(57)【要約】シガレットのためのフィルタアセンブリは、チャコールフィルタ要素（１０）及びプレーンフィルタ要素（１２）を有するデュアルフィルタ（６）と、穿孔領域（２４）を有するチップペーパ（８）とを含み、デュアルフィルタ（６）はプレーンフィルタ要素（１２）のフィルタ材（１４）内への通気量ＶＦＳを穿孔領域２４よりも支配的に決定する通気度決定バンドを有し、この通気度決定バンドはフィルタ要素（１０，１２）の内側包材（１６）又は外側包材（１８）から形成された低通気率層と、この低通気率層を囲む空気層（２２）とを含む。
2004066761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シガレットのためのフィルタアセンブリであって、前記フィルタアセンブリはシガレットに接続されるべき一端と、吸口端とを有する、前記フィルタアセンブリは、
円筒状のフィルタであって、シガレットのたばこ煙を濾過可能なフィルタ材及び前記フィルタ材を囲み且つ前記フィルタの外周面を形成する通気性の外層を含む、フィルタと、
前記フィルタに巻付けられ、前記シガレットに前記フィルタを接続するためのチップペーパであって、前記フィルタの外周面を囲み、且つ、前記フィルタに向けて外気を流入させる穿孔領域を有する、チップペーパと、
前記チップペーパと前記フィルタ材との間に形成された管状の通気度決定バンドであって、前記フィルタの全長に亘って延び、且つ、前記シガレットの喫煙時、前記穿孔領域よりも前記フィルタ材への外気の通気量を支配的に決定する通気度を有する、通気度決定バンドと
を備える。
【請求項２】
請求項１のフィルタアセンブリにおいて、
前記穿孔領域は、前記チップペーパに形成された少なくとも１つの穿孔列を含み、前記穿孔列は、前記フィルタの周方向に間隔を存して並ぶ複数の穿孔を有する。
【請求項３】
請求項２のフィルタアセンブリにおいて、
前記フィルタアセンブリの前記一端が閉塞された状態で前記フィルタアセンブリの前記吸口端から空気が吸引されるときに、前記穿孔領域から前記通気度決定バンドを通じて前記フィルタ材内に流入する外気の通気量に関し、
前記穿孔領域が塞がれていない場合での通気量がＶＦＮ、前記穿孔領域が５０％だけ塞がれた場合での通気量がＶＦＢで表されるとき、前記通気度決定バンドは、通気量ＶＦＢが前記通気量ＶＦＮの６０％〜９０％に維持されるような通気度を有する。
【請求項４】
請求項３のフィルタアセンブリにおいて、
前記フィルタアセンブリが前記通気度決定バンドの外側を囲み且つ前記穿孔領域を含んだ外側部分と、前記通気度決定バンドから前記フィルタ材までの内側部分とに区分され、且つ、前記外側及び内側部分の通気抵抗がそれぞれＲ１，Ｒ２で表されるとき、これら通気抵抗の比Ｒ１／Ｒ２は２以下に設定されている。
【請求項５】
請求項３のフィルタアセンブリにおいて、
前記フィルタアセンブリが前記通気度決定バンドの外側を囲み且つ前記穿孔領域を含んだ外側部分と、前記通気度決定バンドから前記フィルタ材までの内側部分とに区分され、且つ、前記外側及び内側部分の通気度がそれぞれＱ１，Ｑ２で表されるとき、これら通気度の偏差ΔＱ＝Ｑ１−Ｑ２は、−２０００〜４０００コレスタユニットの範囲にある。
【請求項６】
請求項３のフィルタアセンブリにおいて、
前記内側部分は前記通気度決定バンドのみから形成され、
前記通気度決定バンドは、前記フィルタ材を棒状に包み込む前記外層としての包材と、前記包材を囲む空間層とを含む。
【請求項７】
請求項３のフィルタアセンブリにおいて、
前記内側部分は前記通気度決定バンドのみから形成され、
前記通気度決定バンドは、前記フィルタ材の外周面を熱成形して得られ、前記外層としての外皮層と、前記外皮層を囲む前記空間層とを含む。
【請求項８】
請求項３のフィルタアセンブリにおいて、
前記フィルタは、
シガレットの軸線方向にタンデムに配置された第１種及び第２種フィルタ要素であって、各フィルタ要素がフィルタ材と、このフィルタ材を包み込む内側包材とを有する、第１種及び第２種フィルタ要素と、
前記第１種及び第２種フィルタ要素に巻付けられ、これらフィルタ要素を接続する外側包材と、
を含む。
【請求項９】
請求項８のフィルタアセンブリにおいて、
前記通気度決定バンドは、前記内側包材と、前記内側包材と前記外側包材との間に確保された空気層とを含む。
【請求項１０】
請求項９のフィルタアセンブリにおいて、
前記穿孔領域により決定される前記チップペーパの通気抵抗と前記外側包材の通気抵抗との合成の通気抵抗をＲ１、前記内側包材の通気抵抗をＲ２としたとき、これら通気抵抗の比Ｒ１／Ｒ２は２以下に設定されている。
【請求項１１】
請求項９のフィルタアセンブリにおいて、
前記穿孔領域により決定される前記チップペーパの通気度と前記外側包材の通気度との合成の通気度をＱ１、前記内側包材の通気度をＱ２としたとき、これら通気度の偏差ΔＱ＝Ｑ１−Ｑ２は、−２０００〜４０００コレスタユニットの範囲にある。
【請求項１２】
請求項１１のフィルタアセンブリにおいて、
通気度Ｑ１は通気度Ｑ２により高い。
【請求項１３】
請求項１２のフィルタアセンブリにおいて、
通気度Ｑ２は、１００〜５０００コレクタユニットの範囲にある。
【請求項１４】
請求項８のフィルタアセンブリにおいて、
前記通気度決定バンドは、前記外側包材と、前記外側包材と前記チップペーパとの間に確保された空気層とを含む。
【請求項１５】
請求項１４のフィルタアセンブリにおいて、
前記穿孔領域により決定される前記チップペーパの通気抵抗をＲ１、前記外側包材の通気抵抗と前記内側包材の通気抵抗との合成の通気抵抗をＲ２としたとき、これら通気抵抗の比Ｒ１／Ｒ２は２以下に設定されている。
【請求項１６】
請求項８のフィルタアセンブリにおいて、
前記穿孔領域により決定される前記チップペーパの通気度と前記外側包材の通気度との合成の通気度をＱ１、前記内側包材の通気度をＱ２としたとき、これら通気度の偏差ΔＱ＝Ｑ１−Ｑ２は、−２０００〜４０００コレスタユニットの範囲にある。
【請求項１７】
請求項１６のフィルタアセンブリにおいて、
通気度Ｑ１は通気度Ｑ２により高い。
【請求項１８】
請求項１６のフィルタアセンブリにおいて、
通気度Ｑ２は、１００〜５０００コレクタユニットの範囲にある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、シガレットの主流煙を濾過するフィルタアセンブリに係わり、特に外気の流入が許容されたシガレットためのフィルタアセンブリに関する。
【背景技術】  この種のフィルタアセンブリはシガレットに接続される一端と、吸口端とを備える。より詳しくは、フィルタアセンブリは円筒状のフィルタを含み、このフィルタはロッド形状のフィルタ材と、このフィルタ材を包み込んだ包材と有する。フィルタアセンブリは、フィルタをシガレットに接続するためのチップペーパを更に含む。このチップペーパはフィルタ及びシガレットに巻付けられ、シガレットの軸線方向でみてフィルタアセンブリの吸口端からシガレットの一端部まで延びている。
例えば特許第３１９４５８０号明細書に開示されたチップペーパは複数の穿孔列を有し、これら穿孔列はフィルタの周方向に間隔を存して並ぶ複数の小孔から形成されている。この場合、フィルタの包材は高い通気度を有する。
チップペーパが上述の穿孔列を備えていれば、フィルタシガレットの喫煙時、シガレットからの主流煙がフィルタ内を通過すると同時に、外気がチップペーパの穿孔列から包材を通過してフィルタ内に流入する。フィルタ内に流入した外気はフィルタ内の主流煙を希釈することから、喫煙者は希釈された主流煙を吸い込むことになり、シガレット本来の香喫味を損なうことなく、軽味のある喫煙フィーリングを楽しむことができる。
上述の説明から明らかなように、シガレットの喫煙フィーリングの軽重は穿孔列の開度、つまり、フィルタ内に流入する外気の通気量により大きく影響され、この通気量は喫煙フィーリングの軽重を決定する重要な要因となる。しかしながら、喫煙時、フィルタアセンブリが喫煙者の指間に挟まれ、これら指が穿孔列を部分的に塞いでしまうことがある。このような状況では、穿孔列の開度が減少し、主流煙の所期の希釈効果、即ち、所望の喫煙フィーリングが得られない。
【発明の開示】
本発明の目的は、喫煙時、フィルタアセンブリの穿孔列が部分的に塞がれても、フィルタ内に流入すべき外気の通気量の減少を抑制でき、喫煙者に所期の喫煙フィーリングや香喫味を与えることができるシガレットのためのフィルタアセンブリを提供することある。
上述の目的を達成するため、本発明のフィルタアセンブリは、
円筒状のフィルタであって、シガレットのたばこ煙を濾過可能なフィルタ材及びフィルタ材を囲み且つフィルタの外周面を形成する通気性の外層を含む、フィルタと、
フィルタに巻付けられ、シガレットにフィルタを接続するためのチップペーパであって、フィルタの外周面を囲み、且つ、フィルタに向けて外気を流入させる穿孔領域を有する、チップペーパと、
チップペーパとフィルタ材との間に形成された管状の通気度決定バンドであって、シガレットの喫煙時、穿孔領域よりもフィルタ材への外気の通気量を支配的に決定する通気度を有する、通気度決定バンドと
を備える。
上述のフィルタアセンブリによれば、フィルタ内への外気の流入量、即ち、フィルタアセンブリの通気量が通気度決定バンドにより実質的に決定される。それ故、喫煙時、チップペーパの穿孔領域が喫煙者の指により部分的に塞がれても、フィルタアセンブリの通気量が大きく変動することはない。この結果、本発明のフィルタアセンブリは、喫煙者の喫煙行動に左右されることなく、シガレットパックに表示されたシガレットのＴＮ値を実質的に維持するのみならず、所期の喫煙フィーリングや香喫味を喫煙者に提供することができる。
具体的には、穿孔領域は、チップペーパに形成された少なくとも１つの穿孔列を含み、この穿孔列はフィルタの周方向に間隔を存して並ぶ複数の穿孔を有する。
フィルタアセンブリのシガレット側の一端が閉塞された状態で、その吸口端から空気が吸引されるときに、穿孔領域から通気度決定バンドを通じてフィルタ材内に流入する外気の通気量に関し、穿孔領域が塞がれていない場合及び穿孔領域が５０％塞がれた場合での通気量をそれぞれＶＦＮ，ＶＦＢで表した場合、通気度決定バンドは、通気量ＶＦＢが通気量ＶＦＮの６０％〜９０％に維持されるような通気度を有する。
上述したように穿孔領域が５０％閉塞されたとしても、フィルタアセンブリ内への外気の流入量つまり通気量は十分に確保され、実際のＴＮ値が表示値から大きく逸脱することはない。
具体的には、フィルタアセンブリが、通気度決定バンドの外側を囲み且つ穿孔領域を含んだ外側部分と、通気度決定バンドからフィルタ材までの内側部分とに区分され、且つ、外側及び内側部分の通気抵抗がそれぞれＲ１，Ｒ２で表されるとき、これら通気抵抗の比Ｒ１／Ｒ２は２以下に設定されている。
換言すれば、外側及び内側部分の通気度がそれぞれＱ１，Ｑ２で表されるとき、これら通気度Ｑ１，Ｑ２の偏差ΔＱ（＝Ｑ１−Ｑ２）は、−２０００〜４０００コレスタユニット（ＣＵ：ＣＯＲＥＳＴＡ  Ｕｎｉｔ）の範囲にある。
上述したように通気抵抗の比及び通気度の偏差が設定されていれば、通気度決定バンドがフィルタ材内への外気の導入をリタードさせるので、たとえチップペーパの穿孔領域が部分的に閉塞されていても、フィルタアセンブリの通気量の変動は効果的に抑制される。
フィルタがいわゆるプレーンフィルタのみから形成されるとき、フィルタアセンブリの外側部分はチップペーパから形成され、フィルタアセンブリの内側部分は通気度決定バンドのみから形成される。この場合、通気度決定バンドは、フィルタ材を棒状に包み込む前記外層としての包材と、この包材とチップペーパとの間に確保された空間層とを含む。
一方、フィルタはプレーンフィルタの一種であるノンランプフィルタに置換可能である。この場合、フィルタはその外層として、フィルタ材を熱成形して得られた外皮層を有する。
更に、フィルタはいわゆるデュアルフィルタであってもよく、このデュアルフィルタは、シガレットの軸線方向にタンデムに配置された第１種及び第２種フィルタ要素であって、各フィルタ要素がフィルタ材と、このフィルタ材を包み込む内側包材とを有する、第１種及び第２種フィルタ要素と、第１種及び第２種フィルタ要素に巻付けられ、これらフィルタ要素を接続する外側包材とを含む。
具体的には、第１種及び第２種フィルタ要素の少なくとも一方は、シガレットの主流煙のための改善材として、例えばチャコール粒子等の添加材を含むことができる。
上述したデュアルフィルタの場合、通気度決定バンドは、内側包材及び外側包材の一方を含んでいる。通気度決定バンドが内側包材を含む場合、フィルタアセンブリの外側部分はチップペーパ及び外側包材から形成され、フィルタアセンブリの内側部分は内側包材のみから形成される。これに対し、通気度決定バンドが外側包材を含む場合、フィルタアセンブリの外側部分はチップペーパのみから形成され、フィルタアセンブリの内側部分は外側包材及び内側包材から形成される。
上述の何れの場合にも、通気度決定バンドは内側包材又は外側包材を外側から囲む空間層を更に含んでいるのが好ましい。具体的には、デュアルフィルタの空気層は内側包材と外側包材との間、又は、外側包材とチップペーパとの間に確保される。
付け加えれば、上述したプレーンフィルタ及びデュアルフィルタ内の空間層は少なくとも４０μｍの層厚みを有しているのが好ましい。
また、前述した外側部分の通気度Ｑ１は内側部分の通気度Ｑ２よりも高い方が好ましく、この場合、通気度決定バンドの一部を形成する内側包材又は外側包材の通気度は、１００〜５０００ＣＵの範囲から選択される。
【図面の簡単な説明】  第１図は、一実施例のフィルタアセンブリを破断して示した斜視図、
第２図は、第１図のデュアルフィルタを概略的に示した縦断面図、
第３図は、変形例のデュアルフィルタを概略的に示した縦断面図、
第４図及び第５図は、通常のデュアルフィルタの内部構造と等価な電気回路図、
第６図及び第７図は、本発明のデュアルフィルタの内部構造と等価な電気回路図、
第８図及び第９図はそれぞれ第４図及び第５図に対応し、外気の流入状態を視覚的に示した図、
第１０図及び第１１図はそれぞれ第６図及び第７図に対応し、外気の流入状態を視覚的に示した図、
第１２図は、通気抵抗の比Ｒ１／Ｒ２に対するフィルタアセンブリの通気量偏差ΔＶＦを示したグラフ、
第１３図は、フィルタアセンブリの通気量ＶＦＳに対する包材の通気度を表したグラフ、
第１４図は、プレーンフィルタの一部を概略的に示した縦断面図、
第１５図は、ノンラップフィルタの一部を概略的に示した縦断面図。
【発明を実施するための最良の形態】  第１図のフィルタシガレットは、シガレット２と、このシガレット２の一端に接続されたフィルタアセンブリ４とを備える。
より詳しくは、フィルタアセンブリ４は、デュアルフィルタ６と、このデュアルフィルタ６をシガレット２に接続するチップペーパ８とを含み、デュアルフィルタ６はシガレット２の一端に隣接したチャコールフィルタ要素１０と、チャコールフィルタ要素１０に隣接したプレーンフィルタ要素１２とを有し、これら要素１０，１２はタンデムに配置されている。
フィルタ要素１０，１２は、繊維状のフィルタ材１４と、このフィルタ材１４を円筒状に包み込む内側包材１６とを有し、この内側包材１６はシームを有する。このシームは内側包材１６の両端縁を互いに糊を介して重ね合わせて形成され、両端縁は接着されている。チャコールフィルタ要素１０のフィルタ材１４は多数のチャコール粒子（図示しない）を含み、これらチャコール粒子はフィルタ材１４中に一様に分布されている。これに対し、プレーンフィルタ要素１２のフィルタ材１４はチャコール粒子を含んでいない。
デュアルフィルタ６は外側包材１８を更に含み、この外側包材１８はフィルタ要素１０，１２を一体的に接続している。外側包材１８はフィルタ要素１０，１２を巻付けられ、互いに糊を介して重ね合わされた両端縁、即ち、シームを有する。
第１図に示されるように、外側包材１８と内側包材１６との間には空間層２２が確保されている。この空間層２２は外側包材１８と内側包材１６との間にスペーサを配置することにより形成されている。
ここで、スペーサは、外側包材１８の内面及び／又は内側包材１６の外面に形成されたエンボス面、又は、外側包材１８と内側包材１６との間に配置された糊層を含む。スペーサとしての糊層は、内側包材１６の全域に亘って空間層２２を存在させるべく、所望のパターンに従って形成される。
第１図のフィルタシガレットの場合、外側包材１８の内面がエンボス面として形成され、これにより、空間層２２はフィルタ要素１０，１２の外周面全域に亘って拡がることができる。空間層２２の層厚は４０μｍ以上の層厚、より好ましくは６０μｍ以上である。
更に、前述したチップペーパ８は穿孔領域２４を含む。第１図から明らかなように、穿孔領域２４は複数の穿孔列２６を有し、これ穿孔列２６はプレーンフィルタ要素１２の外側に配置されている。各穿孔列２６は多数の穿孔から形成され、これら穿孔はフィルタアセンブリ４の全周に亘り、所定間隔を存して形成されている。
チップペーパ８は穿孔領域２４を除き、デュアルフィルタ６及びシガレット２の外周面に２つの環状の糊層を介して接着されている。より詳しくは、一方の糊層２８ａはフィルタシガレットの吸口端側に位置付けられ、デュアルフィルタ６とチップペーパ８とを接続する。他方の糊層２８ｂはデュアルフィルタ６からシガレット２の一端部に亘り、チップペーパ８をデュアルフィルタ６及びシガレット２にそれぞれ接続する。チップペーパ８は空気を実質的に通過させないので、チップペーパ８の通気度は穿孔領域２４、即ち、穿孔列２６の開口面積により決定される。
内側包材１６は、外側包材１８に比べて十分に低い通気度を有した低通気率層として形成されている。換言すれば、第２図に示されるように内側包材１６は空気層２２と協働して通気度決定バンドを形成し、この場合、通気度決定バンドの外側を囲むフィルタアセンブリ４の外側バンドは、外側包材１８及びチップペーパ８から形成される。
フィルタシガレットの喫煙時、通気度決定バンドは、外部からデュアルフィルタ６内、即ち、プレーンフィルタ要素１２のフィルタ材１４内に流入する外気の通気量ＶＦＳ（シガレットの主流煙に対する希釈空気量）を外側バント、即ち、外側包材１８及び穿孔領域２４よりも支配的に決定する。
これに対し、通常のフィルタアセンブリの通気量ＶＦＳは、フィルタ材の外側を囲むバンドにより支配的に決定される。より詳しくは、ここでのバンドは穿孔領域、内側及び外側包材を含み、これら穿孔領域、内側及び外側包材の通気度は、フィルタアセンブリに要求される通気量ＶＦＳに応じてそれぞれ決定される。具体的には、穿孔領域（チップペーパ）の通気度は２００〜４２００ＣＵの範囲から選択され、内側及び外側包材の通気度は穿孔領域の通気度よりも高い通気度をそれぞれ有し、例えば１３００〜３００００ＣＵの範囲から選択されている。
本発明のフィルタアセンブリ４の場合、通気度決定バンド、即ち、低通気率層としての内側包材１６の通気度ＱＩＷ（＝Ｑ２）は通常のフィルタアセンブリに使用されている内側包材の通気度（例えば、１００００ＣＵ程度）よりも低く、フィルタアセンブリに要求される通気量ＶＦＳに応じて１００〜５０００ＣＵの範囲から選択される。
一方、外側バンドの通気度ＱＢ（穿孔領域２４及び外側包材１８のそれぞれの通気度に基づいて決定される合成通気度）は、通気度ＱＢ（＝Ｑ１）と通気度ＱＩＷとの間の偏差ΔＱ（＝ＱＢ−ＱＩＷ）が−２０００〜４０００ＣＵとなるように選択される。
この場合、外側バンドの通気度ＱＢは内側包材１６の通気度ＱＩＷよりも高い方が望ましい。
以下の表１は、フィルタアセンブリ４に要求される通気量ＶＦＳに対し、内側包材１６の通気度ＱＩＷ及び外側バンドの通気度ＱＢの選択範囲を具体的に示す。
2004066761.tif 000003
内側包材１６が低通気率層として形成される場合、外側包材１８の通気度ＱＯＷは可能な限り高い方が望ましい。例えば、第１図のフィルタアセンブリ４の外側包材１８の通気度ＱＯＷは例えば３００００ＣＵである。この場合、穿孔領域２４の通気度ＱＴが外側バンドの通気度ＱＢを実質的に決定する。
上述したフィルタアセンブリ４を備えたフィルタシガレットが喫煙されるとき、喫煙者の指が穿孔領域２４を部分的に塞いでいると仮定する。
この場合、第２図に示されるように、穿孔領域２４の残り部分からフィルタアセンブリ４内に流入しようとする外気は外側包材１８に衝突する。しかしながら、外側包材１８の通気度ＱＯＷが高いので、外気は外側包材１８の存在に拘わらず、外側包材１８を円滑に通過し、空間層２２に導入される。この後、外気は空間層２２から内側包材１６、即ち、低通気率層を更に通過し、プレーンフィルタ要素１２のフィルタ材１４内に導かれ、シガレット２の主流煙を希釈する。
前述したように内側包材１６の通気度ＱＩＷが通常の内側包材の通気度よりも低いので、空間層２２からフィルタ材１４内への外気の導入は内側包材１６によりリタードされる。それ故、空間層２２内に導入された外気が空間層２２内を通じて内側包材１６の外面全域に拡がるので、第２図中の矢印で示されるように、外気は内側包材１６のほぼ全域を通過し、フィルタ材１４内に導入される。
上述の説明から明らかなようにフィルタアセンブリ内への通気量ＶＦＳは低通気率層としての内側包材１６により実質的に決定され、そして、チップペーパ８の穿孔領域２４が部分的に塞がれているか否かは通気量ＶＦＳに殆ど影響しない。この結果、フィルタアセンブリ４の通気量ＶＦＳ（希釈空気量）が安定して維持され、フィルタシガレットの喫煙フィーリングや香喫味が不所望に変化することはない。
第３図に示されているように、本発明のフィルタアセンブリ４は、内側包材１６の代わりに低通気率層としての外側包材１８を含むことができる。この場合、空間層２２は、チップペーパ８と外側包材１８との間に確保されている。空気層２２は前述したエンボス面がチップペーパ８の内面又は外側包材１８の外面に形成されるか、又は、前述した糊層がチップペーパ８と外側包材１８との間に配置されることにより確保される。
外側包材１８が低通気率層として形成される場合、フィルタアセンブリ４の通気度決定バンドは、空気層２２、外側包材１８及び内側包材１６から形成され、通気度決定バンドを囲む外側バンドは、穿孔領域２４を有するチップペーパ８から形成される。この場合、内側包材１６は可能な限り高い通気度、例えば３００００ＣＵの通気度ＱＩＷを有し、通気度決定バンドの通気度に実質的に影響を与えることはない。従って、通気度決定バンドの通気度は外側包材１８の通気度ＱＯＷにより実質的に決定される。
外側包材１８の通気度ＱＯＷは、穿孔領域２４の通気度ＱＴと通気度ＱＯＷとの間の偏差ΔＱ（＝ＱＴ−ＱＯＷ）が−２０００〜４０００ＣＵの範囲内にあるように、１００〜５０００ＣＵから選択され、通常のフィルタアセンブリに使用される外側包材の通気度（例えば、１００００ＣＵ程度）よりも低い。なお、この場合にも、通気度ＱＴは通気度ＱＯＷよりも大きい方が望ましい。
具体的には、第３図のフィルタアセンブリの場合、外側包材１８の通気度ＱＯＷや、穿孔領域２４の通気度ＱＴは以下の表２の範囲からそれぞれ選択される。
2004066761.tif 000004
第３図のフィルタアセンブリを備えたフィルタシガレットの喫煙時、チップペーパ８の穿孔領域２４が部分的に塞がれていると仮定する。
この場合、外側包材１８の通気度ＱＯＷが低いことから、穿孔領域２４の残り部分から空間層２２を通じて外側包材１８を通過しようとする外気は外側包材１８よりリタードされる。それ故、外気は空気層２２内を外側包材１８の外面全域に亘って拡がり、そして、外側包材１８の全域を通過し、内側包材１６に到達する。前述したように内側包材１６の通気度ＱＩＷは非常に高いので、外側包材１８を通過した外気は内側包材１６の存在に拘わらず、内側包材１６を通過し、フィルタ材１４内に導入される。
この結果、第３図のフィルタアセンブリにあっても、通気量ＶＦＳは、チップペーパ８の穿孔領域２４が部分的に塞がれているか否かに拘わらず、外側包材１８の通気度ＱＯＷにより実質的に決定され、主流煙に対する希釈空気量、即ち、通気量ＶＦＳが大きく変化することはない。
以下の表３は、通常のフィルタアセンブリを有するフィルタシガレット（比較例Ｃ）、本発明の第２図のフィルタアセンブリを有するフィルタシガレット（実施例Ｅ１）及び本発明の第３図のフィルタアセンブリを有するフィルタシガレット（実施例Ｅ２）について、穿孔領域２４の閉塞の有無と、通気量ＶＦＮ，ＶＦＢとの関係をそれぞれ示す。
2004066761.tif 000005
表３中、
ＴＰ：    チップペーパ
Ｄ：      チップペーパにおける穿孔の孔径
ＱＯＷ：  外側包材の通気度
ＱＩＷ：  内側包材の通気度
ＡＬ：    空気層
Ｇ：      比較例Ｃにおける内側包材と外側包材との間の間隙
ＦＡ：    フィルタアセンブリ
ＱＡＮ：  穿孔領域が塞がれていないノーマル状態でのフィルタアセンブリの通気度
ＱＡＢ：  穿孔領域が５０％だけ塞がれたブロッキング状態でのフィルタアセンブリの通気度
ＭＲ：    通気度維持率（ＱＡＢ／ＱＡＮ）
ＶＦＮ：  穿孔領域がノーマルな状態でのフィルタアセンブリの通気量
ＶＢＦ：  穿孔領域がブロッキング状態でのフィルタアセンブリの通気量
ΔＶＦ：  通気量偏差（ＶＦＮ−ＶＦＢ）
を表す。
なお、通気度ＱＡＮ，ＱＡＢ及び通気量ＶＦＮ，ＶＦＢは、シガレット２側のフィルタアセンブリ４の端面が完全に閉塞された状態で、フィルタアセンブリ４の吸い口端から空気を吸引し、この際の穿孔領域２４からの空気流入量をそれぞれ測定することにより求められる。
また、比較例Ｃ、実施例Ｅ１，Ｅ２のシガレットは何れも、同一銘柄のフィルタシガレット（マイルドセブンスーパーライト（商標））のシガレットである。
表３から明らかなように、比較例Ｃの場合、チップペーパの穿孔領域が５０％塞がれると、通気度維持率ＭＲは５０％となり、フィルタアセンブリ内に穿孔領域を通じて流入する空気量は大きく減少する。この結果、通気量ＶＦＮと通気量ＶＦＢの間の通気量偏差ΔＶＦは２０．５％に増大する。
このことは、比較例Ｃの場合、チップペーパの通気度が内側及び外側包材の通気度に比べて非常に低いので、フィルタアセンブリの通気量ＶＦＳがチップペーパ、即ち、穿孔領域の通気度（穿孔列の開口面積）により支配されていることを意味する。
これに対し、実施例Ｅ１，Ｅ２の場合、穿孔領域２４が５０％塞がれていても、通気度維持率ＭＲは８６％、７８％にそれぞれ維持され、通気量偏差ΔＶＦは４．８％、７．４％に制限されている。このことは、実施例Ｅ１，Ｅ２の場合、フィルタアセンブリの通気量ＶＦＳが穿孔領域２４の開口面積に支配されていないことを意味する。
実施例Ｅ１，Ｅ２の場合には何れも、チップペーパ８の通気度ＱＴが通気度決定バンドを形成する内側包材１６又は外側包材１８の通気度ＱＩＷ，ＱＯＷよりも高いが、偏差ΔＱが前述した範囲内にある限り、通気度ＱＴは通気度ＱＩＷ又はＱＯＷよりも小さくてもよい。即ち、通気度ＱＩＷ又はＱＯＷが通常のフィルタアセンブリの場合の内側包材又は外側包材の通気度よりも十分に低い内側又は外側包材をフィルタアセンブリに適用すれば、本発明のフィルタアセンブリは前述した効果を十分に発揮することができる。
また、実施例Ｅ１，Ｅ２におけるチップペーパ８の通気度ＱＴは、通常のフィルタアセンブリに使用されるチップペーパの通気度の範囲（２００〜４２００ＣＵ）内に含まれているが、この範囲以上であってもよい。即ち、通気度ＱＴはフィルタアセンブリに要求される通気量ＶＦＳのみならず、前述した空気層２２の層厚の大きさによって決定されなければならない。より詳しくは、通気量ＶＦＳが一定であっても、空気層２２の層厚が小さければ、通気度ＱＴは大きく確保され、これに対し、空気層２２の層厚が大きければ、通気度ＱＴは小さくても済む。
次に、上述した通気量偏差ΔＶＦに関し、比較例Ｃ及び実施例Ｅ１のフィルタアセンブリを擬似的な電気回路に置き換えて考察する。
外側バンド（チップペーパ及び外側包材）の通気度ＱＢ及び内側包材の通気度ＱＩＷがそれぞれ通気抵抗Ｒ１、通気抵抗Ｒ２であるとすると、フィルタアセンブリは擬似的に電気回路で表すことができる。
この場合、通気抵抗Ｒ１，Ｒ２は次式で表すことができる。
Ｒ１（ＫＰａ／ＣＵ）≧（ＱＴ＋ＱＯＷ）／（ＱＴ・ＱＯＷ）
Ｒ２（ＫＰａ／ＣＵ）≒１／ＱＩＷ
従って、抵抗比Ｒ１／Ｒ２は次式となる。
Ｒ１／Ｒ２＝ｋ・ＱＩＷ・（ＱＴ＋ＱＯＷ）／（ＱＴ・ＱＯＷ）
ｋは、穿孔領域の穿孔の孔径、チップペーパから内側包材までの間に存在するスペース（間隙及び／又は空間層）及び外側包材の通気度（ＱＯＷ）をパラメータとした関数ｆにより求められ、関数ｆは次式で表される。
ｋ＝ｆ（孔径，スペース，ＱＯＷ）≧１
なお、ｋは通常１．０≦ｋ≦２．５の範囲にあり、比較例Ｃの場合ｋ≒１．８である。
比較例Ｃのフィルタアセンブリは、第４図及び第５図の電気回路で表すことができる。第４図は、穿孔領域が塞がれていないノーマル状態を示し、第５図は穿孔領域が部分的に塞がれたブロッキング状態を示す。
実施例Ｅ１のフィルタアセンブリは、第６図及び第７図の電気回路で表すことができる。第６図は、穿孔領域２４が塞がれていないノーマル状態、を示し、第７図は、穿孔領域２４が部分的に塞がれたブロッキング状態を示す。
具体的には、実施例Ｅ１の場合、通気抵抗Ｒ１，Ｒ２はそれぞれ、４，６２×１０−４，１．６４×１０−３であって、抵抗比Ｒ１／Ｒ２は０．２８となる。これに対し、比較例Ｃの場合、通気抵抗Ｒ１，Ｒ２はそれぞれ、１９．７×１０−３及び１．３３×１０−４であり、抵抗比Ｒ１／Ｒ２は１４．８である。
第４図及び第５図を比較すれば明らかなように、比較例Ｃの場合、穿孔領域が部分的に閉塞されたとき、通気抵抗Ｒ１は大きく増加される。このことは、フィルタアセンブリの通気量ＶＦＳがチップペーパの穿孔領域及び外側包材により支配的に決定されることを意味する。
これに対し、第６図及び第７図を比較すれば明らかなように、実施例Ｅ１の場合、穿孔領域２４が部分的に塞がれても、通気抵抗Ｒ１は余り増加されない。このことは、フィルタアセンブリ４の通気量ＶＦＳが穿孔領域２４及び外側包材１８ではなく、内側包材１６により支配的に決定されることを意味する。
第８図〜第１１図は、第４図〜第７図の電気回路を有したフィルタアセンブリをそれぞれ示し、第８図〜第１１図中にはフィルタアセンブリ内に流入する外気を流れが矢印により表されている。
比較例Ｃ
穿孔領域が塞がれていないノーマル状態の場合（第８図）、外気は穿孔領域の全域に対応した内側包材の外周面の部位からフィルタ材内に流入する。これに対し、穿孔領域の一部が塞がれたブロッキング状態の場合（第９図）、外気は穿孔領域の残り部分に対応した内側包材の外周面の部位からのみ、フィルタ材内に流入するに過ぎない。
実施例Ｅ１
穿孔領域２４が塞がれていないノーマル状態の場合（第１０図）、外気は内側包材１６の外周面全域からフィルタ材１４内に流入する。また、穿孔領域２４の一部が塞がれたブロッキング状態の場合（第１１図）にも、外気は内側包材１６の外周面のほぼ全域からフィルタ材１４内に流入する。従って、実施例Ｅ１のフィルタアセンブリの通気量ＶＦＳは、穿孔領域２４が部分的に塞がれているか否かに拘わらず、余り変化しない。
第１２図は、フィルタアセンブリ４に要求される通気量ＶＦＳが５０％である場合、前述した抵抗比Ｒ１／Ｒ２と通気量偏差ΔＶＦとの関係を表す。第１２図から明らかなように、抵抗比Ｒ１／Ｒ２が２以下の場合、フィルタアセンブリ４の通気量偏差ΔＶＦは、比較例Ｃにおけるフィルタアセンブリの通気量偏差ΔＶＦ（＝２０．５％（表３参照））よりも低減されることが分かる。
それ故、本発明のフィルタアセンブリ４の場合、抵抗比Ｒ１／Ｒ２は２以下に設定されている。
一方、第１３図の斜線領域は通気量ＶＦに対し、抵抗比Ｒ１／Ｒ２が２以下となる包材の通気度を示している。従って、フィルタアセンブリ４に要求される通気量ＶＦＳが設定されれば、第１３図の斜線領域から内側包材１６の通気度ＱＩＷを決定することができる。
第７図及び第１１図に示された効果は、実施例Ｅ１のフィルタアセンブリ４に特有のものではなく、実施例Ｅ２のフィルタアセンブリ４もま実施例Ｅ１の場合と同様な効果を有する。このことは、表３の通気量偏差ΔＶＦの値から明らかである。
実施例Ｅ２のフィルタアセンブリの場合、Ｒ１はチップペーパ８（穿孔領域２４）の通気抵抗を表し、Ｒ２は低通気率層としての外側包材１８と内側包材１６との合成通気抵抗を表す。
この場合、通気抵抗Ｒ１，Ｒ２及び抵抗比Ｒ１／Ｒ２は、前述したチップペーパ８及び外側包材１８の通気度ＱＴ，ＱＯＷに基づき、次式で表すことができる。
Ｒ１（ＫＰａ／ＣＵ）＝１／ＱＴ
Ｒ２（ＫＰａ／ＣＵ）≧１／ＱＯＷ
Ｒ１／Ｒ２＝ｋ・ＱＯＷ／ＱＴ
ｋは、穿孔領域２４の穿孔２６の孔径、外側包材１８とチップペーパ８との間のスペース及び外側包材１８の通気度ＱＯＷをパラメータとした関数ｆから求められる値であり、関数ｆは次式で表される。
ｋ＝ｆ（孔径，スペース，ＱＯＷ）≧１
なお、内側包材１６の通気度ＱＩＷは非常に高いので、通気抵抗Ｒ２に影響を及ぼすことはない。よって、通気度ＱＩＷは、関数ｆのパラメータに含まれていない。
実施例Ｅ２の抵抗比Ｒ１／Ｒ２もまた２以下に設定されていることは言うまでもない。従って、実施例Ｅ２の場合にも、フィルタアセンブリ４の通気量ＶＦＳが設定されれば、第１３図から外側包材１８の通気度ＱＯＷを決定することができる。具体的には、実施例Ｅ２の場合、抵抗比Ｒ１／Ｒ２は０．３７である。
本発明は上述の実施例Ｅ１，Ｅ２に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、実施例Ｅ１，Ｅ２のフィルタアセンブリは共に、デュアルフィルタ６を含んでいるが、本発明のフィルタアセンブリは第１４図に示されるようなプレーンフィルタ３０を含むことができる。
プレーンフィルタ３０は、フィルタ材１４と、このフィルタ材１４を円筒状に包み込む包材３１とを有する。この場合、包材３２が低通気率層として形成され、包材３１とチップペーパ８との間に空間層２２が形成されている。この空間層２２は包材３１の外面に形成されたエンボス面、又は、包材３１とチップペーパ８とを接着する糊層２８ａ，２８ｂにより確保される。前述したように糊層２８は、包材３１の全域に亘って空間層２２が分布されるようなパターンを有する。
また、本発明のフィルタアセンブリは、第１５図に示されるようなノンラップフィルタ３２を含むことができる。ノンラップフィルタ３２は、フィルタ材１４と、このフィルタ材１４を円筒状に成形する外皮層３４とを有し、この外皮層３４はフィルタ材１４の熱成形により得られる。このような外皮層３４は低通気率層を形成する。この場合にも、外皮層３４とチップペーパ８との間に空間層２２が形成され、ここでの空間層２２はチップペーパ８の内面に形成されたエンボス面、又は、チップペーパ８とノンラップフィルタ３２とを互いに接着する糊層２８ａ，２８ｂにより確保される。
なお、外皮層３４の通気度を調整するため、外皮層３４は多数の微小孔（図示しない）を有することができ、この場合、これら微小孔は外皮層３４の全域に一様に分布される。
第１４図及び第１５図のフィルタアセンブリもまた、チップペーパ８（穿孔領域２４）の通気度ＱＴ（Ｑ１）と低通気率層（内側包材３１又は外皮層３４）の通気度ＱＬ（Ｑ２）との間の偏差ΔＱ（＝ＱＴ−ＱＬ）は、−２０００〜４０００ＣＵの範囲にある。
換言すれば、チップペーパ８（穿孔領域２４）の通気抵抗をＲ１とし、そして、低通気率層（内側包材３１又は外皮層３４）の通気抵抗をＲ２としたとき、抵抗比Ｒ１／Ｒ２は２以下に設定されている。なお、この場合、通気度ＱＬは１００〜５０００ＣＵの範囲から選択されている。
以下の表４〜表６は、通気量ＶＦＳが異なるサンプルＡ〜Ｃに関して、種々の抵抗比Ｒ１／Ｒ２毎の通気度維持率ＭＲ、通気量偏差ΔＶＦ、偏差率ＤＲ及び改善率ＩＲをシュミレーションした結果を示す。この場合、各サンプルは第１４図のフィルタアセンブリであり、その穿孔領域２４は５０％だけ塞がれた状態にある。
2004066761.tif 000006
2004066761.tif 000007
2004066761.tif 000008
表４〜表６中、偏差率ＤＲは次式により表される。
ＤＲ＝ΔＶＦ／ＶＦＮ
また、改善率ＩＲは、抵抗比Ｒ１／Ｒ２が１５のときの偏差率ＤＲを基準値ＤＲＢとして、以下の式により表される。
ＩＲ＝１−（ＤＲ／ＤＲＢ）×１００
なお、通常のフィルタアセンブリの場合、チップペーパの通気抵抗がＲＴ、包材３１の通気抵抗がＲＷで表されるとき、抵抗比ＲＴ／ＲＷは１５程度である。
表４〜表６から明かなように、サンプルＡ〜Ｃの何れにあっても、通気度維持率ＭＲが６０％〜９０％、即ち、抵抗比Ｒ１／Ｒ２が２以下であれば、通気量偏差ΔＶＦが十分に小さく抑えられ、前述した所期の目的が達成される。より好ましくは、通気度維持率ＭＲは７０％〜９０％に維持されるべきである。
なお、デュアルフィルタを含むフィルタアセンブリであっても、抵抗比Ｒ１／Ｒ２が２以下であるとき、通気度維持率ＭＲが６０％〜９０％に維持されることは言うまでもない。
また、デュアルフィルタ６はチャコールフィルタ要素１０の代わりに、他のフィルタ要素を含むことができ、この他のフィルタ要素はチャコール粒子以外の他の吸着材を有する。
更に、前述した空間層２２はエンボス加工や糊層によらず他の手段によっても確保できることは言うまでもない。
【図１】
2004066761.tif 000009
【図２】
2004066761.tif 000010
【図３】
2004066761.tif 000011
【図４】
2004066761.tif 000012
【図５】
2004066761.tif 000013
【図６】
2004066761.tif 000014
【図７】
2004066761.tif 000015
【図８】
2004066761.tif 000016
【図９】
2004066761.tif 000017
【図１０】
2004066761.tif 000018
【図１１】
2004066761.tif 000019
【図１２】
2004066761.tif 000020
【図１３】
2004066761.tif 000021
【図１４】
2004066761.tif 000022
【図１５】
2004066761.tif 000023
【国際調査報告】
2004066761.tif 000024
2004066761.tif 000025
2004066761.tif 000026