(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
たばこ加工産業用の、分離したフィルタ材料繊維（Ｆ）からフィルタロッド（Ｒ）を形成する方法であって、
分離したフィルタ材料繊維（Ｆ）をコンベア装置（２）の入口（Ｉ）に供給することと、
前記フィルタ材料繊維（Ｆ）を、前記コンベア装置（２）の前記入口（Ｉ）から出口（Ｏ）まで搬送方向（Ｄ）に処理経路（Ｐ）に沿って搬送して、前記処理経路（Ｐ）に沿って前記フィルタ材料繊維（Ｆ）のストランド（４）を形成することと、
前記入口（Ｉ）より前記出口（Ｏ）に近い位置で、前記コンベア装置（２）内の前記処理経路（Ｐ）上の前記フィルタ材料繊維（Ｆ）のストランド（４）に少なくとも１つの結合剤（Ａ）を導入することと、
前記フィルタ材料繊維（Ｆ）のストランド（４）が前記コンベア装置（２）の前記出口（Ｏ）を前記搬送方向（Ｄ）に出た後、該ストランド（４）を包装材料（６）で包装することにより前記フィルタ材料繊維（Ｆ）をまとめてフィルタロッド（Ｒ）にすることからなり、
前記コンベア装置（２）は、前記処理経路（Ｐ）に沿って１つ以上の吸着部材としてのサクションベルトを備えたサクションコンベア装置であり、
前記少なくとも１つの結合剤（Ａ）を前記ストランド（４）に導入する工程は、前記サクションベルト（３）上の前記フィルタ材料繊維のストランド（４）に前記結合剤（Ａ）を塗布することを含み、且つ前記フィルタ材料繊維（Ｆ）のストランド（４）が前記コンベア装置（２）を出る前に、前記コンベア装置（２）により画定された前記処理経路（Ｐ）の最後の１０分の１において行われる方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの結合剤（Ａ）は、前記コンベア装置（２）の前記出口（Ｏ）又はその直近で前記フィルタ材料繊維（Ｆ）のストランド（４）に導入又は塗布される請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの結合剤（Ａ）を導入する工程は、略流体又は液体状の前記結合剤（Ａ）を、前記処理経路（Ｐ）上の前記フィルタ材料繊維のストランド（４）に塗布することからなり、前記結合剤（Ａ）は、前記搬送方向（Ｄ）に対して０°〜９０°の角度で前記ストランド（４）に塗布される請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記結合剤の塗布は吹付けによって行われる請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの結合剤（Ａ）の導入時又はその直前に、前記コンベア装置内で前記フィルタ材料繊維のストランドに対して加えられる真空又は加圧を局所的に和らげる又は弱めることをさらに備えた請求項１乃至４記載のいずれかの方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの結合剤（Ａ）を導入する工程の前及び／又はその工程中に該結合剤（Ａ）を加熱することをさらに備えた請求項１乃至５記載のいずれかの方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つの結合剤（Ａ）は、水性組成物、香料組成物、結合剤組成物、可塑剤及びカプセル化された化合物又は材料のうちの１つ又は複数からなる請求項１乃至６記載のいずれかの方法。
【請求項８】
少なくとも１つの結合剤（Ａ）を導入する工程は、前記結合剤（Ａ）を、ガス状キャリアを介して前記フィルタ材料繊維（Ｆ）のストランド（４）に塗布する又は運ぶことからなる請求項１乃至７記載のいずれかの方法。
【請求項９】
前記結合剤（Ａ）を、圧縮空気又はガス状キャリアの圧縮流を介して前記フィルタ材料繊維（Ｆ）のストランド（４）に塗布する又は運ぶようにした請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記分離したフィルタ材料繊維（Ｆ）を前記コンベア装置（２）の前記入口（Ｉ）に供給する工程は、ランダム配向繊維（Ｆ）の混合物を前記入口（Ｉ）に運ぶことを含む請求項１乃至９記載のいずれかの方法。
【請求項１１】
前記分離したフィルタ材料繊維（Ｆ）を前記コンベア装置（２）の前記入口（Ｉ）に供給する工程は、ランダム配向繊維（Ｆ）の混合物及び少なくとも１つの微粒子材料を前記入口（Ｉ）に運ぶことを含む請求項１乃至９記載のいずれかの方法。
【請求項１２】
たばこ加工産業用の、分離したフィルタ材料繊維（Ｆ）からフィルタロッド（Ｒ）を形成する装置（１）であって、
入口（Ｉ）から出口（Ｏ）まで搬送方向（Ｄ）に処理経路（Ｐ）に沿って分離したフィルタ材料繊維（Ｆ）を搬送するコンベア部材（３）を有するコンベア装置（２）であって、前記コンベア部材（３）は、前記入口（Ｉ）に供給される前記分離したフィルタ材料繊維（Ｆ）からフィルタ材料繊維（Ｆ）の連続したストランド（４）を作成するように構成されたコンベア装置（２）と、
前記フィルタ材料繊維（Ｆ）の連続したストランド（４）が前記コンベア装置（２）の出口（Ｏ）から出た後、該ストランド（４）を包装材料（６）で包装して、該包装材料（６）で覆われたフィルタ材料繊維（Ｆ）からなるフィルタロッド（Ｒ）を形成する包装装置（５）と、
前記コンベア装置（２）内の前記処理経路（Ｐ）上の、前記入口（Ｉ）より前記出口（Ｏ）に近い位置で、前記繊維（Ｆ）のストランド（４）に結合剤（Ａ）を塗布するように構成及び配置されたノズル（８，９）などの少なくとも１つの塗布装置を備えた添加物塗布システム（７）とを備え、
前記少なくとも１つの塗布装置は、前記コンベア装置（２）の前記出口（Ｏ）より手前であって、前記コンベア装置（２）により確定された前記処理経路（Ｐ）の最後の１０分の１において、前記結合剤（Ａ）を塗布するように構成及び配置され、且つ、
前記コンベア装置はサクションコンベア装置（２）であり、前記コンベア部材はサクションベルトであり、前記フィルタ材料繊維（Ｆ）が、前記サクションコンベア装置（２）により作られる加圧又は真空（Ｖ）により前記入口（Ｉ）に供給されるように構成された装置（１）。
【請求項１３】
前記フィルタ材料繊維（Ｆ）は、前記サクションコンベア装置（２）の内部で作られる加圧又は真空（Ｖ）により前記入口（Ｉ）に供給される請求項１２記載の装置（１）。
【請求項１４】
前記塗布装置は吹付けにより前記結合剤（Ａ）を塗布する請求項１２又は１３記載の装置（１）。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの塗布装置はノズル（８，９）を含み、該ノズル（８，９）は、前記コンベア装置（２）の方向（Ｄ）に対して０°〜９０°の角度で配置又は配向された請求項１２乃至１４記載のいずれかの装置（１）。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの塗布装置はノズル（８，９）を含み、該ノズル（８，９）は、略水平な平面内で、前記コンベア部材（３）の方向（Ｄ）に対して略平行に方向付けされ又は延びる請求項１２乃至１４記載のいずれかの装置（１）。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの塗布装置はノズル（８，９）を含み、該ノズル（８，９）は、前記コンベア部材（３）の方向（Ｄ）に対して略直交するように方向付けされ又は延びる請求項１２乃至１４記載のいずれかの装置（１）。
【請求項１８】
前記添加物塗布システム（７）は、各結合剤（Ａ）用の少なくとも１つの供給部又は貯留槽（１１）を備え、各供給部又は貯留槽（１３）は、前記少なくとも１つの塗布装置に接続された請求項１２乃至１７記載のいずれかの装置（１）。
【請求項１９】
前記各供給部又は貯留槽（１３）は、前記少なくとも１つの塗布装置の各ノズル（８，９）に接続された請求項１８記載の装置（１）。
【請求項２０】
前記添加物塗布システム（７）は、各結合剤（Ａ）用の少なくとも１つの供給部又は貯留槽（１１）とキャリア源（１２）とを備え、各キャリア源（１２）及び各供給部又は貯留槽（１３）は、前記少なくとも１つの塗布装置に接続された請求項１２乃至１７記載のいずれかの装置（１）。
【請求項２１】
前記各キャリア源（１２）及び各供給部又は貯留槽（１３）は、前記少なくとも１つの塗布装置の各ノズル（８，９）に接続された請求項２０記載の装置（１）。
【請求項２２】
前記コンベア装置（２）内に配置され、前記少なくとも１つの塗布装置又はノズル（８，９）において又はそのすぐ上流で、前記フィルタ材料繊維（Ｆ）のストランド（４）に加えられる真空又は加圧を局所的に和らげる又は弱める１つ以上の板部材又はバッフル部材をさらに備え、且つ／又は
前記添加物塗布システム（７）は、前記コンベア装置（２）での塗布の前又は塗布中に前記結合剤（Ａ）を加熱する加熱手段を備えた請求項１２乃至２１記載のいずれかの装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タバコ産業用の、フィルタ材料繊維、特に分離した繊維のフィルタロッドを生産する方法及び装置に関する。特に、本発明は、ランダム配向繊維などの個別の又は分離した繊維からなるフィルタロッドを形成する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙巻たばこやシガリロなどの喫煙物品用の従来のフィルタは、通常、トリアセチンなどの可塑剤を混合したセルロースアセテート繊維の少なくとも１つの略円筒状のセグメントからなる。セルロースアセテート繊維は、ベール型に詰められた連続したトウとして供給され、その後、連続した束状に処理されてトリアセチンが吹付けられる。この過程において、セルロースアセテート繊維は連続したフィルタロッドに形成され、これが紙ベースの包装材で包装された後に切断されて個々のフィルタセグメントが作られる。フィルタロッドの形成中に、様々な化合物をセルロースアセテートに加えてフィルタロッドに特定の特性を与えることができる。例えば、そのような化合物は、吸着剤や香料を含むことができ、また、微粒子状、液体状又は固体状で付与することができる。その後、喫煙物品のフィルタを、フィルタロッドの１つのセグメントから、又は少なくとも１つの包装とともに組み合わされた、同一の又は異なるフィルタロッド組成物の複数のセグメントから構成することができる。複数のセグメントは、その間に空洞又は空間を備えて配置してもそうでなくてもよい。
【０００３】
ランダム配向繊維などの不織フィルタ材料からなるフィルタの製造も提案されている。このようなフィルタは、基本的には、好ましくは可塑化されていない圧縮されたフィルタ材料繊維、例えばアセテート及び／又はポリエチレン繊維などのロッドからなる。このようなフィルタは、特に、約６８〜７２ｍｍの長さと約２３〜２５ｍｍの外周を有する標準的な又はいわゆる「キングサイズ」の喫煙物品に比べて長さ及び／又は外周が短い喫煙物品に対して、従来の可塑化されたセルロースアセテートに比べて改善されたろ過効率を提供することができる。
【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、たばこ産業用の、分離した又はランダム配向の繊維を組み立てて製造されるフィルタの１つの欠点は、１つのフィルタセグメントにおける繊維及び何らかの添加物の体積又は量の制御が難しいために、従来の可塑化されたセルロースアセテート繊維のフィルタよりも製造が難しい点である。実際に、可塑化されたセルロースアセテートトウフィルタロッドから切断されるフィルタセグメントとは異なり、分離した及び／又はランダム配向の繊維のフィルタロッドから切断されるセグメントは、通常、その切断端部において確実で規則的な形状を維持又は提供しておらず、繊維及び添加物がほぐれたり、ぼろぼろになったり、ほつれたりする傾向がある。このことは、喫煙物品フィルタを形成するために他のセグメントと組み合わせることについては言うまでもなく、フィルタセグメントの一貫性及び再現性の制御を非常に難しくしている。
【０００５】
ランダム配向繊維から喫煙物品フィルタを製造するための方法又は技術及び配置がいくつか先行技術、例えば、米国特許第７，３１８，７９７号や欧州特許第２６４１４８４号に記載されている。これらの文献に記載された技術及び配置は、たばこロッドの生産に用いられるものと同様のサクションコンベアのサクションベルトを用いた分離した及び／又はランダム配向の繊維のフィルタロッドの形成が可能となるように流動層でフィルタ材料繊維を扱うことに特に重点を置いている。しかしながら、これらは、フィルタロッドの構造を制御して、最終的な喫煙物品フィルタが形成されるようにフィルタセグメントを適切に切断する及び／又は組み合わせることを可能にするという課題には対処していない。
【０００６】
ランダム配向繊維に対して可塑剤を使用することも考えられるが、繊維に対する可塑剤の塗布は、通常、吹付けによって行われ、これは従来のフィルタロッド製造設備の実質的な汚染につながり、潜在的にはその部品の損傷を引き起こすであろう。
【０００７】
したがって、本発明は、上記課題に対処する、改良された、フィルタロッド形成方法及び装置の提供を目的とする。特に、本発明は、従来の可塑化されたセルロースアセテートトウではなく、分離した及び／又はランダム配向のフィルタ材料繊維からフィルタロッドを形成する方法及び装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に従い、請求項１に記載の特徴を有する、たばこ加工産業用の、フィルタ材料繊維、特に分離した及び／又はランダム配向の繊維のフィルタロッドを形成する方法が提供される。本発明は、請求項１１に記載するような、たばこ加工産業用の、フィルタ材料繊維のフィルタロッドを形成する装置も提供する。様々な有利且つ／又は好ましい特徴は従属請求項に挙げられる。
【０００９】
したがって、一態様によれば、本発明は、たばこ加工産業用の、フィルタ材料繊維、特に分離した繊維及び／又はランダム配向の繊維からフィルタロッドを形成する方法であって、
分離したフィルタ材料繊維をコンベア装置の入口に供給することと、
前記フィルタ材料繊維を、前記コンベア装置の前記入口から出口まで搬送方向に処理経路に沿って搬送して、前記処理経路に沿って前記分離したフィルタ材料繊維の基本的に連続したストランドを形成することと、
前記処理経路に沿った、望ましくは前記入口よりも前記出口に近い位置で、前記コンベア装置内の前記フィルタ材料繊維のストランドに少なくとも１つの添加物、特に結合剤を導入することと、
前記フィルタ材料繊維のストランドが前記コンベア装置の前記出口を前記搬送方向に出た後、該ストランドを包装材料で包装することにより前記フィルタ材料繊維をまとめてフィルタロッドにすることからなる方法を提供する。
【００１０】
分離したフィルタ材料繊維は、ゆるい及び／又はランダム配向の繊維であるため、まずはこれら繊維を集めて略連続したストランドに形成する必要がある。これは、分離した又はゆるい繊維をコンベア装置に供給してこれらのフィルタ材料繊維を処理経路に沿って搬送することにより、本発明により達成される。本発明では、少なくとも１つの添加物、例えば結合剤を、コンベア装置の出口の近くでフィルタ材料繊維の略連続したストランドに加えることができる。これにより、コンベア装置の汚れ又は汚染のリスクなく、制御された安定した態様で効率的に繊維が運ばれる。分離した又はランダム配向の繊維から生産されるフィルタロッドは、通常、従来のセルロースアセテートトウフィルタと比較して高い添加物添着量又は含有量が可能であり、これは、たばこの煙の気相成分に対するろ過特性が改良されたフィルタの製造、特にランダム配向繊維内の添加物が活性炭などの吸着剤である場合に特に重要となりうる。
【００１１】
好ましい実施形態では、コンベア装置は、処理経路に沿ってサクションベルトなどのサクションコンベア部材を１つ以上含むサクションコンベア装置である。少なくとも１つの添加物をストランドに導入する工程は、サクションコンベア装置上、特にサクションベルト上のフィルタ材料繊維のストランドに添加物を塗布することを含むことが好ましい。重要なことは、このようにして結合剤を用いることは、この結合剤を繊維に対して均一に塗布する必要があることから、簡単なことではないということである。繊維は、通常、（喫煙物品の製造時にたばこロッドが生産される態様と同様に）フィルタロッドを形成するためサクションにコンベア装置のサクションベルト上に引き込まれる前は流動層で輸送される。よって、流動層の又はサクションコンベア内の繊維に結合剤を塗布することは、フィルタロッド作成機の汚れ又は広範囲の汚染につながる可能性があり、また、流動層の空気流及び／又はサクションコンベア内の加圧又は真空により、繊維への均一な塗布を難しくする可能性がある。幾分反直感的に、コンベア装置の出口の近くでフィルタ材料繊維のストランドに結合剤を導入することによりこれらの問題は解決、又は少なくとも実質的に改善されている。
【００１２】
好ましい実施形態では、少なくとも１つの添加物を導入する工程は、コンベア装置により画定された処理経路の最後の３分の１、好ましくは最後の５分の１、より好ましくは最後の１０分の１において、即ち、出口又はその上流で、添加物を塗布することからなる。尚、これに関して、サクションコンベア装置は、通常、約１メートル〜３メートルの範囲の長さを有すると見込まれる。
【００１３】
本発明の特に好ましい実施形態では、少なくとも１つの添加物を導入する工程は、フィルタ材料繊維のストランドがコンベア装置を出る前に、少なくともコンベア装置の出口の直近で又はこれに隣接して行われる。出口の直近又は出口で、つまりフィルタロッドを形成するために繊維を包装する直前に添加物を塗布することにより、繊維への結合作用の改善及び製造されるフィルタロッドの安定性の改善を提供する、結合剤、繊維及び包装材料間の急速又は迅速な接触が確保される。
【００１４】
特に好ましい実施形態では、少なくとも１つの添加物の導入は、添加物を、略流体又は液体状で、好ましくは吹付けにより、処理経路上のフィルタ材料繊維のストランドに塗布することからなる。この点について、少なくとも１つの添加物の導入は、添加物を、圧縮空気又は圧縮流などのガス状キャリアを介してフィルタ材料繊維のストランドに塗布する又は運ぶことからなることが好ましい。少なくとも１つの添加物は、水性組成物、香料化合物、結合剤化合物及び可塑剤のうちの１つ又は複数からなることが好ましい。代替的に又は加えて、少なくとも１つの添加物をカプセル化された化合物又は材料として提供することができる。連続した繊維ストランドへの添加物の吹付けは、搬送方向に対して０°〜９０°の範囲の角度でなされることが好ましい。
【００１５】
特に好ましい実施形態では、前記方法は、少なくとも１つの添加物、例えば結合剤をフィルタ材料繊維のストランドに導入する際又はその直前に、コンベア装置内のフィルタ材料繊維のストランドに加えられる真空又は加圧を局所的に和らげる又は弱めることを含む。サクションコンベア装置の場合、これは、処理経路においてサクションベルト上に配置された１つ以上の板部材又はバッフルにより達成される。このようにして、ストランドのフィルタ材料繊維が緩められ、少なくとも１つの添加物はストランドにより浸透することができる。また、真空強度の低下により添加物の損失も低減する。
【００１６】
特に好ましい実施形態では、フィルタロッド形成方法は、さらに、少なくとも１つの添加物を導入する工程の前及び／又はその工程中に添加物を加熱することを備える。
【００１７】
好ましい実施形態では、フィルタ材料繊維をコンベア装置の入口に供給する工程は、フィルタ材料繊維の（例えば異なる繊維の）混合物をコンベア装置の入口に運ぶことを含む。必要に応じて、少なくとも１つの微粒子材料をフィルタ材料繊維とともにコンベア装置の入口に供給することができる。
【００１８】
別の態様によれば、本発明は、たばこ加工産業用の、分離したフィルタ材料繊維からフィルタロッドを形成する装置であって、
入口から出口まで搬送方向に処理経路に沿って分離したフィルタ材料繊維を搬送するコンベア部材を有するコンベア装置であって、前記コンベア部材は、前記入口に供給される前記分離したフィルタ材料繊維からフィルタ材料繊維の連続したストランドを作成するように構成されたコンベア装置と、
前記フィルタ材料繊維の連続したストランドが前記コンベア装置の出口を、又は出口から出た後、該ストランドを包装材料で包装して、該包装材料で覆われたフィルタ材料繊維の芯を有するフィルタロッドを形成する手段と、
前記処理経路に沿った位置、好ましくは前記コンベア装置の前記入口よりも前記出口に近い位置で、前記コンベア装置内の前記フィルタ材料繊維のストランドに、好ましくは吹付けにより、添加物を塗布するように配置されたノズルなどの少なくとも１つの塗布装置を備えた添加物塗布システムを備えた装置を提供する。
【００１９】
上記のように、従来のセルロースアセテートトウは、セルロースアセテートトウ繊維が連続したストランドとしてトウバールからフィルタ製造機に提供され、フィルタ製造機において可塑剤で処理されて圧縮されるが、これとは異なり、本発明で用いられるフィルタ材料繊維は分離しており、よって、ゆるいランダム配向の繊維として提供される。したがって、まずはこの分離した繊維を集めて略連続したストランド状に配置する必要があり、これはコンベア装置を介して達成される。
【００２０】
さらに、本発明の装置は、コンベア装置の出口の近くに置かれる添加物塗布システムを提供する点が有利である。これは、望ましくないコンベア装置の汚染のリスクなく、制御された安定した態様で非常に効率的に結合剤などの添加物を繊維に運べるように補助するものである。さらに、塗布システムの塗布装置を出口に又はこれに隣接して、例えば、包装手段のすぐ手前に置くことで、包装の直前に繊維ストランドの表面に結合剤を塗布することができ、これにより結合剤、繊維及び包装材料間の迅速な接触が確保され、繊維への結合作用の改善及び生産されるフィルタロッドの安定性の改善が提供される。
【００２１】
好ましい実施形態では、コンベア装置はサクションコンベア装置であり、コンベア部材はサクションベルトである。よって、フィルタ材料繊維は、通常、サクションコンベア装置により及び／又はその内部で作られる真空又は加圧を介して入口に供給される。この点について、ノズルなどの少なくとも１つの塗布装置は、コンベア装置により画定された処理経路の最後の３分の１、好ましくは最後の５分の１、より好ましくは最後の１０分の１、即ち、出口又はその上流に配置されるのが望ましい。尚、これに関して、コンベア装置は、通常、約１メートル〜約３メートルの範囲の長さを有すると見込まれる。
【００２２】
好ましい実施形態では、添加物塗布システムの少なくとも１つの塗布装置（例えばノズル）は、コンベア装置の出口の直近に又はこれに隣接して配置される。この点について、塗布装置又はノズルは、コンベア装置のコンベア部材に対して０°〜９０°の角度で配置又は配向することができる。よって、好ましい実施形態では、塗布装置又はノズルは、好ましくは略水平な平面内で、コンベア部材の方向に対して略平行に延びるように方向付ける又は配置することができる。別の好ましい例では、添加物塗布システムは、少なくとも１つの第２塗布装置（例えば第２ノズル）を含み、該少なくとも１つの第２塗布装置は、コンベア装置内の連続したストランドの移動方向に対して略直交するように方向付ける又は延びることができる。
【００２３】
好ましい実施形態では、前記装置の添加物塗布システムは、少なくとも１つのキャリア源及び／又は各添加物の貯留槽又は供給部を備える。各キャリア源及び／又は各貯留槽又は供給部は、少なくとも１つの塗布装置と、即ち、好ましくは各々少なくとも１つのノズルと流体接続している。また、添加物塗布システムは、コンベア装置での添加物の塗布の前又は塗布中に該添加物を加熱する加熱手段を含むことが好ましい。
【００２４】
上記のように、特に好ましい実施形態では、前記装置は、コンベア装置内に配置され、少なくとも１つの塗布装置又はノズルにおいて又はそのすぐ上流で、フィルタ材料繊維のストランドに加えられる真空又は加圧を局所的に和らげる又は弱める１つ以上の板部材又はバッフル部材を含む。このようにして、サクションベルト上のストランドのフィルタ材料繊維は緩むことができ、添加物の損失を減らしながら、少なくとも１つの添加物をストランドにより浸透させることができる。
【００２５】
さらなる態様によれば、本発明は、上記実施形態のいずれかに関して説明された本発明の装置及び／又は方法により生産されるフィルタロッドを提供する。よって、本発明は、このようなフィルタロッドから切断されたフィルタ要素を有する喫煙物品も提供する。
【００２６】
本発明及びその利点がより完全に理解されるよう、本発明の例示的な実施形態を、添付の図面を参照しながら以下の記述においてより詳細に説明する。図面中、同様の参照記号は同様の部品を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】１つの特定の実施形態にかかる、たばこ加工産業用の、ランダム配向繊維のフィルタロッドを形成する装置の概略側面図を示す。
【図２】図１の装置の、矢視Ｂ−Ｂ方向の概略図を示す。
【図３】好ましい実施形態にかかる方法を概略的に説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
添付の図面は、本発明のさらなる理解を提供するために含まれるものであり、本明細書に組み込まれてその一部を構成する。これらの図面は、本発明の具体的な実施形態を図示しており、その説明と合わせて本発明の原理を説明する役割を果たす。本発明の他の実施形態及び本発明に伴う利点の多くは、以下の詳細な記述を参照して理解が深まれば容易に認識されるであろう。
【００２９】
商業的に実行可能な実施形態において有用又は必要であり得る一般的且つ十分に理解されている要素は、実施形態をより抽象化された視点で見ることを容易にするために、必ずしも描かれていないことが認識されるであろう。図面の各要素は、必ずしも相対的な縮尺で図示されているとは限らない。さらに、方法の実施形態におけるある特定の動作及び／又は工程は特定の発生順序で説明又は描写されることがあるが、当業者はこのような順序についての特定性は実際には求められないことを理解するであろうことが認識されるであろう。本明細書で使用される用語及び表現は、具体的な意味が記載されている場合を除き、各々の対応する調査研究領域に関してそのような用語及び表現に与えられているような通常の意味を有することも理解されるであろう。
【００３０】
図１及び図２を参照すると、たばこ加工産業で用いられる、フィルタ材料繊維ＦからフィルタロッドＲを形成する装置１が概略的に示されている。この実施形態の装置１は、分離したランダム配向のフィルタ材料繊維Ｆを、入口Ｉにおける繊維供給部Ｓから処理経路Ｐに沿って搬送方向Ｄに出口Ｏまで輸送又は搬送するように構成されたサクションコンベア装置２を備える。分離したランダム配向の繊維Ｆはコンベア装置２の入口Ｉに供給されるものであり、単一の種類の繊維であっても、或いは異なる種類の混合物であってもよく、また、必要に応じて微粒子材料も混合されていてもよい。これらの分離した繊維Ｆを繊維供給部Ｓから輸送するために、コンベア装置２は、エンドレスサクションベルトの形態の細長いコンベア部材３を備える。このサクションベルト部材３は、そのエンドレスループで駆動されると、加圧又は真空Ｖの作用により、ゆるく保持された、分離したランダム配向のフィルタ材料繊維Ｆを供給部Ｓから引き出し、これらの繊維Ｆを搬送方向Ｄに運ぶ。サクションベルト３の構造及び動作により、コンベア装置２は、繊維Ｆを引き出して入口Ｉから出口Ｏまで処理経路に沿って搬送する際に、該繊維Ｆの略連続したストランド４を形成又は生成するように構成されている。装置１は、さらに、出口Ｏにおいてコンベア装置２と連動し、フィルタ材料繊維Ｆの連続したストランド４を１枚以上の薄い紙又は紙ウェブなどの少なくとも１枚の包装材料シート又はウェブ６で包装することにより該ストランド４をまとめる包装装置５を含む。
【００３１】
装置１は、さらに、コンベア装置２内の処理経路Ｐ上のフィルタ材料繊維Ｆのストランド４に添加物Ａを塗布するように構成及び配置された少なくとも１つの第１ノズル８を有する添加物塗布システム７を含む。各第１ノズル８は、サクションコンベア装置２の出口Ｏの直近の又はその近くの位置に配置されており、搬送方向Ｄに対して概ね平行な平面、即ち、略水平な平面内で延びるように又は方向付けられるように配置されていることが望ましい。第１ノズル８を介して運ばれる添加物Ａは、コンベア装置２の出口Ｏに隣接したサクションベルト３上の繊維ストランド４に対して略液体状で噴射される結合剤組成物であることが好ましい。変化例として、添加物Ａは、粉末状で（例えば、パウダー又はマイクロカプセル化された微粒子として）提供されて繊維に噴射される結合剤であってもよい。このような結合剤は、繊維ストランド４がコンベア装置２を出た後に、例えば、包装装置５において、又は包装装置５よりもさらに下流で連続フィルタロッドＲが切断される前に、繊維ストランド４を加熱及び／又は圧縮することにより活性化させることができる。
【００３２】
さらに、添加物塗布システム７は、図１に示すように、出口Ｏの直近に、搬送方向Ｄに対して概ね直交するように延びる又は方向付けられた少なくとも１つの第２ノズル９を含む。この第２ノズル９は、第１ノズル８と同じ添加物Ａを運ぶのに用いても、異なる添加物を同じ形態又は異なる形態で運ぶのに用いてもよい。同じ添加物Ａを運ぶ場合は、第１及び第２ノズル８，９は、それぞれ、導管又は配管１０を介して、繊維Ｆに添加される添加物Ａを保持する貯留槽１１に流体連通して接続される。貯留槽１１及び／又はノズル８，９は、特に添加物Ａがゲルであり、且つ／又は室温（２５℃）において粘性を有する場合に、ノズル８，９を介して容易に塗布又は噴射できるように該添加物Ａを加熱する加熱手段を含む又はこれと関連させることができると有利である。これを達成するために、第１及び第２ノズル８，９は、コンベア装置２の処理経路Ｐに沿ってサクションベルト３上を搬送される繊維Ｆのストランド４に添加物Ａを添加する、例えば吹付けるために該添加物Ａを貯留槽１１から第１及び第２ノズル８，９のそれぞれに運ぶ又は押し流すように構成及び配置された圧力源１２、例えば圧縮空気又は圧縮流にも流体連通して接続されることが望ましい。
【００３３】
第１及び第２ノズル８，９をそれぞれ異なる添加物を繊維ストランド４まで運ぶために用いる場合、第１及び第２ノズル８，９は、それぞれ、適宜導管又は配管によりそれぞれの添加物用の別々の貯留槽に接続され、各貯留槽が圧力源に接続されていることが好ましい。一例として、第１ノズル８は、コンベア装置２の出口Ｏで又はこれに隣接して、繊維ストランド４に結合剤組成物を吹付けるように構成及び配置し、結合剤貯留槽に接続することができる。一方、第２ノズル９は、ストランドがコンベア装置２を出て、連続したフィルタロッドＲを形成するために包装装置５で包装される前（直前）に、一定の間隔で繊維ストランド４内に破壊可能カプセルなどのカプセル化された添加物をカプセル供給部又は貯留槽（図示せず）から導入するように構成及び配置することができる。このとき、結合剤添加物及びカプセルの供給部又は貯留槽は、各ノズル８，９からこれら２つの添加物を適切な圧力で塗布又は噴射できるように個々の圧力源に接続することができる。
【００３４】
好ましい実施形態では、バキュームブレーカ（図示せず）を第１ノズル８の位置及び／又は好ましくは該ノズルのすぐ手前でコンベア装置２に設ける又は配置することができる。処理経路Ｐにおいて第１ノズル８の上流に置かれる偏向部材で形成する又はこれを備えることができるバキュームブレーカは、コンベア装置２内の真空又は加圧を局所的に弱めて、サクションベルト３上の繊維を緩めることが望ましい。これにより、繊維ストランド４に吹付けられる添加物Ａをその繊維内により浸透させることができ、よって、繊維と添加物とをより均質にブレンドすることができる。さらに、これにより、コンベア装置２内の汚染のリスクが減るとともに、添加物Ａの繊維ストランド４への輸送の制御が強化される。
【００３５】
略連続したストランド４の形態の繊維Ｆは、コンベア装置２の出口Ｏを、又は出口Ｏから出ると、包装装置５に直接進入する。包装材料（例えば紙）のストリップ又はウェブ６が、バルクロール１３から引き出されて、ローラ１４を介して、出口Ｏから出た繊維Ｆのストランド４の下方でこれに平行に進行する位置まで送られる。このようにして、繊維ストランド４をサクションベルト３から外す又は排出して、包装材料６上に堆積させることができる。その後、包装装置５は、包装材料６を使って繊維ストランド４をまとめて略連続したフィルタロッドＲにする。この包装工程を補助するために、塗布器１５により紙のストリップ又はウェブ６に局部的に接着剤を付与し、包装材料が繊維Ｆのストランド４の周囲を包装する際に接着接合されるようにすることができる。添加物Ａは包装装置５のすぐ上流で繊維ストランド４に塗布されるため、該添加物Ａは、均一且つ確実に包装されたフィルタロッドが提供されるように、包装材料のストリップ又はウェブと相互作用することもできる。これは、添加物Ａが結合剤である場合には、後からフィルタロッドＲを切断して喫煙物品用の個々のフィルタセグメントを形成する際にフィルタ材料のランダム配向の繊維Ｆのほぐれ又はほつれが確実に起こらないようにもしている。
【００３６】
次に図３を参照すると、図１及び図２に関して上述した本発明の実施形態に従ってフィルタ材料繊維ＦのフィルタロッドＲを形成する方法における各工程を概略的に説明するフロー図が示されている。この点について、図３の第１の枠Ｉは、フィルタ材料繊維Ｆを、例えば流動層（図示せず）を介して、コンベア装置２の入口Ｉに供給する工程を表している。第２の枠ＩＩは、その後、フィルタ材料繊維Ｆを、コンベア装置２の入口Ｉから出口Ｏまで搬送方向Ｄに処理経路に沿って搬送して、コンベア装置２によって画定された処理経路に沿ってフィルタ材料繊維Ｆの略連続したストランド４を形成する工程を表している。第３の枠ＩＩＩは、処理経路Ｐにおける、入口Ｉよりも出口Ｏに近い位置でコンベア装置２内のフィルタ材料繊維Ｆのストランド４に少なくとも１つの添加物Ａ、特に結合剤を導入する工程を表している。図３の最後の枠ＩＶは、ストランド４がコンベア装置２の出口Ｏを搬送方向Ｄに出た後、該繊維ストランド４を包装材料６で包装することによりフィルタ材料繊維ＦをまとめてフィルタロッドＲにする工程を表している。
【００３７】
ここでは本発明の具体的な実施形態を図示及び説明してきたが、当業者には、様々な代替の且つ／又は同等の実施物が存在することが認識されるであろう。この点について、ここでの例示的な実施形態は例であり、決して、範囲、利用可能性又は構造を限定することを意図したものでないことが認識されるであろう。むしろ、これまでの概説及び詳細な説明は、当業者に対して、少なくとも１つの例示的な実施形態を実施するのに便利なロードマップを提供するものであり、添付の特許請求の範囲及びその法的同等物に記載されるような範囲を逸脱することなく、例示的な実施形態に説明された要素の機能及び配置に様々な変更を加えてもよいことが理解される。
【００３８】
また、本書類において、「備える、からなる（ｃｏｍｐｒｉｓｅ，ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「包含する（ｃｏｎｔａｉｎ，ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｅ，ｈａｖｉｎｇ）」及びこれらの変化形は、包括的な（即ち、非排他的な）意味で理解されることを意図したものであり、ここに記載されるプロセス、方法、装置又はシステムは、挙げられた特徴又は部品又は要素又は工程に限定されず、明確には挙げられていない、又はそのようなプロセス、方法、物品、又は装置に本来備わっているその他の要素、特徴、部品又は工程を含むことができることが認識されるであろう。さらに、ここで使用される「ａ」及び「ａｎ」は、特に明示されていない限り、「１つ以上」を意味すると理解されることを意図したものである。さらに、「第１（ｆｉｒｓｔ）」、「第２（ｓｅｃｏｎｄ）」、「第３（ｔｈｉｒｄ）」等は、単にラベルとして用いたものであり、それらの対象物に数値的要件を課すこと、又はある特定の重要性の順位付けを行うこと意図したものではない。
【符号の説明】
【００３９】
１    装置
２    コンベア装置
３    コンベア部材又はサクションベルト
４    繊維ストランド
５    包装装置
６    包装材料のストリップ又はウェブ
７    添加物塗布システム
８    第１ノズル
９    第２ノズル
１０  導管又は配管
１１  貯留槽
１２  圧力源
１３  バルクロール
１４  ローラ
１５  接着剤塗布器
Ｆ    フィルタ材料繊維
Ｒ    フィルタロッド
Ｓ    繊維供給部
Ｖ    真空又は加圧
Ｐ    コンベア装置内の処理経路
Ｄ    搬送方向
Ｉ    コンベア装置の入口
Ｏ    コンベア装置の出口
Ａ    添加物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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