(57)【要約】  発熱体（３２０）を有するエアロゾル発生装置（３１０）で使用する加熱式エアロゾル発生物品（１０）（１１０）（２１０）であって、加熱式エアロゾル発生物品（１０）（１１０）（２１０）は、エアロゾル発生基体のロッド（２０）と、エアロゾル発生基体のロッド（２０）を少なくとも部分的に囲むラッパー（６０）（１６０）（２６０）とを備え、ラッパー（６０）（１６０）（２６０）は、少なくとも一つの表面上に加熱制御要素（６２）（１６２）（２６２）を備える。加熱制御要素（６２）（１６２）（２６２）は、熱収縮性材料の一つ以上の円周帯（６６）（１６６）（２６６）を備え、熱収縮性材料をその収縮温度よりも高い温度に加熱すると、熱収縮性材料の一つ以上の円周帯のそれぞれの内径は、加熱前のそれぞれの円周帯の内径と比較して少なくとも２０パーセント減少する。結果として、加熱制御要素（６２）（１６２）（２６２）の下にあるエアロゾル発生基体（２０）の部分は、エアロゾル発生物品（１０）（１１０）（２１０）の引き出し抵抗（ＲＴＤ）が増大するように変形される。収縮温度は約１８０℃〜約３００℃である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体を有するエアロゾル発生装置で使用する加熱式エアロゾル発生物品であって、
エアロゾル発生基体のロッドと、
前記エアロゾル発生基体のロッドを少なくとも部分的に囲むラッパーとを備え、前記ラッパーが前記ラッパーの少なくとも一つの表面上に加熱制御要素を備え、前記加熱制御要素が熱収縮性材料の一つ以上の円周帯を備え、前記熱収縮性材料をその収縮温度より高い温度に加熱すると、前記熱収縮性材料の前記一つ以上の円周帯のそれぞれの内径が、過熱前の前記それぞれの円周帯の内径と比較して少なくとも２０パーセント減少し、それによって前記加熱制御要素の下にある前記エアロゾル発生基体の部分が、前記エアロゾル発生物品の引き出し抵抗（ＲＴＤ）が減少するように変形し、前記収縮温度が約１８０℃〜約３００℃である、加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項２】
熱収縮性材料の前記一つ以上の円周帯をその収縮温度より高い温度に加熱すると、前記エアロゾル発生物品の引き出し抵抗（ＲＴＤ）が１３０ｍｍ  Ｈ2Ｏ超に増大する、請求項１に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項３】
前記熱収縮性材料の収縮温度よりも高い温度に加熱した時に伴う、熱収縮性材料の前記一つ以上の円周帯のそれぞれの内径の前記減少が、加熱前の前記それぞれの円周帯の内径と比較して少なくとも約３０パーセントである、請求項１または２に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項４】
前記一つ以上の円周帯のそれぞれが、前記ラッパーの内表面上に熱収縮性材料の層を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項５】
熱収縮性材料の各層が０．５ミリメートル未満の半径方向厚さを有する、請求項４に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項６】
前記加熱制御要素が、前記エアロゾル発生基体のロッドの長さの少なくとも７５パーセントに沿って延びる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項７】
前記加熱制御要素が、前記エアロゾル発生基体のロッドの外部表面積の少なくとも９０パーセントの上にある、請求項１〜６のいずれか一項に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項８】
前記加熱制御要素が、前記エアロゾル発生基体のロッドの長さに沿って間隙を介した複数の円周帯を備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項９】
前記加熱制御要素が、第一の収縮温度を有する第一の熱収縮性材料の一つ以上の円周帯と、前記第一の収縮温度よりも高い第二の収縮温度を有する第二の熱収縮性材料の一つ以上の円周帯とを備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項１０】
前記第二の収縮温度が、前記第一の収縮温度よりも少なくとも３０℃高い、請求項９に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項１１】
前記一つ以上の円周帯が、前記エアロゾル発生物品の長軸方向軸に対して前記エアロゾル発生基体のロッドの周りに斜めに延びる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項１２】
熱収縮可能材料の前記一つ以上の円周帯が、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレンセルロース（ＬＬＤＰＥ）、ポリオレフィン、強化ポリエチレン樹脂（ＥＰＥ）およびその組み合わせから選択される材料から形成される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項１３】
前記エアロゾル発生基体が内部閾値温度よりも高い温度に内部から加熱された時に、または前記エアロゾル発生基体が外部閾値温度よりも高い温度に外部から加熱された時に、前記熱収縮性材料が前記熱収縮性材料の前記収縮温度に達するかまたはそれを超えるように構成されていて、前記内部閾値温度が少なくとも約３５０℃であり、前記外部閾値温度が約２００℃未満である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の加熱式エアロゾル発生物品。
【請求項１４】
エアロゾル発生システムであって、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載のエアロゾル発生物品と、
前記エアロゾル発生物品を受容するように適合されたエアロゾル発生装置であって、前記エアロゾル発生装置が、使用中に前記エアロゾル発生材料のロッドを加熱するように構成されたヒーター要素を備え、前記ヒーター要素が使用中に最高動作温度未満で動作するように制御される、エアロゾル発生装置と、を備え、
前記エアロゾル発生物品の前記加熱制御要素が、前記最高動作温度未満で動作している前記ヒーター要素とともに前記エアロゾル発生システムを使用中に前記熱収縮性材料の収縮温度を超えないように適合されている、エアロゾル発生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱制御要素を備えるラッパーを組み込んだ加熱式エアロゾル発生物品と、こうした加熱式エアロゾル発生物品を備えるエアロゾル発生システムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
たばこ含有基体などのエアロゾル発生基体が燃焼されるのではなく加熱されるエアロゾル発生物品は、当業界で周知である。典型的に、こうした加熱式喫煙物品においてエアロゾルは、熱源からの熱を、物理的に分離されたエアロゾル発生基体または材料に伝達することによって発生され、このエアロゾル発生基体または材料は熱源に接触して、または熱源の中に、または熱源の周囲に、または熱源の下流に位置していてもよい。エアロゾル発生物品の使用中、揮発性化合物は、熱源からの熱伝達によってエアロゾル発生基体から放出され、エアロゾル発生物品を通して引き出された空気中に同伴される。放出された化合物は冷えるにつれて凝縮してエアロゾルを形成する。
【０００３】
多くの先行技術の文書で、加熱式エアロゾル発生物品を消費または喫煙するためのエアロゾル発生装置が開示されている。こうした装置は、例えばエアロゾル発生装置の一つ以上の電気発熱体から加熱式エアロゾル発生物品のエアロゾル発生基体への熱伝達によってエアロゾルが発生される、電気加熱式のエアロゾル発生装置を含む。こうした電気加熱式のエアロゾル発生装置の一つの利点は、副流煙を著しく減少させることである。
【０００４】
こうしたエアロゾル発生装置では、発熱体は典型的に、エアロゾル発生物品から最適なエアロゾル放出プロファイルを提供するために、製造者によって選択された、定義された温度範囲内でエアロゾル発生基体を加熱するように構成される。従って、エアロゾル発生物品およびエアロゾル発生装置は、相互に併用するために特に適合される。
【０００５】
しかしながら、エアロゾル発生物品が互換性のない（不互換の）エアロゾル発生装置で不注意または意図的に使用される場合、最適なエアロゾル放出プロファイルが消費者に提供される可能性は非常に低い。互換性のない装置内の発熱体の構造は典型的に、互換性のある装置の構造とは異なり、かつ従ってエアロゾル発生基体の加熱の形態が異なる可能性が高い。さらに、ヒーターは、同一の温度範囲内で同一のやり方で動作されない場合があり、そのためエアロゾル発生基体は互換性のある装置と同一の温度プロファイル下で加熱されない。結果として、基体から放出されるエアロゾルの特性は、製造者によって意図される通りではないことになる。従って、互換性のない装置でエアロゾル発生物品を使用する結果として、消費者の体験は悪影響を受ける可能性が高い。
【０００６】
意図されるより高い温度までエアロゾル発生基体を加熱する装置でエアロゾル発生物品が使用され、これによって基体の少なくとも一部が過熱状態になる時に、特定の問題が生じる場合がある。これは、例えば内部発熱体によって加熱されるように適合されているエアロゾル発生物品がその代わりに、エアロゾル発生物品を外部で加熱するエアロゾル発生装置で使用される時に生じる場合がある。使用中に基体を外側から加熱するこうした装置は典型的に、ずっと高い動作温度を必要とし、従って少なくとも基体の外側部は、内部発熱体を使用して提供されることになるよりもずっと高い温度に加熱される可能性が高い。
【０００７】
互換性のないエアロゾル発生装置での、特に、意図されるより高い温度までエアロゾル発生基体を加熱する互換性のない装置でのエアロゾル発生物品の使用を防止するエアロゾル発生物品の新規な配設を提供することが望ましいことになる。互換性のある装置の通常の加熱条件下でのエアロゾル発生物品の使用に悪影響を及ぼさないエアロゾル発生物品のこうした新規な配設を提供することがさらに望ましいことになる。エアロゾル発生物品の構造、またはエアロゾル発生物品の製造に使用される方法および装置に著しく影響を及ぼすことなく、エアロゾル発生物品のこうした新規な配設を容易に提供できることが、特に望ましいことになる。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の第一の態様によると、発熱体を有するエアロゾル発生装置で使用する加熱式エアロゾル発生物品が提供されていて、加熱式エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生基体のロッドと、エアロゾル発生基体のロッドを少なくとも部分的に囲むラッパーとを備え、ラッパーは、ラッパーの少なくとも一つの表面上に加熱制御要素を備える。加熱制御要素は、熱収縮性材料の一つ以上の円周帯を備え、熱収縮性材料をその収縮温度よりも高い温度に加熱すると、熱収縮性材料の一つ以上の円周帯のそれぞれの内径は、加熱前のそれぞれの円周帯の内径と比較して少なくとも２０パーセント減少する。結果として、加熱制御要素の下にあるエアロゾル発生基体の部分は、エアロゾル発生物品の引き出し抵抗（ＲＴＤ）が増大するように変形される。
【０００９】
本発明の第二の態様によると、上記で画定される通り、本発明の第一の態様によるエアロゾル発生物品と、エアロゾル発生物品を受容するように適合されたエアロゾル発生装置とを備えるエアロゾル発生システムが提供されている。エアロゾル発生装置は、使用中にエアロゾル発生材料のロッドを加熱するように構成されたヒーター要素を備え、ヒーター要素は使用中に最高動作温度未満で動作するように制御される。エアロゾル発生物品の加熱制御要素は、最高動作温度未満で動作しているヒーター要素とともにエアロゾル発生システムを使用中に熱収縮性材料の収縮温度を超えないように適合されている。
【００１０】
本明細書で使用される「加熱式エアロゾル発生物品」という用語は、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を放出するために、燃焼ではなく加熱されることが意図されるエアロゾル発生基体を含むエアロゾルの生成のためのエアロゾル発生物品を指す。こうした物品は、一般的に「非燃焼・加熱式」製品と称される。
【００１１】
本明細書で使用される「エアロゾル発生基体」という用語は、エアロゾルを形成することができる揮発性化合物を加熱時に放出する能力を有する基体を指す。本明細書に記載のエアロゾル発生物品のエアロゾル発生基体から発生したエアロゾルは、可視または不可視であってもよく、またベイパー（蒸気）（例えば、室温では通常、液体または固体である物質の、気体状態にある物質の微粒子）ならびに気体および凝縮されたベイパーの液滴を含んでもよい。
【００１２】
本明細書で使用される「熱収縮性材料の帯」という用語は、「収縮温度」より高い温度に加熱された時に、半径方向に収縮する材料の環状のリングまたは管を指す。本発明のラッパーの熱収縮性材料の円周帯の形成において使用する適切な熱収縮管は当業者に周知であり、適切な材料の例は以下に提供されている。
【００１３】
本明細書で使用される「引き出し抵抗（ＲＴＤ）」という用語は、２２℃および１０１キロパスカル（７６０トル）で毎秒１７．５ミリリットルの速度で試験対象の物体の全長にわたり空気を強制的に通過させるために必要な圧力を指す。引き出し抵抗は水柱ミリメートル（ｍｍＷＧまたはｍｍ  Ｈ2Ｏ）という単位で表され、ＩＳＯ  ６５６５：２０１１に従い測定される。
【００１４】
本明細書で使用される「ロッド」という用語は、実質的に多角形の断面、および好ましくは円形、長円形または楕円形の概して円筒状の要素を指す。
【００１５】
本明細書で使用される「長軸方向」という用語は、エアロゾル発生物品の上流端と下流端の間に延びる、エアロゾル発生物品の主要な長軸方向軸に対応する方向を指す。使用中、空気はエアロゾル発生物品を通して長軸方向に引き出される。「横断方向」という用語は、長軸方向軸に対して直角を成す方向を指す。
【００１６】
本明細書で使用される「上流」および「下流」という用語は、使用中にエアロゾル発生物品を通してエアロゾルが搬送される方向に対する、エアロゾル発生物品の要素（または要素の部分）の相対的な位置を説明する。
【００１７】
本発明によるエアロゾル発生物品は、エアロゾル発生基体を加熱するための内部発熱体を有する電気加熱式のエアロゾル発生装置を備えるエアロゾル発生システムでの使用に適している。例えば、本発明によるエアロゾル発生物品は、エアロゾル発生基体のロッドの中に挿入されるように適合されている内部ヒーターブレードを有する電気加熱式のエアロゾル発生装置を備えるエアロゾル発生システムにおいて特定の用途がある。このタイプのエアロゾル発生物品は、先行技術、例えば欧州特許第ＥＰ−Ａ−０  ８２２  ６７０号に記載されている。
【００１８】
本明細書で使用される「エアロゾル発生装置」という用語は、エアロゾルを発生するためにエアロゾル発生物品のエアロゾル発生基体と相互作用する発熱体を備える装置を指す。
【００１９】
上述の通り、本発明によるエアロゾル発生物品は、エアロゾル発生基体を囲むラッパーの少なくとも一つの表面上に加熱制御要素を組み込み、加熱制御要素は、熱収縮性材料の一つ以上の円周帯を備える。加熱制御要素は、望ましい動作温度範囲を過度に上回ってエアロゾル発生物品を加熱する互換性のない装置でのエアロゾル発生物品の使用を防止するための安全かつ効果的な手段を提供する。従って、加熱制御要素は、エアロゾル発生物品の過熱を防止するための手段を提供する。
【００２０】
エアロゾル発生基体の外側を囲むラッパー上の加熱制御要素の位置付けは、上述の通り、エアロゾル発生基体を外部から加熱する周辺ヒーターを有する互換性のない装置の使用によるエアロゾル発生物品の過熱に特に応答するものとなる。
【００２１】
加熱制御要素は、熱収縮性材料の収縮温度に対応する、定義された閾値温度より上では、熱収縮性材料の一つ以上の帯の内半径が著しく減少して、加熱制御要素を「起動する」ように適合されている。熱収縮性材料の一つ以上の帯の半径方向の収縮は、下にあるエアロゾル発生基体を圧縮させる。下にあるエアロゾル発生基体のこの圧縮および変形は、消費者がエアロゾル発生物品を通して空気を引き出すことを困難または不可能にし、それによってエアロゾル発生物品の引き出し抵抗（ＲＴＤ）を増大させる。このようにして、消費者は、エアロゾル発生物品を互換性のないエアロゾル発生装置で使用しようと試みていること、およびエアロゾル発生物品の喫煙を継続できないことについて警告される。
【００２２】
下記に、より詳細に考察する通り、加熱制御要素の帯を形成する熱収縮性材料は、エアロゾル発生物品が過熱された時に、すなわち意図される動作温度範囲を超えて加熱された時にのみ達する、または超える適切な収縮温度を有するものが選択される。言い換えれば、熱収縮性材料の一つ以上の帯は、過度の動作温度でのみ収縮する。従って、加熱制御要素が起動される閾値温度は、エアロゾル発生基体が、製造者によって決定される通りの望ましい最高温度を上回って加熱された時に、加熱制御要素を組み込んだラッパーの表面にて達する温度に対応する。
【００２３】
有利なことに、本発明によるエアロゾル発生物品が、互換性のあるエアロゾル発生装置の中で正常に加熱される時に、加熱制御要素の存在は、消費者体験に対して感知できるほどの影響を及ぼさない。特に、加熱制御要素は、エアロゾル発生物品のＲＴＤに対して、または使用中に下にあるエアロゾル発生基体から発生されたエアロゾルの組成および特性に対して影響を及ぼさないはずである。
【００２４】
熱収縮性材料の一つ以上の帯を備える加熱制御要素は、物品のその他の構成要素の配設に影響を及ぼすことなく、エアロゾル発生物品のエアロゾル発生基体を囲むラッパーの中に都合よく組み込むことができる。さらに、加熱制御要素は、エアロゾル発生基体の周りにラッパーを適用する前に、ラッパーに都合よく組み込むことができる。従って、加熱制御要素の包含は、エアロゾル発生物品の製造に著しく影響しないはずである。従って、本発明によるエアロゾル発生物品は有利なことに、既存の高速の方法および装置を使用して作製することができる。
【００２５】
上記で定義された通り、熱収縮性材料の一つ以上の帯の収縮は、エアロゾル発生基体の加熱前の帯の元の内径と比較して少なくとも約２０パーセントの各帯の内径の減少をもたらす。これは、エアロゾル発生物品のＲＴＤが加熱制御要素の起動による著しい影響を受けるように、エアロゾル発生基体の十分な変形が起こることを確実にするためである。熱収縮性材料の収縮温度よりも高い温度に加熱した時の、熱収縮性材料の一つ以上の円周帯のそれぞれの内径の減少は、加熱前のそれぞれの円周帯の内径と比較して少なくとも約３０パーセントであることが好ましい。
【００２６】
別の方法として、または追加的に、熱収縮性材料の収縮温度よりも高い温度に加熱した時の、熱収縮性材料の一つ以上の円周帯のそれぞれの内径の減少は、加熱前のそれぞれの円周帯の内径と比較して約５０パーセント以下であることが好ましい。
【００２７】
これらの半径方向の収縮の値は、帯がエアロゾル発生基体上の適所にある時の帯の収縮に対応する。帯によって達成される収縮の程度は、下にあるエアロゾル発生基体の特性に依存する場合があり、エアロゾル発生基体は収縮に、ある程度抵抗する。例えば、「収縮比」の観点から定義されうる、エアロゾル発生基体から分離している帯によって達成される収縮の程度は典型的に、より高くなる。
【００２８】
熱収縮性材料の一つ以上の円周帯の半径方向の収縮は、上述の通り、下にあるエアロゾル発生基体の圧縮によるエアロゾル発生物品のＲＴＤを増大させる効果を有する。ＲＴＤの増大は、エアロゾル発生物品の意図しない使用を消費者に警告するために、消費者によって検出可能なほど十分に大きいべきである。例えば、ＲＴＤの増大は、正常な動作条件下であれば、ＲＴＤに応じて少なくとも３０ｍｍＨ2Ｏまたは少なくとも５０ｍｍ  Ｈ2Ｏでありうる。
【００２９】
ＲＴＤは、消費者がエアロゾル発生物品を通して空気を引き出し続けることを非常に困難にし、好ましくは実質的に不可能にするレベルまで増大させることが好ましい。従って、ＲＴＤは約１３０ｍｍ  Ｈ2Ｏ超まで増大することが好ましく、約１４０ｍｍ  Ｈ2Ｏ超まで増大することがより好ましく、約１５０ｍｍ  Ｈ2Ｏ超まで増大することが最も好ましい。
【００３０】
ＲＴＤは最大で約３００ｍｍＨ2Ｏまで増大しうる。別の方法として、ＲＴＤは最大で約２５０ｍｍ  Ｈ2Ｏまで増大しうる。別の方法として、ＲＴＤは最大で約２００ｍｍ  Ｈ2Ｏまで増大しうる。別の方法として、ＲＴＤは最大で約１８０ｍｍ  Ｈ2Ｏまで増大しうる。こうしたＲＤＦの上限は、消費者がエアロゾル発生物品を通して空気を引き出すことを非常に困難にするというという意味で、こうしたＲＴＤの上限は、エアロゾル発生物品を実質的に使用不可能にするのに十分である。
【００３１】
加熱制御要素の起動前のエアロゾル発生物品のＲＴＤは、約８０ｍｍ  Ｈ2Ｏ〜約９０ｍｍ  Ｈ2Ｏ  ｍｍであることが好ましい。
【００３２】
加熱制御要素を形成する熱収縮性材料の一つ以上の円周帯は、ラッパーの内表面上、またはラッパーの外表面上、またはラッパーの内表面と外表面の両方の上に提供されうる。特定の実施形態において、熱収縮性材料の帯の消費者に対する可視性を最小化するために、ラッパーの内表面上に加熱制御要素を提供することが好ましい場合がある。
【００３３】
円周帯のそれぞれは、ラッパーの適切な表面に塗布された熱収縮性材料の層によって提供されることが好ましい。例えば、熱収縮性材料は、ラッパーの製造中にラミネーションによってラッパーの表面上に組み込まれうる。熱収縮性材料の層は、ラッパーがエアロゾル発生基体の周りに円周方向に巻かれた時に、エアロゾル発生基体を囲む帯またはリングを形成することになる。帯のそれぞれは、下にあるエアロゾル発生基体上の帯の収縮の圧縮効果が最大化されるように、エアロゾル発生基体の周りの方向のすべてに円周方向に延びて環状の帯またはリングを形成することが好ましい。
【００３４】
それぞれの円周方向帯を形成する熱収縮性材料の層は、約０．５ミリメートル未満の半径方向厚さを有することが好ましく、約０．３ミリメートル未満であることがより好ましく、約０．２ミリメートル未満であることがより好ましい。熱収縮性材料の比較的薄い層の選択は、加熱制御要素の温度感受性を有利に最適化しうる。さらに、エアロゾル発生物品の全体的な寸法に対する加熱制御要素の組み込みの影響を最小化することができる。
【００３５】
別の方法として、または追加的に、それぞれの円周方向帯を形成する熱収縮性材料の層は、少なくとも約０．０５ミリメートルの半径方向厚さを有する。これは、エアロゾル発生物品のＲＴＤの望ましい増大を達成するために、熱収縮性材料の帯によって十分な圧縮力が提供されうることを確実にする。
【００３６】
熱収縮性材料の一つ以上の円周帯を含む加熱制御要素は、エアロゾル発生基体のロッドの長さの少なくとも約５０パーセントに沿って延びることが好ましく、長さの少なくとも約７５パーセントに沿って延びることがより好ましい。一部の実施形態において、加熱制御要素は、エアロゾル発生基体の長さの１００パーセントに沿って延びる。これは、加熱制御要素の最上流部分と加熱制御要素の最下流部分の間の長軸方向の距離の測定値に基づいていて、帯間に提供された任意の空間を含む。
【００３７】
別の方法として、または追加的に、熱収縮性材料の一つ以上の円周帯を含む加熱制御要素は、エアロゾル発生基体のロッドの外部表面の少なくとも約６０パーセントの上にあることが好ましく、少なくとも約７５パーセントであることがより好ましく、少なくとも約９０パーセントであることが最も好ましい。これは、加熱制御要素の最上流部分と加熱制御要素の最下流部分の間の加熱制御要素によって覆われた面積全体の測定値に基づいていて、帯間に提供された任意の空間を含む。
【００３８】
エアロゾル発生基体のロッドに沿って、またその周囲にある加熱制御要素の十分な被覆を提供することによって、加熱制御要素が起動された時に、熱収縮性材料の収縮に伴いエアロゾル発生基体の十分な変形が達成され、ＲＴＤの望ましい増大をもたらすことができる。
【００３９】
加熱制御要素の中の熱収縮性材料の一つ以上の円周帯の配設は、例えば選択された熱収縮性材料の特性に応じて変化しうる。一部の好ましい実施形態において、加熱制御要素は熱収縮性材料の単一の帯を備える。単一の帯は、エアロゾル発生基体のロッドの一部分のみに沿って長軸方向に延びてもよく、または単一の帯は、エアロゾル発生基体のロッド全体に実質的に沿って延びてもよい。
【００４０】
単一の帯が提供される場合、帯の幅は少なくとも約２ミリメートルであることが好ましく、少なくとも約３ミリメートルであることがより好ましい。帯の「幅」は、エアロゾル発生物品の長軸方向の帯の寸法に対応する。上述の通り、一定の好ましい実施形態において、熱収縮性材料の単一の帯は、帯の幅がエアロゾル発生基体のロッドの長さに対応するように、実質的にその全長に沿ってエアロゾル発生基体のロッドを囲む。
【００４１】
代替的な好ましい実施形態において、加熱制御要素は、エアロゾル発生基体のロッドの長さに沿って長軸方向に間隙を介した熱収縮性材料の複数の円周帯を備える。複数の帯のこの配設は有利なことに、加熱制御要素によって、ただしロッドの同じ割合を覆う単一の帯で必要とされるよりも少ない材料を使用することによって覆われるエアロゾル発生基体のロッドのより大きな割合の上に全体的に、加熱制御要素全体が延びることを可能にしうる。
【００４２】
加熱制御要素は、エアロゾル発生基体のロッドの長さの少なくとも一部分に沿って間隙を介した熱収縮性材料の円周帯を約２つ〜約８つを含むことが好ましく、約２つ〜約５つの円周帯を含むことがより好ましい。
【００４３】
熱収縮性材料の複数の円周帯が提供される場合、帯は相互に実質的に同一の幅および厚さを有してもよく、または帯は幅および厚さのうち少なくとも一つが異なってもよい。
【００４４】
熱収縮性材料の複数の円周帯が提供される場合、それぞれの帯の幅および帯間の間隔は、エアロゾル発生基体のロッドに沿って望ましい被覆の程度を提供するために、加熱制御要素中の帯の総数に応じて適合されうる。各帯の幅は、少なくとも１ミリメートルであることが好ましく、少なくとも２ミリメートルであることがより好ましい。        
【００４５】
上述の通り、熱収縮性材料の複数の円周帯を有する加熱制御要素を含む実施形態については、帯のすべては同一の熱収縮性材料で形成されてもよい。別の方法として、加熱制御要素は、第一の収縮温度を有する第一の熱収縮性材料の一つ以上の円周帯と、第一の収縮温度よりも高い第二の収縮温度を有する第二の熱収縮性材料の一つ以上の円周帯とを備えてもよい。例えば、加熱制御要素は、第一の熱収縮性材料の単一の帯と、第二の熱収縮性材料の単一の帯とを備えてもよく、帯は空間ありまたはなしで相互に隣接して提供される。別の方法として、加熱制御要素は、第一および第二の熱収縮性材料の複数の交互帯を備えてもよい。
【００４６】
第二の熱収縮性材料の第二の収縮温度は、第一の熱収縮性材料の第一の収縮温度よりも少なくとも３０℃高いことが好ましい。
【００４７】
二つ以上の異なる熱収縮性材料の組み合わせの使用は有利なことに、同じエアロゾル発生物品に対して広範囲の収縮温度を提供することを可能にし、その結果、加熱制御要素は過熱条件のより広い範囲で起動されることができる可能性がある。そのため、加熱制御要素は、異なるヒーター位置および加熱プロファイルを相互に有しうる、異なる互換性のない様々な装置でのエアロゾル発生物品の使用に応答して起動するように適合されることができる。
【００４８】
本発明の任意の実施形態について、帯の長軸方向の被覆がその幅に実質的に対応するように、円周帯のそれぞれは、エアロゾル発生物品の長軸方向軸に対して実質的に直角をなして提供されてもよい。別の方法として、円周帯のそれぞれは、帯の長軸方向の被覆がその幅よりも大きいように、エアロゾル発生物品の長軸方向軸に対してエアロゾル発生基体のロッドの周りに斜めに延びてもよい。こうした配設で、帯はエアロゾル発生基体のロッドに沿って長軸方向に、かつその周りを円周方向に延びる。これは、必要な材料の量を必ずしも増やす必要なく、エアロゾル発生基体のロッドの上にある加熱制御要素の全体的な被覆を改善しうる。
【００４９】
適切な熱収縮性材料が加熱制御要素に対して選択されるべきであり、熱収縮性材料は、エアロゾル発生物品が正常な動作温度範囲内で加熱された時に、加熱制御要素が起動するリスクが無いが、エアロゾル発生物品がこの範囲より上の温度に加熱された時に、熱収縮性要素ができるだけ迅速に収縮することを確実にする適切な融点を有する。適切な熱収縮性材料は周知であり、当業者は、加熱制御要素が起動されることが意図される温度に応じて、適切な収縮温度を有する材料を容易に選択することができるであろう。
【００５０】
エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生物品のロッドに挿入されていてエアロゾル発生物品を内部から加熱するヒーターブレードを備える装置で使用されることが意図されている。エアロゾル発生基体内の温度は、ヒーターブレードからの半径方向距離の増大とともに減少し、典型的に、加熱制御要素が位置付けられるエアロゾル発生基体のロッドの表面で最も低くなる。熱電対を使用することで、エアロゾル発生物品が正常な動作温度内に加熱された時に、ラッパーで達する温度を測定することが可能であり、その結果、加熱制御要素が起動する閾値温度をこれより上に設定することができる。
【００５１】
加熱制御要素の一つ以上の円周帯を形成する熱収縮性材料の収縮温度は、少なくとも約１８０℃であることが好ましく、少なくとも約２００℃であることがより好ましく、少なくとも約２２０℃であることが最も好ましい。収縮温度のこの範囲は、通常の動作条件下でのエアロゾル発生基体のロッドの加熱中に、加熱制御要素が起動されないことを確実にする。
【００５２】
加熱制御要素の一つ以上の円周帯を形成する熱収縮性材料の収縮温度は、約３００℃以下であることが好ましく、２８０℃以下であることがより好ましい。これは、望ましい最高温度を上回るエアロゾル発生基体の加熱に対する、加熱制御要素の感受性が十分に高いことを確実にする。
【００５３】
熱収縮性材料は高分子材料であることが好ましく、熱可塑性ポリマー材料であることが最も好ましい。適切な高分子材料は当業者に周知であるが、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレンセルロース（ＬＬＤＰＥ）、ポリオレフィン、強化ポリエチレン樹脂（ＥＰＥ）およびその組み合わせを含む。
【００５４】
熱収縮性材料は実質的に透明であることが好ましい。
【００５５】
熱収縮性材料は、エアロゾル発生基体が内部閾値温度よりも高い温度に内部から加熱された時に、またはエアロゾル発生基体が外部閾値温度よりも高い温度に外部から加熱された時に、熱収縮性材料の収縮温度に達するかまたはそれを超えるように構成されていることが好ましく、ここで前記内部閾値温度は少なくとも約３５０℃であり、前記外部閾値温度は約２００℃未満である。これは、エアロゾル発生装置中のエアロゾル発生基体の意図された内部加熱中に、熱収縮性材料が起動されないことを可能にするが、外部から加熱された時に熱収縮性材料が起動されることを可能にする。これは、加熱式エアロゾル発生物品が互換性のないエアロゾル発生装置で使用された時に熱収縮性材料が起動されるが、物品が互換性のあるエアロゾル発生装置で使用された時に熱収縮性材料が起動されないことを確実にする。前記熱収縮性材料は、加熱制御要素を形成する熱収縮性材料のいずれかに対応する。
【００５６】
「内部閾値温度」は、エアロゾル発生基体が内部から加熱された時に、熱収縮性材料がその対応する収縮温度に達するかまたはそれを超える、エアロゾル発生基体内の温度を指す。
【００５７】
「外部閾値温度」は、エアロゾル発生基体が外部から加熱された時に、熱収縮性材料がその対応する収縮温度に達するかまたはそれを超える、エアロゾル発生基体の外表面での温度を指す。
【００５８】
内部閾値温度は少なくとも約３００℃でありうる。別の方法として、内部閾値温度は少なくとも約４００℃であってもよい。別の方法として、内部閾値温度は少なくとも約４５０℃であってもよい。
【００５９】
外部閾値温度は約１５０℃未満でありうる。別の方法として、外部閾値温度は約２５０℃未満であってもよい。別の方法として、外部閾値温度は約３００℃未満であってもよい。別の方法として、外部閾値温度は約３５０℃未満であってもよい。別の方法として、外部閾値温度は約４００℃未満であってもよい。別の方法として、外部閾値温度は約４５０℃未満であってもよい。
【００６０】
本発明によるエアロゾル発生物品は、紙巻たばこ用紙などのラッパー内に組み立てられた複数の要素（エアロゾル発生基体のロッドおよび加熱制御要素を含む）を備えてもよい。
【００６１】
エアロゾル発生基体のロッドは、エアロゾル形成材料で形成され、これは均質化したたばこ材料であることが特に好ましい。
【００６２】
本明細書で使用される「均質化したたばこ材料」という用語は、たばこ材料の粒子の凝集によって形成された任意のたばこ材料を包含する。均質化したたばこ材料のシートまたはウェブは、たばこ葉ラミナおよびたばこ葉茎のうちの一方または両方を粉砕することによって、または別の方法で粉末化することによって得られた粒子状のたばこを凝集することによって形成される。さらに、均質化したたばこ材料は、たばこの処理、取り扱い、および発送の間に形成された少量のたばこダスト、たばこ微粉、およびその他の粒子状たばこ副産物のうちの一つ以上を含んでもよい。均質化したたばこ材料のシートは、キャスティング、押出成形、製紙プロセス、または当業界で周知の他の任意の適切なプロセスによって生産されてもよい。
【００６３】
好ましい実施形態において、ロッドは、集められてプラグを形成し、外側ラッパーによって囲まれた均質化したたばこ材料の一つ以上のシートを含む。本発明に関して本明細書で使用される「シート」という用語は、その厚さよりもかなり大きい幅および長さを有する薄層状の要素を説明する。本発明に関して本明細書で使用される「集合体」という用語は、渦巻き状にされ、折り畳まれ、またはその他の方法でエアロゾル発生物品の長軸方向軸に対して実質的に横断方向に圧縮された、または収縮したシートを説明する。
【００６４】
有利なことに、エアロゾル発生基体は、均質化したたばこ材料のきめのあるシートの集合体を含む。本発明に関して本明細書で使用される「きめのあるシート」という用語は、捲縮された、エンボス加工された、デボス加工された、穿孔された、またはその他の方法で変形されたシートを説明する。
【００６５】
均質化したたばこ材料のきめのあるシートの使用は有利なことに、エアロゾル発生基体を形成するために均質化したたばこ材料シートの集合を容易にする場合がある。
【００６６】
エアロゾル発生基体は、間隔を介した複数のへこみ、突出部、穿孔またはこれらの任意の組み合わせを備える均質化したたばこ材料のきめのあるシートの集合体を含んでもよい。
【００６７】
ある特定の好ましい実施形態において、エアロゾル発生基体は、均質化したたばこ材料の捲縮したシートの集合体を含む。本発明に関して本明細書で使用される「捲縮したシート」という用語は、複数の実質的に平行な隆起または波型を有するシートを説明する。有利なことに、エアロゾル発生物品が組み立てられた時に、実質的に平行な隆起または波型は、エアロゾル発生物品の長軸方向軸に沿って、またはそれと平行に延びる。これは、エアロゾル発生基体を形成するために、均質化したたばこ材料の捲縮したシートの集合を容易にする。
【００６８】
しかし、当然のことながら、本発明によるエアロゾル発生物品のエアロゾル発生基体に含めるための均質化したたばこ材料の捲縮したシートは別の方法として、または追加的に、エアロゾル発生物品が組み立てられた時に、エアロゾル発生物品の長軸方向軸に対して鋭角または鈍角で配置されている複数の実質的に平行な隆起または波型を有する。
【００６９】
本発明で使用する均質化したたばこ材料のシートは、乾燥重量基準で少なくとも約４０重量パーセントのたばこ含有量を有してもよく、乾燥重量基準で少なくとも約５０重量パーセントのたばこ含有量を有することがより好ましく、乾燥重量基準で少なくとも約７０重量パーセントのたばこ含有量を有することがより好ましく、乾燥重量基準で少なくとも約９０重量パーセントのたばこ含有量を有することが最も好ましい。
【００７０】
均質化したたばこ材料のシートは、エアロゾル形成体を含むことが好ましい。均質化したたばこ材料のシートは、単一のエアロゾル形成体を含んでもよい。別の方法として、均質化したたばこ材料のシートは、二つ以上のエアロゾル形成体の組み合わせを含んでもよい。
【００７１】
適切なエアロゾル形成体が当業界で周知であり、適切なエアロゾル形成体としては、一価アルコール（メントールなど）、多価アルコール（トリエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、およびグリセリンなど）、多価アルコールのエステル（グリセロールモノアセテート、グリセロールジアセテート、またはグリセロールトリアセテートなど）、およびモノカルボン酸、ジカルボン酸、またはポリカルボン酸の脂肪族エステル（ドデカン二酸ジメチル、テトラデカン二酸ジメチル、エリスリトール、１，３−ブチレングリコール、テトラエチレングリコール、クエン酸トリエチル、プロピレンカーボネート、ラウリン酸エチル、トリアセチン、メソ−エリスリトール、ジアセチン混合物、スベリン酸ジエチル、クエン酸トリエチル、安息香酸ベンジル、フェニル酢酸ベンジル、バニリン酸エチル、トリブチリン、酢酸ラウリル、ラウリン酸、ミリスチン酸、およびプロピレングリコールなど）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００７２】
均質化したたばこ材料のシートは、乾燥重量基準で５パーセントを超えるエアロゾル形成体含有量を有することが好ましい。
【００７３】
均質化したたばこ材料シートは、乾燥重量基準でおよそ５パーセント〜およそ３０パーセントのエアロゾル形成体含有量を有してもよい。
【００７４】
一つの好ましい実施形態において、均質化したたばこ材料シートは、乾燥重量基準でおよそ２０パーセントのエアロゾル形成体含有量を有する。
【００７５】
本発明で使用する均質化したたばこ材料のシートは、粒子状たばこの凝集を補助するために、たばこ内因性結合剤である一つ以上の内因性結合剤、たばこ外来性結合剤である一つ以上の外因性結合剤、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。別の方法として、または追加的に、エアロゾル発生基体で使用する均質化したたばこ材料シートは、たばこ繊維および非たばこ繊維、エアロゾル形成剤、湿潤剤、可塑剤、風味剤、充填剤、水性および非水性の溶媒、およびこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されないその他の添加剤を含んでもよい。
【００７６】
本発明で使用する均質化したたばこ材料のシートに含める適切な外因性結合剤は当業界で周知であり、例えばグアーガム、キサンタンガム、アラビアガム、ローカストビーンガムなどのゴム、例えばヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロースなどのセルロース結合剤、例えばデンプン、有機酸（アルギン酸など）、有機酸の共役塩基塩（アルギン酸ナトリウムなど）、寒天、ペクチンなどの多糖類、およびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。
【００７７】
エアロゾル発生基体で使用する均質化したたばこ材料のシートに含むための適切な非たばこ繊維は当業界で周知であり、セルロース繊維、針葉樹繊維、広葉樹繊維、ジュート繊維およびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。エアロゾル発生基体で使用する均質化したたばこ材料シートに含める前に、非たばこ繊維は、当業界で周知の適切なプロセスによって処理されてもよく、プロセスには機械式パルプ化、精製、化学的パルプ化、漂白、硫酸塩パルプ化、およびこれらの組み合わせなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【００７８】
本発明で使用する均質化したたばこのシートは、約７０ｍｍ〜約２５０ｍｍの幅、例えば約１２０ｍｍ〜約１６０ｍｍの幅を有することが好ましい。均質化したたばこ材料のシートの厚さは、約５０マイクロメートル〜３００マイクロメートルであることが好ましく、約１５０マイクロメートル〜約２５０マイクロメートルであることがより好ましい。
【００７９】
本発明のエアロゾル発生物品で使用する均質化したたばこのシートは、当業界で周知の方法（例えば国際特許出願第ＷＯ−Ａ−２０１２／１６４００９  Ａ２号で開示された方法）によって作製されてもよい。
【００８０】
一つの好ましい実施形態において、エアロゾル発生物品で使用する均質化したたばこ材料のシートはキャスティングプロセスによって、粒子状たばこ、グアーガム、セルロース繊維およびグリセリンを含むスラリーから形成される。
【００８１】
上述の通り、均質化したたばこ材料シートの集合体の使用の代替として、エアロゾル発生基体は均質化したたばこ材料シートの複数の細片または断片で形成されてもよい。例えば、エアロゾル発生基体は、長軸方向に整列され、一緒にまとめられ、かつ巻かれてエアロゾル発生基体のロッドを形成する均質化したたばこ材料の複数の断片で形成されてもよい。
【００８２】
均質化したたばこ材料の断片は、約１０ミリメートル〜約２０ミリメートルの長さを有することが好ましく、約１２ミリメートル〜約１８ミリメートルの長さを有することがより好ましく、約１４ミリメートル〜約１６ミリメートルの長さを有することがより好ましく、約１５ミリメートルの長さを有することがより好ましい。別の方法として、または追加的に、均質化したたばこ材料の断片は、約０．４ミリメートル〜約０．８ミリメートルの幅を有することが好ましい。
【００８３】
断片が形成される均質化したたばこ材料シートの密度は、約５００〜約１５００ミリグラム／立方センチメートルであることが好ましく、約８００〜約１２００ミリグラム／立方センチメートルであることがより好ましく、約９００〜約１１００ミリグラム／立方センチメートルであることがより好ましく、約９００〜約９７０ミリグラム／立方センチメートルであることが最も好ましい。
【００８４】
エアロゾル発生基体内の均質化したたばこ材料の断片のかさ密度は、約０．４グラム／立方センチメートル〜約０．８グラム／立方センチメートルであることが好ましく、約０．５グラム／立方センチメートル〜約０．７グラム／立方センチメートルであることが好ましく、約０．６５グラム／立方センチメートル〜約０．６７グラム／立方センチメートルであることが最も好ましい。
【００８５】
上述の通り、均質化したたばこ材料は、スラリーのキャスティングによって形成されてもよい。別の方法として、均質化したたばこ材料は、例えば押出成形方法などの別の適切な方法によって形成されてもよい。
【００８６】
上述の通り、エアロゾル発生基体は、ラッパーによって囲まれた均質化したたばこ材料のロッドを備えることが好ましく、ラッパーは均質化したたばこ材料の周りに、それと接触して提供され、かつ加熱制御要素を組み込む。ラッパーは、均質化したたばこ材料の周りに巻かれて、エアロゾル発生基体を形成する能力を有する任意の適切なシート材料から形成されてもよい。ラッパーは、多孔性であってもよく、非多孔性であってもよい。ラッパーは紙ラッパーであることが好ましいが、別の方法として、ラッパーは紙以外であってもよい。
【００８７】
エアロゾル発生基体のロッドは、エアロゾル発生物品の外径にほぼ等しい外径を有することが好ましい。
【００８８】
エアロゾル発生基体のロッドは、少なくとも５ミリメートルの外径を有することが好ましい。エアロゾル発生基体のロッドは、約５ミリメートル〜およそ１２ミリメートル、例えば約５ミリメートル〜約１０ミリメートル、または約６ミリメートル〜約８ミリメートルの外径を有してもよい。好ましい実施形態において、エアロゾル発生基体のロッドは７．２ミリメートル±１０パーセントの外径を有する。
【００８９】
エアロゾル発生基体のロッドは、約７ミリメートル〜約１５ｍｍの長さを有してもよい。一実施形態において、エアロゾル発生基体のロッドは、約１０ミリメートルの長さを有してもよい。好ましい実施形態において、エアロゾル発生基体のロッドは、約１２ミリメートルの長さを有する。
【００９０】
エアロゾル発生基体のロッドは、ロッドの長さに沿って実質的に均一な断面を有することが好ましい。エアロゾル発生基体のロッドは、実質的に円形断面を有することが特に好ましい。
【００９１】
本発明によるエアロゾル発生物品は、エアロゾル発生基体のロッドおよび加熱制御構成要素に加えて一つ以上の要素を備えることが好ましい。例えば、本発明によるエアロゾル発生物品は、マウスピース、エアロゾル冷却要素、支持要素（中空のアセテート管など）のうちの少なくとも一つをさらに備えてもよい。例えば、一つの好ましい実施形態において、エアロゾル発生物品は直線状の連続的な配設で、上述の通りのエアロゾル発生基体のロッドと、エアロゾル形成基体のすぐ下流に位置する支持要素と、支持要素の下流に位置するエアロゾル冷却要素と、ロッド、支持要素およびエアロゾル冷却要素を囲む外側ラッパーとを備える。
【００９２】
本発明によるエアロゾル発生システムは、喫煙中にエアロゾル発生物品の上流端を受容するように適合されているエアロゾル発生装置と組み合わせた、上記に詳細に説明された通りのエアロゾル発生物品を備える。エアロゾル発生装置は、使用中にエアロゾルを発生するためにエアロゾル発生基体を加熱するように構成された発熱体を備える。エアロゾル発生物品がエアロゾル発生装置の中に挿入されている時に、発熱体はエアロゾル発生基体を貫通するように適合されていることが好ましい。例えば、発熱体はヒーターブレードの形態であることが好ましい。
【００９３】
発熱体は使用中に、最高動作温度より低い、定義された動作温度範囲で動作するように制御される。エアロゾル発生物品の加熱制御要素は、発熱体が最高動作温度未満で動作している、エアロゾル発生装置中のエアロゾル発生物品の正常な使用中に、加熱制御要素の一つ以上の円周帯を形成する熱収縮性材料の収縮温度に達しないように適合されている。これは、エアロゾル発生物品およびエアロゾル発生装置が一緒に使用される時に、加熱制御要素が正常な使用中に起動されないことを確実にする。
【００９４】
エアロゾル発生装置は、ハウジングと、発熱体に接続された電力供給源と、電源から発熱体への電力の供給を制御するように構成された制御要素とを追加的に備えることが好ましい。
【００９５】
本発明のエアロゾル発生システムで使用する適切なエアロゾル発生装置は、国際特許公開公報第２０１３／０９８４０５号に記載されている。
【００９６】
ここで、図を参照しながら本発明をさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】図１は、本発明の第一の実施形態によるエアロゾル発生物品の概略斜視図を示し、エアロゾル発生基体のラッパーは取り除かれている。
【図２】図２は、加熱制御要素の起動後の、図１のエアロゾル発生物品の概略斜視図を示す。
【図３】図３は、本発明の第二の実施形態によるエアロゾル発生物品の概略斜視図を示し、エアロゾル発生基体のラッパーは取り除かれている。
【図４】図４は、加熱制御要素の起動後の、図３のエアロゾル発生物品の概略斜視図を示す。
【図５】図５は、本発明の第三の実施形態によるエアロゾル発生物品の概略斜視図を示し、エアロゾル発生基体のラッパーは取り除かれている。
【図６】図６は、加熱制御要素の起動後の、図５のエアロゾル発生物品の概略斜視図を示す。
【図７】図７は、エアロゾル発生装置と、本発明によるエアロゾル発生物品とを備えるエアロゾル発生システムの概略断面図である。
【図８】図８は、図７の電気加熱式のエアロゾル発生装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００９８】
図１に示すエアロゾル発生物品１０は、同軸に整列して配設された四つの要素、すなわちエアロゾル発生基体２０、支持要素３０、エアロゾル冷却要素４０、およびマウスピース５０を含む。エアロゾル発生基体２０は、下記に、より詳細に説明するラッパー６０によって囲まれている。その他の要素の各々は対応するプラグラップ（図示せず）によって囲まれている。これらの四つの要素は連続的に配設され、また外側ラッパー（図示せず）によって囲まれて、エアロゾル発生物品１０を形成する。エアロゾル発生１０は、ユーザーが使用中にユーザーの口の中に挿入する近位端または口側端７０と、口側端７０に対してエアロゾル発生物品１０の反対側の端に位置する遠位端８０とを有する。
【００９９】
使用時に、空気は、ユーザーによってエアロゾル発生物品を通して遠位端８０から口側端７０に吸い込まれる。エアロゾル発生物品の遠位端８０はまた、エアロゾル発生物品１０の上流端として記述されてもよく、エアロゾル発生物品１０の口側端７０はまた、エアロゾル発生物品１０の下流端として記述されてもよい。口側端７０と遠位端８０の間に位置するエアロゾル発生物品１０の要素を、口側端７０の上流にあると記述することができ、または別の方法として、遠位端８０の下流にあると記述することができる。
【０１００】
エアロゾル発生基体２０は、エアロゾル発生物品１０の最遠の遠位端または上流端に位置する。図１に図示した実施形態において、エアロゾル発生基体２０は、捲縮した均質化したたばこ材料シートの集合体を備える。均質化したたばこ材料の捲縮したシートはエアロゾル形成体としてグリセリンを含む。
【０１０１】
エアロゾル発生基体２０は、内表面上に加熱制御要素６２を備えるラッパー６０によって囲まれている。加熱制御要素６２は、およそ２００℃の収縮温度を有する熱収縮性材料の単一層６４を備え、これはラッパー６０の内表面全体を覆い、従ってエアロゾル発生基体２０の全長に沿って延びる。ラッパーがエアロゾル発生基体２０を囲んでいる、組み立てられたエアロゾル発生物品１０において、熱収縮性材料の層６４は、エアロゾル発生基体２０全体を囲む帯６６を形成する。
【０１０２】
加熱制御要素６２の起動前に、熱収縮性材料の帯６６は、下にあるエアロゾル発生基体２０の外半径に実質的に対応する内半径を有する。従って、加熱制御要素６２がＲＴＤに及ぼす影響は、ごくわずかであり、加熱制御要素６２はエアロゾル発生物品１０の正常な使用に影響を与えない。
【０１０３】
エアロゾル発生物品１０の過熱によって、ラッパー６０の内表面で２００℃の収縮温度を超える場合、加熱制御要素６２が起動し、帯の内半径が２０パーセントを超えて減少するように、熱収縮性材料の帯６６が半径方向に収縮する。図２に示す通り、帯６６のこの半径方向の収縮は、エアロゾル発生基体２０の圧縮および変形を引き起こし、これはＲＴＤを１３０ｍｍ  Ｈ2Ｏ超のレベルに増大させる。従って、消費者がエアロゾル発生物品を通して空気を引き出すことは困難になり、エアロゾル発生物品のさらなる使用は、もはや可能ではなくなる。
【０１０４】
支持要素３０は、エアロゾル発生基体３０のすぐ下流に位置し、またエアロゾル発生基体２０に隣接する、中空のセルロースアセテートチューブの形態である。支持要素３０は、エアロゾル発生装置の発熱体によって貫通されることができるように、エアロゾル発生物品１０の最遠の遠位端８０にエアロゾル発生基体２０を位置させる。下記にさらに記述する通り、支持要素３０は、エアロゾル発生装置の発熱体がエアロゾル発生基体２０の中に挿入されている時に、エアロゾル発生基体２０がエアロゾル冷却要素４０に向かってエアロゾル発生物品１０内で下流に押し込まれるのを防止するために定位置にある。支持要素３０はまた、エアロゾル発生物品１０のエアロゾル冷却要素４０をエアロゾル発生基体２０から離隔するためのスペーサーとしての役目を果たす。
【０１０５】
エアロゾル冷却要素４０は支持要素３０のすぐ下流に位置し、支持要素３０に隣接する。使用時に、エアロゾル発生基体２０から放出される揮発性物質は、エアロゾル発生物品１０の口側端７０に向かって、エアロゾル冷却要素４０に沿って通る。揮発性物質は、エアロゾル冷却要素４０内で冷却されて、ユーザーが吸入するエアロゾルを形成してもよい。図１に図示した実施形態において、エアロゾル冷却要素は、ラッパー６０によって囲まれたポリ乳酸の捲縮したシートの集合体を備える。ポリ乳酸の捲縮したシートの集合体は、エアロゾル冷却要素４０の長さに沿って延びる複数の長軸方向チャネルを画定する。
【０１０６】
マウスピース５０はエアロゾル冷却要素４０のすぐ下流に位置し、かつエアロゾル冷却要素４０に当接する。図１に図示した実施形態において、マウスピース５０は低濾過効率の従来のセルロースアセテートトウフィルターを備える。
【０１０７】
図３は、本発明の第二の実施形態によるエアロゾル発生物品１１０を示す。エアロゾル発生基体２０を囲むラッパー１６０が、上述の構造と異なる構造を有する加熱制御要素１６２を備えることを除いて、エアロゾル発生物品１１０は、図１に示し、かつ上述したエアロゾル発生物品１０と類似した構造を有する。エアロゾル発生物品１１０のその他のすべての構成要素は、図１に示すエアロゾル発生物品１０に関して上述した通りであり、同一の参照符号が適用されている。
【０１０８】
図３に示すエアロゾル発生物品１１０の加熱制御要素１６２は、ラッパー１６０の内表面上に熱収縮性材料の複数の斜めの細片１６４を備える。斜めの細片１６４は相互に実質的に平行であり、ラッパー１６０に沿って長軸方向に相互に間隙を介している。加熱制御要素１６２は実質的にラッパー１６０の内表面全体を覆い、従ってエアロゾル発生基体２０の全長に沿って延びる。第一の実施形態の通り、細片は、およそ２００℃の収縮温度を有する熱収縮性材料で形成されている。ラッパー１６０がエアロゾル発生基体２０を囲んでいる、組み立てられたエアロゾル発生物品１１０において、熱収縮性材料の細片１６４のそれぞれは、エアロゾル発生基体２０を囲む斜めの帯１６６を形成する。
【０１０９】
図４は、加熱制御要素１６２の起動後のエアロゾル発生物品１１０と、結果として得られる、斜めの帯１６６の収縮とを示す。起動は、第一の実施形態に関して上述した方法と同じ方法で起こり、エアロゾル発生物品１１０のＲＴＤへの、対応する効果を伴う。
【０１１０】
図５は、本発明の第三の実施形態によるエアロゾル発生物品２１０を示す。エアロゾル発生基体２０を囲むラッパー２６０が、上述の構造と異なる構造を有する加熱制御要素２６２を備えることを除いて、エアロゾル発生物品２１０は、図１に示し、かつ上述したエアロゾル発生物品１０と類似した構造を有する。エアロゾル発生物品２１０のその他のすべての構成要素は、図１に示すエアロゾル発生物品１０に関して上述した通りであり、同一の参照符号が適用されている。
【０１１１】
図５に示すエアロゾル発生物品２１０の加熱制御要素２６２は、第一の熱収縮性材料の第一の細片２６４と、第二の熱収縮性材料の第二の細片２６５とを備える。第一の細片２６４および第二の細片２６５は、ラッパー２６０の内表面上に相互に隣接して提供されていて、間に小さい空間がある。第一の細片２６４および第二の細片２６５は、相互に実質的に同じ幅を有し、また組み合わせて、細片２６４と細片２６５の間の空間を除く、実質的にラッパー２６０の内表面全体を覆う。第一の熱収縮性材料は、第二の熱収縮性材料と異なる収縮温度を有する。
【０１１２】
ラッパー２６０がエアロゾル発生基体２０を囲んでいる、組み立てられたエアロゾル発生物品２１０において、熱収縮性材料の第一の細片２６４および第二の細片２６５は、エアロゾル発生基体２０を囲む熱収縮性材料の第一の帯２６６および第二の帯２６７をそれぞれ形成する。
【０１１３】
図６は、加熱制御要素２６２が起動され、加熱制御要素２６２が第一の収縮温度および第二の収縮温度の両方を上回る温度に加熱された後のエアロゾル発生物品２１０を示す。この段階において、熱収縮性材料の第一の帯２６６と第二の帯２６７の両方は、半径方向に収縮していて、下にあるエアロゾル発生基体２０の変形を起こしている。起動は、第一の実施形態に関して上述した方法と類似した方法で起こり、エアロゾル発生物品２１０のＲＴＤへの、対応する効果を伴う。
【０１１４】
図７は、エアロゾル発生装置３１０と、上述の、かつ図１に示す第一の実施形態によるエアロゾル発生物品１０とを備えるエアロゾル発生システム３００の一部分を図示する。当然のことながら、エアロゾル発生装置３１０は、上述の、かつ図に示すその他の実施形態のいずれかなど、本発明による代替的なエアロゾル発生物品と組み合わせて使用することができる。
【０１１５】
エアロゾル発生装置３１０は発熱体３２０を備える。図８に示す通り、発熱体３２０は、エアロゾル発生装置３１０のエアロゾル発生物品受容チャンバー内に据え付けられる。使用時に、ユーザーは、エアロゾル発生物品１０をエアロゾル発生装置３１０のエアロゾル発生物品受容チャンバーの中に挿入し、これによって、図８に示す通り、発熱体３２０はエアロゾル発生物品１０のエアロゾル発生基体２０の中に直接挿入される。図８に示す実施形態において、エアロゾル発生装置３１０の発熱体３２０は、ヒーターブレードである。
【０１１６】
エアロゾル発生装置３１０は、発熱体３２０を作動させることを可能にする電源および電子機器（図３に示す）を備える。こうした作動は手動操作されてもよく、またはエアロゾル発生装置３１０のエアロゾル発生物品受容チャンバーの中に挿入されたエアロゾル発生物品１０のユーザーの吸い込みに反応して自動的に生じてもよい。空気がエアロゾル発生物品１０に流れることを可能にするように、複数の開口部がエアロゾル発生装置の中に提供され、気流の方向は、図８で矢印によって図示されている。
【０１１７】
支持要素３０は、エアロゾル発生基体２０の中へのエアロゾル発生装置３１０の発熱体３２０の挿入中に、エアロゾル発生物品１０が経験する貫通力に抵抗するように作用する。これによって、支持要素３０は、エアロゾル発生基体２０の中へのエアロゾル発生装置３１０の発熱体３２０の挿入中に、エアロゾル発生物品１０内のエアロゾル発生基体２０の下流への移動に抵抗する。
【０１１８】
内部発熱体３２０がエアロゾル発生物品１０のエアロゾル発生基体２０の中に挿入され、発熱体３２０が作動されると、エアロゾル発生物品１０のエアロゾル発生基体２０は、エアロゾル発生装置３１０の発熱体３２０によって、およそ摂氏３５０度の温度に加熱される。この温度にて揮発性化合物が、エアロゾル発生物品１０のエアロゾル発生基体２０から放出される。ユーザーがエアロゾル発生物品１０の口側端７０で吸い込むにつれ、エアロゾル発生基体２０から発生された揮発性化合物は、エアロゾル発生物品１０を介して下流に引き出されて凝縮し、エアロゾル発生物品１０のマウスピース５０を通ってユーザーの口の中に引き出されるエアロゾルを形成する。
【０１１９】
エアロゾルがエアロゾル冷却要素４０を下流へと通過するにつれ、エアロゾルの温度は、エアロゾルからエアロゾル冷却要素４０への熱エネルギーの伝達に起因して低減する。エアロゾルがエアロゾル冷却要素４０に入る時に、その温度はおよそ摂氏６０度である。エアロゾル冷却要素４０内での冷却に起因して、エアロゾルがエアロゾル冷却要素を出る時のエアロゾルの温度は、およそ摂氏４０度である。
【０１２０】
図８において、エアロゾル発生装置３１０の構成要素は、簡略化された方法で示されている。特に、エアロゾル発生装置３１０の構成要素は、図８において実寸に比例して描かれていない。図８の簡略化のために、実施形態の理解に関連しない構成要素は省略されている。
【０１２１】
図８に示す通り、エアロゾル発生装置３１０はハウジング３３０を備える。発熱体３２０は、ハウジング３３０内のエアロゾル発生物品受容チャンバー内に据え付けられる。エアロゾル発生物品１０（図９において破線によって示されている）は、発熱体３２０がエアロゾル発生物品１０のエアロゾル発生基体２０の中に直接挿入されるように、エアロゾル発生装置３１０のハウジング３３０内のエアロゾル発生物品受容チャンバーの中に挿入される。
【０１２２】
ハウジング３３０内には、電気エネルギー供給源３４０、例えば再充電可能なリチウムイオン電池がある。コントローラ３５０は、発熱体３２０、電気エネルギー供給源３４０、およびユーザーインタフェース３６０（例えばボタンまたはディスプレイ）に接続される。コントローラ３５０は、温度を調節するために発熱体３２０に供給される電力を制御する。
【０１２３】
図７および図８に示す互換性のあるエアロゾル発生装置３１０での、本発明によるエアロゾル発生物品のこの正常な使用中に、エアロゾル発生物品のエアロゾル発生基体２０のラッパー６０内の加熱制御要素６２は影響を受けない。
【０１２４】
本発明によるエアロゾル発生物品が互換性のない装置で使用され、好ましい最高動作温度を上回って過熱された場合、加熱制御要素は、加熱制御要素の帯（複数可）を形成する熱収縮性材料の収縮温度に達すると起動する。別個の実施形態に関して上述した通り、加熱制御要素の起動に伴い、熱収縮性材料の帯は、半径方向に少なくとも２０パーセント収縮し、エアロゾル発生基体の著しい圧縮を生じさせる。エアロゾル発生物品のＲＴＤは、消費者がエアロゾル発生物品を通して空気を引き出すことができなくなるレベルまで増大する。従って、加熱制御要素の起動後、エアロゾル発生物品は、もはや使用できない。
【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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【国際調査報告】
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