JPH02124082A - 電気エネルギーを使用する喫煙物品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、タバコ風味の煙またはエアロゾルを発生する
ために、電気抵抗性加熱部材と電気パワー源とを使用す
るシガレット（巻きタバコ）、そしてシガー（葉巻タバ
コ）やバイブおよび同様物などのそのほかの喫煙物品に
関するものである。

本発明の好ましい喫煙物品が、副流煙または臭気を発生
することな（そして−酸化炭素を発生することなく、タ
バコ材を加熱するが燃焼させないことによって、種々の
喫煙の感覚（たとえば、喫煙の風味や感覚や満足や喜び
および同様物）を使用者に与えることができる。ここで
使用されろように、「喫煙物品」という言葉には、種々
の形式でタバコ材を使用するシガレット、シガー、バイ
ブおよび同様物が含まれる。

多（の喫煙物品が、タバコ材を燃焼させる喫煙製品の改
良物または代替え物として提案されてきている。

タバコ材の代替物である種々の喫煙材料が提案されてき
ており、この種の材料のほとんどのものがレイナー（Ｒ
ａ１ｎｅｒ）らの米国特許筒４．０７９．７４２号明細
書において見出すことができる。シトシル（Ｃｙｔｒｅ
Ｌ３　およびエフ・ニス・エム（ＮＳＭ）という商品名
を有するタバコ材の代替え喫煙材料が、部分的なタバコ
材置換材料として１９７０年代にヨーロッパで導入され
たが、長期間の商業的な成功を実現することはなかった
。

多くの文献で、風味のある蒸気および／または目に見え
るエアロゾルを発生する喫煙物品が提案されている。こ
の種の喫煙物品のほとんどのものが、エアロゾルを提供
するためにおよび／またはエアロゾルを加熱するために
、燃焼性の燃料源を採用している。たとえば、バナジー
（Ｂａｎｅｒｊｅｅｌらによる米国特許筒４．７１４．
０８２号明細書の従来技術のところを参照されたい。

ところが、数十年間の興味と努力にも拘らず、相当な量
の不完全燃焼物および熱分解物を供給することなく、シ
ガレットまたはバイブの喫煙に関連した感覚を提供する
喫煙物品の開発にだれも成功しなかった。

しかし、最近になって、アール・ジエイ・レノルズ社（
Ｒ，Ｊ、　Ｒｅｙｎｏｌｄｓ）に譲渡されたヨーロッパ
特許筒１７４．６４５号および２１２．２３４号それと
米国特許筒４．７０８，１５１号、４．７１４．０８２
号および４．７５６，３１８号において、タバコ材を加
熱するが燃焼させないことによって、相当な量の不完全
燃焼物を供給することなく、シガレットおよびバイブの
喫煙に関連付けられる感覚を提供することのできる喫煙
物品が開示されている。この種の喫煙物品は、熱の発生
を行うのに燃料要素の燃焼に依存しており、いくらか燃
焼生成物が生成する。

数年にわたり、揮発性材料を気化させまたは加熱するた
めに電気エネルギーを利用する多くの喫煙製品、風味発
生体および薬物吸入具が、またはタバコ材を燃焼させる
ことなくシガレットまたはバイブの喫煙の感覚を提供す
る試みが提案されてきている。

ホイットモア・ジュニア（Ｗｈｉｔｔｅｍｏｒｅ、　Ｊ
ｒ、）による米国特許筒２．０５７．３５３号明細書で
は、気化装置が提案されている。特に、報告されるとこ
ろによれば、芯状物が、液状の薬物を毛細管動作によっ
て、液状薬物が電気抵抗性加熱部材によって気化される
場所へ運搬する。

マコーミック（ＭｃＣｏｒｍｉｃｋ）による米国特許筒
２．１０４，２６６号では、（ｉ）絶縁性で耐熱性の材
料に巻回され、（ｉｉ）絶縁されたチャンバに包含され
た抵抗性のコイル部材を包含するバイブボウルまたはシ
ガレットホルダを有する物品が提案された。物品の使用
に先立って、バイブボウルはタバコ材で満たされるかま
たはシガレットホルダは巻きタバコに装着される。順次
、電流が抵抗性のコイルに流される。抵抗性のコイルが
発生する熱がボウルまたはホルダのタバコ材に伝達され
、タバコ材から種々の成分の揮発が行われる。タバコ材
が加熱される所定の温度帯域を維持するために、サーモ
スタット切替手段が使用される。

ギルバート（Ｇ１１ｂｅｒｔ）による米国特許第３．２
００．８１９号明細書では、メントール処理水が含浸さ
れたたとえば孔質の基体等のフレーバーカートリッジを
有する無煙非タバコシガレットが提案された。物品は、
組立前に照射される管またはバルブを賦活する電池を有
する。バルブは環状のライナ一部材に配置され、順次、
シガレットの大きさ、色そして形を有するプラスチック
の管内に配置される。使用に際して、報告によれば、１
．θ射されたバルブはバルブと環状のライナー部材との
間に形成された通路を通って引き出された風味のある空
気を加熱する。このように、暖かくそして湿潤で風味の
ある空気が使用者に与えられる。

ノボット（Ｒｉｂｏｔｌらによるフランス特許公報第２
．１２８．２５６号では、ニコチンが除去された煙を供
給する物品が提案される。提案された物品は、加圧され
ニコチンが除去された煙が含まれる富閉されたアンプル
状部材を備える。電気抵抗体が煙の中に浸される。使用
の際に、抵抗体の端子は小型電池と接触状態となるよう
押し込まれ、抵抗体が熱を発生しそしてアンプル状部材
のなかの煙を加熱するようにさせる。報告によれば、使
用者による吸引によって、暖かい煙が物品の吸い口近傍
の弁を退出する。

タケダ（Ｔａｋｅｄａ）による日本国特許公報第８２３
］／７３号では、空気を加熱し順次エツセンス容器から
エツセンスを蒸発させるために、電池により賦活される
ニクロム線を有するシガー形状の吸引具が提案されてい
る。ニクロム線は、手動によって賦活されるオン−オフ
切替手段または吸引によって賦活されるオン−オフ切替
手段のいずれによっても付勢される。

コーバックス（Ｋｏｖａｃｓ）による西ドイツ特許出願
第２．６５３．１３３号では、使用者へ供給するのに芳
香性物質の蒸発または放出を促進または制御できる内部
電池を有する喫煙模擬装置が提案されている。追加の西
ドイツ特許出願第２．７０４．２１８号では、コーバッ
クスは、電池によって動作する加熱コイルを「オン」状
態に切り賛えるのに、真空または吸引作動切替手段の使
用を開示している。

吸引によって作動する圧力変換器切替手段が、喫煙者が
シガレットの吸引を行うときはいつでも喫煙者に小さな
電気的な衝撃を与える喫ｆ輩嫌悪療法物品の一部として
、オグデン（Ｏｇｄｅｎ）らによる米国特許第４．２４
６．９１３号に開示されている。

バラス（Ｂｕｒｒｕｓｓ）による米国特許第４．１４１
．３６９号では、上述のマコーミックの物品に似た物品
が提案されている。バラスは、容器の中に挿入された喫
煙材料から所望される成分を揮発させるのに十分な温度
へ電気的に加熱される容器を提案している。報告による
と、吸引中容器を通過する加熱空気が、揮発された物質
を使用者の口に運ぶ。

バラス（Ｂｕｒｒｕｓｓ’）による米国特許第４．３０
３．０８３号では、電気抵抗性加熱部材と、手動により
動作せられる「オン−オフ」パワー切替手段と、揮発性
配合物の付加を行うための抵抗部材の上の開口とを有す
るパイプを提案している。使用中、揮発性配合物は、絞
り出し管または点眼器様物を使用して、明かに−吹かし
ごとの条件で、パイプ内の加熱面へ与λられる。報告に
よれば、揮発性配合物は気化され、パイプに引き入れら
れた空気と混合され、そして使用者により吸引される。

ニルソン（Ｎｉｌｓｓｏｎ）らによるＰＣＴ国際公開第
Ｗ　０８６　／　０２５２８号では、マコーミックによ
る開示されたと同様の物品が提案されている。ニルソン
らは、炭酸ナトリウムの水（ｇ液で処理されるタバコ材
料から揮発分を開放する物品を提案している。物品はシ
ガレットホルダに似ており、そして報告によると、ホル
ダに挿入されたチップ処理が行われないシガレットを加
熱するために、電池によって動作する加熱コイルを備え
る。切替手段が加熱コイルに電流を供給するために賦活
される。報告によれば、温度センサが、器具が発生する
。温度を狭い温度帯域に維持するために、電池の断続を
行う。報告によれば、器具を通って引き入れられた空気
には、タバコ材の燃焼温度以下の比較的高い温度が課せ
られそして器具に包含された被処理タバコ材からタバコ
風味が開放される。

ガース（Ｇｅｒｔｈ）らによる米国特許第４．７３５，
２１７号では、気化可能な薬物のペレットと、電池電源
および吸引によって作動される切替手段と直列に接続さ
れるニクロムの抵抗性加熱部材とを有する「シガレット
形状」の薬物添加物品が提案されている。それらの唯一
の動作例において、報告によれば、ニクロムの加熱部材
は、メントールパレットからメントールを揮発させるの
に明かに十分であり２秒間の吸引でｉ９０’Ｆ〜２２０
下（９０℃〜１０５℃）の範囲のある温度を達成する。

コラム８、ライン４３〜６３で、ガースらは、彼らの物
品が、ニコチン含有ペレットからニコチンを気化するた
めに使用できるであろうことを考え続け、そして彼らは
加熱部材を、気化可能なペレットの代わりにニコチン含
有配合物で被覆することが実行可能であると考えた。

しかし、標準的なシガレットの６ないし１０回の吸引寿
命にわたり、使用者に十分な揮発性物質を供給するのに
十分な揮発可能な液体材料で、ガースらが開示したタイ
プのニクロム加熱部材を被覆することは不可能であろう
と考えられる。また、ガースらの物品は、（ｉ）５ｆ準
的な２秒間の−吹かしの終り近（まで揮発性材料を気化
させるのに十分な電気エネルギーを提供すること、また
は（ｉｆ）多くの所望されるエアロゾル形成物質と大抵
の揮発性タバコ風味成分などの多くの揮発性材料を２秒
間の−吹かしく吸引）の内に気化させるのに十分な高い
温度（たとえば、１５０°Ｃ〜３５０℃）を提供するこ
とはできないであろうと考えられる。さらに、一つのＡ
Ａバッテリのみを備えるものでさえ、ガースらが開示し
た物品は標準的な巻きタバコよりも直径が３倍以上であ
りそして何倍も重く、そして相当に不正確な吸引作動制
御切替手段が設けられまた吸引中電流または熱を調節す
る何らの手段もない。

長年の興味と努力とにも拘らず、電気エネルギーを使用
する上述の物品のいずれもが何らか顕著な商業的な成功
を達成したとは、またいずれも広範に販売されたとは考
えられない。さらに、上述の電気エネルギー物品のいず
れもが使用者に紙巻タバコやパイプの喫煙の感覚を与え
ることができないと考えられる。

かくして、紙巻タバコやパイプの喫煙の感覚が提供でき
、タバコ材やそのほかの材料を燃焼させず、そして燃焼
生成物を発生させない喫煙物品を提供することが所望さ
れよう。

［発明の概要］ 本発明は、タバコ風味の煙やエアロゾルやそのほかの喫
煙の感覚を提供するために、タバコをやそのほかの物質
を燃焼させることなく、−酸化炭素や副流煙または臭気
など何らの燃焼生成物または熱分解生成物を発生するこ
とな（、電気抵抗性加熱部材および電気的パワー源を使
用するシガレット（巻きタバコ）およびそのほかの喫煙
物品に関するものである。好ましい物品が、吸引ないし
−吹かしの開始後はとんどすぐにエアロゾルを発生でき
、そして−吹かし中ずつとそして＋＝ａ的なシガレット
の６回ないし１０回の吸引寿命にわたりエアロゾルの生
成の制御が行われる。

本発明の一様相によれば、喫煙物品は、使用の前にエア
ロゾル形成物質および／またはタバコ風味物質を通常担
持する空気透過性の公表面積の電気抵抗性加熱部材を使
用するシガレットまたは使い捨て部分（たとえばカート
リッジ）を備＾る。

この抵抗性加熱部材は、雑誌”　Ｊ、　Ａ＋ｎ、　Ｃｈ
ｅｍ。

銃二“の６０巻、３０９ページ（１９６８年発行）およ
びブレツブ（Ｇｒｅｇｇ）らによる”　Ａｄｓｏｒｐｔ
ｉｏｎ　５ｕｒｆａｃｅ　Ａｒｅａ　ａｎｄ　Ｐｏｒｏ
ｓｉｔｙ　”と標題の付されたニエーヨーク所在のアカ
デミツク・プレス（Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ　）
により１９６７年に発行された刊行物に記載されている
ブランネイバーーエメットーテーラ−（ＢＥＴ、　Ｂｒ
ｕｎａｖｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ）方法を使
用して決定されるように、通常、１ｍ２／ｇ　　以上の
表面積を有する孔質材料である。好ましくは、加熱部材
は、カーボン繊維材料であり、最も好ましくは、約 ｌ、０００ｍ”／ｇ以上の表面積を有するカーボン繊維
材料である（これと対照的に、ガースらのニクロム金属
抵抗性部材の表面積は約 ０．０１ｍ２／ｇであると考えられる）。好ましくは、
この種の孔質の加熱部材には、グリセリンのような液状
のエアロゾル形成物質およびタバコ抽出物が含浸される
。このような加熱部材は、相当に大量の液状のエアロゾ
ル形成物質およびタバコ風味材料を保持できそして効率
よく開放できる点で特に有利である。たとえば、このよ
うな加熱部材図は、６回ないし１０回の吸引またはそれ
以上の回数の吸引についてエアロゾルを提供するのに十
分なエアロゾル形成物質を担持できる。

シガレットまたは使い捨て部分は、カットフィラーの巻
き物または装填物などのタバコ材を含む。タバコ材の別
の形態もまた使用できる。

本発明の別の様相は、本発明のシガレットまたは使い捨
て部分とともにならびにそのほかの抵抗性加熱エアロゾ
ル発生物品とともに使用できる再度利用可能な制御器具
に関するものである。この再度利用可能な制御器具は通
常、電流賦活手段と、加熱部材の温度を制御する別個の
電流調整手段と電池電源とを備える。代替え的に、電気
パワー源は、たとえばＤＩｌ　１固のバッテリーパック
または適当な変成器により降圧される通常の家庭電流と
して、電流賦活手段および電流調整手段から分離して提
供できる。再度利用可能な制御器具は、パイプや再度利
用可能なシガレットホルダまたはハンドベルト器具の形
式またはそのほかの使い捨て部分が挿入できるような形
式のものが可能である。このような再度利用可能な物品
を本発明のシガレット部分および使い捨て可能部分とと
もに使用することは、（ｉ）相当に大きなパワー？原の
使用が可能となり１０ないし４０ワツトまたはそれ以上
の電力を発生できることそして（ｉｉ）通常、−回使用
の使い捨て物品に組み込むにはあまりに高価であろう正
確かつ精巧な電流調整手段および電流調整手段の使用が
可能である点で特に利益がある。

好ましくは、電流賦活手段は吸引により作動せられ、電
流が、使用者による吸引時間中のみエアロゾルを発生す
るよう抵抗性加熱部材を流れる。

電流調整手段は、通常、電流賦活の時間中だけ機能し、
そして好ましくは時間基準形のものである。すなわち、
電流調整手段は、吸引中電流が抵抗性加熱部材を流れる
時間期間の制御に基くものであることが好ましい。これ
は、引き続き抵抗性加熱部材およびエアロゾル形成物質
の温度を制御用する。電流調整手段は、通常、エアロゾ
ル形成物質およびタバコ風味物質の揮発が行われる所望
の温度範囲（通常、約１５０℃ないし約３５０°Ｃの間
）が達成されるまで、加熱部材の初期加熱動作をできる
だけ最大にする電気制御回路を含む。その後、抵抗性加
熱部材を通る電流を調整または；ｉｌ限または中断する
ことにより、通常、制（卸回路は、−吹かしの残り時間
中、所望の温度範囲内に加熱部材を維持しそして／また
は加熱部材が吸引動作時間中に過熱しないようにする。

好ましくは、時間基準形の電流調整手段は、電流賦活後
の初期の時間期間加熱部材を通る非中断電流を可能にし
、かくして抵抗性加熱部材の迅速な加熱動作を可能にす
る手段を備える。電流調整手段は好ましくは、たとえば
オン−オフ切替え動作の繰り返しによって、引き続き加
熱部材を通る電流を調整ないし中断し、−吹かしの残り
時間中、加熱部材を通る平均電流を制御するタノマー手
段を備える。これは、順次、加熱部材の温度範囲を制御
する。より好ましくは、電流調整手段は、加熱部材が、
急激な吸引動作中に過熱するのを回避させる手段をも備
える。

電源が発生するワット数や加熱部材の抵抗率のような因
子に応じて、本発明の好ましい電流調整手段は、吸引の
開始後はとんど直ちに（好ましくは約０．５秒以内であ
り、より好ましくは、約０．１秒以内）エアロゾルを発
生させることができる。また、このような好ましい電流
調整手段は、十分なエアロゾル形成物質およびタバコ風
味物質が後の吸引のために残されることを、そして過度
の温度が課されることによりこのような物質が劣化しな
いようにする。

本発明の喫煙物品を使用するために、使用者は単にシガ
レットまたは使い捨て部分を制御器具に挿入し、加熱部
材を、電流賦活手段および電流調整手段を含む回路およ
び電池へ電気的に接続すればよい。使用者が喫煙物品の
吸い口を吸引すると、好ましい電流賦活手段および電流
調整手段は、急激に熱を発生させるために、抵抗性加熱
部材を通る非制限電流または非中断電流を可能にする。

この加熱動作は、エアロゾル形成物質および／またはタ
バコ風味物質を揮発させ、順次、エアロゾルが形成され
、喫煙物品を通りそして使用者の口へ入る。同時に、電
流調整手段は、（ｉ）抵抗性部材の加熱動作をそしてそ
れによる温度を制御するために、加熱部材を通る電流を
調整し、そして（ｉ　ｉ）エアロゾル形成物質の過熱お
よび劣化を防止する。使用者が喫煙物品の吸引を停止す
ると、電流賦活手段は、それ以上の電流が加熱部材を流
れないようにし、そして電流調整手段を不能化（ディス
エーブル）する。このプロセスは、使用者が喫煙物品の
吸引動作を停止することを決定するまで、吸引ごとに引
き継がれる。この時点で、シガレットまたは使い捨て部
分は除去できそして廃棄できそして新しいものがその場
所に挿入される。

本発明の別の重要な様相は、ここに開示される種々の形
態のシガレットまたは使い捨て部分に関するものである
。例えば、一定の好ましい実施例において、使い捨て部
分は、その一方の端部に、電気的な接続手段が都合よく
提供される。この電気接続手段は、抵抗性加熱部材を電
池やそのほかの外部電源へ接続する手段を備え、そして
好ましくは、好ましい吸引作動電流賦活手段と結合して
使用される空気通路を備える。別の好ましい実施例では
、使い捨て部分は、再度利用可能な制（卸器具に配置さ
れるコネクタを通じ外部電源への接続が行われるように
なっている。一定の好ましい実施例では、抵抗性加熱部
材は、使い捨て部分の中央に配置されそして／または使
い捨て部分の断面領域の有意部分を占有しない。別の好
ましい実施例では、抵抗性加熱部材は、使い捨て部分の
一端部近傍に配置されそして／または少くとも使い捨て
部分またはここを通る空気通路の断面積の相当部分を満
たす。

本発明の別の様相によれば、電流賦活手段、電流調整手
段および／または電源は電気抵抗性加熱部材を包含する
喫煙物品の一部に合体可能であり、そのため再度利用可
能な制御器具は大きさを小さくできまたは除去すること
さえも可能である。

本発明のさらに別の様相は、個々に開示される電流調整
手段を包含する抵抗性加熱エアロゾル発生物品のための
電流制御回路に関するものである。

本発明の好ましい喫煙物品は、６０秒に一回行われる２
秒間の３５ｍ１の吸引という標準的なＦＴＣ喫煙条件の
もとで、湿潤な全粒子状物（ＷＴＰＭ）として測定され
る、一吸引当り少くとも平均０．５ｍｇのエアロゾルそ
してより好ましくは少くとも０．８ｍｇのエアロゾルを
与えることができる。本発明の喫煙物品はこのようなエ
アロゾルを、このような条件のもとで、複数回の吸引（
好ましくは少くとも約６回の吸引、より好ましくは少く
とも約１０回の吸引）について、好ましくは目に見える
形式で供給できる。

また本発明の喫煙物品は、化学的に簡単であるエアロゾ
ルを提供できる。化学的に簡単なエアロゾルが、主要部
の空気と、エアロゾル形成物質と、タバコ揮発物と所望
される風味物質とから成る。このエアロゾルは、好まし
いことには、エイミス（Ａｍｅｓ）試験（エイミスらに
よる、雑誌”Ｍｕｔ。

Ｒｅｓ、　”、３１号、３４７〜３６４ページ（１９７
５年発行）およびナガオ（Ｎａｇａｏ）らによる、雑誌
”　Ｍｕｔ、　Ｒｅｓ、　、　４２号、３３５ページ（
１９７７年発行）を参照されたい）によれば、何ら重大
な突然変異活性を有さない。

ここで使用されるように、そして本出願の目的について
のみ、「エアロゾル」とは、蒸気、ガス、粒子および同
様物を、目に見えるものおよび目に見えないものの両方
を含め、そして特に、抵抗性部材にまたは喫煙物品のい
ずれの場所にも配置されるエアロゾル形成物質および／
またはタバコ風味物質に対する抵抗性加熱部材からの熱
の作用によって発生せられ、使用者が「煙様」であると
感知するこれらの成分を含むものと定義される。

本発明の物品は添付図面および以下の発明の詳細な説明
において詳細に説明することにする。

［好ましい実施例の詳細な説明］ 第１図を参照すると、喫煙物品１０がシガレット１２と
再度利用可能な把持形制御器具１４とを備える。シガレ
ット１２は電気接続プラグ１６とエアロゾル形成物質を
担持する抵抗性加熱部材１８とタバコの巻き２０と吸い
ロフィルタ２２と弾性の外被２４とを備える。制御器具
１４ば、好ましくは、ケース部材２６と、圧力感応性切
替手段の形態を有し吸引によって動作する電流賦活機構
２８と、時間基準形の電流制御回路３０と（電池３４Ａ
と３４Ｂとして図示される）電池電源３４が装入される
チャンバ３２とを有する。

シガレット１２で使用される抵抗性加熱部材１８は、好
ましくは、有効なエアロゾルの形成が行われるために適
当はのエアロゾル形成物質を担持するために、公表面積
を有しそして吸着性で孔質そして吸湿性の性質を有する
繊ＩＩ材料である。

適当な加熱部材が好ましくは約５０ｍ２／（Ｈ以上の表
面積を何し、さらに好ましくは、約２５０ｍ２／ｇ以上
の表面積を有し、そして最も好ましくは約１０００ｍ”
／ｇ以上の表面積を有するものである。

加熱部材は通常低質量と低密度と適度の抵抗率を有しそ
して使用中の温度で熱的に安定であることが好ましい。

この種の加熱部材は、急激に熱くなりそして冷λか（し
てエネルギの効果的な使用が行われる。また加熱部材の
急激な加熱動作によって、エアロゾル形成物質の即座の
揮発が行われる。急激な冷却動作により、エアロゾルの
形成が所望されない時間中のエアロゾル形成物質の相当
な揮発（それゆλ浪費）が回避される。この種の加熱部
材はまた、特に本発明の好ましい時間基準形の電流制御
手段が採用される場合、エアロゾル形成物質が出会う温
度範囲の相当に正確な制御を可能にする。

好ましい抵抗性加熱部材には、ニューヨーク州ニューヨ
ーク所在のアメリカン・キノール社からカタログ番号Ｃ
ＦＹ−０２０４−１、ＣＦＹ−０２０４−２およびＣＦ
Ｙ−０２０４−３として入手可能なカーボン繊維のヤー
ン（糸）が含まれる。この種のヤーンは標準的には、約
１５００ｍ２／ｇの面積を有しそして約ＩＯないし約３
０ｍΩ・ｃｍの抵抗率を有する。

カーク−オスマー（Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ）による、
刊行物ｒ　Ｅｎｃｙｃｌ、　Ｃｈｅｍ、　Ｔｅｃｈ、　
Ｊ　　（第１６巻、第３版、１３５ページ〜１３６ペー
ジ、１９８１年発行）を参り、ｎされたい。この種のヤ
ーンの代表的な長さが約１５ｍｍないし約５０ｍｍの範
囲である。別の好ましい加熱部材には、アメリカン・キ
ノール社からカタログ番号ＣＮ−１５７（ＩＩＣ）　、
　ＣＮ−２１０（ＨＣ）、ＡＣＮ−２１１−１０、ＡＣ
Ｎ−１５７−１０として入手可能な活・１化されたカー
ボンフェルトおよびカーボンフェルトが含まれる。この
種のフェルトは標準的には、約１５００ｍ２／ｇの面積
を有しそして約５ないし約３０ｍΩ・ｃｍの抵抗率を有
する。この種のフェルトは、第４図〜第６図を参照しつ
つ以下に詳述されるように、約４ｍｍないし８ｍｍの直
径を有する円盤の形式で使用できる。別の適当な加熱部
材には、孔質の金属ワイヤまたはフィルム、カーボンヤ
ーン、カーボンクロス、カーボン繊維、カーボンディス
クまたはカーボンストリッブ、グラファイトの柱状物、
グラファイト織物または塗料、適当な抵抗率を有する微
小孔構造の高温度ポリマー、抵抗性加熱成分と緊密な接
触状態の孔質基体および同様物が含まれる。

好ましくは、加熱部材１８は、エアロゾル形成物質が加
熱部材と熱交換関係状態にあるよう、エアロゾル形成物
質が含浸されるかまたはエアロゾル形成物質を担持する
。エアロゾル形成物質は、たとえば、多価アルコール、
たとえばグリセリン、ポリプロピレングリコール、また
はそれらの混合物、水、タバコ風味を与えるたとえばタ
バコ芳香油、タバコエツセンス、噴霧乾燥されたタバコ
抽出物、凍結乾燥されたタバコ抽出物、タバコ粉状物ま
たは同様物などのタバコ材、またはそれらの組合せとす
ることができる。別の適当なエアロゾル形成物質が当技
術分野でよく知られている。たとえば、米国特許第４．
７１４．０９２号および４．７５６，３１８号明細書を
参照されたい。エアロゾル形成物質の填充は物質ごとに
そして加熱部材ごとに変えられるが、標準的に使用され
る液状エアロゾル形成物質の量は約１５ｍｇ以上であり
そして好ましくは約１５ｍｇ以上５０ｍｇの範囲である
。

好ましくは、耐熱性であり電気的に絶縁性のストリップ
部材、管部材またはスペーサ一部材３６が、加熱部材を
適所に保持しそして加熱部材がそれ自身と接触するのを
回避させるために提供される。絶縁性のスペーサ一部材
３６は、（たとえばポリイミド樹脂などの）耐熱性プラ
スチック材料、難燃物として取扱われるセルロース系シ
ート、酸化アルミニウムの表面被覆物を備えるアルミニ
ウム箔、絶縁性セラミック材料または同様物とすること
ができる。

電気接続プラグ１６は、好ましくは、弾性があり電気的
に絶縁性の材料例えば熱可塑性材料から製造される。電
気接続プラグ１６は、コネクタ４０．４１を介して加熱
部材１８の端部へ接続される２つの電気コネクタビンま
たは突部３８．３９を備える。電気コネクタビン３８．
３９は、制御器具１４の電気接続受は部材４４に配置さ
れる電気的端子４２．４３と係合する。電気接続プラグ
１６はまた通路部４６をも備え、管４８が圧力感応性切
替手段２８から通路部４６を通じて延長している。第１
Ａ図に図示されているように、電気コネクタビン３８．
３９および通路部４６は、電気接続プラグ１６の長手軸
線について偏倚している。

電気接続プラグ１６の長手方向の一部がその周囲に好ま
しくはブレス嵌めされる熱可塑性プラスチック管の形態
を有する鍔部材４９によって囲包されるのが好ましい。

鍔部材４９は、順次、チップ紙５２またはそのほかの適
当な手段、例えば接着手段やプレス嵌め手段または同様
物などを使用し、外被２４を介して、シガレットの残余
の部分に固定される。好ましくは、鍔部材４９は、吸引
中、シガレットを通じて周囲空気の流れを提供する一つ
またはそれ以上の周辺部空気入り口開口５４を備える。

代替え的に、空気入り口開口は、シガレットを通じて使
用者の口へ向かう吸引された周囲空気が抵抗性加熱部材
を通過するように、シガレットの差し込み側の最先端部
またはシガレットの周囲のいずれの場所にも配置できる
。

シガレットは、加熱部材１８とタバコの巻物または装填
物２０との間に配置されるプラグスペーサ一部材５５を
備えることができる。プラグスペーサ一部材５５はエア
ロゾルの通過が都合よ（行われるようにするがタバコ充
填材が加熱部材と接触するのを防止する。プラグスペー
サ一部材は、襞付きタバコペーパー（たとえば、キンバ
リー−クラーク社（Ｋｉｍｂｅｒｌｙ−Ｃ１ａｒｋ　Ｃ
ｏｒｐ、）からＰ１４４−１８５−ＧＡＰＦ再生タバコ
シートとして商業的に人手可能なタイプの襞付きタバコ
ペーパー）の円柱状プラグとすることができる。好まし
くは、プラグスペーサ一部材は、紙製の包被５６で囲包
される。

タバコ装填物２０は、タバコ箔片、再生タバコ、容積が
膨張されたタバコ、加工されたタバコ葉柄またはそれら
の混合物を撚った物（ストランド）または細片などのよ
うなタバコ充填材とすることができる。押出し成形され
たタバコ材およびそのほかの形態のタバコ、たとえば、
タバコ抽出物、タバコの粉状物または同様物などもまた
使用できる。好ましくは、タバコ装填物２０は、紙製の
包被５７で囲包される。

タバコ抽出物、レブリン酸などのタバコ風味調整物およ
びメントール、バニリン、チョコレート、カンゾウ（１
ｉｃｏｒｉｃｅ）および同様物などのそのほかの風味材
が加熱部材により担持されるか、加熱部材とスペーサ一
部材との間に配置されるか、スペーサ一部材に添加され
るか、タバコ充填物とブレンド（混合）されるか、また
は吸いロフィルタ２２に添加される。

吸いロフィルタ２２は、ポリプロピレンなどの溶融ブロ
ー成形されたグラスチックから作られる低効率フィルタ
である。たとえば、吸いロフィルタは、キンバリー−ク
ラーク社から溶融吹込成形された試験的な大型繊維組織
のポリプロピレンＰＰ−１００−Ｆとして人手可能な不
織ポリプロピレンのウェブを襞付き処理することにより
製造できる。

代替え的に、吸いロフィルタ２２は、酢酸セルロースの
繊維（トウ）または同様物から製造できる。好ましくは
、フィルタ材料は、紙製のプラグ包被５８で囲包される
。

エアロゾルと風味の供給をできるだけ多くするために（
もしそうしなければ、エアロゾルと風味は、外被２４を
通じて半径方向の（すなわち、外側の）空気の侵入によ
り希釈されるであろう）、非孔質のシガレットペーパー
の一つまたはそれ以上の層がシガレットを囲包するのに
使用できる。

適当な非孔質のシガレットペーパーの例が、キンバリ下
−クラーク社からＫＣ−６３−５、Ｐ８／ｇ−５、Ｐ８
／ｇ−１６−２および７８０−６３−５として商業的に
入手可能である。所望ならば、外被は、弾性の板紙材料
、箔で裏打ちされた板紙または同様物とすることができ
そして板紙はシガレットペーパーの包装物により囲包で
きる。

再度利用可能な制（囲器具１４は、使用者に便利で美的
な保持部材を提供するケース２６または外側ハウジング
を備える。外側ハウジング２６は種々の形を宵すること
ができまたプラスチック、金属または同様物から製造で
きる。制御器具１４は、プラグ１６の突部３８．３９と
の係合のために、差し込み型コネクタ４２．４３を備え
る絶縁性の受は部材４４を備える。受は部材４４はまた
シガレットの内部領域と気流連絡状態であるように、プ
ラグ１６の通路部４６に挿入される管４８を備える。管
４８の他方の端部は、圧力感応性の切替手段２８と空気
流れを介して連通状態であり、そのため、吸い込み中シ
ガレット内に生ずる空気圧力の変化が圧力感応性切替手
段により感知できる。

制御器具１４はまた、導電性ワイヤ（図示せず）を介し
て、吸引駆動が行われる差分圧力感応性切替手段２８な
らびに電池端子６２を介して電ｉｔ！！３４　Ａおよび
３４Ｂへ接続される制御回路３０を備えることが好まし
い。制御回路３０は好ましくは時間基準形である。すな
わち好ましい電流制御回路は好ましくは、吸引中に電流
が抵抗性加熱部材を流れるその吸引時間を制御すること
に基（ものである。この時間基準制御は、引き続き、抵
抗性加熱部材そしてエアロゾル形成物質が出会う温度を
制御する。好ましい圧力感応性切替手段および制御回路
およびそれらの接続電源３４そして抵抗性加熱部材１８
が第９図および第１０図を参照しつつ以下に詳述する。

−吹かしく吸引）中、エアロゾル形成物質を揮発させる
のに必要とされる熱は特定の物質ごとに変化するが、適
当な量のエアロゾル形成物質を揮発させるために、約１
２０℃以上のある温度へエアロゾル形成物質を加熱する
ために、通常十分な熱が−吹かし中必要である。より標
準的には、約１５０℃以上の温度がそしてしばしば約２
００”Ｃ以上の温度またときには約り００℃〜約３５０
’Ｃの温度が、−吹かし中、適当な量のエアロゾル形成
物質を揮発させるのに必要である。しかし、エアロゾル
形成物質の劣化および／または過度の時期尚早の揮発を
回避させるために、約５５０℃を実質的に超える温度へ
エアロゾル形成物質を加熱することは避けることが好ま
しい。

ある特定の抵抗性加熱部材とある特定のエアロゾル形成
物質について、適当な供給量のエアロゾルを提供するた
め、十分なエアロゾル形成物質を揮発させるのに必要な
熱を発生するのに、各−吹かし時間ごとに十分な電流が
必要とされる。上述の好ましいエアロゾル形成物質およ
び好ましいカーボン加熱部材について、１８ボルトの電
池が、電流賦活後はとんど直ちに（すなわち、約０．５
秒以内にそして好ましくは約０．１秒以内）エアロゾル
形成物質を揮発させるのに適当なある温度へエアロゾル
形成物質を加熱するのに十分な電力（すなわち約１８ワ
ツト）を通常発生する。１８ボルト電池は、２つの完全
に充電された９ボルトの２酸化マンガン−亜鉛トランジ
スタ用電池を使用して（第１図に図示されるように）ま
たは３つの６ボルトの鉛酸電池を使用して提供できる。

また、電解液として水酸化カリウムを使用しそして直列
に接続された約１２〜約１５個の単一セルを有し、各々
の正の電極の面積が約３．２５ｃｍ”である銀−亜鉛ア
ルカリ電池が有用である。別の電池にはニッケルー亜鉛
またはニッケルーカドミウム電池が含まれる。

使用する場合には、使用者は、シガレット１２の電気接
続プラグ１６を制御器具１４の受は部材４４へ挿入する
。この行為によって、圧力感応性切替手段２８と制御回
路３０と電池３４Ａ、３４Ｂと抵抗性加熱部材１８との
電気的な接続が行われる。また、この行為によって、圧
力感応性切替手段２８とシガレットの内部との間に気流
連絡が提供される。使用者がシガレットの吸い込み端部
な吸引すると１周囲空気が空気人口５４を通じてシガレ
ットに流入する。圧力作動切替手段２８は吸引中のシガ
レット内の空気圧のある感知された変化に応答しそして
加熱部材の通電が行われる。その結果、加熱部材は温度
が上昇し引き続きエアロゾル形成物質を熱しそして揮発
させる。

揮発されたエアロゾル形成物質は吸い込み空気と混合し
そしてエアロゾルを形成する。（エアロゾルまたは蒸気
の形態の）揮発されたエアロゾル形成物がタバコの巻物
２０を通過し、ここで、タバコ風味をタバコの巻き物か
ら抽出しそして吸いロフィルタ２２を退出し使用者の口
に入る。−吹かし中、（以下で詳述される）好ましい電
流制御回路は、加熱部材が出会う温度をそして揮発され
るエアロゾル形成物質の量を制御するために、電流の流
れを調整する。

使用者がシガレットの吸引を停止すると、圧力作動切替
手段２８は再びシガレット内の気圧の感知された変化に
応答しそして加熱部材を通る電流が停止される。その結
果、加熱部材およびエアロゾル形成物質の温度は、エア
ロゾル形成物質の揮発温度以下に素早く低下し、そして
エアロゾルの形成が停止する。このプロセスは、エアロ
ゾルの供給が使用者が所望するレベルよりも以下に低下
するまで、−吹かしの後の−吹かしと通常少くとも約６
回の−吹かしの間継続する。順次、使用者はシガレット
１２を制御器具１４から除去できそしてシガレットを処
分する。使用者は、順次新規シガレットを選択できそし
て新規シガレットを再度利用可能な制御器具へ挿入しそ
して喫煙のプロセスを繰り返す。

第２図に図示される実施例は、加熱部材１８が耐熱性の
絶縁管６６に配置されること以外は第１図の実施例とほ
ぼ同様である。絶縁管６６は好ましくは、ポリイミド樹
脂などの高温度プラスチック、セラミック、耐熱性のセ
ルロース物質、押出し成形されるタバコ用材料、酸化ア
ルミニウムの表面被覆物を有するアルミニウム管または
同様物から製造される。好ましくは、可塑性酢酸セルロ
ース管６８が絶縁管６６を囲包しそしてそれ自身は紙製
の外被２４により囲包される。また、この実施例は、フ
ィルタ要素２２をシガレットの残余の部分に装着するた
めにシガレットの吸い口を囲包するチップ外被７０を備
える。

第３図を参照すると、例示の実施例は、制御器具または
電源バック１４が、シガレットの一方の端部での受は部
材７９への電気的な接続が行われるよう、突部７６．７
７を有するプラグ７４で終端する可撓性のコード様のコ
ネクタ７２を備える。針状の管４８が、吸引中のシガレ
ットの気圧の変化が圧力作動切替手段２８により感知さ
れるために、圧力作動切替手段２８から延長しそして可
撓性の外被２４を通じて延長する。所望ならば、針状の
管４８はコード様のコネクタ７２と合体できそして受は
部材７９を通じてシガレットへ延長できる。このような
設計で、制御パックの追加の重みを使用者の手で保持す
ることなく、使用者が制御パックをシャツのポケットま
たはテーブルの上に配置しそしてシガレットを通常の仕
方で保持することが可能である。発光ダイオード８１が
差分切替手段２８の近（労に配置される。発光ダイオー
ド８１は、吸引中に発光するよう、（後述の）電気回路
へ電気接続される。このようにして、使用者は電流が抵
抗性加熱部材１８を流れている時間を識別する視覚手段
を有する。

第４図を参照すると、例示の実施例は、加熱部材が（好
ましくはアメリカン・キノール社のカーボンフェルトか
ら作られる）円形のディスクまたはパッドであること以
外は、第２図の実施例とほぼ同様である。パッドは気流
透過性でありそして開口５４を通りシガレット１２に流
入する吸引空気が加熱部材１８を通過するように、環状
の鍔部４９の空気通路８３を横切って配置される。プラ
グ７４からの電気接続ビン８５．８６が加熱部材に接触
しそして加熱部材を鍔部４９に対して適所に保持するの
を助ける。この実施例では、鍔部４９は熱可塑性材料、
熱的に安定なプラスチック材料、セラミックまたは同様
物とすることができる。

第５図の実施例は、第１図の実施例とほぼ同様である。

この実施例では、加熱部材１８は、環状の鍔部、４９を
通じて延長する空気通路８３を横切って配置されるカー
ボンフェルト製の円形のディスクまたはパッドである。

パッドは、肩部８４によって鍔部４９の適所に保持され
る。さらに、シガレットは電気接続プラグを持たない。

その代わりに、加熱部材のための電気接続ビン８５．８
６が、制御器具１４に配置されるプラグ７４から延長す
る。シガレット１２は制御器具から延長する挟み部材８
９または別の適当な接続手段を介して制御器具１４に関
して適所に保持される。

第６図に図示される実施例は、圧力感知管４８がさらに
（たとえば第５図の接続ビン８６の代わりに）接続ビン
の一つとして使用されること以外は、第５図の実施例と
ほぼ同様である。

第７図を参照すると、喫煙物品１０がパイプの形式を有
する。パイプは、空気通路９１を有するステム９０と、
使い捨ての喫煙カートリッジ９４が挿入されるボウル（
受皿）９２とを備える。ボウルとステムはプライヤまた
は同様物から製造できる。パイプ１０は、一つまたはそ
れ以上の電池などの電源３４と、圧力感応性切替手段２
８と、圧力感知通路９３と、電流制御回路３０とボウル
底部から延長する電気的なビン８５．８６とを備える。

好ましい圧力感応性電流制御回路とそれらの電、Ｒ３４
および加熱部材との接続部は第９図および第　Ｏ？：ｇ
照しつつ以下で詳述する。

カートリッジ９４は、抵抗性加熱部材１８とエアロゾル
形成物質およびタバコ風味物質をカートリッジの一端部
に保持する鍔部９８に接続される外側の環状のハウジン
グ９６を備える。抵抗性加熱部材１８は、吸引空気が抵
抗性加熱部材を通過するように、カートリッジの長手軸
線に垂直の方向に延長するカーボンファイバのフェルト
パッドとすることができる。使い捨てのカートリッジ９
４は、ボウルから延長する電気接続ピン８５．８６が抵
抗性加熱部材と接触するように、ボウルの底部近傍に配
置される抵抗性加熱部材１８とともに、ボウル９０に配
置される。

第８図を参照すると、図示の実施例は第７図の実施例と
ほぼ同様である。この実施例において、抵抗性加熱部材
１８は、カートリッジの空気出口端部近傍ではなく、カ
ートリッジの空気入口端部（即ち、ボウルの底部から遠
方）のほうに配置される。また、タバコの装填物２０が
、抵抗性加熱部材とカートリッジの空気出口端部との間
でカートリッジ内に配置される。この場合、電気接続ビ
ン８５．８６は、抵抗性加熱部材１８と接触するよう、
タバコ装填物２０を通じてボウルの底部から延長する。

上述の実施例は第９図に模式的に図示される好ましい回
路を合体することが好ましい。特に、第９図の回路は電
源３４と、電気抵抗性加熱部材１８と電流賦活機構２８
と、電流賦活の期間中、抵抗性加熱部材を通る電流の通
過を制御する好ましい電流調整回路または手段とを備え
る。

回路は、吸引によって作動される制御切替手段２８また
は例えば手動によって作動するオン−オフ切替手段や温
度によって作動するオン−オフ切替手段またはリップ（
唇）の圧力によって作動する切替手段などのそのほかの
適当な電流賦活／賦活解除機構を備える。好ましい吸引
作動切替手段２８は喫煙物品の吸引中にのみ電流が加熱
部材１８を流れるのを可能にする。標準的な吸引作動切
替手段は、上述のシガレットまたは使い捨てカートリッ
ジ内のある領域の気圧の差を感知する手段およびこれに
応答するｒオン−オフ」切替手段とを備える。

好ましい吸引作動切替手段２８がたとえばフロリダ州、
エフ・ティ・ラウンダーデイル（Ｆｔ。

Ｌａｕｎｄｅｒｄａｌｅ）所在のマイクロ・ニューマチ
イック・ロジック社（Ｍｉｃｒｏ　Ｐｎｅｕｍａｔｉｃ
　Ｌｏｇｉｃ、　Ｉｎｃ、）のレンジＡのモデル番号Ｍ
ＰＬ−５０２−Ｖなどの圧力差分切替手段である。別の
適当な吸引機構が、所定の間圧力を検出するために、比
較器と結合される（たとえば、増幅器または利得段が装
着された）感応性圧力変換器である。さらに別の適当な
吸引作動機構が、気流によって湾曲せられる羽根であり
、羽根の運動は運動感知手段により検出される。さらに
別の適当な作動機構が圧電性切替手段である。また、イ
リノイ州、フリーボード（Ｆｒｅｅｐｏｒｔ）所在のハ
ネウェル社のマイクロスイッチ部から入手可能な適当に
接続された部品番号ＡＷＭ　２１００Ｖのハネウェル・
マイクロスイッチ・マイクロブリッジ・エアフロー・セ
ンサも有用である。当業者であれば、別の適当な差分切
替手段、アナログ圧力センサ、流量センサまたは同様物
は明かであろう。

電流調整回路は時間基準形であることが好ましい。通常
、この種の回路は、吸引の最初の時間の間、加熱部材を
通る非中断電流を可能にする手段と、引き続き、吸引が
完了するまで電流を調整するタイマー手段とを備える。

好ましくは、引き続きの調整には、加熱部材を所望の温
度範囲内に維持するよう、（たとえば、約１ミリ秒〜約
５０ミリ秒ごとの）迅速な電流のオン−オフ切替動作が
含まれる。代替え的に、引き続きの調整には、加熱部材
を所望の温度範囲内に維持するために、加熱部材を通る
電流の変調が含まれる。

一つの好ましい時間基準形電流調整回路は、好ましくは
、トランジスタ１１０と、タイマー１１２と、比較器１
１４と、キャパシタ１１６とを含むものである。適当な
トランジスタ、タイマー、比較器およびキャパシタが商
業的に入手可能でありそして当業者には明かであろう。

適当なタイマーが、エフ・イー・シー・エレクトロニク
ス（ＮＥＣＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）からＣ−１５５５
Ｇとしてまたゼネラル・エレクトリック・インターシル
社からＩＣＭ７５５５として商業的に入手可能なものな
らびに種々の異なる大きさおよび寸法のいわゆる「５５
５タイマー」と呼ばれるものである。適当な比較器が、
ナショナル・セミコンダクタから１Ｍ３１１として入手
可能である。

第９図の好ましい回路において、非中断電流の初期時間
の長さを決定する手段は、抵抗１１８．１２０．１２２
．１２４とキャパシタ１１６と、比較器１１４とを備え
る。比較器１１４は、入力ピン１２８およびグランドピ
ン１３０．１３２への接続部によって賦活される。抵抗
１２２および１２０は、分圧器のタップ１３４（すなわ
ち、抵抗１２２と抵抗１２０との間の共通点）に所定の
基準またはしきい電圧を提供する分圧器を構成する。分
圧器のタップ１３４は比較器１１４の負入力ピン°１３
６へ接続される。キャパシタ１１６が、抵抗１２４と並
列に接続される。キャパシタ１１６と抵抗１２４とを並
列に組み合わせたものは、一方の端部に抵抗１１８が直
列に接続されそして他方の端部にて電源３４のグランド
基準点へ接続される。抵抗１１８の他方の端部は切替手
段２８を介して電ＩＩ）ｉｔ３４へ接続される。キャパ
シタ１１６と抵抗１２４との並列組合せと抵抗１１８と
の間の共通の節（ノード）点は、比較器１１４の正入力
ピン１３８へ接続される。

抵抗１１８と１２４およびキャパシタ１１６の容量は、
キャパシタ１１６の充電割合が抵抗性加熱部材１８の加
熱および冷却割合に接近するように選択される。抵抗１
１８および１２４の抵抗の和に対する抵抗１２４の抵抗
の比は、キャパシタ１１６が充電できる最大限電圧を設
定する。好ましくは、分圧器抵抗１２０および１２２の
抵抗は抵抗１１８および１２４によって設定される最大
キャパシタ電圧よりもわずかに小さい電圧を提供するこ
とが好ましい。

初期の時間期間の後に電流を調整する（または中断する
）タイマー手段は、タイマー１１２と、ダイオード１４
０．１４１と、抵抗１４３．１４５とキャパシタ１４７
とを備える。このタイマー手段は、あるプリセットされ
たオン−オフデユーティサイクルを有する周期的なディ
ジタル波形を発生し、これが、初期時間の経過後のトラ
ンジスタ１１０の電流の「オン」および「オフ」の切替
を迅速に行って抵抗性の加熱部材が出会う温度範囲を制
御するのに使用される。

タイマー１１２は、入力ビン１４９およびグランドビン
１５１との接続によって賦活される。タイマー１１２の
リセットビン１５３は比較器１１４の出力ビン１５５へ
接続される。その結果、比較器１１４は、非中断電流の
初期時間中、タイマーを不能化する。抵抗１５７が、タ
イマー１１２のリセットピン１５３についていわゆる「
プルアップ」機能を提供する。

タイマー１１２はまた、放電ビン１６６でダイオード１
４０．１４１へ接続される。ダイオード１４０．１４１
は、それぞれ順次抵抗１４５゜１４３へ接続される。さ
らに、タイマー１１２は、トリガビン１６８およびスレ
ッショルドビン１６９を通じてキャパシタ１４７および
抵抗１４３．１４５へ接続される。キャパシタ１４７は
、デユーティサイクルの全時間期間を設定するために提
供される。好ましくは、キャパシタ１４７は、相当に急
激なデユーティサイクル（たとえば、約１ミリ秒〜５０
ミリ秒）が提供されるために、ある急激な割合で充電お
よび放電するものである。

抵抗１４５は、キャパシタ１４７の充電割合を、かくし
てデユーティ−サイクルの「オフ」時間を決定するが、
抵抗１４３はキャパシタの放電側合を、かくしてデユー
ティサイクルの「オン」時間を決定する。ダイオード１
４０は、キャパシタ１４７が充電している時間中に、抵
抗１４５を通りキャパシタ１４７へ向かうタイマー１１
２からの電流の流れを許容し、そしてキャパシタが放電
しているとき、抵抗１４５を通る電流の通過を阻止する
。ダイオード１４１は、キャパシタが放電している時間
中に、抵抗１４３を通りタイマーへ向かうキャパシタ１
４７からの電流の流れを許容し、そしてキャパシタが充
電しているとき、抵抗１４３を通る電流の通過を阻止す
る。こうして、波形の相対的なオン−オフデユーティサ
イクルは抵抗１４３および１４５の抵抗の選択によって
変化させることができる。

タイマー１１２の出力ビン１５９は抵抗１６１へ接続さ
れる。抵抗１６１は、トランジスタのベース−エミッタ
（ＢＥ）接合部を通る「オン」電流を制限するために、
順次トランジスタ１１０のベースへ接続される。トラン
ジスタ１１０は、タイマーからの電流に応答して「オン
」および「オフＪの切替動作を行うことによって、電源
３４から抵抗性加熱部材１８を通る相当に大きな電流を
制御するよう動作する。

吸引が開始されると、吸引作動切替手段２８は、回路を
通る電流を許容するように閉成する。

通常「オフ」状態のトランジスタはタイマー１１２を通
る電流に応答し「オン」に切り替わる。これは電流が抵
抗性加熱部材１８を流れるのを許容する。

同時に、キャパシタ１１６が充電を開始する。

キャパシタ１１６が、抵抗１２０および１２２により決
定される所定のスレッショルド電圧へ充電されると（こ
れは標準的には約１砂で生ずる）、比較器１１４はリセ
ットピン１５３を通じてタイマー１１２を賦活する。こ
れは、トランジスタ；「オフ」に切り替えることによっ
て、トランジ。

り１１０へ向かう非中断電流を終了させる。同日に、タ
イミング手段は、あるプリセットされた；ンーオフデュ
ーティサイクルを有する周期的ノディジタル波形を出力
ビン１５９に発生するこノを開始する。タイミング手段
のこのような動イ・は、順次、トランジスタが迅速にｒ
オンノおよζ「オフ」に切り替わるようにし、かくして
、加戸部材１８を通る電流を迅速に可能化（イネ−ニル
）しそして不能化（ディスエーブル）する。この迅速な
切替動作は、加熱部材を通る平均電流イ制御し、かくし
て、−吹かしの残りの時間中、力熱部材が出会う温度範
囲を制御する。

上述のように、キャパシタ１４７の容量は、フリセット
デユーティサイクルの全時間期間を決方するが、デユー
ティサイクルの相対的な「オン」および「オフ」時間は
、抵抗１４３および１４５の相対的抵抗により決定され
る。これらの抵抗苓変化させることにより、比較的安定
状態の温度面囲、または−吹かしの後の部分の時間中の
温度帯域の減少または増加が制御されるよう、加熱部材
１８が経験する温度範囲を綿密に制御することが可能で
ある。

吸引が停止されると、吸引作動切替手段２８が、回路を
通るそれ以上の電流を阻止するよう開放される。その結
果、トランジスタ１１０はその通常の「オフ」位置へ切
り替わり、かくして加熱部材１８を通るそれ以上の電流
を阻止する。その結果、加熱部材は冷却し始め、エアロ
ゾル形成物質の連発が停止する。同時に、好ましくは加
熱部材が冷却する割合とほぼ同じ割合で、キャパシタ１
１６が放電を開始する。

次の吸引が開始されると、吸引作動切替手段は再び閉成
し、かくして電流が回路を流ハるのが許容される。もし
この吸引が、キャパシタ１１６が完全に放電する前（す
なわち、加熱部材が完全に冷却される前）に行われるな
らば、キャパシタ１１６は好ましくは加熱部材が加熱す
るのとほぼ同じ割合で所定のスレッショルド電圧に再充
電される。これは、タイマー１１２を賦活しそして加熱
部材１８が好ましい温度範囲に到達するのとほぼ同時に
非中断電流の時間を終了させる。このように、使用者の
急激な吸引動作の時間中の加熱部材の過熱が阻止される
。

また、本発明の制御器具および喫煙物品は第１０図に模
式的に図示される交互の時間基準形回路を合体できる。

特に、第１０図の回路は、電源３４と、電気抵抗性加熱
部材１８と、電流賦活機構２８と、電流賦活中の抵抗性
加熱部材を通る電流の通過を制御する電流調整回路また
は手段とを備える。

好ましい電流賦活機構２８は上述のタイプの吸引作動制
御切替手段である。

第１０図に図示される電流調整回路は時間基準形のもの
である。この回路は、タイマー１１２と、抵抗１６１．
１７６．１７８．１８０と、キャパシタ１９０とトラン
ジスタ１１０とを備える。

適当なタイマーについて説明した。タイマー１１２は、
入力ビン１４９およびグランドビン１５１を通じての接
続部によって賦活される。タイマー１１２の出力ビン１
５９は抵抗１６１を通じてトランジスタ１１０のベース
へ接続される。

タイマー１１２はスレッショルドビン１６９を通じて抵
抗１８０にそしてトリガビン１６８を通じて抵抗１８０
と抵抗１７８との間の節点にそして放電ビン１６６を通
じて抵抗１７８と抵抗１７６との間の節点に接続される
。抵抗１８０と抵抗１７８との間の節点は順次電源３４
のグランド基準点に接続されたキャパシタ１９０に接続
される。

抵抗１７８と抵抗１７６の抵抗の和は抵抗性加熱部材１
８を通る非中断電流の時間を決定するが、抵抗１７６の
抵抗は、電流が抵抗性加熱部材を通るのが阻止される時
間期間を決定する。抵抗１８０は、先行する−吹がしく
吸引）の後短時間に行われる次の−吹かしの間に抵抗性
加熱部材の初期加熱時間を制限するように、キャパシタ
１９０の電圧放電割合を制限する。

所望ならば、発光ダイオード８１および抵抗１９２が使
用可能である。発光ダイオード８１は、抵抗１９２と直
列に接続される。発光ダイオード８１と抵抗１９２を直
列に組合せたものは、抵抗性加熱部材１８と並列に接続
される。発光ダイオードはこうして吸引中介光し、使用
者は、熱発生を行わせるために電流が抵抗性加熱部材を
流れている時間を識別する視覚手段を有することができ
る。このような発光ダイオードはまた第９図に図示の好
ましい回路でも使用できる。

吸引が開始されると、吸引作動切替手段２８は、第１０
図の回路を通る電流を許容するように閉成する。通常「
オフ」状態のトランジスタはタイマー１１２を辿る電流
に応答し「オンＪに切り８・わり、ｌ１ｉＩ′ｉ次、電
流が低抗性加熱部材１８を流れるのが許容される。

同時に、キャパシタ１９０が充電を開始する。

キャパシタ１９０が、抵抗１７８および１７６により決
定される所定電圧へ充電されると、タイマー１１２はト
ランジスタ１１０をそして加熱部材を通る電流を「オフ
」に切り替えるように動作する。しかし、抵抗１７６に
より決定されるさらに別の時間期間ののち、タイマー１
１２は再びターン「オン」される。このプロセスは、吸
引が停止するまで繰り返される。このように、抵抗性加
熱部材が出会う温度は、比較的長い吸引中、過熱しない
ように制御できる。たとえば、−デユーティサイクルが
、吸引後即座の約１．５秒〜約２秒の非中断電流の「オ
ン」時間とその後の約０５秒〜約１秒の「オフ」時間と
から構成できる。

吸引が停止すると、吸引作動切替手段２８が、回路を通
るそれ以上の電流を阻止するよう開放される。その結果
、トランジスタ１１０はその通常の「オフ」位置へ切り
替わり、か（して低抗性加熱部材１８を通るそれ以上の
電流を阻止する。抵抗性加熱部材は冷却し始め、エアロ
ゾル形成物質の揮発が停止する。同時に、キャパシタ１
９０が放電する。

加熱部材を通る電流を変調する電流調整手段が、上述の
オンーオフ時間基準形回路の代わりに使用できる。さら
に、オン−オフ手段および電流調整手段が、抵抗性加熱
部材を通る電流の通過を（ＦＩＩ　ｉ卸するために、時
間基準形回路ではなく温度センサまたはこれとは別の慇
知手段へ接続できる。

この種のセンサは、赤外センサなどの１度センサ、圧電
フィルムまたは同様物またはバイメタルのストリップな
どのサーモスタットとすることができる。この種の温度
センサは加熱部材の温度を直接または加熱部材を通過す
る空気の温度のいずれも検出できる。代替え的に、温度
センサは、エアロゾルを担持する加熱部材の加熱および
冷却特性に関連付けられるある加熱および冷却特性を有
する別のすなわち「モデル」低抗性加熱部材の温度を検
出できる。使用できる別の種類のセンサが、加熱時間中
の加熱部材の抵抗の変化を検出するダイナミック抵抗セ
ンサである。

以下の例は、本発明を例示するためのものであり、本発
明の技術思想を限定するものと解釈すべきではない。も
し別に言及されていなければ、全ての部およびパーセン
テージは重量によるものでありそしてすべての大きさは
近似的なものである。

例−一よ ほぼ第２図に図示されるような喫煙物品が以下のように
して用意された。

Ａ、　い全て音　の　竜 端部のプラグ１６が、８ｍｍ径の長さが２ｍｍの部分と
７ｍｍ径の長さが３ｍｍの部分を有するよう、デルリン
（Ｄｅｌｒｉｎ）のプラスチック製シリンダから形成さ
れた。プラグは１８ゲージの針４大部材４８を収容する
のに十分な大きさの通路４６と電気接続ビン３８．３９
を収容する２つの小さな通路が形成される。

電気抵抗性加熱部材１８は、カタログ番号ＣＦＹ−０２
０４−１でアメリカン・キノール社から得られる長さが
３５ｍｍのカーボン繊維のヤーンから形成した。この加
熱部材は、２０，６Ωの抵抗と糺１５００ｍ”／ｇの報
告された面積を有していた。加熱部材に、３１部のプロ
ピレングリコールと６２部のグリセリンと７部のタバコ
抽出物との混合物から成る３５ｍｇの液状のエアロゾル
形成物質を滴下によって含浸した。

ビン３８．３９を備える１５ｍｍの長さの２つのクリン
プコネクタ４０．４１を、カタログ番号Ｇ）！−ＦＡ８
１０のもとに、ペンシルバニア州ピッツバーグ所在のブ
ラック・ボックス社（Ｂｌａｃｋ　ＢｏｘＣｏｒｐ、　
）から人手した。クリンプコネクタ４０．４１を加熱部
材１８の各端部に装着した。第１のコネクタ４０のビン
３８を小さいほうの通路のうちの一方の通路を通じてプ
ラグ１６に挿入した。

加熱部材は、加熱部材がそれ自身と接触しないようにす
るため、長さが２０ｍｍで幅が５　ｍ　ｍのカプトン（
Ｋａｐｔｏｎ）のポリイミドフィルム３６の上に折畳ま
れ、そして第２のコネクタ４１のビン３９がプラグ１６
の別の小さな通路を通じて挿入された。

長さが９ｍｍのデルリン管４９が８ｍｍ径のシリンダか
ら作られた。長さが６ｍｍの第１の部分は７ｍｍ内径を
有しそして長さが３ｍｍの第２の部分は４ｍｍ内径を有
していた。単一の空気取り入れ穴５４を、Ｎｏ、６４の
孔開は工具を使用して、管の４ｍｍ内径の端部から約４
ｍｍのところに作った。管４９の７ｍｍ内径の端部はプ
ラグ１６の７ｍｍ内径端部上にプレス嵌めされた。

長さが３９ｍｍで外径が４ｍｍのカプトンポリイミド製
の管６６が抵抗性加熱部材１８に嵌められそしてデルリ
ン管４９の４ｍｍ内径の端部に約４ｍｍ挿入された。ア
メリカン・フィルトロナ社（Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｆｉｌ
ｔｒｏｎａ　Ｃｏｒｐ、Ｊから５ＣＳ−１として入手可
能な８ｍｍ外径の長さが３６ｍｍの可塑化酢酸セルロー
ス管６８がポリイミド管６６に嵌められた。この管６８
は、キンバリー−クラーク社のＰ〜１１１５［＋−１９
２−２のペーパー２４の被覆物で包んだ。

長さが１０ｍｍで低効率の酢酸セルロース製フィルタ２
２（−１４Ｎ維につき８デニールで全体で４０．０００
デニール）をチップ紙７０の被覆物で包んだ管の開放側
端部に装填した。使い捨て部分１２の全体の長さは約５
５ｍｍであった。

ＬＩＪ卸−０目の組立て 制御器具のポリスチレン製のハウジングを、圧力感応性
切替手段と電流制御回路と電池電源に仕切り室が提供さ
れるように形成した。

圧力感応性切替手段は、マイクロ・ニューマチイック・
ロジック社より入手可能なモデル番号ＭＰＬ−５０２−
Ｖ　、レンジＡの差分切替手段の切替部分であった。長
さが２０ｍｍで１８ゲージの鋼製の針状部材４８を切替
手段の適当な開口に挿入した。長さが２６ｍｍで高さが
１２ｍｍで幅が９ｍｍのポリメタクリル酸メチル製の受
は部材４４には、ゲージ針部材のための穴部が形成され
そして２つのブラックボックスモデル番号ＧＨ−ＦＡ８
２０のプラグイン式コネクタ４２．４３を装填した。受
は部材は針状部材に嵌められそしてケースの適当な大き
さの開口に挿入された。

使用される制御回路は第９図に模式的に図示されている
。制御回路は、−吹かしの開始後１秒間、加熱部材を通
じて中断されない電流を提供するように設計された。−
吹かしの残りの時間中、制（卸回路は、圧力作動制御切
替手段が開放されるまで、５ミリ秒間はオフにそして順
次５ミリ秒間はオンに交互に切り替わるように（５０パ
ーセントのデユーティサイクル）設計した。比較器１１
４がナショナル・セミコンダクタから入手可能なモデル
ＬＭ　３１１であった。第９図に図示されるように、入
力ピン１２８と、グランドピン１３０および１．３２と
、負入力ピン１３６と、正人力ピン１３８と出力ピン１
５５で接続が行われる。タイマー１１２がエフ・イー・
シー・エレクトロニクスから入手可能なモデルＣ−１５
５５Ｇであった。タイマー１１２への接続が、トリガピ
ン１６８、スレッショルドピン１６９と出力ピン１５９
とＩｑ−Ｈビン１６６と入力ピン１４９とグランドピン
１５１で行われた。トランジスタ１１０が、モトローラ
・セミコンダクタ・プロダクツのモデル％ＩＪＥ　２９
５５であった。ダイオード１４０．１４１がフェアチャ
イルド・セミコンダクタ社のタイプｌＮ９１４ダイオー
ドであった。キャパシタ１１６が、２．２μＦの容量を
有していた。キャパシタ１４７が０．１μＦの容量を有
していた。抵抗１１８．１２０．１２２および１２４の
抵抗は、それぞれ、１．０００．０００Ω、１８０．０
００Ω、１．０００．０００Ω、８２０．０００Ωであ
った。抵抗１５７．１４３．１４５および１６１の抵抗
は、それぞれ、１２０．０００Ω、３９．０００Ω、１
００．０００Ω、１、０００Ωであった。

制御回路は、第９図に模式的に図示されるように、切替
手段と使い捨て部分のプラグのための受は部材と電池端
子に接続される。電池電源は、直列に接続される２つの
９ボルトアルカリトランジスタ用電池から構成した。

以−ユー」 端部のプラグ１６は、使い捨て部分を制御器具に電気的
に接続しそして針状の部材を使い捨て部分に挿入するた
めに、受は部材４４に配置した。

使い捨て部分のフィルタ側端部が、標準的な喫煙動作機
械に挿入されそして６０秒ごとに行われる２砂間の３５
ｍ１の−吹かしというＦＴＣ条件のもとて喫煙が行われ
た。喫煙物品は、１０回の連続的な吸引についてすべて
の吸引で目に見えるエアロゾルを発生した。また同様の
４個の使い捨て部分の喫煙が行われそして５つのサンプ
ルが平均１３ｍｇの湿潤な全粒子状物（ＷＴｆ〕Ｍ）を
産出しそして一酸化炭素はほとんど検出されなかった。

例　　２ 長さが約３２ｍｍのキノール社カタログ番号ＣＦＹ−０
２０４−２のカーボンファイバのヤーンが１８Ωの抵抗
を宵し、熱を発生する電気抵抗性部材を用意するのに使
用された。ヤーンには、１８μｍのグリセリンが加えら
れた。ヤーンの各端部を１８ボルト／１アンペアに制限
される電源に接続した。（１４成物を例１の制御回路に
装着した。

組立体は、低抗性部材が３０秒ごとに一回２秒間熱を発
生するよう賦活された。各吸引中に、タイミング機構が
、抵抗性部材を通じて電流が流れ始めてから１秒後に電
流の制御を開始した。タイミング機構が提供するデユー
ティサイクルは１０ミリ秒であった。最大電流がデユー
ティサイクルの半分の時間に抵抗性部材を通じて流れる
のが許容されまた何らの電流もデユーティサイクルの別
の半分の時間に抵抗性部材を流れるのが許容されなかっ
た。このように、タイマーのサイクル時間中の平均電流
は最大電流の約半分であった。

電圧および電流のレベルを時間測定しそして低抗性部材
の温度を、抵抗性部材に焦点を合せたウオール（Ｗａｈ
ｌ）モデルｌｌ５Ｍ−６７２，ＩＲＳｐｙを使用し時間
モニターした。測定データ値およびモニターデータ値が
記録され、第１１図に図示されている第１１図に図示さ
れるように、第１番目の吸引で到達する最大温度は約２
００℃であり、第２番目の吸引で約３５０℃その後約５
００℃であった。なおそのうえに、加熱部材は、各吸引
で、急速に最大温度を実現しそしてその後吸引の残り時
間中その温度が維持され、その後、抵抗性加熱部材は約
５秒の時間で周囲温度へ下がった。

鮭−旦 第１図および第１Ａ図に図示されるのとほぼ同様の喫煙
物品を以下のようにして用意した。

Ａ、シガレットの　滝 端部のプラグ１６が、８ｍｍ径の長さが２ｍｍの部分と
７ｍｍ径の長さが３ｍｍの部分を有するよう、デルリン
（Ｄｅｌｒｉｎ）のシリンダから形成された。第１Ａ図
に図示されるように、プラグは１８ゲージの針状部材４
８を収容するのに十分な大きさの通路４６と電気接続ビ
ン３８．３９を収容する２つの小さな通路が形成される
。

電気抵抗性加熱部材１８は、カタログ番号ＣＦＹ−０２
０４−２のもとに、アメリカン・キノール社から得られ
る長さが４６ｍｍのカーボンＩＪ！維のヤーンから形成
された。この加熱部材は、２０Ωの抵抗と約１５００ｍ
”／ｇの報告面積を荷していた。加熱部材に４７ｍｇの
グリセリンを含浸した。ビン３８．３９を備える１　５
ｍｍの長さの２つのクリンプコネクタ４０．４１を、カ
タログ番号Ｇ１１−ＦＡ８１０のもとに、ペンシルバニ
ア州ビッツバーグ所在のブラック・ボックス社（Ｂｌａ
ｃｋ　ＢｏｘＣｏｒｐ、　）から入手した。クリンプコ
ネクタ４０を加熱部材の一方の端部に装着しそしてビン
３８を小さいほうの通路のうちの一方の通路を通じてプ
ラグに挿入した。加熱部材の他方の端部を、加熱部材が
それ自身と接触しないようにするため、長さが２０ｍｍ
で外径が４ｍｍのカプトン（Ｋａｐｔｏｎ）のポリイミ
ド管に挿通した。加熱部材の他方の端部には別のクリン
プコネクタ４１が装着されそして別のビン３９を他方の
通路に挿入した。

長さが９ｍｍのデルリンの管４９が８ｍｍ径のシリンダ
から作られた。長さが６ｍｍの第１の部分は７ｍｍ内径
を有しそして長さが３ｍｍの第２の部分は４　ｍ　ｍ内
径を有していた。単一の空気取り入れ穴５４が、Ｎｏ、
６４の孔開は工具を使用して、管の４ｍｍ内径の端部か
ら約４ｍｍのところに作られた。管４９の７ｍｍ内径の
端部はプラグ１６の７ｍｍ内径の端部上にプレス嵌めさ
れた。

１０ｍｍの長さのタバコロッドが、紙で（るんだバーレ
ー（Ｂｕｒｌｅｙ）タバコ刻み充填材から作られ、そし
て、外径が８ｍｍで長さが７５ｍｍの可撓性の板紙製の
管２４の一方の端部にプレス嵌めした。タバコロッド２
０のすぐ後ろに、長さが３ｍｍの中間効率の酢酸セルロ
ース製フィルタ２２を配置した。管２４の他方の端部な
加熱部材に嵌め、そして内径が４ｍｍの管４９の端部に
嵌め合せ、そして管を適所に保持するために接着テープ
５２を使用した。加熱部材１８は、板紙管と接触しない
ようまた管の中をそしてタバコ装填物の最も近傍の端部
から５ｍｍのところに２５ｍｍ延長するよう（すなわち
、タバコ装填物から物理的に分離されそして離間せられ
るよう）に配置した。

旦−」Ｌ−■ 端部のプラグ１６を、使い捨て部分を制御器具に電気的
に接続しそして針状部材を使い捨て部分に挿入するため
に、受は部材４４と当接して配置した。シガレットのフ
ィルタ側端部が順次、標準的な喫煙動作機械に挿入され
そして３０秒ごとに行われる２秒間の５０ｍ１の−吹か
しという条件のもとて喫煙が行われた。シガレットは、
１０回の連続的な吸引についてすべての吸引で目に見え
るエアロゾルを発生し、１２ｍｇの湿潤な全粒子状物（
ＷＴＰＭ）を産出しそして一酸化炭素はほとんど検出さ
れなかった。シガレットは、フィルトロナ社（Ｆｉｌｔ
ｒｏｎａ　Ｃｏｒｐ、）のモデル番号ＦＴＳ−３００の
圧力降下試験磯を使用して認定されるように、圧力降下
が８８　ｍｍＨｚＯの吸引抵抗を呈示した。

同様のシガレットを用意しそして喫煙が行われ、タバコ
風味と目に見えるエアロゾルが生じた。

例−一丘 第３図に図示されるのとほぼ同様の喫煙物品を以下のよ
うにして用意した。

Ａ、　　い全て音　　の　意 セラミック製の受は部材７９が、２つの長手方向の１．
５ｍｍ径の挿通路を有するセラミック製シリンダの長さ
が７ｍｍで径が４ｍｍの部分から形成された。

電気抵抗性加熱部材１８は、使い捨て部分に合体される
と１８Ωの測定抵抗を提供するのに十分なカタログ番号
ＣＦＹ−０２０４−２のもとにアメリカン・キノール社
から得られるカーボン繊維のヤーンから形成された。複
数の多価アルコールとタバコ抽出物の混合物から成る３
８ｍｇの液状のエアロゾル形成物質を加熱部材に含浸し
た。多価アルコール混合物は主としてグリセリンから構
成され、そしていくらかのポリプロピレングリコールと
トリエチレングリコールを含んでいた。加熱部材の端部
は受は部材７９の挿通路を通じて挿入され、つのループ
を形成し、そして加熱部材の端部は受は部材で折り返さ
れた。ポリイミドフィルムのストリップ３６を加熱部材
同士が接触するのを回避させるためにループ内に配置し
た。

抵抗性加熱部材のループと受は部材７９の上に外径が４
ｍｍで長さが８０ｍｍのカプトン管をプレス嵌めした。

ポリイミド管は順次、オハイオ州、トレド（Ｔｏｌ、ｅ
ｄｏ）所在のオーエンス・コーニング（Ｏｗｅｎｓ　Ｃ
ｏｒｎｉｎｇ）よりガラス番号６４３７として入手可能
な絶縁性のガラス繊維６８で直径が約８ｍｍとなるまで
覆われた。ガラス繊維６８は、キンバリー−クラーク社
からＰ−８５０−１９２−２ペーパーとして入手可能な
非孔質のタバコペーパー包装物２４により包まれた。結
果的に得られる柱状部材の径は８ｍｍであった。

セラミック製麦は部材から離隔した柱状部材の端部には
、長さが１０ｍｍで径が約８ｍｍの低効率の酢酸セルロ
ースのトウで作った（−繊維につき８デニールで全体で
４０、ＯＯＯデニール）のフィルタ部材２２を配置した
。柱状部材とフィルタ部材とはチップ紙を使用して一緒
に保持した。

絶縁性の受は部材７９の後方的１ｍｍのところに、エア
ロゾル形成のための空気取り入れ開口を提供するために
、い（つかの型口５４が、ペーパー包装物２４とポリイ
ミド管６６を通じて刺し通されている。刺し通し穴は直
径が約０．８ｍｍであり、これは、フィルトロナ社のモ
デル番号ＦＴＳ−３００圧力降下試験機を使用して認定
されるように、圧力降下が約１００　ｍｍＨ２Ｏの吸引
抵抗を使い捨て部分に与えるのに十分であった。

Ｂ　吉１′卸°目の組立て 制（卸器具は、圧力感応性切替手段２８と、電流制（和
回路３０と、電池電源３４Ａ、３４Ｂと、円筒状のプラ
グ７４で終端した可撓性の電気コード７２とを備える。

電気コード７２は長さが５０　ｍ　ｒｎの絶縁被覆され
た銅線であった。プラグ７４は、長手軸線方向に延長す
る２つの小さな挿通路を伴う長さが１０ｍｍで直径が４
ｍｍのセラミック製のシリンダと、ジョーシア州オーガ
スタ所在のダルトコ・エムエフジー社（Ｄａｒｔｃｏ　
Ｍｆｇ、　、　Ｉｎｃ、　ｌからのジダール（Ｚｙｄａ
ｒ）により作られ、シリンダに嵌合う耐熱性のブッシン
グとを備える。円柱状のプラグは約８ｍｍの径を有する
。コード７２に接続された銅製のビン７６．７７が、プ
ラグのフェース面を超えて１０ｍｍ延長するように、セ
ラミック装シリンダの挿通路に挿入される。圧力感応性
切替手段２８は、マイクロ・ニューマチイック・ロジッ
ク社より人手可能なモデル番号ＭＰＬ−５０２−Ｖ　、
レンジＡの差分切替手段であった。長さが１２ｍｍで１
８ゲージの鋼製の針状部材４８を切替手段の適当な開口
に挿入した。

使用される制御回路は第１０図に模式的に図示されてい
る。制御回路は、−吹かしの開始後２秒間、加熱部材を
通じて中断されない電流を提供するように設計された。

−吹かしの残りの時間中、制（和回路は、圧力作動制御
切替手段が開放されるまで、１秒間はオフにそして順次
２秒間はオンに交互に切り替わるように（５０パーセン
トのデユーティサイクル）設計した。タイマー１１２が
エフ・イー・シー・エレクトロニクスから入手可能なモ
デルＣ−１５５５（：であった。タイマー１１２への接
続が、トリガビン１６８、スレッショルドビン１６９と
出力ビン１５９と１１１１ビン１６６と入力ビン１４９
とグランドビン１５１で行われた。トランジスタ１１０
が、モトローラ・セミコンダクタ・プロダクツのモデル
ＭＪＥ　２９５５であった。キャパシタ１９０が、２２
μＦの容量を有していた。抵抗１７６．１７８．１８０
の抵抗は、それぞれ、２０．０００Ω、１２０．０００
Ω、６８．０００Ωであった。抵抗１６１および１９２
は、それぞれｌ、０００Ωの抵抗を有していた。

制御回路は、第１０図に模式的に図示されるように、切
替手段と、コード７２と、電池端子とに接続される。電
池電源は、直列に接続される２つの９ボルトアルカリト
ランジスタ用電池から構成される。

旦よ」と−里 プラグ７４のピン７６．７７は、加熱部材１８と接触す
るよう、したがって抵抗性部材１８の各端部に接触させ
ることにより、使い捨て部分を制御器具に電気的に接続
するように受は部材７９に挿入された。針状部材４８が
、使い捨て部分のポリイミド管６６および外被２４を通
じて刺し通される。試験目的のために、フィルタ部材２
２は使い捨て部分から除去した。喫煙物品は例１で説明
したように喫煙が行われた。１２回の連続的な吸引につ
いてすべての吸引で目に見えるエアロゾルが与えられ、
そして各吸引時間中インジケーターが発光していた。

匠−二 例４の使い捨て部分と同様の５つの追加の使い捨て部分
を用意し、例４で説明した制御器具を用いて、ＦＴＣ喫
煙条件のもとて喫煙が行われた。喫煙物品は１０回の吸
引について、全ての吸引で明瞭なエアロゾルを発生し、
平均１２ｍｇの湿潤な全粒子状物（ＷＴＰＭ）を産出し
そして一酸化炭素はほとんど検出されなかった。

鮭−工 第４図に図示されるのとほぼ同様の喫煙物品を以下のよ
うにして用意した。

Ａ、　い全て部　の　竜 電気的に絶縁性のプラグ１６が８ｍｍ径の２ｍｍ長さの
部分と７　ｍ　ｍ径の３ｍｍ長さの部分とを有するよう
形成された。プラグには、１８ゲージの針状部材を収容
するのに十分な大きさの挿通路４６と電気接続ピン３８
．３９を収容する２つの小さな挿通路とが形成される。

電気接続ビン３８．３９は、プラグの挿通路を通じて、
プラグの８ｍｍ外径端部を越えそして７ｍｍ外径端部を
越えて３ｍｍ延長せられる金めつきが施された銅製のピ
ンである。電気接続ビンは、７ｍｍ外径端部な越えて延
長した端部に与えられる銀はんだ製の平坦なビードを有
する。

絶縁性の鍔部材４９が、長さが９ｍｍで径が８ｍｍのデ
ルリンのシリンダを４．５ｍｍ内径の３ｍｍ部分と６ｍ
ｍ内径の６ｍｍ部分とを有した環状の形態にすることに
より形成された。単一の空気人口５４を鍔部材の６ｍｍ
内径端部から約４ｍｍのところに作った。

電気抵抗性加熱部材１８は、アメリカン・キノール社か
らキノール活性化カーボンフェルトＡＣＮ−２１１−１
ｏとして得られるカーボン繊維のフェルトでできた６ｍ
ｍ径の円形ディスクから作られた。抵抗性加熱部材は重
さが約８ｍｇであり抵抗が２０ないし３０Ω−ｃｍと報
告されている。フェルトは滴下によってこれに与えられ
た約３９．５ｍｇの液状のエアロゾル形成物質を有する
。エアロゾル形成物質は９部のグリセリンと１部の粘着
性のタバコエツセンスであった。タバコエツセンスは、
バーレータバコの水抽出を行い、水抽出物を噴霧乾燥し
、噴霧乾燥された抽出物をエタノールで抽出し、エタノ
ールにより抽出された結果的に得られるタバコ成分を濃
縮することにより得られた。

抵抗性加熱部材１８は、鍔部材の４．５ｍｒｎ内径部分
に接触するよう鍔部材４９の６ｍｍ内径端部に挿入され
た。

鍔部材４８の６ｍｍ内径端部は、ピン３８．３９の平坦
な銀はんだの端部が各々抵抗製加熱部材１８と接触する
ように、順次、プラグ１６の狭隘端部に嵌め合わされた
。

８ｍｍの外径と７５ｍｍの長さを有する可撓性の板紙製
の管が、プラグ１６とは反対側の鍔部材４９の端部に当
接せられそして２つの管は接着テープ５２を使用して適
所に保持された。

１２ニ一月 例１で説明したように、使い捨て部分を制御器具に電気
的に接続しそして針状の部材４８を使い捨て部分に挿入
するよう、プラグ１６を制御用器具の受は部材８８に配
置した。喫煙物品は、例１で説明したように喫煙が行わ
れた。喫煙物品は、１０回の測定吸引について全ての吸
引で、目に見えるエアロゾルを生じ、８．’１ｍｇの湿
潤な全粒子状物（ＷＴＰＭ＋を産出しそして一酸化炭素
はほとんど検出されなかった。

同様の使い捨て部分が用意されそして同様の方法で喫煙
が行われそして各吸引でタバコ風味と目に見えるエアロ
ゾルとを生じた。

４、ツ　の、単な百日 第１図は、本発明による喫煙物品の長手方向の部分断面
図である。

第１Ａ図は、第１図の線１−１に沿う第１図の実施例の
断面図である。

第２図は、本発明による喫煙物品の長手方向の部分断面
図である。

第３図は、本発明による喫煙物品の再度利用可能な部分
の内部を露出させた本発明の喫煙物品の斜視図である。

第４図〜第６図は、本発明の好ましい喫煙物品の使い捨
て部分と制御器具との長手方向の部分断面図である。

第７図および第８図は本発明の別の喫煙物品の長手方向
の断面図である。

第９図および第１０図は、本発明の好ましい制御器具の
時間基準形制御回路とこれに関連した配線状態を示す模
式図である。

第１１図は、本発明の好ましい電流調整手段により制御
される加熱時間中、抵抗性加熱部材が経験する温度、平
均電流および平均電圧を図示するグラフ図である。

図中の各参照番号が示す主な名称を以下に挙げる。

４Ａ 喫煙物品 シガレット 再度利用可能な制御器具 電気接続プラグ 電気抵抗性加熱部材 タバコの巻物または装填物 フィルタ部材 外被 ケース部材 圧力感応性切替手段 （電流賦活機構、差分圧力感応 性切替手段、吸引作動切替手段） 電流制御回路 チャンバ 電源 電池電源 電池電源 ストリップ部材 （管部材、スペーサ一部材） ３８． ４０． ４２、 ７６． ３９　電気接続ピン ４１　コネクタ ４３　プラグイン式コネクタ 受は部材 通路部 圧力感知管 鍔部材 接着テープ （チップ紙） 周辺部空気入り口開口 プラグスペーサ一部材 包被 包被 電池端子 絶縁管 可塑性酢酸セルロース管 被覆物 電気コード プラグ ビン 発光ダイオード ステム 空気通路 ボウル（受皿） 圧力感知通路 使い捨て喫煙カートリッジ ハウジング 鍔部 トランジスタ タイマー 比較器 キャパシタ 分圧器抵抗 分圧器抵抗 入力ビン グランドビン グランドビン 分圧器のタップ 負入力ビン 正入力ビン ダイオード ダイオード 抵抗 抵抗 キャパシタ 入力ビン グランドビン 出力ビン 出力ビン 放電ビン トリガビン スレッショルドビン ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、８ −ζ９Ａ− ａヱＸｒ、；）（つえ４））

Claims (40)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気的なパワー源とともに使用するシガレットに
   おいて、 ａ）１ｍ＾２／ｇ以上の表面積を有する電気抵抗性加熱
   部材と、 ｂ）使用前に加熱部材によって担持されるエアロゾル形
   成物質と、 ｃ）タバコとから構成されるシガレット。
2. （２）加熱部材は、５０ｍ＾２／ｇ以上の表面積を有す
   る請求項第１項記載のシガレット。
3. （３）エアロゾル形成物質はタバコ抽出物と少くとも一
   つの多価アルコールとを包含する請求項第１項または第
   ２項記載のシガレット。
4. （４）電気パワー源とともに使用する喫煙物品のａ）１
   ｍ＾２／ｇ以上の表面積を有する電気抵抗性加熱部材と
   、 ｂ）使用前に加熱部材によって担持されるエアロゾル形
   成物質とから構成される使い捨て物品。
5. （５）加熱部材は、５０ｍ＾２／ｇ以上の表面積を有す
   る請求項第４項記載の使い捨て物品。
6. （６）使い捨て物品は、少くとも部分的にここを通る空
   気通路を備え、そして電気抵抗性加熱部材は、空気通路
   に配置される空気透過性加熱部材から構成される請求項
   第４項記載の使い捨て物品。
7. （７）加熱部材は、空気通路の長手方向軸線にほぼ垂直
   に配置される請求項第６項記載の使い捨て物品。
8. （８）加熱部材を外部電気パワー源へ接続する手段を備
   える請求項第４項記載の使い捨て物品。
9. （９）使用者にエアロゾルを付与する空気出口と、加熱
   部材と空気出口との間に配置されるタバコ充填物とを備
   える請求項第４項記載の使い捨て物品。
10. （１０）エアロゾル形成物質はタバコ抽出物を含む請求
    項第４項記載の使い捨て物品。
11. （１１）電気的なパワー源とともに使用する喫煙物品の
    使い捨て物品において、 ａ）少くとも部分的に使い捨て物品を通る空気通路と、 ｂ）空気通路に配置され空気透過性の電気的な加熱部材
    と、 ｃ）エアロゾル形成物質とから構成される使い捨て物品
    。
12. （１２）エアロゾル形成物質は使用の前に加熱部材によ
    って担持される請求項第１１項記載の使い捨て物品。
13. （１３）エアロゾル形成物質はタバコ抽出物から構成さ
    れる請求項第１１項記載の使い捨て物品。
14. （１４）電気的なパワー源とともに使用する喫煙物品に
    おいて、 ａ）１ｍ＾２／ｇ以上の表面積を有する電気抵抗加熱部
    材と、 ｂ）使用前に加熱部材によって担持されるエアロゾル形
    成物質と、 ｃ）使用者による吸引時間中、加熱部材を通る電流を可
    能にする吸引作動形制御手段とから構成される喫煙物品
    。
15. （１５）吸引時間中、加熱部材を通る電流を調整する手
    段を備える請求項第１４項記載の喫煙物品。
16. （１６）電気パワー源を備える請求項第１４項または第
    １５項記載の喫煙物品。
17. （１７）加熱部材は、５０ｍ＾２／ｇ以上の表面積を有
    する請求項第１４項または第１５項記載の喫煙物品。
18. （１８）エアロゾル形成物質はタバコ抽出物と少くとも
    一つの多価アルコールとを含む請求項第１４項または第
    １５項記載の喫煙物品。
19. （１９）吸引時間中電流を調整する手段はタイマーから
    構成される請求項第１５項記載の喫煙物品。
20. （２０）一吸引が、先行する吸引の後加熱部材が冷却さ
    れる前に生ずるときに、加熱部材の温度を制限する手段
    を備える請求項第１５項記載の喫煙物品。
21. （２１）吸引作動制御手段は、喫煙物品内の空気圧の変
    化を感知する手段から構成される請求項第１５項記載の
    喫煙物品。
22. （２２）電気パワー源とともに使用する喫煙物品におい
    て、 ａ）電気抵抗性加熱部材と、 ｂ）エアロゾル形成物質と、 ｃ）加熱部材を通る電流の賦活および賦活解除を行う切
    替手段と、 ｄ）電流を賦活してから初期の時間期間、加熱部材を通
    る非制限電流を可能にする手段と、電流の賦活解除が行
    われるまで、引き続き、電流を調整する手段とから構成
    される喫煙物品。
23. （２３）エアロゾル形成物質は使用の前に加熱部材によ
    って担持される請求項第２２項記載の喫煙物品。
24. （２４）加熱部材は、１ｍ＾２／ｇ以上の表面積を有す
    る請求項第２３項記載の喫煙物品。
25. （２５）電気パワー源を備える請求項第２２項記載の喫
    煙物品。
26. （２６）エアロゾル形成物質はタバコ抽出物を含む請求
    項第２２項または第２３項記載の喫煙物品。
27. （２７）電気パワー源とともに使用する喫煙物品におい
    て、 ａ）少くとも部分的に喫煙物品を通る空気通路と、 ｂ）空気通路に配置される空気透過性の電気抵抗性加熱
    部材と、 ｃ）エアロゾル形成物質と、 ｄ）使用者による吸引時間中、加熱部材を通る電流を可
    能にする吸引作動制御手段とから構成される喫煙物品。
28. （２８）エアロゾル形成物質は加熱部材により担持され
    る請求項第２７項記載の喫煙物品。
29. （２９）吸引時間中加熱部材を通る電流を調整する手段
    を備える請求項第２７項または第２８項記載の喫煙物品
    。
30. （３０）エアロゾル形成物質と電気加熱部材とを有する
    使い捨て物品とともに使用する制御器具において、 ａ）制御器具を電気加熱部材に電気的に接続する手段と
    、 ｂ）制御器具を電気パワー源に電気的に接続する手段と
    、 ｃ）使用者による吸引時間中、加熱部材を通る電流を可
    能にする吸引作動制御手段と、 ｄ）吸引時間中、加熱部材を通る電流を調整する手段と
    から構成される制御器具。
31. （３１）吸引時間中電流を調整する手段はタイマーから
    構成される請求項第３０項記載の喫煙物品。
32. （３２）吸引時間中電流を調整する手段は、（ｉ）初期
    の時間期間、加熱部材を通る非中断電流の通過を可能に
    する手段と、 （ｉｉ）初期の時間期間の経過後、加熱部材を通る平均
    電流を制御する手段とから構成される請求項第３１項記
    載の制御器具。
33. （３３）一吸引が、先行する吸引の後加熱部材が冷却さ
    れる前に生ずるときに、加熱部材の温度を制限する手段
    を備える請求項第３１項記載の喫煙物品。
34. （３４）吸引作動制御手段は、使い捨て物品内の空気圧
    の変化を感知する手段から構成される請求項第３１項記
    載の喫煙物品。
35. （３５）吸引作動制御手段は、空気圧差切替手段を包含
    する請求項第３１項記載の喫煙物品。
36. （３６）制御器具を電源に電気的に接続する手段は、電
    池接続手段を包含する請求項第３１項記載の喫煙物品。
37. （３７）エアロゾル形成物質と電気加熱部材とを有する
    使い捨て物品とともに使用する制御器具において、 ａ）制御器具を電気加熱部材に電気的に接続する手段と
    、 ｂ）制御器具を電気パワー源に電気的に接続する手段と
    、 ｃ）電流賦活および賦活解除手段と、 ｄ）電流を賦活してから初期の時間期間、加熱部材を通
    る非制限電流を可能にする手段と、電流の賦活解除まで
    、引き続き電流を調整する手段とから構成される制御器
    具。
38. （３８）電流賦活および賦活解除手段は、使用者による
    吸引時間中、加熱部材を通る電流を可能にする吸引作動
    制御手段である請求項第３７項記載の制御器具。
39. （３９）初期の時間期間電流を可能にしそして引き続き
    電流の賦活解除まで電流を調整する手段は、加熱部材が
    吸引時間中に加熱される温度帯域を制御する手段を包含
    する請求項第３７項記載の制御器具。
40. （４０）エアロゾル形成物質とエアロゾル形成物質から
    エアロゾルを熱的に発生させる熱発生電気抵抗性部材と
    を有する物品の電流制御回路において、 （ｉ）初期の時間期間、抵抗性部材を通る電流を可能に
    する手段と、 （ｉｉ）引き続き、抵抗性部材を通る電流を調整する手
    段とから構成される電流制御回路。