JP2022053170A - 喫煙具用カートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】エアロゾルの良好な吸引が可能な喫煙具用カートリッジを提供する。
【解決手段】タバコ植物または非タバコ植物を原料とするエアロゾル形成基材（２３）と、エアロゾル形成基材と同軸上に配置されるマウスピース（４０）と、エアロゾル形成基材とマウスピースとの間に配置され、エアロゾル形成基材を支持する支持部材（３０）と、を備えた喫煙具用カートリッジ（１）であって、支持部材は、軸方向が喫煙具用カートリッジの中心軸（Ｃ１）に沿うように配置され、両端が開口された筒体（３１）と、筒体の内部に配置される仕切部（３４）と、筒体の内周面と仕切部との間に形成される隙間（３２）と、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、喫煙具用カートリッジに関する。

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も知られ始めている。

例えば特許文献１には、「エアロゾル発生デバイスに使用する喫煙物品は、喫煙物品の最上流端に位置するエアロゾル形成基材とエアロゾル形成基材のすぐ下流に位置する支持要素とを含む。支持要素は、エアロゾル形成基材に当接し、エアロゾル形成基材は、喫煙物品を実質的に変形させることなくエアロゾル形成基材の直径の約４０パーセントと約７０パーセントの間の直径を有するエアロゾル発生デバイスの加熱要素によって貫通可能であるように構成される。支持要素は、エアロゾル形成基材内へのエアロゾル発生デバイスの加熱要素の挿入中にエアロゾル形成基材の下流への移動に抵抗するように構成される。」ことが記載されている（要約参照）。

特表２０１５－５１９９１５号公報

特許文献１に記載の支持要素（支持部材）は、軸方向に沿って貫通する流路が形成された中空円筒状の部材で構成されており、その流路の断面積は比較的大きい。そのため、エアロゾル形成基材の一部がその流路に入り込む可能性がある。特に、紛粒状のエアロゾル形成基材の場合、その可能性は高い。エアロゾル形成基材が流路に入り込むと、エアロゾルの吸引が妨げられるため、好ましくない。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、その目的は、エアロゾルの良好な吸引が可能な喫煙具用カートリッジを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の一態様は、タバコ植物または非タバコ植物を原料とするエアロゾル形成基材と、前記エアロゾル形成基材と同軸上に配置されるマウスピースと、前記エアロゾル形成基材と前記マウスピースとの間に配置され、前記エアロゾル形成基材を支持する支持部材と、を備えた喫煙具用カートリッジであって、前記支持部材は、軸方向が前記喫煙具用カートリッジの中心軸に沿うように配置され、両端が開口された筒体と、前記筒体の内部に配置される仕切部と、前記筒体の内周面と前記仕切部との間に形成される隙間と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、エアロゾルの良好な吸引が可能な喫煙具用カートリッジを提供できる。なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

第１実施形態に係る喫煙具用カートリッジの断面図。 図１のＩＩ－ＩＩ断面図。 図１に示す喫煙具用カートリッジを喫煙具に挿入した状態の断面図。 変形例１－１に係る支持部材の断面図。 変形例１－２に係る支持部材の断面図。 変形例１－３に係る支持部材の断面図。 変形例１－４に係る支持部材の断面図。 第２実施形態に係る喫煙具用カートリッジの断面図。 第３実施形態に係る喫煙具用カートリッジの断面図。 第４実施形態に係る喫煙具用カートリッジの断面図。 第５実施形態に係る喫煙具用カートリッジの断面図。 図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ断面図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る喫煙具用カートリッジ１の断面図である。図１に示すように、第１実施形態に係る喫煙具用カートリッジ１は、被加熱体２０と、支持部材３０と、マウスピース４０と、を備える。被加熱体２０と支持部材３０とマウスピース４０とは、中心軸Ｃ１上に並んで配置される。そして、被加熱体２０と支持部材３０とマウスピース４０とは、シート状の外装部材１０により巻かれて一体化されている。外装部材１０は、例えば紙から成る。

ここで、図１に示す喫煙具用カートリッジ１は、例えば、直径が６．５～７．５ｍｍ、長さが４０～６０ｍｍに形成される。また、被加熱体２０は、１０～２５ｍｍの長さを有する。勿論、喫煙具用カートリッジ１は、これ以外の寸法で形成されても良い。

被加熱体２０は、充填物であるエアロゾル形成基材２３をシート状の包装部材２５で巻いて円筒状に形成され、その両端部おいて、エアロゾル形成基材２３が露出している。即ち、被加熱体２０の両端部は蓋部材（例えば紙）により覆われていない。包装部材２５は、例えば紙から成るが、シート状の部材であれば材質は問わない。なお、エアロゾル形成基材２３を外装部材１０で直接巻くことで、包装部材２５を省略しても良いし、エアロゾル形成基材２３を蓋部材で覆う構成としても良い。

エアロゾル形成基材２３は、詳しくは後述するタバコ植物または非タバコ植物を原料とする喫煙材で構成されている。エアロゾル形成基材２３は、例えば、短冊状の部材を束ねて構成され、その軸方向（長手方向）が中心軸Ｃ１に沿うように配置される。

エアロゾル形成基材２３を短冊状部材で構成した場合、中心軸Ｃ１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、１．５：１～３０：１の範囲であることが好ましい。また、エアロゾル形成基材２３の長さは被加熱体２０の長さと略同一であるのが好ましい。エアロゾル形成基材２３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。

勿論、エアロゾル形成基材２３は、短冊状の部材に限定されない。例えば、棒状の部材であっても良く、あるいは紛粒状やペースト状の部材であっても良い。また、エアロゾル形成基材２３は、短冊状の部材と紛粒状の部材の組み合わせ、短冊状の部材と棒状の部材の組み合わせ、棒状の部材と紛粒状の部材の組み合わせ、あるいは、短冊状の部材と棒状の部材と紛粒状の部材の組み合わせから成る構成としても良い。これらの場合、各部材の原料の少なくとも一部を異なるものとすれば、芳香や味わいが向上するので好ましい。

マウスピース４０は、喫煙具用カートリッジ１の吸口を構成する部分であり、例えば紙等を用いて形成される。また、マウスピース４０は、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良い。被加熱体２０で生成された水蒸気やエアロゾル中の微粒子の一部は、このマウスピース４０のフィルタによってろ過される。

支持部材３０は、筒体３１と、仕切部３４とを含む。筒体３１は、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）等の熱可塑性樹脂、ＰＩ（ポリイミド）等の熱硬化性樹脂、シリコンゴム、セラミック（ガラス含む）、木、紙（押し固めたもの）等の耐熱温度が高い材料から成る。仕切部３４も、同様にＰＰＳ等の熱可塑性樹脂、ＰＩ等の熱硬化性樹脂、シリコンゴム、セラミック（ガラス含む）、木、紙（押し固めたもの）等の耐熱温度が高い材料から成る。仕切部３４は、筒体３１の内部における軸方向（長手方向）の略中央部に配置され、中心軸Ｃ１と直交するように配置される板状の部材から成る。ここで、「略中央部」とは、筒体３１の軸方向の中心位置だけでなく、軸方向の中心に対して仕切部３４の板厚の２～４倍以内に位置ズレした範囲を含む概念である。勿論、仕切部３４は、筒体３１の軸方向の任意の位置に配置できる。また、仕切部３４を、筒体３１の軸方向における中央部とエアロゾル形成基材２３に対面する筒体の一端側との間の所定位置に配置すると、エアロゾル形成基材２３が被加熱体２０から脱落するのを効果的に防止できるので好ましい。なお、筒体３１と仕切部３４は、別体に形成されたものを接着等で一体化したものでも良く、同一材料を用いて一体に形成されたものでも良い。

筒体３１は、両端を開口した中空円筒状に形成される。筒体３１の直径は、エアロゾル形成基材２３の直径と略等しい。ここで、「略等しい」とは、エアロゾル形成基材２３の直径と等しい場合と、エアロゾル形成基材２３の直径に包装部材２５の厚さを含めた寸法、即ち、被加熱体２０の直径と等しい場合とを含む概念である。なお、筒体３１の直径は、エアロゾル形成基材２３の直径より小さくても良い。筒体３１は、エアロゾル形成基材２３と対面する位置に配置され、筒体３１の一端面がエアロゾル形成基材２３の端部（端面）と当接し、筒体３１の他端面がマウスピース４０と当接することで、エアロゾル形成基材２３の軸方向の移動が規制される。

図２は図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。図２に示すように、仕切部３４は、円形状に形成され、その中心が中心軸Ｃ１を通るように配置される。仕切部３４と筒体３１の内周面との間には、複数（本実施形態では４つ）の連結部３３が配置される。４つの連結部３３は、それぞれ円周方向に沿って等間隔（９０度間隔）に配置されており、これら連結部３３によって仕切部３４と筒体３１の内周面との間に４つの隙間３２が形成される。これら４つの隙間３２は、エアロゾル形成基材２３が加熱されることで生成されるエアロゾルが通過する流路用のスリットであり、その中心軸Ｃ１と直交する方向の寸法（スリット幅）は、エアロゾルが流れるのに好適な大きさとなっている。

ここで、筒体３１と仕切部３４の断面形状は両方共に円形であり、これら２つの円が中心軸Ｃ１を中心とする同心円になっているため、筒体３１の内周面と仕切部３４との間に、スリット幅が一定の隙間３２を円周方向に沿って形成することができる。また、隙間３２のスリット幅は、連結部３３の中心軸Ｃ１と直交する方向の長さを変えることにより、任意の寸法に設定することができる。

なお、連結部３３は、仕切部３４の外周縁に一体に形成されているが、筒体３１の内周面に一体に形成されたものでも良く、勿論、筒体３１及び仕切部３４とは別体に形成されたものでも良い。また、筒体３１の内周面と仕切部３４との間に配置される連結部３３の数は、本実施形態のような４つに限定されず、４つ以外の複数でも良く、筒体３１と仕切部３４間の接続強度を確保できれば１つでも良い。例えば、３つの連結部３３を円周方向に沿って等間隔（１２０度間隔）に配置し、これら３つの連結部３３によって３つの隙間３２が形成されるものでも良い。また、複数の連結部３３を形成した場合、これら連結部３３は必ずしも円周方向に沿って等間隔に配置されていなくても良い。

また、筒体３１で包囲された仕切部３４とマウスピース４０との間の空間Ｓ１は、エアロゾルが流れる流路である。空間Ｓ１は、各隙間３２を流れたエアロゾルが交流する交流部として機能すると共に、エアロゾルを冷却する冷却部としても機能する。即ち、支持部材３０は、被加熱体２０で生成されたエアロゾルを筒体３１と仕切部３４との間の隙間３２を通ってマウスピース４０へと導く。その際、エアロゾルは、各隙間３２を通過した後に空間Ｓ１によって交流されると共に冷却され、マウスピース４０を介して喫煙者の口内に吸引される。

ここで、前述したように仕切部３４は、筒体３１の内部における軸方向の略中央部に配置されている。このようにすると、空間Ｓ１によるエアロゾルの交流と冷却の効果を有しつつ、支持部材３０の強度を確保できるからである。

次に、エアロゾル形成基材２３として用いられる原料の具体例について説明する。エアロゾル形成基材２３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。

エアロゾル形成基材２３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。

エアロゾル形成基材２３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状または粒状にしたり、ペースト状に成形される。また、エアロゾル形成基材２３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。

例えば、非タバコ植物の部位が葉である場合は、好ましくは茶類を使用できる。茶類は茶になる植物が異なるだけでな<、同じ植物であっても加工法によって異なるお茶になる。具体的には、たとえば、日本茶、紅茶、明日葉茶、甘茶、アマチャヅル茶、アロエ茶、イチョウ葉茶、ウーロン茶、ウコン茶、ウラジロガシ茶、エゾウコギ茶、オオバコ茶、カキオドシ茶、柿の葉茶、カミツレ茶、カモミールティ、河原決明茶、カリン茶、菊花茶、ギムネマ茶、グァバ茶、クコ茶、柔の葉茶、黒豆茶、ゲンノショウコ茶、玄米茶、ゴボウ茶、コンフリー茶、毘布茶、桜茶、サフラン茶、シイタケ茶、シソ茶、ジャスミン茶、しょうが茶、スギナ茶、セキショウ茶、センブリ茶、ソバ茶、タラノキ茶、タンポポ茶、甜茶、ドクダミ茶、杜仲茶、ナタマメ茶、ニワトコ茶、ネズミモチ茶、ハトムギ茶、ハブ茶、ビワの葉茶、プーアル茶、紅花茶、松葉茶、マテ茶、麦茶、メグスリノキ茶、ヨモギ茶、ユーカリ茶、羅漢果茶、ルイボスティ、ゴーヤ茶などが挙げられる。これらお茶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お茶などを再利用して有効活用できる。

さらに、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。

エアロゾル形成基材２３の原料としてのエアロゾルフォーマは、グリセリン、プロピレングリコール、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が挙げられる。なかでも、グリセリン、プロピレングリコールが好ましい。

エアロゾル形成基材２３の原料としての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、必要に応じエアロゾル形成基材２３の原料として風味を追加する風味添加剤も好ましく用いられる。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。

エアロゾル形成基材２３に、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。

風味添加剤は、例えば、マウスピース４０の壁部に含浸させることによってマウスピース４０に設けられている。風味添加剤がマウスピース４０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マウスピース４０の壁部に埋設することによって、マウスピース４０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、マウスピース４０と被加熱体２０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、喫煙者は、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。

さらに、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被加熱体２０に設けても良い。勿論、当該マイクロカプセルを支持部材３０に設けても良い。

エアロゾル形成基材２３の原料としての結着剤または増粘剤としては、グアーガム、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、例えばヒドロキシプロピルセルレロース、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、例えばデンプン、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。

（エアロゾル形成基材の製造方法）
既述のエアロゾル形成基材２３の製造方法について、各工程に分けて説明する。エアロゾル形成基材２３の製造工程は、主原料となるタバコ植物または非タバコ植物を乾燥・粉砕し、秤量等を行う乾燥・粉砕工程と、その他の原料の前処理、秤量等を行う準備工程と、原料を混合して組成物とする混合工程と、組成物を成形する充填物成形工程と、を有する。

乾燥・粉砕工程では、主原料となるタバコ植物または非タバコ植物の使用部位（例えば、葉、種子、乾燥果実、茎、樹皮、根など）を組成物とするため、所定の粉砕物に加工する。その際、後に添加するエアロゾルフォーマ、水その他の成分を吸収あるいは担持するのに都合の良い水分量に調整することが好ましい。乾燥において、温度は６０℃以上８０℃以下が好ましい。この範囲とすることで、必要とする香味成分の散逸を避けながら、所望の水分量に到達させやすい。さらに、乾燥・粉砕工程には、粉砕物を篩分けする篩工程を設けることもでき、所望の粒度に調整して混合工程に投入することができる。

準備工程においては、エアロゾル形成基材２３を作製するにあたり必要な原料を準備することができる。前述の微結晶セルロースは、準備工程において秤量され、混合工程に投入される。

混合工程においては、通常の混合機を使用することができる。例えば、混合槽中の原料を撹拌羽根にて、剪断力を加えつつ混合するような形態が好ましく用いられる。

充填物成形工程では、各種原料が混合された組成物を薄いシート状に成形してから、切断することで、短冊状または棒状のエアロゾル形成基材２３が成形される。本実施形態では、薄いシートにするため、複数本のロールミルを用意する。複数本のロールミルを用いると、狭いロール間に押し込まれることによる圧縮と、ロール速度差による剪断により、混練、分散などを行いながら、ドクターブレードにより所望の厚さのシートとすることが可能であり、好ましい。また、プレスローラあるいはプレス機を用いて作製することもできる。

また、粉状または粒状のエアロゾル形成基材２３とするには、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。粉状または粒状のエアロゾル形成基材２３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。当該平均粒子径は、例えばＪＩＳ Ｋ ００６９：１９９２に記載された篩分け法によって求められる。つまり、この平均粒子径は、複数の篩による試験結果について、目開きの大きいほうからの質量の積算を行い、その質量５０％に相当する径をいう。また、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値５０％での粒径を平均粒子径としても良い。

充填物成形工程では、組成物を加圧によりオリフィスを通過させて成形するなど、他の手段を用いても良い。また、充填物成形工程では、必要に応じて、非タバコ植物、エアロゾルフォーマ、結着剤または増粘剤等、風味添加剤、保存料をさらに添加しても良いし、水などを添加しても良い。

充填物成形工程で得られるシートの厚さは、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。得られたシートは、カッター、回転刃方式のロータリーカッター等により、所定の幅に切断される。

ここで、エアロゾル形成基材２３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エアロゾル形成基材２３と粉状、粒状またはペースト状のエアロゾル形成基材２３と組み合わせる場合に、短冊状または棒状のエアロゾル形成基材２３の表面に粉状、粒状またはペースト状のエアロゾル形成基材２３を安定して保持することができる。

（喫煙具用カートリッジの使用方法）
喫煙具用カートリッジ１の使用方法について説明する。図３は喫煙具用カートリッジ１を喫煙具７０に挿入した状態の断面図である。喫煙具用カートリッジ１は、加熱式の喫煙具７０に装着されて使用される。喫煙具７０は、喫煙具用カートリッジ１を挿入するための挿入部７２を有している。挿入部７２には、針状あるいはブレード状の加熱部７５が設けられる。挿入部７２に喫煙具用カートリッジ１が挿入された状態で加熱部７５が発熱することにより、エアロゾル形成基材２３からエアロゾルが生成される。この状態で喫煙者がマウスピース４０をくわえて吸引すると、エアロゾルが空間Ｓ１、マウスピース４０の順に流れて、喫煙者の口内へと流入される。

このように構成された第１実施形態に係る喫煙具用カートリッジ１によれば、以下の効果を奏することができる。

支持部材３０が、中空円筒状の筒体３１と、筒体３１の内部に喫煙具用カートリッジ１の中心軸Ｃ１と直交するように配置された仕切部３４とから構成されているため、従来と比べて支持部材３０の構成を簡素化でき、支持部材３０の製造コストを低減できる。

また、支持部材３０がエアロゾル形成基材２３とマウスピース４０との間に介装され、エアロゾル形成基材２３の軸方向の移動を規制しているため、喫煙具用カートリッジ１を喫煙具７０に挿入する際に、エアロゾル形成基材２３の位置がずれることが防止される。よって、加熱部７５によるエアロゾル形成基材２３の加熱が安定し、良好なエアロゾルが発生する。さらに言えば、中空円筒状の筒体３１の外周面が外装部材１０の内周面と十分に接触しているため、加熱部７５がエアロゾル形成基材２３に差し込まれた際に、筒体３１と外装部材１０との摩擦力によって、エアロゾル形成基材２３の位置のずれを効果的に防止できる。また、筒体３１と外装部材１０とが十分接触しているため、喫煙具用カートリッジ１の形状が良好に保たれ、喫煙具用カートリッジ１の外観が綺麗である。

また、筒体３１の内部における軸方向（長手方向）の略中央部に仕切部３４が配置されているため、支持部材３０の強度を確保することができる。そして、このような支持部材３０の外周面によって外装部材１０が支持されるため、喫煙具用カートリッジ１を手指でつかむ際の径方向の変形を防止できる。また、万一、エアロゾル形成基材２３が被加熱体２０から脱落しても、仕切部３４によってエアロゾル形成基材２３の移動が阻止されるため、空間Ｓ１がエアロゾル形成基材２３によって塞がれることがない。そのため、エアロゾルの交流が確保され、良好な芳香や味わいが保たれる。また、支持部材３０を備えていることにより、喫煙具用カートリッジ１を喫煙具７０に挿入する際の軸方向の変形も防止できる。

また、筒体３１の内周面と仕切部３４との間に複数の隙間３２が形成され、これら各隙間３２を通過したエアロゾルが空間Ｓ１により交流されつつ冷却されるため、エアロゾルの芳香や味わい向上する。したがって、空間Ｓ１によるエアロゾルの交流と冷却の効果を有しつつ、支持部材３０の強度を確保することができる。

また、筒体３１と仕切部３４の断面形状が両方共に円形であり、これら２つの円が中心軸Ｃ１を中心とする同心円になっているため、筒体３１の内周面と仕切部３４との間に、円周方向に沿ってスリット幅が一定の隙間３２を形成することができる。また、連結部３３の中心軸Ｃ１と直交する方向の長さを変えることにより、隙間３２のスリット幅を任意の寸法に設定することができる。

次に、第１実施形態に係る喫煙具用カートリッジ１の変形例について説明する。

（変形例１－１）
図４は変形例１－１に係る支持部材３０の断面図である。なお、図４は図１のＩＩ－ＩＩ線と同じ位置で切断した断面図である。図４に示す支持部材３０では、中空円筒状の筒体３１の内部に正方形状の仕切部３４－１が配置される。仕切部３４－１の各頂点は連結部３３を介して筒体３１の内周面に接続されており、仕切部３４－１の各辺と筒体３１の内周面との間に４つの隙間３２－１が形成される。これら４つの隙間３２－１は円周方向に９０度間隔で配置されており、エアロゾルが通過するスリットを構成する。このような構成でも、上記した第１実施形態と同様の作用効果を奏する。なお、仕切部３４－１の形状は正方形に限らず、それ以外の多角形であっても良い。そして、仕切部３４－１の形状に応じて連結部３３と隙間３２－１の数を増減すれば良く、例えば、仕切部３４－１を正六角形にした場合は、仕切部３４－１の６つの頂点をそれぞれ連結部３３を介して筒体３１の内周面に接続し、６つの隙間３２を円周方向に６０度間隔で形成すれば良い。

（変形例１－２）
図５は変形例１－２に係る支持部材３０の断面図である。なお、図５は図１のＩＩ－ＩＩ線と同じ位置で切断した断面図である。図５に示す支持部材３０では、筒体３１と仕切部３４－２の断面形状は両方共に円形であるが、これら２つの円が同心円になっていない。即ち、仕切部３４－２の中心Ｃ２は中心軸Ｃ１に対して偏心した位置にあり、仕切部３４－２の外周縁が長さを異にする複数の連結部３３を介して筒体３１の内周面に接続されている。これにより、筒体３１の内周面と仕切部３４との間に、スリット幅が異なる複数（例えば４つ）の隙間３２を円周方向に沿って形成することができる。このような構成でも、上記した第１実施形態と同様の作用効果を奏する。なお、隙間３２の数は４つ以外の複数または１つでも良く、また、仕切部３４－２の外形も円形以外の多角形（例えば正方形）でも良い。

（変形例１－３）
図６は変形例１－３に係る支持部材３０の断面図である。なお、図６は図１のＩＩ－ＩＩ線と同じ位置で切断した断面図である。図６に示す支持部材３０では、筒体３１－２の軸方向から見た外形が正八角形に形成され、筒体３１－２の内部に正方形状の仕切部３４－３配置される。仕切部３４－３の各頂点は連結部３３を介して筒体３１の内周面に接続され、仕切部３４－３の各辺と筒体３１の内周面との間に４つの第１の隙間３２－１が形成される。一方、筒体３１－２の各頂点は外装部材１０の内周面に接触され、これら外装部材１０と筒体３１－２との間に、８つの第２の隙間３２－２が形成される。筒体３１－２の内側の各第１の隙間３２－１と外側の各第２の隙間３２－２とは、エアロゾルが通過する流路用のスリットを構成する。このような構成でも、上記した第１実施形態と同様の作用効果を奏する。なお、筒体３１－２の外形は正六角形以外の多角形でも良く、仕切部３４－３の外形も正方形以外の多角形や円形でも良い。

図７は変形例１－４に係る支持部材３０の断面図である。なお、図７は図１のＩＩ－ＩＩ線と同じ位置で切断した断面図である。図７に示す支持部材３０において、筒体３１－４の外周面には多数の溝Ｇ１が歯車状に形成されている。溝Ｇ１の数は、例えば、１５～１５０である。そして、溝Ｇ１と外装部材１０の内周面との間には微小隙間３２－４が形成されている。この微小隙間３２－４は、エアロゾルの通過が不能な大きさである。そのため、エアロゾルは、筒体３１－４と外装部材１０との間を通過することはなく、隙間３２のみを通過する。このような構成でも、上記した第１実施形態と同様の作用効果を奏する。即ち、本発明に係る支持部材の筒体は、第１実施形態に示すように、円筒状に形成され、外周面が滑らかに形成された構成（図２参照）が好ましいが、変形例１－４に示すように、外周面に多数の溝が形成された構成でも良い。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る喫煙具用カートリッジについて説明する。

図８は本発明の第２実施形態に係る喫煙具用カートリッジ２の断面図である。図８に示すように、第２実施形態に係る喫煙具用カートリッジ２は、第１実施形態に係る喫煙具用カートリッジ１と基本的には同じ構成であるが、支持部材３０が筒体３１と２つの仕切部３６，３７とを有している点が相違する。よって、以下の説明では、この相違点を中心に説明し、第１実施形態と重複する説明は省略する。

一方の仕切部３６を第１の仕切部と呼び、他方の仕切部３７を第２の仕切部と呼ぶと、第１の仕切部３６と第２の仕切部３７は、筒体３１内の中心軸Ｃ１に沿った離反位置に配置される。第１実施形態の仕切部３４と同様に、第１の仕切部３６と第２の仕切部３７は、いずれも円形状に形成されている。また、図示されていないが、筒体３１の内周面と第１の仕切部３６との間、及び筒体３１の内周面と第２の仕切部３７との間にそれぞれ隙間が形成されている。

筒体３１内における第１の仕切部３６と第２の仕切部３７との間の空間Ｓ２、及び第２の仕切部３７とマウスピース４０との間の空間Ｓ３は、いずれもエアロゾルが流れる流路である。空間Ｓ２は、第１の仕切部３６の外側の隙間（図示せず）を通過したエアロゾルが交流する交流部として機能すると共に、エアロゾルを冷却する冷却部としても機能する。空間Ｓ３は、第２の仕切部３７の外側の隙間（図示せず）を通過したエアロゾルが交流する交流部として機能すると共に、エアロゾルを冷却する冷却部としても機能する。即ち、支持部材３０は、被加熱体２０で生成されたエアロゾルを筒体３１と２つの仕切部３６，３７との間の隙間を通ってマウスピース４０へと導く。その際、エアロゾルは、２つの空間Ｓ２，Ｓ３よって交流されると共に冷却され、マウスピース４０を介して喫煙者の口内に吸引される。

このように構成された第２実施形態に係る喫煙具用カートリッジ２によれば、以下の効果を奏することができる。

支持部材３０が、中空円筒状の筒体３１と、筒体３１の内部に喫煙具用カートリッジ１の中心軸Ｃ１と直交するように配置された２つの仕切部３６，３７とから構成されているため、従来と比べて支持部材３０の構成を簡素化でき、支持部材３０の製造コストを低減できる。

また、筒体３１内の中心軸Ｃ１に沿った離反位置に第１の仕切部３６と第２の仕切部３７が配置されているため、支持部材３０の強度を確保することができる。そして、このような支持部材３０の外周面によって外装部材１０が支持されるため、喫煙具用カートリッジ２を手指でつかむ際の径方向の変形を防止できる。

また、筒体３１の内部の２箇所に空間Ｓ２と空間Ｓ３が形成されており、第１の仕切部３６と第２の仕切部３７の外側の隙間を通過したエアロゾルが、これら２つの空間Ｓ２，Ｓ３よって交流されつつ冷却されるため、エアロゾルの芳香や味わい向上する。したがって、２つの空間Ｓ２，Ｓ３によるエアロゾルの交流と冷却の効果を有しつつ、支持部材３０の強度を確保することができる。

ここで、第２実施形態において、筒体３１の内部に配置される仕切部の数は２つに限らず、３つ以上であっても良い。また、これら複数の仕切部の外形も円形に限定されず、多角形状（図４参照）でも良い。

（第３実施形態）
図９は本発明の第３実施形態に係る喫煙具用カートリッジ３の断面図である。図９に示すように、第３実施形態に係る喫煙具用カートリッジ３は、第１実施形態に係る喫煙具用カートリッジ１と基本的には同じ構成であるが、支持部材３０とマウスピース４０との間に空間Ｓが確保されている点が相違する。

支持部材３０は筒体３１と仕切部３４とで構成されており、図示されていないが、筒体３１の内周面と仕切部３４との間に隙間が形成されている。筒体３１の一端面はエアロゾル形成基材２３の端部と当接しているが、筒体３１の他端面はマウスピース４０に当接しておらず、筒体３１とマウスピース４０とは空間Ｓを介して離反している。即ち、支持部材３０はエアロゾル形成基材２３とマウスピース４０との間に挟持されていないが、外装部材１０の内周面と筒体３１の外周面が密接することで、エアロゾル形成基材２３の軸方向の移動が規制される。

仕切部３４と筒体３１の他端面との間の空間Ｓ１、及び筒体３１の他端面とマウスピース４０との間の空間Ｓは、いずれもエアロゾルが流れる流路である。空間Ｓ１は、仕切部３４の外側の隙間（図示せず）を通過したエアロゾルが交流する交流部として機能すると共に、エアロゾルを冷却する冷却部としても機能する。空間Ｓは、空間Ｓ１を通過したエアロゾルが更に交流する交流部として機能すると共に、エアロゾルを冷却する冷却部としても機能する。

このように構成された第３実施形態に係る喫煙具用カートリッジ３においても、上記した第１実施形態と同様の作用効果を奏する。なお、仕切部３４の配置箇所は、筒体３１の内部における軸方向の中央部に限らず、エアロゾル形成基材２３に対面する筒体３１の一端側でも良く、マウスピース４０に対面する筒体３１の他端側でも良い。即ち、仕切部３４は、筒体３１の軸方向の任意の位置に配置できる。ただし、仕切部３４を、筒体３１の軸方向における中央部とエアロゾル形成基材２３に対面する筒体の一端側との間の所定位置に配置すると、エアロゾル形成基材２３が被加熱体２０から脱落するのを効果的に防止できるので好ましい。また、筒体３１の軸方向の長さは任意に設定可能であり、例えば、筒体３１の軸方向の長さを被加熱体２０の直径よりも短くしても良い。

（第４実施形態）
図１０は本発明の第４実施形態に係る喫煙具用カートリッジ４の断面図である。図１０に示すように、第４実施形態に係る喫煙具用カートリッジ４は、第１実施形態に係る喫煙具用カートリッジ１と基本的には同じ構成であるが、仕切部３８が板状でない点が相違する。

即ち、支持部材３０は、中空円筒状の筒体３１と、筒体３１の内部に配置された球状の仕切部３８とを含む。仕切部３８の外周面は複数の連結部３３を介して筒体３１の内周面に接続されており、筒体３１の内周面と仕切部３４の外周面との間に隙間（図示せず）が形成されている。

このように構成された第４実施形態に係る喫煙具用カートリッジ４においても、上記した第１実施形態と同様の作用効果を奏する。なお、仕切部３８は球状以外の非板状体でも良く、筒体３１の内部における仕切部３８の配置箇所も中央部以外であっても良い。

（第５実施形態）
図１１は本発明の第５実施形態に係る喫煙具用カートリッジ５の断面図、図１２は図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ断面図である。図１１に示すように、第５実施形態に係る喫煙具用カートリッジ５は、第１実施形態に係る喫煙具用カートリッジ１と基本的には同じ構成であるが、支持部材３０の内周面に複数の突条３９が設けられている点で相違する。

具体的には、図１１および図１２に示すように、支持部材３０の内周面のうち、仕切部３４よりエアロゾル形成基材２３の側に、４本の突条３９が設けられている。これら４本の突条３９は、支持部材３０の軸方向に沿って延び、互いに９０度ずつ間隔を空けて配置されている。突条３９は、長さが概ね支持部材３０の半分であり、高さが支持部材３０の内径の１／４程度に形成されている。勿論、突条３９の形状（長さ、高さ）はこれらの数値範囲内でなくても良い。エアロゾルの冷却効果が発揮され、エアロゾルの流れの妨げにならない範囲内で、適宜決定すれば良い。また、突条３９の数も任意である。ただし、エアロゾルの冷却効果が高く、かつ、エアロゾルの流れの妨げにならないことを考慮すると、３本～８本の範囲内が好ましい。

このように構成された第５実施形態に係る喫煙具用カートリッジ５においても、上記した第１実施形態と同様の作用効果を奏する。しかも、本実施形態によれば、突条３９によりエアロゾルの冷却効果および整流効果を見込める。特に、突条３９によってエアロゾルの流れが安定するため、エアロゾルが隙間３２を通過し易くなり、喫煙者の吸い心地がより一層向上する。さらに、突条３９によりエアロゾル形成基材２３の軸方向への移動（脱落）を防止することができる。なお、図１２では、突条３９と連結部３３の取付位置が円周方向に４５度ずれているが、互いに円周方向の同じ位置に取り付けられていても良い。突条３９と連結部３３とが同じ位置に設けられる場合、両者を一体化しても良い。即ち、突条３９の端部に仕切部３４を設ける構成としても良い。また、支持部材３０の内周面のうち、仕切部３４よりマウスピース４０の側に突条３９を設けても良いし、支持部材３０の内周面全体に亘って突条３９を設けても良い。

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。上記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

例えば、エアロゾル形成基材２３の原料について、上記に例示したもののほか、様々な原料を使用できる。例えば、特許第６３７１９２７号公報、特許第６３７１９２８号公報、および特許第６５１６９０７号公報に開示された原料を本発明にも適用できる。

エアロゾル形成基材２３の形状として、例えば、棒状、粒状、粉状、短冊状、シートを巻回したもの、シートを折り畳んだもの、繊維状、シートを捲縮させたもの、繊維を捲縮させたもの、塊状、片状、粘状、粘性の強い粘土状、ゲル状、スライム状、タブレット状、ペースト状等があげられる。これらの形状のものは、それらの１種または２種以上を混在させて用いることができる。

また、エアロゾル形成基材２３の形状は、たとえば、ストランド、多孔質状などの形態としてもよい。多孔質状にするためには、たとえば、複数の針で乾燥したシートを何度か突き刺すなどすることで形成できる（その他の方法であっても良い）。

粉状または粒状のエアロゾル形成基材２３の形状は、たとえば、顆粒、ペレットなどの形態としても良い。

粉状または粒状のエアロゾル形成基材２３は、ブロック状に固めてもよいし、若干加水またはオイルを足してペースト状にしても良い。

１，２，３，４，５ 喫煙具用カートリッジ
１０ 外装部材
２０ 被加熱体
２３ エアロゾル形成基材
２５ 包装部材
３０ 支持部材
３１，３１－２，３１－４ 筒体
３２，３２－１，３２－２，３２－３ 隙間
３２－４ 微小隙間
３３ 連結部
３４，３４－１，３４－２，３６，３７，３８ 仕切部
４０ マウスピース
Ｃ１ 中心軸
Ｇ１ 溝
Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 空間

Claims (10)

1. タバコ植物または非タバコ植物を原料とするエアロゾル形成基材と、前記エアロゾル形成基材と同軸上に配置されるマウスピースと、前記エアロゾル形成基材と前記マウスピースとの間に配置され、前記エアロゾル形成基材を支持する支持部材と、を備えた喫煙具用カートリッジであって、
   前記支持部材は、
   軸方向が前記喫煙具用カートリッジの中心軸に沿うように配置され、両端が開口された筒体と、
   前記筒体の内部に配置される仕切部と、
   前記筒体の内周面と前記仕切部との間に形成される隙間と、を含むことを特徴とする喫煙具用カートリッジ。
2. 請求項１に記載の喫煙具用カートリッジにおいて、
   前記仕切部は、前記中心軸と直交するように配置される板状の部材から成ることを特徴とする喫煙具用カートリッジ。
3. 請求項２に記載の喫煙具用カートリッジにおいて、
   前記仕切部は円形状であることを特徴とする喫煙具用カートリッジ。
4. 請求項２に記載の喫煙具用カートリッジにおいて、
   前記仕切部は多角形状であることを特徴とする喫煙具用カートリッジ。
5. 請求項１～４の何れか１項に記載の喫煙具用カートリッジにおいて、
   前記筒体の内周面と前記仕切部との間に連結部が配置されることを特徴とする喫煙具用カートリッジ。
6. 請求項５に記載の喫煙具用カートリッジにおいて、
   前記連結部は、前記筒体の内周面と前記仕切部との間に複数配置され、これら各連結部の円周方向に沿った間に前記隙間が形成されることを特徴とする喫煙具用カートリッジ。
7. 請求項１～６の何れか１項に記載の喫煙具用カートリッジにおいて、
   前記仕切部は、前記筒体の軸方向における中央部と前記筒体の前記エアロゾル形成基材と対面する側の端部との間で任意の位置に配置されることを特徴とする喫煙具用カートリッジ。
8. 請求項１～７の何れか１項に記載の喫煙具用カートリッジにおいて、
   前記筒体は円筒状であることを特徴とする喫煙具用カートリッジ。
9. 請求項８に記載の喫煙具用カートリッジにおいて、
   前記エアロゾル形成基材と前記支持部材と前記マウスピースとは外装部材によって巻かれて一体化され、
   前記筒体は、その外周面に多数の溝を有し、当該多数の溝と前記外装部材の内周面との間に微小隙間が形成され、
   前記微小隙間は、前記エアロゾル形成基材が加熱されることで生成されるエアロゾルの通過が不能な大きさに形成されることを特徴とする喫煙具用カートリッジ。
10. 請求項１～７の何れか１項に記載の喫煙具用カートリッジにおいて、
    前記筒体は角筒状であることを特徴とする喫煙具用カートリッジ。
    

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