JP2024083258A - エアロゾル吸引カートリッジ用のエアロゾル形成基材 - Google Patents

Abstract

【課題】 加熱安定性を確保することができるとともに、製造コストを低減でき、さらに使用者の使用感が良好なエアロゾル吸引カートリッジ用のエアロゾル形成基材を提供する。【解決手段】エアロゾル吸引カートリッジ１０に使用される細長い円柱形状のエアロゾル形成基材１であって、円筒形の包装部材１１と、その内部に収納された充填物１２と、さらにその内部に配置された、細長い形状の誘導加熱部材１３と、を備える。エアロゾル形成基材１は、誘導加熱部材１３が配置されている円柱形状の発熱部位１ａと、誘導加熱部材１３が配置されていない、円柱形状の非発熱部位１ｂから構成され、発熱部位１ａと非発熱部位１ｂは、それぞれの円柱の対向する底面の一部または全部が接触または接着している、ことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、誘導加熱式向けのエアロゾル吸引カートリッジに使用されるエアロゾル形成基材に関する。

近年、火炎を用いることなく、タバコの成分を含むタバコカートリッジを加熱して、気化したタバコ成分を吸引する方式のタバコ製品が広く知られている。また、嗜好の多様化から、タバコ成分を含まない植物の芳香や味わいを、タバコ同様に火炎を用いずに楽しむためのカートリッジ製品を使用したエアロゾル吸引カートリッジも知られ始めている。

このようなエアロゾル吸引カートリッジは、充填物が集積されたエアロゾル形成基材を加熱することで、エアロゾルを発生させる。エアロゾル形成基材の加熱方法として、（１）加熱装置内部に設置された加熱ブレードに、エアロゾル吸引カートリッジを挿入して、加熱ブレードを電気的に加熱することで充填物を加熱する方式（抵抗加熱式）（例えば特許文献１参照）の他に、（２）エアロゾル形成基材の内部に予め強磁性体を主成分とした部品である誘導加熱部材を設け、誘導加熱装置Ｄで発生させた交番磁界により、誘導加熱部材内部にヒステリシス損及びジュール熱を発生させて加熱（誘導加熱）することで、充填物を加熱する方式（誘導加熱式）が知られている（例えば特許文献２参照）。

図８は、従来のエアロゾル形成基材１０１を使用した誘導加熱式向けのエアロゾル吸引カートリッジ１００の概略の側面断面図である。エアロゾル吸引カートリッジ１００は、円筒形の包装部材１０３に、エアロゾル形成基材１０１と、支持部材１０５と、フィルタ１０６が直線的に配列され、外装部材１０７で巻かれて円柱状に形成されている。

エアロゾル吸引カートリッジ１００は、全体として細長い円柱形状をしており、加熱することでエアロゾルを発生する充填物１０４が充填された細長い円柱状の充填物１０４の集積体であるエアロゾル形成基材１０１と、エアロゾル形成基材１０１が動いたり、外装部材１０７が折れ曲がったりすることを防止するための支持部材１０５と、エアロゾル形成基材１０１からの気流を通すことのできるフィルタ１０６と、フィルタ１０６の反対側の端に配置されるシール部材１０８とが、長手方向に沿って配列されており、シート状の外装部材１０７で円柱状に巻かれることで一体的に形成されている。ここで、外装部材１０７は、紙等の柔軟な素材で形成されており、シール部材１０８や支持部材１０５は、紙、プラスチックまたはシリコーン等の素材から形成されている。

エアロゾル形成基材１０１は、中央に開口が形成されている円筒形状の包装部材１０３の内部に、円柱形状の充填物１０４が収納されており、さらに充填物１０４には、誘導加熱に供する誘導加熱部材１０２が挿入されている。ここで、誘導加熱部材１０２の長さは、包装部材１０３の長尺方向の長さ、すなわちエアロゾル形成基材１０１の長さと略同じであり、支持部材１０５やシール部材１０８と物理的に近接している構造となっている。

ここで誘導加熱式においては、図９の様に、誘導加熱装置Ｄの挿入口Ｄ１に、エアロゾル吸引カートリッジ１００のエアロゾル形成基材１０１を、シール部材１０８側から挿入して加熱するが、誘導加熱装置Ｄの温度センサーＤ２が、挿入口Ｄ１の直下に設置されており、誘導加熱部材１０２で発生した熱をシール部材１０８が適度に伝えることで、温度センサーＤ２の作動の適正化を図っている。すなわち、仮にシール部材１０８がなく、誘導加熱部材１０２が温度センサーＤ２に近接している場合には、誘導加熱部材１０２で発生した熱が過剰に温度センサーに伝わってしまい、十分にエアロゾルを発生する前に、温度センサーＤ２反応して、誘導加熱装置Ｄの作動を止めてしまう。一方で、必要以上に熱を遮蔽してしまうと、温度センサーＤ２が反応しないため、誘導加熱装置Ｄが過剰に加熱することになり、事故や故障を招く恐れがあった。

また、エアロゾル吸引カートリッジ１００の通気性を確保するために、シール部材１０８には１個以上の貫通孔が形成されているが、この穴が大きすぎると先述のように温度センサーが反応しやすくなり、小さすぎると温度センサーが反応しなくなったり通気性が悪くなったり、という問題があった。そのため、シール部材１０８による製造コストの増加も招いていた。

さらに、誘導加熱部材１０２で発生した熱がシール部材１０８や支持部材１０５を加熱して焼損する恐れがあり、エアロゾル吸引カートリッジ１００の品質を損なっていた。

また、シール部材１０８が占有する空間は、エアロゾルの発生源とならず、エアロゾル形成基材１０１の長さを制限してしまうものであるため、使用者の使用感を低下させる要因となっていた。

特表２０１５－５１９９１５号公報 特開２０２１－１７５３９９号公報

本発明は上記事情に鑑み、加熱安定性を確保することができるエアロゾル形成基材とその製造方法を提供することを目的とする。

また、従来よりも製造コストを低減できると同時に、使用者の使用感が良好なエアロゾル形成基材とその製造方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、エアロゾル吸引カートリッジに使用される細長い円柱形状のエアロゾル形成基材であって、円筒形の包装部材と、前記包装部材の円筒の内部に収納された充填物と、前記充填物の内部に配置された、細長い形状の誘導加熱部材と、を備え、前記エアロゾル形成基材は、前記誘導加熱部材が配置されている円柱形状の発熱部位と、前記誘導加熱部材が配置されていない、円柱形状の非発熱部位から構成され、前記発熱部位と前記非発熱部位は、それぞれの円柱の対向する底面の一部または全部が接触または接着している、ことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、エアロゾル吸引カートリッジに使用される円柱形状のエアロゾル形成基材であって、円筒形の包装部材と、前記包装部材の円筒の内部に収納された、エアロゾル発生源である充填物と、前記充填物の内部に配置された、誘導加熱部材と、を備え、前記誘導加熱部材は、細長い形状であり、その長手方向の長さが前記エアロゾル形成基材の高さ方向の長さより短く、少なくともその一端は、前記エアロゾル形成基材の前記充填物の内部に所定の距離埋没している、ことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のエアロゾル形成基材であって、前記所定の深さは、３～１０ｍｍである、ことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のエアロゾル形成基材、前記充填物は、短冊状に形成されたエアロゾル発生源の集積体である、ことを特徴とする。

この発明によれば、誘導加熱部材の一端は、非発熱部位で覆われていたり、充填物の内部に埋没していたりするので、従来のようにシール部材を使用しなくとも、誘導加熱装置の温度センサーに対する加熱を抑制でき、加熱安定性を確保することが可能となる。

また、シール部材を使用しないことで、エアロゾル吸引カートリッジの製造コスト低減にも効果がある。

さらに、従来シール部材が配置されている位置に、充填物と同種の素材が配置されるため、誘導加熱部材により加熱されるエアロゾル発生源が多くなるため、使用者の使用感を向上させることが可能となる。

本発明の実施の形態に係るエアロゾル形成基材の概略の側面断面図である。 本発明の実施の形態に係るエアロゾル形成基材を使用したエアロゾル吸引カートリッジの概略の側面断面図である。 本発明の他の実施の形態に係るエアロゾル形成基材の概略の側面断面図である。 本発明の他の実施の形態に係るエアロゾル形成基材を使用したエアロゾル吸引カートリッジの概略の側面断面図である。 本発明の他の実施の形態に係るエアロゾル形成基材を使用したエアロゾル吸引カートリッジの概略の側面断面図である。 本発明の実施の形態に係るエアロゾル形成基材を使用したエアロゾル吸引カートリッジの概略の側面断面図である。 本発明の実施の形態に係るエアロゾル形成基材を使用したエアロゾル吸引カートリッジの概略の側面断面図である。 従来のエアロゾル形成基材を使用したエアロゾル吸引カートリッジの概略の側面断面図である。 従来のエアロゾル形成基材を使用したエアロゾル吸引カートリッジの使用状態を示す概略の側面部分断面図である。 本発明の他の実施の形態に係るエアロゾル形成基材を使用したエアロゾル吸引カートリッジの概略の側面断面図である。 本発明の他の実施の形態に係るエアロゾル形成基材を使用したエアロゾル吸引カートリッジの概略の側面断面図である 本発明の他の実施の形態に係るエアロゾル形成基材を使用したエアロゾル吸引カートリッジの概略の側面断面図である。 本発明の他の実施の形態に係るエアロゾル形成基材を使用したエアロゾル吸引カートリッジの概略の側面断面図である。 本発明の他の実施の形態に係るエアロゾル形成基材を使用したエアロゾル吸引カートリッジの概略の側面断面図である。

本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、図面において、図面中の各部の構成の大きさ、間隔、数、その他詳細は、視認と理解の助けのために 、実際の物に比べて大幅に簡略化、誇張して表現している。

図２は、本発明の実施の形態に係るエアロゾル形成基材１を使用したエアロゾル吸引カートリッジ１０の概略の側面断面図である。エアロゾル吸引カートリッジ１０は、エアロゾル形成基材１と、支持部材１４と、フィルタ１５が直線的に配列され、外装部材１６で巻かれて細長い円柱形状に形成されている。

エアロゾル吸引カートリッジ１０は、全体として細長い円柱形状をしており、加熱することでエアロゾルを発生する充填物１２を有する細長い円柱形状のエアロゾル形成基材１と、エアロゾル形成基材１が動いたり、外装部材１６が折れ曲がったりすることを防止するための支持部材１４と、エアロゾル形成基材１からの気流を通すことのできるフィルタ１５とが、長手方向に沿って配列されており、シート状の外装部材１６で円柱形状に巻かれることで一体的に形成されている。ここで、外装部材１６は、紙等の柔軟な素材で形成されている。本明細書において、「細長い」とは、立体形状において、一方向が他の方向より長いことを意味する。本実施の形態では、「細長い円柱形状（円筒形状）」とは、円柱（円筒）の底面である円の直径より、円柱（円筒）の高さ（すなわち底面に垂直な成分）の方が長いことを意味する。以降の実施の形態においても同様である。

本実施の形態におけるエアロゾル吸引カートリッジ１０は、直径が４．０ｍｍ～７．５ｍｍ、より好ましくは５．０ｍｍ～７．０ｍｍ、長さが４０ｍｍ～８０ｍｍに形成される。エアロゾル吸引カートリッジ１０の直径を６．５～７．５ｍｍの範囲に設定すれば、誘導加熱装置Ｄに設けられたエアロゾル吸引カートリッジ１０を差し込む挿入口Ｄ１と適度な力で嵌合するため、エアロゾル吸引カートリッジ１を誘導加熱装置Ｄに好適に保持させることを可能にしつつ、エアロゾル吸引カートリッジ１０の着脱を容易にすることができる。エアロゾル吸引カートリッジ１０の長さを４０ｍｍ以上に設定すれば、誘導加熱装置Ｄに設けられたエアロゾル吸引カートリッジ１０を受け入れる挿入口Ｄ１の長さよりも長くなるので、エアロゾル吸引カートリッジ１０を誘導加熱装置Ｄに差し込んでも、吸口を誘導加熱装置Ｄから露出させることができ、使用者がエアロゾルを吸引するのに必要な長さを確保可能となる。

エアロゾル形成基材１は、図１に示すように、中央に開口が形成されている円筒形状の包装部材１１の内部に、円柱形状の充填物１２が収納されており、さらに充填物１２の内部には、誘導加熱部材１３が配置されている。長さは１５～３０ｍｍに設定されている。

エアロゾル形成基材１の直径は、フィルタ１５の直径と略等しく、また、中心軸に沿って概ね一定の値となっている。この直径の大きさは、例えば４．０ｍｍ～７．５ｍｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは５．０ｍｍ～７．０ｍｍの範囲である。

包装部材１１は紙などの柔軟かつ燃焼可能な素材でできた、円筒形状の部材であり、円筒の外側の直径が４．０ｍｍ～７．５ｍｍ、より好ましくは５．０ｍｍ～７．０ｍｍ、長さが１０ｍｍ～２５ｍｍに設定されている。

ここで、エアロゾル形成基材１は、誘導加熱部材１３が配置されている発熱部位１ａと、誘導加熱部材１３が配置されていない、非発熱部位１ｂから構成される。発熱部位１ａ、非発熱部位１ｂとも、エアロゾル形成基材１と同様に、円柱形状をしており、直径の大きさは、エアロゾル形成基材１と略同じであり、円柱の高さ方向の長さは発熱部位１ａが５～２５ｍｍ、非発熱部位１ｂが２～１０ｍｍに設定されていることが好ましい。また、発熱部位１ａ、非発熱部位１ｂの充填物の素材は、同じものを使用しており、それぞれの円柱の対向する底面の一部または全部が接触している状態にある。ここでは、非発熱部位１ｂは、発熱部位１ａよりエアロゾルの上流側（従来のエアロゾル吸引カートリッジ１００において、シール部材１０８が配置された場所）に配置されているが、下流側（支持部材が配置されている側）に配置されても良い。

＜充填物１２について＞
充填物１２は、乾燥・粉砕されたタバコ植物または非タバコ植物に、エアロゾルを発生させるエアロゾルフォーマや、微結晶セルロース、風味を追加する添加剤、保存料、粘着剤または増粘剤等を混合し、シート状に成形した上で、所定の幅及び長さを有するように切断されることで形成される。なお、充填物１２は多様な形状を有してもよい。例えば、短冊状やペースト状に形成されてもよいし、顆粒状に形成されてもよい。

なお、充填物１２を短冊状で構成した場合、中心軸に直交する断面は略長方形状であり、その断面の長辺と短辺の比は、例えば、１：１～３０：１の範囲であることが好ましい。長辺の長さは、０．１ｍｍ～７．５ｍｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは、０．１ｍｍ～３．０ｍｍの範囲である。短辺の長さは、０．１ｍｍ～１．０ｍｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは０．１ｍｍ～０．５ｍｍの範囲である。充填物１２の長さは１０ｍｍ～２５ｍｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは１０ｍｍ～２０ｍｍの範囲である。このような充填物１２の寸法の一例を挙げると、長辺が１．５ｍｍ、短辺が０．３ｍｍ、長さが１２ｍｍである。

また、粉末状または粒状の充填物１２とする場合には、上記組成物について、適宜粉砕若しくは分級を行うことが好ましい。粉末状または粒状の充填物１２における平均粒子径は、例えば０．１～３．０ｍｍであることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることがより好ましい。

次に、充填物１２として用いられる原料の具体例について説明する。充填物１２は、以下に示す原料のうち任意の１つまたは複数の組み合わせで構成される。

充填物１２は、タバコ植物または非タバコ植物を原料とする。タバコ植物としては、タバコ葉、タバコ茎、膨張タバコ、均質化タバコ等が挙げられる。非タバコ植物としては、タバコ植物以外の植物が挙げられる。非タバコ植物の好ましい部位としては、葉、果肉、種子、根（鱗根、塊根等）、茎、塊茎、皮（茎皮、樹皮等）、花（花弁、雄蕊、雌蕊等）、幹、枝等が挙げられる。

なお、本明細書でいう「植物」とは動物に対する一群を意味し、草および木等のように、根があって場所が固定されて生きているような生物以外に、微細藻類および海藻等のような藻類、キノコ等の菌類等をも含む。

充填物１２は、例えば、乾燥・粉砕された非タバコ植物に、エアロゾルを発生させるエアロゾルフォーマ、微結晶セルロース、風味を追加する風味添加剤、保存料、結着剤または増粘剤等を適宜混合し、粉砕若しくは分級して粉末状または粒状にしたり、ペースト状に成形される。また、充填物１２は、シート状に成形した上で、所定の幅および長さを有するように切断して短冊状または棒状とされる。ここで、シートの厚さは、０．１ｍｍ～１．０ｍｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは０．１ｍｍ～０．５ｍｍの範囲である。また、充填物１２は、シート状、短冊状、粒状、粉状、ペースト状のうちいずれか一種類でもよいし、これらのうち二種以上を混合したものであってもよい。

例えば、非タバコ植物が原材料である場合は、茶葉を使用できる。茶葉は茶になる植物が異なるだけでなく、同じ植物であっても加工法によって異なる茶葉になる。具体的には、たとえば、日本茶、紅茶、ウーロン茶等が挙げられる。

エアロゾルフォーマは、例えばグリセリン、プロピレングリコール等が好ましく使用される。

次に、微結晶セルロースとは、例えば、繊維性植物のパルプから得られたα－セルロースを酸で部分的に解重合したものとして得られるものであり、セルロースから可溶性部分を取り除き、適宜、不溶性部分を結晶化したものである。

微結晶セルロースは、粉体のままでも良いし、水などの溶媒に分散させて懸燭液でも良い。この場合、溶媒ヘの分散は、高速攪拌機や高圧ホモジナイザーなどが使用できる。

さらに、必要に応じ充填物１２の原料として風味を追加する風味添加剤も用いられる。風味添加剤としては、はっか、ココア、コーヒー、紅茶のエキス、茶抽出物のカテキンの粉末等が挙げられる。保存料としては食品に使用されるものが好ましく、例えば、ソルビン酸、ソルビン酸カリウム、安息香酸、安息香酸ナトリウム等が挙げられる。

結着剤または増粘剤としては、グアーガム等のゴム、ヒドロキシプロピルセルレロースなどのセルロース結合剤、デンプンなどの有機酸の共役塩基塩などの多糖類、およびこれらの組み合わせが挙げられる。

ここで、充填物１２をペースト状に形成する場合には、粉末状または粒状の組成物に増粘剤や水などを適量添加して混練することで流動性を付与することができる。

また、充填物１２の表面に粘着性を付与する場合は、粘着性を付与できる手段であれば特に限定されないが、既述の結着剤を少なくとも一部に付着させれば良い。粘着性を付与することで、短冊状または棒状の充填物１２と粉末状、粒状またはペースト状の充填物１２と組み合わせる場合に、短冊状または棒状の充填物１２の表面に粉末状、粒状またはペースト状の充填物１２を安定して保持することができる。

＜誘導加熱部材１３について＞
誘導加熱部材１３は、図１のように平板状の素材を加工したものである。この平板は、厚さが０．０５～０．５ｍｍが好ましく、さらに好ましくは厚さが０．１～０．３ｍｍである。長さは発熱部位１ａの高さ方向の長さに比べて略同じであり、円柱形状の底面の直径方向の中心に配置されていることが好ましいが、エアロゾルの形成を阻害しない程度、例えばエアロゾル形成基材１の長さと異なっていても良い。具体的には±１～３ｍｍ程度が好ましい。なお、誘導加熱部材１３は必ずしも平板状である必要はなく、棒状、円柱状、筒状、粒子状、多孔質状その他多彩な形状とその組み合わせの形状とすることも可能である。また、正面断面視（エアロゾル形成基材１の長手方向に垂直な断面視）において平板を折り曲げて形成したＶ字、Ｕ字、Ｌ字、Ｔ字、コの字といった形状をしていても良い。

誘導加熱部材１３の素材は、強磁性体を含む金属材料で形成される。強磁性体は、外部磁界を加えると外部磁界と同じ方向の磁性を強く帯び、特に磁石に吸着する性質を持つ素材であり、例えば、強磁性体の材料である鉄、フェライト鉄、フェライト粉末、フェライト粒子、フェライト系ステンレス（例えばＳＵＳ４３０）、マルテンサイト系ステンレス（例えばＳＵＳ４１０）、ニッケル、ニッケル鉄合金（例えば４２アロイ、３６インバー）、あるいはコバルト等が挙げられる。強磁性体の比透磁率は、１よりも極めて大きく、例えば、鉄であれば５０００程度であり、ニッケルであれば６００程度であり、コバルトであれば２５０程度であり、フェライト系ステンレスであれば１０００～１８００程度である。

磁性体のうち常磁性体は、外部磁界を加えると外部磁界と同じ方向の磁気を弱く帯び、外部磁界をゼロにすると磁気を帯びなくなる材料であり、例えば、アルミニウム、白金およびマンガン等が挙げられる。常磁性体の比透磁率は１よりもわずかに大きく、例えば、アルミニウムであれば１．００００２１程度であり、白金であれば１．０００２６５程度であり、マンガンであれば１．０００８３０程度である。

また、磁性体のうち反磁性体は、外部磁界を加えると外部磁界と反対方向の磁気を帯び、外部磁界をゼロにすると磁気を帯びなくなる材料であり、例えば銅、グラファイト、ビスマス等が挙げられる。反磁性体の比透磁率は、１よりもわずかに小さく、例えば、銅であれば０．９９９９９０程度であり、グラファイトであれば０．９９９８０程度であり、ビスマスであれば０．９９９８３４程度である。

強磁性体は、向きや大きさが時間と共に変化する磁界（交番磁界）内部に置いたとき、電磁誘導により流れる渦電流によるジュール熱が発生するだけでなく、強磁性体内部の磁化の向きが変化するときに発生するエネルギー損失（ヒステリシス損）に起因する熱が発生するため、常磁性体や反磁性体に比べて容易に誘導加熱ができ、エアロゾル吸引カートリッジ１０を十分に加熱できる。

また、強磁性体がその磁気秩序を失い、常磁性体に転移する温度であるキュリー温度は、例えば、ニッケルであれば３５８℃程度である。そのため、エアロゾル吸引カートリッジを例えば２００℃の高温で加熱する際にも、加熱温度がキュリー温度に達することはなく、強磁性体としての性質を維持でき、エアロゾル吸引カートリッジ１０を安定して加熱できる。

誘導加熱部材１３の素材は、強磁性体の材料である、鉄、フェライト鉄、フェライト粉末、フェライト粒子、フェライト系ステンレス、強磁性鋼、ステンレス鋼、ニッケル、コバルト、またはこれらを組み合わせた金属材料を採用してもよい。例えば、フェライト系ステンレスとニッケルを組み合わせたもの等が挙げられ、より好ましくは、鉄、クロム、アルミを組合せた合金（鉄クロムアルミ合金）である。

ここで、鉄及びクロムの温度と磁性の関係性について説明する。鉄は、キュリー温度が約７７０℃、クロムは、反強磁性体から常磁性体に変わる温度であるネール温度が約３５℃である。

また、誘導加熱部材１３は、強磁性体を主成分として含む金属材料によって構成されてもよく、例えば強磁性体を、好ましくは６０％以上、さらに好ましくは８０％以上含む合金である強磁性合金を採用してもよい。例えば、ニッケル合金あるいはニッケル鉄合金等が挙げられる。この場合でも、強磁性体が誘導加熱されることで、エアロゾル吸引カートリッジ１０を十分に加熱できる。なお、強磁性体の代わりに、常磁性体および反磁性体を含む金属材料を用いてもよい。この場合でも誘導加熱自体は可能である。ただし、加熱時間の短縮化や消費電力の低減の観点から強磁性体を含む金属材料を用いる方が好ましい。

支持部材１４は、エアロゾル形成基材１のフィルタ１５側への移動や外装部材１６の折れ曲がりを抑制するとともに、エアロゾル形成基材１で発生したエアロゾルを含む気流をフィルタ１５側に流通させる。支持部材１４は、例えば中心に開口を有する円筒状または空気流路となる貫通口が形成された柱状、または多孔質状に形成され、その高さ方向の軸がエアロゾル吸引カートリッジ１０の中心軸に沿うようにエアロゾル形成基材１とフィルタ１５との間に配置される。支持部材１４は、例えば、直径が４．０ｍｍ～７．５ｍｍ、中心軸に沿った長さが５０ｍｍ以下に形成される。なお、支持部材１４は、適宜機能および構成に応じて上記とは異なる寸法を有していてもよい。本実施の形態では、樹脂材で形成された支持部材本体に、空気の流路となる貫通口が形成された形態である。支持部材１４を形成する素材としては、例えば、ポリプロピレン、ポリ乳酸、シリコーンのようなものが挙げられるが、その他プラスチック、金属、木材等多彩な素材が使用可能である。また、紙を渦巻状に丸めたり、捲縮させたりしたものでもよい。

フィルタ１５は、円柱状に形成されており、中心軸に沿った長さは、１０～５０ｍｍに設定されている。フィルタ１５の素材は、例えば紙等を用いて形成される。また、例えば紙からなるシート状の部材を巻いて円柱状に設けられてもよいし、微粒子を取り除くセルロースアセテートフィルタ等を含んでいてもよい。また、シリコーンを含む多孔質材料で形成されてもよい。フィルタ１５は、エアロゾル形成基材１で生成された水蒸気やエアロゾル中の微粒子の一部を濾過する機能を有する白色のフィルタである。なお、充填物１２が非タバコ植物を原料としている場合、フィルタ１５は必ずしも必要ではない。

この発明によれば、誘導加熱部材１３の一端は、非発熱部位１ｂで覆われていたり、充填物１２の内部に埋没していたりするので、従来のようにシール部材１０８を使用しなくとも、誘導加熱装置Ｄの温度センサーＤ２に対する加熱を抑制でき、加熱安定性を確保することが可能となる。

また、シール部材１０８を使用しないことで、エアロゾル吸引カートリッジ１０の製造コスト低減にも効果がある。

さらに、従来シール部材１０８が配置されている位置に、充填物１２と同種の素材が配置されるため、誘導加熱部材１３により加熱されるエアロゾル発生源が多くなるため、使用者の使用感を向上させることが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本願発明の範囲は以上の実施の形態に限られるものではなく、これと同視しうる他の形態に対しても及ぶ。また、以下の説明では、上記の実施の形態で、同様の構成で番号が異なるもの（例えば充填物１２、充填物２２）について、便宜上一つの例（例えば充填物１２）だけを挙げるが、他の番号を付した構成（充填物２２）に対しても合理的な範囲で及ぶ。

例えば、充填物１２の形態は、シート状のものを短冊状に形成したものを使用したが、これに限られず、粉末状または粒状に成形されたものや、ペースト状のものに成形されたものいずれでもよいし、これらを混在させたものでもよい。

また、本実施の形態では、発熱部位１ａと非発熱部位１ｂはそれぞれの円柱の対向する底面の一部または全部を接触させていたが、これに限られず、糊等の接着剤やペースト状の充填物１２で接着させて一体化させてもよい。これにより、単に対向する面同士を接触させた場合よりも、取り扱い性が向上する。

また、非発熱部位１ｂの素材は、充填物１２と同じ素材を使用したが、これに限られず、他の素材を使用することも可能である。これにより、使用者は２種の香味が混ざった複雑な香味を味わうことが可能となる。

また、支持部材１４は、エアロゾル形成基材１がフィルタ１５側へ移動したり、外装部材１６が折れ曲がったりしない場合には、必ずしも設置する必要はない。例えば、フィルタ１５をエアロゾル形成基材１と隣接させたり、支持部材１４のあった場所を空間としたりしてもよい。これにより、部品点数の削減ができるので、コスト削減に有効である。特に空間を設ける場合は、通気性の向上に有効である。一方で、図５のエアロゾル吸引カートリッジ３０のエアロゾル形成基材３のように、発熱部位３ａと、

非発熱部位３ｂの他に、支持部材１４がある場所に、これに代わって充填物１２と同種の素材からなる非発熱部位３ｃを配置しても良い。こうすることで、支持部材１４に関する製造コスト低減に効果がある。

さらに、外装部材１６は、必ずしも一体的ではなく、２つ以上の外装要素を接合して用いても良い。例えば、エアロゾル形成基材１と支持部材１４を筒状の外装要素に収納し、ここにフィルタ１５をシート状の外装要素で巻いて円柱状に形成する形態でもよい。なお、この場合、筒状の外装要素とシート状の外装要素をもって、外装部材１６となる。一方で、別に外装部材１６を使う必要は必ずしもなく、包装部材１１を、エアロゾル吸引カートリッジ１０と同程度に長く形成して、包装部材１１の円筒の内部に支持部材１４やフィルタ１５を収納することで、エアロゾル吸引カートリッジ１０を形成することが可能であり、これによりさらなる製造工程の簡略化と製造コストの低減を図ることが可能である。なお、この場合、支持部材１４やフィルタ１５を包装部材１１に入れてから充填物１２を充填し、誘導加熱部材１３を挿入してもよいし、充填物１２を充填後に支持部材１４やフィルタ１５を入れても良い。

さらに、図３、図４に示したエアロゾル形成基材２のように、発熱部位１ａと非発熱部位１ｂが別構成ではなく、完全に一体化したものであってもよい。すなわち、誘導加熱部材２３が、細長い形状であり、その長手方向の長さが細長い円柱形状のエアロゾル形成基材２の高さ方向の長さより短く、少なくともその一端は、エアロゾル形成基材２の充填物２２の内部に所定の距離埋没している。ここで、所定の深さは、実施の形態における非発熱部位１ｂの高さ方向の長さと同程度であり、２～１０ｍｍであることが好ましい。これによれば、発熱部位１ａと非発熱部１ｂが一体的であるので、両者を接触又は接着する作業が不要となり、製造コスト低減に効果がある。

なお、本発明の実施の形態においても、シール部材１０８を必ずしも廃止する必要はなく、例えば図６のように、充填物１２の漏洩を防止することを目的としてシール部材１０８を使用することも効果的である。このような場合でも、本発明の実施の形態によれば、誘導加熱部材１３とシール部材１０８の間に非発熱部位１ｂや充填物１２が介在するので、誘導加熱部材１３がシール部材１０８を熱焼損させる危険性が低く、高品質なエアロゾル吸引カートリッジの品質を得ることが可能となる。さらに、図７のように、非発熱部位１ｂを、シール部材１０８側ではなく、フィルタ１５側に配置して、支持部材１４の代わりとして使用してもよい。このようにすることで、支持部材１４を省略することができるので、コスト低減が可能となる。

また、発熱部位１ａと非発熱部位１ｂの充填物１２は、素材や形状、密度が同じものを使用しても良いし、何れか若しくは全てが異なるものを使用してもよい。例えば、異なる種類の素材を使用することで、香りや味わいを変化させることができる。

また、図１０は、他の実施の形態に係るエアロゾル形成基材１を使用したエアロゾル吸引カートリッジ５１の概略の側面断面図である。ここでは、エアロゾル形成基材１が、誘導加熱部材１３が配置されている発熱部位１ａと、誘導加熱部材１３が配置されていない非発熱部位１ｂから構成される点においては実施の形態と同様であるが、発熱部位１ａと非発熱部位１ｂは、充填物１２を含まない熱伝導部材により隔離されており、直接の接触はしていない。ここで、熱伝導部材は、熱伝導性を有する素材（アルミ・鉄その他の金属、ポリアセタール・塩化ビニルその他のプラスチック、シリコーンその他のゴム、多孔質材、紙、セラミック、木材、竹材、セルロースアセテート、ガラス等）を使用することが可能である。また、通気性を有する素材で形成されていたり、構造を有したりすることが好ましい。例えば、発熱部位１ａと非発熱部位１ｂを通気的に接続する通気口（すなわちエアロゾルの上流側から下流側に形成された貫通孔）が形成されていることが好ましい。

熱伝導部材は、具体的には図１０の様に、実施の形態で使用した支持部材１４を用いることが可能である。さらに、発熱部位１ａと非発熱部位１ｂは、熱伝導部材に対向する底面の一部または全部が熱伝導部材に接触または接着している。ここで、図１０の様に熱伝導部材に円柱状の支持部材１４を使用した場合、熱伝導部材の底面の一つと、これに対向する発熱部位１ａ（非発熱部位１ｂ）の底面と接触または接着している。これによれば、誘導加熱部材１３で発生した熱が、発熱部位１ａと面接触する熱伝導部材を通じて非発熱部材に伝達され、さらに熱伝導部材と面接触する非発熱部位１ｂに伝達されるので、広い面積で非発熱部位１ｂの充填物１２を加熱することが可能であり、加熱されるエアロゾル発生源が多くなるため、使用者の使用感を向上させることが可能となる。

また、図１１のようにエアロゾル形成基材１が発熱部位１ａと非発熱部位１ｂからなる場合でも、シール部材１０８や支持部材１４を備えていてもよい。

また、非発熱部位１ｂの内部に第二誘導加熱部材１３ｂを配置しても良い（ここでは発熱部位１ａの内部に配置されるものは第一誘導加熱部材１３ａという）。この場合、非発熱部位１ｂの温度が高くなり過ぎると、使用時の火傷や誘導加熱装置Ｄの故障の原因となるため、第二誘導加熱部材１３ｂの形状は、粉状、粒状又は小球状とし、その密度を低くする（例えば０．５～８．０ｇ／ｃｃ）して分散配置することが好ましい。また、第二誘導加熱部材１３ｂに使用される素材は、第一誘導加熱部材１３ａに使用される素材と同じものでも良いし、異なっても良い。また、キュリー温度は同じでもよいし、異なっていてもよい。例えば、第二誘導加熱部材１３ｂに使用される素材のキュリー温度が第一誘導加熱部材１３ａのそれより高い（低い）場合も考えられる。

また、非発熱部位１ｂの通気性を確保する為に、非発熱部位１ｂに、エアロゾルを流通可能な通気部材１７を有することが好ましい。ここで、通気部材１７は図１３のように、非発熱部材１ｂからみて、エアロゾルの上流側と下流側を通気的に接続できるように、中空管を用いることが好ましい。通気部材１７の素材は、例えば金属の場合、熱伝導性を向上させ、非発熱部位１ｂの充填物１２からのエアロゾルの発生を促進できるので好ましいし、磁性金属を使用すれば第二誘導加熱部材１３ｂとしても使用可能である。また、プラスチックやシリコーン等のゴムを使用した場合、柔らかいので加工性や可撓性に優れるので好ましい。例えば、ゴムの中空管を使用した場合、図１４の通気部材１７－２の様に湾曲させて配置させることも容易である。この場合、図１３の様に直線的な場合よりも、通気経路が長くなるので、エアロゾルの冷却が促進されるのでより好ましい。また、通気部材１７の外側面に、磁性材料、例えば磁性塗料を塗布することで、第二誘導加熱部材１３ｂとしても使用できるので好ましい。

なお、充填物１２の原材料である茶葉は、実施の形態に挙げたもの以外に、一般に使用されている全ての茶葉を使用できる。また、これら茶葉については飲用後の茶殻を使用しても良い。茶殻などを使用すれば高価な茶葉などを再利用して有効活用できる。

また、上記に例示した非タバコ植物の抽出物、所謂エキスや加工品も使用することができる。抽出物の形態としては、液体、水あめ状、粉末、顆粒、溶液等が挙げられる。

また、充填物１２の原料としてのエアロゾルフォーマは、実施の形態に挙げたもの以外に、ソルビトール、トリエチレングリコール、乳酸、ジアセチン（グリセリンジアセタート）、トリアセチン（グリセリントリアセタート）、トリエチレングリコールジアセタート、クエン酸トリエチル、ミリスチン酸イソプロピル、ステアリン酸メチル、ドデカンジオン酸ジメチル、テトラデカンサンジオン酸ジメチルなども使用できる。

また、風味添加剤として、メントールおよび非水溶性架橋ポリマー（好ましくはポリビニルポリピロリドン）を含有させても良い。メントールに非水溶性架橋ポリマーを組み合わせることで、メントールの昇華を効果的に抑制でき、メントールの風味を長期間保つことができる。ここで、メントールとは、天然物から得られたものに限られず、合成物でも良い。また、はっか、ミント、ハッカ油、その他のメントールを含むものを使用しても良い。

また、風味添加剤は、例えば、フィルタ１５の壁部に含浸させることによってフィルタ１５に設けられている。風味添加剤がフィルタ１５に設けられている態様は、このような態様に限られず、例えば、当該風味添加剤が封入されているカプセルをフィルタ１５の壁部に埋設することによって、フィルタ１５に風味添加剤が設けられているようにしても良い。または、フィルタ１５とエアロゾル吸引カートリッジ１０（２０、３０、４０）との間に風味添加剤が封入されたカプセルが配置されるようにしても良い。風味添加剤がカプセルに封入されている場合、使用者は、カプセルを指で押圧することにより、カプセルを破壊することができ、所望のタイミングで風味添加剤の芳香成分を揮発させることが可能となる。

また、風味添加剤は、例えば、マイクロカプセルに封入されている場合、封入されているマイクロカプセルをエアロゾル吸引カートリッジ１０（２０、３０、４０）に設けても良い。勿論、当該マイクロカプセルを支持部材１４に設けても良い。

また、充填物１２の原料としての結着剤または増粘剤としては、実施の形態に挙げたものの他、キサンタンガム、アラビアゴムおよびローカストビーンガムなどのゴム、例えば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、メチルセルロースおよびエチルセルロースなどのセルロース結合剤、または、アルギン酸などの有機酸、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カラナギン、寒天およびペクチンなどの多糖類、およびこれらの組み合わせが挙げられる。

１、２、３ エアロゾル形成基材
１ａ、３ａ 発熱部位
１ｂ、３ｂ、３ｃ 非発熱部位
１０、２０、３０、４０ エアロゾル吸引カートリッジ
１１、２１ 包装部材
１２、２２ 充填物
１３、２３ 誘導加熱部材
１４ 支持部材
１５ フィルタ
１６ 外装部材

Claims (7)

1. エアロゾル吸引カートリッジに使用される細長い円柱形状のエアロゾル形成基材であって、
   円筒形の包装部材と、
   前記包装部材の円筒の内部に収納された充填物と、
   前記充填物の内部に配置された、細長い形状の誘導加熱部材と、を備え、
   前記エアロゾル形成基材は、前記誘導加熱部材が配置されている円柱形状の発熱部位と、
   前記誘導加熱部材が配置されていない、円柱形状の非発熱部位から構成され、
   前記発熱部位と前記非発熱部位は、それぞれの円柱の対向する底面の一部または全部が接触または接着している、
   ことを特徴とする、エアロゾル形成基材。
2. エアロゾル吸引カートリッジに使用される円柱形状のエアロゾル形成基材であって、
   円筒形の包装部材と、
   前記包装部材の円筒の内部に収納された、エアロゾル発生源である充填物と、
   前記充填物の内部に配置された、誘導加熱部材と、を備え、
   前記誘導加熱部材は、細長い形状であり、その長手方向の長さが前記エアロゾル形成基材の高さ方向の長さより短く、少なくともその一端は、前記エアロゾル形成基材の前記充填物の内部に所定の距離埋没している、
   ことを特徴とする、エアロゾル形成基材。
3. 前記所定の深さは、３～１０ｍｍである、
   ことを特徴とする、請求項２に記載のエアロゾル形成基材。
4. エアロゾル吸引カートリッジに使用される細長い円柱形状のエアロゾル形成基材であって、
   円筒形の包装部材と、
   前記包装部材の円筒の内部に収納された充填物と、
   前記充填物の内部に配置された、細長い形状の誘導加熱部材と、を備え、
   前記エアロゾル形成基材は、前記誘導加熱部材が配置されている円柱形状の発熱部位と、
   前記誘導加熱部材が配置されていない、円柱形状の非発熱部位から構成され、
   前記発熱部位と前記非発熱部位は、前記充填物を含まない熱伝導部材により隔離されており、
   前記発熱部位と前記非発熱部位は、前記熱伝導部材に対向する底面の一部または全部が前記熱伝導部材に接触または接着している、
   ことを特徴とする、エアロゾル形成基材。
5. 前記熱伝導部位は、前記発熱部位と前記非発熱部位を通気的に接続する通気口が形成されている、
   ことを特徴とする、請求項４に記載のエアロゾル形成基材。
6. 前記非発熱部位は、エアロゾルを流通可能な通気部材を有し、
   前記通気部材は、前記非発熱部材からみてエアロゾルの上流側と下流側を通気的に接続する、
   ことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のエアロゾル形成基材。
7. 前記充填物は、短冊状に形成されたエアロゾル発生源の集積体である、
   ことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のエアロゾル形成基材。
   
   

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