JPH0368374A - 喫煙具の熱指示体 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は喫煙具に使用される熱指示体、特に可視的に変
化して喫煙具内の所定の温度を指示する熱指示体に関す
る。

〔従来の技術〕

従来のタバコ燃焼式の喫煙具の代用品として非燃焼喫煙
具が販売されている。かかる非燃焼喫煙具は、電気的ま
たは化学的手段によって加熱されまたはタバコ自身以外
の熱源の燃焼により加熱される喫煙体を有する。タバコ
または香源は加熱されるが燃焼はしない。

〔発明が解決しようとする課題］ 熱源が非燃焼喫煙具に収容されていると、喫煙具に沿っ
た温度勾配の可視指示（例えば燃焼端）は与えられず、
喫煙者は喫煙具のどの部分が熱いかを知ることができな
い。

非燃焼喫煙具で喫煙している者は、喫煙具が動作し始め
たことを知らされなければならない。喫煙者は更に、喫
煙具の動作状態、例えば熱源がまだ動作しているかどう
か、の情報を必要とする。

最後に、喫煙者は香料または熱源が使い切られたために
、吸うのを止めるべき時を知らねばならない。喫煙者は
、このことを知らなければ製造業者が意図するのより長
い時間にわたって喫煙具を使用しようとし、喫煙者の不
満の原因となる。

喫煙具に使用される熱指示体は香りを損ったり、喫煙具
の安全性を損ったりしてはいけない。従って、指示体の
材料は、加熱の前後を問わず非毒性でなければならない
。

以上のことからして、本発明の目的は、非燃焼喫煙具に
使用する非毒性熱指示体を提供することを目的と′する
。

本発明の他の目的は、非燃焼喫煙具の長さ方向の内部熱
状態を示す方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明によれば喫煙具の長
さに沿って、所定の温度で可視変化を生じる熱指示体材
料のパターンが設けられる。

本発明の他の特徴によれば、熱指示体は所定の温度で化
学的に反応して色の可視変化を生じる物質からなる。こ
の実施例の指示体物質としては、有機酸、糖、または糖
と結合されたアミンを挙げることができ、これらは監視
すべき喫煙具の表面に施される。指示体のために使用さ
れる化合物は種々な濃度とすることができ、かつ種々な
量で喫煙具の表面に施すことができる。

本発明の第二の特徴によれば、熱指示体は溶融しつる、
あるいは熱的に変化を起しやすい物質で被覆またはマス
クされた着色された材料を含む。

好ましい実施例においては、指示体は監視すべき喫煙具
の表面に施された着色された基体を含むこの基体は、不
透明な低融点ワックスまたは他の同様な化合物によって
覆われる。この実施例においては、ワックスの被覆は溶
は去って、その下の着色された基体を露見させる。これ
と同様に好ましい実施例においては、熱指示体は、喫煙
具の表面をインク着色または染色することにより変色さ
せるマイクロカプセル化した化学物質を含む。

これらの化学物質は、喫煙具からの熱がカプセル材料を
溶融させた時に解放される。

熱指示体は、従来一般の印刷技術を用いて、喫煙具に種
々なパターンで施すことができる。指示体は喫煙具の長
さに沿って印刷される。喫煙具の内部温度勾配が喫煙具
の吸口の方へ移動すると、指示体は加熱が進むにつれて
着色指示を徐々に露見させる。

［実施例］ 第１図を参照するに、喫煙者が喫煙具（１０）に近い方
の端部を吸うと空気が先端（１４）を通して引込まれ、
内部の熱源を通って加熱される。

加熱された空気および加養されたエアロゾル（喫煙具（
１０）内に配置された香源から放出される）は喫煙具を
通してフィルター（１２）から喫煙者の口腔中へ吸入さ
れる。非燃焼喫煙具（本発明の熱指示体を適用しつる）
は箔で内張すされたものが多く、この箔は熱を徐々にフ
ィルター（１２）へ伝達する。喫煙が進むと、喫煙具（
１０）内に内部温度勾配が生じる。しかして、本発明に
よる熱指示体を喫煙具（１０）の長さにわたって設ける
ことにより、前記内部温度勾配を検知することができる
。喫煙具は点火され、または他の方法で最初に加熱され
る先端（１４）が最も熱く、フィルター（１２）に向け
て冷たくなる。加熱されたエアロゾル、熱伝導泊および
恐らくは熱源（フィルター（１２）に向けて燃焼するカ
ーボンロッド）自身は喫煙につれて喫煙具（１０）の長
さにわたって温度上昇させる。指示体のあるものの色を
変化させるのはこの温度勾配であって、それより冷たい
部分に位置する指示体は目視しえない。

即ち、冷たい部分の指示体はその色の変化を目視しつる
程度に加熱されていないのである。

第１図は、全体的に符号（１６〉で示す熱指示体を設け
た喫煙具（１０）を示している。本実施例では、熱指示
体（１６）は一連の小さな点として印刷されている。指
示体（１６）は先端（１４）から喫煙具（１０）の長さ
に沿って印刷されている。本発明の他の実施例において
は、指示体（１６）は線または文字、あるいは他の種々
なパターンとして喫煙具（１０）の外表面に印刷されま
たは噴霧して付着される。

第２図は第１図の喫煙具（１０）が使用され始めた状態
を示している。喫煙前には、指示体（１６）は全て、第
１図に示す如く見えない。喫煙の初期には、先端（１４
）が先ず温度上昇する。従って、先端（１４）に最も近
い指示体（１８）が最初に変色しはじめる。喫煙が進む
と、内部温度勾配が吸口端の方へ進むため、指示体（２
０）が発色し、次いで指示体（２２）が発色する。この
ようにして、喫煙者は喫煙具（１０）がまだ熱いこと、
即ちまだ動作していることを知ることができる。

第３図は、喫煙具（１０）が終ったことを指示する手段
を有する第１図の喫煙具を示している。

この実施例は、燃焼カーボンロッドのように喫煙具の長
さにわたって縦方向に延び、先端（１４）からフィルタ
ー（１２）に向けて漸次加熱する熱源を有する喫煙具に
特に適している。

第３図においては、第１図の喫煙具（１０）の表面にマ
ーク（２４）が印刷されている。このマーク（２４）は
好ましくはインクで印刷されるが、指示体（１６）と同
じ化合物で印刷しても良い。マーク（２４）はフィルタ
ー（１２）に最も近い熱指示体の手前、即ち、指示体（
２６）と（２８）との間に設けられている。マーク（２
４）を越えて位置する熱指示体（２８）は、喫煙具（１
０）の吸口端の周囲の部分が熱くなった時に変色する。

これは、カーボンロッドの如き熱源の燃焼が例えば喫煙
具（１０）の端まで進んだ時に起きる。しかして指示体
（２８）は喫煙具（１０）が終り、捨てるべきであるこ
とを喫煙者に知らせる他の実施例においては、指示体（
２６）、（２８）は先端（１４〉に近い指示体より大き
な化学的濃度を有し、従って加熱された時に、より暗く
なる。この実施例においては、指示体（２６）。

（２８）の暗色によって喫煙具が終ったことを知ること
ができるので、マーク（２４）は不要である。

本発明による熱指示体は、タバコの外巻きに対する通常
の印刷法により喫煙具に施すことができる。指示体は印
刷ホイールによって喫煙具に施すのが好ましい。更に他
の実施例では、熱指示体を施すのに噴霧ジェットが使用
される。

印刷ホイールや噴霧ジェットを使用するに際にしては、
施すべき材料中に少なくとも３０％の固形分を必要とす
る。また、印刷に先立って指示体化合物にコーンシロッ
プの如き高粘度剤を組合わせるのが好ましい。かかる高
粘度添加剤は、指示体が流れにくいものであるから、指
示体化合物を紙の上に印刷するのに適したものにする。

そして、高粘度剤は本発明の指示体をタバコの紙に高速
度で印刷するのを可能にする。コーンシロップの如き高
粘度剤は、指示体を変色させる化学的反応に寄与する追
加的な糖を提供する。

第一の実施例の熱指示体は、有機酸、糖、または糖と結
合したアミンの溶液またはスラリー（水中）の形の化合
物である。喫煙具の動作によって生じた熱は、喫煙具の
外表面に設けられた指示体を化学的に反応させて変色さ
せる。加熱およびそれに続く化学反応以前は、指示体は
見えないままであり、従って喫煙具の外観は損われない
。変色を生じさせる化学反応は実質的に紙およびその上
に存在するかもしれない材料とは無関係に生じるため、
紙が燃えたり焦げたりするのが防止されるしかし、紙の
表面特性により前記化学反応が影響を受けることはあり
うる。

溶液の形で施される有機酸は、加熱された時に反応して
これが施された表面を明瞭に淡褐色化または褐色化させ
る最適の化学物質である。５〜８５重量％の有機酸の溶
液を使用することができる。有機酸の濃度を大きくする
と、加熱された時の色の濃さが増大する。このように、
指示体の色およびタバコ外巻きの外観は調整することが
できる好適な実施例においては、約５０重量％の有機酸
の飽和溶液または濃厚溶液が指示体に使用される。指示
体溶液の濃度が高くなると一般に色の濃度も太き（なる
が、５０重量％の有機酸溶液はこれより大きい重量％の
有機酸溶液とほぼ同様の色指示を与える。従って、５０
重量％の濃度の溶液が、価格的に見て有効である。他の
実施例においては、指示体は有機酸の水中スラリーで形
成される。

指示体として使用しつる有機酸としては、アスコルビン
酸およびくえん酸を挙げることができる、例えば、アス
コルビン酸は約１３５〜１５５℃に加熱された時に実質
的に淡褐色の指示を与え、約１５５〜１８０℃に加熱さ
れた時には褐色の指示を、そして約１８０〜２００℃に
加熱された時には、暗褐色の指示を与える。そして、か
かる温度範囲において、指示体の色は温度変化に伴って
連続的に変化する。

糖は、喫煙具に設ける熱指示体として使用する第二級の
化合物である。加熱された時に反応して色が変化する、
この種の化合物としては、シュクロース、デキストロー
ス、またはフラクトースの溶液を挙げることができる。

かかる溶液のための溶剤としてはアルコールが好ましい
。使用しつる他の溶剤としては、水、ケトンおよびアル
デヒドを挙げることができる。これらの化合物からなる
指示体は、加熱されるとカルモル化し、離脱反応によっ
て褐色化する。高温度においては、糖は炭化して黒くな
る。

可視変色を生じるには少なくとも５重量％の糖の溶液が
必要である。有機酸指示体と同様に、色の濃さの変化は
溶液中の糖の濃度が大きくなるにつれて大きくなる。実
際には少なくとも４０重量％の糖濃度を使用するのが好
ましい。というのは、濃度がこれより高くなると、高温
度において、追加的な指示としてキャラメルのような臭
いを出すからである。この臭いは、カルモル化および炭
化の間に糖指示体から発せられる。

加熱された時に色が変化する第三級の化学物質として、
糖と結合されたアミンを挙げることができる。加熱され
た時に反応して変色する、この種の化合物としては、ア
スパラギンおよびフラクトースの溶液を挙げることがで
きる。この化合物の組合わせは、約１４０℃の温度にお
いて淡褐色の指示を与える。アミン（アスパラギン）は
、褐色化反応またはアマトリ反応において加熱された時
に糖（フラクトース）と反応する。この種の指示体は、
表面を褐色化させると共に揮発性化合物を放出し、喫煙
具が熱いことを指示する可視信号および嗅覚信号を与え
る。

本発明における他の指示体は、温度変化の指示として、
物理的に変化して、着色された基体を見えるようにした
り変色したりする化合物で形成される。指示体は、温度
を監視すべき表面に直接施与される。

この種の好ましい実施例においては、低融点ワックス、
ガム（例えばアラビヤゴム）、ペクチンまたは脂肪酸エ
ステル（例えば蜜ろう）が着色された基体に施与される
。かかる被覆材料は、最初は不透明であって、温度の監
視なすべき表面が所定の温度に達するまでは不透明のま
まである。所定の温度またはこれに近い温度において、
被覆材料は吸収して透明になる。被覆は薄くなり、前記
表面、即ちタバコの外巻き紙に吸収される。しかして、
それまでは不透明の被覆の下に隠されていた基本が見え
るようになって、温度変化を指示する。

好ましい被覆材料としては、Ｃ１６〜Ｃ８゜の炭化水素
範囲の炭化水素ワックスを挙げることができる。ポリビ
ニルアルコールまたはポリビニルアセテートの如き化合
物、あるいはステアリン酸の如き長鎖脂肪酸を硬化剤と
して被覆材料に添加することができる。被覆材料は、４
０〜２２０℃の範囲内の所定の温度に曝された時に溶融
して色指示を見えるようにするように選択しまたは組合
わせることができる。

基体は種々な色で、また種々なパターンまたは文字で印
刷することができる。単一の喫煙具に一種以上の色のイ
ンクを使用することができる。熱指示体の基体は喫煙具
に施与された時に、喫煙具の外観を良くするように選択
することができる。

タバコに使用する基体としては、タバコの巻紙に直接流
される従来の印刷インクまたは他の非毒性着色剤を使用
することができる。インクの着色剤としては炭素が好ま
しい。

本発明の他の実施例においては、熱指示体としてマイク
ロカプセル化した化学物質を使用することができる。マ
イクロカプセル化した化学物質としては、インクおよび
染料、色生成材料、インク用溶剤、水またはアルコール
をあげることができる。インクまたは染料プリカーサ−
（前駆物質）（即ち、多成分インクまたは染料の選択さ
れた成分）もまたマイクロカプセル化することができる
。監視面が所定の温度に達すると、カプセル材料が溶解
して内包された化学物質を解放し、喫煙具にインク付け
または染色することになる。本実施例においては、マイ
クロカプセル化した化学物質を含む溶液が喫煙具に直接
印刷される。マイクロカプセル化した化学溶液の下には
着色された基体はない。

本発明による熱指示体は、タバコの外巻きに通常の方法
で印刷することができる。指示体は、好ましくは、印刷
ホイールによって喫煙具に施すことができる。この方法
はマイクロカプセル化した化学物質を含む指示体を施す
のに適している。

熱指示体が、ワックス状被覆の下に着色された基体を含
む場合には、もっと複雑な印刷法が必要である。即ち、
基体（好ましくは従来の印刷インクで印刷される）をま
ず第一の印刷ホイールによってタバコ外巻きに施す。次
いで第二の印刷ホイールによって基体に不透明のワック
ス状被覆を重ねる。他の実施例においては、指示体の基
体は第一の印刷ホイールの代りに、噴霧ジェットによっ
てタバコ外巻きに施与される。そして印刷ホイールによ
って、不透明のワックス状被覆を基体上に再び重ねる。

着色された基体と不透明なワックス状被覆を使用する実
施例においては、ワックスは熱いうちでも、冷たいまま
でも喫煙具に施すことができる。

冷たいワックスを基体およびタバコ外巻きに適正に接着
するための所望のワックス粘度を得るために、ワックス
に溶剤が加えられる。この用途には、食料高級の植物油
が適している。

以上、本発明を特定の実施例について説明したが、例え
ば、指示体材料は、第１図の実施例における、点状のパ
ターンの代りに、喫煙具（１０）の長さ方向の連続した
線として施す等、種々の変更をなしつるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理による熱指示体を有する非燃焼喫
煙具の側面図、第２図は喫煙具の内部加熱に応答して可
視変化した二つの指示体を示す第１図の喫煙具の側面図
、第３図は喫煙具が終ったことを示すマークを有する第
１図の喫煙具の側面図である。 図において、（１０）は喫煙具、（１４）は先端、（１
６）、（２０）、（２２）、（２６）。 （２８）はそれぞれ指示体、（２４）はマークである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 図面の浄書（内容（二変疋なし） 乃り 」 Ｆｔａ、　７ ｈり Ｆ６．２ Ｆｔａ、３ 委任状 図面

Claims (39)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の温度で可視指示を与える指示体材料を、製
   造の間に喫煙具の外表面にその長さ方向に沿って所定の
   パターンで施し、 喫煙の間に前記喫煙具の外表面を見て、温度変化を示す
   前記喫煙具に沿った指示体材料の可視変化を監視するこ
   とを特徴とする非燃焼喫煙具内の温度変化を検出する方
   法。
2. （２）喫煙具の外表面に沿ってその先端から第一の所定
   の点まで前記所定のパターンで指示体材料を施し、 製造の間に、前記先端と前記第一の所定の点との間の第
   二の所定の点において喫煙具にマークを付与する請求項
   １記載の非燃焼喫煙具内の温度変化を検出する方法。
3. （３）第二の所定の位置におけるマークはインクで印刷
   した請求項２記載の非燃焼喫煙具内の温度変化を検出す
   る方法。
4. （４）所定の温度で色が変化する非毒性流体を所定のパ
   ターンで施し、 喫煙の間、喫煙具の感温流体を有する長さ部分の色の変
   化を監視する請求項１乃至３のいずれかに記載の非燃焼
   喫煙具内の温度変化を検出する方法。
5. （５）流体を液体の形で施与し、次いで乾燥させて固化
   させる請求項４記載の非燃焼喫煙具内の温度変化を検出
   する方法。
6. （６）施与される流体が、溶剤中の固形有機酸のスラリ
   ーを含む請求項５記載の非燃焼喫煙具内の温度変化を検
   出する方法。
7. （７）流体を印刷ホィールで施す請求項１乃至６のいず
   れか一に記載の非燃焼喫煙具内の温度変化を検出する方
   法。
8. （８）印刷ホィールに施与する以前に流体に高粘度剤を
   加える請求項７記載の非燃焼喫煙具内の温度変化を検出
   する方法。
9. （９）流体が少なくとも３０％の固形分を含む請求項７
   記載の非燃焼喫煙具内の温度変化を検出する方法。
10. （１０）流体を噴霧ジェットの形で施与する請求項１乃
    至６のいずれか一に記載の非燃焼喫煙具内の温度変化を
    検出する方法。
11. （１１）非毒性着色剤を所定のパターンで施し、製造の
    間に、前記非毒性着色剤を被覆するように喫煙具に低融
    点材料を施し、 喫煙の間、低融点材料が所定の温度に加熱されて溶融し
    、着色された流体を露見させることによる喫煙具の外表
    面における色の変化を監視する請求項１乃至３のいずれ
    か一に記載の非燃焼喫煙具内の温度変化を検出する方法
    。
12. （１２）低融点材料を、炭化水素ワックス、アラビヤゴ
    ム、ペクチン、および脂肪酸エステルから選択する請求
    項１１記載の非燃焼喫煙具内の温度変化を検出する方法
    。
13. （１３）低融点材料を印刷ホィールで施す請求項１１ま
    たは１２記載の非燃焼喫煙具内の温度変化を検出する方
    法。
14. （１４）非毒性着色剤が炭素着色剤を含む請求項１１乃
    至１３のいずれか一に記載の非燃焼喫煙具内の温度変化
    を検出する方法。
15. （１５）マイクロカプセル化した化学物質を含む非毒性
    流体を喫煙具の外表面に施し、 喫煙の間、マイクロカプセル化した化学物質が所定の温
    度に加熱されて解放され、喫煙具の外表面を染色するこ
    とによる喫煙具の外表面における、温度上昇を示す色の
    変化を監視する請求項１乃至３のいずれか一に記載の非
    燃焼喫煙具内の温度変化を検出する方法。
16. （１６）マイクロカプセル化した化学物質を含む流体を
    印刷ホィールで施す請求項１５記載の非燃焼喫煙具内の
    温度変化を検出する方法。
17. （１７）喫煙具の外表面を構成する筒状部材、および 喫煙具の先端からこれに沿った所定の点まで延びた所定
    のパターンで、前記喫煙具の外表面に設けられ、所定の
    温度において可視指示を与える熱指示体を設けたことを
    特徴とする内部温度変化を可視的に表示する手段を有す
    る非燃焼喫煙具。
18. （１８）所定のパターンが一連の点からなる請求項１７
    記載の内部温度変化を可視的に表示する手段を有する非
    燃焼喫煙具。
19. （１９）喫煙具が終ったことを示す手段を設けた請求項
    １７または１８記載の内部温度変化を可視的に表示する
    手段を有する非燃焼喫煙具。
20. （２０）先端と第一の所定の点との間の第二の所定の点
    との間に、喫煙具が所定の動作状態に達したことを示す
    マークを設けた請求項１７乃至１９のいずれか一に記載
    の内部温度変化を可視的に表示する手段を有する非燃焼
    喫煙具。
21. （２１）マークをインクで印刷した請求項２０記載の内
    部温度変化を可視的に表示する手段を有する非燃焼喫煙
    具。
22. （２２）熱指示体が、所定の温度で変色する非毒性流体
    を含む請求項１７乃至２１のいずれか一に記載の内部温
    度変化を可視的に表示する手段を有する非燃焼喫煙具。
23. （２３）非毒性流体が溶剤と有機酸の溶液を含む請求項
    ２２記載の内部温度変化を可視的に表示する手段を有す
    る非燃焼喫煙具。
24. （２４）有機酸がアスコルビン酸またはくえん酸である
    請求項２３記載の内部温度変化を可視的に表示する手段
    を有する非燃焼喫煙具。
25. （２５）非毒性流体が溶剤と糖の溶液を含む請求項２２
    記載の内部温度変化を可視的に表示する手段を有する非
    燃焼喫煙具。
26. （２６）糖がシュクロース、デキストロースまたはフラ
    クトースである請求項２５記載の内部温度変化を可視的
    に表示する手段を有する非燃焼喫煙具。
27. （２７）非毒性流体が溶剤と、アミンと糖との結合体と
    の溶液である請求項２２記載の内部温度変化を可視的に
    表示する手段を有する非燃焼喫煙具。
28. （２８）アミンがアスパラギンで、糖がフラクトースで
    ある請求項２７記載の内部温度変化を可視的に表示する
    手段を有する非燃焼喫煙具。
29. （２９）非毒性流体が溶剤中の固形有機酸のスラリーを
    含む請求項２２記載の内部温度変化を可視的に表示する
    手段を有する非燃焼喫煙具。
30. （３０）溶剤がアルコール、水、ケトンおよびアルデヒ
    ドから選択された化合物である請求項２２乃至２９のい
    ずれか一に記載の内部温度変化を可視的に表示する手段
    を有する非燃焼喫煙具。
31. （３１）熱指示体が所定のパターンで喫煙具の外表面に
    印刷されこの外表面に対して見うる非毒性基体と、喫煙
    具の外表面に、少なくとも前記基体を覆って設けられた
    所定温度で溶融する低融点材料とを含む請求項１７乃至
    ２１のいずれか一に記載の内部温度変化を可視的に表示
    する手段を有する非燃焼喫煙具。
32. （３２）非毒性基体が着色剤として炭素を使用した通常
    の印刷インクを含む請求項３１記載の内部温度変化を可
    視的に表示する手段を有する非燃焼喫煙具。
33. （３３）着色された基体が複数の色を含む請求項３１記
    載の内部温度変化を可視的に表示する手段を有する非燃
    焼喫煙具。
34. （３４）低融点材料が炭化水素ワックス、アラビヤゴム
    、ペクチンおよび脂肪酸エステルから選択される請求項
    ３１乃至３３のいずれか一に記載の内部温度変化を可視
    的に表示する手段を有する非燃焼喫煙具。
35. （３５）炭化水素ワックスがＣ＿１＿６〜Ｃ＿３＿０の
    炭化水素範囲のワックスを含む請求項３４記載の内部温
    度変化を可視的に表示する手段を有する非燃焼喫煙具。
36. （３６）低融点材料が硬化剤を含む請求項３１乃至３５
    のいずれか一に記載の内部温度変化を可視的に表示する
    手段を有する非燃焼喫煙具。
37. （３７）硬化剤がポリビニルアセテートまたはステアリ
    ン酸を含む請求項３６記載の内部温度変化を可視的に表
    示する手段を有する非燃焼喫煙具。
38. （３８）熱指示体が喫煙具の外表面に所定のパターンで
    設けられた収容手段と、この収容手段内の非毒性材料と
    を含み、この非毒性材料は、所定の温度に加熱された時
    に解放されて喫煙具の外表面を染色するようにした請求
    項１７乃至２１のいずれか一に記載の内部温度変化を可
    視的に表示する手段を有する非燃焼喫煙具。
39. （３９）収容手段が非毒性材料を収容するマイクロカプ
    セル材料である請求項３８記載の内部温度変化を可視的
    に表示する手段を有する非燃焼喫煙具。