円率は約２５パーセント未満であることが好ましく、約２０パーセント未満であることがより好ましい。この場合には、本発明による喫煙物品の口側端くぼみは、フィルターの５０パーセント変形後でさえも一般的に円形の断面を保持または回復する。別の方法として、またはさらに、フィルターの６７パーセント変形後の管セグメントの楕円率は、約３５パーセント未満であることが好ましく、約３０パーセント未満であることがより好ましい。

一部の実施形態で、喫煙物品が喫煙試験を受けた後に測定されるフィルターの５０パーセント変形後の中空管セグメントの楕円率は、約３５パーセント未満であることが好ましく、約３０パーセント未満であることがより好ましい。別の方法として、または追加的に、喫煙物品が喫煙試験を受けた後に測定されるフィルターの６７パーセント変形後の中空管セグメントの楕円率は、約４５パーセント未満であることが好ましく、約４０パーセント未満であることがより好ましい。これは有利なことに、喫煙物品の喫煙時に、口側端くぼみの楕円率の一貫性を提供する。

本発明による喫煙物品の試験をするために使用された喫煙試験については、下記に詳しく説明する。喫煙前および後の両方に行われた変形試験後に楕円率を測定することが必要な場合、同じデザインを有する喫煙物品の２つの試料が、使用されるべきである。すなわち、歪みのない未喫煙の喫煙物品は、喫煙前の変形試験に使用されるはずであり、同じデザインを有する歪みのない物品は喫煙試験に供され、喫煙後の変形試験に使用される。

上述した通り、喫煙物品の喫煙中にその楕円率を保持する中空管セグメントの能力を制限しうる一つの要因は、管セグメントへの水分の吸収である。したがって、中空管セグメントはその内部表面上に被覆層を備えてもよく、それが中空管セグメントへの水分の吸収を抑制しうる。中空管セグメントが複数の紙層から形成される実施形態では、被覆層は追加的にまたは別の方法として、隣接した紙層の一部または全部の間に提供される。適切な被覆材料には、ろう、ポリマー系材料およびその組み合わせが含まれるが限定されない。特に適切なろうとしては植物ろうがあり、またその他の特に適切な材料はエチルセルロースおよびニトロセルロースである。

粉砕に対する中空管セグメントの抵抗力を増大させるには、フィルターは、５０パーセント圧縮時に少なくとも約２０ニュートンの未喫煙時の圧縮強度を有することが好ましい。別の方法として、または追加的に、５０パーセント圧縮時のフィルターの未喫煙時の圧縮強度は約５０ニュートン未満であることが好ましい。「圧縮強度」という用語は、喫煙物品のフィルターセクションの特定の圧縮を提供するために要する力の測定値である。圧縮強度は、下記に詳しく説明する圧縮強度試験を使用して測定されるが、ここで所定の喫煙物品デザインの圧縮強度は、同一デザインを持つ１０個の喫煙物品サンプルについての圧縮強度測定値の数平均である。

一部の実施形態で、風味剤またはその他の添加物を、通常は物品を喫煙する直前の消費者による手動での放出により、要求に応じて放出するための手段を伴うフィルターを提供することが望ましい場合がある。したがって、フィルターは、例えば、外側シェルおよび添加物を含む内部コアが含まれる一つ以上の壊れやすいカプセルなど、風味剤を含む材料を含む、少なくとも一つのフィルターセグメントを備えうる。少なくとも一つのフィルターセグメントは、繊維質の濾過材料内に散在する一つ以上の壊れやすいカプセルを含むことが好ましい。少なくとも一つのフィルターセグメントは、第一のフィルターセグメント、またはフィルター内に組み込まれうる追加的なフィルターセグメント、またはその組み合わせとしうる。

風味剤を含有する材料を含む実施形態において、少なくとも一つの風味を含むフィルターセグメントは、風味添加物に対して実質的に不通気性であるプラグラップによって囲まれることが好ましい。これにより、望ましくない消費者の指との接触が起こったり喫煙物品の外観を変色させたりしうる喫煙物品の外側へのプラグラップを通した添加物の移動が有利なことに抑制される。

［試験の手順］
変形および圧縮強度試験
試験の対象となる喫煙物品が、平坦な面と平坦な面に向かい合った円形プレートの間に配置され、円形プレートの直径は１０ｍｍである。喫煙物品の口側の端に最も近くにある円形プレートが口側の端から８ｍｍの場所に配置される。次に、毎秒１００ｍｍの定速で円形プレートを平坦な面に向けて移動させることにより、フィルターが圧縮される。円形プレートによってかけられる力は、円形プレートと平坦な面の間で喫煙物品の一部分に望まれる変形が得られるまで増大する。例えば、５０パーセント変形を得るには、喫煙物品の圧縮部分が、圧縮前のその部分の直径の５０パーセントの直径になるまで圧縮される。同様に、６７パーセント変形を得るには、喫煙物品は、圧縮部分が圧縮前のその部分の直径の３３パーセントの直径に減少するまで圧縮される。直径は圧縮方向に測定されるが、これは平坦な面と円形プレートの間に延びる方向である。要求される圧縮が達成されたら、その圧縮を提供するために要求される力がフィルターの圧縮強度として記録される。次に、圧縮力が除去されるように円形プレートが外される。何らかのさらなる試験または測定が実施される前に、喫煙物品を３０秒間放置して膨張させる。

喫煙試験
喫煙物品の喫煙をシミュレートするために、喫煙物品は、ＩＳＯ条件下で（３５ｍｌの喫煙が６０秒毎にそれぞれ２秒持続）、標準喫煙試験に供される。ＩＳＯ試験方法では、喫煙物品の喫煙は換気帯域を完全に開放した状態で行われる。

本発明の好ましい特徴は、中空の口側の端部分がフィルターの口側の端に配置される中空管セグメントによって形成される実施形態を参照しながら上記で主に説明してきたが、当業者であれば、適用される場合、こうした好ましい特徴は、中空の口側の端部分がプラグラップによって形成される実施形態で使用されうることを理解するであろう。例えば、中空管セグメントの好ましい寸法が上記で説明されたところで、当業者であれば、これらの寸法は、中空の口側の端部分がプラグラップによって形成される実施形態用にとって好ましいものでありうることを理解するであろう。

ここで、以下の添付図面を参照しながら本発明をさらに説明するが、これは例証としてのみである。

図１は、本発明による喫煙物品を示す。 図２は、フィルターが包装されていない状態の図１の喫煙物品の口側の端を示す。 図３は、本発明による中空管セグメントを形成するための管状部材を形成するための模範的方法を示す。

図１および２は、本発明による喫煙物品１０を図示する。喫煙物品１０は、一方の端で軸方向に整列させたフィルター１４に取り付けられたたばこカットフィラーの包まれたロッド１２を含む。チッピングペーパー１６の帯は、フィルター１４とたばこの包まれたロッド１２の一部分を囲んで、喫煙物品１０の２つの部分をひとまとめにする。

図２に示す通り、フィルター１４は、中空管セグメント２４と、風味を含んでも含まなくてもよい第一のフィルターセグメント２０と、ロッド端フィルターセグメント１８とを備える。中空管セグメント２２の上流端は、第一のフィルターセグメントの下流端２０に隣接する。第一のフィルターセグメント２０の上流端は、ロッド端フィルターセグメント１８の下流端に隣接する。ロッド端フィルターセグメント１８の上流端はたばこロッド１２に隣接する。中空管セグメントは１０ｍｍ長である。第一のフィルターセグメントは１２ｍｍ長である。ロッド端フィルターセグメントは１２ｍｍ長である。フィルター全長は３４ｍｍである。

中空管セグメント２４およびフィルターセグメント２０および１８は、３つのセグメントを結合してフィルター１４を形成する結合用プラグラップ２３の帯によって囲まれる。一つ以上のセグメント１８、２０、２２は、追加的に個別のプラグラップで包まれてもよい。

第一のフィルターセグメント２０およびロッド端フィルターセグメント２２は、酢酸セルローストウなど、適切な濾過材料で形成される。その上、第一のフィルターセグメント２０は適切な風味剤を備えうるが、これは、第一のフィルターセグメント２０内に含まれた一つ以上の壊れやすいカプセルの形態で提供されうる。この場合には、一つ以上の壊れやすいカプセルは、消費者によって望ましい時に、第一のフィルターセグメント２０を消費者の指の間で圧迫することにより破裂させられる。ロッド端フィルターセグメント１８は、炭素含有の吸着材料などの吸着材料を含む。

中空管セグメント２２は、フィルター１４内の口側端くぼみ２４を画定し、また第一のフィルターセグメントの下流端２０とフィルターの口側の端１４の間に延びる非制限的な流路を提供する。より詳細には、中空管セグメント２２は、煙および空気が貫流するための実質的に一定の断面積を持つチャネルを内部的に画定する。さらに、中空管セグメント２２は、煙および空気の流れを局所的に制限する原因となるように適合された物体は何も含まない。従って、煙および空気が貫流するために利用可能な断面積は、中空管セグメント２２の全長に沿って実質的に一定であり、中空管セグメント２２を通した煙および空気の流れは遮られない。

図１および２の実施形態において、中空管セグメント２２の長さは、フィルター全長の約３０パーセントである。さらに、中空管セグメント２２は、約１００マイクロメートル～約３００マイクロメートルの壁厚を持ちうる。

中空管セグメント２２は、複数のらせん状に巻かれた紙層で形成されうるが、これは例えば、喫煙中または第一のフィルターセグメント２０内に存在する時に一つ以上の壊れやすいカプセルの破裂中の口側端くぼみ２４の変形に対する抵抗力をさらに向上できる。フィルター１４の５０パーセント変形後の中空管セグメントの楕円率は、２５パーセント未満としうる。

喫煙物品１０は、中空管セグメント２０に沿った位置に換気帯域２６をさらに含む。より詳細には、換気帯域２６は、第一のフィルターセグメント２０を貫いて延びる１列の穿孔を含む。穿孔の列は、第一のフィルターセグメントの下流端の上流１０ｍｍに位置する。穿孔の列はまた、結合用プラグラップ２３の帯を貫き、またチッピングペーパー１６の帯を貫いて延びる。結合用プラグラップ２３の帯を貫き、またチッピングペーパー１６の帯を貫いて延びる穿孔の列は、第一のフィルターセグメント２０の壁を貫いて延びるものと実質的に整列する。

図３は、本発明による喫煙物品の形成に使用するために、切断されて複数の中空管セグメントを形成できる中空管部材３０を形成する模範的方法を示す。複数の連続的な紙層３２は、円筒形のマンドレル３４の周りに、ジグザグ状に重なり合った配置でらせん状に巻かれる。各プライをマンドレル３４の周りに巻く前に、接着剤槽３６を使用して、適切な接着剤を一つ以上のプライ３２に塗布しうる。形成された管状部材３０がさらに下流で希望の長さに切断されるまでマンドレル３４の周りで回転するように、プライ３２はゴムベルト３８によって駆動される。

１． 喫煙物品であって、
たばこロッドと、
前記たばこロッドに接続されたフィルターであって、前記フィルターが、
中空の口側の端部分と、
前記中空の口側の端部分の上流の濾過部分とを含み、前記濾過部分が１つ以上のフィルターセグメントを含み、
前記中空の口側の端部分が、前記フィルターの前記口側の端のくぼみを画定し、前記濾過部分の下流端から前記フィルターの口側の端に延びる非制限的な流路を提供し、
前記中空の口側の端部分の前記長さが、フィルター全長の少なくとも約２５パーセントであり、かつ前記喫煙物品が前記濾過部分の周りの位置に提供された少なくとも一つの周辺の穿孔の列を含む換気帯域を含む、喫煙物品。
２． 前記中空の口側の端部分が前記フィルターの前記口側の端に配置されている中空管セグメントによって形成される、１に記載の喫煙物品。
３． 前記中空管セグメントの長さが前記フィルター全長の約５０パーセント未満である、２に記載の喫煙物品。
４． 前記中空管セグメントの長さが約３０ｍｍ未満である２または３に記載の喫煙物品。
５． 前記中空管セグメントの長さが少なくとも約８ｍｍである、１～４のいずれかに記載の喫煙物品。
６． 前記少なくとも一つの周辺の穿孔の列が前記濾過部分の下流端の少なくとも約２ｍｍ上流に位置する、２～５のいずれかに記載の喫煙物品。
７． 前記換気帯域が、前記濾過部分の上流端から少なくとも約１ｍｍ下流に位置する、１～６のいずれかに記載の喫煙物品。
８． 前記中空管セグメントおよび前記濾過部分の１つ以上のフィルターセグメントが、約７０グラム／平方メートル～約１２０グラム／平方メートルの坪量を持つ結合用プラグラップの帯によって囲まれる、２～７のいずれかに記載の喫煙物品。
９． 前記中空管セグメントの壁厚が、約１００マイクロメートル～約３００マイクロメートルである、２～８のいずれかに記載の喫煙物品。
１０． 前記中空管セグメントの壁厚が、約２００マイクロメートル～約２７０マイクロメートルである、８に記載の喫煙物品。
１１． 前記中空管セグメントが複数の重なり合った紙層から形成される、２～１０のいずれかに記載の喫煙物品。
１２． 前記中空管セグメントが複数のらせん状に巻かれた紙層から形成される、１１に記載の喫煙物品。
１３． 前記中空管セグメントの隣接した紙層が、接着剤の中間層によって一つに接着されている、１１または１２に記載の喫煙物品。
１４． 前記中空管セグメントが濾過材料の円形状のセグメントから形成される、２～１３のいずれかに記載の喫煙物品。
１５． 濾過材料の前記円形状のセグメントがフィラメント当たり約１．５デニール（ｄｐｆ）～約８ ｄｐｆの繊維を含む、１４に記載の喫煙物品。
１６． 前記フィルターの５０パーセント変形後の前記中空管セグメントの楕円率と、前記フィルターの変形前の前記中空管セグメントの楕円率との間の差が２５パーセント未満である、２～１５のいずれかに記載の喫煙物品。
１７． 前記フィルターの５０パーセント変形後の前記中空管セグメントの前記楕円率が２５パーセント未満である、１～１６のいずれかに記載の喫煙物品。
１８． 前記濾過部分の前記１つ以上のフィルターセグメントが第一のフィルターセグメントを備え、また前記第一のフィルターセグメントの長さが少なくとも１０ｍｍである、１～１７のいずれかに記載の喫煙物品。
１９． 前記中空管セグメントの長さが前記第一のフィルターセグメントの長さの２ｍｍ以内である、１７に記載の喫煙物品。
２０． 前記中空管セグメントの長さが前記第一のフィルターセグメントの長さよりも短い、１７または１８に記載の喫煙物品。
２１． 前記第一のフィルターセグメントの長さが前記フィルター全長の少なくとも３０パーセントである、１７～１９のいずれかに記載の喫煙物品。
２２． 前記中空管セグメントと前記第一のフィルターセグメントを組み合わせた長さが、前記フィルター全長の少なくとも約５０パーセントである、１７～２０のいずれかに記載の喫煙物品。
２３． 前記少なくとも一つの周辺の穿孔の列が、前記フィルターの前記口側の端から少なくとも１８ｍｍの場所に提供されている、１～２２のいずれかに記載の喫煙物品。
２４． 前記少なくとも一つの周辺の穿孔の列が前記口側の端から、前記フィルター全長の少なくとも５０パーセントの距離に配置されている、１～２３のいずれかに記載の喫煙物品。
２５． 前記濾過部分の前記１つ以上のフィルターセグメントが濾過材料のロッド端セグメントを備える、１～２４のいずれかに記載の喫煙物品。
２６． 濾過材料の前記ロッド端セグメントの長さが前記第一のフィルターセグメントの前記長さの１ｍｍ以内である、２５に記載の喫煙物品。
２７． 濾過材料の前記ロッド端セグメントの長さが前記フィルター全長の少なくとも約３０パーセントである、２５または２６に記載の喫煙物品。
２８． 濾過材料の前記ロッド端セグメントが活性炭を含む、２５～２７のいずれかに記載の喫煙物品。
２９． 濾過材料の前記ロッド端セグメントの上流端が前記たばこロッドに隣接する、２５～２８のいずれかに記載の喫煙物品。
３０． 前記第一のフィルターセグメントの上流端が濾過材料の前記ロッド端セグメントに隣接する、２５～２９のいずれかに記載の喫煙物品。
３１． 前記第一のフィルターセグメントが酢酸セルローストウを含む、１～３０のいずれかに記載の喫煙物品。
３２． 前記酢酸セルローストウが少なくとも１．５～８ ｄｐｆのデニールを持つ、３１に記載の喫煙物品。

Claims (12)

1. 喫煙物品であって、
   たばこロッドと、
   前記たばこロッドに接続されたフィルターであって、前記フィルターが、
   中空の口側の端部分と、
   前記中空の口側の端部分の上流の濾過部分とを含み、前記濾過部分が１つ以上のフィルターセグメントを含み、
   前記中空の口側の端部分が、前記フィルターの前記口側の端に配置されている中空管セグメントによって形成され、前記中空管セグメントの前記濾過部分との軸方向の整列が維持されるように、前記中空管セグメントがラッパーで囲まれ、前記中空の口側の端部分が、前記フィルターの前記口側の端のくぼみを画定し、前記濾過部分の下流端から前記フィルターの口側の端に延びる非制限的な流路を提供し、
   前記中空の口側の端部分の前記長さが、前記濾過部分の長さの約５ｍｍ以内であり、かつ前記喫煙物品が、前記濾過部分の前記下流端から少なくとも約５ｍｍ上流の位置に提供された少なくとも一つの周辺の穿孔の列を含む換気帯域を含み、
   前記濾過部分の前記１つ以上のフィルターセグメントが第一のフィルターセグメントを備え、また前記第一のフィルターセグメントの長さが少なくとも８ｍｍであり、
   前記中空管セグメントの壁厚が、少なくとも約１００マイクロメートルである、喫煙物品。
2. 前記中空管セグメントの長さが前記フィルター全長の約５０パーセント未満である、請求項１に記載の喫煙物品。
3. 前記中空管セグメントの長さが約３０ｍｍ未満である請求項１または２に記載の喫煙物品。
4. 前記中空管セグメントの長さが少なくとも約８ｍｍである、請求項１～３のいずれか１項に記載の喫煙物品。
5. 前記中空管セグメントの壁厚が、少なくとも約２００マイクロメートルである、請求項１～４のいずれか１項に記載の喫煙物品。
6. 前記中空管セグメントが複数の重なり合った紙層から形成される、請求項１～５のいずれか１項に記載の喫煙物品。
7. 前記中空管セグメントが濾過材料の円形状のセグメントから形成される、請求項１～５のいずれか１項に記載の喫煙物品。
8. 濾過材料の前記円形状のセグメントがフィラメント当たり約１．５デニール（ｄｐｆ）～約８ ｄｐｆの繊維を含む、請求項７に記載の喫煙物品。
9. 前記フィルターの５０パーセント変形後の前記中空管セグメントの楕円率と、前記フィルターの変形前の前記中空管セグメントの楕円率との間の差が２５パーセント未満である、請求項１～８のいずれか１項に記載の喫煙物品。
10. 前記中空管セグメントの長さが前記第一のフィルターセグメントの長さの２ｍｍ以内である、請求項１～９のいずれか１項に記載の喫煙物品。
11. 前記中空管セグメントの長さが前記第一のフィルターセグメントの長さよりも短い、請求項１～１０のいずれか１項に記載の喫煙物品。
12. 前記少なくとも一つの周辺の穿孔の列が、前記フィルターの前記口側の端から少なくとも１８ｍｍの場所に提供されている、請求項１～１１のいずれか１項に記載の喫煙物品。

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