(57)【要約】【課題】簡単かつ安価に製造可能なインジケータ機能付フィルタおよびその製造方法を提供する。【解決手段】繰出しローラ１５から繰り出された不織布１２は巻取りローラ１６に巻き取られる途中、熱プレスローラ１７と送りローラ１８との隙間を通過する。このとき、熱プレスローラ１７の外周面には、ポリエステル系繊維の融点より高温に加熱された多数の熱押圧子１９が突設されている。これにより、不織布１２の表面に所定ピッチで星形のインジケータ部１３が順次熱プレスされ、製造が簡単でかつ安価にインジケータ機能付フィルタ１０が得られる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性合成樹脂繊維製の不織布を本体とし、該不織布の一部を前記可塑性合成樹脂繊維の融点以上の温度で熱プレスすることで押し潰し、前記不織布の他の部分に対して通気性能に差異を設けたインジケータ部を有するインジケータ機能付フィルタ。
【請求項２】
不織布を本体とし、該不織布の一部に接着剤を付着して押し潰すことで、前記不織布の他の部分に対して通気性能に差異を設けたインジケータ部を有するインジケータ機能付フィルタ。
【請求項３】
熱可塑性合成樹脂繊維製の不織布を作製する不織布作製工程と、
該不織布の一部を、前記可塑性合成樹脂繊維の融点以上に加熱された熱押圧子により熱プレスして押し潰すことで、前記不織布の他の部分に対して通気性能に差異を設けたインジケータ部を形成するインジケータ形成工程とを備えたフィルタ製造方法。
【請求項４】
不織布を作製する不織布作製工程と、
該不織布の一部を、先端面に接着剤が付着した押圧子により押し潰し、前記不織布の他の部分に対して通気性能に差異を設けたインジケータ部を形成するインジケータ形成工程とを備えたフィルタ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はインジケータ機能付フィルタおよびその製造方法、詳しくはフィルタの交換時期を知らせるインジケータ機能を有したフィルタおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルタの一部に通気を妨げるインジケータ部を設け、フィルタ表面の例えば油汚れに起因して生じたインジケータ部と他の部分との色の濃淡により、フィルタの交換時期を知らせるインジケータ付きのフィルタが開発されている（例えば特許文献１）。
特許文献１のフィルタには、（１）使用時に、使用者が透明なシール（インジケータ部）をフィルタの表面に貼り付けるタイプや、（２）フィルタ製造時に、フィルタの裏面の一部に高粘度の透明インクをベタ塗りし、ラインまたは文字（インジケータ部）を印字するタイプのもの（特許文献１）などが開発されている。
【特許文献１】特開２００３−２９９９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、（１）シールを後付けするタイプのものは、シールを別途に作製しなければならず、コスト高となっていた。しかも、使用前には、使用者にシールを貼る手間を強要していた。さらには、フィルタを通過する気体の流れが速かったり、フィルタのシール貼着側に大きな負圧力が発生した場合には、シールが剥がれてインジケータ機能が発揮できなくなるおそれもあった。
また、（２）高粘度の透明インクを塗るタイプのものは、特殊な高粘度インクとそれ専用の印刷機とを必要とし、原料コストおよび設備コストが高騰していた。しかも、高粘度インクは高引火性である場合が多く、例えば台所など火気が生じる場所で使用されるレンジフード用や換気扇用のフィルタとしては適していなかった。
【０００４】
そこで、発明者は鋭意研究の結果、熱可塑性合成樹脂繊維からなる不織布製のフィルタの一部を熱プレスにより押し潰したり、接着剤を常温の押圧子の先端面（押圧面）に付着して不織布の一部を押し潰せば、その部分の通気性がほとんどなくなり、不織布の他の部分に対して通気性能に差異を設けたインジケータ部となることを知見し、この発明を完成した。
【０００５】
この発明は、製造が簡単でかつ安価なインジケータ機能付フィルタおよびその製造方法を提供することを目的としている。
また、この発明は、熱による変性を不織布に与えることなく、製造が簡単でかつ安価なインジケータ機能付フィルタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、熱可塑性合成樹脂繊維製の不織布を本体とし、該不織布の一部を前記可塑性合成樹脂繊維の融点以上の温度で熱プレスすることで押し潰し、前記不織布の他の部分に対して通気性能に差異を設けたインジケータ部を有するインジケータ機能付フィルタである。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、例えば油煙がフィルタを通過すると、油煙中の油分がフィルタに捕集され、フィルタは徐々に変色していく。このとき、インジケータ部は通気性がほとんどないため、インジケータ部への油分の付着量は少なく、この部分の変色の度合いは小さくなる。その結果、フィルタ表面には油汚れに起因した色の濃淡が現出し、次第にその差は大きくなる。よって、使用者はその色の濃淡からインジケータ部をはっきりと視認できた時をフィルタの交換時期と判断することができる。
このように、熱可塑性合成樹脂繊維製の不織布の一部に、熱プレスにより形成されたインジケータ部を設けたので、インジケータ機能付フィルタを簡単かつ安価に製造することができる。
【０００８】
インジケータ機能付フィルタの用途は任意である。フィルタ通過時に被捕集物（例えば油分、埃、煤など）を捕集することで、フィルタの表面に視覚的な変化（変色など）が生じるような用途のフィルタであればよい。具体的には、室内換気扇用フィルタ、通風口用フィルタ、トイレ・浴室換気扇用フィルタ、扇風機用フィルタ、空調機（エアコン）用フィルタ、網戸用フィルタ、浄化槽用フィルタなどが挙げられる。
熱可塑性合成樹脂繊維としては、ポリプロピレン系樹脂繊維、ポリエステル系樹脂繊維、ポリエチレン系樹脂繊維などを採用することができる。バインダとしては、例えばアクリル系バインダ、ポリ塩化ビニル系バインダなどを採用することができる。
熱可塑性合成樹脂繊維の繊維径は任意である。
【０００９】
インジケータ機能付フィルタの本体となる不織布の目付は任意である。例えば、レンジ用フィルタに使用される不織布の場合、３０〜１６０ｇ／ｍ２が好ましい。３０ｇ／ｍ２未満では繊維の隙間が大きくなり、油や埃などが通過し易く、フィルタの捕集効果を十分に発揮することができない。また１６０ｇ／ｍ２を超えると繊維の隙間が小さくなり、通気性が低下してレンジフードの吸気効率を下げてしまう。
不織布の厚さは任意である。例えばレンジ用フィルタに使用される不織布の場合、３〜１５ｍｍのものが好ましい。３ｍｍ未満ではフィルタが潰れた状態となり、通気性を妨げ、レンジフードの吸気効率を下げてしまう。また、１５ｍｍを超えると繊維同士の絡みつきが不十分となってフィルタのコシが弱くなり、捕集した油などの重さで撓みが生じ易い。
フィルタの圧力損失は任意である。例えばレンジ用フィルタに使用される不織布の場合、０．４〜１．５ｍｍＨ２Ｏのものが好適である。
【００１０】
インジケータ部の形状（平面的な形状）は任意である。例えば、星形状、円形状、楕円形状、三角形状および四角以上の多角形状でもよい。その他、各種の文字、各種の模様などを採用することができる。
不織布におけるインジケータ部の形成範囲は任意である。例えば、不織布の中央部のみでもよいし、不織布の外周部のみでもよい。また、不織布の全域に散在させてもよい。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、不織布を本体とし、該不織布の一部に接着剤を付着して押し潰すことで、前記不織布の他の部分に対して通気性能に差異を設けたインジケータ部を有するインジケータ機能付フィルタである。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、不織布の一部に接着剤を付着して押し潰すことでインジケータ部を設けたので、不織布に熱による変性を与えることなく、インジケータ機能付フィルタを簡単かつ安価に製造することができる。
【００１３】
不織布としては、例えば綿、麻、絹といった各種の天然繊維製の不織布でもよいし、各種の熱可塑性合成樹脂繊維製、各種の熱硬化性合成樹脂繊維製の不織布でもよい。
接着剤の種類としては、例えばゴム系溶剤、ゴム系エマルジョン、アクリル系溶剤、シリコン系溶剤などを採用することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、熱可塑性合成樹脂繊維製の不織布を作製する不織布作製工程と、該不織布の一部を、前記可塑性合成樹脂繊維の融点以上に加熱された熱押圧子により熱プレスして押し潰すことで、前記不織布の他の部分に対して通気性能に差異を設けたインジケータ部を形成するインジケータ形成工程とを備えたフィルタ製造方法である。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、熱可塑性合成樹脂繊維を所定のバインダにより接着して不織布を作製し、次に不織布の一部を熱可塑性合成樹脂繊維の融点以上に加熱された熱押圧子を用いて熱プレスすることで、インジケータ部を形成する。これにより、インジケータ機能付フィルタを簡単かつ安価に製造することができる。
【００１６】
不織布の製造方法としては、例えば乾式のフリース製法を採用することができる。その他、乾式ケミカルボンド法、乾式ニードルパンチ法、スパンレース法、スパンボンド法、各種の湿式法を採用することができる。
熱押圧子の先端面の形状は、インジケータ部の形状に応じて任意に変更される。
熱押圧子は、例えば昇降式金型（上，下金型）の嵌合面に形成してもよいし、回転式金型（回転ローラ付）の回転ローラの外周面に形成してもよい。熱押圧子の素材としては、例えばステンレス、銅などの金属を採用することができる。
【００１７】
不織布の熱プレス温度は、不織布の融点以上であれば任意である。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維を原料とする不織布の場合、２５０〜２８０℃である。
熱プレス時間は、熱可塑性合成樹脂繊維の融点および熱プレス温度などの熱プレス条件により適宜変更される。例えば熱可塑性合成樹脂繊維がポリエチレンテレフタレート繊維で、かつ熱プレス温度が２６０℃の場合、０．５〜３秒間である。
なお、金型を被加熱式とし、その押圧子の先端面に糊などの接着剤を付け、単に押圧しても本発明と同等の効果が得られる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、不織布を作製する不織布作製工程と、該不織布の一部を、先端面に接着剤が付着した押圧子により押し潰し、前記不織布の他の部分に対して通気性能に差異を設けたインジケータ部を形成するインジケータ形成工程とを備えたフィルタ製造方法である。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、所定の繊維を所定のバインダにより接着して不織布を作製し、次に先端面に接着剤を付着した押圧子を用いて不織布を所定時間だけプレスする。これにより、押圧部分が押し潰された状態で接着剤により固定され、インジケータ部が形成される。その結果、熱による変性を不織布に与えることなく、インジケータ機能付フィルタを簡単かつ安価に製造することができる。
押圧時の押圧子の温度は、例えば常温である。押圧時間は接着剤の硬化速度などにより適宜変更される。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１および請求項３に記載の発明によれば、熱可塑性合成樹脂繊維製の不織布の一部を熱可塑性合成樹脂繊維の融点以上の温度で熱プレスしてインジケータ部を形成するので、製造が簡単でかつ安価にインジケータ機能付フィルタを得ることができる。
【００２１】
請求項２および請求項４に記載の発明によれば、不織布の一部を、先端面に接着剤を付着した押圧子により押し潰してインジケータ部を形成するので、熱による変性を不織布に与えることなく、製造が簡単でかつ安価にインジケータ機能付フィルタを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、この発明の実施例を具体的に説明する。まず、熱プレス方式の実施例１を説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１〜図４において、１０はインジケータ機能付フィルタ（以下、フィルタ）で、このフィルタ１０は、レンジフード１１の開口部に展張される平面視して矩形状のレンジフード用のものである。
フィルタ１０は、繊維径が６．６デシテックス（約６デニール）のポリエステル系繊維（熱可塑性合成樹脂繊維）を、ポリ塩化ビニル系のバインダにより接着して固定した矩形シート状の不織布１２を本体とする。不織布１２の目付は３６．５ｇ／ｍ２、厚さは３〜５ｍｍ、フィルタ圧損失は０．２３ｍｍＨ２Ｏである。ポリエステル系繊維の融点は２４０℃である。不織布１２は乾式のフリース製法で製造され、油煙中の油分を捕集し易いように、ふんわりとしたシート厚さを保つように形成されている。また、その他の不織布１２として、例えばポリプロピレン繊維、アクリル系バインダを熱融着した不織布１２を採用してもよい。この場合、不織布１２の目付は１０〜６０ｇ／ｍ２、厚さは０．２〜１０ｍｍとする。
不織布１２の全域には、不織布１２の他の部分に対して通気性能に差異を付けた多数の星形状のインジケータ部１３が熱プレスにより散在状態で形成されている。
【００２４】
以下、図５〜図８を参照して、インジケータ部１３を付形する熱プレス機１４を説明する。
図５に示すように、熱プレス機１４は、長尺な帯状の不織布１２が巻回された繰出しローラ１５と、繰出しローラ１５から離反して配置された不織布１２の巻取りローラ１６と、巻取りローラ１６を不織布１２の巻取り方向へ回転させる布送りモータＭ１と、繰出しローラ１５と巻取りローラ１６との略中間に上下配置された熱プレスローラ１７および送りローラ１８と、熱プレスローラ１７（送りローラ１８）を図５矢印方向へ回転させるプレス用モータＭ２とを備えている。
熱プレスローラ１７は鉄（スチール）製のローラで、ヒータが内蔵されている。熱プレスローラ１７の外周面には、ローラ周方向へ向かって所定ピッチで、インジケータ部１３を付形する熱押圧子１９が多数突設されている。各熱押圧子１９は、先端面の形状が星形となった短尺な突起である。送りローラ１８は、軸線が熱プレスローラ１７の軸線と平行に配置された鉄製のもので、熱プレスローラ１７と同速度で同期回転される。
【００２５】
次に、熱プレス機１４を用いたインジケータ機能付フィルタ１０の製造方法を説明する。
図５に示すように、布送りモータＭ１により巻取りローラ１６が回転すると、所定速度で繰出しローラ１５から不織布１２が繰り出される。その後、不織布１２は、その先端部から順に巻取りローラ１６へ巻き取られる。その途中、不織布１２はプレス用モータＭ２により回転中の熱プレスローラ１７と送りローラ１８との隙間を通過する。このとき、熱プレスローラ１７の外周面には、ヒータによりポリエステル系繊維の融点（２４０℃）以上の２４０〜２８０℃（ここでは２６０℃）に加熱された多数の熱押圧子１９が突設されている。そのため、不織布１２の表面に所定ピッチで星形のインジケータ部１３が順次０．５〜３秒（ここでは１秒）で熱プレスされる（図６〜図８）。
その後、巻取りローラ１６に巻き取られた不織布１２は、熱プレス機１４から外され、図示しない裁断機にセットされ、ここで順次所定長さにカットされる。こうして、長尺な１枚の不織布１２から多数枚のインジケータ機能付きのフィルタ１０が製造される。
【００２６】
フィルタ１０の使用時には、例えばマグネットなどの掛止具を用い、フィルタ１０をレンジフード１１の開口部に展張する（図３）。レンジフード１１に装備されたファンの作動により、油煙がフィルタ１０を通過すると、油煙中の油分がフィルタ１０に捕集され、フィルタ１０は徐々に変色していく。このとき、インジケータ部１３は通気性がほとんどない。そのため、インジケータ部１３への油分の付着量は少なく、この部分の変色の度合いは他の部分に比べて小さくなる。その結果、フィルタ表面に油汚れに起因した色の濃淡が現出する（図４）。この濃淡の差は、フィルタ１０の使用期間が長くなるほど激しくなる。使用者は、その濃淡の程度からインジケータ部１３がはっきりと視認できた時をフィルタ１０の交換時期と判断し、フィルタ１０の交換を行う。
図９には、フィルタ１０をエアコン２０の吸気口に展張した例を示す。埃によりフィルタ１０が汚れると、前記色の濃淡が現出する。使用者は、レンジフード１１に装着した場合と同様に、色の濃淡の程度からインジケータ部１３がはっきりと浮き出て見えた時にフィルタ１０の交換時期と判断することができる。
【００２７】
このように、熱可塑性合成樹脂繊維製の不織布１２の一部に、熱プレスにより得られたインジケータ部１３を設けるように構成したので、インジケータ機能付フィルタ１０を簡単かつ安価に製造することができる。
実際に、３人の主婦に、実施例１のインジケータ機能付フィルタ１０を自宅のレンジフードに装着するモニター試験を依頼した。使用期間は、１人目が一週間、２人目が一ヵ月、３人目が二ヵ月であった。その結果、全員から使用中に星形のインジケータ部１３が浮き出てきたのを視認することができたという報告を受けた。
【実施例２】
【００２８】
次に、図１０を参照して、接着剤を用いた常温プレス方式の実施例２を説明する。
図１０に示すように、実施例２のインジケータ機能付フィルタ１０は、不織布１２の一部に接着剤ａを付着させて押し潰すことでインジケータ部１３を形成したものである。
プレス機１４Ａは、常温の押圧子１９Ａが多数突設された非加熱式のプレスローラ１７Ａと、プレスローラ１７Ａの真上に配置され、各押圧子１９Ａの先端面に接着剤ａを塗布する接着剤塗布ローラ３０と、接着剤塗布ローラ３０の真上に配置され、接着剤塗布ローラ３０の外周面に接着剤ａを吐出するディスペンサ３１とを有している。
ディスペンサ３１から吐出された接着剤ａは直下の接着剤塗布ローラ３０の外周面に付着し、そのまま接着剤塗布ローラ３０の回転に伴って移動する。そして、ローラ最下部に達した時に各押圧子１９Ａの先端面に順次押し付けられて付着される。
【００２９】
その後、各押圧子１９Ａに付着した接着剤ａは、各押圧子１９Ａと送りローラ１８とを用いて、不織布１２にインジケータ部１３をプレス形成する際に不織布１２に塗布される。押し潰された不織布１２の部分は、接着剤ａの粘着力によりその形状が仮保持され、その後、接着剤ａの硬化が完了することで形状がしっかりと保たれる。
このように、不織布１２の一部を、先端面に接着剤ａを付着した押圧子１９Ａにより押し潰してインジケータ部１３を形成するので、不織布１２に熱による変性を与えることなく、製造が簡単でかつ安価にインジケータ機能付フィルタ１０を得ることができる。
その他の構成、作用および効果は、実施例１から推測可能な範囲であるので、説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の実施例１に係るインジケータ機能付フィルタの正面図である。
【図２】この発明の実施例１に係るインジケータ機能付フィルタの要部拡大斜視図である。
【図３】この発明の実施例１に係るインジケータ機能付フィルタのレンジフードへの装着直後の状態を示す斜視図である。
【図４】この発明の実施例１に係るインジケータ機能付フィルタのレンジフードへの装着後、所定の使用期間が経過した状態を示す斜視図である。
【図５】この発明の実施例１に係るインジケータ機能付フィルタの製造装置を示す正面図である。
【図６】この発明の実施例１に係るインジケータ機能付フィルタの熱プレス直前の状態を示す要部拡大断面図である。
【図７】この発明の実施例１に係るインジケータ機能付フィルタの熱プレス中の状態を示す要部拡大断面図である。
【図８】この発明の実施例１に係るインジケータ機能付フィルタの熱プレス直後の状態を示す要部拡大断面図である。
【図９】この発明の実施例１に係るインジケータ機能付フィルタのエアコンへの装着後、所定期間が経過した状態を示す斜視図である。
【図１０】この発明の実施例２に係るインジケータ機能付フィルタの製造装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  インジケータ機能付フィルタ、
１２  不織布、
１３  インジケータ部、
１９  熱押圧子、
１９Ａ  押圧子、
ａ  接着剤。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008068240.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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