(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
総繊度２３０００デニール〜７００００デニールのコア繊維に可塑剤を添加して添加率１３％〜４０％とするコア繊維加工工程と、
総繊度１００００デニール〜4７０００デニールのシース繊維に可塑剤を添加して添加率を15%以下とする、もしくは可塑剤を添加しないで添加率を０％とするシース繊維加工工程と、
前記コア繊維加工工程と前記シース繊維加工工程との後に、前記コア繊維を硬化させて一方の端面から他方の端面に向かって延びる孔部が形成されたコア部とし、該コア部の外側を前記シース繊維で覆ってシース部として中空フィルタを形成する中空フィルタ形成工程と、
前記中空フィルタ形成工程の後に、前記中空フィルタを前記中空フィルタの直径よりも狭く、前記コア部の直径よりも大きい狭小部を通過させて搬送する、後工程を含むフィルタシガレット製造方法。
【請求項２】
前記コア繊維に対する前記可塑剤の添加率は１３％〜３５％であり、前記シース繊維に対する前記可塑剤の添加率は３％〜１２％であることを特徴とする請求項１に記載のフィルタシガレット製造方法。
【請求項３】
前記後工程は、前記中空フィルタ及びシガレットが転動する転動通路に導入される際に前記中空フィルタ及び前記シガレットを転動させるきっかけを与えるために前記転動通路の内側に向けて突出する凸部が形成された狭小部を通過させ、前記転動通路にて前記中空フィルタ及び前記シガレットにチップペーパを巻き付けて前記中空フィルタと前記シガレットとを接続するフィルタ装着工程である請求項1に記載のフィルタシガレット製造方法。
【請求項４】
一方の端面から他方の端面に向かって延びる孔部が形成された筒形状の中空フィルタと、
該中空フィルタに対して長手方向に連続して接続された吸着フィルタと
を備え、
前記中空フィルタは、一方の端面から他方の端面に向かって延びる孔部が形成されたコア部と該コア部の外側を覆うシース部とを有し、
該コア部と該シース部との間には境界線が存在し、
前記コア部は、総繊度が２３０００デニール〜７００００デニールであり、可塑剤添加率が１３％〜４０％であり、
前記シース部は、総繊度が１００００デニール〜４７０００であり、可塑剤添加率が０％〜１５％であるフィルタ。
【請求項５】
一方の端面から他方の端面に向かって延びる孔部が形成された筒形状の中空フィルタと、
該中空フィルタに対して長手方向に連続して接続された吸着フィルタと
を備え、
前記中空フィルタは、一方の端面から他方の端面に向かって延びる孔部が形成されたコア部と該コア部の外側を覆うシース部とを有し、
該コア部と該シース部との間には境界線が存在し、
前記コア部は０ｍｍ／１０以上５ｍｍ／１０未満の硬度を有し、
前記シース部は５ｍｍ／１０以上１０ｍｍ／１０以下の硬度を有していることを特徴とするフィルタ。
【請求項６】
前記コア部は、総繊度が２３０００デニール〜７００００デニールであり、可塑剤添加率が１３％〜４０％であり、
前記シース部は、総繊度が１００００デニール〜４７０００デニールであり、可塑剤添加率が０％〜１５％である請求項５に記載のフィルタ。
【請求項７】
請求項５に記載のフィルタと、
刻みたばこを巻紙で包み込んだシガレットと、
前記フィルタ及び前記シガレットを包み込んで長手方向に接続するチップペーパと
を備えたフィルタシガレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタシガレット製造方法並びにフィルタ及びフィルタシガレットに関する。
【背景技術】
【０００２】
軸線方向に貫通孔が形成された中空フィルタを製造するフィルタ製造機が知られている（例えば特許文献１参照）。このような貫通孔が形成されたフィルタは、通常のフィルタと比較してセルロースアセテートトウの重量が重く、さらにセルロースアセテートトウに添加する可塑剤の割合が高い。これにより、フィルタに十分な硬さを与え、貫通孔の形状を保持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１１４４４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、製造された中空フィルタは後工程、例えばシガレットと接続するためにチップペーパを巻き付ける工程などにおいて、製造の都合上、フィルタ直径よりも狭い通路を押し潰されながら搬送される必要がある。そして、このとき、フィルタ端部の貫通孔形状が変化することがある。特にチップペーパを巻き付けるためのフィルタ装着装置では、通路に確実にフィルタを送ることを目的として回転のきっかけを与えるため、通路に向けて突出する凸部が備わっている。装置の製造能力が向上してフィルタの搬送速度が速くなると、フィルタが凸部部分を通過する際に上記貫通孔形状の変化の問題が顕著になる。【０００５】
本発明は、上記課題を考慮してなされたものであり、中空フィルタを用いてフィルタシガレットを製造する後工程で中空フィルタが潰されても貫通孔形状変化を低減させることができるフィルタシガレット製造方法並びにフィルタ及びフィルタシガレットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明では、総繊度２３０００デニール〜７００００デニールのコア繊維に可塑剤を添加して添加率１３％〜４０％とするコア繊維加工工程と、総繊度１００００デニール〜４７０００デニールのシース繊維に可塑剤を添加して添加率を15%以下とする、もしくは可塑剤を添加しないで添加率を０％とするシース繊維加工工程と、前記コア繊維加工工程と前記シース繊維加工工程との後に、前記コア繊維を硬化させて一方の端面から他方の端面に向かって延びる孔部が形成されたコア部とし、該コア部の外側を前記シース繊維で覆ってシース部として中空フィルタを形成する中空フィルタ形成工程と、前記中空フィルタ形成工程の後に、前記中空フィルタを前記中空フィルタの直径よりも狭く、前記コア部の直径よりも大きい狭小部を通過させて搬送する、後工程を含むフィルタシガレット製造方法を提供する。【０００７】
なお、本明細書における可塑剤の添加率（％）は、（可塑剤重量/トウ（繊維）重量）×100、の計算式で規定される。
また、デニール（ｇ／９０００ｍ）×０．１１１１＝テクス（ｇ／１０００ｍ）となる。【０００８】
好ましくは、前記コア繊維に対する前記可塑剤の添加率は１３％〜３５％であり、前記シース繊維に対する前記可塑剤の添加率は略３％〜１２％である。【０００９】
好ましくは、前記後工程は、前記中空フィルタ及びシガレットが転動する転動通路に導入される際に前記中空フィルタ及び前記シガレットを転動させるきっかけを与えるために前記転動通路の内側に向けて突出する凸部が形成された狭小部を通過させ、前記転動通路にて前記中空フィルタ及び前記シガレットにチップペーパを巻き付けて前記中空フィルタと前記シガレットとを接続するフィルタ装着工程である。【００１０】
また、本発明では、一方の端面から他方の端面に向かって延びる孔部が形成された筒形状の中空フィルタと、該中空フィルタに対して長手方向に連続して接続された吸着フィルタとを備え、前記中空フィルタは、一方の端面から他方の端面に向かって延びる孔部が形成されたコア部と該コア部の外側を覆うシース部とを有し、該コア部と該シース部との間には境界線が存在し、前記コア部は、総繊度が２３０００デニール〜７００００デニールであり、可塑剤添加率が１３％〜４０％であり、前記シース部は、総繊度が１００００デニール〜４７０００であり、可塑剤添加率が０％〜１５％であるフィルタを提供する。【００１１】
さらに、本発明では、一方の端面から他方の端面に向かって延びる孔部が形成された筒形状の中空フィルタと、該中空フィルタに対して長手方向に連続して接続された吸着フィルタとを備え、前記中空フィルタは、一方の端面から他方の端面に向かって延びる孔部が形成されたコア部と該コア部の外側を覆うシース部とを有し、該コア部と該シース部との間には境界線が存在し、前記コア部は０ｍｍ／１０以上５ｍｍ／１０未満の硬度を有し、前記シース部は５ｍｍ／１０以上１０ｍｍ／１０以下の硬度を有していることを特徴とするフィルタを提供する。【００１２】
好ましくは、前記コア部は、総繊度が２３０００デニール〜７００００デニールであり、可塑剤添加率が１３％〜４０％であり、前記シース部は、総繊度が１００００デニール〜４７０００デニールであり、可塑剤添加率が０％〜１５％である。【００１３】
また、本発明では、前記フィルタと、刻みたばこを巻紙で包み込んだシガレットと、前記フィルタ及び前記シガレットを包み込んで長手方向に接続するチップペーパとを備えたフィルタシガレットを提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、中空フィルタを用いてフィルタシガレットを製造する後工程で中空フィルタが潰されても貫通孔形状変化を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】フィルタシガレット製造機の概略図である。
【図２】孔成形装置の概略図である。
【図３】中空フィルタの概略図である。
【図４】フィルタシガレットの概略断面図である。
【図５】フィルタシガレット製造方法のフローチャートである。
【図６】フィルタ装着装置の概略図である。
【図７】フィルタ装着装置に備わる転動通路部分を示す概略図である。
【図８】中空フィルタの横断面の一例を示す概略図である。
【図９】中空フィルタの横断面の一例を示す概略図である。
【図１０】中空フィルタの横断面の一例を示す概略図である。
【図１１】中空フィルタの横断面の一例を示す概略図である。
【図１２】中空フィルタの他の例を示す概略図である。
【図１３】中空フィルタの硬さを測定するときの説明図である。
【図１４】加圧試験の説明図である。
【図１５】加圧試験を行った各サンプルのスペックを示す表である。
【図１６】加圧試験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
まずはフィルタ製造に用いるフィルタシガレット製造機１について説明する。図１に示すように、フィルタシガレット製造機１は、コア繊維４及びシース繊維５が図の矢印方向に連続的に繰り出されて走行する第１及び第２の繰り出し経路２、３を有している。図１で繰り出し経路２、３に沿って示す矢印は、コア繊維４及びシース繊維５の走行方向を表している。各繰り出し経路２、３の始端には、例えばセルロースアセテート繊維からなるコア繊維４、シース繊維５がそれぞれ束となってトウベール２８として配設されている。各繰り出し経路２、３は、ガイド３６やガイドローラ６によって案内されている。第１の繰り出し経路２には第１の開繊及び可塑剤添加装置７が設けられている。この第１の開繊及び可塑剤添加装置７では、公知のバンディングジェット、一対のプレテンションローラ、一対のブルーミングローラ等を用いて第１の繰り出し経路２を走行するコア繊維４を開繊する。そして開繊されたコア繊維４に対して公知の噴射スプレー等を用いて可塑剤を添加する。シース繊維５が走行する第２の繰り出し経路３にも第１の開繊及び可塑剤添加装置７と同様の機能を有する第２の開繊及び可塑剤添加装置８が設けられている。
【００１７】
第１及び第２の繰り出し経路２、３は、孔成形装置９に接続されている。孔成形装置９（図２参照）については後述する。孔成形装置９では、長手方向に貫通孔１０が形成された中空フィルタ中間体５４が製造される。中空フィルタ中間体５４は搬送経路１２を通って紙巻装置１３に送られる。なお、実際には中空フィルタ中間体５４は紙巻装置１３の入口側に備わるトランペットガイド１８を通過して製造されるが、本明細書では便宜上このトランペットガイド１８を孔成形装置９の一部として取り扱う。紙巻装置１３で中空フィルタ中間体５４は巻取紙３０（図４参照）で包み込まれ、中空フィルタ１１となる（図３参照）。さらに紙巻装置１３で中空フィルタ１１は切断された後に、煙中の成分を吸着する吸着フィルタ３１と長手方向に並んだ状態で、外周全域を成形紙３２（図４参照）で包み込まれる。そして成形紙３２で包み込まれた中空フィルタ１１及び吸着フィルタ３１はフィルタ２２（図４参照）となり、フィルタ装着装置１４に送られ、チップペーパ１５を介してシガレット１６と接続される。尚、中空フィルタ１１は煙中の成分を吸着してもよいし、実質的に煙中の成分を吸着できなくてもよい。
【００１８】
上述したように、中空フィルタ中間体５４は孔成形装置９で製造される。図２に示すように、孔成形装置９は、成形管１７と、トランペットガイド１８と、マンドレル１９とを備えている。マンドレル１９は、支持台２０に一方の端部を支持され、コア繊維４の入口側から成形管１７内に延びている。成形管１７は中空の筒形状、トランペットガイド１８は入口側が拡径した中空の筒形状であり、シース繊維５を絞り込みながらコア繊維４と共に通過させる。
【００１９】
成形管１７には、第１の開繊及び可塑剤添加装置７を通過したコア繊維４が入り込む。コア繊維４は、成形管１７とマンドレル１９とで協働して形成された通路を通過し、成形管１７内にて、熱処理されて長手方向にマンドレル１９の外形に沿った貫通孔１０を有する中空筒形状のコア部１１ａとなる。
【００２０】
この熱処理は加熱処理部５０にて行われる。加熱処理部５０は、成形管１７の周壁を貫通する孔５１として設けられていて、この孔５１を通して蒸気が成形管１７内に吹き込まれる。この加熱処理部５０により、コア繊維４は成形管１７内を通ずる過程にて可塑化が促進されて固められる。なお、蒸気の他、マイクロ波や高温空気、あるいは電熱線等の新たな熱源を利用してもよい。
【００２１】
なお、コア繊維４を安定して流入しやすくするために、第１の成形管１７の入口側の径は徐々に拡大されている。図２の例では、第１の成形管１７の入口側は湾曲している。
【００２２】
また、コア繊維４が成形管１７に入る手前にて内側から可塑剤を添加してもよい。例えば、支持台２０の一部をスプレーノズル化し、このノズルから可塑剤を添加することができる（図２の矢印S）。このような位置から可塑剤を添加することで、可塑剤は貫通孔１０の表面となるべき部分に向けて供給されるので、貫通孔１０の表面を適切に硬化できる。また、この支持台２０からの可塑剤の添加は局所的に行われるので、少量の可塑剤で十分にコア繊維４を硬化することができる。このように貫通孔１０の表面を硬化させれば、例えば中空フィルタ１１を切断したときに、その切断面で貫通孔１０が潰れることを防止できる。
【００２３】
成形管１７の出口側には、成形管１７と同一軸線を有するトランペットガイド１８が配設されている。成形管１７によって形成されたコア部１１ａはそのまま繰り出されてトランペットガイド１８内に流入する。トランペットガイド１８には、第２の開繊及び可塑剤添加装置８を通過したシース繊維５が入り込む。シース繊維５は、トランペットガイド１８とコア部１１ａとで協働して形成された通路を通過するため、コア部１１ａの外側を覆うシース部１１ｂとなる。その後、中空フィルタ中間体５４はガニーチャベルト５５上で巻取紙３０で包み込まれ、中空フィルタ１１となる。
なお、コア部１１ａの外側を覆うシース部１１ｂの状態を見やすくするため図2においてガニーチャベルト５５上の巻取紙３０は不図示としている。
【００２４】
このようにして形成された中空フィルタ１１は、図３に示すように、内筒としてコア部１１ａを、外筒としてシース部１１ｂを有する２層構造となる。このコア部１１ａとシース部１１ｂとは、中空フィルタ１１の横断面にて境界線２１を介して明確に分け隔てられている。なお、通常サイズの中空フィルタ１１であれば、その直径は7.4ｍｍ〜8.0ｍｍ、コア部１１ａの直径は4.6ｍｍ〜5.2ｍｍとすることが出来る。細いタイプのシガレットに用いられる中空フィルタ１１であれば、その直径は5.0ｍｍ〜7.3ｍｍ、コア部１１ａの直径は2.4ｍｍ〜4.7ｍｍとすることも出来る。また、直径7.4ｍｍ〜8.0ｍｍの中空フィルタ１１のコア部１１ａの直径を2.4ｍｍ〜4.7ｍｍとすることも出来る。このような中空フィルタ１１は、以下のような製造方法を経て製造される（図５参照）。
【００２５】
まずはコア繊維加工工程が行われる（ステップＳ１）。コア繊維加工工程は、第１の開繊及び可塑剤添加装置７を用いて行われる。コア繊維４の総繊度を２３０００デニール〜７００００デニール（２５５５．３テクス〜７７７７テクス）とする。繊維はセルロースアセテート繊維などを用いることができる。ここから第１の繰り出し経路２に繰り出されるコア繊維４を開繊し、添加率１３％〜４０％（好ましくは１５〜３５％、最も好ましくは17〜30％）として可塑剤を添加する。なお、この可塑剤の添加率は第１の開繊及び可塑剤添加装置による添加と、支持台２０からの局所添加の合計によって定まる値である。一方で、シース繊維加工工程が行われる（ステップＳ２）。シース繊維加工工程は、第２の開繊及び可塑剤添加装置８を用いて行われる。シース繊維５の総繊度を１００００デニール〜４７０００デニール（１８８８．７テクス〜２９９９．７テクス）とする。繊維はセルロースアセテート繊維などを用いることができる。ここから第２の繰り出し経路３に繰り出されるシース繊維５を開繊し、添加率15％以下（好ましくは3〜12％、最も好ましくは6〜9％）として可塑剤を添加する。または、可塑剤を添加しなくても良い。
【００２６】
そして、中空フィルタ形成工程を行う（ステップＳ３）。この中空フィルタ形成工程は、孔成形装置９を用いて行われる。孔成形装置９では、上述したように、コア繊維４を長手方向に貫通孔１０が形成された筒形状のコア部１１ａとし、コア部１１ａの外側をシース繊維５で覆ってシース部１１ｂとし、巻取紙３０で包み込むことで中空フィルタ１１を形成する。
【００２７】
このような中空フィルタ１１には、後工程の一例としてのフィルタ装着工程（ステップＳ４）が行われるが、まずはこの工程で用いられるフィルタ装着装置１４について説明する。すなわち、中空フィルタ１１を用いてフィルタシガレット２７を製造するには、図６に示すようなフィルタ装着装置１４が用いられる。このフィルタ装着装置１４では、まず２本のシガレット１６間にフィルタプラグ３７を配する。このフィルタプラグ３７は、両側に吸着フィルタ３１が位置づけられている状態でフィルタ２２が２本分の長さで形成されている。これによりダブルフィルタシガレット４９の中間品２５が形成される。この後、片面に接着剤が塗布されたチップペーパ１５を中間品２５に巻き付けてダブルフィルタシガレット４９を形成する。ここで、フィルタ装着装置１４は、第１の搬送ドラム３８と第２の搬送ドラム２３とで形成される搬送経路３９を備えている。すなわち、第１の搬送ドラム３８が矢印Ｒ１方向に、第２の搬送ドラム２３が矢印Ｒ２方向に回転することで中間品２５の搬送経路３９が形成される。搬送経路３９は、中間品２５が搬送される経路である。第１の搬送ドラム３８はこの搬送経路３９の上流部分を形成し、第２の搬送ドラム２３は下流部分を形成している。
【００２８】
第１の搬送ドラム３８はスワッシュプレートドラムとも称されている。また、第２の搬送ドラム２３はローリングドラムとも称されている。第１の搬送ドラム３８も第２の搬送ドラム２３も、外周に中間品２５の一部を収容しながら吸着する吸着溝（不図示）を周方向に複数有している。中間品２５は、この吸着溝に一つずつ収容されて第１の搬送ドラム３８及び第２の搬送ドラム２３の周方向に搬送される。
【００２９】
一方で、第１の搬送ドラム３８と隣接して矢印Ｒ３方向に回転する供給ドラム４０が配設されている。この供給ドラム４０からはチップペーパ１５が巻き出され、このチップペーパ１５の一側縁は第１の搬送ドラム３８に沿って搬送されている中間品２５に貼り付けられる。第２の搬送ドラム２３には、その周方向に沿ってガイド部材２４が隣接して配設されている。ガイド部材２４は、第２の搬送ドラム２３と協働して中間品２５を転動させ、チップペーパ１５を中間品２５に巻き付ける。
【００３０】
以上のような構造を有するフィルタ装着装置１４を用いて実際に中間品２５にチップペーパ１５を巻き付ける後工程の一例としてのフィルタ装着工程（ステップＳ４）を順番に説明する。公知の手段で製造されたシガレット２本分の長さを有するダブルシガレットＤＳは、これを搬送する過程にて２本のシガレット１６に切断される（図６の矢印Ｆ１）。この後、これら２本のシガレット１６が軸方向に離間されてシガレット列が形成される（図６の矢印Ｆ２）。そして、シガレット列は第１の搬送ドラム３８に供給される（図６の矢印Ｆ３）。
【００３１】
一方、上述したフィルタプラグ３７は搬送方向にグレーディング処理を経て１列に整列され、この後、矢印Ｒ４方向に回転する加速ドラム４１を通じて第１の搬送ドラム（スワッシュプレートドラム）３８に供給される。
【００３２】
上述したシガレット列は、各シガレット１６の間にフィルタプラグ３７を受け入れ可能な間隔を存しており、この間隔を保持したまま第１の搬送ドラム３８に供給される。そしてシガレット列が第１の搬送ドラム３８に供給されると、フィルタプラグ３７と同一の軸線上に並ぶ。第１の搬送ドラム３８は両側に一対のフローティングディスク（不図示）を備えていて、第１の搬送ドラム３８の回転に伴い、各シガレット１６は両側のフローティングディスクに挟み込まれ、軸方向にその間隔を詰められる。これにより、２本のシガレット１６の間にフィルタプラグ３７を位置付けたダブルフィルタシガレットの中間品２５が形成される。
【００３３】
一方で、図示しないチップペーパのロールからはチップペーパのウエブＷが繰り出されている（図６の矢印Ｅ方向）。このウエブＷは供給ドラム（コークドラム）４０まで導かれる。ウエブＷは供給ドラム４０の手前でその片面に接着剤（糊）を塗布される。具体的には、供給ドラム４０の手前の位置に接着剤ローラ４２が配されていて、この接着剤ローラ４２は下半分を接着剤液４３に浸された状態で回転する。接着剤ローラ４２の上方にはトランスミッションローラ４４が隣接して配置されていて、接着剤ローラ４２の外周面に付着した接着剤はトランスミッションローラ４４の外周面に所定の層厚で移し替えられる。トランスミッションローラ４４はウエブＷの通過に伴いその片面に転接し、所定の塗布パターンにしたがって接着剤を塗布する。
【００３４】
供給ドラム４０はその外周に吸引面を有していて、この吸引面にウエブＷを保持して回転する。供給ドラム４０に近接して刃付きドラム４５が配されている。この刃付きドラム４５は外周に多数のコークナイフ（不図示）を有している。これらコークナイフは一定の間隔を存して配置され、刃付きドラム４５の回転に伴い供給ドラム４０に同期して回転する。これら回転するコークナイフにより、供給ドラム４０の吸引面上にてウエブＷはチップペーパ１５に切断される。
【００３５】
チップペーパ１５はそのまま供給ドラム４０に吸引保持されながら回転し、第１の搬送ドラム３８上の中間品２５に供給される。なお供給ドラム４０と第１の搬送ドラム３８との間は貼り付け通路４６として形成されている。チップペーパ１５はその先頭部分から中間品２５の外面に貼り付き、中間品２５とともに第１の搬送ドラム３８上を搬送される。チップペーパ１５が貼り付けられた状態で、中間品２５は第１の搬送ドラム３８から第２の搬送ドラム（ローリングドラム）２３に受け渡される。なお、第１の搬送ドラム３８と第２の搬送ドラム２３との間は受け渡し通路４７として形成されている。中間品２５は第２の搬送ドラム２３の回転に伴いガイド部材２４との間に搬送される。
【００３６】
ガイド部材２４は第２の搬送ドラム２３の回転方向に沿って延びている。なお第２の搬送ドラム２３の外周とガイド部材２４との間に中間品２５の転動通路２６が形成されていて、転動通路２６は第２の搬送ドラム２３の外周に沿って湾曲している。この転動通路２６を通過することで、中間品２５にはチップペーパ１５が巻き付けられ、ダブルフィルタシガレット４９が製造される。そして、ダブルフィルタシガレット４９を中空フィルタ11の箇所で切断することで口端部側の端面に中空フィルタ11が位置づけられたフィルタシガレット27が製造される。
【００３７】
ここで、搬送経路３９には、中間品２５の一部として搬送されるフィルタプラグ３７、すなわち中空フィルタ１１の直径よりも狭く、コア部１１ａの直径よりも大きい幅の狭小部４８（例えば貼り付け通路４６、受け渡し通路４７、転動通路２６）が存在する。例えば貼り付け通路４６ではチップペーパー１５を多少中間品２５を径方向に圧縮して貼り付ける必要があるし、ドラム３８、２３はエア吸引で中間品２５を吸着しているので受け渡し通路４７ではある程度中間品２５を径方向に圧縮してエア漏れを起こさずに中間品２５の受け渡しを確実にする必要がある。また、転動通路２６ではある程度中間品２５を径方向に圧縮しながら転動させてチップペーパ１５を確実に巻き付ける必要がある。このように何かしらの目的によって搬送経路３９には狭小部４８が必要となる。
【００３８】
また、ガイド部材２４の搬送方向入口側には、中間品２５に転動のきっかけを与えるための凸部２９が転動通路２６側に突出して設けられている。転動通路２６を通過することで中間品２５のチップペーパ１５は巻き付けられ、中空フィルタ１１を用いたダブルフィルタシガレット４９が製造される。
【００３９】
中空フィルタ１１を用いたフィルタシガレット２７は、図４に示すように、フィルタ２２を有し、フィルタ２２の吸い口端部側に中空フィルタ１１を用いている。中空フィルタ１１の長手方向には連続して吸着フィルタ３１が接続されている。これら中空フィルタ１１、吸着フィルタ３１はそれぞれ巻取紙３０で包み込まれている。そして中空フィルタ１１と吸着フィルタ３１とは、ともに成形紙３２で包み込まれて一体とされている。シガレット１６は刻みたばこ３３を巻紙３４で包み込んで形成されている。そして上述したように、フィルタ２２とシガレット１６とはチップペーパ１５を介して接続され、一体とされている。
【００４０】
フィルタシガレット２７は、コア部１１ａが０ｍｍ／１０〜５ｍｍ／１０、シース部１１ｂが５ｍｍ／１０〜１０ｍｍ／１０の硬度を有している。すなわち、コア部１１ａは硬度が高く、シース部１１ｂは硬度が低い。そして、コア部１１ａの直径は、狭小部の幅より小さい。具体的な一例として、後工程はフィルタ装着装置１４を用いたフィルタ装着工程である。特に上述した転動通路２６の導入部にある凸部２９が設けられた部分は通路幅が狭いが、コア部１１ａの直径はこの凸部２９が設けられた部分の搬送通路の幅よりも小さい。
【００４１】
このように、コア部１１ａとシース部１１ｂとは総繊度と可塑剤の添加率を異ならせてコア部１１ａを固く、シース部１１ｂを柔らかく設定しているので、上述したような狭小部４８を通過時にシース部１１ｂが押し潰されてもシース部１１ｂが外圧を吸収し、コア部１１ａにかかる圧力が低減される。したがって貫通孔１０の形状変化を低減させることができる。また、少なくともコア部１１ａの直径が狭小部４８の幅より小さいため、直接的に貫通孔１０が押し潰されることはない。例えば、図７に示すように、中間品２５すなわち中空フィルタ１１の径よりも幅が狭い転動通路２６（狭小部４８）を中空フィルタ１１が通過する際、シース部１１ｂは直接押し潰されているがコア部１１ａは直接押し潰されない。
【００４２】
この効果は、特にフィルタ装着装置１４の転動通路２６の導入部に設けられた凸部２９を通過する際に有用である。この部分は中空フィルタ１１の直径よりも狭い狭小部４８の中でも特に幅が狭い部分だからである。また、コア部１１ａとシース部１１ｂとは中空フィルタ１１の断面視で明確に境界線２１を介して分かれている。従って、コア繊維４とシース繊維５とが混在し、コア繊維４とシース繊維５との比率が中空フィルタ１１の径方向によって段階的に変化するようないわゆるグラデーション層があることに比べ、境界線２１で外部からの圧力を遮断し効果的にコア部１１ａを外圧から保護可能であり、同一品質のフィルタを製造しやすくなる。
【００４３】
コア部１１ａに添加する可塑剤が多すぎると可塑剤の臭いが強くなる。また、可塑剤が少なすぎるとしっかりと成形されにくくなり、貫通孔の表面が毛羽立ちやすくなり、貫通孔の形状が維持しにくくなる。また、総繊度が少なすぎるとコア部１１ａとしたときに孔等の欠陥要因が発生しやすくなる。また、総繊度が多すぎると第１の成形管１７に挿入しにくくなり、可塑剤を均一に添加し難くなる。なお、可塑剤添加率や総繊度の値が大きくなるとコア部１１ａは硬くなり、可塑剤添加率や総繊度の値が少なくなるとコア部１１ａは柔らかくなる。そして、コア部１１ａは、柔らかすぎると毛羽立ちが起こってしまい、貫通孔の形状が維持しにくくなる。これらの事柄を考慮すると、コア部１１ａを形成するためのコア繊維4は総繊度２３０００デニール〜７００００デニールとするのが好ましく、２６０００デニール〜６００００デニールとするのがさらに好ましく、３００００デニール〜５００００デニールとするのが最も好ましい。また、コア繊維４の可塑剤添加率は１３％〜４０％とするのが好ましく、１5％〜35％とするのがさらに好ましく、１7％〜30％とするのが最も好ましい。そして、この様な総繊度と可塑剤添加率によってコア部１１ａの硬度を０ｍｍ／１０以上５ｍｍ／１０未満とするのが好ましい。
【００４４】
一方で、シース繊維１１ｂは、可塑剤が多すぎると可塑剤の臭いが強くなる。また、総繊度が少なすぎるとシース繊維１１ｂとしたときに中空フィルタ１１の円周が所望の値よりも細くなりやすく。また、総繊度が多すぎると中空フィルタ１１の円周が所望の値よりも太くなりやすい。なお、可塑剤添加率や総繊度の値が大きくなるとコア部１１ａは硬くなり、可塑剤添加率や総繊度の値が少なくなるとコア部１１ａは柔らかくなる。そして、シース繊維１１ｂは、柔らかすぎるとコア部の位置を所望の位置に維持することが難しくなり、カット面が毛羽立ちやすくなる。また、硬すぎると幅の狭い搬送通路を通過時に外圧を吸収しきれなくなり、また、フィルタ２２としたときに表面が硬すぎてくわえ心地が悪くなる要因となる。これらの事柄を考慮すると、シース繊維１１ｂを形成するためのコア繊維4は総繊度１００００デニール〜４７０００デニールとするのが好ましく、１００００デニール〜４００００デニールとするのがさらに好ましく、１２０００デニール〜３００００デニールとするのが最も好ましい。また、シース繊維１１ｂの可塑剤添加率は０％〜15％とするのが好ましく、3％〜12％とするのがさらに好ましく、6％〜9％とするのが最も好ましい。そして、この様な総繊度と可塑剤添加率によってシース繊維１１ｂの硬度を５ｍｍ／１０以上10ｍｍ／１０以下とするのが好ましい。
【００４５】
貫通孔１０及びコア部１１ａの断面形状は、図８に示すように、両方ともに円形で中空フィルタ１１の軸線に対し同心円である。他の例としては、図９に示すように、貫通孔１０の中心が中空フィルタ１１の軸線になくてもよい。または、貫通孔１０の断面形状が図１０に示すように星形であってもよい。また、図示はしないが十字型、ハート型等、種々の形状としてもよい。または、図１１に示すように、コア部１１ａの断面形状が矩形であってもよい。また、図示はしないが三角形等の多角形でもよい。一方で、図３の例ではコア部１１ａに設ける孔部として貫通孔１０を設けた例について説明したが、コア部１１ａに設ける孔部は貫通している必要はなく、一方の端面から他方の端面に向かって延びていればよい。例えば、図１２に示すように、中空フィルタ１１をカット線Ｃで切断した場合に、中空フィルタ１１の一方の端面から他方の端面に向かって途中まで延びる孔部３５を形成してもよい。このような孔部３５が設けられている中空フィルタ１１においても、孔部３５の潰れや変形等を防止できる。なお、このような孔部３５は孔成形装置９でマンドレル１９を挿抜しながらコア繊維４を第１の成形管内に導入すれば形成できる。
【００４６】
図３に示す中空フィルタ１１を実施例とし、従来のようなコア部１１ａ及びシース部１１ｂを有さない貫通孔を設けたフィルタを比較例として加圧試験を行った。実施例の中空フィルタ１１はサンプル１〜サンプル３の合計３本、比較例のフィルタはサンプル４〜サンプル６の合計３本について加圧試験を行った。実施例のサンプル１〜３では、コア部の単繊度は４．０デニールとし、総繊度は４００００デニールとし、可塑剤の添加率は１７％とした。また、シース部の単繊度は８．０デニールとし、総繊度は１５０００デニールとし、可塑剤の添加率は６％とした。また、比較例のサンプル４〜６では、単繊度５．０、総繊度４７０００デニール、可塑剤添加率１９％の繊維のみを用いている。なお、実施例のコア部、実施例のシース部、比較例、にはセルロースアセテート繊維を用いた。サンプル1〜サンプル3のコア部、シース部の硬さ、サンプル４〜サンプル６の硬さは図15に示す通りである。また、サンプル1〜サンプル6のシース部の周りには通気度１００００ＣＯＲＥＳＴＡ、秤量２４．０ｇ／ｍ２の巻取紙を巻いた。
【００４７】
また、硬さについては以下の方法によって定義された硬さを意味する。
まず、長さの全域に渡って同程度の直径を有する長さ１１２ｍｍの円柱形状のフィルタを測定用フィルタＭとして用意する。
【００４８】
次に測定用フィルタＭを図１３に示すように台５６に置き、測定用フィルタＭに対して上から直径１５mmの押圧部５３を接触させて３００ｇの重さをかけて１０秒間加圧する（図１３の矢印Ｌ方向）。
【００４９】
そして、３００ｇの重さをかけずに測定用フィルタに対して上から押圧部５３を接触させた際の台５６上面と押圧部５３の押圧面との距離をｈ１（ｍｍ）とし、測定用フィルタを１０秒間加圧した際の台５６上面と押圧部５３の押圧面との距離をｈ２（ｍｍ）とした場合に、硬さ（ｍｍ／１０）は以下の式で定義される。
硬さ（ｍｍ／１０）＝（ｈ１−ｈ２）×１０
【００５０】
なお、シース部とコア部とを有する中空フィルタの硬さ測定において、シース部の硬さ測定は、コア部とシース部と巻取紙とを有するフィルタを測定用フィルタM（巻取紙と、コア部とシース部との間の境界線、は図示略）とし、コア部の硬さ測定は、コア部のみのフィルタを測定用フィルタMとする。
【００５１】
試験方法は、図１４に示すように、直径約７．６ｍｍ、コア直径約５．０ｍｍ、長さ約84mmのサンプル１〜サンプル３の中空フィルタ１１（図では巻取紙３０は省略している。）を２つの金属の板５２に挟み、２つの金属の板５２の間の距離が６．０ｍｍになるまで中空フィルタ１１を加圧した。そのときの加圧前、加圧中、加圧後（加圧直後）の貫通孔の形状を撮影し、孔径の歪率を測定した。具体的には、貫通孔の断面における水平方向及び垂直方向の径のうち、長い方である長径をＡ、短い方である短径をＢとし、歪率（Ａ／Ｂ）を算出した。各サンプルにおいてこれらの平均値も算出した。歪率が少ない方が外圧に対して貫通孔形状が保持されていることになる。なお、比較例のフィルタであるサンプル４〜サンプル６も同様にして加圧試験を行った。
【００５２】
その結果は、図１５に示すように、加圧前は実施例及び比較例の各サンプルの平均値はともに歪率１．０２で同じであった。加圧中の歪率は実施例の平均値が１．２２であり、比較例の平均値が２．０７であり、実施例のほうが貫通孔形状が保持されていた。加圧直後の歪率は実施例の平均値が１．０３であり、比較例の平均値が１．２９であり、やはり実施例のほうが貫通孔形状が保持されていた。これをグラフにしたものが図１６であり、歪率は、加圧中及び加圧後においていずれも実施例のほうが低い値を取っていることがわかる。
【符号の説明】
【００５３】
１：フィルタシガレット製造機、２：第１の繰り出し経路、３：第２の繰り出し経路、４：コア繊維、５：シース繊維、６：ガイドローラ、７：第１の開繊及び可塑剤添加装置、８：第２の開繊及び可塑剤添加装置、９：孔成形装置、１０：貫通孔、１１：中空フィルタ、１１ａ：コア部、１１ｂ：シース部、１２：搬送経路、１３：紙巻装置、１４：フィルタ装着装置、１５：チップペーパ、１６：シガレット、１７：成形管、１８：トランペットガイド、１９：マンドレル、２０：支持台、２１：境界線、２２：フィルタ、２３：第２の搬送ドラム、２４：ガイド部材、２５：中間品、２６：転動通路、２７：フィルタシガレット、２８：トウベール、２９：凸部、３０：巻取紙、３１：吸着フィルタ、３２：成形紙、３３：刻みたばこ、３４：巻紙、３５：孔部、３６：ガイド、３７：フィルタプラグ、３８：第１の搬送ドラム、３９：搬送経路、４０：供給ドラム、４１：加速ドラム、４２：接着剤ローラ、４３：接着剤液、４４：トランスミッションローラ、４５：刃付きドラム、４６：貼り付け通路、４７：受け渡し通路、４８：狭小部、４９：ダブルフィルタシガレット、５０：加熱処理部、５１：孔、５２：板、５３：押圧部、５４：中空フィルタ中間体、５５：ガニーチャベルト、５６：台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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