JP2017510270A - 喫煙材を加熱するための装置および喫煙材物品 - Google Patents

Abstract

喫煙材の加熱を可能とし、喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させる装置（１）が提供される。ある例では、装置（１）は使用時に喫煙材物品を装置（１）のハウジング（２）と関連付けさせた際の静電容量の変化を検知するよう配置された容量センサー（１２，１３，１５）を有する。別の例では、使用において喫煙材物品が装置（１００１）のハウジング（１００２）と接合した時の電気抵抗の使用を供するよう配置された抵抗センサー（１０５０，１０１３）を装置（１００１）は有する。一部の例では、容量検知および抵抗検知を組み合わせてもよい。別の例では、センサーは少なくとも２つの異なる検知技術を利用する。n

Description

関連出願の相互参照
本出願は２０１４年３月２１日に出願された米国仮出願第６１／９６８，７８０号の利益を主張する。また当該出願の全文は参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、喫煙材を加熱するために用意された装置と、喫煙材からなる物品とに関する。

紙巻きタバコ、シガーなどの喫煙品は使用の間、タバコを燃焼させてタバコ煙を発生させる。燃焼を伴わず化合物を放出する製品を創出することによって、タバコを燃焼させるこれら物品に対する代用品を提供しようとする試みが行われている。そのような製品の具体例としては、材料を燃焼するのではなく加熱することで化合物を放出するいわゆる発熱するが燃焼しない（ｈｅａｔ−ｎｏｔ−ｂｕｒｎ）製品がある。その材料としては具体的にはタバコまたは他の非タバコ製品がある。これはニコチンを含んでも、含まなくてもよい。

本発明の第１の態様では喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させることができる装置であって、
ハウジングと
使用時に喫煙材物品をハウジングと関連付けさせた際の静電容量の変化を検知するよう配置された容量センサーとを含む装置が提供される。

代表的な実施態様では、容量センサーは電極を含み、装置は使用時にハウジングと関連付けた喫煙材物品および電極の静電容量の変化を検知するよう構成、配置されたプロセッサーを含む。

代表的な実施態様では、容量センサーは少なくとも２つの電極を含み、装置は使用時に喫煙材物品がハウジングと関連付けられた時に少なくとも２つの電極の静電容量の変化を検知するよう構成、配置されたプロセッサーを含む。代表的な実施態様では、少なくとも２つの電極は使用時にハウジングと関連付けられる喫煙材物品の少なくとも一部が少なくとも２つの電極の間に位置できるように配置される。

代表的な実施態様では、装置は静電容量の変化が少なくとも１つの所定の基準を満たす場合に使用時にハウジングと関連付けられる喫煙材物品を加熱するためだけに作動させるように構成、配置された回路を含む。

代表的な実施態様では、装置は容量センサーへ充電電圧をかけて容量センサーが相対的に高い電圧になる充電と容量センサーが相対的に低い電圧になる放電とを繰り返しできるよう構成、配置された回路を含み、回路は所定時間における容量センサー上の相対的に高い電圧と相対的に低い電圧の間での遷移の回数が所定数未満である場合に使用時にハウジングと関連付けられる喫煙材物品を加熱するためだけに装置を作動させるように配置されている。代表的な実施態様では、先の所定数とはハウジングと関連付けられる喫煙材物品が存在しない時の所定時間における容量センサー上の相対的に高い電圧と相対的に低い電圧の間での遷移の回数である。

代表的な実施態様では、装置は使用において喫煙材物品がハウジングと関連付けられた際の電気抵抗の指標を供するように配置された抵抗センサーを含む。

代表的な実施態様では、装置は使用時にハウジング内に収容されている喫煙材物品を加熱するよう作動可能なヒーターを含む。

本発明の第２の態様では喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させることができる装置であって、
ハウジングと
使用において喫煙材物品がハウジングと関連付けられた際の電気抵抗の指標を供するように配置された抵抗センサーとを含む装置が提供される。

代表的な実施態様では、抵抗センサーは少なくとも２つの電極を含み、装置は少なくとも２つの電極を用いて、使用において喫煙材物品がハウジングと関連付けられた際の電気抵抗の指標を供するように構成、配置されたプロセッサーを含んでいる。代表的な実施態様では、少なくとも２つの電極は使用時にハウジングと関連付けられる喫煙材物品の少なくとも一部が少なくとも２つの電極の間に位置してこれらと接触できるように配置され、これら少なくとも２つの電極は使用時に前記した喫煙材物品の少なくとも一部の電気抵抗の指標を供する。

代表的な実施態様では、装置は電気抵抗が少なくとも１つの所定の基準を満たす場合に使用時にハウジングと関連付けられる喫煙材物品を加熱するためだけに装置を作動させるように構成、配置された回路を含む。

代表的な実施態様では、装置は使用時にハウジング内に収容されている喫煙材物品を加熱するよう作動可能なヒーターを含む。

本発明の第３の態様では喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させることができる装置であって、
ハウジングと
少なくとも２つの異なる検知技術を利用して、使用においてハウジングと関連付けられる時の喫煙材物品を識別するよう構成、配置されたセンサー構造と
を含む装置が提供される。

代表的な実施態様では、少なくとも２つの異なる検知技術の内の１つは容量検知を使用し、少なくとも２つの異なる検知技術のうちのもう一方は抵抗検知を使用する。

代表的な実施態様では、少なくとも２つの異なる検知技術の内の１つは電気的検知を使用し、少なくとも２つの異なる検知技術のうちのもう一方は光学的検知を使用する。好適な光学的検知技術としては、例えば、１以上のＬＥＤ（発光ダイオード）、レーザーなどの何らかの光学エミッタ−と対応する１つ以上検出装置とを用いてバーコード（従来の直線タイプでも、近年の２次元的タイプでもよい）を使用して、検出することが挙げられる。使用時の喫煙材上の印またはマーカーの性質などに応じて、可視光、非可視光のいずれも使用できる。

代表的な実施態様では装置は、使用時にハウジング内に収容されている喫煙材物品を加熱するように作動可能なヒーターを含む。

本発明の第４の態様では喫煙材物品が提供され、喫煙材の加熱が生じるように配置された装置のセンサーによって検出されるための非金属導電性領域を有する。

代表的な実施態様では、非金属導電性領域は、喫煙材物品を少なくとも部分的に囲む材料をバンド状にしたものである。

代表的な実施態様では、非金属導電性領域は炭素を含む。

代表的な実施態様では、非金属導電性領域は印刷インク（ｐｒｉｎｔｅｄ ｉｎｋ）である。

一部の例示的実施態様では、喫煙材物品がハウジング内（少なくともその一部）に収容されている場合がある。このような例示的実施態様では、使用時にハウジング内に収容されている喫煙材物品を加熱するよう作動可能なヒーターを装置自体が含んでもよい。別の一部の例示的実施態様では、喫煙材物品がヒーターと一緒に液状または他の形態の喫煙材を含んでもよい。このような例示実施態様では、不可欠なヒーターを備えた喫煙材物品は使用時に装置に接続される場合があり、このとき装置がヒーターの動力源を含んでいるのが一般的である。

本発明の実施態様を添付図面を参照し、あくまで例示を目的として説明する。

加熱用装置の一例の斜視図である。 加熱用装置の一例の長手方向断面図である。 喫煙材物品が間に挿入された電極の一例の斜視図である。 電極と検知回路との接続の一例の模式図である。 時間に対する電圧のグラフの一例を示す。 喫煙材物品がない時とある時の時間に亘り検出される電圧の変化の一例を示す。 電極と喫煙材物品の一例の斜視図である。 加熱用装置の別の一例の長手方向断面図である。 喫煙材物品が間に挿入された電極の別の一例の斜視図である。 加熱用装置の別の一例の長手方向断面図である。 喫煙材物品が間に挿入された電極の別の一例の斜視図である。 電極と検知回路との接続の別の一例の模式図である。 喫煙材物品の一例の長手方向模式断面図である。 チッピング紙の一例を示す。 チッピング紙の別の一例を示す。

本明細書で使用する「喫煙材」なる用語には、加熱されることで典型的にエアロゾルの形態の揮発成分を供給する材料が含まれる。「喫煙材」には、いずれのタバコ含有材料が含まれる。タバコ、タバコ派生物、膨張タバコ、再生タバコ、またはタバコ代替え品の内の１つ以上を含んでもよい。また「喫煙材」にはニコチンを含有するか否かに拘わらず他の非タバコ製品を含む場合がある。

図１を参照すると、喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させ、典型的には吸入可能なエアロゾルを形成するため喫煙材を加熱するよう構成された装置１の一例の斜視図を示している。この装置１はいわゆる「ヒートノットバーン（ｈｅａｔ−ｎｏｔ−ｂｕｒｎ）」装置１である。この例における装置１は概ね長尺形状であり、円形断面の概ね長尺の円筒形の外方ハウジング２を備えている。外方ハウジング２は開口端３を有し、これは場合によっては吸い口端とも呼ばれる。外方ハウジング２は断熱材料から形成してもよい。特に好ましい材料はポリエチルエチルケトン（ＰＥＥＫ）であるが、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）などの他のプラスチックや他の断熱材料も使用可能である。外方ハウジング２の最も外側の表面は、金属光沢仕上げ（ｍｅｔａｌｌｉｃ ｆｉｎｉｓｈ）などの装飾コーティングを含んでもよい。外方ハウジング２の最も内側の表面は、熱伝導性の高い材料によって一部または全部をコーティングしてもよい。一例として、この目的のため銅などの金属コーティングが使用される。

図２は喫煙材加熱用装置１の一例の断面図である。装置１は加熱および揮発させる対象である喫煙材を使用時に収容する加熱チェンバー４を有する。喫煙材は、喫煙材から形成されるまたは喫煙材を含む物品５の形状であってもよく、これはユーザーによって取り外し可能な状態で挿入することが可能である。喫煙材物品５は概ね細長い円筒状であり、例えばカートリッジ、カセットまたはロッドであってもよい。喫煙材物品５は使用時にハウジング２へ挿入される。通常はフィルターなどに接続するため、喫煙材物品５の一端はハウジング２の開口端３を通じて装置１の外へ突出し、フィルターは別個のアイテムであってもよいし、喫煙材物品５が設けられてもよく、フィルターを介してユーザーは使用時に吸入を行う。

装置１はさらに電子／電力チェンバー６を有する。この例においては、電子／電力チェンバー６は電子制御回路７および電力源８を含んでいる。この例においては、加熱用チェンバー４と電子／電力チェンバー６とは装置１の長手方向軸Ｘ−Ｘに沿って互いに隣接している。図示するこの例では、電子／電力チェンバー６は吸い口端３と離れているが、異なる配置も可能である。以下に説明するように電子制御回路７は喫煙材の加熱を制御し喫煙材物品５を認識または識別するように構成、配置されたマイクロプロセッサー構造などの制御装置を含んでもよい。電子制御回路７は使用時に例えばユーザーによる喫煙材物品５の吸引開始時に起こる圧力変化または空気流速変化に反応するパフ作動センサーなどからの信号などを受け取ってもよい。そして電子制御回路７は、必要な時に「オンデマンド」で喫煙材物品５を加熱を行うために作動することができる。パフ駆動センサーとしては様々な構成が利用可能である。例えば、センサーを基盤とするサーミスター、電子機械デバイス、機械デバイス、光学デバイス、光学機械デバイスおよび微小電子機械デバイス（ＭＥＭＳ）が挙げられる。あるいは装置は、パフを開始するためにユーザーが手動で操作可能なスイッチを備えてもよい。

電力源８は電池でもよい。これは再充電可能なものでも再充電不可能なものでもよい。好ましい電池の例としては、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル電池（ニッケル−カドミウム電池など）、アルカリ電池等が挙げられる。特に好ましいタイプの電池はＬｉＦｅＰＯ４電池である。電力源８は加熱用チェンバー４の１以上の加熱エレメント（後述する）に電気的に連結し、（前記したように喫煙材を燃焼させることなく喫煙材を揮発させるため）喫煙材を加熱するための電子制御回路７の制御下において必要な時に電力を供給する。この例では、電池８は電子制御回路７のプリント回路基板の内部に含まれる。別の例では、電池８および電子制御回路７は異なる配置にしてもよい。例えば、電池８および電子制御回路７が装置１の長軸Ｘ−Ｘに沿って互いに隣接するよう配置してもよい。

加熱用チェンバー４はヒーター支持スリーブ９の内部に含まれる。スリーブ９はハウジング２の内部に含まれる。この例では、ヒーター支持スリーブ９は円形断面を有する概ね長尺の円筒状である。１つの例ではヒーター支持スリーブ９は、端部では互いに接合し、僅かな距離ｄを置いて離れている外側の円筒壁および内側の円筒壁を備える２重壁スリーブまたは「真空」スリーブである。あくまで一例として、大きさに関する考えを記載すると、ヒーター支持スリーブ９は長さが約５０ｍｍ、外径が約９ｍｍであり、距離ｄは約０．１ｍｍ〜約０．１２ｍｍである。ある例においてヒーター支持スリーブ９の機能の１つは、外方ハウジング２が熱くならないように、少なくとも使用時に触ることが不可能な程度に熱くならないように加熱用チェンバー４からの外方ハウジング２の断熱を補助することである。ヒーター支持スリーブ９の外側および内側の円筒壁の間の空間には空気が含まれてもよい。しかし、ヒーター支持スリーブ９の断熱性を向上させるため、ヒーター支持スリーブ９の外側および内側の円筒壁の間の空間は脱気されていることが好ましい。あるいは、ヒーター支持スリーブ９の外側および内側の円筒壁の間の空間には、例えば発泡材料などの何らかの他の断熱材を充填してもよい。ヒーター支持スリーブ９の材料は、その内部にある要素に構造安定性を供与する程度にヒーター支持スリーブ９が硬くなるようなものが好ましい。そのような好ましい材料の一例としては例えばステンレスが挙げられる。その他の好ましい材料としては例えば、ポリエチルエチルケトン（ＰＥＥＫ）、セラミックス、ガラス、鉄、アルミニウムなどが挙げられる。

装置１の一例として、ヒーター支持スリーブ９は少なくとも１つの加熱エレメント１０を含み、場合によっては複数の加熱エレメントまたはヒーターセグメント１０を含んでもよい。少なくとも２つのヒーターセグメント１０があることが好ましいが、これ以外の数のヒーターセグメント１０による構成も可能である。特に図示するこの例では、４つのヒーターセグメント１０がある。この例では、ヒーターセグメント１０はヒーター支持スリーブ９の長軸Ｘ−Ｘに沿って、またはこれに平行に一列に並んでいる。必要に応じて、例えば順番に（経時的に）または共同で（同時に）喫煙材物品５の選択区域を独立して加熱できるようにするため、少なくとも２つ以上、好ましくは全てのヒーターセグメント１０が互いに独立して電力供給されるように、電子制御回路７およびヒーターセグメント１０に対する電力接続が構成されることが好ましい。特にこの例では、ヒーターセグメント１０は概ね環状または円筒形であり、使用時に喫煙材物品５を含む中空構造である。ある例では、ヒーターセグメント１０はセラミック材料から形成される。アルミナ、窒化アルミニウムおよび窒化ケイ素のセラミックスなどが挙げられ、これらはラミネート加工または焼結加工されてもよい。外方ハウジング２から突出し、ユーザーが操作可能なオン／オフスイッチ１１を装置１は有している。

ヒーターセグメント１０について異なる形状および異なる構成が使用可能である。加えて異なる加熱構成も可能であり、例えば、赤外線を照射して加熱する赤外線ヒーターセグメント１０またはヒーターセグメント１０の周囲に設けられる抵抗性電気巻線などから形成される抵抗性加熱エレメントが挙げられる。さらに別の加熱構成も使用可能である。

ユーザーにより装置１へ導入されている特定の喫煙材物品５を識別または認識できることが装置にとって好ましい場合がある。例えば、実際上、全体として特に加熱構造と電子制御回路７が供給する加熱制御とを含む装置１は、喫煙材物品５のある特定の構成（例えばサイズ、形状、特定の喫煙材などの内の１つまたはそれ以上）に対して最適化されることになり、（極めて）異なる特性を備える喫煙材または喫煙材物品５と使用されることは装置１にとって望ましくない。加えて、装置１に導入されている特定の喫煙材物品５または少なくとも一般的な種類の喫煙材物品５を装置１がもし識別または認識できるのであれば、模造品または他の非真正の喫煙材物品５が装置１に使用されるのを排除、少なくとも減少させることができる。装置１が認識する喫煙材物品５のみを加熱するように、また装置１が認識しない喫煙材物品５には作動しないように装置１を構成してもよい。喫煙材物品５が認識されていないことをユーザーに表示するように装置１を構成してもよい。この表示は視覚的（例えばフラッシュまたは一定時間連続的に光る照明などの警告灯）および／または聴覚的（例えば「ビー」という警告音）でもよい。これとは別にまたはこれに加えて、装置１が第１のタイプの喫煙材物品５を認識したら第１の加熱パターンに装置１が従い、装置１が第２のタイプの喫煙材物品５を認識したら第２の異なる加熱パターンに装置１が従うように（そして任意に、さらに別のタイプの喫煙材物品５用にさらなる加熱パターンを提供できるように）装置１を構成してもよい。喫煙材に対する熱伝達速度、種々の加熱サイクルのタイミング、喫煙材のどの部分を最初に加熱するか等々、多くの点において加熱パターンは異なっていてよい。こうすることで、ユーザーに求められる装置に対する作業を最小限にしつつ、異なる基本型の喫煙材物品５で同一の装置１を使用することが可能となる。

ある実施態様のある例では、使用時に喫煙材物品５がハウジング２内に収容されている際の静電容量の変化を検知する容量検知を使用するように装置１は構成、配置されている。ある実施態様の別の例では、ハウジング２内に収容されている喫煙材物品５を検知する抵抗検知を使用するように装置１は構成、配置されている。ある実施態様のまた別の例では、ハウジング２内に収容されている喫煙材物品５を検知する容量検知および抵抗検知を組み合わせて使用するように装置１は構成、配置されている。ある実施態様のある例では、喫煙材物品５がハウジング２内に収容されている時の静電容量の変化を装置１が検知する。喫煙材物品５がハウジング２内に収容されている時の静電容量と喫煙材物品５がハウジング２内に存在しない時の静電容量を実質的に比較する。これらの例のいずれであっても、ハウジング内に収容されているある特定の喫煙材物品５の識別または認識が可能である。ある実施態様のある例では、本明細書で説明するように、装置１のセンサーによって検知されることが可能となる喫煙材物品５が提供される。ある実施態様のある特定の例では、喫煙材物品５には、本明細書で説明するように、装置１のセンサーによって検知され得るストリップ、バンド、その他のマーカーまたは１つ以上の印が設けられている。

一般に本明細書で使用する容量検知は、喫煙材物品５が装置１内部に位置する時の静電容量変化を効果的に検知することで作動する。実質的にある実施態様では、静電容量の指標が得られる。もし静電容量が１つ以上の基準を満たす場合、喫煙材物品５は装置１で使用するのに適していると決定してよく、装置１は喫煙材を加熱するべく通常通り作動し続けることができる。逆にもし静電容量が１以上の基準を満たさない場合、喫煙材物品５は装置１で使用するのに適していないと決定してよく、そして装置１は喫煙材を加熱するべく機能はせず、および／または何らかの警告メッセージをユーザーに発してもよい。

一般に本明細書で使用する静電検知は２つの方法のうち一方で機能すればよい。まず装置１には、実質的にコンデンサからなる１つの「プレート」を供する（少なくとも）１つの電極が設けられ、コンデンサの他の「プレート」は喫煙材物品５（または喫煙材物品５の少なくとも一部の特徴、例えば上述し、以下詳述するマーカーまたは印）によって供される。これの一例を図７において模式的に図示している。これは装置１の他の部品を省いた状態で、電極７０と検知回路に接続している接続ワイヤー７１の一部とを強調して示す斜視図である。喫煙材物品５が装置１に挿入されると、装置１の電極７０と喫煙材物品５との組み合わせから形成される静電容量が測定され、そして装置１が喫煙材の加熱に進む否かを判断するための１つ以上の基準と比較される。

これとは別に装置１には、実質的にコンデンサの１対の「プレート」を供する（少なくとも）２つの電極を設けてもよい。喫煙材物品５が装置１に挿入される時は２つの電極の間に挿入される。結果として、装置１の２つの電極の間に形成される静電容量が変化する。２つの電極によって形成される静電容量を測定することができ、そして装置１が喫煙材の加熱に進むか否かを判断するための１つ以上の基準と比較される。

図２に示す例は、ハウジング２内に収容される喫煙材物品５を静電検知によって検知するために（少なくとも）２つの電極を使用している装置１の例である。この例では特に、装置１は外方ハウジング２の開口端３近くに位置する２つの電極１２を有している。この２つの電極１２は湾曲しており、喫煙材物品５がハウジング２に収容される際に通過するほぼ円形の開口部を画定するように各電極１２はほぼ半円形の断面を有する。図示した例では、電極１２はいくらか長軸方向にほぼ装置１の長軸と平行に延び、電極１２が重なる領域の面積を広くして効果的な静電容量を増加させている。接続ワイヤー１４を介して電極１２は検知回路１３に接続している。検知回路１３は、電子制御回路７の一部、例えば上述したマイクロプロセッサーなどの制御装置の一部として設けられてもよく、あるいは別個の回路として設けられてもよい。あくまで例示を目的として図３は、間に喫煙材物品５が挿入された状態（かつ装置１の他の部品が省かれた状態の）の電極１２と接続ワイヤー１４の一部とを強調して示す斜視図である。図４は、電極１２の検知回路１３への接続を表す模式図である。当然のことながら、検知回路１３は電子制御回路７とは別個のものでもよく、あるいはマイクロプロセッサーなどの制御装置の一部としてなど一体に形成されるものでもよい。また実際上、検知回路１３の機能はマイクロプロセッサーなどの制御回路によって全て提供されてもよい。検知回路１３の一例を図４において模式的に記すが、当然のことながら、マイクロプロセッサーなどの装置１の制御回路の一部として、あるいは別個の回路としての如何にかかわらず、検知回路１３としては他の構成も可能である。

この例では、電極１２と検知回路１３との組み合わせが容量センサー１５を供する。この例では、検知回路１３は、コンデンサ電極１２の内の１つに電圧をかける工程と、そのコンデンサ電極１２から電圧を逃す工程とを繰り返す。コンデンサ電極１２の他方はアースされている（例えば装置１の外方ハウジング２に電気的に接続されている）。

より詳しくは、ある例では非反転入力１７と反転入力１８とを有するオペアンプ（演算増幅器）または他の差動増幅器１６を検知回路１３は有する。オペアンプ１６の出力１９はインバーター２０に接続されている。非反転入力１７はコンデンサ電極１２の１つに接続されている。また非反転入力１７は抵抗器１６を介してインバーター２０の出力に接続されている。またインバーター２０の出力は検知回路１３の電圧制御部２１に接続されている。電圧制御部２１はインバーター２０の出力を通って第１スイッチ２２を制御し、そして第２インバーター２３を介して第２スイッチ２４を制御する。第１および第２のスイッチ２２、２４の出力はオペアンプ１６の反転入力１８に接続されている。第１スイッチ２２の入力は相対的に高い電圧ＶＤＤ＿ＳＣＡＬＥＤにあり、第２スイッチ２４の入力は相対的に低い電圧ＶＤＤ／４にある。

ある例では、装置１は以下の通りに作動する。まず、装置１に喫煙材物品５が挿入されていない状態に装置１はあって、装置１は検知回路１３とコンデンサ電極１２との組み合わせによって供される容量センサー１５の較正を定期的に行い、その後の測定値を評価するベースライン値を確立する。特に、好ましくは装置１の電子制御回路７の制御装置の制御の下で、高い「励起」電圧が電極１２の内の１つにかけられる。これによってその電圧がかけられた電極１２において電荷ひいては電圧が上昇し、これは容量センサー１５の関連部分の電気抵抗および静電容量によって規定される特有の割合で上昇する。また高い「励起」電圧は電圧制御部２１にもかけられる。こうすることで、第１スイッチ２２の入力電圧ＶＤＤ＿ＳＣＡＬＥＤをオペアンプ１６の反転入力１８にかけるため、第１スイッチ２２が閉じ、第２スイッチ２４が開く。

電極１２の内の１つの電圧、これはオペアンプ１６の非反転入力１７にかけられる、が所定の閾値（この例では第１スイッチ２２の入力電圧ＶＤＤ＿ＳＣＡＬＥＤ）に到達すると、オペアンプ１６の出力が切り替わる。これにより第２スイッチ２４の入力電圧ＶＤＤ／４をオペアンプ１６の反転入力１８にかけるため、第１スイッチ２２が開き、第２スイッチ２４が閉じる。同時に、電極１２の内の１つの電荷が抵抗器２１を通じで流され、電極１２の内の１つの電圧が容量センサー１５という関連部分の電気抵抗および静電容量によって規定される特有の割合で落ちる。そしてその電極１２の電圧が第２の所定の閾値（この例では第２スイッチ２４の入力電圧ＶＤＤ／４）に到達すると、オペアンプ１６の出力が元の状態に切り替わり、このプロセスが繰り返される。

この効果を図５に示している。図５は時間に対する電圧を示すグラフである。太線は、電極１２の内の１つに高い電圧をかけてその電極１２を充電する工程とその電圧を除去してその電極１２の電荷を流す工程とを繰り返す方形波型電圧を表す。（図示するこの例では、ＡＣＭＰＯＵＴが高い時、参照電圧としてＶＤＤ／４が選ばれ、そしてインバーター２０の影響で、上記電圧がかけられた電極１２は放電を開始する。コンデンサ電圧がＶＤＤ／４未満にまで下がると、ＡＣＭＰＯＵＴレベルは低い状態に切り替わり、そして参照電圧としてＶＤＤ＿ＳＣＡＬＥＤが選ばれ、その電極１２の電荷が増加し始める。コンデンサ電圧が再びＶＤＤ＿ＳＣＡＬＥＤに到達すると、ＡＣＭＰＯＵＴが切り替わり（高くなり）、参照電圧として再びＶＤＤ／４が選ばれ、そしてこのサイクルが繰り返される）。上記電圧がかけられる電極１２の充電と放電との繰り返しは薄いグレーの線で示している。その電極１２の電荷または電圧の増減はそれぞれ特有の割合で生じていることがわかる。

ユーザーによる始動において、つまりユーザーが喫煙材物品５を装置１に挿入し、（例えば何らかのアクチュエータースイッチによって、および／またはパフ駆動センサーの使用によって）ある１つのセッションを開始した時、装置１の制御装置は容量センサー１５を同様の方法で読み取る。繰り返しになるが、好ましくは装置１の電子制御回路７の制御装置の制御の下で高い「励起」電圧が電極１２の内の１つに印加される。これによって電極１２の内の１つにおける電荷ひいては電圧が上昇し、これはは容量センサー１５という関連部分の電気抵抗および静電容量によって規定される特有の割合で上昇する。またこの高い「励起」電圧は電圧制御部２１にかけられ、そして第１スイッチ２２の入力電圧ＶＤＤ＿ＳＣＡＬＥＤをオペアンプ１６の反転入力１８にかけるため、第１スイッチ２２が閉じ、第２スイッチ２４が開く。その電極１２の電圧、これはオペアンプ１６の非反転入力１７にかけられる、が所定の閾値（この例では第１スイッチ２２の入力電圧ＶＤＤ＿ＳＣＡＬＥＤ）に到達すると、オペアンプ１６の出力が切り替わる。こうすることで第１スイッチ２２が開き、第２スイッチ２４が閉じ、第２スイッチ２４の入力電圧ＶＤＤ／４をオペアンプ１６の反転入力１８にかける。同時に、その電極１２の電荷が抵抗器２１を通じで流し出され、電極１２の内の１つの電圧が容量センサー１５という関連部分の電気抵抗および静電容量によって規定される特有の割合で落ちる。その電極１２の電圧が第２の所定の閾値（この例では第２スイッチ２４の入力電圧ＶＤＤ／４）に到達すると、オペアンプ１６の出力が元の状態に切り替わり、このプロセスが繰り返される。

この場合、喫煙材物品５が電極１２の間に存在しているので、容量センサー１５の静電容量は異なる。つまり上記電圧がかけられた電極１２の電圧の増減は異なる速度（そして異なる波形）で起こる。これは図６から明らかであり、この図において上側の軌跡は（図５と同様に）喫煙材物品５がない時のこの電極１２の検出電圧の変化を表し、下側の軌跡は喫煙材物品５が電極１２の間にある時の電極１２の内の１つにおける検知電圧の変化を表している。これから明らかなように喫煙材物品５が電極１２の間にあると今回の場合は静電容量が多くなるので、喫煙材物品５が電極１２の間にある時は電圧の上昇割合そして同様に電圧の減少割合が小さくなる。

電極１２の間に喫煙材物品５がある時とない時の静電容量の差は、喫煙材物品５が存在するか否か、特に正確なまたは適切な喫煙材物品５が存在するか否かを判断する数多くの方法で検出可能である。例えば、図６の上下の模式図で示した電圧の軌跡の差は、喫煙材物品５が電極１２の間にある時の静電容量の指標を得るために使用可能である。別の例では、装置１の電子制御回路７の制御装置は、規定時間内において起こる（高電圧から低電圧への）遷移の回数をカウントする。充電および放電の速度は容量センサー１５における静電容量と相関するので、規定時間内において起こる遷移の回数はその時の静電容量と相関する。喫煙材物品５がある時などの比較的大きい静電容量では、規定時間内での遷移は少なくなる。装置１の電子制御回路７の制御装置は規定時間内において起こる遷移の回数と、較正プロセス（即ち喫煙材物品５がなかった時）の間に得る遷移の回数とを比較する。ある時間内における遷移回数が所定の閾値を下回ったり所定の範囲内に収まったりしたら、その喫煙材物品５は真正品であると認定し、そのセッションを完了させてその結果喫煙材物品５が加熱される。もし逆にある時間内における遷移回数が所定の閾値を上回ったり所定の範囲内を外れたりしたら、その喫煙材物品５は真正品であると認定せず、加熱セッションは開始されない。任意であるが、上述したようにユーザーに別個に通知することもできる。あるいは、喫煙材物品５が装置１に存在する時の遷移回数に対する閾値は、（高電圧から低電圧への）遷移回数に対してある絶対的な閾値を使用するのではなく、（上述した較正フェーズのような）喫煙材物品５が装置１に存在しない時の遷移回数に対するある特定の割合またはパーセンテージであってもよい。当然のことながら、ある特定の時間に亘る容量センサーにおける最大圧力と最低圧力との間の遷移回数は、容量センサー１５の充電／放電の割合の指標となる。限定する意図はないが特定の例では、公称値はＶＤＤ＿ＳＣＡＬＥＤが２．２５Ｖ、ＶＤＤ／４が０．５６Ｖ、測定時間が０．１秒、測定時間当たりの遷移回数が１０００である。試験中の実際の特定の例では、喫煙材物品５が装置１にない時の測定時間当たりの遷移回数は１１００であり、喫煙材物品５が装置１にある時の測定時間当たりの遷移回数は１０５０であった。

これとは別に喫煙材物品５を容量検知するための（少なくとも）２つの電極１２を備える装置１は、上述したように、即ち１つの電極が実質的にコンデンサの「プレート」を供し、喫煙材物品５（または喫煙材物品５の少なくとも一部の特徴、例えば上述し、以下詳述するマーカーまたは印）によってコンデンサの他の「プレート」が供されるように作動してもよい（これは、２つの電極１２の間の静電容量を検知するという上述の特定例とは相反する）。喫煙材物品５が装置１に挿入されると、装置１の電極１２と喫煙材物品５との組み合わせによって形成される静電容量の指標が得られ、そして装置１が喫煙材を加熱し続けるか否かを判断するために１つ以上の基準と比較される。この目的のため装置１の開口端３周囲に位置する複数の電極１２を備えることは、装置１における長軸Ｘ−Ｘ周りの喫煙材物品５の向きが重要でなくなる点で有利である。概して、電極１２のうち少なくとも１つが静電容量を検知可能なほど喫煙材物品５の近くにあるはずだからである。

図２〜４の特定例において、２つの電極１２は概ねまたはほとんど半円形であり、外方ハウジング２の反対側において向き合っており、ハウジング２に収容される際に喫煙材物品５が通過するほぼ円形の開口を画定する。異なる形状または配置が電極１２において使用可能である。

例えば、図８および９は、ハウジング８０２内に収容された喫煙材物品８０５を容量検知で検知するため、外方ハウジング８０２の開口端８０３近くに配置される（少なくとも）２つの電極８１２を使用する別の例の装置８０１を示している。図２および３の例の対応部品と同一であるか、または少なくとも機能的に似ている構成要素および回路には「８００」を加えて同様の参照番号を付している。従って図８および９で示すこの例の装置８０１は、加熱チェンバー８０４、電子制御回路８０７および電力源８０８を含む電子装置／動力チェンバー８０６、ヒーター支持スリーブ８０９、複数の加熱エレメントまたはヒーターセグメント８１０、およびオン／オフスイッチ８１１等を含む。これらは全て、図２〜４の模式図の対応構成要素と同一でもよく、または少なくとも機能的に似ているだけでもよい。異なる加熱構成も可能である。例えば、赤外線を照射して加熱する赤外線ヒーターセグメント８１０、またはヒーターセグメント８１０周囲にある抵抗性電気巻線などから形成される抵抗性加熱エレメントが挙げられる。さらに別の加熱配置も使用可能である。

図８および９の例において、２つの電極８１２は互いにかみ合っている。図２および３の例と同様、電極８１２は接続ワイヤー８１４を介して検知回路８１３に接続されている。検知回路８１３は、電子制御回路８０７の一部、例えば上述したマイクロプロセッサーなどの制御装置の一部として設けられてもよく、あるいは別個の回路として設けられてもよい。あくまで例示を目的とし限定する意図はないが、図９は、間に喫煙材物品８０５が挿入された状態（かつ装置８０１の他の部品が省かれた状態の）の電極８１２を強調して示す斜視図である。上述の例では、電極８１２と検知回路８１３との組み合わせが容量センサーを供する。この例では、検知回路８１３は、コンデンサ電極８１２の内の１つに電圧をかける工程と、そのコンデンサ電極８１２から電圧を逃す工程とを繰り返す。もう一方のコンデンサ電極８１２はアースされている（具体的には、装置８０１の外方ハウジング８０２に電気的に接続されている）。喫煙材物品８０５が「真正」であるか否かを判断するため、電極８１２によって供される静電容量、およびハウジング８０２内部に喫煙材物品８０５を収容した時に静電容量がどのように変化するかをモニターする。これは上述した主要例と同様に実行されてもよい。即ち喫煙材物品８０５をハウジング８０２に収容する前の較正フェーズの間および喫煙材物品８０５をハウジング８０２に収容している時の双方においてコンデンサ電極８１２の内の１つを充電し、そのコンデンサ電極８１２から電圧を逃すことと規定時間内に起こる（高電圧から低電圧への）遷移の回数をカウントすることを交互に行う。ここでも他の方法も使用可能である。

このように、図８および９の例において、２つの電極８１２は互いにかみ合っている。即ち、この例ではそれぞれの電極８１２はほぼ環状であり、装置８０１の長軸とほぼ平行に延びている複数のキャスタレーションまたは「指」８２０を備えている。電極８１２の重なる領域の面積が広くなるようにして効果的な静電容量を増加させるため、１つの電極８１２の指８２０が他の電極８２０の指８２０の間に位置するように、電極８１２は装置８０１の外方ハウジング８０２の中に配置される。この例では、各電極８１２の指８２０の間のかみ合いは滑り嵌めであり、これが好ましいが、隙間（接触しない）嵌めも可能である。

図１０〜１２は、ハウジング内に収容された喫煙材物品を検知するための抵抗検知が使用される実施態様の例の模式図である。図２および３の例における対応部品と同一であるかまたは少なくとも機能的に似ている構成要素および回路には、「１０００」を加えているが同様の参照番号を付している。従って図１０〜１２で示す例示装置１００１は、開口端１００３を備える外方ハウジング１００２、使用時には喫煙材物品１００５を収容する加熱チェンバー１００４、電子制御回路１００７および動力源１００８を含む電子装置／動力チェンバー１００６、ヒーター支持スリーブ１００９、複数の加熱エレメントまたはヒーターセグメント１０１０、およびオン／オフスイッチ１０１１等を含む。これらは全て、図２〜４の模式図の対応構成部品と同一でもよくまたは少なくとも機能的に似ているだけでもよい。異なる加熱構成も可能である。例えば、赤外線を照射して加熱する赤外線ヒーターセグメント１０１０、またはヒーターセグメント１０１０周囲にある抵抗性電気巻線などから形成される抵抗性加熱エレメントが挙げられる。さらに別の加熱構成も使用可能である。

図１０〜１２の例では、装置１００１は外方ハウジング１００２の開口端１００３近くに位置する少なくとも２つの導電抵抗接点または電極１０５０を有する。この２つの電極１０５０は湾曲しており、ハウジング１００２に収容される際に喫煙材物品１００５が通過するほぼ円形の開口を画定するようそれぞれの電極１０５０はほぼ半円形の断面をしている。この２つの電極１０５０は柔軟性のあるまたは弾力のある材料から形成してもよく、互いに向かい合うように僅かに内向き方向に配置されてよい。こうすることで、喫煙材物品１００５が装置１００２に導入される際、喫煙材物品１００５と物理的に接触し易くなる。

電極１０５０は接続ワイヤー１０１４を介して検知回路１０１３に接続している。検知回路１０１３は、電子制御回路１００７の一部、例えば上述したマイクロプロセッサーなどの制御装置の一部として設けられてもよく、あるいは別個の回路として設けられてもよい。あくまで例示を目的とし限定する意図はないが、図１１は、間に喫煙材物品１００５が挿入された状態（かつ装置１００１の他の部品が省かれた状態の）の電極１０５０を強調して示す斜視図である。電極１０５０と検知回路１０１３との組み合わせが抵抗センサーを供する。

電極１０５０によって効果的に測定される電気抵抗、およびハウジング１００２内部に喫煙材物品１００５を収容した時に電気抵抗がどのように変化するかをモニターして喫煙材物品１００５が「真正」であるか否かの判断を下すことができる。例えば電極１０５０を通るように参照電圧Ｖｄｄを加えて、出力電流を検出する電子制御回路１００７によってこれを実行してもよい。高い電流は電気抵抗が小さいことを示し、小さい電流は電気抵抗が大きいことを示す。抵抗の絶対的指標が得られる。繰り返しになるが、他の方法も使用可能である。

ある実施態様の別の例では、上述した例のいずれかの組み合わせを用いて、容量検知および抵抗検知を組み合わせて使用する。概して、こうすることで喫煙材物品に関してより多くの情報が得られる。これによって得られるべき喫煙材物品のより正確な識別が可能となり、および／または喫煙材物品の中により多くの情報を効果的に暗号化できる。ある特定の実施態様では、これによって、もし何らかの理由で容量検知および抵抗検知の一方がうまく機能しない場合、他方が装置に導入されている喫煙材物品を識別するよう使用され得るという点で、ある程度の重複性を供する。容量検知および抵抗検知は装置の同一の電極を使用して実行してもよく、容量検知および抵抗検知はそれぞれ専用の電極を使用してもよい。

上述した電極は、容量検知用の容量パッドまたは抵抗検知用の抵抗接点などの形状に関係なく、概ね導電性である。容量検知用電極の場合、使用時に喫煙材物品が装置に収容されるまたは接続される時に喫煙材物品と電気的に絶縁されるよう、電極は装置またはハウジング本体中に機械的に配置されることが好ましい。抵抗検知用電極の場合、使用時に喫煙材物品が装置に収容されるまたは接続される時に喫煙材物品と物理的に接触するよう、電極は装置またはハウジング本体中に機械的に配置されることが好ましい。電極に用いられる好適な素材としては銅または銅を含む合金が挙げられる。この中でも容量検知の場合は銅ホイル、抵抗検知の場合はベリリウム−銅合金が好ましい。

図１３において、マーカーまたは印１３１が設けられたまた形成された喫煙材物品１３０の例を長軸方向に切断した断面の模式図で示している。マーカーまたは印１３１の例は後述する。喫煙材物品１３０は、少なくともいくつかの本明細書で説明する喫煙材の加熱用装置と併せて使用される。印１３１の配置は特定の加熱用装置において異なってもよく、また別々に最適化してもよい。

喫煙材物品１３０は喫煙材ロッド１３２を有する。上述したように、喫煙材は如何なるタバコ含有材料を含んでもよく、例えばタバコ、タバコ誘導体、膨張タバコ、再構成タバコまたはタバコ代替物の内の１つまたはそれ以上を含んでもよい。また「喫煙材」にはニコチンを含む否かに拘わらず他の非タバコ製品を含んでもよい。喫煙材ロッド１３２は開口チューブフィルター１３３に隣接している。ロッド１３２およびフィルター１３３は組み合わされ、従来の方法でチッピング紙１３４に巻かれて一緒に保持される。

図示の例では、マーカーまたは印１３１はチッピング紙１３４に設けられている。図示の例で印１３１は、組み立てられた喫煙材物品１３０において喫煙材物品１３０を完全に一周する材料からなるバンドの形体である。加熱用装置内における喫煙材物品１３０の特定の向きが重要ではないので、この構成では上述した加熱用装置の例による印１３１の性状の測定が簡単になる。他の構成も使用可能である。例えば、必ずしも全ての場合において印１３１が喫煙材物品１３０を完全に一周する必要もなく、代わりに印１３１は規則的もしくは不規則な市松模様または喫煙材物品１３０を囲む規則的もしくは不規則な間隔を置いて配置されるバンドもしくはストリップなどの別の非連続パターンとして形成されてもよい。図１４は、喫煙材物品１３０を組み立てる前の１つのバンドの印１３１を有するチッピング紙１３４の一例を示している。図１５は、喫煙材物品１３０を組み立てる前の実際上２倍幅であり対向縁部に１対のバンドの印１３１を有するチッピング紙１３４の一例を示している。製造段階で、対の喫煙材物品１３０が形成される際に、２倍幅のチッピング紙１３４は中央から切断される。

大きさに関する考えを記載すると、ある特定の例では（喫煙材物品１３０の長さと平行方向で）喫煙材ロッド１３２は長さが約５３ｍｍ、フィルター１３３は長さが３０ｍｍ、チッピング紙は幅が３５ｍｍである。印１３１の幅は（再度喫煙材物品１３０の長さと平行方向で）約４ｍｍである。喫煙材物品の製造工程を邪魔しないように、かつ、加熱用装置に喫煙材物品を挿入しにくくしないように、印１３１の厚さは薄い方が好ましい。具体的には、印１３１の厚さは約０．０３〜約０．３ｍｍの範囲内であり、より好ましくは約０．０３〜約０．０５ｍｍの範囲内である。当然のことながら喫煙材物品の表面に印１３１を埋め込むのであれば、事実上厚さが全くない。他方、満足し得る良好な検知を達成し得るために最小限の厚さが好ましい特定の用途もあり得る。

喫煙材物品１３０と共に使用されるのが意図された加熱用装置の特定の検知構成に応じて、マーカーまたは印１３１を数多くの異なる方法で形成してよく、数多くの異なる材料で形成してもよい。例えば、印１３１は喫煙材物品１３０の外面に付してもよく、喫煙材物品１３０の内面に付してもよく、喫煙材物品１３０の外面および内面の両方に付してもよく、および／またはチッピング紙１３４の材料中に埋め込んでもよい（限定する意図はなく図示する目的で、図１３では印１３１を強調して示している）。抵抗検知を使用する場合（それのみであるか、容量検知などの他の検知との組み合わせであるかに拘わらず）、加熱用装置の抵抗検知用電極が印１３１と電気的に良好に接触するように喫煙材物品１３０の外側に印１３１が設けられることが好ましい。容量検知を使用する場合、印１３１を喫煙材物品１３０の外面および内面に設けてもよく、および／または別個の印１３１を喫煙材物品１３０の外面および内面に設けてもよい。マーカーまたは印１３１は、例えば印刷などによって喫煙材物品１３０上に文字通り「マーク」されてもよい。これとは別に製造時に喫煙材物品１３０と一体に形成するなどの別の技術によって、喫煙材物品１３０中にまたは喫煙材物品１３０上にマーカーまたは印１３１を設けてもよい。

ある特定の例では、そして喫煙材物品１３０を検知、識別するため使用される検知方法の特性に応じて、印１３１は導電性材料で形成される。例えば印１３１は導電性インクであってもよい。例えばグラビア印刷方法、スクリーン印刷、インクジェット印刷または他の好適な方法で、このインクはチッピング紙１３４上に印刷されてもよい。

使用時、喫煙材物品１３０が加熱用装置と関連付けられた際の静電容量の変化を検知するよう配置された容量センサーを使用する加熱用装置、そして特に、実質的にコンデンサの１対の「プレート」を供する（少なくとも）２つの電極を使用する加熱用装置について、以下の事項が関連する。導電性の印またはマーカー１３１を有する喫煙材物品１３０は、１つのセンサー電極をもう一方の電極に電気的に連結する独自の回路を形成する。この連結の効果および結果は喫煙材物品１３０および／または特に印１３１の生来の電気抵抗Ｒｉと静電容量Ｃによって影響される。一般的に電気抵抗Ｒｉは主として、例えば印１３１に選ばれるインクの種類および組成並びに印１３１の厚さおよび幅によって決定される。従って、印１３１のインクの選択は、適用する厚さと同様に、ある幅の範囲に亘りＲｉ特性を制御する方法を供する。一般的に静電容量Ｃは主として、印１３１の軸幅および加熱用装置の電極と印１３１との距離によって決定される。次にこの距離は、電極同士の配置間隔および喫煙材物品１３０の厚さ（つまり直径）によって決定される。したがって、喫煙材物品１３０上の検出電極と印１３１との間の連結または「Ｃ」特徴的容量連結は、加熱用装置における喫煙材物品１３０の「嵌り方」を通して、例えば喫煙材物品１３０の厚さまたは直径の適切な設定および検出電極の軸幅および印１３１の軸幅の制御によって、決定または制御される。

特に好適な材料は、非金属導電性インク、つまり電気的に伝導性であるが金属材料を全く含まないかまたは少なくとも金属材料を実質的に全く含まないインク、であることが判明している。このインクは例えば炭素を含んでもよく、この炭素は黒鉛の形体であってもよい。よってインクは炭素系非金属導電性インクであってもよい。ある特定の例におけるインクの重量電気抵抗は約３０，０００〜約３００，０００Ω・ｇ／ｍ^２の範囲内である。特に好ましいと判明している例の重量電気抵抗の特定値は、約３８，０００Ω・ｇ／ｍ^２、約１５０，０００Ω・ｇ／ｍ^２および約２９０，０００Ω・ｇ／ｍ^２である。

ある特定の例では、インクは黒鉛粉末とバインダーとして機能する樹脂とを主成分として含んでもよいし、これらのみから構成されてもよい。インクは粒径の大きいものから小さいものまでの雑多な集合体である黒鉛を使用してもよい。この中で比較的大きな粒子が電気伝導の主要経路を形成して、比較的小さい粒子が大きい粒子の間の隙間を「充填する」。比較的粒径の大きい粒子を使用すると粒子間の個々の接触点の数を減らすことで通電性は向上する。別の例では、インクはカーボンナノチューブを用いる結晶構造を有している。

この目的のため好適なインクには、アメリカ合衆国オハイオ州のＥｎｇｉｎｅｅｒｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃが提供するＣＩ−２００１およびＣＩ−２００４通電性炭素インクが挙げられることが判明している。これらインクは、例えば接触域において物理的もしくは環境的な保護を供するため、または電気抵抗要件を調整するために、印刷回路基板やその類などの印刷電子装置で使用するためのものである。

当該技術分野で周知な技術を含む他の技術と比較して、本発明の実施態様には数多くの優位性がある。本願の検知構成は良好なシグナル／ノイズ比を供する。これは特に容量検知の場合顕著である。信号処理における電気的動力の消費量が減り、より正確により迅速に決定が可能となるので、これは電池駆動装置における特有の利益である。加えて一般的に、喫煙材物品の製造において、喫煙材物品の外径はある範囲に亘り変化するという製造許容誤差がある。そのような変化は実際上例えば２％〜５％程度の場合がある。ある特定の場合では、喫煙材物品の外径は約５．３ｍｍ〜約５．４５ｍｍで変化する。その程度の変化は、特に本明細書で開示する種々の容量検知配置を含む本願の検知配置によって良く順応される。これは重要な事である。誤って発生し、真正の喫煙材物品が意図せず拒絶されることを招く「見逃し（ｆａｌｓｅ ｎｅｇａｔｉｖｅ）」の数を最小限に留めることができるからである。本願の検知配置は、他の技術と比べて、入力／出力接続を減らして使用する電子構成要素を少なくし得るものである。

様々な課題を解決し技術を発展させることを目的として、図示を含むこの開示全体は、請求項に係る発明を実施して喫煙材を燃焼させず加熱するよう配置された優れた装置を提供し得る種々の実施形態を示している。この開示の利点および特徴は、実施形態という典型的な例を示すことのみであって、包括的および／または排他的ではない。それらは理解を助けるため、および請求された特徴を教示するためだけに提出される。当然のことながら、開示の利点、実施態様、例示、機能、特徴、構造および／または他の側面は請求項または請求項の均等物の限定によって定義されるように、開示されたものに限定されず、また開示の範囲および／またはその意図から外れない限り他の実施態様を利用しても良く、変更を加えても良い。種々の実施態様は、説明した要素、成分、特徴、部品、工程、手法などの種々の組み合わせを適宜含んでも良いし、それらのみから構成されても良いし、またはそれらを主に構成されても良い。加えて、この開示は現在請求していないが将来請求し得る他の発明を含んでいる。

本発明の第１の態様によると、喫煙可能材料の加熱を可能とし、喫煙可能材料の少なくとも１つの成分を揮発させる装置であって、
ハウジングと
使用時に喫煙材物品をハウジングへ導入した際の静電容量の変化を検知し、喫煙材物品の識別を可能にするよう配置された容量センサーと
を含む装置が提供される。

代表的な実施態様では、容量センサーは電極を含み、装置は使用時にハウジングに導入された喫煙材物品および電極の静電容量の変化を検知するよう構成、配置されたプロセッサーを含む。

代表的な実施態様では、容量センサーは少なくとも２つの電極を含み、装置は使用時に喫煙材物品がハウジングに導入された時に少なくとも２つの電極の静電容量の変化を検知するよう構成、配置されたプロセッサーを含む。代表的な実施態様では、少なくとも２つの電極は使用時にハウジングに導入された喫煙材物品の少なくとも一部が少なくとも２つの電極の間に位置できるように配置される。

代表的な実施態様では、装置は静電容量の変化が少なくとも１つの所定の基準を満たす場合に使用時にハウジングに導入された喫煙材物品を加熱するためだけに作動させるように構成、配置された回路を含む。

代表的な実施態様では、装置は容量センサーへ充電電圧をかけて容量センサーが相対的に高い電圧になる充電と容量センサーが相対的に低い電圧になる放電とを繰り返しできるよう構成、配置された回路を含み、回路は所定時間における容量センサー上の相対的に高い電圧と相対的に低い電圧の間での遷移の回数が所定数未満である場合に使用時にハウジングに導入された喫煙材物品を加熱するためだけに装置を作動させるように配置されている。代表的な実施態様では、先の所定数とはハウジングに導入された喫煙材物品が存在しない時の所定時間における容量センサー上の相対的に高い電圧と相対的に低い電圧の間での遷移の回数である。

代表的な実施態様では、装置は使用において喫煙材物品がハウジングに導入された際の電気抵抗の指標を供するように配置された抵抗センサーを含む。

本発明の第２の態様では喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させることができる装置であって、
ハウジングと
使用において喫煙材物品がハウジングに導入された際の電気抵抗の指標を供し、喫煙材物品の識別を可能にするよう配列された抵抗センサーとを含む装置が提供される。

代表的な実施態様では、抵抗センサーは少なくとも２つの電極を含み、装置は少なくとも２つの電極を用いて、使用において喫煙材物品がハウジングに導入された際の電気抵抗の指標を供するように構成、配置されたプロセッサーを含んでいる。代表的な実施態様では、少なくとも２つの電極は使用時にハウジングに導入された喫煙材物品の少なくとも一部が少なくとも２つの電極の間に位置してこれらと接触できるように配置され、これら少なくとも２つの電極は使用時に前記した喫煙材物品の少なくとも一部の電気抵抗の指標を供する。

代表的な実施態様では、装置は電気抵抗が少なくとも１つの所定の基準を満たす場合に使用時にハウジングに導入された喫煙材物品を加熱するためだけに装置を作動させるように構成、配置された回路を含む。

Claims (22)

1. 喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させることができる装置であって、
   ハウジングと
   使用時に喫煙材物品をハウジングと関連付けさせた際の静電容量の変化を検知するよう配置された容量センサーと
   を含む装置。
2. 容量センサーは電極を含み、装置は使用時にハウジングと関連付けた喫煙材物品および電極の静電容量の変化を検知するよう構成、配置されたプロセッサーを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 容量センサーは少なくとも２つの電極を含み、装置は使用時に喫煙材物品がハウジングと関連付けられた時に少なくとも２つの電極の静電容量の変化を検知するよう構成、配置されたプロセッサーを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 少なくとも２つの電極は使用時にハウジングと関連付けられる喫煙材物品の少なくとも一部が少なくとも２つの電極の間に位置できるように配置されることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 装置は静電容量の変化が少なくとも１つの所定の基準を満たす場合に使用時にハウジングと関連付けられる喫煙材物品を加熱するためだけに作動させるように構成、配置された回路を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。
6. 装置は容量センサーへ充電電圧をかけて容量センサーが相対的に高い電圧になる充電と容量センサーが相対的に低い電圧になる放電とを繰り返しできるよう構成、配置された回路を含み、回路は所定時間における容量センサー上の相対的に高い電圧と相対的に低い電圧の間での遷移の回数が所定数未満である場合に使用時にハウジングと関連付けられる喫煙材物品を加熱するためだけに装置を作動させるように配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記所定数とはハウジングと関連付けられる喫煙材物品が存在しない時の所定時間における容量センサー上の相対的に高い電圧と相対的に低い電圧の間での遷移の回数であることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 使用において喫煙材物品がハウジングと関連付けられた際の電気抵抗の指標を供するように配置された抵抗センサーを含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の装置。
9. 装置は使用時にハウジング内に収容されている喫煙材物品を加熱するよう作動可能なヒーターを含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置。
10. 喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させることができる装置であって、
    ハウジングと
    使用において喫煙材物品がハウジングと関連付けられた際の電気抵抗の指標を供するように配置された抵抗センサーと
    を含む装置。
11. 抵抗センサーは少なくとも２つの電極を含み、装置は少なくとも２つの電極を用いて、使用において喫煙材物品がハウジングと関連付けられた際の電気抵抗の指標を供するように構成、配置されたプロセッサーを含むことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 少なくとも２つの電極は使用時にハウジングと関連付けられる喫煙材物品の少なくとも一部が少なくとも２つの電極の間に位置してこれらと接触できるように、配置され、これら少なくとも２つの電極は使用時に前記した喫煙材物品の少なくとも一部の電気抵抗の指標を供することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 電気抵抗が少なくとも１つの所定の基準を満たす場合に使用時にハウジングと関連付けられる喫煙材物品を加熱するためだけに装置を作動させるように構成、配置された回路を含むことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の装置。
14. 使用時にハウジング内に収容されている喫煙材物品を加熱するよう作動可能なヒーターを含むことを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の装置。
15. 喫煙材を加熱して喫煙材の少なくとも１つの成分を揮発させることができる装置であって、
    ハウジングと
    少なくとも２つの異なる検知技術を利用して、使用においてハウジングと関連付けられる時の喫煙材物品を識別するよう構成、配置されたセンサー構造と
    を含む装置。
16. 少なくとも２つの異なる検知技術の内の１つは容量検知を使用し、少なくとも２つの異なる検知技術のうちのもう一方は抵抗検知を使用することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
17. 少なくとも２つの異なる検知技術の内の１つは電気的検知を使用し、少なくとも２つの異なる検知技術の内のもう一方は光学的検知を使用することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
18. 使用時にハウジング内に収容されている喫煙材物品を加熱するように作動可能なヒーターを含むことを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の装置。
19. 喫煙材の加熱が生じるように配置された装置のセンサーによって検出されるための非金属導電性領域を有する喫煙材物品。
20. 非金属導電性領域は、喫煙材物品を少なくとも部分的に囲む材料をバンド状にしたものであることを特徴とする請求項１９に記載の喫煙材物品。
21. 非金属導電性領域は炭素を含むことを特徴とする請求項１９または２０に記載の喫煙材物品。
22. 非金属導電性領域は印刷インクであることを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれか１項に記載の喫煙材物品。

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