JP2020519243A - エアロゾル発生物品用のロッドを材料シートから形成するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、材料シート（１１）からエアロゾル発生物品用のロッドを形成するための方法に関し、方法は、材料シート（１１）を捲縮する工程と、捲縮した材料シート（１１）を、材料シート（１１）の供給方向に対して横断方向に配置された摺動縁部に強制的に接触させることによって平坦化する工程と、平坦な材料シート（１１）に実質的に管状の形状を与える工程と、そのように成形された材料シート（１１）でロッドを形成する工程とを含む。本発明はまた、材料シート（１１）からエアロゾル発生物品用のロッドを形成するための装置に関する。

Description

本発明は、エアロゾル発生物品用のロッドを材料シートから形成するための方法に関する。また、エアロゾル発生物品用のロッドを材料シートから形成する装置にも関する。

シートを形成する材料は、均質化したたばこ材料、ＴＣＬ（たばこキャストリーフ）でもよく、これは乾燥されてから箔またはシートに切断され、保存・搬送用にボビンに巻かれる。別の材料としては、例えばエアロゾル発生物品のフィルターの特定の部品を製造するために使用されるＰＬＡ（ポリ乳酸）でありうる。

エアロゾル発生物品の典型的な製造プロセスにおいて、材料シートは捲縮プロセスを通過する。次に、捲縮した材料シートは圧縮されてロッドにされ、これが（通常は管状の）部品に切断される。これらの切断されたロッドは、エアロゾル発生物品の構成要素を形成しうる。

捲縮プロセスは概して、二つの回転する円筒形ローラーを使用し、これらのローラーの間で材料シートが押し付けられる。これらのローラーは典型的に、シートを捲縮する外側表面上に、合致する型押し加工された隆起と谷のパターンを有する。

捲縮プロセスは、空気接触の量、引き出し抵抗（ＲＴＤ）、その他に影響を与えることがあり、それ故にエアロゾル発生物品のユーザーによって直接経験される。

捲縮プロセスの別の重要な効果は、捲縮が材料の構造および繊維を破壊することであり、これは材料シートを圧縮してロッドにするのに役立つ。特に、捲縮は、シートが成形されて好ましい折り目の長軸方向の弱化線を形成する材料を引き延ばす。ところが、材料構造に対する捲縮のこの弱化効果は、望ましくない効果を有しうる。

結果として、適正な捲縮圧力をかけることは、捲縮プロセスの重要な態様である。捲縮圧力が低すぎると、捲縮のプラスの効果が低下しうる一方で、高すぎる圧力は材料シートに損傷を与えうるか、その引張強さを低下させうることがあり、これが裂けの発生を増加させうることがあり、さらには破砕させうる。

全体的な製造プロセスは、高速で実行されることが好ましい。ところが、捲縮時間が短いほど、材料シートの適切な捲縮を確保するために、より大きい圧力がかけられる必要があり、これは捲縮プロセス中にシートが損傷するリスクを増大させる。

結果として得られる捲縮したシートは次に、折り畳まれてロッドにされる、また好ましくは例えば包装紙で包まれる。

ところが、特にシートのＰＬＡ材料については、捲縮した材料シートは、折り畳まれた後、拡張して折り畳まれていない状態に戻ろうとすることがあり、この結果、ＰＬＡシートの剛性によってラッパーに圧力が発生することがあり、それによってラッパーまたはラッパーを塞ぐ接着剤への応力につながる。これは、ロッドを塞ぐラッパーの「飛び出し」につながりうる。

従って、シートの折り畳みが制御される材料シートからロッドを形成するための装置および方法に対するニーズがある。さらに、ロッド周辺での可能なラッピングの応力および損傷が制限されることが望ましい。

第一の態様において、本発明は、エアロゾル発生物品用のロッドを材料シートから形成する方法に関し、方法は、材料シートを捲縮する工程と、捲縮した材料シートを、材料シートの供給方向に対して横断して配置された摺動縁部に強制的に接触させることによって平坦化する工程と、平坦化した材料シートを実質的に管状の形状にする工程と、そのように成形された材料シートでロッドを形成する工程とを含む。

本発明は、より良く制御されたロッド形成プロセスを有するために、圧縮され、シート形体からロッド形体に折り畳まれる材料シートを準備する。この「準備」は、材料シートを捲縮する捲縮プロセスの後で、および実際の圧縮または捲縮したシートを折り畳んでロッドにする前に行われることが好ましい。本発明の方法において、シートは高速で引かれることが好ましい。シートは可撓性の材料でできていることが好ましく、そのため流れのような挙動であってもよい。シートはこの流れにおいて、材料を「平坦化」する摺動縁部に接触する状態になる。実際に、材料シートは、捲縮プロセスによって形成された溝および隆起を含むことが好ましく、溝および隆起によって形成されるこれらの起伏は摺動縁部によって延伸される。延伸の後、シートは円筒状の形状に配置されている。このようにして、材料の構造は平坦化によって弱められる。さらに、材料シートは、平坦なシート形状よりもコンパクトな管状の形状となり、よって捲縮したシートをロッドにする圧縮プロセスを助ける。

本明細書で使用される「シート」という用語は、その厚さより実質的に大きい幅および長さを有する薄層状の要素を意味する。シートの幅は、約１０ミリメートルより大きいことが好ましく、約２０ミリメートルまたは３０ミリメートルより大きいことがより好ましい。シートの幅は、約１００ミリメートル〜約３００ミリメートルであることがなおより好ましい。

好ましい実施形態において、シートはポリ乳酸（ＰＬＡ）を含む。シートはアルカロイドを含有する材料のシートであってもよい。シートは均質化したたばこのシートであってもよい。

「アルカロイド含有材料」は、一つ以上のアルカロイドを含有する材料である。アルカロイドのうち、ニコチンが好ましいアルカロイドであり、これはたばこ中に見いだされうる。

アルカロイドは、主に塩基性の窒素原子を含有する天然の化合物の群である。この群はまた、中性、およびさらに弱酸性の特性を有する幾つかの関連する化合物も含む。類似の構造の一部の合成化合物もアルカロイドと呼ばれる。炭素、水素および窒素に加えて、アルカロイドはまた、酸素、硫黄、よりまれには塩素、臭素、およびリンなどのその他の要素を含みうる。

アルカロイドは、細菌、真菌、植物、および動物を含む多種多様な生物体によって生成される。これらは酸塩基抽出によるこれらの生命体の粗抽出物から精製することができる。カフェイン、ニコチン、テオブロミン、アトロピン、ツボクラリンはアルカロイドの例である。

均質化したたばこ材料の最も一般的に使用される形態は、再構成たばこシートおよびキャストリーフである。均質化したたばこ材料シートを形成するプロセスは一般的に、たばこダストと結合剤を混合してスラリーを形成する工程を含む。次に、たばこウェブを作り出すためにスラリーが使用される。例えば、粘性のあるスラリーを、移動する金属ベルト上にキャスティングすることによって、いわゆるキャストリーフを製造する。別の方法として、再構成たばこを作り出すために、粘性が低くかつ含水量が高いスラリーを、製紙と似たプロセスで使用することができる。

たばこのシート材料は、再構成されたシート材料と呼ばれることができ、たばこ組成物を形成するために、粒子状のたばこ（例えば、再構成たばこ）またはたばこ粒子状のブレンド、湿潤剤、および水性溶剤を使用して形成されうる。このたばこ組成物は次に典型的に、キャスティング、押出成形、圧延、またはプレスされて、たばこ組成物からシート材料を形成する。紙様の材料を作製するためにたばこの微粉が使用される湿式プロセス、またはたばこの微粉が結合剤材料と一緒に混合されて、移動するベルトの上へとキャスティングされてシートを形成するキャストリーフプロセスを利用して、たばこのシートを形成することができる。

均質化したたばこ材料シートは、次いでボビン（さらに処理するために巻き出される）に巻かれて、例えばエアロゾル発生物品の部品となり、これはエアロゾル発生物品のエアロゾル形成基体に含まれるようになる。「燃やさない加熱式」エアロゾル発生物品は、エアロゾル形成基体が、エアロゾルを形成しつつもたばこ材料の燃焼を防止するために、比較的低い温度に加熱される喫煙物品である。さらに、均質化したたばこシート中に存在するたばこは典型的に唯一のたばこであるか、このような「燃やさない加熱式」エアロゾル発生物品の均質化したたばこ材料中に存在するたばこの大半を含む。これは、このような「燃やさない加熱式」エアロゾル発生物品によって発生されるエアロゾル組成物が実質的に、均質化したたばこ材料のみに基づくことを意味する。

本明細書で使用される「エアロゾル形成材料」という用語は、加熱に伴い揮発性化合物を放出してエアロゾルを生成する能力を有する材料を意味する。たばこは、エアロゾル形成材料、特にエアロゾル形成体を含む均質化したたばこのシートとして分類されうる。エアロゾル形成基体は、エアロゾル形成材料を含みうるか、またはエアロゾル形成材料から成ってもよい。

均質化したたばこシートは概して、たばこに加えて、結合剤およびエアロゾル形成体を含む。この組成物は「粘着性」であるシートをもたらすことができ、すなわちこれは隣接する物体に接着し、また同時に比較的低い引張強さを有し、どちらかというと壊れやすい。

本明細書で使用される「捲縮した」という用語は、複数のコルゲーションを有するシートまたはウェブを意味する。「捲縮」という用語は、好ましくは本質的に平坦な材料シートまたは以前に未処理の材料シートからの、構造化表面の生成に関する、捲縮した材料シートの形成を意味する。

本明細書で使用される「振幅値」または「振幅」という用語は、その山から最も深い直接隣接した谷の最も深い地点までのコルゲーションの高さを意味する。

本明細書で使用される「隆起」という用語は、丘の形状を有し、角のタイプの形状または丸みのある形状のいずれかでもよい先端を形成する突出部を意味する。それぞれの先端は、先端のそれぞれの側面に一つずつ、二つのフランクによって制限されうる。隆起または先端は一定の範囲を有しうる。

本明細書で使用される「コルゲーション」という用語は、コルゲーションのフランク（脇部分）によって結合された交互に並ぶ山と谷から形成された複数の実質的に平行な隆起を意味する。これには、菱形様プロファイル、正弦波プロファイル、三角波プロファイル、鋸波プロファイル、またはこれらの任意の組み合わせを有するコルゲーションが挙げられるが、これらに限定されない。

本明細書で使用される「ロッド」という用語は、実質的に円形または長円形の断面の概して円筒状の要素を意味する。

本明細書で使用される「軸方向の」または「軸方向に」という用語は、ロッドの円筒状の軸に沿って、またはそれに平行して延びる方向を意味する。

本明細書で使用される「集合した」または「集合する」という用語は、ウェブまたはシートがロッドの円筒軸方向に対して渦巻き状にされる、または別の方法で実質的に横断方向に圧縮もしくは締め付けられていることを意味する。

エアロゾル発生物品の製造プロセスにおいて、材料シートは捲縮プロセスを受けうる。

捲縮プロセス中、材料シートは通常、二つの回転する円筒形ローラー（「捲縮ローラー」とも呼ばれる）の間で圧縮される。これらのローラーは、材料シートを捲縮する外側表面上に、合致する型押し加工された隆起と谷のパターンを有する。ただし、本発明において任意の捲縮プロセスが使用されうる。

捲縮プロセスは、材料シート上にコルゲーションを形成する。捲縮のため、シートの材料の構造および繊維が破壊されることが好ましい。この破壊は、材料シートを圧縮してロッドにするのに役立つことが好ましい。特に、捲縮は、シートが作製されて好ましい折り目の長軸方向の弱化線を形成する材料を引き延ばす。これらの線はコルゲーションと呼ばれる。

シート上にコルゲーションが形成される捲縮プロセスの後、捲縮したシートを集めて、それからロッドを形成する前に「準備工程」がある。この準備工程は、摺動縁部へのシートの接触のため、捲縮したシートを平坦化する工程を含む。摺動縁部は、例えばシートが摺動しうる表面上に形成される。

捲縮したシートと摺動縁部の間の接触の効果は、材料の構造が弱化されうることである。コルゲーションは端部と接触する時、「平坦化」される。この平坦化は、捲縮したシートを展開し、捲縮プロセス中に形成されたコルゲーションを平坦化する。このようにして、シートの捲縮した部分は弱化される。

さらに、平坦化工程の後、シートは強制的に円筒状の形状に折り畳まれることが好ましい。この円筒状の形状は、シートが圧縮されるロッドの直径よりも大きい直径を有することが好ましい。このように、シートが幾つかの工程で最終的なロッド形状になるように、シートの予備圧縮がある。達成された効果は、ロッド形成工程の前にシートが管状の形状になることである。こうした管状の形状は、平面のシート形状よりもコンパクトであり、ロッドへの圧縮プロセスを支援しうる。ロッドは、シートを漏斗に引き込んで形成されうる。

シートを強制的に管状の形状に形成するために、管状の表面を有する要素が使用されうる。シートは、捲縮装置からロッド形成装置への移動中に管状の表面に接触させられる。

さらに、シートを平坦化して円筒状の形状または管状の形状にするこれらの追加的なプロセス工程は安定していて、簡単に再現でき、これはシートをロッドにする圧縮の一貫性を達成するのに役立つことができ、それ故に最終製品での一貫性の達成にも役立ちうる。

シートを円筒状または管状の形状にした後、シートは圧縮されてロッドを形成する。ロッドはエアロゾル発生物品の構成要素として使用されうる。

捲縮した材料シートを、材料シートの供給方向に対して横断して配置された摺動縁部に強制的に接触させることによって平坦化する工程は、材料シートが少なくとも部分的に折り畳まれたり引き延ばされたりするように、捲縮した材料シートを搬送して摺動縁部と接触させる工程を含むことが好ましい。有利なことに、捲縮した材料シートは、捲縮した材料シートが製造プロセスで前方に搬送される間に、摺動縁部に接触する。

摺動縁部は実質的に平面の摺動面に含まれることが好ましい。有利なことに、また実質的に平面の摺動面は、材料の平坦なシートを実質的に管状の形状にする工程の前に、材料シートを折り畳む、または引き延すのに役立つ。実質的に平面の表面は、摺動縁部で達成された延長部を保持する。

実質的に平面の摺動面は、テクスチャ表面であることが好ましい。有利なことに、テクスチャ表面は、実質的に平面の摺動面それ自体と材料シートの間の摩擦を低減させる。実質的に平面の摺動面は、材料シートとプレートの間に空隙が存在するように、窪みを有するプレートを含むことが好ましい。

捲縮した材料シートを、材料シートの供給方向に対して横断方向に配置された摺動縁部に強制的に接触させることによって平坦化する工程において、材料シートには張力がかかっていることが好ましい。有利なことに、捲縮した材料シートを平坦化する工程は、材料シートと摺動縁部の間の摺動接触を強制することによって実施され、材料シートは張力がかかった状態に維持される。

平坦化された材料シートを実質的に管状の形状にする工程は、平坦化された材料シートを折り畳んで実質的に円筒状の表面にする工程を含むことが好ましい。有利なことに、材料シートを実質的に円筒状の表面と接触させることは効率的に、平坦化された材料シートを実質的に管状の形状にする。

実質的に円筒状の表面は、実質的に平面の摺動面と接続されていることが好ましい。有利なことに、実質的に円筒状の表面および実質的に平面の摺動面は、捲縮した材料シートを強制的に摺動縁部に接触させる工程と、平坦化された材料シートを実質的に管状の形状にする工程が、極度にコンパクトな空間内で実施されるように、単一要素として形成されうる。

そのように成形された材料シートでロッドを形成する工程は、材料シートを漏斗に挿入してロッドを形成することを含むことが好ましい。有利なことに、シート材料は漏斗内で圧縮されて折り畳まれてロッドを形成する。

第二の態様において、本発明は、エアロゾル発生物品のロッドを材料シートから形成する装置に関し、装置は、材料シートを捲縮するための捲縮装置と、ロッドを形成するための漏斗部分と、材料シートの供給方向に対して横断方向に配置された摺動縁部であって、ここで捲縮した材料シートが漏斗部分に入る前に摺動縁部と接触するように、摺動縁部が捲縮装置と漏斗部分の間に定置されているものと、シートを円筒状の形状に折り畳むために、供給方向に摺動縁部の下流にある管状の表面とを備える。

有利なことに、本発明による装置は、上述の利点を有する本発明による方法を実施するのに適している。この装置はまた、非常にコンパクトである。

管状の表面は円筒状の表面であることが好ましい。

特に、本発明による装置は有利なことに、材料シートが漏斗部分に入る前に、材料シートを急激に曲げて折り畳む、または延ばす摺動縁部を含む。材料シートを曲げて折り畳む、または延ばす工程は有利なことに、材料シートに対する捲縮プロセスの弱化効果を増大させるのに役立つ。

本発明による装置は、摺動縁部を含む実質的に平面の摺動面を含むことが好ましい。有利なことに、実質的に平面の摺動面は、材料シートが漏斗部分に入る前に、材料シートを折り畳む、または延ばすのを助ける。

実質的に平面の摺動面は、テクスチャ表面であることが好ましい。有利なことに、テクスチャ表面は、実質的に平面の摺動面それ自体と材料シートの間の摩擦を低減させる。言い換えれば、実質的に平面の摺動面は、材料シートとプレートの間に空隙が存在するように、窪みを有するプレートを含みうる。

実質的に平面の摺動面は、供給方向に対して約１０度〜約７０度の角度を形成することが好ましい。角度は約２０度〜約６０度であることがより好ましく、約３０度〜約５０度であることがさらにより好ましい。供給方向は水平方向であることが好ましい。

有利なことに、こうした角度は、シート自体がうまく折り畳まれたり延ばされたりするために、材料シートとの好都合な摺動接触を可能にしうることが分かっている。

実質的に円筒状の表面は、実質的に平面の摺動面と接続されていることが好ましい。有利なことに、実質的に円筒状の表面および実質的に平面の摺動面は、装置が極度にコンパクトであるように、単一の要素として形成されうる。

捲縮装置は捲縮ローラーを含むことが好ましい。

本発明の第一および第二の態様に関連して上述した材料シートは、ポリマーシートであるか、アルカロイドを含む材料シートであることが好ましい。

材料シートの厚さは、約０．２ミリメートル〜約１．０ミリメートルであることがより好ましい。材料シートの厚さは、約０．３ミリメートル〜約０．６ミリメートルであることがより好ましい。

本発明のさらなる利点は、添付の図面の非制限的な参照とともに、その詳細な説明から明らかになろう。

図１は、エアロゾル発生物品用のロッドを材料シートから形成するための、本発明による装置の概略側面図である。 図２は、図１の装置の一部分の概略斜視図である。 図３は、図１の装置の一部分の概略斜視図である。 図４は、図１の装置の一部分の概略斜視図である。 図５は、図２〜図４の装置部分の概略側面図である。 図６は、図４のＩ〜Ｉで示された平面でそれぞれ切り取られた、図４の装置部分の概略断面図である。 図７は、図４のＩＩ〜ＩＩで示された平面でそれぞれ切り取られた、図４の装置部分の概略断面図である。 図８は、図４のＩＩＩ〜ＩＩＩで示された平面でそれぞれ切り取られた、図４の装置部分の概略断面図である。

図を参照すると、本発明による装置が表されていて、かつ参照番号１０で示されていて、装置１０は、エアロゾル発生物品（図示せず）のためのロッド（図示せず）を材料シート１１（図６〜８において曲線で概略的に描写）から形成するのに適している。

材料シート１１は、ＰＬＡでできた高分子シートであることが好ましい。材料シートの厚さは、約０．３ミリメートル〜約０．６ミリメートルであることが好ましい。

図１を参照すると、装置１０は、材料シート１１を捲縮するための捲縮装置２０と、ロッドを形成するための漏斗部分３０とを備える。捲縮装置２０および漏斗部分３０は当業界で周知であり、以下でさらに詳述しない。捲縮装置２０は、捲縮ローラー（図示せず）を含み、漏斗部分３０は漏斗３２を含み、ここでシート１１は圧縮されてロッドにされる。

材料シートは供給方向Ｆに沿って搬送され、まず捲縮装置２０内で捲縮され、次に以下で詳述する通りに加工されてから漏斗部分３０内に入り、そこで圧縮されて、または折り畳まれてロッドにされる。捲縮装置２０を通過した後、シート１１は複数のコルゲーション（図面に描写せず）を含み、通常は隆起／溝構造を含む。これらのコルゲーションはシート内で実質的に折り畳まれる。

装置１０はまた、摺動縁部４０を有する装置５０を備える。装置５０は、捲縮装置２０から漏斗部分３０に進む捲縮した材料シート１１が、漏斗部分３０に入る前に摺動縁部４０に接触するように、捲縮装置２０と漏斗部分３０の間に位置付けられている。

摺動縁部４０は、材料シート１１の供給方向Ｆに対して横断方向に配置されている。図１において、材料シート１１は、供給方向Ｆを表す矢印の方向に従って、右から左に進む。

装置５０は、摺動縁部４０を備える実質的に平面の摺動面４２を含む。実質的に平面の摺動面４２は、テクスチャ表面であることが好ましい。

図５に示す通り、実質的に平面の摺動面４２は、供給方向Ｆに対して角度α３である。角度α３は約１０度〜約７０度であることが好ましく、約２０度〜約６０度であることがより好ましく、約３０度〜約５０度であることがなおさらに好ましい。供給方向は水平方向であることが好ましい。

さらに、装置５０は、摺動縁部４０と漏斗部分３０の間に提供されている実質的に円筒状の表面４４を含む。実質的に円筒状の表面４４は、材料シートが漏斗部分３０に入る前に材料シート１１を実質的に管状の形状にするために提供されている。漏斗３２および実質的に円筒状の表面４４は実質的に同軸であり、その結果、材料シート１１は漏斗３２に容易に挿入される。

実質的に円筒状の表面４４は、実質的に平面の摺動面４２と接続され、二つの表面４２、４４は単一部品で形成されていることが好ましい。二つの表面は一体型の部品の表面であることが好ましい。

摺動縁部および摺動面を含む装置５０は、前面部５２と、二つの側面部５４と、図３でより良く見える内側部５６とを有する本体を備える。本体は長軸方向軸を有し、これは供給方向Ｆに対応し、かつ供給方向に関して実質的に対称であることが好ましい。装置５０の本体の長軸方向軸は水平であることが好ましい。前面部５２、側面部５４、および内側部５６が相互に接続された同一本体の部分であるように、本体は一体型であることが好ましい。

以下の説明において、材料シート１１は水平方向の供給方向Ｆに沿って移動する。

装置５０の前面部５２は、捲縮装置２０に最も近い部品であり、入ってくるシート１１がここから到着する。

前面部５２は、入ってくるシート１１の上に定置されている。言い換えれば、装置５０の上流部は、シート１１の上方に定置されている。

前面部５２は、実質的に平面であり、かつ入ってくるシート１１の水平面に対して、または供給方向Ｆに対して角度α３を形成する実質的に平面の摺動面４２を含む。

図（特に図２を参照）に示す好ましい実施形態において、平面の摺動面４２は、３つの頂点１５２、２５２、２５３を含む三角形の形状を実質的に有する。頂点の一つ１５２は前面部５２の下部領域にあり、他の二つの頂点２５２、２５３は、シート１１が装置５０に接触し始める接触領域である前面部５２の上部領域にある。二つの頂点２５２、２５３は、実質的に同一の高さに定置されていて、摺動縁部４０はそれらの間に画定されている。それ故に、摺動面の三角形の形状の一つの辺は摺動縁部４０である。他の二つの辺５３、５３’は、頂点１５２と２５２を接続する端、ならびに頂点１５２と２５３を接続する端によって画定されている。

前面部５２は、シート１１の上方に定置されていて、すなわちシート１１は前面部５２と接触し、その下を通過する。

二つの側面部５４は類似の形状を有し、一方の側面部は、シート１１の供給方向Ｆを通過する垂直平面に従って他方の側面部と対称である。二つの側面部は、フィード方向Ｆに沿った部分について前面部表面の反対側で延び、かつ供給方向Ｆに沿った追加的な部分の内側部５６の二つの側面に定置されている。二つの側面部５４は、シートを内側部５６に向かって収束させる。

側面部５４は、装置５０の長軸方向軸に沿って延びる。各側面部５４は、曲面１５４を含む。二つの曲面は、前面部５２の接触領域から最も遠い点で相互に交わる。曲面は、供給方向に平行な水平面と、垂直面との両方に対して傾いている。二つの曲面は、内側部に向けてシートの収束要素を形成する。二つの曲面は前面部５２に接続されていて、特にそれぞれの曲面は、前面部５２によって画定された三角形の形状の二つの辺５３、５３’のうちの一つから延びる。それぞれの曲面１５４は次に、供給方向Ｆに沿って漏斗部分３０に向かって延び、それらの延長部において、曲面は、より水平になるように「回転」する。

供給方向に平行な平面に沿って切り取られた横方向断面において、各側面部５４は底部曲線２５４を画定する。底部曲線２５４は、垂直平面で画定された側部を切断する、最も下にある、得られた曲線として画定されている。図２および図５に示す通り、各側部５４の底部曲線２５４は実質的に、シート１１の供給方向Ｆに沿って縦方向に単調減少関数であり、その延長部に沿って所定の垂直高さを減少させる。

内側部５６は、シート１１の供給方向Ｆに平行な長軸方向軸を有する水平管表面の一部分を含む。実質的に円筒状の表面４４は、この水平管表面内に画定されている。

それ故に、内側部５６は、シートＦの供給方向Ｆに対して、例えば水平面に対して、約１０度〜約７０度の角度を成す平面によって切断されている水平管の内部表面の部分の形状を有する表面を含む。従って、内側部はその延長部の開始部で円筒状の表面の小部分を含み、その端部で閉じた円筒状の表面全体を含む。円筒状の表面の一部分としてのその開始部から、それが閉じるまで、内側部は、その二つの側面で側面部に接続されている。従って、前面部から来る内側部と接触するシート１１は、円筒状の表面の部分によって与えられた内側凹面と、二つの曲面によって与えられた二つの凸面の表面とに接触し、凸面はそれぞれ円筒状の表面の凹面部分の側面から延びる。曲面の凸面は、円筒状の表面の部分に「横方向の翼」を形成し、シートを後者に向かって「押す」。

内側部内に形成された水平管（平面によって切断）は、側部表面５４の底部曲線２５４の縦方向の減少と実質的に等しい直径、すなわち水平管の直径は、本体５０の開始部と本体５０の端部とでの下部曲線２５４の縦座標の差と等しい直径を有することが好ましい。

入ってくるシート１１が水平管の部分と交わる、水平管の部分の入口ゾーンは、前面部５２の底部領域に接触する。

水平管の部分の底部領域は、装置５０の側面部５４の最も低い領域と接触する。

図（特に図２を参照）に示す好ましい実施形態において、装置５０は、摺動縁部４０に加えて異なる縁部を画定する。特に、二つの鋭角的に形成された端があり、これは側面部５４と内側部５６の水平管の部分との間の二つの底部曲線２５４である。また、前面部５２と側面部５４の間に形成された二つの端５３、５３’もある。この二つの端は三角形状の前面部の側面である。

特に、図２は下から見た装置５０を示し、縁部５３、５３’、２５４が見える。これらの端５３、２５４はシート１１を延伸し、その経路は点線の矢印Ｐで示されている。

記述された装置５０の形状は、シート１１が加工される全体的な機械によって装置５０に引き出されるシート１１の流れに対してさまざまな影響を作り出す。

全体的な装置１０は開始時、コルゲーションがシート１１内に形成されるように、捲縮装置を通してシート１１を高速に引き出す。次に、シートは装置５０を通過する。シート１１は、装置５０内に通過する時に流れ様の動作を有するように、可撓性の材料で作製されている。

第一の効果は、シートを形成する材料の構造が弱化されることである。シート１１は、摺動縁部４０に対して平坦化される。摺動縁部４０は、捲縮したシート１１上のコルゲーションを展開し、それによって、側面部５４と内側部５６の水平管との間の端２５４に沿ってシートがさらに引き出された時に、シート１１の捲縮した部分を弱化する。

第二の効果は、前面部５２と側面部５４が交わる時に、シート１１が延びることである。この延長は捲縮後に行われる時、捲縮後に隆起／溝の形状（または波形形状）を有するシート１１を形成する材料の構造を延長する。この延長は、隆起／溝の形状を「滑らかに」し、そのためシートを形成する材料の構造を追加的に破壊するのに役立つ。シートを形成する材料のこの追加的な弱化は、圧力または捲縮の深さを増加させる必要なく実施され、従ってシートを形成する材料を損傷または破損しかねない圧力の増大に関連する副作用を伴わずに実施される。

第三の効果は、シート１１が装置５０内で管状の形状になることである。こうした管状の形状は、平面状のシート形状よりもコンパクトであるため、ロッドへの圧縮プロセスを助け、またシート１１の圧縮、従って最終製品における一貫性を達成するのに役立つ。

シート材料と接触する装置５０の表面は、装置５０とシート材料の間の摩擦を低減させるテクスチャ表面を有することが好ましい。

図５は、側面部が延びる中央部の底部曲線２５４に対応する装置５０の下部プロファイルを示す。装置５０の下部プロファイルの３つの異なるセクションは、実質的に直線的であり、供給方向Ｆに対して３つの異なる角度α１、α２、およびα３をなす。角度α３は上記で説明されていて、角度α２は約５度〜約３０度であることが好ましく、角度α１は約１０度〜約２０度であることが好ましい。

材料シート１１はまず、角度α３を有するセクション上を通過してから、角度α２を有するセクション上を通過し、最後に角度α１を有するセクション上を通過する。

装置５０によって形成された角度α２およびα３は、緩やかな移行および効果的な延伸を提供しうる一方、角度α１は、閉じた円筒状の表面を形成する内側部５６の部分にシート１１が入る間、シート損傷を回避するために比較的小さいことが好ましい。

図６〜図８は、それぞれ図４のＩ〜Ｉ、ＩＩ〜ＩＩ、ＩＩＩ〜ＩＩＩで示された平面で切り取られた装置５０の３つの断面を示す。平面Ｉ〜Ｉは角度α３を有する上述の断面内に位置し、平面ＩＩ〜ＩＩは角度α２を有する上述の断面内に位置し、平面ＩＩＩ〜ＩＩＩは角度α１を有する上述の断面内に位置する。

図６〜図８はまた、前面部５２（図６）で平坦化されてから内側部５６に入る材料シート１１を示し、ここで実質的に管状の形状を漸進的に取る（図７および図８）。

動作時に装置１０は、材料シート１１からエアロゾル発生物品用のロッドを形成する方法を実施し、方法は、材料シート１１を捲縮する工程と、捲縮した材料シート１１を、材料シート１１の供給方向に対して横断して配置された摺動縁部４０に強制的に接触させることによって平坦化する工程と、平坦化した材料シート１１を実質的に管状の形状にする工程と、そのように成形された材料シート１１でロッドを形成する工程とを含む。

シートを平坦化する工程は、材料シート１１を少なくとも部分的に展開および／または延長するように、捲縮した材料シート１１を搬送し、摺動縁部４０と接触させることを含む。

シートを平坦化する工程において、材料シート１１には張力がかかる。

シートを管状の形状にする工程は、平坦化された材料シート１１を、装置５０の実質的に円筒状の表面４４に折り畳むことを含む。

ロッドを形成する工程は、材料シート１１を漏斗３２に挿入してロッドを形成することを含む。

言い換えれば、装置１０は、シートの移動方向（供給方向Ｆ）に対して横断する方向に配置されていて、かつ捲縮装置２０と装置１０自体の漏斗部分３０との間に定置されている、予備成形ショルダー（摺動縁部４０を含む）を備え、これは張力のかかった捲縮したシート１１が漏斗部分３０に入る前に、予備成形ショルダー上を摺動するようにするためである。

Claims (16)

1. エアロゾル発生物品用のロッドを材料シートから形成する方法であって、前記方法が、
   材料シートを捲縮する工程と、
   前記捲縮した材料シートを、前記材料シートの供給方向に対して横断方向に配置された摺動縁部に強制的に接触させることによって平坦化する工程と、
   前記平坦化された材料シートに実質的に管状の形状を与える工程と、
   前記そのように成形された材料シートで前記ロッドを形成する工程とを含む、方法。
2. 前記捲縮した材料シートを、前記材料シートの供給方向に対して横断して配置された摺動縁部に強制的に接触させることによって平坦化する工程が、前記材料シートが少なくとも部分的に折り畳まれたり引き延ばされたりするように、前記捲縮した材料シートを搬送して前記摺動縁部と接触させる工程を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記摺動縁部が、実質的に平面の摺動面である、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記実質的に平面の摺動面がテクスチャ表面である、請求項３に記載の方法。
5. 前記捲縮した材料シートを、前記材料シートの供給方向に対して横断方向に配置された摺動縁部に強制的に接触させることによって平坦化する工程において、前記材料シートには張力がかかっている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記平坦化された材料シートを実質的に管状の形状にする工程が、前記平坦化された材料シートを実質的に円筒状の表面に折り畳む工程を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 請求項３または４に応じて、前記実質的に円筒状の表面が前記実質的に平面の摺動面に接続されている、請求項６に記載の方法。
8. 前記そのように成形された材料シートで前記ロッドを形成する工程が、前記材料シートを漏斗に挿入して前記ロッドを形成することを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記材料シートがポリマーシートまたはアルカロイドを含有する材料シートである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記材料シートが、約０．２ミリメートル〜約１．０ミリメートルの厚さを有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. エアロゾル発生物品用のロッドを材料シートから形成する装置であって、前記装置が、
    前記材料シートを捲縮するための捲縮装置と、
    前記ロッドを形成するための漏斗部分と、
    前記材料シートの供給方向に対して横断方向に配置された摺動縁部であって、前記捲縮した材料シートが前記漏斗部分に入る前に前記捲縮した材料と接触するように、前記捲縮装置と前記漏斗部分の間に定置された摺動縁部と、
    前記シートを折り畳んで円筒状の形状にするために、前記供給方向に前記摺動縁部の下流にある管状の表面とを備える、装置。
12. 前記摺動縁部を含む実質的に平面の摺動面を含む、請求項１１に記載の装置。
13. 前記実質的に平面の摺動面がテクスチャ表面である、請求項１２に記載の装置。
14. 実質的に平面の摺動面が、供給方向に対して約１０度〜約７０度の角度を形成する、請求項１２または１３に記載の装置。
15. 前記実質的に円筒状の表面が前記実質的に平面の摺動面と接続されている、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の装置。
16. 前記捲縮装置が捲縮ローラーを含む、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の装置。

Images