特許第5984232号(P5984232)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許5984232液体を封入したカプセルを搭載したフィルタ及びこのフィルタを備えた喫煙物品
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5984232
(24)【登録日】2016年8月12日
(45)【発行日】2016年9月6日
(54)【発明の名称】液体を封入したカプセルを搭載したフィルタ及びこのフィルタを備えた喫煙物品
(51)【国際特許分類】
   A24D 3/04 20060101AFI20160823BHJP
【FI】
   A24D3/04
【請求項の数】7
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2015-508369(P2015-508369)
(86)(22)【出願日】2014年3月18日
(86)【国際出願番号】JP2014057346
(87)【国際公開番号】WO2014156839
(87)【国際公開日】20141002
【審査請求日】2015年2月16日
(31)【優先権主張番号】特願2013-64158(P2013-64158)
(32)【優先日】2013年3月26日
(33)【優先権主張国】JP
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000004569
【氏名又は名称】日本たばこ産業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100090022
【弁理士】
【氏名又は名称】長門 侃二
(72)【発明者】
【氏名】藤田 亮治
(72)【発明者】
【氏名】中合 弘樹
【審査官】 宮崎 光治
(56)【参考文献】
【文献】 実開昭63−186191(JP,U)
【文献】 特開2001−058003(JP,A)
【文献】 国際公開第2011/118001(WO,A1)
【文献】 特開昭62−198378(JP,A)
【文献】 特開平08−182492(JP,A)
【文献】 国際公開第2011/077141(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A24D1/00−3/18
A24F13/06
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
筒形状の側面を構成する側壁と、前記筒形状の前後の開口それぞれを閉じる一対の端壁とを有し内部には液体が封入されていると共に、少なくとも前記側壁は弾性変形可能であって、当該側壁に軸線方向に沿って設けた少なくとも1つの直線状のメイン薄肉域を含むカプセルと、
前記カプセルを収納する収納空間を含んで形成してある略円筒状のフィルタ本体部とを含み、
前記カプセルが前記フィルタ本体部の軸線に対し、前記カプセルの前記軸線方向を垂直方向として前記収納空間内に収納してある、ことを特徴とするカプセルを搭載したフィルタ。
【請求項2】
前記カプセルは、前記側壁に前記メイン薄肉域と垂直な方向に形成した環線状のサブ薄肉域を更に含む、ことを特徴とする請求項1に記載のカプセルを搭載したフィルタ。
【請求項3】
記メイン薄肉域及び前記サブ薄肉域は、連続した領域または不連続部を含む不連続な領域として形成されている、ことを特徴とする請求項2に記載のカプセルを搭載したフィルタ。
【請求項4】
記メイン薄肉域及び前記サブ薄肉域は、他の領域よりも肉薄に形成して溝部としてある、ことを特徴とする請求項2又は3に記載のカプセルを搭載したフィルタ。
【請求項5】
前記フィルタ本体部を覆うケーシングが耐水性としてある、ことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のカプセルを搭載したフィルタ。
【請求項6】
記フィルタ本体部を覆うケーシングは前記収納空間を視認可能とする透明性のシート材で形成してある、ことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のカプセルを搭載したフィルタ。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれかに記載のカプセルを搭載したフィルタを含む、ことを特徴とする喫煙物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フィルタ付きシガレット等の喫煙物品に採用するのが好適な液体を封入したカプセルを搭載しているフィルタ、及びこのフィルタを備える喫煙物品に関する。
【背景技術】
【0002】
喫煙時、フィルタ付きシガレット等の喫煙物品のフィルタに水や香喫味に関与する添加物を溶かした水溶液等の液体を染み込ませることで、主流煙における香喫味の特性の改善や、主流煙に異なる香喫味の付加が可能となる。この場合、液体はカプセル内に封入された形態でフィルタ本体内に搭載されており、ユーザは喫煙に先立ち、カプセルを破壊することで、カプセルから液体を噴出させ、フィルタに液体を染み込ませる。詳しくは、ユーザはフィルタの外側からカプセルを指間にて挟み込むことでカプセルに外力を加え、カプセルを破壊する。
【0003】
ところが、ゼラチン等の多糖類から形成されたカプセルは水溶性であるため、親水性液体の封入には適さず、このような水溶性カプセルは一般的に疎水性香料等の封入に使用に限られる。これに対して、合成樹脂で形成したカプセルは非水溶性であり、親水性液体を封入するのに好適で形状安定性において優れるが、水溶性カプセルに比べて硬いため、合成樹脂のカプセルには下記するように破壊を容易にするための工夫が種々なされていた。
【0004】
例えば、カプセルが円筒形状をなしている場合、カプセルの一端壁には放射状に延びる複数の長い溝部が形成されており、これら溝部はカプセルが押し潰される外力を受けたときに破断し、カプセルから内容液を噴出させることができる(特許文献1)。
また、シールされたカプセルを含むものであって、外力を加えたときにそのシールが破断して内容液を噴出させるものがある(特許文献2)。
更には、2つのカプセル半体が環状のシールを介して嵌め合わされたカプセルも知られており、このカプセルは押し潰されることで、シールが破断し、液体を噴出させる(特許文献3)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特公平6−2164号公報
【特許文献2】特許第2515794号公報
【特許文献3】特表2008−528053号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、前述した合成樹脂で形成したカプセルの破壊には、未だに大きな力(外力)を必要としているというのが実情で、指で摘んで潰すのが容易でなかった。すなわち、前述した先行技術は破壊をある程度は容易にするものの、溝やシールの破断には未だ相当の力を必要とし、更なるカプセルの易破壊性が求められている。
【0007】
本発明の目的は、潰し易さ(易破壊性)を改善したカプセルを搭載したフィルタ、そしてこのようなフィルタを備えたフィルタ付きシガレットなどの喫煙物品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述の目的は、筒形状の側面を構成する側壁と、前記筒形状の前後の開口それぞれを閉じる一対の端壁とを有し内部には液体が封入されていると共に、少なくとも前記側壁は弾性変形可能であって、当該側壁に軸線方向に沿って設けた少なくとも1つの直線状のメイン薄肉域を含むカプセルと、
前記カプセルを収納する収納空間を含んで形成してある略円筒状のフィルタ本体部とを含み、
前記カプセルが前記フィルタ本体部の軸線に対し、前記カプセルの前記軸線方向を垂直方向として前記収納空間内に収納してある、ことを特徴とするカプセルを搭載したフィルタにより達成される。
【0009】
また、前記カプセルは、前記側壁に前記メイン薄肉域と垂直な方向に形成した環線状のサブ薄肉域を更に含むことができる。
【0010】
そして、前記メイン薄肉域及び前記サブ薄肉域は、連続した領域または不連続部を含む不連続な領域として形成することができる。
【0011】
また、前記メイン薄肉域及び前記サブ薄肉域は、他の領域よりも肉薄に形成して溝部とすることができる。
また、前記フィルタ本体部を覆うケーシングは耐水性とするのが好ましい。
また、前記フィルタ本体部を覆うケーシングは前記収納空間を視認可能とする透明性のシート材で形成するのが好ましい。
【0012】
そして、上記いずれかに記載のカプセルを搭載したフィルタを組み込んで、フィルタ付のシガレットなどの喫煙物品とすることができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によるカプセル搭載型のフィルタは、ユーザがカプセルを容易に破壊することができ、これによりカプセルから噴出させた液体をフィルタや煙草に効率的に染み込ませることができる。
したがって、このようなカプセルを搭載したフィルタを採用するフィルタ付きシガレットなどの喫煙物品は、ユーザが簡単にカプセルを潰して改善した喫味を楽しむことができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1A参考例のカプセルを搭載したフィルタを、喫煙物品としてのシガレットに採用した場合ついて示した図である。
図1B図1Aのフィルタに搭載されているカプセルを取り出して示した図である。
図2図1Aに示したフィルタに外力を作用させたときの様子を模式的に示した図である。
図3図1Aに示したフィルタの改善例を示した図である。
図4図1Aに示したフィルタの薄肉域に不連続部を設けた場合を示した図である。
図5A】本発明に係る第実施形態カプセルを搭載したフィルタを、喫煙物品としてのシガレットに採用した場合ついて示した図である。
図5B図5Aのフィルタに搭載されているカプセルを取り出して示した図である。
図6図5Aに示したフィルタに外力を作用させたときの様子を模式的に示した図である。
図7図5Aに示したフィルタの改善例を示した図である。
図8図5Aに示したフィルタを製造して、評価した様子を説明するため図である。
図9図5Aに示したフィルタの変形例を該変形例のフィルタを採用したシガレットとともに示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照して、参考例のフィルタについて説明する。
図1A、カプセルを搭載した参考例のフィルタを、喫煙物品としてのシガレットCGに採用した場合ついて示している。図1Bは、このシガレットCGが備えるフィルタFL−1に搭載されているカプセルCA−1を取り出して示してある。
【0016】
図1Aで、フィルタ付きのシガレットCGは、タバコ刻みを薄紙で巻いて棒状としてあるシガレット本体100の一端にフィルタFL−1を配置して構成されている。このフィルタFL−1は、可撓性を有したケーシング201の内部に2つの棒状のフィルタ要素202、203により構成されるフィルタ本体部を具備し、ケーシング201は例えばシート材を丸めて端部を接着して筒形状に形成してある。そして、シガレット本体100とフィルタFL−1とは、この両者に掛かるように配置されるチップペーパ101を介して接続されて、1本のフィルタ付きシガレットCGとされている。
【0017】
上記ケーシング201内には両端に位置するように互いに離間された、第1のフィルタ要素となる第1フィルタ部202と、第2のフィルタ要素となる第2フィルタ部203とが配置されている。これらフィルタ部202、203の材料としては、通常のフィルタ付きシガレットに使用されるフィルタ材料と同様な材料、つまり、アセテート繊維とすることができ、更にチャコールを含んでいてもよい。また、紙フィルタなどを用いることもできる。フィルタ部202、203の材料は同一であっても良いし、異なっていても良い。
ケーシング201の一方端に位置する第1フィルタ部202はシガレット側となり、他方端に位置する第2フィルタ部203は吸い口を構成している。第1フィルタ部202と第2フィルタ部203とは、上記のように離間して配置され、その間が収納空間204とされており、厳密には第1フィルタ部202と第2フィルタ部203とその間の収納空間204を含んでフィルタ本体部が構成されている。収納空間204の内部にはカプセルCA−1が収容されている。
【0018】
ここで、カプセルCA−1を拡大して示す図1Bも参照すると、カプセルCA−1は概略において中空な筒形状(柱状)であって、その内部には液体が封入されている。
より詳細には、カプセルCA−1は筒形状の側面を構成する側壁10と、筒形状の前後の開口それぞれを閉じる一対の端壁11、12とを有して内部に液体が封入されている。上記側壁10は少なくとも弾性変形可能な合成材料で形成されている。端壁11、12についても、同じ材料で形成してよいが、筒状をなす側壁10の開口を確実に閉塞できる材料であれば特に限定する必要はない。
側壁10を構成するのに、好適な合成材料としては例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール及びポリアミドからなる群から選択される何れかである食品用のプラスチック素材を用いるのが望ましい。
また、上記端壁11、12については側壁と同じ材料を用いてよいが、ラミネートフィルムなどのフィルム材として、ヒートシールで開口を閉じるようにしてもよい。このようなシールフィルムを採用する場合には、熱可塑性の接着剤によって、側壁の開口縁に接着すればよい。この接着剤としては、例えば、接着性ポリオレフィン樹脂、低分子量ポリエチレン及びEVA(エチレンビニルアルコール)を主剤とするホットメルト接着剤等を使用できる。
【0019】
そして、カプセルCA−1内に封入する液体としては、シガレットの喫味を改善できるものを適宜に選択して採用すればよく、特に限定はないが、例えば単なる水、水に親水性のフレーバ、疎水性のフレーバのいずれも採用できる。疎水性のフレーバの場合には乳化された状態で配合してもよいし、プロピレングリコールやエタノールなどの溶媒を用いてもよい。より具体的には、上記液体として例えば、水に砂糖、たばこエキス、香料等を溶解させた溶液、またはブランデー等の水を基体とする溶液を採用することができる。また、必要により、変質防止の薬液などを混ぜてもよい。更に、上記液体として、香料を包摂したマイクロカプセル(香料カプセル)のような微小固体などを採用してもよく、更に液体として水液中に上記香料カプセルを浮遊させた形態などにしてもよい。
なお、上記ケーシング201とチップペーパ101との少なくとも一方に、耐水機能を備えたシート材を採用して、上記液体が外周部に漏れるのを防止する構造を備えたものとするのが好ましい。
【0020】
このシガレットCGに採用するフィルタFL−1にあっては、ユーザによる外力(フィルタ部分を指で摘むような力)を受けたときに、容易に破壊するカプセルCA−1が搭載してある。
前述したようにフィルタFL−1はシガレット本体100に対応して棒状(略円筒状)であり、フィルタ部202、203の間の収納空間204にカプセルCA−1が配置されている。そして、図1Aの矢印Fで示すように、フィルタを半径方向に摘む動作で外力が印加される。カプセルCA−1がこの外力を受けたときに、容易に破壊するように側壁10は易破壊構造としてある、具体的には後述の薄肉域が設けてある。薄肉域は応力を受けた他の部分より破壊し易くするため、他の領域よりも薄肉に形成した領域であり、例えばV字溝などとして形成した溝部である。
【0021】
図1A、Bで例示するカプセルCA−1の側壁10には、周方向に沿って環状であり、これを線状に設けた環線状のメイン薄肉域10aが少なくとも1つ(図1A、Bでは4つ)設けてあるものである。そして、図1Aで示しているように筒状であるカプセルCA−1は、空間204内に寝かせ姿勢でセットされている。
これにより、環線状の薄肉域10aが延在する方向は、フィルタFL−1を半径方向に摘むような動作で外力Fが印加されたときに、その外力Fが加わる方向と平行となる。
【0022】
図2は、カプセルCA−1に外力Fを作用させたときの様子を模式的に示した図である。
カプセルCA−1の側壁10には外力Fが作用する方向と平行にメイン薄肉域10a(例示は4つ)が設けてある。このようなメイン薄肉域10aが設けてあると、外力を加えると変形が進み、屈曲して応力が集中する折り曲り部分13の応力が一定以上になると図で示すように破断する。外力Fが作用するとカプセルCA−1内の圧力が上昇し、そのため、カプセルCA−1は外力Fに対して垂直に延びる方向にも力が発生する。そのため、外力Fに対して平行にあるメイン薄肉域10aは容易に破断する。
【0023】
図3は、環線状のメイン薄肉域10aに対して、これと垂直な方向に形成した直線状のサブ薄肉域10bを更に設けた改善例を示している。メイン薄肉域10aが環線状であるのに対して、サブ薄肉域10bはメイン薄肉域10aが形成されている周方向と垂直な軸線CL方向に延在する直線状となる。このようにサブ(補助)の薄肉域10bを形成しておくと、カプセルCA−1を更に破壊し易い構造とすることができる。
【0024】
なお、上記メイン薄肉域10aや直線状のサブ薄肉域10bは、必ずしも連続しているライン状の領域とする必要はない。すなわち、一部に薄肉域を設けない部分(不連続部)を含むような不連続に形成してもよい。図4は環線状のメイン薄肉域10aに不連続部14を設けた場合を例示している。
なお、図3に示した、メイン薄肉域10aおよびサブ薄肉域10bを含む形態の場合についても同様に不連続部を形成してよい。この場合、メイン薄肉域10aとサブ薄肉域10bのいずれか一方としてもよいし、両方としてもよい。
更に、不連続とする形態にも限定はない、例えば規則的な破断線状としてもよいし、破断位置が不規則な破断線状としてもよい。
【0025】
以下では、本発明に係る第1の実施形態カプセルCA-2を搭載するフィルタFL−2をシガレットCGに採用した場合について、更に図を参照して説明する。ただし、先に説明済みの部分については同一の符号を付すことにより重複説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
図5Aは、前記フィルタFL−2を、シガレットCGに採用した場合の例を示している。図5BはフィルタFL−2に搭載されているカプセルCA−2を取り出して示してある。
【0026】
図5A、Bで例示するカプセルCA−2にあっては、筒状となる側壁10の軸線CL方向(周方向と垂直)に沿って設けた少なくとも1つの直線状のメイン薄肉域10cが設けてあるものである。そして、図5Aで示しているように筒状であるカプセルCA−2は、空間204内に立ち姿勢にてセットされている。
これにより、直線状の薄肉域10cが延在する方向は、フィルタFLに半径方向に摘むような動作で外力Fが印加されたときに、その外力が加わる方向と平行となるようしてある。
【0027】
図6は、カプセルCA−2に外力Fを作用させたときの様子を模式的に示した図である。
上記のようにカプセルCA−2の側壁10には、外力Fが作用する方向と平行にメイン薄肉域10cが設けてある。このようなメイン薄肉域10cが設けてあると、外力を加えて変形が進み、応力が一定以上になると図で示すように最も屈曲して応力が集中する折り曲り部分13で破断する。外力Fが作用するとカプセルCA−2内の圧力が上昇し、そのため、カプセルCA−2は外力Fに対して垂直に延びる方向にも力が発生する。そのため、外力Fに対して平行にあるメイン薄肉域10cは容易に破断する。
なお、本例の場合には、収納空間204内でのカプセルCA−2の位置を視認できるようにしておくのがよい。例えば、上記収納空間204を含んでフィルタ本体部を覆うケーシング201を透明性のシート材とし、収納空間204を視認可能とする。更に、その外側を覆うチップペーパ101についても同様に透明なシート材とする。このようにすれば、ユーザはカプセルCA−2の位置を確認して、押し潰すことができる。
その際、ユーザが押す場所を確認できるように、例えば図6に示すように「PUSH」などの文字を付したり、これが小さ過ぎて読めない場合には何らかの目印(押す面を赤、青などカラーとしておくなど)を付加しておくのが望ましい。
【0028】
図7は、直線状のメイン薄肉域10cに対して、これと垂直な方向に形成した環線状のサブ薄肉域10dを更に設けた改善例を示している。本例の場合は、メイン薄肉域10cが軸線CL方向に延在する直線状であり、サブ薄肉域10dが環線状となる。このようにサブ(補助)の薄肉域10cを形成しておくと、カプセルCA−2を更に破壊し易い構造とすることができる。
なお、第1の実施形態の場合も、メイン薄肉域10cや環線状のサブ薄肉域10dは、必ずしも連続したライン状の領域とする必要はない。すなわち、前述したように一部に不連続部分を含むような不連続形態としてもよい。
【0029】
(製造、評価)
更に、第の実施形態として説明した上記カプセルCA−2について、これを製造して評価したので、これについて説明する。
カプセル内に封入する液体を蒸留水としたカプセルCA−2を製造し、破断強度を測定した。カプセルCA−2は食用のプラスチック素材である低密度ポリスチレンを用い、射出成形により作製した。カプセルCA−2内の空間に蒸留水90%(v/v)を注入し、ポリアミド/低密度ポリエチレンラミネートフィルム(KIMURA−TEC,NY/LDPE、60μm)で開口端をヒートシールすることにより完全に密閉し、蒸留水を含有したカプセルを得た。
カプセルの破断強度はクリープメータ(RHEOMETERII、株式会社山電製)により測定した。その様子と測定の結果を図8に示す。
同じカプセルCA−2を製造して、外力を印加する方向を異ならせた。試験Aは薄肉域10cが形成してある側壁に外力を加えた場合、試験Bは薄肉域10c平行に外力が加わるようにした本発明対応の場合である。
試験Aの場合はカプセルの破壊荷重が95.6Nであったのに対して、試験Bの場合は29.6Nであり、破壊に必要な力が極めて少なくてよいことが確認された。
【0030】
更に、第の実施形態について、好ましい変形例を図9を参照して説明する。
図5A、Bに例示したカプセルCA−2は円柱状であってその側壁10に環線状の薄肉域を設ける場合で、これを立姿勢でセットするものであった。
しかし、カプセルCA−2は円柱状に限らず、例えば図9に示すように角柱状(ここでは四角柱(直方体)としてある)であるカプセルCA−3としてもよい。角柱とすることで収納空間204内での姿勢を安定化させることができる。この場合、4つの側壁に薄肉域10cが形成される。このようなカプセルCA−3は軸線方向と側壁とが平行となるように収納空間204内に配置すれば前後・左右の側壁となるが、これに限らず図9で示すように角部を前に突出させるような立ち姿勢として収納空間204内に配置してもよい。
なお、各カプセルCA(CA−1、CA−2、CA−3)の位置をより確実に安定させるために、必要に応じてフィルタ要素に用いた繊維などを流用して収納空間204内での隙間を埋めて位置ずれを防止する様にしてもよい。また、上記ケーシング201の内面に位置決め用の突起部を付加し、この突起部でカプセルCAを周囲から押さえ位置決めするなどの構造を採用してもよい。このようにカプセルCAの位置を安定させた場合、第1フィルタ部、第2フィルタ部の一方もしくは両方は必ずしも必要ではない。この点に関して前述した実施例では、第1フィルタ部と第2フィルタ部との間に形成した空間を、フィルタ本体部内の収納空間として利用する場合を説明している。しかし、これは好適例であって、収納空間の形態はこれに限らないということである。
【0031】
上記フィルタ付きシガレットCGを喫煙するユーザ(喫煙者)による動作を説明する。ユーザは、図1Aの矢印Fで示されるように、フィルタFLの中央部を指で挟み、これを押し潰すように外部から力を加えると、フィルタFLのケーシング201並びに、その内部のカプセルCA−1は弾性変形される。カプセルCA−1は破壊容易に設定してあるので、簡単に破壊して液体が流出してフィルタに吸収されることができる。
この後、ユーザはフィルタ付きシガレットCGに火をつけて喫煙することになる。上記液体によって、シガレットからの煙流中に含まれる水溶性成分を減少させることができ、また添加されているフレーバにより香喫味が改善される。
【0032】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではない。
前述した実施形態では、フィルタ付きシガレットに、本発明に係るカプセル搭載型のフィルタを適用する場合を説明した。しかし、本発明に係るカプセル搭載型のフィルタは、このようにシガレット付属のフィルタに適用する場合に限られるものではない。すなわち、単独のフィルタ製品として構成してもよい。
【符号の説明】
【0033】
FL(FL−1,FL2) フィルタ
CA(CA−1,CA−2、CA−3) カプセル
CG シガレット
10 側壁
10a、10b、10c、10d 薄肉域
10a 環線状のメイン薄肉域
10b 直線状のサブ薄肉域
10c 直線状のメイン薄肉域
10d 環線状のサブ薄肉域
11 前端壁
12 後端壁
100 シガレット本体
101 チップペーパ
201 ケーシング
202、203、204 フィルタ本体部
202 第1フィルタ部
203 第2フィルタ部
204 収納空間
図1A
図1B
図2
図3
図4
図5A
図5B
図6
図7
図8
図9