特許 7470658 喫煙用物品のエアゾール発生システム用の熱発生セグメント

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-10

(45)【発行日】2024-04-18

(54)【発明の名称】喫煙用物品のエアゾール発生システム用の熱発生セグメント

(51)【国際特許分類】

   A24D 1/22 20200101AFI20240411BHJP

   A24F 42/10 20200101ALI20240411BHJP

【ＦＩ】

A24D1/22

A24F42/10

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021064658

(22)【出願日】2021-04-06

(62)【分割の表示】P 2017568159の分割

【原出願日】2016-06-29

(65)【公開番号】P2021104049

(43)【公開日】2021-07-26

【審査請求日】2021-04-19

【審判番号】

【審判請求日】2023-03-20

(31)【優先権主張番号】14/755,205

(32)【優先日】2015-06-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【早期審理対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】594112886

【氏名又は名称】アール・ジエイ・レイノルズ・タバコ・カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】110001173

【氏名又は名称】弁理士法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ブライアン・キース・ノードスコグ

(72)【発明者】

【氏名】タデウス・ジェイ・ジャクソン

(72)【発明者】

【氏名】ドナ・ウォーカー・ダギンズ

(72)【発明者】

【氏名】アンソニー・リチャード・ジェラルディ

【合議体】

【審判長】鈴木 充

【審判官】竹下 和志

【審判官】槙原 進

(56)【参考文献】

【文献】特開平５－１０３８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／２０３３４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第５１４８８２１（ＵＳ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１０２０７０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１４－５１５９３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平６－３１１８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５１０７７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

A24D 1/22

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一端および反対側の口側端を有する喫煙用物品であって、前記喫煙用物品が、
第一端と反対側の口側端との間に配置され、および少なくとも１つのエアゾール形成材料を含むビーズまたはペレットを形成するように加工された複数のエアゾール発生素子を有するエアゾール発生部分を含む、エアゾール発生システムを含み、
複数のエアゾール発生素子は、前記ビーズまたはペレットが木材によって生成された煙で煙処理された結果として、スモーキーなアロマを付与する、喫煙用物品。

【請求項2】

ビーズまたはペレットが、ウッドスモークにより煙処理されており、木材が、ヒッコリー、メープル、オーク、リンゴ、チェリー、メスキートおよびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の喫煙用物品。

【請求項3】

複数のエアゾール発生素子が、粒状タバコ、タバコ抽出物およびニコチンのいずれか１種以上をさらに含み、ニコチンが、遊離塩基形態、塩形態であるか、複合体または溶媒和物として存在する、請求項１に記載の喫煙用物品。

【請求項4】

複数のエアゾール発生素子が、１つ以上のフィラー、結合剤、香料およびこれらの組合せをさらに含む、請求項１に記載の喫煙用物品。

【請求項5】

エアゾール形成材料が、グリセリン、プロピレングリコール、水、生理食塩水、ニコチンおよびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の喫煙用物品。

【請求項6】

エアゾール発生システムが、さらに、第一端に配設された熱発生部分を含み、熱発生部分が、第一端を着火するよう構成されている燃料素子および燃料素子全体に分散されている粒子状着火補助剤を含む、請求項１に記載の喫煙用物品。

【請求項7】

粒子状着火補助剤が非触媒性である、請求項６に記載の喫煙用物品。

【請求項8】

着火補助剤が、約１０から約３００ミクロンの平均粒子サイズを有するガラスバブル、または約１０から約３００ミクロンの平均粒子サイズを有するセルロース粒子を含む、請求項６に記載の喫煙用物品。

【請求項9】

燃料素子が可燃性炭素質材料を含む、請求項６に記載の喫煙用物品。

【請求項10】

可燃性炭素質材料が、燃料素子の重量に対して、乾燥重量で少なくとも２５％の量で存在する、請求項９に記載の喫煙用物品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、タバコから作製もしくは誘導される製品、またはそうでない場合、タバコを組み込んだ製品に関し、ヒトが消費するために意図されており、より詳細には、非燃焼加熱式喫煙用物品の構成要素および構成に関する。

【背景技術】

【0002】

シガレットのような一般的な喫煙用物品は、実質的に円柱形のロッド状構造を有しており、包装紙により囲まれた刻みタバコ（例えば、刻みフィラー形態）のような喫煙可能材料の充填物、巻物またはカラムを含み、それによって、いわゆる「喫煙可能ロッド」、「タバコロッド」または「シガレットロッド」を形成する。通常、シガレットは、タバコロッドと端と端の関係で並んだ円柱形のフィルター素子を有する。好ましくは、フィルター素子は、「プラグラップ（ｐｌｕｇ ｗｒａｐ）」として知られる紙材料によって囲まれている可塑化酢酸セルローストウを含む。好ましくは、フィルター素子は、「チッピング紙（ｔｉｐｐｉｎｇ ｐａｐｅｒ）」として知られる、周囲を囲む包み材料を使用して、タバコロッドの一端に取り付けられている。さらに、吸い込まれる主流煙を周囲空気によって希釈するため、チッピング材料およびプラグラップに穿孔を設けることが望まれるようになってきている。シガレットおよびこの様々な構成要素の説明が、参照により本明細書に組み込まれている、Ｔｏｂａｃｃｏ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｄａｖｉｓら（編）（１９９９年）に記載されている。伝統的なタイプのシガレットは、喫煙者によって、この一端を着火して、タバコロッドを燃やすことにより使用される。次に、喫煙者は、このシガレットの反対側の端（例えば、フィルター端または口側端）を吸うことによって、主流煙を喫煙者自身の口腔内に受け入れる。長年の間、喫煙用物品の構成要素、構造および性能を改善する努力がなされてきた。例えば、参照により本明細書に組み込まれている、両方がＢｏｒｓｃｈｋｅらへの米国特許第７，５０３，３３０号および同第７，７５３，０５６号に開示されている背景技術を参照されたい。

【0003】

炭素質燃料素子を使用する、ある種のタイプのシガレットが、Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｃｏｍｐａｎｙによって、「Ｐｒｅｍｉｅｒ」、「Ｅｃｌｉｐｓｅ」および「Ｒｅｖｏ」という商標名で上市されている。例えば、Ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ Ｎｅｗ Ｃｉｇａｒｅｔｔｅ Ｐｒｏｔｏｔｙｐｅｓ ｔｈａｔ Ｈｅａｔ Ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ Ｂｕｒｎ Ｔｏｂａｃｃｏ、Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｍｏｎｏｇｒａｐｈ（１９８８年）およびＩｎｈａｌａｔｉｏｎ Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ、１２巻：５号、１－５８頁（２０００年）に記載されている、このようなタイプのシガレットを参照されたい。さらに、同様のタイプのシガレットが、日本たばこ産業株式会社によって、「スチームホットワン」という商標名で、日本において最近、上市された。さらに、熱発生およびエアゾール形成用に炭素質燃料素子を組み込んだ、様々なタイプの喫煙製品が、最近、特許文献において記載されている。例えば、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれている、Ｂｏｒｓｃｈｋｅらへの米国特許第７，８３６，８９７号；Ｂａｎｅｒｊｅｅらへの同第８，４６９，０３５号およびＳｅｂａｓｔｉａｎらへの同第８，４６４，７２６号；Ｓｔｏｎｅらへの米国特許公開第２０１２／００４２８８５号；Ｔｓｕｒｕｉｚｕｍｉらへの同第２０１３／００１９８８８号；Ｓｈｉｎｏｚａｋｉらへの同第２０１３／０１３３６７５号およびＰｏｇｅｔらへの同第２０１３／０１４６０７５号；ＧｌａｄｄｅｎらへのＰＣＴ ＷＯ２０１２／０１６４０７７；Ｒａｅｔｈｅｒらへの同第２０１３／０９８３８０号；Ｚｕｂｅｒらへの同第２０１３／０９８４０５号；Ｚｕｂｅｒらへの同第２０１３／０９８４１０号；Ｗｏｏｄｃｏｃｋへの同第２０１３／１０４９１４号；Ｒｏｕｄｉｅｒらへの同第２０１３／１２０８４９号；Ｍｉｒｏｎｏｖへの同第２０１３／１２０８５４号；ＢａｂａらへのＥＰ１８０８０８７およびＴｓｕｒｕｉｚｕｍｉらへのＥＰ２５５０８７９において提案されている喫煙製品のタイプを参照されたい。熱発生およびエアゾール形成用の炭素質燃料素子を組み込んだ、様々なタイプの喫煙製品に関連する技術の歴史的な観点は、例えば、やはり参照により本明細書に組み込まれている、Ｌｌｅｗｅｌｌｙｎ Ｃｒｏｏｋｓらへの米国特許公開第２００７／０２１５１６７号の背景技術に見いだすことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】米国特許第７，５０３，３３０号明細書

【文献】米国特許第７，７５３，０５６号明細書

【文献】米国特許第７，８３６，８９７号明細書

【文献】米国特許第８，４６９，０３５号明細書

【文献】米国特許第８，４６４，７２６号明細書

【文献】米国特許公開第２０１２／００４２８８５号明細書

【文献】米国特許公開第２０１３／００１９８８８号明細書

【文献】米国特許公開第２０１３／０１３３６７５号明細書

【文献】米国特許公開第２０１３／０１４６０７５号明細書

【文献】国際公開第２０１２／０１６４０７７号

【文献】国際公開第２０１３／０９８３８０号

【文献】国際公開第２０１３／０９８４０５号

【文献】国際公開第２０１３／０９８４１０号

【文献】国際公開第２０１３／１０４９１４号

【文献】国際公開第２０１３／１２０８４９号

【文献】国際公開第２０１３／１２０８５４号

【文献】欧州特許第１８０８０８７号明細書

【文献】欧州特許第２５５０８７９号明細書

【文献】米国特許公開第２００７／０２１５１６７号明細書

【非特許文献】

【0005】

【文献】Ｔｏｂａｃｃｏ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｄａｖｉｓら（編）（１９９９年）

【文献】Ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ Ｎｅｗ Ｃｉｇａｒｅｔｔｅ Ｐｒｏｔｏｔｙｐｅｓ ｔｈａｔ Ｈｅａｔ Ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ Ｂｕｒｎ Ｔｏｂａｃｃｏ、Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｍｏｎｏｇｒａｐｈ（１９８８年）

【文献】Ｉｎｈａｌａｔｉｏｎ Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ、１２巻：５号、１－５８頁（２０００年）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

多量の不完全燃焼および熱分解生成物をもたらすことなく、喫煙者に従来の喫煙の多数の利益および利点をもたらす能力を示す喫煙用物品を提供することが非常に望ましいと思われる。このような望ましい特徴と組み合わせて、容易に着火されて、喫煙者により使用されている間、着火状態が続く、直接着火式喫煙用物品もやはり望ましいと思われる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記および他の必要性が、本開示の態様によって満たされ、本開示は、一態様において、着火端および反対側の口側端を有する、細長い喫煙用物品を提供する。このような喫煙用物品は、口側端に配設されている口側端部分を備え、着火端と口側端部分との間に配設されているタバコ部分を任意選択的に含む。エアゾール発生システムが、着火端と口側端部分との間に配設されており、このエアゾール発生システムは、燃焼可能な燃料素子を含む、着火端に配設されている熱発生部分を含む。

【0008】

本発明の一態様において、喫煙用物品において使用するようになされている燃焼可能な燃料素子が提供され、燃料素子は、燃料素子の重量に対して、乾燥重量基準で少なくとも２５％の量の可燃性炭素質材料、および燃料素子全体に分散されており、セラミック粒子、セルロース粒子、フラーレン、含浸活性炭粒子、無機塩およびこれらの組合せからなる群から選択される、粒子状着火補助剤を含み、着火補助剤の平均粒子サイズは、約１，０００ミクロン未満であり、但し、着火補助剤が無機塩である場合、この無機塩は、燃料素子の全乾燥重量に対して、約０．５乾燥重量％以下の量で存在する。粒子状着火補助剤は、有利には、非触媒性である。活性炭用の例示的な含浸剤は、金属、金属酸化物、無機塩および無機酸を含む。着火補助剤は、燃料素子を着火するために必要な時間量を短縮することにより、燃料素子の操作を向上させる。

【0009】

ある種の実施形態において、着火補助剤は、約５００ミクロン未満の平均粒子サイズを有するセラミック粒子またはセルロース粒子を含み、セラミック粒子は、ガラスバブルまたはセノスフェアである。例えば、着火補助剤は、約１０から約３００ミクロンの平均粒子サイズを有するガラスバブルを含むことができる。代替として、着火補助剤は、約１０から約３００ミクロンの平均粒子サイズを有するセルロース粒子を含むことができる。ある種の実施形態において、着火補助剤のセラミック粒子は、金属コーティングセラミック粒子である。ある種の実施形態において、着火補助剤の存在により、着火補助剤のない対照燃料素子と比較して、燃料素子を着火するために必要な時間が、少なくとも２０％短縮する。

【0010】

本燃料素子は、結合剤、触媒金属材料、グラファイト、無機フィラーおよびこれらの組合せのようなさらなる成分を含んでもよい。一実施形態において、本燃料素子は、可燃性炭素質材料を燃料素子の乾燥重量に対して、乾燥重量基準で少なくとも約３０％、着火補助剤を乾燥重量基準で約０．１％から約２０％の間、結合剤（例えば、グアーガムのような天然ガム）を乾燥重量基準で少なくとも約５％、グラファイトを乾燥重量基準で少なくとも約５％、および無機フィラー（例えば、炭酸カルシウム）を乾燥重量基準で少なくとも約２５％含む。

【0011】

別の態様において、本発明は、着火端および反対側の口側端を有する細長い喫煙用物品であって、口側端に配設されている口側端部分、着火端と口側端部分との間に配設されているタバコ部分、および着火端とタバコ部分との間に配設されているエアゾール発生システムを備えた細長い喫煙用物品を提供し、エアゾール発生システムは、着火端に配設されている熱発生部分を含み、熱発生部分は、上において説明されている実施形態のいずれかによる燃料素子を含んでおり、着火端の着火により作動するよう構成されている。

【0012】

特定の一実施形態において、本発明は、着火端および反対側の口側端を有する、細長い喫煙用物品を提供し、前記喫煙用物品は、
口側端に配設されている口側端部分、
着火端と口側端部分との間に配設されているタバコ部分、および
着火端とタバコ部分との間に配設されているエアゾール発生システム
を備え、
エアゾール発生システムが、着火端に配設されている熱発生部分を含み、熱発生部分が、着火端を着火するよう構成されている燃料素子を含み、燃料素子が、
（ａ） 燃料素子の乾燥重量に対して、乾燥重量基準で少なくとも約３０％の可燃性炭素質材料、
（ｂ） 乾燥重量基準で約０．１％から約２０％の、約５００ミクロン未満の平均粒子サイズを有するセラミック粒子またはセルロース粒子を含む非触媒性着火補助剤、
（ｃ） 乾燥重量基準で少なくとも約５％の結合剤、
（ｄ） 乾燥重量基準で少なくとも約５％のグラファイト、および
（ｅ） 乾燥重量基準で少なくとも約２５％の無機フィラー
を含み、
セラミック粒子がガラスバブルまたはセノスフェアである。

【0013】

本発明のさらに別の態様において、着火端および反対側の口側端を有する細長い喫煙用物品が提供され、この喫煙用物品は、口側端に配設されている口側端部分（例えば、フィルター素子）、および着火端と口側端部分の間に配設されているエアゾール発生システムを含み、エアゾール発生システムは、着火端に配設されている熱発生部分を含み、熱発生部分は、着火端を着火するよう構成されている燃料素子を含み、燃料素子は、燃料素子の重量に対して、乾燥重量基準で少なくとも２５％の量の可燃性炭素質材料を含み、エアゾール発生システムは、少なくとも１つのエアゾール形成材料を含むビーズまたはペレットの形態にある複数のエアゾール発生素子を含むエアゾール発生部分を含み、このエアゾール発生素子は、煙により処理されている。例示的なビーズまたはペレットは、ヒッコリー、メープル、オーク、リンゴ、チェリー、メスキートおよびこれらの組合せから選択される木材によって生成する煙のようなウッドスモークにより処理されている。

【0014】

エアゾール発生素子は、粒状タバコ、タバコ抽出物およびニコチンの１種以上をさらに含むことができ、ニコチンは、遊離塩基形態、錯体または溶媒和物として塩形態にある。さらに、エアゾール発生素子は、１種以上のフィラー、結合剤、香料およびこれらの組合せをさらに含むことができる。例示的なエアゾール形成材料は、グリセリン、プロピレングリコール、水、生理食塩水、ニコチンおよびこれらの組合せを含む。

【0015】

したがって、本開示は、以下の実施形態を非限定的に含む：

【0016】

実施形態１：燃料素子の重量に対して、乾燥重量基準で少なくとも２５％の量の可燃性炭素質材料、および燃料素子全体に分散されており、セラミック粒子、セルロース粒子、フラーレン、含浸活性炭粒子、無機塩およびこれらの組合せからなる群から選択される、粒子状着火補助剤を含む、喫煙用物品において使用するようになされている燃料素子であって、着火補助剤の平均粒子サイズが、約１，０００ミクロン未満であり、但し、着火補助剤が無機塩である場合、この無機塩は、燃料素子の全乾燥重量に対して、約０．５乾燥重量％以下の量で存在する、燃料素子。

【0017】

実施形態２：粒子状着火補助剤が非触媒性である、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの燃料素子、またはこれらの組合せ。

【0018】

実施形態３：着火補助剤が、約５００ミクロン未満の平均粒子サイズを有するセラミック粒子またはセルロース粒子を含み、セラミック粒子が、ガラスバブルまたはセノスフェアである、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの燃料素子、またはこれらの組合せ。

【0019】

実施形態４：着火補助剤が、約１０から約３００ミクロンの平均粒子サイズを有するガラスバブルを含む、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの燃料素子、またはこれらの組合せ。

【0020】

実施形態５：着火補助剤が、約１０から約３００ミクロンの平均粒子サイズを有するセルロース粒子を含む、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの燃料素子、またはこれらの組合せ。

【0021】

実施形態６：セラミック粒子が、金属コーティングセラミック粒子である、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの燃料素子、またはこれらの組合せ。

【0022】

実施形態７：着火補助剤の存在により、着火補助剤のない対照燃料素子と比較して、燃料素子を着火するために必要な時間が、少なくとも２０％短縮する、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの燃料素子、またはこれらの組合せ。

【0023】

実施形態８：結合剤、触媒金属材料、グラファイト、無機フィラーおよびこれらの組合せをさらに含む、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの燃料素子、またはこれらの組合せ。

【0024】

実施形態９：活性炭粒子中に存在する含浸剤が、金属、金属酸化物、無機塩および無機酸からなる群から選択される、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの燃料素子、またはこれらの組合せ。

【0025】

実施形態１０：
（ａ）燃料素子の乾燥重量に対して、乾燥重量基準で少なくとも約３０％の可燃性炭素質材料
（ｂ）乾燥重量基準で約０．１％から約２０％の間の着火補助剤、
（ｃ）乾燥重量基準で少なくとも約５％の結合剤、
（ｄ）乾燥重量基準で少なくとも約５％のグラファイト、および
（ｅ）乾燥重量基準で少なくとも約２５％の無機フィラー
を含む、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの燃料素子、またはこれらの組合せ。

【0026】

実施形態１１：無機フィラーが炭酸カルシウムである、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの燃料素子、またはこれらの組合せ。

【0027】

実施形態１２：結合剤が天然ゴムである、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの燃料素子、またはこれらの組合せ。

【0028】

実施形態１３：着火端および反対側の口側端を有する、細長い喫煙用物品であって、前記喫煙用物品が、口側端に配設されている口側端部分、着火端と口側端部分との間に配設されているタバコ部分、および着火端とタバコ部分との間に配設されているエアゾール発生システムを備え、エアゾール発生システムが、着火端に配設されている熱発生部分を含み、熱発生部分が、着火端を着火するよう構成されている、上述もしくは以下の実施形態のいずれかによる燃料素子またはこれらの組合せを含む、細長い喫煙用物品。

【0029】

実施形態１４：着火補助剤が、約５００ミクロン未満の平均粒子サイズを有するセラミック粒子またはセルロース粒子を含み、セラミック粒子が、ガラスバブルまたはセノスフェアである、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの喫煙用物品、またはこれらの組合せ。

【0030】

実施形態１５：着火補助剤が、約１０から約３００ミクロンの平均粒子サイズを有するガラスバブルを含む、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの喫煙用物品、またはこれらの組合せ。

【0031】

実施形態１６：着火補助剤が、約１０から約３００ミクロンの平均粒子サイズを有するセルロール粒子を含む、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの喫煙用物品、またはこれらの組合せ。

【0032】

実施形態１７：セラミック粒子が金属コーティングセラミック粒子である、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの喫煙用物品、またはこれらの組合せ。

【0033】

実施形態１８：着火補助剤の存在により、着火補助剤のない対照燃料素子と比較して、燃料素子を着火するために必要な時間が、少なくとも２０％短縮する、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの喫煙用物品、またはこれらの組合せ。

【0034】

実施形態１９：結合剤、触媒金属材料、グラファイト、無機フィラーおよびこれらの組合せをさらに含む、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの喫煙用物品、またはこれらの組合せ。

【0035】

実施形態２０：着火端および反対側の口側端を有する、細長い喫煙用物品であって、前記喫煙用物品が、
口側端に配設されている口側端部分、
着火端と口側端部分との間に配設されているタバコ部分、および
着火端とタバコ部分との間に配設されているエアゾール発生システム
を備え、
エアゾール発生システムが、着火端に配設されている熱発生部分を含み、熱発生部分が、着火端を着火するよう構成されている燃料素子を含み、燃料素子が、
（ａ） 燃料素子の乾燥重量に対して、乾燥重量基準で少なくとも約３０％の可燃性炭素質材料、
（ｂ） 乾燥重量基準で約０．１％から約２０％の、約５００ミクロン未満の平均粒子サイズを有するセラミック粒子またはセルロース粒子を含む非触媒性着火補助剤、
（ｃ） 乾燥重量基準で少なくとも約５％の結合剤、
（ｄ） 乾燥重量基準で少なくとも約５％のグラファイト、および
（ｅ） 乾燥重量基準で少なくとも約２５％の無機フィラー
を含み、
セラミック粒子がガラスバブルまたはセノスフェアである、
細長い喫煙用物品。

【0036】

実施形態２１：着火端および反対側の口側端を有する細長い喫煙用物品であって、前記喫煙用物品が、口側端に配設されている口側端部分、および着火端と口側端部分の間に配設されているエアゾール発生システムを備え、エアゾール発生システムが、着火端に配設されている熱発生部分を含み、熱発生部分が、着火端を着火するよう構成されている燃料素子を含み、燃料素子が、燃料素子の重量に対して、乾燥重量基準で少なくとも２５％の量の可燃性炭素質材料を含み、エアゾール発生システムが、少なくとも１つのエアゾール形成材料を含むビーズまたはペレットの形態にある複数のエアゾール発生素子を含むエアゾール発生部分を含み、このエアゾール発生素子が、煙により処理されている、細長い喫煙用物品。

【0037】

実施形態２２：ビーズまたはペレットが、ウッドスモークにより処理されている、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの喫煙用物品、またはこれらの組合せ。

【0038】

実施形態２３：木材が、ヒッコリー、メープル、オーク、リンゴ、チェリー、メスキートおよびこれらの組合せからなる群から選択される、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの喫煙用物品、またはこれらの組合せ。

【0039】

実施形態２４：エアゾール発生素子が、粒状タバコ、タバコ抽出物およびニコチンの１種以上をさらに含み、ニコチンが、遊離塩基形態、錯体または溶媒和物としての塩形態にある、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの喫煙用物品、またはこれらの組合せ。

【0040】

実施形態２５：エアゾール発生素子が、１つ以上のフィラー、結合剤、香料およびこれらの組合せをさらに含む、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの喫煙用物品、またはこれらの組合せ。

【0041】

実施形態２６：エアゾール形成材料が、グリセリン、プロピレングリコール、水、生理食塩水、ニコチンおよびこれらの組合せからなる群から選択される、上述もしくは以下の実施形態のいずれかの喫煙用物品、またはこれらの組合せ。

【0042】

本開示のこのようなならびに他の特徴、態様および利点は、以下に簡潔に記載されている、添付の図面と一緒になった、以下の詳細説明の一読から明らかになる。本開示は、本開示に記載されている特徴もしくは要素が、明確に組み合わされている、またはそうでない場合、本明細書における具体的な実施形態の説明または特許請求の範囲に列挙されているかどうかに関わらず、２つ、３つ、４つもしくはそれを越えるこのような特徴または要素からなる任意の組合せを含む。本開示の文脈が、特に明確に規定しない限り、本開示は、この態様および実施形態のいずれかにおける、任意に分離可能な本開示の特徴または要素が、すなわち組合せ可能となるように意図されているものと見なされるべきであるよう、総合的に一読されることが意図されている。

【0043】

したがって、本開示は一般用語で記載されているので、縮尺通りに必ずしも図示されていない、添付の図面をこれから参照する。

【図面の簡単な説明】

【0044】

【図1】代表的な喫煙用物品の縦断面図である。

【図2】モノリシック基材を含む、代表的な喫煙用物品の縦断面図である。

【図3】モノリシック基材を含む、代表的な喫煙用物品の縦断面図である。

【図4】モノリシック基材を含む、代表的な喫煙用物品の縦断面図である。

【図5】タバコペレット基材を含む、代表的な喫煙用物品の縦断面図である。

【図6】図５の喫煙用物品を製造するために使用することができる、ツーアップロッド（ｔｗｏ－ｕｐ ｒｏｄ）を示す。

【発明を実施するための形態】

【0045】

本開示が、これより、添付の図面を参照しながら、これ以降、一層十分に記載されるが、本開示の態様のすべてではないが、一部が示されている。実際に、本開示は、多数の様々な形態に具体化され得、本明細書において記載されている態様に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの態様は、本開示が適用可能な法的必要要件を満足するよう、提示されている。同様に、数は、全体を通して、要素のようなものを指す。

【0046】

本発明は、タバコを加熱するが燃焼しないようになされているある種の喫煙用物品において使用するのに好適な、可燃性燃料素子を提供する。このような喫煙用物品は、時として、「非燃焼加熱式」タバコ製品と称される。本発明の燃料素子は、ミル粉砕炭素粉末（例えば、ＢＫＯ炭素粉末）のような可燃性炭素質材料を含む。このような可燃性炭素質材料は、一般に、乾燥重量基準で、約６０％超、一般に、約７０％超、多くの場合、約８０％超、および大抵の場合、約９０％超の炭素含有量を通常有する、主に炭素からなることを特徴とすることができる、炭素質材料のような高い炭素含有量を一般に有する。燃料素子に組み込まれる可燃性炭素質材料の量は、様々であり得るが、乾燥重量基準で、通常、燃料素子の少なくとも約２５重量％、多くの場合、少なくとも約３０重量％、大抵の場合、少なくとも約３５重量％である。可燃性炭素質材料の例示的な重量範囲は、約２５乾燥重量％から約６０乾燥重量％、より典型的には、約３０乾燥重量％から約５０乾燥重量％である。

【0047】

可燃性炭素質材料に加えて、本発明の燃料素子は、１つ以上の着火補助剤を含む。本明細書において使用する場合、「着火補助剤」とは、燃料素子に着火するためにかかる時間を短縮する燃料素子の構成要素を指す。有利には、着火補助剤は、非触媒材料であり、特に一酸化炭素の二酸化炭素への触媒による変換のような気相触媒反応に関して、着火補助剤は、有意な程度に触媒反応に関与しないことを意味する。例示的な着火補助剤は、セラミック材料、セルロース材料、フラーレン、含浸活性炭材料およびこれらの組合せを含む。操作のいかなる特定の理論によって拘泥されないが、着火補助剤は、一次可燃性炭素質材料と比較して、より低い着火温度をもたらす、または一次可燃性炭素質材料の利用可能な表面積を大きくするかのどちらかによって、本発明の燃料素子の着火可能時間を短縮すると考えられる。

【0048】

着火補助剤の存在は、本出願の実験項において記載されている着火可能性試験を使用すると、燃料素子に着火するのに必要な時間を短縮する。本明細書において記載されている着火可能性試験において言及している通り、この目的は、ある期間にわたる燃料素子の自己持続性着火であり、燃料素子を含有する喫煙用物品に一吹きを施して、この一吹きが、燃料素子をオレンジ色または赤い色に燃焼させる（これは、強力な燃焼が起こっていることを示すと思われる。）かどうかを見ることにより決定される通り、この燃料素子が、裸火に接触後、少なくとも２０秒間、着火した状態をとり続けることを意味する。ある種の実施形態において、本明細書において記載されている着火補助剤を含む燃料素子を含有する喫煙用物品は、約４．０秒未満または約３．５秒未満のような、約４．５秒未満の着火可能時間を示す。着火可能時間の短縮は、着火補助剤のない対照燃料素子（しかし、他は、組成物中、同じであることが必須である。）と比較して、短縮率に関して特徴となり得る。例えば、ある種の実施形態において、本明細書において記載されている着火補助剤を含む燃料素子を含有する喫煙用物品は、対照喫煙用物品の着火可能時間よりも、少なくとも約３０％短い、または少なくとも約４０％短いような、少なくとも２０％短い、着火可能時間を示す。

【0049】

燃料素子において使用される着火補助剤の量は、様々であり得、着火補助剤、燃料素子の配合物および所望の着火特性の選択に、一部依存する。通常、着火補助剤は、乾燥重量基準で、燃料素子の少なくとも約０．０１％、より典型的に、乾燥重量基準で、少なくとも約０．０５％、乾燥重量基準で少なくとも約０．１％、または乾燥重量基準で少なくとも約０．５％の量で存在する。着火補助剤は、乾燥重量基準で、約３０％未満、または乾燥重量基準で約２５％未満、または乾燥重量基準で約２０％のような、乾燥重量基準で約４０％を超える量で、通常、使用されない。通常、着火補助剤は可燃性炭素質材料よりも少ない量で存在する。着火補助剤用の有利な範囲は、約０．０１乾燥重量（ｗｅｉｇｈ）％からの約１０乾燥重量％、または約０．０１乾燥重量％から約５乾燥重量％のような、約０．０１乾燥重量％から２０乾燥重量％となる。

【0050】

非常に低い含有レベルの、本明細書において言及されている着火補助剤が、本発明の燃料素子の着火可能時間を首尾よく短縮することが、驚くべきことに発見された。例えば、ある種の場合、着火補助剤は、約５乾燥重量％以下（燃料素子の総重量に対して）、特に約２．５乾燥重量％以下、または約１．０乾燥重量％以下の量で存在する。一部の例において、着火補助剤は、約０．５乾燥重量％以下または約０．２５乾燥重量％以下の任意の量だけ存在することができる。特に、無機塩およびセラミック材料は、非常に低い含有レベルにおいて、首尾よく使用され得ることが留意される。

【0051】

本発明において使用される着火補助剤は、通常、顆粒形態または粒子形態（このような顆粒または粒子物質は、本明細書において、「粒子」と一般に呼ばれる。）にあり、着火補助剤の粒子は、固体または中空（例えば、ガスが充填されている空洞を含む粒子）とすることができる。粒子サイズは、様々であり得るが、粒子は、通常、マイクロ粒子またはナノ粒子と呼ぶことができる範囲のサイズにされる。例示的な範囲は、約１０から約３００ミクロン（例えば、約１０から約５０ミクロン）のような、約．１から約１，０００ミクロンの平均粒子サイズを有するマイクロ粒子を含む。例示的な一実施形態において、着火補助剤は、約２５０ミクロン未満または約２００ミクロン未満または約１５０ミクロン未満（例えば、約２０から約２５０ミクロン）の平均粒子サイズを有するマイクロ粒子の形態で存在する。ナノ粒子サイズ範囲は、約１００ｎｍ未満（例えば、約５０から約１００ｎｍ）の平均粒子サイズを有する粒子を含む。粒子の全体的な形状は、本発明から逸脱することなく、様々であり得、一部の形状は、不規則なものとして特徴づけることができる。一部の実施形態において、粒子は、実質的に球形状（例えば、マイクロスフィア）とすることができる。

【0052】

平均一次粒子サイズは、透過型電子顕微鏡（「ＴＥＭ」）画像または走査型電子顕微鏡（「ＳＥＭ」）画像を視覚的に検討することにより決定することができ、画像中の粒子径を測定して、ＴＥＭまたはＳＥＭ画像の拡大率に基づいて測定された粒子の平均一次粒子サイズを計算する。粒子の一次粒子サイズとは、この粒子を完全に取り囲む最小径球を指し、この測定は、２つ以上の粒子の凝集と対照的に、個々の粒子に関するものである。上において言及されているサイズ範囲は、サイズ分布を有する粒子の平均値である。本明細書において言及されている範囲内の様々な平均粒子サイズを有する粒子の混合物（例えば、バイモーダル粒子分布）を使用することも可能である。ある種の実施形態において、市販材料が購入され（ｐｕｒｃｈａｓｅｓ）得、ビーズミル、ボールミル、ハンマーミルなどのような、当分野において公知の装置を使用して、所望のサイズまで粉砕され得る。

【0053】

ある種の実施形態において、着火補助剤は、セラミック粒子の形態にあり、好ましくは約１，０００ミクロン以下のサイズ範囲にある。このようなセラミック粒子は、燃料素子の燃焼温度において、非燃焼性の、無機金属含有（メタロイド含有酸化物を含む）酸化物（例えば、アルミナ、シリカ、酸化鉄、酸化セリウム、ジルコニアなど）粒子または非酸化物（例えば、炭化物、ホウ化物、窒化物など）粒子を含むことが理解される。一実施形態において、セラミック粒子はガラスバブルであり、時として、マイクロバルーンまたはグラスマイクロスフィアと称され、マイクロバルーンまたはグラスマイクロスフィアは、中空ガラス粒子である。例示的なガラスバブル材料は、Ｋ２０、Ｓ３５、ＸＬＤ３０００およびＸＬＤ６０００材料のような３Ｍ（商標）ガラスバブルシリーズとして、３Ｍにより上市されているこのような物質を含む。他のセラミック粒子物質は、３Ｍ（商標）セラミックマイクロスフィア（例えば、Ｗ－２１０、Ｗ－４１０またはＷ－６１０）として上市されているもの、およびセラミックボール（例えば、ＢＳＳ１８）または高アルミナボール（例えば、ＢＳＳ９９）として、Ｔｉｐｔｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより上市されている不活性セラミック材料を含む。さらなる実施形態において、セラミック粒子はセノスフェアであり、セノスフェアは、大部分がシリカおよびアルミナから形成されている中空球として理解され、石炭燃焼の副生成物として生成する。例えば、ＣｅｎｏＳｔａｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なセノスフェア、またはＦｉｌｌｉｔｅ（登録商標）という商標名でＯｍｙａ ＵＫ Ｌｔｄ．から入手可能なセノスフェアを参照されたい。任意選択的に、セラミック粒子は、ニッケル、鉄、銅、スズ、銀および金のような金属を使用して、金属コーティングされ得る。例示的な金属コーティングされているセラミックは、Ｆｅｄｅｒａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｂｏｚｅｍａｎ（ＭＴ）またはＡｃｃｕｍｅｔ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｏｓｓｉｎｉｎｇ（ＮＹ）から入手可能である。操作のいかなる特定の理論によっても拘泥されないが、セラミック粒子は、燃料素子中の可燃性炭素質材料の表面積を増加させることにより、燃料素子の着火を補助する（すなわち、燃料素子を着火するのにかかる時間を短縮する。）ことができると考えられる。

【0054】

別の実施形態において、着火補助剤は、ＳＩＧＭＡＣＥＬＬという商標名でＳｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能なセルロース粒子のような、（例えば、コットンリンターから作製された）セルロース粒子の形態にある。このようなセルロース材料は、通常、上において記載されている粒子サイズ範囲内のマイクロ粒子である。操作のいかなる特定の理論によっても拘泥されないが、このような材料は、上において参照されている燃料素子の可燃性炭素質材料の着火温度より低い着火温度を有するので、可燃性セルロース材料の添加は、燃料素子の着火を補助すると考えられる。

【0055】

別の実施形態において、着火補助剤は、フラーレンであり、フラーレンは、カーボンナノチューブを特に含む、通常、球、楕円または管の形状にある炭素原子の同素体を指すことが理解される。

【0056】

さらなる実施形態において、着火補助剤は、含浸活性炭粒子材料である。例示的な活性炭材料は、金属（例えば、ＡｇまたはＭｇ）、金属酸化物（例えば、ＺｎＯ、ＣａＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＣｕＯ、Ｃｕ／ＣｒＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３）、無機塩（例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＫＩ、ＫＭｎＯ_４、Ｋ_２ＣＯ_３およびＮａ_２ＣＯ_３）、無機酸（例えば、Ｈ_２ＳＯ_４またはＨ_３ＰＯ_４）などにより含浸される。このような材料の供給元の１つは、Ｃａｌｇｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎである。このような含浸炭素材料は、通常、上において説明されている粒子サイズの範囲内のマイクロ粒子である。操作のいかなる特定の理論によっても拘泥されないが、含浸炭素材料は、上において参照されている燃料素子の可燃性炭素質材料の着火温度より低い着火温度を有するので、このような材料の添加は、燃料素子の着火を補助すると考えられる。

【0057】

着火可能性助剤は、やはり、様々なアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩などの無機塩の形態、通常、酸化物、ハロゲン化物または硫酸塩（重硫酸塩を含む）の形態でもあることができる。例は、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸カルシウム、塩化カリウム、硫酸カリウム、重硫酸ナトリウムなどを含む。

【0058】

燃料素子はまた、通常、組成物の凝集性を増強する結合剤を含む。例示的な結合剤は、天然ゴム（例えば、グアーガム）またはアルギネート物質（例えば、アルギン酸アンモニウムまたはアルギン酸ナトリウム）を含む。結合剤は、通常、乾燥重量基準で燃料素子の約５％から乾燥重量基準で約２５％（例えば、乾燥重量基準で約７．５から約１５％）の量で存在する。

【0059】

本発明の燃料素子組成物はまた、上において参照されている一次炭素質材料に加えて、グラファイトも含むことができる。例えば、上記の燃料組成物は、燃料素子の乾燥重量に対して、少なくとも約２乾燥重量％、少なくとも約５乾燥重量％または少なくとも約７．５乾燥重量％の粉末グラファイトをさらに含むことができる。通常、燃料素子組成物に添加されるグラファイトの量は、約２０乾燥重量％を超えない。グラファイトは、通常、約５０ミクロン未満の平均粒子サイズを有する粉末形態で添加される。

【0060】

燃料素子組成物は、炭酸カルシウムまたは炭酸ナトリウムのような無機フィラーをさらに含むことができる。このような無機フィラーの典型量は、燃料素子の乾燥重量に対して、少なくとも約１乾燥重量％、少なくとも約５乾燥重量％または少なくとも約１０乾燥重量％を含む。通常、燃料素子組成物に添加される無機フィラーの量は、約４０乾燥重量％を超えず、大抵の場合、約３５乾燥重量％未満である。

【0061】

燃料素子組成物はまた、触媒金属材料を含んでもよく、この材料は、燃料素子を組み込んだ喫煙用物品の使用中に発生する主流煙のある種のガス構成成分の濃度を低減することができる。本明細書において使用する場合、「触媒金属材料」とは、気相構成成分の濃度が低減するよう、喫煙用物品によって発生する主流煙の気相構成成分のうちの１種以上と、直接反応することができる、または主流煙の気相構成成分を含む反応を触媒することができる、またはこれらの両方とすることができる元素性金属または金属含有化合物を指す。例えば、ある種の触媒金属材料は、主流煙中のＣＯのレベルを低減するために、酸素の存在下において、ＣＯのＣＯ_２への酸化を触媒することができる（すなわち、酸化触媒）。この全体が参照により本明細書に組み込まれている、ＢａｎｅｒｊｅｅらへのＵＳ２００７／０２１５１６８において、酸化セリウム粒子により処理された燃料素子を含む喫煙用物品が記載されている。酸化セリウム粒子は、処理された燃料素子を取り込んだ喫煙用物品の使用中に発生する一酸化炭素の量を低減する。さらなる触媒金属化合物は、それらの全体が参照により本明細書にやはり組み込まれている、ＭｃＣｏｒｍｉｃｋへの米国特許第６，５０３，４７５号、ＭｃＣｏｒｍｉｃｋへの同第６，５０３，４７５号、Ｌｉらへの同第７，０１１，０９６号、Ｂａｎｅｒｊｅｅらへの同第８，６１７，２６３号、ならびにＢｉｌｌｉｅｔらへの米国特許公開第２００２／０１６７１１８号、Ｙａｄａｖらへの同第２００２／０１７２８２６号、Ｌｅｅらへの同第２００２／０１９４９５８号、Ｌｉｌｌｙ Ｊｒ．らへの同第２００２／０１４４５３号、Ｂｅｒｅｍａｎらへの同第２００３／００００５３８号、およびＢａｎｅｒｊｅｅらへの同第２００５／０２７４３９０号に記載されている。

【0062】

触媒金属材料の金属構成要素の例は、以下に限定されないが、族ＩＩＩＢ、ＩＶＢ、ＶＢ、ＶＩＢ、ＶＩＩＢ、ＶＩＩＩＢ、ＩＢおよびＩＩＢ、族ＩＩＩＡの元素、族ＩＶＡの元素、ランタニド系およびアクチニド系のアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属を含む。具体的な例示的な金属元素は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｃｅ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂ、Ａｌ、Ｓｉ、ＧｅおよびＳｎを含む。触媒金属材料は、沈殿金属粒子、金属酸化物粒子（例えば、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛および酸化セリウム）、および担持触媒粒子を含めた、様々な固体粒子形態において使用され得、触媒金属化合物は、多孔性担持材料内部に分散されている。パラジウム触媒と酸化セリウムとの組合せのような、触媒金属材料の組合せを使用することができる。触媒金属材料の粒子サイズは様々であり得るが、通常、約１ｎｍから約１０ミクロンである。使用される触媒金属材料の量は様々であり得るが、通常、燃料素子の乾燥重量に対して、少なくとも約２．５乾燥重量％、少なくとも約５乾燥重量％または少なくとも約１０乾燥重量％の量である。触媒金属材料は、通常、約３５乾燥重量％未満、一層多くの場合、約３０乾燥重量％未満、または約２５乾燥重量％未満の量で存在する。

【0063】

上記の構成要素に加えて、本発明の可燃性燃料素子は、タバコ構成要素（例えば、粉末タバコまたはタバコ抽出物）；着香剤；またはアンモニア塩のようなアンモニア源を組み込むことができる。これらのタイプの構成要素は、通常、燃料素子の乾燥重量に対して、約１０乾燥重量％未満、多くの場合、約５乾燥重量％未満の量で使用される。

【0064】

燃料素子組成物の様々な構成要素は、ホバートミキサーのような、コニカル型ブレンダー、混合用ドラム、リボン型ブレンダーなどにおいて、接触され得る、一緒にされ得る、または一緒に混合され得る。したがって、様々な構成要素の混合物全体は、一部の実施形態において、比較的、均一な性質となることがある。特に、着火補助剤は、燃料素子組成物全体に、実質的に均一に分散されていることが有利となる。混合に際して、燃料素子組成物は、通常、湿った、ドウのようなペーストの形態にある。これ以降、燃料素子は、圧縮、押圧または押出成形のような技法によって、所望の形状に形成することができる。例えば、本組成物は、単軸または二軸押出成形器を使用して押出成形され得る。例示的なタイプの押出成形装置は、ＩＣＭＡ Ｓａｎ Ｇｉｏｒｇｉｏモデル番号７０－１６Ｄとして、またはＷｅｌｄｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓモデル番号７０－１６ＬＤとして入手可能な、このようなタイプを含む。比較的高いレベルの炭素質材料を含有する押出成形された燃料素子の場合、この燃料素子の密度は、押出成形混合物内部の水分レベルを高めることにより、押出成形器内部のダイ圧力を低下させることにより、または押出成形混合物内部に比較的密度の低い物質を組み込むことにより、わずかに低下され得る。

【0065】

代替として、燃料素子は、参照により本明細書に組み込まれている、Ｌｏｂｏｖｓｋｙへの米国特許出願公開第２００８／０２３３２９４号に開示されているタイプの発泡法を使用して形成される、炭素モノリスのような、一次炭素質材料として、発泡炭素モノリス構造体を使用して形成され得る。着火補助剤のような様々な追加の構成要素が、モノリス構造体をスプレーコーティングするまたは浸漬コーティングするような公知の技法を使用して、モノリス構造体に組み込まれ得る。

【0066】

代表的な燃料素子は、例えば、約１２ｍｍの長さおよび約４．２ｍｍの全体外径を有する。代表的な燃料素子は、粉砕もしくは粉末炭素質材料を使用して、押出成形され得る、またはコンパウンドされ得、乾燥重量基準に対して、約０．５ｇ／ｃｍ^３超、多くの場合、約０．７ｇ／ｃｍ^３超、および大抵の場合、約１ｇ／ｃｍ^３超の密度を有する。例えば、参照により本明細書に組み込まれている、Ｂａｎｅｒｊｅｅらへの米国特許第４，７１４，０８２号、Ｃｌｅａｒｍａｎらへの米国特許第４，７５６，３１８号、Ｃｌｅａｒｍａｎらへの米国特許第４，８８１，５５６号、Ｃｌｅａｒｍａｎらへの米国特許第４，９８９，６１９号、Ｆａｒｒｉｅｒらへの米国特許第５，０２０，５４８号、Ｃｌｅａｒｍａｎらへの米国特許第５，０２７，８３７号、Ｂａｎｅｒｊｅｅらへの米国特許第５，０６７，４９９号、Ｆａｒｒｉｅｒらへの米国特許第５，０７６，２９７号、Ｃｌｅａｒｍａｎらへの米国特許第５，０９９，８６１号、Ｂａｎｅｒｊｅｅらへの米国特許第５，１０５，８３１号、Ｗｈｉｔｅらへの米国特許第５，１２９，４０９号、Ｂｅｓｔらへの米国特許第５，１４８，８２１号、Ｃｌｅａｒｍａｎらへの米国特許第５，１５６，１７０号、Ｒｉｇｇｓらへの米国特許第５，１７８，１６７号、Ｓｈａｎｎｏｎらへの米国特許第５，２１１，６８４号、Ｃｌｅａｒｍａｎらへの米国特許第５，２４７，９４７号、Ｃｌｅａｒｍａｎらへの米国特許第５，３４５，９５５号、Ｂａｒｎｅｓらへの米国特許第５，４６１，８７９号、Ｂａｒｎｅｓらへの米国特許第５，４６９，８７１号、Ｒｉｇｇｓへの米国特許第５，５５１，４５１号、Ｍｅｉｒｉｎｇらへの米国特許第５，５６０，３７６号、Ｍｅｉｒｉｎｇらへの米国特許第５，７０６，８３４号、Ｍｅｉｒｉｎｇらへの米国特許第５，７２７，５７１号、Ｂｏｒｓｃｈｋｅらへの米国特許第７，８３６，８９７号、Ｂａｎｅｒｊｅｅらへの米国特許第８，４６９，０３５号、およびＢａｎｅｒｊｅｅらへの米国特許出願公開第２００５／０２７４３９０号、Ｃｒｏｏｋｓらへの同第２００７／０２１５１６７号、Ｂａｎｅｒｊｅｅらへの同第２００７／０２１５１６８号、Ｓｔｏｎｅらへの同第２０１２／００４２８８５号およびＳｔｏｎｅらへの同第２０１３／０２６９７２０号、および２０１３年９月２５日出願のＣｏｎｎｅｒらへの米国出願第１４／０３６，５３６号に記載されている、燃料素子のタイプ、代表的な構成要素、この設計および構成、ならびにこれらの燃料素子を生成する様式および方法、ならびにこの構成要素を参照されたい。

【0067】

本発明の方法により調製される燃料素子は、参照により本明細書に組み込まれている、ＣｒｏｏｋｓらへのＵＳ２００７／０２１５１６７またはＢａｎｅｒｊｅｅらへのＵＳ２００７／０２１５１６８において記載されている喫煙用物品のいずれかのような、様々な喫煙用物品において利用することができる。例示的な喫煙用物品の構造は、繊維フィルター素子、断熱材として形成されている発泡セラミックモノリスのような特徴、および参照により本明細書に組み込まれている、どちらもＳｅｂａｓｔｉａｎらへの、米国特許第８，４６４，７２６号および米国特許公開第２０１３／０２３３３２９号に開示されている他の特徴を含むことができる。本発明の燃料素子を利用することができる喫煙用物品の代表的なタイプが、図１から図６に記載されている。燃料素子は、添付図面において、熱源と呼ばれ、喫煙用物品の熱発生セグメントの一部を形成している。

【0068】

図１は、シガレットの形態にある代表的な喫煙用物品１０を例示している。喫煙用物品１０は、ロッド様形状を有しており、着火端１４および口側端１８を含む。着火端１４において、縦方向に延在している、概ね円筒状の熱発生セグメント３５が配置されている。熱発生セグメント３５は、断熱材４２によって取り囲まれた熱源４０を含んでおり、断熱材４２は、包み材料４５によって、同軸上に取り囲まれ得る。熱源４０は、好ましくは、着火端１４の直接着火によって活性化されるように構成されている。喫煙用物品１０はまた、もう一方の端（口側端１８）に位置するフィルターセグメント６５、および２つのこのようなセグメント間に位置しているエアゾール発生セグメント５１（これは、タバコを組み込んでもよい。）を含む。

【0069】

燃料素子４０の別の実施形態は、発泡工程において形成された、発泡炭素モノリスを含んでもよい。別の実施形態において、燃料素子４０は、断熱材４２の層と一緒に共押出成形され、それによって、製造時間および費用を削減することができる。燃料素子のさらに他の実施形態は、この各々が参照により本明細書に組み込まれている、Ｒｏｂｅｒｔｓらへの米国特許第４，８１９，６５５号またはＴａｋｅｕｃｈｉらへの米国特許出願公開第２００９／００４４８１８号に記載されているタイプのものを含むことができる。

【0070】

断熱材４２の代表的な層は、ガラスフィラメントまたはファイバーを含むことができる。断熱材４２は、喫煙用物品１０内において、熱源４０が所定の位置にしっかりと維持するのを支援するジャケットとして働くことができる。断熱材４２は、不織ガラスフィラメントの内部層またはマット、再構成されたタバコ紙の中間層および不織ガラスフィラメントの外側層を含めた、多層構成要素として供給され得る。これらは、同一円方向を向いていてもよく、またはそれぞれが、熱源を上から包み込んでいる、および／もしくは熱源を取り囲んでいてもよい。様々な他の断熱材の実施形態が成形、押出成形、発泡形成、または他の方法で形成され得る。断熱材構造の特定の実施形態は、この全体が参照により本明細書に組み込まれている、Ｓｔｏｎｅらへの米国特許出願公開第２０１２／００４２８８５号において記載されているものなどを含むことができる。

【0071】

好ましくは、熱発生セグメント３５の両端は、着火端１４において、少なくとも熱源４０および断熱材４２を露出するよう開口されている。熱源４０および周囲の断熱材４２は、両方の材料の長さが共延在するよう構成され得る（すなわち、断熱材４２の両端は、特に熱発生セグメントの下流端において、熱源４０の個々の端とぴったり重なっている。）。任意選択的であり、必ずしも好ましくはないが、断熱材４２は、熱源４０の一方の端または両端をわずかに超えて（例えば、約０．５ｍｍから約２ｍｍ超える。）延在していてもよい。さらに、着火端１４が、喫煙用物品１０の使用中に着火されたときに生成する熱および／または加熱空気は、口側端１８において喫煙者によって吸われている間、熱発生セグメント３５を容易に通過することができる。

【0072】

熱発生セグメント３５は、好ましくは、着火端１４に配設されている一方の端に位置しており、下流のエアゾール発生セグメント５１と端と端との関係で軸方向に並んでおり、好ましくは、互いに隣接しているが、これらの間に障壁（開口空気空間以外）は存在しない。着火端１４に熱発生セグメント３５が近接近すると、熱発生セグメント３５の熱源／燃料素子４０の直接着火がもたらされる。

【0073】

燃焼前の熱発生セグメント３５の横断面の形状および寸法は、様々であり得る。好ましくは、熱源４０の横断面積は、このセグメント３５の全横断面積の約１０％から約３５％、多くの場合、約１５％から約２５％を構成する一方、外側または周辺領域（断熱材４２および関連する外側の包み材料を含む。）の横断面積は、このセグメント３５の全横断面の約６５％から約９０％、多くの場合、約７５％から約８５％を構成する。例えば、約２４ｍｍから約２６ｍｍの周囲を有する円筒状喫煙用物品の場合、代表的な熱源４０は、一般に、約２．５ｍｍから約５ｍｍ、多くの場合約３ｍｍから約４．５ｍｍの外径を有する、略円形断面形状を有する。

【0074】

縦方向に延在している、円筒状のエアゾール発生セグメント５１は、熱発生セグメント３５より下流に位置している。エアゾール発生セグメント５１は、基材材料５５を含み、この基材材料５５は、エアゾール形成剤または材料（図示せず）用の担体として働く。例えば、エアゾール発生セグメント５１は、加工助剤、着香剤およびグリセリンを含む、再構成されたタバコ材料を含むことができる。エアゾール発生セグメント５１の上述の構成要素は、包み材料内部に配設されて、包み材料によって取り囲まれ得る。包み材料は、喫煙用物品１０の着火端１４から（例えば、熱発生セグメント３５から）エアゾール発生セグメント５１の構成要素に熱を伝播することを容易にするよう構成され得る。すなわち、エアゾール発生セグメント５１および熱発生セグメント３５は、互いに熱交換関係で構成され得る。この熱交換関係は、熱源４０からの十分な熱が、エアゾール形成領域に供給されて、エアゾール形成用のエアゾール形成材料を揮発させるようなものである。一部の実施形態において、熱交換関係は、これらのセグメントを互いに近接近して配置することによって達成される。熱交換関係はまた、熱源４０の近辺から、エアゾール発生セグメント５１によって占有されている領域内に、またはこの領域周辺に、熱伝導性材料を延在させることにより実現することもできる。基材の特定の実施形態は、以下に記載されているもの、またはこの全体が参照により本明細書に組み込まれている、Ｓｔｏｎｅらへの米国特許出願公開第２０１２／００４２８８５号に記載されているものなどを含むことができる。

【0075】

基材材料５５の代表的な包み材料は、この中に含有されているエアゾール形成構成要素の揮発をもたらすために、熱発生セグメント３５からエアゾール発生セグメント５１に熱を伝導する熱伝導特性を含むことができる。基材材料５５は、約１０ｍｍから約２２ｍｍの長さとすることができ、ある種の実施形態は、約１１ｍｍから最大約２１ｍｍである。基材材料５５は、刻みフィラー形態の、フレーバーに富むおよび芳香性のタバコからなるブレンドから供給され得る。これらのタバコは、エアゾール形成材料および／または少なくとも１つの着香剤により処理され得る。基材材料は、刻みフィラー形態の、加工済みタバコ（例えば、キャストシートまたは製紙タイプの工程を使用して製造された再構成タバコ）から供給され得る。ある種のキャストシートの構造は、直線長さ１０ｍｍあたり、約２７０から約３００ｍｇのタバコを含むことができる。このタバコは、ひいては、エアゾール形成材料および／または少なくとも１つの着香剤、ならびに熱発生セグメントによる着火および／または焼け（ｓｃｏｒｃｈｉｎｇ）を防止する一助となるよう構成されている、燃焼遅延剤（ｂｕｒｎ ｒｅｔａｒｄａｎｔ）（例えば、リン酸二アンモニウムまたは別の塩）により処理され得る、またはこれらを取り込ませるよう加工され得る。エアゾール発生セグメント５１の包み材料の金属製内部表面は、エアゾール形成材料および／または少なくとも１つの着香剤のための担体として働くことができる。

【0076】

他の実施形態において、基材５５は、プラグ区域として形成される、タバコ用紙または非タバコ収集紙を含むことができる。プラグ区域は、様々な形態（例えば、マイクロカプセル化、液体、粉末化）の、エアゾール形成材料、香料、タバコ抽出物などが搭載され得る。燃焼遅延剤（例えば、リン酸二アンモニウムまたは別の塩）が、熱発生セグメントによる着火および／または焼けを防止する一助となるよう、基材の少なくとも遠位端／着火端部分に適用され得る。これらおよび／または他の実施形態において、基材５５は、マルメライザー処理された（ｍａｒｕｍａｒｉｚｅｄ）および／またはマルメライザー処理されていないタバコから形成されたペレットまたはビーズを含んでもよい。マルメライザー処理されたタバコは、例えば、参照により本明細書に組み込まれている、Ｂａｎｅｒｊｅｅらへの米国特許第５，１０５，８３１号から公知である。マルメライザー処理されたタバコは、結合剤および着香剤と共に、例えば、粉末形態の約２０から約５０％（重量基準）のタバコブレンド、グリセロール（約２０から約３０重量％）、炭酸カルシウム（一般に、約１０から約６０重量％、多くの場合、約４０から約６０重量）を含むことができる。結合剤は、例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ガム（例えば、グアーガム）、キサンタン、プルランおよび／またはアルギネートを含むことができる。ビーズ、ペレットまたは他のマルメライザー処理された形態は、基材区域内にぴったり収まるのに、ならびに最適な空気流および所望のエアゾール生成をもたらすのに適した寸法で構築され得る。空洞またはカプセルのような容器は、喫煙用物品内の所定の位置に基材を保持するよう形成され得る。このような容器は、例えば、マルメライザー処理されたおよび／またはマルメライザー処理されていないタバコからなるペレットまたはビーズを含有するのに有益となり得る。容器は、以下にさらに記載されている通り、包み材料を使用して形成され得る。

【0077】

上記の通り、エアゾール発生セグメント５１は、タバコまたはこの一部の構成要素（例えば、マルメライザー処理されたおよび／またはマルメライザー処理されていないタバコ）を通常、含めた、ビーズ、ペレットまたは組成物の他の個別の小さな単位として定義され得る、エアゾール発生材料または素子を含むことができる。このようなペレットは、滑らかな規則正しい外側形状（例えば、球形、円筒形、卵形など）を有していてもよく、および／または不規則な外側形状を有していてもよい。一例において、各ペレットの直径は、約１ｍｍから約２ｍｍ未満の範囲となり得る。ペレットは、本明細書に記載されている喫煙用物品の基材空洞の少なくとも一部を充填することができる。一例において、基材空洞の体積は、約５００ｍｍ^３から約７００ｍｍ^３の範囲とすることができる（例えば、喫煙用物品の基材空洞であって、空洞の直径は、約７．５から約７．８ｍｍであり、空洞の長さは、約１１から約１５ｍｍであり、空洞は、一般に、円筒形状を有する。）。一例において、基材空洞内部のペレットの質量は、約２００ｍｇから約５００ｍｇの範囲とすることができる。

【0078】

一般に、本明細書において使用する場合、用語「ペレット」および「ビーズ」は、ビーズ、ペレットまたは他の個別の小単位を含むことが意図されており、これらの小片（特に、本明細書において開示されているものを加えて）は、例えば、炭素片、ペレットに裁断した押出成形炭素片、セラミックビーズ、マルメライザー処理されたタバコ片など、またはこれらの組合せを含むことができる。例えば、顆粒、ペレットまたはビーズは、所望のサイズおよび形状に形成される、裁断されるまたは紡糸されて、次に、所望の構成を保持するよう乾燥される、ミル粉砕されたタバコ薄片、フィラー（例えば、顆粒炭酸カルシウム）、フレーバー、目視可能なエアゾール形成材料および結合剤（例えば、カルボキシメチルセルロース）からなる湿潤混合物またはスラリーを含む、略円筒形もしくは球状の押出成形されたまたは圧縮された顆粒、ペレットまたはビーズとすることができる。例えば、ビーズもしくはペレットの一部またはすべては、熱感受性の高い球状カプセルを含むことができ、この結果、エアゾール発生素子に含まれて、熱に曝露されると、これらの破壊または分解により、グリセリン、プロピレングリコール、水、生理食塩水、タバコフレーバーおよび／もしくはニコチンまたは他の物質もしくは添加物の放出が引き起こされる。同様に、ビーズは、エアゾール形成物を保持および放出するために、セラミック製、または吸収性クレイもしくはシリカ、または吸収性炭素を含むことができる。さらに、一部の態様において、ビーズ／ペレットは、熱伝導性グラファイト、熱伝導性セラミック、金属、ホイル上のタバコキャスト、グリセリンおよびフレーバーのような適切なエアゾール発生物質が含浸されている金属もしくは他の好適な材料、または所望のビーズ／ペレットに適切に形成される好適なキャストシート材料のような、熱伝導性材料を含むことができる。

【0079】

具体的な一例において、ビーズ／ペレット（粒子）は、重量基準で、約１５％から約６０％の間の細かくミル粉砕したタバコ粒子（例えば、オリエンタル、バレー種および黄色種のタバコからなるブレンド、実質的にすべてのオリエンタルタバコ、実質的にすべてのバレー種のタバコ、または実質的にすべての黄色種のタバコ）、約１５％から約６０％の間の細かくミル粉砕された炭酸カルシウム粒子（または、細かくミル粉砕されたクレイもしくはセラミック粒子）、約１０％から約５０％の間のグリセロール（および任意選択的に、少量のフレーバー）、約０．２５％から約１５％の間の結合剤（好ましくは、カルボキシメチルセルロース、グアーガム、アルギン酸カリウムまたはアルギン酸アンモニウム）、および約１５％から約５０％の間の水から構成され得る。別の例において、ビーズ／ペレット（粒子）は、約３０％の細かくミル粉砕したタバコ粒子（例えば、オリエンタル、バレー種および黄色種のタバコからなるブレンド、実質的にすべてのオリエンタルタバコ、実質的にすべてのバレー種のタバコ、または実質的にすべての黄色種のタバコ）、約３０％の細かくミル粉砕された炭酸カルシウム粒子（または、細かくミル粉砕されたクレイもしくはセラミック粒子）、約１５％のグリセロール（および任意選択的に、少量のフレーバー）、約１％の結合剤（好ましくは、カルボキシメチルセルロース、グアーガム、アルギン酸カリウムまたはアルギン酸アンモニウム）、および約２５％の水から構成され得る。

【0080】

このような例において、ペレットは、グリセロールを保持するよう圧縮されてもよく、圧縮時に、効率的なエアゾール形成を促進するエアゾール発生構成要素の移動を容易にする多孔質マトリックスを形成してもよい。エアゾール形成材料が基材材料に接触する様式は、様々であり得る。エアゾール形成材料は、形成済み材料に適用され得、これらの材料の製造の間に、加工済み材料に組み込まれ得、またはこのような材料に対して内因性となり得る。グリセリンのようなエアゾール形成材料は、水性液体、もしくは他の好適な溶媒もしくは液体担体に溶解または分散され得、この基材材料に噴霧され得る。例えば、参照により本明細書に組み込まれている、Ｎｅｓｔｏｒらへの米国特許出願公開第２００５／００６６９８６号およびＣｏｎｎｅｒらへの同第２０１２／００６７３６０号を参照されたい。炭酸カルシウムまたは他の無機フィラーは、粒子内部の細孔（ｐｏｒｏｓｉｔｙ）を生成するのを支援し、熱を吸収するよう機能することもでき、これにより、一部の例において、エアゾール発生構成要素の焼け、ならびにエアゾール形成を支援および促進するのを制限する、または他には防止することができる。例えば、参照により本明細書に組み込まれている、Ｂａｎｅｒｊｅｅらへの米国特許第５，１０５，８３１号、およびＣｒｏｏｋｓらへの米国特許出願公開第２００４／０１７３２２９号、Ｃｏｎｎｅｒらへの同第２０１１／０２７１９７１号、およびＳｔｏｎｅらへの同第２０１２／００４２８８５号に記載されている材料のこうしたタイプも参照されたい。

【0081】

ビーズまたはペレットのタバコに由来する構成要素は、高度に精製されたタバコに由来するニコチン（例えば、９８％超、または９９％超の純度を有する、医薬品グレードのニコチン）を含むことができ、またはこの誘導体が、本発明において使用され得る。代表的なニコチン含有抽出物は、参照により本明細書に組み込まれている、Ｂｒｉｎｋｌｅｙらへの米国特許第５，１５９，９４２号において記載されている技法を使用して供給され得る。ある種の実施形態において、本発明の製品は、タバコ由来または合成由来かに関わらず、いかなる供給源からのいかなる形態のニコチンも含むことができる。本発明の製品において使用されるニコチン化合物は、複合体としてまたは溶媒和物として、遊離塩基形態、塩形態のニコチンを含むことができる。例えば、参照により本明細書に組み込まれている、Ｈａｎｓｓｏｎへの米国特許公開第２００４／０１９１３２２号における、遊離塩基形態のニコチンの議論を参照されたい。ニコチン化合物の少なくとも一部は、ニコチンの樹脂複合体の形態において使用され得、この場合、ニコチンは、ニコチンポラクリレックスのようなイオン交換樹脂に結合されている。例えば、参照により本明細書に組み込まれている、Ｌｉｃｈｔｎｅｃｋｅｒｔらへの米国特許第３，９０１，２４８号を参照されたい。ニコチンの少なくとも一部は、塩の形態で使用され得る。ニコチンの塩は、Ｃｏｘらへの米国特許第２，０３３，９０９号およびＰｅｒｆｅｔｔｉ、Ｂｅｉｔｒａｇｅ Ｔａｂａｋｆｏｒｓｃｈｕｎｇ Ｉｎｔ．、１２巻、４３－５４頁（１９８３年）に記載されている成分および技法のタイプを使用して供給され得る。さらに、ニコチンの塩は、Ｐｆａｌｔｚ ａｎｄ Ｂａｕｅｒ，Ｉｎｃ．およびＫ＆Ｋ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｏｆ ＩＣＮ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．のような供給元から入手可能である。例示的な薬学的に許容されるニコチン塩は、酒石酸イオンのニコチン塩（例えば、酒石酸ニコチンおよび酒石酸水素ニコチン）、塩化物（例えば、ニコチン塩酸塩およびニコチン二塩酸塩）、硫酸塩、過塩素酸塩、アスコルビン酸塩、フマル酸塩、クエン酸塩、リンゴ酸塩、乳酸塩、アスパラギン酸塩、サリチル酸塩、トシル酸塩、コハク酸塩、ピルビン酸塩など；ニコチン塩水和物（例えば、ニコチン塩化亜鉛一水和物）などを含む。ある種の実施形態において、ニコチン化合物の少なくとも一部は、以下に限定されないが、参照により本明細書に組み込まれている、Ｂｒｉｎｋｌｅｙらへの米国特許公開第２０１１／０２６８８０９号に議論されているレブリン酸を含めた、有機酸部分との塩の形態にある。

【0082】

一実施形態において、ビーズまたはペレットの形態のもののような、本明細書において議論されているエアゾール発生材料は、スモーキーなフレーバーまたはアロマを付与するためにスモーク処理され得る。例えば、ビーズまたはペレットが調製され、次に、木源（例えば、ヒッコリー、メープル、オーク、リンゴ、チェリーまたはメスキートから選択される木材）のような可燃性供給源からの煙を施すことができる。ビーズまたはペレットは、所望のスモーキーフレーバーまたはアロマを付与するのに十分な時間、煙により処理され得、例示的な時間範囲は、約５から約４５分間である。ビーズまたはペレットが煙に接触する方法は、様々とすることができ、一例は、煙が生成するまで、容器中、ウッドチップを加熱し（例えば、ウッドチップを約３５０－４００°Ｆの温度まで加熱）、処理されるビーズまたはペレットをウッドチップにより生成する煙を含む密閉環境内に置くことを含む。

【0083】

さらに他の実施形態において、基材５５は、例えば、この全体が参照により本明細書に組み込まれている、Ｓｔｏｎｅらへの米国特許出願公開第２０１２／００４２８８５号に記載されている、形成されたモノリシック基材として構成され得る。基材は、押出成形材料を含むことができる、またはこの材料から構築され得る。基材はまた、圧入または鋳型成形／キャスト成形によって形成されてもよい。したがって、一般的な用語「モノリシック基材」は、押出成形によって、またはそうした他の方法の１つによって形成される基材を含むことができる。

【0084】

一部の好ましい喫煙用物品において、エアゾール発生セグメント５１の両端は、この基材材料５５に露出するよう開口されている。総合すると、熱発生セグメント３５およびエアゾール発生セグメント５１が、エアゾール発生システムを形成する。エアゾール発生セグメント５１は、このようなセグメント５１、３５が、端と端との関係で軸方向に並ぶよう、熱発生セグメント３５の下流端に隣接して配置されている。これらのセグメントは、互いに接することができる、または緩衝領域５３を含むことができる、わずかに空間が設けられて離れた関係で配置されている。これらのセグメントの外側の横断面の形状および寸法は、喫煙用物品１０の縦軸を横断して見た場合、互いに本質的に同一とすることができる。これらの構成要素の物理的配列は、好ましくは、熱源が喫煙用物品１０の使用中に活性化（例えば、燃焼）されている時間を通じて、熱が、熱源４０から隣接基材材料５５に移動（例えば、伝導性および対流性熱移動を含む手段によって）されるようになっている。

【0085】

緩衝領域５３は、エアゾール発生セグメント５１の一部の潜在的な焼けまたは他の熱分解を低減することができる。緩衝領域５３は、主に空の空気空間を含むことができ、またはこの緩衝領域は、例えば、金属、有機物、無機物、セラミックもしくはポリマー材料、またはこれらの任意の組合せのような、非燃焼性材料の一部または実質的にすべてが充填されてもよい。緩衝領域は、厚さ（長さ）が、約１ｍｍから約１０ｍｍまたはそれ超とすることができるが、厚さ（長さ）が約２ｍｍから約５ｍｍとなることが多い。

【0086】

エアゾール発生システムの構成要素は、好ましくは、相互に取り付けられており、上包み材料６４を使用して、所定の位置に固定される。例えば、上包み材料６４は、紙の包み材料またはラミネート紙タイプの材料を含むことができ、これらの材料は、熱発生セグメント３５のそれぞれ、およびエアゾール発生セグメント５１の外側の縦方向に延在している表面の少なくとも一部を取り囲んでいる。上包み材料６４の内側表面は、好適な接着剤によって取り囲んでいる構成要素の外側表面に固定され得る。

【0087】

喫煙用物品１０は、好ましくは、例えば、フィルター素子６５であって、この口側端１８に配置されているフィルター素子６５のような、好適な吸い口（ｍｏｕｔｈｐｉｅｃｅ）を含む。フィルター素子６５は、フィルター素子６５およびエアゾール発生セグメント５１が、端と端との関係で軸方向に並んで互いに隣接しているが、これらの間に障壁がないよう、エアゾール発生セグメント５１の一方の端に隣接しているシガレットロッドの一方の端に、好ましくは、配置されている。好ましくは、喫煙用物品の縦軸に対して横向きに見た時、これらのセグメント５１、６５の一般的な横断面の形状および寸法は、本質的に、互いに同一である。フィルター素子６５は、縦方向に延在しているこの表面に沿って上から包み込まれているフィルター材を、プラグラップ材料を取り囲んで含むことができる。一例において、フィルター材は、可塑化酢酸セルローストウを含む一方、一部の例において、フィルター材は、「ダルメシアンタイプ」のフィルターにおけるアセテートトウ全体に、個別の充填物として配設されている、または分散されている約２０から約８０ｍｇの量の活性炭をさらに含んでもよい。フィルター素子６５の両端は、好ましくは、ここからエアゾールの通過を可能にするよう開口している。エアゾール発生システムは、好ましくは、チッピング材料（ｔｉｐｐｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ）７８を使用して、フィルター素子６５に取り付けられている。喫煙用物品１０は、一連の穿孔８１のような空気による希釈手段を含むことができ、この穿孔はそれぞれ、示されている様式において、フィルター素子チッピング材料７８およびプラグラップ材料から延在していてもよく、および／または上記の穿孔は、基材５５まで延在していてもよく、または基材５５内に延在していてもよい。

【0088】

フィルター素子６５はまた、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれている、Ｔｈｏｍａｓらへの米国特許第７，４７９，０９８号、およびＤｕｂｅらへの米国特許第７，７９３，６６５号およびＡｄｅｍｅらへの米国特許第８，１８６，３５９号に記載されているタイプの粉砕可能なフレーバーカプセルを含んでもよい。フィルターは、例えば、これらの各々が、参照により本明細書に組み込まれている、Ｎｅｌｓｏｎらへの米国特許第７，７４０，０１９号、Ｓｔｏｋｅｓらへの同第７，９７２，２５４号、Ｈｕｔｃｈｅｎｓらへの同第８，３７５，９５８号、およびＦａｇｇらへの米国特許公開第２００８／０１４２０２８号およびＴｈｏｍａｓらへの同第２００９／００９０３７２号に開示されているもののような材料を含むことができ、上記に開示されているもののような方法によって製造され得る。

【0089】

燃焼前の喫煙用物品１０の全体の寸法は、様々であり得る。通常、喫煙用物品１０は、周囲が約２０ｍｍから約２７ｍｍを有する円筒形状のロッドであり、全体の長さが、約７０ｍｍから約１３０ｍｍを有しており、多くの場合、約８３ｍｍから約１００ｍｍを有する。エアゾール発生システムは、約２０ｍｍから約６５ｍｍと変わり得る、全体の長さを有する。エアゾール発生システムの熱発生セグメント３５は、長さが約５ｍｍから約３０ｍｍを有することができる。エアゾール発生システムのエアゾール発生セグメント５１は、全体の長さが約１０ｍｍから約６０ｍｍを有することができる。

【0090】

エアゾール発生セグメント５１において使用されるエアゾール形成剤および基材材料５５の組合せ量は、様々であり得る。材料は、好ましくは、約１００から約４００ｍｇ／ｃｍ^３の充填密度において、エアゾール発生セグメント５１の適切な区域（例えば、この包み材料内の領域）を充填するよう使用され得る。

【0091】

使用中、喫煙者は、着火端１４における熱源／燃料素子４０が着火されるよう、従来的な喫煙用物品が着火される方法と同様に、マッチまたはシガレットライターを使用して、喫煙用物品１０の着火端１４を着火する。喫煙用物品１０の口側端１８は、喫煙者の唇に置かれる。エアゾール発生システムによって生成された熱分解生成物（例えば、タバコの煙の構成要素）は、フィルター素子６５を介して、および喫煙者の口腔内に、喫煙用物品１０を通して吸われる。すなわち、喫煙用物品は、煙が出ると、タバコ刻みフィラーを燃焼する伝統的なシガレットのタバコの主流煙に似ている、目視可能な主流エアゾールを生じる。

【0092】

直接着火は、熱発生セグメント３５の燃料素子４０が着火される、または別様に活性化（例えば、燃焼し始める）されるよう、熱発生セグメント３５の燃料素子４０を作動させる。エアゾール発生システム内の熱源４０は燃焼し、これらの２つのセグメント間の熱交換関係の結果として、エアゾール発生セグメント５１内部のエアゾール形成材料を揮発する熱をもたらす。ある種の好ましい熱源４０は、活性化の間に、体積の縮小を受けることはない一方、他のものは、この体積を縮小するよう分解することがある。好ましくは、エアゾール発生セグメント５１の構成要素は、いかなる有意な程度でも熱分解（例えば、炭化または燃焼）を受けない、揮発構成要素は、エアゾール発生領域５１を介して吸われる空気中に浮遊して運ばれる。このように形成されるエアゾールは、フィルター素子６５を介して吸われ、喫煙者の口腔内に入る。

【0093】

使用のある期間の間、エアゾール発生セグメント５１内において形成されたエアゾールは、フィルター素子６５を介して吸われ、喫煙者の口腔内に入る。したがって、喫煙用物品１０によって生成される主流エアゾールは、揮発したエアゾール形成材料によって生成されるタバコの煙を含む。

【0094】

フレーバーは、好ましくはフレーバーの望ましくない改変をもたらす熱分解を最小限にして、香料を保持および放出することができる、エアゾール発生セグメント５１の基材材料５５、包み材料、フィルター素子６５または他の任意の構成要素の上またはこの内部の、カプセルもしくはマイクロカプセル物質によって供給されてもよく、または増強されてもよい。フィルターに関連する他のフレーバー構成要素も使用されてもよい。例えば、Ｆａｇｇらへの米国特許第５，７２４，９９７号を参照されたい。

【0095】

上記の通り、燃料素子は、好ましくは、断熱材または他の好適な材料によって、取り囲まれている、または別様に上から覆われている。断熱材は、燃料素子を喫煙用物品内の所定の位置に支持する、維持するおよび保持するよう、構成され得、使用され得る。断熱材は、吸われた空気およびエアゾールが、容易に断熱材を通過することができるよう、さらに構成され得る。熱発生セグメント内部の断熱材料、断熱組立体の構成要素、代表的な断熱組立体の構成、断熱組立体用の包み材料、ならびにこれらの構成要素および組立体を生成する様式および方法の例は、参照により本明細書に組み込まれている、Ｐｒｙｏｒらへの米国特許第４，８０７，８０９号、Ｈａｎｃｏｃｋらへの米国特許第４，８９３，６３７号、Ｂａｒｎｅｓらへの米国特許第４，９３８，２３８号、Ｓｈａｎｎｏｎらへの米国特許第５，０２７，８３６号、Ｌａｗｓｏｎらへの米国特許第５，０６５，７７６号、Ｗｈｉｔｅらへの米国特許第５，１０５，８３８号、Ｂａｎｅｒｊｅｅらへの米国特許第５，１１９，８３７号、Ｃｌｅａｒｍａｎらへの米国特許第５，２４７，９４７号、Ｂａｎｅｒｊｅｅらへの米国特許第５，３０３，７２０号、Ｃｌｅａｒｍａｎらへの米国特許第５，３４５，９５５号、Ｃａｓｅｙ ＩＩＩらへの米国特許第５，３９６，９１１号、Ｗｈｉｔｅへの米国特許第５，５４６，９６５号、Ｍｅｉｒｉｎｇらへの米国特許第５，７２７，５７１号、Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎらへの米国特許第５，９０２，４３１号、Ｃｏｏｋらへの米国特許第５，９４４，０２５号、Ｔｈｏｍａｓらへの米国特許第８，４２４，５３８号、およびＳｅｂａｓｔｉａｎらへの米国特許第８，４６４，７２６号に記載されている。断熱組立体は、Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｃｏｍｐａｎｙによって、「Ｐｒｅｍｉｅｒ」および「Ｅｃｌｉｐｓｅ」という商標名で上市されている、および日本たばこ産業株式会社によって上市されている「スチームホットワン」としてのシガレットのタイプに組み込まれている。

【0096】

断熱材において有用な難燃／燃焼遅延物質および添加物は、シリカ、炭素、セラミック、金属繊維および／または粒子を含むことができる。例えば、処理する際、ワタ、ホウ酸または様々な有機ホスフェート化合物のような、セルロース繊維または他の繊維が、望ましい難燃特性をもたらすことができる。さらに、様々な有機ナノ粒子または金属ナノ粒子が、リン酸二アンモニウムおよび／または他の塩と同様に、難燃性という所望の特性を付与することができる。他の有用な物質は、有機リン化合物、ホウ砂、水和アルミナ、グラファイト、トリポリリン酸カリウム、ジペンタエリスリトール、ペンタエリスリトールおよびポリオールを含むことができる。窒素性ホスホン酸塩、リン酸モノアンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、臭化アンモニウム、塩化アンモニウム、ホウ酸アンモニウム、ホウ酸エタノールアンモニウム、スルファミン酸アンモニウム、ハロゲン化有機化合物、チオ尿素および酸化アンチモンのような他のものが使用され得るが、好ましい作用剤ではない。断熱材、基材材料および他の構成要素に使用される難燃物質、燃焼遅延物質および／または焼け遅延物質の各実施形態（単独で、または互いにおよび／もしくは他の材料との任意の組合せかどうかに関わらず）において、望ましい特性は、最も好ましくは、望ましくないオフガスまたは溶解型の挙動なしにもたらされるものである。

【0097】

断熱布は、好ましくは、所望の使用時間中、シガレットのような喫煙用物品を着火状態において持続させるのに十分な酸素拡散能力を有する。したがって、断熱布は、好ましくは、この構造体の長所のため、多孔性となる。編み、織り、または織りおよび編みの複合構造体において、必要な細孔は、熱源内への酸素拡散を可能にするために、繊維間に十分な（望ましくサイズ決定された）間隙を残すように、組立機械を構成することにより制御され得る。均一に持続される燃焼を促進するのに十分に多孔性であり得ない不織布に関すると、追加の細孔が、例えば、高温または低温ピン穿孔、火炎穿孔、エンボス加工、レーザー切断、ドリル穿孔、刃切断、化学穿孔、パンチングおよび他の方法を含めた、当分野において既知の方法によって断熱材内に穿孔することにより、実現され得る。緩衝材および断熱材はそれぞれ、織り、編みまたはこれらの組合せである非ガラス材料、発泡金属材料、発泡セラミック材料、発泡セラミック金属複合体およびこれらの任意の組合せを含むことができ、断熱材中の材料は、緩衝材中のものと同じであってもよく、または異なっていてもよい。

【0098】

エアゾール形成材料は、様々であり得、様々なエアゾール形成材料からなる混合物が、様々な組合せならびに様々な着香剤（喫煙用物品の主流エアゾールの官能および／または感覚受容特性もしくは性質を改変する様々な材料を含む）、包み材料、口側端片、フィルター素子、プラグラップおよびチッピング材料となり得る通り、使用され得る。代表的なタイプのこれらの構成要素は、この全体が参照により本明細書に組み込まれている、Ｌｌｅｗｅｌｌｙｎ Ｃｒｏｏｋｓらへの米国特許出願公開第２００７／０２１５１６７号に記載されている。

【0099】

基材材料は、一部の形態のタバコを組み込みことができ、通常、主にタバコから構成され、実質的に、タバコ材料すべてによって供給され得る。基材材料の形態は様々であり得る。一部の実施形態において、基材材料は、本質的に、伝統的なフィラー形態（例えば、カットフィラーとして）で使用される。そうでない場合、基材材料は、所望の構成物に形成され得る（例えば、参照により本明細書に組み込まれている、Ｃｏｎｎｅｒらへの米国特許公開第２０１１／０２７１９７１号を参照されたい。）。基材材料は、この全体が参照により本明細書に組み込まれている、Ｐｒｙｏｒらへの米国特許第４，８０７，８０９号に一般に記載されているタイプの技法を使用して、収集巻取紙またはシートの形態で使用され得る。基材材料は、この全体が参照により本明細書に組み込まれている、Ｒａｋｅｒへの米国特許第５，０２５，８１４号に一般に記載されているタイプの技法を使用して、刻まれて複数の縦方向に延在する束にされている、巻取紙またはシートの形態で使用され得る。基材材料は、螺旋型の空気流通路が、縦方向にエアゾール発生セグメントを通って延在するように、ゆるく巻かれたシートの形態を有し得る。基材材料を含む代表的なタイプのタバコは、タバコタイプの混合物から、または１つの主なタイプのタバコ（例えば、主にバレー種タバコから構成されるキャストシートタイプもしくは紙タイプの再構成タバコ、または主にオリエンタルタバコから構成されるキャストシートタイプもしくは紙タイプの再構成タバコ）から製造され得る。

【0100】

基材材料はまた、ケーシングおよび／またはトップドレッシング構成成分のようなシガレットの製造に伝統的に使用されるタイプのタバコ添加物により処理され得る。例えば、この全体が参照により本明細書に組み込まれている、Ｃｒｏｏｋｓらへの米国特許公開第２００４／０１７３２２９号に記載されている構成要素のタイプを参照されたい。

【0101】

エアゾール形成材料が基材材料（例えば、タバコ材料）に接触する様式は、様々であり得る。エアゾール形成材料は、形成済みタバコ材料に適用され得、またはこれらの材料の製造の間に、加工済みタバコ材料に組み込まれ得る。エアゾール形成材料は、水性液体、または他の適切な溶媒もしくは液体担体に溶解または分散され得、上記の基材材料に噴霧され得る。例えば、この全体が参照により本明細書に組み込まれている、Ｎｅｓｔｏｒらへの米国特許出願公開第２００５／００６６９８６号を参照されたい。基材材料の乾燥重量に対して使用されるエアゾール形成材料の量は様々であり得る。従来のタイプの自動シガレット製造装置を使用して、極めて高レベルのエアゾール形成材料を含む材料をシガレットロッドに加工するのは困難となる恐れがある。

【0102】

キャストシートタイプの材料は、比較的高レベルのエアゾール形成材料を組み込むことができる。製紙タイプの過程を使用して製造される再構成タバコは、中レベルのエアゾール形成材料を組み込むことができる。タバコストリップおよびタバコ刻みフィラーは、より少ない量のエアゾール形成材料を組み込むことができる。収集された、積層された、積層された金属／金属製の、ストリップ、アルミナビーズのようなビーズ、連続気泡発泡体、発泡モノリス、空気透過性マトリックスおよび他の材料を含めた、様々な紙製および非紙製基材が、本開示の範囲内において使用され得る。例えば、このそれぞれが参照により本明細書に組み込まれている、いずれもＣｌｅａｒｍａｎへの米国特許第５，１８３，０６２号、同第５，２０３，３５５号および同第５，５８８，４４６号を参照されたい。

【0103】

他の実施形態において、エアゾール発生セグメントの基材部分は、押出成形材料もしくは他のモノリシック材料を含むことができるか、またはこれらから構築され得る。押出成形基材は、他の押出成形構成要素を参照して本明細書に記載されているものと同じ様式で形成され得る。押出成形基材または他のモノリシック基材は、タバコ、グリセリン、水および結合剤材料を含み得る、または本質的にこれらからなることができる。ある種の実施形態において、モノリシック基材は、約１０から約９０重量％のタバコ、約５から約５０重量％のグリセリン、約１から約３０重量％の水（乾燥および裁断前）および約０から約１０重量％の結合剤を含むことができる。モノリシック基材はまた、例えば、炭酸カルシウムおよび／またはグラファイトのようなフィラーも含むことができる。

【0104】

押出成形、乾燥および所望の長さに切断後、基材は、手動組立法またはシガレット作製機（例えば、Ｈａｕｎｉ Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｂａｕ ＡＧによるＫＤＦまたはＰｒｏｔｕｓ）を使用して、Ｅｃｌｉｐｓｅ型シガレットのようなセグメント化されている喫煙用物品へと組み立てられ得る。より小さな直径のモノリシック基材素子は、本明細書において、他の基材の実施形態について記載されている喫煙用物品において使用するために、包装されるか、接着されるか、またはそうでなければ一緒に組み立てられるかによって一緒にされ得る。好ましい基材ラップは、ホイル紙、厚肉紙、プラグラップおよび／またはシガレット紙を含む。

【0105】

図１を参照して記載されているシガレットは、Ｒ．Ｊ．Ｒｅｙｎｏｌｄｓ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｃｏｍｐａｎｙによって「Ｅｃｌｉｐｓｅ」という商標名で上市されているこのようなシガレットとかなり同じ様式で使用され得る。日本たばこ産業株式会社によって上市されている「スチームホットワン」シガレットも参照されたい。

【0106】

一実施形態において、喫煙用物品は、着火端４１４および口側端４１８を有するシガレット４１０の縦断面図である図２を参照して、ここに記載されているモノリシック基材４６３により構築され得る。モノリシック基材４６３（これは、例えば、図１を参照して議論されているもののような、他の実施形態において使用され得る。）は、任意の適切な押出成形法によって形成され得、モノリシック基材内を縦方向に延在している中央孔４９５と共に示されている。長さに切断されたモノリシック基材は、シガレットの全長の約１／１６から約５／８、多くの場合、この約１／１０から約１／２（例えば、８５ｍｍまたは１３０ｍｍの長さのシガレットにおいて、１０ｍｍ、１２ｍｍまたは５０ｍｍの長さの基材素子）を構成することができる。シガレット本体の基材セグメント４５５は、基材４６３とフィルター４７０との間に配設されている中空間隔管４６７を含む。フィルター４７０は、プラグラップ４７２およびチッピングペーパー４７８からなる覆い層により構築されている通り示されている。基材４６３および管４６７は、例えば、熱伝導性材料（例えば、ホイル紙）、厚肉紙、プラグラップまたはシガレット紙として構成され得る包み材料４５８によって囲まれている。円筒状に取り囲む包み材料４６４（例えば、シガレット紙または厚肉紙のようなもの）は、熱発生セグメント４３５、中央基材セグメント４５５およびフィルターセグメント４６５を接続するよう提供され得る。熱発生セグメント４３５および他の構成要素は、本明細書、ならびに本開示の範囲内において実施されるように構成されている、この実施形態および他の実施形態の他の部分に記載されている通り構築され得る。

【0107】

別の実施形態において、喫煙用物品は、着火端５１４および口側端５１８を有するシガレット５１０の縦断面図である図３を参照して、ここに記載されている細長いモノリシック基材５６３を用いて構築され得る。細長いモノリシック基材５６３（これは、他の実施形態において使用されてもよい。）は、任意の適切な押出成形法によって形成され得、モノリシック基材内を縦方向に延在している中央孔５９５と共に示されている。フィルター５７０は、プラグラップ５７２およびチッピングペーパー５７８からなる覆い層により構築されている通り示されている。基材５６３は、例えば、熱伝導性材料（例えば、ホイル紙）、厚肉紙、プラグラップまたはシガレット紙として構成され得る包み材料５５８によって囲まれている。円筒状に取り囲む包み材料５６４（例えば、シガレット紙または厚肉紙のようなもの）は、熱発生セグメント５３５、中央基材セグメント５５５（この実施形態において本質的に基材からなる）およびフィルターセグメント５６５を接続するよう提供され得る。熱発生セグメント５３５および他の構成要素は、本明細書、ならびに本開示の範囲内において実施されるように構成されている、この実施形態および他の実施形態の他の部分に記載されている通り構築され得る。

【0108】

一実施形態において、喫煙用物品は、着火端６１４および口側端６１８を有するシガレット６１０の縦断面図である図４を参照して、ここに記載されているモノリシック基材６６３を用いて構築され得る。モノリシック基材６６３（これは、他の実施形態において使用されてもよい。）は、任意の適切な押出成形法によって形成され得、ここから縦方向に延在している中央孔６９５と共に示されている。シガレット本体は、基材６６３とフィルター６７０との間に配設されているタバコロッド６６９を含む。フィルター６７０は、プラグラップ６７２およびチッピングペーパー６７８からなる覆い層により構築されている通り示されている。基材６６３およびタバコロッド６６９によって形成されている基材セグメント６５５は、例えば、熱伝導性材料（例えば、ホイル紙）、厚肉紙、プラグラップまたはシガレット紙として構成され得る包み材料６５８によって囲まれている。円筒状に取り囲む包み材料６６４（例えば、シガレット紙または厚肉紙のようなもの）は、熱発生セグメント６３５、中央基材セグメント６５５およびフィルターセグメント６６５を接続するよう提供され得る。熱発生セグメント６３５および他の構成要素は、本明細書、ならびに本開示の範囲内において実施されるように構成されている、この実施形態および他の実施形態の他の部分に記載されている通り構築され得る。

【0109】

別の実施形態において、喫煙用物品は、着火端７１４および口側端７１８を有するシガレット７１０の縦断面図である図５を参照して、ここに記載されている、上記のビーズまたはペレットの形態にある基材７６３を用いて構築され得る。基材７６３（これは、他の実施形態において使用されてもよい。）は、上記のマルメライザー処理法のような任意の適切な方法によって形成され得る。シガレット本体は、基材７６３とフィルター７７０との間に配設されているタバコロッド７６９を含む。フィルター７７０は、プラグラップ７７２およびチッピングペーパー７７８からなる覆い層により構築されている通り示されている。熱発生セグメント７３５および他の構成要素は、本明細書、ならびに本開示の範囲内において実施されるように構成されている、この実施形態および他の実施形態の他の部分に記載されている通り構築され得る。

【0110】

基材７６３は、基材空洞７５６内に含まれ得る（例えば、参照により本明細書に組み込まれている、Ｃｏｎｎｅｒらへの米国特許公開第２０１２／００６７３６０号を参照されたい。）。基材空洞７５６は、一端の熱発生セグメント７３５、反対側の端のタバコロッド７６９および少なくとも基材の周囲（および、一部の実施形態において、フィルターから着火端までの全長に沿って延在する。）の包み材料７６４によって、形成され得る。円筒容器構造物（図示せず）は、包み材料７６４内、および一端の熱発生セグメント７３５と反対側の端のタバコロッド７６９との間の基材空洞７５６を、周方向に取り囲みことができる。熱発生セグメント７３５およびタバコロッド７６９は、包み材料７６４によって相互に接合され得る。これを目的として、包み材料７６４は、熱発生セグメント７３５の少なくとも下流部分およびタバコロッド７６９の少なくとも上流部分を取り囲むことができる。熱発生セグメント７３５およびタバコロッド７６９は、相互に縦方向に離間され得る。言い換えると、熱発生セグメント７３５およびタバコロッド７６９は、相互に接触して隣接していなくてもよい。基材空洞７５６は、図５に示されている通り、熱発生セグメント７３５の下流端とタバコロッド７６９の上流端との間の包み材料７６４内の縦方向に延在している空間によって画定され得る。基材７６３は、基材空洞７５６内に配置されてもよい。例えば、基材空洞７５６は、タバコペレットにより少なくとも部分的に充填され得る。基材空洞７５６は、タバコペレットの移動を防止するために、基材７６３を含んでもよい。

【0111】

包み材料７６４は、例えば、熱伝導性材料（例えば、ホイル紙）、断熱材料、厚肉紙、プラグラップ、シガレット紙、タバコ紙またはこれらの任意の組合せとして構成され得る。さらにまたは代替的に、包み材料７６４は、ホイル、セラミック、セラミックペーパー、炭素フェルト、ガラスマットまたはこれらの任意の組合せを含むことができる。当分野において公知のまたは開発された他の包み材料が、単独でまたはこれらの包み材料のうちの１つ以上と組み合わせて使用され得る。一実施形態において、包み材料７６４は、これらに積層されたホイルのストリップまたはパッチを有する紙材料を含むことができる。包み材料７６４は、紙シート７８３を含んでもよい。紙シート７８３は、上記の通り、熱発生セグメント７３５、基材空洞７５６およびタバコロッド７６９を取り囲むようにサイズ決定されて、成形され得る。これを目的として、紙シート７８３は、喫煙用物品の縦方向に沿って延在している長さ、および縦方向に横切る方向に延在している幅を有する、実質的に長方形の形状をとり得る。紙シート７８３の幅は、この紙シートが喫煙用物品７１０の外側表面を画定する管または柱状物に形成され得るように、喫煙用物品の周囲よりもわずかに大きくてもよい。例えば、紙シート７８３の幅は、約１８から約２９ｍｍとすることができる。紙シート７８３の長さは、基材空洞７６４の全長に沿って縦方向に延在して、熱発生セグメント７３５およびタバコロッド７６９と重なり合うのに十分となり得る。例えば、紙シート７８３の長さは、約５０から約６６ｍｍとすることができる。紙シート７８３は、図５に示されている通り、タバコロッド７６９の全長に実質的に重なり合うのに十分な長さを有することができる。一例において、紙シート（または他の包み材料）は、約１ミルから約６ミル（約０．０２５ｍｍから約０．１５ｍｍ）の厚さを有することができる。

【0112】

ホイルストリップまたはパッチ７８４は、紙シート７８３に積層されて、積層されたコーティング領域を形成することができる。ホイルストリップ７８４は、以下にさらに記載されている通り、熱発生セグメント７３５、基材空洞７６４およびタバコロッド７６９の周囲全体を実質的に取り囲むよう、紙シート７８３の実質的に全幅に沿って延在する幅を有することができる。ホイルストリップ７８４はまた、紙シート７８３の長さの一部分に沿って延在している長さを有することができる。好ましくは、ホイルストリップ７８４は、ホイルストリップが、基材空洞７５６の全長に沿って延在し、熱発生セグメント７３５およびタバコロッド７６９の少なくとも一部と重なり合うように、紙シート７８３の長さの十分な部分に沿って延在し得る。例えば、ホイルストリップ７８４の長さは、約１６から約２０ｍｍとすることができる。一例において、ホイルストリップは、約０．０００５ｍｍから約０．０５ｍｍの厚さを有することができる。

【0113】

喫煙用物品の中間セグメントは、熱発生セグメント、基材セグメント（例えば、基材材料のペレットもしくはビーズを含むモノリシック基材または基材空洞）、およびタバコロッドを含むことができる。Ｈａｕｎｉ－Ｗｅｒｋｅ Ｋｏｒｂｅｒ＆Ｃｏ．ＫＧからＬａｂ ＭＡＸ、ＭＡＸ、ＭＡＸ ＳまたはＭＡＸ８０として入手可能なチッピング装置のような従来のタイプまたは好適に改造されたシガレットロッド処理装置を使用して取り扱われ得る、いわゆる「ツーアップ」ロッドから、このような中間セグメントを供給することが望ましいことがある。例えば、これらのそれぞれが参照により本明細書に組み込まれている、Ｅｒｄｍａｎｎらへの米国特許第３，３０８，６００号、Ｈｅｉｔｍａｎｎらへの米国特許第４，２８１，６７０号、Ｒｅｕｌａｎｄらへの米国特許第４，２８０，１８７号、Ｇｒｅｅｎｅ，Ｊｒらへの米国特許第４，８５０，３０１号、Ｖｏｓらへの米国特許第６，２２９，１１５号、Ｈｏｌｍｅｓへの米国特許第７，４３４，５８５号およびＲｅａｄ，Ｊｒへの米国特許第７，２９６，５７８号、ならびにＤｒａｇｈｅｔｔｉへの米国特許出願公開第２００６／０１６９２９５号に記載されているタイプの装置を参照されたい。

【0114】

例えば、図６は、図５の喫煙用物品７１０または本明細書に記載されている他の喫煙用物品を製造する方法において生成され得るツーアップロッドを例示している。ツーアップロッドは、上記の通り、２つの中間セグメントを含むことができ、この中間セグメントは、共通タバコロッドにおいて互いに接合されている。ツーアップロッドは、これらの対向する縦方向の端に配置されている、２つの熱発生セグメント８３５ａ、８３５ｂを含むことができる。タバコロッド８６９は、ロッドの縦方向軸に沿って実質的に中心に存在し得る。タバコロッド８６９は、２つの部分である８６９ａ、８６９ｂを含み、それぞれが、１つの中間セグメントに結合し得る。タバコロッド８６９および２つの熱発生セグメント８３５ａ、８３５ｂは、図５を参照して上記の通り、包み材料８６４により相互に接合され得る。基材空洞８５６ａは、熱発生セグメント８３５ａとタバコロッド８６９との間の包み材料８６４内に画定され得る。基材８６３ａは、基材空洞８５６ａ内に含まれ得る。同様に、基材空洞８５６ｂは、熱発生セグメント８３５ｂとタバコロッド８６９との間の包み材料８６４内に画定され得る。基材８６３ｂは、基材空洞８５６ｂ内に含まれ得る。包み材料８６４は、紙シート８８３に積層されたホイルストリップ８８４ａ、８８４ｂを有する紙シート８８３を含み得る。ホイルストリップは、図５を参照して上記の通り、基材空洞と概ね並び得る。ロッドは、この縦方向のほぼ中央において分けられ、２つの中間セグメントを形成することができ、それぞれが、一般に上述の通りに構成される。タバコロッド、中空管および／またはフィルター素子は、上記の通り、任意の手段によって、各中間セグメントの下流端に取り付けられて、喫煙用物品を形成することができる。この方法は、熱発生セグメント、基材空洞、タバコロッド、第２の基材空洞の少なくとも一部、および第２の熱発生セグメント、第２の基材空洞を取り囲む包み材料の第２のホイルストリップの少なくとも一部分を取り囲む包み材料を供給することを含むことができ、ホイルストリップおよび第２のホイルストリップは、互いから離れて個別の間隔において位置合わせされ、前記間隔は、基材空洞、第２の基材空洞、熱発生セグメントおよび第２の熱発生セグメントに対して所望の位置に、ホイルストリップおよび第２のホイルストリップを正確に繰り返して配設するよう校正される。

【0115】

このようなツーアップロッドおよび／または中間セグメントは、喫煙用物品の製造中の基材材料の取り扱いを容易にすることができる。例えば、ツーアップロッドおよび／または中間セグメントは、熱発生セグメント８３５とタバコロッド８６９との間および基材空洞８５６内にタバコペレット基材８６３を保持しながら、上記の標準加工装置を使用して加工され得る。言い換えると、タバコペレット基材は、タバコペレット基材の移動および／または損失を避けると同時に、さらなる加工が完了し得るように、ツーアップロッドおよび／または中間セグメント内に収容され得る。本明細書において開示されているタイプの喫煙用物品は、例えば、それぞれが参照により本明細書に組み込まれている、Ｂａｒｎｅｓらへの米国特許第５，４６９，８７１号、またはＳｔｏｎｅらへの米国特許出願公開第２０１２／００４２８８５号もしくはＣｒｏｏｋｓらへの同第２０１０／０１８６７５７号に特に開示されている通り組み立てられ得る。

【0116】

本開示に関連する留意される利益および利点を実現する際に、本開示の態様間の可能な相互関係を踏まえると、本開示は、このように、開示されている態様の様々な組合せを代表する実施形態を、特におよび明確に、非限定的に含む。したがって、本開示は、本開示に記載されている特徴もしくは要素が明示的に組み合わされる、またはそうでなければ本明細書において具体的な実施形態の説明において引用されているかどうかに関わらず、２つ、３つ、４つもしくはそれ超のこのような特徴または要素の任意の組合せを含む。本開示の文脈が、特に明確に規定しない限り、本開示は、この態様および実施形態のいずれかにおいて、任意に分離可能な本開示の特徴または要素が、すなわち組合せ可能となるよう意図されているものと見なされるべきであるよう、総合的に読み込まれることが意図されている。

【0117】

実験
本発明は、本発明を例示するために記載されている、以下の実施例によって一層完全に例示され、これを限定するものとして解釈されるべきではない。各実施例において、各燃料素子の着火性は、図１において記載されている一般的な規格の喫煙用物品に燃料素子を配置することにより、およびホルダー中に喫煙用物品を置くことにより決定される。これ以降、燃料素子は、設定時間（例えば、０．５秒、１．０秒など）、火炎に晒され、次に、喫煙用物品に約５５ｍｌの体積の一吹きが行われる。次に、燃料素子は、火炎から取り出され、１５秒間を経過させる。これ以降、同じ体積の第２の一吹きが行われる。燃料素子が、第２の一吹きの間にオレンジ色／赤色に燃える場合、それは着火していると見なされる。同じ一般的な実験を繰り返し、各実験は、燃料素子が、第２の一吹きの時に着火したと見なされるまで、火炎への曝露の設定時間を徐々に長くして使用する。燃料素子が第２の一吹きの時に着火し続けている最低の設定時間を、着火可能時間として記録する。したがって、例えば、特定の燃料素子が、上記の試験に従って、０．５秒間、火炎に晒され、第２の一吹きの間、オレンジ色または赤色に燃えないが、１．０秒の火炎への曝露時間において、再試験した場合にオレンジ色または赤色に燃えた場合、この着火可能時間は、１．０秒と見なされる。

【実施例】

【0118】

［実施例１］：着火補助剤としてセラミック材料またはガラスバブルの使用
ミル粉砕炭素、結合剤としてグアーガム、炭酸カルシウムおよびグラファイトを含むいくつかの燃料素子組成物を形成し、非燃焼加熱式シガレットをこれらと共に構成する。各燃料素子組成物に着火するために必要な時間を測定し、市販のＥＣＬＩＰＳＥ製品（これは、燃料素子中に外側の溝を５つ有する。）および燃料素子に外側の溝を８つ有する別の対照となる燃料素子と比較する。試験した組成物は、０．０５重量％、０．０７５重量％および０．１重量％のマイクロスフェア含有レベルを含めた、様々な量のセラミックマイクロスフィア（３Ｍから入手可能なＷ－６１０マイクロスフィア）を含む（この場合、ミル粉砕炭素の量は、セラミックマイクロスフィアを収容するよう減量される。）。実験組成物の一部は、外側の溝を５つまたは８つのどちらかを有する、燃料素子に作製され、一例において、８つの溝およびこれを介して中心孔の両方を有する。

【0119】

５つの溝を有するＥＣＬＩＰＳＥ製品（セラミックマイクロスフィアはない）は、６．０－６．５秒の着火可能時間を有する。８つの溝の対照（セラミックマイクロスフィアはない）は、５．０－５．５秒の着火可能時間を有する。中心孔を有する８つの溝の対照（セラミックマイクロスフィアはない）は、３．５秒の着火可能時間を有する。

【0120】

０．０５重量％のセラミックマイクロスフィアおよび５つの溝を有する実験用燃料素子の着火可能時間は、３．５－４．０秒である。８つの溝および０．０５重量％、０．０７５重量％または０．１重量％のセラミックマイクロスフィアを有する実験用燃料素子の着火可能時間は、それぞれ３．０－３．５秒、３．５秒、２．８－３．０秒である。８つの溝、中心孔および０．１重量％のセラミックマイクロスフィアを有する燃料素子は、１．５秒の着火可能時間を有する。

【0121】

０．０５重量％の含有レベルのガラスバブル（やはり、３Ｍから入手可能である）を有する、類似試験を行った。ガラスバブルを含有し、８つの溝および中心孔を有する燃料素子は、１．８－２．０秒の着火可能時間を有する。

【0122】

ＣｅｒａｍＴｅｃ（製品番号Ｔ６４－３２５）から入手可能なアルミナ粉末を０．１重量％の含有レベルで含有し、燃料素子上に外側の溝を８つ有する、燃料素子組成物を使用して類似の試験を行った。着火可能時間は、３．０－３．５秒の範囲内にある。

【0123】

ＡＣＲＯＳ Ｏｒｇａｎｉｃｓ（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）から入手可能な砂を０．１重量％の含有レベルで含有し、燃料素子上に外側の溝を８つ有する、燃料素子組成物を使用して類似の試験を行った。着火可能時間は、３．２－３．４秒の範囲内にある。

【0124】

Ｃ－ガラス（ガラス繊維）粒子（ＥＣＬＩＰＳＥ製品の断熱マットを小片に裁断することにより形成）を０．１重量％の含有レベルで含有し、燃料素子上に外側の溝を８つ有する、燃料素子組成物を使用して類似の試験を行った。着火可能時間は、３．２－４．０秒の範囲内にある。

【0125】

分かる通り、様々なセラミック材料のいずれかが存在することにより、対照の燃料素子と比較して、着火可能時間が著しく短縮した。

【0126】

［実施例２］：着火補助剤として含浸炭素粒子またはセルロース粒子の使用
実施例１と同様に、ミル粉砕炭素、結合剤としてグアーガム、炭酸カルシウムおよびグラファイトを含むいくつかの燃料素子組成物を形成し、非燃焼加熱式シガレットをこれと共に構成する。各燃料素子組成物を着火するのに必要な時間を測定し、市販のＥＣＬＩＰＳＥ製品と比較する。試験した組成物は、以下を含む：（Ａ）ミル粉砕炭素、グアーガム、炭酸カルシウム、グラファイト；（Ｂ）ミル粉砕炭素、グアーガム、炭酸カルシウム、グラファイト、および５重量％の含浸炭素（Ｃａｌｇｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＳＴ１－Ｘ含浸炭素）であり、ミル粉砕炭素含有量が、（Ａ）と比べて５％減量されている；（Ｃ）１０重量％の含浸炭素を有することを除いて、（Ｂ）の組成物であり、ミル粉砕炭素含有量は、（Ａ）と比べて、１０％減量した；（Ｄ）１５重量％の含浸炭素を有することを除いて、（Ｃ）の組成物であり、ミル粉砕炭素含有量は、（Ａ）と比べて、１５％減量した；（Ｅ）ミル粉砕炭素、グアーガム、炭酸カルシウム、グラファイト、および５重量％のセルロース粒子（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能なＳｉｇｍａｃｅｌｌセルロース）であり、他のすべての成分は、（Ａ）と比べて、実質的に比例して減量した；（Ｆ）ミル粉砕炭素、グアーガム、炭酸カルシウム、グラファイト、１０重量％のＳＴ１－Ｘ活性炭および５重量％のＳｉｇｍａｃｅｌｌセルロースであり、他の成分はすべて減量したが、ミル粉砕炭素は、（Ａ）と比べて、最も減量した；および（Ｇ）３重量％の含浸炭素を有することを除いて、（Ｂ）の組成物であり、グラファイト含有量は、（Ａ）と比べて、３％減量した。

【0127】

着火可能性試験の結果が、表１に記載されている。示されている通り、含浸炭素および／またはセルロース粒子が存在することにより、燃料素子の着火に必要な時間が短縮している。

【0128】

【表1】

【0129】

［実施例３］：着火補助剤として無機塩の使用
ミル粉砕炭素、結合剤としてグアーガム、炭酸カルシウムおよびグラファイトを含むいくつかの燃料素子組成物を形成し、非燃焼加熱式シガレットをこれと共に構成する。各燃料素子組成物に着火するために必要な時間を測定し、市販のＥＣＬＩＰＳＥ製品（これは、燃料素子中に外側の溝を５つ有する。）および燃料素子に外側の溝を８つ有する別の対照の燃料素子と比較する。

【0130】

塩化ナトリウム粒子または塩化カリウムのどちらか一方を０．１重量％の含有レベルで含有し、燃料素子上に外側の溝を８つ有する燃料素子組成物を使用して、実施例１に類似した試験を行う。塩化ナトリウムを含有する燃料素子の着火可能時間は、２．８－３．０秒であり、塩化カリウムを含有する燃料素子の着火可能時間は２．９秒である。したがって、無機塩を含有する実験用組成物の着火可能時間は、実施例１に明記されている対照の燃料素子よりもかなり短い。

【0131】

上記の説明および関連する図面において提示された教示の利益を有する、本明細書に記載される本開示の多くの改変および他の態様が、これらの開示が関連する当業者に思い浮かぶ。例えば、当業者は、様々な実施形態のための本明細書に記載されている特徴が、本明細書において提示されている特許請求の範囲内にとどまりつつ、互いにおよび／または現在既知のもしくは今後開発される技術と組み合わされ得ることを含めて、本明細書に明示的ではなく例示されている実施形態が、本開示の範囲内において実施され得ることを理解する。したがって、本開示は、開示されている特定の態様に限定されるものではないこと、およびこの等価物、改変および他の態様が、添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図されていると理解すべきである。特定の用語が本明細書において使用されているが、これらは一般的意味および説明的な意味で使用されているに過ぎず、限定を目的とするものではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】