JPH08511175A - 喫煙物品の誘導加熱システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電気式喫煙物品に用いる誘導加熱源（１００）が提供される。この誘導加熱源は交番電磁界を発生し、これがタバコ風味媒体との熱的近傍にあるサセプタを誘導加熱してエーロゾルを発生させる。複数個の誘導ヒータ（１０２）が採用され且つ／又はタバコ風味媒体が誘導ヒータ又はサセプタに関して移動される。タバコ風味媒体はサセプタと緊密な構造体を形成でき、筒状シガレット又はウエブの形態をとることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 喫煙物品の誘導加熱システム発明の背景 発明の技術分野 本発明は電気的に駆動される喫煙物品のための加熱システム、特に電気的に駆 動される喫煙物品のための誘導加熱システムに関する。関連技術の説明 先に知られた、より旧式の喫煙装置は燃焼の結果として風味と香りを使用者に 放出する。可燃性材料の塊体、主としてタバコ、は燃焼され、材料の隣接部分は 引き込まれる付与された熱の結果として熱分解され、より旧式のシガレットに於 ける典型的な燃焼温度はパフ動作（puffing）中800℃以上である。この加熱中、 可燃性材料が不十分に酸化され、各種の蒸留及び熱分解生成物を生じる。これら の生成物は喫煙装置の本体を通じて使用者の口の方へ引き込まれるときに、冷却 、凝縮して消費者に喫煙に関連した風味と香りを与えるエーロゾルまたは蒸気を 形成する。 従来のシガレットではこれに関連した各種の欠点が知覚されている。その中で 、パフとパフ間のくすぶり中に副流煙の発生があり、これは一部の非喫煙者にと って不愉快なものである。また、シガレットは一旦火をつけると、これを完全に 消費するか又は捨てなければならない。従来のシガレットを再着火することも可 能であるが、明敏な喫煙者にとっては主観的な理由（風味、味、匂い）で、この 予想は通常魅力がない。 このより旧式なシガレットに対する従来の代替案としては、可燃性材料自体が 喫煙者に吸引されるエーロゾルに風味剤（flavorants）を直接与えないようにし たものがある。これらの喫煙物品において、可燃性加熱素子、典型的には性質が 炭素質のもの、が燃焼し、空気が加熱素子にわたって、また風味のあるエーロゾ ルを放出する熱活性化される素子を通じて、引き込まれるときに加熱される。こ の型式の喫煙装置は副流煙を殆ど又は全然発生しないが、やはり燃焼生成物を発 生し、一旦火をつけると従来の感覚では将来使用のために匂いをかぐのに適しな い。 本発明者の米国特許第5,093,894号；第5,225,498号；第5,060,671号及び第5,0 95,921号には副流煙を非常に減少しながら喫煙者をして喫煙を選択的に休止した り再開したりするのを可能にする各種の加熱素子及び風味発生物品が開示されて いる。しかしこれら特許に開示されたシガレット物品はそれほど耐久的でなく、 長時間又は乱暴に取り扱うと、陥没、引き裂き、又は破損する恐れがある。ある 状況では、これらの従来型シガレット物品は電気式ライターへ挿入するときに崩 れる。一旦喫煙されると、一層弱くなり、ライターから除去されるときに引き裂 き又は破損する恐れがある。 1993年9月10日提出の国際特許出願第WO 94/06314号には新規な電気駆動式ライ ターと、ライターに協働する新規なシガレットとを含む電気式喫煙装置が記載さ れている。ライターの好適実施例はシガレットのタバコロッド部分を挿入により 収容する態様で配置された複数個の正弦波状金 属ヒータを含む。 WO 94/06314のシガレットの好適実施例は、好ましくは、タバコ装填管状キャ リア、管状キャリアの回りにオーバーラップ（overwrap）されたシガレットペー パ、キャリアのマウスピース端の貫流フィルタ栓及びキャリアの反対端（末端） のフィルタ栓の構成からなり、この構成は好ましくはシガレットの軸方向に空気 流を制限する。シガレットとライターはシガレットがライターへ挿入され個々の ヒータが各パフのために活性化されると、各ヒータがシガレットに対接している 場所でシガレットの回りのスポットで焦げが発生する。全てのヒータが一旦活性 化されると、これらの焦げたスポットは相互に密接しシガレットのキャリア部分 の中央部分を包囲する。ヒータで送出される最大温度及び全エネルギに依存して 、焦げスポットはシガレットペーパの単なる変色以上のものを表す。殆どの応用 例に於て、焦げは少なくとも小さい破損をシガレットペーパとその下のキャリア 材料とに生ぜしめ、この破損はシガレットを機械的に弱くする。シガレットをラ イターから引き出すために、焦げスポットはヒータを少なくとも部分的に越えて 滑らさなければならない。シガレットが湿潤したり、もてあそばれたり、捻れた りする悪い状況では、シガレットはライターから引き出したときに破損したり破 片を残したりする恐れがある。ライター器具に残された破片はライターの適正な 操作に干渉し且つ／又は次のシガレットの喫煙に異味を送出する。シガレットが 引き出し中に二つに折れると、喫煙者は欠陥シガレット製品に失望するのみなら ず、自 分がいま一つのシガレットを楽しむにはその前に詰まったライターから破片を掃 除せねばならない。 WO 94/06314のシガレットの好適実施例はシガレットのマウスピース端のフィ ルタ栓と末端の栓との間の中空管である。この構造はエーロゾルが衝突したり付 近の面に凝縮することが殆どなしにキャリアから発生できる十分な空間を与える ことにより喫煙者への放出を向上するものと信じられる。しかし、中空構造は取 扱により曲げ又は折り曲げ、圧壊、陥没及び／又は引き裂きを受け易い。またこ の構造はシガレットの製造及び包装中に、特に近代の高速シガレット製造及び包 装機械では損傷し易い。 タバコ風味媒体と関連構造との間の接触の必要性、及び比較的に脆弱な加熱素 子を減少又は除去するのが望ましく、また比較的に脆弱な加熱素子を減少又は除 去して多数のタバコ媒体製品が挿入され、使用中に調節され、そして除去される ときに加熱システムの崩壊又は終止を少なくすることが望ましい。喫煙物品の相 次ぐ着火のために均一な熱を提供することも重要である。またヒータ素子とタバ コ風味媒体との間の熱的接触又は厳密な熱的整合を必要とする加熱システムは正 確な製造公差を必要とするが、この製造公差は高い多量生産速度で達成及び／又 は維持することは困難であり経済的に容易でない。尚、加熱システムの加熱効率 を向上し、これにより喫煙物品の電力消費と電源の大きさを減少することは常に 望ましい。紙に包装され又は紙マトリックス中に埋設されたタバコ風味媒体の伝 導及び／又は対流加熱は、紙を通じる燃焼を必要とし、タバコ風味 媒体からの所望のエーロゾルに加えて紙から導出された蒸気を解放し、この蒸気 は感知電子装置の如き比較的に冷たい部品上で凝縮し、短絡その他の不都合な劣 化及び／又は機能不全を生じる。 1991年10月29日発行の共有の米国特許第5,060,171号の第10欄第１−７行には ヒータを付勢するコンデンサを充電するのに先立ち磁気又は電磁誘導に引き続い て適当な再確認及び調整により風味発生物品へエネルギを結合することが開示さ れている。 本発明は電気切り替え物品のための改良された加熱装置を提供しようとするも のである。 本発明によれば、サセプタ（susceptor）材料の熱的近傍のタバコ風味媒体を 喫煙するための電気式喫煙物品用のヒータが提供され、このヒータは、 タバコ風味媒体を加熱するサセプタ材料を誘導加熱するために交番磁界を発生 する誘導ヒータを含む。 本発明はまた交番磁界を生じる誘導加熱源を有する電気式喫煙物品と共に用い るタバコ送出システムを提供し、このタバコ送出システムは、 タバコ風味媒体の層、及び タバコ風味媒体の熱的近傍にあるサセプタを含み、これにより交番磁界が前記 サセプタを誘導加熱し、サセプタがタバコ風味媒体を加熱する。 本発明は更に交番磁界を生じる誘導加熱源と共に用いるシガレットを提供し、 このシガレットは タバコ風味媒体の管、及び タバコ風味媒体の熱的近傍にあるサセプタを含み、これにより交番磁界が前記 サセプタを誘導加熱し、サセプタがタバコ風味媒体を加熱する。 本発明は更に、タバコ風味媒体を加熱して風味を発生する方法を提供し、この 方法は下記のステップを含む、 タバコ風味媒体を設け、 タバコ風味媒体の熱的近傍にサセプタを配置し、 交番磁界をサセプタに付与し、サセプタが誘導加熱されてその熱的近傍のタバ コ風味媒体を加熱する。 本発明の実施例はタバコ風味媒体と加熱源との接触を減少又は除去してその間 隔の公差を増すことができる。 これらの実施例は更に、タバコ風味媒体と加熱源との間の熱的接触又は厳密な 熱的整合の必要性を減少又は除去し、またタバコ風味媒体と喫煙物品に対する精 密な製造公差を減少する。 本発明の実施例は所望の電力消費量を有し、喫煙物品の相次ぐ作動中にタバコ 風味媒体を比較的に均一に加熱できる。 本発明の実施例はタバコ風味媒体を加熱するのに紙その他の材料を通じて加熱 することを回避し、凝縮を減少する。 本発明の好適実施例では、誘導源が交番電磁（ＥＭ）界を発生し、この電磁界 が熱発生渦電流をサセプタに誘導する。この加熱されたサセプタはその熱的近傍 に位置するタバコ風味媒体を加熱する。 好ましくは、複数個の誘導源がタバコ風味媒体の筒体の 回りに円周状に位置する。サセプタはタバコ風味媒体の層内に位置するか、又は タバコ風味媒体と共に層状化されて積層体を提供するかのどちらかである。ある いは、単一の誘導源と筒体は相互に軸方向に並進される。あるいは、タバコ風味 媒体を含有する可動支持体、例えばウエブ、が相対的に静止した誘導源と整合さ れる。誘導源はタバコ風味媒体と混合され又はこれの上に層状化されたサセプタ 材料を誘導加熱するか、又はタバコ風味媒体の熱的近傍に位置する個別のサセプ タ素子を誘導加熱するかのどちらかである。 本発明の好適実施例を添付図面に関して例として述べる。図中； 図１は本発明を具体化した筒状形タバコ風味媒体又はシガレットと共に示され たＥ字形誘導加熱源の露出側面図である。 図２は本発明を具体化した筒状形タバコ媒体又はシガレットと共に示されたＣ 字形誘導加熱源の露出側面図である。 図３は筒状形タバコ風味媒体又はシガレットと共に示された本発明を具体化し た誘導加熱源の頂面図である。 図４は複数個の一般に円形の誘導加熱源を含む本発明を具体化した筒状誘導加 熱源の露出側面図である。 図５は図４のＡ−Ａ線に沿ってとった露出正面図である。 図６は正方形横断面を持つ単一の一般に円形の誘導加熱源の露出側面図である 。 図７は円形横断面を持つ単一の一般に円形の誘導加熱源の露出側面図である。 図８は本発明を具体化したサセプタ及びタバコ風味媒体積層体の露出側面図で ある。 図９は不連続なサセプタ媒体を有するタバコ風味媒体の露出側面図である。 図１０Ａはメッシュ状ワイヤサセプタを有するタバコ風味媒体の露出側面図で ある。 図１０Ｂは図１０Ａのタバコ風味媒体の露出頂面図である。 図１０Ｃはタバコ風味媒体及び不連続サセプタ積層体の露出側面図である。 図１１は本発明を具体化したウエブ担持タバコ風味媒体及び誘導加熱源を採用 した喫煙物品の模式図である。 図１２Ａはタバコ風味媒体と、所望であれば、サセプタ材料とを含むウエブの 露出側面図である。 図１２Ｂは更に支持体、任意にはサセプタ支持体を更に含む図１２Ａによるウ エブの露出側面図である。 図１２Ｃは更に支持ストリップを含む図１２Ｂよるウエブの露出側面図である 。 図１２Ｄは追加の支持ストリップを更に含む図１２Ｃによるウエブの露出側面 図である。 図１２Ｅは支持ストリップを更に含む図１２Ａによるウエブの露出側面図であ る。 図１２Ｆは追加の支持ストリップを更に含む図１２Ｅによるウエブの露出側面 図である。 図１２Ｇはタバコ風味媒体の個別部分と、所望であればサセプタ材料とを含む ウエブの斜面図である。 図１３は本発明を具体化したウエブ担持風味媒体、誘導加熱源及び比較的に永 久的なサセプタを採用した喫煙物品の模式図である。 図１４は本発明を具体化した装置を採用した喫煙物品のブロック図である。 図１５は本発明を具体化した回路の模式図である。好適実施例の詳細な説明 誘導加熱はファラデーの誘導法則とオームの法則とにより記述される周知の現 象である。より詳細には、ファラデーの誘導法則は導体中の磁気誘導βが変化し ていると、変化する電界Ｅが導体中に生じると述べている。この電界Ｅは導体中 に生じるから、渦電流として知られた電流がオームの法則に従って導体中を流れ る。渦電流は電流密度と導体の抵抗とに比例した熱を生じる。誘導加熱されうる 導体はサセプタとして知られている。本発明はＬＣ回路の如きＡＣ電源から交番 磁界βを発生する誘導加熱源を採用する。より詳細には，ＥＭフィールドが生じ る。生じたフィールドは磁界と呼ばれるが、その理由はこの成分はサセプタの誘 導加熱の元であると信じられるからである。次いで熱発生渦電流が、タバコ風味 媒体送出システムの一部であるか又はこれの熱的近傍にある個別の素子であるか のいずれかであるサセプタに発生する。タバコ媒体に対するサセプタの主熱伝達 機構は、効果の順に、伝導、放射、それから恐らくは対流である。伝導は主な熱 伝達機構である。 本発明に使用されるタバコ風味媒体はWO 94/06314及び他の出願に詳細に規定 されており、タバコ、再構成タバコ（reconstituted tabacco）、その組合せな どを含み、これらは加熱されて所望の風味を放出することができる。渦電流はか かるタバコ風味媒体に誘導できないが、その理由はタバコは誘電体であると考え られるからである。より詳細には、タバコは比抵抗が高く、透磁率が低い。故に 、タバコ風味媒体との熱的近傍にあるサセプタが採用される。即ち、サセプタは タバコ風味媒体に関して位置せしめられ、適正量の熱をタバコ風味媒体へ伝達し て所望の風味を放出させる。例えば、サセプタは、タバコ風味媒体へ熱を伝達す るのに十分にこれに接近した個別素子、タバコ風味媒体の熱的近傍にあるサセプ タ材料の層、あるいは後述の如くタバコ風味媒体に積層、点在又は包囲された不 連続なサセプタ材料にすることができる。 例えば、図１、図２に示す如く、誘導加熱源１０は、電流担持ワイヤ又は励起 コイル１２を一部の回りに巻かれてトロイドを形成したフェライト又は他の透磁 性材料からなる適正な形状の極片１１を含むことができる。電流担持ワイヤ１２ は交番電流回路ＬＣへ接続される。誘導源は第１図に示す如くＥ字形にでき、二 つの端脚の間に位置して端脚と同じ方向に延びた中央脚２０の回りにワイヤ１２ が螺旋巻され、あるいは第２図に示す如く方形化されたＣ字形にでき、ワイヤ１ ２は二つの垂直に延びた脚３２、３４間の中央区分３０に沿って螺旋巻されてい る。あるいは、極片は励起コイルにより取り囲まれたロッドを含む。回路は 後で詳述する如く電池又は他の電源へ接続された適当な回路ＬＣにできる。誘導 加熱源は故に交番磁界を形成する。図１のＥ字形極片の場合、磁界βの磁力線は 中央脚からそれぞれの端脚へ延び、複数個のフィールドラインからなる二つの弧 を形成する。故に、磁界は脚間で自己シールする。図２のＣ字形極片の場合、磁 力線は複数個のフィールドラインからなる弧として端脚間に延び、且つ自己シー ルされる。この発生した交番磁界は下に述べる如く、適正に位置したサセプタ内 に渦電流を誘導する。 図３に最もよく見られる如く、一実施例に於て、複数個の誘導源１０が採用さ れ、タバコ風味媒体からなる筒状シガレットＣの回りに円周状に、実質的に平面 関係に配置されている。６個の誘導源１０が図３に示されているが、この実施例 では誘導源の好適な数はシガレットを加熱することにより発生されるパフ（puff ）の所望の数に等しく、例えば、６、７、８、９又はそれ以上である。各誘導源 は喫煙者が物品を吸っていることを示す信号に応答して交番磁界を発生するよう に設計されている。それぞれの誘導源の発火（firing）は円周回りに連続した順 序で、又は例えば第１誘導源を発火し、引続き反対側に配置された誘導源、次い で第１誘導源の隣の誘導源を発火する、などという様に他の任意の所望のパター ンで行うことができ、加熱されるよう意図されていない、即ち、非”目標”部域 であるシガレット部分への所望されない熱伝達を最小にする。結果として、タバ コ風味媒体の管の縦方向延出部分は管の回りで均等に加熱される。他の実施例に 於て、円周状に配置された 誘導源１０はシガレットの縦方向軸線に関して食い違い状にできる。例えば、誘 導源１０はシガレットの回りに螺旋状にすることができる。結果として、食い違 い状のタバコ風味媒体の管の縦方向延出部分が加熱される。 誘導源の他の実施例は図４、図５に示される。筒状誘導源１００は、それぞれ 環状遮蔽１１４により互いに分離され磁気的に隔離された一般に円形の複数個の 個別誘導源１０２から成る。外方遮蔽１１０は、全ての誘導源１０２と、隣接す る誘導源１０２をそれぞれ分離する複数個の別個の遮蔽リング１１４とを包囲す る割型ステンレス鋼磁気カラーにすることができる。個別の誘導源１０２の数は 、好ましくは筒状誘導源１００により画成される中空筒状穴に挿入されたシガレ ットＣから発生する所望のパフの数に等しい。各誘導源１０２は、挿入されたシ ガレットの回りに励起コイルを形成し且つ適正な交番磁界発生回路に接続される 、巻線ワイヤ１０４を含む。各誘導源１０２は発生した磁界インワードβを挿入 されたシガレットに向かって内方に陥没させるフェライト材料の如き材料から成 るそれぞれの極片リング１０６を更に押し開ける。 薄手の内方筒状壁１２０は磁界陥没リング１０６及び隣接遮蔽リング１１４を 、挿入されたシガレットＣから分離する。壁１２０はシガレットＣを保持し且つ 空気がシガレットにポート（port）されるのを可能ならしめる。壁１２０は、ポ リエーテル（エーテル）ケトン又は英国のインペリアル・ケミカル・インダスト リから商業的に入手可能なPEEK（商標）ポリマーの如き、低い透磁率と、空気に 対応す る対応高磁気抵抗とを有する適当な材料にできる。筒状管１００、フェライト極 片リング１０６、励起コイル、遮蔽リング１１４及び挿入されたシガレットＣは 同軸である。 単一誘導源１０２は記述される如く活性化され、それにより交流が巻線ワイヤ １０４により形成された励起コイル内を流れて交番磁界を発生し、この交番磁界 は特定の極片リング１０６により内方へ及び壁１２０を通じて陥没せしめられ、 第一極片リング１０６の実質的に下に位置するか、あるいはこれにより包囲され た、挿入されたシガレットＣの部分へ陥没する。各励起コイルの両側に配置され たリング１１４は隣接する誘導源１０２を発生した磁界から遮蔽し、発火した誘 導源１０２の実質的に下にある目標部分以外のシガレット部分に不都合にも衝突 し加熱する磁力線を最小化し、且つ下方のシガレット部分へ陥没される磁界強度 を増加させる。図示の如く、壁１２０と挿入されたシガレットＣとの間には間隙 が存在してもよく、製造公差の厳格さが弱められる。磁力線は間隙を橋絡するこ とができ、タバコ風味媒体と熱的接触したサセプタ材料を誘導加熱する。かかる 構成により筒状シガレット上でその縦方向軸線の回りに一連の円形燃焼パターン を生じる。発火順序は任意の所望の順番にでき好ましくは喫煙者の口に関してシ ガレットの反対端（末端）、即ち喫煙者に関して最外部、に対応する誘導源が最 初に発火される。好ましくは、発火はシガレットの縦方向軸線に沿う線形順序で は生じない。結果として、タバコ風味媒体の管の周方向リングが加熱される。 かかる筒状管形状により繰り返し挿入されるシガレットを滑らかに収容する。 管はシガレットと比べて相対的に強く、従って誘導加熱源はシガレットを挿入さ れ、調節され、そして除去されるときに損傷されない。また、バリヤが管１２０ により形成され、潜在的に構成要素を損傷する恐れのある蒸気及び悪臭が電気式 喫煙物品の他の構成部分及び空気通路に漏れ出るのを防ぐ。 他の好適実施例が図６、図７に示される。誘導源２３５は中空中央区域を有す る円形ドーナツ形の外方殻体リング２２２を含む。筒状シガレットＣはこの中空 中央区域に挿入される。リング２２２は二つの半分体殻体２２０及び２２１から 成り、これらの殻体はリングの内周を通るリング形の環状間隙２２４以外は結合 され完全に閉じられる。好ましくは外方殻体リング２２２はフェライト材料から 成り、間隙２２４で磁界を陥没させる。外方殻体リング２２２は巻かれたワイヤ を包囲し、外方殻体２２２及び挿入されたシガレットと同心状の励起コイル２３ ０を形成する。励起コイル２３０は適正回路に接続され交番磁界を発生する。図 示の如く半円形にできるスペーサ層２４０は間隙２２４で巻線励起コイル２３０ と外方殻体２２２との間に配置される。スペーサ２４０は製作を容易ならしめ且 つ間隙２２４に関して励起コイルを位置決めし、一貫した磁界間隙寸法を保証し ；回転配向を維持することにより環状間隙の回りの一貫した磁界の強度を保証し ；且つ励起コイルを保護する。好ましくはスペーサ２４０は、ポリエーテル（エ ーテル）ケトン又は英国のインペリアル・ケミカル・イン ダストリから商業的に入手可能なPEEK（商標）ポリマーの如き、低透磁率を有す る材料である。 かかる構造は結果として、全磁路が外方殻体リング２２２と間隙２２４とから 成っている。フェライトの比透磁率が高いとき、磁界強度は厳密には間隙特性と 励起電流との関数である。この実施例は、間隙に確立された比較的強い磁界と対 照したものとして間隙２２４からシガレットの方へ発する比較的弱いフリンジン グ・フィールド・ファイン（fringing field fine）に依存する。 好ましくは内方環状間隙２２４は殻体リング２２２を通じて等距離にあり、即 ち間隙２２４を画成する殻体リング２２２の対向内面は並行である。もし面が殻 体の外周の方へテーパ状であれば、即ち間隙の間隔が加熱されるべき物体の方へ 減少するならば、相対的なフィールド・フリンジング量が増加する。しかしなが ら、フリンジング・フィールドの大きさは近似的に同じままであり、その理由は テーパは、磁路の磁気抵抗を増加させる有効間隙部域を減少させるからであり、 なおこの磁気抵抗はβ界磁強度を減少させる。 半分体殻体２２０、２２１により画成されたリング２２２の内部横断面は図６ では方形化され、図７では円形である。円形横断面が好ましいが、それは磁路を 短くし、結果としてより低い抵抗及びより高い透過性が得られるからである。方 形横断面は製造の面で好適である。 各記載の誘導源は単一ワイヤ又は多重ワイヤを含む励起コイルから成ることが できる。ワイヤは一回又は複数回で 巻かれる。サセプタを介してタバコ風味媒体を加熱するのに十分な磁界を発生す るのに要する巻数１回当りの電流のアンペア数は、サセプタの目標に送出される 適用比エネルギ量、最大所望温度、所望の温度上昇率、コイルの幾何学的形状及 び選ばれたサセプタ材料に依存している。 例えば、励起コイルが活性化されるとき、交番磁界は間隙２２４で発生し陥没 する。コンピューターモデルを行うと、界磁強度が間隙２２４を横切って集中す ること、及び、この集中のフリンジ・フィールド効果は挿入されたシガレットＣ と相互作用することが示される。逐次発火のために、リング形状誘導源２３５及 び挿入されたシガレットＣは互いに並進されシガレットの逐次部分をフィールド 集中間隙２２４と整合状態に位置させる。好ましくは、誘導源２３５は相対的に 静止したシガレットに沿って軸方向に適正な機械的又は電気機械的位置決め機構 により並進される。結果として、タバコ風味媒体の管の周囲リングは加熱される 。 図１ないし図７に図示された前述の例に於て、筒状シガレットが採用される。 好適なシガレット構造は関連特許出願第WO 94/06314号に記載される。シガレッ トは例えば約7.8ｍｍの直径を有する。誘導源はシガレットと接触してエネルギ を伝達する必要はないので、シガレットの外方湾曲は誘導源１０２、２３５の内 周に近似する必要がなく、それにより誘導源及びシガレットＣの製造公差の厳格 性を低くすることができ、またシガレットＣが挿入され、調節され、あるいは除 去される時にシガレットＣ及び／又はヒ ータへの衝突損傷を十分に減らす。当然、シガレットＣをうまく保持することが 所望され、厳格な公差により又は適当な保持機構（図示せず）により維持するこ とができる。 エーロゾル発生タバコ風味媒体は、以下で詳述されるように、充填筒状シガレ ット、中空筒状シガレット又は連続ウェブの如き多くの形態を取ることができる 。採用された形式にかかわらず、タバコ風味媒体は、特定の誘導源の各吸気活性 化された発火を伴うより旧式のシガレットの所望のパフに本来等しい風味及びエ ーロゾルを発生する。例えば、中空筒状シガレットは、従来のシガレットの、７ ないし８パフ、例えば８パフ、反復する。密度0.50ｇ／ｃｍ³を有するタバコ風 味媒体の10.5ｍｍ³マット帯域を0.5秒間で600℃の所要温度にまで加熱するのに 要するエネルギは約1.58ジュールである。当然、誘導加熱されたサセプタの熱容 量及び密度は考慮されなければならない。好ましくは、層状化されたサセプタ／ マット配置に於て、サセプタ部域はマット部域に対応し、あるいはそれに関して 実用上差し支えない限り大きいが、その理由はサセプタ表面からタバコ風味媒体 表面の最終目標までの熱伝達効率は二つの表面間の境界面の表面部域が増すにつ れて増加するからである。 上記特許出願第WO 94/06314号に記載のシガレットＣはタバコ風味媒体又はタ バコ風味媒体を含む材料及びオーバーラップ紙から成る中空筒体であり、この紙 は好ましくはタバコ基材紙から成るか又はタバコ風味被覆を含む。述べられる如 く、サセプタが必要とされるが、その理由はタバ コ風味媒体は誘導加熱することができないからである。分離した個別のサセプタ 素子SEは採用できるが、これは喫煙物品のより永久的な部分であり、即ち誘導源 、回路、ロジック、センサなどと共に、より永久的な部分であり、また誘導源に より誘導加熱され、これの熱的近傍のタバコ風味媒体を加熱する。更に、又は代 わりに、サセプタ材料は筒状シガレット又は他の形式のタバコ風味媒体の一部で ある。分離したサセプタ素子は挿入された筒状シガレットの回りに同軸状に配置 されるワッシャから成ることができ、ワッシャの一部分は間隙以外は閉じられた トロイドリングの放射方向延出間隙と交差する。かかる個別サセプタ素子の熱質 量（thermal mass）は、所望の温度上昇率を下げヒートシンクとして機能するほ ど高くするべきではない。 図８に関して、シガレット積層体の横断面が示されるが、これはタバコ風味材 料ＴＭの筒状層、ＴＭ層の上に位置する筒状サセプタ層３００、及び紙２０オー バーラップ３１０から成る。発生した磁界は紙オーバーラップ３１０を通過し、 この紙オーバーラップは渦電流により加熱されないがその理由は紙は高い透磁率 を有するからであり、それにより凝縮を減らすがその理由は紙は磁界により燃焼 されないからである。紙オーバーラップ３１０は紙が加熱されたサセプタにより 燃焼されないような寸法にされ作られる。発生した磁界は渦電流を下にあるサセ プタ層３００に誘導する。しかして、サセプタ層３００は加熱され、密着した又 は近接するタバコ材料層ＴＭを主として伝導により加熱して所望の風味を発生す る。 本発明により使用されるサセプタ材料は低い磁気抵抗及び相応じて高い比透磁 率を有し、一定強度の交番電磁界により発生した表面渦電流を最大限に利用する 。またサセプタは比較的低い電気抵抗を有してジュール熱放散を増加させるべき である。比熱と密度との積が低くなればなるほど、加熱効率が大きくなる。高い 比透磁率を持つ材料を採用することができ磁気ヒステリシスに関連して追加の加 熱機構を生じさせる。サセプタ層３００の厚みはその特定の、励起周波数依存浸 透厚さに関して比較的薄く、磁界の大部分がサセプタ内に熱生成渦電流を生じさ せる。これは割型間隙構成からのフリンジング・フィールドが存在するとき特に 有利である。サセプタの厚みが増加するとき、磁界は材料に十分深く浸透できず 、サセプタの増加した熱質量を加熱するのに必要なパワーの望ましくない増加を 必然的に伴うことになる。もしサセプタ層があまりにも薄い、例えば浸透厚さよ りも遥かに薄い場合、渦電流を介する磁界の熱エネルギへの変換が少なくなる。 もしサセプタ層があまりにも厚い、例えば３浸透厚さよりも大きい場合、高い変 換効率が生じるが、サセプタの熱負荷、即ち質量が熱的上昇率を減らす。殆どの 非透過性の金属は例えば、500KHzの励起周波数で約２ミルの厚みで約550ガウス の最大磁界に到達する。好ましくは、磁界は約400ガウスないし800ガウスである 。理論上の最小所要電力は3.5ワットであり、約１秒間で室温状態から500℃の所 望温度に到達する。恐らく適当なサセプタ材料は、導電性炭素例えば黒鉛、アル ミニウム、ステンレス鋼、銅、青銅、又はこれら組合せを 含むことができ、アルミニウム単独又はその組合せが好ましい。電気抵抗及び透 磁率の類似した範囲を有する材料は単独で又は組み合わせて採用できる。所望の サセプタの厚みは約0.25ミルないし0.5ミルである。 サセプタ３００の上に位置する紙オーバーラップ３１０は十分な厚み及び／又 は非通気性を有し、発生したエーロゾルの大部分を形成された筒体に対して内部 に保持し最大のエーロゾルを喫煙者へ送出することを保証し且つ更に構成要素を 損傷する凝縮を生じる恐れのあるエーロゾルがシガレット内部から漏れ出るのを 減らす。オーバーラップ３１０は加熱されたサセプタ３００により燃焼されるこ とを回避するために十分な厚み及び／又は燃焼速度特性を有すべきである。上に 述べたように、渦電流は誘導加熱源により紙オーバーラップ内に全く発生しない 。層３００及び３１０の順序は逆にすることができる、しかしながら、かかる構 成は紙層を通して熱をタバコ風味媒体に不必要に伝導させることになり、恐らく は蒸気を生じる。サセプタ層３００を紙オーバーラップ３１０及びタバコ支持体 に接合するために適正な接着剤が採用される。サセプタ層３００及びオーバーラ ップ３１０は箔積層体、例えばアルミニウム箔積層体から構成することができる 。 このサセプタ／タバコ風味媒体積層体の実施例に加えて、本発明の他の実施例 はタバコ風味媒体及びサセプタの組合せ層を形成する。これらの実施例は、誘導 加熱された目標サセプタから、サセプタの他の部分を通り、隣接の、非目標タバ コ風味媒体部分への伝導に起因するタバコ風味媒 体の隣接部分の意図されない加熱を最小化する。例えば、サセプタ材料ＳＭは、 図９に示す如く、励起されたときに周囲のタバコ風味媒体を伝導加熱するのに十 分な量でタバコ風味媒体ＴＭ内に分散される。サセプタ媒体ＳＭは連続繊維、破 断繊維、粒子、又はそれらの任意の組合せにできる。これらのサセプタ粒子は互 いに伝導関係にはなく、近隣の、非目標サセプタ及びタバコ風味媒体部分の所望 されない伝導加熱を減少させる。これらのサセプタ材料は誘導加熱されるべき目 標部域を示すような様式で挿入できる。特に好適な実施例は図１０Ａ−Ｃに示さ れる。サセプタは各種不連続部４１０を有する一体層４００を含む。例えば、一 体層４００は適当なサセプタ材料のスクリーン、メッシュ、又はパーフォレーシ ョン付き箔にでき、且つタバコ風味媒体ＴＭと噛み合い、好ましくは、図１０Ａ 及び図１０Ｂに示す如く、タバコ風味媒体ＴＭにより封入されるか又は完全に包 囲される。この構成は、サセプタとタバコ風味媒体との間の有効な境界部域を増 加させるが、その理由はサセプタ部域の大部分がタバコ風味媒体と熱的接触をし てそれに熱を伝導するからである。サセプタ４００の平面内の熱伝導は不連続部 ４１０により減少し、それによりタバコ風味媒体の非目標部分の加熱を減らす。 かかる実施例の機械的強さ、より明確には引張強さは介挿されたサセプタ粒子を 採用している実施例よりも優れており、その理由はタバコ風味媒体、特に比較的 脆い加熱されたタバコ風味媒体を支持するために一体枠が提供されるからである 。またこの構成は不連続部、パーフォレーション、又は開口に 起因するサセプタ／タバコ風味媒体積層体よりも更に可撓性がある。また、かか る構成は個別のサセプタ層よりも低い熱質量を有し、エネルギ需要を低くする。 更に、このサセプタの幾何学的形状は結果としてサセプタに対してより速い熱的 反応を生じさせ、それにより有利にエーロゾル風味の発生速度が増し、タバコ風 味媒体をより迅速に加熱する。不連続部４１０は発生したエーロゾルがサセプタ ４００を通り流れることができるようにし、所望の流れの向きにエーロゾル物質 移動を増加させる。 図１０Ｃに関して、タバコ風味媒体ＴＭの積層体、サセプタ材料ＳＭの層、及 び紙オーバーラップ３１０から成る実施例が示される。この実施例は、サセプタ 材料ＳＭの層が間隙により分離されたサセプタ材料の個別部分から成ることを除 いて図８の実施例に類似している。しかして間隙は図示の如く比較的均一にする か、あるいは紙オーバーラップ３１０又はタバコ風味媒体ＴＭのどちらかへテー パにできる。上述の個別サセプタ層３００は不連続部を有することもでき、且つ スクリーン、メッシュ、又はパーフォレーション付き箔の形態にできる。例えば 、紙箔積層体が採用でき、箔のストリップが提供される。もし不透過性サセプタ 層が採用されるなら、典型的には蒸気バリヤがサセプタ層とタバコ風味媒体ＴＭ との間に作られる。この蒸気バリヤはサセプタ層からタバコ風味媒体への熱伝達 を減少させる。不連続部が存在することにより、蒸気バリヤから成る成分がサセ プタを通過することが可能になる。 この不連続部サセプタを採用して喫煙のための任意所望 の幾何学的形状でタバコ風味媒体を加熱することができる。例えば、タバコ風味 媒体は、出願番号第WO 94/06314号に記載の如く充填又は中空筒体の形態か、あ るいは米国特許出願第08/105,346号で論じられる如きウェブの形態にできる。 上述の如く、タバコ風味媒体のそれぞれの区域を加熱してそれぞれのパフを発 生させるために、誘導源がタバコ風味媒体に関して、又はその逆の態様で位置合 わせされるか、あるいは両方が相互に関して動かされる。タバコ風味媒体が静止 誘導加熱源に関して位置合わせされる好適実施例は譲渡された特許出願第08/105 ,346号に見られる。 出願番号第08/105,346号は、タバコ風味媒体のウェブを電気抵抗熱源と熱的近 傍で整合させるためのシステムを記載している。ウェブの一部分は熱源の熱的近 傍で支持され、加熱されてタバコ風味物質を発生し、次いでこの整合点を過ぎて 進められる。もしウェブ供給部が設けられると、この進行の結果、後続のウェブ 部分は電気式加熱源と整合する。 図１１、図１３に一般的に示す如く、喫煙物品５００は適正なモーター及び歯 車装置により駆動される駆動キャプスタン５０２及び非駆動キャプスタン５０４ を有する。タバコ風味媒体のウェブＷの供給部は、非駆動キャプスタン５０４に 装着されたスプール上で回転され、且つ供給スプールからアイドルガイドローラ ５１０により案内され、アイドルガイドローラ５１２、５１４により、ＩＳで一 般的に示された誘導加熱源と整合し、動力キャプスタン５０２ に装着され且つこれにより駆動される巻取りスプールへ案内される。整合された ウェブは、以下で詳述するが、ＩＳ源により誘導加熱されたサセプタにより加熱 されて室５１６内にエーロゾルを発生しマウスピース５１８を介して喫煙者によ り吸引される。 誘導加熱源ＩＳは本発明による任意の誘導加熱源にできる。より詳細には、図 １及び図２のＣ字形又はＥ字形誘導加熱源１０、あるいは割型リング２２２を有 する図６及び図７の誘導加熱源を採用できる。図１１、図１３に於て、図２の好 適なＣ字形が図示されている。十分な強さの交番β磁界を生じることが可能な任 意の他の適当な幾何学形状を採用できる。 ウェブＷはタバコ風味媒体から成るか、あるいはこれを担持する。ウェブは図 ８ないし図１０Ｃに関して上で述べた一般形状を有することができる。より特定 の実施例を図１２Ａないし図１２Ｇに関して以下で述べる。ウェブＷはタバコ風 味媒体ＴＭ自体から作ることができ、これは例えば、図１２Ａに示す如く、再構 成タバコ製品の製造に於て周知の方法により細長いシート形態に形成される。も しウェブが図１１の実施例に於て使用されるならば、タバコ風味媒体は図８に関 して上述したようにサセプタ材料ＳＭと混合され、もし所望されるならば、図１ ３の実施例は分離サセプタ素子を採用する。かかる代替案は、喫煙物品に及びウ ェブの進行から予想される摩擦及び張力の量にもよるが、幾つかの用途に於いて 十分である。もし前記構成が、支持されないウェブが、特にウェブが弱くなって いるとき に加熱した後に、破損するかもしれないような構成であるならば、図１２Ｂに示 されるような代替案が使用できる。図１２Ｂに示されるように、ウェブＷはタバ コ風味媒体ＴＭ及び支持層５３１の積層体である。支持層５３１は織布又は不織 布炭素繊維マットにでき、このマットにとって適当な炭素繊維は、イリノイ州、 シカゴのAkzo America社の子会社である、テネシー州、ロックウッドのAkzo For tafil社から入手可能な、FORTAFIL（商標）３Ｃの如き、一インチ長さに細断し た炭素繊維にできる。層５３１は任意の他の適当な材料、例えば、適当に処理さ れた紙にでき、この紙は層ＴＭに強度を付加し且つ層ＴＭが独自の異味を発生す ることなく加熱される温度に耐えることができる。支持層５３１は、もし適当な 材料が選択されるならば、図９に関して上述したように、サセプタとして機能で きる。もしそうであるならば、タバコ風味媒体層ＴＭにはサセプタ支持層５３１ に発生した渦電流が層ＴＭを適切に加熱するのに十分であるかどうかに応じてサ セプタ材料ＳＭを設けたり設けなかったりすることができる。 支持層５３１により提供されるもの以外に追加の支持体が必要とされることが 判明するかも知れない。図１２Ｃに示されるように、ウェブＷは補強ストリップ ５４１を更に含む。ストリップ５４１は紙、金属箔、又は箔／紙積層体にできる 。図１２Ｄに示す如く、ストリップ１０５４１に類似した第二補強ストリップ５ ５１で更なる支持体を提供することができる。 他の代替実施例に於て、ストリップ５４１、あるいはス トリップ５４１、５５１の組合せが連続タバコ風味媒体ストリップを支持するの に十分であることが判明しており、かかる二つの代替実施例は図１２Ｅ、図１２ Ｆに示さている。 この発明による風味ウェブの他の実施例は図１２Ｇに示される。この実施例に 於て、タバコ風味媒体ＴＭの個別の部分５９１はキャリヤウェブ５９２上に付着 される。図１２Ｂないし図１２Ｆに示される代替構造体の何れかをこの実施例に 使用できる。この実施例は、部分５９１が交番磁界と誘導整合するように、第一 実施例よりも高度のウェブ移送精度を要求する。しかしながら、各種ウェブ材料 の相対熱伝導率に依存して、両実施例はパフとパフとの間にほぼ同じ距離だけ進 められなければならず、上述の如く、タバコ風味媒体の再加熱を防ぎ異味の発生 を回避する。 代替実施例は図１３に示され、ここに於て誘導加熱源ＩＳは供給及び巻取りリ ール５０２、５０４間で、ウェブＷの近傍に配置され又はウェブＷの移行に接触 するサセプタ材料ＳＭの一つ又は二つのサセプタ素子を誘導加熱する。任意の適 当なサセプタ材料ＳＭの個別素子は、これと緊密に熱的接触したウェブＷを加熱 する。図示の構成に於て、サセプタローラ５１５は室５１６内にあり、ウェブに 関して固定される。ローラ５１５は回転してウエブを前進させることができ、ま たウェブと共に僅かに並進してウェブの張力を減らすことができる。ウェブＷは 前述した図１２Ａないし図１２Ｇの実施例の何れかにすることができ、必要であ れば上述の如く追加のサセプタ材料を含むことができ 、タバコ風味媒体を適当に加熱する。 タバコ風味媒体の誘導加熱用サセプタを提供する好適な実施例を次に述べる。 この実施例は、筒状形、ウェブ状又は喫煙される任意の他の適当な幾何学的形状 のタバコ風味媒体に適用できる。 高い透磁率と低い電気抵抗率とを有するサセプタ材料が採用でき、これは交番 磁界に曝されるとき喫煙装置内にエーロゾルを送出するのに必要な温度までタバ コ支持体を加熱することが可能な任意の上述の材料の如きものである。 例えば、アルミニウムインキ又は銀インキが採用される。サセプタは食品級の 結合剤、例えばペクチン又はコニャック（Konjac）の如きハイドロコロイドを、 他の少量の構成要素及びサセプタ充填剤に加えて、混合することにより形成され る。結果として得られたインキは所望のタバコ風味媒体及び／又は紙支持体へ従 来の適用方法により所望の幾何学形状で付与される。このインキは二つの一般型 のサセプタを製造するのに使用できる。第一の場合に於て、インキは低温、例え ば室温ぐらいで乾燥することにより硬化される。これにより、結合剤マトリック ス中の伝導抵抗（透過可能）フィルター粒子から成るサセプタ素子が得られる。 硬化時間及び温度は結合剤に対する充填剤の容積比率を決定し、しかして浸透（ percolation）現象に従って素子の実測磁気抵抗に影響する。この型のサセプタ は、高温への暴露に耐えることができない支持体、例えばタバコ又は紙の如きセ ルロース材料上に付着でき且つ硬化させることができる。第二の場合は、インキ はアルミナの如き高温の支 持体上に付着でき、十分に長い時間且つ十分に高い温度まで高めて結合剤を酸化 し、サセプタ材料から構成される”フィルム”を残す。最終磁気抵抗はインキへ の充填剤の原装填、充填材料、充填剤の支持体表面への拡散又は流れの均質性、 及び付着フィルムの時間温度過程に依存する。これらのパラメータは、素子の抵 抗、見掛け抵抗率に影響する最終粒子構造に影響する。 生成されたインキは紙及び／又はタバコ風味媒体にスクリーン印刷、グラビア 印刷、インクジェット付与、蒸気蒸着、真空蒸着、プラズマ噴霧などにより付与 される。 しかして、サセプタインキは紙及び／又はタバコ風味媒体に印刷され、あるい は他の態様で付着される。好ましくはサセプタはタバコ風味媒体と接触する。も し紙に印刷されるならば、サセプタは好ましくは、紙のタバコ風味媒体に面する 側にある。紙は十分に厚くし及び／又は適当な燃焼速度特性を有するべきであり 、サセプタインキが加熱されるときの燃焼を最小化する。上述の紙オーバーラッ プを採用できる。 この実施例は幾つかの利点を与える。タバコ材料と適合する各種従来の食品級 の結合剤が使用される。インキの硬化は室温で生じ、それにより行程を簡単化し 且つタバコ風味媒体に付与されるサセプタの所望されない熱的後処理を回避する 。前記熱的後処理は揮発性風味構成要素の集中を変える。硬化は硬化温度を僅か に上昇させることにより加速することができる。結果として生じたサセプタパタ ーンは、可撓性があり、後で圧延、曲げあるいは他の態様で形 成されて特殊な幾何学形状を達成するタバコ風味媒体支持体と共に使用すること できる。 印刷されたサセプタは低質量であり、しかしてサセプタ質量に蓄積されたエネ ルギ量を減少させ、結果として支持体へのヒーター伝達能力が大きくなる。サセ プタインキは上記のスクリーン又はグラビア印刷の如き従来の印刷技術を使用し て付与できる。インキの印刷及び流動学的特性は結果としてヒーターフィルムを 一体化しタバコ風味媒体支持体にする。この一体化の結果、サセプタ材料と支持 体とが密接に接触し、しかして伝導により良好な熱的伝達が得られる。また、か かる一体化された印刷サセプタは殆ど剥離しない。 伝達される熱量は選択されたサセプタ材料の型、インキに対するサセプタ材料 の相対比、及び採用されたインキの特定の幾何学的パターンに依存する。このパ ターンはタバコ風味媒体充填剤及び紙上に配置すべきであり、付与されたサセプ タ材料は挿入及び活性時に発生した磁界と誘導的に整合される。 サセプタインキは上記実施例に記載の如く均一被覆又は層として付与できる。 あるいは、パターンは、個別の区域に対して印刷でき、各区域はパフを発生する ような寸法で作られたタバコ風味媒体の対応区域と一体化され且つこれと緊密に 接触する。印刷されたサセプタ区域は、隣接サセプタ区域の所望されない誘導加 熱を回避するために離間され、例えばサセプタ区域はタバコ風味媒体支持体上で 離間される。 採用されたサセプタタバコ風味媒体構成に拘らず、サセプタはタバコ風味媒体 と熱的接触しており、即ちこれらの素子は誘導加熱されたサセプタが十分な熱を タバコ風味媒体へ伝達してエーロゾルを発散させるように位置している。 本発明による誘導ヒータを採用した電気式喫煙物品の簡単化した模式図が図１ ４に示されている。表示された電源、例えば電池６００、制御回路６１０、セン サ６２０、及び任意のモータ／歯車装置６３０はここに参照により取り入れた記 載の関連出願に詳述されている。センサ６２０は喫煙者が特定の電気式物品を吸 うことに応答して信号を発生する。この”吸い”信号は制御回路６１０へ送られ 、制御回路は”着火”又は放出信号をＬＣ回路６４０へ送る。ＬＣ回路６４０は 電池６００により駆動される。ＬＣ回路６４０は交流電流を単一の誘導ヒータ６ ５０又は複数個のヒータの一つ又はそれ以上へ送り、サセプタを加熱する交番磁 界を発生する。モータ／歯車装置６３０は、出願番号第08/105,346号に記載され た如く、電池６００により駆動され制御回路６１０により活性化され、誘導ヒー タ又は固定サセプタを移動するウエブに整合させる。あるいは、前述の如く、モ ータ／歯車装置６３０を用いてシガレットと誘導ヒータとを相互に関して動かす 。 交番磁界へ変換するための励起コイル用の交流電流を発生する任意適当な回路 を採用することができる。 典型的制御回路が図１５に示され、これはＰＷＭ（パルス幅変調）制御論理集 積回路ドライバ・チップの如き制御 回路６１１から成り、これはＦＥＴ（電界効果トランジスタ）ドライバ変成器６ １５を駆動する。ＦＥＴ６１５、（４個示されている）はフルブリッジ形態で接 続されている。この優先的回路トポロジーは、ソース・インピーダンスを最小な らしめ且つスイッチング・ロスを減少しながらワーク励起コイル６１４へのパワ ー伝達を最大ならしめるために使用される。入力供給電圧は回路の応用に依存す るが３ないし２４ＶＤＣである。電源６００（図１４に示す）からワークコイル ６１４へのパワーの送出は変流器６１６の使用により動的（リアルタイム）に監 視される。変流器６１６からのスケール電流（scaled current）は第１の信号調 節ネットワーク６１８へ送られ、ＰＷＭコントローラ６１１へエラー信号を与え る電圧に変換される。電圧調整信号はまた第２の別個の信号調節ネットワーク６ ２２へ送られ、このネットワークはシガレット内のサセプタの反射インピーダン スに関連した、及び抵抗、透磁率、幾何学的形状等の如きサセプタの特定の物理 的性質に関連した、変化するＤＣ信号を与える。この信号はシグネチャ・プロセ ッサ６２４と記された回路サブシステムへ送られる。シガレットのサセプタのイ ンピーダンスはシガレットをライター・サブシステムへ挿入したときに監視され 、この監視は、サセプタを加熱すべく発生された磁界よりも低い強度を有する磁 界の”バースト”と略称される正常付与パワーの５％以下を適用することにより 行われる。即ち、初期磁界はサセプタを加熱できない。シガレットのサセプタは インピーダンスを付与された周波数に応じてワークコイル６１４ へ反射する。シグネチャ・プロセッサ６２４は反射された負荷インピーダンスを 幾つかの任意の周波数でＲＯＭテーブルの記憶値と比較する。シガレットのサセ プタの識別の精度、及び規定外のシガレット又は異物の検出は、使用試験周波数 の数及び各テストレスポンスに許容される公差の窓（tolerance window）に基づ く。シグネチャ・プロセッサ６２４は”ＧＯ／ＮＯ−ｇｏ”許容信号をライター のパワー送出制御及び論理サブシステム６１２へ与え、このサブシステムはＰＷ Ｍ制御論理ドライバチップ６１１の同期及びオンタイム操作を制御する。またシ グネチャ・プロセッサ６２４は検出されたサセプタの物理的性質の大きいずれに 起因するサセプタへの予期しないエネルギ送出を検出し、サブシステム６１２を 介してＰＷＭコントローラ・チップ６１１をオフすることによりライターの操作 を中断する。 明細書及び下記の請求の範囲に記載された本発明の精神、範囲から逸脱するこ となく多くの置換、改変、改良を行いうることは当業者に明かである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヒギンズ， チャールズ ティー. 米国， ヴアージニア 23229， リツチ モンド， グレンブルツク サークル 30 (72)発明者 リプリー， ロバート エル. 米国， ヴアージニア 23113， ミドロ シアン， マナキンタウン フエリー ロ ード 2427 (72)発明者 シャープ， ディビッド イー. 米国， ヴアージニア 23832， チエス ターフイールド， グリービー ポイント ロード 6500 (72)発明者 ワトキンズ， マイケル エル. 米国， ヴアージニア 23831， チエス ター， グローヴ アヴエニユー 3318 (72)発明者 レン， スーザン イー. 米国， ヴアージニア 23832， チエス ターフイールド， アイヴイー ミル ロ ード 12130

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．サセプタ材料の熱的近傍のタバコ風味媒体を喫煙するための電気式喫煙物 品用の加熱装置であって、 タバコ風味媒体を加熱するサセプタ材料を誘導加熱するために交番磁界を発生 する誘導ヒータを含む加熱装置。 ２．複数個の誘導ヒータを含み、各ヒータは交番磁界を発生し、ヒータはサセ プタ材料を介してタバコ風味媒体の分離部分を加熱するように位置した第１項記 載の加熱装置。 ３．タバコ風味媒体は筒状であり、誘導ヒータは筒状タバコ風味媒体の回りに 円周状に配置された第２項記載の加熱装置。 ４．前記複数個の円周状に配置された誘導ヒータは同じ平面にある第３項記載 の加熱装置。 ５．風味媒体の熱的近傍のサセプタ材料のサセプタ素子を更に含み、これによ り前記の、又は前記それぞれの、発生した交番磁界が前記サセプタ素子を誘導加 熱し、サセプタ素子がタバコ風味媒体を加熱する第１項ないし第４項のいずれか 一項記載の加熱装置。 ６．前記サセプタ素子はアルミニウム、導電性炭素、黒鉛、ステンレス鋼、銅 、青銅又はその組合せである第５項記載の加熱装置。 ７．前記又は各誘導ヒータはフェライト構造体及びこのフェライト構造体の回 りに巻かれた励起コイルを含む第１項ないし第６項のいずれか一項記載の加熱装 置。 ８．フェライト構造体は二つの端脚と、同じ方向に共通 区分から延びた中央脚とを有するＥ字形構造体を含み、前記励起コイルは中央脚 の回りに螺旋巻された第７項記載の加熱装置。 ９．フェライト構造体は同じ方向に共通区分から延びた二つの端脚を有するＣ 字形構造体を含み、前記コイルは共通区分の回りに螺旋巻された第７項記載の加 熱装置。 10．前記フェライト構造体は中空環状内部を画成するリングを含み、前記励起 コイルは環状内部を通じて巻かれ、前記リングはタバコ風味媒体を包囲する第７ 項記載の加熱装置。 11．前記リングの内周壁にリング間隙が形成され、これにより交番磁界が前記 間隙で陥没する第１０項記載の加熱装置。 12．前記励起コイルと前記リングとの間で中空内部に位置する透磁性のスペー サを更に含む第１０項又は第１１項記載の加熱装置。 13．タバコ風味媒体は筒状シガレットを含み、加熱システムは 筒状管を更に含み、前記管は離間した共軸状の内外両壁により画成され、内壁 は筒状シガレット挿入のための中空筒状容器を画成し、前記複数個の誘導ヒータ は離間した内外両壁間に位置する第２項記載の加熱装置。 14．前記複数個の誘導ヒータの各々は離間した内外両管壁間で且つ両管壁と共 軸状に位置するフェライトリングと、電気エネルギ源へ接続され各リングの回り に巻かれて各リングと共軸状の励起コイルを形成する励起ワイヤとを含 む第１３項記載の加熱装置。 15．複数個の磁気遮蔽リングを更に含み、各磁気遮蔽リングは二つの隣接フェ ライトリングと関連励起コイルとの間に挿入され、前記磁気遮蔽リングは前記フ ェライトリングと共軸状である第１４項記載の加熱装置。 16．サセプタを更に含み、これにより交番磁界が前記サセプタを誘導加熱し、 サセプタが筒状シガレットのタバコ風味媒体を加熱する第１３項、第１４項又は 第１５項記載の加熱装置。 17．内方管状壁は透磁性である第１４項ないし第１６項のいずれか一項記載の 加熱装置。 18．外方管状壁は磁気遮蔽である第１４項ないし第１７項のいずれか一項記載 の加熱装置。 19．前記サセプタ素子はアルミニウム、導電性炭素、黒鉛、ステンレス鋼、銅 、青銅又はその組合せである第１３項ないし第１８項のいずれか一項記載の加熱 装置システム。 20．前記誘導源を任意に活性化するコントローラを含む第１項記載の加熱装置 。 21．前記コントローラは前記誘導源を所望時に活性化し、所定時間後に前記誘 導源を非活性化する手段を含む第２０項記載の加熱装置。 22．前記コントローラは喫煙物品における吸いに応答する第２０項又は第２１ 項記載の加熱装置。 23．適正なサセプタ材料が存在するか否かを決定する手段を更に含み、前記決 定手段は適正なサセプタ材料が存在 さえすれば前記コントローラを活性化する第２０項、第２１項又は第２２項記載 の加熱装置。 24．前記コントローラは初期の交番磁界をサセプタ材料の意図される場所へ付 与し、この初期磁界はサセプタ材料を誘導加熱することができず、前記コントロ ーラが所望のサセプタ材料の存在を示す初期磁界の反射に基づいて交番磁界を付 与すべきか否かを決定する第２０項ないし第２３項のいずれか一項記載の加熱装 置。 25．前記コントローラはサセプタ材料の決定された特性のずれに応答して前記 誘導源を非活性化する第２０項ないし第２４項のいずれか一項記載の加熱装置。 26．交番磁界を発生する誘導加熱源と共に使用されるシガレットであって、こ のシガレットは タバコ風味媒体の管、及び タバコ風味媒体の熱的近傍のサセプタを含み、これにより交番磁界が前記サセ プタを誘導加熱し、サセプタがタバコ風味媒体を加熱することを特徴とするシガ レット。 27．前記管を包囲するオーバーラップを更に含む第２６項記載のシガレット。 28．前記オーバーラップは紙を含む第２７項記載のシガレット。 29．前記サセプタ素子は結合剤とこれに混ぜたサセプタ充填剤との混合物を含 み、この混合物は前記オーバーラップへ付与される第２７項記載のシガレット。 30．交番磁界を発生する誘導加熱源を有する電気式喫煙物品と共に使用するタ バコ送出システムであって、このタ バコ送出システムは タバコ風味媒体の層、及び タバコ風味媒体の層の熱的近傍のサセプタを含み、これにより交番磁界が前記 サセプタを誘導加熱し、サセプタがタバコ風味媒体を加熱することを特徴とする タバコ送出システム。 31．前記タバコ風味媒体の層はウエブを含む第３０項記載のタバコ送出システ ム。 32．前記タバコ風味媒体の層は供給スプールに巻かれて巻取りスプールへ延び たウエブである第３０項記載のタバコ送出システム。 33．前記サセプタは前記タバコ風味媒体の層に点在されたサセプタ充填剤を含 む第３０項、第３１項又は第３２項記載のタバコ送出システム。 34．前記サセプタ又は接点は前記タバコ風味媒体の層の熱的近傍又はこれに接 触したサセプタ材料の層を含む第３０項、３１項、３２項又は第３３項記載のタ バコ送出システム。 35．前記サセプタは結合剤とこれに混ぜたサセプタ充填剤との混合物を含み、 この混合物は前記タバコ風味媒体へ付与される第２６ないし第２８項のいずれか 一項記載のシガレット又は第３０項ないし第３４項のいずれか一項記載のタバコ 送出システム。 36．結合剤はハイドロコロイドである第２９項又は第３５項記載のシガレット 、又は第３５項記載のタバコ送出システム。 37．結合剤はペクチンである第２９項又は第３５項記載のシガレット、又は第 ３５項記載のタバコ送出システム。 38．結合剤はコニャックである第２９項又は第３５項記載のシガレット、又は 第３５項記載のタバコ送出システム。 39．前記サセプタは前記タバコ風味媒体の管を包囲するサセプタ材料の層を含 む第２６項、第２７項又は第２８項あるいは第３５項ないし第３８項のいずれか 一項記載のシガレット、又は第３０項ないし第３８項のいずれか一項記載のタバ コ送出システム。 40．前記サセプタは不連続部を有するサセプタ材料を含む第２６項、第２７項 又は第２８項あるいは第３５項ないし第３８項のいずれか一項記載のシガレット 、又は第３０項ないし第３８項のいずれか一項記載のタバコ送出システム。 41．サセプタ材料はパーフォレーションを有するフォイルである第４０項記載 のシガレット。 42．サセプタ材料はスクリーンである第４０項記載のシガレット。 43．タバコ風味媒体とサセプタ材料とを点在させた第４０項、第４１項又は第 ４２項記載のシガレット。 44．タバコ風味媒体が前記サセプタ材料を包囲する第４０項、第４１項又は第 ４２項記載のシガレット。 45．風味を発散させるべくタバコ風味媒体を加熱する方法であって、この方法 は タバコ風味媒体を設置し、 サセプタをタバコ風味媒体の熱的近傍に配置し、及び 交番磁界をサセプタに付与し、サセプタは誘導加熱されて、その熱的近傍のタ バコ風味媒体を加熱するステップを含むことを特徴とする方法。 46．前記設置ステップはタバコ風味媒体のウエブの供給部を供給スプールから 巻取りスプールへ前進させることを含み、交番磁界はサセプタへ付与されて供給 スプールと巻取りスプールとの間に延びたタバコ風味媒体を加熱する第４５項記 載の方法。 47．前記配置ステップは供給スプールから巻取りスプールへ延び且つタバコ風 味媒体のウエブに熱的接触したサセプタ材料の層を設置することを含む第４６項 記載の方法。 48．前記配置ステップはサセプタを供給スプールと巻取りスプールとの間に位 置させることを更に含み、サセプタは前進するウエブをタバコ風味媒体に熱的に 接触させる第４６項記載の方法。 49．前記設置ステップはタバコ風味媒体の筒状ロッドを設置することを含む第 ４５項記載の方法。 50．前記配置ステップはタバコ風味媒体の供給部内にサセプタ材料を点在させ ることを含む第４５項、第４６項又は第４９項記載の方法。 51．前記配置ステップはサセプタ材料の層をタバコ風味媒体のロッドに熱的に 接触させて配置することを含む第４５項、第４６項又は第４９項記載の方法。 52．交番磁界はタバコ風味媒体の筒状ロッドの回りに円周状に付与される第４ ９項記載の方法。 53．交番磁界はタバコ風味媒体の筒状ロッドの複数個の円周部域へ順次付与さ れる第４９項記載の方法。 54．交番磁界はロッド円周の回りでタバコ風味媒体の筒状ロッドの縦方向延出 部分へ順次付与される第４９項記載の方法。 55．初期交番磁界をサセプタの意図された場所へ付与するステップ、初期磁界 はサセプタを加熱することができない；反射初期磁界を表す信号を受信するステ ップ；及び受信信号が所望サセプタの存在を示すか否かに基づいて引き続く付与 ステップを継続すべきか否かを決めるステップを更に含む第４５項ないし第５４ 項のいずれか一項記載の方法。 56．前記又は各誘導ヒータは透磁性材料のロッド及びこのロッドを包囲する励 起コイルを含む第１項ないし第６項のいずれか一項記載の加熱装置。