(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタロッドからなり、
前記フィルタロッドは通気性を有した周面とその内部に設けられ、前記フィルタロッドの２つの端にて開口する開口端の間を延びる３〜１２個の連続した通路とを有し、
前記通路は前記フィルタロッドの直径の５０〜７０％の直径を有する同一の円周上に分布され、前記各通路は０．１〜０．７mmの直径を有し、かつ前記通路の壁は通気性を有する、シガレットフィルタ。
【請求項２】
前記フィルタロッドは繊維状のフィルタ材を有し、
前記各通路は前記フィルタ材を熱成形して形成されている、請求項１のシガレットフィルタ。
【請求項３】
前記各通路は０．２〜０．５mmの直径を有する、請求項２のシガレットフィルタ。
【請求項４】
８０〜１６０mmH2Oの空気流抵抗を有する、請求項１〜３の何れかのシガレットフィルタ。
【請求項５】
前記シガレットフィルタの全長の８〜６０％に相当する２〜１２mmの長さを有したチップを含み、このチップは８０mmH2O/25mm以下の空気流抵抗を有する、請求項１〜４の何れかのシガレットフィルタ。
【請求項６】
前記フィルタロッドは通気性を有したラッパーを含む、請求項１〜５の何れかのシガレットフィルタ。
【請求項７】
請求項６のフィルタが前記ラッパーを通気型チップオーバラッパーとしてシガレットに取り付けられてなる、フィルタシガレット。
【請求項８】
請求項１〜６の何れかのシガレットフィルタを通気型チップオーバラッパーによりシガレットに取り付けてなる、フィルタシガレット。
【請求項９】
使用時、前記チップオーバラッパーを通じてフィルタ内に流入するベンチレーション空気の量が前記フィルタ内に流入する全空気量の２０％以上である、請求項７又は８のフィルタシガレット。
【請求項１０】
前記通気量が前記全空気量の７０〜８０％である、請求項９のフィルタシガレット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシガレットフィルタ及びそのフィルタを使用したフィルタシガレットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のフィルタには複数の軸方向孔を有したものが公知であり、軸方向孔はその内部をフィルタの一端から他端まで延びている。軸方向孔はフィルタ内に埋設したチューブ（ＵＳＰ  ３５４６３２５参照）、または、熱成形により形成されている。熱成形はレーザビーム（ＵＳＰ  ４２９１７１２参照）或いはピン状加熱ツールを使用し、フィルタの一部を溶融することにより実施される。
【０００３】
このようなフィルタは喫煙者の口内にシガレットから濾過処理を受けない煙流の一部を直接に導くことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、多くの喫煙者はシガレット本来の香味や風味の味わい、つまり、その喫味を失うことなく、マイルドな喫煙フィーリングを好む傾向を示す。それ故、喫煙者の口内にシガレットフィルタの軸方向孔内を通じて吸い込まれる煙流の量を最適に制御する必要がある。しかしながら、従来のフィルタの軸方向孔は喫煙者の口内にシガレットから煙流を直接に送り込み、喫煙フィーリングを更に軽くするには限界がある。
【０００５】
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、シガレット本来の喫味を損なうことなく、喫煙フィーリングを更に軽くすることができるシガレットフィルタ及びこのフィルタを使用したフィルタシガレットを提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の作用効果】
本発明のシガレットフィルタはフィルタロッドを備え、このフィルタロッドは通気性を有した周面と、その内部に３〜１２個の連続した通路とを有し、これら通路は前記ロッドの２つの端にて開口する開口端の間を延びている。前記通路はロッド直径の５０〜７０％の直径を有する同一の円周上に分布されている。そして、各通路は０．１〜０．７mmの直径を有し、各通路の壁は通気性を有している。
【０００７】
フィルタロッドは通気性の周面を有し、例えばフィルタ材からなる本体となり、通気性の周囲ラッパーによりロッド形状に保持されている。これに代えて、周囲ラッパーを有することなく、整然と自立し、且つ、直径が安定したフィルタロッドであってもよい。このようなフィルタロッドの例は、セルロースアセテートの繊維を結合してなる市販のＮＷＡフィルタロッドのように、接触点にて結合されて通気性ロッドを形成するファイバ又は繊維からなる。ここでのフィルタロッドはその自身にロッド形状を維持するためのラッパーを必要としないが、通気性ラッパーを備えることがでる。例えば、その１つはフィルタロッドを隣接したロッドに縦方向に結合して複合フィルタを形成するラッパー及び／又はフィルタロッドをタバコロッドに結合してフィルタシガレットを形成する通気型チップオーバラッパーである。
【０００８】
通常、フィルタは通気性を有したチップペーパを介してシガレットに接続される。フィルタシガレットが喫煙されたとき、通気空気がチップペーパを通じて前記ロッド内に導入され、そして、前記通路の壁を通じて前記通路内に導入される。それ故、通路内を流れる煙は通気空気により希釈されて喫煙者に送り込まれる。通路の直径及び個数が上述のように制限されているので、通気空気により希釈される主煙流の量は喫煙者にシガレット本来の風味や香味を与えながらマイルドな喫煙を提供する上で最適となる。
【０００９】
通路はフィルタ材を蒸気により加熱し、溶融させることなくフィルタ材を熱成形することで得ることができる。
好ましくは、各通路は０．２〜０．５ｍｍの直径を有している。フィルタの軸線方向の空気流抵抗、即ち、フィルタの通気抵抗（ＲＴＤ）は８０〜１６０ｍｍＨ２Ｏにあるのが好ましい。
【００１０】
シガレットフィルタはその一端にチップを含むことができ、このチップはフィルタの全長の８〜６０％に相当する２〜２０ｍｍの長さ及び８０ｍｍＨ２Ｏ／２５ｍｍ以内のＲＴＤを有する。チップ、例えばプレーンフィルタチップはフィルタ全体のＲＴＤ調整を容易なものにする。
フィルタ内に径方向に導入される通気空気の量はフィルタ内に流入する空気の全量の、好ましくは２０％以上、より好ましくは７０〜８０％である。通気空気量を調整することにより、フィルタを通じて喫煙者に送り込まれるタール量を決定することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、フィルタシガレットはシガレット２と、シガレット２の一端にチップペーパ４を介して接続されたフィルタ６とを有する。フィルタ６はフィルタ材８をラッパー１０により円筒状に包み込んで形成されている。フィルタ材８はこの種のシガレットフィルタに通常使用されるものであって、例えばアセテートのトウである。好ましくは、円筒状フィルタ材８内の繊維密度はその横断面全域に亘って均一である。
【００１２】
ラッパー１０及びチップペーパ４は通気性を有し、これらを通じて外部から通気空気がフィルタ材８内に導入可能である。通常、ラッパー１０は通気性を有した紙からなり、そして、チップペーパ４は穿孔５を有する。これら穿孔５は図示されているように１列又は複数列をなすようにフィルタ６の回りに分布されている。
【００１３】
また、フィルタ材８はその内部に軸方向通路１２を有し、これら軸方向通路１２はフィルタ６のマウスピース端からシガレット２に向けて延びている。各軸方向通路１２はフィルタ材８を熱成形して作られている。この熱成形プロセスは蒸気の熱を利用することができ、例えばＵＳＰ  ４，０２２，２２１はこのような熱成形プロセスによる通路の成形を開示している。
【００１４】
このようなプロセスにより、軸方向通路１２はフィルタ材８を溶融させることなく形成され、これにより、軸方向通路１２は通気性の壁を有する。
フィルタシガレットが喫煙されたとき、シガレット２からの煙流の大部分はフィルタ材８を通じて濾過され、濾過済煙流として喫煙者に吸い込まれる。そして、煙流の残部は濾過されることなく、軸方向通路１２を通じて喫煙者に吸い込まれる。
【００１５】
通気空気が穿孔５及びラッパー１０を通じてフィルタ材８内に導入され、そして、軸方向通路１２の壁を通じて軸方向通路１２内に導入される。軸方向通路１２を通過する煙流は通気空気により希釈され、そして、希釈済煙流が喫煙者に吸い込まれる。したがって、シガレットの主煙流が喫煙者に直接に吸い込まれることはなく、喫煙者は濾過済煙流及び希釈済煙流を受取り、マイルドな禁煙フィーリングを得る。
【００１６】
希釈済煙流はシガレット本来の風味及び香味を十分に維持している。したがって、喫煙者はマイルドな喫煙フィーリングを受けるとともに、シガレットの香味又は風味を味わうことができる。
軸方向通路１２は円筒状フィルタ材８における直径Ｄの５０〜７０％の直径を有する円周上に分布されている。喫煙者に吸い込まれる希釈済煙流はシガレット本来の香味又は風味、そして、煙量感を大きく左右する重要なファクタであって、フィルタ６のマウスピース端から一様に吸い出されるのが好ましい。それ故、図示されているように軸方向通路１２は円筒状フィルタ材８と同心の円周上に等間隔を存して配置されているのが好ましい。
【００１７】
軸方向通路１２の数は３〜１２であるが、通路の成形を容易にするには軸方向通路１２は３個であるのが好ましい。
軸方向通路１２のための分布円の直径がフィルタ材８の直径Ｄの７０％を超えるならば、フィルタ材８の外周と軸方向通路１２との間の間隔が薄くなり、軸方向通路１２の成形が困難となる。前記分布円の直径が前記直径Ｄの５０％を下回ると、前記間隔は厚くなり過ぎ、軸方向通路１２内に通気空気を導入し、そして、軸方向通路１２内での煙流の希釈が実質的に不能になる。
【００１８】
図４に示されているように、シガレットフィルタ６の外周面を通じて導入される通気空気の流入はフィルタ材８の中心に向けて徐々に減少し、その中心部分に通気空気は到達しない。この理由から、軸方向通路１２内に通気空気を導入するには、軸方向通路１２は前記直径Ｄの５０〜７０％の直径を有する円周上に位置付ける必要がある。
【００１９】
図４のグラフは、フィルタシガレットのニコチンやタールの量を測定するための通常の自動喫煙装置を改造して得た測定装置による測定結果を示す。改造した測定装置は、フィルタシガレットに火を付けることなくフィルタシガレットを標準喫煙条件下にて自動喫煙する。自動喫煙は、シガレットの煙が穿孔５を通じてのみフィルタ６内に導入される状態で実施される。自動喫煙中、煙はフィルタ材８内に流入し、フィルタ材８は導入された煙中のタールを捕獲する。フィルタ材８における横断面全面でのタールの分布を観察すれば、フィルタ材８内への通気空気の流入を推定可能である。
【００２０】
軸方向通路１２の直径は０．１〜０．７ｍｍに設定すべきである。軸方向通路１２の直径が０．１ｍｍよりも小さいと、軸方向通路１２からの希釈済煙流が少なくなり過ぎ、喫煙者はシガレット本来の風味及び香味を味わうことができないし、また、軸方向通路１２自体の熱成形が困難になる。軸方向通路１２の直径が０．７ｍｍを超えると、希釈済煙流の流量が増加し過ぎ、マイルドな喫煙フィーリングが得られないし、また、空気流抵抗、即ち、フィルタ６の通気抵抗（ＲＴＤ）が大きく低下し、喫煙者は生理的な違和感を受ける。フィルタ６のＲＴＤは８０〜１６０ｍｍＨ２Ｏが好ましく、より好ましくは１００〜１３５ｍｍＨ２Ｏである。しかしながら、軸方向通路１２が３つある場合、軸方向通路１２の直径が０．７ｍｍを超えると、フィルタ６のＲＴＤは８０ｍｍＨ２Ｏを大きく下回ってしまう。軸方向通路１２の直径は０．２〜０．５ｍｍが最も好ましい。
【００２１】
図５は、標準喫煙の条件下にてフィルタ６を備えたフィルタシガレットが吸引されたとき、フィルタ６のマウスピース端での流速分布を示す。この図において、プロットマーク○，◇は、軸方向通路１２の直径が０．２８ｍｍ、０．４３ｍｍのフィルタシガレットをそれぞれ示す。そして、プロットマーク△は軸方向通路の無いフィルタを備えたシガレットフィルタを示す。フィルタの直径Ｄは８ｍｍであり、フィルタ６は、直径４．６ｍｍの円周上に等間隔を存して配置された３つの軸方向通路１２を有している。
【００２２】
図５から明らかなように、軸方向通路１２を有するフィルタシガレットは軸方向通路の無いものよりも速い流速を示す。軸方向通路１２の直径が増加すればする程、軸方向通路１２内の流速も速くなる。軸方向通路１２の直径はプロットマーク○と◇との間、例えば０．３５ｍｍにあるのが好ましい。
軸方向通路１２の全通路断面積は０．０２３６〜０．４７２ｍｍ２にあるのが好ましい。直径が０．３５ｍｍの軸方向通路１２が３つある場合、全通路断面積は０．２８８ｍｍ２となる。
次の表１は種々のフィルタ６の仕様及びそれらのＲＴＤを示す。
【００２３】
【表１】
0003607856.tif 000002
【００２４】
フィルタ６の長さは２５ｍｍ、フィルタ材８のトウ使用は５Ｙ／８００００（すなわち、５繊維デニール、Ｙ形／８０，０００全デニールであり、この表記は以降同様な意味で使用する。）、そして、ラッパー１０は２４，０００ＣＵ（すなわち、２４，０００コレスタ単位であり、以降同様な意味で使用する。）の多孔紙である。
【００２５】
図６は本発明の他の実施例を示す。図６のフィルタ１４は前述したシガレットフィルタ６と同様なフィルタ部分１６とプレーンフィルタチップ１８とを有する。プレーンフィルタチップ１８はフィルタ１４のマウスピース端としてフィルタ部分１６の一端に接続されている。フィルタ部分１６及びチップ１８はアウタラッパー２０を介して相互に接続されている。アウタラッパー２０はフィルタ部分１６のラッパー１０と同様な多孔紙からなる。チップ１８は、アセテート繊維のトウをプラグラッパーにより円筒状に包み込んだものである。
【００２６】
チップ１８の長さはフィルタ１４の全長の８〜６０％、例えば２〜２０ｍｍである。チップ１８のＲＴＤは８０ｍｍＨ２Ｏ／２５ｍｍ以下である。フィルタ１４の全長が例えば２５ｍｍである場合、チップ１８の長さは２〜１５ｍｍ、好ましくは５ｍｍである。
フィルタ１４はそのマウスピース端にチップ１８を有しているけれども、チップ１８のＲＴＤが非常に低ければ、フィルタ部分１６内の軸方向通路１２を通過する希釈済煙流は実質的に濾過されることなく、喫煙者に吸い込まれる。それ故、フィルタシガレットが喫煙されたとき、喫煙者は濾過済煙流及び実質的に濾過されない希釈済煙流を吸い込むことができる。これは喫煙者に良好な喫煙フィーリングを提供する。また、チップ１８は、シガレット部分１６の軸方向通路１２の内壁に捕獲されたタールを隠すという利点も有する。
【００２７】
フィルタ部分１６から送出する煙の流速分布を阻害しないためには、チップ１８は可能な限り短いのが好ましい。チップ１８のＲＴＤを減少するには、チップ１８のために太い繊維のフィルタ材を使用するのが好ましい。チップ１８のフィルタ材は例えば８Ｙ／３９０００のトウ仕様を有する。
フィルタチップ１８はフィルタ部分１６とシガレット２との間に配置することもできる。この場合、図７に示されているようにプレーンフィルタチップ１８の代わりにチャコールフィルタ２２を使用することもできる。このチャコールフィルタ２２はプレーンフィルタチップ１８中に活性炭の粒子を混入して形成されている。
次の表２は、図６に示されている種々のフィルタ１４の仕様及びそのＲＴＤを示す。
【００２８】
【表２】
0003607856.tif 000003
【００２９】
次の表３には、Ａ〜Ｊのフィルタを備えたシガレットの特性を示し、その目標タール値は１〜３ｍｇである。
【００３０】
【表３】
0003607856.tif 000004
【００３１】
使用されたシガレット２はその各々の長さが５８ｍｍ、２０ｍｇのタールレベルを有している。表３において、チップペーパの通気性はシガレットフィルタの種類毎に異なる。
表３から明らかなようにＡ〜「通常」のフィルタシガレットが同一のタールレベルを有しているとき、Ａ〜Ｊのフィルタシガレットは７０〜８０％の通気空気の通気度Ｖｆを有し、この通気度は通常のフィルタを備えたシガレットよりも高い。この結果、Ａ〜Ｊのフィルタを備えたフィルタシガレットは、通常のフィルタを備えたシガレットに比べて、そのＣＯ／Ｔが大幅に低減する。
表３の場合、目標タール値は１〜３ｍｇである。目標タール値が６ｍｇ程度である場合、通気度Ｖｆは減少させることができ、２０％以上の値で十分である。
【図面の簡単な説明】
【図１】フィルタシガレットの斜視図である。
【図２】図１のフィルタシガレットにおけるマウスピース端を示した図である。
【図３】図１のフィルタシガレットの一部縦断面図である。
【図４】フィルタ内に導入される通気空気量の割合を示したグラフである。
【図５】フィルタシガレットにおけるマウスピース端での流速分布を示したグラフである。
【図６】他の実施例のシガレットフィルタを示した図である。
【図７】更に別の実施例のシガレットフィルタを示した図である。
【符号の説明】
２  シガレット
４  チップペーパ
６  シガレットフィルタ
８  フィルタ材
１０  ラッパー
１２  軸方向通路
１４  シガレットフィルタ
１６  フィルタ部分
１８  プレーンフィルタチップ
２０  アウタラッパー
２２  チャコールフィルタ
【図１】
0003607856.tif 000005
【図２】
0003607856.tif 000006
【図３】
0003607856.tif 000007
【図４】
0003607856.tif 000008
【図５】
0003607856.tif 000009
【図６】
0003607856.tif 000010
【図７】
0003607856.tif 000011