(57)【要約】  電子蒸気供給システムのための加熱要素を取得するための方法に関する。この方法は、導電性多孔性材料のシートを用意するステップと、前記シート上の少なくとも二つの部位を透過した光の量を測定して、最大値と最小値とを含む光透過率の値のセットを得るステップと、前記最大値と前記最小値とから算出された差分値を光透過率における所定の許容可能な変動幅と比較するステップと、前記差分値が許容可能な変動幅内に収まっている場合に加熱要素として使用するために前記シートを選定するステップとを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子蒸気供給システムのための加熱要素を取得するための方法であって、
導電性多孔性材料のシートを用意するステップと、
前記シート上の少なくとも二つの部位を透過した光の量を測定して、最大値と最小値とを含む光透過率の値のセットを得るステップと、
前記最大値と前記最小値とから算出された差分値を光透過率における所定の許容可能な変動幅と比較するステップと、
前記差分値が前記許容可能な変動幅内に収まっている場合に加熱要素として使用するために前記シートを選定するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記差分値が前記最大値と前記最小値との間の差であり、前記所定の許容可能な変動幅が、前記差分値が超えてはならない、光透過率測定値における最大の許容可能な範囲である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記差分値がパーセンテージ、割合又は比として表され、前記最大の許容可能な範囲が、前記シートについて測定された光透過率の最大値又は最小値のパーセンテージ、割合又は比として定められる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記最大の許容可能な範囲が前記最大値の１０％以下である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記差分値が、前記最大値又は前記最小値と、前記光透過率の値のセットの平均値との間の差の少なくとも一つであり、前記所定の許容可能な変動幅が、前記差分値が越えてはならない、前記平均値からの前記最大値及び／又は前記最小値の最大の許容可能な偏差である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記差分値がパーセンテージ、割合又は比として表され、前記最大の許容可能な偏差が、前記シートについて測定された光透過率の値のセットの平均値のパーセンテージ、割合又は比として定められる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記最大の許容可能な偏差が前記平均値の５％以下である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記差分値が、前記最小値によって表される前記最大値のパーセンテージ、割合又は比であり、前記所定の許容可能な変動幅が、このパーセンテージの最小の許容可能な値である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記最小の許容可能な値が前記最小値の少なくとも９０％である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記導電性多孔性材料が金属繊維のメッシュを含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記金属繊維のメッシュが、焼結されたステンレス鋼繊維のメッシュを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記導電性多孔性材料についての光透過率と電気抵抗値との間の既知の関係を用いて、光透過率における許容可能な変動幅を決定するステップをさらに含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
光透過率の最小値が光透過率の最大値の少なくとも９０％であるという光透過率プロファイルを有する導電性多孔性材料のシートを含む、電子蒸気供給システムのための加熱要素、又は電子蒸気供給システムのための加熱要素を作るための素材。
【請求項１４】
光透過率の最小値と最大値の差が前記最大値の１０％以下であるという光透過率プロファイルを有する導電性多孔性材料のシートを含む、電子蒸気供給システムのための加熱要素、又は電子蒸気供給システムのための加熱要素を作るための素材。
【請求項１５】
光透過率の最小値と最大値とのいずれか一方又は両方が光透過率の平均値とは５％以下で相違しているという光透過率プロファイルを有する導電性多孔性材料のシートを含む、電子蒸気供給システムのための加熱要素、又は電子蒸気供給システムのための加熱要素を作るための素材。
【請求項１６】
前記導電性多孔性材料が金属繊維のメッシュを含む、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の加熱要素又は素材。
【請求項１７】
前記金属繊維のメッシュが、焼結されたステンレス鋼繊維のメッシュを含む、請求項１６に記載の加熱要素又は素材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子蒸気供給システム又は電子蒸気供給デバイス、例えば電子タバコにおいて使用されるような加熱要素、及びかかる加熱要素を分析するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ｅシガレット等のエアロゾル供給デバイス又は蒸気供給デバイスは、ニコチンを通常含む配合物を含有する原料液体（ｓｏｕｒｃｅ  ｌｉｑｕｉｄ）のリザーバを一般に備え、この原料液体からエアロゾルが気化又は他の手段によって生成される。この気化を行うために、蒸気供給システムは、リザーバからの原料液体の一部分と組み合わされる加熱要素を含む場合がある。加熱要素の温度は、バッテリーからの電流を加熱要素に流す等することにより上昇し、加熱要素と接している原料液体が気化される。使用者がシステムを吸うと、加熱要素が作動され少量の原料液体が気化し、使用者が吸引するためのエアロゾルに変換される。
【０００３】
このタイプの加熱要素の動作は、加熱要素に電流を流すために電圧が加熱要素に印加された場合に加熱要素の電気抵抗が温度上昇を生じさせる抵抗加熱現象に依存する。ｅシガレット用の加熱要素は、多くの場合、コイル等の形状に形成された導電性金属のワイヤを備える。繊維ウィック等の多孔性要素が、加熱要素と接触するように配置され（例えば、加熱要素はロッド状ウィックに巻き付けられたワイヤである）、またリザーバ内の原料液体とも接触するように配置される。多孔性要素の毛細管現象又はウィッキングによって、液体が気化のためにリザーバからヒータに送られる。
【０００４】
加熱とウィッキングとを単一の構成要素に組み合わせることが提案されている。例えば、加熱要素が金属メッシュや金属格子等の導電性多孔性材料のシートから製造されている場合、多孔性構造の孔は毛細管現象を生じさせ、液体がリザーバから直接加熱要素に引き込まれ、電流がその材料に流されると加熱によりに気化される。
【０００５】
導電性メッシュの構造は不規則な抵抗特性を生じ、加熱が不均一になり、蒸気の生成に影響する場合がある。
【０００６】
したがって、抵抗加熱要素として使用するための適性に応じた導電性多孔性シート材料の特性評価が重要となる。
【発明の概要】
【０００７】
本書に記載された特定の実施形態の第１の態様によれば、電子蒸気供給システムのための加熱要素を取得するための方法が提供され、この方法は、導電性多孔性材料のシートを用意するステップと、このシート上の少なくとも二つの部位を透過した光の量を測定して、最大値と最小値とを含む光透過率の値のセットを得るステップと、最大値と最小値とから算出された差分値を光透過率における所定の許容可能な変動幅と比較するステップと、差分値が許容可能な変動幅内に収まっている場合に加熱要素として使用するために前記シートを選定するステップとを含む。
【０００８】
例えば、差分値は最大値と最小値との間の差であり、所定の許容可能な変動幅は、差分値が超えてはならない、光透過率測定値における最大の許容可能な範囲である。また、差分値は、パーセンテージ、割合又は比として表してもよく、最大の許容可能な範囲は、シートについて測定された光透過率の最大値又は最小値のパーセンテージ、割合又は比として定められる。最大の許容可能な範囲は、例えば、最大値の１０％以下とすることができる。
【０００９】
他の例において、差分値は、最大値又は最小値と、光透過率の値のセットの平均値との間の差の少なくとも一つであり、所定の許容可能な変動幅は、差分値が越えてはならない、平均値からの最大値及び／又は最小値の最大の許容可能な偏差である。差分値はパーセンテージ、割合又は比として表してもよく、最大の許容可能な偏差は、シートについて測定された光透過率の値のセットの平均値のパーセンテージ、割合又は比として定められる。最大の許容可能な偏差は、例えば、平均値の５％以下とすることができる。
【００１０】
他の例では、差分値は、最小値によって表される最大値のパーセンテージ、割合又は比であり、所定の許容可能な変動幅はこのパーセンテージの最小の許容可能な値である。最小の許容可能な値は、例えば、最小値の少なくとも９０％とすることができる。
【００１１】
導電性多孔性材料は、焼結されたステンレス鋼繊維のメッシュのような、金属繊維のメッシュを含むものがよい。
【００１２】
本方法は、さらに、導電性多孔性材料についての光透過率と電気抵抗値との間の既知の関係を用いて、光透過率における許容可能な変動幅を決定するステップを含んでもよい。
【００１３】
本書に記載された特定の実施形態の第２の態様によれば、電子蒸気供給システムのための加熱要素、又は電子蒸気供給システムのための加熱要素を作るための素材が提供され、この加熱要素又は素材は、光透過率の最小値が光透過率の最大値の少なくとも９０％であるという光透過率プロファイルを有する導電性多孔性材料のシートを含む。
【００１４】
本書に記載された特定の実施形態の第３の態様によれば、電子蒸気供給システムのための加熱要素、又は電子蒸気供給システムのための加熱要素を作るための素材が提供され、この加熱要素又は素材は、光透過率の最小値と最大値の差が最大値の１０％以下であるという光透過率プロファイルを有する導電性多孔性材料のシートを含む。
【００１５】
本書に記載された特定の実施形態の第４の態様によれば、電子蒸気供給システムのための加熱要素、又は電子蒸気供給システムのための加熱要素を作るための素材が提供され、この加熱要素又は素材は、光透過率の最小値と最大値とのいずれか一方又は両方が光透過率の平均値とは５％以下で相違しているという光透過率プロファイルを有する導電性多孔性材料のシートを含む。
【００１６】
導電性多孔性材料は、焼結されたステンレス鋼繊維のメッシュのような、金属繊維のメッシュを含むものがよい。
【００１７】
特定の実施形態の前記及び別の態様は、添付の特許請求の範囲の独立項及び従属項に記載されている。従属項の特徴は、互いに組み合わされ、請求項に明示的に記載されたもの以外の組合せで独立項の特徴と組み合わされてもよいことは理解されよう。さらに、本書に記載される手段は、以下で示すような特定の実施形態に限定されず、本書で提示される特徴の任意の適切な組合せを含み、それを意図している。例えば、以下に記載される様々な特徴のうちの任意の一つ以上を適宜含む方法が、本書に記載される手段に従って提供され得る。
【００１８】
以下、添付図面を参照して様々な実施形態について単に例示として詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態が適用可能である例示的な電気加熱要素を示す概略平面図である。
【図２】本発明の実施形態による方法を実行するのに適した例示的な装置の概略側面図である。
【図３】光透過率と電気抵抗値との間の例示的な関係を示すグラフである。
【図４】導電性多孔性シート材料の画像（ＦＩＧ．４Ａ及びＦＩＧ．４Ｂ）と、前記画像から生成された対応の強度の２次元等高線図（光透過率プロファイル）（ＦＩＧ．４Ｃ及びＦＩＧ．４Ｄ）を示している。
【図５】複数のサンプル加熱要素についての測定された電気抵抗値に対する測定された平均強度の値の散布図を示している。
【図６】導電性多孔性シート材料の一つのサンプルにおける例示的な１次元光透過プロファイルのグラフを示している。
【図７】本発明の実施形態による方法を実行するのに適した別の例示的な装置を示す概略側面図である。
【図８】例示的な方法におけるステップの流れ図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
特定の例及び実施形態の態様及び特徴について、本書において論じられ説明されている。しかし、特定の例及び実施形態におけるいくつかの態様及び特徴は、従来一般に実装されている場合もあり、それらは簡略化するために詳細には議論／説明しない。したがって、詳細に説明していない本書で論じた装置及び方法の態様及び特徴は、そのような態様及び特徴を実装するための任意の従来技法に従って実装され得ることは理解されたい。
【００２１】
上述したように、本開示はｅシガレットのようなエアロゾル供給システムに関する（但し、これに限定されない）。以下の説明全体を通して、用語「ｅシガレット」及び「電子タバコ」が場合によって使用されることがあるが、これらの用語はエアロゾル（蒸気）供給システム又はデバイスと互換的に使用され得ることを理解されたい。同様に、「エアロゾル」は「蒸気」と交換可能に使用されることがある。
【００２２】
電子タバコの霧化部分（原料液体から蒸気を生成するように構成された部分）で使用できる一つのタイプの加熱要素は、導電性（抵抗性）と多孔性の両方であることによって加熱と液体供給の機能を兼ね備えている。これに適した材料の例としては、微細なメッシュ、ウェブ、網、又はシート形式（すなわち長さ又は幅よりも何倍も薄い厚さを有する平坦な形状）である同様の構成に形成された金属又は金属合金等の導電性材料である。メッシュは、織られた金属ワイヤ又は金属繊維から形成されてもよく、あるいは不織構造に凝集されてもよい。例えば、繊維を焼結により凝集させ、熱及び／又は圧力を金属繊維の集合体に加えて、それらを単一の塊に圧縮してもよい。
【００２３】
これらの構造は、液体を吸い上げるための毛細管現象の力を与えるために、金属繊維間に適切なサイズの空隙と隙間を与えることができる。したがって、材料は多孔性である。また、金属は導電性であるため、抵抗加熱に適しており、これにより、電気抵抗のある材料に電流が流れることで熱を発生する。しかしながら、このタイプの構造は金属に限定されず、他の導電性材料を繊維に形成し、多孔性と抵抗性を有するメッシュ、網又はウェブ構造にしてもよい。例としてはセラミック材料があり、この材料はメッシュの物理的特性を調整することを目的とする物質をドープしてもよいし、しなくてもよい。
【００２４】
図１は、この形式の加熱要素の例の平面図を示している。加熱要素１０は略長方形であり、二つの長辺と二つの短辺を有し、紙面の中への方向の厚さが紙面における長さ又は幅よりも何倍も小さいという平坦な形状となっている。ｅシガレットで使用する場合、加熱要素１０は、空気流チャネル１２に沿って移動する空気が要素１０の表面上を流れて蒸気を集めるように、空気流チャネル１２を横切って取り付けられる。加熱要素１０の厚さは、矢印Ａで示される空気の流れの方向に直交する。加熱要素１０は、長辺に沿った縁部分１３が空気流チャネル１２を画定する壁を貫通するように、そして、空気流チャネル１２を取り囲む環状空間内で保持された原料液体１４のリザーバ内に延びるように、取り付けられる。毛細管現象により、液体１４はリザーバから加熱要素の中央領域へと引き出される。加熱要素１０は、その短辺側の縁部に、所定形状に作られたコネクタ部分１６を有し、このコネクタ部分１６は、所要の抵抗加熱を生じるよう、加熱要素１０を電流が流れる（矢印Ｉで示される）ように構成された導電要素（図示せず）又は導線に接続される。加熱要素１０は、その長辺に沿って、それに直交する一連のスロット１８を有する。これらは、電流がスロットの端部の周りを強制的に流れるため、コネクタ部分１８間の直線経路から離れるように電流経路を変更する働きがある。これによって、これらのエリアにおける電流密度が変化し、望ましい気化作用を起こすのに有益となり得る高温領域が形成される。
【００２５】
加熱要素１０は、多孔性材料のより大きなシートから所要の形状を打抜き加工又は切断（レーザ切断等）によって形成することができる。
【００２６】
しかし、本発明は、図１の例のサイズ、形状及び構成の加熱要素に限定されず、−平坦な導電性多孔性材料から形成された加熱要素に広く適用可能である。
【００２７】
このタイプの加熱要素は、ステンレス鋼の繊維等の金属繊維を含む不織布焼結多孔性ウェブ構造である導電性材料から作ることができる。例えば、ステンレス鋼は、ＡＩＳＩ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｉｒｏｎ  ａｎｄ  Ｓｔｅｅｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ：米国鉄鋼協会）３１６Ｌ（欧州規格１．４４０４に対応）である。材料の重量は１００〜３００ｇ／ｍ２の範囲であるとよい。その多孔度（材料の体積に対する空間の体積の割合）は５０％より大きいか又は７０％より大きいものであるとよく、対応する密度（材料の体積に対する繊維の体積の割合）は５０％未満又は３０％未満であるとよい。材料の厚さは７５〜２５０μｍの範囲であるとよい。典型的な繊維の直径は約１２μｍであるとよく、典型的な平均孔径（繊維間の空隙のサイズ）は約３２μｍであるとよい。このタイプの材料の例は、ベルギーの「ＮＶ  Ｂｅｋａｅｒｔ  ＳＡ」が製造するＢｅｋｉｐｏｒ（ＲＴＭ）ＳＴ多孔性金属繊維媒体であり、ステンレス鋼繊維を焼結して作られた連続した多孔性不織繊維マトリックス材料である。
【００２８】
また、本発明は、この材料から作られた加熱要素に限定されず、平坦な導電性多孔性材料から作られた加熱要素に広く適用可能である。また、材料は平坦であるとして説明されているが、これはシート材料と加熱要素の相対的な寸法（長さ及び／又は幅よりも何倍も小さい厚さ）を意味するものであり、特に材料から作られた最終的な加熱要素の平坦性を必ずしも示すものではない。加熱要素は平坦であってもよいが、代わりに、湾曲状、リップル状、波形、隆起状、チューブに形成された形状、その他凹面及び／凸面が形成された形状等の非平坦形状にシート材料から形成されてもよい。
【００２９】
導電性繊維から織布又は不織布の多孔性ウェブ構造を製造する、製織や焼結等の製造プロセスの結果、材料の繊維密度が不均一になり、不均一な構造となり、材料のサンプル全体にわたる電気抵抗率が不均一になる。不規則な抵抗率、すなわち材料のサンプルの平均抵抗率よりも高い又は低い抵抗率を持つ局所領域では、それに対応して抵抗加熱に不規則性が生じ、抵抗値の高い領域では平均よりも熱くなり、抵抗値の低い領域では平均よりも低温となる。所要レベルの気化を生じさせるために特定の温度（又は加熱要素全体の調整された電流密度のパターンに対する温度範囲）への加熱に依存する電子タバコの原料液体の気化のような用途に関しては、加熱要素全体における抵抗値の不規則性は望ましくないおそれがある。一定した抵抗値を有する均質な構造がより適している。完成した電子タバコデバイスは、加熱要素が特定の加熱プロファイルに対応していない不均一な加熱を生じると分かっている場合、製造後に製品テストをし損なう可能性がある。したがって、適切な抵抗特性を備えた加熱要素材料を事前に識別する技術は重要であり、それは、不適切な材料を完全なデバイス又は構成要素に組み込む前に排除することを可能とする。また、加熱要素を製造する際の使用の適合性に関する一つ又は複数の特性を介する材料の特徴も重要である。
【００３０】
本発明は、導電性多孔性材料のサンプル全体にわたる均一な物理的構造及び対応する均一な抵抗値が、例えば加熱要素として使用するのにより適しているか又はあまり適していないかという、サンプルを特徴付けるために使用できる他の均一な特性を生じさせることができるという認識を利用している。特に、光透過特性は電気抵抗特性と相関することが分かっている。その結果、均一な光透過率、すなわちサンプル全体のばらつきが小さい（所定の小さい範囲内に収まる等の）光透過率を有する導電性多孔性材料のサンプルは、均一又はほぼ均一な抵抗値を有していると認識することができる。
【００３１】
導電性多孔性ウェブ材料の光透過率はその電気抵抗値の指標となることが分かっている。光透過率は、物体又は物体の一部を透過する入射光強度の比ないしは割合である。導電性繊維のウェブは空隙と開口部を有しており、中実ではないため、一部の光を透過させることができるため、その光透過率を測定することができる。より高密度のウェブは、より空隙の多いウェブよりも低い割合の入射光を透過させる。また、より高密度のウェブはより多くの金属繊維を含み、したがって抵抗値が低いのに対し、逆に、より空隙の多いウェブはより少ない金属繊維を含み、対応してより高い抵抗値を示す。これらの二つの特性を組み合わせたとき、同じレベルと波長の入射光にさらされた同じウェブ材料のサンプルについて、透過光の強度と電気抵抗値との間に関係があることが分かった。各サンプルには、光透過特性（透過する光の量）と電気抵抗値があり、これら二つの特性は互いに関連性がある。光透過率は電気抵抗値に比例する。所定の固定照明設定では、光透過率は透過する光の絶対量に等価であるため、測定された光強度も電気抵抗値に比例する。以下、「光透過率（透光率）」及び「強度」という用語は、特定の意味が指定される場合を除き、互換性があるものとして使用される。
【００３２】
光透過率は電気抵抗値に比例し、これらの特性はそれぞれ、導電性シート材料のサンプル全体に適用される（特性についての平均値を導き出すことができる場合）。さらに、サンプル全体で特性がどのように変動するかを考慮することにより、より小さなスケールで特性を考慮することができる。対象の材料の繊維を基本とした構造のために、局所的な繊維密度が変動し、サンプル内の全ての点にて一貫性がない可能性があるということから、ばらつきが生じる。その結果、光透過率と電気抵抗値の両方がサンプル全体でばらつきを示す場合があり、二つの特性のばらつきは比例関係により相関している。大きなばらつきは、材料のサンプルが一つ以上の電気加熱要素の製造に使用できないことを示している可能性がある。しかしながら、抵抗値のばらつきよりも光透光率のばらつきを測定する方が有効な場合がある。したがって、導電性多孔性シート材料のサンプルの光透過特性は、電子蒸気供給システム用の加熱要素の製造に使用するための適合性を特定するために有用に使用され得る。
【００３３】
サンプル全体の物理的特性のばらつき（その特性の局所的な値間の差）は、一つのプロファイルとみなすことができる。平坦なサンプルの場合、２次元プロファイルを与えるために、サンプルの長さ及び幅に沿っての複数の（少なくとも二つの）部位で特性を測定（又はサンプリング、検出又は記録）することができる。前記部位は、サンプル表面上の規則的な配列として配置されるか、サンプル上に散在する位置をランダムに選択したものである場合がある。あるいは、サンプルの長さ又は幅に沿って延びる線又は経路（直線であることも直線でないこともある）に沿った一連の点（これらの点は規則的に又は不規則に離間されている）で特定を測定することにより、一次元又は線形のプロファイルを取得することができる。より多くの測定部位はより詳細なプロファイルを提供するが、より少ない量の測定はより迅速に行われ処理されることを可能とし、製造プロセスの所要の精度内でサンプルの特性を適切に表すことができる場合もある。したがって、これらの技術（又は実際に当業者にとり明らかな他の技術）のいずれかによって得られたプロファイルを本発明の実施形態内で使用することができる。なお、対象のプロファイルは、複数の導電性多孔性材料のサンプルの表面全体にある複数の部位で得られた光透過率の複数の測定値を示す、光透過率のプロファイルである。いずれの場合においても、プロファイルは、光透過率の空間的ぱらつきを表す空間プロファイルである。
【００３４】
電気加熱要素の所定の設計に関しては、許容可能な電気抵抗値の範囲が定義される場合がある。簡単にするために、許容値は、サンプル全体の抵抗値を表す平均値として定義できる。しかしながら、許容範囲内にあることが判明した測定平均値は、サンプル全体の抵抗値プロファイルの大きな変動幅を隠す場合がある。これは、一部の部位が許容値から大きく逸脱する局所的抵抗値を持つ場合があるためである。このようなサンプルは、斑状の不均一な加熱を生ずるため、加熱要素としての使用には不適切と考えられる。
【００３５】
したがって、抵抗率の仕様では、必要な抵抗値の絶対値（平均値であることも平均値でないこともある）を定義することに加えて、サンプル全体にわたる局所的抵抗値の変動幅（均一な加熱の要件に関して許容され得るもの）を表す絶対値に関する変動幅又は許容値を定義することができる。例えば、所要の値の上下の抵抗値の許容量、又は最大抵抗値と最小抵抗値の最大許容差を定義することができる。許容値の幅が狭いほど、サンプルの均一性が高くなる。
【００３６】
上述し以下でさらに説明する電気抵抗値と光透過率との間の比例関係を用いて、この均一な抵抗値の要件は、均一な光透過率の要件（サンプル材料の物理的構造の均一性を表す）に置き換えることができる。サンプルの光透過率プロファイルは、光透過率の均一性の度合いを示し、ここで、プロファイルの最高値と最低値の差は光透過率の変動幅を表し、差が小さいほど均一性が高くなることを表す（物理的構造がより一定となる）。
【００３７】
したがって、本発明の実施形態は、平坦な導電性多孔性材料のサンプルが、光透過率の最低（最小）値が光透過率の最高（最大）値の少なくとも９０％である光透過率プロファイルを有すると定義する。代わりに、最高値と最低値の差である光透過率プロファイルの範囲が最高値の１０％以下であると定義してもよい。例えば、最低値は最高値の９０％であるとしてもよいし、最高値の少なくとも９１％としてもよいし、最高値の少なくとも９２％としてもよいし、最高値の少なくとも９３％としてもよいし、最高値の少なくとも９４％してもよいし、最高値の少なくとも９５％としてもよいし、最高値の少なくとも９６％としてもよいし、最高値の少なくとも９７％としてもよいし、最高値の少なくとも９８％としてもよいし、最高値の少なくとも９９％としてもよい。
【００３８】
あるいは、サンプルの光透過率プロファイルは、そのプロファイルについての平均光透過率の５％を超えない差となる最高値と最低値を含むように指定してもよい。この場合、平均値は、例えばプロファイルに含まれる全ての値から、又はプロファイルに含まれる値のサブセットから、又はサンプルについて使用可能な全ての値から、又は使用可能な全ての値のサブセット（プロファイルに使用可能な全て値が含まれることも含まれないこともある）から、算出することができる。好ましい場合には、他の平均値を使用してもよい。例えば、最高値と最低値は、平均値の４％以下だけ、平均値の３％以下だけ、平均値の２％以下だけ、又は平均値の１％以下だけ異なってもよい。
【００３９】
個々の加熱要素、又は大きな材料シートから分離された個々の加熱要素へと処理するのに適切なサイズの材料の部分は、前述した定義内内に収まる光透過率の仕様を有し得る。また、例えば上記の定義に従って、適切な光透過率プロファイルを有する、より大きな材料シートの領域が、適切な抵抗値を有する個々の加熱要素が形成され得る領域として識別され得る。
【００４０】
図２は、導電性多孔性材料のシートの光透過率を測定するのに適した例示的な装置の概略図を示す。この装置は、光源と、光学検出器（光検出器）と、光源と検出器との間に、測定のためのサンプルを配置する手段とを備える。より具体的には、この例では、加熱要素材料のサンプル１０ａ（すでに単一のヒータ１０又はより大きなシートとして構成されたもの）が測定のための位置に配置される。サンプルが入射光に対してほぼ垂直な平らな位置に保持されている場合、結果がより良好となる可能性があるため、サンプルがカール、しわ、又はその他の変形（材料のロールから切り出された場合等）を示す場合、サンプルは透明なプラスチック又はガラスの２枚のシート２０間に配置され、クランプで固定されるのがよい。シートは、光源２２から放出される光の波長に対するシート材料の光学特性を参照する等して、及び／又は非常に薄い材料を使用することによって、シートを通る光学的損失を最小限に抑えるように選択するとよい。このようにして、加熱要素サンプル１０を透過することから生じる光学的変化の割合が最大化され、試験の解像度が改善される。
【００４１】
サンプル１０ａは光源２２の上方に配置され、この光源２２は、サンプル１０ａの下面に入射する、第１の強度Ｉ１の光を発する。サンプル１０ａは有限領域（すなわち、それは点ではない）を占め、光透過率プロファイルを記録するために、サンプル１０ａ全体にわたる複数の部位にて光透過率の値を取得する必要がある。図２の装置は、対象のエリア全体が１回の露光で光源２２からの光にさらされ得るという点で、これを１回の測定で可能とするように構成されている。なお、対象のエリアは、サンプル１０ａが完全な加熱要素についての所要の寸法に切断され、場合によって形が整えられている場合に、サンプル１０ａの全エリアとすることができ、又はサンプルが大きく、個々の加熱要素の部分へと切断されることを意図している場合には、そのサンプルのエリア内の小さな部分とすることができる。広範囲の空間的な露光を行うために、光源は、少なくとも、測定されるサンプルのエリアと同じ大きさのエリア全体にわたって概ね同じ強度の光を生成することができる面光源又は棒状光源であるとよい。あるいは、光場を拡大し、場全体の光強度プロファイルを平坦化するために、レンズを有する点光源を使用することもできる。光は、所望に応じて任意の波長とすることができ、特に単一の波長とすることができ、あるいは、広域スペクトル又は白色光源であってもよい。
【００４２】
サンプル１０の、光源２２とは反対の側には、カメラ又は他の光検出器２４が配置されている。検出器２４は、例えばＣＣＤアレイ等の点検出器アレイを備えるものでもよい。その目的は、対象のエリア内で光源２２からサンプル１０ａの全ての部分を通過する光を検出することであり、そのために、検出器エリアのサイズを適切に設定する必要がある。また、検出器２４は、光源２２から放出された特定の波長の光を検出するように構成される必要がある。言い換えるならば、検出器２４は、光源２２の波長に対して高い感度を有することが好ましい。
【００４３】
この例は、サンプル１０ａの下に光源２２があり、検出器２４が上にあることを示しているが、反対の構成を使用して、光源から検出器までサンプルを通して光を下向きに導くこと、又はより水平の構成に配置することもできる。電子タバコに含めるために配送される加熱要素の自動分析のために、この装置が製造ラインに組み込まれる場合、製造ラインの構成と、サンプルを装置に送りサンプルを装置から取り外すために使用される機構とは、構成要素の配置構成を決定する。また、測定値から迷光を排除するために、装置を囲む又は部分的に囲むことが望ましい。
【００４４】
使用時、光源２２は、強度Ｉ１で概ね均一な場の光をサンプル１０ａに向ける。サンプル１０ａが一つの加熱要素である場合、又はサンプル１０ａが個々の要素に形成されるべき、予め切断された素材（ブランク）である場合、サンプルに当たるときの光場は少なくとも加熱要素と概ね同じ面積であるため、サンプルの全ての部分が照らされる。サンプル１０ａが、複数の個別の加熱要素が切り出されるべきシートである場合、例えば単一の加熱要素のエリアに対応して、シートの一部のみが照らされてもよい。前者の場合、光透過率の分析により、加熱要素を蒸気供給システムで使用するために許可するか、又は拒絶することが可能となる。後者の場合、分析は、材料シートの特定のエリアが加熱要素として使用するために分離するのに適しているかどうかを示すことができる。
【００４５】
強度Ｉ１の入射光場がサンプル１０ａに当たり、光の一部がサンプルを透過し（一部は反射され回折され、一部は吸収される）、サンプル１０ａの反対側の面で強度Ｉ２が低下する。この光は、検出器２４がカメラである場合、照射されたサンプル１０ａを撮影すること等により、検出器２４によって検出される。サンプルの光透過率はＩ２／Ｉ１であり、透過する入射光の割合である。光出力が一定の固定された装置の場合、Ｉ１は全てのサンプルで同じのままであるため、Ｉ２の測定絶対値は光透過率に相当する。検出器が固定の検出機能で同じままである場合、異なるサンプルで測定されたＩ２を直接比較して、サンプル間の変動を判定することができる。個々のサンプル全体における変動幅が対象となる本提案では、装置と測定条件の一定性はあまり重要ではないが、それでもなお、精度を補助するのがよい。
【００４６】
実験（以下でさらに説明する）では、（特定の試験構成で）測定された透過光の強度とサンプル抵抗値との間に線形関係があることが示された。
【００４７】
図３は、透過光の強度と抵抗値の関係のグラフの一例を示している。線３０は、Ｒ＝ａＩ＋ｂ（Ｒは抵抗値、Ｉは測定された（平均）強度）の形態の線形比例関係を示す。抵抗率が高い加熱要素材料は、入射光の割合が高くなるため、サンプルの反対側で測定される強度が高くなる。電子タバコの特定のモデル又はデザインでは、第１の値ＲＬとより高い第２の値ＲＨとの間の抵抗率を求めるために（例えば、抵抗率の範囲を許容できると仮定した場合）、加熱要素を事前に決定することができる。サンプルの加熱要素で透過光測定を行うことができ、測定された強度が、図３のグラフで表される関係から決定される抵抗値ＲＬ及びＲＨにそれぞれ対応する第１の値ＩＬとより高い第２の値ＩＨとの間にある場合、そのサンプルが電子タバコでの使用に適していることを容易に確認することができる。ＩＬ未満の強度又はＩＨを超える強度の値は、抵抗率が低すぎるか高すぎる（すなわち、ＲＬ〜ＲＨの範囲外）ことを示し、そのサンプルは不合格とすることができる。このグラフは、光透過率と抵抗値との間の相関関係が明瞭であるので、単一のサンプル全体にわたる光透過率の変動幅をどのように用いて電気抵抗値の均一性のレベルを評価するのかも示すものである。
【００４８】
図２の例のような装置を用いて、サンプルの全面で透過光が測定され、カメラ又はＣＣＤアレイ等の検出器アレイを使用して取得できるもののような空間分解能で測定が行われる。図３のグラフは、サンプルについての平均強度がそのサンプルについて取得された空間分解測定データ内で個々の値を平均化することによって得られる場合の平均強度と抵抗値の関係を示すが、本書で提案される光透過率の評価は、光透過率プロファイルを得るために空間分解測定データを利用する。
【００４９】
本書の提案を実証するために実験が実施され、電気加熱要素として使用するのに適した多孔性シート材料のサンプルの抵抗値と、そのサンプルを透過した光の割合で示される光透過率との間に明確な相関関係があることが示された。この関係を使用して、光透過率プロファイルの分析によりサンプルの抵抗値の一貫性を評価することができ、特定の限界内での変動を有する光透過率がそのような材料の有益な特性であることを示すことができる。
光透過率プロファイルを知ることによって、抵抗加熱に必要な許容範囲内で動作する構成要素が得られないと予想される材料の部分を拒絶することができる。これにより、不良又は欠陥のある材料を早期に拒絶できるため、製造プロセスの後半で排除が必要な製品の数を減らすことができる。
【００５０】
この実験において、装置は、図２の例のように、光源の上に材料のサンプルを置き、サンプルを通して光を上方に導くことにより、サンプルにバックライトを当てるように構成された。２２．５ｍｍの可変焦点レンズを有する１メガピクセルのデジタルカメラが光検出器として使用され、これは十分な解像度を与えるとみなされたものである。光源としてバーライトが選択された。これは、入手可能な面光源よりも高い出力強度を提供し、点光源よりもフラットな照明場を提供すると考えられたためである。照明の色が取得される情報の質に影響を与えるかどうかを判断するために、三つの波長のバーライトを検討した。バックライトが当てられるサンプルで撮影された画像の最高強度レベルと最低強度レベルとの間のレンジと利得、及び光源によって生成される光の均一性について比較を行い、緑色光及び赤外光よりも赤色光が選択された。赤外光は低い強度レンジと利得を示し、緑色と赤色の光はこれらの点ではるかに優れており、色光は常に高い利得を示した。しかし、多くのカメラは赤色光に対する感度が高いため、実験には赤色光源が選択された。赤色光は通常、約６２０〜７２０ｎｍの範囲の波長を持つと定義されている。
【００５１】
実験で初期画像を取得するために、４５ｍｍ×４５ｍｍのサイズにカットされたＢｅｋｉｐｏｒ（ＲＴＭ）材料（上述したもの）のサンプルを、撮像中平らに保つために、２枚の透明なプラスチックシートで挟んだ。サンプルを光源から３０ｍｍの位置で保持し、カメラをサンプルから１６０ｍｍの位置に配置し、いくつかの試験に続いて良好な画質の間隔を決定した。間隔を変えても画質にはほとんど影響がないことがわかったため、距離は、サンプルのサイズに対して適切な視野を与えるように選択された。
【００５２】
装置のこれらのパラメータを確立した後、サンプルの画像をカメラで撮影し、有用な強度情報を抽出できるフォーマットを形成するための処理を行った。
【００５３】
図４は、この画像の一部の結果を示している。検査プログラムは、カメラによってキャプチャされた生の画像データ（写真）を、それぞれ強度が割り当てられた領域に収集するよう開発されたものであり、データは、画像の様々な領域を強調する２次元強度等高線マップとして表示され得る。図４のＦＩＧ．４Ａと４Ｂは異なるサンプルの生画像の二つの例を示し、ＦＩＧ．４Ｃと４Ｄはそれぞれに対応する２次元強度等高線図を示し、この２次元強度等高線図において、より暗いエリアはより低強度であり、淡いエリアは高強度である。元の画像の明るいエリアと暗いエリアは、等高線図の様々な領域と相関している。（導電性材料が少ないため）高強度を示す画像内の領域がより高い抵抗値を有するサンプルの部分に対応していること、及び、（より多くの導電性材料が存在するため、光源からの入射光を遮り、撮像のためにカメラへの透過を妨げているので）低強度を示す領域はより低い抵抗値に対応することを確立するために、このタイプの画像が抵抗測定値とともに用いられた。２次元強度等高線図は、それらがサンプルの光透過率の変動を表すため、上述したように２次元の光透過率プロファイルとみなすことができる。
【００５４】
光透過率又は強度と抵抗値との間の関係を確立するために、いくつかのサンプルの抵抗値を決定する抵抗試験を行った。各サンプルをそれぞれ導電性クランプ間で保持し、オーム計を使用して各サンプルの抵抗値を５回測定し、これらの測定から各サンプルの平均抵抗値を算出した。平均化は、温度、挟まれたサンプルの張力及びクランプの位置の変動を考慮することを目的としたものであった。サンプルは、図１の例と同様な形状を有するようにシート状のＢｅｋｉｐｏｒ（ＲＴＭ）材料を打抜き加工した１００個のスロット付き加熱要素の１セットとした。
【００５５】
サンプルの画像を撮影して、図４のＦＩＧ．４Ｃ及び４Ｄのプロファイルのような強度データを生成し、各サンプルの平均強度（サンプルの有限領域を透過した光の測定強度を示す単一の数値）を導出するために使用した。適切な代表値を決定するための様々な手段が検討された。画像データは連続した複数の領域に分割され、各領域はそのエリアについての記録された強度を示す数値を有する。これは数値による光透過率プロファイルデータを与え、図４のような２次元強度等高線図はこのタイプのデータのグラフィカルな表現となっている。様々な平均化の方法には、サンプルの全エリアのような、平均化されるべき値からなる色々なセットを選択すること、又は、抵抗加熱で使用される電流経路が通る可能性が高いサンプルの部分をモデル化することを意図した値からなる色々なグループを選択することがある。平均化により、サンプル毎に単一の強度の値が得られ、平均抵抗値に対して直接プロットすることができる。１００個のサンプルについて、平均化は、スロット付き加熱要素に生ずる実際の蛇行電流をモデル化するために選択された経路にあるデータを使用した。１アンペアの電流を印加した加熱要素の熱画像を検討して、モデル化する電流経路の形状とサイズを確立した。
【００５６】
図５は、これらの１００個のサンプルについての抵抗値に対してプロットされた強度の値のグラフを示し、そこに直線を当てはめた。データのＲ２は０．９１７３である。ここで、Ｒ２は、データが近似直線にどれだけ近いかを示す通常の統計的尺度である。これは、（Ｒ２の最大値が１であるため）高い値であり、このことから、強度と抵抗値の比例関係が有効であると推定できる。したがって、平坦な導電性多孔性材料を指定するための特性として、提案されている光透過率プロファイルを使用することは理にかなっている。
【００５７】
光透過率（又は測定された透過光の強度）と抵抗値との関係が証明されているため、材料のサンプルにおける抵抗値の変動についての信頼できる指標として光学プロファイルの分析を検討した。
【００５８】
前述したように、光透過率プロファイルは、サンプル全体に（１次元又は２次元で）空間的に分布する透過率の測定値からなるセットとして定義され、最高値と最低値との間の差の大きさはサンプルにおける電気抵抗値の空間的な変動幅を示す。この変動ないしばらつきはサンプル材料の物理的構造の不均一性から起因する。したがって、プロファイルを分析して差の大きさ（最高値と最低値の差は「範囲」又は「レンジ」としても知られている）を判定することができる。さらに、これを前記レンジの事前に指定された許容最大値と比較して、サンプルが加熱要素として使用するのに適しているかどうか、すなわちサンプルが加熱に必要とされるよう機能することを期待できるかどうかを判定することができる。前記レンジについての許容最大値は、図５のグラフに示すような関係を使用して、対応する抵抗値の許容変動幅から導出することができる。
【００５９】
図４のＦＩＧ．Ｃの２次元プロファイルの例について検討する。エリア４０などの最も淡いエリアは、測定された最大透過光強度に対応し、エリア４２等の最も暗いエリアは、測定された最小透過光強度に対応する。エリア４０（及び同じ陰影の他のエリア）は、そのエリアで検出された光量を示す対応する数値を有する。これを、最大測定値を表すＨとする。同様に、エリア４２（及び同じ陰影の他のエリア）には、そのエリアで検出された光量を示す対応する数値を有し、これを、最小測定値を表すＬとする。したがって、プロファイルのレンジ（範囲）ないしは変動幅は最高値と最低値との間の差の大きさであり、Ｈ−Ｌ（又は同等に｜Ｌ−Ｈ｜）である。
【００６０】
このレンジは、サンプルを特徴付けために使用することができる。さらに、このレンジは、加熱要素として使用するのに適しているかどうかに従ってサンプルを分類するために使用することができ、そのために、このレンジは、抵抗値における最大許容変動幅に対応する指定されたしきい値以下であることが望ましい。光透過率プロファイルからのレンジをＶ（Ｖ＝Ｈ−Ｌ）とし、しきい値をＴとした場合、Ｖ≦Ｔという試験は、サンプルが加熱要素として使用するための基準を満たすことを証明することができる。そのサンプルが事前に切断されて形成された加熱要素である場合、そのサンプルを電子タバコ又はアトマイザやカトマイザ等の電子タバコ用構成要素に組み込むために合格とすることができる。そのサンプルが、後に加熱要素に形成される事前に切断された素材である場合、そのサンプルを、加熱要素の最終形態にするさらなる処理のために合格するとことができる。サンプルが材料の大きなシートの一部分である場合、その部分をシートから分離してさらに加熱要素となるように処理するよう指定することができる。
【００６１】
レンジＶ（範囲Ｖ）は、実際に測定された光透過率からの絶対値として算出することができる。しきい値が絶対値としても設定されている場合（特定の材料タイプや既知の測定条件（固定された特定の装置）の場合に適用可能である）、二つを直接比較することができる。より一般的な適用性については、パーセンテージの差又は割合を考慮することができる。例えば、光学プロファイルからの最小値は最大値の特定のパーセンテージ内に収まること（例えば、最小値が最大値の９０％以上であること等）が必要とされるとすることができる。逆に、レンジは最大値又は最小値の特定のパーセンテージ又は割合に対応すること（例えば、レンジが最大値の１０％以下、又は範囲は最小値の１０％を超えないこと等）が必要とされるとすることができる。あるいは、最大値及び最小値は、プロファイルの平均光透過率の特定のパーセンテージ内に収まること（例えば、平均値の５％以下に収まること、又は最小値が平均値の少なくとも９５％であり、最大値が平均値の１０５％以下であること等）が必要とされるとすることができる。
【００６２】
なお、図４のＦＩＧ．４Ｃ等の２次元プロファイルを作成する場合、測定値を、値の連続した複数のグループに分割するのが一般的であり、この場合、各グループは、データの全広がり内にある値の小さな広がりをいい、そのグループについての最大値と最小値との間で画定される。陰影又は色が各グループに割り当てられ、それはマップの生成に使用される。データがこの形式である場合、最大値のグループと最小値のグループとがあり、データセット全体についての単一の最大値と単一の最小値が使用できない場合がある。その場合、プロファイルのレンジを決定するときに使用することができるように、各グループの代表値を選択してもよい。例えば、あるグループについて定められた最小値と他のグループについて定められた最大値、又は各グループについての最小値若しくは最大値、又は各グループについての中間値をと使用することができる。この目的では、最小値のグループを表すこれらの例のような値と最大値のグループを表す値は、光透過率プロファイルのレンジ又は変動幅を評価及び定義する目的に関して、実際の最小値及び実際の最大値と等価であるとみなされる。
【００６３】
図４のＦＩＧ．４Ｃにおける等高線図タイプのプロファイルは、サンプル表面全体がマッピングされるように、サンプル全体を効果的にカバーする互いに近接して離間された多くの部位からの測定光透過率データを表す。あるいは、サンプル表面全体にわたるより広い間隔での測定値を使用して、プロファイルを定めることができ、この場合、測定値は規則的な配列に配置することも、ランダムに間隔を空けて配置することもできる。そのような測定値は、適切に構成された装置を使用して個別に取得してもよいし、図４のＦＩＧ．４Ａの写真のようなサンプルの完全な画像からのような、より大きなセットから得てもよい。
【００６４】
また、サンプルの長さと幅の両方に広がるのではなく、一連の光透過率の値（又は強度測定値）が１本の線に沿って離間されている１次元（１Ｄ）の光透過率プロファイルを定義し又は取得することができる。その線は直線であっても直線でなくてもよい。データがこのタイプの場合、プロファイルは等高線図ではなく線グラフとして表すことができる。
【００６５】
図６は、１次元の線形タイプの光透過率プロファイルの例を示している。サンプルの表面に沿って１０個の等間隔の位置について、透過光の強度が測定された。最大強度レベルＨと最小強度レベルＬが検出された。これらのレベルの差がレンジ（範囲）又は分散Ｖであり、これはサンプルを特徴付けることができ、また、上述したようにサンプルの適合性を評価するためにしきい値と比較することができる。
【００６６】
図４及び図６の例示的なプロファイルは、空間分布の観点からは光学的なデータを示している。実際には、最大値と最小値に注目しており、これらは空間的な配置を参照せずに一連の測定値から容易に抽出できるため、現在の目的ではこれを行う必要はない。しかしながら、空間的な情報はいくつかの目的においては意味がある場合もある。
【００６７】
上述したように、本書における例による分析に適した光透過率データは、画像又は同様のデータの配列から個別の値を抽出するのではなく、個々の測定値のセットとして取得することができる。この場合、図２の例と比較して装置を変更するとよい。
【００６８】
図７は、第２の例示的な装置の概略側面図を示す。前述したように、サンプル１０ａは光源と光検出器との間で保持される。しかしながら、この例では、光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）又はレーザ２２ａ等の点光源であることが有効であり、光検出器は、（空間分解能を持たない）ファトダイオード２４ａのような点検出器であることが有効である。ＬＥＤ２２ａは、サンプル１０ａの表面上の選択された位置２３に（好ましくは垂直に）入射するように配置された、第１の強度Ｉ１の光線を照射する。吸収、回折及び反射により、入射光Ｉ１の一部分Ｉ２のみがサンプル１０ａを透過し、光検出器２４ａによって検出されて、第１の光透過率／強度の測定値が与えられる。サンプル１０ａは、移動ステージ等の測定位置に移動可能に取り付けられているため、矢印２５で示すように、光の伝搬方向に直交する面内で移動可能となっている。したがって、第１の測定が行われた後、入射光Ｉ１がサンプル１０ａの異なる部分に当たって透過光Ｉ２が第２の測定値として検出されるよう、サンプル１０ａを新しい位置に移動させることができる。このようにして、複数の測定値からなるセットを取得して、集約して光透過率プロファイルを形成することができる。
【００６９】
同じ効果を得るために、別の構成が採用されてもよい。例えば、サンプル１０ａは静止状態に保たれ、光源２２ａと光検出器２４ａが測定位置間で移動されてもよい。光源と光検出器が共通のステージに保持されている場合、共通のビーム軸に沿った整列性を維持しながら、それらを一緒に移動さることが好適である。代わりに、それらを個別に取り付けてもよい。また、大面積の検出器とともに点光源を使用してもよく、その場合、光源又はサンプルの移動により必要な測定部位のセットにアクセスすることになる。あるいは、点検出器又はサンプルの移動とともに、大面積の光源を点検出器とともに使用することとしてもよい。
【００７０】
図８は、一例によるサンプル分析の例示的方法におけるステップの流れ図を示している。第１のステップＳ１では、光透過率の許容可能な変動幅を定める。これは、例えば特定の材料から形成された加熱要素の特定の設計用であり、どのような抵抗値の偏差や変動幅（ばらつき）が許容できるかを決定し、そしてその変動幅と対応する最適な光学的な許容範囲を確定することによって、図５に示すような抵抗値／透過率の関係を参照して定められ得る。抵抗の絶対値は重要ではない場合があり、むしろ、この方法は、サンプル内の抵抗値の均一性又は一様性の評価に関係しているため、単一のサンプル内にあまり変化がないことを検出する。許容可能な変動幅は、最大又は最小の光透過率のパーセンテージ又は割合としてもよい。
【００７１】
第２のステップＳ２において、評価を必要とするサンプル上の複数の部位で複数の光透過率を測定する。図２又は図７のような装置が使用可能である。複数の測定値は、そのサンプルについての光透過率プロファイルを表すデータセットを形成し、図４のＦＩＧ．４Ｃ若しくはＦＩＧ．４Ｄ又は図６の例のように空間分析のためにプロットすることができる。
【００７２】
ステップＳ３に進み、データセット内の最大及び最小の光透過値を特定する。次のステップＳ４では、最大値と最小値の差であるデータセットの範囲（レンジ）を算出する。これは、許容可能な変動幅に使用される定義に応じて、差の絶対値の形式、又は最大値若しくは最小値のパーセンテージ、割合若しくは比の形式にすることができる。
【００７３】
ステップＳ５において、ステップＳ４から算出された範囲を、ステップＳ１で画定した許容可能な変動幅と比較する。範囲が許容可能な変動幅よりも小さい場合、本方法はステップＳ６に移動し、そこでサンプルを、電子蒸気供給システム等のための加熱要素として、又は加熱要素を製造するために使用する。範囲が許容可能な変動幅よりも大きい場合、ステップＳ７で、サンプルをそのような使用については不合格とする（拒否する）。
【００７４】
一例として、許容可能な変動幅は、最大測定光透過率の８％であるように定められるか又は予め決定される。最大測定値と最小測定値から算出された範囲が最大値の８％以下の場合、サンプルは使用に適したものとして合格とすることができる。
【００７５】
代替案では、許容可能な変動幅は、最大値と最小値との間の範囲の代わりとして、平均値との差（又は平均値のパーセンテージ、割合又は比）を考慮してステップＳ１で定めてもよい。その場合、本方法のステップＳ４は、光透過率の平均値をステップＳ２で測定した値から算出し、この平均値から最大値及び／又は最小値の差（又は偏差又は分散）を算出するというステップとなる。ステップＳ５では、比較は、この差と許容可能な変動幅との比較となる。
【００７６】
一例として、許容可能な変動幅は、測定された平均光透過率の３％であるように定められるか又は予め決定されてもよい。最大測定値と平均値の差が平均値の３％以下である場合、及び／又は最小測定値と平均値の差が平均値の３％以下である場合、サンプルを使用に適したものとして合格とすることができる。
【００７７】
さらなる代替案では、許容可能な変動幅を、最小値が最大値の少なくとも特定のパーセンテージ、割合又は比（又はその逆）であることを必要とするよう、ステップＳ１において定めることができる。その場合、ステップ４は、最小値と最大値を比較して最小値に含まれる最大値のパーセンテージ、割合又は比を決定するという計算ステップとなり、ステップ５では、比較は、この算出されたパーセンテージ、割合又は比を許容可能な変動幅と比較ことになる。算出されたパーセンテージ、割合又は比が、定められた許容可能な変動幅以上である場合、比較は合格となる。
【００７８】
一例として、許容可能な変動幅は、最大測定光透過率の９５％になるように定められるか又は予め決定されてもよい。測定された最小値が測定された最大値の９５％以上である場合、サンプルは使用に適したものとして合格とすることができる。
【００７９】
これらの様々な例では、最大値と最小値から算出又は導出された値（プロファイルの範囲、平均値からの最大値及び／又は最小値の偏差、又は最小値で表される最大値の割合）は、差分値とみなすことができ、この値は、光透過率プロファイルの最大値と最小値から算出され、サンプルについて記録された光透過率の変動幅を示す。
【００８０】
以上、加熱要素に電流が流れるように加熱要素が電源に接続され、加熱要素材料の電気抵抗値によって電流が熱を発生させるという抵抗加熱による動作を意図した加熱要素という内容で、本書の提案を論じてきた。これは、電子タバコのバッテリー等の外部電源から供給される電流を導電性の加熱要素に流すことを用いた、オーム加熱又はジュール加熱と呼ぶことができる。発熱量は加熱要素の抵抗値に依存するため、適切な抵抗特性を持つ加熱要素の使用が重要となる。
【００８１】
別法として、誘導加熱を用いて、電子タバコ内の加熱要素で熱を発生させることができる。誘導加熱は、電磁誘導により、通常金属から作られた導電性物品の加熱を可能にする現象である。電子発振器が、電磁石を流れる高周波交流電流を発生させるために提供される。次いで、電磁石は急速交番磁場を生成し、この磁場は、加熱される物体、この場合は導電性多孔性シート材料で作られた加熱要素に侵入するように配置される。磁場は導電性材料に渦電流を生成し、この流れる電流は材料の抵抗により熱を発生させる。したがって、誘導加熱には、材料の電気抵抗から熱を発生させるための電流も必要であるが、電流は、電源から印加される電位差によって得られる電流ではなく、外部磁場によって生成される渦電流である。加熱要素の材料には、前述と同様に、適切な抵抗特性を有することが必要である。
【００８２】
したがって、本書での提案のいくつかの例は、電子タバコの誘導加熱装置で使用することを意図する加熱要素と加熱材料、及びその分析／特徴付けに適用することができる。所定の誘導加熱の設計については、特定の抵抗値又は抵抗範囲が必要とされ、かくして本書で述べたような光学分析を使用して加熱要素の適合性を評価することができる。また、構造や抵抗値の均一性を反映する場合、光透過特性により特徴付けられた加熱要素が誘導加熱構成体として重要である。
【００８３】
本書で説明した様々な実施形態は、特許請求される特徴の理解と教示を助けるためだけに提示されている。これらの実施形態は、実施形態の単なる代表的な例として供され、すべての実施形態を網羅するものでもなければ、他の実施形態を排除するものでもない。本書で説明した利点、実施形態、例、機能、特徴、構造、及び／又は他の側面は、特許請求の範囲によって規定されたように本発明の範囲を限定するものと考えるべきではなく、あるいは特許請求の範囲に対する均等物を制限するものと考えるべきではなく、特許請求される本発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態を利用し、変形を施すことができることを理解されたい。本発明の様々な実施形態は、本書で詳細に説明されたもの以外の、開示された要素、構成、特徴、部品、ステップ、手段などの適切な組合せを適切に含み、それらのみから構成され、あるいは実質的にそれらから構成されてもよい。さらに、本開示は、現在は特許請求されていないが将来特許請求される可能性のある他の発明を含むことができる。
【図１】
2020505725.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成30年8月7日(2018.8.7)
【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】
電子蒸気供給システムのための加熱要素を取得するための方法であって、
導電性多孔性材料のシートを用意するステップと、
前記シート上の少なくとも二つの部位を透過した光の量を測定して、最大値と最小値とを含む光透過率の値のセットを得るステップと、
前記最大値と前記最小値とから算出された差分値を光透過率における所定の許容可能な変動幅と比較するステップと、
前記差分値が前記許容可能な変動幅内に収まっている場合に加熱要素として使用するために前記シートを選定するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記差分値が前記最大値と前記最小値との間の差であり、前記所定の許容可能な変動幅が、前記差分値が超えてはならない、光透過率測定値における最大の許容可能な範囲である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記差分値がパーセンテージ、割合又は比として表され、前記最大の許容可能な範囲が、前記シートについて測定された光透過率の最大値又は最小値のパーセンテージ、割合又は比として定められる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記最大の許容可能な範囲が前記最大値の１０％以下である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記差分値が、前記最大値又は前記最小値と、前記光透過率の値のセットの平均値との間の差の少なくとも一つであり、前記所定の許容可能な変動幅が、前記差分値が越えてはならない、前記平均値からの前記最大値及び／又は前記最小値の最大の許容可能な偏差である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記差分値がパーセンテージ、割合又は比として表され、前記最大の許容可能な偏差が、前記シートについて測定された光透過率の値のセットの平均値のパーセンテージ、割合又は比として定められる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記最大の許容可能な偏差が前記平均値の５％以下である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記差分値が、前記最小値によって表される前記最大値のパーセンテージ、割合又は比であり、前記所定の許容可能な変動幅が、このパーセンテージの最小の許容可能な値である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記最小の許容可能な値が前記最小値の少なくとも９０％である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記導電性多孔性材料が金属繊維のメッシュを含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記金属繊維のメッシュが、焼結されたステンレス鋼繊維のメッシュを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記導電性多孔性材料についての光透過率と電気抵抗値との間の既知の関係を用いて、光透過率における許容可能な変動幅を決定するステップをさらに含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
光透過率の最小値が光透過率の最大値の少なくとも９０％であるという光透過率プロファイルを有する導電性多孔性材料のシートを含み、前記導電性多孔性材料が繊維メッシュを含む、電子蒸気供給システムのための加熱要素、又は電子蒸気供給システムのための加熱要素を作るための素材。
【請求項１４】
光透過率の最小値と最大値の差が前記最大値の１０％以下であるという光透過率プロファイルを有する導電性多孔性材料のシートを含み、前記導電性多孔性材料が繊維メッシュを含む、電子蒸気供給システムのための加熱要素、又は電子蒸気供給システムのための加熱要素を作るための素材。
【請求項１５】
光透過率の最小値と最大値とのいずれか一方又は両方が光透過率の平均値とは５％以下で相違しているという光透過率プロファイルを有する導電性多孔性材料のシートを含み、前記導電性多孔性材料が繊維メッシュを含む、電子蒸気供給システムのための加熱要素、又は電子蒸気供給システムのための加熱要素を作るための素材。
【請求項１６】
前記導電性多孔性材料が金属繊維のメッシュを含む、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の加熱要素又は素材。
【請求項１７】
前記金属繊維のメッシュが、焼結されたステンレス鋼繊維のメッシュを含む、請求項１６に記載の加熱要素又は素材。
【国際調査報告】
2020505725.tif 000014
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