JP6075808B2 - 喫煙物品用カプセル、この喫煙物品用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 - Google Patents

Description

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喫煙物品用カプセル、この喫煙物品用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。

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。

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されるのに限られる。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。

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）。

特公平６−２１６４号公報 特許第２５１５７９４号公報 特表２００８−５２８０５３号公報

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。

本発明の目的は、潰し易さ（易破壊性）を改善した喫煙物品用カプセル、そしてこのような喫煙物品用カプセルを用いたフィルタ、及びフィルタ付きシガレット等の喫煙物品を提供することである。

上述の目的は、喫煙物品のフィルタに搭載される略筒形状の喫煙物品用カプセルであって、
筒形状の周壁と、前記周壁の両端をそれぞれ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、少なくとも前記端壁の一方及び前記周壁が弾性変形可能であるカプセル本体を備え、
前記一方の端壁は先細状に突出する一方、先端に平坦な中央部を有し、
前記中央部の外表面には直線又は曲線からなる溝状の薄肉域が形成され、
前記薄肉域は２箇所以上の合流点で合流している、喫煙物品用カプセルにより達成される。

本発明による喫煙物品用カプセルは、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たばこに効率的に染み込ませることができる。
したがって、このような喫煙物品用カプセルを搭載したフィルタ、及び当該フィルタを採用するフィルタ付きシガレット等の喫煙物品は、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。

本発明に係る第１の実施形態となる喫煙物品用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。 第１の実施形態となる喫煙物品用カプセルの斜視図である。 図２Ａの先端壁中央部の拡大正面図である。 第２の実施形態となる喫煙物品用カプセルの斜視図である。 図３Ａの先端壁中央部の拡大正面図である。 第１の実施形態、第２の実施形態、及び特許文献１に示された喫煙物品用カプセルを搭載したフィルタを製造して、評価した様子を説明するための説明図である。 先端壁の第１変形例を示した拡大正面図である。 先端壁の第２変形例を示した拡大正面図である。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を説明する。
まず、第１の実施形態について説明する。
図１は、本発明に係る第１の実施形態となる喫煙物品用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ＣＧに採用した場合について示しており、図２ＡはこのシガレットＣＧが備えるフィルタＦＬに搭載されているカプセルＣＡ−１を取り出して示しており、図２Ｂは当該カプセルＣＡ−１の先端壁中央部を拡大した正面図を示している。

図１で、フィルタ付きのシガレットＣＧは、たばこ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を配置して構成されている。このフィルタＦＬは、可撓性を有したケーシング２０１の内部に２つの円柱状（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。

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よいし、異なっていてもよい。

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。

ここで、カプセルＣＡ−１を示す図２Ａも参照すると、カプセルＣＡ−１は概略において略六角柱形状（略筒形状）であって、蓋部材によりその内部には液体が封入されている。なお、カプセルＣＡ−１を搭載するフィルタＦＬがシガレットＣＧに設けられた状態で、当該シガレットＣＧ及びフィルタ本体部の長軸方向を以下軸線方向といい、当該軸線方向のシガレット本体１００側を先端側、当該軸線方向のフィルタＦＬ側を後端側として以下説明する。

カプセルＣＡ−１は、筒形状の周壁１１及び当該周壁１１の前端開口部を閉じる先端壁１２（端壁）からなるカプセルボディ１０と、周壁１１の後端開口部を閉じる蓋部材１３（端壁）とから構成されている。
当該構成のカプセルＣＡ−１は収納空間２０４の内部にて、図１に一点鎖線で示すフィルタ本体部の軸線Ａ１と、図１及び図２Ａに一点鎖線で示す当該カプセルＣＡ−１の軸線Ａ２とが同軸上に位置するよう収納されている。なお、カプセルＣＡ−１は必ずしも軸線Ａ２をフィルタ本体部の軸線Ａ１と同軸上に位置させる必要はなく、フィルタ本体部の軸線Ａ１とカプセルＣＡ−１の軸線Ａ２とが平行となるように収納すればよい。

カプセルボディ１０の周壁１１は軸線方向に対して垂直の断面が略正六角形状をなし、６つの周壁面１１ａと各周壁面１１ａの間に形成されている結合部１１ｂとを有している。図示しないが、当該結合部１１ｂの内表面には軸線方向に沿った溝が形成されており、これによりカプセルボディ１０は軸線方向に垂直な方向の外力に対し、変形しやすくなっている。
カプセルボディ１０の先端壁１２は、軸心部分において軸線方向に対して垂直な平面をなしている中央部２０と、当該中央部２０から周壁１１の先端まで軸線方向に対して傾斜して延びている周縁部２１とから構成されている。

中央部２０はカプセルボディ１０の周壁１１の軸線方向に対して垂直の断面形状と相似する正六角形状の平面である。周縁部２１は中央部２０の各辺から各周壁面１１ａの先端側の辺まで延びた６つの面から構成されている。
そして、中央部２０の外表面には、直線状をなす複数の溝部２２が形成されている。溝部２２は中央部２０における他の領域よりも肉薄に形成された薄肉域であり、例えば断面Ｖ字形や断面Ｕ字形の溝である。

本実施形態では図２Ａ、図２Ｂに示されているように、溝部２２は正六角形状の中央部２０の頂点間を結ぶ６本の直線により、上下逆向きの正三角形が２つ重なった六芒星を描いている。従って、当該中央部２０には、図２Ｂにおいて星印で示すように、直線状の溝部２２同士が互いに交差するよう合流した交差点２３（合流点）が６つ形成されている。

このように構成されたカプセルＣＡ−１のカプセルボディ１０は弾性変形可能な材料で形成され、外力を受けたとき先端壁１２から破壊されて上記内容物ＷＡが流出するように構成されている。当該カプセルボディ１０の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。

蓋部材１３は、カプセルＣＡ−１の内容物が漏れないように、接着剤や熱融着処理等を用いてカプセルボディ１０に確実に固定されている。カプセルボディ１０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、カプセルボディ１０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。一方で当該蓋部材１３は、カプセルボディ１０が潰れて平坦化する際に、その障害とならない様に内方に向けて凸の錐形状をはじめとして平坦化する形状をなしても良い。

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、またはブランテ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。
このように構成されたカプセルＣＡ−１は、シガレットＣＧのフィルタＦＬが図１の白抜矢印で示すようにユーザによる外力Ｆ（フィルタ部分を指で摘むような力）を受けることで、先端壁１２から破壊され、内部の液体が図１の黒太矢印で示すように一方の第１フィルタ部２０２に噴出する。

詳しくは、カプセルＣＡ−１は先端壁１２の中央部２０に複数の交差点２３を有するように溝部２２が形成されていることで、当該各交差点２３が特に脆弱な部分となり、外力Ｆを受けると、各交差点２３にて大きく変形し、そこでの引っ張り力により溝部２２が破断することとなる。当該交差点２３は中央部２０に２箇所以上形成されていることで、各所で変形が生じることとなり、弱い力でも当該中央部２０の破壊できることとなる。

これらのことから第１の実施形態におけるカプセルＣＡ−１は、ユーザがカプセルＣＡ−１を容易に破壊することができ、これによりカプセルＣＡ−１から噴出させた液体をフィルタやたばこ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ＣＡ−１を搭載したフィルタＦＬを採用するフィルタ付きシガレットＣＧ等の喫煙物品は、ユーザが簡単にカプセルＣＡ−１を潰して改善した喫味を楽しむことができる。

次に第２の実施形態について説明する。
図３Ａは本発明に係る第２の実施形態となる喫煙物品用カプセルの斜視図であり、図３Ｂは先端壁中央部の拡大正面図である。なお、当該第２の実施形態におけるカプセルは、上記第１の実施形態と同様の構成のシガレットに採用されるものとし、カプセルの構成も先端壁を除いて同一であり、相違する部分を中心に説明する。

図３Ａ、図３Ｂに示すように、第２の実施形態におけるカプセルＣＡ−２は、筒形状の周壁１５及び当該周壁１５の前端開口部を閉じる先端壁１６（端壁）からなるカプセルボディ１４と、周壁１５の後端開口部を閉じる蓋部材１７（端壁）とから構成されている。
そして、先端壁１６は、中央部３０及び周縁部３１から構成されているが、中央部３０の外表面に形成された溝部３２の配置が上記第１の実施形態と異なっている。

当該第２の実施形態の溝部３２は、詳しくは図３Ｂに示すように、六角形状の中央部３０において軸心を通るように２つの頂点を結ぶ１つの直線状の第１溝部３２ａと、当該第１溝部３２ａと直交するように２つの頂点を結ぶ２つの直線状の第２溝部３２ｂの合計３本の直線状の薄肉域からなる。従って、中央部３０には、図３Ｂにおいて星印で示すように、薄肉域のうち第１溝部３２ａと各第２溝部３２ｂとの２つの直線状の溝が合流する交差点３３が２箇所形成されており、当該２箇所の合流点はそれぞれ第１溝部３２ａと第２溝部３２ｂとが互いに直交して設けられている。

つまり第２の実施形態におけるカプセルＣＡ−２においても、先端壁１６の中央部３０に複数の交差点３３を有するように溝部３２ａ、３２ｂが形成されていることで、当該各交差点３３が特に脆弱な部分となり、外力を受けると各交差点３３にて大きく変形し、そこでの引っ張り力により溝部３２ａ、３２ｂが破断することとなる。当該交差点３３は中央部３０に２箇所形成されていることで、各所で変形が生じることとなり、弱い力でも当該中央部３０の破壊できることとなる。このように第２の実施形態においても上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

（製造、評価）
ここで、上記第１の実施形態及び第２の実施形態として説明した上記カプセルＣＡ−１、ＣＡ−２について、これを製造して評価したので、その結果について以下説明する。
当該評価では、カプセル内に封入する液体を蒸留水としたカプセルＣＡ−１、ＣＡ−２を製造し、破断強度を測定した。カプセルボディ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。カプセルボディへ蒸留水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ＣＡ−１、ＣＡ−２を得た。

さらに、比較例として、上記先行技術文献として挙げた特許文献１に記載された構成のカプセルＣＡ−０を使用した。当該カプセルＣＡ−０は、略円筒形状をなしており、一端壁の内表面に軸心部分から放射状に延びる複数の溝部が形成されている。当該カプセルＣＡ−０のそれ以外の部分は第１及び第２の実施形態におけるカプセルＣＡ−１、ＣＡ−２と同じ素材及び製法で製造し、同様の蒸留水を封入した。

各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４に示す。
図４に示すように、比較例の場合はカプセルＣＡ−０の破壊荷重が９５．６Ｎであったのに対して、第１の実施形態のカプセルＣＡ−１の場合は３６．５Ｎであり、第２の実施形態のカプセルＣＡ−２の場合は２４．８Ｎであった。この結果から、本発明に係るカプセルＣＡ−１、ＣＡ−２は破壊に必要な力が大幅に低下していることが確認された。特に、第２の実施形態のカプセルＣＡ−２は交差点３３が２点のみであるが、交差角度が直交（９０°）していることで、第１の実施形態のカプセルＣＡ−１のように交差角度が直交していないものより弱い力で破壊することができていると考えられる。

以上で第１の実施形態及び第２の実施形態についての説明を終えるが、本発明の実施形態は上記構成に限られるものではない。
上記各実施形態では、カプセルＣＡ−１、ＣＡ−２は略六角柱形状をなしているが、カプセルの形状は周壁が筒形状でカプセル全体として略筒形状であればこれに限られない。例えば、略筒形状のカプセルとしては多角柱形状を含み、好ましくは五角柱以上の多角柱形状とする。その他、カプセルの形状をフィルタの断面形状に合わせて円筒形状としてもよい。なお、周壁の筒形状は、カプセルの形状に合わせて多角柱形状や円筒形状とする。

また、上記各実施形態では、先端壁１２、１６が中央部２０、３０と周縁部２１、３１から構成されているが、参考例としてならば先端壁が１つの平面のみで形成されてよいし、先端壁が球面等の曲面であってもよい。このように先端壁が、１つの平面のみからなる場合や球面等の曲面とした場合は、上記実施形態のような中央部２０、３０はなく、先端壁に溝部が形成される。

また上記各実施形態では、溝部２２、３２が先端壁１２、１６の中央部２０、３０における外表面に形成されているが、前記参考例では例えば先端壁の中央部の内表面、又は中央部を有さない先端壁の場合は先端壁の内表面に溝部２２、３２を形成してもよい。

また、溝部の配置及び交差点の数等は上記各実施形態に限られるものではない。
例えば、ここで図５Ａ、図５Ｂを参照すると、図５Ａにて先端壁の第１変形例を示した拡大正面図が、図５Ｂにて先端壁の第２変形例を示した拡大正面図がそれぞれ示されている。なお、当該第１変形例及び第２変形例のカプセルは周壁が円筒形状であり、先端壁及び蓋部材が円盤状をなしているものとする。

図５Ａに示す第１変形例では、先端壁４０に５本の縦溝４２ａ及び５本の横溝４２ｂが格子状に配置されている。従って、当該第１変形例では、縦溝４２ａ及び横溝４２ｂの２種類の直線状の溝が直交する交差点４３が２５箇所形成されている。
図５Ｂに示す第２変形例では、先端壁５０に上記第１の実施形態のように六芒星を描く６本の直線状の第１溝部５２ａと、当該六芒星内の六角形部分において軸心を通り各頂点を結ぶ直線状の第２溝部５２ｂとが配置されている。従って、当該第２変形例では、第１溝部５２ａ及び第２溝部５２ｂの交差点５３が７箇所形成されている。

このような第１変形例及び第２変形例の溝部及び交差点が形成されたカプセルにおいても上記各実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、上記第２の実施形態及び第１変形例のように溝部の交差点を直交されることで、より弱い力でカプセルを破壊することができるが、交差点の全てを直交させる必要はなく、交差点の一部のみが直交するよう形成してもよい。また、３つ以上の溝が合流する場合は、そのうち少なくとも２つの溝部が直交していればよい。さらに、一方の溝が必ずしも他方の溝を越えるように交差している必要はなく、例えばＴ字状やＹ字状のように合流する形であってもよい。

また、上記各実施形態ではカプセルＣＡ−１、ＣＡ−２の両端壁のうちの一方の先端壁１２、１６にのみ溝部２２、３２を形成しているが、例えば第２フィルタ部２０３に内部の液体を噴出させる場合には他方の端壁に相当する蓋部材１３、１７に２箇所以上で交差する溝部を形成してもよい。または、両端壁それぞれに２箇所以上で交差する溝部を形成してもよい。

また、上記実施形態では、いずれも溝部２２、３２が直線状に形成されているが、溝部は線状に形成されていればよく、例えば曲線状の溝部としてもよい。曲線状の場合は１本の曲線で２箇所以上交差させることができ、溝部の配置の自由度を高めることができる。
また上記各実施形態では、フィルタ付きシガレットＣＧに、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、本発明に係る喫煙物品用カプセルは、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に搭載されるものとして構成してもよい。

さらに、各カプセルＣＡ（ＣＡ−１、ＣＡ−２）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形態では、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。

ＦＬ フィルタ
ＣＡ（ＣＡ−１、ＣＡ−２） カプセル
ＣＧ シガレット
１０、１４ カプセルボディ
１１、１５ 周壁
１２、１６、４０、５０ 先端壁
１３、１７ 蓋部材
２０、３０ 中央部
２１、３１ 周縁部
２２、３２ 溝部
２３、３３、４３、５３ 交差点（合流点）
３２ａ、５２ａ 第１溝部
３２ｂ、５２ｂ 第２溝部
４２ａ 縦溝
４２ｂ 横溝
１００ シガレット
１０１ チップペーパ
２０１ ケーシング
２０２ 第１フィルタ部
２０３ 第２フィルタ部
２０４ 収納空間

Claims (4)

1. 喫煙物品のフィルタに搭載される略筒形状の喫煙物品用カプセルであって、
   筒形状の周壁と、前記周壁の両端をそれぞれ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、少なくとも前記端壁の一方及び前記周壁が弾性変形可能であるカプセル本体を備え、
   前記一方の端壁は先細状に突出する一方、先端に平坦な中央部を有し、
   前記中央部の外表面には直線又は曲線からなる溝状の薄肉域が形成され、
   前記薄肉域は２箇所以上の合流点で合流している、喫煙物品用カプセル。
2. 前記溝状の薄肉域は、前記合流点を形成する直線部分又は曲線部分を少なくとも２つ含み、前記２箇所以上の合流点のうち少なくとも１箇所にて、前記直線部分又は曲線部分が互いに直交していることを特徴とする請求項１に記載の喫煙物品用カプセル。
3. 請求項１又は２に記載の喫煙物品用カプセルと、
   前記カプセルが収納された収納空間を有する略円筒状のフィルタ本体部とを含み、
   前記略筒形状の喫煙物品用カプセルは、前記フィルタ本体部の軸線と当該カプセルの軸線とを平行にして、前記収納空間内に収納されている、ことを特徴とする喫煙物品用カプセルを搭載したフィルタ。
4. 請求項３に記載の喫煙物品用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。

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