JP2000083641A - タバコフィルター製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高速のプラグ巻上げ速度でタバコフィルターを
製造する場合であっても、フィルタープラグの切断面に
発生する陥入の程度を低減させ、より高品質なタバコフ
ィルターを提供することができるタバコフィルター製造
装置を提供する。 【解決手段】捲縮性をもつフィルター材(F) を供給する
フィルター材供給部(1) と、前記フィルター材の捲縮を
引き延ばして開繊させる開繊部(5) と、前記フィルター
材(F) を所定径に集束させるエアジェット(9) と、集束
された前記フィルター材(F) を円棒状に成形すると共に
その周囲に巻取り紙(P) を巻き付けて接着する巻管部(1
0)とを備えたタバコフィルター製造装置は、前記巻管部
(10)における前記フィルター材(F) が接触する接触面の
うち少なくとも一部の接触面は、ＪＩＳ Ｂ０６０１に
よる表面粗さＲ_Z が０．５μｍ以下となるよう、バフ研
磨加工が施されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タバコフィルター
製造装置に関する。特に、捲縮性をもつフィルター材を
使用して、同フィルター材の周囲に巻取り紙が巻き付け
られたタバコフィルターの製造装置であって、所定の長
さ寸法に切断されて得られた円棒状のフィルタープラグ
が、その切断面において巻取り紙とフィルター材との間
に生じる段差を低減させることのできるタバコフィルタ
ー製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からタバコフィルターのフィルター
材としては、セルロースアセテートやポリオレフィンな
どの捲縮性をもつ捲縮繊維束や、或いは紙やパルプのシ
ート状物などが採用されている。かかるフィルター材か
らタバコフィルターを製造する際には、通常、フィルタ
ー材を円棒状に成形した後、かかるフィルター材の周囲
に巻取り紙を巻き付けて接着するタバコフィルター製造
装置を使用している。

【０００３】特に、フィルター材として前記捲縮繊維束
を採用する場合には、前記タバコフィルター製造装置で
は、前記捲縮繊維束は捲縮を引き延ばして開繊された
後、一定の径になるように集束される。その後、前記捲
縮繊維束は、巻管部において円棒状に成形され、その外
周に巻き取り紙が巻き付けられて固定される。その後、
切断部において一定の長さに切断されてタバコシガレッ
ト用のフィルタープラグとなる。更に、このフィルター
プラグを更に短尺の所定長に切断することにより、タバ
コシガレット用のフィルターチップが得られる。

【０００４】近年ではかかるタバコフィルター製造装置
を用いてタバコフィルターを製造する際に、プラグ巻上
げ速度が通常４００ｍ／ｍｉｎ、更には６００ｍ／ｍｉ
ｎと高速に設定されており、タバコフィルターの高速生
産が可能となっている。しかしながら、前記プラグ巻上
げ速度を高速にすると、巻取り紙で巻き上げられた後、
一定の長さに切断されて得られたフィルタープラグは、
その切断面において巻き取り紙の切断面と繊維束の切断
面との間に段差が生じる。通常は、巻取り紙の切断面よ
り繊維束の切断面が陥没して、いわゆる陥入が発生す
る。

【０００５】このプラグ切断面に生じる陥入は、最終製
品であるタバコシガレットの外観を損なうだけでなく、
タバコシガレット製造工程において前記フィルタープラ
グを空送する際に、巻取り紙の端部が折り込まれるなど
して、同プラグの切断面が変形しやすい。また、更に短
尺のフィルターチップに切断した後も一部のフィルター
チップには前記陥入が残存し、前記フィルターチップと
タバコ刻み部とを接合する際に、フィルターチップの変
形した端面と前記タバコ刻み部との間に接合不良を招
き、タバコシガレットとしての品質上の問題となる。

【０００６】前記陥入は前記プラグ巻上げ速度の高速化
とともに増加し、顕在化する傾向にある。これは、前記
プラグ巻上げ速度の高速化に伴って捲縮繊維束がより強
く引き延ばされることとなり、更には、同繊維束は引き
延ばされた直後に、充分に緩和されない状態で巻取り紙
に巻かれるため、フィルタープラグに切断された直後に
引き延ばされていた繊維束だけが収縮し、切断面には同
繊維束と巻取り紙との間に発生する段差がより大きくな
るものと考えられる。

【０００７】従来、このような陥入の発生を抑制するた
めに、タバコフィルター製造装置における繊維束を開繊
するために配されている二対の開繊用ロールの、両ロー
ル対間の速度比を変更することにより、繊維束が前記開
繊用ロール対間で引き延ばされる割合である開繊比を調
整している。或いは、前記開繊用ロール対と巻管部との
間にある送込みロールの速度を遅くして、開繊された繊
維束が前記開繊用ロール対と送込みロールとの間で一旦
緩和されるようにして、陥入を低減させている。更に
は、フィルタープラグに充填する繊維束の重量を増加さ
せ、前記繊維束を密に充填することにより、繊維束の収
縮を抑制し陥入を低減させている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記開
繊用ロールの速度比を調節する方法では、繊維束の捲縮
の程度が決まっているため、前記速度比の調節にも限界
があり、陥入を充分に低減させることができない。ま
た、送込みロールの速度を遅くする方法では、前記送込
みロールの前後で繊維束が弛み、その弛みが大きくなる
と弛んだ繊維束が前記送込みロールに巻き付くことにな
り、製造が不能となる。また、フィルタープラグに充填
する繊維束の重量を増加させる方法では、繊維束が密に
なりフィルターの通気抵抗が著しく増加し、更には、タ
バコ煙の濾過性能も変わってしまうため、かかる方法の
採用は困難である。

【０００９】そこで本発明は、高速のプラグ巻上げ速度
でタバコフィルターを製造する場合であっても、フィル
タープラグの切断面に発生する陥入の程度を低減させ、
より高品質なタバコフィルターが製造できるタバコフィ
ルター製造装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び作用効果】上述した目
的を達成するために本発明者等が鋭意検討を行ったとこ
ろ、タバコフィルター製造装置における前記プラグ巻上
げ速度が高速化されると、前記巻管部を通過するフィル
ター材の接触抵抗が増加することがわかった。更に本発
明者等は、この巻管部での接触抵抗の増加により、フィ
ルター材はより引き延ばされた状態のまま巻取り紙に巻
かれることとなるため、前記陥入が顕著となり、前記接
触抵抗を小さくすることにより、前記陥入を抑制するこ
とができることを見いだした。

【００１１】そこで、本発明は、捲縮が引き延ばされた
フィルター材を円棒状に成形し、その周囲に巻取り紙を
巻き付けて接着する巻管部を備えてなるタバコフィルタ
ー製造装置であって、前記巻管部における前記フィルタ
ー材が接触する接触面のうち少なくとも一部の接触面
が、ＪＩＳ Ｂ０６０１による表面粗さＲ_Z を０．５μ
ｍ以下としてなることを特徴とするタバコフィルター製
造装置を主要な構成としている。

【００１２】前記装置では、フィルター材が通過する巻
管部におけるフィルター材の接触面の少なくとも一部の
接触面は、且つＪＩＳ Ｂ０６０１による表面粗さＲ_Z
が０．５μ以下であるため、前記巻管部を通過するフィ
ルター材の接触抵抗を著しく低減させることができる。
そのため、高速のプラグ巻上げ速度でタバコフィルター
を製造した場合であっても、前記フィルター材は前記巻
管部において過剰に引き延ばされることがなく、同フィ
ルター材に巻取り紙を巻き付け、フィルタープラグに切
断した後に前記フィルター材が大きく収縮することはな
く、切断面において前記巻取り紙と前記フィルター材と
の間に大きな段差は生じず、陥入の発生を抑制できる。

【００１３】前記表面粗さＲ_Z が０．５μｍを越える
と、フィルター材が前記巻管部を通過する際の摩擦抵抗
が増加し、フィルター材は引き延ばされた状態のまま巻
取り紙に巻かれることとなるため、陥入を抑制する効果
が減少する。

【００１４】なお、前記巻管部における少なくとも一部
の接触面の表面粗さＲ_Z を０．５μｍ以下とするために
は、例えば平滑性を付与するための加工を施すことが好
ましく、かかる加工方法としては、バフ研磨加工、マッ
ト仕上げ加工、バレルバニッシング加工などが挙げられ
る。なかでも特に、前記一部の接触面にバフ研磨加工を
施すことが好ましい。

【００１５】また、前記フィルター材が通過する巻管部
は、開繊された後、エアージェットにより集束されたフ
ィルター材が送り込まれ円棒状に案内するトランペット
ガイドと、巻取り紙を前記フィルター材の周面で巻き上
げ形態に案内するトングと、前記巻取り紙を巻き付け固
定するガニチャーとを備えている。

【００１６】上述の装置を使用してタバコフィルターを
製造するには、フィルター材供給部からフィルター材と
して例えばレーヨン、ビニロン繊維、ポリオレフィン繊
維、セルロースアセテート繊維などからなる捲縮性をも
つ繊維束が供給される。供給された前記フィルター材は
開繊部において引き延ばされて開繊され、更に例えば可
塑剤などの薬剤をフィルター材に付与した後、前記フィ
ルター材は集束部において所定径に集束される。その
後、上述の構成を備えた巻管部において前記フィルター
材は円棒状に成形されると共にその周囲に巻取り紙が巻
き付けられ、固定される。その後、一定の長さに切断さ
れてタバコシガレット用のフィルタープラグが製造され
る。更に、前記タバコフィルター製造装置において、又
は別途の装置により、前記フィルタープラグを更に短尺
の所定長に切断することにより、タバコシガレット用の
フィルターチップが得られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１に示す好適な実施態様によるタバコフィルター
製造装置を参照して詳細に説明する。前記タバコフィル
ター製造装置は、フィルター材供給部１から捲縮性をも
つフィルター材Ｆが連続的に供給される。前記フィルタ
ー材Ｆは、第１バンディングジェット２及び第２バンデ
ィングジェット３を通りプリテンションロール４を介し
て開繊部５へと導入される。前記開繊部５は上下ロール
を一対とした二対の開繊ロール５ａ，５ｂを備え、同開
繊ロール５ａ、５ｂは、前記フィルター材Ｆの走行方向
に沿って並んで配されている。前記フィルターＦの走行
方向の上流側開繊ロール５ａと下流側開繊ロール５ｂと
の速度比は適宜設定されており、前記フィルターＦは両
開繊ロール５ａ、５ｂ間で引き延ばされて開繊される。

【００１８】その後、第１バンディングジェット６を通
って薬剤付与部７に供給され、同薬剤付与部７において
前記フィルター材Ｆに可塑剤などの各種薬剤が塗工又は
噴霧などの方法で付与された後、送込みロール８へと導
入される。前記送込みロール８は同ロール８の前後で前
記フィルター材Ｆが弛むことのない速度で駆動されてお
り、前記フィルター材Ｆは同送込みロール８により速度
が調節された状態で、集束部であるエアージェット９へ
と送り込まれる。前記エアージェット９により所定径に
集束されたフィルター材Ｆは、更に巻管部１０へと導入
される。

【００１９】前記巻管部１０は、トランペットガイド１
０ａ、トング１０ｂ及びガニチャー１０ｃが、前記フィ
ルター材Ｆの走行方向に並んで配されており、更に、同
巻管部１０におけるフィルター材Ｆの走行路の下方に配
されたガニチャーベルト１０ｄには、巻取り紙供給部１
１から巻取り紙Ｐが供給される。集束されたフィルター
材Ｆはトランペットガイド１０ａに送り込まれ円棒状に
案内される。その後、前記トング１０ｂにおいて巻取り
紙Ｐが前記フィルター材Ｆの周面で巻き上げ形態に案内
され、前記ガニチャー１０ｃにおいて前記巻取り紙Ｐが
前記フィルター材Ｆの周面に巻き付けられ固定される。

【００２０】ここで、本発明のタバコフィルター製造装
置にあっては、前記巻管部１０を構成するトランペット
ガイド１０ａ、トング１０ｂ及びガニチャー１０ｃにお
ける前記フィルター材Ｆが接触する接触面の少なくとも
一部の接触面は、ＪＩＳ Ｂ０６０１による表面粗さＲ
_Z が０．５μｍ以下とされている。そのため、円棒状に
成形された前記フィルター材Ｆは、たとえ前記巻管部１
０での走行速度が高速であっても、同巻管部１０におけ
る接触抵抗が小さくなり、前記巻管部１０においてフィ
ルター材Ｆが過剰に引き延ばされることがない。

【００２１】前記巻取り紙Ｐが巻き付けられたフィルタ
ー材Ｆは、プラグ切断部１２において一定の長さに切断
され、フィルタープラグが製造される。このとき、上述
したように前記フィルター材Ｆの前記巻管部１０におけ
る接触抵抗が小さく、フィルター材Ｆが前記巻管部１０
で引き延ばされることがないため、フィルタープラグに
切断された後も、フィルター材Ｆが極度に収縮すること
がない。そのため、その切断面において巻取り紙Ｐとフ
ィルター材Ｆとの間に生じる段差が小さくなり、従来問
題となっていた陥入の発生が抑制される。

【００２２】なお、上述の実施態様においては、前記タ
バコフィルター製造装置は、タバコシガレットの製造工
程への移送の利便性から、長尺のフィルタープラグに切
断するに止めているが、勿論、前記フィルター製造装置
における前記プラグ切断部１２の後流側に、前記フィル
タープラグを更に短尺の所定寸法をもつフィルターチッ
プに切断するチップ切断部を設けることもできる。

【００２３】更に、本発明について実施例及び比較例を
参照して具体的に説明する。なお、以下の実施例及び比
較例における各測定項目は次の方法に依った。 ＜表面粗さ＞ＪＩＳ Ｂ０６０１に則り、表面粗さＲ_Z
を測定した。 ＜フィルタープラグの陥入＞フィルタープラグの切断面
における巻取り紙とフィルター材との段差である陥入の
程度は、任意の複数部位における巻取り紙の切断端とフ
ィルター材の切断端との間に生じた段差の大きさを、特
開平１０−１８５５２４号公報に記載された方法に基づ
き測定し、その平均値を求めて陥入の指標とした。

【００２４】〔実施例１〕タバコフィルター製造装置と
してドイツ、ハウニ社製の高速プラグ巻上げ機（ＫＤＦ
−３／ＡＦ−３）を使用した。この巻上げ機の巻管部に
おけるトングとして、前記フィルター材が接触する内面
をバフ研磨加工することにより、表面粗さＲ_Z が０．３
８５μｍとしたトングを使用した。なお、ボトムガニチ
ャーには何ら加工を施さず、表面粗さＲ_Z は０．５７２
であった。かかる高速プラグ巻上げ機により、フィルタ
ー材として単繊維繊度２．４デシテックス、総繊度４
４，０００デシテックスのセルロースアセテート繊維束
を採用し、巻上げ速度６００ｍ／ｍｉｎで円周２４．２
ｍｍ、長さ１２０ｍｍのフィルタープラグを製造した。

【００２５】このとき、フィルタープラグはトウ充填量
が約０．６５ｇ／本、０．７０ｇ／本、０．７５ｇ／本
の三種のプラグを製造し、それぞれ陥入の程度を測定し
た。なお、前記フィルタープラグを製造する際には、前
記繊維束に可塑剤としてトリアセチンを、同繊維束に対
して６重量％付与した。得られたプラグの評価結果を表
２に示す。

【００２６】〔実施例２〕実施例１と同様に、前記高速
プラグ巻上げ機（ＫＤＦ−３／ＡＦ−３）の巻管部にお
けるトングには、前記接触面をバフ研磨加工して表面粗
さＲ_Z を０．３８５μｍとしたトングを使用し、更にボ
トムガニチャーには、接触面をバフ研磨して表面粗さＲ
_Z が０．４２３μｍとしてボトムガニチャーを使用し
た。この高速プラグ巻上げ機を使用し、実施例１と同様
に三種のフィルタープラグを製造した。得られたフィル
タープラグの評価結果を表２に示す。

【００２７】〔比較例〕前記高速プラグ巻上げ機（ＫＤ
Ｆ−３／ＡＦ−３）のトング及びボトムガニチャーに何
ら加工を施すことなく、同高速プラグ巻上げ機により実
施例１と同様に三種のフィルタープラグを製造した。な
お、前記トングの表面粗さＲ_Z は１．７７２μｍ、ボト
ムガニチャーの表面粗さＲ_Z は０．５７２μｍであっ
た。

【００２８】得られたフィルタープラグの評価結果を表
２に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】表２に示すように、トウ充填量が約０．６
５ｇ／本、０．７０ｇ／本、０．７５ｇ／本の三種のフ
ィルタープラグの全てにおいて、実施例１及び２は比較
例よりも陥入の程度が小さいものとなった。また、トウ
充填量が約０．６５ｇ／本と比較的少ない場合であって
も、実施例１及び２ではその陥入の程度が０．４５ｍｍ
前後であり、前記トウ充填量を増加させることにより、
更にその陥入を抑制することができる。

【００３２】以上、説明したように、本発明のタバコフ
ィルター製造装置は、プラグ巻上げ速度が高速であって
も、切断面に発生する陥入の程度が小さく、高品質なフ
ィルタープラグ、更にはフィルターチップを製造するこ
とができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施態様によるタバコフィルタ
ー製造装置の概略図である。

【符号の説明】

１ フィルター材供給部 ２ 第１バンディングジェット ３ 第２バンディングジェット ４ プリテンションロール ５ 開繊部 ５ａ，５ｂ 開繊ロール ６ 第３バンディングジェット ７ 薬剤付与部 ８ 送込みロール ９ エアージェット １０ 巻管部 １０ａ トランペットガイド １０ｂ トング １０ｃ ガニチャー １０ｄ ガニチャーベルト １１ 巻取り紙供給部 １２ 切断部 Ｆ フィルター材 Ｐ 巻取り紙

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 捲縮が引き延ばされたフィルター材を円
   棒状に成形し、その周囲に巻取り紙を巻き付けて接着す
   る巻管部を備えてなるタバコフィルター製造装置であっ
   て、 前記巻管部における前記フィルター材が接触する接触面
   のうち少なくとも一部の接触面が、ＪＩＳ Ｂ０６０１
   による表面粗さＲ_Z を０．５μｍ以下としてなることを
   特徴とするタバコフィルター製造装置。
2. 【請求項２】 前記一部の接触面がバフ研磨加工されて
   なる請求項１記載のタバコフィルター製造装置。
3. 【請求項３】 前記巻管部は、トランペットガイド、ト
   ング及びガニチャーを有してなる請求項１又は２記載の
   タバコフィルター製造装置。