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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-26
(54)【発明の名称】フィルタエレメントを製造する方法及び装置
(51)【国際特許分類】
A24D 3/02 20060101AFI20231219BHJP
【ＦＩ】
A24D3/02
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023559174
(86)(22)【出願日】2021-12-08
(85)【翻訳文提出日】2023-07-06
(86)【国際出願番号】 GB2021053211
(87)【国際公開番号】W WO2022123243
(87)【国際公開日】2022-06-16
(31)【優先権主張番号】2019408.0
(32)【優先日】2020-12-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523220776
【氏名又は名称】フィルトローナ ディベロップメント カンパニー プライベート リミテッド
【氏名又は名称原語表記】ＦＩＬＴＲＯＮＡ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＣＯ．ＰＴＥ．ＬＴＤ．
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(74)【代理人】
【識別番号】100142907
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 淳
(72)【発明者】
【氏名】コルビ、ロシ アナ
(72)【発明者】
【氏名】ウィディアルト、スディルマン
(72)【発明者】
【氏名】ラーマン、アレイフ
(72)【発明者】
【氏名】ウィジャヤ、ヘンドラ クレサ
(72)【発明者】
【氏名】ギヤント
(72)【発明者】
【氏名】ウルヤント
(72)【発明者】
【氏名】フェリアント
【テーマコード（参考）】
4B045
【Ｆターム（参考）】
4B045BD02
4B045BD06
4B045BD24
4B045BD34
(57)【要約】
フィルタエレメント（２００）を製造する方法であって、フィルタ材料の２枚以上のシート（１０２）を長手方向に前進させるステップと、長手方向に前進するフィルタ材料（１０２）の２枚以上のシートを分離するステップと、長手方向に前進するフィルタ材料の分離されたシートを収集して、長手方向に延びる凹部を有するフィルタ材料の部分的に収集されたロッドを形成するステップと、添加剤放出容器（２０４）を長手方向に延びる凹部に挿入するステップと、添加剤放出容器の周りにフィルタ材料を収集して凹部を閉じ、それによって、フィルタ材料の長手方向に延びるコアと１つ以上の添加剤放出容器（２０４）とを備えるロッドを形成するステップと、を含む、方法を開示する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
フィルタエレメントを製造する方法であって、フィルタ材料の２枚以上のシートを長手方向に前進させるステップと、
長手方向に前進するフィルタ材料の前記２枚以上のシートを分離するステップと、
長手方向に前進するフィルタ材料の前記分離されたシートを収集して、長手方向に延びる凹部を有するフィルタ材料の部分的に収集されたロッドを形成するステップと、
添加剤放出容器を前記長手方向に延びる凹部に挿入するステップと、
前記添加剤放出容器の周りに前記フィルタ材料を収集して前記凹部を閉じ、それによって、フィルタ材料の長手方向に延びるコアと１つ以上の添加剤放出容器とを備えるロッドを形成するステップと、
を含む、方法。
【請求項2】
長手方向に前進するフィルタ材料の前記２枚以上のシートが、セパレータによって分離される、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
長手方向に前進するフィルタ材料の前記分離された２枚以上のシートを前記収集するステップが、長手方向に前進するフィルタ材料の前記分離された２枚以上のシートを収集チャンバ内に引き込むステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記セパレータが、長手方向に前進するフィルタ材料の前記２枚以上のシートが前記収集チャンバに入る前に分離されるように前記収集チャンバに結合され、前記セパレータが、長手方向に前進するフィルタ材料の前記２枚以上のシートの完全な収集を防止し、それによって、前記部分的に収集されたフィルタ材料に長手方向に延びる凹部を形成する、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記収集チャンバが、フィルタ材料の前記分離されたシートを受け入れるための入口と、前記部分的に収集されたフィルタ材料が出るための出口とを備え、前記収集チャンバが、前記入口から離れるように長手方向に先細になっている、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項6】
前記セパレータが、長手方向に先細になっており、及び／又は前記収集チャンバの長さの少なくとも一部の中に、かつそれに沿って延びる、請求項３～５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
前記セパレータが、前記収集チャンバと同じ方向に先細になっている、請求項４～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
フィルタ材料の前記分離された２枚以上の長手方向に前進するシートが、前記収集チャンバに入る前に予備チャンバ内に引き込まれる、請求項４～７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
前記予備チャンバが、入口及び出口を備え、前記予備チャンバの前記出口が、前記収集チャンバの前記入口に接合され、前記セパレータが、前記予備チャンバの長さの少なくとも一部の中に、かつそれに沿って延びる、請求項８に記載の方法。
【請求項10】
前記予備チャンバが、前記予備チャンバ入口から離れるように長手方向に先細になっている、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項11】
前記添加剤放出容器が、添加剤放出容器インサータによって前記長手方向に延びる凹部内に挿入される、請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
前記添加剤放出容器インサータが、回転ドラム又はホイールを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
フィルタ材料の前記２枚以上のシートがエンボス加工される、請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項14】
前記フィルタ材料が、不織布材料又は紙を含む、請求項１～１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項15】
前記ロッドを切断して、フィルタ材料の長手方向に延びるコアと、１つ以上の添加剤放出容器とを含むフィルタエレメントを形成するステップを含む、請求項１～１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項16】
長手方向に前進するフィルタ材料の前記２枚以上のシートが、長手方向に前進するフィルタ材料の２枚、３枚、又は４枚のシートを含む、請求項１～１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項17】
請求項１～１６のいずれか一項に記載の方法によって得られるフィルタエレメント。
【請求項18】
フィルタ材料の長手方向に延びるコアと、フィルタ材料の前記長手方向に延びるコア内に封入された添加剤放出容器とを備えるフィルタエレメントであって、フィルタ材料の前記長手方向に延びるコアは、フィルタ材料の２枚以上のシートから形成される、フィルタエレメント。
【請求項19】
前記フィルタ材料が、紙又は不織布材料を含む、請求項１８に記載のフィルタエレメント。
【請求項20】
前記添加剤放出容器がカプセルである、請求項１７又は１８に記載のフィルタエレメント。
【請求項21】
請求項１７～２０のいずれか一項に記載のフィルタエレメントを含むフィルタ。
【請求項22】
請求項１７～２０のいずれか一項に記載のフィルタエレメント又は請求項２１に記載のフィルタを含む喫煙物品。
【請求項23】
フィルタエレメントを製造する装置であって、フィルタ材料の２枚以上の長手方向に前進するシートを分離するセパレータと、
フィルタ材料の前記分離された長手方向に前進するシートを収集し、部分的に収集されたフィルタ材料のロッドを形成するように構成された収集チャンバであって、
前記セパレータは、前記セパレータ及び前記収集チャンバが、部分的に収集されたフィルタ材料の前記ロッド内に長手方向に延びる凹部を形成するように構成されるように、前記収集チャンバに結合される、収集チャンバと、
１つ以上の添加剤放出容器を前記長手方向に延びる凹部に挿入するように構成されたインサータと、
を備える、装置。
【請求項24】
前記収集チャンバが、フィルタ材料の前記分離されたシートを受け入れるための入口と、前記部分的に収集されたフィルタ材料が出るための出口とを備え、前記収集チャンバが、前記入口から離れるように長手方向に先細になっている、請求項２３に記載の装置。
【請求項25】
前記セパレータが、長手方向に先細になっており、前記収集チャンバの長さの少なくとも一部の中に、かつそれに沿って延びる、請求項２３又は２４に記載の装置。
【請求項26】
前記セパレータが、前記収集チャンバと同じ方向に先細になっている、請求項２３～２５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項27】
入口及び出口を含む予備チャンバを備え、前記予備チャンバの前記出口が、前記収集チャンバの前記入口に接合され、前記セパレータが、前記予備チャンバの長さの一部の中に、かつそれに沿って延びる、請求項２３～２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項28】
前記予備チャンバが、前記入口から離れるように長手方向に先細になっている、請求項２７に記載の装置。
【請求項29】
前記収集チャンバが、前記インサータを受け入れるための長手方向に延びる開口部を備える、請求項２３～２８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項30】
前記収集チャンバが、前記添加剤放出容器の周りに前記フィルタ材料を収集して前記凹部を閉じ、それによって、フィルタ材料の長手方向に延びるコアと１つ以上の添加剤放出容器とを備える連続ロッドを形成するように構成される、請求項２３～２９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項31】
フィルタ材料の長手方向に延びるコアと１つ以上の添加剤放出容器とを備えるロッドを切断して、フィルタエレメントを形成するように構成されたロッドカッターを備える、請求項２３～３０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項32】
前記インサータが、前記又は各添加剤放出容器を前記長手方向に延びる凹部に挿入するように構成された回転ドラム又はホイールを備える、請求項２３～３１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項33】
フィルタ材料の２枚以上のシートを分離して収集するための装置であって、入口及び出口を備える収集チャンバであって、前記入口は、前記収集チャンバが長手方向に先細になるように前記出口よりも大きい直径を有する、収集チャンバと、
前記収集チャンバ内への経路の少なくとも一部に延び、前記収集チャンバの前記入口から突出するセパレータと、を備え、
前記セパレータ及び前記収集チャンバは、フィルタ材料の２枚以上のシートを分離して部分的に収集し、それによって、長手方向に延びる凹部を備えるフィルタ材料の部分的に収集された長手方向に延びるロッドを形成するように構成される、
装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フィルタエレメント及びフィルタ、フィルタエレメントを製造する方法、並びにフィルタエレメントを製造する装置に関する。
【0002】
壊れやすいカプセルを含むタバコフィルタエレメント又はフィルタは、当該技術分野において既知である。壊れやすいカプセルは、典型的には、フィルタ又はフィルタエレメントを通過するタバコ煙の特性を変性させ得る液体添加剤を含有する。例えば、カプセルは、タバコ煙の風味及び他の感覚特性を変性させるメントールなどの風味剤を含有してもよい。典型的には、カプセルは、カプセルの内容物が周囲のフィルタ材料中に放出されるように、喫煙前に使用者によって破壊される。
【0003】
タバコフィルタエレメント又はフィルタは、典型的には、酢酸セルロースフィルタ材料を含むコアを含む。酢酸セルロースフィルタ材料は、通常の環境条件下でゆっくりと分解することができる。紙又は他の不織布材料から製造されたフィルタ材料は、改善された分解性及び他の特性を有することができる。
【0004】
フィルタエレメントが酢酸セルローストウから形成されるカプセルを含むフィルタエレメントを製造する方法は、当該技術分野において既知である。紙又は不織布材料などのシートフィルタ材料から形成されたフィルタエレメントにカプセルを挿入することは、より困難であり、カプセルの配置及びフィルタ材料の均質性に関する問題が一般的である。
【0005】
カプセルを含み、紙又は不織布材料などのシートフィルタ材料から形成されるフィルタエレメントを製造するための新しい方法及び装置が必要とされている。カプセルを含み、紙又は不織布材料などのシートフィルタ材料から形成される新しいフィルタ又はフィルタエレメントもまた必要とされている。
【0006】
本発明の第１の態様では、フィルタエレメントを製造する方法であって、フィルタ材料の２枚以上のシートを長手方向に前進させるステップと、長手方向に前進するフィルタ材料の２枚以上のシートを分離するステップと、長手方向に前進するフィルタ材料の分離されたシートを収集して、長手方向に延びる凹部を有するフィルタ材料の部分的に収集されたロッドを形成するステップと、添加剤放出容器を長手方向に延びる凹部に挿入するステップと、添加剤放出容器の周りにフィルタ材料を収集して凹部を閉じ、それによって、フィルタ材料の長手方向に延びるコアと１つ以上の添加剤放出容器とを備えるロッドを形成するステップと、を含む、方法を提供する。
【0007】
本出願人は、フィルタ材料の２枚以上のシートを使用し、これらが収集される前に２枚以上のシートを分離することにより、長手方向に延びる凹部を有するフィルタ材料の部分的に収集されたロッドがもたらされ、その中に１つ以上のカプセルを挿入することができることを見出した。凹部の形成は、紙又は不織布材料などのシートフィルタ材料から製造されたフィルタエレメントにおけるカプセルの位置決めの改善につながる。本出願人はまた、本発明のプロセスが、改善された均質性を有するシートフィルタ材料から形成されるフィルタエレメントをもたらすことを見出した。
【0008】
長手方向に前進するフィルタ材料の２枚以上のシートは、長手方向に連続的に前進してもよい。
【0009】
長手方向に前進するフィルタ材料の２枚以上のシートは、長手方向に前進するフィルタ材料の２枚以上のシートの間に間隙が存在するように分離されてもよく、間隙のサイズは、２枚以上のシートが部分的に収集されるにつれて低減してもよい。カプセル挿入の前に、フィルタ材料の２枚以上のシートは完全には収集されず、２枚のシート間の間隙のサイズが低減して、部分的に収集されたフィルタ材料のロッドに凹部を形成する。２枚以上のシートが収集されるとき、２枚以上のシートは実質的に垂直に整列されたままであってもよい。本明細書では、垂直に位置合わせされるとは、フィルタ材料のシートが長手方向に前進する平面に対して垂直であり、フィルタ材料のシートが長手方向に前進する平面を横断する平面に対して垂直である平面内で整列されることを意味する。
【0010】
好ましくは、長手方向に前進するフィルタ材料の２枚以上のシートは、セパレータによって分離される。好ましくは、長手方向に前進するフィルタ材料の分離された２枚以上のシートを収集するステップは、長手方向に前進するフィルタ材料の分離された２枚以上のシートを収集チャンバ内に引き込むステップを含む。
【0011】
本出願人は、セパレータが、部分的に収集されたフィルタ材料の中心にカプセルを配置することができるようにシート材料の折り目を離したままにし、それによって、カプセルの位置決めが改善されることを見出した。
【0012】
好ましくは、収集チャンバは、フィルタ材料を収集又は凝縮するように構成された中空要素である。
【0013】
好ましくは、セパレータは、長手方向に前進するフィルタ材料の２枚以上のシートが収集チャンバに入る前に分離されるように収集チャンバに結合され、セパレータは、長手方向に前進するフィルタ材料の２枚以上のシートの完全な収集を防止し、それによって、部分的に収集されたフィルタ材料に長手方向に延びる凹部を形成する。
【0014】
収集チャンバは、フィルタ材料の分離されたシートを受け入れるための入口と、収集された、又は部分的に収集されたフィルタ材料が出るための出口とを備えてもよい。
【0015】
好ましくは、収集チャンバは、入口が出口よりも大きい内径を有するように、入口から長手方向に先細になっている。収集チャンバは、フィルタ材料の２枚以上のシートを収集して（例えば、凝縮して）、長手方向に延びる凹部を有するフィルタ材料の部分的に収集されたロッドにするように作用する。収集チャンバは、１つ以上の添加剤放出容器を長手方向に延びる凹部に挿入するためのインサータを受け入れるための開口部を備えてもよい。開口部は、入口と出口との間に位置決めされてもよい。
【0016】
上記又は各添加剤放出容器の挿入に続いて、収集チャンバは更に、添加剤放出容器の周りに部分的に収集されたフィルタ材料を収集して凹部を閉じ、それによって、フィルタ材料の長手方向に延びるコアと１つ以上の添加剤放出容器とを備えるロッドを形成することができる。収集チャンバは、開口部の後に、又は開口部から先細になっていてもよく、それによって、部分的に収集されたフィルタ材料を更に収集する。あるいは、更なる収集は、第１の収集チャンバに接合された更なる収集チャンバによって実行されてもよい。
【0017】
外側ラッパーを適用する更なるステップは、フィルタ材料の部分的に収集されたロッドの収集を完了し、長手方向に延びる凹部の閉鎖を完了するのに役立ち得る。
【0018】
好ましくは、セパレータは長手方向に先細になっている。セパレータは、第１の直径を有する第１の端部と、第２の直径を有する第２の端部とを有してもよく、第２の直径は第１の直径よりも小さい。セパレータは、収集チャンバの長さの少なくとも一部の中に、かつそれに沿って延びてもよい。セパレータの第１の端部は、収集チャンバから突出してもよく、セパレータの第２の端部は、収集チャンバの内側に位置決めされてもよい。セパレータは、収集チャンバと同じ方向に先細になっていてもよい。セパレータは、実質的に円錐形又は円錐台形であってもよい。セパレータの先細形状は、フィルタ材料の２枚以上のシートを分離する一方で、フィルタ材料のシートの部分的な収集も容易にする。
【0019】
収集チャンバは、セパレータと同じ方向に先細になっていてもよく、それによって、フィルタ材料の２枚以上のシートを部分的に収集する。本出願人は、セパレータが最も狭い点であっても、フィルタ材料の２枚以上のシートは分離されたままであり、フィルタ材料のシートがセパレータを越えて前進した後、部分的に収集されたロッドに凹部が残り、凹部が上記又は各添加剤放出容器を受け入れることができることを見出した。
【0020】
本出願人は、セパレータ及び収集チャンバの構成が、フィルタ材料の２枚以上のシートの整列を維持することを見出した。例えば、フィルタ材料の２枚以上のシートの垂直方向の整列が維持される。本明細書では、垂直方向の整列とは、フィルタ材料のシートが長手方向に前進する平面に対して垂直であり、フィルタ材料のシートが長手方向に前進する平面を横断する平面に対して垂直である平面内での整列を意味する。出願人は、フィルタ材料が収集される一方でフィルタ材料の２枚以上のシートの整列を維持することが、改善された均質性を有するフィルタ材料のコアをもたらし、カプセル配置を支援することを見出した。
【0021】
一実施形態では、フィルタ材料の分離された２枚以上の長手方向に前進するシートは、収集チャンバに入る前に予備チャンバ内に引き込まれ得る。予備チャンバは、入口及び出口を備えてもよい。予備チャンバは、入口から離れるように長手方向に先細になっていてもよい。入口は、出口よりも大きい内径を有してもよい。予備チャンバの出口は、収集チャンバの入口に接合されてもよく、セパレータは、予備チャンバの長さの少なくとも一部の中に、かつそれに沿って延びてもよい。セパレータの第１の端部は、予備チャンバから突出してもよく、セパレータの第２の端部は、予備チャンバの内側に位置決めされてもよい。予備チャンバ及びセパレータは、長手方向に前進するフィルタ材料の２枚以上のシートが予備チャンバに入る前に分離されるように構成されてもよく、セパレータは、長手方向に前進するフィルタ材料の２枚以上のシートの完全な収集を防止し、それによって、部分的に収集されたフィルタ材料に長手方向に延びる凹部を形成する。
【0022】
本出願人は、予備チャンバの存在が、フィルタ材料が収集チャンバに入る前にフィルタ材料を部分的に収集するのに役立つことを見出した。予備チャンバを利用する本発明の方法の場合、収集チャンバは、予備チャンバの出口に接合された入口を備え、収集チャンバは、インサータを受け入れるための開口部を備える。収集チャンバは、開口部から、又は開口部の後で長手方向に先細になっていてもよく、それによって、添加剤放出容器の周りにフィルタ材料の２枚以上のシートを収集して凹部を閉じ、それによって、フィルタ材料の長手方向に延びるコアと１つ以上の添加剤放出容器とを備える連続ロッドを形成する。
【0023】
添加剤放出容器インサータは、回転することによって添加剤放出容器を規則的な間隔で凹部に挿入する回転ドラム又はホイールを備えてもよい。
【0024】
本方法は、ロッドを切断して、フィルタ材料の長手方向に延びるコアと、１つ以上の添加剤放出容器とを含むフィルタエレメントを形成するステップを含んでもよい。
【0025】
本方法は、フィルタ材料のシートを長手方向に前進させるステップと、シートを長手方向に切断し、それによって、長手方向に延びるフィルタ材料の２枚以上のシートを形成するステップとを含んでもよい。フィルタ材料の２枚以上のシートは、切断に続いて長手方向に前進し続ける。長手方向に前進するフィルタ材料のシートは、長手方向に延びるフィルタ材料の２枚、３枚、４枚、又はそれ以上のシートを形成するように切断されてもよい。あるいは、フィルタ材料は、別個のプロセスによって切断され、本発明の方法において使用するためにリールに巻き取られてもよい。
【0026】
フィルタ材料の２枚以上のシートは、エンボス加工されてもよい。例えば、本方法は、長手方向に延びるフィルタ材料の２枚以上のシートをエンボス加工するステップを含んでもよい。エンボス加工は、フィルタ材料の２枚以上のシート上にエンボス加工された外形を付与する。エンボス加工は、エンボス加工機によって実行することができる。エンボス加工機は、ドラムの表面（例えば、エンボス加工ローラの表面）から離れるように延びる突起（例えば、スパイク）を備える回転ドラム（例えば、エンボス加工ローラ）を備えてもよい。本出願人は、２枚以上のシートをエンボス加工するステップが、所望の圧力降下及びコンパクトな又は高密度の端部の視覚的外観を有するフィルタエレメントをもたらすことを見出した。
【0027】
フィルタ材料の２枚以上のシートは、フィルタ材料の２枚、３枚、又は４枚のシートを含んでもよい。
【0028】
フィルタ材料の２枚以上のシートはそれぞれ、５０～２００ｍｍ、例えば７５～１７５ｍｍ、例えば８０～１５０ｍｍ、例えば９０～１２５ｍｍ、例えば１００～１２０ｍｍ、例えば１１０ｍｍの幅を有してもよい。
【0029】
フィルタ材料の２枚以上のシートは、５０μｍ～１００μｍ、例えば６０μｍ～９０μｍ、例えば７０μｍ～９０μｍ、例えば８０μｍ～９０μｍ、例えば８２μｍ～８８μｍ、例えば８３μｍ～８７μｍ、例えば８４μｍ～８６μｍ、例えば８５μｍの厚さを有してもよい。
【0030】
フィルタ材料は、タバコフィルタ材料であってもよい。フィルタ材料は、紙、あるいは、ＭｃＡｉｒｌａｉｄ材料などのエアレイド（air laid）不織布材料、メルトスパン（melt-spun）不織布材料、及び／又はメルトブロー（melt-blown）不織布材料など、不織布材料を含んでもよい。
【0031】
好ましくは、フィルタ材料は、紙を含む、又は紙である。
【0032】
紙は、２５ｇ／ｍ２～６５ｇ／ｍ２、例えば３０～６０ｇ／ｍ２、例えば３０～５０ｇ／ｍ２、例えば３０～４０ｇ／ｍ２、例えば３２～３８ｇ／ｍ２、例えば３３～３７ｇ／ｍ２、例えば３６ｇ／ｍ２の坪量を有してもよい。
【0033】
好ましくは、添加剤放出容器はカプセル、例えば壊れやすいカプセルであってもよい。壊れやすいカプセルなどの、カプセルなどの添加剤放出容器は、添加剤を含んでもよい。添加剤は、風味剤などの煙変性剤及び／又は例えば煙の濾過を助けるための液体、固体、若しくは他の材料を含むことができる。風味剤は、例えば、メントール、スペアミント、ペパーミント、ナツメグ、シナモン、クローブ、レモン、チョコレート、モモ、イチゴ、バニラなどであってもよい。
【0034】
本方法は、連続ロッドが切断される前に、フィルタ材料の長手方向に延びるコアと、１つ以上の添加剤放出容器とを含む連続ロッドを巻き付けるステップを含んでもよい。巻き付けるステップは、連続ロッドを取り囲む外側ラッパー、例えばプラグラップを適用することを含んでもよい。
【0035】
本方法は、フィルタ材料の２枚以上のシートに添加剤材料を適用するステップを含んでもよい。添加剤は、エンボス加工するステップの後に適用されてもよい。添加剤は、味覚変性剤及び／又は風味剤であってもよい。風味剤は、例えば、メントール、スペアミント、ペパーミント、ナツメグ、シナモン、クローブ、レモン、チョコレート、モモ、イチゴ、バニラなどであってもよい。
【0036】
本発明の更なる態様では、本発明の方法に従って、例えば上記のいずれかの記載の方法に従って得られるフィルタエレメントが提供される。
【0037】
本発明の更なる態様では、フィルタ材料の長手方向に延びるコアと、フィルタ材料の長手方向に延びるコア内の添加剤放出容器とを備えるフィルタエレメントであって、フィルタ材料の長手方向に延びるコアは、フィルタ材料の２枚以上のシートから形成される、フィルタエレメントが提供される。
【0038】
添加剤放出容器は、壊れやすいカプセルなどの、カプセルであってもよい。壊れやすいカプセルなどの、カプセルなどの添加剤放出容器は、添加剤を含んでもよい。添加剤は、風味剤などの煙変性剤及び／又は例えば煙の濾過を助けるための液体、固体、若しくは他の材料を含むことができる。風味剤は、例えば、メントール、スペアミント、ペパーミント、ナツメグ、シナモン、クローブ、レモン、チョコレート、モモ、イチゴ、バニラなどであってもよい。添加剤、例えば風味剤の量は、フィルタエレメント当たり３５ｍｇ未満であってもよい。
【0039】
カプセル又は壊れやすいカプセルなどの添加剤放出容器は、球状であってもよい。添加剤放出容器（カプセル又は壊れやすいカプセルなど）は、その最も広い点で２．０～４ｍｍ、例えば２．８～３．５ｍｍの幅を有してもよい。
【0040】
フィルタエレメントは、フィルタ材料の２枚、３枚、４枚、又はそれ以上のシートから形成されてもよい。
【0041】
フィルタ材料の２枚以上のシートはそれぞれ、５０～２００ｍｍ、例えば７５～１７５ｍｍ、例えば８０～１５０ｍｍ、例えば９０～１２５ｍｍ、例えば１００～１２０ｍｍ、例えば１１０ｍｍの幅を有してもよい。
【0042】
フィルタ材料の２枚以上のシートは、５０μｍ～１００μｍ、例えば６０μｍ～９０μｍ、例えば７０μｍ～９０μｍ、例えば８０μｍ～９０μｍ、例えば８２μｍ～８８μｍ、例えば８３μｍ～８７μｍ、例えば８４μｍ～８６μｍ、例えば８５μｍの厚さを有してもよい。
【0043】
フィルタ材料は、紙又は不織布材料を含んでもよい。不織布材料は、ＭｃＡｉｒｌａｉｄ材料などのエアレイド不織布材料、メルトスパン不織布材料、及び／又はメルトブロー不織布材料であり得る。
【0044】
紙は、２５ｇ／ｍ２～６５ｇ／ｍ２、例えば３０～６０ｇ／ｍ２、例えば３０～５０ｇ／ｍ２、例えば３０～４０ｇ／ｍ２、例えば３２～３８ｇ／ｍ２、例えば３３～３７ｇ／ｍ２、例えば３６ｇ／ｍ２の坪量を有してもよい。
【0045】
フィルタ材料の２枚以上のシートは、エンボス加工されてもよい。
【0046】
フィルタエレメントの外周は、１４ｍｍ～２６ｍｍの間、例えば、１６ｍｍ～２６ｍｍの間であってもよい。
【0047】
フィルタエレメントの長さは、４．０ｍｍ～５０ｍｍ、例えば、５ｍｍ～３２ｍｍであってもよい。フィルタエレメントは、タバコ煙フィルタ、又は非タバコ喫煙可能材料、例えば、マリファナ用のフィルタの一部として使用するためのものであってもよい。本発明のフィルタエレメントは、単一セグメントとしてマルチセグメントフィルタに組み込まれてもよい。これは、フィルタに組み込まれ得る特徴部の数の増加を可能にする。例えば、上記のいずれかの記載によるフィルタエレメントは、更なるフィルタエレメントと接合されてもよい。
【0048】
本発明のフィルタエレメントは、シガレット、シガリロ、葉巻などの喫煙物品に組み込まれてもよい。本発明のフィルタエレメントは、タバコ加熱製品又は電子タバコに組み込まれてもよい。フィルタエレメントはまた、単独で使用されてもよく、あるいは、ユーザによって組み立てられて喫煙物品、例えば、手巻き喫煙物品を形成するフィルタの一部として使用されてもよい。
【0049】
本発明の更なる態様では、上記のいずれかによるフィルタエレメントを備えるフィルタ、例えば、タバコ煙フィルタが提供される。フィルタ、例えば、タバコ煙フィルタは、１つ以上の更なるフィルタエレメント（単数又は複数）を更に備えてもよい。２つ以上のフィルタエレメントを含むそのようなフィルタは、マルチセグメントフィルタと呼ばれることがある。
【0050】
フィルタは、フィルタエレメント又は１つ以上のフィルタエレメントを取り囲む外側ラッパー、例えば、プラグラップを含んでもよい。ラッパーは紙、例えば、空気透過性紙であってもよい。ラッパーは、１平方メートル当たり２０～１００グラム、例えば、１平方メートル当たり２０～５０グラムの坪量を有してもよい。ラッパーはコーティングされていてもよい。更なるフィルタエレメントは、更なるフィルタエレメントを取り囲む外側ラッパー、例えば、プラグラップによって包まれてもよい。上記のいずれかの記載に従って定義されたフィルタエレメント及び更なるフィルタエレメントは、プラグラップなどの外側ラッパーによって一緒に包まれてもよい。外側ラッパーは、フィルタエレメントを接合し、それらを適所に固定するように機能してもよい。
【0051】
本発明の更なる態様では、上述のフィルタ又はフィルタエレメントを備える喫煙物品が提供される。喫煙物品は、タバコ喫煙材料などの喫煙材料の包まれたロッドに接合された上述のフィルタを含むことができる。喫煙物品は、チッピングラッパー、例えば、チッピング紙を更に備えてもよい。チッピングラッパーは、フィルタと喫煙材料の包まれたロッドとの隣接する端部の周りに係合することによって、喫煙材料の包まれたロッドをフィルタに接合する。チッピングラッパーは、フィルタ又はフィルタラッパーの外面の一部を露出させたままにするように構成されてもよい。あるいは、フィルタは、フィルタ又はマウスピースの全長及び喫煙材料のロッドの隣接する端部の周りに係合するフルチッピングラッパーによって、喫煙材料の包まれたロッドに接合されてもよい。
【0052】
本発明によるフィルタエレメント、フィルタ、又は喫煙物品は、通気されていなくてもよく、又は当技術分野で周知の方法によって、例えば、予め穿孔された若しくは空気透過性のフィルタラッパー（プラグラップ）若しくはチッピングラッパー（チッピング紙）、並びに／又はフィルタラッパー及び／若しくはチッピングラッパーのレーザー穿孔の使用によって通気されてもよい。本発明によるマウスピース、フィルタ、フィルタエレメント、又は喫煙物品は、フィルタ材料の長手方向に延びるコア（並びに存在する場合、ラッパー（単数又は複数）（プラグラップ）及びチッピングラッパー（チッピング紙））のレーザー穿孔によって通気されてもよい。通気性フルチッピングラッパー（チッピング紙）は、同様に、本質的に空気透過性であってもよく、又は通気孔を備えていてもよく、フィルタラッパー（プラグラップ）及びチッピングラッパー（チッピング紙）の両方が存在する通気性製品の場合、チッピングラッパー（チッピング紙）を通る通気は、通常、フィルタラッパー（プラグラップ）を通る通気と一致する。フィルタラッパー（プラグラップ）を通る、又はチッピングラッパー（チッピング紙）を通る、あるいは両方を同時に通る通気孔は、マウスピース、フィルタ、又はフィルタエレメントの製造中にレーザー穿孔によって作製されてもよい。
【0053】
本発明の更なる態様では、鏡像関係で端部と端部を接して配置された本発明による複数のフィルタエレメントを備える多重ロッドが提供される。
【0054】
本発明の更なる態様では、フィルタエレメントを製造する装置であって、フィルタ材料の２枚以上の長手方向に前進するシートを分離するセパレータと、フィルタ材料の分離された長手方向に前進するシートを収集し、部分的に収集されたフィルタ材料のロッドを形成するように構成された収集チャンバであって、セパレータは、セパレータ及び収集チャンバが、部分的に収集されたフィルタ材料のロッド内に長手方向に延びる凹部を形成するように構成されるように、収集チャンバに結合される、収集チャンバと、１つ以上の添加剤放出容器を長手方向に延びる凹部に挿入するように構成されたインサータと、を備える。
【0055】
好ましくは、収集チャンバは、フィルタ材料を収集又は凝縮して、フィルタ材料の長手方向に延びるロッドを形成するように構成された中空セクションである。
【0056】
好ましくは、セパレータ及び収集チャンバは、長手方向に前進するフィルタ材料の２枚以上のシートが収集チャンバに入る前に分離されるように結合され、セパレータは、長手方向に前進するフィルタ材料の２枚以上のシートの完全な収集を防止し、それによって、部分的に収集されたフィルタ材料に長手方向に延びる凹部を形成する。
【0057】
収集チャンバは、フィルタ材料の分離されたシートを受け入れるための入口と、収集された、又は部分的に収集されたフィルタ材料が出るための出口とを備えてもよい。好ましくは、収集チャンバは、入口が出口よりも大きい内径を有するように、入口から離れるように長手方向に先細になっている。収集チャンバは、フィルタ材料の２枚以上のシートを収集して（例えば、凝縮して）、長手方向に延びる凹部を有するフィルタ材料の部分的に収集されたロッドにするように作用する。
【0058】
好ましくは、セパレータは長手方向に先細になっていてもよい。セパレータは、第１の直径を有する第１の端部と、第２の直径を有する第２の端部とを有してもよく、第２の直径は第１の直径よりも小さい。セパレータは、収集チャンバの長さの少なくとも一部の中に、かつそれに沿って延びてもよい。セパレータの第１の端部は、収集チャンバから突出してもよく、セパレータの第２の端部は、収集チャンバの内側に位置決めされてもよい。セパレータは、収集チャンバと同じ方向に先細になっていてもよい。
【0059】
セパレータは、実質的に円錐形又は円錐台形であってもよい。セパレータの先細形状は、フィルタ材料の２枚以上のシートを分離するように構成される一方で、フィルタ材料のシートの部分的な収集も容易にする。収集チャンバは、セパレータと同じ方向に先細になっていてもよく、それによって、フィルタ材料の２枚以上のシートを部分的に収集する。本出願人は、セパレータが最も狭い点であっても、フィルタ材料の２枚以上のシートは分離されたままであり、フィルタ材料のシートがセパレータを越えて前進した後、部分的に収集されたロッドに凹部が残り、凹部が上記又は各添加剤放出容器を受け入れることができることを見出した。
【0060】
本出願人は、セパレータ及び収集チャンバの構成が、フィルタ材料の２枚以上のシートの整列を維持することを見出した。例えば、フィルタ材料の２枚以上のシートの垂直方向の整列が維持される。本明細書では、垂直方向の整列とは、フィルタ材料のシートが長手方向に前進する平面に対して垂直であり、フィルタ材料のシートが長手方向に前進する平面を横断する平面に対して垂直である平面内での整列を意味する。出願人は、フィルタ材料が収集される一方でフィルタ材料の２枚以上のシートの整列を維持することが、改善された均質性を有するフィルタ材料のコアをもたらし、またカプセル配置を支援することを見出した。本出願人は、セパレータが、部分的に収集されたフィルタ材料の中心にカプセルを配置することができるようにシート材料の折り目を離したままにし、それによって、カプセルの位置決めが改善されることを見出した。
【0061】
収集チャンバは、インサータを受け入れるための開口部、例えば、長手方向に延びる開口部を備えてもよい。この構成により、インサータは、フィルタ材料の部分的に収集されたロッドに形成された凹部に１つ以上の添加剤放出容器を挿入することができる。収集チャンバは、開口部から、又は開口部の後で先細になっていてもよく、添加剤放出容器の周りにフィルタ材料の部分的に収集されたロッドを更に収集することを容易にして凹部を閉じ、それによって、フィルタ材料の長手方向に延びるコアと１つ以上の添加剤放出容器とを備える連続ロッドを形成する。
【0062】
セパレータは、収集チャンバの長さの少なくとも一部の中に、かつそれに沿って延びてもよいが、セパレータは、長手方向に延びる開口部までは延びない。この構成は、１つ以上の添加剤放出容器を凹部に挿入することを可能にする。
【0063】
一実施形態では、装置は、入口及び出口を含む予備チャンバを備えてもよく、予備チャンバは、入口から離れるように長手方向に先細になっている。入口は、出口よりも大きい内径を有してもよい。
【0064】
セパレータは、長手方向に先細になっていてもよく、予備チャンバの長さの少なくとも一部の中に、かつそれに沿って延びる。セパレータの第１の端部は、予備チャンバから突出してもよく、セパレータの第２の端部は、予備チャンバの内側に位置決めされてもよい。セパレータは、予備チャンバと同じ方向に先細になっていてもよい。セパレータが予備チャンバと同じ方向に先細になっていることは、セパレータが予備チャンバの内側に部分的に配置され得ることを意味する。
【0065】
本出願人は、予備チャンバが、フィルタ材料が収集チャンバに入る前にフィルタ材料を部分的に収集するのに役立つことを見出した。
【0066】
この実施形態では、収集チャンバは、予備チャンバの出口に接合された入口を備え、収集チャンバは、インサータを受け入れるための開口部を備える。収集チャンバは、開口部の端部から長手方向に先細になっていてもよく、それによって、添加剤放出容器の周りにフィルタ材料の２枚以上のシートを収集して凹部を閉じ、それによって、フィルタ材料の長手方向に延びるコアと１つ以上の添加剤放出容器とを備える連続ロッドを形成する。
【0067】
本装置は、フィルタ材料の単一のシートを切断して、フィルタ材料の２枚以上の長手方向に延びるシートにするように構成されたカッターを備えてもよい。カッターは、フィルタ材料の単一のシートを切断して、フィルタ材料の２枚、３枚、４枚、又はそれ以上の長手方向に延びるシートにするように構成されてもよい。
【0068】
インサータは、上記又は各添加剤放出容器を長手方向に延びる凹部に挿入するように構成された回転ドラム又はホイールを備えてもよい。
【0069】
本装置は、フィルタ材料の長手方向に延びるコアと１つ以上の添加剤放出容器とを備えるロッドを切断して、フィルタエレメントを形成するように構成されたロッドカッターを備えてもよい。
【0070】
本装置は、エンボス加工機を備えてもよい。エンボス加工機は、ドラムの表面（例えば、エンボス加工ローラの表面）から離れるように延びる突起（例えば、スパイク）を備える回転ドラム（例えば、エンボス加工ローラ）を備えてもよい。エンボス加工機は、フィルタ材料の２枚以上のシートをエンボス加工することができる。本出願人は、２枚以上のシートをエンボス加工することが、所望の圧力降下及びコンパクトな又は高密度の端部の視覚的外観を有するフィルタエレメントをもたらすことを見出した。
【0071】
本装置は、前進するロッドをそれが切断される前に包むための包装エレメントを備えてもよい。
【0072】
本装置は、フィルタ材料の２枚以上のシートに添加剤を適用するための添加剤アプリケータを備えてもよい。添加剤は、味覚変性剤及び／又は風味剤であってもよい。風味剤は、例えば、メントール、スペアミント、ペパーミント、ナツメグ、シナモン、クローブ、レモン、チョコレート、モモ、イチゴ、バニラなどであってもよい。
【0073】
本発明の更なる態様では、フィルタ材料の２枚以上のシートを分離して収集する装置であって、入口及び出口を備える収集チャンバであって、入口は、収集チャンバが長手方向に先細になるように出口よりも大きい直径を有する、収集チャンバと、収集チャンバ内への経路の少なくとも一部に延び、収集チャンバの入口から突出するセパレータと、を備え、セパレータ及び収集チャンバは、フィルタ材料の２枚以上のシートを分離して部分的に収集し、それによって、長手方向に延びる凹部を備えるフィルタ材料の部分的に収集された長手方向に延びるロッドを形成するように構成される、装置を提供する。
【0074】
収集チャンバは、フィルタ材料の分離されたシートを受け入れるための入口と、部分的に収集されたフィルタ材料が出るための出口とを備えてもよい。収集チャンバは、フィルタ材料の２枚以上のシートを収集して（例えば、凝縮して）、長手方向に延びる凹部を有するフィルタ材料の部分的に収集されたロッドにするように作用する。
【0075】
セパレータは、収集チャンバと同じ方向に先細になっていてもよい。
【0076】
セパレータは、実質的に円錐形又は円錐台形であってもよい。セパレータの先細形状は、フィルタ材料の２枚以上のシートを分離する一方で、フィルタ材料のシートの部分的な収集も容易にする。収集チャンバは、セパレータと同じ方向に先細になっていてもよく、それによって、フィルタ材料の２枚以上のシートを部分的に収集する。本出願人は、セパレータが最も狭い点であっても、フィルタ材料の２枚以上のシートは分離されたままであり、フィルタ材料のシートがセパレータを越えて前進した後、部分的に収集されたロッドに凹部が残り、凹部が上記又は各添加剤放出容器を受け入れることができることを見出した。
【0077】
本出願人は、セパレータ及び収集チャンバの構成が、フィルタ材料の２枚以上のシートの整列を維持することを見出した。例えば、フィルタ材料の２枚以上のシートの垂直方向の整列が維持される。本明細書では、垂直方向の整列とは、フィルタ材料のシートが長手方向に前進する平面に対して垂直であり、フィルタ材料のシートが長手方向に前進する平面を横断する平面に対して垂直である平面内での整列を意味する。出願人は、フィルタ材料が収集される一方でフィルタ材料の２枚以上のシートの整列を維持することが、改善された均質性を有するフィルタ材料のコアをもたらし、またカプセル配置を支援することを見出した。本出願人は、セパレータが、部分的に収集されたフィルタ材料の中心にカプセルを配置することができるようにシート材料の折り目を離したままにし、それによって、カプセルの位置決めが改善されることを見出した。
【0078】
収集チャンバは、１つ以上の添加剤放出容器を挿入するためのインサータを受け入れるための開口部、例えば、長手方向に延びる開口部を備えてもよい。この構成により、インサータは、フィルタ材料の部分的に収集されたロッドに形成された凹部に１つ以上の添加剤放出容器を挿入することができる。収集チャンバは、開口部から、又は開口部の後で先細になっていてもよく、添加剤放出容器の周りにフィルタ材料の部分的に収集されたロッドを更に収集することを容易にして凹部を閉じ、それによって、フィルタ材料の長手方向に延びるコアと１つ以上の添加剤放出容器とを備える連続ロッドを形成する。
【0079】
セパレータは、収集チャンバの長さの少なくとも一部の中に、かつそれに沿って延びてもよいが、セパレータは、長手方向に延びる開口部までは延びない。この構成は、１つ以上の添加剤放出容器を凹部に挿入することを可能にする。
【0080】
一実施形態では、装置は、入口及び出口を含む予備チャンバを備えてもよく、予備チャンバは、入口から離れるように長手方向に先細になっている。入口は、出口よりも大きい内径を有してもよい。
【0081】
セパレータは、長手方向に先細になっていてもよく、予備チャンバの長さの少なくとも一部の中に、かつそれに沿って延びる。セパレータの第１の端部は、予備チャンバから突出してもよく、セパレータの第２の端部は、予備チャンバの内側に位置決めされてもよい。セパレータは、予備チャンバと同じ方向に先細になっていてもよい。セパレータが予備チャンバと同じ方向に先細になっていることは、セパレータが予備チャンバの内側に部分的に配置され得ることを意味する。
【0082】
本出願人は、予備チャンバが、フィルタ材料が収集チャンバに入る前にフィルタ材料を部分的に収集するのに役立つことを見出した。
【0083】
この実施形態では、収集チャンバは、予備チャンバの出口に接合された入口を備え、収集チャンバは、インサータを受け入れるための開口部を備える。収集チャンバは、開口部の端部から、又は開口部の端部の後で長手方向に先細になっていてもよく、それによって、添加剤放出容器の周りにフィルタ材料の２枚以上のシートを収集して凹部を閉じ、それによって、フィルタ材料の長手方向に延びるコアと１つ以上の添加剤放出容器とを備える連続ロッドを形成する。
【0084】
フィルタ材料の２枚以上のシートを分離及び収集する装置は、フィルタエレメントを製造する装置の一部として含まれてもよい。
【0085】
収集チャンバは、収集シューと呼ばれることもある。予備チャンバは、支持シューと呼ばれることもある。
【0086】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【0087】
【図1】本発明の方法の概略図である。
【図2】本発明による装置の一部の斜視図である。
【図3】使用中の本発明による装置の一部の側面図である。
【図4】使用中の本発明による装置の一部の背面図である。
【図5】本発明によるセパレータの側面図である。
【図6】本発明によるフィルタエレメントの斜視図である。
【図7】本発明によるフィルタエレメントの断面図である。
【図8】フィルタ材料の２枚以上のシートを分離及び収集する装置の斜視図である。
【0088】
図１は、本発明のプロセスの概略図を示す。
【0089】
フィルタ材料１０４は、リール１０２から巻き出され、長手方向Ｌに前進される。フィルタ材料は、同じリール１０２上に巻かれた紙フィルタ材料の２枚の個々のシートを含む紙フィルタ材料のプレカットシートである。各シートは、１１０ｍｍの幅、８５μｍの厚さ、及び３６ｇ／ｍ２の坪量を有する。２枚のシート１０４は、一緒に平行に長手方向に前進する。一方のシートの長手方向縁部は、他方のシートの長手方向縁部に当接する。フィルタ材料の３枚以上のシート、例えば、長手方向に前進するフィルタ材料の３枚又は４枚、又はそれ以上のシートが使用され得ることが理解されよう。フィルタ材料の２枚以上のシートは、本発明の方法の一部として形成されてもよいことが理解されよう。例えば、フィルタ材料の単一のシートを長手方向に前進させ、長手方向に切断して複数のシートにし得る。不織布シート材料も使用され得ることが理解されよう。
【0090】
フィルタ材料の前進するシート１０４は、エンボス加工機１０６によってエンボス加工される。エンボス加工機１０６は、ローラの外面から突出するスパイクを備える回転ローラを備える。フィルタ材料の前進するシートは、ローラと平坦面との間、又はローラと第２の平滑ローラ（図１に示す）との間に引き込まれ、エンボス加工ローラがフィルタ材料のシートにエンボス加工を施す。本出願人は、フィルタ材料のシートをエンボス加工することにより、所望の圧力降下がもたらされ、高密度の又はコンパクトな視覚的な端部外観がもたらされることを見出した。
【0091】
フィルタ材料のエンボス加工されたシートは、次いで、ワイヤ１０８によって前進され、平坦化される。平坦化されたフィルタ材料のシートは、次いで、セパレータコーン１１０の形態のセパレータによって分離される。フィルタ材料の分離されたシートは予備チャンバ１１６内を通過し、２枚のシートを一緒に収集して、フィルタ材料の部分的に収集されたロッドに凹部が形成されるとき、シートは分離されたままである。次いで、フィルタ材料の部分的に収集されたロッドは、収集チャンバ１２２内を通過し、１つ以上のカプセルを、回転ホイールを備えるカプセルインサータ１３０によって、フィルタ材料の部分的に収集されたロッド内の凹部内に挿入する。次いで、ロッドを、収集チャンバ１２２によって更に収集及び凝縮し、それによって凹部を閉じ、フィルタ材料の長手方向に延びるコアと、フィルタ材料のコア内の１つ以上の添加剤放出容器とを備えるロッドを形成する。
【0092】
ロッドを長手方向に前進させ、プラグラップなどの外側ラッパーで包んで、包まれたロッドを形成する。ロッドは、当該技術分野において既知の技術を用いて外側ラッパーで包まれる。最後に、包まれたロッドは、ロッドカッター１４０によって切断されて、フィルタ材料のコア内に配置された１つ以上の添加剤放出容器を含むフィルタ材料の長手方向に延びるコアを含むフィルタエレメントを形成する。ロッドカッターは、当技術分野で既知の標準的なロッドカッターである。
【0093】
【0094】
平坦化されたトウ１０４を前進させ、予備チャンバ１１６に入る前に、２枚のシートはコーン１１０によって分離される。コーン１１０は、第１の端部１１２及び第２の端部１１４を備える。第１の端部は、コーンが第１の端部から第２の端部へと長手方向に先細になるように、第２の端部よりも広い直径を有する。コーンは金属から形成される。
【0095】
【0096】
予備チャンバ１１６は、入口１１８及び出口１２０を備える。入口１１８は、予備チャンバ１１６が入口１１８から出口１２０まで長手方向に先細になるように、出口１２０よりも大きい直径を有する。コーン１１０は、コーン１１０の一部が予備チャンバ１１６の入口１１８から突出してそこから離れるように、予備チャンバ１１６内に部分的に位置決めされる。予備チャンバ１１６は金属から形成されている。
【0097】
コーン１１０は、機械的支持体によって予備チャンバ１１６内に固定される。フィルタ材料のシートが予備チャンバ１１６内に引き込まれる前に、シートはコーン１１０によって分離される。フィルタ材料のシートが予備チャンバ１１６内に引き込まれると、シートはコーン１１０によって分離されたままであるが、フィルタ材料が長手方向に前進すると、コーン１１０の直径が低減するにつれてシート間の間隙が低減する。同時に、フィルタ材料は、予備チャンバ１１６の内面によって部分的に収集される。予備チャンバ１１６の直径が減少するにつれて、フィルタ材料は収集及び凝縮され、フィルタ材料の部分的に収集されたロッドを形成する。コーン１１０は、フィルタ材料の完全な収集を防止し、フィルタ材料から部分的に収集されたロッドに凹部を形成する。本出願人は、コーン１１０が、部分的に収集されたフィルタ材料の中心にカプセルを配置することができるようにシート材料の折り目を離したままにし、それによって、カプセルの位置決めが改善されることを見出した。
【0098】
フィルタ材料の部分的に収集されたロッドは、収集シュー１２２の形態の収集チャンバ内に引き込まれる。収集シュー１２２は、入口１２４及び出口（図示せず）を備える。収集シューの入口は、収集シューの出口よりも大きい直径を有する。収集シューの断面直径は、最初は第１のセクション１２６において一定のままである。収集シューの第２のセクション１２７では、断面直径は、第２のセクション１２７が長手方向に先細になるように減少する。第３のセクション１２８は、一定の断面直径を有する。収集シューは第３のセクション１２８を含まなくてもよいことが理解されよう。収集シューの上面には、収集シューの第１のセクション１２６及び第２のセクション１２７に部分的に沿って延びる長手方向に延びる開口部が位置決めされる。開口部は、カプセルインサータホイール１３０を受け入れるように構成される。
【0099】
カプセルインサータホイール１３０は、ホッパー（図示せず）によって供給される。
【0100】
カプセルインサータホイールは、当技術分野で既知のものである。カプセルインサータホイールは、カプセルを集めて長手方向に延びる凹部に挿入するために、真空及びエアジェットシステムを利用する。このようなシステムでは、第１のホイール（図示せず）は、その円筒面の周りに等間隔で離間された複数の溝を備える。カプセルを含むホッパーがカプセルを放出し、カプセルは第１のホイールの溝によって集められる。真空ポンプは、各溝が単一のカプセルを集めるように、溝に吸引を加える。
【0101】
第２のより小さいホイール１３０は、第１のホイールの下に位置決めされる。第２のホイール１３０は、その円筒面の周りに等間隔で離間された複数の溝を備える。第１のホイールによって集められたカプセルは、第２のホイール１３０に移送される。第１のホイール上の所与の溝の移動経路の底部で、その溝に加えられる吸引が停止し、カプセルが重力によって第２のホイール上の対応する溝に移送される。カプセルは、真空ポンプによって加えられる吸引によって第２のホイール１３０の溝内に保持される。第２のホイール１３０の底部は、収集シュー１２２の開口部内に位置決めされる。所与の溝の移動経路の底部において、その特定の溝に加えられた吸引が停止され、カプセルに向けられた空気の噴流によって置き換えられ、それによって、カプセルを長手方向に延びる凹部内に放出する。
【0102】
代替的なカプセルインサータホイールを使用してもよく、代替的なカプセルインサータホイール構成をここで説明する。カプセルインサータホイールは、その円筒面の周りに等間隔で離間された半径方向に延びる円筒形の凹部を有する。各凹部の基部は、プランジャ又はピストンの自由端によって形成される。各ピストンは、ばねによってホイールの中心に向かって半径方向に弾性的に付勢されるが、このばね付勢に抗して半径方向外向きに移動可能であり、凹部を通って掃き、したがってその内容物を確実に排出する。ホイールが時計回りに回転するときのピストン又はプランジャの連続動作は、ピストン又はプランジャの移動経路の一部にわたってピストン又はプランジャの半径方向内側端部と係合する静止カム面によって行われる。
【0103】
インサータホイールが回転するにつれて、各凹部は、凹部がそれらの移動経路の上部の周りを通過する際に、ホッパーからの個々の壊れやすいカプセルで充填される。ピストン又はプランジャは、カム表面によって動作されて、カプセルをインサータホイール凹部から空にして、凹部の移動経路の底部で、部分的に収集されたフィルタ材料の前進するロッドの長手方向に延びる凹部内に入れる。
【0104】
収集シュー１２２内の開口部は、カプセルインサータホイールが収集シュー１２２内に延びることを可能にし、それによって、部分的に収集されたフィルタ材料のロッド内の凹部内に１つ以上のカプセルを挿入する。カプセルインサータ１３０の回転速度及び部分的に収集されたフィルタ材料の前進するロッドの長手方向速度は一定であるので、カプセルは、規則的な間隔で部分的に収集されたフィルタ材料のロッド内に挿入され、フィルタ材料のコア内に規則的な間隔で位置決めされる。フィルタ材料の部分的に収集されたロッド内の凹部の存在は、１つ以上のカプセルの配置を助け、完成したフィルタエレメント内でのカプセルの位置決めを改善する。
【0105】
カプセル挿入に続いて、部分的に収集されたロッドは、長手方向に前進し続け、収集シューの壁によって更に収集される。収集シューの内径が減少するにつれて、部分的に収集されたロッドは、凹部が閉じられ、フィルタ材料の長手方向に延びるコアと１つ以上のカプセルとを備える長手方向に前進するロッドが提供されるように、更に収集及び凝縮される。
【0106】
図１を参照して上述したように、更なるプロセスステップがロッドに対して実行される。
【0107】
【0108】
図５は、コーン１１０の側面図を示す。図５に示すように、コーンは、第２の端部１１４よりも大きい直径を有する第１の端部１１２を有する。コーンの第１の端部１１２から延びるコーンの第１のセクションは、一定の直径を有する。コーンの第２のセクションは、第１のセクションから延び、第２のセクションが先細になるように、第２のセクションの第１の端部から第２のセクションの第２の端部まで減少する直径を有する。最後の第３のセクションは、第２のセクションの第２の端部から延び、より狭く一定の直径を含む。
【0109】
図６は、本発明によるフィルタエレメントの斜視図である。
【0110】
図６に示されるフィルタエレメント２００は、３６ｇ／ｍ２の坪量、８５μｍの厚さを有する紙フィルタ材料の２枚のシートから形成されたフィルタ材料の長手方向に延びるコア２０２を備え、各シートは、１１０ｍｍの幅を有する。コア２０２は、コア内の中心に位置決めされたカプセル２０４を含む。カプセルは、油担体中に２．５ｇのメントールを含有する壊れやすいカプセルである。カプセルの直径は３．３５ｍｍである。フィルタエレメント２００はまた、コアを取り囲み、当技術分野で既知のように、重ね合わされて貼り付けられた継ぎ目によって固定される紙プラグラップ２０６を含む。フィルタエレメントは、２４ｍｍの円周及び２７ｍｍの長さを有する。
【0111】
図６は、図５に示されるフィルタエレメント２００の斜視断面図を示す。図６は、ゼラチンを含むカプセルシェル２０８と、カプセルシェル内の液体メントール風味剤溶液２１０とを含むカプセル２０４の構造を示す。他の風味剤がカプセル２０４に含まれてもよいことが理解されよう。
【0112】
【0113】
図５及び図６に示すフィルタエレメント２００は、包まれたタバコロッド（図示せず）に接合されて、フィルタ付きシガレットなどのフィルタ付き喫煙物品を形成することができる。フィルタエレメント２００は、リングチッピング紙によって包まれたタバコロッドに接合されてもよく、チッピング紙は、フィルタエレメントと包まれたタバコロッドとの隣接する端部のみの周りに係合し、それによって、プラグラップ２０６の一部を露出させたままにする。あるいは、フィルタは、フィルタエレメントの全長及び包まれたタバコロッドの隣接する端部の周りに係合するフルチッピングオーバーラップによって接合されてもよい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【国際調査報告】