이하, 첨부한 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 본 발명은, 이하의 실시 형태로 한정되지 않는다. 덧붙여, 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복하는 설명을 생략한다. 또한, 도면의 치수 비율은 어디까지나 일례이고, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 설명의 편의상, 부분적으로 과장하고 있는 경우가 있다.
본 실시예에 이용되는 시트 형상의 충전물은 예를 들어, 이하와 같이 하여 작성된다. 에어로졸 형성재를 형성하는 재료로서는, 에어로졸 포머를 담지(擔持)하는 담지체, 에어로졸 포머 및 필요에 따라 사용하는 풍미 첨가제를 들 수 있다.
에어로졸 포머를 담지하는 담지체로서는, 담배 식물 혹은 비담배 식물의 여러 사용 부위(예를 들어, 뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매, 껍질, 종자, 수목의 줄기 또는 수목의 가지 등)가 이용되고, 바람직하게는, 건조 분쇄되는 등의 형태로 이용된다.
에어로졸 포머를 담지하는 담지체 혹은 결합제로서는, 상기와 같은 식물의 부위 이외에, 구아검, 크산탄검, 아라비아 고무 및 메뚜기콩검 등의 고무, 예를 들어 하이드록시프로필셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스 및 에틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 결합제, 예를 들어 글루코만난, 전분, 알긴산 등의 유기산, 알긴산나트륨, 한천 및 펙틴 등의 유기산의 공액 염기염 등의 다당류, 및 이것들의 조합도 이용된다.
에어로졸 포머로서는, 글리세린, 프로필렌 글리콜, 소르비톨, 트리에틸렌 글리콜, 유산, 디아세틴(글리세린디아세테이트), 트리아세틴(글리세린트리아세테이트), 트리에틸렌글리콜디아세테이트, 구연산 트리에틸, 미리스틴산 이소프로필, 스테아린산 메틸, 도데칸디온산 디메틸, 테트라데칸산 디온산 디메틸 등을 사용할 수 있지만, 특히, 글리세린, 프로필렌 글리콜이 바람직하게 이용된다. 이것들은, 전자 담배용 충전물에 대하여, 1질량% 이상 80질량% 이하의 양으로 이용되는 것이 바람직하다. 10질량% 이상 40질량% 이하로 하는 것이 한층 바람직하다.
상기 에어로졸 포머 담지체 및 에어로졸 포머 외에 필요에 따라 풍미를 추가하는 풍미 첨가제도 바람직하게 이용된다. 풍미 첨가제로서는, 박하, 코코아, 커피, 홍차의 진액 등을 들 수 있다.
나아가, 상기 재료를 이용하여, 에어로졸 형성재를 제조하는 경우에는 상기 외에, 물, 에틸알코올, 증점제 등의 여러 가지의 첨가재를 더하여도 무방하다.
예를 들어, 충전물을 시트로서 작성하는 경우에는, 상기와 같은 담배 재료를 포함하는 시트를 작성하고, 작성한 시트에 에어로졸 포머를 첨가하는 방법, 혹은, 에어로졸 포머와 셀룰로오스 섬유와 담배 분말을 조합하여 슬러리로 한 후에 시트로 하는 방법을 들 수 있다.
본 실시예에 있어서는, 셀룰로오스 섬유, 결합제, 홍차, 에어로졸 포머 및 풍미 첨가제를 슬러리로 하여, 금속판 상에 캐스트(cast)를 행하고, 캐스트한 슬러리를 건조하고 작성한 시트를 이용한다. 두께를 0.2mm로 하였다. 본 발명에 있어서의 시트는, 두께 0.1mm 이상 0.5mm 이하가 바람직하게 이용된다.
본 실시예에 있어서 사용하는, 노치를 가지는 시트 형상 부재를 충전물로 하는 에어로졸 형성 기재를 작성하는 방법으로서는 이하를 들 수 있다.
하나의 방법의 예로서, 소정의 노치를 가지는 시트로부터, 소망의 형태로 가공하고, 노치를 가지는 시트 형상 부재로 하고 나서, 충전물로서 도 3, 도 4, 도 12에 도시하는 바와 같이, 포장 부재(151) 등에 충전하는 방법을 들 수 있다. 다른 방법으로서, 도 2, 도 5에 도시하는 바와 같이, 작성한 시트를 소망의 형태로 가공한 후에, 노치를 형성하고, 노치를 가지는 시트 형상 부재로 하고 나서, 충전물로서 포장 시트(150) 등에 충전하는 방법을 들 수 있다. 한층 더 가능한 방법의 예로서는, 작성한 시트를 소망의 형태로 가공하고 충전할 때의 형상으로 한 후에, 노치를 형성하고, 노치를 가지는 시트 형상의 충전물로서 포장 시트(150) 등에 충전하는 방법을 들 수 있다. 한층 더 가능한 방법의 예로서는, 작성한 시트를 소망의 형태로 가공한 후에, 충전물로서 포장 시트(150) 등에 충전한 후에, 노치를 형성하고, 노치를 가지는 시트 부재 형상의 충전물로 하는 방법을 들 수 있다.
또한, 시트는 노치를 가지지만, 노치가 없는 부분에 의하여 이어져 있는 것이다.
바람직한 작성 방법으로서는, 상기 시트를 작성하는 공정, 노치를 형성하는 공정, 시트를 소망의 형태로 하는 공정, 시트를 충전하는 공정이 연속적으로 행하여지는 것, 혹은 2 이상의 공정을 동시에 행하는 것도 바람직한 방법이다. 이와 같은 공정이면, 생산의 효율이 좋기 때문이다.
노치를 형성하기 위하여 사용되는 수단으로서는, 커터날, 면도날, 로터리 커터 등을 예시할 수 있고, 이것들을 병렬로 나란히 놓아 필요한 수의 노치를 일거에 형성하는 방법은 바람직한 형태의 하나이다.
또한, 노치를 형성하는 간격 W(도 9, 도 13, 도 14에 도시한다)는, 시트의 두께보다도 큰 것이 바람직하고, 예를 들어, 0.5mm 이상, 10mm 이하가 바람직하다. 한층 더 바람직하게는, 1mm 이상이면 노치로 구분된 영역이 찢어지거나 하지 않아 안정되고, 5mm 이하이면, 노치로 구분된 영역에 의하여, 도 1에 도시하는 가열 요소의 삽입 시에 충전물이 삽입 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있어, 본 발명의 효과를 보다 발휘할 수 있다.
시트에 형성하는 노치의 길이에 관하여는, 예를 들어 도 9를 이용하여 설명하면, Y 방향의 시트의 전체 길이에 대하여, 20% 이상이면, 도 1에 도시하는 가열 요소(211)의 삽입에 대하여 본 발명의 효과를 보다 효과적으로 발휘할 수 있고, 50% 이상이면 한층 더 효과적이다. 또한, 90% 이하이면, 가열 요소(211)의 삽입에 대하여 충전물이 삽입 방향에 대하여 이동하여 버리는 것을 방지할 수 있다. 90% 이하이면, 전자 담배 카트리지의 사용 후에 전자 담배 본체로부터 꺼낼 때에 있어서도, 사용 후의 충전물의 일부 탈락 방지에 충분히 효과가 있다.
시트에 넣는 노치의 간격 및 길이에 관하여 설명하였지만, 개개의 노치의 간격 W 및 길이에 관하여, 1매(枚)의 시트에 있어서 변화시킨 구성이어도 무방하다.
또한, 본 실시예에 있어서, 충전물과, 도 3, 도 4, 도 10 ~ 도 12에 도시하는 포장 부재(151)가 고정되어 있으면, 전자 담배 카트리지의 사용 후에 전자 담배 본체로부터 꺼낼 때에 있어서도, 사용 후의 충전물의 탈락에 효과가 있다. 전자 담배 카트리지의 사용 후는, 충전물이 가열에 의하여 열화하고, 충전물이 도 1에 도시하는 가열 요소(211)에 달라붙는 일이 있고, 이것이 사용 후의 충전물의 탈락으로 이어지기 때문이다. 이와 같은 탈락이 있으면, 전자 담배 본체 내를 더럽히거나 하여, 청소의 빈도가 오르거나 하기 때문에 유저빌리티(usability)에 문제가 생긴다.
도 1은, 전자 담배 카트리지(100)의 사용 형태를 예시하고 있다. 전자 담배 카트리지(100)는, 유저의 사용 시에 전자 담배 본체(200)에 장착된다. 전자 담배 본체(200)에는, 전자 담배 카트리지(100)를 끼워 넣기 위한 삽입부(210)가 설치되어 있다.
삽입부(210) 내의 바닥의 중앙부에는, 가열 요소(211)가 설치되어 있고, 가열 요소(211)는, 선단(先端)이 뾰족하게 되어 있는 핀 형상 또는 블레이드 형상의 부재를 가지고, 에어로졸 형성 기재(110) 내에 삽입되고, 에어로졸 형성 기재(110)를 가열한다. 보다 구체적으로는, 가열 요소(211)는, 전자 담배 카트리지(100)가 전자 담배 본체(200)의 삽입부(210)에 끼워 넣어질 때에, 에어로졸 형성 기재(110)의 중앙부에 삽입된다.
가열 요소(211)는, 전자 담배 본체(200) 내에 설치되어 있는 배터리(도시하지 않음)로부터 공급되는 전력에 의하여 직접적 또는 간접적으로 발열한다. 이 가열 요소(211)의 열에 의하여 에어로졸 형성 기재(110)가 따뜻해지는 것에 의하여, 방향(芳香) 성분을 포함하는 에어로졸이 발생한다. 그리고, 발생한 에어로졸은, 이하에서 설명하는 지지 요소(300) 및 이송 부재(130)를 거쳐 마우스피스(140)로 이송되고, 유저가 마우스피스(140) 측으로부터 흡입하는 것으로, 방향(芳香) 성분이 유저의 입 안에 닿게 된다. 이하, 본 발명의 실시 형태의 설명을 위하여 전자 담배 카트리지의 에어로졸 형성 기재(110) 측을 상류 측(10)이라고 칭하고, 마우스피스 측을 하류 측(20)이라고 칭한다. 또한, 상류 측(10)을 일단 측이라고 하고, 하류 측(20)을 타단 측이라고 하는 일이 있다.
덧붙여, 도 1에는, 가열 요소(211)가 핀 형상 또는 블레이드 형상의 부재를 1개 가지는 경우에 관하여 도시되어 있지만, 다른 형태의 예로서는, 가열 요소(211)가 핀 형상 또는 블레이드 형상의 부재를 복수 가지고 있는 것을 예시할 수 있다.
도 2에는, 전자 담배 카트리지(100)의 구조의 일례를 도시한다. 도 1에 도시하는 가열 요소(211)가 삽입되는 측으로부터, 즉, 상류 측(10)으로부터 하류 측(20)을 향하여, 에어로졸 형성 기재(110), 지지 요소(300), 이송 부재(130), 마우스피스(140)를 포함하고, 예를 들어 봉상(棒狀) 또는 원통 형상의 외관을 나타낸다.
지지 요소(300)는, 에어로졸 형성 기재(110)를 지지한다. 지지 요소(300)는, 에어로졸 형성 기재(110)에 인접하여 배치되고, 상기 지지 요소(300)의 측부(160)는 전자 담배 카트리지(100)의 둘레 가장자리에 위치하는 포장 시트(150)와 접한다. 측부(160)는, 예를 들어 접착제에 의하여 포장 시트(150)의 내면에 고정되어 있다.
또한, 지지 요소(300)는, 호적하게는, 예를 들어 실리콘을 사용하여 형성될 수 있지만, 실리콘으로 한정되지 않고, 내열성에 뛰어난 다른 재료를 사용하여도 무방하다.
전자 담배 카트리지(100)의 상류 측(10) 단부에는, 에어로졸 형성 기재(110)가 배치되고, 하류 측(20) 단부에는, 마우스피스(140)가 배치된다. 에어로졸 형성 기재(110)의 배치 위치와 마우스피스(140)의 배치 위치를 잇는 방향, 즉 에어로졸 형성 기재(110), 지지 요소(300), 이송 부재(130), 및, 마우스피스(140)의 4개의 요소가 인접 배치되는 일 방향을 전자 담배 카트리지(100)의 긴쪽 방향이라고 규정한다.
에어로졸 형성 기재(110), 지지 요소(300), 이송 부재(130), 및, 마우스피스(140)는, 포장 시트(150)에 의하여 포장되어 있다. 덧붙여, 전자 담배 카트리지(100)의 긴쪽 방향과 에어로졸 형성 기재(110)의 긴쪽 방향은 예를 들어 평행이다. 또한, 전자 담배 카트리지(100)의 긴쪽 방향과 에어로졸 형성 기재(110)의 긴쪽 방향은, 예를 들어 도 (6B) 및 도 (6C)에 도시하는 전자 담배용 충전물과의 관계에서는 Y축 방향에 평행한 방향이 된다.
에어로졸 형성 기재(110)는, 전자 담배용 충전물을 포함하고, 예를 들어 가열되는 것에 의하여, 전자 담배용 충전물의 재료가 된 식물이 가지는 방향(芳香) 성분 등을 포함한 에어로졸을 발생한다.
지지 요소(300)는, 예를 들어 실리콘을 이용하여 형성되고, 에어로졸 형성 기재(110)를 지지한다. 지지 요소(300)의 측부는, 예를 들어 접착제에 의하여 포장 시트(150)의 내면에 고정되어 있다. 덧붙여, 지지 요소(300)는, 실리콘으로 한정되지 않고, 내열성에 뛰어난 다른 재료를 이용하여 형성하여도 무방하다.
도시하는 지지 요소(300)는, 중심부에 기류의 통과 구멍을 구비한다. 에어로졸 형성 기재(110)에서 발생한 에어로졸은 기류의 통과 구멍을 통과하여 마우스피스(140) 방향으로 흐른다. 덧붙여, 측부에 기류의 통과 구멍이나 노치 등을 구비하는 지지 요소(300)로 하는 것도 가능하다.
이송 부재(130)는, 중공(中空)의 관상(管狀) 부재 또는 전자 담배 카트리지(100) 긴쪽 방향으로 권축된 폴리머 시트를 만 것 등을 이용하여 구성되고, 예를 들어 마우스피스(140) 방향으로 흐르는 에어로졸을 냉각한다.
마우스피스(140)는, 예를 들어 종이 등을 이용하여 형성된다. 미립자를 제거하는 셀룰로오스 아세테이트 필터 등을 포함하고 있어도 무방하다. 마우스피스(140)의 필터를 통과한 방향(芳香) 성분은, 유저에 의하여 흡인된다.
덧붙여, 이송 부재(130)를 생략하고, 구성 요소의 수를 적게 할 수 있다. 이송 부재(130)를 생략하였을 경우, 통기성이 향상하고, 발생한 에어로졸이 하류 측(20)으로 흐르기 쉬워지기 때문에, 유저가 방향(芳香) 성분을 흡인하기 쉬워진다.
일례로서, 이송 부재(130)를 생략하고, 전자 담배 카트리지(100)의 긴쪽 방향으로 길이를 길게 한 마우스피스(140)를, 지지 요소(300)에 인접시키는 구성으로 한다. 그 경우, 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트 필터에 냉각 기능을 겸하게 하는 것이 가능하다.
나아가, 포장 시트(150)가, 전자 담배용 충전물을 마는 포장 부재를 겸하는 구성으로 하여도 무방하다. 에어로졸의 기류가 안정되기 때문에, 유저가 방향(芳香) 성분을 흡입하기 쉬워진다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 에어로졸 형성 기재(110)로서 제조된 충전물(111)은, 시트를 만 것을 예로서, 전자 담배 카트리지의 단면의 대략 중심축(112)의 둘레로 시트를 말아 권물(卷物)로서 작성한 것을 충전물로 한 예를 도시하고 있다. 여기에서는, 원통상(圓筒狀)으로 형성한 포장 부재(151)에 충전한 예를 도시하고 있다. 포장 부재(151)로서는, 담배지(紙) 등의 종이를 원통상으로 형성한 것을 이용할 수 있다. 또한, 포장 시트(150)가 포장 부재(151)를 겸하여도 무방하다. 이것에 의하여, 기류가 안정되고, 유저가 에어로졸 형성 기재(110)로부터의 방향(芳香) 성분을 흡입하기 쉬워진다.
도 4(1) ~ (4)는, 시트를 충전물로서 충전하는 형태의 예를, 설명하는 도면이다. 도 4의 각각은, 에어로졸 형성 기재(110)를 상류 측(10)으로부터 본 도면이다. 혹은, 전자 담배 카트리지의 긴쪽 방향의 중심선에 수직인 면으로의 단면을 도시하는 것이어도 무방하다.
도 4(1)은, 시트를 김밥과 같이 말아 권물의 형태로서 작성한 것을, 포장 부재(151)에 충전하여 충전물(111)로 한 예를 도시하고 있다.
도 4(2)는, 시트를 대략 포장 부재(151)의 내경(內徑)과 거의 동일하거나, 약간 작은 치수로 접고 접은 형태의 시트로서, 절첩선(折疊線)의 방향을 전자 담배 카트리지의 긴쪽 방향을 따른 방향으로 하도록, 포장 부재(151)에 충전하여 충전물(111)로 한 것이다.
도 4(3)은, 시트를 포장 부재(151)의 내경보다도 큰 치수로 접고, 한층 더 그 전체를 대략 중앙부에서 접거나 또는 만곡(彎曲)시켜 충전한 것이다. 상기 절첩선의 방향을 전자 담배 카트리지의 긴쪽 방향을 따른 방향으로 하도록 충전한 것이 된다.
도 4(4)는, 시트를 대략 포장 부재(151)의 내경보다도 작은 폭으로 접고, 예를 들어 소위(所謂) 권축 처리도 포함하지만, 절첩선의 방향을 전자 담배 카트리지의 긴쪽 방향을 따른 방향으로 하도록 충전한 것이다. 물론 권축한 시트를, 상기 도 4(1) ~ (3)과 같이, 권물의 형태로 하거나, 접은 형태의 시트로 하거나, 접은 것을 접거나 또는 만곡시킨 형태의 시트로 하고, 상기 도 4(1) ~ (3)과 같이 충전물로 하는 것도 바람직하다.
도 5는, 실시예에 의한 전자 담배용 충전물의 제조 방법 등을 도시하는 개략적인 플로 차트이다. 도 5를 참조하여, 실시예에 의한 전자 담배용 충전물의 제조 방법 등을 설명한다.
실시예에 의한 전자 담배용 충전물의 제조 방법에 있어서는, 스텝 S101에서 재료를 준비한다. 스텝 S102에 있어서는, 준비된 재료를 혼합하여, 비담배 식물 조성물을 형성한다. 그리고 스텝 S103에 있어서는, 스텝 S102에서 형성된 비담배 식물 조성물을 가공하고, 전자 담배용 충전물을 얻는다.
덧붙여, 스텝 S103에서 얻어진 전자 담배용 충전물을 이용하여, 전자 담배 카트리지를 제조할 수 있다. 이 공정을 스텝 S104로 한다.
스텝 S101의 재료를 준비하는 공정은, 스텝 S101a, 스텝 S101b, 및, 스텝 S101c의 3공정을 포함한다. 스텝 S101a는 방향(芳香)의 바탕이 되는 비담배 식물 등을 건조, 분쇄하는 공정, 스텝 S101b는 멘톨(menthol)을 용해하는 공정, 스텝 S101c는 에어로졸 포머 등의 재료를 준비하는 공정이다. 스텝 S101a ~ 스텝 S101c의 실시 순서는 불문한다. 병행하여 실시할 수도 있다.
스텝 S101a의 비담배 식물 등을 건조, 분쇄하는 공정에 관하여 설명한다. 비담배 식물을 건조한 후, 분쇄한다. 건조는, 예를 들어 오븐으로 가열하는 것으로 행한다. 건조 온도는, 60℃ 이상 80℃ 이하인 것이 바람직하다. 이 온도 범위에서는, 필요로 하는 방향(芳香) 성분의 산일(散逸)(승화)을 피하면서, 소망의 수분량으로 도달시키기 쉽다. 65℃ 이상인 경우, 한층 더 소망의 수분량으로 도달시키기 쉽다. 75℃ 이하인 경우, 필요로 하는 방향(芳香) 성분의 산일을 한층 방지 가능하다.
분쇄는, 예를 들어 교반(攪拌)형 분쇄기를 이용하여 실시한다. 원료가 되는 비담배 식물의 사용 부위(잎, 종자, 건조 과실, 줄기, 수피(樹皮), 뿌리 등)로부터 비담배 식물 조성물을 구성하기 위하여 소망의 분쇄물로 가공한다. 그 때, 예를 들어 스텝 S101c에서 준비되는 에어로졸 포머나 물 등의 성분을 흡수 또는 담지하거나 하는데 형편이 좋게, 수분량을 조정하는 것이 바람직하다.
덧붙여 건조를 요(要)하지 않는 비담배 식물 등의 경우는, 건조를 행하지 않고 분쇄할 수 있다. 또한, 원재료를 그대로 사용 가능하고 건조도 분쇄도 요하지 않는 경우는, 스텝 S101a를 생략하여 스텝 S102의 혼합 공정으로 투입 가능하다.
덧붙여, 건조, 분쇄 후의 비담배 식물 등의 수분량은 5질량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하는 것으로, 스텝 S102의 혼합 공정에 있어서의 슬러리화가 용이하게 된다. 3질량% 이하이면 한층 바람직하다. 또한, 건조, 분쇄 후의 비담배 식물 등의 수분량은, 0.1질량% 이상인 것이 바람직하다. 물 등과 융합이 좋은 상태를 유지할 수 있다.
덧붙여, 스텝 S101a의 건조, 분쇄 공정은, 건조 분쇄물을 체질하는 체 공정을 포함하여도 무방하다. 체 공정을 도입하는 것으로, 비담배 식물 등을 소망의 입도(粒度)로 하여 스텝 S102의 혼합 공정으로 투입할 수 있다.
실시예에 있어서는, 홍차의 잎을 오븐을 이용하여 70℃로 건조시킨 후, 교반형 분쇄기를 사용하여 분쇄하고, 80메시(mesh)의 체를 통과시켰다. 수분량은 2질량%였다.
다음으로, 스텝 S101b의 멘톨을 용해하는 공정에 관하여 설명한다. 스텝 S101b에 있어서는, 멘톨, 저급 알코올 및 비수용성 가교 폴리머를 칭량(秤量)하여 혼합하고 멘톨을 용해한다. 저급 알코올에 멘톨을 용해한 후, 비수용성 가교 폴리머를 첨가하고 혼합하는 것이 바람직하다. 멘톨, 저급 알코올 및 비수용성 가교 폴리머를 혼합하면, 멘톨의 산일 억제의 효과를 얻을 수 있다.
멘톨은, 천연물로부터 얻어진 것으로 한정되지 않고, 합성물이어도 무방하다. 또한, 박하, 민트, 박하유 그 외 멘톨을 포함하는 재료를 사용할 수도 있다.
저급 알코올은, 멘톨을 용해하는 용매이고, 에틸알코올이 특히 바람직하게 이용된다.
비수용성 가교 폴리머란 비가교의 폴리머가 물에 가용인 것에 가교를 시행하고, 물에 불용(不溶)이 되고 팽윤(膨潤)하는 것을 의도하고 있다. 물론, 저급 알코올에 용해하지 않고, 팽윤하는 것이 바람직하고, 그와 같은 것이 선택된다. 이와 같은 비수용성 가교 폴리머는, 친수성 부분과 소수성 부분을 가지고 있고, 친수성 부분이 팽윤에 기여하고, 친수성 부분이 멘톨로 배향(配向)하는 것에 의하여 멘톨의 산일이 억제된다고 생각된다. 비수용성 가교 폴리머의 바람직한 예로서는, 폴리비닐피롤리돈의 가교물인 폴리비닐폴리피롤리돈, 수용성의 다당류에 가교를 시행하고 비수용성으로 한 가교 다당류로서, 다당류를 에폭시 가교한 것, 에스테르 가교한 것, 에테르 가교한 것을 들 수 있다.
덧붙여, 멘톨과 함께 에탄올 및 폴리비닐폴리피롤리돈을 이용하였을 경우에, 멘톨의 산일이 억제된다고 하는 효과를 현저하게 얻을 수 있었다.
멘톨은, 소망의 풍미를 목표로 한 양을 첨가하면 충분하다. 멘톨의 바람직한 풍미 부여의 하나의 기준은, 스텝 S103에서 얻어지는 전자 담배용 충전물의 멘톨 함유량이, 0.1질량% 이상 10질량% 이하인 것이다. 0.2질량% 이상 5질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
전자 담배용 충전물의 형성에 있어서는, 멘톨 100질량부에 대하여, 비수용성 가교 폴리머의 첨가량은 10질량부 이상 2000질량부 이하가 바람직한 범위이고, 50질량부 이상 600질량부 이하인 것이 한층 바람직하다. 환언(換言)하면, 전자 담배용 충전물 중, 비수용성 가교 폴리머의 함유량은, 멘톨의 함유량의 0.1배 이상 20배 이하인 것이 바람직하고, 0.5배 이상 6배 이하인 것이 한층 바람직하다.
멘톨의 산일 억제라고 하는 효과를 가져오기 위하여는, 전자 담배용 충전물 중, 비수용성 가교 폴리머는, 2질량% 이상 존재하고 있는 것이 바람직하고, 4질량% 이상 존재하고 있는 것이 한층 바람직하다. 이와 같은 양을 존재시키는 것으로, 멘톨의 산일을 억제하면서 장기의 보존이 가능하게 되고, 장기 보존 후에 있어서도, 멘톨의 청량감을 즐길 수 있다. 또한, 전자 담배용 충전물 중, 비수용성 가교 폴리머의 함유량은, 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량%를 넘지 않는 범위가 한층 바람직하다. 10질량% 이내이면, 비식물 유래의 폴리페놀 등에서 유래하는 풍미를 유지하는 것이 가능하다.
사용하는 저급 알코올은, 멘톨 100질량부에 대하여, 50질량부 이상인 것이 바람직하다. 나아가, 100질량부 이상이면, 멘톨을 용해하면서, 비수용성 가교 폴리머의 혼합을 충분히 행할 수 있다. 2000질량부 이하이면, 후공정에 있어서 저급 알코올의 잔류를 적게 할 수 있고, 효율적인 제조 공정으로 하는 것이 가능하다.
실시예에 있어서는,
멘톨 100질량부,
에틸알코올 200질량부,
폴리비닐폴리피롤리돈 200질량부
를 칭량하고, 멘톨을 에틸알코올에 용해시켜, 멘톨 에틸알코올 용액을 얻은 후, 멘톨 에틸알코올 용액에 폴리비닐폴리피롤리돈을 더하고, 교반 혼합하여, 멘톨/에틸알코올/폴리비닐폴리피롤리돈 혼합물을 얻었다.
스텝 S101c의 에어로졸 포머 등의 재료를 준비하는 공정에 관하여 설명한다. 스텝 S101c에 있어서는, 에어로졸 포머, 풍미 첨가제, 보존료, 결착제 또는 증점제 등이 준비된다.
또한, 필요에 따라 식품의 보존료를 첨가할 수 있다. 보존료로서, 예를 들어, 소르빈산, 소르빈산 칼륨, 안식향산, 안식향산 나트륨 등을 사용 가능하다.
결착제 또는 증점제 등으로서, 구아검, 크산탄검, 아라비아 고무 및 메뚜기콩검 등의 고무, 예를 들어 하이드록시프로필셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스 및 에틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 결합제, 예를 들어 전분, 알긴산 등의 유기산, 알긴산나트륨, 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨, 카라기난, 한천 및 펙틴 등의 유기산의 공액 염기염 등의 다당류를 이용할 수 있다. 이들을 조합하여 사용하여도 무방하다.
실시예에 있어서는, 글리세린, 프로필렌 글리콜, 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨, 메틸셀룰로오스를 준비하였다. 나아가, 자일리톨 100질량부와 물 400질량부를 교반 혼합하여 얻은 자일리톨 수용액, 및, 글루코만난을 준비하였다.
다음으로, 스텝 S102에 관하여 설명한다. 스텝 S102에 있어서는, 스텝 S101에서 준비한 재료를 칭량하여 혼합하고, 예를 들어 비담배 식물 조성물의 슬러리를 얻는다.
스텝 S102의 혼합 공정에 있어서는, 통상(通常)의 혼합기를 사용 가능하다. 예를 들어, 혼합조(混合槽) 중의 재료를 교반 날개로, 전단력(剪斷力)을 더하면서 혼합하는 것과 같은 혼합기가 바람직하게 이용된다.
비담배 식물의 분쇄 건조물, 멘톨 용해물, 에어로졸 포머, 결착제 또는 증점제, 필요에 따라 물 등이 혼합되고, 비담배 식물 조성물을 얻을 수 있다.
실시예에 있어서는,
홍찻잎의 건조 분쇄물 100질량부,
멘톨/에틸알코올/폴리비닐폴리피롤리돈 혼합물 25질량부,
글리세린 30질량부,
프로필렌 글리콜 30질량부,
카르복시메틸셀룰로오스 나트륨 4질량부,
메틸셀룰로오스 15질량부,
자일리톨 수용액 8질량부,
글루코만난 1질량부
를 혼합기에 투입하고, 15분간 혼합을 행하여 비담배 식물 조성물을 형성하였다.
스텝 S103에 관하여 설명한다. 스텝 S103에 있어서는, 스텝 S102에서 형성된 비담배 식물 조성물을 가공하고, 전자 담배용 충전물을 얻는다.
스텝 S103에서는, 우선, 스텝 S102에서 얻어진 비담배 식물 조성물을 시트 형상으로 성형한다. 시트의 평면 형상은 임의이다.
실시예에 있어서는, 비담배 식물 조성물을 시트 형상으로 성형하기 위하여, 삼본 롤 밀(실시예 7에 부기)을 사용하였다. 삼본 롤 밀을 이용하면, 좁은 롤 사이에 밀어 넣어지는 것에 의한 압축과, 롤 속도차에 의한 전단에 의하여, 혼련(混練), 분산 등을 행하면서, 닥터 블레이드에 의하여 소망의 두께의 시트로 할 수 있다. 덧붙여, 비담배 식물 조성물을 시트 형상으로 성형하기 위하여, 삼본 롤 밀 외, 프레스 롤러나 프레스기를 호적하게 사용 가능하다.
비담배 식물 조성물을 시트 형상으로 성형하는 공정에 있어서는, 필요에 따라, 비담배 식물, 에어로졸 포머, 풍미 첨가제, 보존료, 결착제 또는 증점제, 물 등을 첨가하여도 무방하다.
덧붙여, 전자 담배용 충전물의 제조에 있어서 사용되는 물은, 살균 혹은 미생물을 제거한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 역침투막 혹은 이온 교환 등에 의하여 얻어진 순수(純水)를 이용하는 것도 바람직하다.
실시예에 있어서는, 비담배 식물 조성물을 삼본 롤 밀에 투입하고, 시트의 상태를 보면서 순수를 20질량부를 더하고, 닥터 블레이드를 롤에 내리눌러 시트 형상물을 채취하는 공정을 8회 반복하여, 최종적인 시트 형상 비담배 식물 조성물을 얻었다.
비담배 식물 조성물을 시트 형상으로 성형하는 공정에서, 얻어지는 시트의 두께는, 바람직하게는 0.1mm 이상 1.0mm 이하이고, 한층 바람직하게는 0.1mm 이상 0.5mm 이하이다. 실시예에 있어서는, 비담배 식물 조성물을 두께 약 0.3mm의 시트 형상으로 성형하였다.
하나의 방법의 예로서, 도 3, 도 4, 도 10 ~ 도 12에 도시하는 바와 같이, 포장 부재(151) 등에 충전하는 방법을 들 수 있다. 다른 방법으로서, 도 2, 도 7에 도시하는 바와 같이, 소정의 노치를 가지는 시트로부터, 소망의 형태로 가공하고, 노치를 가지는 시트 형상 부재로 하고 나서, 충전물(111)로서 작성한 시트를 소망의 형태로 가공한 후에, 노치를 형성하고, 노치를 가지는 시트 형상 부재로 하고 나서, 충전물(111)로서 포장 시트(150) 등에 충전하는 방법을 들 수 있다. 한층 더 가능한 방법의 예로서는, 작성한 시트를 소망의 형태로 가공하고 충전할 때의 형상으로 한 후에, 노치를 형성하고, 노치를 가지는 시트 형상의 충전물(111)로서 포장 시트(150) 등에 충전하는 방법을 들 수 있다. 한층 더 가능한 방법의 예로서는, 작성한 시트를 소망의 형태로 가공한 후에, 충전물로서 포장 시트(150) 등에 충전한 후에, 노치를 형성하고, 노치를 가지는 시트 부재 형상의 충전물로 하는 방법을 들 수 있다. 또한, 시트는 노치를 가지지만, 노치가 없는 부분에 의하여 이어져 있는 것이다.
계속하여, 시트 형상으로 성형된 비담배 식물 조성물에 노치를 넣는다. 노치는, 시트의 두께 방향으로, 시트를 관통하지 않는 깊이, 예를 들어 시트의 두께의 반분 정도의 깊이까지 형성한다. 노치의 형성은, 예를 들어 커터 등, 일례로서 회전날 방식의 로터리 커터를 이용하여 행할 수 있다.
덧붙여, 노치의 형성은, 비담배 식물 조성물을 시트 형상으로 성형하는 공정과 동시에 행하여도 무방하다.
도 (6A)는, 두께 방향으로 노치가 형성된, 비담배 식물 조성물의 시트의 일부를 도시하는 개략적인 사시도이다. 도 (6A)에 도시하는 예에 있어서는, 시트의 두께 방향은 Z축 방향에 평행한 방향이고, 시트에는, Z축 정방향 측의 표면으로부터, 두께 방향의 중앙 부근까지, 복수의 노치(F)가 형성되어 있다. 각 노치(F)는, Y축 방향으로 연재(延在)하고 있다.
도 (6B)에, 두께 방향으로 노치가 형성된, 비담배 식물 조성물의 시트의 개략적인 평면도를 도시한다. 도 (6B)에 도시하는 예에 있어서는, Y축 방향을 따르는 길이 약 12mm의 복수의 노치(F)가, X축 방향을 따라 단부를 서로 인접시키는 태양으로, Z축 정방향 측의 표면으로부터 형성되어 있다.
실시예에 의한 전자 담배용 충전물은, 예를 들어 도 (6B)에 도시하는 점선 및 일점쇄선을 따라, 비담배 식물 조성물의 시트를 절단하는 것으로 얻을 수 있다. 절단에는 커터 등, 일례로서 회전날 방식의 로터리 커터를 사용한다.
도 (6C)는, 실시예에 의한 전자 담배용 충전물을 도시하는 개략적인 평면도이다. 도 (6C)에 도시하는 전자 담배용 충전물은, Z축 방향을 따르는 길이 즉 두께가 약 0.3mm의 시트이고, X축 방향을 따르는 길이가 약 75mm, Y축 방향을 따르는 길이가 약 12mm의 대략 직사각형의 평면 형상을 가진다. 실시예에 의한 전자 담배용 충전물은, Z축 정방향 측의 표면으로부터 두께 방향으로, 깊이가 약 0.15mm인 복수의 노치(F)를 구비한다. 각 노치(F)는, 직사각형 형상의 전자 담배용 충전물의 일방의 장변(長邊) 즉 X축 방향을 따르는 변으로부터, 단변(短邊)의 연재 방향 즉 Y축 방향으로 약 6mm의 길이로 형성되어 있다. 복수의 노치(F)는, X축 방향으로 일정한 간격을 두고 배치되어 있다.
덧붙여, 전자 담배용 충전물의 형상이나 사이즈는 여러 가지로 변경 가능하다. 예를 들어, 단변에 대하여 장변이 2배 ~ 20배 정도가 되는 직사각형의 평면 형상으로 할 수 있다.
도 (6D) ~ 도 (6J)에, 변형예에 의한 전자 담배용 충전물의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 (6D)에 도시하는 예는, 각 노치(F)가, 직사각형 형상의 전자 담배용 충전물의 일방의 장변으로부터 타방의 장변까지, Y축 방향을 따라 형성되어 있는 점에서, 도 (6C)에 도시하는 실시예와 다르다.
도 (6E)에 도시하는 예는, 비담배 식물 조성물 시트의 X축 부방향 측의 반분 영역에 있어서는, 각 노치(F)는, 일방의 장변 즉 Y축 정방향 측의 장변으로부터, Y축 부방향으로 약 6mm의 길이로 형성되어 있고, X축 정방향 측의 반분 영역에 있어서는, 각 노치(F)는, 타방의 장변 즉 Y축 부방향 측의 장변으로부터, Y축 정방향으로 약 6mm의 길이로 형성되어 있는 점에서, 도 (6C)에 도시하는 실시예와 다르다.
도 (6F)에 도시하는 예는, 일방의 장변 즉 Y축 정방향 측의 장변으로부터, Y축 부방향으로 약 6mm의 길이로 형성된 노치(F)와, 타방의 장변 즉 Y축 부방향 측의 장변으로부터, Y축 정방향으로 약 6mm의 길이로 형성된 노치(F)가, X축 방향으로 번갈아 배치된 전자 담배용 충전물이다.
도 (6G)에 도시하는 예는, Y축 방향을 따르는 노치(F)가, X축 방향과 Y축 방향의 쌍방에 교차하는 경사 방향을 따라 배치된 전자 담배용 충전물이다.
도 (6H)에 도시하는 예는, 도 (6C) ~ 도 (6G)에 도시하는 예와는 달리, Y축 방향에 평행이 아니고, 경사 방향을 따라 형성된 노치(F)를 구비하는 전자 담배용 충전물이다. 덧붙여, 각 노치(F)의 Y축 방향 성분의 길이는 X축 방향 성분의 길이보다 길다.
도 (6C) ~ 도 (6H)에 도시하는 예에 있어서의 노치(F)는, Z축 정방향 측의 표면으로부터 두께 방향으로 형성되어 있지만, Z축 부방향 측의 면(이면(裏面))으로부터 두께 방향으로 형성되어 있어도 무방하다.
도 (6I) 및 도 (6J)에, Z축 정방향 측 및 Z축 부방향 측의 쌍방의 면으로부터 노치(F)가 형성되어 있는 예를 도시한다. 양 도면에는, Z축 정방향 측으로부터 형성된 노치(F)를 실선으로, Z축 부방향 측으로부터 형성된 노치(F)를 점선으로 도시하였다.
도 (6I)에 도시하는 예에 있어서는, 일방의 장변 즉 Y축 정방향 측의 장변으로부터 연장되는 노치(F)는 Z축 정방향 측의 면으로부터 형성되고, 타방의 장변 즉 Y축 부방향 측의 장변으로부터 연장되는 노치(F)는 Z축 부방향 측의 면으로부터 형성되어 있다. 타방의 장변으로부터 연장되는 노치(F)가 Z축 부방향 측(세로축에 관하여 하측(下側))의 면으로부터 형성되는 점에서, 도 (6F)에 도시하는 예와 상위하다.
도 (6J)에는, Z축 정방향 측으로부터 경사 방향으로 형성된 노치(F)와, Z축 부방향 측으로부터 경사 방향으로 형성된 노치(F)가, 평면으로부터 볼 때에 있어서, 교차하는 예를 도시하였다. 도 (6J)에 도시하는 예에 있어서도, 각 노치(F)의 Y축 방향 성분의 길이는 X축 방향 성분의 길이보다 길다.
도 7을 참조하여, 스텝 S104의 전자 담배 카트리지를 제조하는 공정에 관하여 설명한다. 도 7에는, 이상과 같이 형성된 에어로졸 형성 기재(110), 이송 부재(130), 마우스피스(140)와 이하에 예시된 지지 요소(300)를, 에어로졸 형성 기재(110), 지지 요소(300), 이송 부재(130), 마우스피스(140)의 순으로 인접시키고, 담배지 등의 포장 시트(150)로 말고 로드를 형성하는 모습을 도시한다. 이 때, 지지 요소의 측부(160)에는 약간의 접착제를 시공하고 있는, 전자 담배 카트리지(100)이다. 또한, 에어로졸 형성 기재(110)의 측부에 접착제를 시공하고, 포장 시트(150)와 고정하는 것도 무방하다.
전자 담배 카트리지를 제조할 때에는, 예를 들어 도 (6B)의 점선을 따라, Y축 방향으로 비담배 식물 조성물의 시트를 절단하고, 절단된 시트를 단수 매 또는 복수 매, 포장 부재인 담배지로 말아, 일례로서 외경(外徑) 약 6.9mm이고, Y축 방향으로 긴 권물을 제작한다. 그리고 이 권물을, 커터로 12mm의 길이로 절단하고, 에어로졸 형성 기재(110)를 얻는다. 권물의 절단은, 도 (6B)의 일점쇄선을 따라 행한다.
에어로졸 형성 기재(110)는, 예를 들어 도 (6C)에 도시하는 실시예에 의한 전자 담배용 충전물, 구체적으로는, 직사각형의 단변이 12mm이고, 단변의 연재 방향과 평행한 방향으로 노치(F)가 형성되어 있는 비담배 식물 조성물의 시트가, 원통상으로 된 포장 부재의 내부에 배치된 것이다. 포장 부재의 내부에 있어서는, 예를 들어 도 (6C)에 도시하는 전자 담배용 충전물이, 길이 12mm의 에어로졸 형성 기재(110)의 긴쪽 방향의 일단으로부터 타단까지 배치되어 있다. 전자 담배용 충전물의 직사각형의 단변의 연재 방향은, 예를 들어 에어로졸 형성 기재(110)의 긴쪽 방향과 대략 평행이다.
덧붙여, 직사각형의 단변이 12mm 미만인 전자 담배용 충전물의 시트를, 에어로졸 형성 기재(110)의 긴쪽 방향에 인접하여 배치하거나, 또는 일부 중첩하여 배치하는 등 하여 에어로졸 형성 기재(110)를 형성할 수도 있다.
에어로졸 형성 기재(110)의 질량은 예를 들어 0.29g 정도이고, 에어로졸 형성 기재(110)의 용적에 대한 전자 담배용 충전물의 체적 충전율은, 0.60 정도이다. 전자 담배용 충전물의 충전율은, 유저에 주는 방향(芳香)의 강한 정도나 유저의 흡인하기 쉬운 정도 등을 고려하여 결정할 수 있다. 에어로졸 형성 기재(110)의 용적에 대한 전자 담배용 충전물의 체적 충전율은, 0.55 이상 0.65 이하인 것이 바람직하다.
에어로졸 형성 기재(110)에 더하여, 지지 요소(300), 이송 부재(130), 및, 마우스피스(140)를 준비한다. 그리고 이것들 4개의 요소를 이 순으로 일 방향을 따라 인접 배치하고, 담배지 등의 포장 시트(150)로 말아 전자 담배 카트리지를 제조한다. 이 때, 에어로졸 형성 기재(110)는, 전자 담배용 충전물의 노치(F)가 형성되어 있는 일방의 장변 측이 전자 담배 카트리지의 단부 측 즉 지지 요소(300)와는 반대 측이 되도록 배치된다. 또한, 지지 요소(300)의 측면에는 약간의 접착제를 배치하여 둔다. 덧붙여, 미리 원통형으로 형성한 포장 시트(150) 중에 4개의 요소를 순서대로 삽입하여도 무방하다.
이렇게 하여, 실시예에 의한 전자 담배 카트리지가 제조된다.
도 6a ~ 도 6d에 도시하는 실시예에 의한 전자 담배용 충전물은 시트 형상이고, 시트의 두께 방향으로, 시트를 관통하지 않는 깊이까지 노치(F)가 형성되어 있다.
실시예에 의한 전자 담배 카트리지(100)의 에어로졸 형성 기재(110)는, 실시예에 의한 전자 담배용 충전물을 이용하여 형성된다. 실시예에 의한 전자 담배 카트리지(100)에 있어서는, 전자 담배 카트리지(100)의 긴쪽 방향 즉 에어로졸 형성 기재(110)의 긴쪽 방향과, 전자 담배용 충전물에 형성된 노치(F)의 연재 방향은, 예를 들어 대략 평행이다.
또한, 실시예에 의한 전자 담배 카트리지(100)에 있어서는, 전자 담배용 충전물의 노치(F)가 형성되어 있는 변 측이 전자 담배 카트리지(100)의 상류 측(10), 즉 전자 담배 카트리지(100)가 전자 담배 본체(200)에 장착되어 사용될 때, 가열 요소(211)가 삽입되는 측에 배치되도록, 에어로졸 형성 기재(110)가 배설되어 있다.
이 때문에, 실시예에 의한 전자 담배 카트리지(100)를 전자 담배 본체(200)에 장착할 때, 가열 요소(211)를 에어로졸 형성 기재(110) 내에 순조롭게 도입할 수 있다.
또한, 에어로졸 형성 기재(110)에서 발생한 에어로졸이 마우스피스(140) 방향으로 흐르기 쉬워진다.
실시예에 의한 전자 담배용 충전물 및 전자 담배 카트리지는 고품질의 전자 담배용 충전물 및 전자 담배 카트리지이다.
덧붙여, 도 (6H) 및 도 (6J)에 도시하는 변형예에 의한 전자 담배용 충전물, 즉 경사 방향으로, Y축 방향 성분의 길이가 X축 방향 성분의 길이보다 긴 노치(F)가 형성되어 있는 전자 담배용 충전물을 이용하여 전자 담배 카트리지(100)를 구성하는 경우, 예를 들어 전자 담배용 충전물에 있어서의 Y축 방향이, 전자 담배 카트리지(100)의 긴쪽 방향과 평행이 되도록, 에어로졸 형성 기재(110)의 제작 및 전자 담배 카트리지(100)의 제조를 행한다.
변형예에 의한 전자 담배용 충전물을 이용하여 제조한 전자 담배 카트리지(100)에 있어서도, 가열 요소(211)는 에어로졸 형성 기재(110) 내에 순조롭게 도입된다.
덧붙여, 전자 담배 카트리지(100)에 있어서, 전자 담배용 충전물은, 노치(F)의 카트리지 긴쪽 방향 성분의 길이가, 당해 긴쪽 방향에 수직인 면내 방향 성분의 길이보다도 길어지도록 배치되면 된다.
이상, 실시예 등을 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이것들로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 실시예 등에 있어서는, 노치(F)를 직선상(直線狀)으로 형성하였지만, 곡선상(曲線狀)으로 형성하여도 무방하다. 실시예 등과 마찬가지로, 노치(F)의 Y축 방향 성분의 길이를 X축 방향 성분의 길이보다 길게 한다.
또한, 실시예에 의한 전자 담배 카트리지(100)에 있어서, 에어로졸 형성 기재(110)의 상류 측(10)에 덮개를 배치하여도 무방하다. 이것에 의하여, 전자 담배용 충전물의 방향(芳香)의 산일을 억제할 수 있는 것과 함께, 예를 들어 전자 담배 카트리지(100)를 수송할 때, 전자 담배용 충전물이 전자 담배 카트리지(100)로부터 탈락하는 것을 방지 가능하다.
덮개는, 필터, 종이, 스펀지 등으로 형성하는 것이 가능하다. 덧붙여, 예를 들어 덮개에 단수 개 또는 복수 개의 노치를 넣는 것으로 가열 요소(211)의 삽입을 용이하게 할 수 있다. 가열 요소(211)가 삽입되는 장소에, 원 또는 다각형 등의 유도 구멍을 설치하여도 무방하다.
나아가, 실시예에 의한 전자 담배 카트리지(100)에 있어서, 에어로졸 형성 기재(110)와 지지 요소(300)의 사이에 격벽(隔壁) 부재를 설치할 수도 있다. 격벽 부재는, 예를 들어 통기성이 좋은 필터, 종이 등으로 형성 가능하다. 가열 요소(211)가 삽입되었을 때에는 파괴되는 것이 바람직하다. 격벽 부재를 설치하는 것으로, 전자 담배 카트리지(100)의 수송 시 등에, 전자 담배용 충전물이 전자 담배 카트리지(100) 내에서 이동하는 것을 방지 가능하다.
덧붙여, 실시예에 의한 전자 담배 카트리지(100)는, 가열 요소를 가지지 않는 전자 담배 본체에 장착되어 사용될 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 전자 담배 카트리지의 사용예를 상세하게 설명한다.
전자 담배 카트리지(100)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 봉상 또는 원통 형상의 외관을 하고 있다. 전자 담배 카트리지(100)의 내부는, 일단에 에어로졸 형성 기재(110)가 설치되고, 타단의 마우스피스(140)를 향하여, 지지 요소(300), 이송 부재(130)가, 이 순서로 배치되어 있다. 그리고, 도 2, 도 7에 도시하는 바와 같이, 이것들이 포장 시트(150)에 의하여 포장되어 있다.
에어로졸 형성 기재(110)는, 전자 담배용 충전물을 가진다. 에어로졸 형성 기재(110)는, 가열에 의하여 충전물의 바탕이 된 식물이 가지는 방향(芳香) 성분을 포함하는 에어로졸을 발생한다.
에어로졸 형성 기재(110)로서의 충전물은, 시트를 말거나, 접거나 하는 형태로 사용된다. 시트를 집합시킬 때에, 말려 들게 하거나, 접어 넣거나 혹은, 압축 또는 수축시킨 상태는, 말거나, 접거나 하는 형태에 포함된다. 상기 시트는, 주름 잡기, 구김살 내기 등의 처리가 된 것인 것도 바람직하다.
지지 요소(300)는, 에어로졸 형성 기재(110)를 지지한다. 지지 요소(300)는, 에어로졸 형성 기재(110)에 인접하여 배치되고, 중심부 또는 측부에 기류의 통과 구멍이나 노치 등을 가져, 에어로졸 형성 기재(110)로부터 발생한 에어로졸을 마우스피스(140) 방향으로 흘릴 수 있다.
마우스피스(140)는, 이송 부재(130)에 인접하고, 전자 담배 카트리지(100)의 하류 측(20)에 배치된다. 마우스피스(140)는, 미립자를 제거하는 필터로서, 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트 필터를 포함하고 있어도 무방하다. 마우스피스(140)의 필터를 통과한 향기 성분은, 유저에 의하여 흡인된다.
이송 부재(130)의 유무를 비교하면, 이송 부재(130)를 넣지 않은 쪽이 통기성은 좋고, 발생한 방향(芳香) 성분을 흡인하기 쉽다. 한편, 이송 부재(130)를 넣고, 발생한 에어로졸을 차게 할 수 있는 기능을 추가하는 것도 바람직하다. 이송 부재(130)를 추가하는 대신에, 마우스피스를 연장하여, 지지 요소(300)에 인접 혹은 접하는 구성으로 하는 것도 바람직하다. 마우스피스에 사용하는 필터에 냉각의 기능을 겸하게 할 수 있고, 부품 점수를 줄일 수 있기 때문이다. 이송 부재(130)로서는, 중공의 관상 부재를 이용하고, 전자 담배 카트리지 긴쪽 방향으로, 권축된 폴리머 시트를 만 것 등을 사용할 수 있다.
도 8(1)은, 에어로졸 형성 기재(110)와 지지 요소(300)가 접촉하는 구성을 도시하고 있고, 안정적으로 에어로졸 형성 기재(110)를 지지할 수 있기 때문에 바람직한 형태이다. 또한, 구성이 단순한기 때문에 제조상의 이점도 크다.
도 8(2)는, 에어로졸 형성 기재(110)와 지지 요소(300)의 사이에 격벽 부재(180)를 설치하고, 격벽 부재(180)를 통하여 접하는 것과 같은 구성으로 하는 것이다. 격벽 부재(180)는, 예를 들어, 통기성이 좋은, 필터, 종이 등을 들 수 있고 가열 요소(211)가 삽입되었을 때에는 파괴하는 것과 같은 것이 바람직하다. 이와 같은 격벽 부재를 설치하면 수송 시 등의 물류에서의 영향으로 에어로졸 형성 기재(110)가 전자 담배 카트리지 내에서 이동하여 버리는 것을 피하는 것에 효과가 있다.
도 8(3)은, 에어로졸 형성 기재(110)의 가열 요소(211)가 삽입되는 측에 덮개(170)를 하는 구성도 바람직하다. 이와 같이 하면, 에어로졸 형성 기재(110)의 방향(芳香)의 산일의 방지에 효과가 있다. 나아가, 수송 시 등의 물류에서의 영향으로 에어로졸 형성 기재(110)가 전자 담배 카트리지로부터 외측으로 탈락하는 것을 피할 수 있다고 하는 효과가 있다. 덮개(170)의 재질로서는, 필터, 종이, 스펀지 등을 들 수 있다. 덧붙여, 가열 요소가 삽입되는 경우는, 덮개(170)에 1개 또는 그 이상의 노치를 넣는 것, 혹은, 가열 요소가 삽입되는 장소에, 원 또는 다각형의 유도 구멍을 설치하는 것도 바람직한 형태이다.
전자 담배 카트리지로서 바람직한 구체적인 하나의 형태로서는, 이하이다.
에어로졸 형성 기재(110)에 있어서는, 충전물을 담배지 등으로 포장한 대략 원통 형상이고, 상기 대략 원통의 저면(底面) 혹은 상면(上面)의 직경이, 6.5mm 이상 7.5mm 이하이고, 상기 대략 원통의 높이가 10.0mm 이상 15.0mm 이하이고 바람직하게는, 11.0mm 이상 13.0mm 이하이다.
나아가, 충전물이 봉상 또는 단책상(短冊狀)이고, 상기 전자 담배 카트리지의 긴쪽 방향을 따라 충전되어 있고, 또한, 충전물의 길이가 상기 대략 원통의 높이와 대략 동일한 것이 바람직하다. 즉, 10.0mm 이상 15.0mm 이하이고, 11.0mm 이상 13.0mm 이하인 것이 바람직하다.
또한, 지지 요소(300)에 있어서는, 외경은 상기 에어로졸 형성 기재(110)의 대략 원통의 저면 혹은 상면의 직경과 거의 동일한 것이 바람직하다. 또한, 그 길이는, 9.0mm 이상 11.0mm 이하이다.
또한, 마우스피스(140)는, 길이가 20.0mm를 넘고, 바람직하게는 21.0mm 이상이고, 25.0mm 이하인 것이 바람직하다.
나아가, 에어로졸 형성 기재의 체적 충전율이, 0.55 이상 0.65 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 이용되는, 에어로졸 형성 기재로서 이용되는 비담배 식물로서는, 이하이다.
원료가 되는 비담배 식물에 관하여 설명한다. 본 실시 형태에서도 사용할 수 있는 비담배 식물은, 담배 이외의 식물이면 특별히 제한은 없다. 식물의 사용 부위로서는, 예를 들어, 뿌리(인근(鱗根)(인경(鱗莖)), 괴근(塊根)(고구마류), 구근(球根) 등을 포함한다), 줄기, 괴경(塊莖), 껍질(경피(莖皮), 수피 등을 포함한다), 잎, 꽃(화변(花弁), 자예(
), 웅예(
) 등을 포함한다), 수목의 줄기나 가지 등 여러 부위를 사용할 수 있다.
인경로서는, 양파, 석산, 튤립, 히아신스, 마늘, 염교, 백합, 구경(球莖)으로서는, 크로커스, 글라디올러스, 프리지어, 붓꽃, 토란, 곤약, 괴경으로서는, 곤약, 시클라멘, 아네모네, 베고니아, 초석잠, 감자, 아피오스(호도이모, 근경(根莖)으로서는, 칸나, 연꽃(연근), 생강, 괴근으로서는, 달리아, 고구마, 카사바, 뚱딴지, 근상체로서는, 참마속(참마, 일본 원산종 참마, 외래종 참마 등의 얌류), 그 외로서 순무, 우엉, 당근, 무, 칡을 들 수 있다. 줄기로서는, 아스파라거스, 죽순, 땅두릅, 무, 야콘을 들 수 있다.
상기 고구마류 혹은 이하에 드는 식물에는, 탄수화물이 함유되고, 충전물(111)의 적어도 일부의 재료로서 바람직하게 이용된다. 예를 들어, 전분으로서는, 콘스타치(옥수수), 마령서(馬鈴薯) 전분(감자), 감저(甘蔗) 전분(고구마), 타피오카 전분(타피오카) 등이 있고, 증점제, 안정제 등으로서 사용된 예가 있다. 이들의 전분은, 가교에 의하여 내산성 향상, 내열성 향상, 내셰어(share)성 향상 등, 에스테르화, 에테르화에 의하여 보존 안정성 향상, 호화(糊化) 촉진 등, 산화에 의하여 투명성 향상, 필름성 향상, 보존 안정성 향상 등을 도모하는 것으로 가능하다.
식물 종자로부터는 타마린드 시드검, 구아검, 메뚜기콩검, 수액으로부터는 아라비아 고무, 카라야검, 과실로부터는 펙틴, 그 외의 식물로부터는, 셀룰로오스, 아가로오스를 주성분으로 하는 곤약만난, 대두 다당류를 얻을 수 있다. 나아가, 양이온화 구아검과 같이 변성하여 사용할 수 있다.
해조로부터는, 카파 카라기난, 이오타 카라기난, 람다 카라기난의 3타입으로 분류되는 카라기난, 한천, 알긴산을 얻을 수 있고, 카라기난 금속염, 알긴산Na 등의 염으로서도 이용된다.
구체예를 들면, 예를 들어 허브(herb)나 스파이스로서 사용되고 있는 식물로서는, 치자나무의 열매, 캐퍼라임의 잎, 양하, 쑥, 고추냉이, 아요완 시드, 아니스, 알팔파, 에키나시아, 에샬롯, 에스트라곤, 에버라스팅 플라워, 엘더, 올스파이스, 이리스근, 오레가노, 오렌지 필, 오렌지 플라워, 오렌지 리프, 카옌 칠리 페퍼(카이엔 칠리 페퍼), 저먼 카모마일, 로만 카모마일, 카더멈, 커리 리프, 갈릭(마늘), 캣닢, 캐러웨이, 캐러웨이 시드, 금목서, 커민, 커민 시드, 클로브, 그린 카더멈, 그린페퍼, 콘플라워, 사프란, 시더, 시나몬, 재스민, 주니퍼베리, 졸로키아, 진저(생강), 스타 아니스, 스피어민트, 수맥(sumac), 세이지, 세이보리(세이버리), 셀러리, 셀러리 시드, 터메릭(심황), 타임, 타마린드, 타라곤, 처빌(세르퓌유), 차이브, 딜, 딜 시드, 토마토(드라이 토마토), 통카콩, 말린 고수, 너트맥, 히비스커스, 하바네로, 할라페뇨, 버즈아이, 바질, 바닐라, 고수(코리앤더), 파슬리, 파프리카, 히솝, 피망 데스플레트, 핑크페퍼, 페뉴그릭 시드, 펜넬, 브라운 머스터드, 블랙 카더멈, 블랙 커민, 블랙페퍼, 베티버, 페니로열, 페퍼민트(박하), 호스래디시, 화이트페퍼, 화이트 머스터드, 포피 시드, 포르치니, 마저럼, 머스터드 시드, 멜레구에타, 마리골드, 블루 멜로우, 메이스, 야로우 플라워, 유칼립투스, 라벤더, 리코리스, 린덴, 레드클로버, 레드페퍼, 레몬그라스, 레몬버베나, 레몬밤, 레몬 필, 로즈(장미), 로즈버드(퍼플), 로즈힙, 로즈페탈, 로즈메리, 로즈레드, 로렐(로리에), 롱페퍼, 참깨(생참깨, 볶음참깨), 황금 고추, 화초(花椒)(화자오), 산타카, 산초, 고추, 유자 등을 사용할 수 있다. 또한, 믹스 스파이스(예를 들어, 오향분, 가람 마살라, 라스 엘 하누트, 바리굴, 치킨커리 마살라, 탄두리 마살라, 카트르 에피스, 에르브·드·프로방스)나, 포푸리 등으로 하여 사용되고 있는 여러 식물의 혼합물을 사용할 수 있다.
또한, 예를 들어, 복숭아, 블루베리, 레몬, 오렌지, 사과, 바나나, 파인애플, 망고, 포도, 금귤, 멜론, 매실, 아몬드, 카카오, 커피콩, 땅콩, 해바라기, 올리브, 호두, 그 외 견과류 등의 식용 과실(과육 부분)이나 종자를 사용할 수 있다.
또한, 차류를 사용할 수 있다. 차류는 차가 되는 식물이 다를 뿐만 아니라, 같은 식물이어도 가공 방법에 의하여 다른 차가 된다. 구체적으로는, 예를 들어, 일본차, 홍차, 명일엽차, 감차, 돌외차, 알로에차, 은행엽차, 우롱차, 심황차, 참가시나무차, 가시오갈피차, 질경이차, 긴병꽃풀차, 감잎차, 카밀레차, 카모마일차, 차풀차, 모과차, 국화차, 김네마차, 구아버차, 구기자차, 뽕잎차, 검은콩차, 이질풀차, 현미차, 우엉차, 컴프리차, 다시마차, 벚꽃차, 사프란차, 표고버섯차, 자소차, 재스민차, 생강차, 쇠뜨기차, 석창포차, 쓴풀차, 메밀차, 두릅나무차, 민들레차, 첨차(
), 어성초차, 두충차, 작두콩차, 딱총나무차, 광나무차, 율무차, 결명자차, 비파잎차, 보이차, 홍화차, 송엽차, 마테차, 보리차, 안약나무차, 쑥차, 유칼립투스차, 나한과차, 루이보스차, 여주차 등을 들 수 있다. 이것들 차에 관하여는 음용 후의 차 찌꺼기를 사용하여도 무방하다. 차 찌꺼기 등을 사용하면 고가의 차 등을 재이용하여 유효 활용할 수 있다.
상기에, 사용할 수 있는 식물의 구체예로서, 다시마를 들었지만, 그 외에도 식물로서, 참갈파래, 파래, 괭생이모자반, 참김, 대황, 돌김(석태), 석묵, 강리, 개다시마, 감태, 다시마 가근, 바다포도, 검둥감태, 다시마, 방사무늬돌김, 덜스, 치시마 김, 곰피, 우뭇가사리, 토로로 다시마, 네코아시 다시마속, 김(해태), 미역쇠, 톳, 참홑파래, 넓곽, 청각채, 창자파래, 참다시마, 미역귀, 큰실말, 미역도 당연히 사용할 수 있다.
상기에, 사용할 수 있는 식물의 구체예로서, 현미를 들었지만, 쌀의 다른 품종으로서, 인디카종(인도형, 대륙형, 장립종), 글라베리마종(아프리카벼), 사티바종(아시아벼), 자바니카종(자바형, 열대 도서(島嶼)형, 대립종), 자포니카종(일본형, 온대 도서형, 단립종), 네리카(아시아벼와 아프리카벼의 종간 잡종)도 당연히 사용할 수 있고, 가루 혹은 쌀겨로서도 사용할 수 있다.
나아가, 사용할 수 있는 식물의 구체예로서, 보리를 들었지만, 맥류의 다른 예로서, 조, 연맥(귀리의 재배 품종, 오트라고도 함), 보리(대맥), 메귀리, 기장, 코도라(코도 밀렛), 밀(소맥), 손가락조, 테프, 진주조, 쌀보리(대맥의 변종), 율무(종자가 아니라 과실이다), 피, 포니오, 줄, 찰보리(대맥의 찰 종류), 수수(다카키비(高黍), 고량, 소르검), 옥수수, 호밀(라이보리)도 당연히 사용할 수 있다.
나아가, 사용할 수 있는 식물의 구체예로서, 검은콩을 들었지만, 숙곡류(콩과)로서의 다른 예는, 팥, 로우커스트 콩, 강낭콩, 풀완두(영어: Lathyrus sativus), 검은녹두, 무지개콩, 날개콩, 지오카르파땅콩, 잠두, 대두, 예팥, 선작두콩, 타마린드, 테파리콩, 작두콩, 벨벳콩(영어: Mucuna pruriens), 밤바라 땅콩, 병아리콩, 까치콩, 적화강낭콩, 말콩(영어: Macrotyloma uniflorum), 나방콩, 리마콩, 땅콩, 녹두, 루피너스, 렌즈콩(편두)도 당연히 사용할 수 있다.
나아가, 사용할 수 있는 식물의 구체예로서, 메밀을 들었지만 그 외의 식물의 예로서, 아마란스(아마란서스, 센닌코쿠(仙人穀)), 퀴노아, 타타리메밀도 당연히 이용할 수 있다.
나아가, 사용할 수 있는 식물의 구체예로서, 표고버섯을 들었지만, 버섯류로서는, 송이버섯, 표고버섯, 나팔버섯, 만가닥버섯, 송로, 양송이, 주름버섯을 들 수 있다.
또한, 사탕수수(당밀을 짜고 남은 찌꺼기여도 무방하다), 첨채(비트), 노송나무, 소나무, 삼나무, 편백나무, 동백나무, 백단 등 방향(芳香)을 가지는 수목의 줄기나 가지, 이것들의 나무 껍질이나 잎, 뿌리 등도 사용할 수 있다. 양치류, 이끼류 등도 비담배 식물로서 사용하는 것이 가능하다. 식물로서 또한, 예를 들어, 일본술, 와인 등의 발효주를 제조할 때의 부산물이나 짜고 남은 찌꺼기(술지게미, 포도를 짜고 남은 찌꺼기(포도의 껍질이나 종자, 과축(果軸) 등으로 이루어진다)) 등도 사용할 수 있다. 나아가서는, 상술한 여러 식물을 혼합하여 사용하여도 무방하다. 물론, 여기에 든 이외의 식물을 사용할 수도 있다.
나아가, 한방약으로서 알려져 있는 것도 바람직하게 이용된다. 예를 들어, 이하이다. 남초(藍草), 천근(
), 예덕나무(赤目柏), 아선약(阿仙藥), 안식향(安息香), 위령선(威靈仙), 인진호(茵蔯蒿), 회향(茴香), 심황(터메릭), 오매(烏梅), 오약(烏藥), 참가시나무잎(裏白柏), 우바우르시, 영실(營實), 연호색(延胡索), 연명초(延命草), 황기(黃耆), 황금(黃芩), 황정(黃精), 황백(黃柏), 황련(黃連), 앵피(櫻皮), 고추나물(弟切草), 원지(遠志), 괴화(槐花), 해백(
), 하고초(夏枯草), 가자(訶子), 하수오(何首烏), 아출(莪朮), 곽향(
), 갈근(葛根), 카밀레, 괄루근(瓜呂根), 괄루인(瓜呂仁), 건강(乾姜), 감초(甘草), 관동화(款冬花), 애엽(艾葉), 길경(桔梗), 기구자(枳具子), 기각(枳殼), 기실(枳實), 국화(菊花), 귤피(橘皮), 강활(羌活), 행인(杏仁), 금귤(金柑), 금은화(金銀花), 금전초(金錢草), 구기자(枸杞子), 구기엽(枸杞葉), 고삼(苦蔘), 호두(胡桃), 고련피(
), 조장나무(黑文字), 구맥(瞿麥), 형개(荊芥), 계피(桂皮), 결명자(決明子), 견우자(牽牛子), 현삼(玄蔘), 교이(膠飴), 홍화(紅花), 합환피(合歡皮), 강향(降香), 향고(香鼓), 향수(香需), 홍삼(紅蔘), 향부자(香附子), 갱미(粳米), 후박(厚朴), 고본(藁本), 오가피(五加皮), 우슬(牛膝), 오수유(吳茱萸), 호장근(虎杖根), 우방자(牛蒡子), 오미자(五味子), 시호(柴胡), 세신(細辛), 사프란, 산귀래(山歸來), 산사자(山査子), 산치자(山梔子), 산수유(山茱萸), 산두근(山豆根), 산조인(酸棗仁), 산초(山椒), 삼릉(三稜), 산약(山藥), 지황(地黃), 자완(紫苑), 지골피(地骨皮), 자근(紫根), 자소자(紫蘇子), 자소엽(紫蘇葉), 질려자(疾藜子), 시체(
), 지부자(地膚子), 작약(芍藥), 사상자(蛇床子), 사삼(沙蔘), 차전자(車前子), 차전초(車前草), 축사(縮砂), 십약(十藥), 생강(生姜), 종려나무 열매(棕櫚實), 종려엽(棕櫚葉), 승마(升麻), 소맥(小麥), 창포근(菖蒲根), 신이(辛夷), 여정자(女貞子), 진피(秦皮), 신국(神麴), 진교(
), 충울자(充蔚子), 초목(椒目), 청피(靑皮), 석창근(石菖根), 석류 열매 껍질(石榴實皮), 석곡(石斛), 천궁(川弓), 전호(前胡), 천골(川骨), 선복화(旋覆花), 접골목(接骨木), 초과(草果), 조각자(
), 상기생(桑寄生), 창이자(蒼耳子), 창출(蒼朮), 측백엽(側柏葉), 속단(續斷), 상백피(桑白皮), 소목(蘇木), 소엽(蘇葉), 조협(
), 대황(大黃), 대조(大棗), 대복피(大腹皮), 택사(澤瀉), 단삼(丹蔘), 죽여(竹如), 죽절인삼(竹節人蔘), 죽엽(竹葉), 지모(知母), 지유(地楡), 정자(丁子), 조구등(釣藤鉤), 진피(陳皮), 천남성(天南星), 천마(天麻), 천문동(天門冬), 동과자(冬瓜子), 당귀(當歸), 아주까리(唐胡麻), 당삼(黨蔘), 등심초(燈芯草), 도인(桃仁), 등피(橙皮), 토사자(兎絲子), 칠엽수 열매(
), 두충(杜沖), 독활(獨活), 토과근(土瓜根), 육종용(肉從容), 육두구, 인동(忍冬), 인삼(人蔘), 패모(貝母), 맥아(麥芽), 백자인(柏子仁), 백편두(白扁豆), 맥문동(麥門冬), 파호지(破胡紙), 박하(薄荷), 번석류(蕃果), 반하(半夏), 반비(反鼻), 판람근(板藍根), 반지련(半枝連), 백합근(百合根), 백지(白芷), 백화사설초(白花蛇舌草), 백부근(百部根), 백출(白朮), 빈랑자(
), 방이(防已), 모근(茅根), 방풍(防風), 포황(蒲黃), 포공영근(蒲公英根), 모란피(牡丹皮), 마황(麻黃), 마자인(麻子仁), 만형자(蔓荊子), 송지(松脂), 목통(木通), 모과(木瓜), 목향(木香), 몰약(沒藥), 목적(木賊), 사간(射干), 익지(益智), 야교등(夜交藤), 나한과(羅漢果), 난초(蘭草), 용안육(龍眼肉), 용담(龍膽), 양강(良姜), 영지(靈芝), 연교(連翹), 연전초(連錢草), 연육(蓮肉), 노근(蘆根).
나아가, 상기에 예시한 비담배 식물의 추출물, 소위 진액도 사용할 수 있는, 추출물의 형태로서는, 액체, 물엿 형상, 분말, 과립, 용액 등을 들 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에서 작성한 전자 담배 카트리지를 도 1이 드는 바와 같은 전자 담배 본체로 평가를 한다. 사용하는 전자 담배 본체의 개략을 설명한다.
가열 요소(211)는, 폭 4.5mm, 선단까지의 길이 12mm, 두께는 0.4mm이다. 삽입부(210)의 내경은, 7mm이고, 전자 담배 카트리지의 외형에 거의 동일하다. 상기 가열 요소(211)는, 전자 담배 본체(200) 내에 설치되어 있는 배터리(도시하지 않음)로부터 공급되는 전력에 의하여 발열하고, 대략 370℃가 된다. 그리고, 내장의 제어 시스템에 의하여, 14회의 흡인에 의하여 1개의 전자 담배 카트리지의 소비가 종료한다. 덧붙여, 본 실시예의 전자 담배 카트리지를 끼워 넣었을 때에, 전자 담배 본체의 하류 측으로부터 외측으로 나타나는 전자 담배 카트리지 부분은 대략 20mm이다.
(실시예 1)
셀룰로오스 섬유, 결합제, 홍차, 에어로졸 포머 및 풍미 첨가제를 슬러리로 하여, 금속판 상에 캐스트를 행하고, 캐스트한 슬러리를 건조하여, 시트를 작성하였다. 두께를 0.2mm로 하였다. 상기 얻어진 시트를, 세로 12mm, 가로 120mm로 재단을 하였다. 질량은 0.29g이었다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 세로 방향(Y 방향)의 3분의 2의 장소(A)로부터 디자인 커터로 간격 W 4mm 걸러, 3분의 2에 상당하는 세로 방향 길이 8mm의 노치(F)를 넣었다. 이것을 가로 방향(X 방향)으로 반복하여 노치(F)를 넣어 갔다.
전자 담배 카트리지로서는, 도 2 및 도 7에 도시하는 바와 같은 구성으로 한다. 에어로졸 형성 기재(110)는, 직경 7mm이고 높이 12mm의 원통상으로 한 포장 부재(151)에 충전물을 충전하여 형성된다. 또한, 지지 요소(300)로서, 그 중심에 관통 구멍을 가지는 중공상(中空狀) 관을 이용한다. 관의 저면의 직경은 7mm이고, 중공부를 형성하는 관통 구멍의 직경은, 3mm이고, 재질은 셀룰로오스 아세테이트이다. 지지 요소(300)는, 가열 요소(211)가 삽입되었을 경우에, 삽입하는 힘에 저항하여 에어로졸 형성 기재(110)를 지지하는 기능을 가지는 것과 함께, 발생한 에어로졸이 유저의 입에 닿도록 상류 측(10)으로부터 하류 측(20)으로 상기 에어로졸을 이끄는 기능으로서 관통 구멍을 가지고 있다.
이송 부재(130)로서는, 개더붙이의 폴리머 시트를 저면 직경 7mm이고, 높이를 18mm로 한 원기둥상이 되도록 종이로 만 것을 이용한다. 이송 부재(130)는, 발생한 에어로졸이 유저의 입에 닿도록 상류 측(10)으로부터 하류 측(20)으로 이끄는 기능을 가지는 것과 함께, 에어로졸의 온도를 적정하게 유지하는 기능을 가지고 있다.
마우스피스(140)로서는, 필터를 저면의 직경 7mm, 높이 7mm의 원기둥상이 되도록 종이로 만 것을 이용하였다. 이상을 도 2 및 도 7과 같이, 포장 시트(150)로 말고 담배 카트리지로 한다.
상기와 같이 노치(F)를 넣은 충전물(111)을 마는 것에 의하여 권물로 하고, 상기 포장 부재(151)에 충전물로서 충전하여, 에어로졸 형성 기재(110)로 하였다. 이와 같이 형성된 에어로졸 형성 기재(110)는, 시트와 시트의 간극(間隙)이 공기의 통로가 되어 있고, 상기 공기의 통로를 전자 담배 카트리지의 긴쪽 방향으로 형성하게 된다. 덧붙여, 충전할 때에는, 상기 충전물 측면에 접착제를 바르고 있기 때문에, 포장 부재(151)와 접착하고 있게 된다. 덧붙여, 노치(F)를 넣은 측을 상류 측(10)이 되도록 하여 충전되어 있다. 이상과 같이 하여, 전자 담배 카트리지를 얻었다.
덧붙여, 본 실시예의 경우, 일단부에 나타나는 시트의 단부 형상은, 장변 4mm이고, 단변 0.2mm의 대략 장방형(長方形)의 면이 변형하고, 약간 만곡한 상태가 되어 있다. 그렇지만, 도 10에 있는 것과 같이 각각의 일단부로부터 본 에어로졸 형성 기재의 중심부(B)로부터 주변부(C)를 향하여 관찰되는 상기 시트의 단부 형상의 면적이, 대략 동일한 것이 되어 있다고 하는 특징이 있다.
이와 같은 특징이 있으면, 가열 요소(211)를 삽입하였을 때에, 삽입의 방향에 관계없이 일정한 저항을 가져, 장착이 가능하게 된다. 또한, 가열에 의하여 발생한 에어로졸에 관하여도, 형성된 공기의 통로가 균일하기 때문에, 흡연감이 안정된 것이 되어 있다.
또한, 사용 후에 있어서의, 충전물의 일부의 탈락은 없고, 충전물의 탈락도 없었다.
(실시예 2)
실시예 1과 마찬가지의 노치를 넣은 충전물(111)을 준비하였다. 상기 노치(F)를 넣은 시트를 접고, 상기 포장 부재(151)에 충전하여, 충전물로 하였다. 이와 같이 형성된 충전물은, 시트와 시트의 간극이 공기의 통로가 되어 있고, 상기 공기의 통로를 전자 담배 카트리지의 긴쪽 방향으로 형성하게 된다. 덧붙여, 충전할 때에는, 충전물 측면에 접착제를 바르고 있기 때문에, 포장 부재(151)와 접착하고 있게 된다. 덧붙여, 노치를 넣은 측을 상류 측이 되도록 하여 충전되어 있다. 이상과 같이 하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여 전자 담배 카트리지를 얻었다.
덧붙여, 본 실시예의 경우, 일단부에 나타나는 시트의 단부 형상은, 장변 4mm이고, 단변 0.2mm의 대략 장방형의 면이 변형한 상태가 되어 있다. 그렇지만, 도 10에 있는 것과 같이, 각각의 일단부로부터 본 에어로졸 형성 기재의 중심부(B)로부터 주변부(C)를 향하여 관찰되는 시트의 단부 형상의 면적이, 거의 동일한 것이 되어 있다고 하는 특징이 있다.
이와 같은 특징이 있으면, 가열 요소(211)를 삽입하였을 때에, 삽입의 방향에 관계없이 일정한 저항을 가져, 장착이 가능하게 된다. 또한, 가열에 의하여 발생한 에어로졸에 관하여도, 형성된 공기의 통로가 균일하기 때문에, 흡연감이 안정된 것이 되어 있다.
또한, 사용 후에 있어서의, 충전물의 일부의 탈락은 없고, 충전물의 탈락도 없었다.
(실시예 3)
셀룰로오스 섬유, 결합제, 홍차, 에어로졸 포머 및 풍미 첨가제를 슬러리로 하여, 금속판 상에 캐스트를 행하고, 캐스트한 슬러리를 건조하여, 시트를 작성하였다. 두께를 0.2mm로 하였다. 재단한 시트를 마는 것에 의하여 권물로 하고, 상기 포장 부재(151)에 충전하여, 충전물로 하였다. 이와 같이 형성된 충전물은, 시트와 시트의 간극이 공기의 통로가 되어 있고, 상기 공기의 통로를 전자 담배 카트리지의 긴쪽 방향으로 형성하게 된다. 덧붙여, 충전할 때에는, 충전물 측면에 접착제를 바르고 있기 때문에, 포장 부재(151)와 접착하고 있게 된다.
그 후에, 일단으로부터 디자인 커터에 의하여 노치(D1, D2, D3)를 직경 방향으로 넣었다. 노치(D1, D2, D3)의 넣는 방식을 도 11에 도시하는 바와 같이, 직경 방향으로 3등배(等配)가 되도록 행하였다. 노치 깊이는 대략 8mm이다. 이상과 같이 하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여 전자 담배 카트리지를 얻었다.
덧붙여, 본 실시예의 경우, 각각의 일단부로부터 본 에어로졸 형성 기재의 중심부(B)로부터 주변부(C)를 향하여 관찰되는 시트의 단부 형상의 면적이, 소로부터 대가 되어 있다고 하는 특징이 있다. 이와 같은 구조에 있어서는, 가열 요소(211)를 삽입할 때에, 중심부의 저항이 작은 것에 본 구성 특유의 효과가 있다.
또한, 사용 후에 있어서의, 충전물의 일부의 탈락은 없고, 충전물의 탈락도 없었다.
(실시예 4)
셀룰로오스 섬유, 결합제, 홍차, 에어로졸 포머 및 풍미 첨가제를 슬러리로 하여, 금속판 상에 캐스트를 행하고, 캐스트한 슬러리를 건조하여, 시트를 작성하였다. 두께를 0.2mm로 하였다. 상기 얻어진 시트를, 세로 12mm, 가로 120mm로 재단을 하였다. 재단한 시트를 접고, 상기 포장 부재(151)에 충전하여, 충전물로 하였다. 이와 같이 형성된 충전물은, 시트와 시트의 간극이 공기의 통로가 되어 있고, 상기 공기의 통로를 전자 담배 카트리지의 긴쪽 방향으로 형성하게 된다. 덧붙여, 충전할 때에는, 충전물 측면에 접착제를 바르고 있기 때문에, 포장 부재(151)와 접착하고 있게 된다.
그 후에, 일단으로부터 커터에 의하여 노치를 넣었다. 노치는, 접은 충전물(111)의 능선에 대략 직각이 되도록, 도 12에 도시하는 바와 같이 3개소의 노치(G1, G2, G3)를 넣었다.
노치 깊이는 대략 8mm이다. 이상과 같이 하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여 전자 담배 카트리지를 얻었다.
또한, 사용 후에 있어서의, 충전물의 일부의 탈락은 없고, 충전물의 탈락도 없었다.
(실시예 5)
셀룰로오스 섬유, 결합제, 홍차, 에어로졸 포머 및 풍미 첨가제를 슬러리로 하여, 금속판 상에 캐스트를 행하고, 캐스트한 슬러리를 건조하여, 시트를 작성하였다. 두께를 0.2mm로 하였다. 상기 얻어진 시트를, 세로 12mm, 가로 120mm로 재단을 하고, 짧은 쪽 방향(Y 방향)에 실질적으로 평행한 파형을 가지도록 권축을 행하였다. 파형의 일주기(一周期)는 4mm이다. 상기와 같이 권축을 한 시트를 마는 것에 의하여 권물로 하고, 상기 포장 부재(151)에 충전하여, 충전물로 하였다. 이와 같이 형성된 충전물은, 시트와 시트의 간극이 공기의 통로가 되어 있고, 상기 공기의 통로를 전자 담배 카트리지의 긴쪽 방향으로 형성하게 된다. 덧붙여, 충전할 때에는, 충전물 측면에 접착제를 바르고 있기 때문에, 포장 부재(151)와 접착하고 있게 된다.
일단으로부터 디자인 커터에 의하여 노치(D1, D2, D3)를 직경 방향으로 넣었다. 노치(D1, D2, D3)의 넣는 방식을 도 11에 도시하는 바와 같이, 직경 방향으로 3등배가 되도록 행하였다. 노치 깊이는 대략 8mm이다. 이상과 같이 하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여 전자 담배 카트리지를 얻었다.
덧붙여, 본 실시예의 경우, 각각의 일단부로부터 본 에어로졸 형성 기재의 중심부(B)로부터 주변부(C)를 향하여 관찰되는 시트의 단부 형상의 면적이, 소로부터 대가 되어 있다고 하는 특징이 있다. 이와 같은 구조에 있어서는, 가열 요소(211)를 삽입할 때에, 중심부의 저항이 작은 것에 본 구성 특유의 효과가 있다.
또한, 사용 후에 있어서의, 충전물의 일부의 탈락은 없고, 충전물의 탈락도 없었다. 권축을 행하고 있기 때문이라고 생각되지만, 가열 요소(211)를 삽입하였을 때에, 삽입의 방향에 관계없이 일정한 저항을 가져, 장착이 가능하게 되고, 흡연감이 안정된 것이 되어 있다.
(실시예 6)
셀룰로오스 섬유, 결합제, 홍차, 에어로졸 포머 및 풍미 첨가제를 슬러리로 하여, 금속판 상에 캐스트를 행하고, 캐스트한 슬러리를 건조하여, 시트를 작성하였다. 두께를 0.2mm로 하였다. 상기 얻어진 시트를, 세로 12mm, 가로 120mm로 재단을 하고, 짧은 쪽 방향(Y 방향)에 실질적으로 평행한 파형을 가지도록 권축을 행하였다. 파형의 일주기는 4mm이다. 상기와 같이 권축을 한 시트를 접고, 상기 포장 부재(151)에 충전하여, 충전물로 하였다. 이와 같이 형성된 충전물은, 시트와 시트의 간극이 공기의 통로가 되어 있고, 상기 공기의 통로를 전자 담배 카트리지의 긴쪽 방향으로 형성하게 된다. 덧붙여, 충전할 때에는, 충전물 측면에 접착제를 바르고 있기 때문에, 포장 부재(151)와 접착하고 있게 된다.
그 후에, 일단으로부터 커터에 의하여 노치를 넣었다. 노치는, 접은 충전물(111)에 대략 직각이 되도록 도 12에 도시하는 바와 같이 3개소의 노치(G1, G2, G3)를 넣었다. 노치 깊이는 대략 8mm이다. 이상과 같이 하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여 전자 담배 카트리지를 얻었다.
또한, 사용 후에 있어서의, 충전물의 일부의 탈락은 없고, 충전물의 탈락도 없었다.
권축을 행하고 있기 때문이라고 생각되지만, 가열 요소(211)를 삽입하였을 때에, 삽입의 방향에 관계없이 일정한 저항을 가져, 장착이 가능하게 되고, 흡연감이 안정된 것이 되어 있다.
(실시예 7)
본 실시예에 있어서는, 일단에 노치가 들어간 시트를 특히 연속적으로 생산하는데 적합한 구성에 관하여 설명을 한다. 셀룰로오스 섬유, 결합제, 홍차, 에어로졸 포머 및 풍미 첨가제를 슬러리로 하여, 금속판 상에 캐스트를 행하고, 캐스트한 슬러리를 건조하여, 시트를 작성하였다. 상기 얻어진 시트를, 폭 120mm의 연속하는 시트로 하고, 롤 형상으로 감았다. 상기 롤로부터, 연속하는 시트를 롤 로터리 커터로 공급하고, 부분적인 노치를 넣었다.
본 실시예에서의 노치의 넣는 방식은 도 13에 도시하고 있다. X 방향으로 120mm의 시트에, X 방향으로 간격 W로 노치를 작성한다. Y 방향으로 길이 H의 주기로, 노치 없는 부분 H1 및 노치 부분 H2를 주기적으로 형성한다. 또한, 이웃하는 노치는 H3만큼 어긋나게 하여 형성하고 있다. 여기와 같이 형성한 시트를 길이 H 주기로 재단한 예를 도 14에 도시한다.
도 14에서는, X 방향에 있어서는, 폭 W의 간격으로 노치 부분과 노치 없는 부분이 존재하고 있고, 형성한 시트 전체에 걸쳐 노치 없는 부분에 의하여 이어져 있는 상태이다. 나아가, Y 방향에 있어서, X 방향의 변이 2개 있지만, 상기 2개의 변에 노치가 존재하는 상태가 되어 있다. 즉, 본 실시예의 노치가 있는 시트를 이용하여, 포장 부재(151)에 충전하고 에어로졸 형성 기재로 하면, 상면 및 하면 모두 노치를 가지는 충전물을 충전한 것이 된다. 이와 같이 에어로졸 형성 기재를 형성하는 방법에 의하면, 연속적인 생산에 적절한 것이 된다. 왜냐하면, 에어로졸 형성 기재에 관하여 어느 방향도 사용할 수 있기 때문에, 전자 담배 카트리지의 자동 조립에 적합하기 때문이다.
본 실시예에 있어서는, 상기와 같은 구체예로 설명하였지만, 이와 같은 방법으로 한정은 되지 않는다. 연속적인 생산에 있어서, 형성한 시트 전체에 걸쳐 노치 없는 부분에 의하여 이어져 있는 상태로 하기 위하여는, 노치의 길이 H2가, Y 방향의 시트의 폭보다 작은 것을 요한다. 일단 측 및 타단 측의 쌍방에 노치를 작성하도록 상기 노치의 배치를 하는 것에 의하여 달성할 수 있다.
즉, 전자 담배 카트리지의 긴쪽 방향의 축을 횡단하는 방향으로, 소정의 간격으로 노치 부분이 존재하는 시트 형상의 부재이고, 상기 시트 형상의 부재의 전체에 걸쳐 노치 없는 부분에 의하여 이어져 있고, 상기 시트 형상 부재를 이용하여 에어로졸 형성 기재로 하였을 때에, 상기 에어로졸 형성 기재의 일단 측과 타단 측에 노치가 존재하는 것을 작성할 수 있다.
여기에서는, 간격 W를 4mm로 하고, 길이 H를 12mm, H1을 4mm, H2를 8mm, H3을 2mm로 하고 있다. 본 실시예에 있어서는, 길이 H에 관하여는, 에어로졸 형성 기재의 전자 담배 카트리지의 긴쪽 방향의 길이와, 충전물의 상기 긴쪽 방향의 길이를 가지런히 하기 위하여 12mm로 하고 있다.
이상과 같이 하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여 전자 담배 카트리지를 얻었다.
또한, 사용 후에 있어서의, 충전물의 일부의 탈락은 없고, 충전물의 탈락도 없었다. 권축을 행하고 있기 때문이라고 생각되지만, 가열 요소(211)를 삽입하였을 때에, 삽입의 방향에 관계없이 일정한 저항을 가져, 장착이 가능하게 되고, 흡연감이 안정된 것이 되어 있다.
실시예 7의 형태에 바람직한 제조 방법을 설명한다. 예로서, 에어로졸 형성 기재의 제조 장치(600)의 개략을 도 15에 든다. 회전 가능한 보빈을 구비하는 시트의 공급 장치(610)로부터, 시트를 공급하고, 공급된 시트에 소정의 노치를 넣는다. 로터리 커터 등의 노치 형성 장치(620)로 소정의 노치를 작성한다. 계속하여 소망의 노치를 넣은 시트를 집합시키는 깔때기 등의 집합 장치(630)로 이끌고, 말아 넣기나 접어 넣기, 압축 또는 수축을 시키고 시트를 집합시킨다. 이와 같이 작성된 시트를 집합시킨 것은, 시트와 시트의 간극이 공기의 통로가 되어 있고, 상기 공기의 통로를 전자 담배 카트리지의 긴쪽 방향을 따라 형성하게 되는 것이 바람직하다. 한편 상기 시트를 포장 부재(151)에 충전하기 위하여, 포장 부재가 되는 포장 용지의 롤을 구비하는 포장 부재 공급 장치(670)로부터, 포장 용지가 공급되고 집합 장치(630)로 집합된 시트를 포장한다. 이 포장 공정은, 포장 장치(640)에 의하여 실행된다. 포장 장치(640)에 있어서는, 상기 집합된 시트를, 상기 포장 시트에 의하여 포장하고, 포장 용지의 단부의 겹침 부분에 열용착시키기 위한 접착제의 도포, 가열에 의한 접착, 냉각을 행하고, 연속적으로, 상기 포장 용지에 의하여 포장된 집합된 시트가 연속적으로 형성되고, 절단 장치(650)에 의하여, 개개의 에어로졸 형성 기재(110)로 된다. 덧붙여, 도시하지 않지만, 시트의 공급 장치(610)의 상류 측에서, 비담배 식물 조성물을 시트 형상으로 성형하기 위하여, 삼본 롤 밀을 사용한다.
덧붙여, 집합 장치(630) 혹은 포장 장치(640)로 작성된, 집합 시트를 포장 부재로 포장한 것은, 벨트 구동 장치(660)에 의하여, 집합 장치(630)로부터 절단 장치(650)까지 이끌린다. 벨트 구동 장치(660)에 이용되는 벨트는, 가니처 벨트가 바람직하게 이용된다.
이와 같이 형성된 에어로졸 형성 기재(110)의 일단 측과 타단 측에는 노치가 형성되어 있고, 또한, 형성한 시트 전체에 걸쳐 노치 없는 부분에 의하여 이어져 있는 상태가 되어 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 이하의 효과를 가져온다.
전자 담배 카트리지에 가열 요소(211)의 삽입을 안정되게 행할 수 있다. 이것에 수반하여, 흡연감이 안정되고, 나아가서는, 전자 담배 카트리지의 파손, 나아가서는, 가열 요소(211)의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 전자 담배 카트리지의 사용 후에 있어서, 에어로졸 형성 기재의 충전물의 탈락도 방지할 수 있다.
이상 본 발명을 적용한 실시 형태를 설명하였지만, 본 발명은 이것들 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 특허 청구의 범위에 기재된 구성에 기초하여 여러 개변이 가능하고, 그것들에 관하여도 본 발명의 범주이다. 그 외, 여러 가지의 변경, 개량, 조합 등이 가능한 것은 당업자에게는 자명할 것이다.
산업상의 이용 가능성
예를 들어 실시예에 의한 전자 담배 카트리지(100)는, 가열 요소를 구비하는 전자 담배용의 카트리지로서 호적하게 이용된다.