JPWO2020110450A1 - 非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法 - Google Patents

Abstract

液体を加熱することにより蒸気を生成する非燃焼型香味吸引器２に用いる蒸気生成ユニット１の製造方法は、蒸気生成ユニット１の製造ライン２７にウィックサポート１１を供給するサポート供給工程と、サポート供給工程の後にウィック１２をウィックサポート１１に向けて供給してウィックサポート１１に配置するウィック供給工程と、ウィック供給工程の後にウィックホルダ１３をウィックサポート１１に向けて供給してウィックサポート１１に組付けるホルダ供給工程と、ホルダ供給工程の後にヒータ１４をウィックホルダ１３に向けて供給してウィックサポート１１に組付けるヒータ供給工程とを含む。

Description

本発明は、非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法に関する。

従来、材料の燃焼をすることなく香味を吸引するための非燃焼型香味吸引器が知られている。このような吸引器は、例えば電子たばこであって、液体を加熱することにより蒸気を生成する蒸気生成ユニット（Ｖａｐｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）を備えている。蒸気生成ユニットで生成された蒸気は、吸引器内を通過する際に冷却されてエアロゾルとなり、このエアロゾルが香味源を通過した後に吸引される。

特許文献１には、エアロゾル送達装置用のカートリッジや喫煙具用のカートリッジを組み立てるための方法が開示されている。このカートリッジが備えるアトマイザたる蒸気生成ユニットは、液体を加熱して蒸気を生成するためのヒータを有し、このヒータは、棒状の液体輸送要素たるウィック（液保持部材）と、ウィックの長手方向に沿って延びるワイヤたるヒータ素子とを含む。ヒータ素子は、棒状のウィックにコイル状に巻回されたヒータ素子でウィックに保持された液体を加熱することにより蒸気を生成する。

特表２０１６−５１１００８号公報

特許文献１において、棒状のウィックにコイル状のヒータ素子を巻回する作業は自動化が困難であり、たとえ自動化できたとしても複雑な動作を行う装置を要するため、ヒータ及び蒸気生成ユニットの生産性の悪化を招くおそれがある。また、特許文献１には、ヒータを含む蒸気生成ユニットの製造方法については格別な配慮がなされていない。従って、非燃焼型香味吸引器に要求される蒸気生成ユニットの性能を確保しながら、蒸気生成ユニットの信頼性及び生産性を向上するには依然として課題が残されている。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、蒸気生成ユニットの信頼性及び生産性を向上することができる、非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法は、液体を加熱することにより蒸気を生成する非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法であって、蒸気生成ユニットは、液体を保持するウィックと、ウィックが配置されるウィックサポートと、ウィックサポートへの組付により、ウィックサポートとの間でウィックを挟持しつつ、ウィックを露出させた露出面を形成するウィックホルダと、ウィックサポートへの組付により、露出面にヒータ素子を接触させるヒータとを備え、蒸気生成ユニットの製造ラインにウィックサポートを供給するサポート供給工程と、サポート供給工程の後にウィックをウィックサポートに向けて供給してウィックサポートに配置するウィック供給工程と、ウィック供給工程の後にウィックホルダをウィックサポートに向けて供給してウィックサポートに組付けるホルダ供給工程と、ホルダ供給工程の後にヒータをウィックホルダに向けて供給してウィックサポートに組付けるヒータ供給工程とを含む。

本発明の非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法によれば、蒸気生成ユニットの信頼性及び生産性を向上することができる。

非燃焼型香味吸引器をユニット毎に分解した側面図である。 非燃焼型香味吸引器の各ユニットの機能を説明するとともに、蒸気生成ユニットを分解した状態を示す図である。 蒸気生成ユニットの各構成部品の組立順及び組立方向を説明する斜視図である。 蒸気生成ユニットの製造工程を示すブロック図である。 ウィック供給工程のウィックカットプロセスの説明図である。 ウィック供給工程のウィック成形プロセスの説明図である。 ウィック成形プロセスの一次成形の説明図である。 ウィック成形プロセスの二次成形の説明図である。 ウィック配置プロセスの説明図である。 ウィック位置検査工程の説明図である。 ホルダ供給工程の説明図である。 露出面検査工程の表面検査プロセスの説明図である。 露出面検査工程の曲率半径検査プロセスなどの説明図である。 ヒータ供給工程の説明図である。 ヒータ供給工程のヒータ検査プロセスの説明図である。 ヒータ組付プロセスを行うヒータ組付機構の断面図である。 ウィックサポートのカシメ爪の近傍の拡大図である。 各カシメ爪のカシメ過程を示すウィックサポートの斜視図である。 ウィックの露出面に対するヒータ素子の接触不良の状態を示す図である。 素子接触検査プロセスの説明図である。 素子接触検査プロセスにおいて不適合となった蒸気生成ユニットの各カシメ爪の状態を示す上面図である。 図２１の場合の蒸気生成ユニットの高さを示す側面図である。 蒸気生成ユニットの上面が傾斜した場合を示す側面図である。 素子接触検査プロセスの別の説明図である。

以下、本発明の一実施形態に係る非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニット１（Ｖａｐｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ、以下、省略してＶＧＵとも称する）の製造方法について図面を参照して説明する。
図１は、ＶＧＵ１を備える非燃焼型香味吸引器２（以下、単に吸引器とも称する）をユニット毎に分解した側面図を示す。図２は、吸引器２の各ユニットの機能を説明するとともに、ＶＧＵ１を分解した状態を示す。

吸引器２は、その軸線方向に、カプセルユニット３、アトマイザユニット４、及びバッテリユニット５を接続して形成されている。カプセルユニット３には香味源６が配置され、アトマイザユニット４には、ＶＧＵ１と、エアロゾル形成材料を含む液体を貯蔵するタンク７とが配置されている。バッテリユニット５は、アトマイザユニット４との接続によりＶＧＵ１に電力を供給する。

ＶＧＵ１には、図２に破線矢印で示すように、タンク７の液体が導液される。ＶＧＵ１は、導液された液体を加熱することにより蒸気を生成し、この蒸気が後述する流路１０を通過する際に冷却されてエアロゾルが生成される。タンクに貯蔵される液体には、エアロゾル形成材料として、グリセリン又はプロピレングリコールなどが含まれる。

香味源６は、刻みたばこ、たばこ原料を粒状やシート状に成形した成形体、たばこ以外の植物、その他の香料などの少なくとも何れか１つであって、カプセルユニット３に漏出不能に収容される。なお、タンク７の液体にニコチンが含まれる場合もあり得る。また、カプセルユニット３は、香味源６を含まない場合もあり、この場合にはカプセルユニット３は単なる吸口部材（例えばマウスピース）として使用される。

アトマイザユニット４のバッテリユニット５の側には、ＶＧＵ１のキャップ８が設けられている。キャップ８には、アトマイザユニット４に外気を導入する通気孔９が少なくとも１つ形成されている。ユーザーがカプセルユニット３の吸口端３ａを吸引すると、図２に実線矢印で示すように、例えば２つの通気孔９からアトマイザユニット４内に外気が導入される。

アトマイザユニット４内の例えばタンク７の側部には流路１０が形成されている。ＶＧＵ１で生成された蒸気は、各通気孔９から導入された外気とともに流路１０を通過する際に冷却されてエアロゾルとなり、このエアロゾルはカプセルユニット３の香味源６を通過してユーザーの口に導かれる。ユーザーは、香味源６を通過したエアロゾルを吸引することにより香味源６の成分を摂取することができる。

ここで、図２の分解斜視図に示すように、ＶＧＵ１は、タンク７側から順に、ウィックサポート１１、ウィックサポート１１に配置されるウィック１２、ウィックサポート１１に組み付けられるウィックホルダ１３、ウィックサポート１１に組み付けられるヒータ１４から形成されている。キャップ８は、ヒータ１４においてＶＧＵ１を覆うとともに、アトマイザユニット４の端部を構成する。

図３は、ＶＧＵ１の各構成部品１１、１２、１３、１４の組立順及び組立方向を説明する斜視図を示す。ウィックサポート１１は、例えば樹脂製であって、筒状の周壁１１ａを有する。周壁１１ａの内側にはサポート部１５が設けられ、サポート部１５には湾曲したウィック１２が配置される。

サポート部１５は、本実施形態の場合には図３で見て上方に凸となる湾曲状をなし、導液口１６とサポート面１７とを有する。導液口１６は、毛細管現象などを利用してタンク７の液体をウィック１２に導液する際の流路の一部を形成する。サポート面１７は、導液口１６の開口縁に形成された環帯状の湾曲面である。サポート部１５は、ウィック１２が収容可能な深さの凹部１８に形成されている。

ウィックサポート１１の周壁１１ａは、ウィックホルダ１３が挿入、組み付け可能な形状及び内径を有している。周壁１１ａの上端には、ヒータ１４を組み付ける際に折り曲げてヒータ１４を固定するためのカシメ爪１９が複数、例えば３つ形成されている。
ウィック１２は、成形が可能な可撓性と液保持が可能な浸潤性とを備えた液保持部材であって、例えばグラスファイバーやコットンなどを含む繊維材から形成され、サポート面１７に沿って湾曲した矩形板形状をなしている。

ウィックホルダ１３は、例えば樹脂製であって、筒状の周壁１３ａを有する。周壁１３ａの内側にはホルダ部２０が設けられ、ホルダ部２０は、ウィックホルダ１３をウィックサポート１１に組み付けることにより、サポート部１５とともにウィック１２を挟持する。
ホルダ部２０は、サポート部１５と同様に上方に凸となる湾曲状をなし、露出口２１とホルダ面２２とを有する。

露出口２１は、ウィックホルダ１３をウィックサポート１１に組付けることにより、ウィック１２が露出した後述する露出面２３を形成する。ホルダ面２２は、露出口２１の開口縁に形成された環帯状の湾曲面であって、図３で見て下方に向けられ、ウィックホルダ１３の組み付けに際しサポート面１７に対向する。ウィックホルダ１３をウィックサポート１１に組付けることにより、サポート面１７とホルダ面２２との間でウィック１２の外周縁が挟持される。

ヒータ１４は、例えば１本のワイヤであるヒータ素子２４と、バッテリユニット５からの給電によりヒータ素子２４を発熱させる一対の電極２５と、一対の電極２５が固定される例えば樹脂製のベース２６とか構成されている。
このように構成されるＶＧＵ１の製造方法は、製造ライン２７に、先ず、ウィックサポート１１を供給することにより行われる（サポート供給工程）。

次に、ウィックサポート１１に向けて、図３に矢印で示すように例えば上方からウィック１２を供給してウィックサポート１１に配置し（ウィック供給工程）、次に、ウィックホルダ１３をウィックサポート１１に向けて、図３に矢印で示すように例えば上方から供給してウィックサポート１１に組付ける（ホルダ供給工程）。次に、ヒータ１４をウィックホルダ１３に向けて、図３に矢印で示すように例えば上方から供給してウィックサポート１１に組付ける（ヒータ供給工程）。

このように、本実施形態のＶＧＵ１の製造方法は、最初に供給したウィックサポート１１に向けて、一方向から他の構成部品１２、１３、１４を順次供給して組み付けて行うものである。
図４は、ＶＧＵ１の製造工程を示すブロック図である。以下、図４と以降の各図とを参照して、ＶＧＵ１の製造工程及びプロセスの詳細を説明する。

＜サポート供給工程＞
［サポート検査プロセス］
ウィックサポート１１のプロファイルを検査する。具体的には、ウィックサポート１１の外形、寸法、内部構造など検査する。

特に、ウィックサポート１１の周壁１１ａの内径がウィックホルダ１３を組み付け可能な寸法となっているか否か、また、サポート部１５及びカシメ爪１９の形状、位置、寸法などが適正か否かを検査する。不適合品は製造ライン２７から排除するなどの処理が行われる。プロファイルの検査は、カメラによる画像認識、レーザースキャニング、Ｘ線検査などの種々の検査手段が適用可能であり、以降で説明する他の検査についても同様である。

［サポート配置プロセス］
検査を経たウィックサポート１１を製造ライン２７に配置する。なお、ウィックサポート１１は、ＶＧＵ１の製造工程の一環として製造しても良いし、ＶＧＵ１の製造工程とは別個に製造して製造ライン２７に供給しても良い。以降の説明にかかわらず、他の構成部品１２、１３、１４についても同様である。

また、製造ライン２７においてウィックサポート１１を搬送し、到達した各セクションで他の構成部品１２、１３、１４を都度供給して組付を行っても良いし、製造ライン２７に配置されたウィックサポート１１に対し、各工程を行う機構、装置などが移動することにより他の構成部品１２、１３、１４を供給して組付を行っても良い。

＜サポート位置検査工程＞
製造ライン２７に供給されたウィックサポート１１の位置が適正か否かを検査する。具体的には、製造ライン２７に対するウィックサポート１１の位置ずれや向きが適正か否かを検査する。ウィックサポート１１の位置に異常がある場合には、以降の各工程に不具合が生じるおそれがあるため、適宜是正が図られる。

＜ウィック供給工程＞
［ウィック材カットプロセス］
図５は、ウィック材カットプロセスの説明図を示す。このプロセスでは、ウィック１２の材料となるシート状又はロール状のウィック材２８をウィックサポート１１のサポート部１５に合致する大きさにカットする。

このプロセスに用いるカット機構２９は、ウィック材２８が載置されるテーブル３０と、テーブル３０に対し昇降可能な金型３１とを備える。テーブル３０に載置されたウィック材２８に金型３１を矢印方向に下降することにより、矩形状の平坦ウィック１２Ｆがウィック材２８から打ち抜かれて形成される。平坦ウィック１２Ｆは、厚みｔを有する矩形平板状をなし、短辺方向が幅Ｗであって、短辺方向に延設された一対の円弧状端部１２ａと、他の一対の直線端部１２ｂとを有する。

なお、ウィック材カットプロセスは、他のカット手段を用いても良い。例えば、ウィック材２８から多数の平坦ウィック１２Ｆを一度に打ち抜きして切り出しても良い。また、２つ以上のローラー部材間にウィック材２８を通過させ、ダイロールにより平坦ウィック１２Ｆを切り出しても良い。また、レーザーカッター、或いはウォーターカッターにより平坦ウィック１２Ｆを切り出しても良い。

［平坦ウィック検査プロセス］
平坦ウィック１２Ｆのプロファイルを検査する。具体的には、平坦ウィック１２Ｆの外形、寸法、肉厚、表面状態など検査する。不適合品は製造ライン２７から排除するなどの処理が行われる。

［平坦ウィック成形プロセス］
図６は、ウィック成形プロセスの一実施形態の説明図を示す。このプロセスでは、ウィック材カットプロセスでカットしたウィック材２８、すなわち平坦ウィック１２Ｆに、ウィックサポート１１のサポート面１７に沿う曲率の後述する湾曲面３２を成形する。

このプロセスに用いる成形機構３４は、平坦ウィック１２Ｆが載置されるガイド３５と、ガイド３５と対向するセンタプッシャ３６と、センタプッシャ３６の径方向外側に隣接する一対のインナプッシャ３７と、一対のインナプッシャ３７の径方向外側に隣接する一対のアウタプッシャ３８とを備える。

ガイド３５は、ウィック１２の湾曲面３２を形成可能に湾曲したガイド面３５ａを有する。各プッシャ３６、３７、３８は、個別に昇降可能であって、平坦ウィック１２Ｆをその幅Ｗの全域に亘ってガイド面３５ａに沿うように湾曲させる。一対のインナプッシャ３７の先端部におけるセンタプッシャ３６の側のコーナーには円弧状面３７ａが形成されている。また、一対のアウタプッシャ３８の先端部におけるセンタプッシャ３６の側のコーナーには円弧状面３８ａが形成されている。

以下、図６から図８を参照して、成形機構３４の動作について説明する。先ず、平坦ウィック１２Ｆに対して矢印方向に各プッシャ３６、３７、３８を下降させ、図６に破線で示すように、図６で見たときの平坦ウィック１２Ｆの中央をセンタプッシャ３６とガイド３５とにより挟んで平坦ウィック１２の位置ずれが生じないように保持する。

次に、図７に示すように、一対のインナプッシャ３７を矢印方向にさらに下降させ、平坦ウィック１２Ｆの中央寄り両側部を若干湾曲させ、平坦ウィック１２Ｆを一次成形する。
次に、図８に示すように、一対のアウタプッシャ３８を矢印方向にさらに下降させて平坦ウィック１２Ｆの両側部を湾曲させ、平坦ウィック１２Ｆをガイド面３５ａに沿うように二次成形する。

二次成形後に成形機構３４から取り出したウィック１２は、ウィックサポート１１のサポート面１７に沿う曲率の湾曲面３２が癖付けされている。このように、成形機構３４は、インナプッシャ３７による予備的な一次成形と、アウタプッシャ３８による二次成形との二段階の成形を行う。これにより、ガイド３５に対する平坦ウィック１２Ｆの接触箇所を高精度に制御することができるため、ウィック１２の成形精度を高めることができる。

円弧状面３７ａ、３８ａの存在により、インナプッシャ３７及びアウタプッシャ３８が平坦ウィック１２Ｆに接触したときの摩擦の発生が抑制され、平坦ウィック１２Ｆの表面にかかる引張方向の力が低減される。従って、ウィック１２の引裂や割れなどの損傷を抑制しながら、ウィック１２にサポート面１７及びホルダ面２２に沿った滑らかな湾曲面３２を高精度に成形することができる。

なお、平坦ウィック成形プロセスは、他の成形手段を用いても良い。例えば、平坦ウィック１２Ｆをウィックサポート１１のサポート部１５に配置し、サポート面１７に直接押し付けて成形しても良い。また、インナプッシャ３７及びアウタプッシャ３８をローラー部材とし、これらのローラー部材により平坦ウィック１２Ｆをガイド面３５ａに沿うように成形しても良い。また、平坦ウィック１２Ｆを圧縮エアーの吹き付けや真空引きにより成形しても良い。

［ウィック検査プロセス］
ウィック１２のプロファイルを検査する。具体的には、ウィック１２の幅Ｗを含む寸法、表面状態、湾曲面３２の曲率半径、厚みｔ、湾曲面３２の円弧ラインの長さを検査する。不適合品は製造ライン２７から排除するなどの処理が行われる。

［ウィック配置プロセス］
図９は、ウィック配置プロセスの説明図を示す。このプロセスでは、検査プロセスを経たウィック１２を上方からウィックサポート１１のサポート部１５に配置する。これにより、導液口１６がウィック１２で覆われ、サポート面１７にウィック１２の外周縁が位置付けられる。

＜ウィック位置検査工程＞
図１０は、ウィック位置検査工程の説明図を示す。この工程では、ウィックサポート１１に配置されたウィック１２の位置を検査する。具体的には、凹部１８の内周壁１８ａの全周に対するウィック１２の外周縁の位置ずれを検査する。図１０に一点鎖線で示すように、ウィック１２の外周縁が多少ずれていても、例えば許容範囲Ａ、Ｂ、Ｃに収まって位置付けられ、ウィック１２と導液口１６との間に隙間が存在しないことを検査する（導液口検査）。

また、ウィック１２の外周縁がサポート面１７に合致することも併せて検査される（サポート面検査）。これらの検査において、ウィック１２の位置ずれが許容範囲Ａ、Ｂ、Ｃを超え、ウィック１２と導液口１６との間に隙間が存在する、或いは、ウィック１２の外周縁がサポート面１７に合致しないと判定された場合には、ウィック１２のずれ箇所から液体の漏出を招くおそれがある。従って、このような不適合品は製造ライン２７から適宜排除される。なお、ウィック位置検査工程において、ウィック１２が存在しないことも検出可能である。

＜ホルダ供給工程＞
［ホルダ検査プロセス］
図１１は、ホルダ供給工程の説明図を示す。このプロセスでは、ウィックホルダ１３のプロファイルを検査する。具体的には、ウィックホルダ１３の外形、寸法、内部構造を検査する。特に、ウィックホルダ１３の周壁１３ａの外径がウィックサポート１１に組み付け可能な寸法となっているか否か、また、ホルダ部２０の形状、位置、寸法などが適正か否かが検査され、不適合品は製造ライン２７から排除するなどの処理を行う。

［ホルダ押圧プロセス］
検査を経たウィックホルダ１３をウィックサポート１１に向けて供給し、ウィックサポート１１の周壁１１ａの内側に挿入する。この際、ウィックホルダ１３は、ウィックサポート１１との間でウィック１２を挟持しつつ、露出口２１からウィック１２を露出させて露出面２３を形成する。

また、露出面２３の形成に際し、ホルダ面２２はウィックサポート１１のサポート面１７に対し所定のホルダ押圧力で押圧される。ホルダ押圧力は、サポート面１７とホルダ面２２とにより挟持されたウィック１２の外周縁から、ウィック１２に保持された液体が漏出するのを阻止可能な大きさを有する。これにより、ＶＧＵ１においてウィック１２の外周縁からタンク７の液体が漏出することはなく、液体が導液口１６を経て露出面２３に効率的に導かれる。

［ホルダ組付プロセス］
ホルダ押圧プロセスを経たウィックホルダ１３は、ウィックホルダ１３がウィックサポート１１に組み付けられ、露出面２３が形成される。
＜露出面検査工程＞
図１２及び図１３は、露出面検査工程の説明図を示す。この工程では、ウィック１２の露出面２３のプロファイルを検査する。

具体的には、図１２に示すように、露出面２３を上方からカメラなどにより撮像して露出面２３の状態の画像認識を行い、露出面２３に段差２３ａや穴２３ｂがないか否かを検査する（露出面検査）。なお、露出面検査は、他の検査手段を用いても良く、例えばウィック１２の通気抵抗を測定することにより、露出面２３に形成された孔、凹みや、繊維材の密度差などの有無、或いは露出面２３の位置を検査することが可能である。

また、図１３に示すように、露出面２３を側方からＸ線などで検査することによって、露出面２３の曲率半径Ｒ１が許容範囲Ｄに収まるか否かを検査する（露出面曲率検査）。許容範囲Ｄは、ヒータ素子２４の後述する曲率半径Ｒ２において許容される誤差や、ＶＧＵ１の組み付けにおいて許容される誤差などを考慮して設定される。

露出面２３の検査は、曲率半径Ｒ１の中心Ｏ１を基準としたときの所定角度αに亘る円弧ライン長Ｌ１の図１３に網掛けで示す所定範囲で行われる。この検査範囲は、ＶＧＵ１の組み付け完了後にヒータ素子２４の発熱領域が接触する予定の領域を少なくとも含む。
また、図１３に示すように、曲率半径Ｒ１の中心Ｏ１からウィックサポート１１の周壁１１ａの上端までの高さＨ１が適切であるか否かを検査する（露出面位置検査）。ウィックサポート１１における露出面２３の位置が適切であることは、完成したＶＧＵ１の組み付け誤差に影響するためである。

以上のような各検査によって、ウィック１２の露出面２３のプロファイルを検査することにより、完成したＶＧＵ１において、露出面２３からの液体の漏出を阻止するとともに、ヒータ素子２４の発熱領域の全域を露出面２３に適切な押圧力で確実に接触させることができる。従って、ヒータ素子２４の過熱による断線などを阻止しながら、ウィック１２に浸潤する液体をヒータ素子２４によって効率的に揮発させることが可能となる。

＜ヒータ供給工程＞
［素子成形プロセス］
図１４及び図１５は、ヒータ供給工程の説明図を示す。図１４に示すように、ヒータ１４を製造するために、ワイヤコイル４０からワイヤ４１を引き出してカットし、図示しない成形ガイドを押し付けるなどすることにより湾曲状のヒータ素子２４を成形する。

なお、素子成形プロセスは、他の成形手段を用いても良い。例えば、金型により打ち抜くことによる成形、金型付きの２つ以上の円形ローラー部材間にヒータ素子２４を通過させるダイロールによる成形、或いは、フォトエッチング法による成形などにより、湾曲状のヒータ素子２４を成形しても良い。

［素子固着プロセス］
図１４に矢印方向で示すように、湾曲したヒータ素子２４をベース２６の側に凸となる姿勢で供給し、ヒータ素子２４の両端を一対の電極２５にそれぞれ接触させて抵抗溶接により固着する。なお、電極２５に対するヒータ素子２４の固着手段は、固着強度の信頼性ならびに固着個所の電気抵抗が極めて小さいことを確保できるのであれば、レーザー溶接、超音波溶接、或いは接着などであっても良く、また、カシメやはんだ付けにより固着しても良い。

［ヒータ検査プロセス］
一対の電極２５に固着されたヒータ素子２４のプロファイルを検査する。具体的には、カメラによる画像認識などによって、図１５に示すように、ヒータ素子２４の曲率半径Ｒ２が許容範囲Ｅに収まるか否かを検査する（素子曲率検査）。許容範囲Ｅは、露出面２３の曲率半径Ｒ１において許容される誤差やＶＧＵ１の組み付けにおいて許容される誤差などを考慮して設定される。

ヒータ素子２４の検査は、曲率半径Ｒ２の中心Ｏ２を基準としたときの所定角度βに亘る図１５に網掛けで示す所定範囲で行われる。この検査範囲は、ヒータ素子２４の発熱領域を少なくとも含む。
また、図１５に示すように、ヒータ素子２４の発熱領域の円弧ライン長Ｌ２が所定長さであることを検査する（素子長検査）。円弧ライン長Ｌ２によりヒータ素子２４の電気抵抗が規定されるため、円弧ライン長Ｌ２をＶＧＵ１に要求される加熱性能に応じた所定長さに合わせる必要がある。

また、曲率半径Ｒ２の中心Ｏ２からベース２６の基部２６ａまでの高さＨ２や、基部２６ａからヒータ素子２４までの最短の高さＨ３が適切であるか否かを検査する（素子位置検査）。ヒータ１４におけるヒータ素子２４の位置が適切であることは、完成したＶＧＵ１の組み付け誤差に影響するためである。

また、画像認識によって、一対の電極２５に対するヒータ素子２４の固着状態を検査する（固着検査）。さらに、一対の電極２５に給電したときのヒータ素子２４の電気抵抗を検査する（抵抗検査）。以上のような各検査によって、一対の電極２５に固着されたヒータ素子２４のプロファイルを検査する。

これにより、完成したＶＧＵ１において、ヒータ素子２４の発熱領域の全域を露出面２３に適切な押圧力でより一層確実に接触させることができる。従って、ヒータ素子２４の過熱による断線などを阻止しながら、ウィック１２に浸潤する液体を発熱したヒータ素子２４によってより一層効率的に揮発させることが可能となる。

［ヒータ組付プロセス］
図３から明らかなように、検査を経たヒータ１４は、ヒータ素子２４を露出面２３に向けた姿勢で上方からウィックホルダ１３に向けて供給され、ベース２６を上方に向けた姿勢でウィックホルダ１３に収容される。

図１６は、ヒータ組付プロセスを行うヒータ組付機構４２の断面図を示す。ヒータ組付機構４２は、ヒータ４３が内蔵された金属製の成形プッシャ４４と、成形プッシャ４４を昇降可能に支持する支持部材４５とを備える。ヒータ１４を配置したウィックサポート１１を成形プッシャ４４の下方に配置し、支持部材４５により位置決め固定する。ヒータ４３に給電することによって成形プッシャ４４が加熱される。そして、支持部材４５が成形プッシャ４４を下降させる。

図１７は、図１６におけるウィックサポート１１のカシメ爪１９の近傍の拡大図を示す。成形プッシャ４４の周壁４４ａの下部には、ウィックサポート１１の３つのカシメ爪１９に対応する位置にそれぞれ傾斜した押圧面４６が形成されている。また、支持部材４５には、成形プッシャ４４の下降を規制するストッパ部４７が形成されている。成形プッシャ４４が下降すると、３つの押圧面４６は、対応する３つのカシメ爪１９を押圧しながら高温により軟化させてウィックサポート１１の中央に向けて折り曲げる。

図１８は、各カシメ爪１９のカシメ過程を示すウィックサポート１１の斜視図を示す。図１８に矢印方向で示す各カシメ爪１９の折曲によって、ヒータ１４のベース２６がウィックサポート１１から抜け止め固定され、ヒータ１４がウィックサポート１１に組付けられ、ＶＧＵ１の組み付けが完成する。

なお、ヒータ組付プロセスは、他の組付手段を用いても良く、例えば、ヒータ１４及びウィックサポート１１の樹脂部分を係合させることによるロック機構（例えばノッチロック）、接着、嵌め合い組み付け（例えば締まり嵌め、中間嵌めなど）、レーザー溶着、超音波溶着などを用いることも可能である。また、カシメ組み付けを含むこのような組付手段は、前述したホルダ組付プロセスにも適用可能である。

［素子押圧プロセス］
こうして行われるウィックサポート１１へのヒータ１４の組付けに併せて、ヒータ素子２４は露出面２３に対し所定の素子押圧力で接触される。ここで、前述したウィックサポート１１、ウィック１２、ウィックホルダ１３、露出面２３、一対の電極２５に固着されたヒータ素子２４の各プロファイルの検査によって、これらの形状、寸法、状態などは適切である。

従って、前述したヒータ組付プロセスにおいて、ウィックサポート１１の各カシメ爪１９が折曲されると、この折曲により発生した素子押圧力によって、ヒータ素子２４の発熱領域が全域に亘って露出面２３に接触する。これにより、露出面２３に対するヒータ素子２４の非接触箇所が発生しないため、ヒータ素子２４の過熱による断線などが阻止される。

また、この素子押圧力は、露出面２３への接触によってヒータ素子２４が断線しない程度の大きさであり、つまり、各カシメ爪１９によるカシメが過度に大きすぎないように設定される。これにより、ヒータ１４をウィックサポート１１に組付ける際のヒータ素子２４の断線を確実に阻止することができる。

＜組付検査工程＞
この工程においては、組み付けが完了したＶＧＵ１の組付状態を検査する。
［素子接触検査プロセス］
このプロセスにおいては、組み付けが完了したＶＧＵ１の組付状態により、露出面２３とヒータ素子２４との接触状態を検査する。

図１９は、ウィック１２の露出面２３に対するヒータ素子２４の接触不良の状態を示す。完成したＶＧＵ１を側方からＸ線などで検査することによって、例えば、図１９の領域Ｆに示すように、露出面２３に対するヒータ素子２４の非接触箇所が検出されることがある。非接触箇所の存在は、ヒータ素子２４の過熱による断線を招くおそれがあるため、このような性能不良を招くおそれのあるＶＧＵ１を識別して排除する必要がある。

図２０は、素子接触検査プロセスの説明図を示す。このプロセスでは、ヒータ素子２４とウィック１２との接触状態をこれらの接触方向、つまり完成したＶＧＵ１の高さＨ４により検査する（組付誤差検査）。このような検査手法の採用は、ＶＧＵ１の各構成部品１１、１２、１３、１４の個別のプロファイルが前述した各検査に適合しているという前提のもと、露出面２３に対するヒータ素子２４の非接触がＶＧＵ１の組み付け誤差に起因する可能性が高いことに基づいている。

図２１は、素子接触検査プロセスにおいて不適合となったＶＧＵ１の各カシメ爪１９の状態を示す上面図であり、図２２は、図２１の場合のＶＧＵ１の高さＨ５を示す側面図である。例えば、図２１に示すように、ヒータ組付機構４２により各カシメ爪１９のカシメが適切に行われなかった結果、各カシメ爪１９が図２１に破線で示す方向に折曲されないことがある。

この場合には、図２２に示すように、ヒータ１４がウィックホルダ１３に収まり切らずにウィックサポート１１から突出し、ＶＧＵ１は正規の高さＨ４よりも大きな高さＨ５をなすこととなる。
また、図２３に示すように、ヒータ組付機構４２により各カシメ爪１９の何れかが折曲されない場合には、ＶＧＵ１の上面１ａが水平方向に対して角度γで傾斜することがある。

このようなＶＧＵ１の高さ異常や上面１ａの傾斜は、側方からのカメラ撮像による画像認識や、上方からのレーザー変位計などにより検出することが可能である。従って、Ｘ線などの透過検査を行わなくとも、ＶＧＵ１の過大な組み付け誤差に基づくヒータ素子２４とウィック１２との接触不良を容易に且つ確実に検出することができる。なお、素子接触検査プロセスにおいて、ＶＧＵ１の各カシメ爪１９の形状を側方や上方から検査することにより各カシメ爪１９のカシメ状態を詳細に判定するようにしても良い。

図２４は、素子接触検査プロセスの別の説明図を示す。図２４に示すように、完成したＶＧＵ１の一対の電極２５に電気抵抗測定器４８を接続し、ＶＧＵ１の電気抵抗を検査しても良い（組付後抵抗検査）。この場合には、ウィック１２に液体を導液してウィック１２を湿潤状態にする必要があるが、電気抵抗の異常が検出されれば、ヒータ素子２４とウィック１２との接触不良を検出することができる。

以上のように、本実施形態のＶＧＵ１の製造方法によれば、ＶＧＵ１の製造工程を容易に自動化することができるため、吸引器２に要求されるＶＧＵ１の性能を確保しながら、ＶＧＵ１の信頼性及び生産性を向上することができる。

詳しくは、本実施形態のＶＧＵ１の製造方法は、最初に供給したウィックサポート１１に向けて、一方向から他の構成部品１２、１３、１４を順次供給して組み付けて行うものである。これにより、４つの構成部品１１、１２、１３、１４からＶＧＵ１を製造することができるとともに、組み付け対象をウィックサポート１１に限定することができる。

しかも、ウィックサポート１１に対する他の構成部品１２、１３、１４の供給方向及び組み付け方向を一方向に限定することができる。従って、ＶＧＵ１の製造工程の自動化を容易に実現することができる。
以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。

例えば、上記実施形態で説明した各検査の工程及び各検査のプロセスは、説明した内容に拘わらず、カメラによる画像認識、レーザースキャニング、Ｘ線検査、圧力検査、流量検査、赤外線検査、紫外線検査、色検査などの種々の検査手段が適用可能である。
また、ＶＧＵ１は、種々の非燃焼型香味吸引器に適用可能であり、前述した吸引器１への適用に厳密に限定されるものではない。

また、ＶＧＵ１の各構成部品１１、１２、１３、１４の形状や構成も前述した内容に厳密に限定されるものではない。
また、前述したＶＧＵ１の製造方法においては、最初に供給したウィックサポート１１に向けて、一方向から他の構成部品１２、１３、１４を順次供給して組み付けて行う。しかし、これに限らず、各構成部品１１、１２、１３、１４の何れか１組以上を事前に組み付けてアッセンブリ化し、このアッセンブリ部品を基準となる構成部品、或いは既にアッセンブリ化したアッセンブリ部品に適宜供給し、ＶＧＵ１を製造することも可能である。

１ 蒸気生成ユニット
２ 非燃焼型香味吸引器
１１ ウィックサポート
１２ ウィック（液保持部材）
１３ ウィックホルダ
１４ ヒータ
１５ サポート部
１６ 導液口
１７ サポート面
２０ ホルダ部
２１ 露出口
２２ ホルダ面
２３ 露出面
２４ ヒータ素子
２５ 電極
２７ 製造ライン
２８ ウィック材
３２ 湾曲面

Claims (14)

1. 液体を加熱することにより蒸気を生成する非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法であって、
   前記蒸気生成ユニットは、
   前記液体を保持するウィックと、
   前記ウィックが配置されるウィックサポートと、
   前記ウィックサポートへの組付により、前記ウィックサポートとの間で前記ウィックを挟持しつつ、前記ウィックを露出させた露出面を形成するウィックホルダと、
   前記ウィックサポートへの組付により、前記露出面にヒータ素子を接触させるヒータと
   を備え、
   前記蒸気生成ユニットの製造ラインに前記ウィックサポートを供給するサポート供給工程と、
   前記サポート供給工程の後に前記ウィックを前記ウィックサポートに向けて供給して前記ウィックサポートに配置するウィック供給工程と、
   前記ウィック供給工程の後に前記ウィックホルダを前記ウィックサポートに向けて供給して前記ウィックサポートに組付けるホルダ供給工程と、
   前記ホルダ供給工程の後に前記ヒータを前記ウィックホルダに向けて供給して前記ウィックサポートに組付けるヒータ供給工程と
   を含む、非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法。
2. 前記ウィックサポートは、前記液体を前記ウィックに導液するための導液口と、前記導液口の開口縁をなす湾曲したサポート面とを有するサポート部を具備し、
   前記ウィック供給工程は、
   前記ウィックの材料となるウィック材を前記サポート部に合致する大きさにカットするウィック材カットプロセスと、
   前記ウィック材カットプロセスでカットした前記ウィック材に前記サポート面に沿う曲率の湾曲面を成形するウィック材成形プロセスと、
   前記ウィック材成形プロセスで形成された前記ウィックのプロファイルを検査するウィック検査プロセスと
   を含む、請求項１に記載の非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法。
3. 前記ウィック供給工程の後に前記ウィックサポートに配置された前記ウィックの位置を検査するウィック位置検査工程をさらに含む、請求項２に記載の非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法。
4. 前記ウィック位置検査工程は、
   前記ウィックが前記導液口を覆っていることを検査する導液口検査と、
   前記ウィックの外周縁が前記サポート面に合致することを検査するサポート面検査と
   を含む、請求項３に記載の非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法。
5. 前記ウィックホルダは、前記ウィックサポートへの組付により、前記露出面を形成するための露出口と、前記露出口の開口縁をなすとともに前記サポート面との間で前記ウィックの外周縁を挟持可能に湾曲したホルダ面とを有するホルダ部を具備し、
   前記ホルダ供給工程は、前記露出面の形成に際し、前記ホルダ面を前記サポート面に対し所定のホルダ押圧力で押圧するホルダ押圧プロセスを含む、請求項４に記載の非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法。
6. 前記ホルダ押圧力は、前記サポート面と前記ホルダ面とにより挟持された前記ウィックの外周縁から、前記ウィックに保持された前記液体が漏出するのを阻止可能な大きさを有する、請求項５に記載の非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法。
7. 前記ホルダ供給工程の後に前記露出面のプロファイルを検査する露出面検査工程をさらに含む、請求項６に記載の非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法。
8. 前記露出面検査工程は、
   前記露出面の状態を検査する露出面検査と、
   前記露出面の曲率半径を検査する露出面曲率検査と、
   前記ウィックサポートにおける前記露出面の位置を検査する露出面位置検査と
   を含む、請求項７に記載の非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法。
9. 前記ヒータは、前記ヒータ素子と、給電することにより前記ヒータ素子を発熱させる一対の電極とを具備し、
   前記ヒータ供給工程は、
   前記ヒータ素子を前記露出面に沿う形状に成形する素子成形プロセスと、
   前記素子成形プロセスで成形した前記ヒータ素子の両端を前記一対の電極にそれぞれ接触させて固着する素子固着プロセスと、
   前記素子固着プロセスで固着された前記ヒータ素子のプロファイルを検査するヒータ検査プロセスと
   を含む、請求項８に記載の非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法。
10. 前記ヒータ検査プロセスは、
    前記ヒータ素子の曲率半径を検査する素子曲率検査と、
    前記ヒータ素子の前記発熱領域の長さが所定長さであることを検査する素子長検査と、
    前記ヒータにおける前記ヒータ素子の位置を検査する素子位置検査と、
    前記一対の電極に給電したときの前記ヒータ素子の電気抵抗を検査する抵抗検査と
    を行う、請求項９に記載の非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法。
11. 前記ヒータ供給工程は、前記ウィックサポートへの前記ヒータの組付けに際し、前記ヒータ素子を前記露出面に対し所定の素子押圧力で押圧して接触させる素子押圧プロセスをさらに含む、請求項１０に記載の非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法。
12. 前記素子押圧力は、前記ヒータ素子の前記発熱領域の全域を前記露出面に接触させ、且つ、前記ヒータ素子の断線を阻止する大きさを有する、請求項１１に記載の非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法。
13. 前記ヒータ供給工程の後に組み付けが完了した前記蒸気生成ユニットの組み付け状態を検査する組付検査工程をさらに含み、
    前記組付検査工程は、前記露出面と前記ヒータ素子との接触状態を検査する素子接触検査プロセスを含む、請求項１２に記載の非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法。
14. 前記接触検査プロセスは、
    前記ヒータ素子と前記ウィックとの接触状態をこれらの接触方向における前記蒸気生成ユニットの高さにより検査する組付誤差検査と、
    前記ヒータ素子と前記ウィックとの接触状態を前記一対の電極に給電したときの前記ヒータ素子の電気抵抗により検査する組付後抵抗検査と
    を行う、請求項１３に記載の非燃焼型香味吸引器用の蒸気生成ユニットの製造方法。

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