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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-05-27
(54)【発明の名称】喫煙代用システム
(51)【国際特許分類】
A24F 40/57 20200101AFI20220520BHJP
A24F 40/50 20200101ALI20220520BHJP
【ＦＩ】
A24F40/57
A24F40/50
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021556989
(86)(22)【出願日】2020-03-13
(85)【翻訳文提出日】2021-11-22
(86)【国際出願番号】 EP2020056821
(87)【国際公開番号】W WO2020193203
(87)【国際公開日】2020-10-01
(31)【優先権主張番号】19020161.6
(32)【優先日】2019-03-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】517211274
【氏名又は名称】ネルディア リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100093861
【弁理士】
【氏名又は名称】大賀 眞司
(74)【代理人】
【識別番号】100129218
【弁理士】
【氏名又は名称】百本 宏之
(72)【発明者】
【氏名】クリス・ロード
(72)【発明者】
【氏名】メッド・ベニエザー
(72)【発明者】
【氏名】ローランド・ジツケ
【テーマコード（参考）】
4B162
【Ｆターム（参考）】
4B162AA03
4B162AA22
4B162AB01
4B162AB12
4B162AB22
4B162AB23
4B162AB28
4B162AC34
4B162AD02
4B162AD03
4B162AD06
4B162AD12
4B162AD15
4B162AD20
4B162AD22
4B162AD23
(57)【要約】
喫煙代用システムが、デバイスを異なるモードで動作させるための加熱式タバコデバイスを含む。特に、加熱器を含む非燃焼加熱式デバイスが提供され、デバイスは、電源から加熱器に電力を供給し、加熱器の温度を動作温度まで上昇させるように、第１の電力レベルを第１の所定の加熱期間にわたって供給し、加熱器の温度を動作温度で維持するように、第２の電力レベルを供給するように構成され、第２の電力レベルは、第１の電力レベルより低い。
【選択図】図３
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
加熱器（２０４）を含む非燃焼加熱式デバイス（２０１）であって、電源から前記加熱器（２０４）に電力を供給し、
前記加熱器（２０４）の温度を動作温度まで上昇させるように、第１の電力レベルを第１の所定の加熱期間にわたって供給し、
前記加熱器（２０４）の前記温度を前記動作温度で維持するように、第２の電力レベルを供給するように構成され、前記第２の電力レベルが、前記第１の電力レベルより低い、非燃焼加熱式デバイス（２０１）。
【請求項2】
前記第１の電力レベルおよび前記第２の電力レベルを制御するように構成されたコントローラ（１０８）をさらに含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項3】
前記加熱器（２０４）に供給される前記電力がパルス幅変調される、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項4】
前記第１の電力レベルが、第１のデューティーサイクルのパルス幅変調によって供給される、請求項１から３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項5】
前記第１のデューティーサイクルが、前記加熱器（２０４）の温度に依存しない、請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項6】
前記第１のデューティーサイクルが、６０～１００％、好ましくは７０～１００％、より好ましくは８０～１００％のうちの１つである、請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項7】
前記第２の電力レベルが、第２のデューティーサイクルのパルス幅変調によって供給される、請求項１から６のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項8】
前記第２のデューティーサイクルが、前記加熱器（２０４）の温度に依存しない、請求項７に記載のデバイス。
【請求項9】
任意選択で、前記第２のデューティーサイクルが、１００％未満、９０％未満、８０％未満、７０％未満、６０％未満、５０％未満、４０％未満のうちの１つである、請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項10】
前記第１の電力レベルが、所定の加熱期間にわたって供給され、特に前記第１の電力レベルが、前記所定の加熱期間の全体にわたって一定である、請求項１から９のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項11】
前記加熱期間が、１０～４５秒および１０～２５秒のうちの１つである、請求項１から１０のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項12】
前記動作温度が、摂氏２５０度～摂氏４００度であり、特に前記動作温度が、摂氏３００度～摂氏３５０度である、請求項１から１１のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項13】
前記第２の電力レベルが、所定の動作期間にわたって供給され、特に前記第２の電力レベルが、前記所定の動作期間の全体にわたって一定である、請求項１から１２のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項14】
前記所定の動作期間が３～７分である、請求項１から１３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項15】
前記第１の電力レベル、前記第２の電力レベル、および前記加熱器（２０４）の前記動作温度の各々が、事前に決定される、請求項１から１４のいずれか一項に記載のデバイス。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[1]本発明は、喫煙代用システムに関し、それだけには限らないが詳細には、非燃焼加熱式デバイスを含む喫煙代用システムに関する。
【背景技術】
【0002】
[2]タバコの喫煙は、喫煙者を、潜在的に有害な物質にさらすものと一般的にみなされている。タバコが燃えること、および／またはタバコの燃焼によって引き起こされる熱、ならびにタバコの煙それ自体における燃えたタバコの成分を通して、著しい量の潜在的に有害な物質が生成されると一般的に考えられている。
【0003】
[3]シガレットなどの従来の可燃性喫煙物品は、通常、ラッパーによって取り囲まれたタバコの細片を含む円柱状のタバコロッドを含み、通常は、巻かれたタバコロッドと当接関係で軸方向に位置合わせされた円柱状フィルタも含む。フィルタは、通常、プラグラップによって外接された濾過材料を含む。巻かれたタバコロッドおよびフィルタは、フィルタの長さ全体および巻かれたタバコロッドの隣接部分に外接する巻かれた帯状のチップペーパーによって一緒にまとめられる。このタイプの従来のシガレットは、フィルタとは反対の位置にある端部に火をつけて、タバコロッドを燃やすことによって使用される。喫煙者は、シガレットの口側端またはフィルタ端で吸い込むことによって、自身の口の中に主流煙を受け入れる。
【0004】
[4]タバコなどの有機材料の燃焼は、タールおよび他の潜在的に有害な副産物を生み出すことが知られている。タバコの喫煙を回避するために、さまざまな喫煙代用システム（または「代用喫煙システム」）が提案されている。
【0005】
[5]そのような喫煙代用システムは、喫煙をやめ、ニコチンへの依存を克服することを望む人々に向けたニコチン置換療法の一部を形成することができる。
【0006】
[6]喫煙代用システムは、エアロゾル（「蒸気」とも呼ばれる）を生み出すことによって、ユーザが喫煙の行為をシミュレートするのを可能にする電子システムを含み、エアロゾルは、口を通って肺の中に吸い込まれ（吸入され）、次いで吐き出される。吸入されたエアロゾルは、通常、従来の喫煙に関連付けられた匂いおよび健康リスクのない、または匂いおよび健康リスクがより少ない、ニコチンおよび／または風味付けを有している。
【0007】
[7]一般に、喫煙代用システムは、従来の喫煙および可燃性タバコ製品で体験したものと同様の体験および満足感をユーザに提供しながら、喫煙の習慣的行為の代用を提供することを意図している。いくつかの喫煙代用システムは、喫煙代用物品（「消耗品」とも呼ばれる）を使用し、そのような喫煙代用物品は、従来のシガレットに似せて設計されており、一端にマウスピースのついた円柱状の形である。
【0008】
[8]喫煙代用システムの人気および使用は、過去数年間で急速に成長している。もともとはタバコの喫煙をやめたいと望む常習的な喫煙者を支援する補助として市販化されたものの、消費者は、喫煙代用システムを、望ましいライフスタイルの付属品としてますます見るようになっている。
【0009】
[9]いくつかの異なるカテゴリの喫煙代用システムが存在し、その各々が、異なる喫煙代用アプローチを利用する。
【0010】
[10]喫煙代用システムのための１つのアプローチが、いわゆる加熱式タバコ（「ＨＴ」）アプローチであり、このアプローチでは、タバコ（「ｅリキッド」ではない）は、加熱され、または加温されて蒸気を放出する。ＨＴは、「非燃焼加熱式」（「ＨＮＢ」）としても知られている。タバコは、葉タバコであっても再構成タバコであってもよい。蒸気は、ニコチンおよび／または風味付けを含有することができる。ＨＴアプローチにおいて、その意図は、タバコが燃やされずに加熱され、すなわちタバコが燃焼を受けないことである。
【0011】
[11]典型的なＨＴ喫煙代用システムは、デバイスおよび消耗品を含むことができる。消耗品は、タバコ材料を含むことができる。デバイスおよび消耗品は、物理的にともに結合されるように構成されてよい。使用において、デバイスの加熱要素によってタバコ材料に熱が付与されてよく、タバコ材料を通る空気流が、タバコ材料における成分を蒸気として放出させる。蒸気はまた、タバコ材料におけるキャリア（このキャリアは、たとえばプロピレングリコールおよび／または野菜グリセリンを含むことができる）、加えて、タバコから放出される揮発性化合物から形成されてもよい。放出された蒸気は、タバコを通して吸い込まれた空気流に同伴されてよい。
【0012】
[12]蒸発した場所から消耗品の出口（たとえば、マウスピース）へと、蒸気が消耗品を通過する（空気流に同伴される）とき、蒸気は、冷え、凝結して、ユーザによる吸入のためのエアロゾルを形成する。エアロゾルは、通常、揮発性化合物を含有する。
【0013】
[13]ＨＴ喫煙代用システムにおいては、タバコ材料を燃やすこととは対照的に、加熱することにより、喫煙中に通例生み出されるより多くの有害な化合物をより少なくさせる、またはより少量にさせると信じられている。結果として、ＨＴアプローチは、タバコが燃えること、タバコの燃焼、および熱分解（ｐｙｒｏｌｙｔｉｃ）劣化を通して生じ得る、匂いおよび／または健康リスクを低減することができる。
【0014】
[14]ユーザ体験を強化し、ＨＴ喫煙代用システムの機能を改善するために、喫煙代用システム、特にＨＴ喫煙代用システムの改善された設計が必要とされている。
【0015】
[15]本開示は、上記の課題に鑑みて考案された。
【発明の概要】
【0016】
[16]最も一般的に、本発明は、加熱のための電力レベルを制御する非燃焼加熱式デバイスに関する。
【0017】
[17]本発明によれば、加熱器を含む非燃焼加熱式デバイスが提供され、デバイスは、電源から加熱器に電力を供給し、加熱器の温度を動作温度まで上昇させるように、第１の電力レベルを第１の所定の加熱期間にわたって供給し、加熱器の温度を動作温度で維持するように、第２の電力レベルを供給するように構成され、第２の電力レベルは、第１の電力レベルより低い。
【0018】
[18]厳密な量の加熱を提供するために、加熱器の動作温度を維持するように電力レベルを制御する非燃焼加熱式デバイスを提供することによって、繰返し可能な性能が得られる。
【0019】
[19]任意選択の特徴について、次に説明する。これらは、単独で、または任意の態様との任意の組合せで、適用可能である。
【0020】
[20]任意選択で、ロッド加熱器を周囲温度から閾値温度レベルまで加熱する第１の電力レベルと、温度を閾値温度レベルで維持する第２の電力レベルとを制御するように構成されたコントローラ１０８をさらに含む。別法として、第２の電力レベルは、温度の一時的低下が生じた場合、温度を閾値温度レベルまで増大させるために適用される。第１の電力レベルおよび第２の電力レベルを使用することによって、ロッド加熱器は、温度を増大または維持するように選択的に加熱することができる。
【0021】
[21]加熱器に供給される電力は、ロッド加熱器を加熱するために印加されるエネルギーを制御するためにパルス幅変調されることが有利である。パルス幅変調を使用することによって、ロッド加熱器にエネルギーを選択的に供給することが可能である。
【0022】
[22]第１の電力レベルは、ロッド加熱器を加熱して温度を非加熱状態から閾値温度まで増大させるために、第１のデューティーサイクルのパルス幅変調によって供給されることが好都合である。必要とされるエネルギーのみを提供し、電池を節約するために、第１のデューティーサイクルによって第１の電力レベルを設定することが好ましい。
【0023】
[23]任意選択で、第１のデューティーサイクルは、加熱器の温度に依存しておらず、したがって第１のデューティーサイクルは、さまざまな他の条件でも同様に適用することができる。
【0024】
[24]第１のデューティーサイクルは、任意選択で、６０～１００％、７０～１００％、または８０～１００％のうちの１つであることが有利であり、これは、これらの指定の百分率または百分率範囲内のみで、ロッド加熱器にエネルギーが印加されることを示す。これにより、電力消費の低減が確実になる。
【0025】
[25]第２の電力レベルは、第２のデューティーサイクルのパルス幅変調によって供給されることが好都合である。温度を所望のレベルで維持するために必要とされるエネルギーのみを提供するように、第２のデューティーサイクルによって第２の電力レベルを設定することが好ましい。これにより、ロッド加熱器の過熱を回避し、電力を節約する。
【0026】
[26]任意選択で、第２のデューティーサイクルは、加熱器の温度に依存しておらず、したがって第２のデューティーサイクルは、さまざまな他の条件でも同様に適用することができる。
【0027】
[27]第２のデューティーサイクルは、任意選択で、１００％未満、９０％未満、８０％未満、７０％未満、６０％未満、５０％未満、４０％未満のうちの１つであることが有利である。これらの指定の百分率または百分率範囲内のみで、ロッド加熱器にエネルギーが印加されることが確実になる。これにより、電力消費の低減を確実にしながら、一定の温度が達成される。
【0028】
[28]第１の電力レベルは、ロッド加熱器の温度を所望のレベルまで上昇させるために、所定の加熱期間にわたって供給されることが好都合である。
【0029】
[29]任意選択で、安定した温度の加熱を確実にし、最適のユーザ体験を提供するために、第１の電力レベルは、所定の加熱期間の全体にわたって一定である。
【0030】
[30]加熱期間は、ユーザが遅延なく消耗品の使用を開始することができるように、最小の待機時間を確実にするために、任意選択で、１０～４５秒および１０～２５秒のうちの１つであることが有利である。
【0031】
[31]動作温度は、任意選択で、摂氏２５０度～４００度であることが好都合である。別法として、動作温度は、任意選択で、摂氏３００度～摂氏３５０度としてよい。
【0032】
[32]任意選択で、第２の電力レベルは、最適のユーザ体験を提供するために、消耗品サイクル中に温度を維持するように、所定の動作期間にわたって供給される。
【0033】
[33]第２の電力レベルは、所定の動作期間全体にわたって一定であることが有利である。これにより、消耗品サイクル中の安定した温度の維持を確実にし、最適のユーザ体験を提供することができる。
【0034】
[34]所定の動作期間は、任意選択で、３～７分であることが好都合である。
【0035】
[35]任意選択で、第１の電力レベル、第２の電力レベル、および加熱器の動作温度の各々は、事前に決定される。これにより、ユーザが、自身の必要に従って構成することを可能にすることができ、またはさまざまな使用モードに従って事前設定および修正することができる。
【0036】
[36]デバイスは、細長い本体を含むことができる。細長い本体の端部は、エアロゾル形成物品に係合するように構成されてよい。たとえば、本体は、加熱式タバコ（ＨＴ）消耗品（または非燃焼加熱式（ＨＮＢ）消耗品）に係合するように構成されてよい。用語「加熱式タバコ」および「非燃焼加熱式」は、燃焼されるのではなく加熱されるタイプの消耗品について説明するために、本明細書で区別なく使用される（または、そのような消耗品とともに使用するためのデバイスについて説明するために、区別なく使用される）。デバイスは、消耗品の少なくとも一部分を受け取るように（すなわち、消耗品に係合するように）構成された空洞を含むことができる。エアロゾル形成物品は、エアロゾル形成体（たとえば、エアロゾル形成基質によって担持される）を含むタイプとしてよい。
【0037】
[37]デバイスは、エアロゾル形成物品を加熱する加熱器を含むことができる。加熱器は、加熱要素を含むことができ、加熱要素は、デバイスの本体から延びるロッドの形としてよい。加熱要素は、エアロゾル形成物品に係合するように構成された本体の端部から延びることができる。
【0038】
[38]加熱器（したがって、加熱要素）は、本体に堅く取り付けられてよい。加熱要素は、長手方向軸を画定するように細長くすることができ、たとえば、実質的に円形の横断方向プロファイル（すなわち、加熱要素の長手方向軸に対して横断方向）を有することができる（すなわち、加熱要素を略円柱状としてよい）。別法として、加熱要素は、方形の横断方向プロファイルを有することができる（すなわち、加熱器を「ブレード加熱器」としてよい）。別法として、加熱要素は、管の形状としてよい（すなわち、加熱器を「管状加熱器」としてよい）。加熱要素は、他の形をとってもよい（たとえば、加熱要素が長円形の横断方向プロファイルを有してもよい）。加熱要素の横断方向プロファイルの形状および／またはサイズ（たとえば、直径）は、加熱要素の長さ全体（または実質的に長さ全体）にわたって概して一貫したものとしてよい。
【0039】
[39]加熱要素は、長さ１５ｍｍ～２５ｍｍ、たとえば長さ１８ｍｍ～２０ｍｍ、たとえば長さ約１９ｍｍとしてよい。加熱要素は、１．５ｍｍ～２．５ｍｍの直径、たとえば２ｍｍ～２．３ｍｍの直径、たとえば約２．１５ｍｍの直径を有することができる。
【0040】
[40]加熱要素は、セラミックから形成されてよい。加熱要素は、Ａｌ２Ｏ３を含むコア（たとえば、セラミックコア）を含むことができる。加熱要素のコアは、１．８ｍｍ～２．１ｍｍ、たとえば１．９ｍｍ～２ｍｍの直径を有することができる。加熱要素は、Ａｌ２Ｏ３を含む外層（たとえば、外側セラミック層）を含むことができる。外層の厚さは、１６０μｍ～２２０μｍ、たとえば１７０μｍ～１９０μｍ、たとえば約１８０μｍとしてよい。加熱要素は、加熱トラックを含むことができ、加熱トラックは、加熱要素に沿って長手方向に延びることができる。加熱トラックは、加熱要素の外層とコアとの間に挟まれてよい。加熱トラックは、タングステンおよび／またはレニウムを含むことができる。加熱トラックは、約２０μｍの厚さを有することができる。
【0041】
[41]加熱要素は、（デバイスの）空洞に位置してよく、空洞の内部ベースから空洞の開口の方へ（たとえば、長手方向軸に沿って）延びることができる。加熱要素の長さ（すなわち、加熱器の長手方向軸に沿った長さ）は、空洞の深さより小さくすることができる。したがって、加熱要素は、空洞の長さの一部分のみにわたって延びることができる。すなわち、加熱要素は、空洞の開口を通って（または越えて）延びなくてよい。
【0042】
[42]加熱要素は、エアロゾル形成物品が空洞に受け入れられたとき、エアロゾル形成物品（たとえば、ＨＴ消耗品）に挿入されるように構成されてよい。その点で、加熱要素の遠位端（すなわち、デバイスに取り付けられた加熱要素のベースから遠位）が、先細りした部分を含むことができ、それにより、エアロゾル形成物品への加熱要素の挿入を容易にすることができる。エアロゾル形成物品が空洞に受け入れられたとき、加熱要素はエアロゾル形成物品に完全に貫入することができる。すなわち、加熱要素の長さ全体または実質的に長さ全体が、エアロゾル形成物品に受け入れられてよい。
【0043】
[43]加熱要素は、エアロゾル形成物品（たとえば、ＨＴ消耗品）の一部を形成するエアロゾル形成基質の軸方向の長さより小さい、または実質的に同じ長さを有することができる。したがって、そのようなエアロゾル形成物品がデバイスに係合されたとき、加熱要素は、エアロゾル形成基質のみに貫入することができ、エアロゾル形成物品の他の構成要素は貫入しなくてよい。加熱要素は、エアロゾル形成物品のエアロゾル形成基質の実質的に軸方向の長さ全体にわたって、エアロゾル形成基質に貫入することができる。したがって、加熱要素によって貫入されたとき、加熱要素（たとえば、その外周面）から周辺のエアロゾル形成基質へ、熱が伝達され得る。すなわち、熱は、径方向外方（円柱状の加熱要素の場合）またはたとえば径方向内方（管状加熱器の場合）へ伝達され得る。
【0044】
[44]加熱器が管状加熱器である場合、管状加熱器の加熱要素は、空洞の少なくとも一部分を取り囲むことができる。エアロゾル形成物品の一部分が空洞に受け入れられたとき、加熱要素は、エアロゾル形成物品の一部分を取り囲む（すなわち、エアロゾル形成物品のその部分を加熱する）ことができる。特に、加熱要素は、エアロゾル形成物品のエアロゾル形成基質を取り囲むことができる。すなわち、エアロゾル形成物品がデバイスに係合されたとき、エアロゾル形成物品のエアロゾル形成基質は、（管状）加熱要素の内面に隣接して位置してよい。加熱要素が活動化されたとき、加熱要素の内面から径方向内方へ熱が伝達されて、エアロゾル形成基質を加熱することができる。
【0045】
[45]空洞は、（たとえば、円周）壁（または複数の壁）を含むことができ、（管状）加熱要素は、この壁の少なくとも一部分の周りに延びることができる。このようにして、壁は、加熱要素の内面とエアロゾル形成物品の外面との間に位置してよい。空洞の壁（または複数の壁）は、加熱要素からエアロゾル形成物品への熱伝導を可能にするために、熱伝導性材料（たとえば、金属）から形成されてよい。したがって、加熱要素から、空洞壁（または複数の壁）を通って、空洞に受け入れられたエアロゾル形成物品のエアロゾル形成基質へ、熱が伝導され得る。
【0046】
[46]いくつかの実施形態において、デバイスは、エアロゾル形成物品に係合するように構成された本体の端部に配置されたキャップを含むことができる。デバイスが、加熱要素を有する加熱器を含む場合、キャップは、加熱要素を少なくとも部分的に囲むことができる。キャップは、加熱要素へのアクセスが提供される開放位置と、キャップが加熱要素を少なくとも部分的に囲む閉鎖位置との間で、可動としてよい。キャップは、デバイスの本体に摺動可能に係合されてよく、開放位置と閉鎖位置との間で摺動可能としてよい。
【0047】
[47]キャップは、デバイスの空洞の少なくとも一部分を画定することができる。すなわち、空洞は、キャップによって完全に画定されてよく、またはキャップおよび本体の各々が、空洞の一部分を画定してよい。キャップが空洞を完全に画定する場合、キャップは、加熱要素を空洞に受け入れる（キャップが閉鎖位置にあるとき）ための開口部を含むことができる。キャップは、空洞への開口を含むことができる。開口は、エアロゾル形成物品の少なくとも一部分を受け取るように構成されてよい。すなわち、エアロゾル形成物品は、開口を通って空洞に挿入されてよい（デバイスに係合される）。
【0048】
[48]キャップは、エアロゾル形成物品がデバイスに係合された（たとえば、空洞に受け入れられた）とき、エアロゾル形成物品の一部分のみが空洞に受け入れられるように構成されてよい。すなわち、エアロゾル形成物品の一部分（空洞に受け入れられていない部分）が、開口から突出してよい（すなわち、開口を越えて延びる）。エアロゾル形成物品のこの（突出）部分は、エアロゾル形成物品の末端（たとえば、口側端）としてよく、この末端は、デバイスによって形成されたエアロゾルを吸入する目的で、ユーザの口に受け入れられてよい。
【0049】
[49]デバイスは、電源を含むことができ、または電源（たとえば、デバイスとは別個の電源）に接続可能としてよい。電源は、加熱器に電気的に接続可能としてよい。その点で、加熱器への電源の電気的接続を変更（たとえば、トグル）することは、加熱器の状態に影響を及ぼし得る。たとえば、加熱器への電源の電気的接続をトグルすることで、加熱器をオン状態とオフ状態との間でトグルすることができる。電源は、パワーストアとしてよい。たとえば、電源は、電池または再充電可能な電池（たとえば、リチウムイオン電池）としてよい。
【0050】
[50]デバイスは、入力接続（たとえば、ＵＳＢポート、Ｍｉｃｒｏ ＵＳＢポート、ＵＳＢ－Ｃポートなど）を含むことができる。入力接続は、電源供給口などの外部電力源に接続するように構成されてよい。入力接続は、場合により、内部電源（たとえば、電池または再充電可能な電池）の代用として使用されてよい。すなわち、入力接続は、加熱器に電気的に接続可能としてよい（加熱器に電力を提供するため）。したがって、いくつかの形態において、入力接続は、デバイスの電源の少なくとも一部を形成してよい。
【0051】
[51]電源が再充電可能な電源（再充電可能な電池など）を含む場合、入力接続は、電源を充電および再充電するために使用されてよい。
【0052】
[52]デバイスは、ユーザインターフェース（ＵＩ）を含むことができる。いくつかの実施形態において、ＵＩは、ユーザから動作コマンドを受け取るための入力手段を含むことができる。ＵＩの入力手段は、ユーザがデバイスの動作の少なくとも１つの形態を制御することを可能にすることができる。いくつかの実施形態において、入力手段は、デバイスをオン状態とオフ状態との間で切り換えるための電源ボタンを含むことができる。
【0053】
[53]いくつかの実施形態において、ＵＩは、加えて、または別法として、ユーザに情報を伝達するための出力手段を含むことができる。いくつかの実施形態において、出力手段は、デバイス（および／またはエアロゾル形成物品）の状態をユーザに示すためのライトを含むことができる。ユーザに示されるデバイス（および／またはエアロゾル形成物品）の状態は、加熱器の動作を示す状態を含むことができる。たとえば、状態は、加熱器がオフ状態であるかオン状態であるかを含むことができる。いくつかの実施形態において、ＵＩユニットは、ボタン、ディスプレイ、タッチスクリーン、スイッチ、ライトなどのうちの少なくとも１つを含むことができる。たとえば、出力手段は、１つまたは複数（たとえば、２つ、３つ、４つなど）の発光ダイオード（「ＬＥＤ」）を含むことができ、発光ダイオードは、デバイスの本体に位置してよい。
【0054】
[54]デバイスは、パフセンサ（たとえば、空気流センサ）をさらに含むことができ、パフセンサは、ＵＩの入力手段の一部を形成する。パフセンサは、ユーザがエアロゾル形成物品の端部（すなわち、末端（口側端））で吸い込んだことを検出するように構成されてよい。パフセンサは、たとえば、圧力センサまたはマイクロフォンとしてよい。パフセンサは、パフの状態を示す信号を生み出すように構成されてよい。信号は、ユーザが（エアロゾル形成物品からのエアロゾルを）吸い込んだことを、たとえば２値信号の形で示すことができる。別法として、または加えて、信号は、吸込みの特徴（たとえば、吸込みの流量、吸込みの時間の長さなど）を示すことができる。
【0055】
[55]デバイスは、コントローラを含むことができ、またはコントローラに接続可能としてよく、コントローラは、デバイスの少なくとも１つの機能を制御するように構成されてよい。コントローラは、マイクロコントローラを含むことができ、マイクロコントローラは、たとえば、プリント回路基板（ＰＣＢ）に取り付けられてよい。コントローラはまた、メモリ、たとえば不揮発性メモリを含むことができる。メモリは、命令を含むことができ、命令は、実施されたとき、コントローラに、方法の特定のタスクまたはステップを実行させることができる。デバイスが入力接続を含む場合、コントローラは、入力接続に接続されてよい。
【0056】
[56]コントローラは、加熱器（およびたとえば、加熱要素）の動作を制御するように構成されてよい。したがって、コントローラは、デバイスに係合されたエアロゾル形成物品のエアロゾル形成部分の蒸発を制御するように構成されてよい。コントローラは、電源によって加熱器に印加される電圧を制御するように構成されてよい。たとえば、コントローラは、加熱器に（電源の）全出力電圧を印加することと、加熱器に電圧を印加しないこととの間で、トグルするように構成されてよい。別法として、または加えて、制御ユニットは、より複雑な加熱器制御プロトコルを実施してもよい。
【0057】
[57]いくつかの実施形態において、コントローラは、所定の第１または第２の電力レベルを加熱器に供給して第１または第２の所定の加熱レベルまで加熱するように、電力供給を制御することができる。別法として、加熱器に供給される電力は、パルス幅変調である。加えて、パルス幅変調のデューティーサイクルは、第１の電力レベルから第２の電力レベルまで変動する。
【0058】
[58]デバイスは、電源によって供給された出力電圧を調整して調整電圧を形成するための電圧調整器をさらに含むことができる。調整電圧は、次に、加熱器に印加されてよい。
【0059】
[59]いくつかの実施形態において、デバイスがＵＩを含む場合、コントローラは、ＵＩの１つまたは複数の構成要素に動作可能に接続されてよい。コントローラは、ＵＩの入力手段からコマンド信号を受け取るように構成されてよい。コントローラは、コマンド信号に応答して、加熱器を制御するように構成されてよい。たとえば、コントローラは、ＵＩから「オン」および「オフ」コマンド信号を受け取るように構成されてよく、それに応答して、対応するオンまたはオフ状態になるように、加熱器を制御することができる。
【0060】
[60]コントローラは、ＵＩの構成要素へ出力信号を送るように構成されてよい。ＵＩは、そのような出力信号（コントローラから受け取る）に応答して、出力手段を介して、情報をユーザへ伝達するように構成されてよい。たとえば、デバイスが１つまたは複数のＬＥＤを含む場合、ＬＥＤは、コントローラに動作可能に接続されてよい。したがって、コントローラは、ＬＥＤの点灯を（たとえば、出力信号に応答して）制御するように構成されてよい。たとえば、コントローラは、加熱器の状態（たとえば、オンまたはオフ）に従って、ＬＥＤの点灯を制御するように構成されてよい。
【0061】
[61]デバイスがセンサ（たとえば、パフ／空気流センサ）を含む場合、コントローラは、センサに動作可能に接続されてよい。コントローラは、センサからの信号（たとえば、デバイスおよび／または係合されたエアロゾル形成物品の状態を示す）を受け取るように構成されてよい。コントローラは、センサからの信号に基づいて、加熱器、または出力手段の形態を制御するように構成されてよい。
【0062】
[62]デバイスは、外部デバイスと無線で（たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）（たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの低エネルギー接続）またはＷｉ－Ｆｉ（登録商標）を介して）通信するように構成された無線インターフェースを含むことができる。同様に、入力接続は、デバイスと外部デバイスとの間の通信を提供するために、外部デバイスに有線接続するように構成されてよい。
【0063】
[63]外部デバイスは、移動デバイスとしてよい。たとえば、外部デバイスは、スマートフォン、タブレット、スマートウォッチ、またはスマートカーとしてよい。外部デバイス（たとえば、移動デバイス）には、アプリケーション（たとえば、アプリ）がインストールされてよい。アプリケーションは、有線または無線接続を介したデバイスと外部デバイスとの間の通信を容易にすることができる。
【0064】
[64]無線または有線インターフェースは、外部デバイスとデバイスのコントローラとの間で信号を伝達するように構成されてよい。この点で、コントローラは、外部デバイスから受け取った信号に応答して、デバイスの形態を制御することができる。別法として、または加えて、外部デバイスは、デバイス（たとえば、デバイスのコントローラ）から受け取った信号に応答することができる。
【0065】
[65]第２の態様において、第１の態様によるデバイスと、エアロゾル形成物品とを含むシステム（たとえば、喫煙代用システム）が提供される。エアロゾル形成物品は、エアロゾル形成物品の上流端に、エアロゾル形成基質を含むことができる。物品は、喫煙代用物品、たとえば加熱式タバコ（ＨＴ）消耗品（非燃焼加熱式（ＨＮＢ）消耗品としても知られる）の形としてよい。
【0066】
[66]本明細書では、用語「上流」および「下流」は、蒸気／エアロゾルの流れ方向を指すことを意図しており、すなわち物品／消耗品の下流端は、エアロゾルがユーザによる吸入のために消耗品を出る口側端または出口である。物品／消耗品の上流端は、下流端とは反対の位置にある端部である。
【0067】
[67]エアロゾル形成基質は、エアロゾルを形成することができる少なくとも１つの揮発性化合物を放出するために、加熱することが可能である。エアロゾル形成基質は、物品／消耗品の上流端に位置してよい。
【0068】
[68]エアロゾルを生成するために、エアロゾル形成基質は、少なくとも１つの揮発性化合物を含み、そのような揮発性化合物は、蒸発／エアロゾル化されるように意図され、吸入されるときに、ユーザに、気晴らし効果および／または薬用効果を提供することができる。好適な化学的および／または生理学的に活性な揮発性化合物は、ｎｉｃｏｔｉｎｅ（ニコチン）、ｃｏｃａｉｎｅ（コカイン）、ｃａｆｆｅｉｎｅ（カフェイン）、ｏｐｉａｔｅｓ（アヘン剤）およびｏｐｏｉｄｓ（オピオイド）、ｃａｔｈｉｎｅ（カチン）およびｃａｔｈｉｎｏｎｅ（カチノン）、ｋａｖａｌａｃｔｏｎｅｓ（カバラクトン）、ｍｙｓｔｉｃｉｎ、ｂｅｔａ－ｃａｒｂｏｌｉｎｅ ａｌｋａｌｏｉｄｓ（ベータ・カルボリンアルカロイド）、ｓａｌｖｉｎｏｒｉｎ Ａ（サルビノリンＡ）からなる群を、上記の任意の組合せ、機能的等価物、および／または合成の代替物と一緒に含む。
【0069】
[69]エアロゾル形成基質は、植物材料を含むことができる。植物材料は、Ａｍａｒａｎｔｈｕｓ ｄｕｂｉｕｓ、Ａｒｃｔｏｓｔａｐｈｙｌｏｓ ｕｖａ－ｕｒｓｉ（クマコケモモ）、Ａｒｇｅｍｏｎｅ ｍｅｘｉｃａｎａ、Ａｍｉｃａ、Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｖｕｌｇａｒｉｓ、Ｙｅｌｌｏｗ Ｔｅｅｓ（イエローティー）、Ｇａｌｅａ ｚａｃａｔｅｃｈｉｃｈｉ、Ｃａｎａｖａｌｉａ ｍａｒｉｔｉｍａ（Ｂａｙｂｅａｎ（ベイビーン））、Ｃｅｃｒｏｐｉａ ｍｅｘｉｃａｎａ（Ｇｕａｍｕｒａ（グアムラ））、Ｃｅｓｔｒｕｍ ｎｏｃｔｕｍｕｍ、Ｃｙｎｏｇｌｏｓｓｕｍ ｖｉｒｇｉｎｉａｎｕｍ（ｗｉｌｄ ｃｏｍｆｒｅｙ（ワイルドコンフリー））、Ｃｙｔｉｓｕｓ ｓｃｏｐａｒｉｕｓ、ｄａｍｉａｎａ（ダミアナ）、Ｅｎｔａｄａ ｒｈｅｅｄｉｉ、Ｅｓｃｈｓｃｈｏｌｚｉａ ｃａｌｉｆｏｍｉｃａ（Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｐｏｐｐｙ（ハナビシソウ））、Ｆｉｔｔｏｎｉａ ａｌｂｉｖｅｎｉｓ、Ｈｉｐｐｏｂｒｏｍａ ｌｏｎｇｉｆｌｏｒａ、Ｈｕｍｕｌｕｓ ｊａｐｏｎｉｃａ（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｈｏｐｓ（カナムグラ））、Ｈｕｍｕｌｕｓ ｌｕｐｕｌｕｓ（Ｈｏｐｓ（ホップ））、Ｌａｃｔｕｃａ ｖｉｒｏｓａ（Ｌｅｔｔｕｃｅ Ｏｐｉｕｍ（ワイルドレタス））、Ｌａｇｇｅｒａ ａｌａｔａ、Ｌｅｏｎｏｔｉｓ ｌｅｏｎｕｒｕｓ、Ｌｅｏｎｕｒｕｓ ｃａｒｄｉａｃａ（Ｍｏｔｈｅｒｗｏｒｔ（ヨウシュメハジキ））、Ｌｅｏｎｕｒｕｓ ｓｉｂｉｒｉｃｕｓ（Ｈｏｎｅｙｗｅｅｄ（メハジキ））、Ｌｏｂｅｌｉａ ｃａｒｄｉｎａｌｉｓ、Ｌｏｂｅｌｉａ ｉｎｆｌａｔａ（Ｉｎｄｉａｎ－ｔｏｂａｃｃｏ（ロベリアソウ））、Ｌｏｂｅｌｉａ ｓｉｐｈｉｌｉｔｉｃａ、Ｎｅｐｅｔａ ｃａｔａｒｉａ（Ｃａｔｎｉｐ（イヌハッカ））、タバコ属種（タバコ）、Ｎｙｍｐｈａｅａ ａｌｂａ（Ｗｈｉｔｅ Ｌｉｌｙ（セイヨウスイレン））、Ｎｙｍｐｈａｅａ ｃａｅｒｕｌｅａ（Ｂｌｕｅ Ｌｉｌｙ（ルリスイレン））、Ｏｐｉｕｍ ｐｏｐｐｙ（ケシ）、Ｐａｓｓｉｆｌｏｒａ ｉｎｃａｍａｔａ（Ｐａｓｓｉｏｎｆｌｏｗｅｒ（チャボトケイソウ））、Ｐｅｄｉｃｕｌａｒｉｓ ｄｅｎｓｉｆｌｏｒａ（Ｉｎｄｉａｎ Ｗａｒｒｉｏｒ（インディアンウォーリアー））、Ｐｅｄｉｃｕｌａｒｉｓ ｇｒｏｅｎｌａｎｄｉｃａ（Ｅｌｅｐｈａｎｔ’ｓ Ｈｅａｄ（エレファントヘッド））、Ｓａｌｖｉａ ｄｉｖｉｎｏｒｕｍ、Ｓａｌｖｉａ ｄｏｒｒｉｉ（Ｔｏｂａｃｃｏ Ｓａｇｅ（タバコ・セージ））、サルビア属種（セージ）、Ｓｃｕｔｅｌｌａｒｉａ ｇａｌｅｒｉｃｕｌａｔａ、Ｓｃｕｔｅｌｌａｒｉａ ｌａｔｅｒｉｆｌｏｒａ、Ｓｃｕｔｅｌｌａｒｉａ ｎａｎａ、Ｓｃｕｔｅｌｌａｒｉａ属種（Ｓｋｕｌｌｃａｐ（タツナミソウ））、Ｓｉｄａ ａｃｕｔａ（Ｗｉｒｅｗｅｅｄ（ホソバキンゴジカ））、Ｓｉｄａ ｒｈｏｍｂｉｆｏｌｉａ、Ｓｉｌｅｎｅ ｃａｐｅｎｓｉｓ、Ｓｙｚｙｇｉｕｍ ａｒｏｍａｔｉｃｕｍ（Ｃｌｏｖｅ（チョウジ））、Ｔａｇｅｔｅｓ ｌｕｃｉｄａ（Ｍｅｘｉｃａｎ Ｔａｒｒａｇｏｎ（ミントマリーゴールド））、Ｔａｒｃｈｏｎａｎｔｈｕｓ ｃａｍｐｈｏｒａｔｕｓ、Ｔｕｍｅｒａ ｄｉｆｆｕｓａ（Ｄａｍｉａｎａ（ダミアナ））、モウズイカ属（モウズイカ）、Ｚａｍｉａ ｌａｔｉｆｏｌｉａ（Ｍａｃｏｎｈａ Ｂｒａｖａ（マコンハ・ブラーバ））を含むリストから選択された少なくとも１つの植物材料を、上記の任意の組合せ、機能的等価物、および／または合成の代替物と一緒に含むことができる。
【0070】
[70]植物材料は、タバコとしてよい。任意のタイプのタバコが使用されてよい。これは、それだけに限定されるものではないが、鉄管乾燥タバコ、バーレイタバコ、メリーランドタバコ、暗色空気乾燥タバコ、オリエンタルタバコ、暗色火干タバコ、ペリックタバコ、およびルスチカタバコを含む。これはまた、上述したタバコのブレンドを含む。
【0071】
[71]タバコは、葉タバコ、茎タバコ、タバコ粉末、タバコダスト、タバコ派生物、膨化タバコ、均質タバコ、刻みタバコ、押出しタバコ、刻みラグタバコ、および／または再構成タバコ（たとえば、スラリーリーコンまたは紙リーコン）の１つまたは複数を含むことができる。
【0072】
[72]エアロゾル形成基質は、均質（たとえば、紙／スラリーリーコン）タバコの収集シート、またはそのようなシートから形成された収集細片／ストリップを含むことができる。
【0073】
[73]エアロゾル形成基質は、湿潤剤、風味剤、充填剤、水性／非水性溶媒、および結合剤から選択された１つまたは複数の添加物を含むことができる。
【0074】
[74]風味剤は、固体または液体の形で提供されてよい。風味剤は、メントール、リコリス、チョコレート、果実風味（たとえば、柑橘類、サクランボなどを含む）、バニラ、香辛料（たとえば、ショウガ、シナモン）、およびタバコ風味を含むことができる。風味剤は、エアロゾル形成基質全体にわたって均一に分散されても、エアロゾル形成基質全体にわたって離れた場所および／またはさまざまな濃度で提供されてもよい。
【0075】
[75]エアロゾル形成基質は、物品／消耗品が従来のシガレットに似るように、実質的に円柱状の形状で形成されてよい。エアロゾル形成基質は、５～１０ｍｍ、たとえば６～９ｍｍまたは６～８ｍｍ、たとえば約７ｍｍの直径を有することができる。エアロゾル形成基質は、１０～１５ｍｍ、たとえば約１２または１３ｍｍなど１１～１４ｍｍの軸方向の長さを有することができる。
【0076】
[76]物品／消耗品は、少なくとも１つのフィルタ要素を含むことができる。物品／消耗品の下流／口側端に、末端フィルタ要素が位置してよい。
【0077】
[77]フィルタ要素または少なくとも１つのフィルタ要素（たとえば、末端フィルタ要素）は、酢酸セルロースまたはポリプロピレンのトウから構成されてよい。少なくとも１つのフィルタ要素（たとえば、末端フィルタ要素）は、活性炭から構成されてよい。少なくとも１つのフィルタ要素（たとえば、末端要素）は、紙から構成されてよい。フィルタ要素または各フィルタ要素は、少なくとも部分的（たとえば全体的）に、プラグラップ、たとえば紙プラグラップによって外接されてよい。
【0078】
[78]外接するチップ層、たとえばチップペーパー層によって、末端フィルタ要素（物品／消耗品の下流端）を上流要素につなぎ合わせて、物品／消耗品を形成することができる。チップペーパーは、末端フィルタ要素の軸方向の長さより長い軸方向の長さを有することができ、したがってチップペーパーは、末端フィルタ要素と、あらゆる隣接上流要素を取り囲むラップ層とに完全に外接する。
【0079】
[79]いくつかの実施形態において、物品／消耗品は、エアロゾル形成基質から生成（熱交換による）されたエアロゾルを、ユーザによって吸入される前に冷却するように適合されたエアロゾル冷却要素を含むことができる。
【0080】
[80]物品／消耗品は、エアロゾル形成基質と消耗品の下流端との間に空間または空洞を画定するスペーサ要素を含むことができる。スペーサ要素は、紙筒を含むことができる。スペーサ要素は、（紙）ラップ層によって外接されてよい。
【0081】
[81]本発明は、記載の態様および好ましい特徴の組合せが、明白に容認できないまたは明示的に回避される場合を除いて、そのような組合せを含む。
【0082】
[82]相互に排他的な場合を除いて、上記の態様のいずれか１つに関連して説明する特徴またはパラメータは、いずれの他の態様にも適用されてよいことが、当業者には認識されよう。さらに、相互に排他的な場合を除いて、本明細書に記載する任意の特徴またはパラメータは、いずれの態様に適用されてもよく、かつ／または本明細書に記載する任意の他の特徴もしくはパラメータと組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0083】
[83]本発明を理解することができるように、およびそのさらなる態様および特徴を認識することができるように、添付の図面を参照して、本発明の原理を例示する実施形態について、これよりさらに詳細に論じることにする。
【発明を実施するための形態】
【0084】
[92]本発明の態様および実施形態について、添付の図を参照して次に論じる。さらなる態様および実施形態は、当業者には明らかである。この本文で触れるすべての文書は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0085】
[93]図１Ａは、喫煙代用システム１００の概略的な全体像を提供する概略図である。システム１００は、代用喫煙デバイス１０１と、消耗品１０２の形のエアロゾル形成物品とを含み、消耗品１０２は、エアロゾル形成体１０３を含む。システムは、エアロゾル形成体１０３を加熱することによって、エアロゾル形成体を蒸発させるように構成される（ユーザによる吸入のための蒸気／エアロゾルを形成する）。
【0086】
[94]示されているシステムにおいて、加熱器１０４は、消耗品１０２の一部を形成し、エアロゾル形成体１０３を加熱するように構成される。この変形例において、加熱器１０４は、たとえば消耗品１０２がデバイス１０１に係合されているとき、電源１０５に電気的に接続可能である。加熱器１０４からの熱により、エアロゾル形成体１０３が蒸発し、蒸気を生じさせる。次に蒸気は凝結してエアロゾルを形成し、エアロゾルは最終的にユーザによって吸引される。
【0087】
[95]システム１００は、電源１０５をさらに含み、電源１０５は、デバイス１０１の一部を形成する。他の実施形態において、電源１０５は、デバイス１０１の外部に位置してよい（ただし、デバイス１０１に接続可能である）。電源１０５は、加熱器１０４に電力を供給することが可能になるように（すなわち、エアロゾル形成体１０３を加熱する目的）、加熱器１０４に電気的に接続可能である。したがって、加熱器１０４への電源１０５の電気的接続を制御することで、加熱器１０４の状態の制御を提供する。電源１０５は、パワーストア、たとえば電池または再充電可能な電池（たとえば、リチウムイオン電池）としてよい。
【0088】
[96]システム１００は、コネクタ１０６（たとえば、ＵＳＢポート、Ｍｉｃｒｏ ＵＳＢポート、ＵＳＢ－Ｃポートなどの形）を含むＩ／Ｏモジュールをさらに含む。コネクタ１０６は、外部電力源、たとえば電源供給口に接続するように構成される。コネクタ１０６は、電源１０５の代用として使用されてよい。すなわち、コネクタ１０６は、加熱器１０４に電気を供給するように、加熱器１０４に電気的に接続可能としてよい。そのような実施形態において、デバイスは電源を含まなくてよく、代わりにシステムの電源が、コネクタ１０６および外部電力源（コネクタ１０６が電気的接続を提供する）を含むことができる。
【0089】
[97]いくつかの実施形態において、コネクタ１０６は、電源１０５が再充電可能な電池を含む場合、電源１０５を充電および再充電するために使用されてよい。
【0090】
[98]システム１００はまた、ユーザインターフェース（ＵＩ）１０７を含む。図示しないが、ＵＩ１０７は、ユーザからコマンドを受け取るための入力手段を含むことができる。ＵＩ１０７の入力手段により、ユーザは、システム１００の動作の少なくとも１つの形態を制御することが可能になる。入力手段は、たとえば、ボタン、タッチスクリーン、スイッチ、マイクロフォン、運動センサなどの形としてよい。
【0091】
[99]ＵＩ１０７はまた、ユーザに情報を伝達するための出力手段を含む。出力手段は、たとえば、ライト（たとえば、ＬＥＤ）、ディスプレイ画面、スピーカ、振動生成器などを含むことができる。
【0092】
システム１００は、デバイス１０１の少なくとも１つの機能を制御するように構成されているコントローラ１０８をさらに含む。示されている実施形態において、コントローラ１０８は、デバイス１０１の構成要素であるが、他の実施形態では、デバイス１０１とは別個（ただし、デバイス１０１に接続可能）としてよい。コントローラ１０８は、加熱器１０４の動作を制御するように構成され、たとえば、電源１０５から加熱器１０４に印加される電圧を制御するように構成されてよい。コントローラ１０８は、電源１０５の全出力電圧が加熱器１０４に印加されるオン状態と、加熱器１０４に電圧が印加されないオフ状態との間で、加熱器１０４への電力の供給をトグルするように構成されてよい。
【0093】
[100]図示しないが、システム１００はまた、電源１０５からの出力電圧を調整して調整電圧を形成するための電圧調整器を含むことができる。調整電圧は、次いで、加熱器１０４に印加されてよい。
【0094】
[101]加熱器１０４に接続されることに加えて、コントローラ１０８は、ＵＩ１０７に動作可能に接続される。したがって、コントローラ１０８は、ＵＩ１０７の入力手段から入力信号を受け取ることができる。同様に、コントローラ１０８は、ＵＩ１０７へ出力信号を伝送することができる。それに応答して、ＵＩ１０７の出力手段は、出力信号に基づいて、ユーザに情報を伝達することができる。コントローラはまた、メモリ１０９を含み、メモリ１０９は不揮発性メモリである。メモリ１０９は、命令を含み、命令は、実施されたとき、コントローラに、方法の特定のタスクまたはステップを実行させる。
【0095】
[102]図１Ｂは、図１Ａのシステム１００の変形例を示す概略図である。図１Ｂのシステム１００’において、加熱器１０４は、消耗品１０２ではなくデバイス１０１の一部を形成する。この変形例において、加熱器１０４は、電源１０５に電気的に接続されている。
【0096】
[103]図２Ａおよび図２Ｂは、加熱式タバコ（ＨＴ）喫煙代用システム２００を示す。システム２００は、図１Ａまたは図１Ｂに関連して説明したシステム１００、１００’の一例である。システム２００はＨＴデバイス２０１とＨＴ消耗品２０２とを含む。上記の図１Ａおよび図１Ｂの説明は、図２Ａおよび図２Ｂのシステム２００にも適用可能であり、したがって繰り返さないこととする。
【0097】
[104]デバイス２０１および消耗品２０２は、消耗品２０２をデバイス２０１に係合することができるように構成される。図２Ａは、デバイス２０１および消耗品２０２を係合された状態で示し、図２Ｂは、デバイス２０１および消耗品２０２を切り離された状態で示す。
【0098】
[105]デバイス２０１は、本体２０９およびキャップ２１０を含む。使用において、キャップ２１０は、本体２０９の端部で係合される。これらの図からは明らかでないが、キャップ２１０は、本体２０９に対して可動である。特に、キャップ２１０は摺動可能であり、本体２０９の長手方向軸に沿って摺動することができる。
【0099】
[106]デバイス２０１は、デバイス２０１の長手方向軸に沿ってデバイス２０１の本体２０９の外面に線形に配置された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）２１１の形の出力手段（デバイス２０１のＵＩの一部を形成する）を含む。ボタン２１２も、デバイス２０１の本体２０９の外面に配置され、複数のＬＥＤ２１１から軸方向に（すなわち、長手方向軸に沿って）隔置される。
【0100】
[107]図２Ｃは、システム２００の消耗品２０２の詳細断面図を示す。消耗品２０２は、シガレットに概ね類似している。その点で、消耗品２０２は、略円柱状の形を有し、７ｍｍの直径および７０ｍｍの軸方向の長さを有する。消耗品２０２は、エアロゾル形成基質２１３、末端フィルタ要素２１４、上流フィルタ要素２１５、およびスペーサ要素２１６を含む。他の実施形態において、消耗品は、冷却要素をさらに含むことができる。冷却要素は、蒸気の凝結を容易にするために、エアロゾル形成基質２１３によって形成された蒸気と熱を交換して、蒸気を冷却することができる。
【0101】
[108]エアロゾル形成基質２１３は、実質的に円柱状であり、消耗品２０２の上流端２１７に位置し、システム２００のエアロゾル形成体を含む。その点で、エアロゾル形成基質２１３は、デバイス２０１によって加熱されて蒸気を放出するように構成される。放出された蒸気は、次に、エアロゾル形成基質２１３を流れる空気流に同伴される。空気流は、ユーザが消耗品２０２の下流端２１８（すなわち、末端または口側端）で吸い込む作用によって生み出される。
【0102】
[109]本実施形態において、エアロゾル形成基質２１３はタバコ材料を含み、タバコ材料は、たとえば、タバコ植物の任意の好適な部分（たとえば、葉、茎、根、皮、種、および花）を含むことができる。タバコは、葉タバコ、茎タバコ、タバコ粉末、タバコダスト、タバコ派生物、膨化タバコ、均質タバコ、刻みタバコ、押出しタバコ、刻みラグタバコ、および／または再構成タバコ（たとえば、スラリーリーコンまたは紙リーコン）の１つまたは複数を含むことができる。たとえば、エアロゾル形成基質２１３は、均質（たとえば、紙／スラリーリーコン）タバコの収集シート、またはそのようなシートから形成された収集細片／ストリップを含むことができる。
【0103】
[110]エアロゾルを生成するために、エアロゾル形成基質２１３は、少なくとも１つの揮発性化合物を含み、そのような揮発性化合物は、蒸発／エアロゾル化されるように意図され、吸入されるときに、ユーザに、気晴らし効果および／または薬用効果を提供することができる。エアロゾル形成基質２１３は、１つまたは複数の添加物をさらに含むことができる。たとえば、そのような添加物は、湿潤剤（たとえば、プロピレングリコールおよび／または野菜グリセリン）、風味剤、充填剤、水性／非水性溶媒、および／または結合剤の形としてよい。
【0104】
[111]末端フィルタ要素２１４もまた、実質的に円柱状であり、エアロゾル形成基質２１３の下流で、消耗品２０２の下流端２１８に位置する。末端フィルタ要素２１４は、孔２１９（たとえば、空気流のため）が形成された中空フィルタ要素の形である。孔２１９の直径は２ｍｍである。末端フィルタ要素２１４は、多孔質の（たとえば、モノアセテートの）フィルタ材料から形成される。上述したように、消耗品２０２の下流端２１８（すなわち、末端フィルタ２１４が位置する）は、ユーザが吸い込む消耗品２０２のマウスピース部分を形成する。空気流は、上流端２１７から、消耗品２０２の構成要素を通って吸い込まれて、下流端２１８から出る。空気流は、ユーザが消耗品２０２の下流端２１８（すなわち、マウスピース部分）で吸い込むことによって駆動される。
【0105】
[112]上流フィルタ要素２１５は、エアロゾル形成基質２１３と末端フィルタ要素２１４との間で、エアロゾル形成基質２１３に軸方向に隣接して位置する。末端フィルタ２１４と同様に、上流フィルタ要素２１５は、中空フィルタ要素の形であり、孔２２０が中空フィルタ要素を通って軸方向に延びる。このようにして、上流フィルタ２１５は、空気流制限器として作用することができる。上流フィルタ要素２１５は、多孔質の（たとえば、モノアセテートの）フィルタ材料から形成される。上流フィルタ要素２１５の孔２２０は、末端フィルタ要素２１４より大きい直径（３ｍｍ）を有する。
【0106】
[113]スペーサ２１６は、紙筒の形であり、上流フィルタ要素２１５と末端フィルタ要素２１４との間に空洞またはチャンバを画定する。スペーサ２１６は、エアロゾル形成基質２１３からの蒸気／エアロゾルの冷却および混合の両方を可能にするように作用する。スペーサは、７ｍｍの外径および１４ｍｍの軸方向の長さを有する。
【0107】
[114]これらの図からは明らかでないが、エアロゾル形成基質２１３、上流フィルタ２１５、およびスペーサ２１６は、紙ラップ層によって外接される。末端フィルタ２１４は、チップ層によって外接され、チップ層はまた、紙ラップ層の一部分に外接する（末端フィルタ２１４を消耗品２０２の残りの構成要素に接続するため）。上流フィルタ２１５および末端フィルタ２１４は、プラグラップの形のさらなるラップ層によって外接される。
【0108】
[115]次にデバイス２０１を再び参照すると、図２Ｄは、消耗品２０２に係合するように構成されたデバイス２０１の端部の詳細図を示す。デバイス２０１のキャップ２１０は、キャップ２１０によって画定された内部空洞２２２への開口２２１を含む（図２Ｄからより明らかである）。開口２２１および空洞２２２は、消耗品２０２の少なくとも一部分を受け取るように形成される。消耗品２０２をデバイス２０１に係合するとき、消耗品２０２の一部分が、開口２２１を通って空洞２２２に受け入れられる。係合後（図２Ｂ参照）、消耗品２０２の下流端２１８は、開口２２１から突出し、したがってデバイス２０１からも突出する。開口２２１は、横方向に配置されたノッチ２２６を含む。消耗品２０２が開口２２１に受け入れられたとき、これらのノッチ２２６は開いたままであり、たとえばデバイス２０１の端部を覆うためのカバーを保持するために使用され得る。
【0109】
[116]図２Ｅは、デバイス２０１を通る中心長手方向平面の断面図を示す。デバイス２０１は、消耗品２０２が係合された状態で示されている。
【0110】
[117]デバイス２０１は加熱器２０４を含み、加熱器２０４は加熱要素２２３を含む。加熱器２０４は、デバイス２０１の本体２０９の一部を形成し、本体２０９に堅く取り付けられる。示されている実施形態において、加熱器２０４はロッド加熱器であり、加熱要素２２３が円形の横断方向プロファイルを有している。他の実施形態において、加熱器は、ブレード加熱器（たとえば、方形の横断方向プロファイルを有する加熱要素）または管状加熱器（たとえば、管状の形を有する加熱要素）の形としてよい。
【0111】
[118]加熱器２０４の加熱要素２２３は、空洞２２２の内部ベースから長手方向軸に沿って開口２２１の方へ突出する。この図から明らかなように、加熱要素の長さ（すなわち、長手方向軸に沿った長さ）は、空洞２２２の深さより小さい。このようにして、加熱要素２２３は、開口２２１から突出せず、または開口２２１を越えて延びない。
【0112】
[119]消耗品２０２が空洞２２２に受け入れられたとき（図２Ｅに示す）、加熱要素２２３は、消耗品２０２のエアロゾル形成基質２１３に貫入する。特に、加熱要素２２３は、挿入されたとき、エアロゾル形成基質２１３の軸方向の長さのほぼ全体にわたって延びる。したがって、加熱器２０４が活動化されたとき、加熱要素２２３の外周面からエアロゾル形成基質２１３へ、熱が径方向に伝達される。
【0113】
[120]デバイス２０１は、電子機器空洞２２４をさらに含む。再充電可能な電池２０５（リチウムイオン電池）の形の電源が、電子機器空洞２２４に位置する。
【0114】
[121]デバイス２０１は、ＵＳＢポート２０６の形のコネクタ（すなわち、デバイス２０１のＩＯモジュールの一部を形成する）を含む。たとえば、コネクタは、別法として、たとえばマイクロＵＳＢポートまたはＵＳＢ－Ｃポートとしてよい。ＵＳＢポート２０６は、再充電可能な電池２０５を再充電するために使用されてよい。
【0115】
[122]デバイス２０１は、電子機器空洞２２４に位置するコントローラ（図示せず）を含む。コントローラは、プリント回路基板（ＰＣＢ）に取り付けられたマイクロコントローラを含む。ＵＳＢポート２０６はまた、コントローラに接続される（すなわち、ＰＣＢおよびマイクロコントローラに接続される）。
【0116】
[123]コントローラは、デバイス２０２の少なくとも１つの機能を制御するように構成される。たとえば、コントローラは、加熱器２０４の動作を制御するように構成される。加熱器２０４の動作のそのような制御は、コントローラが加熱器２０４への再充電可能な電池２０５の電気的接続をトグルすることによって実現されてよい。たとえば、コントローラは、ユーザがボタン２１２を押下したことに応答して、加熱器２０４を制御するように構成される。ボタン２１２を押下することで、コントローラが、加熱器２０４に電圧（再充電可能な電池２０５から）が印加される（加熱要素２２３が加熱される）ことを可能にし得る。
【0117】
[124]コントローラはまた、デバイス２０１または消耗品２０２の（たとえば、検出された）状態に応答して、ＬＥＤ２１１を制御するように構成される。たとえば、コントローラは、デバイス２０１がオン状態にあるかオフ状態にあるかを示すように、ＬＥＤを制御することができる（たとえば、デバイスがオン状態にあるとき、ＬＥＤのうちの１つまたは複数が、コントローラによって点灯されてよい）。
【0118】
[125]デバイス２０１は、パフセンサ２２５の形のさらなる入力手段（すなわち、ボタン２１２に加えて）を含む。パフセンサ２２５は、ユーザが消耗品２０２の下流端２１８で吸い込んだ（すなわち、吸入した）ことを検出するように構成される。パフセンサ２２５は、たとえば、圧力センサ、流量計、またはマイクロフォンの形としてよい。パフセンサ２２５は、電子機器空洞２２４内のコントローラ２０８に動作可能に接続され、したがって、パフ状態（すなわち、吸い込んでいるか吸い込んでいないか）を示すパフセンサ２２５からの信号が、コントローラ２０８への入力を形成する（したがって、コントローラ２０８によって反応されてよい）。
【0119】
[126]コントローラ１０８は、図３に例示するように、ロッド加熱器２０４または加熱要素２２３を所定の閾値温度まで加熱するように構成される。ロッド加熱器が所定の閾値温度に到達した後、ロッド加熱器２０４への電力供給が終了される。ロッド加熱器２０４の温度が閾値温度を下回った場合、コントローラは、所定の閾値温度に到達するように、ロッド加熱器２０４の加熱を再開する。別法として、コントローラは、ロッド加熱器２０４の温度を所定の閾値温度で維持するように、加熱ロッドを連続して加熱することができる。所定の閾値温度は、事前設定温度または閾値温度とも呼ぶことができ、これはロッド加熱器２０４の動作温度である。一例では、ロッド加熱器２０４の動作温度は、摂氏２５０度～摂氏４００度である。
【0120】
[127]コントローラ１０８は、ロッド加熱器２０４を所望の動作温度まで加熱するように、電力供給を提供する。一態様において、コントローラ１０８は、所定の閾値温度を実現するために、第１の所定の量の電力を供給して、ロッド加熱器２０４を加熱する。ロッド加熱器２０４を所定の閾値温度まで加熱するために必要とされる電力は、第１の電力レベルとして定義される。さらに、コントローラ１０８は、ロッド加熱器２０４の温度を同じ所定の閾値温度で維持するために、第２の所定の量の電力をロッド加熱器２０４に供給する。第２の所定の電力量は、第２の電力レベルとして定義されてよい。加えて、ロッド加熱器２０４の温度が所定の閾値温度を下回った場合、ロッド加熱器２０４を加熱して所定の閾値温度を維持するように、第２の電力レベルが供給されてよい。コントローラは、加熱器２０４の動作温度を維持するために、加熱器２０４に提供される第１および第２の電力レベルを制御するように構成される。
【0121】
[128]コントローラ１０８は、第１および第２の電力レベルをパルス幅変調によって加熱器２０４に供給するようにさらに構成される。第１の電力レベルは、所定のデューティーサイクルを有するパルス幅変調によって供給され、このデューティーサイクルを第１のデューティーサイクルと呼ぶことができる。したがって、コントローラは、所定の閾値温度に到達するために、第１のデューティーサイクルを適用してロッド加熱器２０４を加熱する。第１のデューティーサイクルは、たとえば、パルス幅変調デューティーサイクルの６０％としてよい。さらに、ロッド加熱器２０４の温度を所定の閾値温度で維持するために、第２の所定のデューティーサイクルが適用されてよく、第２の所定のデューティーサイクルは、第２のデューティーサイクルと呼ぶことができる。第２のデューティーサイクルは、たとえば、パルス幅変調デューティーサイクルの３０％または４０％としてよい。
【0122】
[129]一例として、事前設定温度を実現するために、第１のデューティーサイクルに対して、第１の電力レベルが加熱器に供給され、第１のデューティーサイクルは６０～７０％であり、その結果、第１の出力電力がもたらされ、事前設定温度レベルを維持するために、残りの３０～４０％のデューティーサイクルには電力が供給されない。動作温度が事前設定温度値を下回った場合、事前設定温度を維持するために、第２のデューティーサイクルの４０％に対して、第２の電力レベルが加熱器に供給される。
【0123】
[130]この点で、コントローラ１０８は、第１のデューティーサイクルによってエネルギーを印加して、ロッド加熱器２０４を所望の動作温度まで加熱し、第２のデューティーサイクルによってエネルギーを印加して、温度を動作温度で維持し、または温度の一時的低下が生じた場合、動作温度に到達するまで加熱器２０４の温度を増大させるように構成される。任意選択で、温度を閾値レベルで維持するための第２のデューティーサイクルは、一時的低下を検出した後に温度を閾値レベルまで増大させるために必要とされる第２のデューティーサイクルから変動し得る。
【0124】
[131]電力レベルを制御するということは、デューティーサイクルの量に対応して電力が供給されることを示唆する。第１のデューティーサイクルは、電池（電源）からの電流を使用して電力が印加され、それによって電流は、第１のデューティーサイクルの百分率に対応して印加されることを意味する。たとえば、第１のデューティーサイクルの６０％を適用するということは、所与の周期的切換えの６０％に対して電流が供給され、残りの４０％では電力は印加されないことを意味する。同様に、第２のデューティーサイクルの３０または４０％を適用するということは、所与の周期的切換えの３０または４０％に対して電流が供給され、それぞれ残りの７０または６０％では電力は印加されないことを意味する。
【0125】
[132]図３は、本発明の態様によるデバイスの機能をグラフで示す。最初に、たとえばＴ０（図示せず）で、ロッド加熱器２０４の温度は非加熱状態である。たとえば、ロッド加熱器２０４は周囲温度である。コントローラ１０８は、期間Ｔ０－Ｔ１にわたって、パルス幅変調の第１のデューティーサイクル、たとえば６０％のデューティーサイクルに従って、第１の電力レベルを供給し、温度はゼロから所望の温度（事前設定温度）、たとえば摂氏３００度まで上昇する。たとえば、Ｔ１－Ｔ２で電力が供給されない場合、温度は一時的低下を開始し、閾値温度を下回る。しかし、温度の一時的低下を検出した後、コントローラは、第２の電力レベルを提供して、ロッド加熱器２０４を閾値温度まで加熱することができる。供給される電力は、たとえば、４０％のデューティーサイクルとすることができる。Ｔ３で、温度は所望の閾値温度に到達する。コントローラ１０８は、温度を閾値レベルで所定の期間にわたって維持するように構成されてよく、したがってコントローラ１０８は３０％のデューティーサイクルの電力レベルを所定の期間にわたって供給することができる。これによって、コントローラ１０８は、消耗品サイクル中にデバイスを動作させるために必要とされる正確な量の熱の供給を確実にすることができる。また、これにより、一貫したユーザ体験を確実にするために、消耗品サイクルにわたって一定の熱を提供することができる。
【0126】
[133]Ｔ２－Ｔ３およびＴ３－Ｔ４で必要とされるデューティーサイクルは、標的温度に応じて同じであっても異なってもよい。さらに、第１の電力レベルは、第２の電力レベルより大きくてよい。したがって、第１のデューティーサイクルは、第２のデューティーサイクルより大きくてよい。
【0127】
[134]デバイスは、第１および第２のデューティーサイクルを較正するように構成される。さらに、デバイスは、動作温度に到達するために適正な量の熱が加熱器２０４へ送達されるように、加熱および動作期間を較正するように構成される。次いで、加熱器を動作温度で維持するために、適正な量の熱が加熱器へ送達される。較正は、較正後のデバイスで固定することができるため、期間およびデューティーサイクルを調整するために加熱器２０４の温度を測定する必要がないようになっている。
【0128】
[135]これらの値の較正は、較正ルーチン中に製造ラインの終わりに、デバイスごと（または、バッチごと）に実行されてよい。較正ルーチンは、消耗品がデバイスに係合された状態で実行されてよく、したがってデバイスの熱的挙動が、エンドユーザによって体験されるものと一致する。
【0129】
[136]上記の説明、または以下の特許請求の範囲、または添付の図面に開示する特徴は、その特有の形態において、または開示された機能を実行する手段、もしくは開示された結果を得るための方法もしくはプロセスに関して、適宜表現されており、別個に、またはそのような特徴の任意の組合せで、その多種多様な形態で本発明を実現するために利用されてよい。
【0130】
[137]本発明について、上述した例示的な実施形態とともに説明したが、多くの等価の修正形態および変形形態は、この開示が与えられたとき、当業者には明らかである。したがって、上述した本発明の例示的な実施形態は、限定的ではなく例示的であるとみなされる。本発明の主旨および範囲から逸脱することなく、記載する実施形態に対して、さまざまな変化が加えられてもよい。
【0131】
[138]あらゆる疑問を回避するために、本明細書に提供されるあらゆる理論的説明は、読み手の理解を改善する目的で提供されたものである。本発明者らは、これらの理論的説明のいずれにも拘束されることを望まない。
【0132】
[139]本明細書で使用されるあらゆる項目名は、構成のみを目的としたものであり、記載する主題を限定すると解釈されるべきではない。
【0133】
[140]続く特許請求の範囲を含む本明細書全体を通して、別段コンテキストが要求しない限り、単語「有する（ｈａｖｅ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、および「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、ならびに「ｈａｖｉｎｇ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」、および「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」などの変化形は、記述された完全体またはステップ、あるいは完全体またはステップの群を含めることを含意するように理解されることになるものの、いかなる他の完全体またはステップ、あるいは完全体またはステップの群も排除するものではない。
【0134】
[141]本明細書および添付の特許請求の範囲で使用されるとき、別段コンテキストが明白に指示しない限り、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、複数の参照を含むことに留意されたい。本明細書では、範囲は、「概ね（ａｂｏｕｔ）」１つの特定の値から、および／または「概ね（ａｂｏｕｔ）」別の特定の値までとして表されてよい。そのような範囲が表現されるとき、別の実施形態は、１つの特定の値から、および／または他の特定の値までを含む。同様に、接頭辞「約（ａｂｏｕｔ）」の使用によって、値が近似として表現されるとき、特定の値が別の実施形態を形成することが理解されよう。数値に関連する用語「約（ａｂｏｕｔ）」は、任意選択であり、たとえば±１０％を意味する。
【0135】
[142]単語「好ましい（ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ）」および「好ましくは（ｐｒｅｆｅｒａｂｌｙ）」は、本明細書において、いくつかの状況下で特定の利益を提供することができる本発明の実施形態を指すために使用される。しかし、他の実施形態もまた、同じまたは異なる状況下で好ましいことがあることを理解されたい。したがって、１つまたは複数の好ましい実施形態への言及は、他の実施形態が有用でないことを意味または含意するものではなく、本開示の範囲または特許請求の範囲から他の実施形態を除外することを意図したものでもない。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図2E】
【図3】
【国際調査報告】