特許7190057吸入デバイス用の消耗品ユニットの製造方法および装置、ならびに吸入デバイス用の消耗品ユニット
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-06
(45)【発行日】2022-12-14
(54)【発明の名称】吸入デバイス用の消耗品ユニットの製造方法および装置、ならびに吸入デバイス用の消耗品ユニット
(51)【国際特許分類】
B65B 1/36 20060101AFI20221207BHJP
A24F 40/42 20200101ALI20221207BHJP
A24F 40/70 20200101ALI20221207BHJP
【ＦＩ】
B65B1/36
A24F40/42
A24F40/70
【請求項の数】
26
(21)【出願番号】P 2021544163
(86)(22)【出願日】2020-01-21
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-03-24
(86)【国際出願番号】 GB2020050121
(87)【国際公開番号】W WO2020157458
(87)【国際公開日】2020-08-06
【審査請求日】2021-09-01
(31)【優先権主張番号】1901210.3
(32)【優先日】2019-01-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(73)【特許権者】
【識別番号】519138265
【氏名又は名称】ニコベンチャーズ トレーディング リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100183782
【弁理士】
【氏名又は名称】轟木 哲
(72)【発明者】
【氏名】ブレイ、アンドリュー ジョナサン
【審査官】▲桑▼原 恭雄
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－０２４５９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５２９５９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０５６５１４０１（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開２００１－３１７９７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－０５３４９８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６５Ｂ １／３６
Ａ２４Ｆ ４０／４２
Ａ２４Ｆ ４０／７０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
吸入装置に使用する消耗品ユニットの容器に所与の用量のエアロゾル化可能な材料を供するための装置であって、この装置は、エアロゾル化可能な材料を収容するためのものであり、下方端部に開口部を含むホッパーと、
ホッパーの下に配置され、計量投入キャビティを含む計量投入機とを含み、
計量投入機は、エアロゾル化可能な材料がホッパーから計量投入キャビティ内に移動できるように計量投入キャビティが開口部と位置合わせされている第１の位置と、エアロゾル化可能な材料が計量投入キャビティから容器内に移動できるように計量投入キャビティが容器と位置合わせされている第２の位置との間で移動可能であり、装置は計量投入機または容器のうちの１つを支持するように構成された可動棚をさらに含み、可動棚は、計量投入機または容器が他方の計量投入機または容器に対して移動可能になるように移動可能である装置。
【請求項2】
計量投入機の下に配置された位置合わせ部材をさらに含み、位置合わせ部材は、計量投入機が前記第２の位置にあるとき、計量投入キャビティと位置合わせされている開口部を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項3】
位置合わせ部材は、計量投入機が前記第１の位置にあるとき、計量投入キャビティの下側を塞ぐために配置されていることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項4】
位置合わせ部材の開口部は、ホッパーの開口部に対してオフセットしていることを特徴とする請求項２または３記載の装置。
【請求項5】
計量投入機および位置合わせ部材は平面であること特徴とする請求項２乃至４いずれか１項記載の装置。
【請求項6】
計量投入キャビティは計量投入機の貫通孔であることを特徴とする請求項２乃至５いずれか１項記載の装置。
【請求項7】
計量投入機を前記第１の位置と前記第２の位置の間で移動させるために配置されたアクチュエーターをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載の装置。
【請求項8】
アクチュエーターは計量投入機を直線的に移動させるために配置されていることを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項9】
計量投入機および位置合わせ部材は可動棚に取り付けられ、可動棚は位置合わせ部材が容器から離れている非係合位置と、位置合わせ部材が容器と係合する係合位置の間で移動可能であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項10】
位置合わせ部材は、可動棚が係合位置にあるとき、容器と係合するように配置された凹部を含むことを特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項11】
ホッパーは、複数の開口部を含み、計量投入機はエアロゾル化可能な材料を同時に複数の容器に供するための複数の計量投入キャビティを含むことを特徴とする請求項１乃至１０いずれか１項記載の装置。
【請求項12】
複数の容器を保持することができる機械トレイを支持するために配置された機械トレイ支持部をさらに含むことを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項13】
機械トレイ中の消耗品ユニットを検査するように構成された検査装置をさらに含むことを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項14】
計量投入キャビティの体積は、容器に供されるエアロゾル化可能な材料の体積と一致することを特徴とする請求項１乃至１３いずれか１項記載の装置。
【請求項15】
計量投入キャビティの体積は、計量投入機が前記第１および前記第２の位置の間を複数回移動して容器に所与の用量のエアロゾル化可能な材料を供するように、容器に供されるエアロゾル化可能な材料の体積の数分の一の体積であることを特徴とする請求項１乃至１２いずれか１項記載の装置。
【請求項16】
計量投入キャビティの体積は、容器に供されるエアロゾル化可能な材料の体積の半分であり、あるいは計量投入キャビティの体積は、容器に供されるエアロゾル化可能な材料の３分の１の体積であることを特徴とする請求項１５記載の装置。
【請求項17】
エアロゾル化可能な材料はタバコを含むことを特徴とする請求項１乃至１６いずれか１項記載の装置。
【請求項18】
エアロゾル化可能な材料は、粒状材を含むことを特徴とする請求項１乃至１７いずれか１項記載の装置。
【請求項19】
吸入装置に使用する消耗品ユニットの容器に所与の用量のエアロゾル化可能な材料を供する方法であって、この方法は、下方端部に開口部を含むホッパーにエアロゾル化可能な材料を収容することと、
容器に所与の用量のエアロゾル化可能な材料を供することとを含み、
容器に所与の用量のエアロゾル化可能な材料を供することは、計量投入機を、エアロゾル化可能な材料がホッパーから計量投入キャビティ内に移動できるように計量投入機の計量投入キャビティが開口部と位置合わせされている第１の位置と、エアロゾル化可能な材料が計量投入キャビティから容器内に移動できるように計量投入キャビティが容器と位置合わせされている第２の位置との間で移動させることを含み、
容器に所与の用量のエアロゾル化可能な材料を供することは、計量投入機または容器のうちの１つを支持するように構成された可動棚を移動させることを含み、可動棚は、計量投入機または容器が他方の計量投入機または容器に対して移動可能になるように移動可能である、方法。
【請求項20】
容器に所与の用量のエアロゾル化可能な材料を供することは、所与の用量のエアロゾル化可能な材料を同時に複数の容器に供することを含むことを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項21】
計量投入機は、容器に所与の用量のエアロゾル化可能な材料を供するために前記第１の位置と前記第２の位置の間を一度移動することを特徴とする請求項１９または２０記載の方法。
【請求項22】
計量投入機は、容器に所与の用量のエアロゾル化可能な材料を供するために前記第１の位置と前記第２の位置の間を２回以上移動することを特徴とする請求項１９または２０記載の方法。
【請求項23】
エアロゾル化可能な材料は、タバコを含むことを特徴とする請求項１９乃至２２いずれか１項記載の方法。
【請求項24】
エアロゾル化可能な材料は、粒状材を含むことを特徴とする請求項１９乃至２３いずれか１項記載の方法。
【請求項25】
請求項１乃至１８いずれか１項記載の装置を使用して製造される消耗品ユニット。
【請求項26】
請求項１９乃至２４いずれか１項記載の方法によって所与の用量のエアロゾル化可能な材料が供された容器を含む、吸入デバイスと使用するための消耗品ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、吸入デバイス用の消耗品ユニットの製造装置および方法、特に、吸入デバイスに使用される粒状タバコ材を含むタバコポッドの製造装置および方法に関するが、これらに限定されない。また本発明は、吸入デバイス用の消耗品ユニット、例えば、吸入デバイスと共に使用される粒状タバコ材を含む消耗品ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献１は、小さな容器にタバコ材料を充填する装置を開示しており、この小さな容器は、吸入デバイスの消耗品ユニットである。この充填装置は、タバコ材料を漏斗に投入するためのオーガースクリューとタバコ材料を漏斗から容器の開口端部に導くパイプを含む。容器の他端部には吸引パイプが設けられており、容器から空気を吸い込み、タバコ材料が確実に容器に入るようにする。
【0003】
吸入デバイス用の消耗品ユニットの効率的な製造を提供するためにポッドを粒状タバコ材で確実かつ迅速に充填する必要性がある。
【発明の概要】
【0004】
本発明のいくつかの実施態様では吸入装置に使用する消耗品ユニットの容器に所与の用量のエアロゾル化可能な材料を供するための装置が提供され、この装置は、
エアロゾル化可能な材料を収容するためのものであり、下方端部に開口部を含むホッパーと、
ホッパーの下に配置され、計量投入キャビティを含む計量投入機とを含み、
計量投入機は、エアロゾル化可能な材料がホッパーから計量投入キャビティ内に移動できるように計量投入キャビティが開口部と位置合わせされている第１の位置と、エアロゾル化可能な材料が計量投入キャビティから容器内に移動できるように計量投入キャビティが容器と位置合わせされている第２の位置との間で移動可能である。
エアロゾル化可能な材料を収容するためのものであり、下方端部に開口部を含むホッパーと、
ホッパーの下に配置され、計量投入キャビティを含む計量投入機とを含み、
計量投入機は、エアロゾル化可能な材料がホッパーから計量投入キャビティ内に移動できるように計量投入キャビティが開口部と位置合わせされている第１の位置と、エアロゾル化可能な材料が計量投入キャビティから容器内に移動できるように計量投入キャビティが容器と位置合わせされている第２の位置との間で移動可能である。
【0005】
本発明の装置は、計量投入機の下に配置された位置合わせ部材をさらに含んでもよい。位置合わせ部材は、計量投入機が前記第２の位置にあるとき、計量投入キャビティと位置合わせされている開口部を含んでもよい。
【0006】
位置合わせ部材は、計量投入機が前記第１の位置にあるとき、計量投入キャビティの下側を塞ぐために配置されてもよい。位置合わせ部材の開口部は、ホッパーの開口部に対してオフセットしてもよい。
【0007】
一部の例では計量投入機および位置合わせ部材は平面であってもよい。
【0008】
計量投入キャビティは計量投入機の貫通孔であってもよい。
【0009】
本発明の装置は、計量投入機を前記第１の位置と前記第２の位置の間で移動させるために配置されたアクチュエーターをさらに含んでもよい。アクチュエーターは計量投入機を直線的に移動させるために配置されてもよい。
【0010】
一部の例ではアクチュエーターは、前記第２の位置で止め具に計量投入機をタップするように構成してもよい。計量投入機をタップすることで計量投入キャビティから容器内にエアロゾル化可能な材料を出やすくする。
【0011】
本発明の装置は計量投入機または容器のうちの１つを支持するように構成された可動棚をさらに含んでもよい。可動棚は、計量投入機または容器が他方の計量投入機または容器に対して移動可能になるように移動可能であってもよい。
【0012】
計量投入機および位置合わせ部材は可動棚に取り付けられてもよく、可動棚は位置合わせ部材が容器から離れている非係合位置と、位置合わせ部材が容器と係合する係合位置の間で移動可能であってもよい。
【0013】
位置合わせ部材は、可動棚が係合位置にあるとき、容器と係合するように配置された凹部を含んでもよい。
【0014】
いくつかの例ではホッパーは、複数の開口部を含み、計量投入機はエアロゾル化可能な材料を同時に複数の容器に供するための複数の計量投入キャビティを含んでもよい。
【0015】
本発明の装置は、複数の容器を保持することができる機械トレイを支持するために配置された機械トレイ支持部をさらに含んでもよい。
【0016】
本発明の装置は、機械トレイ中の消耗品ユニットを検査するように構成された検査装置をさらに含んでもよい。
【0017】
計量投入キャビティの体積は、容器に供されるエアロゾル化可能な材料の体積と一致してもよい。これとは別に計量投入キャビティの体積は、計量投入機が前記第１および前記第２の位置の間を複数回移動して容器に所与の用量のエアロゾル化可能な材料を供するように、容器に供されるエアロゾル化可能な材料の体積の数分の一の体積であってもよい。例えば、計量投入キャビティの体積は、容器に供されるエアロゾル化可能な材料の体積の半分であってもよく、あるいは計量投入キャビティの体積は、容器に供されるエアロゾル化可能な材料の３分の１の体積であってもよい。
【0018】
エアロゾル化可能な材料はタバコを含んでもよい。さらにまたはこれとは別にエアロゾル化可能な材料は、例えば粒状タバコ材などの粒状材を含む。
【0019】
本発明のさらに別の態様では吸入装置に使用する消耗品ユニットの容器に所与の用量のエアロゾル化可能な材料を供する方法も提供され、この方法は、
下方端部に開口部を含むホッパーにエアロゾル化可能な材料を収容することと、
容器に所与の用量のエアロゾル化可能な材料を供することとを含み、
容器に所与の用量のエアロゾル化可能な材料を供することは、計量投入機を、エアロゾル化可能な材料がホッパーから計量投入キャビティ内に移動できるように、計量投入機の計量投入キャビティが開口部と位置合わせされている第１の位置と、エアロゾル化可能な材料が計量投入キャビティから容器内に移動できるように計量投入キャビティが容器と位置合わせされている第２の位置との間で移動させることを含む。
下方端部に開口部を含むホッパーにエアロゾル化可能な材料を収容することと、
容器に所与の用量のエアロゾル化可能な材料を供することとを含み、
容器に所与の用量のエアロゾル化可能な材料を供することは、計量投入機を、エアロゾル化可能な材料がホッパーから計量投入キャビティ内に移動できるように、計量投入機の計量投入キャビティが開口部と位置合わせされている第１の位置と、エアロゾル化可能な材料が計量投入キャビティから容器内に移動できるように計量投入キャビティが容器と位置合わせされている第２の位置との間で移動させることを含む。
【0020】
一部の例では容器に所与の用量のエアロゾル化可能な材料を供することは、所与の用量のエアロゾル化可能な材料を同時に複数の容器に供することを含む。
【0021】
計量投入機は、容器に所与の用量のエアロゾル化可能な材料を供するために前記第１の位置と前記第２の位置の間を一度移動させてもよい。これとは別に計量投入機は、容器に所与の用量のエアロゾル化可能な材料を供するために前記第１の位置と前記第２の位置の間を２回以上移動させてもよい。
【0022】
一部の例では本発明の方法は、前記第２の位置で止め具に計量投入機をタップすることを含む。計量投入機をタップすることで計量投入キャビティから容器内にエアロゾル化可能な材料を出やすくする。
【0023】
エアロゾル化可能な材料はタバコを含んでもよい。さらにまたはこれとは別にエアロゾル化可能な材料は、例えば粒状タバコ材などの粒状材を含む。
【0024】
本発明のさらなる態様では上述の方法により製造される消耗品ユニットおよび上述の装置を使用して製造される消耗品ユニットも提供される。
【図面の簡単な説明】
【0025】
本発明の実施態様は、添付の図面を参照して例示目的でのみ説明される。
【図1】消耗品ユニットを含む吸入デバイスを示す。
【図6A】消耗品ユニットに粒状物質を提供する計量投入ステーションを示す。
【図6B】消耗品ユニットに粒状物質を提供する計量投入ステーションを示す。
【図8A】各消耗品ユニットに閉鎖板を位置決めする閉鎖板位置決めステーションを示す。
【図8B】各消耗品ユニットに閉鎖板を位置決めする閉鎖板位置決めステーションを示す。
【図11】閉鎖板を消耗品ユニットに固定するための閉鎖板固定ステーションを示す。
【発明を実施するための形態】
【0026】
この特許明細書は、吸入デバイス用の消耗品ユニットを製造するための装置および方法を開示する。特に、この特許明細書は、吸入デバイスで燃焼せずに生成された蒸気を送達する消耗品ユニットの製造装置および製造方法を開示する。
【0027】
本明細書に開示される実施態様では、吸入デバイスは、成人消費者が保持するのに適した大きさおよび形状の作動ユニットと、作動ユニットに着脱可能で、その中に保持された消耗液を噴霧する噴霧器を有するアトマイザーカートリッジと、このカートリッジに着脱可能であり、容器とマウスピースを有し、所定用量のエアロゾル化可能な材料、例えば粒状タバコ材を含むタバコポッドと、粒状タバコ材を容器内に保持する閉鎖板とを含む。
【0028】
ユーザーは、交換が必要な場合、つまり消耗液を使い切ったとき、またはタバコポッド内のタバコを使い切ったときに、アトマイザーカートリッジとタバコポッドを別々に交換できる。
【0029】
使用中に、消費者が吸入デバイスから空気を引き込むと、作動ユニットは、消費者の制御の下でアトマイザーカートリッジにエネルギーを供給する。アトマイザーカートリッジ内の液体は噴霧化されてエアロゾルを形成し、タバコポッド内の粒状タバコ材は揮発して揮発性香味材を放出する。従って、デバイスから吸入される空気は、アトマイザーカートリッジから噴霧化された液体のエアロゾルをタバコポッド内の粒状タバコ材を加熱することによって発生した蒸気と共に消費者へ供給する。気化可能なタバコ材料および消耗液の組成は、消費者にアピールする広範囲の組み合わせの風味を供給するように選択してもよい。
【0030】
本明細書は、上記のように吸入デバイス用のタバコポッドの製造装置および製造方法に関する。しかしながら、当然のことながら別の吸入デバイスでは、粒状タバコ材を代りの粒子状の気化可能な材料で置き換えることができる。例えば、粒子状の気化可能な材料は、粒子状の植物性材料であってもよい。以下に説明する装置および方法は、タバコポッド内の粒状物質によって制限されないので、このタバコポッドは、粒状物質を含む消耗品ユニットと呼ばれる。
【0031】
図１を参照すると吸入デバイス１は、成形プラスチック材料製の３つの中空セクション、即ち、デバイスの操作系と機構を含む本体２、揮発性液体風味剤を含むアトマイザーカートリッジ３、および加熱するとエアロゾルを発生する所与の用量の粒状物質を含む消耗品ユニット４を有する。３つの中空セクションは、互いに取り外し可能に接続されているので、アトマイザーカートリッジ３および消耗品ユニット４は、それぞれ互いに本体２から取り外すことができ、交換用消耗品ユニット４とアトマイザーカートリッジ３を本体２に取り付けることができるようになっている。
【0032】
本体２は、成人消費者が手で持ちやすいように、軸方向に長尺で、平らにされたほぼ円筒形のものである。本体２は、２つの軸方向に整列した中空の成形セクション、即ち上方セクション２ａおよび下方セクション２ｂから形成されている。本体２の上方セクション２ａは、アトマイザーカートリッジ３を受け入れる凹部を画定する開口した上端部および閉じた下方端部壁５を有する。本体の下方セクション２ｂは、防火壁を供するために上方セクション２ａの下方端部壁５によって上方セクション２ａから隔絶されている。本体２の下方セクション２ｂは、バッテリー、電気回路板、パフセンサおよびここに示されていない他の操作構成要素を含み、これらは、本体２の片面にある操作ボタン６で作動される。本体２の開口部に収容された電光はデバイスの作動状態を示す。
【0033】
アトマイザーカートリッジ３は、上方セクション２ａの凹部内に押し込み式接続によって本体２に取り外し自在に接続され、本体２から離れて上部出口３ａの方へ軸方向にテーパーしている。アトマイザーカートリッジ３は、揮発性液風味剤が充填された貯蔵部と、作動ボタン６によって本体２のバッテリーから電気の供給が制御される該液体を揮発させるための加熱エレメントとを含む。
【0034】
消耗品ユニット４は、アトマイザーカートリッジ３の上部出口３ａ内に押し込み式接続によって取り外し自在に接続される。消耗品ユニット４の外面は、蒸気出口７の方へと軸方向にテーパーしたアトマイザーカートリッジ３の形状に続くスカートを形成しており、消費者の口で快適に保持される形状になっている。
【0035】
図２Ａおよび２Ｂに示すように消耗品ユニット４は、マウスピース８と、軸方向に延びる開口端部容器９とを含む。この例では、容器９は、楕円形の半径方向断面を有する。容器９の一端は、マウスピース８のスカート１０内にあり、栓１１で終端し、これは、蒸気出口７の上流のマウスピース８の内面に形成された相補形状のソケット１２内に受け入れられる。
【0036】
マウスピース８は、超音波溶接、誘導溶接、または他の任意の適切な方法によって容器９に接続することができる。これとは別にマウスピース８および容器９は、例えば射出成形によって一体的に形成される。
【0037】
この実施態様では容器９と一体に成型されている内部穿孔されたスクリーン１３が容器９断面の半径方向に延び、蒸気出口７の上流の近い距離に容器９を横切る蒸気透過性の仕切りを画定している。図２Ｂに示すように内部穿孔されたスクリーン１３は、容器９の内方端部を横切って延びている。容器９の他端部１５はマウスピース８のスカート部１０から突出し、閉鎖板１４が設けられている。この例では、閉鎖板１４は穿孔スクリーンの形態である。閉鎖板１４は、例えばメッシュまたは箔、あるいはプラスチック材料の成形品から構成される。
【0038】
これとは別の例では内部穿孔スクリーン１３は、マウスピース８と一体的に成形され、マウスピース８と容器９が組み合わされるときに、容器９の端部を横切って位置決めされる。
【0039】
内部穿孔スクリーン１３と閉鎖板１４は、所与の用量の粒状物質が保持される容器９内のチェンバー１６の端部壁を画定する。内側の有孔スクリーン１３および閉鎖板１４の穿孔により、蒸気はチェンバー１６を通ってマウスピース８および蒸気出口７に向かって下流の軸方向に通過する。穿孔は、粒状材の粒子寸法との関連で選択される大きさのものであり、粒子が容器９から落下することまたは吸入された蒸気と共にマウスピース８に引き込まれることを防ぐ。
【0040】
使用時、消費者は作動ボタン６を使用してデバイス１のスイッチを入れ、マウスピース８から吸い込み、デバイス１から引き込まれる蒸気を吸入する。始動させると、本体２内の電子システムがデバイス内の空気およびアトマイザーカートリッジ３内の液体を霧化を引き起こすのに十分に加熱する。加熱された空気は容器９内の粒状材から風味剤を揮発させ、アトマイザーカートリッジ２からの霧化させた液体風味剤を同伴する。風味剤の混合物はこれにより吸入用のエアロゾルとして消費者に送られる。
【0041】
消耗品ユニット４の製造方法は、図３Ａに示す空の消耗品ユニットを受け取ることを含む。ここでチェンバー１６は空であり、閉鎖板１４は存在しないので、チェンバー１６の端部１５は開口している。図３Ｂに概略的に示すこの方法は、チェンバー１６にチェンバー９の開口端部１５を通して所与の用量の粒状物質１７を提供すること、チェンバー１６の開口端部１５の上に閉鎖板１４を位置決めすること、次いで、閉鎖板１４を容器９に固定することを含む。図３Ａに示すように容器９は、容器９の開口端部１５から最初に軸方向に突出する複数の柵１８を含む。閉鎖板１４はこれらの柵１８の間で受容され、図２Ａおよび２Ｂに示すように柵１８を、閉鎖板１４上に曲げて、閉鎖板１４を容器９に固定する。
【0042】
具体的には図３Ａに示すようにチェンバー１６を画定する容器９は、端部１５を含み、柵１８は、端部１５の半径方向の縁部１９から軸方向に突出し、その結果、リップ２０は、容器９の端部に画定される。図２Ｂに示すように閉鎖板１４は、リップ２０に対して位置決めされ、柵１８は、閉鎖板１４の外側上で曲げられ、それによって、閉鎖板１４を容器９に固定する。
【0043】
図示のように、柵１８は、容器９の半径方向の縁部１９の周りに間隔を置いて配置され、柵１８間の間隙によって、それらが衝突することなく折りたたまれる。柵１８の大きさ（幅）は異なっていてもよい。より狭い柵１８は、好ましくは、より小さな半径を有する容器９の半径方向縁部１９の部分に配置され、その結果、柵１８が曲がっている点での応力および歪みがより低くなるので、柵１８はより簡単に曲げられる。
【0044】
図４は、図２Ａから３Ｂを参照して説明した消耗品ユニット４、特にマウスピース８および粒状物質１７を保持する容器９を含む消耗品ユニット４の製造装置２１の概略図を示す。図示の装置２１は、
粒状物質１７を消耗品ユニット４のチェンバー１６に投入する工程、
消耗品ユニット４の容器９上に閉鎖板１４を位置決めする工程、
閉鎖板１４を容器９に固定する工程、
を実行するための装置を含む。
粒状物質１７を消耗品ユニット４のチェンバー１６に投入する工程、
消耗品ユニット４の容器９上に閉鎖板１４を位置決めする工程、
閉鎖板１４を容器９に固定する工程、
を実行するための装置を含む。
【0045】
図４に示すように第１の工程は、空の消耗品ユニット４の提供２２である。提供２２での消耗品ユニット４は、図３Ａに示す形体である。特に、提供２２時の空の消耗品ユニット４は、マウスピース８と、開口端部１５を有する容器９とを含む。容器９は、図３Ａに示すように粒状物質１７がチェンバー１６に位置決めされた後に閉鎖板１４を固定するための突出する柵１８を含む。
【0046】
空の消耗品ユニット４の提供２２の後、計量投入ステーション２３は、所与の用量の粒状物質１７を消耗品ユニット４のチェンバー１６に供する。次に閉鎖板位置決めステーション２４は、容器９の端部１５に閉鎖板１４を位置決めする。次に閉鎖板固定ステーション２５は、閉鎖板１４を容器９に固定する。特に閉鎖板固定ステーション２５は、図２Ａおよび図２Ｂに示すように柵１８を閉鎖板１４に対して折り曲げて、閉鎖板１４を容器９に固定する。粒状物質１７を含む図２Ａおよび２Ｂに示すような完全な消耗品ユニット４は、次いで装置２１から出力２６される。
【0047】
ここで説明した装置２１において、計量投入ステーション２３、閉鎖板位置決めステーション２４、および閉鎖板固定ステーション２５は、それぞれ別個であり、互いに隣接して配置され、消耗品ユニット４は、これらのステーション２３、２４、２５の間で順次移動することができる。消耗品ユニット４は手動で移動させても、コンベアに乗せて移動させてもよい。コンベアを使用して、自動製造ができるようにしてもよい。コンベアは、例えば、コンベアの軌道に沿って個々の車両を独立して制御することを可能にする、いわゆる「スマートコンベア」であってもよい。このようなコンベアの例は、ベッコフのＸＴＳシリーズのコンベアである。コンベアを採用する例では、消耗品ユニット４が計量投入ステーション２３、閉鎖板位置決めステーション２４、および閉鎖板固定ステーション２５を通って直線的に移動するように、計量投入ステーション２３、閉鎖板位置決めステーション２４、および閉鎖板固定ステーション２５を配置することができる。
【0048】
他の例では計量投入ステーション２３、閉鎖板位置決めステーション２４、および閉鎖板固定ステーション２５は、消耗品ユニット４が置かれる単一の場所の周りに配置することができ、各ステーション２３、２４、２５は、消耗品ユニット４に対して順にその機能を実行することができる。さらに別の例では単一の装置が、図４を参照して説明した過程のうちの１つ以上を実行するための工具群を有するために、これらのステーション２３、２４、２５のうちの２つ以上を組み合わせてもよい。例えば、計量投入ステーション２３、閉鎖板位置決めステーション２４、および閉鎖板固定ステーション２５のうちの１つ以上のための工具群は回転タレットおよび（工具群の各部分を整列させるべく回転する）タレットの下に置かれた消耗品ユニット４上に配置されてもよい。
【0049】
次に計量投入ステーション２３、閉鎖板位置決めステーション２４、および閉鎖板固定ステーション２５のそれぞれについてさらに詳細に説明する。
【0050】
図５Ａおよび図５Ｂは、複数の消耗品ユニット４を保持する機械トレイ２７を示す。機械トレイ２７は、装置２１による提供２２の際に複数の空の消耗品ユニット４が供され、次に、機械トレイ２７は図４を参照して説明される装置２１を通って移動し、その結果、消耗品ユニット４が所与の用量の粒状物質１７が供され、消耗品ユニット４が機械トレイ２７に保持されている間に閉鎖板１４が位置決めされ固定される。
【0051】
機械トレイ２７は、消耗品ユニット４を立て向きに保持し、さらに粒状物質１７を収容し、閉鎖板１４を位置決めし固定することができるように、容器９の開口端部１５を縦方向上側に向ける。図５Ａに示すように機械トレイ２７は、それぞれが消耗品ユニット４を受け入れて支持する形の一連の支持凹部２８を含む。特に図５Ｂに示すように各支持凹部２８は、容器９の開口端部１５が上向きになるように消耗品ユニット４のマウスピース８を受け入れて支持する形になっている。
【0052】
必要に応じて機械トレイ２７は、機械トレイ２７を手動で持ち上げて移動するための１つ以上のハンドルを含んでもよい。これとは別に装置２１が前述のようにコンベアを含む場合、機械トレイ２７は、装置２１内を通過するためにコンベアに取り付けられてもよい。機械トレイ２７は、そのようなコンベアに取り外し可能に取り付けられてもよい。
【0053】
図６Ａおよび６Ｂは、消耗品ユニット４の容器９のそれぞれに粒状物質１７を計量投入する計量投入ステーション２３を示す。
【0054】
計量投入ステーション２３は、図５Ａに示す機械トレイ２７を支持するためのレール３０を含む機械トレイ支持部２９を含む。機械トレイ２７の反対側を支持するレール３０上で機械トレイ２７を複数の消耗品ユニット４と共に摺動させて、機械トレイ２７を計量投入ステーション２３に挿入することができる。機械トレイ支持部２９は、機械トレイ２７が機械トレイ支持部２９に挿入されたときに接触する止め具も含む。機械トレイ支持部２９により、機械トレイ２７および消耗品ユニット４が計量投入ステーション２３内に正確かつ確実に位置決めされ支持される。
【0055】
計量投入ステーション２３は、機械トレイ２７が機械トレイ支持部２９上に適切に位置決めされたことを確認する近接スイッチを含んでもよい。正しい位置決めを確実にするために、位置合わせピンが追加でまたは代わりに設けられてもよい。
【0056】
計量投入ステーション２３は可動棚３１も含む。可動棚３１は、摺動ベアリング３４を介して支柱３３に摺動可能に取り付けられ、その結果、可動棚３１は、機械トレイ支持部２９に対して、ならびに機械トレイ２７および消耗品ユニット４に対して上下に移動することができる。可動棚３１を、アクチュエーター（図示せず）を設けて移動させてもよく、または例えばハンドル３２により手動で移動させてもよい。可動棚３１は機械トレイ支持部２９の上に位置決めされる。棚３１は、以下にさらに説明するように、機械トレイ２７上の消耗ユニット４の容器９に粒状物質を計量投入するための計量投入機構３５を含む。可動棚３１は、非係合位置と係合位置との間を移動することができる。係合位置では可動棚３１は、粒状物質１７を容器９に投入する位置で、機械トレイ２７および消耗品ユニット４に近接している。非係合位置では可動棚３１は、機械トレイ２７および消耗品ユニット４から離れており、その結果、機械トレイ２７は、機械トレイ支持部２９に挿入または機械トレイ支持部２９から取り外しができる。
【0057】
計量投入ステーション２３、特に計量投入機構３５は、機械トレイ２７上の複数の容器９に粒状物質１７を同時に投入し、好ましくは計量投入ステーション２３は、機械トレイ２７上のすべての容器９に粒状材１７を同時に投入する。
【0058】
図７Ａ～図７Ｃに示す計量投入機構３５は可動棚３１に埋め込まれており、図６Ａおよび６Ｂにも見られる。図示のように計量投入機構３５は、粒状物質１７を受け入れるホッパー３７を含むホッパー部材３６を含む。ホッパー３７は、平坦な下方壁３８を有し、これは下方壁３８を通って延びる一連の開口部３９を含む。ホッパー３７の一連の開口部３９は、図５Ａに示すように機械トレイ２７に保持されている一連の消耗品ユニット４に対応する。ホッパー３７は、粒状物質１７が開口部３９に向かって進むように、各開口部３９の間に傾斜面４０を含む。図６Ｂに示すように振動器４１は、ホッパー部材３６または可動棚３１に取り付けられて、ホッパー部材３６を振動させ、粒状物質１７の詰まりやブリッジングを防ぎ、粒状物質１７の開口部３９内へ移動しやすくする。
【0059】
ホッパー３７の下方壁３８は平面であり、下方壁３８の下には計量投入機、この例では計量投入プレート４２がある。計量投入プレート４２は摺動可能に取り付けられ、図７Ａに示す位置と図７Ｃに示す位置の間を図７Ｂに示す位置を経て直線的に摺動することができる。計量投入プレート４２は、ホッパー３７の開口部３９に対応する一連の計量投入キャビティ４３と、機械トレイ２７の一連の消耗品ユニット４とを含む。計量投入プレート４２を移動させるためのアクチュエーター４４が図６Ｂに示されている。アクチュエーター４４は、計量投入機構３５および可動棚３１の平面内で計量投入プレート４２を、可動棚３１の下の機械トレイ支持部２９に保持された機械トレイ２７に平行に動かすようになっている。
【0060】
位置合わせ部材４５は、計量投入プレート４２の下に配置されている。位置合わせ部材４５はまた、ホッパー３７の開口部３９、計量投入プレート４２の計量投入キャビティ４３、および機械トレイ２７内の一連の消耗品ユニット４に対応する一連の開口部４６を有する。位置合わせ部材４５の開口部４６は、図７Ａから７Ｃに示すように機械トレイ２７内の消耗品ユニット４の容器９と位置合わせされている。位置合わせ部材４５は、可動棚３１の固定位置にあり、計量投入プレート４２と共に移動しない。図示のように位置合わせ部材４５の開口部４６は、ホッパー３７の開口部３９からずれている。
【0061】
好ましい実施態様では位置合わせ部材４５は、図３Ａに示すように消耗品ユニット４の容器９、特に、柵１８が位置する場所にある容器９の端部１５と係合する。機械トレイ２７が機械トレイ支持部２９に挿入された後、可動棚３１は、位置合わせ部材４５が容器９に係合するように、下向きに係合位置に移動することができる。位置合わせ部材４５の各開口部４６の下側は、容器９と係合するための凹部を含んでもよい。粒状材１７の流れが容器９に向けられ、容器９の端部に引っ掛からないために、開口部４６は容器９よりも小さい（例えば、より小さな直径）のが好ましい。これとは別に容器９が位置合わせ部材４５の開口部４６に挿入されるように、開口部４６は容器９よりも大きくてもよい。これとは別に位置合わせ部材４５は、棚３１に係合位置で容器９に近接して位置決めされる。
【0062】
図７Ａ～７Ｃは、計量投入機構３５を概略的に示す。当然のことながらプレート（ホッパープレート３６、計量投入プレート４２、位置合わせ部材４５）は、使用中に互いに隣接するか、またはプレート３６、４２、４５が互いに隣接するので、図７Ａ～図７Ｃに示すような隙間は存在しない。
【0063】
次に計量投入機構３５の動作について説明する。図７Ａは、機械トレイ２７および消耗品ユニット４が最初に計量投入ステーション２３に挿入されたときの計量投入プレート４２の初期位置を示す。上述したように粒状材１７はホッパー３７内に置かれ、重力によりそして必要に応じて振動器４１からの振動による補助によって開口部３９内に落下する。図７Ａの初期位置では、計量投入プレート４２の計量投入キャビティ４３がホッパー３７の開口部３９と整列していないため、粒状物質１７がホッパー３７の開口部３９から離れることを計量投入プレート４２が阻止する。
【0064】
次に図７Ｂに示すように計量投入プレート４２は、アクチュエーター（４４、図６Ｂを参照）によって動かされるので、計量投入プレート４２の計量投入キャビティ４３は、ホッパー３７の開口部３９と整列される。この位置で粒状材１７は計量投入プレート４２の計量投入キャビティ４３の中を落下する。当然のことながら計量投入プレート４２の計量投入キャビティ４３は、ホッパー３７からの粒状物質１７で完全に満たされる。振動器からの振動（４１、図６Ｂを参照）で、粒状物質１７は計量投入プレート４２の投入計量キャビティ４３内に容易に移動することができる。
【0065】
計量投入プレート４２の計量投入キャビティ４３が粒状物質１７で満たされると、計量投入プレート４２は、図７Ｃに示す位置に移動する。この位置で、計量投入プレート４２の計量投入キャビティ４３は、位置合わせ部材４５の開口部４６に整列され、粒状物質１７が位置合わせ部材４５の開口部４６を通って容器９に落下できるようになる。このようにして粒状材１７が容器９に計量投入される。
【0066】
計量投入プレート４２が図７Ｃに示す位置から図７Ａに示す位置に戻る際に、図７Ｂに示す位置を通過し、一部の粒状物質１７が計量投入プレート４２の計量投入キャビティ４３に移動してもよい。次の計量投入作業の開始時に、計量投入プレート４２は、上述のように図７Ｂの位置に移動する。この構成は、計量投入キャビティ４３がホッパー３７に２回露されて粒状物質１７が充填されるので、計量投入プレート４２の計量投入キャビティ４３に全用量の粒状物質１７が確実に提供されるので有利である。
【0067】
別の構成では所与の用量の粒状物質１７が計量投入キャビティ４３内に収納される図７Ｂに示す位置と粒状物質１７が位置合わせ部材４５の開口部４６から消耗品ユニット４に移送される図７Ｃに示す位置の間で計量投入プレート４２を移動させる。即ち、計量投入プレート４２は、必ずしも図７Ａに示す位置に移動する必要はない。
【0068】
いくつかの例では計量投入プレート４２は、図７Ｃに示す位置からわずかな距離だけ移動させ、次に図７Ｃに示す位置に戻す。この移動は、粒状物質１７を、計量投入プレート４２内の計量投入キャビティ４３から確実に揺するか叩いて落とすことができる。計量投入プレート４２を硬い止め具にタップして、粒状材１７を叩いて落としてもよい。粒状物質１７がタバコを含む場合、粒状タバコ材は様々な粒子径をもち、粘着性で、凝集しやすい可能性があるため、このようなタップ操作は有益である。
【0069】
計量投入プレート４２内の各計量投入キャビティ４３の体積は、消耗品ユニット４の各容器９に計量投入される粒状物質１７の体積と一致してもよい。このようにして計量投入プレート４２の１つの移動サイクルは各消耗品ユニット４に望ましい用量の粒状物質１７を提供する。これとは別に計量投入プレート４２内の各計量投入キャビティ４３の体積は、消耗品ユニット４の各容器９に計量投入される粒状物質１７の体積の半分であってもよい。この計量投入工程は、計量投入ステーション２３に挿入された消耗品ユニット４の各トレイに対して２回繰り返される。他の例では体積は、３分の１または４分の１でもよく、それぞれ３回または４回の計量投入を必要とする。計量投入プレート４２の厚さは、異なる量の投入量を提供するように変更することができる。
【0070】
いくつかの例では計量投入キャビティ４３の大きさ（例えば、直径）は、ホッパー３７の開口部３９の大きさ（例えば、直径）よりも大きい。これにより計量投入プレート４２の縁部が粒状物質１７の計量投入キャビティ４３への流入を妨げるのを防ぐことができる。同様に位置合わせ部材４５の開口部４６は、投入計量キャビティから位置合わせ部材４５の開口部４６を通る粒状物質１７の流れが妨げられないように計量投入キャビティ４３よりも大きく（例えば、より大きな直径を有する）することができる。
【0071】
いくつかの例では開口部３９、計量投入キャビティ４３、および開口部４６の数は２倍にされ、それらは、図７Ｂに示す位置と図７Ｃに示す位置の間で計量投入プレート４２の動きの半分のピッチで配置される。このようにして互いに半ピッチ間隔が開けられている２組の開口部３９、計量投入キャビティ４３および開口部４６が存在する。従って、１組の開口部３９、計量投入キャビティ４３および開口部４６が図７Ｂに示す位置にあるとき、他の組の開口部３９、計量投入キャビティ４３および開口部４６は、図７Ｃに示す位置にある。このようにして、より少ない操作で、より多くの容器９に粒状物質１７を計量投入することができる。
【0072】
機械トレイ２７内の消耗品ユニット４を検査するために、検査装置を計量投入ステーション２３に設けてもよい。一例では粒状物質１７の計量投入後に機械トレイ２７が計量投入ステーション２３から取り外されるときに、光学走査システムが機械トレイ２７全体の高さ測定を行い、かつ検査システムが各容器９内の粒状物質１７の充填高さを決定して、十分な粒状物質１７が各容器９に計量投入されたことを確認することができる。
【0073】
【0074】
閉鎖板位置決めステーション２４は、上記の計量投入ステーション２３の機械トレイ支持部２９と類似の機械トレイ支持部２９を含む。特に機械トレイ支持部２９は、複数の消耗品ユニット４と共に図５Ａに示す機械トレイ２７を支持するレール３０を含む。機械トレイ２７は、機械トレイ２７の反対側を支持するレール３０上で機械トレイ２７を摺動させることで、閉鎖板位置決めステーション２４に挿入することができる。機械トレイ支持部２９は、機械トレイ２７が機械トレイ支持部２９に挿入されたときに接触する止め具も含む。機械トレイ支持部２９により機械トレイ２７および消耗品ユニット４が正確かつ確実に位置決めされ、閉鎖板位置決めステーション２４内で確実に支持される。
【0075】
閉鎖板位置決めステーション２４は、機械トレイ２７が機械トレイ支持部２９上に適切に位置決めされたことを確認する近接スイッチを含んでもよい。正しい位置決めを確実にするために位置合わせピンが近接スイッチに加えて、あるいはその代わりに設けられてもよい。
【0076】
閉鎖板位置決めステーション２４はまた、計量投入ステーション２３の可動棚３１と類似の可動棚３１を備える。特に、可動棚３１は、可動棚３１が機械トレイ支持部２９に対して、かつ機械トレイ２７および消耗品ユニット４に対して上下に移動できるように摺動ベアリング３４を介して支柱３３に摺動可能に取り付けられる。可動棚３１は、アクチュエーター４７を設けて動かしてもよく、あるいは例えばハンドルによって手動で動かすことができる。可動棚３１は、機械トレイ支持部２９の上に位置決めされている。
【0077】
閉鎖板位置決めステーション２４の可動棚３１は、以下にさらに説明するように、機械トレイ２７上の各容器９に閉鎖板１４を位置決めする閉鎖板位置決め機構４８を含む。可動棚３１は、非係合位置と係合位置との間で移動することができる。係合位置では、可動棚３１は、機械トレイ２７および消耗品ユニット４に近接しており、各容器９に閉鎖板１４を位置決めする位置にある。非係合位置では、可動棚３１は、機械トレイ２７および消耗品ユニット４から離れており、機械トレイ２７を機械トレイ支持部２９に挿入または機械トレイ支持部２９から取り外すことができる。
【0078】
閉鎖板１４は、図９に示す閉鎖板支持ウェブ５０内の閉鎖板位置決めステーション２４に供される。閉鎖板支持ウェブ５０は、支持構造５１と、規則的に配列された複数の閉鎖板１４とを含む。閉鎖板１４は、例えば接続タブを介して、支持構造５１に取り外し可能に取り付けられている。図示のように個々の閉鎖板１４は、閉鎖板１４を閉鎖板支持ウェブ５０の平面から押し出すことで、閉鎖板支持ウェブ５０から取り外すことができる。
【0079】
好ましくは閉鎖板１４を支持構造５１に取り付ける接続タブは、支持構造５１ではなく、閉鎖板１４で破損するように構成される。従って、閉鎖板が閉鎖板支持ウェブ５０から取り外されても、接続タブは支持構造に残っている。一例では接続タブは、支持構造５１よりも閉鎖板部で狭くなっている。
【0080】
図１０に示すように閉鎖板位置決めステーション２４の可動棚３１は、閉鎖板支持ウェブ５０を一緒に保持する支持面５２およびクランプ４９を含む。可動棚３１の支持面５２およびクランプ４９は、閉鎖板支持ウェブ５０内の閉鎖板１４が機械トレイ２７内の各消耗品ユニット４と整列するように、機械トレイ２７内の各消耗品ユニット４の上の位置に閉鎖板支持ウェブ５０を保持する。好ましい例では可動棚３１は、可動棚３１が消耗品ユニット４に向かって移動するときに、閉鎖板支持ウェブ５０の穴と係合する位置合わせピンを含む。これにより閉鎖板１４および消耗品ユニット４の容器９の間の位置合わせを確実にすることができる。
【0081】
閉鎖板位置決めステーション２４は、図１０に示すように閉鎖板支持ウェブ５０から消耗品ユニット４に閉鎖板１４を押し込むように位置決めされたパンチ５３も含む。パンチ５３は、パンチヘッド５４を動かすアクチュエーターを含む。パンチヘッド５４は、閉鎖板支持ウェブ５０内の一連の閉鎖板１４と一致し、また、機械トレイ２７内の消耗品ユニット４と一致する配列に配置された複数の突起５５を含む。突起５５は、閉鎖板１４を閉鎖板支持ウェブ５０から消耗品ユニット４に押し出す。このようにして、パンチヘッド５４の１回の動きは、閉鎖板１４を消耗品ユニット４のそれぞれの中に同時に位置決めすることができる。
【0082】
好ましい例では閉鎖板支持ウェブ５０は２組の閉鎖板１４を含み、１組の閉鎖板１４を消耗品ユニット４に移動した後、閉鎖板支持ウェブ５０を動かして、もう１組の閉鎖板１４を消耗品ユニット４の次の機械トレイ２７に位置合わせする。これには、閉鎖板支持ウェブ５０を交換する回数を減らすという利点がある。
【0083】
図１０に示すようにアクチュエーターがパンチヘッド５４を消耗品ユニット４に向けて下に動かすと、パンチヘッド５４上の各突起５５は、閉鎖板支持ウェブ５０内の閉鎖板１４に接触する。パンチヘッド５４の動きは、閉鎖板１４を閉鎖板支持ウェブ５０から分離し、閉鎖板１４を消耗品ユニット４に押し込む。図３Ａを参照して説明したように各消耗品ユニット４の容器９は、リップ２０を画定する端面１５およびこの端部１５から突出する柵１８を含む。閉鎖板１４は、図３Ａに示すようにリップ２０に配置された各柵１８の間に位置決めされる。
【0084】
図１０に示すように可動棚３１の支持面５２は、パンチヘッド５４の反対側で、閉鎖板支持ウェブ５０の下に支持を提供する。支持面５２は、パンチ５３がそれらを閉鎖支持ウェブ５０から消耗品ユニット４に押し込むときに、個々の閉鎖板１４が通過するための一連の開口部５６を含む。好ましくはパンチヘッド５４の各突起５５は、閉鎖板１４および支持面５２の開口部５６の大きさと形状に厳密に一致する大きさと形状を有しており、動作中の閉鎖板支持ウェブ５０と閉鎖板１４の屈曲と移動の防止を助ける。
【0085】
図１０に示すように支持面５２の各開口部５６は、可動棚３１が係合位置にあるときに、容器９、特に柵１８と係合する凹部５７を含んでもよい。これは閉鎖板１４の閉鎖板支持ウェブ５０から消耗品ユニット４へのスムーズな移動を確実にする。
【0086】
前述のように計量投入ステーション２３と同様に閉鎖板位置決めステーション２４は、消耗品ユニット４を機械トレイ支持部２９から取り外す際に、機械トレイ２７内の消耗品ユニット４を検査するための検査装置を含んでもよい。図８Ａおよび８Ｂに示すようにスキャナ５８のレーザー／光学システムが機械トレイ２７全体の高さ測定を行うことができ、検査システムが各容器９の閉鎖板１４の存在およびそれが正しく配置されているかをチェックすることができるようにスキャナ５８を機械トレイ支持部２９の上に位置決めすることができる。
【0087】
【0088】
閉鎖板固定ステーション２５は、計量投入ステーション２３の機械トレイ支持部２９と、閉鎖板位置決めステーション２４と同様の機械トレイ支持部２９とを含む。特に機械トレイ支持部２９は、複数の消耗品ユニット４と共に図５Ａに示す機械トレイ２７を支持するためのレール３０を含む。機械トレイ２７の反対側を支持するレール３０上で機械トレイ２７を摺動させることで、機械トレイ２７を閉鎖板固定ステーション２５に挿入することができる。機械トレイ支持部２９は、機械トレイ２７が機械トレイ支持部２９に挿入されたときに接触する止め具も含む。機械トレイ支持部２９は、機械トレイ２７および消耗品ユニット４が、確実に閉鎖板固定ステーション２５内に正確かつ確実に位置決めされ、支持されるようにする。
【0089】
閉鎖板固定ステーション２５は、機械トレイ２７が機械トレイ支持部２９上に適切に位置決めされたことを確認する近接スイッチを含んでもよい。正しい位置決めを確実にするために位置合わせピンがそれに加えて、あるいはその代わりに提供されてもよい。
【0090】
【0091】
図１１に示すように閉鎖板固定ステーション２５は、計量投入ステーション２３および閉鎖板位置決めステーション２４の可動棚３１と類似の可動棚３１を含む。この例では可動棚３１は、以下でさらに説明するプレス５９のプレスヘッド６０を含む。可動棚３１の支柱３３と摺動ベアリング３４は、可動棚３１とプレスヘッド６０を案内し、プレスヘッド６０の信頼できる正確な動作を保証する。他の例では、閉鎖板固定ステーション２５は、可動棚３１を含まず、プレスヘッド６０は独立した部材である。
【0092】
プレス５９は、図１１に示すようにプレスヘッド６０を垂直に動かすように作用するアクチュエーター６１を含む。プレスヘッド６０は、機械トレイ２７内の一連の消耗品ユニット４に一致する配列に位置決めされた複数の個別のプレスを有する。このようにして複数またはすべての消耗品ユニット４を同時に処理して曲げ、柵１８および閉鎖板１４を消耗品ユニット４に固定することができる。
【0093】
一例ではプレスヘッド６０は、第１の曲げ作業を実行するための第１の組のプレス６２と、第２の曲げ作業を実行するための第２の組のプレス６３とを含む。第１および第２の組のプレス６２、６３は、それぞれプレスヘッド６０の半分を占めるように位置決めすることができる。これとは別の構成では第１の組のプレス６２は、第２の組のプレス６３とは別の装置に設けられる。
【0094】
図１２は、第１の組のプレス６２および第２の組のプレス６３が、柵１８を閉鎖板１４に対して曲げて左から右に移動する順序を示す。図１２は、柵１８が上方に延び、閉鎖板１４が柵１８の間に受け取られた状態で、閉鎖板固定ステーション２５に受け入れられたときの消耗品ユニット４を示す。
【0095】
図示のように第１の組のプレス６２の内の一台の第１のプレス６４は、柵１８を部分的に曲げる角度の付いたプレス面６６を含む。特にこの例では角度の付いたプレス面６６は、第１の曲げ作業で柵１８を４５度曲げるように４５度の角度が付けられている。
【0096】
続いて第２の組のプレス６３の内の一台の第２のプレス６５は、柵１８をその残りの部分に曲げて閉鎖板１４に対して横にし、容器９に固定する平坦なプレス面６７を含む。
【0097】
柵１８を２段階で曲げる第１および第２の組のプレス６４、６５のこの配置で柵１８を壊さずに確実に曲げることができる。
【0098】
いくつかの例では柵１８の曲げを容易にするために第１および／または第２のプレス６４、６５を加熱するか、プレスヘッド６０全体を加熱する。閉鎖板１４が金属であるか金属を含むいくつかの例では、誘導加熱システムを配置し、閉鎖板１４を加熱し、それにより柵１８を含む容器９の周囲部分を加熱することができる。当然のことながらこの方法は容器９と柵１８の材料に依存する。例えば、柵１８が熱可塑性物質製の場合、加熱されたプレスで曲げ作業を容易にすることができる。
【0099】
図１３は、第１のプレス６８および第２のプレス６９が同心円状に位置決めされているもう一つのプレスを示す。図示のようにこの例では第１のプレス６８は、角度の付いたプレス面７０および中央ボア７１を有する。中央ボア７１内にはボア７１内を移動できる第２のプレス６９がある。このようにして第１のプレス６８が、最初に移動し、角度の付いたプレス面７０で柵１８の曲げを開始する。続いて第２のプレス６９が移動して、柵１８を閉鎖板１４に対して曲げ、容器９に閉鎖板を固定することができる。
【0100】
図１３の構成ではプレスヘッド６０は、第１のプレス６８を形成する突起および第１のプレス６８のボア７１を形成する開口部を含む第１のプレートを含んでもよく、かつ第２のプレートは、第１のプレートの開口部内を延びる第２のプレス６９を形成する突起を含んでもよい。第１および第２のプレートは、互いに隣接して配置することができ、それぞれのアクチュエーターは、第１および第２のプレートを動かして、図１３に示す作業を実行することができる。この例では、すべての消耗品ユニット４は、一台の閉鎖板固定ステーション２５で同時に処理することができる。
【0101】
いくつかの例では柵１８の曲げを容易にするために、第１および第２のプレス６８、６９を加熱するか、プレスヘッド６０全体を加熱する。当然のことながらこの加熱は、容器９、特に柵１８の材料に依存する。例えば、柵１８が熱可塑性プラスチック製の場合、加熱されたプレスで曲げ作業を容易にすることができる。
【0102】
これとは別の構成では閉鎖板固定ステーション２５は、閉鎖板１４を消耗品ユニット４に固定する代替手段を含んでもよい。例えば、閉鎖板固定ステーション２５は、閉鎖板１４を消耗品ユニット４の容器９に溶接する超音波溶接装置などの溶接装置を含んでもよい。他の例では閉鎖板固定ステーション２５は、圧入で閉鎖板１４を消耗品ユニット４のチェンバー１６に押し込み閉鎖板１４を消耗品ユニット４の容器９に固定するプレスを備えてもよい。
【0103】
計量投入ステーション２３および閉鎖板位置決めステーション２４と類似して前述のように、閉鎖板固定ステーション２５は、消耗品ユニット４を機械トレイ支持部２９から取り外すときに、機械トレイ２７内の消耗品ユニット４を検査するための検査装置を備えてもよい。特にスキャナのレーザー／光学システムが機械トレイ２７全体の高さ測定を行い、検査システムが各容器９内の閉鎖板１４の存在とそれが正しく配置されているかを、そして柵１８の存在およびそれが正しく位置決めされているかをチェックして、閉鎖板１４が適切に固定されていることを確認できるようにスキャナを機械トレイ支持部２９の上に配置してもよい。
【0104】
閉鎖板固定ステーション２５から取り外すと、消耗品ユニット４の製造が完了する。次に消耗品ユニット４を機械トレイ２７から取り外して、包装および流通作業に移すことができる。機械トレイ２７は、作業の最初に戻して再利用することができる。
【0105】
当然のことながら計量投入ステーション２３、閉鎖板位置決めステーション２４、および閉鎖板固定ステーション２５は、多くの共通の特徴を有する。例えば、各ステーション２３、２４、２５は、機械トレイ支持部２９と、垂直移動のために支柱３３に取り付けられた可動棚３１とを含む。これによりこれらの装置２３、２４、２５をより大きな装置、例えば、消耗品ユニット４をパッケージ化する装置、および／または図３Ａに示す空の消耗品ユニット４を組み立てまたは形成する装置内にモジュール式に配置することができる。
【0106】
本明細書で使用される場合、「エアロゾル化可能な材料」という用語は、エアロゾル化可能な材料が加熱されるとエアロゾルを生成することを意味する。例えば、エアロゾル化可能な材料は、風味基材であっても、風味基材を含んでもよい。風味基材は、タバコ風味料または他の風味料などの風味料を含んでもよく、および／またはグリセリンまたはグリセリンの代わりあるいはそれに加えて他の添加物または増強剤を含んでもよい。グリセリンまたは他の添加物の有無にかかわらず、風味基材を加熱してエアロゾルを生成してもよい。
【0107】
なお一般にエアロゾルは、空気または別の気体中の微細な固体粒子または液滴のコロイドであり、コロイドは、微視的に分散した不溶性粒子が別の物質全体に懸濁している物質である。一方、蒸気は臨界温度よりも低い温度で気相にある物質であり、これは、例えば、温度を下げずに圧力を上げることで蒸気を液体に凝縮できることを意味する。なお本明細書で使用される場合、エアロゾルという用語は、エアロゾルおよび／または蒸気を含むものとする。
【0108】
上述したようにエアロゾル化可能な材料はタバコを含んでもよい。例えば、エアロゾル化可能な材料は、粒状タバコ材であってもよい。
【0109】
本明細書で使用される場合、「タバコ」または「粒状タバコ材」という用語は、タバコ、タバコ誘導体、膨張タバコ、再構成タバコ、またはタバコ代替物を含む材料を意味する。粒状物質はまた、非タバコ物質を含んでもよい。いくつかの例では、「粒子材料」は粉末状であり、別の例では、「粒子材料」は、材料をより小さな粒子に細断して形成される。いくつかの例では、「粒状タバコ材」は、タバコを小さな粒子に細断または切断して形成される、いわゆる「カットラグ（切りくず）」を含んでもよい。粒状タバコ材は、タバコスラリーを押し出し、押し出された材料を粒子に切断して製造することができる。
【0110】
当然のことながら消耗品ユニットの上記の例は、図１を参照して説明した吸入デバイス以外の装置で使用できる。例えば、吸入デバイスは、タバコ加熱製品など、燃焼することなく粒状物質から化合物を放出する装置であってもよい。一実施態様では、吸入デバイスは、基材、例えば粒状物質を加熱するが燃焼はしないことで化合物を放出する加熱装置である。粒状物質は、例えば、ニコチンを含む場合も含まない場合もある、タバコまたは他の非タバコ製品であってもよい。一実施態様では、吸入デバイスはタバコ加熱装置である。
【0111】
別の実施態様では、タバコ工業製品は、基材、例えばアトマイザーカートリッジの内容物と消費可能ユニット内の粒状材との組み合わせを加熱するが燃焼はしないことでエアロゾルを生成するハイブリッドシステムである。アトマイザーカートリッジ内の基材および消耗品ユニット内の粒状材は、例えば、ニコチンを含む場合も含まない場合もある固体、液体、またはゲルを含んでもよい。一実施態様では、ハイブリッドシステムは、液体またはゲル基材および固体基質を含む。固体基材は、例えば、ニコチンを含む場合も含まない場合もある、タバコまたは他の非タバコ製品であってもよい。一実施態様では、ハイブリッドシステムは、液体またはゲル基材およびタバコを含む。
【0112】
様々な問題に対処し、技術を進歩させるために、本開示の全体は、例示として、特許請求される発明が実施され得る様々な実施態様を示し、吸入デバイスで使用される消耗品ユニットを製造する優れた方法および装置を提供する。本開示の利点および特徴は、実施態様の代表的な実例に過ぎず、メッシュ羅的でも排他的でもない。それらは、クレームされている機能の理解と教示を支援する目的にのみ提示されている。当然のことながら本開示の利点、実施態様、実施例、機能、特徴、構造、および／または他の側面は、特許請求の範囲によって規定された開示の限定または特許請求の範囲の均等物の限定と見なされるべきではない。従って、他の実施態様を利用することができ、本開示の範囲および／または精神から逸脱することなく修正を行うことができる。様々な実施態様は、開示された要素、構成要素、特徴、部品、工程、手段などの様々な組み合わせを適切に含む、からなる、または本質的にからなる。さらに、本開示は、現在請求されていないが将来請求され得る他の発明を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0113】
【文献】特開２０１１－１８２７１０
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】