JP7455865B2 - エアロゾル発生ポッドを製造するための方法及び装置 - Google Patents

Description

本開示は、概して、エアロゾル発生材料を備えるエアロゾル発生ポッドに関し、より具体的には、エアロゾル発生材料を加熱して、ユーザが吸入するためのエアロゾルを発生させるエアロゾル発生デバイスで使用するためのエアロゾル発生ポッドに関する。本開示の実施形態は、特に、エアロゾル発生ポッドを製造するための方法及び装置に関する。

近年、エアロゾル発生材料を燃やすのではなく加熱して吸入用の蒸気及び／又はエアロゾルを発生させるデバイスが、消費者に人気になってきている。そのようなデバイスは、いくつかの異なる手法のうちの１つを使用して、エアロゾル発生材料に熱を供給することができる。

１つの手法は、抵抗加熱システムを採用するエアロゾル発生デバイスを設けることである。そのようなデバイスでは、抵抗加熱素子が、エアロゾル発生材料を加熱するために設けられ、加熱素子から伝達される熱によってエアロゾル発生材料が加熱されると蒸気又はエアロゾルが発生する。

別の手法は、誘導加熱システムを採用するエアロゾル発生デバイスを設けることである。そのようなデバイスでは、誘導コイルがデバイスに設けられ、サセプタが、通常、エアロゾル発生材料に設けられる。使用者がデバイスを作動させると、電気エネルギーが誘導コイルに供給され、これにより交流電磁場を発生させる。サセプタがこの電磁場と結合して熱を発生し、この熱が、例えば伝導によって、エアロゾル発生材料に伝達され、エアロゾル発生材料が加熱されると蒸気又はエアロゾルが発生する。

蒸気発生材料を加熱するためにどの手法が用いられても、ユーザがエアロゾル発生デバイスに挿入できるポッドでエアロゾル発生材料を提供することが便利であり得る。したがって、エアロゾル発生ポッドを製造するのに適切な方法及び装置を提供する必要がある。

本開示の第１の態様によれば、エアロゾル発生ポッドを製造する方法が提供され、本方法は、
（ｉ）エアロゾル発生材料を準備するステップと、
（ｉｉ）エアロゾル発生材料の両側にシート材料を配置するステップと、
（ｉｉｉ）エアロゾル発生材料及びシート材料を両側のうちの一方から打ち抜いて、シート材料によって覆われたエアロゾル発生材料を備えるエアロゾル発生ポッドを形成するステップと
を含む。

本開示の第２の態様によれば、エアロゾル発生ポッドを製造するための装置が提供され、本装置が、
エアロゾル発生材料を供給するための第１の供給ユニットと、
エアロゾル発生材料の両側にシート材料を配置するための第２の供給ユニットと、
エアロゾル発生材料及びシート材料を両側のうちの一方から打ち抜いて、シート材料によって覆われたエアロゾル発生材料を備えるエアロゾル発生ポッドを形成するように構成された打ち抜きユニットと
を備える。

本明細書で使用される場合、「打ち抜く（ｐｕｎｃｈｉｎｇ）」という用語、又は打ち抜く（ｐｕｎｃｈ）などのその同義語は、剪断によって材料を残りの材料から分離するために、材料（例えば、エアロゾル発生材料、シート材料、又は誘導加熱可能サセプタシート）を貫通して切る、形成プロセスを意味する。材料の打ち抜きの際に剪断によって材料に孔を形成させ得る。

エアロゾル発生ポッドは、エアロゾル発生材料の少なくとも１つの成分を揮発させ、それによって、冷却及び凝縮してユーザが吸入するためのエアロゾルを形成する加熱された蒸気を発生させるために、エアロゾル発生材料を燃やすのではなく、エアロゾル発生材料を加熱するエアロゾル発生デバイスと共に使用するためのものである。

一般論として、蒸気は、臨界温度よりも低い温度で気相である物質であり、これは、温度を低下させることなく圧力を増加させることにより蒸気を液体に凝縮させ得ることを意味する。一方、エアロゾルは、空気中又は別のガス中に微細な固体粒子又は液滴が浮遊しているものである。しかしながら、本明細書では、「エアロゾル」及び「蒸気」という用語は、特にユーザが吸入するために発生される吸入可能媒体の形態に関して、互換的に使用され得ることに留意されたい。

エアロゾル発生ポッドは、本開示による方法及び装置を用いて効率的に製造され得る。エアロゾル発生ポッドは、エアロゾル発生材料がシート材料によって覆われる簡素な構造を有する。エアロゾル発生材料は、１枚又は複数枚のシート材料のシートで覆うことができ、それにより、製造工程に柔軟性を持たせることができる。エアロゾル発生ポッドは、そのまま使用することもできるし、エアロゾル発生物品をスティック形状などの任意の形状で製造するために使用することもできる。この場合、エアロゾル発生ポッドは、マウスピースに取り付けられ、マウスピースと一緒に包まれて、例えばスティック状のエアロゾル発生物品を作ることができる。

本方法の１つの態様では、
ステップ（ｉ）は、連続プロファイルを有するエアロゾル発生材料を供給することを含むことができ、
ステップ（ｉｉ）は、エアロゾル発生材料の連続プロファイルの両側に連続シート材料を供給することを含むことができ、
ステップ（ｉｉｉ）は、エアロゾル発生材料の連続プロファイル及び連続シート材料を、シート材料の両側のうちの一方から繰り返し打ち抜いて、シート材料によって覆われたエアロゾル発生材料を備える複数のエアロゾル発生ポッドを形成することを含むことができる。

本方法のこの態様によって、エアロゾル発生ポッドの大量生産が容易になる。

エアロゾル発生材料は、任意のタイプの固体又は半固体の材料であり得る。エアロゾル発生材料の例示的なタイプとしては、粉末、顆粒、粒子、ゲル、条片、ルーズリーフ、カットフィラー、ペレット、粉末、細片、ストランド、発泡材料、及びシートが挙げられる。エアロゾル発生材料の連続プロファイルは、エアロゾル発生材料の連続供給を含み得る。

発泡材料は、複数の微粒子（例えば、タバコ粒子）を含むことができ、一定量の水及び／又は保湿剤などの水分添加物も含むことができる。発泡材料は、多孔性であってよく、発泡材料を通る空気及び／又は蒸気の流れを可能にすることができる。

エアロゾル発生材料は、植物由来の材料を含み得、特にタバコを含み得る。エアロゾル発生材料は、例えば、タバコと、セルロース繊維、タバコ茎繊維、及びＣａＣＯ３などの無機充填剤のうちの任意の１つ又は複数とを含む、カットフィラータバコ又は再構成タバコを含んでもよい。

エアロゾル発生材料は、エアロゾルフォーマを含み得る。エアロゾルフォーマの例としては、グリセリン又はプロピレングリコールなどの多価アルコール及びその混合物が挙げられる。通常、エアロゾル発生材料は、乾燥重量ベースで約５％～約５０％のエアロゾルフォーマ含有率を有し得る。いくつかの実施形態では、エアロゾル発生材料は、乾燥重量ベースで約１０％～約２０％のエアロゾルフォーマ含有率、場合により乾燥重量ベースで約１５％を有し得る。

本方法は、
（ｉｖ）誘導加熱可能サセプタをエアロゾル発生材料に配置するステップ
を更に含み得る。

誘導加熱可能サセプタを使用することにより、エアロゾル発生材料を加熱するための便利で効果的且つエネルギー効率の良い仕方が提供される。エアロゾル発生ポッドがエアロゾル発生デバイスに配置され、交流の電磁場に曝露されると、エネルギーが電磁エネルギーから熱エネルギーに変換される渦電流及び磁気ヒステリシス損失により、誘導加熱可能サセプタで熱が発生する。誘導加熱可能サセプタで発生した熱はエアロゾル発生材料に伝達され、それにより、エアロゾル発生材料を加熱して蒸気を発生させ、蒸気が冷却され凝縮して、所望の特性を備えたエアロゾルを形成する。

誘導加熱可能サセプタは、アルミニウム、鉄、ニッケル、ステンレス鋼、及びそれらの合金、例えばニッケルクロム又はニッケル銅のうちの１つ又は複数を含み得るが、これらに限定されない。

誘導加熱可能サセプタは、粒子状のサセプタ材料を含み得る。ステップ（ｉｖ）は、エアロゾル発生材料に粒子状のサセプタ材料を配置することを含むことができる。粒子状のサセプタ材料を使用することにより、特に粒子状のサセプタ材料がエアロゾル発生材料内に均一に分散されている場合、エアロゾル発生材料への均一な熱伝達が提供され得る。

誘導加熱可能サセプタは、誘導加熱可能サセプタシートを含み得る。ステップ（ｉｖ）は、エアロゾル発生材料に誘導加熱可能サセプタシートを配置することを含むことができる。１つの態様では、ステップ（ｉｖ）は、エアロゾル発生材料に複数の誘導加熱可能サセプタシート、例えば２枚以上のシートを配置することを含むことができる。誘導加熱可能サセプタシートを使用することにより、誘導加熱可能エアロゾル発生デバイスでポッドを使用する際に、確実にエアロゾル発生ポッド全体に均一に熱を発生させ得る。また、エアロゾル発生ポッドにおけるサセプタシートの位置も容易に制御され得る。

誘導加熱可能サセプタシートは、開口部を備えることができる。ステップ（ｉｖ）は、開口部を備える誘導加熱可能サセプタシートをエアロゾル発生材料に配置することを含むことができる。誘導加熱可能サセプタシートは、シートの長手方向に沿って等間隔で配置された複数の開口部を備えていてもよい。ステップ（ｉｖ）は、シートの長手方向に沿って等間隔で配置された複数の開口部を備える誘導加熱可能サセプタシートをエアロゾル発生材料に配置することを含むことができる。１つ又は複数の開口部を備える誘導加熱可能サセプタシートを使用することにより、シート内における、例えば円形の経路の周囲での渦電流の発生が促進され得る、及び／又は例えばエアロゾル発生デバイスの出口（例えば、マウスピース）に向かってエアロゾル発生ポッドを通過する空気及び蒸気の流れが促進され得る。

ステップ（ｉ）は、シート材料と誘導加熱可能サセプタシートとの間に、及び／又は誘導加熱可能サセプタシートの間にエアロゾル発生材料を配置することを含むことができる。このような構成はエアロゾル発生材料への熱伝達を最大化し、これにより発生されるエアロゾルの量を最大化し得ると同時に、エネルギー効率を最大化し得る。

ステップ（ｉ）は、カットフィラーエアロゾル発生材料、例えばカットフィラータバコを準備することを含むことができる。カットフィラータバコを使用することにより、好都合なことに、例えばエアロゾル発生デバイスの出口（例えば、マウスピース）に向かってエアロゾル発生ポッドを通過する空気及び蒸気の流れが促進され得る。

ステップ（ｉ）は、エアロゾル発生材料のシートを供給することを含むことができる。ステップ（ｉ）は、複数枚のエアロゾル発生材料のシート、例えば２枚以上のエアロゾル発生材料のシートを誘導加熱可能サセプタシートの間に配置することを含むことができる。よって、本方法によって、シートを容易に供給でき、シートの位置を容易に制御できるため、エアロゾル発生ポッドを効率的且つ確実に製造することが可能になる。

ステップ（ｉ）は、複数の穿孔を備えるエアロゾル発生材料のシートを供給することを含むことができる。穿孔は、好都合なことに、エアロゾル発生デバイスにおけるエアロゾル発生ポッドの使用中に、エアロゾル発生材料を通る空気及び蒸気の流れを促進する。穿孔により、結果として得られるエアロゾル発生ポッドの通気性を慎重に制御及び最適化することができる。例えば、エアロゾル発生材料のシートは、約５０～約２４，０００コレスタ単位（ＣＵ）、好ましくは約４，０００～約２４，０００コレスタ単位（ＣＵ）の通気性を有し得る。

ステップ（ｉ）は、エアロゾル発生材料のクレープ加工されたシートを供給することを含むことができる。エアロゾル発生材料のクレープ加工されたシートを使用することにより、好都合なことに、例えばエアロゾル発生デバイスの出口（例えば、マウスピース）に向かってエアロゾル発生ポッドを通過する空気及び蒸気の流れが促進され得る。

ステップ（ｉ）は、エアロゾル発生材料のカレンダー仕上げされたシートを供給することを含むことができる。エアロゾル発生材料のカレンダー仕上げされたシートを使用することにより、好都合なことに、エアロゾル発生シートの厚さ及び／又は密度を最適化することができ、それによりエアロゾル発生デバイスにおけるエアロゾル発生ポッドの使用の際に、最適な特性を有するエアロゾルを確実に発生させることができる。

シート材料は通気性であり得る。ステップ（ｉｉ）は、エアロゾル発生材料の連続プロファイルの両側に通気性シート材料を配置することを含むことができる。通気性シート材料を使用することにより、好都合なことに、エアロゾル発生デバイスの使用の際にエアロゾル発生ポッドを通過する空気及び蒸気の流れが促進され得る。また、通気性シート材料は、フィルタとしても機能し得る。或いは、シート材料は、通気性ではないが、そこを通って空気及び蒸気が流れるようにするための適切な穿孔又は開口部を備える材料を備え得る。

本方法は、ステップ（ｉｉｉ）の前に、
（ｖ）エアロゾル発生材料の少なくとも一方の側に配置されたシート材料を切断して、シート材料を残りのシート材料から分離すること、又はエアロゾル発生材料の少なくとも一方の側に配置されたシート材料に脆弱領域を作成して、ステップ（ｉｉｉ）の間にシート材料を残りのシート材料から切断して分離するのを促進するステップ
を更に含むことができる。

脆弱領域は、溝、スコア、穿孔、脆弱線などのいずれか１つ又は複数を含むことができる。

シート材料を切断するステップは、エアロゾル発生材料の両側、例えば上側及び下側に配置されたシート材料を切断することを含むことができる。エアロゾル発生材料の一方の側、例えば上側の切断面積は、エアロゾル発生材料の他方の側、例えば下側の切断面積よりも小さくなり得る。これにより、エアロゾル発生材料の上記他方の側、例えば下側の切断されたシート材料は、エアロゾル発生材料の露出した領域、例えば側部領域を覆うことができるより大きな表面積を確実に有する。

ステップ（ｉｉｉ）は、エアロゾル発生材料の一方の側に配置されたシート材料に向かって、且つエアロゾル発生材料の他方の側に配置されたシート材料に隣接する金型の空洞内に、打ち抜き要素を移動させることを含むことができる。打ち抜き要素は、円形の断面を有し得る。金型の空洞は、打ち抜き要素を受け入れるための円形の断面を有し得る。打ち抜き要素及び金型を使用することにより、エアロゾル発生材料及びシート材料を打ち抜いて、エアロゾル発生材料及びシート材料において剪断によって孔を作成することによって、エアロゾル発生ポッドを形成する便利な仕方が提供される。打ち抜き要素及び円形の断面を有する空洞を使用することにより、好都合なことに、円形断面を有するエアロゾル発生ポッドを製造し得る。円形の断面は、例えば正方形又は三角形の断面と比較して、シート材料及びエアロゾル発生材料の上に圧力が均一に分散され、それにより、円滑なパンチング作業が可能になるため、及び／又はエアロゾル発生ポッドの側壁が縁部を持たず、エアロゾル発生材料の側部領域が、エアロゾル発生材料の上記他方の側に配置されたシート材料に均一に包まれやすくなるため、有利であり得る。

ステップ（ｉｉｉ）は、エアロゾル発生材料の一方の側に配置されたシート材料に向かって打ち抜き要素を移動させ、エアロゾル発生材料の反対側に配置されたシート材料を金型の空洞内に押し込んで、それにより、エアロゾル発生材料の露出した領域をシート材料で包むことを含むことができる。エアロゾル発生材料の露出した領域、例えば側部領域は、打ち抜き要素が金型の空洞内に移動する間、好都合にも包まれて覆われる。

エアロゾル発生材料の上記反対側にあるシート材料は、ステップ（ｉｉｉ）の間に金型の空洞内に押し込まれると変形し得る。例えば、エアロゾル発生材料の上記反対側にあるシート材料は、変形可能な材料、例えば、弾性変形又は塑性変形を経得る材料を含み得る。よって、エアロゾル発生材料の上記反対側にあるシート材料は、ステップ（ｉｉｉ）の間に空洞内に押し込まれると、例えば弾性的又は塑性的に伸長され得る。シート材料の変形、例えば伸長は、エアロゾル発生材料の露出した領域、例えば側部領域が、打ち抜き要素が金型の空洞内に移動する間、確実に包まれて覆われるように助ける。

エアロゾル発生材料の上記一方の側に配置されたシート材料は、打ち抜き要素によって残りのシート材料から剪断によって切断及び分離され得る。エアロゾル発生材料に誘導加熱可能サセプタシートが配置される実施形態では、金型の空洞への打ち抜き要素の移動中に、残りのサセプタシートから剪断によって誘導加熱可能サセプタシートが切断及び分離され得る。よって、本方法により、エアロゾル発生ポッドが効率的且つ確実に製造され得る。

１つの態様では、本方法は、ステップ（ｉｉｉ）の後に、
（ｖｉ）エアロゾル発生材料の両側に配置されたシート材料を結合して、エアロゾル発生材料と、任意選択で誘導加熱可能サセプタとをシート材料の内側に固定するステップ
を更に含み得る。

ステップ（ｖｉ）は、エアロゾル発生材料の両側に配置されたシート材料を、例えばシーリングヒータを用いて加熱することにより接合することを含むことができる。これにより、エアロゾル発生材料と任意選択の誘導加熱可能サセプタとは、シート材料の内部に確実に配置され、シート材料によって囲まれて、シールされたエアロゾル発生ポッドを形成する。

本方法は、
（ｖｉｉ）エアロゾル発生ポッドを金型の空洞から離型するステップ
を更に含むことができる。

金型は、分離可能な金型部分を備えることができ、ステップ（ｖｉｉ）は、金型部分を分離して、金型の空洞からエアロゾル発生ポッドを離型することを含むことができる。よって、エアロゾル発生ポッドは空洞から確実に離型することができる。

１つの態様では、シート材料は、エアロゾル発生材料の一方の側に配置された第１のシート材料と、エアロゾル発生材料の反対側に配置された第２のシート材料とを備え得る。第１のシート材料はエアロゾル発生材料の第１の側面、例えば打ち抜き要素に隣接して配置され、第２のシート材料はエアロゾル発生材料の第２の側面、例えば金型に隣接して配置され得る。

本方法は、
（ｖｉｉｉ）第１のシート材料、第２のシート材料、及びエアロゾル発生材料を、金型の空洞の上にある打ち抜き位置に移動させるステップ
を更に含むことができる。

誘導加熱可能サセプタがエアロゾル発生材料に配置される実施形態では、エアロゾル発生材料を打ち抜き位置に移動する間に、誘導加熱可能サセプタが打ち抜き位置に移動される。

第１のシート材料、第２のシート材料、及びエアロゾル発生材料は、第１のシート材料、第２のシート材料、及びエアロゾル発生材料を打ち抜き位置に移動させるために、同じ距離を移動され得る。製造方法は、それによって簡略化される。或いは、第１のシート材料及び第２のシート材料の一方を有するエアロゾル発生材料は、第１のシート材料、第２のシート材料、及びエアロゾル発生材料を打ち抜き位置に移動させるために、第１のシート材料及び第２のシート材料の他方よりも小さな距離だけ移動され得る。これにより、シート材料の効率的な使用がもたらされ得る。

第１の供給ユニットは、１枚又は複数枚のエアロゾル発生材料のクレープ加工又はカレンダー仕上げされたシートを供給するように適合され得る複数のローラを備え得る。

本装置は、エアロゾル発生材料の一方の側に第１のシート材料を供給するための第２の供給ユニット、例えば供給ローラを備え得、またエアロゾル発生材料の反対側に第２のシート材料を供給するための第２の供給ユニット、例えば供給ローラを備え得る。

本装置は、エアロゾル発生材料に誘導加熱可能サセプタシートを配置するための第３の供給ユニットを備え得る。上記のように、誘導加熱可能サセプタを使用することにより、エアロゾル発生材料を加熱するための便利で効果的且つエネルギー効率の良い仕方が提供される。

打ち抜きユニットは、エアロゾル発生材料の一方の側に配置されたシート材料に隣接する打ち抜き要素と、エアロゾル発生材料の反対側に配置されたシート材料に隣接する空洞を有する金型とを備え得る。打ち抜き要素は、エアロゾル発生ポッドを形成するために金型の空洞内に移動可能であり得る。打ち抜き要素及び金型を使用することにより、エアロゾル発生ポッドの製造が容易になる。

打ち抜き要素は、周辺縁部を有し得る周辺壁を備え得る。打ち抜き要素は、円形の断面を有することができ、よって、円形の周辺縁部を有し得る円形の周辺壁を備え得る。周辺縁部は、エアロゾル発生材料の打ち抜き要素に隣接する側に配置されたシート材料を、上記の側に配置された残りのシート材料から剪断によって分離するように適合され得る。周辺縁部は、剪断によって周囲のエアロゾル発生材料からエアロゾル発生材料の一部分を分離するように適合され得る。周辺縁部は、エアロゾル発生材料の反対側に配置されたシート材料を金型の空洞内に押し込んで、それにより、エアロゾル発生材料の露出した領域をシート材料で包むように適合され得る。

誘導加熱可能サセプタシートがエアロゾル発生材料に配置される実施形態では、周辺縁部は、誘導加熱可能サセプタシートを切断して、誘導加熱可能サセプタシートを残りのサセプタシートから剪断によって分離するように適合され得る。よって、本装置により、誘導加熱可能エアロゾル発生ポッドが効率的且つ確実に製造され得る。

打ち抜き要素は、端壁を備え得る。端壁と周辺壁とは、エアロゾル発生材料の分離された部分と、エアロゾル発生材料の打ち抜き要素に隣接する側にある分離されたシート材料とを受け入れるための中空部分を画定し得る。

本装置は、エアロゾル発生材料の両側に配置されたシート材料（例えば、第１のシート材料及び第２のシート材料）を結合して、エアロゾル発生材料をシート材料の内側に固定するように適合された接合ユニットを更に備え得る。接合ユニットはシーリング加熱器を備え得る。接合ユニットを使用することにより、エアロゾル発生材料及び任意選択の誘導加熱可能サセプタが、シート材料の内部に確実に配置され、シート材料によって囲まれて、シールされたエアロゾル発生ポッドを確実に形成する。

エアロゾル発生材料及び誘導加熱可能サセプタシートをシート材料の間に配置する１つの仕方を示す、エアロゾル発生ポッドを製造するための方法及び装置の一部分の概略側断面図である。 エアロゾル発生材料及び誘導加熱可能サセプタシートをシート材料の間に配置する別の仕方を示す、エアロゾル発生ポッドを製造するための方法及び装置の一部分の概略側断面図である。 エアロゾル発生ポッドを製造するための方法及び装置の更なる部分の概略図である。 エアロゾル発生ポッドを製造するための方法及び装置の更なる部分の概略図である。 エアロゾル発生ポッドを製造するための方法及び装置の更なる部分の概略図である。 エアロゾル発生ポッドを製造するための方法及び装置の更なる部分の概略図である。 エアロゾル発生ポッドを製造するための方法及び装置の更なる部分の概略図である。 エアロゾル発生ポッドを製造するための方法及び装置の更なる部分の概略図である。 エアロゾル発生ポッドを製造するための方法及び装置の更なる部分の概略図である。 エアロゾル発生ポッドを製造するための方法及び装置の更なる部分の概略図である。 エアロゾル発生ポッドを製造するための方法及び装置の更なる部分の概略図である。 エアロゾル発生ポッドを製造するための方法及び装置の更なる部分の概略図である。 第１の実装形態及び第２の実装形態をそれぞれ示す、図３～図１２に示す方法及び装置の上面図である。 第１の実装形態及び第２の実装形態をそれぞれ示す、図３～図１２に示す方法及び装置の上面図である。 エアロゾル発生材料の一方の側にあるシート材料の伸長を示す、図５と同様の概略側断面図である。 図１～図１５に示す方法及び装置を用いて製造されたエアロゾル発生ポッドの一例の概略側断面図である。 図１６ａの線Ａ－Ａに沿った断面図である。

ここで、本開示の実施形態について、あくまで例として、添付の図面を参照しながら説明する。

まず図１を参照すると、図１６ａ及び図１６ｂに示すエアロゾル発生ポッド１を製造するための装置の一部分の第１の例が示されている。エアロゾル発生ポッド１は、デバイスのユーザが吸入するためのエアロゾルを発生させるためにエアロゾル発生デバイスにおいて使用するためのものである。適切なエアロゾル発生デバイスについては、当技術分野では周知であり、本明細書では更に詳細には説明しない。

本装置は、エアロゾル発生材料１０を供給するための第１の供給ユニットと、エアロゾル発生材料１０の両側にシート材料１４を配置するための第２の供給ユニット１２と、エアロゾル発生材料１０に誘導加熱可能サセプタ１８を配置するための第３の供給ユニット１６とを備える。図１の下部にある水平矢印は、プロセスフローの方向、つまり、エアロゾル発生材料１０、シート材料１４、及び誘導加熱可能サセプタ１８の移動の方向を示している。

より詳細には、第２の供給ユニット１２のそれぞれが、エアロゾル発生材料１０の一方の側に第１のシート材料１４ａを配置し、エアロゾル発生材料１０の反対側に第２のシート材料１４ｂを配置するように構成された、供給ローラ１２ａ及び送りローラ１２ｂを備える。第１のシート材料１４ａ及び第２のシート材料１４ｂは、エアロゾル発生ポッド１内のエアロゾル発生材料１０を覆うことを意図されており、よって、典型的には、空気及び蒸気をエアロゾル発生ポッド１に流入流出させ、エアロゾル発生材料１０を通過させることができる通気性材料を備える。

第３の供給ユニット１６のそれぞれは、誘導加熱可能サセプタシート１８を供給し、誘導加熱可能サセプタシート１８をエアロゾル発生材料１０に配置するように構成された供給ローラ１６ａを備える。図示の実施形態では、誘導加熱可能サセプタシート１８のそれぞれが、サセプタシート１８の長手方向に沿って等間隔で配置された複数の開口部２２を備える。開口部２２は、誘導加熱可能なエアロゾル発生デバイスにおけるエアロゾル発生ポッド１の使用中に誘導加熱可能サセプタシート１８における渦電流の発生を促進する、及び／又はエアロゾル発生ポッド１を通る空気及び蒸気の流れを促進する。しかしながら、当業者であれば、開口部２２は必須ではなく、省略されてもよいことを理解されよう。

第１の供給ユニットによって供給されたエアロゾル発生材料１０は、隣接する誘導加熱可能サセプタシート１８の間に配置される。また、エアロゾル発生材料１０は、第１の供給ユニットによって、図１で見たときに第１のシート材料１４ａと最も上にある誘導加熱可能サセプタシート１８との間、及び図１で見たときに第２のシート材料１４ｂと最も下にある誘導加熱可能サセプタシート１８との間に配置される。これにより、図１６ａで最もよく分かるように、エアロゾル発生材料１０が確実にエアロゾル発生ポッド１全体に均一に分散される。

図１の例では、エアロゾル発生材料１０は、典型的にはカットフィラー材料であり、例えばカットフィラータバコなどの植物由来のカットフィラー材料である。

エアロゾル発生材料１０は、グリセリン又はプロピレングリコールなどのエアロゾルフォーマを含み得る。典型的には、エアロゾル発生材料１０は、乾燥重量ベースで約５％～約５０％のエアロゾルフォーマ含有量を含む。加熱すると、エアロゾル発生材料１０は、場合によりニコチン又はタバコ香味料などのフレーバー化合物を含む揮発性化合物を放出する。

次に、図２を参照すると、エアロゾル発生ポッドを製造するための装置の一部分の第２の例が示されている。本装置は、図１を参照して上述した装置といくつかの類似点を共有しており、対応する特徴は同じ参照番号を使用して特定される。ここでも、図２の下部にある水平矢印は、プロセスフローの方向、つまり、エアロゾル発生材料１０、シート材料１４、及び誘導加熱可能サセプタ１８の移動の方向を示している。

本装置は、エアロゾル発生材料１０の両側にシート材料１４を配置するための第２の供給ユニット１２と、誘導加熱可能サセプタシート１８をエアロゾル発生材料１０に配置するための第３の供給ユニット１６とを備える。第２の供給ユニット１２及び第３の供給ユニット１６は、図１を参照して上述したものと同じである。

本装置はまた、エアロゾル発生材料１０を供給するための第１の供給ユニット２４を備える。第１の供給ユニット２４のそれぞれが、連続プロファイル、例えばエアロゾル発生シート２６の形態の連続プロファイルを有するエアロゾル発生材料１０を供給するように典型的には構成される供給ローラ２４ａを備える。エアロゾル発生材料１０は、典型的には再構成された材料を含み、例えば、タバコと、セルロース繊維、タバコ茎繊維、及びＣａＣＯ３などの無機充填剤のうちの任意の１つ又は複数とを含む、再構成タバコを含む。

第１の供給ユニット２４のそれぞれは、エアロゾル発生シート２６を通る空気及び蒸気の流れを促進するために、エアロゾル発生シート２６がローラ２４ｂを通過する際にエアロゾル発生シート２６を穿孔するように適合された第１の協働ローラ２４ｂ（例えば、穿孔ローラ）を備える。また、第１の供給ユニット２４のそれぞれは、第２の協働ローラ２４ｃ、例えば、カレンダー仕上げされたエアロゾル発生シート２６を提供するためのカレンダーローラ、又はクレープ加工されたエアロゾル発生シート２６を提供するためのクレープローラを備える。

第１の供給ユニット２４のそれぞれから供給されるエアロゾル発生材料１０は、隣接する誘導加熱可能サセプタシート１８の間に配置される。また、エアロゾル発生材料１０は、図２で見たときに第１のシート材料１４ａと最も上にある誘導加熱可能サセプタシート１８との間、及び図２で見たときに第２のシート材料１４ｂと最も下にある誘導加熱可能サセプタシート１８との間に配置される。

図２の装置は、複数の供給アセンブリ２８を備え、各供給アセンブリ２８は、２つの第１の供給ユニット２４と、第１の供給ユニット２４によって供給されたエアロゾル発生材料１０に誘導加熱可能サセプタシート１８を配置するように構成された第３の供給ユニット１６とを備える。図２に示すように、第３の供給ユニット１６が隣接する供給アセンブリ２８の間に配置されているという条件で、本装置は任意の適切な数の供給アセンブリ２８を備え得ることが理解されよう。

次に、図３～図１４を参照すると、図１６ａ及び図１６ｂに示すエアロゾル発生ポッド１を製造するための装置の更なる部分であって、図１及び図２に示す装置の部分の下流に配置される部分が示されている。本装置は、シート材料１４の両側のうちの一方の側からエアロゾル発生材料１０及びシート材料１４を打ち抜いて、図１６ａ及び図１６ｂに示すエアロゾル発生ポッド１を形成する打ち抜きユニット３０を備える。

より詳細には、打ち抜きユニット３０は、第１のシート材料１４ａに隣接して配置された打ち抜き要素３２と、第２のシート材料１４ｂに隣接して配置された協働金型３４とを備える。打ち抜き要素３２は、断面が略円形であり、周辺縁部３８を有する周辺壁３６を備える。また、打ち抜き要素３２は端壁４０を備え、端壁４０は周辺壁３６と一緒に中空内部部分４２を画定する。金型３４は空洞４４を備え、空洞４４も円形の断面を有し、その中に打ち抜き要素３２が移動できる。金型３４は、例えば図８に示すように分離可能な第１の金型部分３４ａ及び第２の金型部分３４ｂを備える。

エアロゾル発生材料１０、エアロゾル発生材料１０に配置された誘導加熱可能サセプタシート１８、並びに図１及び図２に示す装置の上流部分で生成された第１のシート材料１４ａ及び第２のシート材料１４ｂは、第１、第２、及び第３の供給ユニットによって、図３に示す打ち抜き位置に進められる。本装置は、第２のシート材料１４ｂが打ち抜き位置にあるときに、例えば、第２のシート材料１４ｂを（図３の切断ユニット４３の左側に示されている）残りの第２のシート材料１４ｂから分離するために、又は、例えば、溝、スコア、穿孔、脆弱線などのうちのいずれか１つ若しくは複数を備える脆弱領域４６を第２のシート材料１４ｂに作成するために、第２のシート材料１４ｂを切断するように適合された切断ユニット４３を備える。

エアロゾル発生材料１０、誘導加熱可能サセプタシート１８、並びに第１のシート材料１４ａ及び第２のシート材料１４ｂが打ち抜き位置にある状態で、打ち抜き要素３２が、図４の矢印で示すように、金型３４の空洞４４に向けて移動される。打ち抜き要素３２の周辺縁部３８は、これが空洞４４に向かって移動すると、第１のシート材料１４ａ、エアロゾル発生材料１０、及び誘導加熱可能サセプタシート１８を剪断によって切断する。第１のシート材料１４ａ、エアロゾル発生材料１０、及び誘導加熱可能サセプタシート１８の切断された部分は、打ち抜き要素３２の中空内部部分４２の内部に受け入れられて、図１６ａ及び図１６ｂに示すエアロゾル発生ポッド１の一部分を形成する。

図５及び図６の矢印で示すように、金型３４の空洞４４内に打ち抜き要素３２を移動させ続けることにより、第２のシート材料１４ｂの分離された部分は、空洞４４内に押し込まれ、エアロゾル発生材料１０の露出した側部領域に巻き付けられる。

次いで、打ち抜き要素３２は、図７の大きい矢印で示すように金型３４の空洞４４から引き出され、図示の実施形態では、例えばシーリング加熱器の形態の円形形状を有する接合ユニット４８が、図７の小さい矢印で示すように金型３４に向かって移動されて、第１のシート材料１４ａの切断された部分の周辺縁部と第２のシート材料１４ｂの分離された部分の上側周辺縁部とのこれが接触している部分に熱を加えることができるようにする。これにより、第１のシート材料１４ａと第２のシート材料１４ｂとが一緒にシールされ、それによって、エアロゾル発生材料１０及び誘導加熱可能サセプタ１８がシート材料１４によって完全に封入されたエアロゾル発生ポッド１が形成される。

いくつかの実施形態では、第２のシート材料１４ｂの分離された部分は、図６に示すように、空洞４４の上縁部から突出する余分な第２のシート材料１４ｂが実質的に存在せず、第２のシート材料１４ｂの分離された部分の上側周辺縁部が第１のシート材料１４ａの切断された部分の周辺縁部に接触するように寸法決めされ得る。実際には、第２のシート材料１４ｂの分離された部分のこのような正確な寸法決めは実現するのが困難であり得、代わりに、第２のシート材料１４ｂの分離された部分は、エアロゾル発生材料１０の露出した側部領域を覆うのに十分な第２のシート材料１４ｂの面積があるように、また空洞４４の上縁部から突出する余分な第２のシート材料１４ｂがあるように寸法決めされ得る。この場合、余分な第２のシート材料１４ｂは、第１のシート材料１４ａ及び第２のシート材料１４ｂが接合ユニット４８によって一緒にシールされた後に切断して除去することもできるし、又はエアロゾル発生ポッド１の一部分としてその場に残すこともできる。

第１のシート材料１４ａと第２のシート材料１４ｂとが加熱されて一緒にシールされた後、図８及び図９の小さな縦矢印で示すように接合ユニット４８は元の位置に移動され、図８の水平矢印で示すように第１の金型部分３４ａと第２の金型部分３４ｂとが分離されて、図９の矢印で示すように金型３４の空洞４４からエアロゾル発生ポッド１が離型される。次いで、図１０に矢印で示すように、第１の金型部分３４ａと第２の金型部分３４ｂとは元の位置に戻される。

上記の方法は、エアロゾル発生ポッド１の大量生産を可能にするために連続的に行われる。よって、図１１を参照すると、第２のシート材料１４ｂの更なるセクションが、上述のように金型３４の空洞４４の上に重なるように、矢印で示すように打ち抜き位置に進められる。また、図１２の矢印で示すように、第１のシート材料１４及び誘導加熱可能サセプタシート１８を備えるエアロゾル発生材料１０の更なるセクションも打ち抜き位置に移動される。切断ユニット４３は、上述のように、第２のシート材料１４ｂを切断するように、又は第２のシート材料１４ｂに脆弱領域４６を作るようにここでも動作する。次いで、上述のステップは、更なるエアロゾル発生ポッド１を製造するために連続的に繰り返される。

図１３に示す第１の実装形態では、本装置（特に、供給ユニット）は、第１のシート材料１４ａ、エアロゾル発生材料１０、及び誘導加熱可能サセプタシート１８を第２のシート材料１４ｂよりも小さい距離だけ移動させて、第１のシート材料１４ａ、第２のシート材料１４ｂ、及び誘導加熱可能サセプタシート１８を備えるエアロゾル発生材料１０を、矢印で示す方向に打ち抜き位置まで移動させるように構成される。図１３から明らかなように、この第１の実装形態では、打ち抜き要素３２は、第１のシート材料１４ａ、エアロゾル発生材料１０、及び誘導加熱可能サセプタシート１８を上述のように打ち抜き、それによって、互いに直接隣接する一連の孔５０を剪断によって形成する。これにより、第１のシート材料１４ａ、エアロゾル発生材料１０、及び誘導加熱可能サセプタシート１８の使用率を最大にすることができ、よって、第１の実施態様は、これらの材料の特に効率的な使用を最小の廃棄量で提供し得る。分かるように、図１３の破線で示された大きな円は、上記のような第２のシート材料１４ｂにおける脆弱領域４６に対応し、一方、実線で示された大きな円は、図５及び図６を参照して上述したように、第２のシート材料１４ｂの一部分が打ち抜き要素３２によって分離されることに起因して形成された、第２のシート材料１４ｂにおける孔５２を示している。

図１４に示す第２の実装形態では、本装置（特に、供給ユニット）は、第１のシート材料１４ａ、第２のシート材料１４ｂ、エアロゾル発生材料１０、及び誘導加熱可能サセプタシート１８を同じ距離だけ移動させて、第１のシート材料１４ａ、第２のシート材料１４ｂ、及び誘導加熱可能サセプタシート１８を備えるエアロゾル発生材料１０を、矢印で示す方向に打ち抜き位置まで移動させるように構成される。図１４から明らかなように、この第２の実装形態では、打ち抜き要素３２は、第１のシート材料１４ａ、エアロゾル発生材料１０、及び誘導加熱可能サセプタシート１８を上述のように打ち抜き、それによって、互いに間隔があいている一連の孔５０を剪断によって形成し、図１４において明らかなように、第１のシート材料１４ａ、エアロゾル発生材料１０、及び誘導加熱可能サセプタシート１８の未使用領域を孔５０の間に残す。第１のシート材料１４ａ、エアロゾル発生材料１０、及び誘導加熱可能サセプタシート１８は、孔５０の間に未使用領域が存在することに起因して、使用効率が低下し得るが、第２の実装形態によって本装置及び製造方法を簡略化できる。分かるように、図１４の破線で示された大きな円は、上記のような第２のシート材料１４ｂにおける脆弱領域４６に対応し、一方、実線で示された大きな円は、図５及び図６を参照して上述したように、第２のシート材料１４ｂの一部分が打ち抜き要素３２によって分離されることに起因して形成された、第２のシート材料１４ｂにおける孔５２を示している。

図１５は、上述の方法の変形形態を示しており、ここでは、図１５の矢印で示すように、第２のシート材料１４ｂは、打ち抜き要素３２によって金型３４の空洞４４内に押し込まれると、変形、特に伸長される。本方法のこの変形形態では、打ち抜き加工中の第２のシート材料１４ｂの伸長に起因して、打ち抜き要素３２の空洞４４内への移動中にエアロゾル発生材料１０及び誘導加熱可能サセプタシート１８を覆うために必要な第２の材料１４ｂの量が少なくて済むため、第１のシート材料１４ａと（対応する第２の供給ユニット１２によって供給される）、第２のシート材料１４ｂとの間の送り速度の差が最小化され得る。

上記の方法で製造された、図８の実施形態に対応するエアロゾル発生ポッド１が図１６ａ及び図１６ｂに示されている。エアロゾル発生ポッド１は、エアロゾル発生材料１０と複数のサセプタ要素１８ａとを備え、これらは、誘導加熱可能サセプタシート１８の切断された部分によって形成される。サセプタ要素１８ａにある開口部２２により、例えばエアロゾル発生デバイスの出口（例えば、マウスピース）に向かって、エアロゾル発生ポッド１を通過する空気及び蒸気の流れが促進される。エアロゾル発生材料１０及びサセプタ要素１８ａは、シート材料１４（第１のシート材料１４ａ及び第２のシート材料１４ｂ）によって完全に封入されて、シールされたエアロゾル発生ポッド１を形成する。

これまでの段落で例示的な実施形態について説明してきたが、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、これらの実施形態に対して様々な修正を加えることができることを理解されたい。したがって、特許請求の範囲が含む範囲は、上述した例示的な実施形態に限定されるべきではない。

例えば、図１及び図２の装置は、誘導加熱可能サセプタ１８をエアロゾル発生材料１０に配置するための第３の供給ユニット１６を備えるが、第３の供給ユニット１６は、結果として得られるエアロゾル発生ポッド１がシート材料１４によって覆われたエアロゾル発生材料１０のみを備えるように省略されてもよい。この場合、エアロゾル発生ポッド１は抵抗加熱システムを採用したエアロゾル発生デバイスと共に使用され得、抵抗加熱システムでは、例えば、抵抗加熱素子が、エアロゾル発生ポッド１を貫通する、及び／又はエアロゾル発生ポッド１に近接して構成されて、エアロゾル発生ポッド１がエアロゾル発生デバイスの加熱区画に配置されているときに、エアロゾル発生ポッド１内のエアロゾル発生材料１０を加熱できるようにする。エアロゾル発生ポッド１は誘導加熱システムを採用したエアロゾル発生デバイスと共に同様に使用されてもよく、誘導加熱システムでは、例えば、誘導加熱可能サセプタが、エアロゾル発生ポッド１を貫通する、及び／又はエアロゾル発生ポッド１に近接して構成されて、エアロゾル発生ポッド１がエアロゾル発生デバイスの加熱区画に配置されているときに、エアロゾル発生ポッド１内のエアロゾル発生材料１０を加熱できるようにする。

第１のシート材料１４ａ及び第２のシート材料１４ｂを使用してエアロゾル発生材料１０及び任意選択の誘導加熱可能サセプタ１８を覆うことは厳密には必要ではなく、代わりに、単一のシート材料１４を使用することもできる。

本明細書で特段の断りのない限り又は文脈に明らかに矛盾しない限り、全ての可能な変形における上述した特徴の任意の組み合わせが、本開示によって包含される。

文脈が明らかにそうでないことを必要としない限り、本明細書及び特許請求の範囲全体を通して、「含む」、「含んでいる」などの語は、排他的意味又は網羅的意味とは反対に、包含的に、即ち「含むが、限定されない」という意味で解釈されるべきである。

Claims (15)

1. エアロゾル発生ポッド（１）を製造する方法であって、前記方法が、
   （ｉ）エアロゾル発生材料（１０）を準備するステップと、
   （ｉｉ）前記エアロゾル発生材料（１０）の両側にシート材料（１４）を配置するステップと、
   （ｉｉｉ）前記エアロゾル発生材料（１０）及び前記シート材料（１４）を前記両側のうちの一方から打ち抜いて、前記シート材料（１４）によって覆われたエアロゾル発生材料（１０）を備えるエアロゾル発生ポッド（１）を形成するステップと、
   を含む、方法。
2. ステップ（ｉ）が、連続プロファイルを有するエアロゾル発生材料（１０）を供給することを含み、
   ステップ（ｉｉ）が、エアロゾル発生材料（１０）の前記連続プロファイルの両側に連続シート材料（１４）を供給することを含み、
   ステップ（ｉｉｉ）が、エアロゾル発生材料（１０）の前記連続プロファイル及び前記連続シート材料（１４）を、前記シート材料（１４）の前記両側のうちの一方の側から繰り返し打ち抜いて、前記シート材料（１４）によって覆われたエアロゾル発生材料（１０）を備える複数のエアロゾル発生ポッド（１）を形成することを含む、請求項１に記載の方法。
3. （ｉｖ）誘導加熱可能サセプタ（１８）を前記エアロゾル発生材料（１０）に配置するステップ
   を更に含む、請求項１又は２に記載の方法。
4. ステップ（ｉｖ）が、誘導加熱可能サセプタシート（１８）を前記エアロゾル発生材料（１０）に配置することを含む、請求項３に記載の方法。
5. ステップ（ｉｖ）が、開口部（２２）を備える誘導加熱可能サセプタシート（１８）を前記エアロゾル発生材料（１０）に配置することを含む、請求項４に記載の方法。
6. ステップ（ｉ）が、前記シート材料（１４）と誘導加熱可能サセプタシート（１８）との間に、及び／又は誘導加熱可能サセプタシート（１８）の間にエアロゾル発生材料（１０）を配置することを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
7. ステップ（ｉｉｉ）の前に、
   （ｖ）前記エアロゾル発生材料（１０）の少なくとも一方の側に配置された前記シート材料（１４）を切断して、前記シート材料（１４）を残りのシート材料から分離すること、又は前記エアロゾル発生材料（１０）の少なくとも一方の側に配置された前記シート材料（１４）に脆弱領域（４６）を作成して、ステップ（ｉｉｉ）の間に前記シート材料（１４）を残りのシート材料から切断して分離するのを促進するステップ
   を更に含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
8. ステップ（ｉｉｉ）が、前記エアロゾル発生材料（１０）の一方の側に配置された前記シート材料（１４）に向かって、且つ前記エアロゾル発生材料（１０）の他方の側に配置された前記シート材料（１４）に隣接する金型（３４）の空洞（４４）内に、打ち抜き要素（３２）を移動させることを含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
9. ステップ（ｉｉｉ）が、前記エアロゾル発生材料（１０）の一方の側に配置された前記シート材料（１４）に向かって打ち抜き要素（３２）を移動させ、前記エアロゾル発生材料（１０）の反対側に配置された前記シート材料（１４）を金型（３４）の空洞（４４）内に押し込んで、それにより、前記エアロゾル発生材料（１０）の露出した領域を前記シート材料（１４）で包むことを含む、請求項８に記載の方法。
10. ステップ（ｉｉｉ）の後に、
    （ｖｉ）前記エアロゾル発生材料（１０）の両側に配置された前記シート材料（１４）を結合して、前記エアロゾル発生材料（１０）を前記シート材料（１４）の内側に固定するステップ
    を更に含む、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
11. エアロゾル発生ポッドを製造するための装置であって、前記装置が、
    エアロゾル発生材料（１０）を供給するための第１の供給ユニット（２４）と、
    前記エアロゾル発生材料（１０）の両側にシート材料（１４）を配置するための第２の供給ユニット（１２）と、
    前記エアロゾル発生材料（１０）及び前記シート材料（１４）を前記両側のうちの一方から打ち抜いて、前記シート材料（１４）によって覆われたエアロゾル発生材料（１０）を備えるエアロゾル発生ポッド（１）を形成するように構成された打ち抜きユニット（３０）と、
    を備える、装置。
12. 前記装置が、誘導加熱可能サセプタ（１８）を前記エアロゾル発生材料（１０）に配置するための第３の供給ユニット（１６）を備える、請求項１１に記載の装置。
13. 前記打ち抜きユニット（３０）が、前記エアロゾル発生材料（１０）の一方の側に配置された前記シート材料（１４）に隣接する打ち抜き要素（３２）と、前記エアロゾル発生材料（１０）の反対側に配置された前記シート材料（１４）に隣接する空洞（４４）を有する金型（３４）であって、前記打ち抜き要素（３２）が、前記エアロゾル発生ポッド（１）を形成するために前記金型（３４）の前記空洞（４４）内に移動可能である、金型（３４）とを備える、請求項１１又は１２に記載の装置。
14. 前記打ち抜き要素（３２）が、前記エアロゾル発生材料（１０）の前記打ち抜き要素（３２）に隣接する側に配置された前記シート材料（１４）を前記側に配置された残りのシート材料（１４）から分離するように、及び前記エアロゾル発生材料（１０）の前記反対側に配置された前記シート材料（１４）を前記金型（３４）の前記空洞（４４）内に押し込んで、それにより、前記エアロゾル発生材料（１０）の露出した領域を前記シート材料（１４）で包むように周辺縁部（３８）を適合させた周辺壁（３６）を備える、請求項１３に記載の装置。
15. 前記エアロゾル発生材料（１０）を前記シート材料（１４）の内側に固定するために前記エアロゾル発生材料（１０）の両側に配置された前記シート材料（１４）を接合するように適合された接合ユニット（４８）を更に備える、請求項１１～１４のいずれか一項に記載の装置。

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