(57)【要約】      （修正有）【課題】製品の寿命期間に亘ってエアロゾル送達が変化することのない喫煙アーティクルを提供する。【解決手段】電子喫煙アーティクル１０のためのカートリッジ９０は、その中に保存された液体エアロゾル前駆体組成物を有する貯蔵容器２０１と、２つの対向する端部を有する連続した細長い芯３０１および加熱器を含む噴霧器とを備え、液体輸送構成要素として有益な芯として、編組芯を使用する。編組芯は少なくとも３個の分離した繊維または糸から形成する。【選択図】図１
2020022458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力源と、
セルロースアセテートを含み、エアロゾル前駆体物質を保持するように構成された貯蔵容器とを備える、電子喫煙アーティクル。
【請求項２】
前記貯蔵容器は中空内部を有する円筒体として実質的に形状され、恣意的に前記中空内部の少なくとも一部は、前記喫煙アーティクルの１つまたは複数のさらなる構成要素を収納するように形状され、また寸法にされる、請求項１に記載の電子喫煙アーティクル。
【請求項３】
前記１つまたは複数のさらなる構成要素は、加熱器および液体輸送要素の一方または両方を備える噴霧器である、請求項２に記載の電子喫煙アーティクル。
【請求項４】
前記液体輸送要素は、液体を吸い上げるように適合された連続した細長いアーティクルである、請求項３に記載の電子喫煙アーティクル。
【請求項５】
前記液体輸送要素は編組芯を備える、請求項３に記載の電子喫煙アーティクル。
【請求項６】
前記液体輸送要素はシース／コア芯の形である、請求項５に記載の電子喫煙アーティクル。
【請求項７】
前記芯の前記シース部は編組である、請求項６に記載の電子喫煙アーティクル。
【請求項８】
前記芯の前記コア部は非編組である、もしくは前記編組シースと異なる材料から形成される、またはその両方である、請求項７に記載の電子喫煙アーティクル。
【請求項９】
前記編組芯は、少なくとも４つに分離した繊維または糸の編組である、請求項５に記載の電子喫煙アーティクル。
【請求項１０】
前記液体輸送要素は繊維ガラスを備え、繊維ガラスは恣意的にＣガラスである、請求項３に記載の電子喫煙アーティクル。
【請求項１１】
前記中空内部は、前記貯蔵容器の中に延在する直径方向に対向する溝をもつ中心空洞を備え、前記溝は噴霧器の一部と嵌合するように適合される、請求項２に記載の電子喫煙アーティクル。
【請求項１２】
前記セルロースアセテート繊維は約０．５ｄｐｆ以上の線形質量密度を有する、請求項１に記載の電子喫煙アーティクル。
【請求項１３】
前記貯蔵容器は、約７０重量％〜約９９重量％のセルロースアセテートおよび約２重量％〜約２５重量％の結合剤を含む、請求項１に記載の電子喫煙アーティクル。
【請求項１４】
前記貯蔵容器の前記中空内部に位置付けられた噴霧器をさらに備え、前記噴霧器は、
２つの対向する端部を有する連続した細長い芯と、
前記芯と連結し、そのほぼ中間点に位置付けられた加熱器と、
前記芯と物理的に接触し前記加熱器と電気接続して位置付けられた導電端子とを備える、請求項２に記載の電子喫煙アーティクル。
【請求項１５】
その中に保存された液体エアロゾル前駆体組成物を有する貯蔵容器と、
前記貯蔵容器と流体連通する編組芯とを備える、電子喫煙アーティクル。
【請求項１６】
前記編組芯はシース／コア芯である、請求項１５に記載の電子喫煙アーティクル。
【請求項１７】
前記編組芯は前記シースであり、前記コアを包囲する、請求項１６に記載の電子喫煙アーティクル。
【請求項１８】
前記コアは、以下のうちの１つまたは複数である、すなわち、
非編組である、
前記編組シースと異なる材料から形成される、
撚糸から形成される、のうちの１つまたは複数である、請求項１７に記載の電子喫煙アーティクル。
【請求項１９】
前記編組芯は、少なくとも４つに分離した繊維または糸の編組である、請求項１５に記載の電子喫煙アーティクル。
【請求項２０】
前記編組芯は、ＣガラスまたはＥガラスである繊維ガラスを備える、請求項１５に記載の電子喫煙アーティクル。
【請求項２１】
前記貯蔵容器はセルロースアセテートを含む、請求項１５に記載の電子喫煙アーティクル。
【請求項２２】
電子喫煙アーティクルのためのカートリッジであって、前記カートリッジはエアロゾル前駆体組成物を保持するように適合された管形状の貯蔵容器の中空内部に少なくとも一部が位置付けられた噴霧器を備え、前記貯蔵容器の管は中空シェル内に位置付けられ、前記噴霧器は、
２つの対向する端部を有する連続した細長い芯と、
前記芯と連結し、そのほぼ中間点に位置付けられた加熱器と、
導電端子とを備え、
前記貯蔵容器の管はセルロースアセテートから形成される、前記芯は編組芯である、またはその両方である、カートリッジ。
【請求項２３】
前記中空シェルは制御構成要素を係合するように適合された第１の端部および対向する口端部を備え、前記噴霧器の前記加熱器は前記中空シェルの前記口端部に形成された空洞内の前記貯蔵容器の管から出て延在する、請求項２２に記載のカートリッジ。
【請求項２４】
前記編組芯はシース／コア芯である、請求項２２に記載のカートリッジ。
【請求項２５】
前記編組芯は前記シースであり、前記コアを包囲する、請求項２４に記載のカートリッジ。
【請求項２６】
前記コアは非編組であるか、もしくは前記編組シースと異なる材料から形成される、またはその両方である、請求項２５に記載のカートリッジ。
【請求項２７】
前記編組芯は、少なくとも４つに分離した繊維または糸の編組である、請求項２２に記載のカートリッジ。
【請求項２８】
前記芯は、ＣガラスまたはＥガラスである繊維ガラスを備える、請求項２２に記載のカートリッジ。
【請求項２９】
電子喫煙アーティクルの作成方法であって、
セルロースアセテートを含み、中空内部を有する円筒体を提供することと、
噴霧器を前記セルロースアセテート円筒体の前記中空内部に挿入することとを含む、方法。
【請求項３０】
前記円筒体および噴霧器を中空シェルに挿入することと、
前記噴霧器を電源に接続することとをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記噴霧器は、２つの対向する端部を有する連続した細長い芯、および前記芯と連結し、そのほぼ中間点に位置付けられた加熱器とを備える、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記挿入することは、前記噴霧器の一部が前記セルロースアセテート円筒体の端部を超えて延在することを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
電子喫煙アーティクル内で使用するために適切な芯であって、前記芯は、少なくとも４つに分離した繊維または糸の編組を備え、その少なくとも１つはＣガラスまたはＥガラスである、芯。
【請求項３４】
前記編組芯はシース／コア芯である、請求項３３に記載の芯。
【請求項３５】
前記編組芯は前記シースであり、前記コアを包囲する、請求項３４に記載の芯。
【請求項３６】
前記コアは、以下のうちの１つまたは複数である、すなわち
非編組である、
前記編組シースと異なる材料から形成される、
撚糸から形成される、のうちの１つまたは複数である、請求項３４に記載の芯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、エアロゾル送達アーティクルおよびその使用に関し、より詳細にはタバコおよび吸入式の他の材料の成分を得るための喫煙アーティクルであると考えることができるアーティクルに関する。このようなアーティクルの非常に好ましい成分はタバコから作成される、もしくはタバコに由来する、またはこれらのアーティクルを別の方法で組み込む食用のタバコとして特徴付けることができる。
【背景技術】
【０００２】
多くの喫煙デバイスが、使用するためにタバコを燃やす必要がある喫煙製品の改良または代替として長年提案されてきた。これらの装置の多くは意図的に、巻きタバコ、葉巻、またはパイプ喫煙に関連した感覚を提供するが、不完全燃焼およびタバコの燃焼に由来する熱分解生成物を大量に供給しないように設計されてきた。この目的を達成するために、電気エネルギーを利用して気化するもしくは揮発性材料を加熱する、またはタバコをあまり燃やすことなく巻きタバコ、葉巻、もしくはパイプ喫煙の感覚を提供しようと試みる、多くの喫煙製品、香り発生器、および医薬吸入具が提案されてきた。例えば参照により本明細書に組み込まれる、Ｒｏｂｉｎｓｏｎらによる米国特許第７，７２６，３２０号、Ｇｒｉｆｆｉｔｈ，Ｊｒ．らによる米国特許出願公開第２０１３／０２５５７０２号、Ｓｅｂａｓｔｉａｎらによる米国特許出願公開第２０１４／００００６３８号、Ｃｏｌｌｅｔｔらによる米国特許出願公開第２０１４／００６０５５４号、および２０１２年１０月８日に出願された米国特許出願第１３／６４７，０００号に記載された背景技術に説明された様々な代替喫煙アーティクル、エアロゾル送達デバイスならびに熱発生源を参照されたい。
【０００３】
電気エネルギーを利用して煙またはエアロゾル形態を生成したある特定のタバコ製品、特に電子シガレット製品と呼ばれるある特定の製品は、世界中で市販されている。巻きタバコ、葉巻、またはパイプの従来のタイプの特性の多くに類似した代表的製品は、Ｐｈｉｌｉｐ  Ｍｏｒｒｉｓ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ製のＡＣＣＯＲＤ（登録商標）、Ｉｎｎｏ  Ｖａｐｏｒ  ＬＬＣ製のＡＬＰＨＡ（商標）、ＪＯＹＥ５１０（商標）およびＭ４（商標）、Ｗｈｉｔｅ  Ｃｌｏｕｄ  Ｃｉｇａｒｅｔｔｅｓ製のＣＩＲＲＵＳ（商標）およびＦＬＩＮＧ（商標）、Ｅｐｕｆｆｅｒ（登録商標）Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｃ．製のＣＯＨＩＴＡ（商標）、ＣＯＬＩＢＲＩ（商標）、ＥＬＩＴＥ  ＣＬＡＳＳＩＣ（商標）、ＭＡＧＮＵＭ（商標）、ＰＨＡＮＴＯＭ（商標）およびＳＥＮＳＥ（商標）、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｉｇａｒｅｔｔｅｓ，Ｉｎｃ．製のＤＵＯＰＲＯ（商標）、ＳＴＯＲＭ（商標）およびＶＡＰＯＲＫＩＮＧ（登録商標）、Ｅｇａｒ  Ａｕｓｔｒａｌｉａ製のＥＧＡＲ（商標）、Ｊｏｙｅｔｅｃｈ製のｅＧｏ−Ｃ（商標）およびｅＧｏ−Ｔ（商標）、Ｅｌｕｓｉｏｎ  ＵＫ  Ｌｔｄ製のＥＬＵＳＩＯＮ（商標）、Ｅｏｎｓｍｏｋｅ  ＬＬＣ製のＥＯＮＳＭＯＫＥ（登録商標）、Ｇｒｅｅｎ  Ｓｍｏｋｅ  Ｉｎｃ．ＵＳＡ製のＧＲＥＥＮ  ＳＭＯＫＥ（登録商標）、Ｇｒｅｅｎａｒｅｔｔｅ  ＬＬＣ製のＧＲＥＥＮＡＲＥＴＴＥ（商標）、Ｓｍｏｋｅ  Ｓｔｉｋ（登録商標）製のＨＡＬＬＩＧＡＮ（商標）、ＨＥＮＤＵ（商標）、ＪＥＴ（商標）、ＭＡＸＸＱ（商標）、ＰＩＮＫ（商標）およびＰＩＴＢＵＬＬ（商標）、Ｐｈｉｌｉｐ  Ｍｏｒｒｉｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．製のＨＥＡＴＢＡＲ（商標）、Ｃｒｏｗｎ７製のＨＹＤＲＯ  ＩＭＰＥＲＩＡＬ（商標）およびＬＸＥ（商標）、ＬＯＧＩＣ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ製のＬＯＧＩＣ（商標）およびＴＨＥ  ＣＵＢＡＮ（商標）、Ｌｕｃｉａｎｏ  Ｓｍｏｋｅｓ  Ｉｎｃ．製のＬＵＣＩ（登録商標）、Ｎｉｃｏｔｅｘ，ＬＬＣ製のＭＥＴＲＯ（登録商標）、Ｓｏｔｔｅｒａ，  Ｉｎｃ．製のＮＪＯＹ（登録商標）およびＯＮＥＪＯＹ（商標）、ＳＳ  Ｃｈｏｉｃｅ  ＬＬＣ製のＮＯ．７（商標）、ＰｒｅｍｉｕｍＥｓｔｏｒｅ  ＬＬＣ製のＰＲＥＭＩＵＭ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ  ＣＩＧＡＲＥＴＴＥ（商標）、Ｒｕｙａｎ  Ａｍｅｒｉｃａ，  Ｉｎｃ．製のＲＡＰＰＥ−ＭＹＳＴＩＣＫ（商標）、Ｒｅｄ  Ｄｒａｇｏｎ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，  ＬＬＣ製のＲＥＤ  ＤＲＡＧＯＮ（商標）、Ｒｕｙａｎ  Ｇｒｏｕｐ  （Ｈｏｌｄｉｎｇｓ）  Ｌｔｄ．製のＲＵＹＡＮ（登録商標）、Ｔｈｅ  Ｓｍａｒｔ  Ｓｍｏｋｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｉｇａｒｅｔｔｅ  Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｌｔｄ．製のＳＭＡＲＴ  ＳＭＯＫＥＲ（登録商標）、Ｃｏａｓｔｌｉｎｅ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ＬＬＣ製のＳＭＯＫＥ  ＡＳＳＩＳＴ（登録商標）、Ｓｍｏｋｉｎｇ  Ｅｖｅｒｙｗｈｅｒｅ，  Ｉｎｃ．製のＳＭＯＫＩＮＧ  ＥＶＥＲＹＷＨＥＲＥ（登録商標）、ＶＭＲ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ＬＬＣ製のＶ２ＣＩＧＳ（商標）、ＶａｐｏｒＮｉｎｅ  ＬＬＣ製のＶＡＰＯＲ  ＮＩＮＥ（商標）、Ｖａｐｏｒ  ４  Ｌｉｆｅ，Ｉｎｃ．製のＶＡＰＯＲ４ＬＩＦＥ（登録商標）、Ｅ−Ｃｉｇａｒｅ��ｔｅＤｉｒｅｃｔ，ＬＬＣ製のＶＥＰＲＯ（商標）ならびにＲ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ  Ｖａｐｏｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ製のＶＵＳＥ（登録商標）という商品名で販売されている。しかし他の電動エアロゾル送達デバイス、特にいわゆる電子シガレットと特徴付けられたデバイスは、ＢＬＵ（商標）、ＣＯＯＬＥＲ  ＶＩＳＩＯＮＳ（商標）、ＤＩＲＥＣＴ  Ｅ−ＣＩＧ（商標）、ＤＲＡＧＯＮＦＬＹ（商標）、ＥＭＩＳＴ（商標）、ＥＶＥＲＳＭＯＫＥ（商標）、ＧＡＭＵＣＣＩ（登録商標）、ＨＹＢＲＩＤ  ＦＬＡＭＥ（商標）、ＫＮＩＧＨＴ  ＳＴＩＣＫＳ（商標）、ＲＯＹＡＬ  ＢＬＵＥＳ（商標）、ＳＭＯＫＥＴＩＰ（登録商標）およびＳＯＵＴＨ  ＢＥＡＣＨ  ＳＭＯＫＥ（商標）の商品名で市販されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７７２６３２０号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１３／０２５５７０２号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１４／００００６３８号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１４／００６０５５４号明細書
【特許文献５】米国特許出願第１３／６４７０００号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
巻きタバコ、葉巻、またはパイプ喫煙の感覚を提供するために電気エネルギーによって発生された熱を利用し、タバコをほとんど燃焼することなくそのように利用し、燃焼熱源を必要とすることなくそのように利用し、不完全燃焼および熱分解生成物の大量の供給を必要とすることなくそのように利用する、喫煙アーティクルを提供することが望ましいはずである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、喫煙アーティクルおよび関連した構成要素および方法を提供する。一態様によれば、電力源と、セルロースアセテートを含み、製品を保持するように構成された貯蔵容器とを含む電子喫煙アーティクルが、本明細書に開示される。製品はエアロゾル前駆体組成物を含むことができる。貯蔵容器は中空内部を有する円筒体として実質的に形状されること可能である。貯蔵容器は、喫煙アーティクルの内部表面に一致するように実質的に適合された外部表面を含む。貯蔵容器は、喫煙アーティクルの１つまたは複数のさらなる構成要素を収納するように形状され、また寸法にされることが可能である。該１つまたは複数のさらなる構成要素は噴霧器であることが可能である。噴霧器は、例えば抵抗加熱要素などの加熱器を含むことができる。噴霧器は液体輸送要素をさらに含むことができる。例えば液体輸送要素は、連続した細長いアーティクルであることが可能である。アーティクルは液体を吸い上げるように適合されることが可能である。加熱器は、液体輸送要素の少なくとも一部を備えた加熱配置内にあることが可能である。例えば加熱器は液体輸送要素と接触することができ、液体輸送要素のほぼ中間点に位置付けられることが可能である。液体輸送要素は編組芯であることが可能である。編組芯はシース／コア芯であることが可能であり、シースは編むことができる。シース／コア芯のコアは撚糸であることが可能である。噴霧器は、液体輸送要素の少なくとも一部に沿って延在し、加熱器を備えた導電性配置内にある導電端子を含むことができる。貯蔵容器の中空内部は、貯蔵容器の内壁によって画定された中心空洞を含むことができる。このような内壁は、その中に形成された１つまたは複数の刻み目または突起を含むことができる。例えば内壁は、貯蔵容器の中に延在する直径方向に対向する溝を含むことができる。このような溝（または同様の配置）を噴霧器の少なくとも一部と嵌合するように適合することができる。液体輸送要素を製品と実質的に接触する喫煙アーティクルの内部に作動可能に位置付けることができる。貯蔵容器はセルロースアセテートの繊維トウから形成することができる。一部の実施形態では、セルロースアセテート繊維は約０．５ｄｐｆ以上の大きさ、特に約０．５〜約２０ｄｐｆの大きさを有することができる。管または円筒体形状の中空のセルロースアセテートの貯蔵容器は、約１ｍｍ〜約４ｍｍの厚さの壁を有することができる。貯蔵容器は、約７０重量％〜約９９重量％のセルロースアセテート、および約２重量％〜約２５重量％の結合剤を備えることができる。さらなる実施形態では、貯蔵容器は、１００％のセルロースアセテートからなることが可能である。必要に応じて、さらなる繊維および材料をセルロースアセテートから構成することができる。ある特定の実施形態では、貯蔵容器は、管または中空円筒体の形の織布または不織布の繊維状マットであることが可能である。
【０００７】
また本開示は電子喫煙アーティクルに特に役立つことができる芯も提供する。ある特定の実施形態では、電子喫煙アーティクルに使用するのに適切な芯は、少なくとも４つに分離した繊維または糸の編組を備えることができる。特に編組を形成する少なくとも１つの繊維または糸はＣガラスまたはＥガラスであることが可能である。さらなる実施形態では、芯は少なくとも８つに分離した繊維または糸の編組を備えることができる。さらに編組芯はシース／コア芯であることが可能である。具体的には編組芯はコアを包囲するシースであることが可能である。コアは非編組であることが可能である、編組シースと異なる材料から形成できる、または非編組であり、かつ編組シースと異なる材料から形成することができる。一部の実施形態では、コアは撚糸を備えることができる。
【０００８】
さらなる実施形態では、本開示は、その中に保存されたエアロゾル前駆体組成物（例えば液体組成物）を有する貯蔵容器と、貯蔵容器と流体連通する編組芯とを備える電子喫煙アーティクルを提供することができる。編組芯は上に論じたような状態であることが可能である。貯蔵容器は具体的には、実質的に円筒体または管形状に形状されてもよく、中空内部を有してもよい。貯蔵容器は具体的には、セルロースアセテートを含むことができる。貯蔵容器は成形体であってもよい。また貯蔵容器は、セルロースアセテートの繊維を備えるような織布または不織布の繊維状マットであってもよい。繊維状マットを巻くことができ、あるいは別の方法で管または中空円筒形状に形成することができる。
【０００９】
他の実施形態では、本開示は電子喫煙アーティクルのためのカートリッジを提供することができる。カートリッジは、エアロゾル前駆体組成物を保持するように適合された管形状の貯蔵容器の中空内部に少なくとも一部が位置付けられた噴霧器を備えることができ、貯蔵容器の管は中空シェル内に位置付けられる。特に貯蔵容器はセルロースアセテートで形成されることが可能である。噴霧器は具体的には２つの対向する端部を有する連続した細長い芯と、芯と連結しそのほぼ中間点に位置付けられた加熱器と、芯と物理的に接触し、加熱器と電気接続されて位置付けられた導電端子とを備えることができる。中空シェルは、制御構成要素（例えば電子喫煙アーティクルの制御装置または電源装置）を係合するように適合された第１の端部および反対側の口端部を備えることができる。噴霧器の加熱器は、中空シェルの口端部に形成された空洞内の貯蔵容器の管から出て延在することができる。芯は本明細書に論じたような編組芯であることが可能である。
【００１０】
別の態様では、電子喫煙アーティクルの作成方法が提供される。方法は、中空内部を有するセルロースアセテートを含む円筒体を提供するステップを含む。中空内部の少なくとも一部は、喫煙アーティクルの１つまたは複数のさらなる構成要素を収納するように形状され、また寸法にされることが可能である。方法は、噴霧器をセルロースアセテートの円筒体の中空内部に挿入するステップをさらに含む。方法は、円筒体および噴霧器を中空シェルに挿入するステップ、および噴霧器を電源に接続するステップをさらに含むことができる。電源は電池であることが可能である。中空シェルは電子喫煙アーティクルのカートリッジ部であることが可能である。
【００１１】
以上本開示を前述の一般的用語で説明したが、次に添付図面について説明する。図面は必ずしも一定の縮尺で描かれてはいない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】喫煙アーティクルの実施形態による断面図である。
【図２】本開示の実施形態による貯蔵容器を含む電子喫煙アーティクルの部分断面図である。
【図３】本開示の実施形態による貯蔵容器および噴霧器を含む電子喫煙アーティクルの分解図である。
【図４】本開示の一実施形態による貯蔵容器および噴霧器を組み合わせた斜視図である。
【図５】本開示の例示的実施形態によるシース／コア芯の断面図である。
【図６】本開示の実施形態による貯蔵容器、および液体によって飽和される貯蔵容器の能力を評価するために、液体組成物内に置かれた後の比較の貯蔵容器の画像である。
【図７】本開示の実施形態による貯蔵容器、および液体によって飽和される貯蔵容器の能力を評価するために、液体組成物内に置かれた後の比較の貯蔵容器の画像である。
【図８】エアロゾル前駆体組成物で飽和される本開示の実施形態による貯蔵容器の画像である。
【図９】エアロゾル化喫煙アーティクル内で貯蔵容器の使用を通してエアロゾル前駆体組成物が減少した後の、図８による貯蔵容器の画像である。
【図１０】本開示の実施形態による貯蔵容器のエアロゾル形成効率を示すグラフである。
【図１１】本開示の実施形態による撚芯または編組芯を利用する、エアロゾル化喫煙アーティクルのパフ内に送達された全粒子状物質（ＴＰＭ）の平均ｍｇの変化を示すグラフである。
【図１２】８個、１２個、または１６個の分離した繊維ガラス糸から形成された本開示の実施形態による編組芯を含む、エアロゾル化喫煙アーティクルのパフ内に送達された全粒子状物質（ＴＰＭ）の平均ｍｇの変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に本開示について、その例示的実施形態を参照して以下により完全に説明する。これらの例示的実施形態は、本開示が完全かつ徹底的にされ、また本開示の範囲を当業者に完全に伝えるように説明される。確かに、本開示は多くの異なる形で具現化されてもよく、本明細書に説明される実施形態に限定されると解釈されるべきではなく、むしろこれらの実施形態は本開示が適用可能な法的要件を満たすように提供される。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」は、文脈が明確にそうでないと指定しない限り複数の指示対象を含む。
【００１４】
本開示は、材料（好ましくは材料をほとんど燃焼することなく）を加熱して吸入可能な物質を形成するために電気エネルギーを使用するアーティクルに関し、アーティクルは「携帯用」デバイスと考えられるように充分に小型である。特に本開示は、電子喫煙アーティクル内のエアロゾル前駆体組成物を保存するための貯蔵容器に関する。貯蔵容器は繊維状であることが可能であり、様々な繊維から作成することができる。例えば貯蔵容器はセルロースアセテート繊維から製造できる。貯蔵容器は実質的に管状形状であることが可能であり、喫煙アーティクルのさらなる内部構成要素を収納するように適合できる。
【００１５】
本開示は、材料を（好ましくは材料をほとんど燃焼することなく）加熱して吸入可能な物質を形成するために電気エネルギーを使用する製品（およびその製造）に関し、アーティクルは「携帯用」デバイスと考えられるように充分に小型である。ある特定の実施形態では、アーティクルは特に喫煙アーティクルと特徴付けることができる。本明細書で使用される場合、用語「喫煙アーティクル」は、巻きタバコ、葉巻、またはパイプを喫煙する多くの感覚（例えば吸入および吐出形式、味覚またはフレーバーのタイプ、感覚刺激効果、身体的感触、使用形式、可視エアロゾルによって提供されるような視覚的刺激など）を、アーティクルのいかなる構成要素もほとんど燃焼することなく提供するアーティクルを意味することが意図される。本明細書で使用される場合、用語「喫煙アーティクル」は、必ずしも作動中にアーティクルがタバコの燃焼または熱分解の副産物に由来するエアロゾルと言う意味の煙を生成することを意味するのではなく、むしろアーティクルは、アーティクルまたはデバイスのある特定の構成要素の揮発または気化に由来する蒸気（煙状として説明されると考えられ得る、可視エアロゾルであると考えることができるエアロゾル内の蒸気を含む）を獲得することを意味する。非常に好ましい実施形態では、喫煙アーティクルと特徴付けられたアーティクルは、タバコおよび／またはタバコから生じる組成物を組み込む。
【００１６】
さらなる実施形態では、本開示に従って製造できるアーティクルは、蒸気を生成するアーティクル、エアロゾル化アーティクル、または薬剤送達アーティクルであると特徴付けることができる。したがって、１つまたは複数の物質（例えばフレーバーおよび／または薬剤活性成分）を吸引可能な形または状態で提供するように、アーティクルを配置できる。例えば吸入可能な物質は実質的に蒸気の形（すなわちその臨界点より低い温度で気相内にある物質）であることが可能である。別法として、吸入可能な物質はエアロゾルの形（すなわち微細固体粒子の懸濁液または気体内の液滴）であることが可能である。簡潔にするために本明細書で使用される場合、用語「エアロゾル」は、可視であるかどうかに関わらず、また煙状であると考えられる形であるかどうかに関わらず、人の吸入に適した形またはタイプの蒸気、気体およびエアロゾルを含むことを意味する。
【００１７】
使用中に、本開示による喫煙アーティクルは、従来のタイプの喫煙アーティクル（例えば炎の点火によって利用され、引き続き燃えるタバコを吸入することによって使用される巻きタバコ、葉巻またはパイプ）を使用する際に個々の多くの物理的行為を受けてもよい。例えば本発明の喫煙アーティクルの使用者は、従来のタイプの喫煙アーティクルと酷似した該アーティクルを保持し、該アーティクルによって発生されたエアロゾルの吸入のために該アーティクルの一端を吸い、選択された時間間隔でパフする（吹かす）ことができる。
【００１８】
本開示の一態様に従って製造することができる喫煙アーティクルは、外側シェルまたは本体内に提供された多くの構成要素を含むことができる。外側シェルまたは本体の全設計は変えることができ、喫煙アーティクルの全体の大きさおよび形状を画定できる外側本体の型および構成は変えることができる。通常、巻きタバコまたは葉巻の形状に似た細長い本体を単一の一体シェルから形成することができ、または細長い本体を２つ以上の分離した片から形成することができる。例えば喫煙アーティクルは、実質的に管状形状であることが可能であり、したがって従来の巻きタバコまたは葉巻の形状に似ていることが可能な、細長いシェルまたは本体を含むことができる。一実施形態では、喫煙アーティクルのすべての構成要素は、１つの外側本体またはシェル内に含まれる。別法として、喫煙アーティクルは、接合され分離可能な２つのシェルを備えることができる。例えば喫煙アーティクルは、一端で１つまたは複数の再利用可能な構成要素（例えば再充電可能な電池および該アーティクルの作動を制御するための様々な電子機器）を含むシェルを備える制御体を有することができ、他端でそれに取外し可能に取り付けられた使い捨て可能な部分（例えば使い捨て可能なフレーバー含有カートリッジ）を含むシェルを有することができる。加えて様々な喫煙アーティクルの設計および構成要素の配置は、本開示の背景技術の項に一覧にされた代表的製品などの市販の電子喫煙アーティクルを考慮して理解することができる。
【００１９】
本開示の一態様に従って製造できる喫煙アーティクルは、電力源（すなわち電源）、少なくとも１つの制御構成要素（例えば発熱のために電源からアーティクルの他の構成要素への電流流れを制御することなどにより、電力を作動し、制御し、調節し、停止するための手段）、加熱器または発熱構成要素（例えば電気抵抗加熱要素または通常「噴霧器」と呼ばれる構成要素）、ならびにエアロゾル前駆体組成物（例えば通常「スモークジュース」、「ｅ液体」および「ｅジュース」と呼ばれる含有物などの、充分な熱を加える際に通常エアロゾルを得ることができる液体）、ならびにエアロゾルの吸入のために喫煙アーティクルを吸うことができる口端部領域または先端（例えば吸ったときに発生したエアロゾルをそこから吸うことができるように、アーティクルを通る画定された空気流路）の一部の組合せを含むことができる。アーティクル内の構成要素の位置合わせは変えることができる。特定の実施形態では、エアロゾル前駆体組成物を、使用者へのエアロゾルの送達を最大にするように、使用者の口の近位にあるアーティクル（例えばある特定の状況では交換可能で使い捨て可能なカートリッジを備える）の端部の付近に配置することができる。しかし他の構成を除外しない。概して加熱構成要素を該エアロゾル前駆体組成物に充分近くに位置付けることができるので、加熱構成要素からの熱はエアロゾル前駆体（ならびに１つまたは複数のフレーバー、薬剤、または同様に使用者に送達するために提供され得るものなど）を揮発させ、使用者に送達するためのエアロゾルを形成できる。加熱部材がエアロゾル前駆体組成物を加熱すると、エアロゾルは消費者が吸入するために適切な物理的形で形成され、放出され、または発生される。前述の用語は交換可能であるように意味するので、ｒｅｌｅａｓｅ（放出する）、ｒｅｌｅａｓｉｎｇ、ｒｅｌｅａｓｅｓ、またはｒｅｌｅａｓｅｄの引用は、ｆｏｒｍ（形成する）またはｇｅｎｅｒａｔｅ（発生する）、ｆｏｒｍｉｎｇまたはｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ、ｆｏｒｍｓまたはｇｅｎｅｒａｔｅｓ、およびｆｏｒｍｅｄまたはｇｅｎｅｒａｔｅｄを含むことに留意されたい。具体的には吸入可能な物質は揮発もしくはエアロゾルまたはそれらの混合の形で放出される。加えて様々な喫煙アーティクル構成要素の選択は、本開示の背景技術の項に一覧にされた代表的製品などの市販の電子喫煙アーティクルを考慮して理解することができる。
【００２０】
本開示の一態様に従って製造できる喫煙アーティクルは、抵抗加熱、制御システムの電力供給、および含有物の電力供給など、アーティクルに様々な機能を提供するのに充分な電流を提供するために、電池または他の電力源を含むことができる。電源は様々な実施形態を取り入れることができる。好ましくは、電源は加熱部材を迅速に加熱するために充分な電力を送達して、エアロゾル形成を提供し、所望の時間に使用を通してアーティクルに電力供給することができる。電源は好ましくはアーティクル内に好都合に適合する大きさであるので、アーティクルを容易に取り扱うことができ、加えて好ましい電源は望ましい喫煙体験を損なわないように充分に軽い重量であることが好ましい。
【００２１】
本開示による例示的喫煙アーティクル１０は図１に示されている。そこに示された表面に見られるように、喫煙アーティクル１０は、機能する関係で位置合わせできる制御体８０およびカートリッジ９０を備えることができる。これについては、制御体８０およびカートリッジ９０は互いに取り付け可能であり取外し可能であってもよい。螺合係合が図１に示されているが、圧入係合、または磁気係合などのさらなる係合手段が包含されることが理解される。カートリッジは、特に本明細書に別の方法で説明されているような単一使用の連結具を含むことができる。
【００２２】
特定の実施形態では、制御体８０は再利用可能であると言われることがあり、カートリッジ９０は使い捨て可能であると言われることがある。一部の実施形態では、制御体は限られた数のカートリッジを備えた限られた使用回数（例えば電池電力成分が喫煙アーティクルにもはや充分な電力を提供しなくなるまで）のみに対して構成されてもよく、その後制御体を含む喫煙アーティクル１０全体は廃棄されてもよいと言う点において、喫煙アーティクル全体は使い捨て可能であると特徴付けられてもよい。他の実施形態では、制御体は交換可能な電池を有してもよいので、制御体は多数の電池交換を通して多くのカートリッジと共に再使用できる。同様に喫煙アーティクル１０は再充電可能であってもよく、したがって典型的な電気コンセントへの接続、カーチャージャーへの接続（すなわちシガーソケットコンセント）、およびＵＳＢケーブルなどのコンピュータへの接続を含む、あらゆるタイプの再充電技術と組み合わせてもよい。
【００２３】
制御体８０は、制御構成要素２０、流量センサ３０、および電池４０を含む。これらの構成要素は特定の位置合わせで示されているが、構成要素の様々な位置合わせが本開示によって包含されることが理解される。制御体８０は複数の表示器１９を制御体シェル８１の遠位端１２にさらに含む。このような表示器１９は、行われるパフ数または喫煙アーティクルからの残量を示すことができ、活性または不活性状態を表示でき、パフに応答して点灯することなどができる。表示器は様々な数を提供でき、異なる形状をとることができ、単に本体における開口（このような表示器が存在するときの放音のためなど）であることでさえも可能である。
【００２４】
１つまたは複数の空気取入口１７のための様々な位置は本開示によって包含される。示されたように、空気取入口１７は、取入口を通って吸われた空気が流量センサ３０を活性化するために、センサに充分に接触するように制御体シェル８１内に位置付けられてもよい（しかし特に異なる検知手段が提供される場合、または押しボタンなどを備える手動作動が提供される場合、他の位置が包含される）。また受容体６０は制御体８０の近位の取付端部１３に含まれ、制御体突起部８２の中に延在することにより、カートリッジ９０が制御体に取り付けられるときに抵抗加熱要素５０との電気接続を容易にすることができる。示された実施形態では、受容体６０はアーティクル１０の使用中に制御体内の空気取入口からカートリッジの中への気流を促進するために中心開放通路を含む。
【００２５】
カートリッジ９０は、口開口部１８を備えたカートリッジシェル９１をその口端部１１に含むことによって、喫煙アーティクル１０を吸っている間にカートリッジから消費者に空気および随伴蒸気（すなわち吸引可能な形のエアロゾル前駆体組成物の成分）が通過可能になる。本開示による喫煙アーティクル１０は実質的にロッド状である、または実質的に管状形状である、または実質的に円筒形状であるように画定され得る全体形状を有してもよい。図１に示されたように、喫煙アーティクル１０は実質的に円形断面を有するが、他の断面形状（例えば長円形、四角形、三角形など）も本開示に包含される。喫煙アーティクルの物理的形状を説明するような言語は、制御体およびカートリッジなどの複合ユニットを備える実施形態において喫煙アーティクルの個々のユニットにも適用されてもよい。
【００２６】
好ましい実施形態では、喫煙アーティクル１０は、巻きタバコまたは葉巻の形状に匹敵する大きさを取ってもよい。したがって喫煙アーティクルは、約５ｍｍ〜約２５ｍｍ、約５ｍｍ〜約２０ｍｍ、約６ｍｍ〜約１５ｍｍ、または約６ｍｍ〜約１０ｍｍの直径を有してもよい。このような寸法は特に制御体シェル８１および／またはカートリッジシェル９１の外径に対応してもよい。制御体は、約５０ｍｍ〜約１１０ｍｍ、約６０ｍｍ〜約１００ｍｍ、または約６５ｍｍ〜約９５ｍｍの長さを有することができる。カートリッジは、約２０ｍｍ〜約６０ｍｍ、約２５ｍｍ〜約５５ｍｍ、または約３０ｍｍ〜約５０ｍｍの長さを有することができる。カートリッジおよび制御体を組み合わせた全長（または単一の一体シェルで形成された本開示による喫煙アーティクルの全長）は、通常の巻きタバコの長さとほぼ等しいかまたはそれ以下、例えば約７０ｍｍ〜約１３０ｍｍ、約８０ｍｍ〜約１２５ｍｍ、または約９０ｍｍ〜約１２０ｍｍであることが可能である。
【００２７】
喫煙アーティクル１０のカートリッジシェル９１は、管状形状などの適切な構造を形成し維持するため、またその中に喫煙アーティクルの適切な構成要素を保持するために適切なあらゆる材料で形成することができる。本体は図１に示されたように単一壁で形成することができる。カートリッジシェル９１は、少なくとも抵抗加熱要素によって提供される加熱温度である温度でその構造の完全性を維持する（例えば低下しない）ように加熱抵抗である材料（天然または合成）から形成することができる。一部の実施形態では、加熱抵抗高分子を使用してもよい。他の実施形態では、本体は紙から、またはステンレス鋼などの金属から形成することができる。本明細書にさらに論じられたように、紙管などの本体は、それを通って蒸気が移動するのを実質的に防止するように機能を果たす、それに関連付けられた１つまたは複数の層を有してもよい。一例では、アルミホイル層は本体の一面に積層されてもよい。またセラミック材料を使用してもよい。
【００２８】
カートリッジ９０は、金属線コイルの形の抵抗加熱要素５０をさらに含む。抵抗加熱要素は、抵抗加熱要素を通る電流を促進するため、また適切な配線（図示せず）を取り付けるためにその対向する端部に端子５１（例えば正端子および負端子）を含んで、カートリッジ９０が制御体８０に接続されると抵抗加熱要素が電池４０と電気接続を形成する。具体的にはプラグ６５をカートリッジの取付遠位端１４に位置付ける。カートリッジ９０が制御体８０に接続されると、プラグ６５は受容体６０に係合して電気接続を形成するので、電流は電池４０から受容体およびプラグを通って抵抗加熱要素５０に制御可能に流れる。カートリッジシェル９１は、カートリッジのこの端部がそこから突出するプラグで実質的に閉鎖されるように、取付遠位端を連続して横切ることができる。図１に示されたように、プラグ６５は受容体６０内の中心開放通路と位置合わせする中心開放通路を含むことにより、空気が制御体８０からカートリッジ９０の中に流れることが可能になる。
【００２９】
概して使用時に消費者がカートリッジの口端部１１を吸うと、流量センサ３０は流れの変化を検出し、制御構成要素２０を作動させて抵抗加熱要素５０を通る電流を促進する。したがって気流が制御体８０を通って、流量センサ３０が気流をほぼ即座に検出する手法で移動することが有益である。
【００３０】
制御アルゴリズムは、画定された温度を循環し、したがって維持するために抵抗加熱要素５０に電力を必要としてもよい。したがって、消費者によるパフなしに画定された時間が経過した後、喫煙アーティクル１０を自動的に非活性化し、喫煙アーティクルを通る電力を中止するように制御アルゴリズムをプログラミングすることができる。さらに喫煙アーティクルは、フィードバックを制御構成要素に提供するために温度センサを含むことができる。このようなセンサは、例えば抵抗加熱要素５０に直接接触することができる。抵抗加熱要素を通して抵抗を評価し、このような抵抗を要素の温度に関連付けるために論理制御構成要素に依頼するような、代替温度検知手段を同様に使用してもよい。他の実施形態では、流量センサ３０は、容量検知などの代替検知手段を提供するために適切な構成要素によって置換されてもよい。なおさらに、１つまたは複数の制御ボタンを含むことができることにより、消費者による手動作動がアーティクル１０の電源をオンオフする、加熱要素５０をオンして吸入用蒸気またはエアロゾルを発生するなどの様々な機能を引き出すことが可能になる。
【００３１】
流量センサ３０が制御体８０内に位置付けられる際は、空気取入口１７を制御体上に有するのに役立つことができる。必要に応じて制御体８０内の流量センサ３０は、カートリッジおよび制御体が係合された後、カートリッジ内部と流体連結するように、封止された流路を提供することができる。このような流体連結は制御体内の構成要素の残余に関して封止されるが、制御体に取り付けられる際にカートリッジ９０に開く。さらに他の実施形態では、流量センサ３０を制御体８０の代わりにカートリッジ９０内に配置することができる。
【００３２】
貯蔵容器は、エアロゾル前駆体組成物をエアロゾル化帯に輸送するために輸送要素を利用してもよい。本明細書で使用される場合、用語「貯蔵容器」は、液体、流体、またはエアロゾルなどの生成物を保持する、保管する、または維持するための受容体またはチャンバを指す。このような一例は図１に示されている。そこに示されたように、カートリッジ９０は、この実施形態では、カートリッジシェル９１の内部を取り囲む管の形状に形成された不織布の層を備える貯留層２０１を含む。エアロゾル前駆体組成物は貯留層２０１内に維持される。例えば液体構成要素は、貯留層２０１によって吸着して保持されることが可能である。貯留層２０１は輸送要素３０１（この実施形態では芯）と流体連結する。輸送要素３０１は貯留層２０１内に保存されたエアロゾル前駆体組成物を毛細管現象によりカートリッジ９０のエアロゾル化帯４００に輸送する。示されたように輸送要素３０１は、この実施形態では金属線コイルの形である抵抗加熱要素５０と直接接触する。
【００３３】
使用時に使用者がアーティクル１０を吸うと、抵抗加熱要素５０は活性化され（例えばパフセンサなどにより）、エアロゾル前駆体構成要素のための構成要素はエアロゾル化帯４００内で気化する。アーティクル１０の口端部１１を吸うと、外気が空気取入口１７に入り、受容体６０内の中心開口およびプラグ６５内の中心開口を通過する。カートリッジ９０内では、吸われた空気が空気通路管２２０内の空気通路２３０を通過し、エアロゾル化帯４００内に形成された蒸気と組み合わされてエアロゾルを形成する。エアロゾルはエアロゾル化帯から素早く離れ、空気通路管２５０内の空気通路２６０を通過し、アーティクル１０の口端部１１内の口開口部１８から出る。必要に応じて空気通路管２５０がないことも可能であり、開放空洞は、エアロゾル前駆体組成物が抵抗加熱要素５０によって気化される際にエアロゾルを形成するためにその場所に存在してもよい。
【００３４】
図１に示された実施形態では、喫煙アーティクル１０を使い捨て可能なアーティクルと特徴付けることができる。したがってこのような実施形態では、貯蔵容器２０１は、消費者が喫煙アーティクルを２回以上使用できるように、充分な量のエアロゾル前駆体組成物およびさらにあらゆる吸引可能な物質を含むことが望ましい可能性がある。例えば喫煙アーティクルは、喫煙アーティクルが複数の従来の巻きタバコ、例えば２本以上、５本以上、１０本以上、または２０本以上の従来の巻きタバコから得られる数の（約２秒間の）パフと実質的に等しい数のパフを提供することができるように、充分なエアロゾル化可能なかつ／または吸引可能な物質を含むことができる。より具体的には、図１の実施形態による使い捨て可能な単一ユニットのアーティクルは、約２０回以上、約５０回以上、または約１００回以上のパフを提供できる。
【００３５】
図１は本開示による喫煙アーティクルを示すが、本開示の範囲は、そこに示された構成要素の特定の組合せおよび／または配置に限定されるとみなされるべきではない。むしろ本開示は、電子喫煙アーティクルの形成に有益な構成要素の様々な組合せを包含できる。例えばＳｅｂａｓｔｉａｎらによる米国特許出願公開第２０１４／００００６３８号、およびＧｒｉｆｆｉｔｈ，Ｊｒ．らによる米国特許出願公開第２０１３／０２５５７０２号に開示された喫煙アーティクルを参照し、それらの開示は参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。上記に加えて、その中で使用するための代表的な加熱要素および物質が、Ｃｏｕｎｔｓらによる米国特許第５，０６０，６７１号、Ｄｅｅｖｉらによる米国特許第５，０９３，８９４号、Ｄｅｅｖｉらによる米国特許第５，２２４，４９８号、Ｓｐｒｉｎｋｅｌ  Ｊｒ．らによる米国特許第５，２２８，４６０号、Ｄｅｅｖｉらによる米国特許第５，３２２，０７５号、Ｄｅｅｖｉらによる米国特許第５，３５３，８１３号、Ｄｅｅｖｉらによる米国特許第５，４６８，９３６号、Ｄａｓによる米国特許第５，４９８，８５０号、Ｄａｓによる米国特許第５，６５９，６５６号、Ｄｅｅｖｉらによる米国特許第５，４９８，８５５号、Ｈａｊａｌｉｇｏｌによる米国特許第５，５３０，２２５号、Ｈａｊａｌｉｇｏｌによる米国特許第５，６６５，２６２号、Ｄａｓらによる米国特許第５，５７３，６９２号、およびＦｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらによる米国特許第５，５９１，３６８号に説明されており、これらの開示は参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
【００３６】
本発明による喫煙アーティクルの様々な構成要素を、当技術分野に説明され市販されている構成要素から選択できる。本開示に従って使用できる電池の例は、米国特許出願公開第２０１０／００２８７６６号に説明されており、この開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００３７】
パフ行為の機能を提供できる例示的機構には、米国イリノイ州ＦｒｅｅｐｏｒｔのＨｏｎｅｙｗｅｌｌ，Ｉｎｃ．のＭｉｃｒｏＳｗｉｔｃｈ部によって製造されたＭｏｄｅｌ  １６３ＰＣ０１Ｄ３６シリコンセンサが含まれる。本開示による加熱回路で利用し得る需要作動型電気スイッチのさらなる例には、Ｇｅｒｔｈらによる米国特許第４，７３５，２１７号に説明されており、これは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。本喫煙アーティクルに役立つことができるマイクロコントローラを含む、電流調整回路および他の制御構成要素のさらなる説明は、すべてＢｒｏｏｋｓらによる米国特許第４，９２２，９０１号、第４，９４７，８７４号、および第４，９４７，８７５号、ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙらによる米国特許第５，３７２，１４８号、Ｆｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらによる米国特許第６，０４０，５６０号、およびＮｇｕｙｅｎらによる米国特許第７，０４０，３１４号に提供され、これらのすべては参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
【００３８】
エアロゾル前駆体組成物または蒸気前駆体組成物は、１つまたは複数の異なる組成物を備えることができる。例えばエアロゾル前駆体は多価アルコール（例えばグリセリン、プロピレングリコール、またはそれらの混合物）を含むことができる。さらなるエアロゾル前駆体組成物の代表的なタイプは、Ｓｅｎｓａｂａｕｇｈ，Ｊｒ．らによる米国特許第４，７９３，３６５号、Ｊａｋｏｂらによる米国特許第５，１０１，８３９号、Ｂｉｇｇｓらによる国際特許出願ＰＣＴ  ＷＯ第９８／５７５５６号、およびＣｈｅｍｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｓｔｕｄｉｅｓ  ｏｎ  Ｎｅｗ  Ｃｉｇａｒｅｔｔｅ  Ｐｒｏｔｏｔｙｐｅｓ  ｔｈａｔ  Ｈｅａｔ  Ｉｎｓｔｒｅａｄ  ｏｆ  Ｂｕｒｎ  Ｔｏｂａｃｃｏ，Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ  Ｔｏｂａｃｃｏ  Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｍｏｎｏｇｒａｐｈ（１９８８）に説明されており、これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【００３９】
エアロゾル前駆体組成物はさらに水などの液状物質を含むことができる。例えば前駆体組成物はグリセリンおよび水の混合物、プロピレングリコールおよび水の混合物、もしくはプロピレングリコールおよびグリセリンの混合物、またはプロピレングリコール、グリセリンおよび水の混合物を組み込むことができる。また例示的エアロゾル前駆体組成物には、関連した喫煙カートリッジタイプＣｌａ、Ｃ２ａ、Ｃ３ａ、Ｃ４ａ、Ｃｌｂ、Ｃ２ｂ、Ｃ３ｂ、およびＣ４ｂを使用して利用できる、商標Ｅ−ＣＩＧを有する電子葉巻として、および中国北京のＲｕｙａｎ  ＳＢＴ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．製のＲｕｙａｎ  Ａｔｏｍｉｚｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｐｉｐｅ  ａｎｄ  Ｒｕｙａｎ  Ａｔｏｍｉｚｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｉｇａｒｅｔｔｅとして、米国ジョージア州ＡｃｗｏｒｔｈのＡｔｌａｎｔａ  Ｉｍｐｏｒｔｓ  Ｉｎｃ．を通して入手可能なデバイス内に組み込まれた材料のタイプが含まれる。本開示に従って使用できるエアロゾル前駆体組成物の例示的製剤は、Ｚｈｅｎｇらによる米国特許出願公開第２０１３／０００８４５７号に説明されており、この開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００４０】
開示された喫煙アーティクル内に使用されるエアロゾル前駆体組成物は、１つまたは複数のフレーバー、薬剤、または他の吸引可能な材料をさらに備えることができる。例えば液体ニコチンを使用することができる。このような追加の材料はエアロゾル前駆体組成物または蒸気前駆体組成物の１つまたは複数の成分を備えることができる。したがってエアロゾル前駆体組成物または蒸気前駆体組成物を吸引可能な物質を備えるように説明することができる。このような吸引可能な物質は、フレーバー、薬剤、および本明細書で論じられたような他の材料を含むことができる。特に本発明による喫煙アーティクルを使用して送達される吸引可能な物質は、タバコ成分またはタバコ由来の材料を備えることができる。別法として、フレーバー、薬剤、または他の吸引可能な物質は、他のエアロゾル前駆体組成物から分離して、例えば貯蔵容器内に提供できる。したがってフレーバー、薬剤、または他の吸引可能な物質の画定された分割量は、抵抗加熱要素に個別にまたは同時に送達されて、エアロゾル前駆体組成物または蒸気前駆体組成物のさらなる成分と共に使用者が吸引するために、フレーバー、薬剤、または他の吸引可能な物質を気流の中に放出してもよい。
【００４１】
多種多様のタイプのフレーバー剤、または喫煙アーティクルの主流エアロゾルの感覚もしくは感覚刺激の特徴もしくは性質を変える材料を利用できる。タバコ以外の源から提供できるこのようなフレーバー剤は、天然または人工であることが可能であり、濃縮物またはフレーバーパッケージとして利用できる。特に注目されるのは、エアロゾルが発生する喫煙アーティクルの領域に加えられ、またはその領域内に組み込まれるフレーバー剤である。やはりこのような溶剤も抵抗加熱要素に直接供給することができ、またはすでに上述されたように基材上に提供してもよい。例示的フレーバー剤には、バニリン、エチルバニリン、クリーム、紅茶、コーヒー、果物（例えばリンゴ、サクランボ、イチゴ、桃、ならびにライムおよびレモンを含む柑橘風味）、カエデ、メントール、ミント、ペパーミント、スペアミント、ウィンターグリーン、ナツメグ、クローブ、ラベンダー、カルダモン、生姜、蜂蜜、アニス、セージ、シナモン、白檀、ジャスミン、カスカリラ、ココア、甘草、および巻きタバコ、葉巻、およびパイプ用タバコのフレーバーに従来使用されたタイプおよび特徴のフレーバーおよびフレーバーパッケージが含まれる。高果糖のコーンシロップなどのシロップも利用できる。またフレーバー剤は酸性または塩基性（例えばレブリン酸、コハク酸、乳酸、およびピルビン酸などの有機酸）も含むことができる。フレーバー剤は、必要に応じてエアロゾル生成物質と組み合わせることができる。使用できる例示的植物由来の組成物は、Ｄｕｂｅらによる米国特許出願公開第２０１２／０１５２２６５号、およびＤｕｂｅらによる米国特許出願公開第２０１２／０１９２８８０号に開示され、これらの開示は参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
【００４２】
有機酸は特にエアロゾル前駆体に組み込まれて、望ましい変更をエアロゾル前駆体と組み合わせてもよいフレーバー、感覚、またはニコチンなどの薬剤の官能特性に提供してもよい。例えばレブリン酸、コハク酸、乳酸、およびピルビン酸などの有機酸は、ニコチンを有する等モル量（全有機酸量に基づく）までニコチンを有するエアロゾル前駆体内に含まれてもよい。有機酸のあらゆる組合せを使用することができる。例えばエアロゾル前駆体は、ニコチン１モル当たり約０．１〜約０．５モルのレブリン酸、ニコチン１モル当たり約０．１〜約０．５モルのピルビン酸、ニコチン１モル当たり約０．１〜約０．５モルの乳酸、またはそれらの組合せを、存在する有機酸の総量がエアロゾル前駆体に存在するニコチンの総量に等モル量である濃度まで含むことができる。
【００４３】
タバコに由来する医薬品グレードニコチンを含む、タバコ抽出成分を含むエアロゾル前駆体物質の実施形態では、タバコ抽出成分は、例えばＮ’−ニトロソノルニコチン（ＮＮＮ）、（４−メチルニトロソアミノ）−１−（３−ピリジル）−１−ブタノン（ＮＮＫ）、Ｎ’−ニトロソアナタビン（ＮＡＴ）、およびＮ’−ニトロソアナバシン（ＮＡＢ）を含むタバコ−特異的ニトロソアミン（ＴＳＮＡ）、ならびにベンズ［ａ］アントラセン、ベンゾ［ａ］ピレン、ベンゾ［ｂ］フルオランテン、ベンゾ［ｋ］フルオランテン、クリセン、ジベンズ［ａ，ｈ］アントラセン、およびインデノ［１，２，３−ｃｄ］ピレンを含む多環芳香族炭化水素（ＰＡＨ）などを含むホフマン検体と総称される実質的に化合物を含まないように特徴付けることが好都合である。ある特定の実施形態では、エアロゾル前駆体物質は、ＴＳＮＡおよびＰＡＨを含む、いかなるホフマン検体も完全に含まないように特徴付けることができる。エアロゾル前駆体物質の実施形態は、約５ｐｐｍ未満、約３ｐｐｍ未満、約１ｐｐｍ未満、もしくは約０．１ｐｐｍ未満の範囲内、またはあらゆる検出可能な限度より低い範囲であってもＴＳＮＡレベル（または他のホフマン検体レベル）を有してもよい。ある特定の抽出過程または処理過程を使用してホフマン検体濃度の低減を達成することができる。例えばすべてが参照により本明細書に組み込まれる、Ｂｈａｔｔａｃｈａｒｙｙａらによる米国特許出願公開第２００７／０１８６９４０号、Ｒｅｅｓらによる米国特許出願公開第２０１１／００４１８５９号、およびＪｏｎｓｓｏｎらによる米国特許出願公開第２０１１／０１５９１６０号、ならびにＢｙｒｄらにより２０１１年５月１９日に出願された米国特許出願第１３／１１１，３３０号に説明されたように、例えばタバコ抽出物をインプリントポリマーまたは非インプリントポリマーと接触させることができる。タバコ抽出物はアミン官能性を有するイオン交換物質で処理されてもよく、アミン官能性はある特定のアルデヒドおよび他の化合物を取り除くことができる。例えば参照により本明細書にそれらの全体が組み込まれる、Ｈｏｒｓｅｗｅｌｌらによる米国特許第４，０３３，３６１号およびＦｉｇｌａｒらによる米国特許第６，７７９，５２９号を参照されたい。
【００４４】
ある特定の実施形態では、エアロゾル前駆体を、電子喫煙アーティクル内でエアロゾル形成のために過熱中に表面積を増加するように適合させることができる。エアロゾル前駆体は発泡性物質を備えることができ、発泡性物質を加熱中に低下させ、二酸化炭素（または他のガス状物質）を充分に放出することにより、エアロゾル前駆体の少なくとも一部を形成する、または微細液滴を生成するように適合させることができる。このような発泡性を含むことにより、エアロゾル前駆体からエアロゾルを形成するために必要な熱量を低減するのに役立つことができる。
【００４５】
エアロゾル前駆体組成物は、その中で利用される材料の様々な量に基づいて様々な形態を取ってもよい。例えば有益なエアロゾル前駆体組成物は、約９８重量％まで、約９５重量％まで、または約９０重量％までのポリオールを含んでもよい。この総量は２個以上の異なるポリオール間のあらゆる組合せで分離することができる。例えば第１のポリオールは約５０重量％〜約９０重量％、約６０重量％〜約９０重量％、または約７５重量％〜約９０重量％のエアロゾル前駆体を含むことができ、第２のポリオールは約２重量％〜約４５重量％、約２重量％〜約２５重量％、または約２重量％〜約１０重量％のエアロゾル前駆体を含むことができる。また有益なエアロゾル前駆体は、約２５重量％まで、約２０重量％まで、または約１５重量％までの水、特に約２重量％〜約２５重量％、約５重量％〜約２０重量％、または約７重量％〜約１５重量％の水を含むことができる。フレーバーなど（これらはニコチンなどの薬剤を含むことができる）は、約１０重量％まで、約８重量％まで、または約５重量％までのエアロゾル前駆体を含むことができる。
【００４６】
非限定的な例として、本発明によるエアロゾル前駆体は、グリセロール、プロピレングリコール、水、ニコチン、および１つまたは複数のフレーバーを含むことができる。具体的には、グリセロールは約７０重量％〜約９０重量％、約７０重量％〜約８５重量％、または約７５重量％〜約８５重量％の量が存在可能であり、プロピレングリコールは約１重量％〜約１０重量％、約１重量％〜約８重量％、または約２重量％〜約６重量％の量が存在可能であり、水は約１０重量％〜約２０重量％、約１０重量％〜約１８重量％、または約１２重量％〜約１６重量％の量が存在可能であり、ニコチンは約０．１重量％〜約５重量％、約０．５重量％〜約４重量％、または約１重量％〜約３重量％の量が存在可能であり、フレーバーは約５重量％まで、約３重量％まで、または約１重量％までの量が存在可能であり、総量はエアロゾル前駆体の総重量に基づく。エアロゾル前駆体のある特定の非制限的な例は、約７５重量％〜約８０重量％のグリセロール、約１３重量％〜約１５重量％の水、約４重量％〜約６重量％のプロピレングリコール、約２重量％〜約３重量％のニコチン、約０．１重量％〜約０．５重量％のフレーバーを含む。ニコチンは例えばタバコ抽出物から由来することが可能である。
【００４７】
喫煙アーティクル内で使用されるエアロゾル前駆体組成物は、アーティクルが受容可能なセンサおよび官能特性、ならびに望ましい性能特徴を示すような量である。例えば多くの点でタバコの煙の外観に似ている可視主流エアロゾルの発生を提供するために、グリセリンおよび／またはプロピレングリコールなどの充分なエアロゾル前駆体成分組成を利用することが、非常に好ましい。通常喫煙アーティクルに組み込まれるエアロゾル発生物質の量は、約１．５ｇ以下、約１ｇ以下、または約０．５ｇ以下の範囲である。エアロゾル前駆体組成物の量は、喫煙アーティクルと共に使用される１カートリッジ当たりに望ましいパフの数などの要因に依存することができる。エアロゾル前駆体組成物は、かなりの程度の受容できない異味、薄膜の食感、またはタバコ刻みフィラーを燃焼することにより主流煙を生成する、従来のタイプの巻きタバコの感覚経験と大きく異なる感覚経験全体を導かないことが望ましい。特定のエアロゾル生成物質および貯蔵物質、使用される構成要素の量、ならびに使用されるタバコ物質のタイプの選択は、喫煙アーティクルによって生成される主流エアロゾルの化学成分全体を制御するために変えることができる。
【００４８】
なおさらなる構成要素を本開示の喫煙アーティクルに利用できる。例えば、Ｓｐｒｉｎｋｅｌ，  Ｊｒ．による米国特許第５，２６１，４２４号は、吸い込みをし、次いで加熱をもたらすことに関連した使用者の唇の動作を検出するためにデバイスの口端部に関連付けることができる圧電センサを開示し、ＭｃＣａｆｆｅｒｔｙらによる米国特許第５，３７２，１４８号は、吸口を通って降下する圧力に応答して加熱負荷アレイに入るエネルギーの流を制御するためのパフセンサを開示し、Ｈａｒｒｉｓらによる米国特許第５，９６７，１４８号は、挿入された構成要素の赤外線透過率内で不均一性を検出する識別子、および構成要素が受容体に挿入されると検出ルーチンを実行する制御装置を含む、喫煙デバイス内の受容体を開示し、Ｆｌｅｉｓｃｈｈａｕｅｒらによる米国特許第６，０４０，５６０号は、複数の異なる相を備える画定された実行可能な動力サイクルを説明し、Ｗａｔｋｉｎｓらによる米国特許第５，９３４，２８９号は光電子構成要素を開示し、Ｃｏｕｎｔｓらによる米国特許第５，９５４，９７９号は喫煙デバイスを通る吸引抵抗を変える手段を開示し、Ｂｌａｋｅらによる米国特許第６，８０３，５４５号は喫煙デバイスを使用するための特定の電池構成を開示し、Ｇｒｉｆｆｅｎらによる米国特許第７，２９３，５６５号は喫煙デバイスと共に使用するための様々な充電システムを開示し、Ｆｅｒｎａｎｄｏらによる米国特許出願公開第２００９／０３２０８６３号は、充電を促進し喫煙デバイスのコンピュータ制御を可能にするために喫煙デバイスに対してコンピュータ・インターフェース手段を開示し、Ｆｅｒｎａｎｄｏらによる米国特許出願公開第２０１０／０１６３０６３号は喫煙デバイスのための識別システムを開示し、Ｆｌｉｃｋによる国際特許ＷＯ第２０１０／００３４８０号は、エアロゾル生成システム内のパフを示す流体流れ検知システムを開示し、前述の開示のすべては参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。電子エアロゾル送達アーティクルおよび本アーティクルに使用できる材料または構成要素の開示に関連した構成要素のさらなる例には、Ｇｅｒｔｈらによる米国特許第４，７３５，２１７号、Ｍｏｒｇａｎらによる米国特許第５，２４９，５８６号、Ｈｉｇｇｉｎｓらによる米国特許第５，６６６，９７７号、Ａｄａｍｓらによる米国特許第６，０５３，１７６号、Ｗｈｉｔｅによる米国特許第６，１６４，２８７号、Ｖｏｇｅｓによる米国特許第６，１９６，２１８号、Ｆｅｌｔｅｒらによる米国特許第６，８１０，８８３号、Ｎｉｃｈｏｌｓによる米国特許第６，８５４，４６１号、Ｈｏｎによる米国特許第７，８３２，４１０号、Ｋｏｂａｙａｓｈｉによる米国特許第７，５１３，２５３号、Ｈａｍａｎｏによる米国特許第７，８９６，００６号、Ｓｈａｙａｎによる米国特許第６，７７２，７５６号、Ｈｏｎによる米国特許出願公開第２００９／００９５３１１号、第２００６／０１９６５１８号、第２００９／０１２６７４５号、および第２００９／０１８８４９０号、Ｔｈｏｒｅｎｓらによる米国特許出願公開第２００９／０２７２３７９号、Ｍｏｎｓｅｅｓらによる米国特許出願公開第２００９／０２６０６４１号および第２００９／０２６０６���２号、Ｏｇｌｅｓｂｙらによる米国特許出願公開第２００８／０１４９１１８号および第２０１０／００２４８３４号、Ｗａｎｇによる米国特許出願公開第２０１０／０３０７５１８号、Ｗｏｒｍらによる米国特許出願公開第２０１３／００３７０４１号、ならびにＨｏｎによる国際特許ＷＯ第２０１０／０９１５９３号が含まれる。前述の文書によって開示された様々な物質は様々な実施形態における本デバイスに組み込まれてもよく、前述の開示のすべては参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。
【００４９】
本開示によるアーティクルは以下に詳しく論じるように様々な実施形態を取ってもよいが、消費者によるアーティクルの使用は同様の範囲内になる。特にアーティクルは単一ユニットとして、または使用するために消費者によって組み合わせられ、次いで消費者によりその後分解される複数の構成要素として提供されることが可能である。概して本開示による喫煙アーティクルは、第２のユニットと係合可能であり、係脱可能である第１のユニットを備えることができ、第１のユニットは抵抗加熱要素を備え、第２のユニットは電源を備える。一部の実施形態では、第２のユニットは、電流を電源から作動または調整する１つまたは複数の制御構成要素をさらに備えることができる。第１のユニットは第２のユニットを係合する遠位端、およびその近位端に開口を備える吸口（または単に口端部）を含む反対側の近位端を備えることができる。第１のユニットは、第１のユニットの吸口への気流路開口を備えることができ、気流路は抵抗加熱要素から形成されたエアロゾルの経路を吸口の中に提供することができる。好ましい実施形態では、第１のユニットは使い捨て可能である。同様に第２のユニットは再利用可能である。
【００５０】
使用中、消費者は抵抗加熱要素の加熱を開始し、抵抗加熱要素によって生成される熱はエアロゾル前駆体組成物を、恣意的にさらに吸引可能な物質をエアロゾル化する。このような加熱は少なくとも一部のエアロゾル前駆体組成物をエアロゾルの形（それと共に含まれるあらゆるさらなる吸引可能な物質を含むことができる）で放出し、このようなエアロゾルは、カートリッジの口端部と流体連通するカートリッジ内部の空間内に提供される。消費者がカートリッジの口端部を吸引すると、空気はカートリッジを通って引き込まれ、引き込まれた物質がカートリッジの口端部（および存在するあらゆる恣意的な吸口）から出て消費者の口の中に入る際に、吸い込まれた空気とエアロゾルの組合せが消費者によって吸引される。加熱を開始するために、消費者は押しボタン、容量センサ、または抵抗加熱要素に電池または他のエネルギー源（コンデンサなど）から電気エネルギーを受領させる同様の構成要素を作動させてもよい。電気エネルギーは所定の長さの時間供給されてもよく、または手動で制御されてもよい。好ましくは電気エネルギーの流れは、実質的にアーティクルのパフの間に進まない（しかしエネルギーの流れは大気温度より高い基本温度、例えば活性加熱温度への急速加熱を促進する温度を維持するために進んでもよい）。さらなる実施形態では、加熱は、本明細書に別法で説明されたように様々なセンサの使用を通して消費者が行うパフによって開始されてもよい。一旦パフが中断されると、加熱は止まるか、または低減される。充分な量の吸引可能な物質（例えば通常の喫煙経験と等しい充分な量）を放出するように消費者が充分な回数のパフをすると、カートリッジを制御筐体から取り外して廃棄することができる。カートリッジが使い切った（すなわちエアロゾル前駆体組成物が消費者によって実質的に取り外された）表示を提供することができる。一部の実施形態では、単一カートリッジは単一の喫煙経験より多くを提供することができ、したがって１箱に完全に充填された従来の巻きタバコと同量またはそれ以上さえも想定して、充分な中身のエアロゾル前駆体組成物を提供することができる。
【００５１】
アーティクルの使用の前述の説明は、本明細書に提供されるさらなる開示を考慮すれば当業者には明らかにできる、わずかな修正を通して説明された様々な実施形態に適用することができる。しかし上記の使用説明はアーティクルの使用を限定することを意図するものではなく、本開示の開示に必要なすべての要件に準拠するために提供されている。
【００５２】
様々な実施形態では、本開示は特に喫煙アーティクルのさらなる要素、特にカートリッジと容易に組み合わせることができる貯蔵容器を提供することができる。例えば図２は、電子喫煙アーティクル内に含むことができるカートリッジ５００の断面図を提供する。カートリッジ５００は一実施形態による貯蔵容器５０１を含む。カートリッジ５００は実質的に管状形状であることが可能であり、本明細書に説明されたように貯蔵容器壁５０２を形成することができる。示されたように、貯蔵容器５０１はカートリッジ壁５０２と同心円である実質的に概ね中空管の形状であることが可能である。貯蔵容器５０１は実質的に棒状である、または実質的に管状形状である、または実質的に円筒形状であることが可能である。したがって貯蔵容器５０１は、貯蔵容器５０１をカートリッジ５００内に嵌合するように適合できるような直径を有することができる。貯蔵容器５０１は、同心円または重ね合わせることできる複数の組み合わされた層から形成ることができる。例えば貯蔵容器５０１は、中空管を形成するために巻かれた、連続したシートの材料であることが可能である。また貯蔵容器は不織布材料のマットであってもよい。他の実施形態では、貯蔵容器５０１は実質的に単一構成要素であることが可能である。例えば貯蔵容器５０１は、その長さおよび厚さに亘る実質的に連続した構成である、実質的に中空管の形の単一要素であるように形状または鋳造することができる。貯蔵容器５０１は剛体または半剛体であることが可能である。貯蔵容器５０１は、第１の端部５０３および反対側の第２の端部５０４を含むことができる。貯蔵容器５０１は、カートリッジ壁５０２の内部表面５０６に一致するように、実質的に形状および適合することができる外部表面５０５を含む。必要に応じて本開示による喫煙アーティクルの１つまたは複数の追加構成要素を、貯蔵容器５０１の内部または周囲に収納することができる。貯蔵容器５０１は図２の喫煙アーティクルのカートリッジ５００の部分の中に示されているが、貯蔵容器５０１は、その中に保存されたエアロゾル前駆体組成物の貯蔵および送達を妨げないように、喫煙アーティクルのあらゆる部分の中に位置付けることができることが当業者には理解されよう。
【００５３】
ある特定の実施形態では、本開示による貯蔵容器を、その中空内部の少なくとも一部が喫煙アーティクルの１つまたは複数のさらなる構成要素を収容するように形状され、また寸法にされるような形に提供することができる。一部の実施形態では、用語「形状し寸法にする」は、内部が実質的に平滑および連続した以外の形状を有することになる、１つまたは複数の刻み目または突起を中空内部の壁が含むことを示すことができる。他の実施形態では、貯蔵容器の中空特性が充分であることにより、空洞または突起を形成する必要なしに喫煙アーティクルのさらなる構成要素を収納することができる。
【００５４】
本開示のアーティクルは、貯蔵容器を予め形成でき、喫煙アーティクルのさらなる構成要素を嵌合する構成で収納するように形状し寸法にする壁を備える中空内部を有することができる点において特に有益である可能性がある。これは特に喫煙アーティクルの組立てを容易にすることができ、貯蔵容器の容量を最大にできる一方でエアロゾルの形成のために充分な空間を提供する。本開示によるカートリッジの一実施形態は図３に示されており、図３はカートリッジ５００の分解図を提供する。そこに示されたように、カートリッジ壁５０２は本明細書に説明されたように貯蔵容器５０１を閉囲するように適合できる。貯蔵容器５０１の外部表面５０５をカートリッジ壁５０２の内部表面５０６に一致するように適合できる。
【００５５】
また貯蔵容器５０１は、貯蔵容器の中心空洞５０７を画定する内面５０８も有する。示された実施形態では、貯蔵容器５０１の内面５０８は、中心空洞から貯蔵容器の中に内方に延在する２つの直径方向に対向する溝（５１５、５１６）を含む。示されたように、溝は、実質的に第１の端部５０３からその第２の端部５０４に貯蔵容器５０１の全長に延在する。他の実施形態では、溝がなくてもよく、貯蔵容器の内面は、噴霧器の一部が貯蔵容器と流体接続するように、中心空洞を備えて噴霧器を位置付けることができるという点で、噴霧器を収納するように形状され、また寸法にされるとさらに特徴付けられてもよい。
【００５６】
図３の実施形態では、噴霧器は特に加熱器、液体輸送要素、および導電端子を備える。図３に示されたように、液体輸送要素は連続した細長い芯５０９であり、加熱器は芯と連結され、芯のほぼ中間点に位置付けられた抵抗加熱コイル５１０である。抵抗加熱コイルを超えて延在する芯の一部を芯の遠位アームと呼ぶことができる。噴霧器５２０の導電端子５１１は、抵抗加熱コイル５１０に遠位の芯５０９と接触して位置付けられる。導電端子は特に、抵抗加熱コイルに遠位の芯の１つまたは複数の部分で芯に接触すると特徴付けることができる。示されたように、導電端子５１１は芯５０９の端部を超えて延在する。このような延在は必ずしも必要ではない。貯蔵容器５０１がその中空内部を備える性質を考慮すると、喫煙アーティクルの組立中に噴霧器を貯蔵容器の内部に容易に位置付けることができる。同様に中空内部を噴霧器と嵌合するように形状し、また寸法にすることができるので、その組み合わせを容易に組み立てることができ、噴霧器は貯蔵容器とぴたりと嵌合することができる一方で、同時に芯を貯蔵容器と流体接続して置くことができる。
【００５７】
上の構成はさらに図４に示されており、図４はそれと組み合わされた噴霧器５２０を有する一実施形態による貯蔵容器５０１の斜視図を提供する。貯蔵容器５０１は、繊維状の材料がないことが可能であり、エアロゾル前駆体組成物などの製品を保存し、保持し、または維持できる中心空洞５０７を含む。噴霧器５２０は、芯５０９の遠位アームが直径方向に対向する溝（５１５、５１６）と嵌合し、係合するという点で貯蔵容器５０１と組み合わされる。溝は貯蔵容器内に予め形成されてもよく、溝は、繊維状の貯蔵容器が噴霧器の芯によって局部的に圧迫されるように、貯蔵容器の内壁を備えた噴霧器の芯の係合によって形成されてもよい。様々な喫煙アーティクル構成要素を収納するために、貯蔵容器５０１の中心空洞５０７の内面５０８を適合することにより、喫煙アーティクル内の利用可能な開放空間は、貯蔵容器５０１を先の開放空間の中に延在することによって最大限にすることができる。結果として貯蔵容器５０１の外径寸法および容量は、電子喫煙アーティクルに通常利用される従来の織布または不織布繊維と比較して増加させることができる。容量が増加したことにより、貯蔵容器５０１はエアロゾル前駆体組成物の増加した量を維持することができ、これにより次いでエンドユーザによる喫煙アーティクルの使用および楽しみがより長くなる。
【００５８】
図４に示されたように、抵抗加熱要素を備える噴霧器５２０の一部は貯蔵容器５０１の第２の端部５０４を超えて延在する。カートリッジと組み立てられると、貯蔵容器５０１の第２の端部５０４をカートリッジの口端部（図１の要素１１参照）の近位に位置付けることができる。望ましくは、カートリッジの口端部は開放空洞を含むことができ、エアロゾル前駆体組成物が抵抗加熱要素によって気化される際に空洞内でエアロゾルを形成することができる。他の実施形態では、噴霧器が貯蔵容器の端部を超えて延在する必要はなく、抵抗加熱要素が貯蔵容器の中心空洞内にあるように、噴霧器を貯蔵容器に対して位置決めすることができる。
【００５９】
貯蔵容器は、剛体または半剛体の中空管に形状できる一方で、例えばエアロゾル前駆体組成物などの液体製品を保存する機能を維持することができる、あらゆる物質から製造することができる。ある特定の実施形態では、貯蔵容器部材は、吸収性、吸着性、あるいはエアロゾル前駆体組成物を維持する機能を提供するように多孔質であることが可能である。したがってエアロゾル前駆体組成物は、貯蔵容器部材上に被覆される、貯蔵容器部材によって吸着される、または貯蔵容器部材内に吸収されると特徴付けられることが可能である。貯蔵容器を、１つまたは複数の輸送要素（例えば芯）と実質的に接触するように喫煙アーティクル内に位置付けることができる。より具体的には、貯蔵容器を、エアロゾル前駆体組成物を（例えば吸収または吸着などによって）維持し、抵抗加熱要素を輸送するための前駆体組成物から芯を離すことができるために適したあらゆる部材から製造することができる。
【００６０】
貯蔵容器部材は、実質的な管状形状などの適切な形態を形成し維持し、かつ喫煙アーティクルの適切な構成要素をその中に収納するために適切である。貯蔵容器部材は、その構造的完全性を少なくとも抵抗加熱要素によって提供される加熱温度に近位の位置で受領される温度で維持するように、例えば低下しないように耐熱性であることが可能である。貯蔵容器の大きさおよび強度は、対応する電子喫煙アーティクルの特徴および要件によって変化してもよい。一部の実施形態では、貯蔵容器を高速な自動製造過程に適切な部材から製造することができる。ある特定の実施形態では、貯蔵容器は織布または不織布の多孔マットを備えることができ、織布または不織布の多孔マットを巻いてもよく、あるいは管または中空円筒形状に形成してもよい。他の実施形態では、貯蔵容器は鋳造された管または中空円筒体であることが可能である。
【００６１】
一実施形態によれば、貯蔵容器を、中空のアセテート管を形成するために処理できるセルロースアセテートトウから製造することができる。セルロースアセテートトウは、当業者に公知の様々な処理に従って調合できる。例えば、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる、Ｙａｂｕｎｅによる米国特許第４，４３９，６０５号、Ｎｉｅｌｓｅｎらによる米国特許第５，１６７，７６４号、およびＯｚａｋｉによる米国特許第６，８０３，４５８号に説明された処理を参照されたい。通常、セルロースアセテートは、木材パルプ由来の精製セルロースをアセテートおよび硫酸に存在する無水酢酸と反応させることにより、セルロースから抽出される。次いで得られる製品は硫酸塩および充分な数のアセテート基を取り除くために制御された部分加水分解を通して達成されて、最終的に剛体または半剛体の中空管を形成できるセルロースアセテートのために求められる特性を生成する。次いでセルロースアセテートを押し出し、回転し、トウに配置できる。セルロースアセテート繊維を開く、襞を作る、または連続フィラメントにすることができる。
【００６２】
さらなる実施形態では、セルロースアセテートは、巻きタバコのためのタバコ煙フィルタを提供するために利用できるタイプのあらゆるアセテート材料であることが可能である。従来の巻きタバコフィルタ材料は、セルロースアセテートトウ、ギャザーセルロースアセテートウェブ、またはギャザーセルロースアセテートェブなどを使用できる。セルロースアセテートの代替として使用できる材料の例には、ポリプロピレントウ、ギャザー紙、または再構成されたタバコの房などが含まれる。適切なフィルタロッド、ひいては適切な中空管の貯蔵容器を提供できる１つのフィルタ材料は、１フィラメント当たり３デニール、および総計４０，０００デニールを有するセルロースアセテートトウである。別の例として、１フィラメント当たり３デニール、および総計３５，０００デニールを有するセルロースアセテートトウを使用できる。別の例として、１フィラメント当たり８デニール、および総計４０，０００デニールを有するセルロースアセテートトウを使用できる。さらなる例には、Ｎｅｕｒａｔｈによる米国特許第３，４２４，１７２号、Ｃｏｈｅｎらによる米国特許第４，８１１，７４５号、Ｈｉｌｌらによる米国特許第４，９２５，６０２号、Ｔａｋｅｇａｗａらによる米国特許第５，２２５，２７７号、およびＡｒｚｏｎｉｃｏらによる米国特許第５，２７１，４１９号に説明されたフィルタ材料のタイプが含まれ、それぞれは参照により本明細書に組み込まれる。
【００６３】
セルロースアセテート繊維は、セルロース、ビスコース、綿、セルロースアセテートブチレート、セルロースプロピオネート、ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、活性炭、ガラス繊維、金属繊維、および木繊維などの他の材料と混合することができる。紡糸口金から出るセルロースアセテートトウの繊維を一緒に束にして、ベール梱包に集め、続いて本明細書に説明されたように管に処理できる「原反のトウ（ｒａｗ  ｔｏｗ）」を形成することができる。本開示による貯蔵容器内での使用に適することが可能な繊維材料の追加例は、Ｓｅｂａｓｔｉａｎらによる米国特許出願公開第２０１３／００２５６１０号に説明されており、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【００６４】
セルロースアセテートを処理し、従来のフィルタトウ処理手段を使用して管に形成することができる。例えば蒸気接着処理を使用して、中空アセテート管を生成することができる。セルロースアセテートの管を形成するための例示的処理は、Ｂｅａｒｄらによる米国特許出願公開第２０１２／０２５５５６９号に見出すことができる。さらなる実施形態では、セルロースアセテートは従来のフィルタトウ処理ユニットを使用して処理できる。例えばフィルタトウは、バッセルジェット方法またはネジ付きロール方法を使用して被覆することができる。例示的トウ処理ユニットは、米国ノースカロライナ州Ｗｉｎｓｔｏｎ−ＳａｌｅｍのＡｒｊａｙ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｃｏｒｐ．から供給されたＥ−６０として市販されている。他の例示的トウ処理ユニットは、Ｈａｕｎｉ−Ｗｅｒｋｅ  Ｋｏｒｂｅｒ＆Ｃｏ．ＫＧ．からＡＦ−２、ＡＦ−３、およびＡＦ−４として、またＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｏｂａｃｃｏ  ＭａｃｈｉｎｅｒｙからＣａｎｄｏｒ−ＩＴＭ  Ｔｏｗ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒとして市販されている。当業者には公知の他のタイプの市販のトウ処理機器も利用できる。ギャザー紙、不織布ポリプロピレンウェブ、または細断ウェブのギャザーストランドなどの、中空管貯蔵容器を形成するための代替材料は、Ｐｒｙｏｒらによる米国特許第４，８０７，８０９号、およびＲａｋｅｒによる米国特許第５，０２５，８１４号に説明されたタイプの材料、機器および技法を使用して提供することができる。加えて、フィルタ材料供給ユニットおよびフィルタ作成ユニットを作動するための代表的手法および方法は、Ｂｙｎｒｅによる米国特許第４，２８１，６７１号、Ｇｒｅｅｎ，Ｊｒ．らによる米国特許第４，８５０，３０１号、Ｇｒｅｅｎ，Ｊｒ．らによる米国特許第４，８６２，９０５号、Ｓｉｅｍｓらによる米国特許第５，０６０，６６４号、Ｒｉｖｅｒｓによる米国特許第５，３８７，２８５号、およびＬａｎｉｅｒ，Ｊｒ．らによる米国特許第７，０７４，１７０号に説明されている。
【００６５】
本明細書に説明されたように中空アセテート管は、驚異的な効率の液体保存量のため特に役立つことができる。一実施形態によれば、セルロースアセテートトウは、１フィラメント当たり約０．５デニール（ｄｐｆ）以上、約１ｄｐｆ以上、または約２ｄｐｆ以上の線形質量密度を有することができる。他の実施形態では、セルロースアセテートトウは、約０．５ｄｐｆ〜約２０ｄｐｆ、約０．７５ｄｐｆ〜約１５ｄｐｆ、約１ｄｐｆ〜約１０ｄｐｆ、または約２ｄｐｆ〜約６ｄｐｆの線形質量密度を有することができる。本開示に従って使用されるセルロースアセテートはステープルファイバを含むことができる。ステープルファイバは、約０．１インチ〜約６インチ、約０．２インチ〜約５インチ、または約０．２５インチ〜約３インチの平均長さを有することができる。
【００６６】
セルロースアセテートを含む貯蔵容器は、様々な組成物で様々な手法で形成することができる。特定の実施形態では、貯蔵容器はセルロースアセテート繊維を含むことができる。必要に応じて貯蔵容器は結合剤を含むことができる。また異なる材料で形成された充填材（例えばセルロース）および繊維も使用することができる。貯蔵容器は、約７０重量％〜約９９重量％のセルロースアセテート繊維を含むことができ、本明細書に記載された重量は乾燥重量ベースで測定される。より具体的には、貯蔵容器は、約７５重量％〜約９８重量％、約８０重量％〜約９７．５重量％、または約９０重量％〜約９７重量％のセルロースアセテート繊維を含むことができる。貯蔵容器は、約１重量％〜約３０重量％の結合剤を含むことができる。より具体的には、貯蔵容器は、約２重量％〜約２５重量％、約２．５重量％〜約２０重量％、または約３重量％〜約１０重量％の結合剤を含むことができる。特定の実施形態では、本開示による貯蔵容器は、約９５重量％〜約９７重量％のセルロースアセテート繊維、および約３重量％〜約５重量％の結合剤を含むことができる。他の特定の実施形態では、本開示による貯蔵容器は、約８０重量％〜約８５重量％のセルロースアセテート繊維、および約１５重量％〜約２０重量％の結合剤を含むことができる。結合剤は、開示された貯蔵容器を形成する際に使用される繊維に凝集効果を付与する材料であると理解される。例えば結合剤は、繊維が互いに、またはさらに織布または不織布の貯蔵容器内に含まれる繊維状物質を接着するように、セルロースアセテート繊維を部分的に可溶化する材料であることが可能である。使用できる例示的結合剤は、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡ）の結合剤、でんぷん、およびトリアセチンを含む。巻きタバコフィルタ製造業の当業者は、トリアセチンをこのようなフィルタのための可塑剤であると認識できる。したがって、本開示による有益な結合剤の群と、可塑剤としてさらに当技術分野に認識され得る材料との間に重複があり得ることが理解される。したがって結合剤として本明細書で使用され説明された凝集剤は、可塑剤として他の分野に認識され得る材料を包含してもよい。さらにセルロースアセテートのための可塑剤として巻きタバコフィルタの分野で認識されている材料は、本明細書における用語結合剤の使用によって包含されてもよい。
【００６７】
セルロースアセテート繊維は様々な断面形状、例えば円形、細長い形、または多葉形を有することができる。特定の実施形態では、三葉形またはＹ字形の断面形状を有するセルロースアセテートを使用できる。
【００６８】
一部の実施形態では、本開示による不織布の多孔マット貯蔵容器を湿式処理または乾式処理によって形成することができる。湿式処理を使用する際は、より短い長さ、例えば約０．２５インチ〜約２インチの範囲を有するセルロースアセテート繊維を使用することが有益である可能性がある。乾式処理を使用する際は、より長い長さ、例えば約２．５インチ〜約３インチの範囲を有するセルロースアセテート繊維を使用することが有益である可能性がある。どちらの場合でも、セルロースアセテート繊維を含んで得られるマットは、約１ｍｍ〜約４ｍｍ、約１．２５ｍｍ〜約３．５ｍｍ、または約１．５ｍｍ〜約３ｍｍの厚さであることが可能である。セルロースアセテートのマットは、１メートル四方あたり約７０ｇ（ｇｓｍ）〜約２４０ｇｓｍ、約８０ｇｓｍ〜約２２０ｇｓｍ、または約９０ｇｓｍ〜約２００ｇｓｍの基本重量を有することができる。セルロースアセテートのマットは所望の幅にすることができる。様々な実施形態では、幅は約１０ｍｍ〜約２５ｍｍ、約１５ｍｍ〜約２４ｍｍ、または約２０ｍｍ〜約２３ｍｍにできる。セルロースアセテートのマットは、本明細書に説明されたように喫煙アーティクルに挿入するのに適した外径を有し、本開示によりその中に噴霧器を挿入できるために適切な内径を有する、管に巻くのに適切な長さに切断することができる。巻かれたマットの端部は、突合せ継手を形成することができ、または重ね合わせてもよい。さらなる実施形態では、セルロースアセテート組成物は、実質的に管状に形成された形状に鋳造できる。形状された中空アセテート管は、上に論じた直径方向に対向する溝などの、その内壁に形成された１つまたは複数の形状を有することができる。
【００６９】
一部の実施形態では、形成されたマットの繊維を絡ませることができる。例えば水流交絡およびニードルパンチをそれぞれ個別にまたは組み合わせて使用することができる。特定の実施形態では、ニードルパンチは、１インチ四方当たり少なくとも２５０のニードルパンチ（ＮＰＰＳＩ）、少なくとも５００ＮＰＰＳＩ、少なくとも１，０００ＮＰＰＳＩ、または少なくとも１，５００ＮＰＰＳＩを使用できる。特に約２５０〜約２，５００、約５００〜約２，０００、または約７５０〜約１，５００ＮＰＰＳＩを使用できる。
【００７０】
一実施形態によれば、貯蔵容器は異なるタイプの繊維の混合物を含むことができる。このような混合物を形成するために適切な繊維は、これに限定されないが、セルロースアセテート、木材パルプ、木材、シルク、ポリエステル（例えばポリエチレンテレフタレート）ポリアミド（例えばナイロン）、ポリオレフィン、およびポリビニルアルコールなどを含む。
【００７１】
親水性繊維、特にセルロースアセテートはエアロゾル前駆体組成物、特にグリセリンなどの多価アルコールで主に形成される組成物のための貯蔵容器を形成する際に特に有益であることが可能であることが、本開示によりわかった。このような貯蔵容器は、エアロゾル前駆体組成物の改良された保存および放出を提供できる。例えばこのような貯蔵容器は、エアロゾル前駆体組成物をより速やかに充填させることができ、喫煙アーティクルを使用中に芯などにより吸い上げられると、エアロゾル前駆体組成物をより一致して放出させ、貯蔵容器内に充填しなければならないエアロゾル前駆体組成物の全量を低減させることができる。
【００７２】
本開示により芯に使用されるフィラメントは、エアロゾル前駆体組成物の１つまたは複数の構成要素をフィラメントの長さに沿って移動するために、充分な吸上げ作用を提供するあらゆる材料で形成することができる。非限定的な例には、綿、セルロース、ポリエステル、ポリアミド、ポリ乳酸、ガラス繊維、およびそれらの組合せなどの天然ならびに合成繊維が含まれる。芯に使用できる他の例示的材料には、金属、セラミック、炭化フィラメント（例えば材料の非炭素成分を除去するために焼成を受けた炭素質材料で形成された材料）を含む。
【００７３】
フィラメントは（または芯は概して）フィラメントの毛細管現象を変える、すなわちフィラメントの吸上げ作用を高める（または必要に応じて低める）材料で被覆できる。また繊維材料の選択を利用して吸上げ作用を増加または低減でき、したがってエアロゾル前駆体組成物の特定の構成要素の吸上げ率を制御できる。また吸上げ作用は、芯に使用される繊維の寸法、および芯の長さおよび芯の直径を含む芯の寸法全体の選択によってカスタマイズすることもできる。
【００７４】
芯の形成に使用されるフィラメントは、特定の断面形状を有することができ、かつ／または繊維の毛細管現象を変えるように溝を彫ることができる。フィラメントは実質的に円形断面を有することができ、繊維の断面形状を変えることにより繊維の１デニール当たりの表面積を増加させることができ、したがってフィラメントに沿った吸上げを向上させることができる。例えばフィラメントは、４ＤＧファイバ（Ｆｉｂｅｒ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙから入手可能）および翼状繊維（Ａｌａｓｓｏ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能）などの吸い上げを促進することが意図された長手方向溝を備えて形成することができる。「Ｘ」字形または「Ｙ」字形断面を備えて形成されたフィラメントも同様に、望ましい吸上げ特性を提供できる。
【００７５】
他の実施形態では、芯に利用されるフィラメントの少なくとも一部は、半径方向の吸上げを向上させるように設計することができる。繊維ガラスなどの連続したフィラメント繊維は、主にフィラメントの軸に沿った吸上げ、すなわち軸方向の吸上げを向上させる傾向がある。適切な設計を通して、フィラメントは半径方向の吸上げ、すなわちフィラメントの軸から外方への吸上げを向上させることができる。例えば半径方向の吸上げは、フィブリル化された繊維表面を有するフィラメントの使用を通して促進することができる。このような設計は、それによってより多くの前駆体組成物が加熱器の特定の領域内のエアロゾル化に利用可能になるので、加熱器の近位にあるまたは加熱器と接触したフィラメントの領域内に有益であることが可能である。同様の粒子またはビーズを焼結することができる、または別法で同様の効果をもつ連続した芯の構造を提供するために相互連結することができる。
【００７６】
芯を形成する際に使用されるフィラメントを単一で提供でき、または束ねる（網および編組を含む）ことができる。フィラメントは単一繊維であることが可能であり、またはフィラメントはより大きい質量を提供する組み合わされた繊維の群を形成することができる。また芯に使用されるフィラメントの多孔性は、毛細管現象を変えるために制御することができ、孔の平均の大きさおよび全多孔性を制御すること、フィラメントの形状を制御すること、芯の形状全体を制御すること、および表面特徴を制御することを含むことができる。また分離したフィラメントは異なる長さを有することができる。フィラメントの性質を変えることは、蒸気形成をカスタマイズするために役立つことができる。例えばより大きい吸上げ機能をもつフィラメントを使用して、大量に気化されるべきエアロゾル前駆体組成物の構成要素を輸送でき、吸上げ機能を低減されたフィラメントを使用して、より少ない量で気化されることが望ましいエアロゾル前駆体組成物の構成要素を輸送できる。
【００７７】
また芯の個々のフィラメントを形成するために使用される材料のタイプをカスタマイズして、組成物の特定のタイプを輸送することができる。例えば１つまたは複数の芯は、疎水性液体を優先的に吸上げるように、疎水性材料を利用するフィラメントから形成することができる。さらに１つまたは複数の芯は、疎水性液体を優先的に吸上げるように、疎水性材料を利用するフィラメントから形成することができる。さらに１つまたは複数の芯は、著しい極性でもなくまたは著しい無極性でもない液体を優先的に吸上げるように、天然材料などの親水性でもなく疎水性でもない材料から形成されるフィラメントを含むことができる。
【００７８】
特定の実施形態では、液体輸送構成要素として有益な芯は編組芯である。編組芯は少なくとも３個の分離した繊維または糸から形成することができる。さらに編組芯は少なくとも４個、少なくとも６個、少なくとも８個、少なくとも１０個、少なくとも１２個、少なくとも１４個、または少なくとも１６個の分離した繊維または糸から形成することができる。分離した繊維または糸は、それぞれ組成物が同一であってもよい。別法として分離した繊維または糸は、２つ以上の異なる組成物（例えば綿糸と編み組まれた繊維ガラス糸）から形成された繊維または糸を含んでもよい。したがって編組芯は、複数の合成繊維または糸、複数の天然繊維または糸、少なくとも１つの合成繊維または糸と少なくとも１つの天然繊維または糸の組合せから形成することができる。ある特定の実施形態では、Ｅガラスを使用できる。好ましい実施形態では、Ｃガラスを使用できる。Ｃガラスの使用は、他の材料、特に他の繊維ガラス材料に比べて肺液内の材料が高い溶解度であるために、特定の使用であると決定された。
【００７９】
特に編組芯をシース／コア糸の構成要素として提供してもよい。特に第１の芯材料はコア糸を形成でき、第２の芯材料はシース糸を形成するためにコアを包囲することができる。シースおよびコアは、物理的構造および、それから糸を形成する材料の少なくとも１つが異なることが可能である。好ましい例では、撚糸はコアを含むことができ、編組糸はシースを形成することができる。
【００８０】
本開示の一部の実施形態によるシース／コア芯の例は、図５の断面図に示されている。図５ではシース／コア芯２０２は、シース構成要素２０３およびコア構成要素２０４から形成することができる。シース２０３は、本明細書に別法で説明されているように、編組繊維または糸から形成される。コア２０４は非編組糸から形成される。一部の実施形態では、シース／コア芯の断面の相対寸法は変化することができる。コアはシースと直接接触してもよく、またはシースとコアとの間に空間が提供されてもよい。
【００８１】
電子喫煙アーティクルの作成方法が提供される。方法は、セルロースアセテートを含み、中空内部を有する円筒体を提供するステップを含む。中空内部の少なくとも一部を、喫煙アーティクルの１つまたは複数のさらなる構成要素を収納するように形状し寸法にすることが可能である。方法は噴霧器をセルロースアセテート円筒体の中空内部に挿入するステップをさらに含むことができる。噴霧器は液体輸送要素、加熱器、および電気接点を備えることができる。方法は、円筒体および噴霧器を中空シェルに挿入するステップ、および噴霧器を電源に接続するステップをさらに含むことができる。電源は電池であることが可能である。液体輸送要素の一部を貯蔵容器に取り付ける、または貯蔵容器内に埋め込んで、エアロゾル前駆体組成物を貯蔵容器から外に輸送することができる流体接続を形成することができる。噴霧器は２つの対向する端部を有する連続した細長い芯を備えることができる。芯は特に編組芯であることが可能であり、Ｃガラスを備えることができる。噴霧器は芯と連結し、そのほぼ中間点に位置付けられた加熱器をさらに備えることができる。また噴霧器は芯と物理的に接触し、加熱器と電気接続して位置付けられた導電端子も備えることができる。一実施形態によれば、加熱器は抵抗加熱要素であることが可能である。一部の実施形態では、噴霧器をセルロースアセテート円筒体に挿入するステップは、噴霧器の一部がセルロースアセテート円筒体の端部を超えて延在することを含むことができる。
【００８２】
実験
本開示された主題は、以下の例によってより完全に示され、以下の例は本開示された主題を示し完全な開示を提供するために説明されており、これらはその限定と解釈されるべきではない。
【００８３】
例１  セルロースアセテート貯蔵容器の準備
乾式セルロースアセテート（ＣＡ）基材を、本開示による貯蔵容器として使用するために適合性の評価のために、長さ２．５インチのステープルに刻まれた従来の巻きタバコフィルタトウ（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｅｓｔｒｏｎアセテートトウ、３．０ｄｐｆ、総計４０，０００デニール、Ｙ断面）から構築した。シートをニードルパンチ処理において機械的に絡ませた。シートに追加の繊維または結合剤は加えなかった。他のＣＡ繊維およびトウの大きさ、ならびに様々な繊維断面およびカーディング／ニードリングと互換性のあるステープルの長さも使用できる。１インチ四方当たり５００のニードルパンチ（ＮＰＰＳＩ）、１０００ＮＰＰＳＩ、および１５００ＮＰＰＳＩのニードリングは、すべて使用可能なシートを生成した。完成した基材シートは約７０ｇｓｍ〜約２４０ｇｓｍで生成され、これらは厚さが約１ｍｍ〜約４ｍｍであった。好ましい実施形態は、厚さ約２ｍｍで基本重量が１５０ｇｓｍであり１０００ＮＰＰＳＩを有した。より軽い基本重量の基材は、製品からより多量のエアロゾルを生成し、他の要因はすべて等しかった。カートリッジの設計および組立処理の必要物をある程度収納するために、これらのシートのパラメータを選択した。これらのパラメータは、より大きいまたはより小さい液体充填および／または物理的カートリッジの大きさに合致するように調整できる。
【００８４】
また凝集シートを生成するためにステープル繊維を絡める方法として水流交絡を試験した。ステッチ結合、超音波、または熱結合などの他の方法も使用できる。またトリアセチンもしくは他の可塑剤、または噴射結合剤を使用してもよい。また繊維の混合物を使用して、液体親和性、吸上げ、強度、伸張、剛性に関してシートの特性を調節できる。
【００８５】
Ｃｅｌａｎｅｓｅ  ａｎｄ  Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌによって製造された非捲縮ＣＡ糸から湿式ＣＡ基材を構築した。Ｅａｓｔｍａｎ糸を４．０ｄｐｆおよび総計１５０デニールで、従来の巻きタバコトウ仕上げの標準（円形）断面に特定した。湿式処理で使用するために、糸を０．２５インチおよび０．５インチの長さに切断した。０．５インチの切断が増加したシートの完全性に起因して試験で良好であった。またより長いステープルの長さもこれを向上させることができる。また他のフィラメントデニール、総計デニール、または断面も使用できる。
【００８６】
数個のシート組成物を試験した。すべての組成物は、全乾燥重量の約７５％〜約９２％のＣＡ繊維の大部分を使用した。シートを全乾燥重量の約８％〜約２５％強化するために、追加の繊維（単一または混合）を追加した。これらにはＢｕｃｋｅｙｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製のＨＰ−１１木材パルプ、Ｆｉｂｅｒ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製のＤＰＬ−２６０７、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）複合繊維、およびＫｕｒａｒａｙ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．製のＫｕｒａｌｏｎ  ＶＰＢ  １０５−２ｘ４、ＰＶＯＨ（ポリビニルアルコール）繊維が含まれた。製造に選択された最終材料はＣＡ９２％、木材パルプ４％、およびＰＶＯＨ４％の組成物を有した。
【００８７】
完成した基材シートは約７０ｇｓｍ〜約１６０ｇｓｍ、厚さ約０．７ｍｍ〜約３ｍｍに製造された。例示的材料は約１１５ｇｓｍおよび厚さ約１．５ｍｍであった。カートリッジの設計および組立処理の必要物をある程度収納するために、これらのシートのパラメータを選択した。これらのパラメータは、より大きいまたはより小さい液体充填および／または物理的カートリッジの大きさに合致するように調整できる。基材シートは中空管の貯蔵容器の中に形成するために有益であった。
【００８８】
実質的に同じ効果のために木材パルプの代わりに、または木材パルプに加えて、レーヨンまたは綿を含む他のセルロース系繊維を使用できる。シートを結合する他の方法は、ラテックスなどの噴射結合、またはトリアセチンもしくは他の可塑剤を含む溶剤結合を含むことができる。
【００８９】
湿式処理の利点は、シートの「直角度」を変えるために繊維の配向を調節できることである。これは機械方向の伸張を低減する働きをし、これは次いで切込み幅の均一性を向上させることができる。
【００９０】
例２  エアロゾル前駆体組成物の改良された取込みおよび放出
公知のエアロゾル化デバイス内の貯蔵容器は、通常ポリエステル（ＰＥＴ）繊維の不織布マットから形成される。これは比較的安価であり広く入手可能な材料であるという利点を有するが、材料の疎水性は、特にエアロゾル前駆体組成物が主に親水性材料から形成されるときに不利益をもたらす可能性がある。例えばＰＥＴ不織布シートは液体前駆体組成物の移動をほとんどまたは全く促進せず、液体前駆体組成物が貯蔵容器全体を通って完全に移動するのに約数時間かかる可能性がある。
【００９１】
貯蔵容器としてセルロースアセテート（ＣＡ）系基材を評価するために実験が行われた。湿式不織布のセルロースアセテートの貯蔵容器（ＣＡ１００％、平均繊維長２．５インチ、重量１５０ｇｓｍ）を同じ寸法のＰＥＴの貯蔵容器と比較した。図６は、グリセリンを含む液体基材上に乾燥貯蔵容器を置いた１分後の２つの貯蔵容器を示す。図７は設置２分後の貯蔵容器を示す。１分でＣＡ管が液体の充分な量を吸収したが、ＰＥＴはほとんどまたは全く吸収しなかった。２分でＣＡ管は飽和したが、ＰＥＴ管は依然としてほとんどまたは全く吸収しなかった。液体のこのより高い親和性は製品に様々な方法で影響を与える。製造のために、この親和性によりカートリッジを急速に充填でき、基材は液体をより容易に均一に吸収する。製品使用のために、この親和性によりカートリッジ内の液体が芯により容易に移動できて、カートリッジ内の液体の使用がより効率的になる。
【００９２】
また喫煙アーティクルのためにカートリッジ内で貯蔵容器として使用されるときに、充填時間を評価するためにＣＡ基材をＰＥＴ基材に対して試験した。カートリッジ内の基材の頂部で液体を加えるときのＰＥＴ基材の充填時間は３０分を超えた。ＣＡ基材については同じ条件下の充填時間は２分未満だった。
【００９３】
ＰＥＴ系基材を用いて、芯と接触しない基材の領域は依然として水で飽和されているが、芯と接触した基材は激減していることが、製品寿命が尽きたときに見られることが多かった。エアロゾルに有効に変換できるより多くの液体をカートリッジ内に入れなければならないので、これは非能率的なシステムである。図８および図９の画像は、使用前（図８）および使用後（図９）のＣＡ基材を示す。図は、ＣＡ貯蔵容器が喫煙アーティクル内で使用されるときに、加えられるエアロゾル前駆体組成物が貯蔵容器全体を通して均一に激減することを示す。これは有利なことに、より小さい貯蔵容器およびより少ない量のエアロゾル前駆体組成物のどちらを使用しても、ＣＡ貯蔵容器を組み込んだ喫煙アーティクルの所望の数のパフを実現できる。図１０に示されたように、エアロゾルの形成は、（エアロゾル前駆体組成物で飽和された）貯蔵容器の大きさが低減するにつれて効率的に増加し、エアロゾル前駆体組成物はエアロゾル化のために貯蔵容器から効率的に均一に移動されることを示す。
【００９４】
例３  液体輸送要素の改良された取込みおよび放出
多くの公知のエアロゾル化喫煙アーティクルで確認される主な不備の１つは、アーティクルの寿命期間に亘ってエアロゾル送達が変化することである。ほとんどのアーティクルは、最初の性能（例えば１〜２０パフ）と寿命が尽きたときの性能（例えば１８０〜２００パフ）を比較すると、エアロゾル送達が２５％から６０％に減少する。理想的には性能は、製品の寿命期間に亘って一致することである。喫煙アーティクル内の液体輸送要素（すなわち芯）の性質に基づいて改善する性能を評価するために試験を行った。
【００９５】
直径約０．０５４インチおよび線形質量約２．１５ｍｇ／ｍｍを有する、繊維ガラスの撚糸（９ミクロンのＥガラス）から比較芯を形成した。撚糸は、特に短い長さに切断したときはあまり凝縮構造を示さなかった。撚糸は容易に圧縮され、これは抵抗線加熱器との接触を良好に維持するために不都合であると考えられた。切断すると、捻り処理において付与される張力または捻れが解放されるので、撚糸の端部が解ける傾向があった。これは流体輸送に対する芯の有効性を低減すると予期された。
【００９６】
これらの物理的不備に対処するために、編組ガラス繊維の芯を、直径０．０５２インチ、線形質量２．４７ｍｇ／ｍｍの９ミクロンのＥガラスとほぼ同じ仕様に開発した。この編組芯は元の撚糸と同様に機能した。どちらの設計でも、１パフあたりの合計粒子状物質（ＴＭＰ）の平均ｍｇは最初のパフから寿命が尽きたときのパフまでに約２５％だけ低減した。これは図１１に示されている。
【００９７】
さらなる試験では、捻りコアの周囲に編組芯シースを形成した。芯の直径および質量も低減した。直径０．０４３インチ〜０．０４７インチ、線形質量１．６５ｍｇ／ｍｍ〜１．８５ｍｇ／ｍｍの３つのシース／コア芯を形成した。シース／コア芯の編組の外側は、それぞれ８個のボビン、１２個のボビン、および１６個のボビンを使用して形成し、したがって８個、１２個、または１６個の編組を備えると特徴付けられた。３つのシース／コア芯は、それぞれ著しく高いＴＰＭ収率をもたらした。図１２を参照されたい。またシース／コア芯は、２つの場合において約２０％だけ低減する製品の寿命期間に亘ってＴＰＭの変化がより小さいことを示した。元の撚芯に比べると、編組設計のすべてが、ほとんど解けずに、または擦れずに切断されたときに、より大きい物理的完全性を示した。また編組設計もより堅く、潜在的に線加熱器と編組との間の接触を向上させた。
【００９８】
本開示の多くの修正形態および他の実施形態は、前述の説明および関連する図面で提示された教示の利点を有する、本開示に関連する当業者には想起されよう。したがって、本開示は本明細書に開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、また修正形態および他の実施形態は添付の特許請求の範囲に含まれることを意図することを理解されたい。本明細書では特定の用語が用いられるが、それらは一般的なおよび記述的な意味でのみ用いられ、限定の目的で用いられるものではない。
【図１】
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【図２】
2020022458.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020022458.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年10月9日(2019.10.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子喫煙アーティクルのためのカートリッジを提供することを含み、カートリッジは、その中に保存された液体エアロゾル前駆体組成物を有する貯蔵容器と、２つの対向する端部を有する連続した細長い芯および加熱器を含む噴霧器とを備え、
電子喫煙アーティクルのためのカートリッジの寿命にわたってパフあたりの放出される合計粒子状物質を増加させるのに有効な編組形態の芯を形成することを含む、
方法。
【請求項２】
編組芯は、少なくとも８つに分離した繊維または糸の編組を備える、
請求項１の方法。
【請求項３】
編組芯は、少なくともおよそ１２に分離した繊維または糸の編組を備える、
請求項１の方法。
【請求項４】
編組芯は、少なくともおよそ１６に分離した繊維または糸の編組を備える、
請求項１の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの分離した繊維または糸は、ＣガラスあるいはＥガラスである、
請求項２〜４のいずれか一項の方法。
【請求項６】
編組芯は、シース／コア芯である、
請求項５の方法。
【請求項７】
編組芯は前記シースであり、前記コアを包囲する、
請求項６の方法。
【請求項８】
コアは、以下のうちの１つまたは複数であり、すなわち、
非編組である、
編組シースと異なる材料から形成される、
撚糸から形成される、
のうちの１つまたは複数である、請求項７の方法。
【請求項９】
編組芯はエアロゾル前駆体組成物を吸い上げるように適合されている、
請求項１の方法。
【請求項１０】
噴霧器を電源に接続することをさらに含む、
請求項１の方法。
【請求項１１】
連続した細長い芯のほぼ中間点に加熱器を位置付けることをさらに含む、
請求項１の方法。
【請求項１２】
喫煙アーティクルは、パフあたり少なくとも２．５ｍｇの平均合計粒子状物質を生成するように構成されている、
請求項１の方法。
【請求項１３】
電子喫煙アーティクルのためのカートリッジであって、
当該カートリッジが、
その中に保存された液体エアロゾル前駆体組成物を有する貯蔵容器と、
カートリッジの寿命にわたってパフあたりの放出される合計粒子状物質を増加させるのに有効な編組芯および加熱器を含む噴霧器と
を備える、
電子喫煙アーティクルのためのカートリッジ。
【請求項１４】
電子喫煙アーティクルは、パフあたり少なくとも２．５ｍｇの平均合計粒子状物質を生成するように構成されている、
請求項１３のカートリッジ。
【請求項１５】
編組芯はエアロゾル前駆体組成物を吸い上げるように適合されている、
請求項１３のカートリッジ。
【請求項１６】
加熱器は、編組芯と連結し、当該芯のほぼ中間点に位置付けられる、
請求項１３のカートリッジ。
【請求項１７】
編組芯と物理的に接触し加熱器と電気接続して位置付けられた導電端子をさらに備える、
請求項１３のカートリッジ。
【外国語明細書】
2020022458000001.pdf