図面を参照しつつ、種々の実施形態を以下に記載する。実施形態の種々の要素の関係および機能は、以下の詳細な記載を参照することによってよりよく理解されるだろう。しかし、実施形態は、図面に示されるものに限定されない。図面は、必ずしも縮尺通りではなく、特定の場合には、本明細書に開示する実施形態の理解に必要ではない詳細(例えば、従来の製造およびアセンブリ)を省いていてもよいことを理解すべきである。「喫煙物品」という用語は、慣例通りの意味であるとして本明細書で使用されるが、多くの実施形態は、実際にタバコを火で燃やさないか、または燃焼に基づくエアロゾルを(煙またはその他の形態で)発生させない場合があり、むしろ、「喫煙する」および/または「吸い込む」という用語は、エアロゾル成分に関連するフレーバーおよび/または他の感覚を経験する目的のためにユーザの口にエアロゾルを引き入れることを指すために用いられる。
本発明は、特許請求の範囲によって定義され、多くの異なる形態で具現化されてもよく、本明細書に示す実施形態に限定されるものと解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、開示が十分で、また完全であり、当業者への完全な開示を可能にするように提供される。本明細書および特許請求の範囲で使用される場合、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」および「この(the)」は、そうでないことが内容から明白である場合を除き複数形も含む。「乾燥重量パーセント」または「乾燥重量基準」との言及は、乾燥成分(即ち、水を除くすべての成分)を基準とした重量を指す。
本開示は、フィードバックに応答して目に見える特徴が顕著に変化するようにコンフィギュアされる機構、構成要素、特徴および方法の記載を提供する。機構は、いわゆる「電子タバコ」のようなエアロゾル輸送デバイスに関連する実施形態の観点で本明細書に一般的に記載されるが、機構、要素、特徴および方法は、多くの異なる形態で具現化され、種々の物品に関連していてもよいことを理解すべきである。例えば、本明細書に与えられる記載は、従来の喫煙物品(例えば、紙巻きタバコ、葉巻、パイプなど)、燃やさず加熱するタバコ、本明細書に開示される任意の製品のための関連する包装の実施形態と組み合わせて使用されてもよい。従って、本明細書に開示され明らかになれたものを与えるようにコンフィギュアされる機構、構成要素、特徴および方法の記載は、単なる例としてエアロゾル輸送機構に関連する実施形態の観点で記載され、種々の他の製品および方法で具現化し、使用してもよいことを理解すべきである。
この観点で、本開示は、電気エネルギーを使用して(好ましくは、材料をかなりの程度まで燃焼することなく)材料を加熱し、吸入可能な物質を生成するエアロゾル輸送デバイスの記載を提供し、このような物品は、最も好ましくは、「携帯用」デバイスと考えられるほど十分に小さい。エアロゾル輸送デバイスは、物品またはデバイスの任意の構成要素をかなりの程度まで燃焼させることなく、紙巻きタバコ、葉巻またはパイプを喫煙する感覚(例えば、吸ったり吐き出したりすること、味またはフレーバーの種類、官能的な影響、身体の感覚、使用すること、視覚的な手がかり、例えば、目に見えるエアロゾルによって与えられるものなど)の一部または全部を与えてもよい。エアロゾル輸送デバイスは、タバコの燃焼または熱分解の副生成物から生じるエアロゾルという観点で、煙を発生させないだろう。むしろ、この物品またはデバイスは、物品またはデバイスの特定の要素の揮発または蒸気化から得られる蒸気(煙状のものであると説明されると考えられる目に見えるエアロゾルであると考え得る、エアロゾルの中の蒸気を含む。)を発生させるだろう。非常に好ましい実施形態において、エアロゾル輸送デバイスは、タバコおよび/またはタバコから誘導される成分を組み込んでもよい。
本開示のエアロゾル輸送デバイスは、蒸気を発生させる物品または医薬送達物品であるとして特徴付けることもできる。従って、このような物品またはデバイスは、吸入可能な形態または状態で1つ以上の物質(例えば、フレーバーおよび/または医薬的に活性な成分)を与えるように適合されることができる。例えば、吸入可能な物質は、実質的に蒸気の形態(即ち、臨界点より低い温度で気相の物質)であってもよい。または、吸入可能な物質は、エアロゾルの形態(即ち、微細な固体粒子または液滴の気体中の分散物)であってもよい。単純化のために、「エアロゾル」という用語は、本明細書で使用される場合、目に見えるかどうか、煙のようなものとみなされる形態であるかどうかにかかわらず、ヒトの吸入に適した形態または種類の蒸気、気体、エアロゾルを含むことを意味している。
使用時に、本開示のエアロゾル輸送デバイスは、従来の種類の喫煙物品(例えば、タバコに火をつけ、吸入することによって使用される紙巻きタバコ、葉巻またはパイプ)を使用するときに、個人によって使用される多くの物理作用を受けるだろう。例えば、本開示のエアロゾル輸送デバイスのユーザは、従来の種類の喫煙物品のようにこの物品を持ち、物品によって作られるエアロゾルを吸入するために物品の片方の端を吸い、所定の時間間隔で吹き出すなどを行うだろう。
本開示のエアロゾル輸送デバイスは、一般的に、外側本体またはシェルの中に与えられる多くの構成要素を備えている。外側本体またはシェルの全体的な設計は、さまざまであってもよく、エアロゾル輸送デバイスの全体的な大きさおよび形状を決定する外側本体の形式または構造は、さまざまであってもよい。典型的には、紙巻きタバコまたは葉巻の形状に似た長細い本体は、単一の均一なシェルから形成されていてもよく、または、細長い本体は、2つ以上の別個の小片から形成されていてもよい。例えば、エアロゾル輸送デバイスは、細長いシェルまたは本体を備えていてもよく、このシェルまたは本体は、実質的に管状の形態であってもよく、従来の紙巻きタバコまたは葉巻の形状に似ていてもよい。一実施形態において、エアロゾル輸送デバイスの構成要素は、すべて、1つの外側本体またはシェルに入っている。または、エアロゾル輸送デバイスは、接続した分離可能な2つ以上のシェルを備えていてもよい。例えば、エアロゾル輸送デバイスは、片方の端に、1つ以上の再使用可能な要素(例えば、充電可能な電池およびこの物品の操作を制御するための種々の電子機器)を含む、外側本体またはシェルを有する制御本体を、他端に、制御本体に脱着可能に接続される使い捨て可能な部分(例えば、使い捨て可能なフレーバーを含有するカートリッジ)を含む外側本体またはシェルを有していてもよい。1個のシェル型のユニットの中、または複数の小片に分離可能なシェル型のユニットの中の構成要素のさらに特定的な形式、構造および配置は、本明細書に提示するさらなる開示を考慮すると明らかであろう。さらに、種々のエアロゾル輸送デバイスの設計および構成要素の配置は、市販の電子エアロゾル輸送デバイス(例えば、本開示の背景技術の章に列挙した代表的な製品)を考慮すれば、理解することができる。
本開示のエアロゾル輸送デバイスは、最も好ましくは、電源(即ち、電力源)、少なくとも1つの制御要素(例えば、電源から物品の他の構成要素への電流の流れを制御することによって、例えば、熱を発生させるための電力を駆動し、制御し、調整し、止めるための手段)、加熱器または熱発生要素(例えば、「アトマイザ」と一般的に呼ばれる電気抵抗加熱要素または要素)、およびエアロゾル前駆体組成物(例えば、一般的に、十分な熱を加えるとエアロゾルを得ることができる液体、例えば、一般的に「スモークジュース」、「e−液体」および「e−ジュース」と呼ばれる成分)、およびエアロゾルを吸入するためにエアロゾル輸送デバイスを吸うことができる吸い口の領域または先端(例えば、吸ったときに、発生したエアロゾルを取り出すことができるように物品を通る所定の空気流の経路)の組み合わせを含む。本開示に従って使用可能なエアロゾル前駆体物質のための例示的な配合物は、Zhengらに対する米国特許出願公開第2013/0008457号に記載され、この開示内容は、この全体が本明細書に参照により組み込まれる。
エアロゾル輸送デバイスの中の構成要素の配列は、さまざまであってもよい。具体的な実施形態において、エアロゾル前駆体組成物は、ユーザへのエアロゾルの輸送を最大限にするように、ユーザの口の近くにあってもよい、物品の末端近くに配置されていてもよい(例えば、カートリッジの中、特定の環境において、交換可能であり、使い捨て可能である。)。しかし、他の構造も除外されない。一般的に、加熱要素は、加熱要素からの熱が、エアロゾル前駆体(およびユーザに運ぶために同様に与えられてもよい1つ以上の風味材料、医薬など)を揮発させ、ユーザに運ぶためのエアロゾルを作成することができるように、エアロゾル前駆体組成物に十分に近い位置にあってもよい。加熱要素が、エアロゾル前駆体組成物を加熱すると、エアロゾルが消費者が吸入するのに適した物理形態で生成され、放出され、または作られる。上の用語は、放出する(release、releasing、releases)、または放出した(released)という言及が、生成する(formまたはgenerate、formingまたはgenerating、formsまたはgenerates)、生成した(formedまたはgenerated)を含むように相互に置き換え可能であることを意味することを注記しておくべきである。具体的には、吸入可能な物質は、蒸気またはエアロゾル、またはこれらの混合物の形態で放出される。さらに、種々のエアロゾル輸送デバイスの構成要素の選択は、市販の電子エアロゾル輸送デバイス(例えば、本開示の背景技術の章に列挙した代表的な製品)を考慮すれば、理解することができる。
エアロゾル輸送デバイスは、物品に種々の機能(例えば、抵抗による加熱、制御系の電力印加、インディケータの電力印加など)を与えるのに十分な電流を与えるために、電池または他の電力源を組み込む。電源は、種々の実施形態をとることができる。好ましくは、電源は、加熱部材をすばやく加熱し、エアロゾルを発生させ、望ましい持続時間にわたって使用中に物品に電力を印加するのに十分な電力を運ぶことができる。電源は、好ましくは、エアロゾル輸送デバイスを簡単に取り扱うことができるように、簡便にエアロゾル輸送デバイスの内部に取り付けるような大きさであり、さらに、好ましい電源は、望ましい喫煙経験を低下させないように十分に軽い。
エアロゾル輸送デバイス100の一例となる実施形態を図1に与える。図1に示す断面からわかるように、エアロゾル輸送デバイス100は、制御本体102と、カートリッジ104とを備えていてもよく、これらは、機能を発揮する関係で永久的に、または脱着可能に並んでいてもよい。ネジ式の係合が図1に示されているが、さらなる係合手段(例えば、プレスフィット係合、締まりばめ、磁気係合など)を使用してもよいことを理解されたい。
具体的な実施形態において、制御本体102およびカートリッジ104の片方または両方が、使い捨て可能であるか、または再使用可能であるものとして表現されてもよい。例えば、制御本体は、交換可能な電池または充電可能な電池を備えていてもよく、従って、典型的なコンセントへの接続、車両の充電器(即ち、タバコ用のライター受容部)への接続、コンピュータへの接続、例えば、ユニバーサルシリアルバス(USB)ケーブルによる接続を含め、任意の種類の充電技術と組み合わせてもよい。例えば、片方の端にUSBコネクタを有し、反対側の端に制御本体のコネクタを有するアダプタが、2013年3月15日に出願された米国特許出願公開第13/840,264号に開示され、この全体が本明細書に参照により組み込まれる。さらに、ある実施形態において、カートリッジは、2012年9月5日に出願された米国特許出願公開第13/603,612号(この全体が本明細書に参照により組み込まれる。)に開示されるような単回使用カートリッジを含んでいてもよい。
例示される実施形態において、制御本体102は、制御要素106、流れセンサ108、電池110を備えており、これらはさまざまに配置されていてもよく、外側本体116の遠位端114に複数のインディケータ112を備えていてもよい。インディケータ112は、さまざまな数で与えられてもよく、異なる形状をしていてもよく、本体内の開口部でもよい(例えば、このようなインディケータが存在するとき、音を出すために)。
空気取入口118は、制御本体102の外側本体116に配置されていてもよい。カップラー120も、制御本体102の近位接続端122に備わっていてもよく、カートリッジ104が制御本体に接続したときにアトマイザまたはその構成要素、例えば、抵抗加熱要素(以下に記載する。)との電気接続を容易にするために、制御本体突出部124の内部まで延びていてもよい。空気取入口118が、外側本体116に提供されるものとして示されているが、別の実施形態において、空気取入口は、例えば、2013年3月15日に出願された米国特許出願公開第13/841,233号に記載されるように、カップラーに提供されていてもよい。
カートリッジ104は、外側本体126を備え、吸い口130に口側の開口部128を有し、エアロゾル輸送デバイス100を吸っている間、カートリッジから消費者への空気と中に含まれる蒸気(即ち、吸入可能な形態のエアロゾル前駆体組成物の成分)の流れを可能にする。エアロゾル輸送デバイス100は、ある実施形態において、実質的に棒状または実質的に管状、または実質的に円筒形の形状であってもよい。
カートリッジ104は、さらに、アトマイザ132を備え、アトマイザ132は、熱を発生させるようにコンフィギュアされる抵抗加熱要素134(例えば、ワイヤコイル)と、液体を輸送するようにコンフィギュアされた液体輸送要素136(例えば、ウィック)とを有する。電流が流れたときに熱を発生させるようにコンフィギュアされる種々の実施形態の材料を使用し、抵抗加熱要素134を作成してもよい。ワイヤコイルを作成し得る材料の例としては、カンタル(FeCrAl)、ニクロム、二ケイ化モリブデン(MoSi2)、ケイ化モリブデン(MoSi)、アルミニウムがドープされた二ケイ化モリブデン(Mo(Si,Al)2)、およびセラミック(例えば、正の温度係数を有するセラミック)が挙げられる。さらに、上述のものに加えて、代表的な加熱要素およびその中で使用するための材料は、Countsらに対する米国特許第5,060,671号;Deeviらに対する米国特許第5,093,894号;Deeviらに対する米国特許第5,224,498号;Sprinkel Jr.らに対する米国特許第5,228,460号;Deeviらに対する米国特許第5,322,075号;Deeviらに対する米国特許第5,353,813号;Deeviらに対する米国特許第5,468,936号;Dasに対する米国特許第5,498,850号;Dasに対する米国特許第5,659,656号;Deeviらに対する米国特許第5,498,855号;Hajaligolに対する米国特許第5,530,225号;Hajaligolに対する米国特許第5,665,262号;Dasらに対する米国特許第5,573,692号;およびFleischhauerらに対する米国特許第5,591,368号に記載され、この開示内容は、全体が本明細書に参照により組み込まれる。
加熱要素134の対向する末端にある導電性の加熱器の端子138(例えば、正および負の端子)は、電流を加熱要素に流すようにコンフィギュアされ、カートリッジ104を制御本体102に接続したときに、適切なワイヤまたは回路(図示せず)に接続し、加熱要素と電池110との電気接続を生成するようにコンフィギュアされる。具体的には、プラグ140は、カートリッジ104の遠位の接続端142に配置されていてもよい。カートリッジ104を制御本体102に接続すると、プラグ140がカップラー120と係合し、電池110からカップラーおよびプラグを通り、加熱要素134へと電流が制御可能に流れるように電気接続を形成する。カートリッジ104の外側本体126は、カートリッジの遠位の接続端が、遠位の接続端から突出したプラグ140で実質的に閉じているように、遠位の接続端142を横切って続いていてもよい。
容器は、液体輸送要素を利用し、エアロゾル前駆体組成物をエアロゾル化領域に輸送してもよい。このような一例を図1に示す。図1からわかるように、カートリッジ104は、この実施形態において、カートリッジの外側本体126の内側を取り囲む管の形状に作られた不織繊維の層を含む容器層144を備えている。エアロゾル前駆体組成物は、容器層144に保持される。例えば、液体成分を、容器層144によって吸着して保持することができる。容器層144は、液体輸送要素136と流体が流れるように接続している。液体輸送要素136は、毛細管作用によって、容器層144に保存されたエアロゾル前駆体組成物をカートリッジ104のエアロゾル化領域146まで運ぶ。示されているように、液体輸送要素136は、この実施形態において、金属ワイヤのコイルの形態の加熱要素134と直接接続している。
本開示に従って製造することができるエアロゾル輸送デバイスは、電子エアロゾル輸送デバイスを作成するのに有用な要素の種々の組み合わせを包含していてもよいことを理解されたい。例えば、2012年6月28日に出願された米国特許出願公開第13/536,438号(この全体が本明細書に参照により組み込まれる。)に開示される電子喫煙物品中の複数のエアロゾル化可能な材料の制御可能な輸送のための容器および加熱機のシステムを参照する。さらに、2012年9月4日に出願された米国特許出願公開第13/602,871号は、マイクロヒーターを備える電子喫煙物品を開示し,この全体が本明細書に参照により組み込まれる。
別の実施形態において、カートリッジの実質的に全体が、1種類以上の炭素材料から作られていてもよく、生分解性およびワイヤが存在しないという観点で利点を与えるだろう。この観点で、加熱要素は、炭素フォームを含んでいてもよく、容器は、炭化された布地を含んでいてもよく、グラファイトを使用し、電池および制御部との電気接続を形成してもよい。ある実施形態において、このような炭素カートリッジを、カートリッジの説明を与えるための本明細書に記載するような1つ以上の要素と合わせてもよい。炭素系のカートリッジの一例となる実施形態は、2012年3月28日に出願された米国特許出願公開第13/432,406号に与えられ、この全体が本明細書に参照により組み込まれる。
使用時に、ユーザが物品100を吸うと、加熱要素134が駆動し(例えば、パフセンサなどによって)、エアロゾル前駆体組成物のための成分が、エアロゾル化領域146で蒸発する。物品100の吸い口130を吸うと、周囲の空気が空気取入口118から入り、カップラー120の中央開口部とプラグ140の中央開口部を通って流れる。カートリッジ104において、吸い込まれた空気は、空気経路管150の空気経路148を通り、エアロゾル化領域146で作られた蒸気と合わさり、エアロゾルを生成する。エアロゾルは、エアロゾル化領域146から運ばれ、空気経路管154の空気経路152を通り、物品100の吸い口130の口側の開口部128から出て行く。
本開示のエアロゾル輸送デバイスの種々の構成要素は、当該技術分野で記載されている要素および市販されている要素から選択されてもよい。本開示に従って使用可能な電池の例は、米国特許出願公開第2010/0028766号に記載され、この開示内容は、この全体が本明細書に参照により組み込まれる。
パフの駆動能力を与えることができる例示的な機構としては、MicroSwitch division of Honeywell,Inc.、フリーポート、イリノイによって製造されるModel 163PC01D36シリコンセンサが挙げられる。本開示の加熱回路に使用可能な要求に応じて操作される電気スイッチのさらなる例は、Gerthらに対する米国特許第4,735,217号に記載され、この全体が本明細書に参照により組み込まれる。本発明のエアロゾル輸送デバイスに有用であり得るマイクロコントローラを含め、電流を制御する回路および他の調整要素のさらなる記載は、米国特許第4,922,901号、同第4,947,874号および同第4,947,875(すべてBrooksらに対する)、McCaffertyらに対する米国特許第5,372,148号、Fleischhauerらに対する米国特許第6,040,560号、Nguyenらに対する米国特許第7,040,314号に与えられ、すべて、この全体が本明細書に参照により組み込まれる。
エアロゾル前駆体は、エアロゾル前駆体組成物または蒸気前駆体組成物と呼ばれてもよく、1種類以上の異なる成分を含んでいてもよい。例えば、エアロゾル前駆体は、多価アルコール(例えば、グリセリン、プロピレングリコール、またはこれらの混合物)を含んでいてもよい。代表的な種類のさらなるエアロゾル前駆体組成物は、Sensabaugh,Jr.らに対する米国特許第4,793,365号;Jakobらに対する米国特許第5,101,839号;Biggsらに対するPCT WO 98/57556;Chemical and Biological Studies on New Cigarette Prototypes that Heat Instead of Burn Tobacco、R.J.Reynolds Tobacco Company Monograph(1988)に示されており、この開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
なおさらなる構成要素を本開示のエアロゾル輸送デバイスに利用してもよい。例えば、Sprinkel,Jr.に対する米国特許第5,261,424号は、デバイスの吸い口に取り付け、吸い込みに関連するユーザの唇の動きを検出し、加熱を開始させることができる圧電センサを開示する。McCaffertyらに対する米国特許第5,372,148号は、マウスピースへの圧力低下に応答して、熱を加えるアレイへのエネルギーの流れを制御するためのパフセンサを開示する。Harrisらに対する米国特許第5,967,148号は、挿入された要素の赤外線透過率の不均一さを検出する識別子と、要素が入れ物に挿入されたときに検出作業を実行する制御部とを備える喫煙デバイスのレセプタクルを開示する。Fleischhauerらに対する米国特許第6,040,560号は、複数の異なる相を有する実行可能な所定の電力サイクルを記載する。Watkinsらに対する米国特許第5,934,289号は、フォトニック−オプトロニック要素を開示する。Countsらに対する米国特許第5,954,979号は、喫煙デバイスを通る吸い込み抵抗を変えるための手段を開示する。Blakeらに対する米国特許第6,803,545号は、喫煙デバイスで使用するための特定の電池構造を開示する。Griffenらに対する米国特許第7,293,565号は、喫煙デバイスで使用するための種々の帯電システムを開示する。Fernandoらに対する米国特許第8,402,976号は、帯電を容易にし、デバイスをコンピュータで制御するための、喫煙デバイスのためのコンピュータインターフェイス手段を開示する。Fernandoらによる米国特許出願公開第2010/0163063号は、喫煙デバイスのための識別システムを開示する。およびFlickによるWO2010/003480は、エアロゾル発生システムでのパフを示す流体の流れを検知するシステムを開示する。上述の開示はすべて、この全体が本明細書に参照により組み込まれる。電子エアロゾル輸送物品に関連する要素および本物品に使用可能な開示する材料または要素のさらなる例としては、Gerthらに対する米国特許第4,735,217号;Morganらに対する米国特許第5,249,586号;Higginsらに対する米国特許第5,666,977号;Adamsらに対する米国特許第6,053,176号;Whiteに対する米国特許第6,164,287号;Vogesに対する米国特許第6,196,218号;Felterらに対する米国特許第6,810,883号;Nicholsに対する米国特許第6,854,461号;Honに対する米国特許第7,832,410号;Kobayashiに対する米国特許第7,513,253号;Hamanoに対する米国特許第7,896,006号;Shayanに対する米国特許第6,772,756号;Honに対する米国特許第8,156,944号および同第8,375,957号;Honに対する米国特許出願公開第2006/0196518号および同第2009/0188490号;Thorensらに対する米国特許出願公開第2009/0272379号;Monseesらに対する米国特許出願公開第2009/0260641号および同第2009/0260642号;Oglesbyらに対する米国特許出願公開第2008/0149118号および同第2010/0024834号;Wangに対する米国特許出願公開第2010/0307518号;Honに対するWO2010/091593;2013年3月15日に出願された米国特許出願公開第13/841,233号が挙げられ、それぞれ、この全体が本明細書に参照により組み込まれる。上の文書に開示される種々の材料を、種々の実施形態で本デバイスに組み込んでもよく、上の開示内容はすべて、この全体が本明細書に参照により組み込まれる。
硬い本体を有する喫煙物品において、特に、電子タバコにおいて、ユーザが快適だと思う「口の感触」または「噛み心地」ことを与えることが望ましい。もちろん、これはユーザによって変わり得るが、多くのユーザは、唇の間および/または歯の間に喫煙物品を保持することを可能にし、硬い金属またはセラミックの表面が歯と直接接触しない組み立てを好むことを理解すべきである。ある喫煙物品において、特定のプラスチックまたは他のポリマーを使用し、マウスピースを組み立てる。本明細書に記載する好ましい実施形態は、エアロゾルを運ぶための構成要素を収納する硬い管状の本体の金属および/またはセラミックの組み立てを含んでいてもよい(構成要素は、電気回路、加熱要素、フィードバックデバイスおよび他の構成要素を含んでいてもよい。)。特に、本明細書に記載する実施形態は、Vuse(商標)デジタル電子タバコ(R.J.Reynolds Vapor Company)および/またはBrooksらに対する米国特許第4,922,901号;Morganらに対する米国特許第5,249,586号;Countsらに対する米国特許第5,388,594号;Higginsらに対する米国特許第5,666,977号;Vogesに対する米国特許第6,196,218号;Felterらに対する米国特許第6,810,883号;Nicholsに対する米国特許第6,854,461号;Honに対する米国特許第7,832,410号;Kobayashiに対する米国特許第7,513,253号;Robinsonらに対する米国特許第7,726,320号;Hamanoに対する米国特許第7,896,006号;Shayanに対する米国特許第6,772,756号;Robinsonらに対する米国特許第8,079,371号;Honに対する米国特許出願公開第2009/0095311号;Honに対する米国特許出願公開第2006/0196518号、同第2009/0126745号および同第2009/0188490号;Thorensらに対する米国特許出願公開第2009/0272379号;Monseesらに対する米国特許出願公開第2009/0260641号および同第2009/0260642号;Oglesbyらに対する米国特許出願公開第2008/0149118号および同第2010/0024834号;Wangに対する米国特許出願公開第2010/0307518号;Honに対するWO 2010/091593;2012年3月28日に出願された米国特許出願公開第13/432,406号、2012年6月28日に出願された米国特許出願公開第13/536,438号、2012年9月4日に出願された米国特許出願公開第13/602,871号、2012年10月8日に出願された米国特許出願公開第13/647,000号、2013年3月14日に出願された米国特許出願公開第13/827,994号(それぞれ、参照により本明細書に組み込まれる。)の1つ以上に記載される喫煙物品および/または喫煙物品の構成要素の実施形態を含んでいてもよく、本開示を参照しつつ当業者が理解し得る様式で、この中のすべての特徴、実施例および実施形態を互いに、また、本開示の態様と合わせてもよいことを含める。
典型的な紙巻きタバコにおける、および燃焼性の燃料要素を使用し、タバコのような煙を出すことが可能な材料を燃やすのではなく、加熱する区画に分けられた喫煙物品における先端材料は、典型的には、フィルタ材料(プラグラップ材料によって包まれていてもよい。)を覆う紙材料を含み、目的の喫煙物品の吸い口を形成する。先端材料の例は、Dubeらに対する米国特許第7,789,089号、Crooksらに対する米国特許出願第2007/0215167号、Joyceらに対する同第2010/0108081号、Normanらに対する同第2010/0108084号、Ademeらに対する同第2013/0167849号に記載され、それぞれが本明細書に参照により組み込まれる。ラッピング材料を組み込んでいるか、またはラッピング材料が付けられた喫煙物品を製造するための代表的な技術は、Barnesらに対する米国特許第5,469,871号;Crooksらに対する米国特許出願公開第2010/0186757号、Connerらに対する同第2012/0067360号に示される。
喫煙物品500の一実施形態は、先端が覆われたマウスピース502を備えていてもよい(例えば、上の図1を参照しつつ、上述のようなカートリッジまたは制御本体として具現化されてもよい。)。喫煙物品は、図2Aから2Cを参照しつつ記載され、ここで、それぞれは、喫煙物品500の側面図および斜視図、マウスピース502の側面図である。喫煙物品500は、ステンレス鋼で作られる硬い管状の本体として示されるシェル513を備えている。シェル513は、非円形/円筒形のプロフィールを有していてもよく、および/または別の金属、セラミックまたは他の硬い材料を含んでいてもよい。遠位端のインディケータ512は、デバイスの作動および/または状態(例えば、電池の寿命、吸引など)の目に見える表示(例えば、光、色の変化、または他の表示による。)を与えてもよい。内部の構成要素およびその機能は、当該技術分野で知られているエアロゾルを発生させる喫煙デバイスの内部の構成要素およびその機能を備えていてもよく、および/または、具体的に、上の図1の実施形態に開示される構成要素および/または機能、または、本明細書で参照される他のデバイスを備えていてもよく、本開示を参照しつつ当業者が理解し得る様式で、この中のすべての特徴、実施例および実施形態を互いに、また、本開示の態様と合わせてもよいことを含める。
喫煙物品は、電力によって動くエアロゾルを発生させるデバイスの中にタバコを組み込んでもよい。少なくとも1つの形態のタバコを、喫煙物品内の1つ以上の特定の位置に配置してもよい。タバコに加え、エアロゾルを生成する材料を使用してもよい。マウスピース502は、喫煙物品の要素を加熱する作業によって作られるタバコの成分を吸い込むために、喫煙者によって使用されてもよい。代表的な喫煙物品は、電力源(例えば、電池)と、少なくとも吸っている間にデバイスの特定の要素(例えば、電気抵抗加熱要素)に選択的に電力を印加することができるセンサを含む制御機構と、タバコの成分を組み込んだ熱によって発生するエアロゾルを生成するための少なくとも1つの加熱デバイス(例えば、電気抵抗加熱ユニット)とを備えている。使用中、ある形態のタバコを含むカートリッジは、喫煙デバイスの中に配置されるか、または喫煙デバイスと接続した状態で配置され、使用後、使用したカートリッジは、デバイスから取り外されてもよい。所望な場合、別のカートリッジを将来の使用のために配置してもよい。
図2Aから2Cに示されるように(すべての図において明確に見ることができるわけではないが)、マウスピース502も、ステンレス鋼で作られる硬い管状の本体として示されるシェル503を備えている。マウスピースシェル503は、剛性の管として示されており、非円形/円筒形のプロフィールを有していてもよく、および/または別の金属、セラミックまたは他の硬い材料を含んでいてもよい。管状のシェル503の大きな外周の吸い口領域は、周囲に横方向に配置され、少なくとも二重層を形成する先端カバー504を備えている。管状のシェル503の小さい方の周囲領域508は、喫煙物品の遠位部分510に係合するようにコンフィギュアされる(遠位部分は、例えば、カートリッジまたは制御本体としてコンフィギュアされてもよい。)。示されている実施形態において、マウスピース502は、廃棄される(またはリサイクルされる)ようにコンフィギュアされ、一方、遠位部分510は、連続した複数のマウスピース502と共に継続した/複数の使用のためにコンフィギュアされ、それぞれのマウスピースは、使用に関連するフレーバーおよび/または他の官能プロフィールが同じであってもよく、類似していてもよく、または異なっていてもよい。図3Aから5Eを参照しつつ、以下に記載されるそれぞれの実施形態は、図2Aから2Cに示されるものと類似または同一の外観を有していてもよい。
図3Aから3Bは、喫煙物品のための二重に包まれたマウスピース202の一実施形態を示す。このマウスピース202は、本明細書に記載する任意の喫煙物品の一部として組み込まれてもよい(その技術的な考慮を条件として、参照によって組み込まれる項目を含む。)。
図3Aは、マウスピース202の吸い口の模式的な/単純化された斜視図を示し、図3Bは、図3Aの線3B−3Bに沿った横断面図を示す。示される最も内側の要素は、金属の管状の本体シェル部203である。シェル203は、二重層の先端ラップ部220に外接している。内側/下側層222は、ユーザの舌および/または歯と、剛性シェル203との間に弾性層を与えることによって、多くのユーザに快適な噛み心地/口の感触を与える緩衝層である。この内側/下側層は、周囲に帯状物を生成する様式で、シェルの外周に、シェルの長手方向の軸を横切り、接着するか、または他の方法で固定される、フォームテープ(例えば、3M Scotch(商標)Permanent(商標)Mountingフォームテープ(カタログ番号110))、レーヨンウェブフリース、紙巻きタバコフィルタートウ、紙巻きタバコのプラグラップ、および/または酢酸セルロース不織ウェブの1つ以上を含んでいてもよい。長手方向の接続部/縁は、例えば、衝合接手(好ましくは、下にある管の曲線に沿うようにわずかに留め継ぎされており、ある程度重なりあっていてもよい。)、または別の接続の組み立てとして作られてもよい。一般的に、この実施形態および他の実施形態の内側層は、フリース、濾紙、プラグラップ、酢酸セルロース不織ウェブ、ポリマー膜、ポリマーフォーム、またはこれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。
二重層の先端ラップ部220の上側/外側層224は、接着性のラベルまたはスリーブ部224の形態で与えられる。多くの実施形態において、内側/下側層222は、上側/外側層224の第2の厚みより大きな第1の厚みを有する。示されている実施形態において、および他の実施形態において、上側/外側層224は、マウスピース202および/またはマウスピースを組み込んだ喫煙物品の特性を識別する印(文字/語、画像、色、質感または他の印)を含んでいてもよい。例示的な印は、フレーバー、生成物の供給源の識別(例えば、ブランド、商標など)、および/または他の情報を伝えてもよく、および/または美感に訴えるものであってもよい。ラベル224は、紙および/またはポリマーの組み立てを有する接着性ラベルであってもよい。例えば、この組み立ては、従来の紙巻きタバコに使用される濾紙またはプラグラップと同じであってもよく、または類似していてもよい。一般的に、この実施形態および他の実施形態の外側層は、フリース、濾紙、プラグラップ、酢酸セルロース不織ウェブ、ポリマー膜、ポリマーフォーム、またはこれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。
やわらかさ、「口の感触」、またはユーザが、どのように喫煙物品の吸い口/マウスピースを経験し、これらと相互作用するかの他の特徴を、異なる様式で記述することができる。特に、喫煙物品の主要な本体が実質的に剛性である場合、望ましい官能的な相互作用を与えるという点への本開示の焦点に関して、この質的な側面を説明または記述する手段を考慮するのが有用な場合がある。ある実施形態において、以下の実際の建設的な実験例を含め、特徴は、デュロメータに関連して記載され、デュロメータは、材料または構造の永久的なへこみに対する抵抗としての硬度を「ショアM」硬度スケールで測定するための十分に理解された手段である。それぞれの実施形態において、包まれた吸い口部分は、1回包まれているか、2回包まれているか、および/または複数回包まれているかにかかわらず、外側を包む材料(例えば、印刷可能であるか、または前もって印刷されたポリマー)を含むか、または含まないかにかかわらず、柔軟性が高く、および/または永久的なへこみに対する抵抗が少ない。
喫煙物品に貼り付けられたポリマーラベル、包まれたコーティング、またはこれらの任意の組み合わせの1つ以上に関して、この特徴を記述する別の手段は、ヤング弾性率であり、ヤング弾性率は、弾性率を記述する一般的な手段であり、弾性係数と呼ばれることもある。これは、弾性材料の硬さの指標であり、材料を特性決定する定性的な手段を与える。これは、フックの法則が成り立つ応力範囲で、軸に沿った歪みに対する軸に沿った応力の比率であると定義される。このSI単位は、パスカル(PaまたはN/m2またはm−1・kg・s−2)である。使用する実際の単位は、メガパスカル(MPaまたはN/mm2)またはギガパスカル(GPaまたはkN/mm2)である。異方性の材料において、ヤング弾性率は、材料の構造に加えられる力の方向によっては、異なる値を有する場合がある。ヤング弾性率Eは、応力−歪み曲線の弾性(初期の線形)部分において、引張応力を引張り歪みで割り算し、標準式をあてはめることによって計算することができる。
さまざまな「やわらかさ」の特徴の選択肢を含む異なるポリマー材料は、剛性の本体の上のマウスピースのクッション性のために使用されてもよい。少なくとも3つのカテゴリーのポリマーを、それ自体で、ブレンドした配合物で、および/または多層コンポジット構造で使用してもよい。コンポジットラベルの「やわらかさ」は、材料の選択、膜の処理条件(即ち、配向工程および層のアーキテクチャ)に応じてさまざまであってもよい。弾性率の範囲は、これらの3つの一般的なカテゴリーに入る。
ある1つの実施例において、3M Scotch(商標)Permanent(商標)Mountingフォームテープ(カタログ番号110、3M Co.、セントポール、ミネソタから2013年9月に入手可能なもの)は、内側/下側層を形成し、喫煙物品のためのマウスピースとして組み立てられるステンレス鋼の管の周囲に横方向に巻かれ/ステンレス鋼の管に接着し、前もって印刷されたポリマーラッパーラベルは、外側表面の周囲に接着し、上側/外側層を形成する。この例のフォームテープは、厚みが約1.5mm、幅が13mmであり、剥離ライナーによって分離された両側に接着剤を有するフォーム層を含む。電子タバコの吸い口の直径9.2mmのステンレス鋼の管の周囲に巻かれた場合、得られたタバコのマウスピースは、剥がすタイプの印刷された剛性のポリマーラッパーラベルを含む場合は、外径が約12.7mmであり、デュロメータの読みが約90硬度であり、ラベルを剥がしたとき、約47硬度である。当業者は、他の実施形態において、下にある管本体の寸法に合わせて、これらの大きさがさまざまであることを理解するだろう。コーティングされていないデュロメータは、約100である(管が、曲がるほど十分に薄い壁である場合には、約98から約100の読みであってもよい。)。
別の実施例において、Southeast Non−Woven HNB3基材(厚みが約1.7mm、幅が約25mmの不織酢酸セルロースウェブ)を、手で長さ29mmになるように切断した。これは、内側/下側層を形成し、喫煙物品のためのマウスピースとして組み立てられるステンレス鋼の管の周囲で横方向に巻かれ/ステンレス鋼の管に接着し、このラップは、末端で衝合接手を形成し、最外側の前もって印刷されたポリマーのラッパー層がこの上に配置され、最終的なマウスピースの組み立てを形成する。直径が9.2mmのステンレス鋼の管の周囲に巻かれて、印刷されたポリマーラッパーラベルがウェブの上に貼り付けられる場合、得られたタバコのマウスピースは、直径11.2mmを示し、デュロメータの読みは、約90のショアM硬度である。別の実施形態において、Schweitzer−Mauduit 240M9Sプラグラップ(2013年9月に市販されているもの)を、この外側表面の周囲に接着し、ポリマーラッパーではなく上側/外側層を作成した。
別の実施例において、レーヨンウェブフリース(例えば、ブリッジウォーター、サマセット、GBのBFF Technical Fabrics製のSDH27;ホーフ、ドイツのHoftex Group AG製のZ8713)を、ステンレス鋼のマウスピースの管状シェルの外周と実質的に同じ長さに切断する。このフリースは、内側/下側層を生成し、喫煙物品のためのマウスピースとして組み立てられるステンレス鋼の管の周囲で横方向に巻かれ/ステンレス鋼の管に接着し、前もって印刷されたポリマーラッパーラベルは、外側表面の周囲に接着し、上側/外側層を形成する。直径が9.2mmのステンレス鋼の管の周囲に2回巻かれて、印刷されたポリマーラッパーラベル貼り付けられる場合、得られたタバコのマウスピースは、直径10.0mmを示し、デュロメータの読みは、約91のショアM硬度である。フリースの3つのラップを使用する場合、外径は、約11.1mmであり、硬度は、92で変わらない。フリースの個々の層(前もって印刷されたポリマーラッパーラベルを含まない。)は、3層で83、2層で87、1層で92の硬度数を示す。
「実質的に」という用語は、ステンレス鋼のマウスピースの管状シェルの外周に対する長方形のフリース片の長さに関して、上で使用される場合、当業者には理解されるだろう。具体的には、長さと外周は、全く同じである必要はなく、合理的な許容度の範囲内(例えば、所与の値の±約1%から約10%)で、円筒形の周囲に長方形の三次元材料を平滑に末端と末端で接合し/取り付けするために使用されてもよいわずかに留め継ぎされた末端またはテーパー状の末端の可能性を考慮して、ほぼ同じであることが理解されるだろう。この同じ相対的な寸法の考慮は、本開示全体のあらゆる箇所に適用され、外周の少なくともほぼ何倍(例えば、1倍、2倍、3倍)で記載される長さに言及する場合も含む。即ち、「外周の少なくとも約2倍の長さ」は、長さが、外周の正確に2倍である必要はなく、好ましくは、合理的な許容度の範囲内であり、わずかに留め継ぎするか、またはテーパー状の末端にし、またはわずかに重なって、円筒形の周囲に長方形の三次元材料を平滑に取り付けてもよい。このように、長さが、外周の記載した倍数よりもわずかに小さくてもよく、またはわずかに大きくてもよく、実質的に、外周の周囲を包含することが当業者に理解されるだろう。
図4Aから4Cは、喫煙物品のための二重に巻かれたマウスピース302の別の実施形態を示す。示されている最も内側の要素は、金属の管状の本体シェル部303であり、図4Aに覆われていないものが示されており、これを本明細書に記載する任意の喫煙物品の一部として組み込んでもよい(この技術的な考慮を条件として、参照によって組み込まれる項目を含む。)。
図4Bは、喫煙物品のための二重に巻かれたマウスピース302の中間工程の組立図を示す。この実施形態において、シェル303は、二重層の先端ラップ部320に外接しており、この内側/下側層322(図4Bに示される。)は、剛性の管の長手方向の軸に対し、鉛直方向ではなく、横方向に巻かれ、切断され、円筒形のラップ部322が生成し、この円筒形のラップ322は、円筒形として、前記長手方向の軸と実質的に同軸である。このらせん状に巻かれたか、または他の方法で角度がつけられた内側/下側層322は、好ましくは、ユーザの舌および/または歯と、剛性のシェル313との間に弾性層を与えることによって、多くのユーザに快適な噛み心地/口の感触を与える緩衝層である。この内側/下側層は、周囲に帯状物を生成する様式で、シェルの外周に、シェルの長手方向の軸を横切り、接着するか、または他の方法で固定される、フォームテープ(例えば、3M Scotch(商標)Permanent(商標)Mountingフォームテープ(カタログ番号110))、レーヨンウェブフリース、紙巻きタバコフィルタートウ、紙巻きタバコのプラグラップ、および/または酢酸セルロース不織ウェブの1つ以上を含んでいてもよい。
図4Cは、記載したような円筒形を作成するために切断された内側/下側層と、接着性ラベルまたはスリーブ部324(感圧接着剤または圧力によって活性化する接着剤を含んでいてもよい。)の形態で与えられる二重層の先端ラップ部320の上側/外側層324を示す。多くの実施形態において、内側/下側層322は、上側/外側層324の第2の厚みより大きな第1の厚みを有する。示されている実施形態において、また、他の実施形態において、上側/外側層324は、マウスピース302および/またはマウスピースを組み込んだ喫煙物品の特性を識別する印(文字/語、画像、色、質感または他の印)を含んでいてもよい。例示的な印は、フレーバー、生成物の供給源の識別(例えば、ブランド、商標など)、および/または他の情報を伝えてもよく、および/または美感に訴えるものであってもよい。ラベル324は、紙および/またはポリマーの組み立てを有する接着性ラベルであってもよい。例えば、その組み立ては、従来の紙巻きタバコに使用される濾紙またはプラグラップと同じであってもよく、または類似していてもよい。図4Aから4Cを参照しつつここに記載される材料および方法を、図3Aから3Bに関連して上に記載した実施例と共に用いてもよい。
図5Aから5Dは、喫煙物品のための二重に巻かれたマウスピース402を組み立てる方法を示し、図5Eは、組み立てられたマウスピースの横断面図を示す。図4Aに示されるように、細長い二重の先端ラップ部420の内側層部分422は、マウスピースの管403に接続する(例えば、感圧接着剤または他の接着剤または接続手段によって)。二重の先端ラップ部420は、好ましくは、管403の外周の少なくとも約2倍の合計長さを有し、マウスピースの周囲を包むとき、細長い先端ラップ部の最も外側の末端が、最も内側の末端と重なり合うように、管の外周を超える長さを形成する重なる部分(例えば、約3mmから約6mm、またはもっと大きい。)を含んでいてもよい。他の実施形態において、長さは、外周の3倍またはもっと長くてもよいが、好ましくは、外周の約整数倍である。
図5Bから5Cに示されるように、長さの第1の部分は、マウスピースの管が、ラップ部420に巻き取られる際、マウスピースの管403の外周を取り囲むのに十分な長さである。この第1の長さ部分は、好ましくは、緩衝型の材料を含み、例えば、図3Aから4Cを参照しつつ上に記載した緩衝型の材料の1つかを含む。二重の先端ラップ部420の第2の長さ部分は、上側/外側層424としてコンフィギュアされる外側に面する表面を生成するものを含み、マウスピース402および/またはマウスピースを組み込んだ喫煙物品の特性、製造源、または他の情報を識別する印(文字/語、画像、色、質感または他の印、例えば、参照番号427で特定される印)を含んでいてもよい。
図5Dは、二重の先端ラップ部420が管の本体403の周囲でほぼ2回巻かれたマウスピース402を示し、管の本体は二重の先端ラップ部420と係合するためにほぼ720°回し/回転している。上側/外側層は、図5Eの横断面図に示されるように、内側/下側層を包含し、図5Eはマウスピース402を完全に組み立てられたものとして示す。ここに示されるように、層の輪郭および組立工程は、上側/外側層424の最も外側の末端に、顕著な触ってわかるつなぎ目がない、実質的に円形の外側プロフィールを与えるようなコンフィギュアであってもよい。
記載したラッピングの組立てに加え、またはこれに代えて、特定の実施形態は、先端カバーを含んでいてもよく、(例えば)ポリマーラベルとしてコンフィギュアされてもよく、目に見える印(例えば、商標名、フレーバーまたは他の特徴のような喫煙物品または喫煙物品の要素についての情報を与える。)を受け入れ、および/または表示するようにコンフィギュアされてもよい。先端カバーは、包むことが可能な細長片、管または他の形状としてコンフィギュアされてもよい。熱収縮性管または他の形状として組み立てられてもよいポリマーラベルを含む先端カバーの例は、以下に記載され、図6から9を参照するものを含み、図6から9は、それぞれ、先端カバーの管状または細長片状の組み立てのための構造的な層を模式的に示す。このような管状の先端カバーの組み立ては、マウスピース上に滑らせ、回転させ、および/または他の方法で周囲に配向させてもよく、大きさおよび組成に依存して、熱収縮してマウスピースに沿わせてもよく、接着剤で塗布、または先端カバーの特定の組成を参照すれば、当業者に理解されるだろう、先端カバーに適した手段を用い他の方法で固定してもよい。
図6は、先端カバー604(管状のスリーブ部、ラップ部、または例えば、熱収縮可能な、密に沿わせる構造、または他の寸法の組み立てを含む、他の組み立てとしてコンフィギュアされてもよい。)の分解図を模式的に示す。この多層の組み立ては、外側層604aの内側表面または内側層604gの外側表面に外側/上側向きに貼り付けられた印刷/グラフィックス604bを含んでいてもよい。この実施形態および他の実施形態において、「印刷/グラフィックス/着色層」は、実質的な構造的厚みを有さず、他の図面と同様に、模式図6から図9は、縮尺通りではないことを理解すべきである。接着剤層604h(例えば、感圧接着剤または他の接着剤)は、マウスピース本体603および/または図3Aから5Eを参照しつつ記載されるような本体の周囲の緩衝材料(図示せず)に固定するために与えられてもよい。先端カバー604が、マウスピース、喫煙物品などに貼り付けられるとき、最終的な外観は、図2Aから2Cに示したのと実質的に同じであってもよい。
ある実施形態において、重いゲージ(即ち、厚みが約100μmから約150μm)の逆印刷されたPVCまたはPETGのスリーブ部を使用し、吸い口片の巻かれていない表面、1回巻かれた緩衝表面、または複数回巻かれた緩衝表面を覆い、および/または装飾してもよい。印刷された材料(例えば、グラフィック画像、文字)は、水系または溶媒系のインクを使用してもよい。このような一実施形態は図7に示され、図7は、先端カバー704(スリーブ部、ラップ部または他の組み立てとしてコンフィギュアされてもよい。)の分解断面図を模式的に示す。単一層704aは、層704aの内側表面に外側/上側向きに貼り付けられた印刷/グラフィックス704bを含んでいてもよく、内側表面は、マウスピース本体および/または本体の周囲の緩衝材料に貼り付けられる/固定されるだろう。その他の箇所で記載されるように、この固定および他の実施形態の固定またはこれらの組み合わせは、熱収縮、接着、および/または潜在的にフリクションフィットを含む他の固定手段を用いて行われてもよい。先端カバー704がマウスピース、喫煙物品などに貼り付けられるとき、最終的な外観は、図2Aから2Cに示したのと実質的に同じであってもよい。
ある実施形態において、標準的なゲージ(即ち、厚みが約50μmから約70μm)のPETG、PSおよび/またはPVCの収縮性スリーブ部材料を、接着剤で一緒に積層し、2枚重ねの収縮性スリーブ部(厚みが約125μmから約170μm)を作成してもよい。外側の外に面した層の内側は、印が逆印刷され、PETG、PSおよび/またはPVCの内側に面した溶媒でつないだ層に(例えば、乳化積層した接着剤によって)接着してもよい。これを細長片の形態で、または熱収縮性の円筒形として貼り付け、これを使用し、吸い口片の巻かれていない表面、1回巻かれた緩衝表面、または複数回巻かれた緩衝表面を覆い、および/または装飾してもよい。このような一実施形態は図8に示され、図8は、コンポジット先端カバー804(スリーブ部、ラップ部または他の組み立てとしてコンフィギュアされてもよい。)の分解断面図を模式的に示す。外側層804aは、外側層804aの内側表面に外側/上側向きに貼り付けられた印刷/グラフィックス804bを含んでいてもよく、内側表面は、接着剤804cによって内側層804gに接着されるだろう。内側層804gの内側/下側に面した表面は、マウスピース本体および/または本体の周囲の緩衝材料(図示せず)に貼り付けられる/固定されるだろう。その他の箇所で記載されるように、この固定および他の実施形態の固定またはこれらの組み合わせは、熱収縮、接着、および/またはフリクションフィットを含む他の固定手段を用いて行われてもよい。先端カバー804がマウスピース、喫煙物品などに貼り付けられるとき、最終的な外観は、図2Aから2Cに示したのと実質的に同じであってもよい。
ポリマーラベルの形態であるか、またはその他の形態であるかにかかわらず、多層先端カバーを作成するために使用される適切な接着剤としては、例えば、乾式結合または湿式結合する接着剤が挙げられるだろう。乾式結合する接着剤の実例となる(限定されないが)例は、一般的に、以下のように適用されてもよい。液体形態の接着剤(例えば、ポリウレタン分散物、アクリルエマルション、水系EVAおよびPVOH、固形分が多いシリコーン溶媒)で、基材(多層コンポジットの1つの層)をコーティングし、乾燥させ、次いで、加熱したニップロールを用い、第2、第3などの基材に積層してもよい。湿式結合する接着剤の実例となる(限定されないが)例は、一般的に、以下のように適用されてもよい。液体形態の接着剤(例えば、ポリウレタン分散物、アクリルエマルション、水系EVA、PVOH、ラテックス)で、基材(多層コンポジットの1つの層)をコーティングし、第2、第3などの基材に積層し、次いで、加熱した空気流のような熱を用いて乾燥させてもよい。インクは、好ましくは、食品、タバコおよび同様の製品と共に使用するために承認される、水系または溶媒系のインクであってもよい(例えば、Sun Chemical、リッチモンド、バージニアから入手可能なよく知られたインクを含む。)。
さらに他の実施形態において、PETG、PSおよび/またはPVCの収縮性スリーブ部材料の外側の外に面した層(印が逆印刷されていてもよい。)を含む、3枚重ねのポリマーラベルを提供してもよい。この外側層は、中間のコア層(例えば、PE、EVAおよび/またはCoPPのバルク軟化材料)に接着剤によって積層させてもよい。この中間のコア層を、溶媒によってつないだPETG、PSおよび/またはPVCの内側層に接着剤によって積層させてもよい。中間層の内側表面および/または内側層の外側に面した表面は、塗りつぶした色、外側層と同じかまたは異なるグラフィックスが印刷されてもよい。このことは、外側層の印刷が、上に浮いて見え、またはその他の方法で、内側層に対して深さに差があるように見える「3D光学効果」を与えるのに役立つだろう。このように、3枚重ねの実施形態において、標準的な(厚みが約50μm)のPETGの収縮性スリーブ部材料を、低融点の(厚みが約50μmから約75μm)のポリオレフィンコア層の両側に接着剤によって積層させ、厚みが約150μmから約175μmのコンポジット構造を作成してもよい。コア層は、無色であってもよく、コア層の厚みおよび/または大きな弾性および/または低いデュロメータは、好ましくは、喫煙物品のコーティングされていない金属の管本体よりもユーザに快適な/望ましいと思われる口の感触を与えるだろう。
このような3枚重ねの一実施形態を図9に示し、図9は、コンポジット先端カバー904(スリーブ部、ラップ部または他の組み立てとしてコンフィギュアされていてもよい。)の分解断面図を模式的に示す。外側層904aは、外側層904aの内側表面に外側/上側向きに貼り付けられた印刷/グラフィックス904bを含んでいてもよく、内側表面は、接着剤904cによって中間/コア層904dに接着されてもよい。接着剤904eの第2の層は、この3枚重ねの組み立ての中間層904dを内側層904gに固定してもよく、内側層904gの層の外側に面した表面は、印刷層(例えば、グラフィックス、塗りつぶした色)904fを含んでいてもよい。内側層904gの内側/下側に面した表面は、マウスピース本体および/または本体の周囲の緩衝材料(図示せず)に貼り付けられる/固定されてもよい。先端カバー904がマウスピース、喫煙物品などに貼り付けられるとき、最終的な外観は、図2Aから2Cに示したのと実質的に同じであってもよい。
それぞれの好ましい収縮性スリーブ部の実施形態において、収縮性のスリーブ部材料を、加熱するか、または他の方法で活性化し、ラッピング材料の単一層または複数層の周囲に沿うように収縮させ、貼り付けたら、管状のマウスピースの剛性の本体よりも低いデュロメータ/大きな柔軟性を与えてもよい(多くのユーザのために、もっと望ましい口の感覚/噛み心地に対応する。)。ある実施形態において、剛性の管の本体に直接貼り付けられてもよい。このような実施形態において、当該技術分野で既知の様式で、所与の材料について既知の特定の熱収縮性に適した熱収縮による活性化を用いることによって、固定してもよい。ある実施形態において、材料をオーバーモールドとして適用してもよい。適切なオーバーモールド技術において、鋼鉄の管は、スリーブ部がある場合、またはない場合、または周囲に巻かれたラベルまたは緩衝材料がすでに貼り付けられている場合、または貼り付けられていない場合に、わずかに大きな直径の射出成形型の空洞に入れてもよく、その後、溶融した熱可塑性プラスチックを、管と空洞の壁との間のギャップに注入し、管の周囲に密に接着した外側円筒形スリーブ部を作成する。ある実施形態において、接着剤を使用し、下にある材料に先端カバーを固定してもよい。種々の実施形態において、熱収縮、接着剤およびオーバーモールディングの任意の組み合わせを使用し、剛性の管本体に、および/または本明細書に記載する緩衝材料のように、下にある材料に直接、先端カバーをマウスピースおよび喫煙物品のもっと大きな部分に固定してもよい。
先端カバーの異なる実施形態は、単一の層の中に、多層組成物のそれぞれの層の中に、および/または別個のそれぞれの層の中に、シリコーン、ラテックス、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PETG(ポリエチレンテレフタレートコポリマー)、PS(ポリスチレン)、OPP(配向したポリプロピレン)、BOPP(二軸配向したポリプロピレン)、OPS(配向したポリスチレン)、PE(ポリエチレン)、EPS(膨張したポリスチレン)、PEF(ポリエチレンフラノエート)、PVDF(ポリビニリデンジフルオリド)、PEX(架橋したポリエチレン)、PEBAX(ポリエーテルブロックアミド;熱収縮性PEBAXを含む。)、PE(ポリエチレン)、EVA(エチレンビニルアセテート)、CoPP(ポリプロピレンコポリマー)、FEP(フッ素化エチレンプロピレン)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、およびPVC(ポリ塩化ビニル)、またはこれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい(例えば、単独で、または他の材料と組み合わせて、それぞれの層の中に1つ以上の材料。多層先端カバーのそれぞれの層は、同じ組成物または異なる組成物を含んでいてもよく、当業者は、それぞれの成分の特性を参照しつつ、認識するだろう)。
これらの材料は、それぞれ、種々の供給業者から容易に入手できる。これらの材料を用いた先端カバーは、つなぎ目があるか、またはつなぎ目がない収縮性の管、収縮性スリーブ部、やわらかいスリーブ部(例えば、シリコーン管/スリーブ部;滑るように取り付け、熱、UVまたは他の手段によって収縮してもよい管またはスリーブ部とは対照的に、伸ばし、管に被せ、次いで、開放して周囲に沿わせてもよいスリーブ部)、接着性ラベル、伸縮ラベル、伸縮性の管、またはこのような1つ以上の構造のコンポジット/ハイブリッドとしてコンフィギュアされてもよい。
伸縮性のスリーブ部(または管)は、収縮性材料を加熱または他の方法によって処理し、下にある管(緩衝性のラップ材料を含んでいてもよい。)に沿わせ、多くの実施形態において、下にある管に接着する工程を使用しない、記載した弾性の回転可能な、または他のやわらかいスリーブ部の実施形態とは明らかに異なる。ラップ材料を、取り囲む/包む動き以外の態様で適用してもよいことも注記しておくべきである。また、本明細書に記載する収縮性のスリーブ部および/または収縮性の管材料は、材料科学分野でよく知られた特性を有し、この結果、当該技術分野の技術を有し、本開示によって情報を得る者は、このような管および/またはスリーブ部を組み立て、材料に適した硬化または他の処理といった様式(例えば、UVまたは他のEMF照射、熱、化学処理、または他の手段)を適用し、下にある一般的に剛性の管本体(1つ以上の緩衝性ラップ層をさらに含んでいてもよい。)に沿う様式で、管および/またはスリーブ部を収縮させることができるだろう。言い換えると、先端カバーの実施形態は、材料に適した様式で処理されると、マウスピースの管本体および/または管本体と先端カバーとの間の任意の材料の周囲に密に沿うようにコンフィギュアされた収縮性材料を(例えば、管および/またはスリーブ部の形態で)含んでいてもよく、または収縮性材料から本質的になっていてもよい。
以下の表1は、目に見える印が印刷され得る場所を識別する先端カバーを備えるマウスピースの実施形態のための1層構造および2層構造の異なる組み合わせを示す。内側層は、1回巻かれた緩衝材料または他の材料(ポリマーラベル型の材料を含む。)であってもよく、または複数回巻かれた緩衝材料または他の材料であってもよい。「パッチ」ラベルまたは層は、下にある管本体の周囲全体より少なく取り囲む層を指す。
以下の表2は、マウスピースの実施形態のための1層構造および2層構造の先端カバー構造の異なる組み合わせを示す。
本開示の実施形態の特定の態様が、以下の実施例を参照しつつ理解されるだろう。これらの実施例は、具体例として示されており、限定するものと解釈すべきではない。
[実施例1]:直径9.2mm、長さが約50mmのステンレス鋼の管を用い、この管の片方の縁に3M Scotch(商標)Permanent(商標)Mountingフォームテープ(カタログ番号110)の細長片を、管の長手方向の軸に対して約25°の角度で貼り付け、テープの縁が互いに密に接するようにらせん状に巻き付け、厚みが約1.5mmのフォームの連続した層を作成した。縁を切断し、長さ約35mmのクッション付き表面を生成し、前もって印刷されたポリマーラッパーラベルが貼られた(PE膜およびOPP膜を含む多層積層体)。得られた吸い口片の直径は、12.7mmであった。フォームの望ましい厚み範囲は、約0.1mmから約1.0mm、または、ある実施形態において、この実施例で与えられる約1.5mmから約2mmの厚みのフォームテープよりも小さな直径のマウスピースを用いることが望ましい実施形態の場合には、約0.30mmから約0.70mmを含んでいてもよい。この概念の別の繰り返しは、前もって印刷されたラベルの組み立ての一部として前もって貼り付けられたフォーム層を有するだろう(例えば、Commodore Solutions、ブルームフィールド、ニューヨークによるLabec(商標))。(この実施形態は、図4AからCを参照しつつ上に記載したものと類似している。)。
[実施例2]:厚みが約1.7mm、幅が約25mmの酢酸セルロースの不織ウェブ片を用い、これを長さ約29mmになるように切断し、複数回包まれたマウスピースの別の例を組み立てた。外径約9.2mmのステンレス鋼の管に透明テープを用いてこのウェブ片を固定した後、長さ約29mmが管の周囲を囲み、不織酢酸セルロース片が管の周囲に巻かれ、「衝合接手」を形成した。その後、ほぼ同じ寸法の別の試験片を、それぞれの長手方向端に沿って第1の試験片に直に接して同じ様式で接続し、次いで、管に沿って、パッドがつけられた管のマウスピースの長手方向の長さが約36mmになるように周方向に切断した。次いで、前もって印刷したポリマーラッパーラベルを貼り付けた。この実施例において、得られる吸い口片の外径は、約11.2mmであった。望ましい範囲のウェブの厚みは、約0.1mmから約1.0mm、またはある実施形態において、約0.30mmから約0.70mmの厚みであってもよく、約0.5mmであってもよい。(この実施形態は、ウェブ部分間の接するつなぎ目が、らせん形状に巻かれているのではなく、管本体の周囲の外周に横方向であるという点を除き、図4Bに示す実施形態といくらか似ている。)。
[実施例3]:厚みが約0.15mm、幅が約36mmの不織レーヨンフリースウェブ片を用い、これを長さ約29mmに切断し、複数回巻かれたマウスピースの別の例を組み立てた。外径約9.2mmのステンレス鋼の管に透明テープを用いてこの試験片を固定した後、長さ約29mmが管の周囲を囲み、不織レーヨンフリースウェブ片が管の周囲に巻かれた。前もって印刷したポリマーラッパーラベルをフリース片に貼り付け、緩衝性の吸い口先端を作成した。得られる吸い口片の直径は、約9.6mmであった。望ましいフリースの厚みは、小さな直径が望ましい特定の実施形態において、約0.1mmから約1.0mm、特定の実施形態において、好ましくは、約0.30mmから0.70mmの範囲であってもよく、約0.5mmであってもよい。
[実施例4]:さらに、外径約9.2mmのステンレス鋼の管に透明テープを用い、長さが約58mmの不織レーヨンフリース片を固定し、長さ約52mmが管の周囲を2回囲み、管の周囲に巻かれて、重なり合った接合部を作成することによって、別の(実施例2と)同様の紙巻きタバコマウスピースを組み立てた。前もって印刷したポリマーラッパーラベルをフリース片に貼り付け、吸い口先端を作成した。得られる吸い口片の直径は、約10mmであった。
[実施例5]:外径約9.2mmのステンレス鋼の管に透明テープを用い、長さが約88mmの不織レーヨンフリース片を固定し、長さ約88mmが管の周囲を3回囲み、管の周囲に巻かれて、重なり合った接合部を作成することによって、別の紙巻きタバコのマウスピース(実施例2および3と同様)を組み立てた。前もって印刷したポリマーラッパーラベルをフリース片に貼り付け、吸い口先端を作成した。得られる吸い口片の直径は、約11.1mmであった。望ましいフリースの厚みは、ある他の実施形態において、約0.1mmから約1.0mm、または特定の実施形態において、約0.30mmから0.70mmの範囲であってもよく、約0.5mmであってもよい。(この実施例の組み立ては、図5AからCを参照すると理解されるだろうが、これらの図面は、フリース片を複数回巻いた態様を示していない。)。
[実施例6]:厚みが約0.077mm、幅が約36mmの50グラム/m2の先端紙ウェブ片を用い、これを長さ約29mmに切断し、複数回巻かれたマウスピースの別の例を組み立てた。外径約9.2mmのステンレス鋼の管に透明テープを用い、紙ウェブ片を固定した後、長さ約29mmが管の周囲を囲み、50グラムの先端紙片が管の周囲に巻かれた。前もって印刷したポリマーラッパーラベルを紙片に貼り付け、吸い口先端を作成した。このようにして作られた吸い口片の外径は、約10.0mmであった。紙ウェブの望ましい厚み範囲は、特定の他の実施形態において、約0.1mmから約1.0mm、または、ある実施形態において、約0.30mmから0.70mmの範囲であってもよく、約0.4mmまたは約0.5mmであってもよい。
[実施例7]:外径9.2mmのステンレス鋼の管に透明テープを用い、長さが約58mmの50グラム/m2の先端紙片を固定することによって、別の紙巻きタバコのマウスピースを組み立てた。その後、長さ約58mmが管の周囲を2回囲み、先端紙が管の周囲に巻かれて、重なり合った接合部を作成した。前もって印刷したポリマーラッパーラベルを紙片に貼り付け、吸い口先端構造を作成した。吸い口片の最終的な外径は、約10.4mmであった。
[実施例8]:約9.2mmのステンレス鋼の管に透明テープを用い、長さが約88mmの50グラムの先端紙片を固定することによって、別の紙巻きタバコのマウスピース(実施例5および6と同様)を組み立てた。先端紙が、管の周囲に3回巻かれて、緩衝性の吸い口を作成した。前もって印刷したポリマーラッパーラベルを紙片に貼り付け、吸い口先端を作成した。得られた吸い口片の外径は、約11.5mmであった。紙ウェブの望ましい厚み範囲は、特定の他の実施形態において、約0.1mmから約1.0mm、または、ある実施形態において、約0.30mmから約0.70mmであってもよく、約0.4mmまたは約0.5mmであってもよい。
[実施例9]:別の喫煙物品のマウスピースを以下のように組み立てた。印刷された印を有する、幅が約33mm、長さが約36mmの自己接着性ラベル片を、外径が約9.2mm、高さが約37mmのステンレス鋼の管に貼り付けた。ラベル自体が約4mm重なり合うように、ラベルをステンレス鋼の管の周囲に幅方向に手動で巻いた。ある長さのRaychem RNF−100−1/2−CL−FSPの無色の架橋したポリエチレンの収縮性管を、Tyco Electronics(メンローパーク、カリフォルニア)から平らな形態で受け取った。長さ約37mmの試験片を切断し、すでに記載したように調製した鋼鉄の管の上を滑らせた。この収縮性の管は、元々の平らなときの幅は22mmであり、丸い形状であるときは、外径14mmに対応し、この結果、鋼鉄の管の上をそれほど苦労しなくても滑らせることができた。235°Fまで前もって加熱した天然の対流式オーブンで管を5分間収縮させ、次いで、オーブンから取り出し、室温まで冷却した。最終的な製品において、管は、鋼鉄の管および自己接着性のラベルの周囲に密に収縮していた。収縮性の管と、ステンレス鋼の管の長さは、互いにぴったりと一致していた。収縮性の管には、製造業者によって平らにされているため、元から2つの軸方向の折り目があるが、この折り目が消えていた。自己接着性のラベルの上の印は、収縮性の管を通して明瞭であり、鮮やかに目に見えた。収縮性の管は、最終的な厚みが約0.45mmであった。自己接着性のラベルの重なりは、収縮性の管を触っても感じることはできず、検知できるつなぎ目の線は存在しなかった。熱収縮性のスリーブ部として本明細書で具現化される先端カバーが、喫煙物品の長さ全体または一部(例えばマウスピースの長さに限定されるか、または所望な場合、他の長さに限定される。)を覆い得ることも理解されるべきである。
当業者は、特許請求の範囲内で、異なる実施形態のために本明細書で記載される特徴を、互いに、および/または現在知られているか、または将来開発される技術と合わせてもよいことを含め、本明細書に明示的に示されていない実施形態を、特許請求の範囲内で実施してもよいことを理解するだろう。特定の用語が本明細書で使用されているが、これらの用語は、一般的な記述の観点でのみ使用され、文脈、使用、または他の明白な指示によって具体的に定義されていない限り、限定の目的のためではない。従って、上の詳細な記載は、限定するものではなく、事例であると考えるものとする。また、以下の特許請求の範囲は、あらゆる均等物を含め、本発明の精神および範囲を規定することを意図していると理解すべきである。さらに、上述の利点は、必ずしも、本発明の唯一の利点ではなく、記載したすべての利点が、すべての実施形態で達成されることを必ずしも予想しているわけではない。本出願からの開示または定義が、参考によって組み込まれた任意の文書と矛盾し、一貫しない場合には、本明細書の開示または定義が優先すると考えるべきである。