(57)【要約】  【課題】  加熱式たばこ用ヒータ１０の耐久性を高める。  【解決手段】  本開示の加熱式たばこ用ヒータ１０は、絶縁性を有する棒状または筒状の芯材１と、前記芯材１の表面に位置する第１絶縁層２と、該第１絶縁層２の表面に位置する第２絶縁層３と、前記芯材１と前記第１絶縁層２との間に位置する第１導体４と、前記第１絶縁層２と前記第２絶縁層３との間に位置する第２導体５と、を備えており、前記第２導体５は、前記第１導体４に重なっていることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性を有する棒状または筒状の芯材と、
該芯材の表面に位置する第１絶縁層と、
該第１絶縁層の表面に位置する第２絶縁層と、
前記芯材と前記第１絶縁層との間に位置する第１導体と、
前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に位置する第２導体と、を備えており、
該第２導体は、前記第１導体に重なっていることを特徴とする加熱式たばこ用ヒータ。
【請求項２】
前記第１導体は、前記芯材の長手方向に伸びる複数の第１直線部を有し、
前記第２導体は、前記長手方向に伸びる複数の第２直線部を有し、
該第２直線部は、前記第１直線部に重なっていることを特徴とする請求項１に記載の加熱式たばこ用ヒータ。
【請求項３】
前記芯材は、長手方向に沿って伸びる露出部を有し、
前記第１導体は、複数の前記第１直線部を繋ぐ第１折返し部を有し、
前記第２導体は、複数の前記第２直線部を繋ぐ第２折返し部を有し、
前記第１折返し部および前記第２折返し部は、前記露出部の反対側に位置していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の加熱式たばこ用ヒータ。
【請求項４】
前記第１導体は、発熱パターンであって、
前記第２導体は、センサパターンであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の加熱式たばこ用ヒータ。
【請求項５】
前記第１導体は、センサパターンであって、
前記第２導体は、発熱パターンであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の加熱式たばこ用ヒータ。
【請求項６】
前記第１導電層の外表面に位置しており、前記第１絶縁層に設けられた第１孔部を通って前記第１導体に電気的に接続するリード端子と、をさらに備えており、
前記第２絶縁層は、前記第１孔部が露出するように設けられた切り欠き部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の加熱式たばこ用ヒータ。
【請求項７】
前記芯材の長手方向に垂直な断面を見たときに、
前記第１絶縁層の外表面の端部と、前記第２絶縁層の内表面の端部とが、重なっていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の加熱式たばこ用ヒータ。
【請求項８】
前記露出部と前記第１絶縁層の側面とが成す角が、鈍角であることを特徴とする請求項７に記載の加熱式たばこ用ヒータ。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の加熱式たばこ用ヒータと、
該加熱式たばこ用ヒータを内部に備えるケースと、
該ケースと前記加熱式たばこ用ヒータとを固定する固定部材と、を備えたことを特徴とする加熱式たばこ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば加熱式たばこ用ヒータおよびこれを備えた加熱式たばこ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来知られている加熱式たばこ用ヒータは、長手方向を有する絶縁性の芯材と、発熱抵抗体と、センサパターンと、を有している。芯材の表面には第１絶縁層が、第１絶縁層の表面には第２絶縁層が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３２１７１３１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の加熱式たばこ用ヒータにおいては、発熱抵抗体およびセンサパターンは、それぞれ異なる層に設けられていた。しかしながら、このような加熱式たばこ用ヒータにおいては、発熱抵抗体およびセンサパターンが離れて位置しているため、センサパターンに温度変化が伝わるまでに時間差が生じていた。そのため、温度制御の精度を高めることが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の加熱式たばこ用ヒータは、絶縁性を有する棒状または筒状の芯材と、前記芯材の表面に位置する第１絶縁層と、該第１絶縁層の表面に位置する第２絶縁層と、前記芯材と前記第１絶縁層との間に位置する第１導体と、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に位置する第２導体と、を備えており、前記第２導体は、前記第１導体に重なっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本開示の加熱式たばこ用ヒータによれば、温度制御の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示の加熱式たばこ用ヒータの一例を示す斜視図である。
【図２】加熱式たばこ用ヒータの別の例を示す分解平面図である。
【図３】加熱式たばこ用ヒータの別の例を示す分解平面図である。
【図４】加熱式たばこ用ヒータの別の例の第１導体および第２導体を示す透過図である。
【図５】加熱式たばこ用ヒータの別の例を示す断面図である。
【図６】加熱式たばこ用ヒータの別の例を示す断面図である。
【図７】加熱式たばこ用ヒータの別の例を示す断面図である。
【図８】加熱式たばこ用ヒータの別の例を示す平面図である。
【図９】図８に示す加熱式たばこ用ヒータのIX−IX線で切断した断面図である。
【図１０】加熱式たばこ装置の一例を示す断面図である。
【図１１】加熱式たばこ装置の別の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、加熱式たばこ用ヒータ１０およびこれを備えた加熱式たばこ装置１００の一例に
ついて図面を参照して説明する。
【０００９】
本開示の加熱式たばこ用ヒータ１０は、芯材１と、芯材１の表面に位置する第１絶縁層２と、第１絶縁層２のうち芯材１とは反対側の表面に位置する第２絶縁層３と、第１導体４と、第２導体５と、を備えている。
【００１０】
芯材１は、長手方向を有する絶縁性の部材である。芯材１は、例えば棒状または筒状の部材である。芯材１は、タバコ葉に突き刺しやすいように、円棒状にすることができる。また、タバコ葉に突き刺しやすいように、芯材１の先端は、円錐状になっていてもよい。芯材１は、例えば酸化アルミニウムまたは酸化ジルコニウム等のセラミック材料からなる。芯材１の寸法は、例えば芯材１が棒状であるときは、長さを１０〜５０ｍｍに、直径を１．５〜１５ｍｍにすることができる。また、芯材１が筒状であるときは、内径を０．５〜１０ｍｍにすることができる。
【００１１】
第１絶縁層２は、芯材１の表面に位置している。ここで、芯材１の表面とは、芯材１が筒状である場合は、外表面を意味している。第１絶縁層２は、層状または膜状の部材である。第１絶縁層２は、端部同士が接合されることにより、芯材１の表面全体を覆っていてもよい。また、第１絶縁層２が部分的に芯材１を覆うことにより、芯材１は長手方向を有する露出部１１を有していてもよい。
【００１２】
第２絶縁層３は、第１絶縁層２の表面に位置している。ここで、第１絶縁層２の表面とは、第１絶縁層２のうち芯材１に接する面とは反対の面である。第２絶縁層３は、層状または膜状の部材である。第２絶縁層３は、第１絶縁層２の表面全体を覆っていてもよいし、部分的に第１絶縁層２は露出するように位置していてもよい。第２絶縁層３は、第１絶縁層２ごと芯材１を覆っていてもよい。
【００１３】
第１絶縁層２および第２絶縁層３は、例えば酸化アルミニウムまたは酸化ジルコニウム等のセラミック材料からなる。第１絶縁層２および第２絶縁層３は、芯材１と同じ材料を有していてもよいし、別の材料から形成されていてもよい。第１絶縁層２および第２絶縁層３が芯材１と同じ材料からなる場合は、第１絶縁層２および第２絶縁層３と芯材１との間の熱膨張率の差による熱応力を低減することができる。その結果、加熱式たばこ用ヒータ１０の耐久性を高めることができる。
【００１４】
芯材１と第１絶縁層２との間には第１導体４が位置しており、第１絶縁層２と第２絶縁層３との間には、第２導体５が位置している。第１導体４および第２導体５は、発熱パターンまたはセンサパターンである。第１導体４が発熱パターンである場合は、第２導体５はセンサパターンとすることができる。また、第２導体５が発熱パターンである場合は、第１導体４はセンサパターンとすることができる。これにより、発熱パターンで生じた熱を、センサパターンで検知することができる。
【００１５】
第１導体４または第２導体５は、例えば芯材１の一端側または他端側において、リード端子６と接続されていてもよい。そして、リード端子６が外部電源に接続されることで、第１導体４または第２導体５に電力が供給されていてもよい。リード端子６は、ニッケルまたは銅等の材料を用いることができる。
【００１６】
発熱パターンは、複数の折返し部および複数の直線部をそれぞれ有するミアンダ形状の部分（以下、ミアンダ部ともいう）を有していてもよい。このときに、複数の直線部が芯材１の長手方向に沿って設けられていてもよい。また、発熱パターンは、芯材１の一端側で折返し形状を有するとともに、他端側でリード端子６に接続されていてもよい。発熱パターンは、金属材料からなる。金属材料としては、例えばＷ、ＭｏまたはＲｅ等が挙げら
れる。発熱パターンの寸法は、幅を０．０３ｍｍ以上に、厚みを１μｍ以上にすることができる。
【００１７】
センサパターンは、基体の温度を検知するための部材である。具体的には、発熱パターンによって生じた熱によりセンサパターンの温度が変化すると、センサパターンの抵抗値が変化する。このセンサパターンの抵抗値の変化を外部の装置で検知することによって、基体の温度を検知することができる。
【００１８】
センサパターンは、発熱パターンと同様の抵抗体パターンである。センサパターンの形状は、例えば、線状またはミアンダ形状である。また、センサパターンは、芯材１の一端側で折返し形状を有するとともに、他端側で電極に接続されていてもよい。センサパターンは、発熱パターンと同じ形状を有していてもよい。センサパターンの寸法は、幅を０．０３ｍｍ以上に、厚みを１μｍ以上にすることができる。
【００１９】
また、センサパターンは、発熱パターンよりも抵抗温度係数が大きい材料からなるとよい。これにより、センサパターンによる温度変化の検知の精度を向上できる。
【００２０】
また、センサパターンの幅が、発熱パターンの幅よりも大きくてもよい。これにより、発熱パターンから発せられた熱をより確実にセンサパターンに伝えることができる。そのため、発熱パターンとセンサパターンとの温度変化の時間差をさらに低減できる。
【００２１】
本開示の加熱式たばこ用ヒータ１０においては、図３に示すように、第１導体４が、第２導体５に重なっている。言い換えると、発熱パターンとセンサパターンとが重なっている。これにより、センサパターンに温度変化が伝わるまでの時間差を減らすことができる。その結果、温度制御の精度を高めることができる。ここでいう「重なっている」とは、全体が重なっているという意味ではなく、一部分が重なっていればよいものとする。また、ここでいう「重なっている」とは、積層方向（芯材１を長手方向に垂直な断面で見たとき形状が円形である場合においては芯材１の径方向）に重なっていることを意味している。
【００２２】
また、図４に示すように、第１導体４は、芯材１の長手方向に伸びる複数の第１直線部４１を有し、第２導体５は、長手方向に伸びる複数の第２直線部５１を有し、第２直線部５１は、第１直線部４１に重なっていてもよい。言い換えると、発熱パターンとセンサパターンとが、それぞれ直線部を有し、直線部同士が重なっていてもよい。これにより、発熱パターンとセンサパターンとが重なる部分を増やすことができる。そのため、センサパターンに温度変化が伝わるまでの時間差をより低減することができる。その結果、温度制御の精度をより高めることができる。
【００２３】
また、図４に示すように、第１直線部４１と第２直線部５１とは、重なる部分と、重ならない部分とを有していてもよい。第１直線部４１と第２直線部５１とが重ならない部分を有することにより、温度制御の精度を高めつつ、積層方向に加熱式たばこ用ヒータ１０の径が部分的に大きくなってしまうおそれを低減することができる。これにより、加熱式たばこ用ヒータ１０の径を一定に近づけることができるため、加熱式たばこ用ヒータ１０をタバコ葉に突き刺しやすくすることができる。
【００２４】
また、図５に示すように、芯材１は、長手方向に沿って伸びる露出部１１を有し、第１導体４は、複数の第１直線部４１を繋ぐ第１折返し部４２を有し、第２導体５は、複数の第２直線部５１を繋ぐ第２折返し部５２を有し、第１折返し部４２および第２折返し部５２は、露出部１１の反対側に位置していてもよい。具体的には、芯材１の長手方向に垂直な断面を見たときに、芯材１の外周のうち第１折返し部４２および第２折返し部５２が重
なる部位（以下、重なり部ともいう）と、露出部１１とが、芯材１の中心を挟んで、それぞれ反対側に位置していてもよい。ここでいう、露出部１１とは、芯材１の表面のうち第１絶縁層２によって覆われていない部位である。また、ここでいう「反対側に位置して」とは、厳密な意味で正反対の位置に位置している必要はない。例えば、芯材１の長手方向に垂直な断面を見たときに、重なり部と芯材１の中心とを結んだ直線と、芯材１の中心と露出部１１とを結んだ直線との間にできる角が１６０〜２００°になるように位置していればよいものとする。
【００２５】
露出部１１は発熱パターンが設けられていない領域であるため、発熱パターンが設けられている領域と比較して、低温になりやすい傾向がある。一方、第１折返し部４２および第２折返しが位置する領域は、第１直線部４１および第２直線部５１が設けられていない領域であるため、低温になりやすい傾向がある。そのため、第１折返し部４２および第２折返し部５２は、露出部１１の反対側に位置していることにより、低温になりやすい領域を対称の位置にすることができる。その結果、周方向の均熱性を高めることができる。
【００２６】
また、図６および図７に示すように、芯材１の長手方向に垂直な断面を見たときに、第１絶縁層２の外表面の端部と、第２絶縁層３の内表面の端部とが、重なっていてもよい。例えば、第１絶縁層２の外表面の全体と第２絶縁層３の内表面の全体とが、重なっていることによって、第１絶縁層２の外表面の端部と、第２絶縁層３の内表面の端部とが、重なっていてもよい。この場合は、第１の絶縁層２の外表面が露出しなくなるため、第１の絶縁層２の外表面と第２絶縁層３の側面とによって形成される凹みがなくすことができる。そのため、例えばタバコ葉を突き刺す場合に、凹みに煤等の汚れが付着するおそれを低減することができる。
【００２７】
また、図６および図７に示すように、芯材１の長手方向に垂直な断面を見たときに、第１絶縁層２の側面と第２絶縁層３の側面とが、直線上に位置していてもよい。この場合も、第１の絶縁層２の表面と第２絶縁層３の側面とによって形成される凹みがなくなる。そのため、例えばタバコ葉を突き刺す場合に、凹みに煤等の汚れが付着するおそれを低減することができる。
【００２８】
また、図７に示すように、芯材１の長手方向に垂直な断面を見たときに、露出部１１と第１絶縁層２の側面とが成す角が、鈍角であってもよい。この場合は、露出部１１と第１絶縁層２の側面とが成す角が鋭角である場合と比較して、露出部１１と第１絶縁層２の側面とによって形成される凹みに付着した煤等の汚れを、例えば綿棒などの部材によって掃除し易くすることができる。その結果、製品の利便性を高めることができる。
【００２９】
また、第１導体４は、発熱パターンであって、第２導体５は、センサパターンであってもよい。この場合は、発熱パターンとタバコ葉に触れる第２絶縁層３との間にセンサパターンが位置することになるため、タバコ葉に伝わる熱をより高精度に検知することができる。
【００３０】
また、第１導体４は、センサパターンであって、第２導体５は、発熱パターンであってもよい。この場合は、タバコ葉に触れる第２絶縁層３と発熱パターンとの距離を近づけることができる。そのため、タバコ葉に熱を伝える速度を高めることができる。その結果、加熱してからタバコを吸うまでの待ち時間を減らすことができる。
【００３１】
また、図８および図９に示すように、第１導電層の外表面に位置しており、第１絶縁層２に設けられた第１孔部２１を通って第１導体４に電気的に接続するリード端子６と、をさらに備えており、第２絶縁層３は、第１孔部２１が露出するように設けられた切り欠き部３１を有していてもよい。これにより、第１絶縁層２の外表面から第１導体４を引き出
すことができる。そのため、第２絶縁層３に孔部を設けることなく、第１導体４を引き出すことができる。これにより、第２絶縁層３の孔部を通して第１電極とリード端子６とを電気的に接続する場合と比較して、第２絶縁層３と第１導体４との熱膨張差により、第１導体４が破損するおそれを低減することができる。その結果、加熱式たばこ用ヒータ１０の耐久性を高めることができる。
【００３２】
第１導体４とリード端子６とは、例えば第１孔部２１をセラミック層の積層方向に伸びるビアホールまたはスルーホールとすることで、電気的に接続することができる。また、図９に示すように、第２絶縁層３は、第２導体５を電気的に接続するための第２孔部を有していてもよい。
【００３３】
また、図１０および図１１に示すように、本開示の加熱式たばこ装置１００は、加熱式たばこ用ヒータ１０と、加熱式たばこ用ヒータ１０を内部に備えるケース７と、ケース７と加熱式たばこ用ヒータ１０とを固定する固定部材８とを備えている。これにより、温度制御が容易になり、環境面と安全面に優れた加熱式たばこ装置１００を実現できる。
【００３４】
また、図１０のように、加熱式たばこ用ヒータ１０は先端が尖った形状をしていてもよい。これにより、ヒータに非加熱物を突き刺しやすくすることができる。
【００３５】
また、図１１に示すように、加熱式たばこ用ヒータ１０は筒状の芯材１を有していてもよい。これにより、ヒータの内部に非加熱物を挿入することにより非加熱物を加熱することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１：芯材
１１：露出部
２： 第１絶縁層
２１：第１孔部
３：第２絶縁層
３１：切り欠き部
４：第１導体
４１：第１直線部
４２：第１折返し部
５：第２導体
５１：第２直線部
５２：第２折返し部
６：リード端子
７：ケース
８：固定部材
１０：加熱式たばこ用ヒータ
１００：加熱式たばこ装置
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
2020096580.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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