JP7300526B2 - エアロゾル生成装置の電源ユニット及びカートリッジ、並びにカートリッジの種別を判定する方法 - Google Patents

Description

本開示は、エアロゾル生成装置の電源ユニット及びカートリッジ、並びにカートリッジの種別を判定する方法に関する。

電子タバコやネブライザなど、ユーザに吸引される香味成分が付与された気体を生成するエアロゾル生成装置が普及している。エアロゾル生成装置には、例えば、エアロゾルを生成するためのエアロゾル源やエアロゾルに香味を付与するための香味源などの、香味成分が付与された気体の生成に寄与する要素が装着される。そして、これら要素に蓄積された内容物が気体生成の度に消費される。ユーザは、これらエアロゾル生成装置により生成された、香味成分が付与された気体を吸引する（以下、パフとも称する。）ことで、気体と共に香味を味わうことができる。

特表２０１８－５１２１４１ 特表２０１７－５３８４２０ 特表２０１２－５１３７５０ 特表２０１５－５３５７６０ 特表２０１９－５００８９８

ユーザに対し十分な吸引体験を提供しつつ要素の有効活用を図ることが望ましい。そこで、本開示は、要素及びエアロゾル生成装置の機構を工夫し、要素がエアロゾル生成装置に装着される際に要素の種別を容易に判定可能とすることを目的の１つとする。また、種別に応じてエアロゾル生成装置の動作を制御可能とすることを目的の１つとする。

上述した課題を解決するために、第１観点によれば、エアロゾル生成装置の電源ユニットが提供される。かかる電源ユニットは、当該電源ユニットのカートリッジとの接触面に設けられた摩擦力センサと、当該電源ユニットがカートリッジに接続されるとき又は接続された後に、摩擦力センサが前記カートリッジに設けられた摩擦部と接触することによって検知される摩擦抵抗に基づいて、カートリッジの種別を判定する制御部と、を備える。

かかるエアロゾル生成装置の電源ユニットによれば、カートリッジの種別を簡易、安価、かつ高精度に判定することができる。また、種別に応じてエアロゾル生成装置の動作を制御可能とすることができる。これにより、ユーザに対し十分な吸引体験を提供することができる。

第２観点の電源ユニットは、第１観点の電源ユニットにおいて、摩擦力センサは、摩擦部によって発生される、カートリッジの種別に応じて異なる大きさの摩擦抵抗を前記接触において検知し、制御部は、摩擦抵抗の大きさに基づきカートリッジの種別を判定する。

第３観点の電源ユニットは、第１観点又は第２観点の電源ユニットにおいて、摩擦力センサは、カートリッジの種別に応じて異なる配置パターンを有する摩擦部によって発生される、カートリッジの種別に応じて異なる大きさの摩擦抵抗を接触において検知し、制御部は、摩擦抵抗の大きさに基づきカートリッジの種別を判定し、配置パターンが複数の種別の部材の組み合わせで構成される。

第４観点の電源ユニットは、第１観点から３観点の何れかの電源ユニットであって、摩擦力センサは、第１摩擦部及び第２摩擦部によって発生される、カートリッジの種別に応じて異なる大きさの摩擦抵抗を接触において検知し、制御部は、摩擦抵抗の大きさに基づきカートリッジの種別を判定し、摩擦部のうち、第１摩擦部によって発生される摩擦抵抗の大きさと、第２摩擦部によって発生される摩擦抵抗の大きさとが異なる。

第５観点の電源ユニットは、第１観点から４観点の何れかの電源ユニットにおいて、制御部は、当該電源ユニットがカートリッジに接続されるときに、第１の大きさの摩擦抵抗を検知したのに応じて、制御部が摩擦力センサにカートリッジの検知の動作を開始させ、引き続き、第２の大きさの摩擦抵抗を検知したのに応じて、制御部が摩擦力センサに動作を終了させる、電源ユニット。

第６観点の電源ユニットは、第１観点から５観点の何れかの電源ユニットであって、更に、物理スイッチを備えており、当該電源ユニットがカートリッジに接続されるときに、物理スイッチがカートリッジによって押下され、制御部は、物理スイッチが押下されたのに応じて、摩擦力センサを活性化させる。

第７観点の電源ユニットは、第６観点の電源ユニットにおいて、制御部は、物理スイッチがカートリッジによって再び押下されたのに応じて、摩擦力センサを非活性化させる。

第８観点の電源ユニットは、第１観点から第７観点の何れかの電源ユニットにおいて、記制御部は、カートリッジの種別を判定したのに応じて、摩擦力センサに、カートリッジの検知の動作を終了させる。

第９観点の電源ユニットは、第１観点から第８観点の何れかの電源ユニットにおいて、制御部は、カートリッジの検知の動作が開始された後、所定の期間にわたり所定の摩擦抵抗が摩擦力センサによって検知されない場合に、当該電源ユニットのカートリッジへの接続失敗と判定して、摩擦力センサに、カートリッジの検知の動作を終了させる。

第１０観点の電源ユニットは、第９観点の電源ユニットであって、更に、報知部を備えており、制御部は、報知部に接続失敗を報知させる。

第１１観点の電源ユニットは、第１０観点の電源ユニットにおいて、記報知部は、接続失敗の報知によって、当該電源ユニットのカートリッジへの再度の接続の操作をユーザに促す。

第１２観点の電源ユニットは、第１観点から第１１観点の何れかの電源ユニットにおいて、制御部は、カートリッジの種別を判定することができない場合に、カートリッジへの電力供給を禁止する。

第１３観点の電源ユニットは、第１観点から第１２観点の何れかの電源ユニットにおいて、摩擦センサが触覚センサである。

また、第１４観点によれば、第１観点から第１３観点の電源ユニットに接続される、カートリッジの種別に応じて異なる摩擦特性を有する摩擦部を備えるカートリッジが提供される。

更に、第１５観点によれば、エアロゾル生成装置のカートリッジが提供される。かかるカートリッジは、当該カートリッジの種別に応じて異なる大きさの摩擦抵抗を発生させる摩擦部を備えており、当該カートリッジが電源ユニットに接続されるとき又は接続された後に、電源ユニットの当該カートリッジとの接触面に設けられる摩擦力センサが摩擦部と接触することによって当該カートリッジが検知され、検知された摩擦抵抗に基づいて当該カートリッジの種別が判定される。

第１６観点のカートリッジは、第１５観点のカートリッジにおいて、摩擦部において、複数の部材の配置パターンがカートリッジの種別に応じて異なり、配置パターンが、接触において異なる大きさの摩擦抵抗を発生させる異なる種別の前記部材の組み合わせで構成される。

第１７観点のカートリッジは、第１５観点又は第１６観点のカートリッジにおいて、エアロゾル生成装置が、軸方向に沿って電源ユニットに組み付けられる、カートリッジを保持するためのカートリッジケースを備え、軸方向から見て、当該カートリッジの断面が凹形状を有し、カートリッジケースの空洞部の一部の断面の凸形状に対応し、当該カートリッジの断面が、カートリッジケースの空洞部の一部の断面に周方向に位置合わせされて、軸方向に沿ってカートリッジケースの空洞部に挿入される。

更に、第１８観点によれば、カートリッジの種別を判定する方法が提供される。かかる方法は、カートリッジがエアロゾル生成装置の電源ユニットに軸方向に沿って接続されるとき又は接続された後に、電源ユニットによる、電源ユニットのカートリッジとの接触面に設けられた摩擦力センサとカートリッジに設けられた摩擦部との接触を検知するステップと、接触によって検知される摩擦抵抗に基づいて、カートリッジの種別を判定するステップと、を含み、摩擦部が、カートリッジの種別に応じて異なる大きさの摩擦抵抗を発生させる。

第１９観点の方法は、第１８観点の方法において、摩擦部において、複数の部材の配置パターンがカートリッジの種別に応じて異なり、配置パターンが、接触において異なる大きさの摩擦抵抗を発生させる複数の種別の部材の組み合わせで構成される。

第２０観点の方法は、第１８観点又は第１９観点において、電源ユニットが第１摩擦部及び第２摩擦部を備え、摩擦部のうち、第１摩擦部によって発生される摩擦抵抗の大きさと、第２摩擦部によって発生される摩擦抵抗の大きさとが異なる。

エアロゾル生成装置の斜視図である。 図１のエアロゾル生成装置の他の斜視図である。 図１のエアロゾル生成装置の断面図である。 一実施形態の電源ユニットの斜視図である。 一実施形態の電源ユニットのブロック図である。 エアロゾル生成装置の分解図である。 一実施形態の電源ユニットに設けた摩擦力センサ及びカートリッジの概略動作を示す。 一実施形態の電源ユニットの概略斜視図である。 図８Ａの電源ユニットを軸方向から見た平面図である。 一実施形態のカートリッジを軸方向から見た平面図の一例である。 一実施形態のカートリッジを軸方向から見た平面図の一例である。 摩擦部を構成する複数の部材の配置パターンの一例である。 一実施形態によるカートリッジの種別の判定動作を示すフロー図である。 変形例のカートリッジケース２７を軸方向から見た断面図である。 変形例のカートリッジ２００を軸方向から見た断面図である。 物理スイッチを設けた電源ユニットの変形例である。 他の実施形態の電源ユニットのブロック図である。

以下、図面を参照しながら本開示の実施形態について説明する。添付図面において、同一又は類似の要素には同一又は類似の参照符号が付され、各実施形態の説明において同一又は類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。更に、図面は模式的なものであり、必ずしも実際の寸法や比率等とは一致しない。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることがある。

なお、本開示の実施形態において、エアロゾル生成装置には電子たばこやネブライザが含まれるが、これらに限定されない。つまり、エアロゾル生成装置は、ユーザが吸引するエアロゾル又は香味が付与されたエアロゾルを生成するための様々な吸引装置を含み得る。また、生成される吸引成分源は、エアロゾル以外にも不可視の蒸気も含み得る。

（１）エアロゾル生成装置の構成
図１から図５は、電源ユニット１０が装着されたエアロゾル生成装置１を示している。図１及び図２はエアロゾル生成装置１の斜視図であり、図３はエアロゾル生成装置１の断面図である。また、図４はエアロゾル生成装置１が備える電源ユニット１０の斜視図であり、図５は電源ユニット１０の構成例を示すブロック図である。

エアロゾル生成装置１は、燃焼を伴うことなく香味をユーザに吸引させるための器具であり、所定方向（以下、長手方向Ａと称する。）に沿って延びる棒形状を有する。エアロゾル生成装置１は、図１及び図２に示されるように、長手方向Ａに沿って電源ユニット１０と、カートリッジ・ユニット２０と、カプセル・ユニット３０と、がこの順に設けられる。カートリッジ・ユニット２０は、電源ユニット１０に対して着脱可能であり、カプセル・ユニット３０は、カートリッジ・ユニット２０に対して着脱可能である。言い換えると、カートリッジ・ユニット２０及びカプセル・ユニット３０は、相互に交換可能である。

（１－１）電源ユニット
本実施形態の電源ユニット１０は、図３及び図４に示されるように、円筒状の電源ユニットケース１１の内部に電源１２、充電器１３、制御部５０、各種センサ等を収容する。電源１２は、充電可能な二次電池、電気二重層キャパシタ等であり、好ましくは、リチウムイオン電池である。

電源ユニットケース１１の長手方向Ａの一端側（カートリッジ・ユニット２０側）に位置するトップ部１１ａには、放電端子４１が設けられる。放電端子４１は、トップ部１１ａの上面からカートリッジ・ユニット２０に向かって突出するように設けられ、カートリッジ・ユニット２０の負荷２１と電気的に接続可能に構成される。

また、トップ部１１ａの上面には、放電端子４１の近傍に、カートリッジ・ユニット２０の負荷２１に空気を供給する空気供給部４２が設けられている。本実施形態の電源ユニット１０は、後述するように、トップ部１１ａの上面には、更に、物体との接触を検知するための摩擦力センサ１７を備える。

トップ部１１ａは、接続キャップ（不図示）によってキャップされている。接続キャップは、長手方向Ａに沿って電源ユニット１０がカートリッジ・ユニット２０と接続する接続面を形成する。接続キャップは、シリコーン樹脂よりも軟らかく、かつ弾性を有する樹脂材料により形成され、放電端子４１、空気供給部４２は各先端側が接続キャップからカートリッジ・ユニット２０に向かって突出している。

電源ユニットケース１１の長手方向の他端側（カートリッジ・ユニット２０と反対側）に位置するボトム部１１ｂには、電源１２を充電可能な外部電源（不図示）と電気的に接続可能な充電端子４３が設けられる。充電端子４３は、ボトム部１１ｂの側面に設けられ、ＵＳＢ端子、ｍｉｃｒｏＵＳＢ端子、Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ端子の少なくとも１つが接続可能である。

なお、充電端子４３は、外部電源から送電される電力を非接触で受電可能な受電部であってもよい。このような場合、充電端子４３（受電部）は、受電コイルから構成されていてもよい。非接触による電力伝送（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）の方式は、電磁誘導型でもよいし、磁気共鳴型でもよい。また、充電端子４３は、外部電源から送電される電力を無接点で受電可能な受電部であってもよい。別の一例として、充電端子４３は、ＵＳＢ端子、ｍｉｃｒｏＵＳＢ端子、Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ端子の少なくとも１つが接続可能であり、且つ上述した受電部を有してもよい。

すなわち、電源ユニット１０は、放電端子４１と充電端子４３とが別体に構成され、且つ、長手方向Ａにおいて離間して配置されるので、充電端子４３には、放電端子４１を介した電源１２の放電が可能な状態で、外部電源６０を電気的に接続することができるように構成される。

また、電源ユニットケース１１には、ユーザが操作可能な操作部１４が、トップ部１１ａの側面に充電端子４３とは反対側を向くように設けられる。より詳しくは、操作部１４と充電端子４３は、操作部１４と充電端子４３を結ぶ直線と長手方向Ａにおける電源ユニット１０の中心の軸線Ｌの交点について点対称の関係にある。操作部１４は、ボタン式のスイッチ、タッチパネル等から構成され、ユーザの使用意思を反映して制御部５０及び各種センサを起動／遮断する際等に利用される。操作部１４の近傍には、制御部５０及びパフ動作を検出する吸気センサ１５が設けられている。

充電器１３は、充電端子４３に近接して配置され、充電端子４３から電源１２へ入力される充電電力を制御する。充電器１３は、充電端子４３に接続される充電ケーブルに搭載された交流を直流に変換するインバータ６１等からの直流を大きさの異なる直流に変換するコンバータ、電圧計、電流計、プロセッサ等を含む。

制御部５０は、図５に示されるように、操作部１４、パフ（吸気）動作を検出する吸気センサ１５、電源１２の電圧を測定する電圧センサ１６、摩擦力センサ１７、及びパフ動作の回数又は負荷２１への通電時間等を記憶するメモリ１８に接続され、エアロゾル生成装置１の各種の動作制御を行う。吸気センサ１５は、コンデンサマイクロフォンや圧力センサ等から構成されていてもよい。摩擦力センサ１７は、後述するように、物体との接触を検知するのみならず、基準面に対し、滑り方向の応力（せん断応力）を測定する。

制御部５０は、具体的にはプロセッサ（コンピュータ）である。このプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路である。制御部５０の詳細については後述する。

また、電源ユニットケース１１には、内部に外気を取り込む空気取込口（不図示）が設けられている。なお、空気取込口は、操作部１４の周囲に設けられていてもよく、充電端子４３の周囲に設けられていてもよい。

（１－２）カートリッジ・ユニット
カートリッジ・ユニット２０は、図３に示されるように、円筒状のカートリッジケース２７の内部に、エアロゾル源２２を貯留するリザーバ２３と、エアロゾル源２２を霧化する電気的な負荷２１と、リザーバ２３から負荷２１へエアロゾル源を引き込むウィック２４と、エアロゾル源２２が霧化されることで発生したエアロゾルがカプセル・ユニット３０に向かって流れるエアロゾル流路２５と、カプセル・ユニット３０の一部を収容することができるエンドキャップ２６と、を備える。

ここでは、リザーバ２３と、負荷２１と、ウィック２４と、エアロゾル流路２５と、を具備する部材をカートリッジ２００として構成することができる。カートリッジ２００は、その一方の端部を電源ユニット１０に接続し、他方の端部をエンドキャップ２６に接続することができる。

リザーバ２３は、エアロゾル流路２５の周囲を囲むように区画形成され、エアロゾル源２２を貯留する。リザーバ２３には、樹脂ウェブや綿等の多孔体が収容され、且つ、エアロゾル源２２が多孔体に含浸されていてもよい。エアロゾル源２２は、グリセリン、プロピレングリコール、水などの液体を含む。

ウィック２４は、リザーバ２３から毛管現象を利用してエアロゾル源２２を負荷２１へ引き込む液保持部材であって、例えば、ガラス繊維や多孔質セラミックなどによって構成される。

負荷２１は、電源１２から放電端子４１を介して供給される電力によって燃焼を伴わずにエアロゾル源２２を霧化する。負荷２１は、所定ピッチで巻き回される電熱線（コイル）によって構成されている。なお、負荷２１は、エアロゾル源２２を霧化してエアロゾルを発生可能な素子であればよく、例えば、発熱素子、又は超音波発生器である。発熱素子としては、発熱抵抗体、セラミックヒータ、及び誘導加熱式のヒータ等が挙げられる。

エアロゾル流路２５は、負荷２１の下流側であって、電源ユニット１０の軸線Ｌ上に沿って設けられる。

エンドキャップ２６は、カプセル・ユニット３０の一部を収容するカートリッジ収容部２６ａと、エアロゾル流路２５とカートリッジ収容部２６ａとを連通させる連通路２６ｂと、を備える。

（１－３）カプセル・ユニット
カプセル・ユニット３０は、カートリッジ・ユニット２０側の端部がカートリッジ・ユニット２０のエンドキャップ２６に設けられたカートリッジ収容部２６ａに着脱可能に収容される。カプセル・ユニット３０は、カートリッジ・ユニット２０側とは反対側の端部が、ユーザの吸口３２となっている。なお、吸口３２は、カプセル・ユニット３０と一体不可分に構成される場合に限らず、カプセル・ユニット３０と着脱可能に構成されてもよい。このように吸口３２を電源ユニット１０とカートリッジ・ユニット２０とは別体に構成することで、吸口３２を衛生的に保つことができる。

カプセル・ユニット３０は、負荷２１によってエアロゾル源２２が霧化されることで発生したエアロゾルを香味源３１に通すことによってエアロゾルに香味を付与する。香味源３１を構成する原料片としては、刻みたばこ、たばこ原料を粒状に成形した成形体を用いることができる。香味源３１は、たばこ以外の植物（例えば、ミント、漢方、ハーブ等）によって構成されてもよい。香味源３１には、メントールなどの香料が付与されていてもよい。

エアロゾル生成装置１は、エアロゾル源２２と香味源３１と負荷２１とによって、香味が付加されたエアロゾルを発生させることができる。つまり、エアロゾル源２２と香味源３１は、エアロゾルを発生させるエアロゾル生成源と言うことができる。

エアロゾル生成装置１に用いられるエアロゾル生成源の構成は、エアロゾル源２２と香味源３１とが別体になっている構成の他、エアロゾル源２２と香味源３１とが一体的に形成されている構成、香味源３１が省略されて香味源３１に含まれ得る物質がエアロゾル源２２に付加された構成、香味源３１の代わりに薬剤等がエアロゾル源２２に付加された構成等であってもよい。

このように構成されたエアロゾル生成装置１では、図３中、矢印Ｂで示されるように、電源ユニットケース１１に設けられた取込口（不図示）から流入した空気が、空気供給部４２からカートリッジ・ユニット２０の負荷２１付近を通過する。負荷２１は、ウィック２４によってリザーバ２３から引き込まれたエアロゾル源２２を霧化する。霧化されて発生したエアロゾルは、取込口から流入した空気と共にエアロゾル流路２５を流れ、連通路２６ｂを介してカプセル・ユニット３０に供給される。カプセル・ユニット３０に供給されたエアロゾルは、香味源３１を通過することで香味が付与され、吸口３２に供給される。

（１－４）電源ユニットの制御部
次に制御部５０の構成について、図５を参照して具体的に説明する。制御部５０は、エアロゾル生成要求検出部５１と、操作検出部５２と、電力制御部５３と、報知制御部５４と、カートリッジ検知判定部５５と、を備える。

エアロゾル生成要求検出部５１は、吸気センサ１５の出力結果に基づいてエアロゾル生成の要求を検出する。吸気センサ１５は、吸口３２を通じたユーザの吸引により生じた電源ユニット１０内の圧力変化の値を出力するよう構成されている。吸気センサ１５は、例えば、取込口から吸口３２に向けて吸引される空気の流量（すなわち、ユーザのパフ動作）に応じて変化する気圧に応じた出力値（例えば、電圧値又は電流値）を出力する圧力センサである。

操作検出部５２は、ユーザによる操作部１４の操作を検出する。
電力制御部５３は、エアロゾル生成要求検出部５１がエアロゾル生成の要求を検出した際に放電端子４１を介した電源１２の放電を制御する。一例では、電力制御部５３は、負荷２１によってエアロゾル源が霧化されることで生成されるエアロゾルの量が所望範囲に収まり、つまり、電源１２から負荷２１に供給される電力量が一定範囲となるように制御する。

より詳しくは、電力制御部５３は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）制御、又はＰＦＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス周波数変調）制御によって制御してもよい。電圧センサ１６の出力結果を用いてもよい。

また、電力制御部５３は、充電端子４３と外部電源６０との電気的な接続を検出し、充電端子４３を介した電源１２の充電を制御する。

報知制御部５４は、各種情報を報知するように報知部４５を制御する。例えば、報知制御部５４は、カプセル・ユニット３０の交換タイミングの検出に応じて、カプセル・ユニット３０の交換タイミングを報知するように報知部４５を制御する。報知制御部５４は、メモリ１８に記憶されたパフ動作の回数又は負荷２１への累積通電時間に基づいて、カプセル・ユニット３０の交換タイミングを報知する。報知制御部５４は、カプセル・ユニット３０の交換タイミングの報知に限らず、カートリッジ２０の交換タイミングの報知、電源１２の交換タイミング、電源１２の充電タイミング、動作時のエラー等を報知してもよい。

なお、エアロゾル生成装置１には、各種情報を報知する報知部４５が設けられ、報知制御部５４と協働する。報知部４５は、発光素子によって構成されていてもよく、振動素子によって構成されていてもよく、音出力素子によって構成されていてもよい。また、報知部４５は、発光素子、振動素子及び音出力素子のうち、２以上の素子の組合せであってもよい。報知部４５は、電源ユニット１０、カートリッジ・ユニット２０、及びカプセル・ユニット３０のいずれに設けられてもよいが、電源ユニット１０に設けられることが好ましい。例えば、操作部１４の周囲が透光性を有し、ＬＥＤ等の発光素子によって発光するように構成される。

カートリッジ検知判定部５５は、後述するように、電源ユニット１０とカートリッジ２００とが接続されるときに、摩擦力センサ１７がカートリッジ２００に設けられた摩擦部２２０と接触することによってカートリッジ２００を検知する。また、カートリッジ検知判定部５５は、摩擦部２２０との接触において検知される摩擦抵抗に基づいて、接続されたカートリッジ２００の種別を判定する。

（２）エアロゾル生成装置の組立方法
エアロゾル生成装置１の組立方法について説明する。図６は、エアロゾル生成装置１の分解図である。図示されるように、エアロゾル生成装置１は、電源ユニット１０と、カートリッジケース２７と、カートリッジ２００と、エンドキャップ２６と、カプセル・ユニット（カプセル）３０と、を組み立てることで構成される。

最初に、電源ユニット１０に、カートリッジ・ユニット２０のカートリッジケース２７を組み付ける（手順Ａ）。具体的には、軸線Ｌに沿って、電源ユニット１０の第１回転接続部１１０にカートリッジケース２７の内側を差し込み、その後に、電源ユニット１０に対しカートリッジケース２７を、軸線Ｌの回りに相対回転させる。

その結果、電源ユニット１０とカートリッジケース２７とは、軸方向及び周方向での位置決めがなされた状態で、互いに組み付けられる。なお、電源ユニット１０に対してカートリッジケース２７を取り外す際は、この動作と逆の動作を行えばよい。

続いて、カートリッジケース２７内にカートリッジ２００を挿入する（手順Ｂ）。具体的には、カートリッジ２００の底面に設けられた接続電極部２１０をカートリッジケース２７側に向けた状態で、カートリッジケース２７内の空洞にカートリッジ２００を挿入する。これにより、カートリッジ２００が電源ユニット１０に組み付けられる。

より詳しくは、電源ユニット１０の放電端子４１とカートリッジ２００の接続電極部２１０とが接触により接続される。この接続電極部２１０を介し、負荷２１の電熱線に通電可能となる。また、電源ユニット１０の接続面と、カートリッジ２００の電極面と、カートリッジケース２７とによって、電源ユニット１０とカートリッジ２００の間にバッファ空間が画成される。

なお、カートリッジ２００が電源ユニット１０に接続されるときに、電源ユニット１０の接続面に対してカートリッジ２００の電極面が周方向に位置合わせされるように、カートリッジケース２７の空洞の内壁に位置合わせ用のガイド（不図示）が設けられている。

次に、エンドキャップ２６をカートリッジケース２７に第２回転接続部２６０によって組み付ける（手順Ｃ）。具体的には、エンドキャップ２６の雄ねじ部分をカートリッジケース２７の内壁に設けた雌ねじ部分に螺着させる。この状態で、エンドキャップ２６を締め付けると、カートリッジ２００は、電源ユニット１０側に向けて軸方向に押し付けられた状態でカートリッジケース２７内に保持される。

より詳しくは、エンドキャップ２６がカートリッジ２００と当接する面には、カートリッジ２００を、電源ユニット１０に対し軸線Ｌ回りに回転させる滑り止め部材２６１が設けられている。滑り止め部材２６１は、エンドキャップ２６がカートリッジケース２７に接続される途中で、カートリッジ２００の底面に当接する。そして、滑り止め部材２６１がカートリッジ２００に当接した状態で、カートリッジ２００がエンドキャップ２６と共に軸線Ｌ回りに回転可能となる。

ここでは、エンドキャップ２６を回転させることによりエンドキャップ２６をねじ込むと、カートリッジ２００は、電源ユニット１０に対し軸線Ｌ回りに所定の範囲内で回転する。この際に、後述するように、本実施形態によるカートリッジ２００の検出に伴う一連の判定動作が実行される。カートリッジ２００が所定の範囲内で回転する結果、カートリッジ２００の係合凹部（不図示）と、電源ユニット１０の係合凸部（不図示）とが位置合わせされて、カートリッジ２００と電源ユニット１０とが係合する構成となっている。

カートリッジ２００と電源ユニット１０とが係合されると、カートリッジ２００は電源ユニット１０に対する周方向の移動が規制される。つまり、エンドキャップ２６の滑り止め部材２６１とカートリッジ２００との間に作用する摩擦力のために、カートリッジ２００がエンドキャップ２６に連れ回らない構成となっている。

更に、エンドキャップ２６の滑り止め部材２６１は、エンドキャップ２６がカートリッジケース２７に螺着した状態で、カートリッジ２００を電源ユニット１０に向かって押圧している。これにより、カートリッジ２００が電源ユニット１０に対して固定される。

最後に、エンドキャップ２６にカプセル・ユニット３０が差し込まれる（手順Ｄ）。具体的には、メッシュ状の開口部３１０をエンドキャップ２６に向けた状態で、エンドキャップ２６内にカプセル・ユニット３０を嵌合させる。以上により、エアロゾル生成装置１の組み立てが完了する。

（３）カートリッジの種別の判定
図７から図１１を参照して、本実施形態により、電源ユニット１０に接続されるカートリッジ２００の種別の判定について説明する。図７は、摩擦力センサ１７とカートリッジ２００の摩擦部２２０の動作を示した概略図である。図８Ａは、当該摩擦力センサ１７を備えた本実施形態の電源ユニット１０の概略斜視図であり、図８Ｂは、電源ユニット１０を軸方向にカートリッジ２００側から見た平面図である。また、図９Ａ及び図９Ｂは、本実施形態の電源ユニット１０に接続されるカートリッジ２００を軸方向から見た平面図の一例である。また、図１０は、摩擦部２００を構成する複数の部材の配置パターンの一例である。そして、図１１は、このような電源ユニット１０及びカートリッジ２００を用いて、カートリッジ２００の種別を判定する方法を示すフロー図である。

本実施形態によれば、制御部５０によるカートリッジ２００の種別の判定は、主に、摩擦力センサ１７を用いて、電源ユニット１０とカートリッジ２００（特に摩擦部２２０）との接触面での接触に応じてカートリッジを検知し、特に、その接触において発生される摩擦抵抗の大きさを測定することを通じて実行される。

（３－１）電源ユニットに設けられる摩擦力センサ
図７に示されるように、電源ユニット１０において摩擦力センサ１７がカートリッジとの接触面８０（前述の接続キャップ）に設けられる。摩擦力センサ１７は、電源ユニット１０の接触面８０に関し、カートリッジ２００に設けられる摩擦部２２０との接触を検知する。具体的には、カートリッジ２００の押し付け方向の力（すなわち、押し付け力Ｆ１）を検知する。これにより、電源ユニット１０は、カートリッジ２００との接触を検知することができる。また、電源ユニットの接触面８０に関し、滑り方向（点線矢印）に対する応力（つまり、滑り摩擦抵抗力Ｆ２）を検知する。そして、滑り摩擦抵抗力Ｆ２を測定することにより、摩擦部２２０が有する摩擦特性を特定することができる。

より詳しくは、電源ユニット１０がカートリッジ２００に接続されるときに、カートリッジ２００は、接触面８０において摩擦力センサ１７と接触しながら、電源ユニット１０に対して軸線Ｌの回りに所定の範囲内で回転する（図６：手順Ｃ）。回転の途中に、カートリッジ２００の摩擦部２２０は、摩擦力センサ１７の上を通過することになる。カートリッジ２００の摩擦部２２０は、カートリッジ２００の種別に応じて異なる摩擦特性（例えば、摩擦係数）を有するように設計されており、滑り摩擦抵抗力Ｆ２がカートリッジ２００の種別に応じて異なることになる。つまり、摩擦力センサ１７が摩擦部２２０と接触している間は、カートリッジの種別に応じて異なる大きさの摩擦抵抗を生じさせる。ここでの摩擦抵抗は動摩擦抵抗である。なお、摩擦力センサ１７が摩擦部２２０と接触している間、押し付け力Ｆ１及び滑り摩擦抵抗力Ｆ２は一定となるように設計されている。すなわち、摩擦力センサ１７は、摩擦部２００によって発生される、カートリッジの種別に応じて異なる大きさの摩擦抵抗を接触において検知し、これにより、摩擦抵抗の大きさに基づきカートリッジの種別が判定される。

一例では、摩擦力センサ１７は、触覚センサとするのがよい。特に、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）触覚センサを採用してもよい。これにより、滑り摩擦抵抗力Ｆ２をより正確に測定することができる。

また、図８Ａ及び図８Ｂに示されるように、摩擦力センサ１７は、電源ユニット１０においてカートリッジ２００との接続面８０に設けられている。摩擦力センサ１７は、接続面８０の周縁部近傍において、放電端子４１及び空気供給部４２と重複しない領域に配置されている。接続面８０において、軸線Ｌから摩擦力センサ１７までの径方向の距離は、カートリッジ２００の電極面上における軸線Ｌから摩擦部２２０までの径方向の距離と関連付けられる。

このように、本実施形態では、摩擦力センサ１７は、消耗品であるカートリッジ２００上ではなく、電源ユニット１０上に設けられる。すなわち、摩擦力センサ１７をカートリッジ２００側に設けるのに比べて、摩擦力センサ１７に関して発生するコスト（例えば、初期コスト及び／又はランニングコスト）を削減することができる。また、摩擦力センサ１７が電源ユニット１０側に設けられる結果、摩擦力センサ１７は、カートリッジ２００の負荷２１やリザーバ２３の位置から離れて配置されることになり、熱や液漏れ等の影響を受けにくく、安定的に動作可能となる。そして、故障のリスクを低減することができる。

なお、摩擦力センサ１７の接続面８０上における配置位置及び形状は図示したものに限定されないことが当業者にとって理解される。また、電源ユニット１０は複数の摩擦力センサ１７を備えてもよく、そのうちの幾つかはカートリッジケース２７側に配置されてもよい。

（３－２）カートリッジに設けられる摩擦部
図９Ａ及び図９Ｂ、並びに図１０に示されるように、カートリッジ２００の電極面２８０上には、電源ユニット１０の接続面８０に設けられた摩擦力センサ１７と接触して摩擦抵抗を発生させる摩擦部２２０が設けられている。１つ以上の摩擦部２２０は、カートリッジの種別に応じて異なる摩擦特性を有する。例えば、１つ以上の部材（図示される例では２つの部材２２１_１，２２１_２）を含んで形成され、それぞれ特定の摩擦特性を有する素材で形成されるのがよい。また、電極面２８０には、電源ユニット１０側の一対の放電端子４１と接触して通電するために、一対の接続電極部２１０が設けられている。

摩擦部２２０は、電極面２８０のうち、接続電極部２１０が占有している領域と重複しない任意の領域に設けられている。図９Ａ及び図９Ｂの例では、電極面２８０の中心（軸線Ｌ）に関して対向する２つの摩擦部領域ＡＲ_１，ＡＲ_２が設けられており、摩擦部領域ＡＲ_１に１つの部材２２１_１と、摩擦部領域ＡＲ_２に１つの部材２２１_２とが配置されている。なお、部材２２１_１，２２１_２は、摩擦部領域ＡＲ_１，ＡＲ_２の全部に配置される必要はなく、任意の位置や大きさで配置されるのでもよい。電極面２８０上において、軸線Ｌから部材２２１_１，２２１_２までの径方向の距離は、電源ユニット１０の接続面８０における軸線Ｌから摩擦力センサ１７までの径方向の距離と関連付けられる。

本実施形態では、カートリッジ２００の種別を判定するために、摩擦部２２０は、摩擦力センサ１７との接触においてカートリッジ２００の種別に応じて異なる大きさの摩擦抵抗を発生させるよう設計されている。より詳しくは、摩擦部２２０の部材は、カートリッジ２００の種別に応じて摩擦特性（例えば、摩擦係数）が異なる要素が採用される。具体的には、種別「ミント風味カートリッジ」の場合は大きい摩擦係数Ａを有する部材を摩擦部２２０に採用し、種別「コーヒー風味カートリッジ」の場合は小さい摩擦係数Ｂ（＜Ａ）を有する部材を摩擦部２２０に採用する。そして、摩擦特性を特定することにより、種別が「ミント風味カートリッジ」であるか、「コーヒー風味カートリッジ」であるかが判定される。

図９Ａの例では、摩擦部２２０の部材２２１_１と部材２２１_２とが同一の素材で形成される。他方、図９Ｂの例では、部材２２１_１と部材２２１_２とが異なる素材で形成される。より詳しくは、図９Ｂの例では、第１の摩擦部２２０における部材２２１_１と、第２の摩擦部２２０における部材２２１_２とは、発生する摩擦抵抗の大きさが異なるように構成される。すなわち、例えば特定の摩擦係数を有する複数の素材のうち何れか１つ以上の摩擦抵抗の大きさが特定されることにより、正確かつ効率的にカートリッジ２００の種別を判定できるように、摩擦部２００を構成することができる。

また、図１０は、図９Ａ又は図９Ｂにおける第１の摩擦部２２０の摩擦部領域ＡＲ_１の拡大図である。この例では、摩擦部領域ＡＲ_１において、３つの部材２２１_１～３の配置パターンがカートリッジの種別に応じて異なるように構成される。つまり、当該配置パターンは、摩擦力センサ１７と接触している間に、異なる大きさの摩擦抵抗を発生させる異なる３つの種別の部材２２１_ａ～ｃの組み合わせで構成される。一例では、摩擦部領域ＡＲ_１の左側に配置される部材２２１_ａの摩擦係数ａ、真ん中に配置される部材２２１_ｂの摩擦係数ｂ（＞ａ）、そして右側に配置される部材２２１_ｃの摩擦係数ｃ（＞ｂ＞ａ）である。これにより、図９Ｂの例と比べて、部材の組み合わせのパターンを更に増やすことができる。すなわち、例えば特定の摩擦係数を有する複数の素材のうち何れか１つ以上の摩擦抵抗の大きさが特定されることにより、更に正確かつ効率的にカートリッジ２００の種別を判定することができるように、摩擦部２００を構成することができる。（なお、部材の配置パターンについては変形例において更に後述する。）

本実施形態では、カートリッジ２００の種別に応じて異なる大きさの摩擦抵抗を発生させることができるのであれば、部材２２１の素材及び／又はその配置パターンを任意の構成としてよい。そして、このように摩擦部２２０の部材を構成することにより、制御部５０のカートリッジ検知判定部５５は、測定された摩擦抵抗の大きさに基づいてカートリッジ２００の種別を容易に判定することが可能となる。すなわち、本実施形態によれば、摩擦部２２０と電源ユニット１０の摩擦力センサ１７との協働によるカートリッジ２００の種別の判定の動作を容易にし、判定の精度を向上させることができる。

なお、摩擦部２２０及び部材２２１の電極面２８０上における配置位置、摩擦部領域の面積、配置関係及び個数、各部材の配置関係、個数及び形状は図示したものに限定されないことが当業者にとって理解される。

（３－３）カートリッジの種別の判定動作
図１１には、カートリッジ２００の種別の判定に関する一連の動作が示される。一連の動作は、カートリッジ２００がエアロゾル生成装置１の電源ユニット１０に軸線Ｌの方向に沿って接続されるときに、主に、カートリッジ検知判定部５５及び報知制御部５４が、摩擦力センサ１７、メモリ１８、及び報知部４５と協働することによって実行される。

最初に、ステップＳ１０において、カートリッジ２００の挿入が検出される。具体的には、カートリッジケース２７が電源ユニット１０に組み付けられた状態（図６：手順Ａ）で、カートリッジ２００がカートリッジケース２７内に挿入され、電源ユニット１０に接触された（図６：手順Ｂ）ことが検出される。より詳しくは、カートリッジ検知判定部５５は、電源ユニット１０の放電端子４１とカートリッジ２００の接続電極部２１０とが接触され、負荷２１の電熱線に通電可能となったことを検出すればよい。なお、カートリッジ２００は、電源ユニット１０の接続面８０に対して電極面２８０が周方向に位置合わせされてカートリッジケース２７に挿入されるよう、カートリッジケース２７によってガイドされる。

ステップＳ１０でカートリッジ２００の挿入を検出したのに応じて、ステップＳ２０において、電源ユニット１０のカートリッジ２００との接触面８０に設けられる摩擦力センサ１７が活性化される。つまり、電源ユニット１０がカートリッジ２００に接続されたことを契機として、摩擦部２２０との間で発生される押し付け力Ｆ１及び／又は滑り摩擦抵抗力Ｆ２が検知可能となる（図７）。

次いで、ステップＳ３０において、摩擦力センサ１７がカートリッジ２００の摩擦部２２０との接触を検知することにより、カートリッジ検知判定部５５は、種別の判定のためのカートリッジ２００の検知の動作を開始する。具体的には、エンドキャップ２６が締め付けられ、カートリッジ２００が電源ユニット１０に対し軸線Ｌの回りに所定の距離にわたり回転する間に（図６：手順Ｃ）、カートリッジ検知判定部５５は、摩擦力センサ１７に、摩擦部２２０との接触を検知させる。

一例では、図９Ａ及び図９Ｂに示されるように、カートリッジ２００の電極面２８０において、摩擦部２２０とそれ以外の部分とでは、摩擦力センサ１７において検知される摩擦抵抗の大きさが異なる。これにより、カートリッジ２００が電源ユニット１０に対して回転する間に摩擦部２２０が摩擦力センサ１７に位置合わせされたことを検知することができる。

なお、ステップＳ２０の摩擦力センサ１７の活性化の動作の実行と、ステップＳ３０の摩擦部２２０の検知の開始動作の実行とは、同一のタイミングとしても、別個のタイミングとしてもよい。（ステップＳ２０の実行とは異なる特定のトリガに応じてステップＳ３０の動作を実行する例は、変更例において後述する。）

そして、ステップＳ４０において、摩擦部２２０が摩擦力センサ１７と位置合わせされて接触することにより、摩擦部２２０によって発生される所定の大きさ摩擦抵抗を検知したかが判定される。例えば、予め規定された所定のレンジ内の大きさの摩擦抵抗を検知したかが判定されるのがよい。

摩擦部２２０が発生する摩擦抵抗が検知された場合（Ｓ４０：Ｙｅｓ）、引き続きステップＳ５０において摩擦抵抗の大きさが測定される。ここで測定される摩擦抵抗の大きさは、滑り方向の滑り摩擦抵抗（Ｆ２）の大きさである。なお、摩擦抵抗の大きさの測定は、カートリッジ２００が電源ユニット１０に対して所定の距離の回転を終えるまで繰り返し継続してもよい。

ステップＳ５０で摩擦抵抗の大きさが測定されたのに続いて、ステップＳ６０において、当該摩擦抵抗に基づいて、カートリッジ２００の種別が判定される。前述のとおり、カートリッジ２００の摩擦部２２０は、カートリッジ２００の種別に応じて異なる大きさの摩擦抵抗を発生させる。すなわち、カートリッジ検知判定部５５は、このような摩擦抵抗の大きさを特定することにより、カートリッジ２００の種別を判定することができる。

なお、カートリッジ２００の種別の判定のための規則が予め規定されており、一例では、カートリッジ２００の種別毎に、摩擦抵抗の大きさの値がレンジで関連付けられてもよい。規則は、例えばテーブル形式でメモリ１８に予め格納されるのがよい。すなわち、本実施形態では、摩擦部２００の摩擦部材２２０が有する摩擦特性（例えば、摩擦抵抗の大きさ又は摩擦係数）の値が特定されさえすれば、カートリッジ検知判定部５５は、それがどのレンジ内にあるかによって容易にカートリッジ２００の種別を判定することができる。なお、メモリに格納されるのは、信号強度の値のレンジに限定されず、他にも、或いは、摩擦抵抗の大きさに関連付けられる摩擦係数の値がレンジ等を格納してもよい。

ステップＳ６０においてカートリッジ２００の種別を判定したのに応じて、次いで、カートリッジ検知判定部５５は、ステップＳ７０においてカートリッジ２００の検知の動作を終了する。

これに併せて、摩擦力センサ１７を非活性化する。このように、摩擦力センサ１７の動作の終了のタイミングを、カートリッジ２００の種別の判定終了時に限定することにより、摩擦力センサ１７の動作制御を自動化することができる。これにより、摩擦力センサ１７の動作に伴う消費電力を削減することができる。

引き続き、ステップＳ８０において、ステップＳ６０でのカートリッジ２００の種別の判定の結果が正常であったかを判定する。例えば、カートリッジ２００が第三者による模倣品であるような場合には、種別の判定の結果が正常ではない場合がある。より詳しくは、カートリッジ検知判定部５５は、メモリ１８に予め格納されている規則に基づいて実際にカートリッジ２００の種別が判定されたか、つまり、種別が一意に特定されたかについて更に判定する。

そして、カートリッジ２００の種別が正常に判定されない場合（Ｓ８０：Ｎｏ）には、ステップＳ８５において、カートリッジ検知判定部５５は、電力制御部５３と協働して、接続されているカートリッジ２００の負荷２１への電力供給を禁止する。

前述のとおり、電源ユニット１０にカートリッジ２００が接続されているものの、その種別が判定できない場合、そのカートリッジ２００は模倣品である、或いは不良品である可能性が高い。このようなカートリッジ２００に電力供給を行うと、エアロゾル生成装置１が故障することも想定される。このような故障を未然に防ぐためにも、カートリッジ２００の負荷２１への電力供給を禁止するのがよい。

他方、カートリッジ２００の種別が正常に判定された場合（Ｓ８０：Ｙｅｓ）は、引き続きステップＳ９０において、当該種別に応じて、メモリ１８に格納されているプロファイル情報の設定が行われる。例えば、カートリッジ検知判定部５５は、カートリッジ２００の種別に応じた加熱プロファイルの設定、及び寿命管理用の設定を行うのがよい。これにより、カートリッジ２００の種別に応じてエアロゾル生成装置１の動作を個別に制御することができ、ユーザに対し十分な吸引体験を提供しつつカートリッジの有効活用を図ることができる。

具体的には、カートリッジ２００の種別に応じて負荷２１の加熱温度を制御することにより、カートリッジ２００の種別により適した量の香味成分を付与して、ユーザにデリバリすることができる。また、カートリッジ２００毎に吸引回数を管理することにより、ユーザによってカートリッジ２００が取り替えられた場合であっても、カートリッジ２００毎の寿命を適切なタイミングで通知することができる。

なお、前述のステップＳ４０において、メモリ１８に予め設定されている所定の期間にわたりカートリッジ２００が検知されなかった場合には（Ｓ４０：Ｎｏ）、カートリッジ２００は電源ユニット１０への接続に失敗したものと判定される。ここでは、所定の期間にわたりカートリッジ２００が検知されなかった場合には、所定の大きさの摩擦抵抗が摩擦力センサ１７によって検知されず、カートリッジ２００の種別の判定が行われなかった場合が含まれる。この場合は、ステップＳ７５において、カートリッジ検知判定部５５は、カートリッジ２００の検知の動作を終了し、そして、摩擦力センサ１７を非活性化するのがよい。すなわち、カートリッジ２００が検知されない場合でも、摩擦力センサ１７を非活性化させることにより摩擦力センサ１７の動作に伴う消費電力を削減することができる。

ステップＳ７５に引き続き、ステップＳ９５において、カートリッジ２００の電源ユニット１０への接続の失敗を報知部４５に報知させる。具体的には、カートリッジ検知判定部５５は、報知制御部５４と協働して、報知部４５の発光素子、振動素子、及び音出力素子等の任意の組み合わせを通じて、接続の失敗があった旨をユーザに提示する。特に、電源ユニット１０とカートリッジ２００との接続を一旦解除し、再度接続の操作を行う旨をユーザに促すように提示するのがよい。

このように、本実施形態では、電源ユニット１０上に設けた摩擦力センサ１７を使用して、カートリッジ２００の摩擦部２２０と協働してカートリッジ２００を検知することにより、カートリッジ２００の種別を容易に判定することができる。すなわち、コストを削減しつつ、カートリッジの種別を高精度に判定する手法を提供することができる。

（４）変形例
（変形例１）
前述の説明においては、摩擦部２２０の部材２２１は、カートリッジ２００の種別に応じて、発生する摩擦抵抗の大きさが異なるように構成するものとした。特に、図１０に示されるように、複数の部材２２１の配置パターンがカートリッジの種別に応じて異なるように構成されてもよいものとした。そして、摩擦力センサ１７が活性化され（図１１：Ｓ２０）、摩擦部２２０との接触を検知したのに応じて、カートリッジ検知判定部５５は、種別の判定のためのカートリッジ２００の検知の動作を開始するものとした（図１１：Ｓ３０）。

本変形例では、ステップＳ３０におけるカートリッジ２００の検知の動作の開始タイミングが、複数の部材２２１の配置パターンに基づいて特定されるように構成してもよい。より詳しくは、摩擦部２２０との接触が検知されている状態の下、カートリッジ検知判定部５５は、図１０の部材２２１_ａのような特定の（第１の）大きさの摩擦抵抗を検知したのをトリガにして、摩擦力センサ１７にカートリッジ２００の検知の動作を開始させてもよい。

同様に、本変形例では、ステップＳ７０におけるカートリッジ２００の検知の動作の終了タイミングについても、複数の部材２２１の配置パターンに基づいて特定されるように構成してもよい。より詳しくは、カートリッジ検知判定部５５は、図１０の部材２２１_ｃのような特定の（第２の）大きさの摩擦抵抗を検知したのをトリガにして、摩擦力センサ１７にカートリッジ２００の検知の動作を終了させてもよい。

これにより、カートリッジ２００の検知の動作の開始及び終了タイミングをより制限することができるので、当該カートリッジ２００の検知の動作及びこれに伴うカートリッジ２００の判定の動作を正確かつ効率的に実行することができる。

（変形例２）
前述の説明においては、摩擦力センサ１７は、電源ユニット１０のカートリッジ２００との接続面８０上に設けられるものとした。本変形例では、これ以外にも、電源ユニット１０のカートリッジ２００との接続面８０に、摩擦部２２０を受け入れるための凹形状の溝が接続面８０に設けられ、溝の表面に摩擦力センサ１７が配置されてもよい。より詳しくは、接続面８０から下方に延びる溝が電源ユニット１０の接続面８０に設けられ、当該溝の底面及び／又は側面に摩擦力センサ１７が設けられるように構成してもよい。そして、電源ユニット１０にカートリッジ２００を接続させる時に、カートリッジ２００の摩擦部２２０が溝の内部を当接しながら移動し、滑り方向摩擦を発生させる。そして、その際の滑り方向摩擦抵抗の大きさを測定することに基づいて、カートリッジの種別を判定してもよい。

（変形例３）
前述の説明においては、カートリッジ２００がカートリッジケース２７に挿入されて電源ユニット１０に接続されるときに（図６：手順Ｂ）、電源ユニット１０の接続面８０に対してカートリッジ２００の電極面２８０が周方向に位置合わせされるものとした。このような位置合わせの精度を向上させるために、本変形例では、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、更に、カートリッジ２００と、カートリッジ２００を保持するカートリッジケース２７の空洞部とに、位置合わせのための機構を設けてもよい。

図１２Ａは、変形例のカートリッジケース２７’を軸方向から見た断面図である。また、図１２Ｂは、変形例のカートリッジ２００’を軸方向から見た断面図である。カートリッジケース２７’は、空洞部の内壁の一部に、軸方向に沿って、対向する２つの凸部２７ｃ_１，２７ｃ_２を備えている。凸部２７ｃ_１，２７ｃ_２が配置される内壁内の位置は、軸方向に沿って、電源ユニット１０と反対側のエンドキャップ２６付近（つまり、カプセル・ユニット３０の挿入口付近）に設けるのがよい。

また、カートリッジ２００’は、軸方向に沿って、対向する２つの凹部２００ｃ_１，２００ｃ_２を備えている。軸方向から見て、カートリッジ２００’の断面は凹形状を有するように形成され、カートリッジケース２７’の断面の上記凸形状に対応する。そして、カートリッジ２００’の挿入時には、カートリッジ２００’の断面が、カートリッジケース２７’の断面に周方向に位置合わせされることになる。

これにより、カートリッジ２００’がカートリッジケース２７’に挿入されるときに（図６：手順Ｂ）、確実に周方向に位置合わせすることができる。すなわち、電源ユニット１０の接続面８０に対してカートリッジ２００’の電極面２８０が周方向に更に確実に位置合わせでき、摩擦力センサ１７の活性化の開始時（図１１：Ｓ２０）の位置をより正確に位置合わせすることができる。

（変形例４）
前述の説明においては、カートリッジ２００の挿入を検出した（図１１：ステップＳ１０）のに応じて、摩擦力センサ１７が活性化されるものとした（図１１：ステップＳ２０）。本変形例では、これ以外にも、図１３に示されるように、物理スイッチを用いて摩擦力センサ１７の活性化のタイミングが特定されるように構成してもよい。

図１３は、物理スイッチ１９を設けた電源ユニット１０の変形例の概略斜視図である。摩擦力センサ１７、放電端子４１、及び空気供給部４２と同様に、物理スイッチ１９が、接続面８０上に軸線Ｌの方向に沿って突出するように設けられる。物理スイッチ１９は、電源ユニット１０に対してカートリッジ２００が回転を開始した（図６：手順Ｃ）直後に押下されるように、接続面８０上の位置に配置されるのがよい。

物理スイッチ１９が押下されたことは、カートリッジ検知判定部５５によって特定可能であればよい。そして、図１１のＳ２０では、物理スイッチ１９が押下されたのに応じて、カートリッジ検知判定部５５が、摩擦力センサ１７を活性化させるのがよい。具体的には、カートリッジ検知判定部５５は、電源ユニット１０がカートリッジ２００に接続されるときに当該物理スイッチ１９がカートリッジ２００によって押下されたことを判定し、これを契機として、摩擦力センサ１７を活性化させ、つまり、摩擦力センサ１７の動作を開始させるように構成するのがよい。

なお、電源ユニット１０の物理スイッチ１９に対応して、物理スイッチ１９を押下するための突起をカートリッジ２００に設けるのがよい。これにより、摩擦力センサ１７を活性化させる動作開始のタイミングを制限することができるので、摩擦力センサの動作に伴う消費電力を更に削減することができる。

同様に、本変形例では、物理スイッチ１９が電源ユニット１０に具備される場合に、摩擦力センサ１７が活性化された後、物理スイッチ１９が再び押下されたのに応じて、カートリッジ検知判定部５５が摩擦力センサ１７を非活性化させるように構成してもよい。具体的には、電源ユニット１０に対してカートリッジ２００が回転するときに、物理スイッチ１９がカートリッジ２００の突起によって再度押下されるように構成し、これにより、摩擦力センサ１７が非活性化されて摩擦力センサ１７の動作が終了するように構成してもよい。

摩擦力センサ１７を非活性化するための物理スイッチは、摩擦力センサ１７を活性化するための物理スイッチ１９と同一でも別個でもよい。これらが別個のものとする場合は、カートリッジ２００と電源ユニット１０とが係合する（図６：手順Ｃ）直前に、物理スイッチ１９がカートリッジ２００によって再度押下されるように、物理スイッチ１９は接続面８０上の位置に配置されるのがよい。これにより、摩擦力センサ１７を非活性化させる動作終了のタイミングを制限できるので、摩擦力センサの動作に伴う消費電力を更に削減することができる。

（変形例５）
前述の説明においては、摩擦力センサ１７が活性化は、電源ユニット１０の接続面８０に対し、カートリッジ２００の電極面２８０が周方向に位置合わせされてカートリッジケース２７に挿入されたタイミングとした（図１１：ステップＳ２０）。本変形例では、これ以外にも、摩擦力センサ１７の活性化は、カートリッジ２００が電源ユニット１０に接続された後、ユーザによる操作部１４の押下を受けたのに応じて動作するように制御されてもよい。つまり、カートリッジ２００が電源ユニット１０に接続された後、ユーザがパフ動作を行うために操作部１４を押下したタイミングで、制御部５０は、摩擦力センサ１７を活性化させ、そして、カートリッジの判別のための一連の動作を実行するように動作してもよい。

＜他の実施形態＞
本開示の他の実施形態について図１４参照して説明する。図１４は、本開示の他の実施形態におけるエアロゾル生成装置１の電源ユニット１０ａの構成例を示すブロック図である。電源ユニット１０ａは、制御部５０ａと、摩擦力センサ１７ａと、メモリ１８ａとを備える。

摩擦力センサ１７ａ及びメモリ１８ａは、例えば、図５に示した本開示の一実施形態における摩擦力センサ１７及びメモリ１８にそれぞれ相当する。また、制御部５０ａは、例えば、図５に示した本開示の一実施形態における制御部５０の一部に相当する。特にカートリッジ検知判定部５５ａは、例えば、図５に示した本開示の一実施形態におけるカートリッジ検知判定部５５に相当する。

摩擦力センサ１７ａは、当該電源ユニットのカートリッジとの接触面に設けられ、物体との接触を検知するのみならず、基準面に対し、滑り方向の滑り摩擦抵抗の大きさを測定する。そして、制御部５０ａは、電源ユニット１０ａがカートリッジ２００に接続するとき又は接続された後に、摩擦力センサ１７ａがカートリッジ２００に設けられた摩擦部２２０と接触することによって検知される摩擦抵抗に基づいて、カートリッジ２００の種別を判定するように構成される。

上述の説明において、幾らかの実施形態に係るエアロゾル生成装置の電源ユニット及びカートリッジ、並びにカートリッジの種別を判定する方法が図面を参照して説明された。本開示は、プロセッサにより実行されると、当該プロセッサに、カートリッジの種別を判定する方法を実行させるプログラム、又は当該プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体としても実施され得ることが理解される。

また、これまで説明してきた本開示の実施形態及びその変更例は例示にすぎず、本開示の範囲を限定するものではないことが理解されるべきである。本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、実施形態の変更、追加、改良等を適宜行うことができることが理解されるべきである。本開示の範囲は、上述した実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、特許請求の範囲及びその均等物によってのみ規定されるべきである。

１・・・エアロゾル生成装置、１０，１０ａ・・・電源ユニット、１１・・・電源ユニットケース、１１０・・・第１回転接続部、１２・・・電源、１４・・・操作部、１５・・・吸気センサ、１６・・・電圧センサ、１７，１７ａ・・・摩擦力センサ、１８，１８ａ・・・メモリ、１９・・・物理スイッチ、４５・・・報知部、５０，５０ａ・・・制御部、５１・・・エアロゾル生成要求検出部、５２・・・操作検出部、５３・・・電力制御部、５４・・・報知制御部、５５，５５ａ・・・カートリッジ検知判定部、８０・・・接続面、２０・・・カートリッジ・ユニット、２７，２７’・・・カートリッジケース、２７ｃ_１，２７ｃ_２・・・凸部、２００，２００’・・・カートリッジ、２００ｃ_１，２００ｃ_２・・・凹部、２６０・・・第２回転接続部、２１０・・・接続電極部、２２０・・・摩擦部、２２１（２２１_１，２２１_２，２２１_ａ，２２１_ｂ，２２１_ｃ），…摩擦部の部材、２８０・・・電極面、摩擦部領域・・・ＡＲ_１，ＡＲ_２、２６・・・エンドキャップ、２６１・・・滑り止め部材、３０・・・カプセル・ユニット、３１０・・・開口部

Claims (16)

1. エアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
   当該電源ユニットのカートリッジとの接触面に設けられた摩擦力センサと、
   当該電源ユニットがカートリッジに接続されるとき又は接続された後に、前記摩擦力センサが前記カートリッジに設けられた摩擦部と接触することによって検知される摩擦抵抗に基づいて、前記カートリッジの種別を判定する制御部と、を備えており、
   前記摩擦力センサは、前記カートリッジの種別に応じて異なる配置パターンを有する前記摩擦部によって発生される、前記カートリッジの種別に応じて異なる大きさの摩擦抵抗を前記接触において検知し、
   前記制御部は、前記摩擦抵抗の大きさに基づき前記カートリッジの種別を判定し、
   前記配置パターンが複数の種別の部材の組み合わせで構成される、電源ユニット。
2. エアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
   当該電源ユニットのカートリッジとの接触面に設けられた摩擦力センサと、
   当該電源ユニットがカートリッジに接続されるとき又は接続された後に、前記摩擦力センサが前記カートリッジに設けられた摩擦部と接触することによって検知される摩擦抵抗に基づいて、前記カートリッジの種別を判定する制御部と、を備えており、
   前記摩擦力センサは、第１摩擦部及び第２摩擦部によって発生される、前記カートリッジの種別に応じて異なる大きさの摩擦抵抗を前記接触において検知し、
   前記制御部は、前記摩擦抵抗の大きさに基づき前記カートリッジの種別を判定し、
   前記摩擦部のうち、前記第１摩擦部によって発生される摩擦抵抗の大きさと、前記第２摩擦部によって発生される摩擦抵抗の大きさとが異なる、電源ユニット。
3. 請求項１または２に記載の電源ユニットにおいて、前記制御部は、当該電源ユニットが前記カートリッジに接続されるときに、
   第１の大きさの摩擦抵抗を検知したのに応じて、前記制御部が前記摩擦力センサに前記カートリッジの検知の動作を開始させ、
   引き続き、第２の大きさの摩擦抵抗を検知したのに応じて、前記制御部が前記摩擦力センサに前記動作を終了させる、電源ユニット。
4. エアロゾル生成装置の電源ユニットであって、
   当該電源ユニットのカートリッジとの接触面に設けられた摩擦力センサと、
   当該電源ユニットがカートリッジに接続されるとき又は接続された後に、前記摩擦力センサが前記カートリッジに設けられた摩擦部と接触することによって検知される摩擦抵抗に基づいて、前記カートリッジの種別を判定する制御部と、
   物理スイッチと、を備えており、
   当該電源ユニットが前記カートリッジに接続されるときに、前記物理スイッチが前記カートリッジによって押下され、
   前記制御部は、前記物理スイッチが押下されたのに応じて、前記摩擦力センサを活性化させる、電源ユニット。
5. 請求項４に記載の電源ユニットにおいて、
   前記制御部は、前記物理スイッチが前記カートリッジによって再び押下されたのに応じて、前記摩擦力センサを非活性化させる、電源ユニット。
6. 請求項１から５の何れか一項に記載の電源ユニットにおいて、
   前記制御部は、前記カートリッジの種別を判定したのに応じて、前記摩擦力センサに、前記カートリッジの検知の動作を終了させる、電源ユニット。
7. 請求項１から６の何れか一項に記載の電源ユニットにおいて、
   前記制御部は、前記カートリッジの検知の動作が開始された後、所定の期間にわたり所定の摩擦抵抗が摩擦力センサによって検知されない場合に、当該電源ユニットの前記カートリッジへの接続失敗と判定して、前記摩擦力センサに、前記カートリッジの検知の動作を終了させる、電源ユニット。
8. 請求項７に記載の電源ユニットであって、更に、報知部を備えており、
   前記制御部は、前記報知部に前記接続失敗を報知させる、電源ユニット。
9. 請求項８に記載の電源ユニットにおいて、
   前記報知部は、前記接続失敗の報知によって、当該電源ユニットの前記カートリッジへの再度の接続の操作をユーザに促す、電源ユニット。
10. 請求項１から９の何れか一項に記載の電源ユニットにおいて、
    前記制御部は、前記カートリッジの種別を判定することができない場合に、前記カートリッジへの電力供給を禁止する、電源ユニット。
11. 請求項１から１０の何れか一項に記載の電源ユニットにおいて、前記摩擦力センサが触覚センサである、電源ユニット。
12. 請求項１から１１の何れか一項に記載の電源ユニットに接続される、前記カートリッジの種別に応じて異なる摩擦特性を有する摩擦部を備えるカートリッジ。
13. エアロゾル生成装置のカートリッジであって、当該カートリッジの種別に応じて異なる大きさの摩擦抵抗を発生させる摩擦部を備えており、
    当該カートリッジが電源ユニットに接続されるとき又は接続された後に、前記電源ユニットの当該カートリッジとの接触面に設けられる摩擦力センサが前記摩擦部と接触することによって当該カートリッジが検知され、検知された摩擦抵抗に基づいて当該カートリッジの種別が判定され、
    前記摩擦部において、複数の部材の配置パターンが前記カートリッジの種別に応じて異なり、
    前記配置パターンが、前記接触において異なる大きさの摩擦抵抗を発生させる異なる種別の前記部材の組み合わせで構成される、カートリッジ。
14. 請求項１３に記載のカートリッジにおいて、
    前記エアロゾル生成装置が、軸方向に沿って前記電源ユニットに組み付けられる、前記カートリッジを保持するためのカートリッジケースを備え、
    前記軸方向から見て、当該カートリッジの断面が凹形状を有し、前記カートリッジケースの空洞部の一部の断面の凸形状に対応し、
    当該カートリッジの断面が、前記カートリッジケースの空洞部の一部の断面に周方向に位置合わせされて、前記軸方向に沿って前記カートリッジケースの空洞部に挿入される、カートリッジ。
15. カートリッジの種別を判定する方法であって、前記カートリッジがエアロゾル生成装置の電源ユニットに軸方向に沿って接続されるとき又は接続された後に、前記電源ユニットによる、
    前記電源ユニットのカートリッジとの接触面に設けられた摩擦力センサと前記カートリッジに設けられた摩擦部との接触を検知するステップと、
    前記接触によって検知される摩擦抵抗に基づいて、前記カートリッジの種別を判定するステップと、を含み、
    前記摩擦部が、前記カートリッジの種別に応じて異なる大きさの前記摩擦抵抗を発生させ、
    前記摩擦部において、複数の部材の配置パターンが前記カートリッジの種別に応じて異なり、
    前記配置パターンが、前記接触において異なる大きさの摩擦抵抗を発生させる複数の種別の前記部材の組み合わせで構成される、方法。
16. 請求項１５に記載の方法において、前記電源ユニットが第１摩擦部及び第２摩擦部を備え、
    前記摩擦部のうち、前記第１摩擦部によって発生される摩擦抵抗の大きさと、前記第２摩擦部によって発生される摩擦抵抗の大きさとが異なる、方法。

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