JP2021029245A - 電子たばこカートリッジ管及びその作製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子たばこカートリッジ管のフィルタチップとカートリッジキャリアの両方は、研究および改善されたパルプ成形加工製造法において使用される一貫連続生産装置によってそれぞれ作られ、これにより、フィルタチップおよびカートリッジキャリア両方の立体幾何学的形状が一体成形される。
【選択図】図2C
Description
パルプドレッジング及び予備圧縮工程S100を実施する。スラリータンク内に第1上型を沈め、次いで真空排出によってのみ、第1上型上に間隔をおいて配置された複数の直立支柱のそれぞれの外周面全体に湿潤植物繊維体を吸着させる。その後、第1下型と第1上型とを相互嵌合させ、第1上型と第1下型との間で前記湿潤植物繊維体を予備圧縮し、これにより、前記第1下型と前記第1上型との間に前記湿潤植物繊維体からなる湿潤紙製品を形成し、ここで、前記第1直立支柱のそれぞれが前記第1上型の上面の外側に突出しており、複数の離間した第1垂直ピットが第1下型の底面から内側に形成されており、前記複数の第1垂直ピットは、それぞれ、その配置および寸法割合において複数の第1直立支柱に対応しており、また、前記第1垂直ピットのそれぞれと前記各対応する第1直立支柱とは、各対応する縦方向中心線に沿って相互嵌合しているため、前記第1直立支柱のそれぞれは前記各対応する縦方向中心線に対して垂直な第1直立支柱最大幅と、前記各対応する縦方向中心線に対して平行な第1直立支柱最大高さとを有し、前記第1直立支柱最大幅に対する前記第1直立支柱最大高さの比率は1より大きく、また、前記第1垂直ピットのそれぞれは、前記各対応する縦方向中心線に対して垂直な第1垂直ピット最大幅と、前記各対応する縦方向中心線に対して平行な第1垂直ピット最大深さとを有し、前記第1垂直ピット最大幅に対する前記第1垂直ピット最大深さの比率は1より大きい。
前記工程S100、S200、S300を順番に実施して前記カートリッジキャリアを一体成形し、ここで、前記カートリッジキャリアは、第二上開口部を有する第2上端部と、前記第2上端部に対向する、第2下開口部および最大横幅を有する第2下端部とによって形成され、また、前記カートリッジキャリアは前記第2上端部と前記第2下端部との間に形成された最大縦方向高さとをさらに有し、前記カートリッジキャリアの前記最大横幅に対する前記カートリッジキャリアの前記最大縦方向高さの比率は1より大きい。
たばこ成分を含む電子たばこカートリッジ材料を前記第2下開口部から前記カートリッジキャリアに充填する。
前記フィルタチップの前記第1上端部を、前記カートリッジキャリアの前記第2下端部に固定的に接合することにより、前記電子たばこカートリッジ管全体を形成する。
次の前記パルプドレッジングおよび予備圧縮工程S100(図2A〜2Cに示すように)を実行する。前記第1上型54を、スラリー(別称「パルプ」)の貯蔵に使用される前記スラリータンク56に沈め、次に、前記第1上型64用の前記真空排出装置59の真空排出によってのみ、前記第1上型64の上方に位置する前記複数の離間した第1直立支柱55の各々の外周面全体の前記金属スクリーン548に均一に吸着された層の形態で、湿潤植物繊維体からなる前記パルプ41を形成する。次に、前記第1上型54を前記第1下型52と相互嵌合させて、前記金型52、54の間に位置する湿潤植物繊維体を予備圧縮し、これにより、前記第1下型52と前記第1上型54との間で、前記湿潤植物繊維体からなる湿潤紙製品42が一体成形され、ここで、前記各第1直立支柱55は、前記第1上型54の上面540から外側に突出し、また、複数の離間した第1の垂直ピット522は、前記第1下型52の底面520から内側に形成され、前記複数の第1直立支柱55の展開配置および寸法比率にそれぞれ対応する展開配置および寸法比率を有する。前記各第1垂直ピット522と前記各対応する第1直立支柱55は、通常、各対応する縦方向中心線Y1に沿って相互嵌合する。前記各第1直立支柱55は、前記各対応する縦方向中心線Y1に垂直に形成された第1直立支柱最大幅W2と、前記各対応する縦方向中心線Y1に平行に形成された第1直立支柱最大高さH2とを有し、前記第1直立支柱最大幅W2に対する第1直立支柱最大高さH2の比率R2は1より大きい。前記各第1垂直ピット522は、前記各対応する縦方向中心線Y1に垂直に形成された第1垂直ピット最大幅W2'と、前記各対応する縦方向中心線Y1に平行に形成された第1垂直ピット最大深さH2'とを有し、前記第1垂直ピット最大幅W2'に対する前記第1垂直ピット最大深さH2'の比率R2'は1より大きい。
前記カートリッジキャリア76全体を一体成形するように、上記の工程S100、S200、S300(図2A〜2Cに示す)を順番に実施する。前記カートリッジキャリア76には、その上に画定され、前記第2上端部764に対向する第2下開口部7622と、第2上開口部7642を有する第2上端部764と、前記カートリッジキャリア76の内側および前記第2下端部762と前記第2上端部764の間に形成された第2中空チャンバ761とがさらに形成される。前記第2下端部762は、前記第1垂直ピット最大幅W4'に応じて形成される最大横幅w4'を有する。前記カートリッジキャリア76は、前記第2上端部764と前記第2下端部762の間において、前記第1垂直ピット最大高さH3'と前記第1直立支柱最大高さH3の間に形成された最大縦高さh3'とを有し、前記最大横幅w4 'に対する前記最大縦高さh3'の比率は1より大きい。
タバコ材料入りの電子タバコカートリッジ材料120を前記カートリッジキャリア76の前記第2下開口部から、前記カートリッジキャリア76の前記第2中空チャンバ761(図7Bに示す)に充填する。
前記第1下端部467と前記第2下端部762の間に接着層300を接着することにより、前記フィルタチップ46の前記第1下端部467を前記カートリッジキャリア76の第2下端部762に固定的に接合することにより、電子たばこカートリッジ管100(図7Aに示す)全体が形成される。この実施形態においては、必要に応じ、前記パルプ成形加工生産ライン40(図2A〜2Bに示す)と前記パルプ成形加工生産ライン70(図4A〜4Bに示す)の両方を同時に作動させて、フィルタチップ46とカートリッジコンテナ76の両方を同時に大量かつ自動で製造でき、その作業サイクル時間を節約し、またはそれぞれ単独で作動させることが可能である。
Claims (19)
- 1個のフィルタチップと1個のカートリッジキャリアとを有する電子たばこカートリッジ管の作製方法であって、
スラリータンク内に第1上型を沈め、次いで真空排出によってのみ、第1上型上に間隔をおいて配置された複数の第1直立支柱のそれぞれの外周面全体に湿潤植物繊維体を吸着させ、その後、第1下型と第1上型とを相互嵌合させてその間の前記湿潤植物繊維体を予備圧縮し、これにより、前記第1下型と前記第1上型との間に前記湿潤植物繊維体からなる湿潤紙製品を形成し、ここで、前記第1直立支柱のそれぞれが前記第1上型の上面の外側に突出しており、複数の離間した第1垂直ピットが前記第1下型の底面から内側に形成されており、前記複数の第1垂直ピットは、それぞれ、その配置および寸法割合において複数の第1直立支柱に対応しており、また、前記第1垂直ピットのそれぞれと前記各対応する第1直立支柱とは、それぞれの対応する縦方向中心線に沿って相互嵌合しているため、前記第1直立支柱のそれぞれは前記各対応する縦方向中心線に対して垂直な第1直立支柱最大幅と、前記各対応する縦方向中心線に対して平行な第1直立支柱最大高さとを有し、前記第1直立支柱最大幅に対する前記第1直立支柱最大高さの比率は1より大きく、また、前記第1垂直ピットのそれぞれは、前記各対応する縦方向中心線に対して垂直な第1垂直ピット最大幅と、前記各対応する縦方向中心線に対して平行な第1垂直ピット最大深さとを有し、前記第1垂直ピット最大幅に対する前記第1垂直ピット最大深さの比率は1より大きいこと、を含むパルプドレッジング及び予備圧縮工程と、
前記パルプドレッジング及び予備圧縮工程を実施した後、第2下型と第2上型の間に前記湿潤紙製品を配置し、前記第2下型と前記第2上型とを相互嵌合させ、それらの間で前記湿潤紙製品を熱圧縮し、真空排出により、前記湿潤紙製品内に含まれる水蒸気及び/又は水分の一部を排出し、それにより湿潤紙製品を乾燥させ、ここで、前記複数の第1直立支柱と同じ配置及び寸法比率で設けられた複数の離間した第2直立支柱が、前記第2上型の上面に配置されており、また、前記複数の第1垂直ピットと同じ配置及び寸法比率で設けられた複数の離間した第2垂直ピットが、前記第2下型の底面から内側に形成されている、ことを含む熱圧縮成形工程と、及び
前記熱圧縮工程を実施した後、前記乾燥紙製品から余分な部分を切除し、前記切断工程を実施することにより、前記乾燥紙製品に上端部、前記上端部における上開口部、前記上端部に対向する下端部、前記下端部における下開口部をそれぞれ形成し、ここで、前記下端部の最大横幅は前記第1垂直ピット最大幅に応じて形成され、また、前記乾燥紙製品は前記フィルタチップ又は前記カートリッジキャリアのいずれかであり、前記上端部から前記下端部にかけて、前記第1垂直ピット最大高さと前記第1直立支柱最大高さの間に最大縦方向高さが形成されており、また、前記最大横幅に対する前記最大縦方向高さの比率は1より大きい、ことを含む切断工程と
を含むことを特徴とする電子たばこカートリッジ管の作製方法。 - 前記第1直立支柱のそれぞれは、自由端部と、前記自由端部に対向する前記第1直立支柱最大幅を有する、前記第1上型の上面に接続される接合端部とを有することを特徴とする、請求項1に記載の電子たばこカートリッジ管の作製方法。
- 前記第1直直立支柱のそれぞれは、前記自由端部と前記接合端部との間に、前記各対応する縦方向中心線の周りに、前記第1直立支柱最大高さで形成された外側弯曲面である縦方向最外壁面を更に有し、これにより、前記切断工程を実施した後、前記乾燥紙製品に前記上端部と前記下端部の間に中空チャンバ及び前記中空チャンバを構成する縦方向最内壁面を形成し、前記乾燥紙製品の前記縦方向最内壁面は、前記各対応する第1直立支柱の前記外側弯曲面の形に一致する形状の内側弯曲面であることを特徴とする、請求項2に記載の電子たばこカートリッジ管の作製方法。
- 前記第1垂直ピットのそれぞれは、前記各対応する縦方向中心線の周りに形成された内側弯曲面であり、前記第1垂直ピット最大高さを有する縦方向最内壁面を更に有し、これにより、前記切断工程を実施した後、前記乾燥紙製品に、前記上端部と前記下端部の間に外側弯曲面である縦方向最外壁面を形成させ、前記乾燥紙製品の前記外側弯曲面は、前記各対応する第1垂直ピットの前記内側弯曲面の形状に合わせて成形され、前記乾燥植物繊維体からなる肉厚領域が、前記乾燥紙製品の前記外側弯曲面と前記内側弯曲面の間に形成されていることを特徴とする、請求項3に記載の電子たばこカートリッジ管の作製方法。
- 前記乾燥紙製品の前記切断工程を実施した後、前記乾燥紙製品から前記フィルタチップを形成し、前記肉厚領域が濾過部として使用され、前記上端部から前記下端部にかけて、断面厚みが、前記各対応する縦方向中心線に沿って徐々に狭くなることを特徴とする、請求項4に記載の電子たばこカートリッジ管の作製方法。
- 前記乾燥紙製品の前記切断工程を実施した後、前記乾燥紙製品から前記カートリッジキャリアを形成し、前記肉厚領域が、前記上端部から前記下端部にかけて、前記各対応する縦方向中心線に沿って同一の断面厚みを有することを特徴とする、請求項4に記載の電子たばこカートリッジ管の作製方法。
- 前記乾燥紙製品が前記フィルタチップである場合、前記第1直立支柱のそれぞれの前記縦方向最外壁面の前記外側弯曲面は、前記各対応する縦方向中心線に沿った、より小さい外側円柱面、外側円錐台面、及びより大きい外側円柱面の連鎖による組み合わせであることを特徴とする、請求項4に記載の電子たばこカートリッジ管の作製方法。
- 前記乾燥紙製品が前記カートリッジキャリアである場合、前記第1直立支柱のそれぞれの前記縦方向最外壁面の外側弯曲面は、外側円柱面又は外側円錐台面のいずれかであることを特徴とする、請求項4に記載の電子たばこカートリッジ管の作製方法。
- 前記第1直立支柱のそれぞれは、前記各対応する縦方向中心線に対して垂直に形成された前記第1直立支柱最大幅よりも小さい第1直立支柱最小幅を有し、前記第1垂直ピットのそれぞれは前記各対応する縦方向中心線に対して垂直に形成された第1垂直ピット最小幅を有し、これにより、前記切断工程の実施後、前記乾燥紙製品の前記上開口部は前記第1直立支柱最小幅に応じて形成され、前記乾燥紙製品の前記下開口部は前記第1直立支柱最大幅に応じて形成され、前記乾燥紙製品の前記上端部は前記第1垂直ピット最小幅に応じて形成される最小横幅を有することを特徴とする、請求項1に記載の電子たばこカートリッジ管の作製方法。
- 前記切断工程の実施後、前記最大横幅に対する前記最大縦方向高さの前記比率を3.8より大きくすることを特徴とする、請求項1に記載の電子たばこカートリッジ管の作製方法。
- 前記切断工程の実施後、前記乾燥紙製品の前記最大横幅を8mmより小さくすることを特徴とする、請求項1に記載の電子たばこカートリッジ管の作製方法。
- 更に、前記乾燥紙製品の切断工程を実施した後、前記乾燥紙製品から前記カートリッジキャリアを形成する工程と、その後、前記カートリッジキャリアの前記上端部を貫通して少なくとも1個の通気孔を形成することを含む穿孔工程とを含むことを特徴とする、請求項1に記載の電子たばこカートリッジ管の作製方法。
- 1個のフィルタチップと1個のカートリッジキャリアとを有する電子たばこカートリッジ管の作製方法であって、
スラリータンク内に第1上型を沈め、次いで真空排出によってのみ、第1上型上に間隔をおいて配置された複数の直立支柱のそれぞれの外周面全体に湿潤植物繊維体を吸着させ、その後、第1下型と第1上型とを相互嵌合させ、第1上型と第1下型との間で前記湿潤植物繊維体を予備圧縮し、これにより、前記第1下型と前記第1上型との間に前記湿潤植物繊維体からなる湿潤紙製品を形成し、ここで、前記第1直立支柱のそれぞれが前記第1上型の上面の外側に突出しており、複数の離間した第1垂直ピットが前記第1下型の底面から内側に形成されており、前記複数の第1垂直ピットは、それぞれ、その配置および寸法割合において前記複数の第1直立支柱に対応しており、また、前記第1垂直ピットのそれぞれと前記各対応する第1直立支柱とは、それぞれの対応する縦方向中心線に沿って相互嵌合しているため、前記第1直立支柱のそれぞれは前記各対応する縦方向中心線に対して垂直な第1直立支柱最大幅と、前記各対応する縦方向中心線に対して平行な第1直立支柱最大高さとを有し、前記第1直立支柱最大幅に対する前記第1直立支柱最大高さの比率は1より大きく、また、前記第1垂直ピットのそれぞれは、前記各対応する縦方向中心線に対して垂直な第1垂直ピット最大幅と、前記各対応する縦方向中心線に対して平行な第1垂直ピット最大深さとを有し、前記第1垂直ピット最大幅に対する前記第1垂直ピット最大深さ比率は1より大きい、ことを含むパルプドレッジング及び予備圧縮工程S100と、
前記パルプドレッジング及び予備圧縮工程S100を実施した後、前記第2下型と第2上型との間に前記湿潤紙製品を配置し、前記第2下型と前記第2上型とを相互嵌合させ、それらの間で前記湿潤紙製品を熱圧縮し、真空排出により、前記湿潤紙製品内に含まれる水蒸気及び/又は水分の一部を排出し、これにより、乾燥植物繊維体からなる乾燥紙製品を形成し、ここで、複数の第1直立支柱と同じ配置及び寸法比率で設けられた複数の離間した第2直立支柱が、前記第2上型の上面に配置されており、また、前記複数の第1垂直ピットと同じ配置及び寸法比率で設けられた複数の離間した第2垂直ピットが、前記第2下型の底面から内側に形成される、ことを含む熱圧縮成形工程S200と、
前記熱圧縮工程S200を実施した後、フィルタチップを形成するために前記乾燥紙の不要な部分を切除し、ここで、前記フィルタチップは更に、第1上開口部を有する第1上端部と、前記上端部に対向する、前記第1下開口部と前記第1垂直ピット最大幅に応じて形成された最大横幅とを有する第1下端部とを形成し、また、前記フィルタチップは前記第1上端部と前記第1下端部との間、及び前記第1垂直ピット最大高さと前記第1直立支柱最大高さとの間に形成される最大縦方向高さを有し、前記フィルタチップの前記最大横幅に対する前記フィルタチップの前記最大縦方向高さの比率は1より大きいこと、を含む切断工程S300と、
を含む前記フィルタチップの一体成形工程S10と、
前記カートリッジキャリアは、第2上開口部を有する第2上端部と、前記第2上端部に対向する、第2下開口部と前記第1垂直ピット最大幅に応じて形成された最大横幅を有する第2下端部とをさらに形成し、また、前記カートリッジキャリアは前記第2上端部と前記第2下端部との間、及び前記第1垂直ピット最大高さと前記第1直立支柱最大高さとの間に形成される最大縦方向高さを有し、前記カートリッジキャリアの前記最大横幅に対する前記カートリッジキャリアの前記最大縦方向高さの比率は1より大きい、ことを含む前記カートリッジキャリアを一体成形するために連続して実施される前記工程S100、S200、S300と、
前記カートリッジキャリアの前記第2上端部を穿孔して、少なくとも1個の通気孔を形成することを含む穿孔工程S400と、
を含む前記カートリッジキャリアの一体成形工程S20と、
たばこ成分を含む電子たばこカートリッジ材料を前記第2下開口部から前記カートリッジキャリアに充填することを含む材料充填工程S30と、及び
前記フィルタチップの前記第1下端部を、前記カートリッジキャリアの前記第2下端部に固定的に接合することにより、前記電子たばこカートリッジ管全体を形成することを含む組立工程S40と、
を含むことを特徴とする、電子たばこカートリッジ管の作製方法。 - 前記フィルタチップは、第1縦方向中心線、第1上開口部が形成された第1上端部、および第1下開口部が形成された前記第1上端部に対向する第1下端部を有し、前記第1上端部は、前記第1縦方向中心線に垂直に形成された最大横幅を有し、前記フィルタチップは、前記第1上端部と前記第1下端部との間に、前記第1縦方向中心線に平行に形成される最大縦方向高さを有し、前記フィルタチップの前記最大横幅に対する前記フィルタチップの前記最大縦方向高さの比率は1より大きく、前記フィルタチップは更に、前記第1上端部と前記第1下端部との間に、外側に形成された縦方向最外壁面と、前記第1上開口部と前記第1下開口部とを相互連通する第1中空チャンバと、内側に形成された前記第1中空チャンバを構成する縦方向最内壁面とを形成し、前記フィルタチップの前記縦方向最外壁面と前記縦方向最内壁面との間に乾燥植物繊維体からなる濾過部が形成され、前記濾過部の断面厚さは、前記第1端部から前記第1下端部にかけて前記第1縦方向中心線に沿って、徐々に狭くなり、及び、
電子たばこカートリッジ材料をその中に保存するための前記カートリッジキャリアは、第2縦方向中心線と、第2上開口部が形成された第2上端部と、第2下開口部が形成された前記第2上端部と対向する第2下端部とを有し、ここで、前記第2上端部は前記第2縦方向中心線に対して垂直に形成された最大横幅を有し、前記カートリッジキャリアは、前記第2上端部と前記第2下端部との間に、前記第2縦方向中心線に平行な最大縦方向高さを有し、前記カートリッジキャリアの前記最大横幅に対する前記カートリッジキャリアの前記最大縦高さの比率は1より大きく、また、前記第2上端部と前記第2下端部との間に縦方向の最外壁面と、前記第2上開口部と前記第2下開口部とを連通する第2中空チャンバと、前記第2中空チャンバを構成する縦方向最内壁面と、を形成し、前記カートリッジキャリアの前記縦方向最外壁面と前記縦方向最内壁面との間に、前記第2上端部から前記第2下端部にかけて前記第2縦方向中心線に沿って形成された同じ断面厚さを有する、前記乾燥植物繊維体からなる肉厚領域を有し、ここで、前記第1縦方向中心線と前記第2縦方向中心線との両方を同一直線上に配置することにより、前記フィルタチップの前記第2下端部は、前記カートリッジキャリアの前記第2下端部に固定的に接合され、また、前記第1下開口部と前記第2下開口部とを合わせて相互接続することにより、前記第1中空チャンバと前記第2中空チャンバとを相互連通させて、前記電子たばこカートリッジ管全体の組み立てを完了する、
1個のフィルタチップと1個のカートリッジキャリアの両方はそれぞれ、パルプ成形加工方法における上型のパルプ吸込み、上型と下型部品のパルプの圧縮加工によって作られることを特徴とする、1個のフィルタチップと1個のカートリッジキャリアとを有する電子たばこカートリッジ管の作製方法。 - 前記カートリッジキャリアの前記最大横幅に対する前記カートリッジキャリアの前記最大縦方向高さの比率は3.8より大きく、前記フィルタチップの前記最大横幅に対する前記フィルタチップの前記最大縦方向高さの比率は3.8より大きいことを特徴とする、請求項14に記載の電子たばこカートリッジ管の作製方法。
- 前記カートリッジキャリアおよび前記フィルタチップのいずれか一方の前記最大横幅は、8mmよりも小さいことを特徴とする、請求項14に記載の電子たばこカートリッジ管の作製方法。
- 前記カートリッジキャリアの前記第2上端部には更に、前記第2中空チャンバと連通する少なくとも1つの通気孔が形成されることを特徴とする、請求項14に記載の電子たばこカートリッジ管の作製方法。
- 前記フィルタチップの前記縦方向の最内壁面は、前記対応する第1縦方向中心線に沿って、より小さい内側円柱面、内側円錐台面、及びより大きい内側円柱面による連鎖的組み合わせである内側弯曲面で形成され、前記フィルタチップの前記縦方向の最外壁面には、外側円柱面と外側円錐台面のいずれかである外側弯曲面が形成されることを特徴とする、請求項14に記載の電子たばこカートリッジ管の作製方法。
- 前記カートリッジキャリアの前記縦方向最内壁面には、内側円柱面および内側円錐台面のいずれかである内側弯曲面が形成され、前記カートリッジキャリアの前記縦方向最外壁面は、外側円柱面と外側円錐台面のいずれかである外側弯曲面が形成されることを特徴とする、請求項14に記載の電子たばこカートリッジ管の作製方法。
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