(57)【要約】【課題】  フィルターを予め所要形態に形成し金型内に挿入する工程を要せず、余分のフィルター部分を削除する工程を別途設ける必要もなく、樹脂成形時に余分なフィルター部分が切断され、量産性に優れ、極めて容易かつ低廉にフィルターエレメントを作製できるフィルターエレメントの製造方法および製造装置を提供する。【解決手段】  本発明のフィルターエレメントの製造装置１は、所望形態のフィルターエレメント５０を形成するためのコア２およびキャビティ３を備えた金型４と、フィルター材２０を配した状態でコア２およびキャビティ３間に樹脂を充填する樹脂充填手段５と、一体化された樹脂製枠材５１とフィルター材２０とを離型させるためのエジェクトピン６とを有し、エジェクトピン６が樹脂製枠材５１とフィルター材２０を押圧する際にフィルター材２０が所要形状に切断されてフィルターエレメント５０が作製されるフィルターエレメントの製造装置である。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望形態のフィルターエレメントを形成するためのコアおよびキャビティを備えた金型内において、前記コア側或いはキャビティ側にフィルター材を配する工程と、前記コアおよびキャビティ間に樹脂が充填され樹脂製枠材とフィルター材とが一体化される工程と、一体化された樹脂製枠材とフィルター材が前記コア或いはキャビティから離型される工程とを有し、前記離型される工程では、一体化された樹脂製枠材とフィルター材とがエジェクトピンにて押圧される際に前記フィルター材が所要形状に切断されてフィルターエレメントが作製されることを特徴とするフィルターエレメントの製造方法。
【請求項２】
前記コア側或いはキャビティ側にフィルター材を配する工程では、フィルター面を形成可能な幅を有した長尺状フィルター材が、前記金型の一端側から他端側に向かって移送されて配される請求項１に記載フィルターの製造方法。
【請求項３】
所望形態のフィルターエレメントを形成するためのコアおよびキャビティを備えた金型と、前記コア側或いはキャビティ側にフィルター材を配した状態で前記コアおよびキャビティ間に樹脂を充填するための樹脂充填手段と、前記コアおよびキャビティ間に樹脂が充填されて一体化された樹脂製枠材とフィルター材とを前記コア或いはキャビティから離型させるためのエジェクトピンとを有し、当該エジェクトピンが一体化された樹脂製枠材とフィルター材を押圧する際に前記フィルター材が所要形状に切断されてフィルターエレメントが作製されることを特徴とするフィルターエレメントの製造装置。
【請求項４】
前記フィルターエレメントの製造装置は、フィルター面を形成可能な幅を有した長尺状フィルター材を前記金型の一端側から他端側に向かって移送可能とするための長尺状フィルター材移送手段を有している請求項３に記載のフィルターエレメントの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製枠材と樹脂製枠材に張設されたフィルターとから構成され、液体または気体を通過させるためのフィルターエレメントの製造方法およびその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、金属材料、紙材或いは樹脂材料などで形成されたフィルターを、保形またはカートリッジ化するための樹脂製枠材に張設して一体成形したフィルターエレメントが、種々製品の一部品として多用されている。例えばそのようなものとして、図１０または図１１に示したフィルターエレメント５０がある。
このフィルターエレメント５０は、筒状の樹脂製枠材５１と、樹脂製枠材５１の先端側開口を被覆するように張設されたフィルター５２とからなり、ムースなどの泡状整髪料をフィルター５２を介して滲出させるために容器の先端部に装着する部品である。
【０００３】
この種のフィルターエレメントは、予め所望の形状に形成したフィルターを、樹脂成形装置の金型内、具体的にはコア側或いはキャビティ側に個々に挿嵌した後、コアおよびキャビティ間に樹脂を充填することにより、フィルターと樹脂製枠材を熔着させ一体化して作製していた。または、本願出願人が特許第３４３３３７５号公報にて提案したように、長尺状フィルターを樹脂成形装置の金型内に延在させ、コア側或いはキャビティ側に配置した後、コアおよびキャビティ間に樹脂を充填することにより、順次、フィルターと樹脂製枠材とを一体化して作製していた。
【特許文献１】特許第３４３３３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前者のようなフィルターエレメントの製造方法では、予めフィルターを所要形態に形成する工程と、手作業によってフィルターを金型内に装着する工程とを要するため、著しく手間を要すると共に非生産的でコスト高の要因となっていた。また、後者の方法では、予めフィルターを所要形態に形成する工程と、手作業によってフィルターを金型内に装着する工程は不要となるものの、長尺状フィルターに多数の樹脂製枠材が付着したままの状態であるため、樹脂成形の後に切断装置により余分のフィルター部分を切断削除しなければならなかった。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、フィルターを予め所要形態に形成する工程と、所要形態に形成されたフィルターを金型内に装着する工程とを要せず、さらに余分のフィルター部分を削除する工程を別途設ける必要もなく、樹脂成形時にフィルターエレメントが完成し、量産性に優れ、極めて容易かつ低廉にフィルターエレメントを作製できるフィルターエレメントの製造方法および製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するものは、所望形態のフィルターエレメントを形成するためのコアおよびキャビティを備えた金型内において、前記コア側或いはキャビティ側にフィルター材を配する工程と、前記コアおよびキャビティ間に樹脂が充填され樹脂製枠材とフィルター材とが一体化される工程と、一体化された樹脂製枠材とフィルター材が前記コア或いはキャビティから離型される工程とを有し、前記離型される工程では、一体化された樹脂製枠材とフィルター材とがエジェクトピンにて押圧される際に前記フィルター材が所要形状に切断されてフィルターエレメントが作製されることを特徴とするフィルターエレメントの製造方法である。
【０００７】
前記コア側或いはキャビティ側にフィルター材を配する工程では、フィルター面を形成可能な幅を有した長尺状フィルター材が、前記金型の一端側から他端側に向かって移送されて配されることが好ましい。
【０００８】
また、上記課題を解決するものは、所望形態のフィルターエレメントを形成するためのコアおよびキャビティを備えた金型と、前記コア側或いはキャビティ側にフィルター材を配した状態で前記コアおよびキャビティ間に樹脂を充填するための樹脂充填手段と、前記コアおよびキャビティ間に樹脂が充填されて一体化された樹脂製枠材とフィルター材とを前記コア或いはキャビティから離型させるためのエジェクトピンとを有し、当該エジェクトピンが一体化された樹脂製枠材とフィルター材を押圧する際に前記フィルター材が所要形状に切断されてフィルターエレメントが作製されることを特徴とするフィルターエレメントの製造装置である。
【０００９】
前記フィルターエレメントの製造装置は、フィルター面を形成可能な幅を有した長尺状フィルター材を前記金型の一端側から他端側に向かって移送可能とするための長尺状フィルター材移送手段を有していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載した発明によれば、フィルターを予め所要形態に形成する工程と、所要形態に形成されたフィルターを金型内に装着する工程とを要せず、さらに余分のフィルター部分を削除する工程を別途設ける必要もなく、樹脂成形時にフィルターエレメントが完成し、量産性に優れ、極めて容易かつ低廉にフィルターエレメントを作製できる。
請求項２に記載した発明によれば、上記請求項１の効果に加え、成形毎にフィルター材を配する必要がなく、より量産性に優れ、より容易かつ低廉にフィルターエレメントを作製できる。
請求項３に記載した発明によれば、フィルターを予め所要形態に形成する工程と、所要形態に形成されたフィルターを金型内に装着する工程とを要せず、余分のフィルター部分を削除する工程を別途設ける必要もなく、樹脂成形時にフィルターエレメントが完成し、量産性に優れ、極めて容易かつ低廉にフィルターエレメントを作製できる。
請求項４に記載した発明によれば、上記請求項３の効果に加え、成形毎にフィルター材を配する必要がなく、より量産性に優れ、より容易かつ低廉にフィルターエレメントを作製できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のフィルターエレメントの製造方法または装置は、樹脂充填されて一体化された樹脂製枠材とフィルター材とが、エジェクトピンにより押圧される際に、フィルター材が所要形状に切断されてフィルターエレメントが作製されることを主要な特徴とする。
【実施例】
【００１２】
まず、本発明のフィルターエレメントの製造装置を図１ないし図９に示した一実施例を用いて説明する。図１は本発明のフィルターエレメントの製造装置の一実施例の平面概略図であり、図２は図１に示したフィルターエレメントの製造装置のコア側金型盤面図であり、図３ないし図６は図１に示したフィルターエレメントの製造装置の作用を説明するための正面側概略図であり、図７ないし図９は図１に示したフィルターエレメントの製造装置の作用を説明するための部分拡大断面図である。
【００１３】
この実施例のフィルターエレメントの製造装置１は、所望形態のフィルターエレメント５０を形成するためのコア２およびキャビティ３を備えた金型４と、コア２側或いはキャビティ３側にフィルター材２０を配した状態でコア２およびキャビティ３間に樹脂を充填するための樹脂充填手段５と、金型４内においてフィルター面を形成可能な幅を有した長尺状フィルター材２０を保持して金型４の一端側から他端側に向かって移送可能とする長尺状フィルター材移送手段７と、コア２およびキャビティ３間に樹脂が充填されて一体化された樹脂製枠材５１とフィルター材２０とをコア２或いはキャビティ３から離型させるためのエジェクトピン６とを有し、当該エジェクトピン６が一体化された樹脂製枠材５１とフィルター材２０を押圧する際にフィルター材２０が所要形状に切断されてフィルターエレメント５０が作製されるフィルターエレメントの製造装置である。以下、各構成について順次詳述する。
【００１４】
このフィルターエレメントの製造装置１は、図１０および図１１に示すようなフィルターエレメント５０を製造する装置である。フィルターエレメント５０は、筒状の樹脂製枠材５１と、樹脂製枠材５１の先端面開口を被覆するように張設されたフィルター５２とから構成されている。
【００１５】
樹脂製枠材５１は、後述する樹脂充填手段５より金型４内に供給（射出）される熔融樹脂によって形成され、フィルター５２は、長尺状フィルター材２０により形成される。長尺状フィルター材２０は、使用目的等に応じて金属材料、紙材或い樹脂材料などから適宜選択使用される。
【００１６】
金型４は、フィルターエレメント５０を作製する部位であり、樹脂製枠材５１の樹脂成形、樹脂成形に際する樹脂製枠材５１とフィルター材２０との一体化、フィルター材２０の所要形状への切断を行う部位であり、図１に示すように、コア２を備えたコア側第１金型盤８と、エジョクトピン６を備えたコア側第２金型盤９と、キャビティ３を備えたキャビティ側金型盤１０とを有している。そして、樹脂を充填する場合は、図５に示すように、コア側第１金型盤８およびコア側第２金型盤９がキャビティ側金型盤１０側に移動してキャビティ側金型盤１０に接近し、コア２およびキャビティ３を係合させるように構成されている。なお、コア側第１金型盤８およびコア側第２金型盤９の往復動は、エアシリンダーなどの駆動手段を電気的に制御することにより実現されている。
【００１７】
コア側第１金型盤８の中央部付近には、図２に示すように、４つのコア２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを有したコア側樹脂成形部８ａが設けられており、これらコア２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは同一形態のフィルターを形成するため同一形態に構成されている。ただし、本発明のフィルター製造装置は、コア側第１金型盤が４つのコアを有するものに限定されず、一以上のコアを有するものを広く包含する。また、複数のコアを有する場合、同一形態のコアを有するものに限定されず、異種形態のコアを有するものも包含する。さらに、この実施例のコア２は、平面視で略矩形（四方角部を面取りした矩形）に構成され筒状のフィルターエレメントを形成するものであるが、これに限定されるものではなく、円形、楕円形、その他の多角形など異形の平面形状を有するものでもよい。
【００１８】
他方、キャビティ側金型盤１０の中央部付近には、コア側樹脂成形部８ａに対応する位置に設けられたキャビティ側樹脂成形部が設けられており、このキャビティ側樹脂成形部には、コア２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄとそれぞれ対をなすキャビティ３がそれぞれ設けられている。
【００１９】
長尺状フィルター材移送手段７は、金型４内（この実施例では、コア側第１金型盤８とコア側第２金型盤９との間）においてフィルター面を形成可能な幅を有した長尺状フィルター材２０を保持して金型４の一端側から他端側に向かって移送可能とするためのものである。
【００２０】
この実施例の長尺状フィルター材移送手段７は、コア側第２金型盤９の上下付近にそれぞれ設けられた一対の送り装置から構成されており、この送り装置が長尺状フィルター材２０を保持した状態で、金型４の上端側から下端側に向かって樹脂充填毎に長尺状フィルター材２０を間欠的に送り出すように機能する。ただし、本発明の長尺状フィルター材移送手段は、この実施例のような形態のものに限定されるものではなく、長尺状フィルター材を金型の一端側から他端側に向かって移送可能なものを広く包含し、さらに、長尺状フィルター材が金型内を移動して適宜自動供給される方式のものを広く包含する。
【００２１】
なお、この実施例の長尺状フィルター材移送手段７は、フィルターエレメント５０が先端面のみにフィルター面を有するものであることから、図７に示すように、先端側フィルター面を形成する長尺状フィルター材２０を保持して移送するように構成されているが、これに限定されず、側面にもフィルター面を有するフィルターエレメントの場合は、側面側フィルター面を形成する側面側フィルター材を保持して移送するものも本発明の範疇に包含される。
【００２２】
また、この実施例の長尺状フィルター材移送手段７は、コア側第１金型盤８とコア側第２金型盤９との間においてフィルター面を形成可能な幅を有した長尺状フィルター材２０を保持して金型４の一端側から他端側に向かって移送可能とするものであるが、コア側第１金型盤８とキャビティ側金型盤１０との間にて長尺状フィルター材２０を保持するものでもよい。
【００２３】
樹脂充填手段５は、コア２およびキャビティ３間に樹脂を充填するためのものであり、図１に示すように、射出装置５ａと、この射出装置５ａと連通しキャビティ側金型盤１０の内部を貫通して設けられたスプルーランナー５ｂと、このスプルーランナー５ｂの先端が分岐して設けられたゲート５ｃより構成されており、これらを介して各コア２およびキャビティ３間に熔融樹脂が充填される。
【００２４】
エジェクトピン６は、樹脂充填により熔着され一体化された樹脂製枠材５１とフィルター材２０とをコア２或いはキャビティ３から離型させるために、まず、フィルター材２０を切断してフィルター５２を形成すると共に、一体化された樹脂製枠材５１とフィルター５２を押圧して離型するように作用する。
【００２５】
具体的には、図９に示すように、エジェクトピン６がＬ方向（作製されるフィルターエレメントの軸方向）に移動してコア側第１金型盤８内に侵入し、エジェクトピン６の先端部の端縁部６ａ（この実施例では、フィルターエレメント５０のフィルター５２の外形形状である略矩形）が、コア側第１金型盤８のコア側第２金型盤９側に形成されたコア２の端面の端縁部２ａ（この実施例では、フィルターエレメント５０のフィルターの外形形状である略矩形）内を挿通する際に、両者の間隙にフィルター材２０が挟み込まれることによって、エジェクトピン６の先端部の端縁部６ａが長尺状フィルター材２０を略矩形に打ち抜いて切断する。そして、さらにエジェクトピン６がｌ方向に移動することにより、樹脂製枠材５１とフィルター５２がコア２から押圧されて離型される。
【００２６】
このように、本発明のフィルターエレメントの製造装置では、エジェクトピンが離型作用のみならずフィルター材の切断作用を行うため、特段、新たな切断手段を装置内に構成する必要がなく、従来の装置を若干設計変更する（具体的には、エジェクトピンの先端部の端縁部の形状を、フィルターの外形形状とし、かつ、コア或いはキャビティのエジェクトピン配置側の端面に現れたフィルターの外形形状の端縁部内を該端縁部に沿って挿通可能とする）のみで樹脂成形およびフィルター張設に加え、フィルター切断まで行うことができる。
【００２７】
なお、この実施例は、フィルターがフィルターエレメントの先端面のみに張設されたものであるため、フィルター材の切断は先端面のフィルターのみとなっているが、フィルターエレメントの側壁面にフィルターが張設されたものの場合は、エジェクトピンの先端部に、その端縁部に沿って突出するように形成された切断刃を構成し、側壁を構成するフィルター材を押圧に際して切断する構造としてもよい。また、本発明のフィルターエレメントの製造装置は、エジェクトピンが成形物を押圧することによるエジェクト作用に伴ってフィルター材を切断する構造を有するものを広く包含する。さらに、エジェクトピンがフィルターエレメントの軸方向に沿って往復動可能な第１エジェクトピンと第２エジェクトピンとからなり、一方の先端部がフィルターの端縁部の外形形状（例えば略矩形）に沿って突出した切断刃を有し、主としてフィルター材の切断手段として機能し、他方がフィルターエレメントを押圧し排出するために機能するように構成されたものも本発明の範疇に包含される。さらに、エジェクトピンを往復動可能とする駆動装置としては、一般的に使用される、例えば電気的に駆動制御されたエアシリンダー（図示しない）が好適に使用できる。
【００２８】
つぎに、本発明のフィルターエレメントの製造方法について説明する。
本発明のフィルターエレメントの製造方法は、所望形態のフィルターエレメント５０を形成するためのコア２およびキャビティ３を備えた金型４内において、コア２側或いはキャビティ３側にフィルター材２０を配する工程と、コア２およびキャビティ３間に樹脂が充填され樹脂製枠材５１とフィルター材２０とが一体化される工程と、一体化された樹脂製枠材５１とフィルター材２０がコア２或いはキャビティ３から離型される工程とを有し、離型される工程では、一体化された樹脂製枠材５１とフィルター材２０とがエジェクトピン６にて押圧される際にフィルター材２０が所要形状に切断されてフィルターエレメント５０が作製される。
【００２９】
より具体的には、この実施例のフィルターエレメントの製造方法は、コア側第１金型盤８とコア側第２金型盤９とを離間させた状態で、長尺状フィルター材移送手段７の作用により、コア側第２金型盤９の盤面にフィルター材２０を配する第１工程と、コア側第１金型盤８、コア側第２金型盤９およびキャビティ側金型盤１０を接近させて型閉じを行い、コア２およびキャビティ３間に樹脂が充填される第２工程と、コア側第１金型盤８とキャビティ側金型盤１０とを離間させて型開きを行う第３工程と、一体化された樹脂製枠材５１とフィルター材２０がコア２から離型される第４工程とを有し、この離型される第４工程では、一体化された樹脂製枠材５１とフィルター材２０とがエジェクトピン６にて押圧される際にフィルター材２０が所要形状に切断されてフィルターエレメント５０が作製される。そして、これら一連の工程が繰り返されることによりフィルターエレメント５０が順次形成される。以下、第１工程ないし第４工程について順次詳述する。
【００３０】
第１工程では、図３に示すように、まず、コア側第２金型盤９を矢印ｈ方向に移動させ、コア側第１金型盤８とコア側第２金型盤９とを離間させた状態とする。そして、長尺状フィルター材移送手段７により長尺状フィルター材２０を矢印ｉ方向に移動させ、コア側第２金型盤９の盤面に配する。さらに、図４に示すように、コア側第１金型盤８を矢印Ｊ方向に移動させ、コア側第１金型盤８とコア側第２金型盤９とを接近させ、コア側第２金型盤９側に露呈したコア２の一面を長尺状フィルター材２０に被覆させる。
【００３１】
第２工程では、図５に示すように、コア側第１金型盤８およびコア側第２金型盤９を矢印ｋ方向に移動させ、コア側第１金型盤８およびコア側第２金型盤９およびキャビティ側金型盤１０を接近させて型閉じを行う。そして、射出装置５ａからスプルーランナー５ｂおよびゲート５ｃを介してキャビティ３側から熔融樹脂が流入しコア２およびキャビティ３間に樹脂が充填される。このコア２およびキャビティ３間に樹脂が充填された状態が図７に示されており、筒状の樹脂製枠材５１の先端面に長尺状フィルター材２０が張設された状態となる。
【００３２】
第３工程では、コア側第１金型盤８およびコア側第２金型盤９を図８中ｎ方向に移動させ、コア側第１金型盤８とキャビティ側金型盤１０とを離間させて型開きを行う。この時、一体化された樹脂製枠材５１と長尺状フィルター材２０はコア２に残留した状態となる。
【００３３】
第４工程では、一体化された樹脂製枠材５１とフィルター５２がコア２から離型される。具体的には、図６に示すように、エジェクトピン６をＬ方向に移動させると、エジェクトピン６が成形物の先端面フィルター張設側からコア側第１金型盤８のコア３内に侵入し、一体化された樹脂製枠材５１とフィルター５２を押圧してコア３より離脱させ矢印ｍのように落下させる。
【００３４】
なお、一体化された樹脂製枠材５１と長尺状フィルター材２０とがエジェクトピン６にて押圧される際には、図９に示すように、エジェクトピン６の先端部がパンチとして機能し、エジェクトピン６の先端部の端縁部６ａが、コア側第１金型盤８のコア側第２金型盤９側に形成されたコア２の端面の端縁部２ａ内を挿通する際に、両者の間隙にフィルター材２０が挟み込まれることによって、エジェクトピン６の先端部の端縁部６ａが長尺状フィルター材２０を所要形状に打ち抜いて切断する。さらにエジェクトピン６がＬ方向に移動することにより、一体化された樹脂製枠材５１とフィルター５２がコア２から押圧されて離型され、樹脂製枠材５１とフィルター５２とからなるフィルターエレメント５０が作製される。その後、エジェクトピン６は、後退して初期位置（コア側第２金型盤９内）に戻り、これら一連の工程が繰り返されることによりフィルターエレメント５０が順次量産される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のフィルターエレメントの製造装置の一実施例の平面概略図である。
【図２】図１に示したフィルターエレメントの製造装置のコア側金型盤面図である。
【図３】図１に示したフィルターエレメントの製造装置の作用を説明するための正面側概略図である。
【図４】図１に示したフィルターエレメントの製造装置の作用を説明するための正面側概略図である。
【図５】図１に示したフィルターエレメントの製造装置の作用を説明するための正面側概略図である。
【図６】図１に示したフィルターエレメントの製造装置の作用を説明するための正面側概略図である。
【図７】図１に示したフィルターエレメントの製造装置の作用を説明するための部分拡大断面図である。
【図８】図１に示したフィルターエレメントの製造装置の作用を説明するための部分拡大断面図である。
【図９】図１に示したフィルターエレメントの製造装置の作用を説明するための部分拡大断面図である。
【図１０】図１に示したフィルターエレメントの製造装置で作製されるフィルターエレメントの斜視図である。
【図１１】図１０に示したフィルターエレメントの縦断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  フィルターエレメントの製造装置
２  コア
３  キャビティ
４  金型
５  樹脂充填手段
６  エジェクトピン
７  長尺状フィルター材移送手段
８  コア側第１金型盤
９  コア側第２金型盤
１０  キャビティ側金型盤
【図１】
2006142626.tif 000003
【図２】
2006142626.tif 000004
【図３】
2006142626.tif 000005
【図４】
2006142626.tif 000006
【図５】
2006142626.tif 000007
【図６】
2006142626.tif 000008
【図７】
2006142626.tif 000009
【図８】
2006142626.tif 000010
【図９】
2006142626.tif 000011
【図１０】
2006142626.tif 000012
【図１１】
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