(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填されたタバコロッド部分を画成するようにタバコ材料で一部分充填されたチューブ状タバコマット及び充填されていないタバコロッド部分を含むシガレットであって、前記充填されたタバコロッド部分が前記シガレットの自由末端と隣合っているシガレット、ならびに、
電気発熱体及び前記発熱体を電気で付勢するシステムを含み、前記シガレットを少なくとも一部分収容するように配置されているライターを含んでなり、
前記シガレットと前記ライターは、シガレットが前記ライター内に収容されると、該ライターの前記電気発熱体の少なくとも一部分が、該充填されたタバコロッド部分の少なくとも一部分と重なるように互いに配置され、
前記シガレットと前記ライターは、シガレットが前記ライター内に収容されると、前記シガレットの前記自由末端がふさがれるように互いに配置され、
前記シガレットは、前記充填されたタバコロッド部分にそった第一部位に通孔領域を有し、
前記シガレットは、前記充填されていないタバコロッド部分にそって通孔を有していない、
電気喫煙システム。
【請求項２】
タバコロッド及びそのタバコロッドのチップされる末端部分に取り付けられたフィルターチッピングを含む電気喫煙システムのシガレットであって、
前記タバコロッドが、充填されたタバコロッド部分を画成するようにタバコ材料で一部分充填されたチューブ状タバコマット及び充填されていないタバコロッド部分を含み、前記充填されたタバコロッド部分が前記シガレットの自由末端と隣合っており、
前記シガレットが、前記充填されたタバコロッド部分にそった第一部位に通孔領域を有し、
前記シガレットが前記充填されていないタバコロッド部分にそって通孔を有していない、
シガレット。
【請求項３】
前記タバコロッドが、前記チューブ状タバコマットの周りに配置されたシガレットラッパーをさらに含み、前記通孔が、前記ラッパー及び前記マットを少なくとも一部分貫通している請求項１に記載のシガレット。
【請求項４】
前記シガレットが、電気ライターのヒーターフットプリントに相当する前記タバコロッドの長さ部分にそって熱処理を受けるように構成され、前記長さ部分が前記タバコロッドの前記自由末端部分から予め定められた距離を置いて位置し、前記通孔領域の前記第一部位が前記タバコロッドの前記自由末端から前記予め定められた距離にほぼ等しい第一距離を置いて位置している請求項３に記載のシガレット。
【請求項５】
下記ステップ：
タバコプラグとフィルター要素をタバコマットのリボンにそって繰り返し配列し、
前記マット材料のリボンにそって間隔を置いた位置に、一列の通孔を対向するローラーで打ち抜き、次いで
前記マットとラッパーを、前記繰り返し配列されたタバコプラグとフィルター要素の周りにラップして、タバコプラグ、フィルター要素及び該ラッパーの内面がタバコプラグとフィルター要素の間に空洞を画成し、その結果、マット通孔の列がタバコプラグとのみ重なって配列される、
ステップを含んでなる電気喫煙システム用のシガレットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の技術分野
本発明は電気喫煙システム及びそのシステムの送達量（delivery）を増大する方法に関する。
【０００２】
発明の背景
伝統的なシガレット（紙巻きタバコ）は、ラップされたタバコロッドの一方の末端に点火し、次いでそのシガレットのマウスピース末端を吸引して主に該点火末端を通じて空気を吸い込むことによって消費される。伝統的なシガレットは燃焼してタバコ煙を送達し、その燃焼中、タバコの集合体が一回の吸煙中にしばしば８００℃を越える温度で燃焼する。その燃焼熱によって、タバコから各種の気体燃焼生成物と留出物が放出される。これらの気体生成物は、シガレットを通じて吸い込まれると、冷却し凝縮して喫煙に伴う風味と香りを含有するタバコ煙を生成する。伝統的なシガレットは、吸煙（puff）間にくすぶっている間副流煙を生成する。シガレットは一旦点火されれば、完全に消費するか又は廃棄するしかない。伝統的なタバコに再点火することは可能であるが、違いの分かる喫煙者にとっては、主観的な理由（フレーバー、風味、香り）で通常魅力のない提案である。
【０００３】
電気喫煙システムでは、多量の伝統的シガレットによる喫煙者の経験、例えば即時の反応（吸い込みと同時に起こるタバコ煙の送達）、望ましい送達量（ＦＴＣのタール含量と相関関係がある）及び望ましい吸い込み抵抗（resistance to draw）（ＲＴＤ）及び吸煙毎及びシガレット毎のバラツキがないことに合致する方法でタバコ煙を送達することが望ましい。
【０００４】
本願と譲受人が同じである米国特許第５３８８５９４号と同第５６９２５２５号は電気喫煙システムとシガレットの製造方法を開示している。なおこれらの特許は本願に援用するものである。上記米国特許第５３８８５９４号には、新規な電気式ライター及びこのライターと協働する新規なシガレットを含む電気喫煙システムが記載されている。この特許のライターの好ましい実施態様には、シガレットのタバコロッド部分を摺動式で収容する配置構成で配置されている複数の金属製蛇行ヒーターが含まれていた。この特許のシガレットの好ましい実施態様は、タバコをのせたチューブ状キャリヤ、該チューブ状キャリヤの周りにオーバーラップされたシガレットペーパー、キャリヤのマウスピース末端に配置されているフロースルーフィルタープラグ、及び該キャリヤの自由末端（遠位末端）に位置するフィルタープラグを備えていた。上記シガレットとライターは、シガレットがライター内に挿入され、次いで個々のヒーターが各吸煙毎に付勢されると、局在する炭化が、各ヒーターがシガレットに当たっている部位のシガレットの周りのスポット（以後、「ヒーターフットプリント」又は「炭化領域」と呼ぶ）で起こる。全てのヒーターが付勢されたならば、シガレットは廃棄される。
【０００５】
上記米国特許第５６９２５２５号では、シガレットはタバコプラグを有し、そしてシガレットとヒーター取付具が、ヒーターフットプリント（炭化領域）が、タバコプラグ及びタバコロッドの中空部分と少なくとも一部分オーバーラップするように互いに配置構成されている。このような配置によって、単一又は複数のタバコプラグからより完全な風味が提供されるとともに、空洞における熱分解の早期開始から応答が即座に提供される。
【０００６】
３ｍｇタール（ＦＴＣ）より実質的に大きい送達レベルをもたらす上記タイプの電気喫煙システムを製造することが要望されてきた。喫煙者の大多数は、喫煙者の好みのより多くの伝統的シガレットからの送達レベルが高いことを選好している。電気喫煙システムでこのような送達レベルを達成することは、これまで挑戦的な提案であった。
【０００７】
例えば、従来述べられている電気喫煙システムは電池で作動するので、一回吸煙毎に消費される全エネルギーを許容レベルで保持することが必要である。一回吸煙中に発熱体に加えられる電力があまりに大きすぎるとバーンスルー（burn-throughs）、及び時には望ましくない燃焼度を生じることがある。
【０００８】
ヒーターのフットプリント（炭化領域）が、少なくとも一部分、タバコロッドの中空部分とオーバーラップしかつ一部分がタバコプラグとオーバーラップしている、譲受人が本願と同じ米国特許第５６９２５２５号に教示されているようなシステムでは、バーンスルーが通常タバコロッドの中空部分の領域に第一に現れる。このようなことが起こると、タバコ煙はその外の吸煙より高い温度になり、シガレットロッドのタバコプラグ部分の加熱によって通常発生するより完全な風味をあまり提供しない。バーンスルーがどうしても避けられない場合は、喫煙経験の一貫性が損なわれる。
【０００９】
譲受人が本願と同じ米国特許第５３８８５９４号では、タバコロッドの喫煙される部分は好ましくは全体が中空であり、かつヒーターフットプリントは全体がタバコロッドの中空部分の上に重ね合わされている。米国特許第５３８８５９４号の「全体が中空の」システムのバーンスルーは、タバコ煙全体をより高温の及び／又は不快な風味にしがちである。米国特許第５３８８５９４号の「全体の中空の」システムで送達量を増やすための手段、例えばこの特許の明細書の第１０欄３６〜５１行に提案されているような通孔を設けると、バーンスルーの危険性が増大して、風味と一貫性に対し悪い結果をもたらす。
【００１０】
伝統的なシガレットの吸い込み抵抗（ＲＴＤ）は、空気にシガレットの全長を１７．５ｍｌ／ｓｅｃの速度で強制的に通過させるのに必要な圧力である。ＲＴＤは通常、水柱のインチ又はｍｍで表される。喫煙者は伝統的なシガレットを吸うとき、ＲＴＤが小さすぎるか又は大きすぎると、喫煙の楽しみが損なわれることがあると間違いなく予想している。中程度の送達量のより多くの伝統的なシガレットは、ＲＴＤが一般に約１００〜１３０ｍｍ水柱の範囲内である。
【００１１】
電気喫煙システムで望ましいＲＴＤを達成することは、例えば米国特許第５３８８５９４号及び同第５６９２５２５号に示されているような喫煙システムでは、空気は第一にシガレットを通じて吸い出される前に、シガレットライター内の流路を通じて吸い込まれる状況によって複雑になる。これらのシステムのシガレットのフィルターチッピング（filter tipping）は、好ましくはどんなタバコ煙が生成しても損失を最小限にするためのフロースルーフィルター及び／又は低粒子効率フィルターである。このようなフィルターはほとんど圧力降下を起こさないので大きいＲＴＤを提供しない。従って、従来実施されていることとしては、主して電気喫煙システムのライター部分において、例えば本願と譲受人が同じである米国特許第５９５４９７９号に教示されているようなライターの空気供給ポートに隣合っている環状フリット（多孔質体）によって、ＲＴＤ（又は圧力降下）を達成することが含まれている。圧力降下は、その絞り部分の大きさが変わると大きく変化するので、ライター本体内にフリット又は他の形態の小さい流れ絞り部分は注意深く製造して使用しなければならないことが分かっている。それ故、それは費用及びその外の生産と品質の問題を加える。その上、タバコ煙が一回吸煙を完了した後、滞留できるライター内の小さい流路は特に詰まりがちである。
【００１２】
発明の目的と要約
本発明の目的は、電気ライターと協働しかつ送達量と風味を満足すべきレベルにするように構成された、カットフィラー又は他の形態の刻まれたタバコを含むシガレットを提供することである。
【００１３】
本発明の別の目的は、カットフィラーを含み、しかも一回吸煙毎の送達量の一貫性が改良された、電気喫煙システム用のシガレットを提供することである。
【００１４】
本発明の別の目的は、電気喫煙システムに使用するのに構成されたシガレットであって、該システムのライターからそのシガレットを抜き取る際に破損しないシガレットを提供することである。
【００１５】
本発明のさらに別の目的は、電気ライターで作動しかつ生産速度においてさえ、費用に対して効率的な製造方法に資する新規なシガレットを提供することである。
【００１６】
これらの及びその外の目的は、充填されたタバコロッド部分を画成するように材料のタバコで一部分充填されたチューブ状タバコマット及び充填されていないタバコロッド部分を含むシガレット及び電気ライターを含む電気喫煙システムを提供する本発明によって達成される。該充填されたタバコロッド部分は、前記シガレットの自由末端に隣合って配置されている。前記ライターは、電気発熱体とその発熱体を電気で作動させるシステムを備えていて、前記シガレットを少なくとも一部分収容するように配置されている。このシガレットとライターは、シガレットがライター内に収容されると、ライターの電気発熱体が、少なくとも一部分が、充填されたタバコロッド部分の少なくとも一部と重ね合うように互いに配置されている。またこのシガレットとライターは、シガレットがライター内に収容されると、そのシガレットの自由末端がふさがれるように互いに配置されている。さらに、そのシガレットは該充填されたタバコロッド部分にそった部位に通孔領域を有し、該充填されていないタバコロッド部分にそって通孔を有していない。
【００１７】
このような配列などによって、電気喫煙システムの送達量（全粒子状物質（「ＴＰＭ」）／ＦＴＣ試験法）を、高温で不快な風味のタバコ煙を生成することなしに増やすことができる。重要なことであるが、ライターの発熱体を過度に作動させることなく送達量が増大される。ライターの電池に負荷を追加することなくかつ発熱体を過度のピーク温度になるまで作動させることなく高い送達量が達成される。
【００１８】
本発明のさらに別の側面は、喫煙システムの吸い込み抵抗の大部分がシガレットの側壁にそって生じ、吸い込み抵抗の小部分がライター内の流路から生じるように、ライターとシガレット内で協働する構成を設けることである。
【００１９】
本発明のさらに別の側面は、空気をシガレットの方へ有利に導くために、空気流デフレクターをライターの内側部分にそって設けることである。
【００２０】
上記のことに加えて、本発明はタバコロッドに通孔を形成した後、そのタバコロッドをフィルターロッドにチッピングペーパーによって組み付ける装置を提供し、その装置はタバコロッドを結合装置からチッピング装置へ移送し、そこでそのタバコロッドがチッピングペーパーによってフィルターロッドに取り付けられるように構成されたドラムリンクアップアセンブリー（drum link-up assembly）、及びタバコロッドが該ドラムリンクアップアセンブリー内にある間に、タバコロッドの外表面に一以上の通孔を焼き抜いて作るように構成されたレーザー通孔形成装置を備えている。
【００２１】
本発明の一実施態様によれば、前記レーザー通孔形成装置は、タバコロッドの周りに少なくとも一つの円周方向に延びる通孔の列を焼き抜いて作るレンズ装置を備えている。別の実施態様によれば、前記ドラムリンクアップアセンブリーが、その外表面に溝を有するドラムを備え、前記レーザー通孔形成装置が、レーザーをパルスしながらタバコロッドをその軸線の周りに転がして、タバコロッドが一つの溝から隣の溝に転がされるとき、タバコロッドに少なくとも一列の通孔を焼き抜いて作るように構成されている。所望によりレーザー通孔形成装置は、パルスレーザーからの一つのビームを、タバコロッドに少なくとも二列の細長い通孔を焼き抜いて作りレーザーで通孔を形成されたタバコロッドを製造する少なくとも二つのビームに分離するビームスプリッターを備えていてもよい。該ドラムリンクアップアセンブリーは、好ましくは２アップタバコロッドを保持する大きさの溝を有する少なくとも一つの回転ドラムを備えている。
【００２２】
好ましい実施態様によれば、ドラムリンクアップアセンブリーは２アップタバコロッドをチッピング機械に移送する一連のドラムを備え、それらのドラムには、キャッチドラム、移送ドラム、斜板ドラム、レーザードラム、カッティングドラム及び分離ドラムが含まれており、該キャッチドラムは２アップタバコロッドを結合装置の送達器から受け取って、その２アップタバコロッドを移送ドラムに送達し、該移送ドラムは該２アップタバコロッドを斜板ドラムに送達し、該斜板ドラムは該２アップタバコロッドを整列させて、その整列させた２アップタバコロッドをレーザードラムに送達し、該レーザードラムはレーザー通孔形成装置が、該２アップタバコロッド各々に縦方向に間隔を置いて位置する少なくとも二つの通孔列を焼き抜いて作るように該２アップタバコロッドを配向させ、該レーザードラムは該２アップタバコロッドをカッティングドラムに送達し、該カッティングドラムは該２アップタバコロッドを切断して一対の単位長タバコロッドにしてその一対のタバコロッドを分離ドラムに送達し、その分離ドラムにおいて、その一対のタバコロッドが縦方向に間隔を置いて隔てられ、その分離ドラムはタバコロッドをチッピング装置のアセンブリードラムに送達し、そのアセンブリードラムにおいて、２アップフィルターロッドを前記一対の間隔を置いて隔てられたタバコロッドの間に配置することによって、前記一対のタバコロッドが該２アップフィルターロッドと組み合わされる。
【００２３】
本発明の装置はさらに、タバコプラグとフリーフローフィルタープラグを、タバコマットと外側ペーパーラッパー内にラップして連続タバコロッドを製造する結合機械を備え、その結合機械は該連続タバコロッドを２アップタバコロッドセグメントに切断するカッティング装置を備え、該レーザー通孔形成装置が、該２アップタバコロッドの部位に通孔を焼き抜いて作り、その通孔が該外側ペーパーラッパーとタバコマットを貫通して該２アップタバコロッドセグメントのタバコプラグに至るように構成されている。さらに本発明の装置は、通孔を形成された一対のタバコロッドの間に間隔を置いて２アップフィルターロッドを配置し、チッピングペーパーを、そのペーパーが該通孔を形成されたタバコロッドの一部分にオーバーラップするように該２アップフィルターロッドの周りにラップし、チッピングペーパーの両端縁を接着し、次いで該２アップフィルターロッドを切断して一対のシガレットを製造することによって、該通孔を形成されたタバコロッドをフィルターロッドに取り付ける手段を備えたチッピング装置を備えていてもよい。所望により、チッピング装置はシガレットに追加の通孔を付与するレーザー通孔形成ステーションを備えていてもよく、そのレーザー通孔形成ステーションは、円周方向に延びる少なくとも一つの追加通孔の列をタバコロッドにそった部位に付与するレンズ装置を備えている。
【００２４】
また本発明は、タバコロッドをドラムリンクアップアセンブリーに供給し、そのアセンブリーでタバコロッドが結合装置からチッピング装置に移送され、そのチッピング装置でタバコロッドがチッピングペーパーによってフィルターロッドに取り付けられ、そしてタバコロッドが該ドラムリンクアップアセンブリー内にある間に、レーザー通孔形成装置を付勢してタバコロッドの外表面に一以上の通孔を焼き抜いて作ることによって通孔を形成されたタバコロッドを製造することを含んでなる、タバコロッドに通孔を形成した後に、タバコロッドをチッピングペーパーによってフィルターロッドに組み付ける方法を提供する。
【００２５】
本発明の他の目的は、電気ライターで作動可能でかつカットフィラーを含有するタイプのシガレットを高速生産機械で製造する方法を確立することである。
【００２６】
本発明の他の目的は、電気喫煙システムのライターで消費するのに適したシガレット、及びシガレットの製造中シガレットを潰したり又は破断しがちな力をシガレットが受けない前記シガレットの製造方法を提供することである。
【００２７】
本発明のさらに別の目的は、電気ライターで作動する新規なシガレット及びそのシガレットのコスト効率的な製造方法を提供することである。
【００２８】
これらの目的と他の利点は、単一又は複数のヒーターを付勢してヒーターに隣接するシガレットの部分にそってシガレットに熱を加えることによって、タバコ煙を単独で又は一斉に発生するように各ヒーターが構成されている複数の電気ヒーターを備えた電気作動式ライターで作動可能なシガレットを提供する本発明によって提供される。
【００２９】
本発明の一側面によれば、そのシガレットはチューブ状タバコウェブを備え、そのチューブ状タバコウェブの第一部分は、好ましくはカットフィラーの形態のタバコのカラムで充填され、そしてチューブ状タバコウェブの第二部分は、タバコカラム内の空洞を画成するため充填されないか又は中空のままである。
【００３０】
さらに詳しく述べると、上記シガレットは、好ましくはチューブ状タバコウェブ及びそのチューブ状タバコウェブ内に配置されたタバコのプラグから製造されたタバコロッドを含んでいる。そのタバコロッドは、発熱体がそのタバコロッドの自由末端と反対側の末端の間の部位にタバコロッドにそって位置するように、電気ヒーター取付具によって単独で収容されるように構成されている。タバコのプラグ（又はカラム）は、好ましくはタバコロッドの自由末端から、タバコロッドの反対側の末端から間隔を置いて位置している部位に延びて、その反対側の末端に隣合った空洞（又は中空部分）を画成する。
【００３１】
本発明のさらに別の側面は、安定したエーロゾルの生成を促進するように、フリーフローフィルター及びそのフリーフローフィルターに隣合っているフィラーなしのロッド部分を含み、電気ライターで作動するフィラー含有シガレットを提供することである。
【００３２】
本発明の好ましい実施態様は、上記シガレットの製造方法を提供し、その方法は２アップ中空プラグを２アップタバコプラグと間隔を置いて互い違いに配置して連続し、次いでこれらプラグの連続物をタバコウェブとオーバーラップでラップして連続ロッドを製造し、得られた連続ロッドを切断して、単一タバコロッドのプラグの関連する対を確立し、単一タバコロッドのプラグの各関連する対のメンバーを分離してそれらの間に空間を確立し、分離された単一タバコロッドのプラグの各対の間の空間に２アップフィルターチッピングプラグを配置し、該２アップフィルターチッピングプラグと前記単一タバコロッドのプラグを突き合わせ、続いて突き当たっている単一タバコロッドプラグの隣接部分とともに配置された２アップフィルターチッピングプラグの周りにチッピングペーパーをラップして、２アップシガレットロッドを製造し、次いで該２アップシガレットの個々のシガレットに切断するステップを含んでいる。
【００３３】
図面の簡単な説明
本発明の特徴と利点は、以下の詳細な説明を、同じ番号が類似の要素を示す添付図面を参照して読むことによって十分に理解される。
図１は本発明の好ましい実施態様の喫煙システムの斜視図であり、該システムのシガレットが電気作動式ライター内に挿入されている。
図２は図１に示す喫煙システムであって、喫煙が終わってシガレットがライターから取り出された喫煙システムの斜視図である。
図３Ａは波形ヘアピン発熱体と好ましい空気供給システムの部分を含む、図１に示すヒーター取付具の一部分の詳細部分斜視図である。
図３Ｂは図３Ａに示す波形ヘアピン発熱体を含む好ましいヒーター取付具の側断面図である。
図３Ｃは図６に示すヒーター取付具中に挿入された図４に示すシガレットの側面図であり、該取付具は断面図で示してある。
図４は図１に示すシガレットの好ましい実施態様の詳細斜視図であり、シガレットの特定の構成要素は一部分分解して示してある。
図５は図１と図２に示すライターの好ましい制御回路の図式ブロック線図である。
図６はシガレットの自由末端がライター内の止め子と接触している図４に示すシガレットの側断面図である。
図７は図４に示すシガレットの好ましい製造方法による、該シガレットのタバコロッド部分の好ましい製造工程におけるステップと装置の説明図である。
図８Ａ〜８Ｅはそれぞれ、図４に示すシガレットの構成要素がガーニチャーを通過するときの図７のガーニチャーにおける線Ａ−Ａ〜Ｅ−Ｅによる連続断面図である。
図９は図７に示す工程にしたがって製造されるタバコロッド部分にフィルターチッピングを取り付けるように構成されているチッピング装置の線図である。
図１０Ａと１０Ｂは図４に示すタイプのシガレットの好ましい製造方法のチッピング操作を実施している間のシガレットピースの相対的移動と配置を示す線図である。
図１１は本発明にしたがって、タバコロッドに通孔を焼き抜いて作るのに使用できるレーザー通孔形成装置の斜視側面図である。
図１２は図１１に示す装置をその反対側から見た斜視図である。
図１３は図１１に示す装置の一部分の断面図である。
図１４は図１１に示す装置で使用できるビーム分割装置の断面図である。
図１５は本発明の移送装置によって、チッピング装置に直接連結された結合装置を示す図式線図である。
【００３４】
好ましい実施態様の詳細な説明
図１と２を参照すると、本発明の好ましい一実施態様が、好ましくは一部充填されたフィルターシガレット２３と再使用可能なライター２５を有する喫煙システム２１を提供している。シガレット２３は、ライター２５の前部末端部分２９で開口しているシガレット収容器２７に挿入したり該収容器２７から取り出したりするように構成されている。シガレット２３が一旦挿入されると、喫煙システム２１はより多くの伝統的シガレットと非常によく似た方式であるが、シガレット２３に点火又はくすぶらせることなしに使用される。シガレット２３は一回以上の吸煙のサイクルの後廃棄される。好ましくは各シガレット２３は、一回の喫煙当たり合計８回の吸煙（吸煙サイクル）以上の吸煙を提供するが、利用可能な吸煙の合計数を調節して増減することは適切な設計上の問題である。好ましい実施態様では、シガレット２３は、その自由末端１５に隣接して位置する通孔１２からなる少なくとも一つの周辺リングと、任意に通孔１４の第二の単一もしくは複数のリングと、任意にシガレット２３の外側ラッパーの下側に複数の通孔１６を備えている。
【００３５】
また、喫煙システムのさらなる詳細は、本願と譲受人が同じ米国特許第５３８８５９４号、同第５５０５２１４号、同第５５９１３６８号及び同第５４９９６３６号に記載されている。なおこれらの特許は全体を本願に援用するものである。
【００３６】
ライター２５はハウジング３１を備え、そのハウジング３１は前ハウジング部分３３と後ハウジング部分３５を有している。１個以上の電池３５ａが後ハウジング部分３５内に着脱自在に設置されて、複数の電気抵抗発熱体３７（図３Ａ〜３Ｃに示す）を含むヒーター取付具３９にエネルギーを供給する。発熱体３７が、シガレット収容器２７の中間部分にそってシガレット２３を摺動して収容するように、前ハウジング部分３３内に配置されている。ヒーター取付具３９のベース３００に配置された止め子１８３がシガレット受容器２７の末端を画成している。
【００３７】
前ハウジング部分３３の制御回路４１が、各喫煙サイクルを実施中に、電池３５ａと１個以上の発熱体３７の間の電気連通を選択的に行う。本発明の好ましい実施態様は、ライター内の空気の導入やルーチングを行う空気管理システムに関する詳細部分を含み、その側面のより詳細な考察が図３Ｃを参照して始まる。
【００３８】
図１と２を参照すると、好ましくはライターハウジング３１の後部分３５は、電池を取り替えやすくするため、例えばねじ又はスナップ嵌合部材によって容易に開閉するように構成されている。所望により、家庭用電流などを供給する充電器で電池に再充電するため電気ソケット又は電気接点を設けてもよい。好ましくは前ハウジング部分３３は、例えばあり継ぎ又はソケット嵌合で後ハウジング部分３５に着脱自在に接合される。
【００３９】
電池３５ａはヒーター３７が意図する通りに機能するのに充分な電力を提供する大きさであり、そして取替え可能でかつ再充電可能なタイプのもので構成されていることが好ましい。代わりの電源、例えばコンデンサも適切である。好ましい実施態様では、電源が無負荷全電圧が約４．８〜５．６ボルトの範囲内にある直列に接続された４個のニッケル−カドミウム電池で構成されている。しかし、この電源の特性は喫煙システム２１の他の部品の特性、特に発熱体３７の特性を考慮して選択される。本願と譲受人が同じ米国特許第５１４４９６２号には、本発明の喫煙システムに接続するのに有用ないくつかのタイプの電源、例えば再充電可能な電池源、及び電池とその電池で再充電されるコンデンサを含む電源装置などが記載されている。なおこの特許は本願に援用するものである。
【００４０】
図２を詳細に参照すると、好ましくは、喫煙者がシガレット２３を吸い始めるときに生じる圧力の変化又は空気流量の変化に感受性の吸煙で作動するセンサ４５によって、回路４１が作動される。吸煙で作動するセンサ４５は好ましくは、ライター２５の前ハウジング部分３３内に配置され、そしてヒーター取付具３９の側壁部分１８２を通じて延びるポート４５ａによって、シガレット２３に隣接するヒーター取付具３９内側の空間と連通している。喫煙システム２１に使用するのに適切な吸煙で作動するセンサ４５は本願と譲受人が同じ米国特許第５０６０６７１号と同第５３８８５９４号に記載されており、これら特許の開示事項は本願に援用するものである。吸煙センサ４５は好ましくはFujikura Ltd. Model FSS-02PGである。もう一つの適切なセンサは、米国イリノイ州フリーポート所在のHoneywell, Inc.のMicroSwitch divisionが製造しているModel 163PC01D35シリコンセンサである。また、流量検知器、例えば熱線風速測定法の原理を利用する検知器は空気流量の変化を検出することにより、発熱体３７の適当な一つを作動させるのに有用であることを示すのに成功している。制御回路系４１は、センサ４５によって作動されると、電流を発熱体３７の中の適当な一つに電流を導く。
【００４１】
表示器５１がライター２５の外側にそった部位、好ましくは前ハウジング部分３３に設置され、一本のシガレット２３を喫煙する場合に残っている吸煙回数を示す。表示器５１は好ましくは７セグメントの液晶ディスプレイである。好ましい実施態様では、表示器５１はシガレット検出器５７がヒーター取付具３９内にシガレットが存在していることを検出すると、数字「８」に連関する区分された画像を表示する。検出器５７は、好ましくはヒーター取付具３９のシガレット収容器２７に隣接する誘導コイル１１０２、及びそのコイル１１０２を制御回路系４１内に振動性回路と連通する電気リード線１１０４を備えている。シガレット２３が収容器２７内に挿入されるといつでも、検出器５７がシガレットの存在を示す信号を回路系４１に発するように、コイル巻線１１０２のインダクタンスに作用することができるフォイルリングなどが、シガレット２３の内部に保持されている。制御回路系４１が次に表示器５１に信号を送る。表示器５１の数字「８」のディスプレイは、各シガレット２３に対し提供される８回の吸煙を利用できることを示し、すなわち吸煙サイクルは始まっておらず、かつどの発熱体３７も付勢されてシガレット２３を加熱していないことを示している。シガレット２３が完全に喫煙されると、表示器は数字「０」を表示する。シガレット２３をライター２５から取り出すと、シガレット検出器５７はシガレット２３の存在をもはや検出しないので表示器５１が作動しない。
【００４２】
シガレット誘導検出器５７の作動と詳細は、本願と譲受人が同一の米国特許第５９０２５０１号に記載されている。なおこの特許は全体を本願に援用するものである。検出器５７として先に記載したものの代わりに、他の検出器、例えば米国テキサス州７５００６、キャロルトン、ウエストクロスビーロード１２１５に所在のOPTEX Technology, Inc.製造のType OPR5005光センサなどを利用することができる。
【００４３】
残りの吸煙カウントを表示する代わりに、検出器のディスプレイを、代わりに該システムが稼動しているのか又は稼動していないのか（「オン」か又は「オフ」か）を示すようにしてもよい。
【００４４】
上記シガレット検出器５７の代わりに使用できる代替物の一つとして、機械的スイッチ（図示せず）を設置して、シガレット２３の存在の有無を検出することができ、そしてリセットボタン（図示せず）を設置して、新しいシガレットがライター２５内に挿入されたとき回路系４１をリセットして、例えば表示器５１に数字「８」などをディスプレイさせることができる。本発明の喫煙システム２１に有用な電源、回路系、吸煙作動センサ及び表示器は、本願と譲受人が同じ米国特許第５０６０６７１号、同第５３８８５９４号及び同第５５９１３６８号に記載されており、これらの特許は本願に援用するものである。
【００４５】
ここで図３Ａと３Ｂを参照すると、ライター２５の前ハウジング部分３３はほぼ円筒形のヒーター取付具３９を収容し、その取付具の発熱体３７が摺動してシガレット２３を収容する。ヒーター取付具３９は、挿入されたシガレット２３を発熱体３７に対し固定して支持するように構成されていて、発熱体３７は新しく挿入された各シガレット２３にそったほぼ同じ位置に、シガレット２３にそって配置されている。好ましい実施態様では、ヒーター取付具３９が、シガレット収容器２７の対称軸の周りに同軸で配置された８個の互いに平行の発熱体３７を備えている。各発熱体３７の完全に挿入されたシガレット２３に当たっている部位（又は該シガレット２３と熱連通している部位）は本明細書ではヒーターフットプリント又は炭化領域４２と呼称する。好ましい実施態様では、該炭化領域は、シガレット２３の自由末端１５から約９ｍｍの位置から延び始まって約１４ｍｍの長さになる。勿論、これらの関係は異なるライターやシガレットの設計で変えることができる。例えば他のモデルでは、炭化領域４２はシガレット２３の自由末端から１２ｍｍから２３ｍｍの位置まで延びている。
【００４６】
図３Ｃを参照すると、シガレットからシガレットへと各シガレット２３に対する発熱体３７の安定した配置を保証するため、ヒーター取付具３９はベース部分３００を備えており、そのベース部分３００はシガレット２３がライター２５のシガレット収容器２７中に挿入されている間、シガレット２３の自由末端１５が押し当てられているカップ状止め部材１８３を有している。カップ状形態の止め部材１８３は、シガレット２３が完全に挿入されたときシガレット２３の自由末端１５を閉鎖する（遮断する）ように配置構成され、その結果、空気は自由末端１５から吸い込むことができず、代わりにシガレット２３の側壁にそってのみ吸い込むことができる。
【００４７】
さらに図３Ａと３Ｂを参照すると、発熱体３７は波形ヘアピン発熱体３７と本明細書で呼ばれている設計のものが最も好ましく、その発熱体は各々、末端部分（先端）５４で連結している少なくとも第一と第二の細長い蛇行部材５３ａと５３ｂを備えている。該先端５４はシガレット収容器２７の開口５５に隣合っている。各発熱体３７の反対側の末端５６ａと５６ｂは、電源３５ａの逆の電極に電気的に接続され、これは制御器４１が選択して行う。より具体的に述べると、各発熱体３７を通る電気経路はそれぞれ、ターミナルピン１０４、ピン１０４と一方の蛇行部材５３ａの自由末端部分５６ａとの間の接続部１２１を通り、少なくとも先端５４の部分を通じて他方の蛇行部材５３ｂとその末端部分５６ｂへと確立される。好ましくは一体に形成された共通接続リング１１０が、細長い部材５３ｂの全ての末端部分５６ｂ間の共通電気接続を行う。好ましい実施態様では、リング１１０が、リング１１０とピン１０５の間の接続部１２３を通じて電源３５ａ（又は共通電源）の陽端子に接続されている。ヒーター取付具３９の電気接続の構造と確立のさらなる詳細は、本願と譲受人が同じ米国特許第５０６０６７１号、同第５３８８５９４号及び同第５５９１３６８号に例示説明されており、これらの特許は全て本願に援用するものである。
【００４８】
ヒーター部分５３ａ，５３ｂ及び５４は本願でヒーターブレード１２０と呼ばれているものを形成している。
【００４９】
ヒーター取付具３９の他の好ましい設計は、まっすぐなヘアピン発熱体３７（本願と譲受人が同じ米国特許第５５９１３６８号に記載されている）、及び「単一蛇行」発熱体（本願と譲受人が同じ米国特許第５３８８５９４号に記載されている）の形態の発熱体を備えている。なおこれらの特許は全体を本願に援用するものである。
【００５０】
ライター２５の一部として作動可能な追加の発熱体３７としては、譲受人が本願と同じ米国特許第５６６５２６２号と同第５４９８８５５号に開示されている発熱体があり、これら特許は全体を本願に援用するものである。
【００５１】
好ましくは、ヒーター３７は回路系４１による制御下、電源３５ａによって個々に付勢されて、シガレット２３の周縁の間隔を置いた部位を好ましくは８回加熱する。その加熱によって、より伝統的なシガレットの喫煙で一般に達成されるのと同様に、シガレット２３から８回吸煙できるようになる。１回目もしくは２回目以後又は全ての吸煙に対して、二つ以上のヒーターを同時に付勢することが好ましいであろう。
【００５２】
ここで図４を参照すると、シガレット２３は好ましくは譲受人が本願と同じ米国特許第５４９９６３６号に記載されている好ましい実施態様に従って製造される。なおこの特許は、全体を本願に援用するものである。
【００５３】
特に図３Ａ，３Ｂ及び３Ｃを参照すると、吸煙センサ４５は好ましくは、ヒーター取付具３９の内部にポート４５ａを通じて連通されている。好ましくは、ポート４５ａはヒーター取付具３９のベース部分３００に隣合って配置されている。このような配置によって、ポート４５ａ及びヒーター取付具３９の本体を通じて該ポートにいたる隣接経路が破片又はタバコ煙の凝縮物によって詰まることになる危険が最小限になる。
【００５４】
ヒーター取付具３９は空気入口ポート１２００を備え、そのポート１２００は通孔が形成された環体１２０４と該収容器２７の本体によって少なくとも一部分が画成されているマニホルド１２０２と連通している。その環体１２０４は、空気が空気入口ポート１２００とマニホルド１２０２を通じてライター内に吸い込まれるときに圧力降下が最低になるように、好ましくは直径が約０．０２９インチの通孔１２０６を４個備えている。通孔１２０６の大きさと数は変えることができるが、これら通孔は挿入されたシガレット２３に対して吸い込み動作を行ったとき、圧力降下がライターに入る空気に対して誘発され、その結果吸煙センサ４５が作動して吸煙が開始されたことを認識するよう充分に圧力が降下するように配置構成されている。好ましい実施態様では、環体１２０４の通孔１２０６は約２５ｍｍ±５ｍｍ水柱のＲＴＤを誘発する。環体１２０４で誘発される圧力降下の範囲は、圧力センサ４５が検出可能な圧力降下の範囲内であるが、その要求に対しては最小限にして、所望のＲＴＤ（吸い込み抵抗）の残りの部分はシガレット２３が主としてもたらすように選択しなければならない。好ましい実施態様では、ＲＴＤの総合計は４〜５インチ水柱（１００〜１３０ｍｍ水柱）が望ましく、環体１２０４で起こるＲＴＤは約２５ｍｍ水柱である。従ってシガレット２３のＲＴＤは、好ましくはライター２５内に挿入されたとき約７５〜１０５ｍｍ水柱のＲＴＤの範囲内にあり、そしてライター２５のもたらす圧力降下は約２５ｍｍ水柱である。本発明によるシガレットのＲＴＤの調節は、シガレット２３の充填部分８８に通孔１２（及び任意に通孔１４）を設けてその数と程度を調節することによって行う。
【００５５】
収容器２７に隣合って配置されている環体１２０４の通孔１２０６は、さもないと通孔１２０６を詰まらせかねない破片と凝縮物の発生源から離して配置することが有利である。
【００５６】
吸煙開始時にライターに吸い込まれた空気は、シガレットにそってヒーター取付具３９のベース部分３００の方に向いた実質的に縦方向（軸線方向）の速度成分で入る。ベース部分３００に隣合っている流れデフレクターすなわち環状空気スウープ（annular air-swoop）１２１０が入ってくる空気流の少なくとも一部分を、挿入されたシガレット２３の方へ戻して導くことによって、システム２１のタバコ煙出力（送達量）を高めることが発見された。理論に縛られたくないが、空気スウープ１２１０は空気流を、通孔１２を有するシガレット２３の領域の方に導こうとすると考えられる。環状空気スウープ１２１０は、好ましくは完全に挿入されたシガレット２３に対して、空気スウープ１２１０が通孔１２を有するシガレット２３にそった全部位を取り囲むように配置される。
【００５７】
空気スウープ１２１０が金属で製造されるか又は代わりに、ヒーター取付具３９の全本体部分がステンレス鋼などの金属で製造されるか、又はヒーター取付具３９の少なくとも一部分が挿入されたシガレット２３に隣合って配置されると、空気スウープ１２１０の機能が改善されることが発見されたのである。このようにすることによって送達量を１ｍｇＴＰＭ（ＦＴＣ）増加することができる。
【００５８】
シガレット２３はタバコロッド６０とフィルターチッピング６２を有し、これらはチッピングペーパー６４によって連結されている。
【００５９】
シガレット２３のタバコロッド６０は、好ましくはタバコウェブすなわち「マット」６６を有し、このマット６６はその一方の末端がフリーフローフィルター７４の周りにそして他方の末端がタバコプラグ８０の周りにチューブ状（円筒）形態に折り曲げられている。あるいは酢酸セルロース製のプラグをタバコプラグ８０の代わりに使用してもよい。タバコプラグ８０の縦方向（軸線方向）の大きさが、一部充填されたシガレット２３のタバコ充填部分８８を画成する。
【００６０】
オーバーラップ７１が、タバコウェブ６６の周りを充分に包み、より伝統的なシガレットを製造する際に一般的であるように、縦方向のシームにそって保持されている。オーバーラップ７１は、フリーフローフィルター７４とタバコプラグ８０の周りを包む状態でタバコウェブ６６を保持している。
【００６１】
タバコウェブ６６は、それ自体好ましくはベースウェブ６８及びベースウェブ６８の内面にそって配置されたタバコ材料の層７０で構成されている。タバコロッド６０のチップされた末端において、タバコウェブ６６はオーバーラップ７１とともにチューブ状フリーフローフィルタープラグ７４の周りを包んでいる。好ましくはタバコプラグ８０はタバコウェブ６６とは別個に製造されて、好ましくはプラグラップ８４内に包まれて保持されたカットフィラータバコ（cut filler tobacco）の比較的短いカラムで構成されている。
【００６２】
全体問題としてタバコプラグ８０の長さは、好ましくは空洞９０がタバコロッド６０にそってフリーフローフィルター７４とタバコプラグ８０の間に作られるように、タバコロッド６０の全長に対して設定される。空洞９０はタバコロッド６０の充填されていない部分に相当し、タバコロッド６０のフリーフローフィルター７４を通じてチッピング６２と直接流体連通している。
【００６３】
チッピング６２は、好ましくはタバコロッド６０に隣合って配置されたフリーフローフィルター９２及びチッピング６２のタバコロッド６０に対する遠位末端に位置するマウスピースフィルター９４で構成されている。フリーフローフィルター９２は好ましくはチューブ状であって、空気を極めて小さい圧力降下で送る。しかし、標準配置構成の他の低効率フィルターを代わりに使用できる。フリーフローフィルター９２の内径は好ましくは２〜６ｍｍであり、そして好ましくはタバコロッド６０のフリーフローフィルター７４の内径より大きい。
【００６４】
マウスピースフィルタープラグ９４が、外観のためにチッピング６２の自由末端を閉鎖し、そして所望により、いくらか濾過を行うためマウスピースフィルタープラグ９４は好ましくは約１５〜２５％の効率を有する低効率フィルターで構成されていることが好ましい。
【００６５】
さらに図４を参照すると、一部充填シガレット２３は好ましくはシガレット２３のタバコロッド部分の自由末端１５に隣合った部位に少なくとも一列の通孔１２を有している。好ましくは通孔１２の列は１２個の通孔を有しているが、Hauni Model 500-1オンラインレーザーパーホレーターシステムを４００マイクロ秒のパルス幅で設定した場合のスリット１７（パーフホール（perf-hole））として作ってもよい。通孔１２の列の各パーフホール１７は、好ましくは外部ラッパー７１を貫通し、タバコマット６６及びプラグラップ８４を貫通して延びている。
【００６６】
ここで図２を参照すると、好ましくは通孔１２の列は、炭化領域４２の末端部分４２ａに又はその末端部分４２ａに隣合って配置されている。このような配置は、加熱された空気がタバコプラグ８０中に入るのを促進し、そして吸煙サイクル中の熱分解に対し他の追加の有利な作用を作り出して、送達量（ＴＰＭ−ＦＴＣ）が高まると考えられる。
【００６７】
送達量をさらに改善するため、先に述べたようなパーフホール１７を有する追加の単一又は複数の通孔１４の列を、好ましくはタバコロッド６０の充填部分８８にそった部位で、炭化領域すなわちフットプリント４２が重なっているかまた少なくとも一部分が重なっている位置に及び／又は代わりにシガレット２３の自由末端１５に隣り合わせて設けてもよい。上記後者の代わりの実施態様では、通孔１４の第二の列がシガレット２３の自由末端１５から約４ｍｍの位置に設けられている。通孔１２又は１４の列のいずれか又は両者が、一列又はニ列のパーフホール１７で構成されていてもよい。
【００６８】
パーフホール１７の数と大きさは、二つの対抗する考慮すべき事項に従って決定される。上記のような通孔１２と１４の列を追加すると、シガレット２３の送達量を高めるのに寄与する。しかし通孔１２と１４の列を各々追加すると、ＲＴＤがシガレット２３の側壁にそって低下する。好ましくは電気喫煙システム２１の総合計ＲＴＤは、伝統的シガレットによる経験とほぼ同じ吸い込み抵抗、約４〜５インチ水柱（約１００〜１３０ｍｍ水柱）程度、８０〜１３０ｍｍ水柱を喫煙者に提供しなければならない。
【００６９】
発熱体３７への合計２３．８ジュールのエネルギー入力で、シガレットの自由末端１５から１２ｍｍの部位に、通孔１２の二重列を有するシガレット２３は（各列１２個ずつの通孔を有する二重列）、３ｍｇＴＰＭ（ＦＴＣ）よりかなり大きい送達量を生成できることが分かった。通孔１４の第二の単一又は複数の列を追加することによって、それ以上の送達量を得ることができる。
【００７０】
しかし、パーフホール１７の追加の列は各々ＲＴＤを低下させるが、ＲＴＤは好ましくは全システム２１に対して水１００ｍｍ水柱以上にとどめるべきである。与えられたシガレット２３に対して追加の送達量が望ましく、しかもＲＴＤのレベルがその最低限に近いことが分かったならば、追加の送達量は、マット６６自体に円周方向に間隔を置いて配置した複数の通孔１６を設けることによって達成することができる。好ましくはマット材料６６の必要とする引張り強さが維持されてかつ機械生産に耐えることができるように、マット通孔１６は各々直径が約１ｍｍでかつ好ましくは数が６個である。好ましくはこれらの通孔は、図７に示すようなオポージングパンチ−アンドダイローラーアセンブリー（opposing punch-and-die roller assembly）２４０で作られ、このアセンブリーは米国特許第５６６６９７６号に記載されているように、シガレット製造操作においてマットの送り経路にそって配置されている。なおこの特許は本願に援用するものである。
【００７１】
例えば好ましい実施態様では、マット通孔１６は好ましくはオポージングローラーベアリングホールパンチングエレメント（opposing rollers bearing hole-punching element）を利用して形成される。代わりにマットの送り経路にそって配置されたディスク又はエンドレスベルトの装置などの他の装置を利用することができ、そのディスク又はエンドレスベルトは、それを移動させることよってほぼマット送り速度にされる多数の通孔パンチングダイを備えている。
【００７２】
マット６６の通孔１６は好ましくは外側ラッパー７１で覆われる。通孔１２，１４の列はいずれも好ましくはマット通孔１６の列の位置から離して配置されているので、これらの列はオーバーラップしない。好ましい実施態様では、マット通孔１６はシガレット２３の自由末端１５から約７ｍｍ離れた位置に配置され、そして通孔１２の二重列はシガレット２３の末端１５から約１２ｍｍ離れた位置に配置されている。このように配置されると、そのシガレットは６ｍｇＴＰＭ（ＦＴＣ）以上を達成する。
【００７３】
マット通孔１６は、パーフホール１７の列を各々追加することによって経験されるのと同程度にＲＴＤを減らすことなく、シガレット２３に追加の送達量を与えることができて有利である。従って、通孔１２，１４の列を利用してシガレット２３に対する所望の送達量レベルに近づけることができ、マット通孔１６はＲＴＤに対する影響をより少なくして送達量を調節する又は増やすために利用される。
【００７４】
より伝統的なシガレットは、約８０ｍｍ〜１３０ｍｍ水柱の吸い込み抵抗（ＲＴＤ）を示す。本発明の電気喫煙システムのライターは、シガレットなしで試験すると約２０〜３０ｍｍ水柱のＲＴＤを示す。本明細書で教示するようなレーザーによる通孔とマット通孔を有する本発明のシガレットは、それ自体で（電気喫煙システムのライターの外側で）吸うと、約２０〜３０ｍｍ水柱のＲＴＤを示すが、挿入すると電気喫煙システム（ライターと完全に挿入されたシガレット）は約５０〜７５ｍｍ水柱のＲＴＤを生じる。表１は、通孔又はマット通孔なしのシガレット、マット通孔のみを有するシガレット、及びマット通孔とレーザー通孔二重列を有するシガレットのＲＴＤ測定結果を示す。これらシガレットは円周が２４〜２５ｍｍであり、マット通孔はシガレットの末端から７ｍｍ離れて位置する６個のマット通孔を含む単一列からなり、そして通孔二重列はシガレットの末端から約１２ｍｍ離れた位置に配置され、各列に１２通孔からなり、これらの列は約１ｍｍ離れている。
【００７５】
【表１】
0004740506.tif 000002
−    円周とＲＴＤの数値は各実験で試験した２５本のシガレットについて得た結果の平均値である。
ＯＥ  シガレットのタバコ末端を大気に対して開放して喫煙機内で試験したシガレットのＲＴＤ。
ＢＥ  シガレットのタバコ末端をその上にカップをはめて遮断して喫煙機で試験したシガレットのＲＴＤ。
【００７６】
各種組合わせのパーフホール１７とマット通孔１６を有する各種側面のシガレットを通孔又はマット通孔なしのシガレットと比較するため、表２に記載の特徴を有する円周が２４〜２５ｍｍの試験シガレットを製造した。
【００７７】
対照シガレットは通孔又はマット通孔を有さず、試験シガレット１〜７は、シガレットのタバコ末端から１２ｍｍ離れて位置するレーザー通孔及び／又はシガレットのタバコ末端から７ｍｍ離れて位置するマット通孔を有している。
【００７８】
レーザー通孔を有する試験シガレットは、シガレットの周りを円周方向に延びる単一列の均一間隔レーザーカットスリット又はレーザー通孔の二重列（それらの列は約１ｍｍ離して配列されている）を備えている。
【００７９】
マット通孔を有する試験シガレットは、シガレットの周りに円周方向に均一に間隔を置いて配置した直径１ｍｍの６個のマット通孔の単一列を備えている。
【００８０】
試験結果に示したように、各列１２個ずつのレーザー通孔を有する二重列及び６個の直径１ｍｍのマット通孔を有する試料が、ＴＰＭが最高のタバコ煙を提供した。これら試験では、電気喫煙システムをパッドに収集される煙の部分、そのタール、ニコチン及び水分を測定する通常のシガレット喫煙機に取り付けた。試験中、そのシガレット喫煙機は合計８回の吸煙を６０秒毎に２秒間ずつ吸煙することによって行うＦＴＣ喫煙条件で作動させた。
【００８１】
【表２】
0004740506.tif 000003
【００８２】
ここで図２及び５を参照すると、ライター２５の電気制御回路系４１は論理回路１９５を備え、この回路は好ましくはマイクロコントローラー又は特定用途向け集積回路（すなわち「ＡＳＩＣ」）を備えている。またその制御回路系は、ライター２５のシガレット収容器２７へのシガレット２３の挿入を検出するシガレットセンサ５７、挿入されたシガレット２３に対する吸い込みを検出する吸煙センサ４５、シガレットに残っている吸煙の回数を示すＬＣＤインディケーター５１、電源３５ａ及びタイミングネットワーク１９７を備えている。
【００８３】
論理回路１９５は、本明細書で考察される機能を実行できるどんな通常の回路を有していてもよい。利用者書き込み可能ゲイトアレイ（例えば、米国カリフォルニア州サニーベール所在のActel Corporationから入手できるタイプACTEL A1280A FPGA PQFP 160）又はマイクロコントローラーをプログラムして、ディジタル論理機能を他の構成要素によって実施されるアナログ機能とともに実施できる。ＡＳＩＣ又はマイクロコントローラーはアナログ機能とディジタル機能の両方を一つの構成要素で実施できる。本発明の制御回路４１と論理回路１９５に類似の制御回路系と論理回路系の特徴は、例えば譲受人が本願と同じ米国特許第５３８８５９４号、同第５５０５２１４号、同第５５９１３６８号及び同第５４９９６３６号に開示されている。なおこれら特許は全体を本願に援用するものである。またそれ以上の詳細事項は、譲受人が本願と同じでかつ同時係属中の米国特許第６０４０５６０号に提供されている。なおこの特許は全体を本願に援用するものである。
【００８４】
好ましい実施態様では、８個の個々の発熱体３７が電源３５ａの陽端子に、及び対応する電界効果トラジスター（ＦＥＴ）のヒータースイッチ２０１〜２０８を通じて大地に接続されている。ヒータースイッチ２０１〜２０８の個々の（又は選択された）スイッチはそれぞれ論理回路１９５によって電力サイクルを実行中、論理回路１９５の制御下、端子２１１〜２１８を通じてターンオンする。論理回路１９５はヒータースイッチ２０１〜２０８のうちの特定のスイッチを付勢及び消勢する信号を発して、ヒーター取付具３９の対応する発熱体３７を付勢及び消勢する。
【００８５】
論理回路１９５は、タイミング回路１９７と協働して予め定められた全サイクルピリオド（「Ｔｔｏｔａｌ」）に従って各発熱体３７の付勢と消勢を正確に実施し、そして各全サイクルピリオドを予め定められた数の相に正確に分割する。なお各相はそれ自体予め定められた時間のピリオド（「ｔｐｈａｓｅ」）を有している。好ましい実施態様では、全サイクルピリオドＴｔｏｔａｌは１．６秒になるように選択され（喫煙者のシガレットに対する吸い込みに通常関連する２秒間より短くなるように余裕を見て）、そして全サイクルピリオドＴｔｏｔａｌは好ましくは二つの相に分割されて、第一相は予め定められたタイムピリオド（「ｔｐｈａｓｅ１」）が１．０秒であり、そして第二相は予め定められたタイムピリオド（「ｔｐｈａｓｅ２」）が０．６秒である。全サイクルピリオドＴｔｏｔａｌ、相の合計数、及びそれぞれの相のピリオドは、とりわけそれぞれの発熱体３７とシガレット２３の隣接している部分との間の好ましい熱相互作用（「熱プロフィル（thermal profile）」又は「熱ヒストグラム（thermo histogram）」を正確に反復実施する処理能力を制御回路４１内に確立するため、下記の教示に従って決定されるパラメータである。その上に、好ましい熱ヒストグラムが一旦確立されると、特定のパラメータ（好ましくは各相内のデューティサイクル）は、上記電池放電サイクルに含まれている電圧Ｖｉｎの範囲全体にわたって電力サイクル毎に予め定められた熱ヒストグラムを正確に反復実施するように、制御回路４１によって動的に調節される。
【００８６】
吸煙作動センサ４５は、喫煙者の活動（すなわち充分な持続時間にわたる圧力又は空気流量の連続的降下）を示す信号を論理回路１９５に送る。論理回路１９５は、シガレットに対する小さい空気圧変動とより長時間維持された吸い込みとを識別する非バウンド化ルーチンを有し、吸煙作動センサ４５からの誤信号に反応した発熱体の不測の作動を回避する。吸煙作動センサ４５は、演算増幅器を駆動するのに使用されるピエゾ抵抗圧（piezoresistive pressure）センサ又はオプティカルフラップセンサを備えているとよい。なお該演算増幅器の出力は、次に論理信号を論理回路１９５に供給するのに使用される。喫煙システムに接続して使用するのに適切な吸煙作動センサとしては、米国イリノイ州フリーポート所在のHoneywell, Inc.のMicroSwitch divisionが生産しているModel 163PC01D35シリコンセンサ、又は米国カリフォルニア州フレモント所在のLucas-Novaから入手できるタイプNPH-5-02.5GNOVAセンサ、又は米国カリフォルニア州サニーベール所在のSenSym Incorporatedから入手できるタイプSLP004Dセンサがある。
【００８７】
シガレットセンサ５７はシガレット収容器２７に配置されて、シガレット２３がライター２５内に挿入されたことを示す信号を論理回路１９５に送る。シガレットが収容器２７に完全に挿入されたかどうかを確認するため、任意に第二センサを止め子１８３の隣に配置してもよい。
【００８８】
エネルギーを一定に保つため、吸煙作動センサ４５とシガレットセンサ５７を低いデューティサイクル（例えば約２〜１０％のデューティサイクル）でオン−オフサイクルさせることが好ましい。例えば、吸煙作動センサ４５は１０ミリ秒毎に１ミリ秒間ターンオンさせることが好ましい。例えば、吸煙作動センサ４５は四つの連続パルス（すなわち４０ミリ秒のピリオドにわたる）中のシガレットに対する吸煙を示す圧力降下又は空気流量の検出をすると、端子２２１を通じて論理回路１９５に信号を送る。論理回路１９５は次に、端子２１１〜２１８のうちの適当な一つの端子を通じて信号を送って、ＦＥＴヒータースイッチ２０１〜２０８のうちの適当な一つのスイッチをターンオンする。
【００８９】
同様に、シガレットセンサ５７は１０ミリ秒毎に１ミリ秒間ターンオンすることが好ましい。例えばシガレットセンサ５７が、シガレット２３がライター２５内に存在していることを示す四つの連続反射パルスを検出したならば、光センサが信号を端子２２３を通じて論理回路１９５に送る。論理回路１９５は次に、信号を端子２２５を通じて吸煙作動センサ４５に送って吸煙作動センサをターンオンする。また論理回路１９５は、信号を端子２２７を通じてインディケーター５１に送ってそれをターンオンする。上記変調法は、吸煙作動センサ４５とシガレットセンサ５７が必要とする時間平均電流を減らして電源３７の寿命を延長する。
【００９０】
論理回路１９５はＰＲＯＭ（プログラム可能読取専用メモリ）３０１を含み、ＰＲＯＭ３０１は好ましくは少なくとも二つのデータベースすなわち「参照表」３０２と３０４を有し、そして任意に第三のデータ-ベース（参照表）３０６と場合によっては第四の参照表３０７を有している。参照表３０２，３０４（及び任意に３０６，３０７）は各々、電池の電圧Ｖｉｎを示す信号と即時電力サイクルのそれぞれの相を実行するのに使用すべきデューティサイクル（第一相に対する「ｄｃ１」及び第二相に対する「ｄｃ２」）を示す信号に変換する。第三と第四の参照表３０６と３０７は同様に機能する。
【００９１】
電力サイクルが始まると、論理回路は電池電圧Ｖｉｎを示す信号を受信し、次に即時読取Ｖｉｎを第一参照表３０２に参照して、電力サイクルの第一相を開始するためのデューティサイクルｄｃ１を確立する。第一相は、タイミングネットワーク１９７が第一相の予め定められたタイムピリオド（ｔｐｈａｓｅ１）が経過したことを示す信号を提供するまで続き、その結果論理回路１９５はＶｉｎと第二参照表３０４を参照して、第二相開始のためのデューティサイクルｄｃ２を確立する。第二相は、タイミングネットワーク１９７が第二相の予め定められたタイムピリオド（ｔｐｈａｓｅ２）が経過したことを示す信号を提供するまで続き、その結果タイミングネットワーク１９７は、端子２２９で論理回路１９５にシャットオフ信号を提供する。任意に論理回路１９５は第三相を開始し第三デューティサイクルｄｃ３を確立することができ、そしてそのシャットオフ信号は第三相（ｔｐｈａｓｅ３）の予め定めれらたピリオドが経過してしまうまで生成しないであろう。類似の方式が第四相（ｔｐｈａｓｅ４）によって任意に確立できる。本発明は追加の相でも同様に実施できる。
【００９２】
本発明は前記参照表の参照を各相の初期部分に限定して、各相の実質的な全体にわたって適用すべきデューティサイクルを確立することによって実行できるが、洗練（refinement）と好ましいプラクチスは、デューティサイクルとして設定された数値を制御回路が各相を通って進行するとき、電池電圧の揺らぎに反応して動的に調節するためにＶｉｎをそれぞれの参照表３０２，３０３，３０６及び３０７とともに連続的に参照するように配置構成された論理回路１９５をもつことである。このような装置は所望の熱ヒストグラムをより正確に繰り返す。
【００９３】
他のタイミングネットワーク回路配置構成と論理回路、例えば譲受人が本願と同じ米国特許第５３８８５９４号、同第５５０５２１４号、同第５５９１３６８号、同第５４９９６３６号及び同第５３７２１４８号に記載のものも使用できる。これらの特許は全て全体を本願に援用するものである。
【００９４】
操作中、シガレット２３がライター２５に挿入され、次いでシガレットの存在がシガレットセンサ５７によって検出される。そのシガレットセンサ５７は、信号を端子２２３を通じて論理回路１９５に送る。論理回路１９５は電源３５ａが充電されているかどうか、又は即時電圧が許容可能な最小Ｖｉｎ ｍｉｎより低いかどうかを確かめる。シガレット２３をライター２５中に挿入した後、論理回路１９５が電源３５ａの電圧が低すぎＶｉｎ ｍｉｎより小さいことを検出すると、インディケーター５１が明滅し、次いで電源３５ａが再充電されるか又は取り替えられるまでライターのそれ以上の作動が阻止される。また電源３５ａの電圧は発熱体３７が発熱中監視され、そして電圧が予め定められた値より低く降下すると、発熱体３７の発熱は中断される。
【００９５】
電源３５ａが充電されて電圧が充分なレベルになると、論理回路１９５は信号を端子２２５を通じて吸煙センサ４５に送って、喫煙者がシガレット２３を吸っているのかどうかを確認する。同時に論理回路１９５は信号を端子２２７を通じてインディケーター５１に送り、その結果ＬＣＤが数字「８」を表示し、８回の吸煙を利用できることを示す。
【００９６】
論理回路１９５は持続した圧力降下又は空気流量が検出されたという信号を、吸煙作動センサ４５から端子２２１を通じて受信すると、信号を端子２３１を通じてタイマーネットワーク１９７に送ってタイマーネットワークを付勢し、次にそのタイマーネットワークが先に述べた方式で相単位で機能し始める。また論理回路１９５はダウンカウントルーチンによって前記８個の発熱体のうちのどの発熱体が加熱されることになっているかを確認して、信号を適当な端子２１１〜２１８を通じて送り、ＦＥＴヒータースイッチ２０１〜２０８のうちの適当な一つをターンオンする。その適当なヒーターはタイマーが作動中そのままの状態である。
【００９７】
タイミングネットワーク１９７がタイマーが作動を停止したことを示す信号を端子２２９を通じて論理回路１９５に送ると、特定のターンオン状態のＦＥＴヒータースイッチ２１１〜２１８がターンオフされて、電力を特定の発熱体３７から除く。また論理回路１９５はダウンカウントし、信号をインディケーター５１に端子２２７を通じて送り、その結果インディケーターは一回少ない吸煙が残っていること（例えば第一吸煙の後の「７」）を表示する。喫煙者がシガレット２３に対し次の吸煙を行うと、論理回路１９５はＦＥＴヒータースイッチ２１１〜２１８のうちの別の予め定められた一つをターンオンして、これら発熱体のうちの別の予め定められた一つに電力を送る。このプロセスはインディケーター５１がシガレット２３に吸煙できる余地がもはや残っていないことを意味する「０」を表示するまで繰り返される。シガレット２３をライター２５から取り出すと、シガレットセンサ５７はシガレットが存在しないことを示し、次いで論理回路１９５はリセットされる。
【００９８】
例えば米国特許第５５０５２１４号、同第５３８８５９４号及び同第５３７２１４８号に記載されている他の特徴は、前記特徴の代わりに又は前記特徴に加えて制御回路系４１に組み込むことができる。なおこれらの特許は本願に援用するものである。例えば、所望により各種の動作不能化の特徴を提供してもよい。その動作不能化の特徴の一つのタイプとしては、連続する吸煙があまりに接近して行われるのを防止して、電源３５ａに回復する時間があるようにするタイミング回路系（図示せず）がある。他の動作不能化の特徴としては、許可されていない製品がヒーター取付具３９内に挿入された場合、発熱体３７を動作不能にする手段がある。例えば、シガレット２３は発熱体３７が付勢される前にライター２５が認識しなければならない識別特性を備えていてもよい。
【００９９】
ここで図６を参照すると、本発明の好ましい実施態様によって製造されたシガレット２３がタバコロッド６０とフィルターチッピング６２を備え、これらはチッピングペーパー６４によって連結されている。このシガレットを製造中、通孔２６３をタバコロッド６０の外表面の一以上の部位に作ることができる。
【０１００】
一部分充填されたフィラーシガレット２３は、好ましくはその長さにそって直径がほぼ一定であり、かつより伝統的なシガレットのように好ましくは直径が約７．５ｍｍ〜８．５ｍｍであるので、喫煙システム２１は喫煙者によく知られた「唇触感」を提供する。好ましい実施態様では、シガレット２３は全長が約６２ｍｍなので、シガレット２３を包装するのに従来の包装機械を使用しやすい。マウスピースフィルター９４とフリーフローフィルター９２を結合した長さは好ましくは３０ｍｍである。チッピングペーパーは好ましくはタバコロッド６０の上に重なって約６ｍｍ延びている。タバコロッド６０の全長は好ましくは３２ｍｍである。長さと直径のその外の寸法は、好ましい実施態様として先に引用した寸法の代わりに選択することができる。
【０１０１】
シガレット２３のタバコロッド６０は、好ましくはチューブ形（円筒形）に折り曲げたタバコウェブすなわちタバコマット６６を有している。
【０１０２】
オーバーラップ７１が密着してタバコウェブ６６を包み、より伝統的なシガレットを作る際に一般的なように縦方向のシームにそって結合されている。オーバーラップ７１は、フリーフローフィルター７４とタバコプラグ８０の周りを包む状態でタバコウェブ６６を保持している。
【０１０３】
シガレットオーバーラップペーパー７１は、好ましくはタバコウェブ６６の周りを密着して包んで外観と触感をより伝統的なシガレットのようにする。オーバーラップペーパー７１が、標準タイプのシガレットペーパーの好ましくは亜麻紙（flax paper）であり、ＣＯＲＥＳＴＡが約２０〜５０で好ましくは約３０〜４５であり、坪量が約２３〜３５グラム／平方メートル（ｇ／ｍ２）でより好ましくは約２３〜３０ｇ／ｍ２であり、そして充填剤（好ましくは炭酸カルシウム）量が約２３〜３５重量％でより好ましくは２８〜３３重量％であると、より良好な風味のタバコ煙が得られることが分かった。なおＣＯＲＥＳＴＡは１ｃｍ２の材料、例えばペーパーシートを１分間に１．０キロパスカルの圧力降下で通過する空気の量を立方センチメートルの単位で測定した値と定義されている。オーバーラップペーパー７１は、好ましくはクエン酸塩などの燃焼改質剤をほとんど含有しないか全く含有しないが、クエン酸塩の好ましい含量は、オーバーラップペーパー７１の０〜約２．６重量％の範囲内であり、より好ましくは１重量％未満である。
【０１０４】
タバコウェブ６６自体は、好ましくはベースウェブ６８、及びベースウェブ６８の内表面にそって配置されたタバコ材料の層７０で構成されている。タバコロッド６０のチップされた末端７２において、タバコウェブ６６がオーバーラップ７１とともにチューブ状フリーフローフィルタープラグ７４の周りにラップされている。そのフリーフローフィルター７４（当該技術分野では「ホイッスル−スルー（whistle-through）」プラグとして知られている）は、構造を画成しかつタバコロッド６０のチップされた末端７２を保持し、そしてエーロゾルを最小の圧力降下でタバコロッド６０の内部から抜き取ることができる。またこのフリーフローフィルター７４は、タバコロッド６０のチップされた末端７２において流れ狭窄部として作動し、これはシガレット２３を吸煙中にエーロゾルが生成するのを促進するのに役立つと考えられる。フリーフローフィルターは、機械操作が容易になるように長さが好ましくは少なくとも７ｍｍであり、かつ好ましくは環状であるが円筒形フィルタープラグを含む他の形態やタイプの低効率フィルターが適している。
【０１０５】
タバコロッド６０の自由末端７８において、タバコウェブ６６がオーバーラップ７１とともに円筒形タバコプラグ８０の周りにラップされている。好ましくはタバコプラグ８０はタバコウェブ６６とは別個に製造されて、プラグラップ８４内にラップされてプラグラップ８４によって保持されているカットフィラータバコの比較的短いカラムで構成されている。
【０１０６】
好ましくはタバコプラグ８０は従来のシガレットロッド製造機械によって製造され、その機械によってカットフィラー（好ましくはブレンドしたもの）を、移動ベルト上で空気成形して（air form）連続タバコロッドを作り、次にプラグラップ８４の連続リボンで包み込み、次いでその縦方向のシームにそって接着し次に熱シールする。本発明の好ましい実施態様によれば、プラグラップ８４は、好ましくは充填剤、サイズ剤又は燃焼添加剤をほとんど又は全く含有していない（各々、０．５重量％未満の含量）セルロース系ウェブで製造され、そしてサイズ剤はほとんど又は全く含有していない方が好ましい。タバコプラグラップ８４は、好ましくは１５ｇ／ｍ２未満という低坪量であり、より好ましくは約１３ｇ／ｍ２の坪量である。タバコプラグラップ８４は、好ましくは透過度が約２００００〜３５０００  ＣＯＲＥＳＴＡの範囲内にある高透過度であり、より好ましくは約２５０００〜３５０００  ＣＯＲＥＳＴＡの範囲内であり、好ましくは軟材繊維パルプ、アバカタイプのセルロースなどの長繊維パルプで製造される。このようなペーパーはドイツ、ゲルンスバック、D-76584、Postfach 1155に所在のPapierfabrik Schoeller and Hoescht GMBHから入手できるが、プラグラップ８４として使用するのに適切なもう一つのペーパーは、カルボキシメチルセルロースを２．５重量％の含量で添加した、DeMauduit of Euimperle FRANCEから入手できるペーパーＴＷ２０００である。
【０１０７】
タバコロッド製造機械はタバコロッドの密度が約０．１７〜０．３０グラム／立方センチメートル（ｇ／ｃｃ）になるように操作されるが、その密度はより好ましくは少なくとも０．２０〜０．３０ｇ／ｃｃの範囲内にあり、最も好ましくは約０．２４〜０．２８ｇ／ｃｃである。タバコロッド６０の自由末端７８が弛んだ末端にならないようにするためには高い密度が好ましい。しかしロッドの密度が低いと、タバコカラム８２はタバコ煙により多くのエーロゾルと風味を付与することができる。従って、エーロゾルの送達量（タバコカラム８２の密度の低い方が好都合である）と弛んだ末端の回避（ロッドの密度の範囲を上げた方が好都合である）との間にバランスをとらなければならない。
【０１０８】
タバコカラム８２は、好ましくはブライトタバコ、バーレー種のタバコ及びオリエンタルタバコを、任意に再構成タバコ（reconstituted tobacco）及び伝統的なシガレットフレーバーを含む他のブレンド成分とともに含むブレンド物を含んでなる当該産業の典型的なタバコブレンドのカットフィラーで構成されている。しかし好ましい実施態様では、タバコカラム８２のカットフィラーは、アメリカの市場に対しては再構成タバコ又はアフターカットフレーバリング（after cut flavoring）を含有することなく、約４５：３０：２５の比率のブライトタバコ、バーレー種タバコ及びオリエンタルタバコのブレンド物で構成されている。膨張タバコ成分（expanded tobacco component）が、任意にロッドの密度を調節するため前記ブレンド物に含まれていてもよく、そしてフレーバーを添加してもよい。
【０１０９】
上記のようにして製造された連続タバコロッドは、タバコプラグ８０に対して予め定められたプラグ長で切断される。この長さは機械処理がしやすいように好ましくは少なくとも７ｍｍである。しかしその長さは、シガレット設計の選好に応じて約７ｍｍ〜２５ｍｍ又はそれ以上に変えることができる。このことは図７を特に参照して以下に述べる説明によって明らかになる。
【０１１０】
一般問題としてタバコプラグ８０の長さは、タバコロッド６０の全長に対して空洞９１がタバコロッド６０にそってフリーフローフィルター７４とタバコプラグ８０の間に画成されるように設定することが好ましい。空洞９１はタバコロッド６０の充填されていない部分に相当し、タバコロッド６０のフリーフローフィルター７４を通じてチッピング６２と直接流体連通している。
【０１１１】
特に図６を参照すると、タバコプラグ８０の長さとそのタバコロッド６０にそった相対的位置も、発熱体３７の特徴に関連して選択される。シガレットがライター２５内に止め子１８２に対して適性に配置されると、各発熱体３７の一部分９３がタバコロッド６０の領域にそってタバコロッド６０に接触する。この接触領域はヒーターフットプリント９５と呼称される。そのヒーターフットプリント９５（図２に二重矢印で示す）は、シガレット構造自体の一部ではなく、代わりに発熱体３７がシガレット２３の喫煙中に作動加熱温度に到達すると期待できるタバコロッド６０の領域を示す。発熱体３７はヒーター取付具の止め子１８２から固定距離９６の位置にあるので、ヒーターフットプリント９５は、ライター２５中に完全に挿入されるどのシガレット２３にもタバコロッド６０の自由末端７８から予め定められた同じ距離９６の位置にタバコロッド６０にそって常に位置している。
【０１１２】
タバコプラグ８０の長さ、ヒーターフットプリント９５の長さ、及びヒーターフットプリント９５と止め子１８２の距離は、好ましくはヒーターフットプリント９５がタバコプラグ８０を越えて延びて、空洞９１の一部分に距離９８だけ重なるように選択される。またヒーターフットプリント９５が空洞９１（タバコロッド６０の充填されていない部分）と重なる距離９８は、「ヒーター−空洞オーバーラップ」９８と呼称される。ヒーターフットプリント９５の残りの部分がタバコプラグ８０と重なる距離は「ヒーター−フィラーオーバーラップ」９９と呼称される。
【０１１３】
チッピング６２は、好ましくはタバコロッド６０に隣合って配置されたフリーフローフィルター９２と、チッピング６２のタバコロッド６０からみて遠位の末端に位置するマウスピースフィルタープラグ９４とを含んでいる。そのフリーフローフィルター９２は、好ましくはチューブ状であり、非常に小さい圧力降下によって空気を透過する。しかし、標準配置構成の他の低効率フィルターを代わりに使用できる。フリーフローフィルター９２の内径は好ましくは２〜６ｍｍであり、好ましくはタバコロッド６０のフリーフローフィルター７４の内径より大きい。
【０１１４】
マウスピースフィルタープラグ９４は、外観のためチッピング６２の自由末端を閉鎖するが所望により、いくらか濾過を行うため、マウスピースフィルタープラグ９４は好ましくは約１５〜２５％の効率の低効率フィルターで構成されていることが好ましい。
【０１１５】
フリーフローフィルター９２とマウスピースフィルタープラグ９４は、好ましくは結合プラグとして、プラグラップ１０１によって連結される。プラグラップ１０１は、シガレット製造の当業技術者が従来入手可能である多孔質で低重量のプラグラップが好ましい。上記結合プラグは、シガレット産業全体で標準の従来利用されている仕様のチッピングペーパー６４によって、タバコロッド６０に取り付けられる。そのチッピングペーパー６４は、装飾的な選好が提案される場合、コルク色、白色又は他のいずれの色であってもよい。
【０１１６】
好ましい実施態様によって製造されたシガレット２３は、好ましくは全長が約６２ｍｍであり、全長のうち３０ｍｍがチッピング６２の結合プラグで構成されている。したがって、タバコロッド６０は長さが３２ｍｍである。タバコロッド６０のフリーフローフィルター７４は好ましくは長さが少なくとも７ｍｍであり、そしてフリーフローフィルター７４とタバコプラグ８０の間の空洞９１は好ましくは長さが少なくとも７ｍｍである。好ましい実施態様では、ヒーターフットプリント９５は長さが約１２ｍｍであり、そしてヒーター−空洞のオーバーラップ９８を３ｍｍにしてタバコプラグ８０に重なるヒーターフットプリント９５を９ｍｍ残すように配置される。
【０１１７】
空洞９１の長さ、タバコプラグ８０の長さ及び通孔２６３の分布を調節して、製造を容易にすることができそしてより重要なことであるが、シガレット２３の喫煙特性をその風味、吸い込み及び送達量を含めて調節することができる。通孔２６３のパターン、空洞９１の長さ及びヒーター−フィラーオーバーラップ（及びヒーター−空洞オーバーラップ）の大きさも操作して、反応の即時性を調節し、送達量安定性（吸煙毎をベースにした及びシガレット間の）を促進し、そしてヒーターやヒーター周りのエーロゾルの凝縮を制御することができる。
【０１１８】
好ましい実施態様では、空洞９１（タバコロッド６０のフィラーなしの部分）は、約７ｍｍ延びて、ヒーターフットプリント９５とフリーフローフィルター７４の間に充分な空隙を保証する。このようにして、ヒーターフットプリント９５が喫煙中、フリーフローフィルター７４を加熱しないように余白が設けられる。例えば製作公差が許せば他の長さも適切であり、空洞９１は、約４ｍｍ以下と短く配置構成することができ、又は他の極端な場合、タバコロッド６０にそって細長いフィラーなし部分を確立するため７ｍｍを充分超えて延ばすことができる。フィラーなし部分（空洞９１）の長さの好ましい範囲は、約４ｍｍ〜１８ｍｍであり、より好ましくは５〜１２ｍｍである。
【０１１９】
図７を参照すると、本発明の好ましい実施態様によるシガレット２３の好ましい製造方法は、複数のタバコプラグ８０を含むプラグを好ましくは２アップの配置構成でかつプラグラップ８４で包み込んで製造することによって開始することができる。
【０１２０】
２アップタバコプラグ８０とは、二つのピースに分割されたならば好ましいシガレット２３の二つの完全なタバコプラグ８０になるようなプラグ構造体を意味すると解すべきである。同様に、２アップチッピングプラグ６２は、二つのピースに分割されると一対のチッピング６２を提供し、好ましい実施態様の一部充填されたシガレット２３に関連して述べたように、各チッピング６２は、フリーフローフィルター９２、マウスピースフィルター９４及びプラグラップ８４で構成されている。もう一つの例として、２アップタバコロッドプラグ６０は、切断されると二つの完全なタバコロッド６０になる。
【０１２１】
図７に戻ると、２アップタバコロッドプラグ６０の製造は、２アップタバコプラグ８０の製造と、１２アップフリーフローフィルタープラグ７４の供給の確立で始まる。
【０１２２】
タバコプラグ８０は、好ましくは従来のシガレットロッド製造機械１２２（例えばMolins Mark９タバコロッド製造機）で製造され、カットフィラー（好ましくはブレンドしたもの）を移動ベルト上で空気成形（air form）してタバコの連続ロッドを作り、次にプラグラップ８４の連続リボンでラップし、その縦方向のシームにそって接着し次いでヒートシールする。タバコロッド製造機１２２の産物は、次にカッター１２４によって切断され、次いで適切な装置１２６によって、Molinsダブルアクションプラグチューブコンバイナーなどの結合機械の第一ホッパー１２８に送達される。送達装置１２６は、４アップタバコプラグ８０を第一ホッパー１２８に入れるＨＣＦトレイフィラー又は何か別の等しく適切な装置を備えていてもよい。マスフローコンベヤー又は空気チューブなどの他の適切なプラグ送達システムを利用してもよい。
【０１２３】
同様に、１２アップフリーフローフィルタープラグ７４は、チューブ状フィルターロッド製造機１３０、例えばBergerらの米国特許第３６３７４４７号の特に４欄に記載されているような製造機で連続方式で製造される。ロッド製造機１３０からのチューブ状フィルター材料の連続ロッドは、カッター１３２で切断されて１２アップフリーフローフィルタープラグ７４になり、次にMolinsダブルアクションプラグチューブコンバイナー（「ＤＡＴＰＣ」）の第二ホッパー１３４に、好ましくはＨＣＦトイレフィラーを備えている適切な送達装置１３６によって送達されるが、代わりに先に述べたような他の送達装置を使用することができる。
【０１２４】
第二ホッパー１３４からの１２アップフリーフローフィルタープラグ７４は６個の２アップフリーフローフィルタープラグ７４に切断され、そして第一ホッパー１２８からの４アップタバコプラグは２個の２アップタバコプラグ８０に切断される。次にこれらの２アップタバコプラグ８０と２アップフリーフローフィルタープラグ７４をガーニチャーベルト（garniture belt）１４２に導くコンベヤ１４０上に互い違いに配置する。このような機械作動はMolins  DAPTCコンバイナーの前部末端で行うことができる。２アップタバコプラグ８０と２アップフリーフローフィルタープラグ７４の間の間隔は、生産されるシガレット２３のタバコロッド６０に要求される空洞９１の所望の大きさに等しく設定される。
【０１２５】
大部分のMolins  DAPTCコンバイナーでは、コンベヤ１４０上のこれら２アッププラグ間の間隔９１は、圧縮ベルト１４１とガーニチャーベルト１４２が２アップフリーフローフィルタープラグ７４と２アップタバコプラグ８０を受け取る位置又はその周りに配置されたコレーター／スペーサードラム１３９によって正確に設定される。２アッププラグ７４と２アップタバコプラグ８０の適正な配置を保証するのに適切な他の装置は、プラグを結合する技術分野の当業技術者であれば容易にわかるであろう。
【０１２６】
ガーニチャーベルト１４２のすぐ上流で、タバコウェブ６６の連続リボンが、全体を１４６で表した一連の弛緩・緊張制御ローラーを通じてボビン１４４から引き出され、次に接着剤塗布器１４８を通過した後、最終ローラー１５０に到達し、次にそのローラー１５０がタバコウェブ６６のリボンをガーニチャーベルト１４２の経路に導く。
【０１２７】
同様に、オーバーラップ７１の連続リボンが、全体を１５４で表す、リボン７１の弛緩及び／又は緊張を調節する装置を通じてボビン１５２から引き出され、複数の接着剤塗布器１５６次いで最終ローラー１５８の周りを通過し、そのローラー１５８はオーバーラップ７１のリボンをガーニチャーベルト１４２の経路に導き、ガーニチャーベルト１４２とタバコウェブ６６の間に入れる。
【０１２８】
ガーニチャー１６０を通過中にタバコウェブ６６とオーバーラップ７１の連続リボンが間隔をあけて隔てた２アップタバコプラグ８０と２アップフリーフローフィルタープラグ７４の周りに折り曲げて連続ロッド１６２を製造し、次に、その連続ロッド１６２をDAPTC機械のカッターヘッドにおいて切断して、タバコロッド部分１６４を製造する。カッターヘッド１６６を配置して、２アップタバコプラグ８０を一つおきに切断して、その両端に１アップタバコプラグ８０を有しかつこれらタバコプラグ８０から間隔９１をおいて分離した２アップフリーフローフィルター７４を有する２アップタバコロッド１６４を製造する。その２アップタバコロッド１６４は、結合機の出口からドラムリンクアップアセンブリー２２０に送達され、そのドラムリンクアップアセンブリー２２０は該２アップタバコロッドを１／２に切断して単一長のタバコロッドを製造し、その切断されたタバコロッドをチッピング装置のアセンブリードラムに送達する。
【０１２９】
本発明の装置によれば、切断されたタバコロッドをチッピング機械のホッパーに入れる必要がなくなるので、このようなホッパーシステムを通じて輸送中に該タバコロッドに起こりうる損失が最小限になる。例えば、譲受人が本願と同じ米国特許第５６６６９７６号は４アップタバコロッドがトレイフィラーに送達され次にチッピング機械のホッパーに送られて、その４アップタバコロッドは一連のドラムによって輸送され、その４アップタバコロッドは２アップタバコロッドに切断され、次に１アップタバコロッドに切断される。このような装置は、該４アップタバコロッドを機械的摩耗にさらすのでタバコロッドを損傷することがある。本発明の装置は、該タバコロッドが製造される結合装置の出口がドラムリンクアップアセンブリーによって、チッピング機械に直接連結されているので、ホッパーがタバコロッドを受け取る必要がない。
【０１３０】
図７に示すDAPTC機械は、ドラムリンクアップアセンブリー２２０によってシガレットチッピング機械２００（図９に示す）にしっかりと連結されている。このドラムリンクアップアセンブリーは、複数のドラムを適切な配列で備えているとよい。タバコロッドに任意にレーザー通孔形成を行うことができる好ましい装置を図９に示す。DAPTC機とチッピング機械２００のこの接続によって、DAPTCからチッピング機械２００への円滑な転移を迅速かつ効率的な方式でできることが分かるであろう。
【０１３１】
図７のガーニチャー１６０に戻って図８Ａ〜８Ｅを特に参照すると、タバコロッド６０の各種部材がガーニチャー１６０を通じて引っ張られるにつれて折り曲げステップが進行して、タバコマット６６の連続リボン及びオーバーラップ７１の連続リボンが、かわるがわるに続く２アッププラグ８０と２アッププラグ７４の周りにラップされる。
【０１３２】
ここで図８Ａを参照すると、プラグ７４と８０、タバコウェブ６６及びオーバーラップ７１は、ガーニチャーベルト１４２に到達すると、圧縮ベルト１４１によって、お互いに及びガーニチャーベルト１４２に対し圧迫される。接着剤の連続ビーズ１７２が接着剤塗布器１４８によって塗布されて、タバコウェブ６６の連続リボンの中央領域又その周りに配置される。この接着剤のビーズ１７２が２アップタバコプラグ８０と２アップフリーフローフィルタープラグ７４を、タバコウェブ６６に固定する。
【０１３３】
さらに、ガーニチャー１６０においてタバコウェブ６６の連続リボンと接着することになるオーバーラップ７１の連続リボンの面１８０に一つの接着剤塗布器を使って接着剤の間欠的ビーズを付着させるか又は複数の接着剤塗布器１５６を使って接着剤の連続ビーズ１７４，１７６及び１７８を付着させることができる。接着剤のこれら「積層用ビーズ」１７４，１７６及び１７８は、タバコウェブ６６とオーバーラップ７１がガーニチャー１６０において２アッププラグ８０と７４の周りに折り曲げられるときに互いにわずかにスリップできるようにガーニチャー１６０に入る前に硬化させないことが好ましい。このように少なくともいくらかの「順応性（give）」を与えると、材料の破断と引き裂けが回避される。
【０１３４】
ここで図８Ｂと８Ｃを参照すると、ガーニチャー１６０は、タバコウェブ６６の連続リボンをオーバーラップ７１の連続リボンとともに、２アッププラグ７４と８０の周りに徐々に折り曲げる。タバコウェブ６６とオーバーラップ７１の相対的位置が互いにわずかずれて、その結果、プラグ７４と８０の一方の側にそってオーバーラップ７１の端縁部分１８２がタバコマット６６の隣接端縁をごくわずか、好ましくは約１ｍｍ程度越えて延出するが、一方、プラグ７４と８０の反対側にそって、オーバーラップ７１の端縁部分１８４がタバコウェブ６６の隣接端縁を少なくとも数ｍｍ越えて延出することに留意すべきである。このようにすると、図８Ｄに示すように、接着剤のビーズを接着剤塗布器１８６によって端縁部分１８４にそって塗布した後、図８Ｅに示すように、端縁部分１８４をプラグ７４と８０に対して完全に折り曲げて覆いシーム１８９を作ることができる。
【０１３５】
タバコウェブ６６はこのように折り曲げられて、その幅は、タバコウェブ６６がそのシーム１８８においてそれ自体オーバーラップしないように選択されることに留意すべきである。タバコウェブ６６のシーム１８８に又はその周りに接着剤を塗布しないで、タバコロッド構造体６０の構造に対する接着剤の塗布量を最小限にすることが好ましい。
【０１３６】
また、ガーニチャー１６０における２アッププラグ７４と８０の断面形態に対して４時、６時及び８時の位置に積層用接着剤ビーズ１７４，１７６及び１７８を配置することが有効であることも分かったのである。
【０１３７】
すべての接着剤ビーズ１７４，１７６，１７８，１７２及び１９０に用いる好ましい接着剤は、例えばNational Starchから入手できる液体デンプン接着剤である。接着剤のビーズ１９０は、タバコウェブ６６を、その完全に折り曲げられた状態に保持するのに充分に強力である。
【０１３８】
好ましい一実施態様によれば、結合装置の産物は２アップタバコロッドプラグ１６４であり、そのプラグ１６４は、図１０Ａと１０Ｂを参照して説明される方式で作動するように改変されたHauni Maxのようなシガレットチッピング機械２００の入口のドラムリンクアップアセンブリー２２０のキャッチドラム２２２に直接連結されている。改変Hauni Maxの好ましいレイアウトは図９に示してある。しかし、他のチッピング機械などを以下に述べるシガレット製造のステップを実行するためにアレンジすることができる。
【０１３９】
ここで図９と図１０Ａ〜１０Ｂを参照すると、チッピング機械２００のホッパー１９２が結合操作１９４の産物である４アップチッピングプラグ６２を受け取り（図１０Ａ）、チューブ状フィルターロッド製造機１９６からの２アップフリーフローフィルタープラグ９２ともう一つのフィルターロッド製造機１９８例えばＫＤＦ−２からの２アップマウスピースフィルタープラグ９４がプラグラップ８４とともに結合されて、前記４アップチッピングプラグ６２（四つのピースに切断されると、各々フリーフローフィルター９２、マウスピースフィルター９４及びプラグラップ８４を含んでいる四つのチッピング６２を提供するプラグ）が製造される。その４アップチッピングプラグ６２は、適切な送達装置によって、チッピング機械２００のホッパー１９２に送達される。
【０１４０】
図９に示す機械２００の機械経路にそったそれぞれのドラムステーションを相互参照しながら、図１０Ａ〜１０Ｂに示すシガレットの構成要素の相対的な移動と位置を参照して、シガレット２３の好ましい製造方法のその後のステップをここで述べる。図１０Ａ〜１０Ｂには、機械２００中の同じ呼称のドラムに対応する呼称を有する破線が含まれている。
【０１４１】
２アップタバコロッド部分１６４は、結合装置からドラムリンクアップアセンブリー２２０に直接移送される。図９に示す実施態様では、２アップタバコロッドは、ドラムリンクアップアセンブリーのキャッチドラム２２２に移送される。該ドラムリンクアップアセンブリーのドラムは、タバコロッドを受容する溝と、タバコロッドを吸引によって保持することが要求されるドラムの妥当な位置の溝を減圧にする減圧装置を備えている。その減圧は、タバコロッドを隣りのドラムに移送するため放出することを要求されるドラムの妥当な位置で停止される。タバコロッドの一つのドラムから他のドラムへの移送を容易にするため、これらのドラムは逆方向に回転し、すなわち一つのドラム上で右回りで移動するタバコロッドは左回りに回転する隣接ドラムによって拾い上げられ、その後、タバコロッドは右回りに回転するドラムによって拾い上げられるなどである。
【０１４２】
図９に示すように、タバコロッド６０をキャッチドラム２２２から受け取る次の構成要素は移送ドラム２２４であり、このドラムはタバコロッドを次の構成要素へ移送する。移送ドラム２２４の主目的は、タバコロッド１６４を次の構成要素に移送されるように適正に配向させることである。該移送ドラムのもう一つの目的は、タバコロッドの所望の送達が各種ドラムの回転によって達成できるように、タバコロッドを適正に通過させることである。例えば、図９のドラム２３２は現在、左回りに回転している。
【０１４３】
次にタバコロッドは斜板ドラム２２６に移送される。この斜板ドラム２２６の主目的は、タバコロッドの芯出しをして、タバコロッドを適切に整列させた後に、次の構成要素に移送することである。続いて、タバコロッドは、タバコロッドに通孔を作るのに使用できるレーザードラム２２８に移送される。レーザードラム２２８は、使用者が要求するとおりに設定して、通孔を円周方向に又は縦方向に作ることができるが、好ましい方法では通孔は円周方向に配置される。通孔を作る上記目的を達成できるどんなタイプのレーザーシステムも使用できる。しかし、通孔は省略してもよくまたは他の適切な方法で作ってもよい。
【０１４４】
レーザードラム２２８を通過した後、タバコロッドはカッティングドラム２３０に移送され、そこでタバコロッドはカッター（図示せず）によって切断される。その好ましい装置では、タバコロッドは切断ドラム２３０の回転方向と逆の方向に回転する切断器で切断される。好ましくはこの切断器はタバコロッドを１／２に切断して、６４ｍｍの２アップタバコロッドから二つの３２ｍｍのタバコロッド６０，６０′にする。
【０１４５】
タバコロッド６０，６０′は、使用者の要望する長さに切断された後、分離ドラム２３２に移送される。分離ドラム２３２の主目的は、二つのタバコロッド６０，６０′を隔てて、二つのタバコロッド６０，６０′の間に間隔を作って、２アップチッピングプラグ６２をこれら二つのタバコロッド６０，６０′の間に配置できるようにすることである。
【０１４６】
該チッピングプラグは、該タバコプラグと次のようにして結合される。第一に、４アップチッピングプラグ６２をホッパー１９２から第三カッティングドラム２４２に送達し、次いで切断して二つの２アップチッピングプラグ２４０と２４０′にする。各２アップチッピングプラグ２４０は、一方の末端に１アップフリーフローフィルター９２を備え、中央に２アップマウスピースフィルター９４が配置され、そして２アップチッピングプラグ２４０の他方の末端にもう一つの１アップフリーフローフィルター９２を備えている。
【０１４７】
これら二つの２アップチッピングプラグ２４０と２４０′は次に、格付けドラム２４４で格付けされ次に整列ドラム２４６上に整列させる。これら整列させた２アップチッピングプラグ２４０と２４０′は次に加速ドラム２４８を通じてアセンブリードラム２３８の中央部分に移送されて、２アップチッピングプラグ２４０と２４０′は隔てられたタバコプラグ６０，６０′の対の間の中央に配置される。この操作が終わると、アセンブリードラム２３８の各溝の上に２アップチッピングプラグのフリーフローフィルター９２の自由末端がタバコロッド６０′の隔てられた対のフリーフローフィルター７４に対面する。
【０１４８】
次に、アセンブリードラム２３８に配置されている前記構成要素が斜板ドラム２５０に移送され、その外側レールが、関連する対のタバコロッド６０，６０′を押して、それらの間に配置されているそれぞれの２アップチッピングプラグ２４０と突き合わせる。その間に、チッピングペーパーの連続リボンがボビン２５４から引き出され、次いで、接着剤塗布器２５５を通じて導き、切断器２５７で切断してダブル幅のピース２５６にする。一旦、シガレット構成要素が該斜板によって位置決めされると、ダブル幅ピースのチッピングペーパー６４の端縁部分がそれぞれの２アップチッピングプラグ２４０と、対のタバコロッド６０，６０′の突き合わせ部分とに連結されて、これら要素の接続が始まり、２アップシガレットロッド２５２が形成される。次に、そのチッピング操作がチッピングペーパーのダブル幅ピース２５６を２アップシガレットロッド２５２の周りに転がすロールドラム２６０で続けられる。次にその２アップシガレットロッド２５２をドラム２６１に移送し、ドラム２６１において、複数の通孔を２アップシガレットロッド２５２に任意に作る。好ましい実施態様では、通孔２６３がレーザーシステムで作られる。通孔２６３はシガレットロッド２５２の周りの円周方向に配列され、そして好ましくは、シガレットの自由末端１５から４ｍｍ〜２０ｍｍ、例えば４〜１２ｍｍの任意の位置に配置され、その通孔はタバコプラグ８０に延びている。次にロッド２５２を最終カットドラム２６２で二つに切断して、ロッド２５２の各々から対のシガレット２３と２３′を製造する。ターニングドラム２６４において、シガレット２３のうちの一方をターンさせて、他方のシガレット２３′と整列させる。
【０１４９】
チッピング機械２００で製造したシガレット２３の連続流を次にパッカー２６６とカートナー２６８に導き、最後にケースパッカー２７０に導き、製造工場から出荷される。
【０１５０】
タバコロッドをフィルターロッドに取り付ける前及び／又は後にタバコロッドに通孔をつけるのに、どんなタイプの通孔形成システムも使用できることは分かるであろう。好ましい通孔形成システムはレーザー通孔形成システムであり、多数の形態のこのシステムが市販されている。図１１は、ドイツ、ハンブルグに所在のHauni Maschinenbau ＡＧが市販しているHauni ５００レーザー通孔形成システムの一部の側面斜視図を示す。本発明によれば、上記レーザーシステムを使用し、結合装置とチッピング装置の間に配置されたドラムリンクアップアセンブリー２２０内の位置で、タバコロッドを焼き抜いて通孔を作ることができる。さらに、もう一つのHauni ５００レーザーシステムを使用して、チッピング装置の出口近くに位置する完成されたシガレットのタバコロッドに通孔を焼き抜いて形成することができる。
【０１５１】
図１１に示すように、レーザー通孔形成装置２９８は、レーザー通孔形成ドラム２２８、タバコロッド（又はレーザー通孔形成装置がチッピング装置内に配置されている場合の完成されたシガレット）を保持する溝３０２、溝３０２内に位置しているロッド／シガレットを押しつけて、そのロッド／シガレットを該溝の第一部分から第二部分へ転がすローリングカム３０４（図１３参照）、及び一つのレーザービームを二つのレーザービームに分割して、タバコロッド／シガレットの二つの部位に通孔を形成するレーザービーム配向装置３０６を備えている。ドラムリンクアップ装置２２０を通過する２アップタバコロッド（又は完成シガレットのタバコロッド）の通孔を焼き抜いて作るのに好ましい部位は、タバコプラグ８０が配置されているタバコロッドの末端から４〜２０ｍｍはなれた位置の領域である。図６を参照すると、このようにして形成された通孔２６３は、タバコロッドの外側オーバーラップ７１、タバコマット６６、タバコプラグ８０を囲むオーバーラップ８４を貫通してタバコプラグ８０に達している。
【０１５２】
図１２は、図１１に示す装置の斜視図であるが、反対側から見た図である。図１２に示すように、レーザービーム配向装置３０６は、複数のビームを個々のタバコロッド１６４に集中させる集中装置３０８を備えている。集中装置３０８のさらなる詳細は図１３と１４に見ることができる。図１３に示すように、集中装置は、タバコロッド１６４がその軸線を軸として、ローリングカム３０４によって、溝３０２の表面にそって転がっているとき、そのタバコロッド１６４に集束レーザービーム３１０を当てる。そのレーザー（図示せず）は制御器（図示せず）によって駆動され、その制御器は、タバコロッドが溝の中で転がっている間、パルスビームを送達し、その後、次のシガレットロッドがビームで通孔を形成するのに適切な位置にくるまでビームを止めるようにプログラムされている。図１４は、レーザー（図示せず）からのビーム３１２、ビーム３１２の一部分を第一レンズ３１６に偏向させる第一ミラー３１４、及びビーム３１２の第二部分を第二レンズ３２０に偏向させる第二ミラー３１８を示す。その結果、図１４に示すビームスプリッターは、２アップタバコロッド１６４の自由末端に近い位置に一対のビームを当てる。
【０１５３】
上記レーザーシステムは、タバコロッドに、どんな所望の通孔パターンでも提供するように設定することができる。好ましい一実施態様によれば、レーザーは、幅が約０．０６ｍｍの通孔１２〜２４個を各タバコロッドの外面に焼き抜くようにプログラムされている。これら通孔はタバコロッドの周囲に延びる単一列又は複数列で設けることができるので、レーザーのパルス幅の長さ（レーザーがパルスサイクルの「ｏｎ」部分にある時間の長さ）に応じて、通孔の円周方向の長さを変えることができる。さらに、上記単一又は複数の列は、タバコロッドにそって縦方向に間隔をおいた位置に設けることができる。例えば、一列の通孔をタバコロッドの末端から約４ｍｍ離れた位置に設けそしてもう一つの列の通孔を該末端から約７〜１２ｍｍ離れた位置に設けることができる。さらに、焦点がタバコロッドの内側になるようにビームを集束することによって、一対の隣合った通孔をレーザーの各パルス中、焼き抜いてタバコロッドに作ることができる。すなわちこのように集束された単一ビームは、タバコロッドの周りに延びる通孔二重列を設けることができる。
【０１５４】
操作パラメーターによって、前記レーザーシステムは、１分間当たり４０００本以上のロッド／シガレットを生産できる速度で、タバコロッドがドラムリンクアップアセンブリーを通り抜ける間に、タバコロッドの外層に通孔を形成することが可能で、所望のパターンの通孔を設けることができなければならない。一例として、パルス持続時間が１０００μｓの３００ワットレーザーは、パルス幅２００〜４００μｓ（レーザーがパルス持続時間中「ｏｎ」である時間の長さ）で作動して、１分間当たり５０００本のシガレットを生産するのに充分な速度でドラムリンクアップアセンブリーを通り抜ける２アップタバコロッドに一列又は二重列の通孔を達成することができる。このようなシステムで、各列に１２個の通孔を有し、合計２４個の通孔を有する二重列通孔をパルス幅４００μｓを使用して達成できる。しかし、利用される実電力の設定は、特定のレーザーシステムと、それに関連するセットアップによって決まる。
【０１５５】
図１５は、結合装置（DAPTC）４００、リンクアップ４０２、第一レーザー通孔形成ステーション４０４、チッピング装置（MAX S）４０６、第二レーザー通孔形成ステーション４０８及び仕上げ処理済シガレットを移送し、積載し、次いで包装するための輸送装置４１０の図式レイアウトである。図１５に示すように、DAPTC４００は、タバコロッドがチッピング装置内でフィルターロッドに取り付けられる方向に対し直角の方向にタバコロッドを運ぶ。
【０１５６】
本発明は、その精神又は必須の特性から逸脱することなく他の特定の形態及び方法で具体化できると解すべきである。例えば、切断操作と切り込み操作を再構成して、異なる倍数のプラグを切断することができる。本願の開示は特定の機械を好ましいものとして指定しているが、当業技術者は、これらの教示を詳しく知れば、開示されたプロセスを実施するため他の機械を選択できるであろう。その上に、特定のプラグ構造体は、チューブ状プラグを中央部分が充填されたプラグと取り替えるなどして変えることができる。したがって、本発明を好ましい実施態様によって例示し説明したが、本願の特許請求の範囲に記載されている本発明から逸脱することなく、変形及び変更を行うことができることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の好ましい実施態様の喫煙システムの斜視図である。
【図２】  図１に示す喫煙システムであって、喫煙が終わってシガレットがライターから取り出された喫煙システムの斜視図である。
【図３】  図３Ａは波形ヘアピン発熱体と好ましい空気供給システムの部分を含む、図１に示すヒーター取り付け具の一部分の詳細部分斜視図であり、図３Ｂは図３Ａに示す波形ヘアピン発熱体を含む好ましいヒーター取付具の側断面図であり、図３Ｃは図６に示すヒーター取付具中に挿入された図４に示すシガレットの側面図であり、該取付具は断面図で示してある。
【図４】  図１に示すシガレットの好ましい実施態様の詳細斜視図であり、シガレットの特定の構成要素は一部分分解して示してある。
【図５】  図１と図２に示すライターの好ましい制御回路の図式ブロック線図である。
【図６】  シガレットの自由末端がライター内の止め子と接触している図４に示すシガレットの側断面図である。
【図７】  図４に示すシガレットの好ましい製造方法による、該シガレットのタバコロッド部分の好ましい製造工程におけるステップと装置の説明図である。
【図８】  図８Ａ〜８Ｅはそれぞれ、図４に示すシガレットの構成要素がガーニチャーを通過するときの図７のガーニチャーにおける線Ａ−Ａ〜Ｅ−Ｅによる連続断面図である。
【図９】  図７に示す工程にしたがって製造されるタバコロッド部分にフィルターチッピングを取り付けるように構成されているチッピング装置の線図である。
【図１０】  図４に示すタイプのシガレットの好ましい製造方法のチッピング操作を実施している間のシガレットピースの相対的移動と配置を示す線図である。
【図１１】  本発明にしたがって、タバコロッドに通孔を焼き抜いて作るのに使用できるレーザー通孔形成装置の斜視側面図である。
【図１２】  図１１に示す装置をその反対側から見た斜視図である。
【図１３】  図１１に示す装置の一部分の断面図である。
【図１４】  図１１に示す装置で使用できるビーム分割装置の断面図である。
【図１５】  本発明の移送装置によって、チッピング装置に直接連結された結合装置を示す図式線図である。
【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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