(57)【要約】【課題】製造工程が少なく、濾過材の取り付けが簡単で、かつ正確に行え、その結果不良品の発生を減少できるフィルターの製造装置および製造方法を提供すること。【解決手段】円筒状の円筒状本体１１の下端開口部に濾過材１２ａを張着して構成されるフィルター１０を製造する製造装置１３の金型１６における成形用凹部２７の下端部の外周側にフランジ状のばり形成用の隙間１７を設けた。また、フィルター１０を金型１６から押出すパンチ１９の上端角部分１９ａと、成形用凹部２７が形成されるコア部１４ｂの下端角部分１４ｃとでばり切断用の切断部２２を形成した。【選択図】  図４
2004345195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型とこの固定型に対して進退可能な移動型とからなる金型と、
前記固定型および前記移動型の一方に設けられ、前記固定型と前記移動型の分割面に一端部を開口させた柱状凹部と、
前記固定型および前記移動型の他方に設けられ、前記柱状凹部内に挿入されることにより前記金型内に筒状の成形用凹部を形成するピンと、
前記成形用凹部に成形されるフィルターを前記成形用凹部から押し出すための押出し部と
を備え、前記成形用凹部の他端部に網状の濾過材を設置した状態で、前記成形用凹部に成形用材料を注入することにより、筒状本体の他端開口部に濾過材を張着して構成されるフィルターを製造するフィルターの製造装置であって、
前記金型における前記成形用凹部の他端部の外周側にばり形成用の空間を設けるとともに、前記押出し部の先端部と、前記押出し部が摺接する前記成形用凹部の壁部とでばり切断用の切断部を形成したことを特徴とするフィルターの製造装置。
【請求項２】
前記濾過材をリボン状の長尺体で構成し、この濾過材を緊張させた状態で、前記金型に設けられた隙間に連続的に供給する濾過材供給装置を設けた請求項１に記載のフィルターの製造装置。
【請求項３】
筒状本体の一方の開口部に網状の濾過材を張着して構成されるフィルターを製造するフィルターの製造方法であって、
金型に設けられた筒状の成形用凹部の端部にリボン状の濾過材を緊張状態で供給する工程と、
筒状本体と、前記筒状本体の端部の外周側部分に一体的に形成され前記濾過材と絡み合うばりとを射出成形する工程と、
前記筒状本体の端部の外周側部分に形成されたばりを、濾過材とともに切断し除去する工程とからなるフィルターの製造方法。
【請求項４】
前記筒状本体とばりの成形が、金型に設けられた成形用凹部と、前記成形用凹部の端部の外周側に設けられたばり形成用の隙間に、成形用材料を注入することにより行われる請求項３に記載のフィルターの製造方法。
【請求項５】
前記筒状本体の端部の外周側部分に形成されたばりとこのばりが絡み合う濾過材の切断除去が、前記成形用凹部内に成形された筒状本体と濾過材からなるフィルターを前記成形用凹部から押し出すための押出し部の先端部と、前記押出し部が摺接する前記成形用凹部の壁部とからなるせん断力を利用する切断部によって、前記フィルターを前記成形用凹部から押出す際に行われる請求項３または４に記載のフィルターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形により、筒状本体の一方の開口部に網状の濾過材を張着して構成されるフィルターを製造するフィルターの製造装置および製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、液体を濾過するフィルターとして、円筒状本体の一方の開口部に網状の濾過材を張着して構成されるフィルターがあり、このようなフィルターは、一般に、金型を用いた射出成形機によって成形されている。そして、フィルターを射出成形する際には、濾過材を円筒状本体の開口縁部よりも大きめに切断し、この濾過材を金型に設置して射出成形することにより、濾過材と一体化した円筒状本体からなるフィルターを成形し、フィルターの成形後に、開口縁部からはみ出た部分の濾過材を取り除くことが行われている。または、濾過材を円筒状本体の開口縁部と同じ大きさに切断し、この濾過材を金型に設置して射出成形することによりフィルターを製造することも行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のうち前者では、フィルターの成形後にはみ出た濾過材を取り除かなくてはならず作業が面倒であるという問題がある。また、後者では、フィルターの成形後のはみ出た濾過材の除去作業は不要になるが、濾過材の大きさに余裕がないため金型の適性位置への設置が難しいという問題がある。さらに双方とも、予め濾過材をある程度の大きさに切断しておくため、作業工程が多くなるという問題や、筒状本体の成形の際に、濾過材がずれやすくなり寸法精度のよいフィルターの製造が難しいという問題も有している。また、不良品の発生が多いため製造されたフィルターの全てを検査する必要があり検査に多くの時間や手間が取られるという問題も生じていた。
【０００４】
【発明の概要】
本発明は、上記した問題に対処するためになされたもので、その目的は、製造工程が少なくなり、濾過材の取り付けが簡単で、かつ、正確に行え、その結果不良品の発生を減少することのできるフィルターの製造装置および製造方法を提供することである。
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明に係るフィルターの製造装置の特徴は、固定型とこの固定型に対して進退可能な移動型とからなる金型と、固定型および移動型の一方に設けられ、固定型と移動型の分割面に一端部を開口させた柱状凹部と、固定型および移動型の他方に設けられ、柱状凹部内に挿入されることにより金型内に筒状の成形用凹部を形成するピンと、成形用凹部に成形されるフィルターを成形用凹部から押し出すための押出し部とを備え、成形用凹部の他端部に網状の濾過材を設置した状態で、成形用凹部に成形用材料を注入することにより、筒状本体の他端開口部に濾過材を張着して構成されるフィルターを製造するフィルターの製造装置であって、金型における成形用凹部の他端部の外周側にばり形成用の空間を設けるとともに、押出し部の先端部と、押出し部が摺接する成形用凹部の壁部とでばり切断用の切断部を形成したことにある。
【０００６】
ここで言う空間は、金型間に隙間を設けて構成してもよいし、ばりの大きさに合う凹部で構成してもよい。この場合、濾過材をリボン状の長尺体で構成し、この濾過材を緊張させた状態で、金型に設けられた隙間に連続的に供給する濾過材供給装置を設けることが好ましい。
【０００７】
前記のように構成した本発明の特徴によれば、金型に設けられた成形用凹部の他端部外周側にばり形成用の隙間を設けているため、フィルターを成形した際に、フィルターの他端部外周側に濾過材を巻き込んだばりが形成される。また、押出し部の先端部と、成形用凹部の壁部とで切断部を構成し、ばりを濾過材とともにフィルターから切断するようにしている。
【０００８】
したがって、成形用凹部と隙間に成形されるばり付きのフィルターを押出し部で成形用凹部から押し出す際に、自動的に、ばり付きのフィルターにおけるばりの部分を濾過材とともにフィルターから切断し除去することができる。このため、濾過材の切断が容易になり、従来のように、フィルター成形後に濾過材を切断したり、成形後の切断を不要にするために予め濾過材を設定された大きさに切断しておくといったことをする必要がなくなる。すなわち、網状の濾過材だけを、押出し部の先端部と、成形用凹部の壁部とで構成される切断部で切断しようとしても、濾過材は切断しにくいが、濾過材にばりを絡ませることにより、厚みが大きくなり濾過材は容易に切断できるようになる。
【０００９】
また、濾過材をリボン状の長尺体で構成し、この濾過材を緊張させた状態で金型の成形用凹部の他端部に供給することにより、濾過材を簡単に適正位置に供給できるとともに、射出成形の際に、濾過材の位置ずれが生じなくなる。したがって、濾過材の位置ずれによる不良品の発生がなくなる。また、濾過材を連続的に供給することにより、フィルターの製造を効率よく行えるようになり、大量生産に適したものとなる。
【００１０】
また、本発明の他の構成上の特徴は、筒状本体の一方の開口部に網状の濾過材を張着して構成されるフィルターを製造するフィルターの製造方法であって、金型に設けられた筒状の成形用凹部の端部にリボン状の濾過材を緊張状態で供給する工程と、筒状本体と、筒状本体の端部の外周側部分に一体的に形成され濾過材と絡み合うばりとを射出成形する工程と、筒状本体の端部の外周側部分に形成されたばりを、濾過材とともに切断し除去する工程とからなることにある。
【００１１】
この場合、筒状本体とばりの成形は、金型に設けられた成形用凹部と、成形用凹部の端部の外周側に設けられたばり形成用の隙間に、成形用材料を注入することにより行うことができる。また、筒状本体の端部の外周側部分に形成されたばりとこのばりが絡み合う濾過材の切断除去は、成形用凹部内に成形された筒状本体と濾過材からなるフィルターを成形用凹部から押し出すための押出し部の先端部と、押出し部が摺接する成形用凹部の壁部とからなるせん断力を利用する切断部によって、フィルターを成形用凹部から押出す際に行うこともできる。
【００１２】
前記のように構成した本発明の特徴によれば、少ない工程で、かつ簡単な操作でフィルターを製造することができる。また、濾過材を容易に切断するためのばりの形成が簡単にでき、そのばりの形成により濾過材の切断が容易になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図１は同実施形態に係る製造装置で製造されたフィルター１０を示す斜視図であり、このフィルター１０は、ポリプロピレンからなる透明の円筒状本体１１と、その円筒状本体１１の下端開口部に張設されたポリエチレンからなる網状の濾過部１２とで一体的に構成されている。このフィルター１０は、人工透析、輸血、点滴等に使用される医療用機器に取り付けられるもので、２０μｍ程度の異物を濾過できるようになっている。
【００１４】
フィルター１０は、図２に示した射出成形機を備えた製造装置１３によって製造することができる。この製造装置１３は、下側に設置された固定型１４と、固定型１４の上側に設置され、固定型１４に対して上下に進退可能になった移動型１５とからなる金型１６を備えており、固定型１４は、パンチガイド部１４ａとコア部１４ｂを備えている。コア部１４ｂは、パンチガイド部１４ａとの間に僅かな隙間１７を設けた状態で取り付けられており、さらに、パンチガイド部１４ａに対して上下に移動可能になって、その移動によって隙間１７の間隔を増減できるようになっている。
【００１５】
パンチガイド部１４ａの中心部には、上下に延びる断面丸形の挿通穴１８が穿孔され、その挿通穴１８に、押出し部であるエジェクターとしても機能する丸棒状のパンチ１９が上下移動可能な状態で挿通している。コア部１４ｂにおけるパンチガイド１４ａの挿通穴１８に対応する部分には挿通穴１８と同径の貫通穴部２０が設けられて、この貫通穴部２０にパンチ１９の上端側部分が挿通できるようになっている。また、コア部１４ｂには、成形用材料を貫通穴部２０内に注入するための注入孔２１が設けられている。
【００１６】
また、パンチ１９の上端面における円周に沿った上端角部分１９ａおよびコア部１４ｂにおける貫通穴部２０の周壁の円周に沿った下端角部分１４ｃは、ともに縦断面形状が正確な直角になるように形成されている。さらに、パンチ１９の外周面と、挿通穴１８および貫通穴部２０の内周面との間には隙間が殆どなく、パンチ１９が挿通穴１８および貫通穴部２０の内周面に摺接した状態になっている。したがって、パンチ１９の先端部が挿通穴１８から貫通穴部２０内に入る際、パンチ１９の上端角部分１９ａとコア部１４ｂの下端角部分１４ｃとでせん断力を利用して被切断物を切断することのできる切断部２２が形成される。
【００１７】
パンチガイド１４ａとコア部１４ｂの間の隙間１７には、濾過部１２の材料となるリボン状の濾過材１２ａが挿通している。この濾過材１２ａは、濾過材供給側のロール２３に巻回されており、隙間１７を通過した使用済み部分が使用済み濾過材巻取り用のロール２４に順次巻き取られるようになっており、両ロール２３，２４による引張り力で濾過材１２ａは隙間１７内で緊張した状態に維持されている。なお、ロール２３，２４は、本発明の濾過材供給装置を構成するものである。
【００１８】
移動型１５には、中心部に上下に延びるピン挿通穴２５が設けられており、このピン挿通穴２５に、フィルター１０の円筒状本体１１における中心穴１１ａを形成するための断面丸形のピン２６が取り付けられている。ピン２６の下端側部分は、移動型１５の下面をコア部１４ｂの上面に接面させた際、貫通穴部２０内に位置するようになり、貫通穴部２０の内周面とピン２６の外周面で円筒状の成形用凹部２７が形成される。また、図３に示すように、ピン２６の下端部の位置は、移動型１５の下面をコア部１４ｂの上面に接面させた際、パンチ１９の上面との間に濾過材１２ａの厚みよりもやや狭い隙間１７ａを形成する位置になるように設定されている。
【００１９】
このように構成された製造装置１３を用いて、フィルター１０を製造する際には、まず、ロール２３から濾過材１２ａの先端部を引き出して、その先端部をパンチガイド１４ａとコア部１４ｂの間の隙間１７を通過させて、ロール２４に係合させる。ついで、図２のように、移動型１５を降下させて、ピン２６の下面で濾過材１２ａをパンチ１９側に軽く押圧する。この濾過材１２ａの押圧は、射出成形の際に、成形用材料がパンチガイド１４ａとコア部１４ｂの間に入り込まないようにするためのものである。
【００２０】
つぎに、注入孔２１から、貫通穴部２０とピン２６で形成される成形用凹部２７内に成形用材料（液状のポリプロピレン）を注入し、濾過材１２ａの上側に円筒状本体１１を成形する。これによって、図２および図３に示すように、円筒状本体１１の下端開口部に濾過材１２ａが張着されるとともに、円筒状本体１１の下端部の外周側にフランジ状のばり１１ａが濾過材１２ａに絡みついた状態で形成される。なお、この場合のばり１１ａの幅は、成形用凹部２７に成形用材料を注入する際の注入圧力によって調節することができ、切断部２２でばり１１ａを切断するために必要な幅を確保できる範囲で、あまり大きくなりすぎないように設定しておく。
【００２１】
そして、図４に示すように、移動型１５を上昇させて、成形用凹部２７内に成形された円筒状本体１１からピン２６を引き抜いたのち、パンチ１９を上昇させて、円筒状本体１１と濾過部１２からなるフィルター１０を、コア部１４ｂの貫通穴部２０から上方に押し出す。この際、円筒状本体１１とばり１１ａの境界部は、パンチ１９の上端角部分１９ａとコア部１４ｂの下端角部分１４ｃとで構成される切断部２２によって切断され、図５に示すように、ばり１１ａは濾過材１２ａとともに隙間１７に残り、円筒状本体１１の開口部に位置する濾過材１２ａは円筒状本体１１と一体化して濾過部１２となる。これによって、円筒状本体１１と濾過部１２からなるフィルター１０が得られる。
【００２２】
上記の場合、ばり１１ａを設けずに、濾過材１２ａだけを切断部２２で切断しようとすると、濾過材１２ａが薄い上に滑らかな材質であるため、滑りやすくなって切断不良が生じ易くなる。例えば、切断不良によって、フィルター１０の濾過部１２と隙間１７の濾過材１２ａとの線が繋がったままの状態で、フィルター１０を取り出そうとすると、同線によって、隙間１７の濾過材１２ａが引っ張られて伝線を生じてしまう。これによって、未使用の濾過材１２ａを損傷したり、製造装置１３を停止させて補修作業をする必要が生じたりする等の問題が生じる。
【００２３】
しかしながら、ばり１１ａを設けることにより、簡単にしかも、精度よく、ばり１１ａが絡みついた濾過材１２ａをフィルター１０から切断して除去することができる。これは、例えば、ビニールシートを鋏で切断する場合には、滑って切断し難いが、ビニールシートの両面を紙で挟んだ状態で切断すると厚みが増して滑り難くなり鋏で簡単に切断できるようになることと同様の理由による。
【００２４】
フィルター１０を製造装置１３から取り出したのちは、パンチ１９を下降させてその上面を、パンチガイド１４ａの上面に合わせる。そして、ロール２４を回転させて使用済みの濾過材１２ａを巻き取るとともに、ロール２３から未使用の濾過材１２ａを引き出し、濾過材１２ａの未使用部分がパンチ１９の上面に位置するようにする。その状態で、移動型１５を降下させて、ピン２６の下面で濾過材１２ａを軽く押圧させる。
【００２５】
なお、上記のように、濾過材１２ａを隙間１７で移動させる場合には、コア部１４ｂを少し上昇させて、隙間１７の間隔が射出成形時よりもさらに広くなるようにしておく。これによって、濾過材１２ａ側に残ったばり１１ａがパンチガイド１４ａとコア部１４ｂの間に引っかかったりすることなくスムーズに移動できるようになる。そして、上記の操作を繰り返すことにより、新たなフィルター１０を連続的に製造することができる。
【００２６】
以上のように、本実施形態に係る製造装置１３では、成形用凹部２７の下端部外周側にばり形成用の隙間１７を設けて、フィルター１０の成形の際に、フィルター１０の下端部外周側に濾過材１２ａを巻き込んだフランジ状のばり１１ａが形成されるようにしている。そして、パンチ１９の上端角部分１９ａとコア部１４ｂの下端角部分１４ｃで切断部２２を構成し、ばり１１ａを濾過材１２ａとともにフィルター１０から切断し除去するようにしている。
【００２７】
このため、フィルター１０をパンチ１９で貫通穴部２０から押し出す際に、ばり１１ａを濾過材１２ａとともにフィルター１０から切断することができ、濾過材１２ａの切断が簡単にできるとともに、切断不良がなくなる。また、リボン状にした濾過材１２ａを緊張させた状態でパンチ１９の上面に供給することにより、濾過材１２ａを偏ったりすることのない適正位置に供給することができる。さらに、射出成形の際にも、濾過材１２ａに位置ずれが生じないため、濾過材１２ａの位置ずれによる不良品の発生もなくなる。
【００２８】
このように、不良品の数が激減するため、製造されたフィルター１０の全品を検査する必要がなくなり、検査工程の簡略化が図れるようになる。また、濾過材１２ａを連続的に供給できるため、フィルター１０の製造を効率よく行えるようになり大量生産が可能になる。
【００２９】
なお、前記実施形態による製造装置１３では、固定型１４を下側に配置し、移動型１５を上側に配置しているが、金型１６や製造装置１３を構成する各部分の位置関係は、これに限定するものでなく、横型の装置にすることもでき、固定型１４と移動型１５の上下を反対にすることもできる。さらに、製造装置１３は、１基だけの使用に限らず、複数基を並設することもできる。
【００３０】
この場合、ロール２３，２４を備えた製造装置１３を複数並設してもよいし、一組のロール２３，２４の間に、複数の製造装置１３を並設することもできる。また、前記実施形態では、パンチガイド１４ａとコア部１４ｂとの対向面の間に隙間を設けた状態としたが、対向面は当接するようにし、ばりの形成部分のみ成形材料が流れるように凹部を形成してもよい。
【００３１】
さらに、一組のロール２３，２４の間に、複数の製造装置１３を並設した場合には、設置間隔を適度な間隔に設定することにより、濾過材１２ａを無駄なく使用することができるようになり、材料費の低減につなげることができる。また、前記実施形態では、フィルター１０を医療用機器に使用されるものとしているが、本発明によって製造されるフィルターはこれに限定するものでなく、液体あるいは気体を濾過するためのフィルターであればどのような用途に使用するフィルターでもよい。例えば、燃料用フィルターあるいはエアフィルター等である。また、フィルターの形状や大きさも適宜変更可能である。
【００３２】
さらに、前記実施形態によるフィルター１０は、材料として円筒状本体１１にポリプロピレンを用い、濾過部１２にポリエチレンを用いているが、これらの材料として、他の樹脂を用いることもできる。ただし、この場合、円筒状本体１１の射出成形の際に、円筒状本体１１と濾過部１２が一体化するような親和性のある材料を選択使用する。また、フィルター１０の形状も円筒状に限らず、四角筒状、三角筒状、楕円筒状等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による製造装置で製造されるフィルターを示す斜視図である。
【図２】製造装置における型が締まった状態を示す縦断面図である。
【図３】図２の要部を拡大した断面図である。
【図４】製造装置における型が開いた状態を示す縦断面図である。
【図５】フィルターを濾過材から切り離す状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０…フィルター、１１…円筒状本体、１２…濾過部、１２ａ…濾過材、１３…製造装置、１４…固定型、１４ａ…パンチガイド、１４ｂ…コア部、１４ｃ…下端角部分、１５…移動型、１６…金型、１７，１７ａ…隙間、１９…パンチ、１９ａ…上端角部分、２０…貫通穴部、２２…切断部、２３，２４…ロール、２６…ピン、２７…成形用凹部。
【図１】
2004345195.tif 000003
【図２】
2004345195.tif 000004
【図３】
2004345195.tif 000005
【図４】
2004345195.tif 000006
【図５】
2004345195.tif 000007