炭素熱源の製造方法

本発明は、着火端から非着火端に向かう方向に沿って延びる炭素熱源の製造方法に関する。

従来、シガレットに代わり、タバコ等の香味源を燃焼させることなく、香味を味わう香味吸引器(喫煙物品)が提案されている。例えば、着火端から非着火端に向かう方向(以下、長手軸方向)に沿って延びる炭素熱源と、炭素熱源を保持する保持部材とを有する香味吸引器が知られている。このような香味吸引器について種々の提案が行われている。例えば、特許文献1には、1.5mm〜3mmの直径を有する貫通孔を有する円筒形状の炭素熱源を備える香味吸引器が記載されている。

ところで、貫通孔を有する円筒形状の炭素熱源の着火端に複数本の溝を形成することによって、炭素熱源の着火性を向上する試みが行われている。複数本の溝は、例えば、炭素熱源の着火端に互いに交差する第1溝及び第2溝を含む(特許文献2)。

ここで、所定部材の端面に十字溝を形成する技術が提案されている。例えば、特許文献3には、所定部材を保持するテーブルの回動を利用して、十字溝を形成する加工装置が記載されている。具体的には、加工装置は、所定部材を保持するテーブルと、一定方向に往復可能に構成されたカッターとを有する。加工装置は、テーブルに保持された所定部材の位置が第1位置である状態において、所定部材の端面にカッターを当接することによって第1溝を形成する。続いて、加工装置は、所定部材を回転させずに保持したままでテーブルを90°だけ回動する。これによって、テーブルに保持された所定部材の位置が第1位置から第2位置に変更される。言い換えると、所定部材の向きが90°だけ回動する。続いて、加工装置は、テーブルに保持された所定部材の位置が第2位置である状態において、所定部材の端面にカッターを当接することによって第2溝を形成する。

しかしながら、上述した加工装置では、テーブルを用いて半バッチ処理によって溝を形成しているため、多数の炭素熱源を連続的に製造することが難しい。また、上述した加工装置では、十字溝が形成される所定部材として、炭素材料によって構成された炭素熱源が想定されていない。

国際公開第2013/146951号

特表2010−535530号公報

実用新案登録第2539056号公報

第1の特徴は、互いに交差する複数本の溝が形成された着火端を有する炭素熱源の製造方法であって、着火端から非着火端に向かう長手軸方向に沿って延びており、柱状の外形を有する複数の炭素部材について、前記複数本の溝を前記着火端に形成する工程Aを備え、前記工程Aは、前記複数の炭素部材を第1所定方向に沿って1列に並べた状態で、前記第1所定方向に沿って前記複数の炭素部材を搬送しながら、前記複数の炭素部材のそれぞれの着火端と第1溝切り部材とを接触させることによって、前記第1所定方向に沿って第1溝を形成する工程A1と、前記工程A1が行われた後において、前記複数の炭素部材を1列に並べた状態で、前記複数の炭素部材を搬送しながら、前記複数の炭素部材に形成された前記第1溝が前記第1所定方向に対して交差するように前記複数の炭素部材の向きを変更する工程A2と、前記工程A2が行われた後において、前記複数の炭素部材を第2所定方向に沿って1列に並べた状態で、前記第2所定方向に沿って前記複数の炭素部材を搬送しながら、前記複数の炭素部材のそれぞれの着火端と第2溝切り部材とを接触させることによって、前記第2所定方向に沿って前記第1溝と交差する第2溝を形成する工程A3とを含む。

第1の特徴において、前記工程A2は、前記複数の炭素部材の側面から前記複数の炭素部材を狭持する1対の搬送ベルトによって、前記複数の炭素部材を搬送するとともに、前記1対の搬送ベルトの速度差によって前記複数の炭素部材のそれぞれを前記長手軸方向に沿った回動軸を中心として回動させる工程である。

第1の特徴において、前記第2所定方向は、前記第1所定方向と交差しており、前記工程A1は、前記複数の炭素部材の側面から前記複数の炭素部材を狭持する1対の第1搬送ベルトによって、前記第1所定方向に沿って前記複数の炭素部材を搬送する工程を含み、前記工程A3は、前記複数の炭素部材の側面から前記複数の炭素部材を狭持する1対の第2搬送ベルトによって、前記第2所定方向に沿って前記複数の炭素部材を搬送する工程を含み、前記工程A2は、前記1対の第1搬送ベルトから前記1対の第2搬送ベルトに前記複数の炭素部材を受け渡す工程である。

第1の特徴において、前記工程A1は、前記複数の炭素部材の側面から前記複数の炭素部材を狭持する1対の第1搬送ベルトによって、前記第1所定方向に沿って前記複数の炭素部材を搬送する工程を含み、前記工程A3は、前記複数の炭素部材の側面から前記複数の炭素部材を狭持する1対の第2搬送ベルトによって、前記第2所定方向に沿って前記複数の炭素部材を搬送する工程を含み、前記1対の第1搬送ベルトは、前記工程A1において前記複数の炭素部材のそれぞれの回動を抑制する突起を有しており、前記1対の第2搬送ベルトは、前記工程A2において前記複数の炭素部材のそれぞれの回動を抑制する突起を有する。

第1の特徴において、前記工程A1は、前記複数の炭素部材のそれぞれを個別に保持する複数の保持部材を用いて、前記第1所定方向に沿って前記複数の炭素部材を搬送する工程を含み、前記工程A3は、前記複数の保持部材を用いて、前記第2所定方向に沿って前記複数の炭素部材を搬送する工程を含み、前記工程A2は、前記複数の保持部材のそれぞれの回動によって、前記複数の炭素部材のそれぞれを前記長手軸方向に沿った回動軸を中心として回動させる工程である。

第1の特徴において、炭素熱源の製造方法は、前記複数の炭素部材について、前記着火端の外周に対して面取り加工を施す工程Bを更に備える。

第1の特徴において、前記工程Aの前に、前記工程Bを備える。

第1の特徴において、前記工程Aの後に、前記工程Bを備える。

第1の特徴において、前記工程Bは、前記複数の炭素部材を所定方向に沿って1列に並べた状態で、前記複数の炭素部材の側面から前記複数の炭素部材を狭持する1対の搬送ベルトによって、前記複数の炭素部材を前記所定方向に沿って搬送しながら、前記1対の搬送ベルトの速度差によって前記複数の炭素部材のそれぞれを前記長手軸方向に沿った回動軸を中心として回動させる工程B1と、前記回動軸を中心として前記複数の炭素部材のそれぞれが回動している状態で、前記所定方向に沿って配置された面取り部材と前記着火端の外周とを接触させる工程B2とを含む。

図1は、第1実施形態に係る香味吸引器100を示す図である。

図2は、第1実施形態に係る保持部材30を示す図である。

図3は、第1実施形態に係る燃焼型熱源50を示す図である。

図4は、第1実施形態に係る燃焼型熱源50の製造方法を示すフロー図である。

図5は、第1実施形態に係る面取り工程(ステップS10)の一例を説明するための図である。

図6は、第1実施形態に係る第1溝形成工程(ステップS20)の一例を説明するための図である。

図7は、第1実施形態に係る第1溝形成工程(ステップS20)の一例を説明するための図である。

図8は、第1実施形態に係る第2溝形成工程(ステップS40)の一例を説明するための図である。

図9は、第1実施形態に係る第2溝形成工程(ステップS40)の一例を説明するための図である。

図10は、第1実施形態に係る炭素熱源向き変更工程(ステップS30)の第1例を説明するための図である。

図11は、第1実施形態に係る炭素熱源向き変更工程(ステップS30)の第2例を説明するための図である。

図12は、変更例1に係る燃焼型熱源50の製造方法を説明するための図である。

図13は、参考例に係る燃焼型熱源50の製造方法を説明するための図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

[実施形態の概要] 実施形態に係る炭素熱源の製造方法は、互いに交差する複数本の溝が形成された着火端を有する炭素熱源の製造方法である。炭素熱源の製造方法は、着火端から非着火端に向かう長手軸方向に沿って延びており、柱状の外形を有する複数の炭素部材について、前記着火端の外周に対して面取り加工を施す工程Bと、前記複数本の溝を前記着火端に形成する工程Aとを備える。前記工程Aは、前記複数の炭素部材を第1所定方向に沿って1列に並べた状態で、前記第1所定方向に沿って前記複数の炭素部材を搬送しながら、前記複数の炭素部材のそれぞれの着火端と第1溝切り部材とを接触させることによって、前記第1所定方向に沿って第1溝を形成する工程A1と、前記工程A1が行われた後において、前記複数の炭素部材を1列に並べた状態で、前記複数の炭素部材を搬送しながら、前記複数の炭素部材に形成された前記第1溝が前記第1所定方向に対して交差するように前記複数の炭素部材の向きを変更する工程A2と、前記工程A2が行われた後において、前記複数の炭素部材を第2所定方向に沿って1列に並べた状態で、前記第2所定方向に沿って前記複数の炭素部材を搬送しながら、前記複数の炭素部材のそれぞれの着火端と第2溝切り部材とを接触させることによって、前記第2所定方向に沿って前記第1溝と交差する第2溝を形成する工程A3とを含む。

実施形態では、複数の炭素部材の向きを変更する工程A2を工程A1と工程A3との間で実行することによって、複数の炭素部材を1列に並べた状態で、第1溝及び第1溝と交差する第2溝が形成される。従って、十字溝が形成された多数の炭素熱源を連続的に製造することができ、炭素熱源の生産性が向上する。

[第1実施形態] (香味吸引器) 以下において、第1実施形態に係る香味吸引器について説明する。図1は、第1実施形態に係る香味吸引器100を示す図である。図2は、第1実施形態に係る保持部材30を示す図である。図3は、第1実施形態に係る燃焼型熱源50を示す図である。

図1に示すように、香味吸引器100は、保持部材30及び燃焼型熱源50を有する。第1実施形態において、香味吸引器100は、香味源の燃焼を伴わない香味吸引器であることに留意すべきである。

図2に示すように、保持部材30は、燃焼型熱源50を保持する。保持部材30は、支持端部30A及び吸口端部30Bを有する。支持端部30Aは、燃焼型熱源50を保持する端部である。吸口端部30Bは、香味吸引器の吸口側に設けられる端部である。第1実施形態では、吸口端部30Bは、香味吸引器100の吸口を構成する。但し、保持部材30とは別体として、香味吸引器100の吸口が設けられていてもよい。

保持部材30は、支持端部30Aから吸口端部30Bに向かう方向に沿って延びる空洞31を有する筒状形状を有する。例えば、保持部材30は、円筒形状又は角筒形状を有する。

第1実施形態において、保持部材30は、矩形形状の厚紙を円筒状に湾曲させて厚紙の両側縁部を合わせることによって形成された紙管であってもよい。

第1実施形態において、保持部材30は、香味源32を収容する。香味源32は、例えば、通気性を有するシートによって粉粒状のたばこ葉を覆って円柱形状に成形したものである。或いは、香味源32としては、例えば、たばこ葉を用いることができ、シガレット(紙巻きたばこ)に使用される一般的な刻みたばこや、嗅ぎたばこに使用される粒状たばこや、ロールたばこや、成形たばこ等のたばこ原料を採用することができる。また、香味源32として、多孔質素材又は非多孔質素材の担持体を採用してもよい。なお、ロールたばこは、シート状の再生たばこをロール状に成形して得られ、内部に流路を有する。また、成形たばこは、粒状たばこを型成形することによって得られる。さらに、上述した香味源32として用いられるたばこ原料又は担持体には、所望の香料が含まれていてもよい。

また、保持部材30は、整流部材33を含んでもよい。整流部材33は、香味源32に対して、吸口端部30B側に設けられる。整流部材33は、支持端部30Aから吸口端部30Bに向かう方向に沿って延びる貫通孔を有する。整流部材33は、通気性を有していない部材によって形成される。

第1実施形態では、保持部材30が筒状形状を有するケースについて例示するが、実施形態は、これに限定されるものではない。すなわち、保持部材30は、燃焼型熱源50を保持する構成を有していればよい。

ここで、図1に示すように、保持部材30によって保持される燃焼型熱源50と保持部材30に設けられる香味源32との間には、空隙AGが設けられていてもよく、燃焼型熱源50と香味源32が直接隣接していてもよい。

図3に示すように、燃焼型熱源50は、着火端部50Ae及び非着火端部50Beを有する。着火端部50Aeは、保持部材30に燃焼型熱源50が挿入された状態で保持部材30から露出する端部である。非着火端部50Beは、保持部材30内に挿入される端部である。

具体的には、燃焼型熱源50は、着火端50Aeから非着火端50Beに向かう第1方向D1に沿って延びる形状を有する。燃焼型熱源50は、長手空洞51と、側壁52と、面取り部53と、溝54(溝54A及び溝54B)とを有する。

長手空洞51は、着火端50Aeから非着火端50Beに向かう第1方向D1に沿って延びる。長手空洞51は、第1方向D1に直交する直交断面において、燃焼型熱源50の略中央に設けられることが好ましい。すなわち、第1方向D1に直交する直交断面において、長手空洞51を構成する壁体(側壁52)の厚みが一定であることが好ましい。

第1実施形態において、燃焼型熱源50に形成される長手空洞51の数は単数であることが好ましい。長手空洞51は、第1方向D1に直交する直交断面において第1断面積を有する。長手空洞51の第1断面積は、1.77mm²以上である。

燃焼型熱源50は、可燃性の物質によって構成される。例えば、可燃性の物質は、炭素材料、不燃添加物、バインダ(有機バインダ又は無機バインダ)及び水を含む混合物である。炭素材料としては、加熱処理等によって揮発性の不純物を除去したものを用いることが好ましい。

燃焼型熱源50は、燃焼型熱源50の重量を100重量%とした場合に、30重量%〜70重量%の範囲の炭質材料を含むことが好ましく、40重量%〜50重量%の範囲の炭質材料を含むことがより好ましい。燃焼型熱源50が上記好ましい範囲の炭素材料を含むことで、熱量の供給や、灰締り等の燃焼特性をより好適なものとすることができる。

有機バインダとしては、例えば、CMC−Na(カルボキシメチルセルロースナトリウム)、CMC(カルボキシメチルセルロース)、アルギン酸塩、EVA、PVA、PVAC及び糖類の少なくとも1つを含む混合物を使用することができる。

無機バインダとしては、例えば、精製ベントナイト等の鉱物系、又は、コロイダルシリカや水ガラスやケイ酸カルシウム等のシリカ系バインダを使用することができる。

例えば、香味の観点から、バインダは、側壁52の重量を100重量%とした場合に、1重量%〜10重量%のCMC−Naを含むことが好ましく、1重量%〜8重量%のCMC−Naを含むことがより好ましい。

不燃添加物としては、例えば、ナトリウムやカリウムやカルシウムやマグネシウムやケイ素等からなる炭素塩又は酸化物を使用することができる。側壁52は、側壁52の重量を100重量%とした場合に、40重量%〜89重量%の不燃添加物を含んでもよい。さらに、不燃添加物として炭酸カルシウムを使用する場合において、側壁52は、40重量%〜55重量%の不燃添加物を含むことが好ましい。

側壁52は、燃焼特性を改善する目的で、側壁52の重量を100重量%とした場合に、塩化ナトリウム等のアルカリ金属塩を1重量%以下の割合で含んでもよい。

面取り部53は、着火端50Aeの外周に沿って設けられており、第1方向D1に直交する直交断面に対して傾きを有する。

溝54は、着火端50Aeに形成されており、長手空洞51と連通する。溝54は、溝54A及び溝54Bによって構成されており、溝54A及び溝54Bは、互いに交差しており、直線状の形状を有する。

第1実施形態において、第1方向D1における燃焼型熱源50のサイズ(図3に示すLt)は、5mm以上かつ30mm以下であることが好ましい。また、第1方向D1と直交する第2方向D2における燃焼型熱源50のサイズ(図3に示すR)は、3mm以上かつ15mm以下であることが好ましい。

ここで、燃焼型熱源50が円筒形状を有している場合には、第2方向D2における燃焼型熱源50のサイズは、燃焼型熱源50の外径である。燃焼型熱源50が円筒形状を有していない場合には、第2方向D2における燃焼型熱源50のサイズは、第2方向D2における燃焼型熱源50の最大値である。

(炭素熱源の製造方法) 以下において、第1実施形態に係る炭素熱源の製造方法について説明する。図4は、第1実施形態に係る燃焼型熱源50の製造方法を示すフロー図である。

図4に示すように、ステップS10は、燃焼型熱源50の着火端50Aeに設けられる面取り部53を形成する工程(工程B)である。具体的には、ステップS10において、着火端から非着火端に向かう長手軸方向に沿って延びており、柱状の外形を有する複数の炭素部材について、着火端の外周に対して面取り加工を施す。

なお、特に限定されるものではないが、ステップS10を開始する前において、炭素部材は、長手空洞51を既に有していることが好ましい。このような炭素部材は、例えば、押出成形等によって形成される。

ステップS20は、燃焼型熱源50の着火端50Aeに設けられる溝54(すなわち、溝54A及び溝54Bのいずれか一方)を形成する工程(工程A1)である。具体的には、ステップS20において、複数の炭素部材を第1所定方向に沿って1列に並べた状態で、第1所定方向に沿って複数の炭素部材を搬送しながら、複数の炭素部材のそれぞれの着火端と第1溝切り部材とを接触させることによって、第1所定方向に沿って第1溝を形成する。

ステップS30は、ステップS20が行われた後において、複数の炭素部材の向きを変更する工程(工程A2)である。具体的には、ステップS30において、複数の炭素部材を1列に並べた状態で、複数の炭素部材を搬送しながら、複数の炭素部材に形成された第1溝が第1所定方向に対して交差するように複数の炭素部材の向きを変更する。

ステップS40は、ステップS30が行われた後において、燃焼型熱源50の着火端50Aeに設けられる溝54(すなわち、溝54A及び溝54Bのいずれか他方)を形成する工程(工程A3)である。具体的には、ステップS40において、複数の炭素部材を第2所定方向に沿って1列に並べた状態で、第2所定方向に沿って複数の炭素部材を搬送しながら、複数の炭素部材のそれぞれの着火端と第2溝切り部材とを接触させることによって、第2所定方向に沿って第1溝と交差する第2溝を形成する。なお、第1実施形態において、第1溝と第2溝との交差角は適宜設定することができる。交差角は、好ましくは、30°〜150°である。

第1実施形態において、ステップS20〜ステップS40は、複数本の溝を着火端に形成する工程Aであることに留意すべきである。

(面取り工程の一例) 以下において、第1実施形態に係る面取り工程(ステップS10)の一例について説明する。図5は、第1実施形態に係る面取り工程(ステップS10)の一例を説明するための図である。

図5に示すように、面取り加工装置210は、1対の搬送ベルト(搬送ベルト211A及び搬送ベルト211B)と、複数の搬送ローラ(搬送ローラ212A及び搬送ローラ212B)と、複数の面取り部材(面取り部材213A及び面取り部材213B)とを有する。

搬送ベルト211Aは、複数の搬送ローラ212Aに掛け回される。同様に、搬送ベルト211Bは、複数の搬送ローラ212Bに掛け回される。搬送ベルト211A及び搬送ベルト211Bは、複数の炭素部材300の側面を狭持しており、所定方向に沿って複数の炭素部材300を搬送する。

搬送ローラ212Aは、回転可能に構成されており、搬送ベルト211Aは、搬送ローラ212Aの回転に伴って周回する。同様に、搬送ローラ212Bは、回転可能に構成されており、搬送ベルト211Bは、搬送ローラ212Bの回転に伴って周回する。搬送ローラ212A及び搬送ローラ212Bは、互いに異なる速度で回転するように構成される。

面取り部材213Aは、炭素部材300の着火端の外周に接するように配置されており、所定方向(炭素部材300の搬送方向)に沿って設けられており、搬送ベルト211A側に設けられる。同様に、面取り部材213Bは、炭素部材300の着火端の外周に接するように配置されており、所定方向(炭素部材300の搬送方向)に沿って設けられており、搬送ベルト211B側に設けられる。面取り部材213A及び面取り部材213Bは、炭素部材300の着火端の外周を切削する鑢等である。

なお、面取り部材213A及び搬送ベルト211Aは、それぞれ独立した物品として設けられていてもよく、一体として設けられた物品であってもよい。同様に、面取り部材213B及び搬送ベルト211Bは、それぞれ独立した物品として設けられていてもよく、一体として設けられた物品であってもよい。

ここで、上述した面取り工程(ステップS10)は、工程B1及び工程B2を含む。工程B1は、複数の炭素部材300を所定方向に沿って1列に並べた状態で、複数の炭素部材300の側面から複数の炭素部材300を狭持する1対の搬送ベルト(搬送ベルト211A夫及び搬送ベルト211B)によって、複数の炭素部材300を所定方向に沿って搬送しながら、1対の搬送ベルトの速度差によって複数の炭素部材300のそれぞれを長手軸方向(図3に示す第1方向D1)に沿った回動軸を中心として回動させる工程である。工程B2は、回動軸を中心として複数の炭素部材300のそれぞれが回動している状態で、所定方向に沿って配置された面取り部材(面取り部材213A及び面取り部材213B)と着火端の外周とを接触させる工程である。

ここで、1対の搬送ベルト(搬送ベルト211A夫及び搬送ベルト211B)の速度差は、搬送ローラ212Aの回転速度と搬送ローラ212Bの回転速度との差によって生じることに留意すべきである。

(第1溝形成工程の一例) 以下において、第1実施形態に係る第1溝形成工程(ステップS20)の一例について説明する。図6及び図7は、第1実施形態に係る第1溝形成工程(ステップS20)の一例を説明するための図である。なお、図6は、溝形成装置220の側面視を示す図であり、図7は、溝形成装置220の上面視を示す図である。

図6及び図7に示すように、溝形成装置220は、1対の搬送ベルト(搬送ベルト221A及び搬送ベルト221B)と、複数の搬送ローラ(搬送ローラ222A及び搬送ローラ222B)と、カッター223と、複数の突起(突起224A及び突起224B)を有する。

搬送ベルト221Aは、複数の搬送ローラ222Aに掛け回される。同様に、搬送ベルト221Bは、複数の搬送ローラ222Bに掛け回される。搬送ベルト221A及び搬送ベルト221Bは、複数の炭素部材300の側面を狭持しており、第1所定方向に沿って複数の炭素部材300を搬送する。このように、複数の搬送ベルトによって炭素部材300を挟持することにより、搬送中における炭素部材300の回動を抑制することができる。

搬送ローラ222Aは、回転可能に構成されており、搬送ベルト221Aは、搬送ローラ222Aの回転に伴って周回する。同様に、搬送ローラ222Bは、回転可能に構成されており、搬送ベルト221Bは、搬送ローラ222Bの回転に伴って周回する。搬送ローラ222A及び搬送ローラ222Bは、互いに同じ速度で回転するように構成される。

カッター223は、炭素部材300の着火端に接するように配置されており、炭素部材300の着火端に第1所定方向に沿って第1溝を形成する回転体である。すなわち、カッター223は、第1溝切り部材の一例である。

突起224Aは、搬送ベルト221Aに設けられており、複数の炭素部材300のそれぞれの回動をさらに抑制する機能を果たす。具体的には、突起224Aは、搬送ベルト221Aから炭素部材300の側面に向けて突出する形状を有しており、互いに隣接する1対の突起224Aは、搬送ベルト221A側から炭素部材300を担持する。突起224Aの表面は、例えば、炭素部材300の回転を抑制するために、摩擦係数が高い部材(例えば、ゴム)によって構成されることが好ましい。同様に、突起224Bは、搬送ベルト221Bに設けられており、複数の炭素部材300のそれぞれの回動をさらに抑制する機能を果たす。具体的には、突起224Bは、搬送ベルト221Bから炭素部材300の側面に向けて突出する形状を有しており、互いに隣接する1対の突起224Bは、搬送ベルト221B側から炭素部材300を担持する。突起224Bの表面は、例えば、炭素部材300の回転を抑制するために、摩擦係数が高い部材(例えば、ゴム)によって構成されることが好ましい。突起224A及び突起224Bは、互いに対向する位置に設けられる。

図7に示すように、互いに隣接する1対の突起224A及び互いに隣接する1対の突起224Bによって炭素部材300が担持されるため、炭素部材300の回転がさらに効果的に抑制される。但し、突起224A及び突起224Bは、必須の構成ではなく、複数の搬送ベルトによって炭素部材300を挟持することのみによって、炭素部材300の回転が抑制されていてもよい。

すなわち、上述した第1溝形成工程(ステップS20)は、以下のように表現することができる。ステップS20は、複数の炭素部材300を第1所定方向に沿って1列に並べた状態で、第1所定方向に沿って複数の炭素部材300を搬送しながら、複数の炭素部材300のそれぞれの着火端とカッター223とを接触させることによって、第1所定方向に沿って第1溝を形成する工程である。また、ステップS20は、複数の炭素部材300の側面から複数の炭素部材300を狭持する1対の第1搬送ベルト(搬送ベルト221A及び搬送ベルト221B)によって、第1所定方向に沿って複数の炭素部材を搬送する工程を含む。

(第2溝形成工程の一例) 以下において、第1実施形態に係る第2溝形成工程(ステップS40)の一例について説明する。図8及び図9は、第1実施形態に係る第2溝形成工程(ステップS40)の一例を説明するための図である。なお、図8は、溝形成装置230の側面視を示す図であり、図9は、溝形成装置230の上面視を示す図である。

図8及び図9に示すように、溝形成装置230は、1対の搬送ベルト(搬送ベルト231A及び搬送ベルト231B)と、複数の搬送ローラ(搬送ローラ232A及び搬送ローラ232B)と、カッター233と、複数の突起(突起234A及び突起234B)を有する。

搬送ベルト231Aは、複数の搬送ローラ232Aに掛け回される。同様に、搬送ベルト231Bは、複数の搬送ローラ232Bに掛け回される。搬送ベルト231A及び搬送ベルト231Bは、複数の炭素部材300の側面を狭持しており、第2所定方向に沿って複数の炭素部材300を搬送する。このように、複数の搬送ベルトによって炭素部材300を挟持することにより、搬送中における炭素部材300の回動を抑制することができる。

搬送ローラ232Aは、回転可能に構成されており、搬送ベルト231Aは、搬送ローラ232Aの回転に伴って周回する。同様に、搬送ローラ232Bは、回転可能に構成されており、搬送ベルト231Bは、搬送ローラ232Bの回転に伴って周回する。搬送ローラ232A及び搬送ローラ232Bは、互いに同じ速度で回転するように構成される。

カッター233は、炭素部材300の着火端に接するように配置されており、炭素部材300の着火端に第2所定方向に沿って第2溝を形成する回転体である。すなわち、カッター233は、第2溝切り部材の一例である。

突起234Aは、搬送ベルト231Aに設けられており、複数の炭素部材300のそれぞれの回動をさらに抑制する機能を果たす。具体的には、突起234Aは、搬送ベルト231Aから炭素部材300の側面に向けて突出する形状を有しており、互いに隣接する1対の突起234Aは、搬送ベルト231A側から炭素部材300を担持する。突起234Aの表面は、例えば、炭素部材300の回転を抑制するために、摩擦係数が高い部材(例えば、ゴム)によって構成されることが好ましい。同様に、突起234Bは、搬送ベルト231Bに設けられており、複数の炭素部材300のそれぞれの回動をさらに抑制する機能を果たす。具体的には、突起234Bは、搬送ベルト231Bから炭素部材300の側面に向けて突出する形状を有しており、互いに隣接する1対の突起234Bは、搬送ベルト231B側から炭素部材300を担持する。突起234Bの表面は、例えば、炭素部材300の回転を抑制するために、摩擦係数が高い部材(例えば、ゴム)によって構成されることが好ましい。突起234A及び突起234Bは、互いに対向する位置に設けられる。

図9に示すように、互いに隣接する1対の突起234A及び互いに隣接する1対の突起234Bによって炭素部材300が担持されるため、炭素部材300の回転が抑制される。但し、突起234A及び突起234Bは、必須の構成ではなく、複数の搬送ベルトによって炭素部材300を挟持することのみによって、炭素部材300の回転が抑制されていてもよい。

すなわち、上述した第2溝形成工程(ステップS40)は、以下のように表現することができる。ステップS40は、複数の炭素部材300を第2所定方向に沿って1列に並べた状態で、第2所定方向に沿って複数の炭素部材300を搬送しながら、複数の炭素部材300のそれぞれの着火端とカッター233とを接触させることによって、第2所定方向に沿って第1溝と交差する第2溝を形成する工程である。また、ステップS40は、複数の炭素部材300の側面から複数の炭素部材300を狭持する1対の第2搬送ベルト(搬送ベルト231A及び搬送ベルト231B)によって、第2所定方向に沿って複数の炭素部材を搬送する工程を含む。

(炭素熱源向き変更工程の第1例) 以下において、第1実施形態に係る炭素熱源向き変更工程(ステップS30)の第1例について説明する。図10は、第1実施形態に係る炭素熱源向き変更工程(ステップS30)の第1例を説明するための図である。

図10に示すように、搬送装置240は、複数の搬送ベルト(搬送ベルト241A、搬送ベルト241B、搬送ベルト241C)と、複数の搬送ローラ(搬送ローラ242A、搬送ローラ242B、搬送ローラ242C)と、複数の突起(突起244A、突起244B、突起244C)を有する。

搬送ベルト241Aは、複数の搬送ローラ242Aに掛け回される。同様に、搬送ベルト241Bは、複数の搬送ローラ242Bに掛け回される。同様に、搬送ベルト241Cは、複数の搬送ローラ242Cに掛け回される。但し、搬送ベルト241Cは、第1所定方向に沿って搬送ローラ242Aと対向する部分と、第2所定方向に沿って搬送ベルト241Bと対向する部分とを含むことに留意すべきである。また、第1所定方向及び第2所定方向は互いに交差する。搬送ベルト241A及び搬送ベルト241Cは、複数の炭素部材300の側面を狭持しており、第1所定方向に沿って複数の炭素部材300を搬送する。搬送ベルト241B及び搬送ベルト241Cは、複数の炭素部材300の側面を狭持しており、第2所定方向に沿って複数の炭素部材300を搬送する。

搬送ローラ242Aは、回転可能に構成されており、搬送ベルト241Aは、搬送ローラ242Aの回転に伴って周回する。同様に、搬送ローラ242Bは、回転可能に構成されており、搬送ベルト241Bは、搬送ローラ242Bの回転に伴って周回する。同様に、搬送ローラ242Cは、回転可能に構成されており、搬送ベルト241Cは、搬送ローラ242Cの回転に伴って周回する。搬送ローラ242A、搬送ローラ242B及び搬送ローラ242Cは、互いに同じ速度で回転するように構成される。

突起244Aは、搬送ベルト241Aに設けられており、複数の炭素部材300のそれぞれの回動を抑制する。具体的には、突起244Aは、搬送ベルト241Aから炭素部材300の側面に向けて突出する形状を有しており、互いに隣接する1対の突起244Aは、搬送ベルト241A側から炭素部材300を担持する。突起244Aの表面は、例えば、炭素部材300の回転を抑制するために、摩擦係数が高い部材(例えば、ゴム)によって構成されることが好ましい。同様に、突起244Bは、搬送ベルト241Bに設けられており、複数の炭素部材300のそれぞれの回動を抑制する。具体的には、突起244Bは、搬送ベルト241Bから炭素部材300の側面に向けて突出する形状を有しており、互いに隣接する1対の突起244Bは、搬送ベルト241B側から炭素部材300を担持する。突起244Bの表面は、例えば、炭素部材300の回転を抑制するために、摩擦係数が高い部材(例えば、ゴム)によって構成されることが好ましい。突起244A及び突起244Bは、互いに対向する位置に設けられる。突起244Cは、搬送ベルト241Cに設けられており、複数の炭素部材300のそれぞれの回動を抑制する。具体的には、突起244Cは、搬送ベルト241Cから炭素部材300の側面に向けて突出する形状を有しており、互いに隣接する1対の突起244Cは、搬送ベルト241C側から炭素部材300を担持する。突起244Cの表面は、例えば、炭素部材300の回転を抑制するために、摩擦係数が高い部材(例えば、ゴム)によって構成されることが好ましい。突起244A及び突起244Cは、互いに対向する位置に設けられる。同様に、突起244B及び突起244Cは、互いに対向する位置に設けられる。

図10に示すように、互いに隣接する1対の突起244A及び互いに隣接する1対の突起244Cによって炭素部材300が担持されるため、炭素部材300の回転が抑制される。同様に、互いに隣接する1対の突起244B及び互いに隣接する1対の突起244Cによって炭素部材300が担持されるため、炭素部材300の回転が抑制される。

すなわち、上述した炭素熱源向き変更工程(ステップS30)は、以下のように表現することができる。ステップS30は、1対の第1搬送ベルト(搬送ベルト241A及び搬送ベルト241C)から1対の第2搬送ベルト(搬送ベルト241B及び搬送ベルト241C)に前記複数の炭素部材を受け渡す工程である。

なお、搬送装置240に対する上流工程には、第1溝を形成する溝形成装置220が設けられており、搬送装置240に対する下流工程には、第2溝を形成する溝形成装置230が設けられる。従って、第1所定方向に沿って炭素部材300を搬送する搬送ベルト241A及び搬送ベルト241Cは、搬送ベルト221A及び搬送ベルト221Bの一部であってもよく、搬送ベルト221A及び搬送ベルト221Bに連続していてもよい。同様に、第2所定方向に沿って炭素部材300を搬送する搬送ベルト241B及び搬送ベルト241Cは、搬送ベルト231A及び搬送ベルト231Bの一部であってもよく、搬送ベルト231A及び搬送ベルト231Bに連続していてもよい。

(炭素熱源向き変更工程の第2例) 以下において、第1実施形態に係る炭素熱源向き変更工程(ステップS30)の第2例について説明する。図11は、第1実施形態に係る炭素熱源向き変更工程(ステップS30)の第2例を説明するための図である。

図5に示すように、搬送装置250は、1対の搬送ベルト(搬送ベルト251A及び搬送ベルト251B)と、複数の搬送ローラ(搬送ローラ252A及び搬送ローラ252B)とを有する。

搬送ベルト251Aは、複数の搬送ローラ252Aに掛け回される。同様に、搬送ベルト251Bは、複数の搬送ローラ252Bに掛け回される。搬送ベルト251A及び搬送ベルト251Bは、複数の炭素部材300の側面を狭持しており、所定方向に沿って複数の炭素部材300を搬送する。

搬送ローラ252Aは、回転可能に構成されており、搬送ベルト251Aは、搬送ローラ252Aの回転に伴って周回する。同様に、搬送ローラ252Bは、回転可能に構成されており、搬送ベルト251Bは、搬送ローラ252Bの回転に伴って周回する。搬送ローラ252A及び搬送ローラ252Bは、互いに異なる速度で回転するように構成される。

すなわち、上述した炭素熱源向き変更工程(ステップS30)は、以下のように表現することができる。ステップS30は、複数の炭素部材300の側面から複数の炭素部材を狭持する1対の搬送ベルト(搬送ベルト251A及び搬送ベルト251B)によって、複数の炭素部材300を搬送するとともに、1対の搬送ベルトの速度差によって複数の炭素部材300のそれぞれを長手軸方向(図3に示す第1方向D1)に沿った回動軸を中心として回動させる工程である。

ここで、1対の搬送ベルト(搬送ベルト251A及び搬送ベルト251B)の速度差は、搬送ローラ252Aの回転速度と搬送ローラ252Bの回転速度との差によって生じることに留意すべきである。

上述したように、第2例においては、1対の搬送ベルト(搬送ベルト251A及び搬送ベルト251B)の速度差によって、炭素部材300を回動させることができる。そのため、第2例においては、第1所定方向と第2所定方向とが同じ向きであったとしても、互いに交差する第1溝及び第2溝を有する燃焼型熱源50を製造することができる。

なお、搬送装置250に対する上流工程には、第1溝を形成する溝形成装置220が設けられており、搬送装置250に対する下流工程には、第2溝を形成する溝形成装置230が設けられる。従って、搬送ベルト251A及び搬送ベルト251Bは、搬送ベルト221A及び搬送ベルト221Bの一部であってもよく、搬送ベルト221A及び搬送ベルト221Bに連続していてもよい。同様に、搬送ベルト251A及び搬送ベルト251Bは、搬送ベルト231A及び搬送ベルト231Bの一部であってもよく、搬送ベルト231A及び搬送ベルト231Bに連続していてもよい。

(作用及び効果) 第1実施形態では、複数の炭素部材300の向きを変更するステップS30(工程A2)をステップS20(工程A1)とステップS40(工程A3)との間で実行することによって、複数の炭素部材300を1列に並べた状態で、溝54A(第1溝)及び溝54Aと交差する溝54B(第2溝)が形成される。従って、十字溝が形成された多数の炭素熱源を連続的に製造することができ、炭素熱源の生産性が向上する。

また、図10〜図11に示すように、炭素部材300の向きを変更する工程(工程A2)を設けることにより、溝54Aと溝54Bとの交差角を任意に調整しやすく、炭素部材300に形成される溝54の設計自由度が増大する。

[変更例1] 以下において、第1実施形態の変更例1について説明する。以下においては、第1実施形態に対する相違点について主として説明する。

具体的には、第1実施形態では、1対の搬送ベルトによって炭素部材300が搬送される。これに対して、変更例1では、複数の炭素部材300のそれぞれを個別に保持する複数の保持部材を用いて炭素部材300が搬送される。

具体的には、図12に示すように、製造装置270は、複数の保持部材271と、カッター272と、カッター273とを有する。

保持部材271は、炭素部材300を個別に保持する部材である。保持部材271は、第1所定方向に沿って搬送されるように構成される。また、保持部材271は、第2所定方向に沿って搬送されるように構成される。保持部材271は、カッター272とカッター273との間のラインにおいて、炭素部材300を保持した状態のまま回動可能に構成される。

上述したように、変更例1においては、保持部材271の回動に伴って、保持部材271に保持された炭素部材300を回動させることができる。そのため、変更例1においては、第1所定方向と第2所定方向とが同じ向きであったとしても、互いに交差する第1溝及び第2溝を有する燃焼型熱源50を製造することができる。

カッター272は、炭素部材300の着火端に接するように配置されており、炭素部材300の着火端に第1所定方向に沿って第1溝を形成する回転体である。すなわち、上述したステップS20において、カッター272は、保持部材271によって搬送される炭素部材300の着火端に接触することによって、炭素部材300の着火端に第1溝を形成する。

カッター273は、炭素部材300の着火端に接するように配置されており、炭素部材300の着火端に第2所定方向に沿って第2溝を形成する回転体である。すなわち、上述したステップS40において、カッター273は、保持部材271によって搬送される炭素部材300の着火端に接触することによって、炭素部材300の着火端に第2溝を形成する。

すなわち、上述した第1溝形成工程(ステップS20)は、以下のように表現することができる。ステップS20(工程A1)は、複数の炭素部材300のそれぞれを個別に保持する複数の保持部材271を用いて、第1所定方向に沿って複数の炭素部材300を搬送する工程を含む。上述した第2溝形成工程(ステップS40)は、以下のように表現することができる。ステップS40(工程A3)は、複数の保持部材271を用いて、第2所定方向に沿って複数の炭素部材300を搬送する工程を含む。上述した炭素熱源向き変更工程(S30)は、以下のように表現することができる。ステップS30(工程A2)は、複数の保持部材271のそれぞれの回動によって、複数の炭素部材300のそれぞれを長手軸方向(図3に示す第1方向D1)に沿った回動軸を中心として回動させる工程である。

[参考例] 以下において、第1実施形態の参考例について説明する。以下においては、第1実施形態に対する相違点について主として説明する。

具体的には、参考例では、複数の炭素部材300のそれぞれを回動せずに、炭素部材300の着火端に複数の溝を形成する。

具体的には、図13に示すように、製造装置280は、複数のラック281と、複数のカッター282Pと、複数のカッター282Qとを有する。

複数のラック281のそれぞれは、複数の炭素部材300を収容する。具体的には、各ラック281は、Q方向に沿って延びる形状を有しており、Q方向に沿って並べられた複数の炭素部材300を収容する。また、複数のラック281は、Q方向に直交するP方向に沿って並べられている。

複数のカッター282Pは、Q方向に沿って並べられている。また、各カッター282Pは、P方向に沿って移動可能に構成されている。詳細には、カッター282Pは、炭素部材300の着火端にP方向に沿って第1溝を形成する回転体である。

複数のカッター282Qは、P方向に沿って並べられている。また、各カッター282Qは、Q方向に沿って移動可能に構成されている。詳細には、カッター282Qは、炭素部材300の着火端にQ方向に沿って第2溝を形成する回転体である。

[その他の実施形態] 本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

実施形態では、炭素部材300の着火端に形成される溝は2本である。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、炭素部材300の着火端に形成される溝は3本以上であってもよい。

実施形態では、炭素部材300が円柱形状を有する。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。炭素部材300は、柱状形状を有していればよく、例えば、四角柱形状、六角柱形状を有していてもよい。

実施形態では、面取り工程(ステップS10/工程B)は、溝形成工程(ステップS20-ステップS40/工程A)の前に行われる。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。面取り工程(ステップS10/工程B)は、溝形成工程(ステップS20-ステップS40/工程A)の後に行われてもよい。なお、面取り工程(ステップS10/工程B)を溝形成工程(ステップS20-ステップS40/工程A)の前に行うことによって、溝形成工程を行った後に面取り工程を行う場合に比して、面取り工程における炭素部材300の欠け等をより効果的に抑制することができる。

本発明によれば、十字溝が形成された多数の炭素熱源を連続的に製造することができる。