KR20230023006A - 정보 코드를 포함하는 에어로졸 생성 장치용 흡연 물품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정보 코드(101)를 포함하는 흡연 물품(1)에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 에어로졸 생성 장치(2)에서 사용하기 위한 흡연 물품이, 흡연 물품에 포함되는 층의 표면 영역(102) 상의 코딩된 데이터를 나타내는 기계 판독 가능 패턴(101)을 포함하고, 패턴은 표면 영역의 복수의 함몰부 및/또는 돌출부, 또는 표면 영역 내의 층의 천공부에 의해서 형성된다.

Description

정보 코드를 포함하는 에어로졸 생성 장치용 흡연 물품

본 발명은 에어로졸을 생성하도록 구성된 담배 재료를 포함하는 에어로졸 생성 장치용 흡연 물품에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명은 정보 코드를 포함하는 흡연 물품에 관한 것이다.

현재, 에어로졸 생성 장치 또는 E-시가렛은 통상적인 담배 시가렛처럼 보이게 만든 주류 제품이다. 에어로졸 발생 장치에는 여러 가지 유형이 있으며, 내부에 여전히 담배나 기재가 들어 있는 것이 가장 대중적으로 사용되는 유형 중 하나이다. 이러한 유형의 에어로졸 생성 장치의 장점은 사용자가 여전히 담배를 흡연한다는 것이고, 이는 흡연 시의 느낌이 통상적인 시가렛과 유사하다는 것을 의미한다. 게다가, 에어로졸 생성 장치는, 흡연 물품을 연소시키지 않고 가열함으로써, 타르 및 일산화탄소와 같은 연소 부산물을 방출하지 않는다. 에어로졸 생성 장치의 작동 방식은 에어로졸 생성 캐리어를 내부에 포함하고, 이를 그 연소점 미만으로 가열하는 것이다. 또한, 액체를 증발시켜 연기를 형성하는 작동 방식의 다른 유형의 E-시가렛이 있다. 두 가지 유형의 에어로졸 생성 장치, 특히 내부에 기재를 갖는 장치의 경우, 고품질의 캐리어가 중요하다. 따라서, 에어로졸 생성 캐리어(소모품 또는 흡연 물품, 예를 들어 "스틱"으로도 지칭됨)에 대한 인증은, 안전 및 건강상의 이유로 제품의 원산지를 보장하는 데 있어서 중요하다. 또한, 매칭 온도(matching temperature)에서 캐리어를 가열하는 것과 같은 작동 매개변수에 대한 적절한 제어도 만족스러운 에어로졸 맛을 전달하는 데 있어서 중요하다.

인증은 흡연 물품에 인코딩된 식별 정보를 포함하는 것에 의해서 달성될 수 있다. 예를 들어, WO2010073122A1은 전기 가열식 흡연 시스템에 관한 것으로서, 이러한 흡연 시스템은, 식별 정보가 인쇄된 흡연 물품, 적어도 부분적으로 흡연 물품을 수용하기 위한 공동, 및 흡연 물품에 인쇄된 식별 정보를 기초로, 공동 내의 흡연 물품의 존재를 검출할 수 있고 흡연 물품을 흡연 시스템과 함께 사용하도록 구성된 다른 물품과 구별할 수 있는 검출기를 포함한다.

그러나, 제안된 패턴 및 광학 감지 기술은, 인쇄된 패턴이 위조되기 쉬워서 복제가 용이하고 신뢰가 떨어진다는 단점을 갖는다. 다른 단점은 물품에 인쇄된 패턴이 취급 중에 쉽게 손상되거나 변경될 수 있고, 그에 따라 물품을 식별할 수 없게 만든다는 점이다.

본 발명은, 전술한 문제의 일부 또는 전부를 해결하는 에어로졸 생성 장치용 흡연 물품을 제공한다.

본 발명의 제1 실시형태는 에어로졸 생성 장치에서 사용하기 위한 흡연 물품에 관한 것으로서, 이는 흡연 물품에 포함되는 층의 표면 영역 상의 코딩된 데이터를 나타내는 기계 판독 가능 패턴을 포함하고, 패턴은 표면 영역의 복수의 함몰부 및/또는 돌출부, 또는 표면 영역 내의 층의 천공부에 의해서 형성된다.

흡연 물품 상의 패턴의 이러한 배치에서, 패턴을 만들기 위한 장치, 예를 들어 레이저 삭마 장치(laser ablation device)가 복잡하기 때문에, 흡연 물품의 패턴은 위조자가 복사하기 어렵다. 패턴은 또한 손상에 더 강할 수 있다.

제2 실시형태에 따라, 제1 실시형태에 있어서, 흡연 물품은 실질적으로 원통형 형상을 갖는다.

제3 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에 있어서, 표면 영역이 곡선화된다.

제4 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에 있어서, 패턴은 2진수-코드 데이터를 나타낸다.

제5 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에 있어서, 패턴은 4진수 코드 또는 3진수 코드를 나타낸다.

제6 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에 있어서, 함몰부 및/또는 돌출부가 다수의 레벨의 깊이 및/또는 높이로 표면으로부터 함몰 및/또는 돌출된다.

제7 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에 있어서, 함몰부들 및/또는 돌출부들 또는 천공부들은 서로의 사이에서 상이한 거리들을 갖는다.

제8 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에 있어서, 패턴의 광 반사 및/또는 흡수 특성이 흡연 물품의 표면의 특성과 다르다.

제9 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에 있어서, 패턴의 상이한 함몰부들 및/또는 돌출부들이 상이한 광 반사 및/또는 흡수 특성을 갖는다.

제10 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에 있어서, 함몰 표면 및/또는 돌출 표면 또는 함몰부 및/또는 돌출부 각각의 색상들이 상이하고/하거나 흡연 물품의 표면의 색상과 다르다.

제11 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에 있어서, 천공부가 1 내지 0.072 mm, 더 바람직하게는 0.5 내지 0.1 mm의 직경을 갖는다.

이러한 천공부의 배치에서, 광은 에어로졸 생성 장치 내의 센서에 의해서 더 정확하게 캡쳐될 수 있다.

제12 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에 있어서, 물품은 랩퍼(wrapper)를 포함하고, 기계 판독 가능 패턴은 랩퍼 내의 천공부에 의해서 형성된다.

제13 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에 있어서, 물품은, 광이 물품의 횡단면을 통해서 그리고 이어서 천공부를 통해서 전달될 수 있도록 하는 방식으로 구성된다.

제14 실시형태에 따라, 제13 또는 제14 실시형태 중 어느 하나에 있어서, 물품은 에어로졸 생성 기재, 필터, 및 에어로졸 생성 기재와 필터 사이에 배치된 중공형의 관형 요소를 추가로 포함한다.

제15 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에 있어서, 랩퍼는 에어로졸-생성 기재, 중공형의 관형 요소 및 필터를 유지하기 위한 팁핑 종이(tipping paper)를 포함하고, 기계 판독 가능 패턴은 팁핑 종이 내의 천공부에 의해서 형성된다.

제16 실시형태에 따라, 제13 또는 제14 실시형태 중 어느 하나에 있어서, 천공부는 바람직하게는 중공형의 관형 요소의 영역 내에 배치되고, 중공형의 관형 요소는 천공부의 위치에서 천공되지 않는다.

본 발명의 제17 실시형태는 선행 실시형태 중 어느 하나의 흡연 물품의 이용 방법에 관한 것으로서, 흡연 물품에 포함되는 층의 표면 영역 상의 기계 판독 가능 패턴을 판독하는 단계를 포함한다.

제18 실시형태에 따라, 제17 실시형태에서, 방법은 흡연 물품의 표면 영역을 기준 표면으로서 이용하는 단계, 및 기준 표면에 대한 표면 영역으로부터의 패턴의 함몰부의 깊이 및/또는 돌출부의 높이에 관한 정보를 결정하는 단계를 포함한다.

제19 실시형태에 따라, 제17 실시형태에서, 방법은,

패턴의 미리 결정된 함몰부 또는 돌출부를 기준 깊이 또는 돌출부로서 이용하는 단계, 및

기준 깊이 또는 돌출부에 대한, 패턴의 다른 함몰부의 깊이 및/또는 다른 돌출부의 높이에 관한 정보를 결정하는 단계를 포함한다.

제20 실시형태에 따라, 제17 내지 제19 실시형태 중 어느 하나에 있어서, 방법은 패턴에 의해서 반사 및/또는 굴절된 또는 패턴을 통해서 전달된 광을 검출하는 단계를 포함한다.

본 발명의 제21 실시형태는 제1 내지 제16 실시형태 중 어느 하나에 따른 흡연 물품을 이용하는 에어로졸 장치에 관한 것으로서, 제17 내지 제20 실시형태 중 어느 하나에 따른 방법을 수행하도록 구성된 센서를 포함한다.

제22 실시형태에 따라, 제21 실시형태에서, 장치는 광원을 추가로 포함하고, 광원은, 흡연 물품이 장치 내로 삽입될 때, 센서와 동일한 및/또는 상이한 흡연 물품의 측면에 배치된다.

광원 및 센서의 이러한 배치에서, 센서는 광원으로부터의 반사 및/또는 굴절된 광을 검출할 수 있다.

제23 실시형태에 따라, 제22 실시형태에서, 광원은, 흡연 물품이 장치 내로 삽입될 때 흡연 물품과 관련하여, 센서에 대향되는 측면에 배치된다.

광원 및 센서의 이러한 배치에서, 센서는 흡연 물품을 통해서 전달된 및/또는 흡연 물품에 의해서 산란된 광을 검출할 수 있다.

제24 실시형태에 따라, 제21 내지 제23 실시형태 중 어느 하나에 있어서, 에어로졸 장치는 다수의 센서 및/또는 다수의 광원을 포함한다.

본 발명의 제25 실시형태는 제1 내지 제16 실시형태 중 어느 하나에 따른 흡연 물품을 생산하는 방법에 관한 것으로서, 흡연 물품에 포함되는 층의 표면에 기계 판독 가능 패턴을 생성하기 위해서 각인 장치를 이용하는 단계를 포함한다.

제26 실시형태에 따라, 제25 실시형태에서, 각인 장치는 레이저, 상이한 엠보싱 패턴들을 갖는 롤러, 또는 3D-프린팅과 같은 재료 침착 장치이다.

이제, 첨부된 도면을 참조하여, 단지 예로서, 바람직한 실시형태에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 에어로졸 생성을 위한 흡연 물품의 일 실시형태의 분해 개략도를 도시한다.
도 2a는 본 발명에 따른 에어로졸 생성을 위한 흡연 물품의 일 실시형태의 개략도를 도시한다.
도 2b는 본 발명에 따른 에어로졸 생성을 위한 흡연 물품의 부분의 다른 실시형태의 개략도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 일 실시형태에 따른 에어로졸 생성을 위한 흡연 물품의 부분의 횡단면을 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 다른 실시형태의 에어로졸 생성을 위한 흡연 물품의 부분의 횡단면을 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 또 다른 실시형태의 에어로졸 생성을 위한 흡연 물품의 부분의 횡단면을 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 에어로졸 생성을 위한 흡연 물품의 상이한 실시형태들에 따른 흡연 물품의 패턴의 개략도를 도시한다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 에어로졸 생성을 위한 흡연 물품의 상이한 실시형태들에 따른 흡연 물품의 패턴의 개략도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따른 사용 시의 에어로졸 생성 장치 및 흡연 물품의 횡단면을 도시한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 사용 시의 에어로졸 생성 장치 및 흡연 물품의 횡단면을 도시한다.
도 10a는 도 9의 A-A 선을 따른 물품 및 장치의 부분의 횡단면을 보여 주는 횡단면도를 도시한다.
도 10b는 도 10a의 이미지 센서에 인접한 천공 영역의 캡쳐된 이미지 및 캡쳐된 이미지에 따른 신호 그래프를 도시한다.

본 발명의 바람직한 실시형태가 첨부 도면과 함께 이하에서 설명된다.

도 1은 에어로졸 생성 장치를 위한 흡연 물품(1)의 일 실시형태의 개략적인 분해도이다. 흡연 물품(1)은 실질적으로 원통형인 형상을 갖고, 담배 기재(11), 담배 랩퍼(12), 이러한 실시형태에서 소모품(1)의 최외측 랩퍼인 팁핑 종이(13), 필터링 요소, 플러그 랩(18), 및 조합 랩퍼(19)를 포함한다. 담배 기재(11)는 파쇄 담배 및 과립형 담배와 같은 다양한 형태의 담배 재료를 포함할 수 있고/있거나, 담배 재료가, 예컨대 시트, 스트립 또는 발포체(foam) 형태의, 담배 잎 및/또는 재구성 담배를 포함할 수 있다.

필터링 요소는 일반적으로 통상적인 필터, 예를 들어 (도 1에서 좌측으로부터 우측으로) 중공형의 관형 부재, 바람직하게는 종이 튜브(16), 및 필터(17)를 포함한다. 필터는 중심 홀 필터 세그먼트 및 일반적인 아세테이트 필터로 형성될 수 있다. 필터 세그먼트들은, 재구성 담배와 유사하게, 조합 랩퍼(19)에 의해서 함께 유지된다. 그러나, 필터(17)는 하나의 세그먼트 또는 2개 초과의 세그먼트로 형성될 수 있다. 필터(17)는 강화되고(rigidified), 담배로부터 마우스피스로의 공기 유동을 향상시킨다. 도시된 바와 같이, 필터(17)는 통상적인 시가렛에서 알려진 것과 같은 일반 아세테이트 필터로 제조된 마우스피스를 포함할 수 있다. 대안적으로, 필터(17)의 세그먼트가 반전되고, 그에 따라 중심 홀 세그먼트가 입 단부(mouthend)에 위치된다. 또한, 중심 홀 세그먼트는 필터 기능을 가지지 않는 더 두꺼운 종이 랩퍼로 형성된 공동 세그먼트에 의해서 대체될 수 있다. 셀룰로오스 아세테이트 재료는 종이에 의해서, 또는 종이와 트리아세틴 및 아세테이트와 같은 첨가제의 혼합물로 대체될 수 있다. 모든 랩퍼는 바람직하게는 종이 재료로 제조된다. 랩퍼는 알루미늄 호일 또는 금속화된 종이(metalised paper)를 추가로 포함할 수 있다. 필터는 향미제를 첨가제로서 및/또는 파괴 가능 향 캡슐로서 포함할 수 있다.

사용 중에, 기재(11)가 가열된다. 기재는, 기재(11) 내에 삽입된 가열 블레이드 또는 핀 또는 가열 챔버와 같은 에어로졸 생성 장치 내의 가열기에 의해서 가열될 수 있다. 사용자가 입 단부로부터 들이마시고, 입술은, 천공되거나 착색될 수 있는 팁핑 종이와 접촉한다. 아세테이트 필터의 단부에서 들이마시는 사용자는 물품을 통해서 축을 따라 공기 유동(F)을 유발한다. 일반적으로, 담배 기재(11)가 가열되고, 이는 담배 기재의 성분을 휘발시킨다. 휘발된 성분은 공기 유동(F)에 포획되고 에어로졸이 형성된다. 이어서, 에어로졸은 물품(1)을 통해서, 필터(17)를 통해 들이마시는 사용자에게 운반된다. 통풍 홀(미도시)이 필터 또는 종이 튜브 및 팁핑 종이의 조합의 두께를 통해서 제공될 수 있다. 통풍 홀은 들이마시는 것에 대한 저항을 줄일 수 있고, 에어로졸을 냉각할 수 있고, 사용자가 들이마시는 공기 부피를 증가시킬 수 있다.

표면 영역(102)의 복수의 함몰부 및/또는 돌출부에 의해서 형성된 코딩된 인증 정보를 나타내는 기계 판독 가능 패턴(101)이 팁핑 종이(13) 상에 제공된다. 후술되는 일부 실시형태에서, 패턴은 흡연 물품에 포함되는 층의 표면 영역(102)(파선으로 도시됨) 상에서 코딩된 데이터를 나타내고, 패턴은 표면 영역의 복수의 함몰부 및/또는 돌출부에 의해서 형성된다. 패턴은 표면 영역 내의 층의 천공부에 의해서 형성될 수 있다. 기계 판독 가능 패턴(101)은 또한 흡연 물품에 관한 정보, 예를 들어 그 유형, 흡연 물품(1)을 위한 에어로졸 생성 장치에 관한 관련 설정 데이터, 및 기타를 포함할 수 있다. 기계 판독 가능 패턴(101)의 개략적 부분 횡단면도가 도 1에 또한 도시되어 있다. 다른 실시형태에서, 기계 판독 가능 패턴(101)은, 흡연 물품(1)의 최외측 표면의 일부를 형성하는 임의의 다른 랩(wrap)에 형성된다.

도 2a는 흡연 물품의 개략도이다. 기계 판독 가능 패턴(101)은 흡연 물품의 팁핑 종이(13) 또는 다른 층을 관통하는 작은 천공부 및/또는 공동에 의해서 형성된다. 기계 판독 가능 패턴(101)은 바코드(101)로서 구현된 표시이고, 천공부는 바코드(101) 내의 바(bar)를 나타낸다. 천공부는 서로의 사이에서 상이한 거리들을 가지며, 그에 따라 바코드를 나타낸다. 다시 말해서, 패턴의 엠보싱 유닛 또는 디보싱 유닛(debossing unit)(즉, 패턴 유닛)이 상이한 폭들로 구성되어, 바코드 내의 선 또는 다른 패턴 유형의 개별적인 요소를 나타낸다. 바코드(101)는 흡연 물품의 원주방향(C)으로 배치된다. 다른 실시형태에서, 부분적으로 축방향(A)을 따라서 배치된 코드가 있을 수 있다. 코드는 다른 바코드, 2-D 또는 QR 코드, 또는 도트 매트릭스 코드(예를 들어 도트코드(Dotcode))일 수 있다. 2-D 또는 QR 코드, 또는 도트 매트릭스 코드에서, 배향은 원주방향(C) 또는 축방향(A)일 수 있다. 도 2b는, 바람직하게는 전체 원주방향을 따라서 마이크로 레이저에 의해서 천공된 도트 코드 형태의 기계 판독 가능 패턴(101)을 갖는 다른 실시형태의 물품의 부분을 도시한다. 천공부의 크기는 바람직하게는 적어도 0.072 mm, 더 바람직하게는 적어도 0.08 mm, 보다 더 바람직하게는 적어도 0.085 mm, 보다 더 바람직하게는 적어도 0.09 mm 그리고 가장 바람직하게는 적어도 0.095 mm, 그리고 1 mm 이하, 더 바람직하게는 0.9 mm 이하, 보다 더 바람직하게는 0.8 mm 이하, 보다 더 바람직하게는 0.7 mm 이하, 그리고 가장 바람직하게는 0.6 mm 이하의 직경이다.

바람직한 실시형태에서, 천공부의 크기는 적어도 0.1 mm, 바람직하게는 적어도 0.15 mm, 더 바람직하게는 적어도 0.2 mm, 보다 더 바람직하게는 적어도 0.25 mm 그리고 가장 바람직하게는 적어도 0.3 mm, 그리고 0.5 mm 이하, 바람직하게는 0.45 mm 이하, 더 바람직하게는 0.4 mm 이하, 그리고 가장 바람직하게는 0.3 mm 이하의 직경이다. 이의 상응하는 다공도는 바람직하게는 적어도 300 cm3/cm2/분, 더 바람직하게는 적어도 800 cm3/cm2/분, 보다 더 바람직하게는 적어도 1300 cm3/cm2/분, 보다 더 바람직하게는 적어도 1800 cm3/cm2/분, 그리고 가장 바람직하게는 적어도 2300 cm3/cm2/분, 그리고 4000 cm3/cm2/분 이하, 더 바람직하게는 3500 cm3/cm2/분 이하, 보다 더 바람직하게는 3000 cm3/cm2/분 이하, 그리고 가장 바람직하게는 2500 cm3/cm2/분 이하이다. 도 3은, 팁핑 종이(13), 조합 랩퍼(19), 담배 랩퍼(12), 종이 튜브(16), 플러그 랩(18), 필터(17) 및 기재(11)와 함께, 도 1에 도시된 물품(1)의 부분의 횡단면을 도시한다. 종이 튜브(16)는 중공형인 필터링 요소이다. 기계 판독 가능 패턴(101)의 천공부 또는 공동(점선)은 증기 유동 경로와 실질적으로 연통되지 않는 크기를 가질 수 있다. 천공부 및/또는 공동이 증기 유동 경로와 연통되는 경우에, 이들은 (도 4에 도시된 바와 같이) 흡연 물품의 통기 프로파일을 변경하지 않을 정도로 충분히 작아야 한다. 예를 들어, 코딩 천공부 또는 공동의 크기는 통기 홀(161) 보다 훨씬 더 작다(즉, 그 크기의 절반 이하이다). 천공부는 약 6 CU의 다공도에 상응하는 0.072 mm 정도로 작은 직경을 가질 수 있다. 바람직하게는, 천공부의 직경은 1 내지 0.072 mm, 더 바람직하게는 0.5 내지 0.1 mm이다. 흡연 물품의 일부 유형에서, 통기 프로파일은 필터의 들이마시는 것에 대한 저항(RTD) 또는 압력 차와 관련된다. 그 값은 코드 패턴의 존재 또는 부재에 따라 크게 달라지지 않아야 한다. 바람직하게는, 판독 가능 패턴(즉, 천공부 또는 공동)은, 판독 가능 패턴이 없는 흡연 물품에 비해서, +/- 10 mmWC 초과의 압력 강하의 편차를 생성하지 않고, 더 바람직하게는 +/- 8 mmWC 이하의 편차를 생성한다.

도 5는 흡연 물품(1)의 또 다른 실시형태를 도시한다. 패턴(101) 및 통기 홀(161) 모두를 갖는 팁핑 종이(13)가 담배 기재(11), 종이 튜브(16), 및 필터(17)를 랩핑한다. 담배 기재(11)는 도 5에 도시된 바와 같이 팁핑 종이(13)로부터 외측으로 빠져나오거나, 팁핑 종이(13) 내에 완전히 수용될 수 있다. 패턴(101)은 검출 목적을 위해서 팁핑 종이(13)를 통해서 천공될 수 있다. 패턴(101)은 일련의 천공부, 바람직하게는 도 2b에 도시된 바와 같은 도트 천공부의 형태일 수 있다. 물품(1)은, 광이 물품의 횡단면을 통해서 그리고 이어서 천공부를 통해서 전달되고, 그에 따라 장치(2)의 센서에 의해서 검출될 수 있도록 구성된다. 횡단면은, 천공부를 포함하는 물품(1)의 횡방향 단면(들)이다. 천공부는 바람직하게는, 여기에서 담배 막대인 에어로졸 생성 기재(11)와 여기에서 모노아세테이트 필터인 필터 사이의, 여기에서 종이 튜브인 중공형의 관형 요소의 영역 내에 배치된다.

이러한 실시형태에서, 물품(1)은 60 mm의 길이를 갖는다. 팁핑 종이(13)는 45 mm의 길이를 갖는다. 담배 기재(11)의 길이(TL), 종이 튜브(16)의 길이(PL), 및 필터(17)의 길이(FL)가 각각 실질적으로 약 20 mm가 되도록 구성된다. 통기 홀(161)은 종이 튜브(16) 위에 상응하게, 그리고 물품(1)의 필터 단부로부터 25.5 mm에 배치된다. 담배 기재(11)는 15 mm 만큼 팁핑 종이(13)로부터 돌출된다. 천공부(101)는, 종이 튜브(16)의 영역 내에 배치되도록, 팁핑 종이(13)의 담배 단부로부터 적어도 5 mm, 바람직하게는 적어도 7 mm, 그리고 더 바람직하게는 10 mm에 배치된다. 중공형의 관형 부재(16)는 바람직하게는 천공되지 않고, 그에 따라 통기는 검출 천공부(101)의 영향을 받지 않는다. 즉 중공형의 관형 요소(16)는 천공부(101)의 위치에서 천공되지 않는다. 이러한 영역에서 천공부를 가지는 구성의 이점은, 광원으로부터의 광이 중공형의 관형 요소를 통해서 전달될 수 있고 검출기, 예를 들어 포토다이오드에 의해서 용이하게 검출될 수 있다는 것이다.

이하에서, 패턴의 형태가 설명된다. 이하의 실시형태에서 기계 판독 가능 패턴에 대한 예로서 바코드가 사용되지만, 다른 유형의 기계 판독 가능 패턴, 예를 들어 QR 코드 또는 도트 매트릭스 코드(예를 들어, 도트코드 및 기타), 예를 들어 도 2b에 도시된 패턴도 배제되지 않는다는 점을 알 것이다.

도 6a 및 도 6b는 2가지 유형의 패턴을 도시한다. 랩핑 종이가 일반적으로 매우 얇다는 사실에 비추어 볼 때, 패턴은 흡연 물품(1)의 표면 영역(102)의 곡률을 따라서 엠보싱 또는 디보싱된다. 그에 따라, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 패턴, 즉 표면 영역(102)은 곡선화되고, 일반적으로, 흡연 물품(1)의 최외측 표면의 곡률과 동일한 곡률을 갖는다. 표면 영역(102)의 곡률은 실질적으로 원통형인 형상의 원주의 곡률에 실질적으로 상응한다.

도 6a에서, 바코드를 나타내는 패턴의 함몰부는 상이한 폭들로 구성된다. 함몰부들은 또한 상이한 거리들에 분포될 수 있다. 대안적으로, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상이한 폭들에 더하여 상이한 깊이들을 갖는 표면 영역이 상이한 데이터를 코딩한다. 일부 실시형태에서, 패턴 유닛의 횡단면은, 패턴 생성 기술에 따라, 상이한 형상들, 예를 들어 정사각형, 삼각형, 반원형으로 구성될 수 있다. 바코드를 나타내기 위해서, 패턴 유닛이 도 6a에 도시된 바와 같이 삼각형 횡단면 형상인 경우에, 패턴 유닛은 상이한 폭들로(그리고 그에 따라 또한 측면 벽들의 상이한 각도들로) 구성된다. 패턴 유닛이 반원형의 횡단면 형상인 경우에, 패턴 유닛은 상이한 곡률들, 깊이들 및/또는 직경들로 구성될 수 있고, 그에 따라 이러한 패턴 유닛의 개구부의 폭들이 상이하다. 표면에서 볼 때, 패턴 유닛은 직사각형, 정사각형, 다른 다각형, 또는 원형 라인 형태를 가질 수 있다.

도 7a 및 도 7b는 상이한 유형의 엠보싱 및/또는 디보싱 패턴을 도시한다. 도 7a에서, 엠보싱 패턴은 2진수-코딩된 데이터를 나타낸다. ASCII, Unicode, GBK, GBK2312, UTF-8 등과 같은, 임의의 알려진 2진수 코딩 포맷이 이용될 수 있다. 예를 들어, 더 넓은 엠보싱 유닛은 "1"을 나타내고, 좁은 엠보싱 유닛은 "0"을 나타낸다. 그에 따라, 도 7a의 패턴은 숫자 "10010001"를 나타낼 수 있다. 바람직하게는, 패턴 유닛이 보다 잘 검출될 수 있도록, 패턴은 상이한 광 반사 및/또는 흡수 특성으로 구성된다. 더 구체적으로, 돌출부는, 흡연 물품의 비-함몰 또는 비-돌출 표면인 원래의 표면보다 광을 더 흡수하는 재료로 프린트되거나 코팅된다. 더 바람직하게는, 더 넓은 엠보싱 유닛의 표면은 경사진 광 반사 및/또는 흡수 특성으로 구성되고, 더 좁은 엠보싱 유닛의 표면은 더 일정한(flatter) 광 반사 및/또는 흡수 특성으로 구성된다.

또한, 패턴 유닛의 높이 또는 깊이가 상이한 데이터를 나타낼 수 있다. 다시 말해서, 함몰부 및/또는 돌출부는 다수의 레벨의 깊이들 및/또는 높이들로 표면 영역(102)으로부터 함몰 및/또는 돌출된다. 더 구체적으로, 도 7b에 도시된 바와 같이, 흡연 물품 표면은 기준 표면을 나타내고, 기준 표면으로부터 함몰된 패턴 유닛은 "0"을 나타내고, 기준 표면으로부터 돌출된 패턴 유닛은 "1"을 나타낸다. 원래의 표면의 레벨과 패턴의 요소의 레벨을 비교함으로써, 정보 코드가 판독될 수 있다. 다른 실시형태에서, 패턴은 4진수 코드 또는 3진수 코드를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 11개의 깊이 레벨이 있다. 제1 깊이 레벨은 기준 깊이로서 기능할 수 있고, 제2 깊이 레벨은 "1"을 나타내고, 기타 등등이 있다. 따라서, 기준 깊이로서 작용하는 패턴의 미리 결정된 깊이를 기초로, 다른 깊이 레벨의 정보가 결정된다.

다른 실시형태에서, 4진수 코드를 나타내는 도 7c에 도시된 바와 같이, 높이 레벨(da)은 "A"를 나타내고, 흡연 물품의 원래의 표면의 레벨은 (여기에서 기준 레벨로서 취해진) "B"를 나타내며, 깊이 레벨(dc)은 "C"를 나타내며, 깊이 레벨(dd)은 "D"를 나타낸다. 여기에서, 패턴은 "CABADAC"을 나타낼 수 있다. 본원에서, 특정 높이 또는 깊이 레벨, 다른 실시형태에서 특정 폭 등이 기준 패턴 유닛으로서 기능할 수 있고, 그에 따라 패턴이 적절히 검출될 수 있다.

바람직하게는, 패턴의 위치를 나타내는 특정 패턴 유닛이 있다. 도 7b에서, 깊이(dc)는 좌측으로부터 우측으로의 패턴의 시작 및 종료를 나타낸다. 다른 실시형태에서, 기준 패턴 유닛은 상이한 색상으로 프린트된 개별적인 유닛이다. 예를 들어, 깊이(dc)는 검은색으로 프린트될 수 있는 한편, 패턴의 다른 표면 및 흡연 물품의 표면은 백색으로 프린트된다. 흡연 물품을 이용할 때, 에어로졸 생성 장치의 광학 센서는 검은색의 유닛을 검출하고, 이를 패턴을 위한 기준 유닛으로서 취한다.

다른 예에서, 상이한 깊이 또는 높이의 표면 영역이 다른 색상으로 프린트될 수 있거나, 상이한 광 반사 및/또는 흡수 특성을 가질 수 있고, 그에 따라 패턴의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 다시 말해서, 패턴으로부터의 함몰부 및/또는 돌출부가 상이한 색상 또는 반사 및/또는 흡수 특성에 의해서 표현되는 정보와 동일한 정보를 나타낸다. 예를 들어, 돌출부(또는 각각 함몰부)는 광 반사를 위해서 금속으로 코팅될 수 있고 함몰부(또는 각각 돌출부)는 단순히 종이이거나 착색될 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 양 특성을 검출할 수 있고, 이들이 나타내는 정보가 동일한지를 체크할 수 있다. 저장된 데이터 또는 참조표에 따라 장치의 제어 유닛에 의해서 비교가 실행될 수 있다. 정보가 기준과 매칭되는 경우에, 에어로졸 생성 장치는 흡연 물품의 가열을 시작하고; 매칭되지 않는 경우에, 에어로졸 생성 장치는 디폴트 모드에 따라 기능 또는 작동을 중단시킨다.

전술한 패턴 유형들이 흡연 물품에서 조합될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

함몰부 및/또는 돌출부를 갖는 흡연 물품은 상이한 엠보싱 패턴을 갖는 롤러에 의해서 제조될 수 있다. 함몰부 및/또는 돌출부의 표면 영역은 바람직하게는 종이 또는 중합체 층으로 제조된다. 패턴은 또한 레이저 빔에 의해서 에칭되어, 홀, 공동, 또는 홈을 표면에 제공할 수 있다. 레이저 기술의 도움으로, 깊이 조절이 종이 다공도를 크게 변경하지 않으면서도 매우 정확하게 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 다공도 편차는 비-레이저 종이에 비해서 4 내지 6 Coresta Unit 미만이다. 패턴은 또한 재료를 종이 또는 중합체 층의 표면 상에 침착시키는 것에 의해서 생성될 수 있다. 예를 들어, 재료는 바니시(varnish) 등일 수 있다. 침착은 3D 프린터에 의해서 이루어질 수 있다. 패턴 내의 상이한 깊이들이 연속 층 침착에 의해서 달성될 수 있다.

도 8은, 사용 시의, 하나 이상의 패턴(101)을 가지는 흡연 물품(1)을 포함하는 에어로졸 생성 장치(2)를 도시한다. 패턴(101)은 프린팅 패턴 및 전술한 각인 패턴의 조합일 수 있다. 에어로졸 생성 장치(2)는 가열 챔버(21)를 포함하고, 여기에서 모든 패턴(101)이 광학 센서, 바람직하게는 포토검출기와 같은 검출기(23)에 의해서 검출될 수 있도록, 광원(22), 바람직하게는 광대역 LED가 미리 결정된 각도로 구성된다. 패턴이 전체적으로 검출될 수 있도록, 다수의 검출기가 흡연 물품의 원주방향을 따라 구성될 수 있다.

광원(22)은 검출기(23)로부터 분리될 수 있다. 광원(22)은, 광이 코드의 각인된 표면의 연부 또는 하단부에서 반사되게 하는, 매우 단순한 광원일 수 있다. 광원(22)은 가시광선, UV, 적외선 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 광원(22)은 적외선 광, 특히 350 내지 850 nm의 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 다이오드 또는 광 유닛일 수 있다.

검출기(23)는 카메라 또는 이미지 스캐너, 예를 들어 바코드 스캐너를 이용하여 이미지 인식을 수행할 수 있다. 일반적으로, 검출기(23)는, 수신된 광 빔을 전류 또는 전압 신호로 변환하도록 구성된 포토다이오드이다. 판독 기기는 또한, 프로세서, 센서 신호 증폭기, 신호 필터, 및 프로세싱 수단을 광원(23), 검출기(23) 그리고 에어로졸 생성 장치의 제어 유닛에 커플링시키기 위한 회로소자가 임베딩된 인쇄회로기판을 포함할 수 있는 프로세싱 수단을 포함한다.

흡연 물품의 소비를 위해서, 사용자는 흡연 물품(1)을 삽입 방향(31)을 따라 에어로졸 생성 장치(2) 내로 삽입한다. 흡연 물품(1)이 가열 챔버(21)의 하단부까지 삽입되면, 또는 검출기(23)가 패턴(101) 중 하나의 존재를 검출하면, 검출기(23)는 흡연 물품(1)의 인증을 시작한다.

일부 실시형태에서, 검출기는, 흡연 물품의 최외측 표면 또는 표면 영역을 기준 표면으로서 취하는 것, 그리고 기준 표면에 대한 표면 영역으로부터의 패턴의 함몰부의 깊이 및/또는 돌출부의 높이에 관한 정보를 결정하는 것에 의해서, 패턴의 판독 작동을 시작한다. 다른 실시형태에서, 에어로졸 생성 장치는 패턴의 미리 결정된 함몰부 또는 돌출부를 기준 깊이 또는 돌출부로서 취하는 것, 그리고 기준 깊이 또는 돌출부에 대한 패턴의 다른 함몰부의 깊이 및/또는 다른 돌출부의 높이에 관한 정보를 결정하는 것에 의해서, 패턴의 판독 작동을 시작한다.

그 후에, 검출기는 각인된 코드에 의해서 반사된 광을 검출하는 것을 계속 한다. 광 세기의 변동이 검출기(23)에 의해서 검출될 수 있다. 광원(22)에 의해서 방출된 광이 표면 영역에서 반사되고 검출기(23)로 복귀된다. 노출 표면 영역으로부터의 반사된 광은, 더 거칠 수 있고, 텍스처될 수 있고(textured), 평행하지 않을 수 있고, 및/또는 제어된 반사 각도일 수 있는 함몰 표면에서 반사된 광과 상이한 세기(적은 산란 및 그에 따른 더 큰 세기)을 나타낸다.

시간에 걸쳐 반사된 광 빔의 세기를 측정하는 것에 의해서, 출력 신호가 계산 또는 생성될 수 있다. 인증이 확인되면, 다른 검출기(23)가 다른 패턴으로부터 설정 정보를 검출하는 것을 시작할 수 있다.

반사 대신, 검출된 광은, 패턴을 통해서 전달된 및/또는 패턴에 의해서 굴절된, 특히 함몰부 또는 천공부를 통해서 전달된 또는 그에 의해서 굴절된 광일 수 있다. 도 9는 에어로졸 생성 물품(1)이 내부에 완전히 삽입된, 본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치(2)의 다른 실시형태의 개략적 횡단면도이다. 광원(23), 바람직하게는 LED 광, 그리고 검출기(22), 바람직하게는 포토다이오드 또는 CMOS 센서가, 삽입 개구부와 관형 가열 챔버(21) 사이에서 관형 부분, 즉 수용 챔버에 배치된다. 구체적으로, 전술한 실시형태의 구성과 달리, 광원(23)은 수용 챔버와 동일한 측면에 배치되지 않고, 바람직하게는 검출기(22)를 향해서 수용 챔버의 대향 측면에 배치된다. 다시 말해서, 광원(23)은, 흡연 물품이 장치 내로 삽입될 때, 센서(23)와 상이한 흡연 물품의 측면, 구체적으로 대향 측면에 배치된다. 그에 상응하게, 물품(1) 상의 패턴(101)은 천공부, 바람직하게는 도 2b 및/또는 도 5에 도시된 천공부이다. 검출기(22)는 물품(1), 더 구체적으로 천공부(101)를 통해서 방출되는 광을 수용하도록 구성된다. 따라서, 검출기(22)는 광을 선명하게 그리고 용이하게 검출할 수 있다. 중공형의 종이 튜브(16) 및 팁핑 종이(13) 내의 천공부(101)가 가열 챔버(21)의 외측에 그리고 바람직하게는 여전히 장치(2) 내에 있기 때문에, 패턴(101)은 사용 중에 가열 챔버(21)로부터의 열에 의해서 영향을 받지 않는다. 검출기(22) 및 광원(23)의 수명이 연장된다. 검출기(22)에 의해서 캡쳐된 패턴(101)의 이미지 품질이 또한 개선된다.

도 10은 광원(22) 및 검출기(23)의 구성의 또 다른 실시형태를 도시한다. 횡단면도는 도 9의 A-A 선을 따른 장치(1) 및 물품(2)의 부분의 횡단면을 도시한다. 그러나, 도 9의 실시형태와 달리, 장치(1)는, 흡연 물품이 장치 내로 삽입될 때 센서(23)와 상이한 흡연 물품의 측면에 배치되는, 적어도 2개의 검출기를 포함한다. 실시형태에서, 2개의 검출기(23)는 정사각형 형상의 수용 챔버 내에서 광원(22)에 대해서 인접한 우측 및 좌측에 배치된다. 그에 상응하게, 천공부는 바람직하게는 원주방향 선, 더 바람직하게는 다수의 원주방향 선을 따라서 배치된다. 다른 실시형태에서, 검출기(23)는, 흡연 물품이 장치 내로 삽입될 때, 흡연 물품의 인접 측면 및 대향 측면 모두에, 그리고 바람직하게는 광원(22)과 동일한 흡연 물품의 측면에 배치될 수 있다. 검출기(23)는, 광이 천공부 또는 함몰부를 통해서 광원(LED)으로부터 검출기(23)(포토다이오드)로 전달될 수만 있다면, 수용 챔버의 원주 주위의 어떠한 위치에도 배치될 수 있다. 수정된 실시형태에서, 다수의 광원이 장치(1) 내에 구성될 수 있다.

도 10b는 도 10a의 이미지 센서(23)에 의해서 캡쳐된 이미지를 도시한다. 이러한 구성에서, 천공부(101)는 보다 용이하게 검출될 수 있고: 위쪽의 이미지는 이미지의 콘트라스트 향상을 보여 주고, 아래쪽의 곡선은 이미지 내에서 중앙 수평선 위에서 측정된 밝기를 나타낸다. 이미지 센서(23)는 단순 선형 센서일 수 있다. 예로서, 512 x 4 픽셀의 선형 센서가 있다. 선형 센서, 바람직하게는 CMOS 센서는 장치의 작은 영역 내에 통합될 수 있게 한다.

Claims (25)

1. 에어로졸 생성 장치(2)에서 사용하기 위한 흡연 물품(1)으로서,
   상기 흡연 물품(1)에 포함되는 층의 표면 영역 상의 코딩된 데이터를 나타내는 기계 판독 가능 패턴(101)을 포함하고,
   상기 패턴(101)은 상기 표면 영역의 복수의 함몰부 및/또는 돌출부, 또는 상기 표면 영역 내의 층의 천공부에 의해서 형성되는, 흡연 물품(1).
2. 제1항에 있어서,
   실질적으로 원통형 형상을 가지는, 흡연 물품(1).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 표면 영역이 곡선화된, 흡연 물품(1).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 패턴(101)이 2진수-코딩된 데이터를 나타내도록 구성되는, 흡연 물품(1).
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 함몰부 및/또는 돌출부는 다수의 레벨의 깊이들 및/또는 높이들로 상기 표면 영역으로부터 함몰 및/또는 돌출되는, 흡연 물품(1).
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 함몰부들 및/또는 돌출부들 또는 천공부들은 상이한 거리들을 가지고 제공되는, 흡연 물품(1).
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 패턴(101)의 광 반사 및/또는 흡수 특성이 상기 흡연 물품의 표면의 특성과 상이한, 흡연 물품(1).
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 패턴(101)의 상이한 함몰부들 및/또는 돌출부들이 상이한 광 반사 및/또는 흡수 특성을 가지는, 흡연 물품(1).
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 함몰 표면 및/또는 돌출 표면 또는 함몰부 및/또는 돌출부 각각의 색상들이 상이하고/하거나 상기 흡연 물품의 표면의 색상과 상이한, 흡연 물품(1).
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 천공부는 1 내지 0.072 mm, 더 바람직하게는 0.5 내지 0.1 mm의 직경을 가지는, 흡연 물품(1).
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    랩퍼(13)를 추가로 포함하고, 상기 기계 판독 가능 패턴(101)은 상기 랩버(13) 내의 천공부에 의해서 형성되는, 흡연 물품(1).
12. 제11항에 있어서,
    상기 물품(1)은, 광이 상기 물품의 횡단면을 통해서 그리고 이어서 상기 천공부를 통해서 전달될 수 있도록 하는 방식으로 구성되는, 흡연 물품(1).
13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    에어로졸 생성 기재(11), 필터(17), 및 상기 에어로졸 생성 기재(11)와 상기 필터(17) 사이에 배치된 중공형의 관형 요소(16)를 추가로 포함하는, 흡연 물품(1).
14. 제13항에 있어서,
    상기 랩퍼(13)는 상기 에어로졸-생성 기재(11), 상기 중공형의 관형 요소(16) 및 필터(17)를 유지하기 위한 팁핑 종이를 포함하고, 상기 기계 판독 가능 패턴(101)은 상기 팁핑 종이 내의 천공부에 의해서 형성되는, 흡연 물품(1).
15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 천공부는 바람직하게는 중공형의 관형 요소(16)의 영역 내에 배치되고, 상기 중공형의 관형 요소는 천공부의 위치에서 천공되지 않는, 흡연 물품(1).
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 흡연 물품(1)의 이용 방법으로서,
    상기 에어로졸 생성 장치(2) 내의 검출 유닛으로서 이용하여 상기 흡연 물품(1)에 포함되는 상기 층의 표면 영역 상의 기계 판독 가능 패턴(101)을 판독하는 단계를 포함하는, 방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 흡연 물품(1)의 표면 영역을 기준 표면으로서 이용하는 단계, 및 상기 기준 표면에 대한 상기 표면 영역으로부터의 패턴(101)의 함몰부의 깊이 및/또는 돌출부의 높이에 관한 정보를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
18. 제15항에 있어서,
    상기 흡연 물품(1)이 제5항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 흡연 물품(1)이고, 상기 방법은,
    상기 패턴(101)의 미리 결정된 함몰부 또는 돌출부를 기준 깊이 또는 돌출부로서 이용하는 단계, 및
    상기 기준 깊이 또는 돌출부에 대한, 상기 패턴(101)의 다른 함몰부의 깊이 및/또는 다른 돌출부의 높이에 관한 정보를 결정하는 단계
    를 포함하는, 방법.
19. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패턴(101)에 의해서 반사 및/또는 굴절된 또는 상기 패턴(101)을 통해서 전달된 광을 검출하는 단계를 포함하는, 방법.
20. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 흡연 물품(1)을 이용하기 위한 에어로졸 장치(2)로서, 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 구성된 센서(23)를 포함하는, 에어로졸 장치(2).
21. 제20항에 있어서,
    광원(22)을 추가로 포함하고, 상기 광원(22)은, 상기 흡연 물품이 상기 장치 내로 삽입될 때, 상기 센서(23)와 동일한 및/또는 상이한 흡연 물품의 측면에 배치되는, 에어로졸 장치(2).
22. 제21항에 있어서,
    상기 광원(22)은, 상기 흡연 물품이 상기 장치 내로 삽입될 때 상기 흡연 물품과 관련하여, 상기 센서(23)에 대향되는 측면에 배치되는, 에어로졸 장치(2).
23. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    다수의 센서(23) 및/또는 다수의 광원(22)을 포함하는, 에어로졸 장치(2).
24. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 흡연 물품(1)을 생산하는 방법으로서,
    각인 장치를 이용하여 상기 흡연 물품에 포함되는 층의 표면에서 상기 기계 판독 가능 패턴(101) 생성하는 단계를 포함하는, 흡연 물품(1)을 생산하는 방법.
25. 제24항에 있어서,
    상기 각인 장치는 레이저, 상이한 엠보싱 패턴들을 갖는 롤러, 또는 3D-프린팅과 같은 재료 침착 장치인, 흡연 물품(1)을 생산하는 방법.

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