(57)【要約】  エアロゾル生成物品（１）は、エアロゾル形成材料の本体（１０）と、エアロゾル形成材料の本体（１０）を取り囲み、その対向する縁部の間に長手方向に延在する接合部（１４）を有する圧延シートを備える管状誘導加熱可能サセプタ（１２）とを備えている。エアロゾル生成物品（１）は、接合部（１４）が磁気遮蔽ストリップ（１８）及び磁気遮蔽ストリップ（１８）と接合部（１４）との間の非導電性材料（２０）によって覆われるように、長手方向に延在する接合部（１４）に沿って延在する、好ましくは磁気遮蔽ストリップ（１８）の形態の磁気遮蔽材料を備える。エアロゾル生成物品（１）を製造するための方法及びエアロゾル生成システム（４０）も説明される。
2021523707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアロゾル生成物品であって、
エアロゾル形成材料の本体（１０）と、
前記エアロゾル形成材料の本体（１０）を取り囲む管状誘導加熱可能サセプタ（１２）であって、長手方向に延在する接合部（１４）を有する圧延シートを備える管状サセプタ（１２）と、
前記接合部（１４）を覆う磁気遮蔽材料（１８）と、
前記磁気遮蔽材料（１８）と前記接合部（１４）との間の非導電性材料（２０）と、を備える、
エアロゾル生成物品。
【請求項２】
前記物品は、前記管状サセプタ（１２）を取り囲むエアロゾル形成材料の更なる本体（２２）と、前記エアロゾル形成材料の更なる本体（２２）を取り囲む管状部材（２４）とを備える、請求項１に記載のエアロゾル生成物品。
【請求項３】
前記非導電性材料（２０）は、加熱される場合に導電性になる、請求項１又は請求項２に記載のエアロゾル生成物品。
【請求項４】
前記非導電性材料（２０）の量及び密度は、前記エアロゾル生成物品の２回目の使用を開始すると、前記接合部（１４）の故障を引き起こすよう選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエアロゾル生成物品。
【請求項５】
前記非導電性材料（２０）は、前記エアロゾル形成材料の更なる本体（２２）の一部によって形成される、請求項２〜４のいずれか一項に記載のエアロゾル生成物品。
【請求項６】
前記磁気遮蔽材料（１８）は、前記更なる本体の前記エアロゾル形成材料の一部が前記磁気遮蔽材料（１８）と前記管状サセプタ（１２）との間に存在するように、且つ、好ましくは、前記更なる本体の前記エアロゾル形成材料の一部が前記磁気遮蔽材料（１８）と前記管状部材（２４）との間に存在するように、前記エアロゾル形成材料の更なる本体（２２）内に位置決めされる、請求項２〜５のいずれか一項に記載のエアロゾル生成物品。
【請求項７】
前記非導電性材料（２０）は非導電性接着剤を備え、前記磁気遮蔽材料（１８）は前記非導電性接着剤に接着され、好ましくは、前記非導電性接着剤は前記接合部（１４）に沿って前記管状サセプタ（１２）に接着される、請求項１〜６のいずれか一項に記載のエアロゾル生成物品。
【請求項８】
前記磁気遮蔽材料（１８）及び前記管状サセプタ（１２）は同じ材料を備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載のエアロゾル生成物品。
【請求項９】
前記接合部（１４）は、前記エアロゾル形成材料の本体（１０）を取り囲む全ての点において前記管状サセプタ（１２）の電気抵抗値と実質的に同じ電気抵抗値を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のエアロゾル生成物品。
【請求項１０】
前記接合部（１４）は、前記圧延シートの対向する縁部の間の導電性接着剤（１６）によって、前記圧延シートの対向する縁部の間の機械的接続によって、又は前記圧延シートの対向する縁部を共に溶接することによって形成される、請求項１〜９のいずれか一項に記載のエアロゾル生成物品。
【請求項１１】
エアロゾル生成物品を製造するための方法であって、
（ｉ）誘導加熱可能サセプタ材料のシート（６２、７４）の縁部に沿って導電性材料（１６）を塗布することと、
（ｉｉ）前記誘導加熱可能サセプタ材料のシート（６２、７４）をエアロゾル形成材料の本体（１０）の周囲に巻装して、前記導電性材料（１６）を含む長手方向に延在する接合部（１４）を有する管状誘導加熱可能サセプタ（１２）を形成することと、
（ｉｉｉ）前記接合部（１４）に沿って非導電性材料（２０）を提供することと、
（ｉｖ）前記非導電性材料（２０）上に磁気遮蔽材料（１８）を提供することと、
（ｖ）前記管状サセプタ（１２）及び前記磁気遮蔽材料（１８）の周囲にエアロゾル形成材料の更なる本体（２２）を提供することと、
（ｖｉ）前記エアロゾル形成材料の更なる本体（２２）の周囲に材料のシート（８６）を巻装して、前記エアロゾル形成材料の更なる本体（２２）を取り囲む管状部材（２４）を形成することと、を含む、
方法。
【請求項１２】
前記非導電性材料（２０）は前記エアロゾル形成材料の更なる本体（２２）によって形成され、ステップ（ｉ）及び（ｉｉ）はステップ（ｉｉｉ）〜（ｖ）の前に実行され、ステップ（ｖｉ）はステップ（ｉｉｉ）〜（ｖ）の後に実行され、好ましくは、ステップ（ｉｉｉ）〜（ｖ）は同時に実行される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記導電性材料（１６）は導電性接着剤を備え、前記非導電性材料（２０）は非導電性接着剤を備え、
ステップ（ｉ）及び（ｉｉｉ）は、前記非導電性接着剤のストリップ及び前記導電性接着剤のストリップを同じ表面上の前記誘導加熱可能サセプタ材料のシート（６２、７４）の対向する縁部に沿って提供することによって、又は、前記非導電性接着剤のストリップ及び前記導電性接着剤のストリップを、対向する表面上の前記誘導加熱可能サセプタ材料のシート（６２、７４）の同じ縁部に沿って提供することによって、実行され、
ステップ（ｉｉ）はステップ（ｉ）、（ｉｉｉ）、及び（ｉｖ）の後に実行され、ステップ（ｖ）はステップ（ｉｉ）の後に実行され、ステップ（ｖｉ）はステップ（ｖ）の後に実行され、好ましくは、ステップ（ｉｉｉ）及び（ｉｖ）は同時に実行される、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
エアロゾル生成システム（４０）であって、
キャビティ（５４）を画成するらせん形誘導コイル（５６）を備えるエアロゾル生成装置（４２）であって、前記誘導コイル（５６）は、時間変動電磁場を生成するよう構成される、エアロゾル生成装置（４２）と、
前記管状サセプタ（１２）の長手方向軸が前記キャビティ（５４）の長手方向軸と実質的に整列するように、前記キャビティ（５４）内に位置決めされる請求項１〜１０のいずれか一項に記載のエアロゾル生成物品と、を備える、
エアロゾル生成システム（４０）。
【請求項１５】
前記エアロゾル生成装置（４２）は、更に、
前記装置（４２）の初期起動時の第１の動作フェーズと、前記第１の動作フェーズ後の第２の動作フェーズとを提供し、前記第２の動作フェーズは前記第１の動作フェーズより長い持続時間を有し、
前記第１の動作フェーズ中の前記誘導コイル（５６）に対する第１のエネルギーレベルと、前記第２の動作フェーズ中の前記誘導コイル（５６）に対する第２のエネルギーレベルとを供給し、前記第２のエネルギーレベルは前記第１のエネルギーレベルよりも低い、
ようにされるコントローラ（４８）を備え、
前記第１及び第２の動作フェーズ中の前記非導電性材料（２０）の加熱は、同じエアロゾル生成物品との前記システム（４０）の後続の使用中に、前記コントローラ（４８）による前記第１の動作フェーズの開始時に、前記接合部（１４）の故障が発生するように、前記非導電性材料（２０）を導電性にする、請求項３に従属するか又は最終的に従属する場合、請求項１４に記載のエアロゾル生成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に、エアロゾル生成物品に関し、より具体的には、エアロゾル生成物品を加熱してユーザによる吸入用のエアロゾルを生成するためのエアロゾル生成装置で使用するための、エアロゾル生成物品に関する。本開示の実施形態は、エアロゾル生成物品を製造するための方法及びエアロゾル生成システムにも関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、エアロゾル形成材料を燃やすのではなく加熱して吸入用のエアロゾルを生成する装置が、消費者に人気になってきている。
【０００３】
そのような装置は、幾つかの異なる方式の１つを使用して、エアロゾル形成材料に熱を提供することができる。そのような方式の１つは、電磁誘導加熱システムを用いるエアロゾル生成装置を提供することであり、このエアロゾル生成装置には、エアロゾル形成材料を含むエアロゾル生成物品をユーザが着脱可能に挿入することができる。そのような装置では、電磁誘導コイルが装置に備えられ、電磁誘導加熱可能サセプタがエアロゾル生成物品に備えられる。ユーザが装置を作動させると、電気エネルギーが電磁誘導コイルに提供され、次いでこれにより交流電磁場が発生する。サセプタがこの電磁場と結合して熱を発生させ、この熱は例えば伝導によってエアロゾル形成材料に伝達され、エアロゾル形成材料が加熱されるとエアロゾルが発生する。
【０００４】
本開示の実施形態は、改良されたエアロゾル生成物品を提供しようとする。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の第１の態様によれば、エアロゾル生成物品が提供され、このエアロゾル生成物品は、
エアロゾル形成材料の本体と、
エアロゾル形成材料の本体を取り囲む管状誘導加熱可能サセプタであって、長手方向に延在する接合部を有する圧延シートを備える管状サセプタと、
接合部を覆う磁気遮蔽材料と、
磁気遮蔽材料と接合部との間の非導電性材料と、を備えている。
【０００６】
エアロゾル生成物品は、エアロゾル形成材料を燃やすことなくエアロゾル形成材料を加熱してエアロゾル形成材料の少なくとも１つの成分を揮発させ、それによってエアロゾル生成装置のユーザによる吸入用のエアロゾルを発生させるために、エアロゾル生成装置で使用するためのものである。
【０００７】
一般論として、蒸気とは、臨界温度よりも低い温度で気相である物質であり、これは、温度を下げることなく圧力を増加させることにより、蒸気を液体に凝縮させることができることを意味する一方、エアロゾルとは、空気中又は別のガス中の微細な固体粒子又は液滴の浮遊物である。しかしながら、本明細書では、「エアロゾル」及び「蒸気」という用語は、特に、ユーザによる吸入のために生成される吸入可能媒体の形態に関して互換的に使用され得ることに留意すべきである。
【０００８】
エアロゾル生成物品がエアロゾル生成装置内に位置決めされ、時間変動電磁場に曝露されると、渦電流及び結果として電磁から熱へのエネルギー変換を生じる磁気ヒステリシス損失により、管状誘導加熱可能サセプタ内で熱が生じる。管状サセプタ内で生じた熱はエアロゾル形成材料に伝達され、均一に加熱されて所望の特性を有するエアロゾルが生成されることを保証する。
【０００９】
誘導加熱可能管状サセプタがエアロゾル生成物品の使用中に時間変動電磁場に曝露されると、管状サセプタの長手方向に延在する接合部を形成する圧延シートの縁部は同じ極性（即ち、正又は負）に帯電する。これは、圧延シートの縁部の間に斥力を生成し、その結果、縁部は互いに反発して長手方向に延在する接合部においてそれらを分離させる傾向がある。これは、圧延シートの縁部の間の任意の分離が管状サセプタ内の電流の流れを妨害し、接合部における電気抵抗を増加させるため、望ましくない。
【００１０】
磁気遮蔽材料及び非導電性材料の提供は、磁気遮蔽材料が管状サセプタを形成する圧延シートの極性と反対の極性で帯電されるため、この問題に対処する。従って、圧延シートの縁部は、磁気遮蔽材料に向かって引き寄せられて、それらが長手方向に延在する接合部において適切な電気的接触を維持するが、磁気遮蔽材料と接合部との間に位置決めされる非導電性材料によって磁気遮蔽材料に接触することを防ぐことを保証する。
【００１１】
長手方向に延在する接合部は、圧延シートの対向する縁部の間に延在してもよい。
【００１２】
磁気遮蔽材料は、接合部が磁気遮蔽材料によって覆われるように、長手方向に延在する接合部に沿って延在してもよい。磁気遮蔽材料は、磁気遮蔽ストリップを含み得る。
【００１３】
管状サセプタは、誘導加熱可能サセプタ材料で形成されるラッパーを含み得る。例えば、管状サセプタは、金属製ラッパー、例えば金属箔を含み得る。誘導加熱可能サセプタ材料は、アルミニウム、鉄、ニッケル、ステンレス鋼及びそれらの合金、例えばニッケルクロム又はニッケル銅等の１種以上を含み得るが、これらに限定されない。
【００１４】
エアロゾル生成物品は、管状サセプタを取り囲み得るエアロゾル形成材料の更なる本体を含み得る。管状サセプタを取り囲むエアロゾル形成材料の更なる本体の提供は、物品の使用中に生成されるエアロゾルの特性が最適化されることを可能にする。
【００１５】
エアロゾル生成物品は、エアロゾル形成材料の更なる本体を取り囲み得る管状部材を含み得る。管状部材は、実質的に非導電性で且つ非透磁性の材料を含み得る。管状部材は、ラッパーを含み得、例えば、紙製ラッパーを含み得る。ラッパーは、実質的に非導電性且つ非透磁性でもあり得る接着剤を用いて互いに固定される長手方向に延在する自由縁部、例えば重なり合う自由縁部を有し得る。
【００１６】
管状サセプタ及び管状部材は、実質的に同心であり得る。エアロゾル生成物品の構造はそれにより単純化され、均一な加熱が達成される。
【００１７】
エアロゾル生成物品は細長くてもよく、実質的に円筒形であってもよい。その円形断面を有するエアロゾル生成物品の円筒形状は、キャビティを画定するらせん形誘導コイルを含むエアロゾル生成装置のキャビティへのエアロゾル生成物品の挿入を有利に促進し得る。
【００１８】
非導電性材料は、加熱されると導電性になることがある。これにより、非導電性材料が加熱されると、非導電性材料の非導電性特性は低下する可能性があり、及び／又は、非導電性材料は、加熱されると、その非導電性特性を完全に失う可能性があることを意味する。例えば、非導電性材料は、約３分〜１０分間、約１８０℃〜２５０℃の間の温度に加熱されると、導電性になる可能性がある。この配置により、非導電性材料が加熱されると磁気遮蔽材料の効果が低下する可能性があり、結果として長手方向に延在する接合部の故障が生じ、エアロゾル生成物品の再利用が妨げられるため、エアロゾル生成物品内の以前に加熱されたエアロゾル形成材料から望ましくない香味化合物の生成が回避される。
【００１９】
非導電性材料の量及び／又は密度は、エアロゾル生成物品の２回目の使用を開始すると、接合部の故障を引き起こすよう選択され得る。上記のように、このようにエアロゾル生成物品の再使用を防止することは、以前に加熱されたエアロゾル形成材料から望ましくない香味化合物の生成を有利に回避することができる。
【００２０】
非導電性材料は、エアロゾル形成材料の更なる本体の一部によって形成され得る。これは、特に、かかる別々の成分（例えば、非導電性接着剤）が、管状誘導加熱可能サセプタによって生成される高温に耐える必要があり、例えば加熱時に１つ以上の揮発性化合物を放出する場合、人間の消費に適している必要があるため、非導電性材料として機能するよう別々の成分を提供する必要を回避することによって、エアロゾル生成物品の製造を簡略化し得る。別々の成分の使用は、また、エアロゾル形成材料のエアロゾル化を妨げる可能性があり、従って、かかる配置は、物品の使用中に生成されるエアロゾルの量を最適化し得る。
【００２１】
磁気遮蔽材料は、更なる本体のエアロゾル形成材料の一部が、磁気遮蔽材料と管状サセプタとの間に存在するように、エアロゾル形成材料の更なる本体内に位置決めされ得る。磁気遮蔽材料と管状サセプタとの間に存在する更なる本体のエアロゾル形成材料の一部は、磁気遮蔽材料と長手方向に延在する接合部との間の非導電性材料として機能する。例えばタバコ等のエアロゾル形成材料は、物品の使用中に加熱されると炭化する可能性があり、従って、上で検討したような導電性となり、それによって長手方向に延在する接合部の故障を招き、エアロゾル生成物品の再利用を妨げる可能性がある。
【００２２】
更なる本体のエアロゾル形成材料の一部は、また、磁気遮蔽材料と管状部材との間にも存在し得る。磁気遮蔽材料は、従って、エアロゾル形成材料の更なる本体によって、所望の位置に確実に保持され得る。
【００２３】
非導電性材料は非導電性接着剤を含み得、磁気遮蔽材料は非導電性接着剤に接着され得る。非導電性接着剤は、接合部に沿って管状サセプタに接着され得る。非導電性接着剤の使用は、磁気遮蔽材料を所望の位置に固定する便利な方法を提供し、エアロゾル生成物品を生成する便利な方法を提供し得る。
【００２４】
磁気遮蔽材料及び管状サセプタは、同じ材料、例えば、アルミニウム等の金属を含み得る。同じ材料を使用することで、磁気遮蔽材料及び管状サセプタに誘導される電荷が反対の極性を有することを保証する。これにより、これら２つの成分において生成される反対の磁場が効果的にキャンセルされることを保証する。
【００２５】
接合部は、エアロゾル形成材料の本体を取り囲む全ての点において管状サセプタの電気抵抗値と実質的に同じ電気抵抗値を有し得る。この配置により、管状サセプタが均一に加熱され、接合部の故障の可能性が最小限に抑えることを保証する。
【００２６】
一部の実施形態では、接合部は、圧延シートの対向する縁部の間の導電性接着剤によって、圧延シートの対向する縁部の間の機械的接続によって、又は圧延シートの対向する縁部を共に溶接することによって形成され得る。かかる配置により、接合部の故障の可能性が更に低減される。しかし、対向する縁部同士が機械的接続によって又は溶接によって固定される実施形態におけることを含み、上で検討したような非導電性材料の量及び／又は密度の適切な選択により、接合部の故障は、物品の２回目の使用を開始しても依然として起こり得ることに留意すべきである。
【００２７】
エアロゾル形成材料は、任意のタイプの固体又は半固体の材料であり得る。エアロゾル形成固体の例示的なタイプとしては、顆粒、ペレット、粉末、細片、ストランド、粒子、ゲル、ストリップ、ルーズリーフ、カットフィラー、多孔質材料、発泡材料又はシートが挙げられる。エアロゾル形成材料は、植物由来の材料を含み得、特に、エアロゾル形成材料は、タバコを含み得る。
【００２８】
エアロゾル形成材料は、エアロゾル形成剤を含み得る。エアロゾル形成剤の例としては、グリセリン又はプロピレングリコール等の多価アルコール及びその混合物が挙げられる。通常、エアロゾル形成材料は、乾燥重量ベースで約５％〜約５０％の間のエアロゾル形成剤含有率を含み得る。一部の実施形態では、エアロゾル形成材料は、乾燥重量ベースで約１５％のエアロゾル形成剤含有率を含み得る。
【００２９】
加熱すると、エアロゾル形成材料は、揮発性化合物を放出し得る。揮発性化合物は、ニコチン又はタバコ香味料等の香味化合物を含み得る。
【００３０】
本開示の第２の態様によれば、エアロゾル生成物品を製造するための方法が提供され、この方法は、
（ｉ）誘導加熱可能サセプタ材料のシートの縁部に沿って導電性材料を塗布することと、
（ｉｉ）誘導加熱可能サセプタ材料のシートをエアロゾル形成材料の本体の周囲に巻装して、導電性材料を含む長手方向に延在する接合部を有する管状誘導加熱可能サセプタを形成することと、
（ｉｉｉ）接合部に沿って非導電性材料を提供することと、
（ｉｖ）非導電性材料上に磁気遮蔽材料を提供することと、
（ｖ）管状サセプタ及び磁気遮蔽材料の周囲にエアロゾル形成材料の更なる本体を提供することと、
（ｖｉ）エアロゾル形成材料の更なる本体の周囲に材料のシートを巻装して、エアロゾル形成材料の更なる本体を取り囲む管状部材を形成することと、を含む。
【００３１】
一実施形態では、非導電性材料は、エアロゾル形成材料の更なる本体によって形成され得る。ステップ（ｉ）及び（ｉｉ）は、ステップ（ｉｉｉ）〜（ｖ）の前に実行され得、ステップ（ｖｉ）はステップ（ｉｉｉ）〜（ｖ）の後に実行され得る。ステップ（ｉｉｉ）〜（ｖ）は同時に実行され得る。エアロゾル形成材料の更なる本体の一部によって形成される非導電性材料の利点は、既に上で述べられている。
【００３２】
別の実施形態では、導電性材料は導電性接着剤を含み得、非導電性材料は非導電性接着剤を含み得る。ステップ（ｉ）及び（ｉｉｉ）は、非導電性接着剤のストリップ及び導電性接着剤のストリップを同じ表面上の誘導加熱可能サセプタ材料のシートの対向する縁部に沿って提供することによって実行され得る。ステップ（ｉ）及び（ｉｉｉ）は、代替として、非導電性接着剤のストリップ及び導電性接着剤のストリップを、対向する表面上の誘導加熱可能サセプタ材料のシートの同じ縁部に沿って提供することによって実行され得る。ステップ（ｉｉ）はステップ（ｉ）、（ｉｉｉ）、及び（ｉｖ）の後に実行され得、ステップ（ｖ）はステップ（ｉｉ）の後に実行され得、ステップ（ｖｉ）はステップ（ｖ）の後に実行され得る。ステップ（ｉｉｉ）及び（ｉｖ）は同時に実行され得る。
【００３３】
本開示の第３の態様によれば、エアロゾル生成システムが提供され、このエアロゾル生成システムは、
キャビティを画成するらせん形誘導コイルを備えるエアロゾル生成装置であって、誘導コイルは、時間変動電磁場を生成するよう構成される、エアロゾル生成装置と、
管状サセプタの長手方向軸がキャビティの長手方向軸と実質的に整列するように、キャビティ内に位置決めされる上で定義したようなエアロゾル生成物品と、を備える。
【００３４】
管状サセプタの長手方向軸がキャビティの長手方向軸と実質的に整列するように、エアロゾル生成物品をキャビティ内に位置決めすることにより、管状サセプタと誘導コイルとの間の位置関係が最適化され、それによって、管状サセプタとの電磁場の最適な結合を提供し、従って、エアロゾル生成装置の動作中、管状サセプタの最適な加熱を提供する。
【００３５】
エアロゾル生成装置は、更に、
装置の初期起動時の第１の動作フェーズと、第１の動作フェーズ後の第２の動作フェーズとを提供し、第２の動作フェーズは第１の動作フェーズより長い持続時間を有し、
第１の動作フェーズ中の誘導コイルに対する第１のエネルギーレベルと、第２の動作フェーズ中の誘導コイルに対する第２のエネルギーレベルとを供給し、第２のエネルギーレベルは第１のエネルギーレベルよりも低い、
ようにされるコントローラを備え、
第１及び第２の動作フェーズ中の非導電性材料の加熱は、同じエアロゾル生成物品とのシステムの後続の使用中に、コントローラによる第１の動作フェーズの開始時に、接合部の故障が発生するように、非導電性材料を導電性にする。
【００３６】
上で説明したように、エアロゾル生成物品の再使用を防止して、同じエアロゾル生成物品内の以前に加熱されたエアロゾル形成材料からの望ましくない香味化合物の生成を回避することが望ましい可能性がある。第１の動作フェーズ中に誘導コイルに対して高レベルのエネルギーを供給することは、同じエアロゾル生成物品の後続の使用の開始時に接合部の故障が促進され、従って、誘導加熱プロセスが妨害され、同じエアロゾル生成物品内の以前に加熱されたエアロゾル形成材料からの望ましくない香味化合物の生成が解消されるか、又は可能な限り最大の程度に少なくとも最小化されることを保証する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】エアロゾル生成物品の第１の例の概略斜視図である。
【図２】図１に示す線Ａ−Ａに沿った概略断面図である。
【図３】エアロゾル生成物品の第２の例の概略断面図である。
【図４】図３に示す第２の例と同様のエアロゾル生成物品の第３の例の概略断面図である。
【図５】エアロゾル生成装置と、図３に示す第２の例と同様のエアロゾル生成物品の第４の例とを備えるエアロゾル生成システムの概略断面図である。
【図６】図１及び２に示すエアロゾル生成物品の第１の例を製造するための方法の概略図である。
【図７】図３に示すエアロゾル生成物品の第２の例を製造するための装置及び方法の概略図である。
【図８】図４に示すエアロゾル生成物品の第３の例を製造するための装置及び方法の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
ここで、本開示の実施形態について、単なる例として添付の図面を参照しながら説明する。
【００３９】
まず始めに図１及び２を参照すると、エアロゾル生成装置と共に使用するためのエアロゾル生成物品１の第１の例が示されており、エアロゾル生成装置の例については、本明細書で後述する。エアロゾル生成物品１は、細長く且つ実質的に円筒形である。円形断面は、ユーザによる物品１の取り扱い、及びエアロゾル生成装置の加熱区画への物品１の挿入を容易にする。
【００４０】
物品１は、エアロゾル形成材料の本体１０と、エアロゾル形成材料の本体１０を取り囲む管状サセプタ１２とを備える。管状サセプタ１２は、時間変動電磁場の存在下で誘導的に加熱可能であり、誘導加熱可能サセプタ材料で形成された金属製ラッパーを備える。金属製ラッパーは、長手方向に延在する自由縁部を有し、管状サセプタ１２を形成するよう圧延される、例えば金属箔の材料のシートを備える。管状サセプタ１２は、シートの対向する自由縁部の間に長手方向に延在する接合部１４を有する。図示の例において、縁部は互いに重なり合うよう配置され、導電性接着剤１６によって共に固定されている。導電性接着剤１６は、通常、１つ以上の導電性成分を点在させた１つ以上の接着剤成分を含む。金属製ラッパー及び導電性接着剤１６は共に、エアロゾル形成材料の第１の本体１０を取り囲む閉じた電気回路を形成する。他の例において、シートの縁部は、導電性接着剤１６が存在することなく、互いに重なり合い、接触するよう配置することができる。
【００４１】
エアロゾル生成物品１は、接合部１４が磁気遮蔽ストリップ１８によって覆われるように、図１で最良に見て取れるように長手方向に延在する接合部１４に沿って延在する磁気遮蔽ストリップ１８の形態の磁気遮蔽材料を含む。帯状の非導電性接着剤の形態の非導電性材料２０が、磁気遮蔽ストリップ１８と接合部１４との間に設けられ、磁気遮蔽ストリップ１８を接合部１４に沿った所定位置に固定している。
【００４２】
エアロゾル生成装置において物品１の使用中に、金属製ラッパーの近傍に時間変動電磁場が印加されると、渦電流及び磁気ヒステリシス損失によって金属製ラッパーにおいて熱が発生し、この熱は金属製ラッパーから隣接するエアロゾル形成材料の本体１０に伝達されて、エアロゾル形成材料を燃やすことなく加熱し、それによって、ユーザによる吸入用のエアロゾルが生成される。管状サセプタ１２を構成する金属製ラッパーは、略その内面全体にわたってエアロゾル形成材料の本体１０と接触しているため、金属製ラッパーからエアロゾル形成材料１０に熱を直接、従って効率的に伝達することを可能にする。
【００４３】
図示の例において、金属製ラッパーの縁部同士は導電性接着剤１６によって共に固定されているが、管状サセプタ１２が時間変動電磁場に曝露される場合にエアロゾル生成装置における物品１の使用中、管状サセプタ１２を形成するラッパーの縁部同士は、本明細書において先に説明したように、それらが同じ極性で帯電しているため、互いに反発する傾向がある。本開示によれば、斥力は、金属製ラッパーの極性と反対の極性で帯電している磁気遮蔽ストリップ１８によって相殺される。従って、金属製ラッパーの縁部は、磁気遮蔽ストリップ１８に向かって引き寄せられて、それらが長手方向に延在する接合部１４において互いに適切に電気接触したままであることを保証する。金属製ラッパーの縁部は、非導電性材料２０によって磁気遮蔽ストリップ１８と電気接触することが防止される。この配置は、物品１の使用中の接合部１４の故障の可能性を最小にすることが理解されよう。
【００４４】
ここで図３を参照すると、図１及び図２に図示したエアロゾル生成物品１と同様のエアロゾル生成物品２の第２の例の概略断面図が示されており、ここでは、対応する要素は同じ参照番号を使用して示される。
【００４５】
エアロゾル生成物品２は、管状サセプタ１２を取り囲むエアロゾル形成材料の更なる本体２２と、エアロゾル形成材料の更なる本体２２を取り囲む管状部材２４とを備える。
【００４６】
管状部材２４は、管状サセプタ１２と同心であり、紙製ラッパーを備えている。紙製ラッパーが好ましいかもしれないが、管状部材２４は、エアロゾル生成装置での物品２の使用中に時間変動電磁場の存在下で管状部材２４が誘導加熱されないように、実質的に非導電性且つ非透磁性である任意の材料を含むことができる。管状部材２４を構成する紙製ラッパーはまた、互いに重なり合うよう配置される長手方向に延在する自由縁部を有する材料のシートを含む。自由縁部は、エアロゾル生成装置での物品２の使用中に誘導加熱されないように実質的に非導電性且つ非透磁性である接着剤２６によって共に固定される。
【００４７】
管状サセプタ１２は、エアロゾル形成材料の本体１０が位置決めされる内部キャビティ２８を画成し、管状サセプタ１２及び管状部材２４は、エアロゾル形成材料の更なる本体２２が位置決めされる環状キャビティ３０をそれらの間に画成する。エアロゾル形成材料の本体１０、２２、管状サセプタ１２、及び管状部材２４は全て、同じ軸方向長さを有し、それらそれぞれの端部が軸方向に整列されるように配置される。エアロゾル形成材料の本体１０は、内部キャビティ２８を実質的に満たし、エアロゾル形成材料の更なる本体２２は、環状キャビティ３０を実質的に満たす。
【００４８】
本体１０及び更なる本体２２のエアロゾル形成材料は、通常、固体又は半固体の材料である。適切なエアロゾル形成固体の例としては、粉末、断片、ストランド、多孔質材料、発泡材料、及びシートが挙げられる。エアロゾル形成材料は、通常、植物由来の材料を含み、特に、タバコを含む。
【００４９】
本体１０及び更なる本体２２のエアロゾル形成材料は、グリセリン又はプロピレングリコール等のエアロゾル形成剤を含む。通常、エアロゾル形成材料は、乾燥重量ベースで約５％〜約５０％の間のエアロゾル形成剤含有率を含み得る。管状サセプタ１２からの伝熱により加熱されると、本体１０及び更なる本体２２両方のエアロゾル形成材料は、場合により、ニコチン又はタバコ香味料等の香味化合物を含む揮発性化合物を放出する。
【００５０】
ここで図４を参照すると、図３に図示したエアロゾル生成物品２と同様のエアロゾル生成物品３の第３の例の概略断面図が示されており、ここでは、対応する要素は同じ参照番号を使用して示される。
【００５１】
エアロゾル生成物品３において、非導電性材料２０は、エアロゾル形成材料の更なる本体２２の一部によって形成される。これは、更なる本体２２のエアロゾル形成材料の一部が磁気遮蔽ストリップ１８と管状サセプタ１２との間に存在するように、且つ、更なる本体２２のエアロゾル形成材料の一部が磁気遮蔽ストリップ１８と管状部材２４との間に存在するように、エアロゾル形成材料の更なる本体２２に磁気遮蔽ストリップ１８を位置決めすることによって達成される。
【００５２】
エアロゾル生成物品３は、本明細書において後に更に詳細に説明するように、装置の初期起動時に第１の動作フェーズ及び第１の動作フェーズ後に第２の動作フェーズを提供するようなされるコントローラを備えるエアロゾル生成装置による使用に特に適している。
【００５３】
ここで図５を参照すると、吸入されるエアロゾルを生成するためのエアロゾル生成システム４０が示されている。エアロゾル生成システム４０は、ハウジング４４、電源４６、及び高周波で動作するよう構成されていることがあるコントローラ４８を有するエアロゾル生成装置４２を備える。電源４６は、通常、例えば電磁誘導により充電可能であり得る１つ以上の電池を備える。エアロゾル生成装置４２はまた、第１及び第２の吸気口５０ａ、５０ｂを含む。
【００５４】
エアロゾル生成装置４２は、エアロゾル形成材料を加熱するための誘導加熱組立体５２を備える。誘導加熱組立体５２は、略円筒形の加熱区画５４を備え、それは、本開示の態様に従って対応して形づくられた略円筒形のエアロゾル生成物品を受けるために配置されている。
【００５５】
図５は、加熱区画５４に位置決めされるエアロゾル生成物品４の第４の例を示す。エアロゾル生成物品４は、図４に示すエアロゾル生成物品３と同様であり、追加として、その軸方向端部に、例えばセルロースアセテート繊維を含む通気性プラグ３２を含む。この例において、管状部材２４の軸方向寸法は、通気性プラグ３２が位置決めされるキャビティを画成するよう、管状サセプタ１２の軸方向寸法よりも大きい。
【００５６】
加熱区画５４及びエアロゾル生成物品４は、通気性プラグ３２が加熱区画５４から突出するように配置され、それにより、ユーザが彼らの唇で物品４の突出部分を挟んで、通気性プラグ３２を介してシステム４０の作動中に発生したエアロゾルを吸入することを可能にする。
【００５７】
吸気口５０ａ、５０ｂは両方、加熱区画５４と連通している。吸気口５０ａは、エアロゾル形成材料の本体１０を通って空気を導くよう配置され、吸気口５０ｂは、エアロゾル形成材料の更なる本体２２を通って空気を導くよう配置されることに留意されたい。他の構成が完全に本開示の範囲内にあることは、当業者によって理解されるであろう。
【００５８】
誘導加熱組立体５２は、らせん形誘導コイル５６であって、第１及び第２の軸方向端部を有し、円筒形の加熱区画５４の周りに延在すると共に電源４６及びコントローラ４８により励磁され得るらせん形誘導コイル５６を備える。従って、誘導コイル５６は、エアロゾル生成物品４が位置決めされる加熱区画５４の形態でキャビティを画成する。加熱区画５４及びエアロゾル生成物品４はそれぞれ、それぞれの長手方向軸を有し、長手方向軸は、エアロゾル生成物品４が加熱区画５４の内側に位置決めされる場合、互いに実質的に整列することに留意されたい。
【００５９】
コントローラ４８は、電子部品の中でもとりわけ、電源４６からの直流を電磁誘導コイル５６のための交流高周波電流に変換するよう配置されるインバータを含む。当業者であれば理解するように、電磁誘導コイル５６が交流高周波電流によって励磁されると、交流の時間変動電磁場が生成される。この電磁場は、管状サセプタ１２を構成する金属製ラッパーと結合し、金属製ラッパー内に渦電流及び／又は磁気ヒステリシス損失を生成し、ラッパーを加熱する。次いで、この熱は、例えば、伝導、放射、及び対流により、金属製ラッパーから本体１０及び更なる本体２２のエアロゾル形成材料に伝達される。
【００６０】
図５の例において、管状サセプタ１２を構成する金属製ラッパーは、金属製ラッパーが誘導加熱組立体５２の誘導コイル５６によって誘導加熱されると、熱が金属製ラッパーからエアロゾル形成材料に伝達されて、エアロゾル形成材料を加熱し、エアロゾルを生成するように、本体１０及び更なる本体２２のエアロゾル形成材料と直接接触している。エアロゾル形成材料のエアロゾル化は、吸気口５０ａ、５０ｂを通じて周囲環境から空気を加えることによって促進される。本体１０及び更なる本体２２のエアロゾル形成材料を加熱することによって生成されたエアロゾルは、次いで、通気性プラグ３２を通って物品４の内側及び環状キャビティ２８、３０を出て、例えば、システム４０のユーザによって吸入され得る。
【００６１】
一部の実施形態では、コントローラ４８は、エアロゾル生成装置４２の初期起動時に第１の動作フェーズを提供し、続いて第１の動作フェーズよりも長い期間を有する第２の動作フェーズを提供するようなされている。コントローラ４８は、第１の動作フェーズ中に誘導コイル５６に対して第１のエネルギーレベルを供給し、第２の動作フェーズ中に誘導コイル５６に対して第１のエネルギーレベルよりも低い第２のエネルギーレベルを供給するようなされている。
【００６２】
エアロゾル生成物品４が加熱区画５４に挿入されると、本体１０及び更なる本体２２のエアロゾル生成材料は、第１及び第２の動作フェーズの両方の間に管状サセプタ１２を構成する金属製ラッパーから伝達される熱によって上で説明した方法で加熱される。一部の実施形態では、エアロゾル形成材料は、第１及び第２の動作フェーズの両方の間で加熱されるにつれて、非導電特性を失うように、言い換えれば、導電性になるように選択され得る。例えば、エアロゾル形成材料がタバコを含む場合、タバコは、エアロゾル生成装置４２の第１及び第２の動作フェーズ中の加熱により、炭化する可能性がある。
【００６３】
この構成により、磁気遮蔽ストリップ１８と管状サセプタ１２との間に位置決めされて非導電性材料２０として機能するエアロゾル形成材料の更なる本体２２の一部の量及び／又は密度は、二度目にエアロゾル生成物品４を再利用する任意の試みが行われた場合、エアロゾル生成装置４２がユーザによって起動されると、第１の動作フェーズ中に発生するより高いエネルギー入力のために、第１の動作フェーズの開始時に接合部１４の故障が発生するように、選択され得る。接合部１４の故障は、管状サセプタ１２の重なり合う縁部が導電性接着剤１６によって共に固定される実施形態だけではなく、導電性接着剤１６が存在せずに縁部が重なり合い、重なり合う縁部が機械的接続又は溶接によって共に固定される実施形態においても発生することは、当業者には理解されるであろう。このようにエアロゾル生成物品４の再使用を防止することは、同じエアロゾル生成物品４内の以前に加熱されたエアロゾル形成材料の再加熱を防止することにより、不快な味につながる可能性がある望ましくない香味化合物の生成を回避することに有利に役立つ。
【００６４】
ここで図６を参照すると、図１及び２に図示したエアロゾル生成物品１を製造するための方法の例が示されている。
【００６５】
第１のステップ６０では、方法は、長手方向に延在する自由縁部６２ａ、６２ｂを有する導電性サセプタ材料のシート６２、例えば、金属箔を提供することと、非導電性接着剤の形態の非導電性材料２０を磁気遮蔽ストリップ１８に適用することとを含む。
【００６６】
第２のステップの第１の例６４ａでは、導電性接着剤１６のストリップが自由縁部６２ａのうちの１つにおいてシート６２の表面に適用され、非導電性接着剤２０が、縁部６２ａに沿って磁気遮蔽ストリップ１８を位置決めするよう同じ縁部６２ａに沿ったシート６２の対向する表面に適用される。
【００６７】
第２のステップの第２の例６４ｂでは、導電性接着剤１６のストリップが自由縁部６２ｂのうちの１つにおいてシート６２の表面に適用され、非導電性接着剤２０が、縁部６２ａに沿って磁気遮蔽ストリップ１８を位置決めするよう対向する縁部６２ａに沿ったシート６２の同じ表面に適用される。
【００６８】
第３のステップ６６では、シート６２は、シート６２の自由縁部６２ａ、６２ｂが、重なり合い、導電性接着剤１６によって互いに固定されるように、及び、磁気遮蔽ストリップ１８が、磁気遮蔽ストリップ１８と接合部１４との間に位置決めされる非導電性接着剤２０によって長手方向に延在する接合部１４に沿って固定されるように、エアロゾル形成材料の本体１０の周囲に巻装される。
【００６９】
ここで図７を参照すると、図３に図示したエアロゾル生成物品２を製造するための装置７０及び方法の例が示されている。
【００７０】
装置７０は、長手方向に延在する自由縁部７４ａ、７４ｂを有する導電性サセプタ材料、例えば金属箔の連続ウェブ又はシート７４を第１の巻装ステーション７６に移送するよう動作する供給ローラ７２を備えている。エアロゾル形成材料７８は、供給ローラ７２によって第１の巻装ステーション７６に移送される際に、位置Ａにおいてシート７４の上面に堆積される。
【００７１】
装置７０は、シート７４が供給ローラ７２によって第１の巻装ステーション７６に移送される際に、位置Ｂにおいてその縁部７４ａの１つに沿ってシート７４の表面に導電性接着剤１６を塗布するアプリケータ８０、例えばノズルを含む。装置７０は、また、シート７４の対向する縁部７４ｂに沿った導電性接着剤１６とシート７４の同じ表面に塗布するための磁気遮蔽ストリップ１８及び非導電性接着剤２０を供給する供給ローラ８２も含んでいる。磁気遮蔽ストリップ１８は、非導電性接着剤２０の一部が露出したまま、非導電性接着剤２０の一部によって位置Ｂにおいて縁部７４ｂに沿って固定される。
【００７２】
シート７４が第１の巻装ステーション７６を通って移送され、案内されるにつれて、それは、位置Ｃにおいて示すようにエアロゾル形成材料の第１の本体１０を囲む管状サセプタ１２を備える連続ロッドを形成するように、及び、磁気遮蔽ストリップ１８が、縁部７４ａ、７４ｂ間の長手方向に延在する接合部１４に沿って延在するよう非導電性接着剤２０によって固定されるように、エアロゾル形成材料７８の周囲に巻装される。
【００７３】
第１の巻装ステーション７６を出た後、連続ロッドは、移送ローラ９２によって第２の巻装ステーション８８に移送される。同時に、供給ローラ８４は、非導電性材料の連続ウェブ又はシート８６、例えば紙製ラッパーを第２の巻装ステーション８８に移送するよう動作し、エアロゾル形成材料９０は、供給ローラ８４によって第２の巻装ステーション８８に移送される際に、シート８６上面に堆積される。
【００７４】
装置７０は、シート８６が供給ローラ８４によって第２の巻装ステーション８８を通って移送される際に、位置Ｄにおいてその縁部の１つに沿ってシート８６の表面に非導電性接着剤２６を塗布するアプリケータ９４、例えばノズルを含む。
【００７５】
シート８６が第２の巻装ステーション８８を通って移送され、案内されるにつれて、それは、エアロゾル形成材料の更なる本体２２を取り囲む紙製ラッパーの形態で管状サセプタ１２及び管状部材２４を取り囲むエアロゾル形成材料の更なる本体２２を形成するよう、エアロゾル形成材料９０の周囲に巻装される。巻装されたシート８６によって形成される管状部材２４の対向する縁部同士は、アプリケータ９４によってシート８６に塗布される非導電性接着剤２６によって共に固定される。
【００７６】
位置Ｅにおいて示す連続ロッドは、移送ローラ９６によって切断ステーション９８に移送され、そこで適切な位置で所定の長さに切断されて、複数のエアロゾル生成物品２を形成する。この種の方法は、エアロゾル生成物品２の大量生産に適していることが理解されよう。
【００７７】
ここで図８を参照すると、図４に図示したエアロゾル生成物品３を製造するための装置１００及び方法の例が示されている。装置１００及び方法は、図７に関して上で説明した装置７０及び方法と同様であり、対応する構成要素は、従って、同じ参照符号を用いて指定される。
【００７８】
装置１００は、長手方向に延在する自由縁部７４ａ、７４ｂを有する導電性サセプタ材料、例えば金属箔の連続ウェブ又はシート７４を第１の巻装ステーション７６に移送するよう動作する供給ローラ７２を備えている。エアロゾル形成材料７８は、供給ローラ７２によって第１の巻装ステーション７６に移送される際に、位置Ａにおいてシート７４上面に堆積される。
【００７９】
装置１００は、シート７４が供給ローラ７２によって第１の巻装ステーション７６に移送される際に、位置Ｂにおいてその縁部７４ｂの１つに沿ってシート７４の表面に導電性接着剤１６を塗布するアプリケータ８０、例えばノズルを含む。
【００８０】
シート７４が第１の巻装ステーション７６を通って移送され、案内されるにつれて、それは、位置Ｃにおいて示すようにエアロゾル形成材料の第１の本体１０を囲み、その縁部７４ａ、７４ｂ間の長手方向に延在する接合部１４を有する管状サセプタ１２を備える連続ロッドを形成するように、エアロゾル形成材料７８の周囲に巻装される。
【００８１】
第１の巻装ステーション７６を出た後、連続ロッドは、移送ローラ９２によって第２の巻装ステーション８８に移送される。同時に、供給ローラ８４は、非導電性材料の連続ウェブ又はシート８６、例えば紙製ラッパーを第２の巻装ステーション８８に移送するよう動作し、エアロゾル形成材料９０は、供給ローラ８４によって第２の巻装ステーション８８に移送される際に、シート８６上面に堆積される。
【００８２】
装置１００は、シート８６が供給ローラ８４によって第２の巻装ステーション８８を通って移送される際に、位置Ｄにおいてその縁部の１つに沿ってシート８６の表面に非導電性接着剤２６を塗布するアプリケータ９４、例えばノズルを含む。
【００８３】
装置１００は、エアロゾル形成材料９０内に磁気遮蔽ストリップ１８を位置決めする供給ローラ１０２を含む。磁気遮蔽ストリップ１８の位置決めは、所定量及び／又は密度のエアゾール形成材料９０が磁気遮蔽ストリップ１８と管状サセプタ１２との間に確実に位置決めされるよう注意深く制御されることが好ましい。磁気遮蔽ストリップ１８と管状サセプタ１２との間に位置決めされるエアロゾル形成材料９０は、非導電性材料２０として機能する。
【００８４】
シート８６が第２の巻装ステーション８８を通って移送され、案内されるにつれて、それは、エアロゾル形成材料の更なる本体２２を取り囲む紙製ラッパーの形態で管状サセプタ１２及び管状部材２４を取り囲むエアロゾル形成材料の更なる本体２２を形成するよう、エアロゾル形成材料９０の周囲に巻装される。巻装されたシート８６によって形成される管状部材２４の対向する縁部同士は、アプリケータ９４によってシート８６に塗布される非導電性接着剤２６によって共に固定される。
【００８５】
位置Ｅにおいて示す連続ロッドは、移送ローラ９６によって切断ステーション９８に移送され、そこで適切な位置で所定の長さに切断されて、複数のエアロゾル生成物品３を形成する。この種の方法は、エアロゾル生成物品３の大量生産に適していることが理解されよう。
【００８６】
これまでの段落では、例示的な実施形態について説明してきたが、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、これらの実施形態に対する様々な修正形態がなされ得ることが理解されるべきである。従って、特許請求の広さ及び範囲は、上述した例示的な実施形態に限定されるべきではない。
【００８７】
本明細書で特段の断りのない限り又は文脈によって明らかに矛盾しない限り、全ての可能な変形形態における上述した特徴の任意の組み合わせが本開示によって包含される。
【００８８】
文脈が明らかにそうではないことを必要としない限り、本明細書及び特許請求の範囲全体を通じて、「含む」、「含んでいる」等の語は、排他的又は網羅的な意味とは反対に、包含的に、即ち「含むが、限定されない」という意味で解釈されるべきである。
【図１】
2021523707.tif 000003
【図２】
2021523707.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】
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【図８】
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【国際調査報告】
2021523707.tif 000011
2021523707.tif 000012
2021523707.tif 000013