(57)【要約】【課題】負圧による濾材の変形を抑制できるとともに、折り目における襞折りにより山折り部及び谷折り部を容易に形成できるフィルタ用濾材及びその製造方法を提供する。【解決手段】フィルタ用濾材１１は、濾紙１２の襞折りによって山折り部１４と谷折り部１５とが形成され、それらの山折り部１４と谷折り部１５の折り目１３を横切る方向にホットメルト接着剤による線状のビード部１６が濾紙１２の表面に形成されている。濾紙１２の裏面における折り目１３の部分には、濾紙１２の表面に膨出部を形成可能な凹部を設けるとともに、膨出部におけるビード部１６の厚みを膨出部以外の部分におけるビード部１６の厚みより薄く形成されている。この膨出部におけるビード部１６は取り除かれていることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾紙を襞折りすることによって山折り部と谷折り部とが形成され、それらの山折り部と谷折り部の折り目を横切る方向にホットメルト材による線状のビード部が濾紙の表面に形成されたフィルタ用濾材であって、
前記濾紙の裏面における折り目の部分には、濾紙の表面に膨出部が形成される凹部を設けるとともに、前記膨出部におけるビード部の厚みを膨出部以外の部分におけるビード部の厚みより薄く形成したフィルタ用濾材。
【請求項２】
前記濾紙の裏面に形成された凹部の幅方向中央部には幅狭溝が設けられている請求項１に記載のフィルタ用濾材。
【請求項３】
前記谷折り部を形成するための凹部の襞折り方向における幅は、山折り部を形成するための凹部の襞折り方向における幅よりも広く形成されている請求項１又は請求項２に記載のフィルタ用濾材。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のフィルタ用濾材の製造方法であって、
前記濾紙の裏面には、濾紙の表面に膨出部を形成するための凹部を設け、次いで溶融状態のホットメルト材を濾紙の表面に対し襞と交差する方向に連続的かつ線状に塗布した後、掻き取り板で膨出部におけるホットメルト材を掻き取り、膨出部におけるビード部の厚みを膨出部以外の部分におけるビード部の厚みより薄く形成するフィルタ用濾材の製造方法。
【請求項５】
前記掻き取り板の先端部には、線状端縁が形成されている請求項４に記載のフィルタ用濾材の製造方法。
【請求項６】
前記ホットメルト材の掻き取りを上部がホットメルト材の塗布方向の上流側に後退するように傾斜した掻き取り面で行う請求項４又は請求項５に記載のフィルタ用濾材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車のエアクリーナ等に組み込まれるエアフィルタに使用されるフィルタ用濾材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のエアフィルタは、襞折り状（波板状）に形成され、山折り部と谷折り部とを有する濾材により構成されている。濾材を襞折り状に形成することによって濾過面積を増大させることができ、さらに襞の密度や濾材の高さを大きく設定することにより濾過面積を一層増大させることができる。
【０００３】
しかしながら、濾材の濾過面積を増大させるために襞の密度や濾材の高さを大きくすると、濾材のエア流の下流側における負圧によって濾材の襞同士が密着し、濾過面積が減少する一方、圧力損失が増大する。このような事態を回避するため、濾材の表面には山折り部と谷折り部における各折り目を横切るように線状の襞形状保持用のビード部が形成される。
【０００４】
この種のフィルタ用濾材が例えば特許文献１に開示されている。すなわち、このフィルタ用濾材は、襞折りされた濾材の山折り部と谷折り部との間に、各折り目を横切るように線状に塗布された発泡樹脂層が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−４７２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の特許文献１に記載された従来構成のフィルタ用濾材では、発泡樹脂層が襞折りされた折り目にも形成されていることから、折り目における剛性が高くなり、襞折りによって山折り部と谷折り部を形成することが難しいという欠点があった。このため、発泡樹脂層を折り目以外の部分に形成することが考えられるが、この場合には発泡樹脂を折り目の部分を除いて間欠的に塗布しなければならず、塗布速度を遅くしたり、塗布装置による間欠塗布の精度を向上させたりしなければならないという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的とするところは、負圧による濾材の変形を抑制できるとともに、折り目における襞折りにより山折り部及び谷折り部を容易に形成できるフィルタ用濾材及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明のフィルタ用濾材は、濾紙を襞折りすることによって山折り部と谷折り部とが形成され、それらの山折り部と谷折り部の折り目を横切る方向にホットメルト材による線状のビード部が濾紙の表面に形成されたフィルタ用濾材であって、前記濾紙の裏面における折り目の部分には、濾紙の表面に膨出部が形成される凹部を設けるとともに、前記膨出部におけるビード部の厚みを膨出部以外の部分におけるビード部の厚みより薄く形成したものである。
【０００９】
従って、ビード部によって襞同士の密着を防止できる。また、折り目ビード部の厚さが薄いために、折り目の剛性が高くなることを防止できて、所要の襞形状を容易に得ることができる。
【００１０】
また、前記フィルタ用濾材の製造方法は、前記濾紙の裏面には、濾紙の表面に膨出部を形成するための凹部を設け、次いで溶融状態のホットメルト材を濾紙の表面に対し襞と交差する方向に連続的かつ線状に塗布した後、掻き取り板で膨出部におけるホットメルト材を掻き取り、膨出部におけるビード部の厚みを膨出部以外の部分におけるビード部の厚みより薄く形成するものである。
【００１１】
従って、折り目のビード部の厚さを薄くできるとともに、折り目間に適当な厚さのビード部を形成できる。このため、前記と同様に折り目の剛性が低くなるとともに、折り目以外の部分の剛性を高くすることができる。よって、所要の襞形状を容易に得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のフィルタ用濾材によれば、負圧による濾材の変形を抑制できるとともに、折り目における襞折りにより山折り部及び谷折り部を容易に形成できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態におけるフィルタ用濾材をエアフィルタとして使用する状態を示す概略斜視図。
【図２】フィルタ用濾材をエアフィルタとして使用した状態で空気の流れを示す正面図。
【図３】フィルタ用濾材の製造装置を示す概略説明図。
【図４】コルゲートローラを示す要部拡大断面図。
【図５】濾材の裏面に凹部及び尖鋭溝を設けるとともに、濾材の表面に膨出部を設けた状態を示す要部拡大断面図。
【図６】図５の濾材を折り目で折曲げて山折り部及び谷折り部を形成した状態を示す要部断面図。
【図７】濾材表面にホットメルト接着剤によるビード部を２列に形成した状態を示すフィルタ用濾材の平面図。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、掻き取り板の別例を示し、掻き取り板の先端部を示す部分正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図１〜図７に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、フィルタ用濾材１１は、濾紙１２が折り目１３で襞折りされて形成された山折り部１４及び谷折り部１５を有している。前記濾紙１２は、天然紙等の濾紙又はエポキシ樹脂、フェノール樹脂等の合成樹脂が含浸された材料で形成されている。このフィルタ用濾材１１は、自動車のエンジンや空調装置等に組み込まれるエアフィルタ等として使用され、空気中に含まれるダストを濾過する。この場合、図２に示すように、フィルタ用濾材１１の山折り部１４が上流側、谷折り部１５が下流側として配置され、図２の矢印に示す方向に空気がフィルタ用濾材１１を通過する。
【００１５】
図１及び図２に示すように、前記濾紙１２の表面には、山折り部１４と谷折り部１５の折り目１３を直交して横切る方向にホットメルト接着剤による線状のビード部１６が２列に相互間隔をおいて平行に形成されている。これらのビード部１６により、フィルタ用濾材１１全体が補強され、そのフィルタ用濾材１１をエアフィルタとして使用したとき、フィルタ用濾材１１の下流側の負圧による襞の変形を抑えて、元の形状を保持することができる。従って、濾紙１２を薄く形成することが可能で、その場合フィルタ用濾材１１の通気抵抗を低減させることができるとともに、濾紙１２の襞数を増やすことができて、濾過性能を向上できる。
【００１６】
図５に示すように、前記濾紙１２の裏面における折り目１３には、表面に膨出部１７を形成可能な凹部１８が設けられている。この凹部１８及び膨出部１７は、山折り部１４を形成するための凹部１８１及び膨出部１７１と、谷折り部１５を形成するための凹部１８２及び膨出部１７２とで構成され、それらの凹部１８１、１８２及び膨出部１７１、１７２が濾紙１２の襞折り方向に交互に設けられている。これらの凹部１８１、１８２の中央部にはそれぞれ断面Ｖ字状の幅狭溝１９が形成され、濾紙１２を折り目１３で折曲げやすくしている。前記谷折り部１５を形成するための凹部１８２すなわち膨出部１７２の幅ｄ２は、山折り部１４を形成するための凹部１８１すなわち膨出部１７１の幅ｄ１よりも広く形成されている。
【００１７】
図５及び図７に示すように、前記ビード部１６は折り目１３の前後つまり膨出部１７の部分には実質的に形成されていない。前記膨出部１７におけるビード部１６の厚みは、膨出部１７以外の部分におけるビード部１６の厚みより薄く形成されるものであるが、取り除かれることが好ましい。膨出部１７上のビード部１６を薄く形成するか又は除去することにより、折り目１３における濾紙１２の折曲げを抵抗なく行うことができる。
【００１８】
次に、上記のように構成されたフィルタ用濾材１１の製造方法について説明する。
図３に示すように、まずフィルタ用濾材１１の製造装置について説明する。
第１コンベヤ２０の無端ベルト２１上には濾紙１２が載せられて搬送されるようになっている。この第１コンベヤ２０の後方位置には上部のガイドローラ２２と下部のコルゲートローラ２３とが配置され、両ローラ２２、２３間を濾紙１２が通過する。図４に示すように、コルゲートローラ２３の外周面には、濾紙１２の裏面に凹部１８及び幅狭溝１９を形成するための凸条２４及びその凸条２４の中央部に断面Ｖ字状の尖鋭突条２５が設けられている。コルゲートローラ２３の外周面には、濾紙１２の山折り部１４を形成するための凸条２４１及び尖鋭突条２５と、谷折り部１５を形成するための凸条２４２及び尖鋭突条２５とが交互に一定間隔をおいて設けられている。
【００１９】
この場合、濾紙１２の谷折り部１５を形成するための凸条２４２の周方向における幅ｅ２は、山折り部１４を形成するための凸条２４１の周方向における幅ｅ１よりも広く設定されている。従って、コルゲートローラ２３の凸条２４によって形成される濾紙１２裏面の凹部１８及び濾紙１２表面の膨出部１７が前述のように設定される。
【００２０】
図３に示すように、前記コルゲートローラ２３の後方には、ホットメルト接着剤の塗布機２６が配置され、ノズル２７から溶融したホットメルト接着剤２８が第２コンベヤ２９の無端ベルト２１で搬送される濾紙１２上に塗布され、線状のビード部１６が形成されるようになっている。ホットメルト材であるホットメルト接着剤２８としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィンを主成分とする接着剤等が好適に使用される。この塗布機２６は濾紙１２の幅方向に所定間隔をおいて一対設けられ、濾紙１２表面に線状のビード部１６を２列に平行して形成するようになっている。
【００２１】
前記塗布機２６の濾紙１２搬送方向の後方には、濾紙１２の幅方向に延びる掻き取り板３０が下方ほど後方に位置するように傾斜状態で、支持体３１に支持されている。図５に示すように、この掻き取り板３０が濾紙１２表面に塗布されるホットメルト接着剤２８のうち、膨出部１７上に塗布されたホットメルト接着剤２８を掻き取って取り除くように構成されている。前記掻き取り板３０の先端部には断面角形に形成された線状端縁３０１が形成されるとともに、上部がホットメルト接着剤２８の塗布方向の上流側に後退するように傾斜した掻き取り面３０４が設けられている。この掻き取り板３０の線状端縁３０１により、膨出部１７上に塗布されたホットメルト接着剤２８を綺麗に取り除くことができると同時に、掻き取り面３０４によりホットメルト接着剤２８の掻き取りを円滑に行うことができる。
【００２２】
表面にホットメルト接着剤２８のビード部１６が形成された濾紙１２は、図示しない襞折り装置を使用し、図６に示すように、襞折りされて山折り部１４及び谷折り部１５が形成される。濾紙１２裏面には凹部１８及び幅狭溝１９が形成され、濾紙１２表面には膨出部１７が形成され、その膨出部１７上にはビード部１６が設けられていないことから、山折り部１４及び谷折り部１５の形成を速やかに行うことができる。
【００２３】
続いて、上記製造装置を使用したフィルタ用濾材１１の製造方法について説明する。
図３及び図５に示すように、濾紙１２を第１コンベヤ２０の無端ベルト２１でコルゲートローラ２３及びガイドローラ２２まで搬送し、両ローラ２２、２３間を通すと、濾紙１２の裏面に一定間隔をおいて凹部１８及び幅狭溝１９を形成することができる。引き続き、第２コンベヤ２９の無端ベルト２１で濾紙１２が搬送されると、塗布機２６のノズル２７から溶融したホットメルト接着剤２８が濾紙１２表面に連続的に塗布される。ホットメルト接着剤２８を連続的に塗布することにより、間欠的に塗布する場合に比べて濾紙１２の搬送速度を速くすることができるとともに、塗布精度を高める必要がなく、塗布作業性を向上させることができる。
【００２４】
その濾紙１２がさらに前進すると、掻き取り板３０によって濾紙１２表面の膨出部１７上に塗布されたホットメルト接着剤２８が掻き取られる。このため、濾紙１２表面の膨出部１７上にはビード部１６が実質的に形成されず、膨出部１７以外の部分にビード部１６が形成される。
【００２５】
以上のように構成された実施形態のフィルタ用濾材１１について作用を説明する。
さて、図１及び図５に示すように、濾紙１２表面にはホットメルト接着剤２８のビード部１６が２列に線状に形成されるとともに、折り目１３部分にはそのビード部１６が取り除かれている。このため、図６に示すように、フィルタ用濾材１１は２本のビード部１６により襞が補強されて剛性が高められるとともに、谷折り部１５においてはビード部１６の特にビード端部１６１間の接触を回避することができる。
【００２６】
その結果、フィルタ用濾材１１の襞の密度や濾紙１２の高さを大きくした状態でエアフィルタとして使用した場合でも、フィルタ用濾材１１の襞形状を適正に維持することができ、フィルタ用濾材１１の下流側における負圧によって谷折り部１５間の襞が密着することを回避できる。従って、フィルタ用濾材１１の濾過面積が減少して通気性が低下することを抑制できると同時に、圧力損失が増大することを抑制できる。
【００２７】
図３に示すように、前記フィルタ用濾材１１を製造する場合には、濾紙１２をコルゲートローラ２３とガイドローラ２２との間に通すことにより、濾紙１２の裏面に凹部１８及び幅狭溝１９を形成すると同時に、濾紙１２表面に膨出部１７を形成することができる。その後、濾紙１２表面に溶融したホットメルト接着剤２８を連続的に塗布することにより、濾紙１２表面にホットメルト接着剤２８を線状に塗布することができる。続いて、濾紙１２表面に塗布されたホットメルト接着剤２８のうち、濾紙１２表面の膨出部１７上に塗布されたホットメルト接着剤２８は、掻き取り板３０により掻き取られる。そのため、ホットメルト接着剤２８によるビード部１６は、濾紙１２の折り目１３の部分には形成されず、折り目１３以外の部分に形成される。
【００２８】
次いで、濾紙１２は襞折り装置により、幅狭溝１９を中心にして襞折りされて山折り部１４及び谷折り部１５が形成される。このとき、濾紙１２の折り目１３の部分にはビード部１６が形成されていないことから、濾紙１２の襞折りを円滑に進めることができる。
【００２９】
以上のように構成された実施形態により得られる効果を以下にまとめて説明する。
（１）本実施形態におけるフィルタ用濾材１１では、濾紙１２の表面にホットメルト接着剤２８による線状のビード部１６が形成されている。このため、フィルタ用濾材１１の剛性が高められ、襞の密度や濾紙１２の高さを大きくしても負圧による谷折り部１５側の密着変形を抑えることができる。
【００３０】
さらに、濾紙１２の裏面における折り目１３の部分には、濾紙１２の表面に膨出部１７を形成可能な凹部１８が形成されるとともに、膨出部１７におけるビード部１６の厚みが膨出部１６以外の部分におけるビード部１６の厚みより薄く設定されている。そのため、濾紙１２を折り目１３で襞折りするときに曲げ抵抗が小さく、山折り部１４及び谷折り部１５を速やかに形成することができる。
【００３１】
従って、本実施形態のフィルタ用濾材１１によれば、負圧による濾紙１２の変形を抑制できるとともに、折り目１３における襞折りにより山折り部１４及び谷折り部１５を容易に形成することができる。
【００３２】
（２）前記膨出部１７におけるビード部１６が実質的に取り除かれている。この場合には、濾紙１２の折り目１３における襞折りにより山折り部１４及び谷折り部１５を容易に形成することができる。
【００３３】
（３）前記濾紙１２の裏面に形成された凹部１８にはＶ字状の幅狭溝１９が設けられている。このため、濾紙１２を折り目１３で襞折りするとき、凹部１８の幅狭溝１９に応力が集中し、襞折りを一層容易に行うことができる。
【００３４】
（４）前記谷折り部１５を形成するための凹部１８２の襞折り方向における幅ｄ２は、山折り部１４を形成するための凹部１８１の襞折り方向における幅ｄ１よりも広く形成されている。従って、ビード部１６の掻き取り幅を広くすることができて、濾紙１２を襞折りして谷折り部１５を形成したとき、谷折り部１５におけるビード部１６のビード端部１６１間における接触を防止することができる。このため、適正な形状の襞を得ることができて、濾過能力を向上できる。
【００３５】
（５）前記フィルタ用濾材１１の製造方法は、濾紙１２裏面に、濾紙１２表面に膨出部１７を形成するための凹部１８を設け、次いで塗布機２６で溶融状態のホットメルト接着剤２８を濾紙１２の表面に連続的に塗布した後、掻き取り板３０で膨出部１７におけるホットメルト接着剤２８を掻き取り、ビード部１６を形成するものである。そして、膨出部１７におけるビード部１６の厚みが膨出部１７以外の部分におけるビード部１６の厚みより薄く形成される。
【００３６】
この製造方法によれば、前述の効果を有するフィルタ用濾材１１を簡易に、しかも高速度で効率的に製造することができる。
（６）前記掻き取り板３０の先端部には、線状端縁３０１が形成されている。このため、濾紙１２の膨出部１７上のホットメルト接着剤２８を綺麗に掻き取ることができる。
【００３７】
（７）前記掻き取り板３０の先端部には、上部がホットメルト接着剤２８の塗布方向の上流側に後退するように傾斜した掻き取り面３０４が設けられている。このため、ホットメルト接着剤２８の掻き取りをひっかかることなく、円滑に行うことができる。
【００３８】
なお、前記実施形態を次のように変更して実施することも可能である。
・前記線状のビード部１６は、濾紙１２表面に１本又は３本以上の複数本が形成されていてもよい。
【００３９】
・前記掻き取り板３０の先端部を、図８（ａ）に示すように平坦面３０２としたり、図８（ｂ）に示すように円弧面３０３としたりしてもよい。
・前記濾紙１２としては、濾紙等で形成された濾過層と、合成樹脂で形成され、前記濾過層を支持する支持層との２層構造を有するものを使用してもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１１…フィルタ用濾材、１２…濾紙、１３…折り目、１４…山折り部、１５…谷折り部、１６…ビード部、１７…膨出部、１８、１８１、１８２…凹部、１９…幅狭溝、２８…ホットメルト接着剤、２６…塗布機、３０…掻き取り板、３０１…線状端縁、３０４…掻き取り面、ｄ１、ｄ２…幅。
【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】
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【図８】
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