JP2024522714A - 喫煙物品及びエアロゾル発生システム - Google Patents

Abstract

一実施形態に係る喫煙物品は、複数の媒質顆粒によって充填される媒質収容部と、前記媒質収容部の一側に位置してエアロゾルを生成する保湿剤収容部と、前記媒質収容部の他側に位置するフィルタ部を含み、前記複数の媒質顆粒は０．２５ｍｍ以上の直径を有する。

Description

以下、実施形態は、喫煙物品及びエアロゾル発生システムに関する。

近ごろ、一般的な巻タバコの短所を克服する代替方法に関する需要が増加している。例えば、巻タバコを燃焼させてエアロゾルを生成する方法でない、巻タバコ内のエアロゾル発生が加熱されることによりエアロゾルが生成される方法に関する需要が増加している。例えば、公開特許公報第１０－２０１９－００９４１７６号は、非晶質炭酸マグネシウムを有する喫煙物品フィルタを開示する。

一実施形態に係る目的は、最適の大きさの媒質顆粒を有する喫煙物品及びエアロゾル発生システムを提供することにある。

一実施形態に係る目的は、消費者に均一なタバコの味を提供する喫煙物品及びエアロゾル発生システムを提供することにある。

一実施形態に係る目的は、ニコチン移行量が増進された喫煙物品及びエアロゾル発生システムを提供することにある。

一実施形態に係る目的は、媒質顆粒を含有する紙フィルタの製造作業性が容易な喫煙物品及びエアロゾル発生システムを提供することにある。

一実施形態に係る喫煙物品は、複数の媒質顆粒によって充填される媒質収容部と、前記媒質収容部の一側に位置してエアロゾルを生成する保湿剤収容部と、前記媒質収容部の他側に位置するフィルタ部とを含み、前記複数の媒質顆粒は０．２５ｍｍ以上の直径を有する。

前記複数の媒質顆粒はタバコ顆粒を含むことができる。

前記媒質顆粒の前記直径は０．６０ｍｍ以下であってもよい。

前記媒質顆粒の前記直径は０．４２５ｍｍ以上であってもよい。

前記媒質収容部は、前記複数の媒質顆粒が塗布された平面シートが複数回折り畳まれて構成されることができる。

前記平面シートの一面に保湿剤が塗布されることができる。

前記媒質収容部は、平面シートの一面に保湿剤が塗布され、前記保湿剤が塗布された前記平面シートの一面に前記複数の媒質顆粒を配置した後、前記平面シートの一面が互いに対向するように折り畳まれた後追加的に複数回折り畳まれ、複数回折り畳まれた前記平面シートがラッパーによって包まれて形成されることができる。

前記フィルタ部は、内部にキャビティが存在する第１フィルタ部と、内部が充填されている第２フィルタ部とを含むことができる。

前記複数の媒質顆粒は、液相バインダの噴射方向と流動化空気の流れ方向が互いに対向する形態の流動層の顆粒化工程を介して製造されることができる。

一実施形態に係るエアロゾル発生システムは、喫煙物品と、エアロゾル発生装置とを含み、前記喫煙物品は、複数のタバコ顆粒によって充填される顆粒収容部と、前記顆粒収容部の一側に位置してエアロゾルを生成する保湿剤収容部と、前記顆粒収容部の他側に位置するフィルタ部とを含み、前記エアロゾル発生装置は、前記喫煙物品を収容する細長型空洞と、少なくとも前記喫煙物品の前記顆粒収容部及び前記保湿剤収容部の一部を加熱するヒーターと、前記ヒーターと電気的に接続される制御部とを含み、前記複数のタバコ顆粒の直径は０．２５ｍｍ以上である。

前記タバコ顆粒の前記直径は０．４２５ｍｍ以上０．６０ｍｍ以下であってもよい。

前記複数のタバコ顆粒は、液相バインダの噴射方向と流動化空気の流れ方向が互いに対向する形態の流動層の顆粒化工程を介して製造されることができる。

一実施形態に係る喫煙物品及びエアロゾル発生システムは、最適の大きさの媒質顆粒を有することができる。

一実施形態に係る喫煙物品及びエアロゾル発生システムは、消費者に均一なタバコの味を提供することができる。

一実施形態に係る喫煙物品及びエアロゾル発生システムは、ニコチン移行量を増進させることができる。

一実施形態に係る喫煙物品及びエアロゾル発生システムは、媒質顆粒を含有する紙フィルタの製造作業性が容易である。

一実施形態に係る喫煙物品及びエアロゾル発生システムの効果は、以上で言及されたものなどに限定されず、言及されない異なる効果は、下記の記載によって当業者に明確に理解できるものである。

一実施形態に係る喫煙物品を示す図である。 顆粒の大きさによる概略的な顆粒の分散性を示す図である。 一実施形態に係る平面シート上に複数の媒質顆粒が塗布された状態を概略的に示す図である。 一実施形態に係るエアロゾル発生装置を概略的に示す図である。 一実施形態に係る喫煙物品とエアロゾル発生装置が結合された状態のエアロゾル発生システムを概略的に示す図である。 一実施形態に係る流動層の顆粒化工程のうちトップ・スプレー方式の流動層の顆粒化工程を概略的に示す図である。

以下、添付の図面を参照して実施形態について詳説する。しかし、本明細書で開示する特定の構造的又は機能的な説明は単に実施形態を説明するための目的として例示したものであり、実施形態は様々な異なる形態で実施され、本発明は本明細書で説明した実施形態に限定されるものではない。実施形態に対する全ての変更、均等物ないし代替物が権利範囲に含まれているものと理解されなければならない。

実施形態で用いられる用語は、単に、説明を目的として使用されたものであり、限定しようとする意図として解釈されることはない。単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味をもたない限り複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」等の用語は明細書上に記載した特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを示すものであって、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれを組み合わせたものなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものとして理解しなければならない。

異なるように定義さがれない限り、技術的であるか又は科学的な用語を含むここで用いる全ての用語は、本実施形態が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に用いられる予め定義された用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈すべきであって、本明細書で明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されることはない。

また、添付図面を参照して説明することにおいて、図面符号に関係なく、同じ構成要素は同じ参照符号を付与し、これに対する重複する説明は省略することにする。実施形態の説明において、関連する公知技術に対する具体的な説明が実施形態の要旨を不要に曖昧にするものと判断される場合、その詳細な説明を省略する。

また、実施形態の構成要素を説明することにおいて、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使用することができる。これらの用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語によって当該の構成要素の本質や順番、又は順序などが限定されない。いずれかの構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」又は「接続」されると記載されている場合、その構成要素は、その他の構成要素に直接連結されたり接続されるが、各構成要素間で別の構成要素が「連結」、「結合」又は「接続」され得ると理解できるのであろう。

いずれかの実施形態に含まれる構成要素と共通の機能を含む構成要素は、他の実施形態で同じ名称を用いて説明することにする。逆の記載がない以上、いずれかの実施形態に記載した説明は他の実施形態にも適用され、重複する範囲で具体的な説明は省略することにする。

本願で使用する用語「顆粒分散性」は、媒質顆粒又はタバコ顆粒が平面シートに等しく分散する程度を指す。

本願で使用する用語「顆粒フィルタの作業性」は、媒質収容部を製造する工程で媒質顆粒の一部がつぶれて微粉によって顆粒含有フィルタ部などの外観が汚染される恐れがあり、このような汚染のないきれいなフィルタ部を製造できる程度を指す。

図１は、一実施形態に係る喫煙物品を示す図である。

図１を参照すると、一実施形態に係る喫煙物品１００は、媒質収容部１１０、媒質収容部の一側に位置してエアロゾルを生成する保湿剤収容部１２０、媒質収容部の他側に位置するフィルタ部１３０を含み、喫煙物品１００のセグメント、即ち、媒質収容部１１０、保湿剤収容部１２０及びフィルタ部１３０は、それぞれセグメントラッパー（ｓｅｇｍｅｎｔ ｗｒａｐｐｅｒ）１４０によって包まれ、セグメントラッパー１４０によって包まれたセグメントは、総括ラッパー１５０によって包まれる１つの喫煙物品が構成される。

媒質収容部１１０は、複数の媒質顆粒１１４によって充填され、複数の媒質顆粒１１４の直径は０．２５ｍｍ以上であってもよい。複数の媒質顆粒１１４の大きさが小さ過ぎる場合、顆粒の大きさが大きい場合に比べて顆粒の非定型性が増加し、そのため、媒質収容部を製造する工程で微粉が発生して顆粒フィルタの作業性が低下し得るため、複数の媒質顆粒１１４の直径は０．２５ｍｍ以上であることが好ましい。一方、顆粒１１４の直径が小さいほど、即ち、顆粒１１４の大きさが小さいほど複数の媒質顆粒１１４が平面シート上に塗布される場合、顆粒が等しく広がって顆粒分散性が優れる。複数の媒質顆粒１１４は、好ましくは、タバコ顆粒であってもよく、複数のタバコ顆粒の大きさが小さいほど、媒質収容部１１０内に含まれたタバコ顆粒の全体の表面積が増加することで、ユーザが喫煙物品１００を一回吸い込むとき移行されるニコチン量を増加させることができる。一方、複数の媒質顆粒１１４又は複数のタバコ顆粒の直径が大きいほど、顆粒フィルタの作業性が優れる。従って、複数の媒質顆粒１１４又は複数のタバコ顆粒は小径を有するが、顆粒フィルタの作業性が優秀に保持され得るほどの直径を有することが好ましい。

即ち、顆粒型媒質を含む喫煙物品を製造時顆粒の大きさは、喫煙物品の媒質収容部に含まれている顆粒の分散性、喫煙物品のニコチン移行量、及び媒質収容部の製造作業性に影響を及ぼし、顆粒型の媒質を含む喫煙物品又はエアロゾル発生システムの製造時に媒質顆粒の適切な大きさを導き出す必要性が提起される。

一実施形態において、複数の媒質顆粒１１４の大きさは標準シーヴ規格（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｓｉｅｖｅ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ）を基盤に決定される。標準シーヴ規格とは、標準シーヴ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｓｉｅｖｅ）を用いて選別された粒子又は顆粒の大きさを意味するものとして、規格の種類は、ＫＳ、ＪＩＳ、ＡＳＴＭ、ＤＩＮ、Ｔｙｌｅｒなどがある。本試験で使用された規格は、アメリカのＡＳＴＭ標準シーヴ規格を基盤にする。ＵＳ－ＡＳＴＭ標準シーヴ規格が下記の表１に示されている。

表１を参考して、ＡＳＴＭ標準シーヴ規格を基盤とした試験結果が下記の表２に示されている。

表２を参照すると、顆粒の直径が０．６０ｍｍを超過する場合には顆粒の分散性は概して不良である一方、顆粒の直径が０．６０ｍｍ以下である場合には、顆粒が平面シート上に配置された後複数回折り畳まれることにより媒質収容部を構成した際に複数の媒質顆粒１１４が比較的に等しく分散することが分かる。また、顆粒の直径が０．６０ｍｍ以下である場合に顆粒の大きさが十分に小さく、媒質顆粒、好ましくは、タバコ顆粒に含まれているニコチンが移行される量が充分であることが分かる。

一方、顆粒の直径が０．４２５ｍｍ未満である場合、顆粒の大きさが小さ過ぎて顆粒の製造時又は媒質収容部の製造時に顆粒の一部の破裂による微粉が発生してフィルタなどの汚染が発生する恐れがある。顆粒の直径が０．４２５ｍｍ以上である場合、直径がそれより小さい時と比較して顆粒の破裂による微粉発生率が著しく減少する。即ち、喫煙物品に含まれる媒質顆粒の直径は０．４２５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である場合に顆粒分散性及び顆粒フィルタの作業性が全て良好である。

消費者が感じるタバコの味、即ち、喫味は、顆粒が等しく分散しているかを意味する顆粒分散性及び顆粒のフィルタが媒質顆粒の微粉によって汚染されずに製造されたかを意味する顆粒フィルタの作業性の全てに影響を受ける。表１を参照すると、喫味は顆粒の直径が、好ましくは０．２５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下、より好ましくは０．４２５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下であるとき最も良好であることが分かる。

図２は、顆粒の大きさによる概略的な顆粒の分散性を示す図である。

図２を参照すると、前述した試験の結果として複数の媒質顆粒１１４の大きさ範囲により媒質顆粒が媒質収容部１１０内に等しく分散されているかが分かる。顆粒の大きさが相対的に小さい０．４２５ｍｍ以上０．６０ｍｍ以下の直径範囲で複数の媒質顆粒１１４は、複数回折り畳まれた平面シート１１２の合間に等しく分布されていることが分かる。一方、顆粒の大きさが相対的に大きい０．６０ｍｍ以上０．８５ｍｍ以下の直径範囲で複数の媒質顆粒１１４は、複数回折り畳まれた平面シート１１２の間で等しく分布されず一側に偏って分布されている場合が多いことが分かる。

図３は、一実施形態に係る平面シートの上に複数の媒質顆粒が塗布された状態を概略的に示す図である。

図３を参照すると、喫煙物品１００の媒質収容部１１０は、複数の媒質顆粒１１４が塗布された平面シート１１２が複数回折り畳まれて構成されている。複数の媒質顆粒１１４は、複数回折り畳まれた平面シート１１２の合間に挟まれた状態で媒質収容部１１０内に固定されてもよい。平面シート１１２上に接着成分を有するバインダ物質が塗布されることによって、平面シート１１２に対する複数の媒質顆粒１１４の安着性が向上されるが、このようなバインダ物質は、喫煙時に加熱されたエアロゾルと共に吸引されて喫煙物品の喫味を低下させることがある。複数の媒質顆粒１１４を平面シート１１２に配置する前平面シート１１２の一面にバインダ物質でない保湿剤が塗布されることで、保湿剤が平面シート１１２と複数の媒質顆粒１１４との間の付着性を一時的に向上させることができる。保湿剤は、喫煙物品内でエアロゾルを発生させるための物質として、喫煙物品の喫味に否定的な影響を与えない。即ち、喫煙物品１００の媒質収容部１１０は、平面シート１１２の一面に保湿剤が塗布され、保湿剤の塗布された平面シート１１２の一面に複数の媒質顆粒１１４が配置された後、平面シート１１２の一面が互いに対向するように折り畳まれた後追加的に複数回折り畳まれ、複数回折り畳まれた平面シート１１２がラッパー１４０によって包まれて形成されてもよい。

また、フィルタ部１３０は、内部にキャビティが存在する第１フィルタ部１３２及び濾過物で内部が充填される第２フィルタ部１３４を含んでもよい。濾過物は、セルロース系の物質（例えば、アセテート、紙など）を含んでもよい。

図４及び図５は、前記の好ましい直径範囲を有する複数の媒質顆粒を含む喫煙物品が使用される態様に関する。

図４は、一実施形態に係るエアロゾル発生装置を概略的に示す図である。

図４を参照すると、エアロゾル発生装置２００は、喫煙物品１００を収容する細長型空洞２１０、ヒーター２２０及び制御部２３０を含む。制御部２３０は、ヒーター２２０と電気的に接続して喫煙物品１００を加熱するための温度を制御する。エアロゾル発生装置２００は、エアロゾルを発生させる工程において、電源を供給するバッテリ２４０をさらに含んでもよい。

図５は、一実施形態に係る喫煙物品とエアロゾル発生装置が結合された状態のエアロゾル発生システムを概略的に示す図である。

図５を参照すると、エアロゾル発生システム１０は、喫煙物品１００及びエアロゾル発生装置２００を含む。喫煙物品１００は、エアロゾル発生装置２００の細長型空洞２１０内にぴったりと結合され、喫煙物品１００がエアロゾル発生装置２００に結合されている状態でヒーター２２０は、少なくとも喫煙物品１００の媒質収容部１１０及び保湿剤収容部１２０の一部を加熱してもよい。喫煙物品１００の媒質収容部１１０は、複数の媒質顆粒１１４によって充填され、複数の媒質顆粒１１４の直径は０．２５ｍｍ以上であってもよい。複数の媒質顆粒１１４の大きさが小さ過ぎる場合、顆粒の非定型性が増加し、そのため、媒質収容部を製造する工程で微粉が発生して顆粒フィルタの作業性が低下し得るため、複数の媒質顆粒１１４の直径は０．２５ｍｍ以上であることが好ましい。

エアロゾル発生システム１０の喫煙物品１００に含まれる媒質収容部１１０内の複数の媒質顆粒１１４、好ましくは、タバコ顆粒の直径は０．６０ｍｍ以下であることが好ましい。タバコ顆粒の直径が０．６０ｍｍを超過する場合、タバコ顆粒の平面シート１１２に対する安着性が離隔して顆粒分散性が不良になるためである。

また、エアロゾル発生システム１０の喫煙物品１００に含まれる媒質収容部１１０内の複数の媒質顆粒１１４、好ましくはタバコ顆粒の直径は、好ましくは０．２５ｍｍ以上、より好ましくは０．４２５ｍｍ以上であってもよい。複数の媒質顆粒１１４の直径が小さ過ぎる場合、媒質顆粒１１４の硬度が減少して軽微な衝撃にも媒質顆粒１１４がつぶれて微粉が発生することで、媒質収容部１１０ないしフィルタ部１３０が微粉により汚染される。また、複数の媒質顆粒１１４が平面シート１１２の一面に塗布された後、平面シート１１２を畳んで媒質収容部１１０を形成する過程において、平面シート１１２で付着されず脱落した複数の媒質顆粒１１４は、その後の工程で再使用されることがある。従って、脱落した複数の媒質顆粒１１４が脱落されて再使用されるためには、顆粒１１４の最小限の硬度を担保しなければならないため、複数の媒質顆粒１１４の直径は、好ましくは０．２５ｍｍ以上、より好ましくは０．４２５ｍｍ以上であってもよい。

図６は、一実施形態に係る流動層の顆粒化工程のうちトップ・スプレー（ｔｏｐ－ｓｐｒａｙｉｎｇ）方式の流動層の顆粒化工程を概略的に示す図であり、前記の好ましい大きさ範囲を有する複数の媒質顆粒を製造する工程及び該当工程によって製造された顆粒の大きさに関する。

流動層の顆粒化工程（Ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ Ｂｅｄ Ｇｒａｎｕｌａｔｉｏｎ）は、粉体物質の密閉された容器５００の内で加熱された暑い空気と共に混合させると、容器内に粉体が流動されて混合、顆粒化、及び乾燥過程を経て顆粒が形成される工程である。流動層の顆粒化工程は、トップ・スプレー（ｔｏｐ－ｓｐｒａｙｉｎｇ）方式、バーターム・スプレー（ｂｏｔｔｏｍ－ｓｐｒａｙｉｎｇ）方式、粉体フィーディング（ｐｏｗｅｄｅｒ ｆｅｅｄｉｎｇ）方式、及びローター・スプレー（ｒｏｔｏｒ－ｓｐｒａｙｉｎｇ）方式の工程を含んでもよい。そのうち、トップ・スプレー方式の工程は、粉体５３０が互いに１つになる接着剤の役割を果たす液相バインダ５１０が噴射される方向と流動化空気５２０の流れ方向が互いに対向している形態の流動層の顆粒化工程であって、液相バインダ５１０が噴射される方向と流動化空気５２０の流れ方向が互いに同じ形態のバーターム・スプレー方式又は液相バインダ５１０が噴射される方向と流動化空気５２０の流れ方向が互いに垂直形態のローター・スプレー方式などの流動層の顆粒化工程に比べて、トップ・スプレー方式の工程は、微細粒子又は顆粒を容易かつ迅速に凝集させることができ、好ましい大きさ範囲を有する顆粒を生産するために容易である。

以上のように実施形態がたとえ限定された図面によって説明されたが、該当の技術分野で通常の知識を有する者であれば、上記に基づいて多様な技術的な修正及び変形を適用することができる。例えば、説明された技術が説明された方法とは異なる順に実行されたり、及び／又は説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法とは異なる形態に結合又は組み合わせられたり、他の構成要素又は均等物によって対置されたり置き換えられても適切な結果を達成することができる。

したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。

Claims (12)

1. 複数の媒質顆粒によって充填される媒質収容部と、
   前記媒質収容部の一側に位置してエアロゾルを生成する保湿剤収容部と、
   前記媒質収容部の他側に位置するフィルタ部と、
   を含み、
   前記複数の媒質顆粒の直径は０．２５ｍｍ以上である、喫煙物品。
2. 前記複数の媒質顆粒はタバコ顆粒を含む、請求項１に記載の喫煙物品。
3. 前記媒質顆粒の前記直径は０．６０ｍｍ以下である、請求項１に記載の喫煙物品。
4. 前記媒質顆粒の前記直径は０．４２５ｍｍ以上である、請求項３に記載の喫煙物品。
5. 前記媒質収容部は、前記複数の媒質顆粒が塗布された平面シートが複数回折り畳まれて構成される、請求項１に記載の喫煙物品。
6. 前記平面シートの一面に保湿剤が塗布される、請求項５に記載の喫煙物品。
7. 前記媒質収容部は、平面シートの一面に保湿剤が塗布され、前記保湿剤が塗布された前記平面シートの一面に前記複数の媒質顆粒を配置した後、前記平面シートの一面が互いに対向するように折り畳まれた後追加的に複数回折り畳まれ、複数回折り畳まれた前記平面シートがラッパーによって包まれて形成される、請求項１に記載の喫煙物品。
8. 前記フィルタ部は、
   内部にキャビティが存在する第１フィルタ部と、
   内部が充填されている第２フィルタ部と、
   を含む、請求項１～請求項７のいずれか一項に記載のの喫煙物品。
9. 前記複数の媒質顆粒は、液相バインダの噴射方向と流動化空気の流れ方向が互いに対向する形態の流動層の顆粒化工程を介して製造される、請求項１に記載の喫煙物品。
10. 喫煙物品と、
    エアロゾル発生装置と、
    を含み、
    前記喫煙物品は、
    複数のタバコ顆粒によって充填される顆粒収容部と、
    前記顆粒収容部の一側に位置してエアロゾルを生成する保湿剤収容部と、
    前記顆粒収容部の他側に位置するフィルタ部と、
    を含み、
    前記エアロゾル発生装置は、
    前記喫煙物品を収容する細長型空洞と、
    少なくとも前記喫煙物品の前記顆粒収容部及び前記保湿剤収容部の一部を加熱するヒーターと、
    前記ヒーターと電気的に接続される制御部と、
    を含み、
    前記複数のタバコ顆粒の直径は０．２５ｍｍ以上である、
    エアロゾル発生システム。
11. 前記タバコ顆粒の前記直径は０．４２５ｍｍ以上０．６０ｍｍ以下である、請求項１０に記載のエアロゾル発生システム。
12. 前記複数のタバコ顆粒は、液相バインダの噴射方向と流動化空気の流れ方向が互いに対向する形態の流動層の顆粒化工程を介して製造される、請求項１０に記載のエアロゾル発生システム。