JP2023052846A - タバコ充填物集積体及び電子タバコカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】支持部材における気流の流動性が良好な電子タバコカートリッジを提供する。【解決手段】長尺状のタバコ充填物２０が束状に集積されたタバコ充填物集積体１０と、支持部材１２と、マウスピース１４とが、長さ方向に沿って配列され、シート状の包装部材１６で巻かれることで一体化されて形成されている電子タバコカートリッジ１であって、支持部材１２は、端面においてタバコ充填物２０に接する周縁部３８を有し、長さ方向に沿って気流が通過可能な流路部３７が形成され、中央部に隔壁部３９によって２つに区切られる形状を有している。【選択図】図７

Description

本発明は、タバコまたは非タバコ植物を材料とする長尺状のタバコ充填物を束状に集積したタバコ充填物集積体及びこれを有する電子タバコカートリッジに関する。

近年、タバコの禁煙の傾向に合わせるために、火炎を用いることなく、タバコの成分を含む電子タバコカートリッジを加熱して、気化したタバコ成分を吸引することで、タバコを楽しむための電子タバコ製品が普及し始めている。このような電子タバコカートリッジに充填するタバコ充填物の製造方法としては、タバコ葉を粉末化して、水性スラリーとした後にシート化し、オイルやグリセリンをシートに加えて、乾燥させる方法がある（特許文献１参照）。

また、タバコ充填物が集積されたタバコ充填物集積体を端部に有する電子タバコカートリッジを差し込んで加熱することにより、喫煙する物品が開示されている（特許文献２参照）。電子タバコにおいては、電子タバコ本体が有する加熱体をタバコ充填物集積体に対して差し込み、タバコ充填物を加熱する。

特表２０１０－５２０７６４号公報 特表２０１５－５１９９１５号公報

タバコ充填物は、加熱によりエアロゾルを含む吸引成分を十分に発生させるため、一定以上の充填率で充填される。一方、タバコ充填物の充填率を高くすると、電子タバコ本体が有する加熱体をタバコ充填物集積体に差し込む際に、抵抗が大きく差し込みにくくなる。また、タバコ充填物の充填率が高すぎると、タバコ充填物集積体の内部における気流の流動性が低くなるため、ユーザーが吸いにくく、一度に吸える気流の量が少なくなるため、一本あたりの喫煙数が増加し、適正な喫煙数を超える可能性がある。このため、タバコ充填物集積体全体としての充填率は一定以上を確保しつつ、タバコ充填物集積体内部における気流の流動性を良好にすることが求められる。

また、タバコ充填物集積体においては、電子タバコカートリッジを電子タバコ本体に挿入する際や、喫煙を終了して電子タバコ本体から電子タバコカートリッジを取り出すときなど、ユーザーのハンドリングの際に、タバコ充填物の一部が落下する可能性がある。これにより、電子タバコ本体の内部を汚し、ひいては電子タバコ本体の不具合を発生させる可能性がある。したがって、タバコ充填物集積体においてタバコ充填物は、脱落しにくいように充填されることが求められる。

また、タバコ充填物集積体に隣接する支持部材についても、気流の流動性が良好であることが求められる。

本発明は前記課題を鑑みてなされたものであり、支持部材における気流の流動性が良好な電子タバコカートリッジを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１の発明に係る電子タバコカートリッジは、長尺状のタバコ充填物が束状に集積されたタバコ充填物集積体と、支持部材と、マウスピースとが、長さ方向に沿って配列され、シート状の包装部材で巻かれることで一体化されて形成されている電子タバコカートリッジであって、前記支持部材は、端面において前記タバコ充填物に接する周縁部を有し、長さ方向に沿って気流が通過可能な流路部が形成され、中央部に隔壁部によって２つに区切られる形状を有していることを特徴として構成されている。

本発明に係る電子タバコカートリッジによれば、支持部材における気流の流動性を良好にすることができる。

本実施形態におけるタバコ充填物集積体を有する電子タバコカートリッジの断面図である。 電子タバコカートリッジの使用形態を表す断面図である。 タバコ充填物の側面図（図３（ａ））と正面図（図３（ｂ））である。 タバコ充填物集積体の正面図である。 別のタバコ充填物集積体の正面図である。 タバコ充填物を包装体で巻く工程を表す正面図である。 支持部材の正面図である。

本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。図１には、本実施形態におけるタバコ充填物集積体１０を有する電子タバコカートリッジ１の断面図を示している。この図に示すように、電子タバコカートリッジ１は、タバコ充填物２０が多数充填された略円筒状のタバコ充填物集積体１０と、円筒状の支持部材１２と、吸口となるマウスピース１４とが、長さ方向に沿って配列され、シート状の包装部材１６で巻かれることで一体化されて形成されている。

タバコ充填物集積体１０は、長尺状のタバコ充填物２０が長さ方向に沿って束状とされ、シート状の包装体２５で巻かれることで略円筒状となるように形成されている。タバコ充填物２０は、非タバコ植物から形成される。タバコ充填物２０の詳細については後で詳述する。

支持部材１２は、タバコ充填物集積体１０で発生したエアロゾルを含む気流をマウスピース１４側に流通させるため、中央部に流路部３０を有している。支持部材１２は、流路部３０の周囲に周縁部３１を有し、包装部材１６の内周側を支持することができる。マウスピース１４は、スポンジ状の多孔質体であり、円筒状に形成されている。

本実施形態において電子タバコカートリッジ１は、径が６．５～７．５ｍｍ、長さが４０～４９ｍｍに形成される。また、タバコ充填物集積体１０は、１１～１３ｍｍの長さを有する。ただし、これ以外の寸法を有していてもよい。

図２には、電子タバコカートリッジ１の使用形態を表す断面図を示している。電子タバコカートリッジ１は、電子タバコ本体２に装着されて使用される。電子タバコ本体２は、電子タバコカートリッジ１を挿入させる挿入部５１を有している。挿入部５１には、挿入された電子タバコカートリッジ１のタバコ充填物２０に対して挿入される針状あるいはブレード状の加熱部５０が設けられる。加熱部５０は、タバコ充填物２０に対して挿入された状態で発熱することにより、タバコ充填物２０からエアロゾルを発生させることができる。この状態で、ユーザーがマウスピース１４から吸うことにより、エアロゾルを含む気流を吸引することができる。

図３には、タバコ充填物２０の側面図（図３（ａ））と正面図（図３（ｂ））を示している。タバコ充填物２０は、前述のように長尺状に形成されている。また、タバコ充填物２０は、長さ方向と直交する断面において長辺方向の寸法ａが短辺方向の寸法ｂより長くなるように形成されている。すなわち、タバコ充填物２０は、長尺な略直方体形状である麺状の形態を有している。

タバコ充填物２０は、乾燥・粉砕された非タバコ植物に、エアロゾルを発生させるエアロゾルフォーマや、微結晶セルロース、風味を追加する添加剤、保存料、粘着剤または増粘剤等を混合し、シート状に成形した上で、所定の幅及び長さを有するように切断されることで形成される。

タバコ充填物２０を形成する非タバコ植物は、タバコ以外の植物であれば特に制限はない。植物の使用部位としては、たとえば、根(鱗根（鱗茎）、塊根（イモ類、球根などを含む）、茎、塊茎、皮（茎皮、樹皮などを含む）、葉、花（花弁、雄蕊、雌蕊などを含む）、樹木の幹や枝など様々な部位を使用できる。

鱗茎としては、タマネギ、ヒガンバナ、チューリップ、ヒヤシンス、ニンニク、ラッキョウ、ユリ、球茎としては、クロッカス、グラジオラス、フリージア、アヤメ、サトイモ、コンニャク、塊茎としては、コンニャク、シクラメン、アネモネ、べゴニア、チョロギ、・ジャガイモ、アピオス（ほど芋）、根茎としては、カンナ、ハス（レンコン）、ショウガ、塊根としては、ダリア、サツマイモ、キャッサバ、キクイモ、担根体としては、ヤマノイモ属（ヤマノイモ、自然薯、ナガイモなどのヤムイモ類）、その他として、カブ、ゴボウ、ニンジン、ダイコン、クズが挙げられる。茎としては、アスパラガス、タケノコ、ウド、ダイコン、ヤーコンが挙げられる。

上記イモ類或いは以下に挙げる植物には、炭水化物が含有され、タバコ充填物２０の少なくとも一部の材料として好ましく用いられる。例えば、澱粉としては、コーンスターチ（とうもろこし）、ばれいしょ澱粉（じゃがいも）、かんしょ澱粉（サツマイモ）、タピオカ澱粉（タピオカ）等があり、増粘剤、安定剤等として使用の例がある。これらの澱粉は、架橋により耐酸性向上、耐熱性向上、耐シェア性向上等、エステル化、エーテル化により、保存安定性向上、糊化促進等、酸化により透明性向上、フィルム性向上、保存安定性向上等を図ることが可能である。

植物種子からはタマリンドシードガム、グアーガム、ローカストビーンガム、樹液からはアラビアガム、カラヤガム、果実からはペクチン、その他の植物からは、セルロース、アガロースを主成分とするコンニャクマンナン、大豆多糖類を得ることができる。さらに、カチオン化グアーガム、のように変性して使用できる。

海藻からは、カッパカラギナン、イオタカラギナン、ラムダカラギナンの３タイプに分類されるカラギナン、寒天、アルギン酸を得ることができ、カラギナン金属塩、アルギン酸Ｎａなどの塩としても用いられる。

たとえばハーブやスパイスとして使用されている植物としては、くちなしの実、こぶみかんの葉、みょうが、よもぎ、わさび、アジョワンシード、アニス、アルファルファ、エキナセア、エシャロット、エストラゴン、エバーラスティングフラワー、エルダー、オールスパイス、オリスルート、オレガノ、オレンジピール、オレンジフラワー、オレンジリーフ、カイエンチリペッパー（カイエンヌチリペッパー）、カモミールジャーマン、カモミールローマン、カルダモン、カレーリーフ、ガーリック（にんにく）、キャットニップ、キャラウェイ、キャラウェイシード、キンモクセイ、クミン、クミンシード、クローブ、グリーンカルダモン、グリーンペッパー、コーンフラワー、サフラン、シダー、シナモン、ジャスミン、ジュニパーベリー、ジョロキア、ジンジャー（しょうが）、スターアニス、スペアミント、スマック、セイジ、セボリ（セイボリー）、セロリ、セロリシード、ターメリック（ウコン）、タイム、タマリンド、タラゴン、チャービル（セルフィーユ）、チャイブ、ディル、ディルシード、トマト（ドライトマト）、トンカ豆、ドライパクチー、ナツメグ、ハイビスカス、ハバネロ、ハラペーニョ、バーズアイ、バジル、バニラ、パクチー（コリアンダー）、パセリ、パプリカ、ヒソップ、ピメンツデスペレット、ピンクペッパー、フェヌグリークシード、フェンネル、ブラウンマスタード、ブラックカルダモン、ブラッククミン、ブラックペッパー、べチバー、ペニーロイヤル、ペパーミント（ハッカ）、ホースラディッシュ、ホワイトペッパー、ホワイトマスタード、ポピーシード、ポルチーニ、マジョラム、マスタードシード、マニゲット、マリーゴールド、マルバフラワー、メース、ヤローフラワー、ユーカリ、ラべンダー、リコリス、リンデン、レッドクローバー、レッドペッパー、レモングラス、レモンバーベナ、レモンバーム、レモンピール、ローズ（バラ）、ローズバッズ（パープル）、ローズヒップ、ローズペダル、ローズマリー、ローズレッド、ローレル（ローリエ）、ロングペッパー、胡麻（生胡麻、煎り胡麻）、黄金唐辛子、花椒（ホアジャオ）、三鷹、山椒、唐辛子、柚子などを使用できる。また、ミックススパイス（たとえば、五香粉、ガラムマサラ、ラスエルハヌート、バリグール、チキンカレーマサラ、タンドリーマサラ、カトルエピス、エルブ・ド・プロバンス）や、ポプリなどとして使用されている様々な植物の混合物を使用できる。

また、たとえば、モモ、ブルーベリー、レモン、オレンジ、リンゴ、バナナ、パイナップル、マンゴー、葡萄、キンカン、メロン、梅、アーモンド、カカオ、コーヒー、ピーナッツ、ひまわり、オリーブ、クルミ、その他ナッツ類などの食用果実（果肉部分）や種子を使用できる。

また、茶類を使用できる。茶類は茶になる植物が異なるだけでな<、同じ植物であっても加工法によって異なるお茶になる。具体的には、たとえば、日本茶、紅茶、明日葉茶、甘茶、アマチャヅル茶、アロエ茶、イチョウ葉茶、ウーロン茶、ウコン茶、ウラジロガシ茶、エゾウコギ茶、オオバコ茶、カキオドシ茶、柿の葉茶、カミツレ茶、カモミールティ、河原決明茶、カリン茶、菊花茶、ギムネマ茶、グァバ茶、クコ茶、柔の葉茶、黒豆茶、ゲンノショウコ茶、玄米茶、ゴボウ茶、コンフリー茶、毘布茶、桜茶、サフラン茶、シイタケ茶、シソ茶、ジャスミン茶、しょうが茶、スギナ茶、セキショウ茶、センブリ茶、ソバ茶、タラノキ茶、タンポポ茶、甜茶、ドクダミ茶、杜仲茶、ナタマメ茶、ニワトコ茶、ネズミモチ茶、ハトムギ茶、ハブ茶、ビワの葉茶、プーアル茶、紅花茶、松葉茶、マテ茶、麦茶、メグスリノキ茶、ヨモギ茶、ユーカリ茶、羅漢果茶、ルイボスティ、ゴーヤ茶などが挙げられる。これらお茶については飲用後の茶殻を使用してもよい。茶殻などを使用すれば高価なお茶などを再利用して有効活用できる。

他にも植物として、アオサ、アオノリ、アカモク、アサクサノリ、アラメ、イワノリ（岩海苔）、エゴノリ、オゴノリ、ガゴメコンブ、カジメ、ガニアシ、クビレズタ、クロメ、コンブ、スサビノリ、ダルス、チシマクロノリ、ツルアラメ、テングサ、トロロコンブ、ネコアシコンブ属、ノリ（海苔）、ハバノリ、ヒジキ、ヒトエグサ、ヒロメ、フノリ、ボウアオノリ、マコンブ、メカブ、モズク、ワカメも当然に使用することができる。

また、玄米のほか、インディカ種（インド型、大陸型、長粒種）、グラベリマ種（アフリカイネ）、サティバ種（アジアイネ）、ジャバニカ種（ジャワ型、熱帯島嶼形、大粒種）、ジャポニカ種（日本型、温帯島嶼型、短粒種）、ネリカ（アジアイネとアフリカイネの種間雑種）も当然に使用することができ、粉あるいは糠としても使用することができる。

また、麦のほか、アワ、エンバク（カラス麦の栽培品種、オーツ麦とも）、オオムギ（大麦）、カラスムギ、キビ、コドラ（コードンビエ）、コムギ（小麦）、シコクビエ、テフ、トウジンビエ、ハダカムギ（オオムギの変種）、ハトムギ（種子ではなく果実である）、ヒエ、フォニオ、マコモ、モチムギ（オオムギのモチ種）、モロコシ（タカキビ、コウリャン、ソルガム）、トウモロコシ、ライムギ（ライ麦）も当然に使用できる。

また、黒豆の他、マメ科としての他の例は、アズキ、イナゴマメ、インゲンマメ、エンドウキマメクラスタマメグラスピー、ケツルアズキ、ササゲ、シカクマメ、ゼオカルパマメ、ソラマメ、ダイズ、タケアズキ、タチナタマメ、タマリンド、テパリービーン、ナタマメ、 ハツショウマメ、バンバラマメ、ヒヨコマメ、フジマメ、ベニバナインゲン、ホースグラム、モスビーン、ライマメ、ラッカセイ、リョクトウ、ルピナス、レンズマメ、レンズマメ（ヘントウ）も当然に使用できる。

また、ソバのほか、アマランス（アマランサス、センニンコク）、キヌア、ダッタンソバも当然に利用することができる。

また、シイタケのほか、きのこ類としては、マツタケ、ハツタケ、シメジ、ショウロ、マツシュルーム、ハラタケが挙げられる。

また、さとうきび（糖蜜の搾りかすでもよい）、てんさい（ビート）、ヒノキ、松、杉、ヒバ、椿、白檀など芳香を有する樹木の幹や枝、これらの樹皮や葉、根なども使用できる。シダ類、コケ類等も非タバコ植物として使用することが可能である。植物としてまた、たとえば、日本酒、ワインなどの発酵酒を製造する際の副産物や絞りかす（酒粕、葡萄の絞りかす（葡萄の皮や種子、果軸などからなる））なども使用できる。さらには、上述したさまざまな植物を混合して使用してもよい。もちろん、ここに挙げた以外の植物を使用することもできる。

吏に、漢方薬として知られているものも好ましく用いられる。例えば、以下である。藍草（アイソウ）、茜根（アカネコン）、赤目柏（アカメガシワ）、阿仙薬（アセンヤク）、安息香（アンソクコウ）、威霊仙（イレイセン）、菌陳蕎（インチンコウ）、茴香（ウイキョウ）、ウコン（ターメリック）、烏梅（ウバイ）、烏薬（ウヤク）、裏白柏（ウラジロガシ）、ウワウルシ、営実（エイジツ）、延胡索（エンゴサク）、延命草（エンメイソウ）、黄耆（オウギ）、黄今（オウゴン）、黄精（オウセイ）、黄柏（オウバク）、黄連（オウレン）、桜皮（オウヒ）、弟切草（オトギリソウ）、遠志（オンジ）、槐花 （カイカ）、薤白（ガイハク）、夏枯草（カゴソウ）、訶子（カシ）、何首烏（カシュウ）、莪朮（ガジュツ）、霍香（カッコウ）、葛根（カッコン）、カミツレ、瓜呂根（カロコン）、瓜呂仁（カロニン）、乾姜（カンキョウ）、甘草（カンゾウ）、款冬花（カントウカ）、艾葉（ガイヨウ）、桔梗（キキョウ）、枳具子（キグシ）、枳殻（キコク）、枳実（キジツ）、菊花（キクカ）、橘皮（キッピ）、キョウ活（キョウカツ）、杏仁（キョウニン）、金柑（キンカン）、金銀花（キンギンカ）、金銭草（キンセンソウ）、枸杞子（クコシ）、枸杞葉（クコヨウ）、苦参（クジン）、胡挑（クルミ）、苦棟皮（クレンピ）、黒文字（クロモジ）、瞿麦（クバク）、荊芥（ケイガイ）、桂皮（ケイヒ）、決明子（ケツメイシ）、牽牛子（ケンゴシ）、玄参（ゲンジン）、膠飴（コウイ）、紅花（コウカ）、合歓皮（ゴウカンピ）、降香（コウコウ）、香鼓（コウシ）、香需（コウジユ）、紅参（コウジン）、香附子（コウブシ）、粳米（コウベイ）、厚朴（コウボク）、藁本（コウホン）、五加皮（ゴカヒ）、牛膝（ゴシツ）、呉茱萸（ゴシュユ）、虎杖根（ゴジョウコン）、牛蒡子（ゴボウシ）、五昧子（ゴミシ）、柴胡（サイコ）、細辛（サイシン）、サフラン、山帰来（サンキライ）、山査子（サンザシ）、山梔子（サンシシ）、山茱萸（サンシュユ）、山豆根（サンズコン）、酸棗仁（サンソウニン）、山椒（サンショウ）、三稜（サンリョウ）、山薬（サンヤク）、地黄（ジオウ）、紫苑（シオン）、地骨皮（ジコッピ）、紫根（シコン）、紫蘇子（シソシ）、紫蘇葉（シソヨウ）、シツリ子（シツリシ）、柿帯（シテイ）、地膚子（ジフシ）、芍薬（シャクヤク）、蛇床子（ジャショウシ）、沙参（シャジン）、車前子（シャゼンシ）、車前草（シャゼンソウ）、縮砂（シュクシャ）、十薬（ジュウヤク）、生姜（ショウキョウ）、棕櫚実（シュロジツ）、棕櫚葉（シュロヨウ）、升麻（ショウマ）、小麦（ショウバク）、菖蒲根（ショウブコン）、辛夷（シンイ）、女貞子（ジョテイシ）、秦皮（シンピ）、神麹（シンキク）、奏ぎょう（ジンギョウ）、充蔚子（ジュウイシ）、椒目（ショクモク）、青皮（セイヒ）、石菖根（セキショウコン）、石榴実皮（セキリュウジツヒ）、石斛（セッコク）、川弓（センキュウ）、前胡（ゼンコ）、川骨（センコツ）、旋覆花（センプクカ）、接骨木（セッコツボク）、草果（ソウカ）、皀角刺（ソウカクシ）、桑寄生（ソウキセイ）、蒼耳子（ソウジシ）、蒼朮（ソウジュツ）、側柏葉（ソクハクヨウ）、続断（ゾクダン）、桑白皮（ソウハクヒ）、蘇木（ソボク）、蘇葉（ソヨウ）、ソウ莢（ソウキョウ）、大黄（ダイオウ）、大棗（タイソウ）、大腹皮（ダイフクヒ）、沢瀉（タクシヤ）、丹参（タンジン）、竹如（チクジョ）、竹節人参（チクセツニンジン）、竹葉（チクヨウ）、知母（チモ）、地楡（チユ）、丁子（チョウジ）、釣腰鈎（チョウトウコウ）、陳皮（チンピ）、天南星（テンナンショウ）、天麻（テンマ）、天門冬（テンモントウ）、冬瓜子（トウガシ）、当帰（トウキ）、唐胡麻（トウゴマ）、党参（トウジン）、灯芯草 （トウシンソウ）、桃仁（トウニン）、橙皮（トウヒ）、兎絲子（トシシ）、栃実（トチノミ）、杜仲（トチュウ）、独活（ドッカツ）土瓜根（ドカコン）、肉従容（ニクジュヨウ）、ニクズク、忍冬（ニンドウ）、人参（ニンジン）、貝母（バイモ）、麦芽（バクガ）、柏子仁（ハクシニン）、白扁豆（ハクヘンズ）、麦門冬（バクモントウ）、破胡紙（ハコシ）、簿荷（ハッカ）、蕃果（バンカ）、半夏（ハンゲ）、反鼻（ハンビ）、板藍根（バンヲンコン）、半枝連（ハンシレン）、百合根（ユリネ）白止（ビャクシ）、白花蛇舌草（ビャクカジャゼツソウ）、百部根（ヒャクブコン）、白朮（ビャクジュツ）、檳榔子（ビンロウジ）、防已（ボウイ）、茅根（ボウコン）、防風（ボウフウ）、蒲黄（ホウオウ）、蒲公英根（ホウエイコン）、牡丹皮（ボタンピ）、麻黄（マオウ）麻子仁（マシニン）、蔓荊子（マンケイシ）、松脂（マツヤニ）、木適（モクツウ）、木瓜（モッカ）、木香（モッコウ）、没薬（モツヤク）、木賊（モクゾク）、射干（ヤカン）、益智（ヤクチ）、夜交藤（ヤコウトウ）、羅漢果（ラカンカ）、蘭草（ランソウ）、竜眼肉（リュウガンニク）、竜胆（リュウタン）、良姜（リョウキョウ）、霊芝（レイシ）、連翹（レンギョウ）、達銭草（レンセンソウ）、蓮肉（レンニク）、芦根（ロコン）。

吏に、上記に例示した非タバコ植物の抽出物、所謂エキスも使用することができる。抽出物の形態としては、液体、水あめ状、粉末、顆粒、溶液等が挙げられる。

タバコ充填物２０に加えるエアロゾルフォーマは、グリセリン、プロピレングリコール、ソルビトール、トリエチレングリコール、乳酸、ジアセチン（グリセリンジアセタート）、トリアセチン（グリセリントリアセタート）、トリエチレングリコールジアセタート、クエン酸トリエチル、ミリスチン酸イソプロピル、ステアリン酸メチル、ドデカンジオン酸ジメチル、テトラデカンサンジオン酸ジメチルなどが使用できるが、特に、グリセリン、プロピレングリコールが好まし<用いられる。これらは、タバコ充填物２０に対して、１質量％以上８０質量％以下の量で用いられ、特に、１０質量％以上４０質量％以下であると好ましい。

必要に応じ風味を迫加する風味添加剤も好ましく用いられる。風味添加剤としては、はっか、ココア、コーヒー、紅茶のエキス等が挙げられる。

また、必要に応じて食品の保存料を添加してもよく、例えば、ソルビン酸、ソルビン酸カリウム、安息香酸、安息香酸ナトリウム等を添加してもよい。

結着剤または増粘剤等として、グアーガム、キサンタンガム、アラビアゴムおよびローカストビーンガムなどのゴム、例えばヒドロキシプロピルセルレロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロースおよびエチルセルロースなどのセルロース結合剤、例えばデンプン、アルギン酸などの有機酸、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カラナギン、寒天およびペクチンなどの有機酸の共役塩基塩などの多糖類、およびこれらの組み合わせも用いられる。

微結品セルロースとは、例えば、繊維性植物のパルブから得られたα－セルロースを例えば酸で部分的に解重合したものとして得られるものであり、セルロースから可溶性部分を取り除き、適宜、不溶性部分を結晶化したものである。

様々な検討の末、非タバコ植物とエアロゾルフオーマと微結晶性セルロースを含有するタバコ充填物２０について、以下のことがわかった。タバコ充填物２０を乾燥条件下におくと、非タバコ植物とエアロゾルフオーマからなる充填物が失水した場合にあっても、セルロースの微結晶が充填物の構造を維持し、体積収縮などの構造変化を抑制する。このような作用は、微結晶セルロースを用いたことにより得られるものである。

微結晶セルロースは、粉体のままでもよいし、水などの溶媒に分散させて懸燭液として投入してもよい。この場合、溶媒ヘの分散は、高速攪拌機や高圧ホモジナイザーなどが使用できる。

微結晶セルロースの添加量は、タバコ充填物２０中の含有量１％以上１５％以下が目安となる。好ましくは３％以上１２％以下であり、さらに好ましくは５％以上１０％以下である。

微結晶セルロースの添加により、成形性の向上、ロールミルによる混練などの際の作業性の改善、特に、タバコ充填物２０の収縮抑制および体積変化の抑制に有効であり、電子タバコカートリッジ１の品質管理および使用感の均質化において有効である。

本発明に用いられる微結晶セルロースの平均粒子径は、好ましくは３０μｍ～２００μｍであり、より好ましくは５０μｍ～１５０μｍであり、より好ましくは７０μｍ～１２０μｍである。

微結晶セルロースの平均粒子径は、３０μｍ以上であるとタバコ充填物２０の収縮を抑制する効果に優れ、１５０μｍ以下であると、前記収縮を抑制する効果に加えて成形性を良好とすることができる。

微結晶セルロースの平均粒子径は、篩分け法によって求められる。上記平均粒子径は、ＪＩＳ Ｋ ００６９：１９９２に記載の方法により得ることができる。なお、平均粒子径は、複数の篩による試諌結果について、例えば、目開きの大きいほうからの質量の積算を行い、その質量５０％に相当する径をいう。さらに、好ましくは目開き２５０μｍの篩上残留物が８質量％以下であって、目開き７５μｍの篩上残留物が４５質量％以上である。

目開き２５０μｍの篩上残留物が８質量％以下の場合は、篩分けされた微結晶セルロースがタバコ充填物２０の収縮を抑制する効果を有する。目開き７５μｍの篩上残留物が４５質量％以上の場合は、タバコ充填物２０の成形性を良好とすることができる。

微結晶セルロースの質量平均分子量（Ｍｗ）は、１０，０００以上２００，０００以下であることが好ましい。より好ましくは、１０，０００以上１００，０００以下である。１０，０００以上であると、タバコ充填物２０の収縮を抑制する効果に優れ、１００，０００以下であると、前記収縮を抑制する効果に加えて成形性を良好とすることができる。特に好ましくは、２０，０００以上６０，０００以下である。セルロースの分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）により測定することができる。例えば、特開平６－１０９７１５号公報にあるような測定法が採用され、標準資料としては、ポリエチレングリコール等を適宜用いる。

タバコ充填物２０の製造工程について説明する。タバコ充填物２０の製造工程は、主原料となる非タバコ植物を乾燥・粉砕し、秤量等を行う乾燥・粉砕工程と、その他の原料の前処理、秤量等を行う準備工程と、原料を混合して組成物とする混合工程と、組成物を成形する充填物成形工程と、を有する。

乾燥・粉砕工程では、主原料となる非タバコ植物の使用部位（例えば、葉、種子、乾燥果実、茎、樹皮、根など）を組成物とするため、所定の粉砕物に加工する。その際、後に添加するエアロゾルフォーマ、水その他の成分を吸収あるいは担持するのに都合のよい水分量に調整することが好ましい。乾燥において、温度は６０℃以上８０℃以下が好ましい。この範囲とすることで、必要とする香味成分の散逸を避けながら、所望の水分量に到達させやすい。なお、６５℃以上であるとさらに所望の水分量に到達しやすく、７５℃以下であると、必要とする香味成分の散逸をさらに防止することができる。

乾燥・粉砕後の水分量は５質量％以下とするのが好ましい。このようにすることで、後の工程においてスラリー化が容易となる。水分量が３質量％以下であるとさらに好ましい。また、水分量が０．１質量％以上であると、水等とのなじみがよい状態を保つことができる。さらに、乾燥・粉砕工程には、粉砕物を篩分けする篩工程を設けることもでき、所望の粒度に調整して混合工程に投入することができる。

準備工程においては、タバコ充填物２０を作成するにあたり必要な原料を準備することができる。前述の微結晶セルロースは、準備工程において秤量され、混合工程に投入される。

混合工程においては、通常の混合機を使用することができる。例えば、混合槽中の原料を撹拌羽根にて、剪断力を加えつつ混合するような形態が好ましく用いられる。

充填物成形工程では、各種原料が混合された組成物を薄いシート状に成形してから、切断することで、タバコ充填物２０が成形される。本実施形態では、薄いシートにするため、３本ロールミルを用意する。３本ロールミルを用いると、狭いロール間に押し込まれることによる圧縮と、ロール速度差による剪断により、混練、分散などを行いながら、ドクターブレードにより所望の厚さのシートとすることが可能であり、好ましい。また、プレスローラあるいはプレス機を用いて作成することもできる。

充填物成形工程では、組成物を加圧によりオリフィスを通過させて成形するなど、他の手段を用いてもよい。また、充填物成形工程では、必要に応じて、非タバコ植物、エアロゾルフォーマ、結着剤または増粘剤等、風味添加剤、保存料をさらに添加してもよいし、水などを添加してもよい。

本実施形態において、水は、殺菌あるいは微生物を除去したものを使用することが好ましく、逆浸透膜あるいはイオン交換等により得られた純水を用いることが好ましい。

充填物成形工程で得られるシートの厚さは、０．１ｍｍ～１．０ｍｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは０．１ｍｍ～０．５ｍｍの範囲である。得られたシートは、カッター、回転刃方式のロータリーカッター等により、所定の幅に切断される。

本実施形態では、厚さ０．３ｍｍのシートの切断を例に説明する。まず、成形されたシートを、例えば、縦１５０ｍｍ、横２４０ｍｍの長方形に切断する。この長方形のシートを、ロータリーカッターに供給し、縦１．５ｍｍ、横２４０ｍｍの形状に切断し、シート切断物を得る。これにより、タバコ充填物２０の長辺方向の寸法ａは１．５ｍｍ、短辺方向の寸法ｂは０．３ｍｍとなる。このシート切断物５０本分を包装体２５で巻き、外形約６．９ｍｍの巻物を作成する。この巻物をカッターにて１２．０ｍｍの長さに切断し、タバコ充填物集積体１０を得ることができる。このタバコ充填物集積体１０の質量は０．２９ｇである。タバコ充填物集積体１０の体積に対するタバコ充填物２０の体積の比率を体積充填率とすると、本実施形態のタバコ充填物集積体１０の体積充填率は約０．６０である。また、タバコ充填物集積体１０の密度は、１．０７ｇ／ｃｍ3である。

これにより、タバコ充填物集積体１０は、長尺麺状の形態を有したタバコ充填物２０が、長さ方向に沿い束状となって集積される。

タバコ充填物集積体１０におけるタバコ充填物２０の配置状態について詳細に説明する。図４には、タバコ充填物集積体１０の正面図を示している。図４は、タバコ充填物２０の典型的な配列例を表している。タバコ充填物集積体１０においてタバコ充填物２０は、包装体２５または他のタバコ充填物２０と接した密集状態となっている。

タバコ充填物２０のうち、包装体２５と接する最外周部のタバコ充填物２０は、長辺方向が周方向に略沿う方向を向いている。図４においてタバコ充填物２０ａは、長辺のうち一辺全体が包装体２５に接している。また、タバコ充填物２０ａは、両方の短辺がそれぞれ周方向に隣接するタバコ充填物２０ｂ，２０ｃと接している。タバコ充填物２０ｂ，２０ｃも、それぞれ長辺が包装体２５に接している。同様に、最外周部に位置するタバコ充填物２０は、いずれも長辺方向が周方向に略沿う方向を向いており、互いに短辺において接している。これにより、最外周部では、タバコ充填物２０の充填率が高く、また、タバコ充填物２０同士が互いに周方向に接しているため、位置がずれにくい。

タバコ充填物２０のうち、最外周部のタバコ充填物２０の内周側に接するタバコ充填物２０の多くは、長辺方向が周方向に略沿う方向を向いている。図４においてタバコ充填物２０ｄは、長辺のうち外周側の一辺が最外周部のタバコ充填物２０ａに接すると共に、長辺方向が周方向に略沿っている。タバコ充填物２０ｅのように、一部は長辺方向が径方向に沿っているが、最外周部のタバコ充填物２０の内周側に接するタバコ充填物２０のうち、長辺方向が周方向に略沿うタバコ充填物２０の数は、長辺方向が周方向以外の方向に沿うタバコ充填物２０の数よりも多い。このため、最外周部に近い領域でも、タバコ充填物２０の充填率は高く、また、タバコ充填物２０の位置がずれにくい。

タバコ充填物２０は、長辺方向の面が隣接するタバコ充填物２０の長辺方向の面と接するか、あるいは長辺方向の面が隣接するタバコ充填物２０の短辺方向の面と接している。前述のように外周部においては、タバコ充填物２０の長辺方向の面が隣接するタバコ充填物２０の短辺方向の面と接するものが多いが、全体としては、長辺方向の面が隣接するタバコ充填物２０の長辺方向の面と接するものが多い。このため、タバコ充填物集積体１０の中央部においてタバコ充填物２０の多くは、長辺方向の面同士が接した充填物群２１を形成している。

充填物群２１は、タバコ充填物集積体１０内で複数が形成され、各充填物群２１においてタバコ充填物２０は、長辺が隣接するタバコ充填物２０の長辺と互いに接している。充填物群２１内のタバコ充填物２０同士は、互いに長辺において接しているため、隙間をあまり有していないが、充填物群２１同士の間には、空隙部２２が形成されやすい。タバコ充填物集積体１０の外周部においては、前述のようにタバコ充填物２０が周方向に略沿っているため、空隙部２２は形成されにくい一方、タバコ充填物集積体１０の中央部においては、充填物群２１同士の間に空隙部２２が形成されやすい。タバコ充填物集積体１０の長さ方向と直交する断面において、径方向において面積等分した中心側の領域である中央領域αは、外周側の領域である外周領域βより空隙率が高い。

タバコ充填物２０が、長さ方向と直交する断面において長辺方向と短辺方向を有する形態であることにより、最外周部におけるタバコ充填物２０の周方向に沿う配列と、中央部におけるタバコ充填物２０の充填物群２１及び空隙部２２を有する配列とが両立しやすい。

中央領域αは空隙率が高いため、電子タバコ本体２が有する加熱部５０をタバコ充填物集積体１０内に差し込みやすい。また、加熱部５０で加熱されて発生したエアロゾルを含む気流が、タバコ充填物集積体１０内において流動しやすくすることができる。一方で、外周領域βは空隙率が低いため、タバコ充填物集積体１０の全体における充填率を高くすることができ、十分な量のエアロゾルを発生させることができる。

また、外周領域βにおける充填率が高いため、タバコ充填物集積体１０はタバコ充填物２０を構造的に強固に保持することができる。このため、ユーザーのハンドリング時において、タバコ充填物２０の脱落を少なくすることができる。

タバコ充填物２０の配列は、包装体２５で巻く度に変化するため、１本毎に異なったものとなる。図５には、別のタバコ充填物集積体１０の正面図を示している。この図に示すように、最外周部に配置されるタバコ充填物２０のうち、一部は周方向以外の方向を向く場合もある。ただし、この場合であっても、最外周部においては、長辺方向が周方向に略沿う方向を向いているタバコ充填物２０の数が、長辺方向が周方向に略沿う方向以外の方向を向いているタバコ充填物２０の数より多く、図４の場合と同様の効果を得ることができる。最外周部のタバコ充填物２０の内周側に接するタバコ充填物２０についても、同様である。また、それより中央側に配置されるタバコ充填物２０の配列自体は、図４と異なるものの、多くが充填物群２１を形成し、充填物群２１の間に空隙部２２が形成される点で図４と同様である。これにより、図５の態様においても、中央領域αの空隙率は、外周領域βの空隙率よりも相対的に高い。

加熱部５０でタバコ充填物集積体１０が加熱された状態でユーザーにより吸気されると、エアロゾルを含む気流は、マウスピース１４側に流動する。ここまで説明したように、中央領域αは、外周領域βより空隙率が高いため、気流は外周側から中央側に集まりつつ、長さ方向に向かって流動する。この場合に、充填率の高い外周部から多くのエアロゾルが発生し、これが円滑に流動することができる。

図６には、タバコ充填物２０を包装体２５で巻く工程を表す正面図を示している。図６（ａ）に示すように、タバコ充填物２０を巻く際には、まず、包装体２５上にタバコ充填物２０を載置する。包装体２５は、台座４０上に設けられる開閉部４１上に載置される。開閉部４１は、互いに離隔する方向に移動することができる。このとき、タバコ充填物２０の長辺が包装体２５のできるだけ接するように載置することが望ましい。

次に、図６（ｂ）に示すように、開閉部４１同士が離隔するように移動させて包装体２５が落ち込む凹部４２を形成し、凹部４２に落ち込んだ包装体２５でタバコ充填物２０を包んでいき、最終的には図６（ｃ）に示すように包装体２５を閉じてタバコ充填物集積体１０を形成する。包装体２５で包んでいく工程において、スピード等を調整することにより、最外周部のタバコ充填物２０の多くが周方向に略沿うように配列することができる。また、包装体２５でタバコ充填物２０を包んで閉じるまでの間、タバコ充填物２０を包装体２５の内部に押し込む力を調整することにより、中央領域αにおける空隙率を適正な範囲とすることができる。

ここまで説明したタバコ充填物２０の配列は、長尺麺状に形成されたタバコ充填物２０の断面形状が長辺方向と短辺方向を有する略長方形状であることと、最外周部のタバコ充填物２０及びそれに隣接するタバコ充填物２０の多くが、周方向に略沿うように配置されていることによってもたらされている。本件出願人は、タバコ充填物２０の形状や配列を変化させて、一回の吸引で吸うことのできるエアロゾル量と、吸引可能数とを実験により確かめた。その条件及び結果は表１のとおりである。条件１は、タバコ充填物２０の断面形状を正方形状（縦０．６０±０．１０ｍｍ、横０．６０±０．１０ｍｍ）としたものである。条件２～６は、タバコ充填物２０の断面形状を長方形状（縦１．５０±０．１０ｍｍ、横０．２８±０．０２ｍｍ）としている。条件２が、本実施形態の態様である。

エアロゾル量及び吸引可能数の観点からは、条件２，３，５が好ましい。また、電子タバコ本体２の加熱部５０のタバコ充填物２０に対する挿入しやすさは、条件２，３が良好である。

条件２～６においてタバコ充填物２０の配列の態様は、包装体２５で巻く前のタバコ充填物２０の配置や、包装体２５によるタバコ充填物２０の巻き方により、異ならせている。本実施形態の態様である条件２では、タバコ充填物２０を最も巻きやすく、次いで条件３，５がタバコ充填物２０を巻きやすい態様である。条件４，６は、タバコ充填物２０を巻きにくい態様である。したがって、製造の容易さの観点からは、条件２，３，５が好ましく、特に条件２はより好ましい。

タバコ充填物２０の断面形状が正方形状である条件１は、タバコ充填物２０の形状をこのように成形するのが難しく、また、断面形状が長方形状の場合よりタバコ充填物２０が脱落しやすい。加えて、加熱時における気流の発生量も少ない。

以上より、本実施形態の態様である条件２は、製造の容易さの観点及び気流量と吸引可能数の観点の両方から、最も好ましい形態であると言える。

図７には、支持部材１２の正面図を示している。図７（ａ）に示すように、本実施形態において支持部材１２は、正面視略円形状を有し、中央部に気流を流通させる流路部３０が形成されている。流路部３０の周囲は、外周面において包装部材１６と接し、端面においてタバコ充填物２０と接する周縁部３１である。

支持部材１２は、その他の形状を有していてもよい。図７（ｂ）に示すように、中央部から径方向に向かって突出する周方向４つの周縁部３４を有し、周縁部３４間に流路部３５が形成されるようにしてもよい。また、図７（ｃ）に示すように、周縁部３８の中央側に流路部３７が形成され、この流路部３７が隔壁部３９によって２つに区切られる形状を有してもよい。いずれにおいても、支持部材１２の周縁部は、外周面において包装部材１６と接すると共に、端面においてタバコ充填物２０と長さ方向に接することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用は本実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。例えば、本実施形態では、タバコ充填物集積体１０とマウスピース１４の間には支持部材１２のみ設けられているが、支持部材１２とマウスピース１４の間に冷却部材を設けてもよい。また、タバコ充填物２０の断面における長辺の寸法ａと短辺の寸法ｂは、上述の例に限られず、任意の寸法、比率に設定できる。

１ 電子タバコカートリッジ
２ 電子タバコ本体
１０ タバコ充填物集積体
１２ 支持部材
１４ マウスピース
１６ 包装部材
２０ タバコ充填物
２１ 充填物群
２２ 空隙部
２５ 包装体
３０ 流路部
３１ 周縁部
５０ 加熱部
５１ 挿入部

Claims (1)

1. 長尺状のタバコ充填物が束状に集積されたタバコ充填物集積体と、支持部材と、マウスピースとが、長さ方向に沿って配列され、シート状の包装部材で巻かれることで一体化されて形成されている電子タバコカートリッジであって、
   前記支持部材は、端面において前記タバコ充填物に接する周縁部を有し、長さ方向に沿って気流が通過可能な流路部が形成され、中央部に隔壁部によって２つに区切られる形状を有していることを特徴とする、電子タバコカートリッジ。
   
   

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