(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙巻たばこを製造するための装置であって、
−  第一のたばこ材料の連続的な流れがたばこロッドを形成する装置に運ばれるコンベヤーと、
−  予め画定された量の第二のたばこ材料を前記第一のたばこ材料の前記連続的な流れ上の予め画定された領域に付着させるように適合され、および第一のたばこの前記連続的な流れの少なくとも部分の高さを同時に調節するようにさらに適合された、付着手段とを備える、装置。
【請求項２】
前記予め画定された量の前記第二のたばこ材料を前記付着手段に供給するように適合された供給手段をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記付着手段が、前記予め画定された量の前記第二のたばこ材料を前記供給手段から受け、前記予め画定された量の前記第二のたばこ材料を前記第一のたばこ材料の前記連続的な流れに付着させるための少なくとも一つのポケットを有する少なくとも一つの回転ディスクを備え、また前記回転ディスクがさらに、前記第一のたばこ材料の前記連続的な流れの前記高さをトリミングするように適合される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも一つのポケットの前記トリミング高さが、残りの部分のトリミング高さまたは前記回転ディスクよりも高い、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも一つの回転ディスクが、前記少なくとも一つの回転ディスクの周辺に均一に分布された複数の同一のポケットを備える、請求項３または４に記載の装置。
【請求項６】
前記少なくとも一つの回転ディスクが第一の寸法の少なくとも一つの第一のポケットおよび第二の寸法の少なくとも一つの第二のポケットを備え、前記ポケットが前記少なくとも一つの回転ディスクの外周に交互の順序で均一に分布されている、請求項３〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記付着手段が２つの同一の逆回転ディスクを備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記付着手段が、少なくとも１つのアームを持つ回転カムを備え、前記アームが前記予め画定された量の前記第二のたばこ材料を前記供給手段から受けて、前記予め画定された量の前記第二のたばこ材料を前記第一のたばこ材料の前記連続的な流れに付着させるために、外周にあるくぼみを備え、また前記アームが、前記第二のたばこ材料が付着される部分で前記第一のたばこ材料の前記連続的な流れを圧縮するようにさらに適合される、請求項２に記載の装置。
【請求項９】
前記付着手段がさらに、前記くぼみが前記第一のたばこ材料の前記連続的な流れに干渉する領域に達する前に前記第二のたばこ材料が前記くぼみから落ちないようにするための案内構造を備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記回転カムが２つのアームを備える、請求項８または９に記載の装置。
【請求項１１】
喫煙物品を製造するための方法であって、
−  連続的な流れ内の第一のたばこ材料をたばこロッドを形成する装置に搬送する工程と、
−  付着手段によって、予め画定された量の第二のたばこ材料を前記第一のたばこ材料の前記連続的な流れの予め画定された部分に定期的に付着させる工程と、
−  前記付着手段が第一のたばこの前記連続的な流れの少なくとも部分の高さを同時に調節するよう適合される工程と、
−  連続的なたばこロッドを形成するために前記第一および前記第二のたばこ材料の前記連続的な流れを包装材料で包む工程とを含む、方法。
【請求項１２】
少なくとも一つのポケットを備えた少なくとも一つの回転ディスクによって、前記予め画定された量の前記第二のたばこ材料が前記第一のたばこ材料の前記連続的な流れ上に付着され、また前記回転ディスクがさらに、前記第一のたばこ材料の前記連続的な流れの前記高さをトリミングするように適合される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記予め画定された量の前記第二のたばこ材料が、くぼみを有する少なくとも一つのアームを備えたカムにより、前記第一のたばこ材料の前記連続的な流れ上に付着され、また前記アームがさらに、前記第二のたばこ材料が付着される前記部分で前記第一のたばこ材料の前記連続的な流れを圧縮するように適合される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第二のたばこ材料が、前記喫煙物品の製造工程中に屑材料として得られるたばこダストや唐みである、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のたばこ材料から形成されたたばこロッドを備えた喫煙物品を製造するための方法および装置に関連する。特に本発明は、高密度の端を持つたばこロッドを備えた喫煙物品用の方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来的な紙巻たばこ製造では、単一のたばこ材料（通常はカットフィラーたばこの混合物）が単一の供給手段を経由して供給され、均質かつ連続的なたばこロッドに形成される。たばこロッドは、望ましい長さに切断され、最終的な紙巻たばこ製品を形成するために、随意にフィルターチップと組み合わされる。
【０００３】
紙巻たばこなどの喫煙物品の製造では、たばこロッドの先端部のたばこ密度を増加させることが、当産業で一般的に行われている。この技法により、たばこが、紙巻たばこチューブの端から落ちるのを防ぐのに役立つ。フィルター付き紙巻たばこの場合、たばこロッドのフィルター端部のたばこ密度の増加により、たばこロッドがフィルターに良好にかつしっかりと取り付けられるようにするのにさらに役立つ。
【０００４】
従来の工程では、たばこロッドの先端部の密度増加は、たばこロッドの端部でカットフィラーの量を増加することにより得られる。
【０００５】
英国特許第ＧＢ２０７２４８３Ａ号は、高密度の端を有するたばこロッドを形成する方法を開示しており、カットフィラーたばこの連続した流れが、たばこ供給源から穿孔エンドレス搬送バンドに提供される。減圧状態のため、たばこ材料は、搬送バンドに対して吸引される。たばこの流れは、図１に示す装置と同様に対向して配置された２つのトリマーディスクから成るトリミング装置を通過して搬送される。トリマーディスクの下で、余分なたばこを抽出し、除去する回転ブラシが提供されている。このトリマーディスクは、その外周にいわゆるポケットを備える。そのポケットの深さは、結果としてのたばこの流れの高さが、たばこロッドに沿って一定の間隔に配置された深さが増加した領域を有するように、トリマー装置の異なる切断高に対応する。紙巻たばこの紙がたばこロッドに貼り付けられるとき、たばこの密度は切断高が増加した領域で増加する。連続したたばこロッドは、結果としての個々のたばこロッドが、端それぞれで密度が増加した領域を有するように、密度が増加した領域の中央で切断される。
【０００６】
米国特許第ＵＳ−Ａ−５，００３，９９６号は、高密度の端を有する紙巻たばこを形成するための別の方法を開示している。図２Ａに図示した通り、連続したたばこの流れが、エンドレス吸着バンド上を搬送される。たばこ材料は、均一な高さの配分を有するたばこロッドを得るために、所望の高さでたばこ材料を切断するトリマー装置を通過して搬送される。回転カムは、一定の間隔で連続したたばこの流れを圧縮するためトリミングディスクの上流に設けられる。その間隔は、密度を増加して圧縮された部分がたばこロッドの先端に配置されるように予め画定される。切断装置の直後に、圧縮されたたばこは、一定の間隔で深さが増加した連続したたばこの流れが得られるように再膨張する（図２Ｂを参照）。
【０００７】
上述の従来の技術の方法では、たばこロッドの密度は、たばこの流れの切断を一定の高さにする前に、連続的なたばこの流れの切断高さを変化させるか、または予め画定された領域で連続的なたばこの流れを圧縮するかのいずれかにより増大する。これらの方法は、それぞれの連続的なたばこの流れについて単一のたばこ供給のみがあるという点、および従来的に使用された機械類では、たばこの流れから切断された余分なたばこの量の変更のみが可能であるという点で共通している。
【０００８】
このことはさらに、異なる２つのたばこ材料から紙巻たばこを製造する米国特許ＵＳ−Ａ−４，００９，７２２号で周知である。回転ホイールの形態の付着手段は、第二のたばこ材料の予め画定された部分を第一のたばこ材料の連続的な流れに付着させる。たばこ材料の結果的な流れは、別個の下流のトリミング装置に搬送され、そこでたばこの流れが一定の高さに切断される。結果的なたばこの流れは、基本的に第一または第二のどちらかのたばこ材料を含む交互の部分から成る。最終的に、たばこの流れは回転されて、一定の密度を有する交互のたばこ部分を持つ円筒形の紙巻たばこに切断される。
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、少なくとも一つの高密度の端を持つたばこロッドを持つ紙巻たばこの製造を目的としており、ここで、たばこ密度が高い部分は追加的に第二のたばこ材料を加えることにより得られる。本発明はさらに、より柔軟性が高く、かつ費用効率の高い紙巻たばこ製造を提供するために、現在の紙巻たばこ製造技術を改善することを目的にしている。
【００１０】
したがって本発明は、高密度の端を持つたばこロッドを備えた紙巻たばこを製造するための装置を対象とする。装置は、第一のたばこ材料の連続的な流れが第一のたばこ供給手段からたばこロッドを形成する装置に運ばれるコンベヤーを備える。装置はさらに、予め画定された量の第二のたばこ材料を、前記第一のたばこ材料の連続的な流れの予め画定された領域に配置するよう適合された付着手段を備える。付着手段はさらに、第一のたばこの連続的な流れと同時に干渉するように、すなわち少なくとも第一のたばこの連続的な流れの部分で高さを調節するように適合される。
【００１１】
有利なことに、本発明は、たばこの流れに対して予め画定された位置で望ましい量の第二のたばこ材料を提供できるという点で、紙巻たばこの製造技術を向上させる。同時に、付着手段は、第一のたばこ材料の連続的な流れの高さを調節する。このように、たばこ材料の全体的な量、従って製造されるたばこロッドの密度は能動的に変更できる一方で、たばこの連続的な流れに望ましい高さプロフィールが提供される。さらに、この特徴により、特定の製造工程プロセスに関連してたばこブレンドを最適化するために、たばこ材料の混合の組成物を選択的に調節することができる。
【００１２】
第二のたばこ材料は望ましい任意のたばこ材料でありうるが、特に第二の材料は、第一のたばこ材料と同一としうる。通常、第一のたばこ材料はカットフィラーたばこである。第二のたばこ材料は、第一のたばこ材料とは異なる混合のカットフィラーでもよい。第二のたばこ材料はまた、従来的な紙巻たばこ製造機械類で得られるたばこダストや唐みのような屑たばこ材料など、比較的低品質のたばこ材料でもよい。
【００１３】
紙巻たばこの製造に使用されるたばこロッドの少なくとも一方の端の密度を増やすために、屑たばこ材料を使用することは、特に有利である。喫煙者は通常、紙巻たばこのたばこロッドを完全には消費しないことが周知である。したがって、フィルター紙巻たばこがもみ消される時に、フィルター端にあるかなりの量のどちらかといえば貴重なカットフィラーたばこは燃焼されない。
【００１４】
本発明では、たばこロッドのフィルター端でのたばこロッドの密度を増やすために、比較的低品質のたばこ材料を使用しうる。
【００１５】
第二のたばこ材料として屑たばこ材料を使用することは、たばこロッドのフィルター端での密度が増大したフィルター紙巻たばこの製造において特に有用である。実験によって、本発明では、従来的な製造技術に比べて約１〜２パーセントの高品質カットフィラー材料が節約されることが示されている。今日の紙巻たばこ製造機械類の大量の処理能力により、こうした節約は合計されて全体的な製造コストを著しく低減させる。
【００１６】
従来的な紙巻たばこ作製プロセス中、加工済みたばこの約２〜２．５パーセントが、ダストや唐みの形態で製造ラインから抽出される。この屑たばこ材料は、これまではこの屑たばこの充填力を向上させるために再処理施設に送られていた。本発明では、抽出した屑たばこ材料は現在の製造工程に再導入することができ、紙巻たばこロッドの望ましい領域での密度を増大させるための追加的なフィラー材料として使用される。
【００１７】
本発明の一実施形態では、付着手段は少なくとも一つの回転ディスクの形態で提供される。第二のたばこ材料は、少なくとも一つの回転ディスクを経由して、第一のたばこ材料の連続的な流れに規則正しい間隔で提供される。少なくとも一つの回転ディスクは、１つ以上のポケットを含む。第二のたばこ材料は、適切な任意の供給用装置によって回転ディスクの１つ以上のポケットに供給される。供給用装置は、重力フィーダーとしうる。ところが、当業者にとって周知の類似した任意の供給用装置を使用しうる。少なくとも一つの回転ディスクの回転速度は、連続的なたばこロッドが形成されるコンベヤーバンドの速度に実質的に対応する。コンベヤーバンドが減圧状態であることにより、たばこ材料は、第二のたばこ材料で充填されたポケットがコンベヤーバンド上のたばこ材料の流れの付近に入った時に、第一のたばこ材料の連続的な流れに付着する。
【００１８】
回転ディスクはまた、連続的なたばこの流れの高さをトリミングするように適合される。この目的のために、回転ディスクの外周には、従来的なトリマーディスクとして周知の切断エッジが提供される。回転ディスクは、第一のたばこ材料の連続的な流れの高さを一定の高さに切断し、その一方で、第二のたばこ材料が提供されている領域は、増加した高さに切断される。
【００１９】
回転ディスクは、たばこロッドのどちらの端にも、または一方の端だけに、高密度の端を作成するために使用されうる。回転ディスクは、たばこロッドの望ましい任意の位置で、第二のたばこ材料を追加するためにも使用されうる。例えば、回転ディスクは、切断高さを増大させるため、またその結果、従来的な方法によるたばこロッドの第一の端のたばこ密度を増大させるための少なくとも一つのポケットと、第二のたばこ材料、例えば屑たばこ材料を提供することにより、たばこロッドの第二の端のたばこ密度を増大させる、少なくとも一つの第二のポケットとを備えうる。たばこロッドの第一の端は有利なことに、たばこロッドの燃焼端であり、第二の端はたばこロッドのフィルター端である。
【００２０】
少なくとも一つの回転ディスクは、１つ以上のポケットを含む。少なくとも一つの回転ディスクのポケット数、寸法および回転速度は、使用する製造工程プロセスの要件に従い選択できる。図１に示す配置に類似した一対の回転ディスクが使用されることが好ましく、そのため、これらの回転ディスクの回転は同期されるように制御される。異なる２つの種類のポケットが使用される場合、これらのポケットは、少なくとも一つの回転ディスク上に交互の順序で配置されることが好ましい。
【００２１】
従って、回転ディスクは２つのタスクを同時に果たす。第一に、これは、第一のたばこ材料の連続的な流れを予め画定された高さプロフィールに従いトリミングするために使用されるが、ここでポケットは増大した切断高さの領域を画定する。第二に、ポケットは同時に、予め画定された量の第二のたばこ材料を、増大した切断高さを持つ連続的なたばこの流れの予め画定された領域に提供するためにも採用される。
【００２２】
本発明のさらなる実施形態では、付着手段は少なくとも一つの回転カムの形態で提供される。第二のたばこ材料は、回転カムを経由して連続的なたばこロッドに提供される。カムの回転軸は、連続的なたばこロッドを輸送するコンベヤーバンドの搬送方向に直角をなす。連続カムには、コンベヤーバンド上を搬送される第一のたばこ材料の連続的な流れに付着される第二のたばこ材料の一部を受けるサイズであるくぼみが、その外側端に提供されている。ここでも、第二のたばこ材料は、重力フィーダーまたは当業者にとって周知のその他任意の適切な供給機構によってカムのくぼみに供給されてもよい。第二のたばこ材料が、くぼみがコンベヤーバンド上のたばこ材料の流れの近辺に到達する前にくぼみから落ちるのを防止するために、案内構造が必要となることがある。こうした案内構造は、くぼみ内の第二のたばこ材料の供給と、コンベヤーバンド上の第一のたばこ材料の連続的な流れへのその付着との間に、第二のたばこ材料をくぼみ内に保持するのに役立つ。
【００２３】
本発明の一つの実施形態では、たばこロッドのフィルター側に位置する高密度の端のみが、第二のたばこ材料の付着によって形成され、一方、燃焼端には従来的に形成された高密度の端が提供されうる。
【００２４】
回転カムはまた、第一のたばこ材料の連続的な流れと干渉するようにも適合される。カムの半径方向外側部分は、第一のたばこ材料の連続的な流れの予め画定された領域が望ましい高さに圧縮されるように形成される。第一のたばこ材料の連続的な流れの予め画定された領域は、付着された第二のたばこ材料と合わせたこれらの領域の結果的な高さが、第一のたばこ材料の連続的な流れの残りの部分の高さと等しくなるように、圧縮されることが好ましい。
【００２５】
従って、回転カムは２つのタスクを同時に果たす。第一に、第一のたばこ材料の連続的な流れの予め画定された領域を圧縮するために使用される。第二に、カムは、これらの領域の結果的な密度が増大するように、予め画定された量の第二のたばこ材料をこれらの予め画定された領域に付着するために使用される。
【００２６】
本発明はまた、第一のたばこ材料の連続的な流れへの複数のたばこ材料の付着を許容するためのさらなる付着手段を提供しうる。この目的のために、さらなる回転ディスク、対の回転ディスク、カムまたはその組み合わせを使用しうる。それぞれの付着手段は、第一のたばこ材料の連続的な流れに同一または異なるたばこ材料を付着するようにデザインされうる。
【００２７】
本発明はまた、高密度の端を持つたばこロッドを備えた喫煙物品を形成する方法を対象とし、ここで、第一のたばこ材料は連続的な流れ内で、たばこロッドを形成する装置に搬送され、また追加的かつ予め画定された量の第二のたばこ材料が、付着手段によって第一のたばこ材料の連続的な流れの予め画定された部分に付着されるが、その付着手段は第一のたばこの連続的な流れの少なくとも部分の高さを同時に調節するように適合され、またその後、連続的なたばこ材料の流れは、連続的なたばこロッドを形成するために包装材料で包まれる。
【００２８】
本発明の方法では、追加的かつ予め画定された量の第二のたばこ材料は、少なくとも一つのポケットを備えた少なくとも一つの回転ディスクの形態の付着手段によって付着されることが好ましいが、ここで回転ディスクは、さらに第一のたばこ材料の連続的な流れの高さをトリミングするように適合される。
【００２９】
第二のたばこ材料はまた、くぼみを有する少なくとも一つのアームを備えたカムによって、第一のたばこ材料の連続的な流れに付着されうるが、ここで、アームはさらに、第二のたばこ材料が付着される部分で第一のたばこ材料の連続的な流れを圧縮するように適合される。
【００３０】
本発明はまた、高密度の端を持つたばこロッドを備えた喫煙物品を対象とし、ここで、紙巻たばこの高密度の端部は、抽出されたたばこ材料を備える。
【００３１】
これによる喫煙物品はフィルター紙巻たばこであり、たばこロッドのフィルター端の高密度の端部は屑たばこ材料を含むことが好ましい。
【００３２】
抽出されたたばこ材料または屑たばこ材料という用語は、たばこ製品の製造工程で生成されるたばこダストや唐みを意味する。
【００３３】
一つの態様に関連して説明した特徴は、本発明の他の態様に適用されうる。
【００３４】
本発明は以下の添付図面を参照しながら、例証としてのみであるがさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、ポケット付きのトリマーディスクを使用した第一の従来技術のトリミング装置を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、たばこの流れを圧縮するためのカムを使用した第二の従来技術のトリミング装置を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、たばこの量が増加された定期的に配置された領域を持つトリミング装置を通過した後の連続的なたばこの流れを示す。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明に記載の装置と併用する回転ディスクの上面図および断面図を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明に記載の装置と併用する回転ディスクの上面図および断面図を示す。
【図４】図４は、本発明に記載の装置と併用する回転可能なカムを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図３では、回転ディスク１０は、フィルター紙巻たばこ用のたばこロッドの製造に使用されているものが図示されている。たばこロッドの燃焼端の高密度の端は従来的に作成されている一方、たばこロッドのフィルター端の高密度の端は、本発明による付着手段の助けによって得られる。
【００３７】
この実施形態での付着手段は回転ディスク１０であり、これは連続的なたばこの流れを望ましい高さプロフィールに同時にトリミングし、第二のたばこ材料を連続的なたばこの流れに付着する。回転ディスク１０は、均等に交互の順序で回転ディスク１０の周囲に沿って配置されている３つの大きめのポケット１２および３つの小さめのポケット１４を備える。大きめのポケット１２は、製造されるたばこロッドの燃焼側端部に対応する連続的なたばこの流れの領域をトリミングするために使用される。小さめのポケット１４は、たばこロッドのフィルター側端部で高密度の端を形成するために使用される。
【００３８】
抽出したたばこは、供給手段（図示せず）によって小さめのポケット１４に供給される。抽出されたたばこ材料を有する小さめのポケット１４がコンベヤーベルト上のたばこ材料の流れに接近すると、抽出されたたばこ材料は連続的なたばこの流れに付着される。コンベヤーバンドは通常は吸引ベルトであるため、減圧状態によって、抽出したたばこはポケットから確実に引き出される。抽出したたばこを連続的なたばこの流れ内に付着させるために、追加的なたばこ取り出し手段が提供されうる。抽出したたばこの付着の領域はたばこロッドのフィルター側端部と一致する。
【００３９】
回転ディスク１０が通過した後、たばこの流れは、紙巻たばこ用紙で包まれ、その後、望ましい長さに切断される。たばこロッドは、それぞれ高密度の端部の中央で切断される。このように、それぞれの端で密度が増大したたばこロッドが得られる。たばこロッドの燃焼端での高密度の端は、高品質のカットフィラー材料のみを含むことが好ましい。フィルターの高密度の端は、比較的低品質の抽出されたたばこ材料を含みうる。従来的な紙巻たばこフィルターは、最終的な喫煙物品を得るためにたばこロッドのフィルターの高密度の端に取り付けられる。
【００４０】
図４には、フィルター紙巻たばこ用のたばこロッドを製造するための付着手段として適切なカム２０が図示されている。カム２０は異なる２つのカムアーム２２、２４を有する。たばこロッドの燃焼端の高密度の端は、連続的なたばこの流れの対応する部分をカム２０の長いアーム２２によって圧縮することにより作成される。
【００４１】
カム２０のより短いアーム２４は、抽出されたたばこ材料が供給手段（図示せず）によって供給されるくぼみ２６を備える。カム２０のより短いアーム２４がコンベヤーバンド上のたばこ材料の流れに接近すると、くぼみ２６内に含まれるたばこが連続的なたばこの流れに付着される。ここでも、この付着は、抽出したたばこをくぼみ２６から引き出す吸引ベルトが使用される時に簡単に促進される。従って、カム２０は、圧縮により連続的なたばこの流れの高さを同時に調節し、予め画定された量の第二のたばこ材料を連続的なたばこの流れに付着させる。
【００４２】
別の実施形態（図示せず）では、カムにはくぼみを持つ単一のアームのみが装備されうる。カムの回転速度は、それぞれの製造工程に調節され、望ましい量の抽出したたばこを連続的なたばこの流れに付着させるために使用される。カムは、トリミングディスクなど、たばこの流れの高さを調節するための従来的な手段と組み合わせても使用されうる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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