(57)【要約】【課題】  プリーツの谷部に沿って精度よくカットすることを可能とする製造方法および製造方法に使用されるガイドを提供することにある。【解決手段】  プリーツ形状のろ材シートを当該プリーツの谷部に沿ってカットする工程を含むプリーツフィルタエレメントの製造方法であって、カット刃の少なくとも進行方向の前方側の一部にガイドを設け、前記カット刃は、前記カット刃の下端からの高さ方向の距離ｘまでは露出させ、距離ｘから少なくともプリーツの山高さまでの範囲の刃を前記ガイドで覆われており、当該距離x がろ材シートの厚み＋０．５ｍｍ以上であることを特徴とするプリーツフィルタエレメントの製造方法。【選択図】図２
2009226231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリーツ形状のろ材シートを当該プリーツの谷部に沿ってカットする工程を含むプリーツフィルタエレメントの製造方法であって、カット刃の少なくとも進行方向の前方側の一部にガイドを設け、前記カット刃は、前記カット刃の下端からの高さ方向の距離ｘまでは露出させ、距離ｘから少なくともプリーツの山高さまでの範囲の刃が前記ガイドで覆われており、当該距離ｘが前記ろ材シートの厚み＋０．５ｍｍ以上であることを特徴とするプリーツフィルタエレメントの製造方法。
【請求項２】
前記プリーツの波の進行方向断面において、前記ガイドのプリーツ間における断面のなす角が前記プリーツの断面のなす角よりも小さく前記ガイドの谷部に向かって幅が減少している、請求項１に記載のプリーツフィルタエレメントの製造方法。
【請求項３】
前記ガイドにおいて、前記カット刃の進行方向の前方側に向かう幅が減少している、請求項１または２に記載のプリーツフィルタエレメントの製造方法。
【請求項４】
前記カット刃が回転刃である、請求項１〜３のいずれかに記載のプリーツフィルタエレメントの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のプリーツフィルタエレメントの製造方法により製造されたプリーツフィルタエレメントを有してなることを特徴とするフィルタユニット。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載のプリーツフィルタエレメントの製造方法に使用されることを特徴とするガイド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリーツフィルタエレメントの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ビル、工場、自動車、一般家庭用などに使用される空調機、空気清浄機には枠体によって収納されたろ材シートを用いてフィルタとして使用している。
【０００３】
このようなフィルタは、限られた寸法内により多くのろ材を入れるために、プリーツ加工と呼ばれる山谷状の加工を施してろ材シートの面積を増やしている。これらプリーツ加工を施したろ材シートにセパレータ等を用いて形状を保持し、プリーツ間の隙間を確保し枠体を貼り付けてフィルタユニットとして使用している（特許文献１）。
【０００４】
このようなプリーツ加工ろ材シートは、通常、プリーツ加工後もしくはセパレータ加工後に所定の山数を数えてカットされる。
【０００５】
カットする方法としては、従来、ハサミでカットする方法が用いられていた。しかし、ろ材シートが蛇行した場合、山部もしくは谷部の頂点よりずれてカットしてしまうことがあった。このような場合、後工程の枠体貼り付け作業に悪影響を及ぼすことがあり、生産効率上好ましくなかった。さらに、手作業によるカットではカッターや回転刃などに比べてカットスピードが遅いため、生産効率が悪いという難点があった。
【０００６】
一方、カッターや回転刃などによりカットする方法を用いると、手作業に比べて生産効率は良いが、ろ材シートがプリーツ形状であるため、カット刃のわずかなずれがプリーツの斜面に対して大きなずれとなり、精度良くカットすることができなかった。また、直線的にカットするために、例えば定規等の当て物を使用すると、特にセパレータ加工後ではプリーツ形状が崩れてしまった。そのため当て物を使用することができなかった。
【特許文献１】特開２０００−０１５０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、プリーツ加工されたろ材シートを精度よくカットし、プリーツフィルタエレメントを歩留まり良く提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明は、プリーツ形状のろ材シートを当該プリーツの谷部に沿ってカットする工程を含むプリーツフィルタエレメントの製造方法であって、カット刃の少なくとも進行方向の前方側の一部にガイドを設け、前記カット刃は、前記カット刃の下端からの高さ方向の距離ｘまでは露出させ、距離ｘから少なくともプリーツの山高さまでの範囲の刃が前記ガイドで覆われており、当該距離ｘがろ材シートの厚み＋０．５ｍｍ以上であることを特徴とするプリーツフィルタエレメントの製造方法である。
【０００９】
また本発明は、本発明のプリーツフィルタエレメントの製造方法により製造されたプリーツフィルタエレメントを有してなることを特徴とするフィルタユニットである。
【００１０】
また本発明は、本発明のプリーツフィルタエレメントの製造方法に使用されることを特徴とするガイドである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ガイドによりプリーツろ材シートの谷部がカット刃の下に矯正されるため、プリーツろ材シートを蛇行することなく谷部で精度良くカットすることができ、プリーツフィルタエレメントを歩留まり良く提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明において用いるろ材シートとしては、湿式不織布やレジンボンド式乾式不織布、サーマルボンド式乾式不織布、スパンボンド式乾式不織布、ニードルパンチ式乾式不織布、ウォータージェットパンチ式乾式不織布、メルトブロー式乾式不織布またはフラッシュ紡糸式乾式不織布等などが挙げられる。ろ材シートは、エレクトレット化されていてもよい。また、難燃剤、撥水剤、香料、脱臭剤、抗菌剤、抗ウイルス剤、抗アレルゲン剤などの少なくとも一種を付与することによって付加機能がつけられていてもよい。また、複数種のろ材を２層以上に積層させて構成させても良い。
【００１３】
ろ材シートをプリーツ形状とする方法としては、レシプロプリーツ方式やロータリープリーツ方式、型加工によるプリーツ方式や手加工によるプリーツ方式などがある。本発明ではどの方式を使用してもよいが、生産効率上の観点からレシプロプリーツ方式やロータリープリーツ方式が好ましい。
【００１４】
また、プリーツ形状を保持するためセパレータ加工を行うことが好ましい。中でも生産効率の観点からビード接着による加工を行うことが好ましい。ビード塗布の形態としては連続形状、間欠形状などがある。カット部についてはビード未塗布の方がカットしやすく、好ましい。
【００１５】
プリーツ形状に加工されたろ材シートは、カット刃によりカットされ、プリーツフィルタエレメントとなる。カット方式として、直線上の刃を持つカッターナイフなどによるカット方式や丸刃を利用した回転刃によるカット方式がある。直線上の刃を持つカッターナイフでは往路のみカット可能であるが、回転刃であれば往路だけでなく復路でもカットすることができ、生産効率がよいため、本発明では回転刃による方式が好ましい。また、回転刃によるカット方式では回転刃をフリー回転（駆動制御によらない回転）とする方式や回転刃を駆動制御とする方式などがある。本発明ではどちらの方式を使用してもよい。
【００１６】
本発明のプリーツフィルタエレメントの製造方法は、カット刃の少なくとも進行方向の前方側の一部にガイドを設けることが重要である（例えば図１参照）。進行方向の前方側にガイドを設けることで、プリーツろ材シートの谷部がカット刃の下に矯正されるため、プリーツろ材シートを蛇行することなくカットすることができる。
【００１７】
また、カット刃の進行方向の前方側および後方側の両側にガイドを設けることも好ましい（図２参照）。両側にガイドを設けることにより、カット刃の往路だけでなく、復路時にも同様にカットすることができるため、生産効率がよい。
【００１８】
また、本発明のプリーツフィルタエレメントの製造方法は、カット刃の下端から距離ｘまでは露出させ、距離ｘから少なくともプリーツの山高さまでの範囲の刃を前記ガイドが進行方向の前方から覆うにあたり、当該距離ｘが濾材厚み＋０．５ｍｍ以上であることが重要である。距離ｘが濾材厚み＋０．５ｍｍ未満であると、カット時にプリーツろ材シートの谷部にガイドが接触してしまい、プリーツろ材シートの谷部がガイドに引きずられてカット刃の進行方向に折れ曲がるといった不具合が発生する。一方、距離ｘが山高さ以上であると、ガイドがプリーツろ材シートに接触することがないため、プリーツろ材シートの谷部をカット刃の下に矯正させることができない。距離ｘが濾材厚み＋０．５ｍｍ以上で且つプリーツの山高さ以下であれば、ガイドがプリーツろ材シートの谷部に接触することなく、ガイドがプリーツろ材シートの山部頂点から谷部頂点の間で接触するためプリーツろ材シートがカット刃の進行方向と垂直方向に移動するため、プリーツろ材シートの谷部がカット刃の下に矯正される。
【００１９】
尚、距離ｘから山高さの範囲でカット刃が露出されていても、その近傍のガイドによりプリーツろ材シートがカット刃に触れ得ない構造となっていれば、当該範囲内ガイドにより覆われているものとする。
【００２０】
また、プリーツの波の進行方向断面において、ガイドのプリーツ間における断面のなす角が前記プリーツの断面のなす角よりも小さく、ガイドの谷部に向かって幅が減少していることが好ましい。前記角度およびガイド幅であればプリーツろ材シートの谷部にガイドが入り易く、且つ谷部がカット刃の下に矯正されやすい。そのため、プリーツろ材シートの谷部にガイドが入らず、プリーツろ材シートがガイドにひきずられてカット刃の進行方向に折れ曲がるといった不具合が発生しにくい。
【００２１】
また、ガイド幅は途中で角度が変わっても良く、例えば図５のように先端から中間部まではガイド幅が増加しており、中間部から上端部までは同等であるといった形状でもよい。  
【００２２】
ガイドの谷部分の先端部は尖っていてもよく（図３）、曲線状になっていてもよい（図４）。
【００２３】
またガイド幅は、カット刃の進行方向の前方側に向かって減少していていることが好ましい。かかる態様のガイド幅であれば、プリーツろ材シートの谷部にガイドが入り易い。そのため、プリーツろ材のカット位置とカット刃の位置がずれた場合でも、谷部にガイドが入らずプリーツろ材シートがガイドにひきずられてカット刃の進行方向に折れ曲がるといった不具合が発生しにくい。
【００２４】
ガイドの材質としては、樹脂、金属、セラミックスなどを用いることができる。また、ガイド表面が粗い場合、ろ材とガイドとが接触する際にガイドがろ材をひきずってしまう可能性があるため、ガイド表面は滑らかであることが好ましい。
【００２５】
また、前記プリーツフィルタエレメントは、少なくとも折り目に直交する２辺の端面が枠材によりシールされ、フィルタユニットとして使用される。
【実施例】
【００２６】
［評価方法］
（１）カット精度
プリーツ形状の谷部の稜線とカット線とのプリーツろ材シート長手方向のずれ量の最大値を測定し、◎、○、×で評価した。
◎：０〜１ｍｍ
○：１〜３ｍｍ
×：３ｍｍ以上。
【００２７】
（２）カットミス
プリーツ形状の谷部へガイドが入らずカットが出来なかったか、またはガイドがろ材シートを引きずった場合をカットミスとし、◎、○、×で評価した。
◎：２回未満／１０００個
○：２〜５回／１０００個
×：５回以上／１０００個。
【００２８】
［実施例１］
（プリーツろ材シート）
ポリエステル繊維からなる目付け５０ｇ／ｍ２の湿式不織布およびポリプロピレン繊維からなる目付け２０ｇ／ｍ２のメルトブロー式乾式不織布をバインダーにより積層させた厚さ０．７０ｍｍ、幅６２０ｍｍのろ材シートを、ロータリー方式により山高さ３０ｍｍ、ピッチ間隔４ｍｍにプリーツ加工した。さらに、ポリオレフィン系ホットメルト樹脂を用いて、間欠ビードによるセパレータ加工を行い、プリーツろ材シートを作製した。また、カット予定間隔は１１０山／回とし、カット予定の谷部にはビードを塗布しなかった。
【００２９】
（ガイド付き回転刃）
回転刃として、直径１８０ｍｍ、厚み１．０ｍｍで、フリー回転（駆動制御によらない回転）のものを用いた。
この回転刃の進行方向の前方側および後方側にガイドを設けた。ガイド形状は、ａ断面（図６においてａによる切り口の断面）、ｂ断面（図７においてｂによる切り口の断面）ともに１．５ｍｍの一定幅の形状を有するものを用いた。また、回転刃の下端から距離ｘまでは露出させ、距離ｘから少なくともプリーツの山高さまでの範囲の刃を前記ガイドが進行方向の前方から覆うにあたり距離ｘは１５．０ｍｍとした。
【００３０】
（プリーツフィルタエレメント）
上記プリーツろ材シートのカット予定の谷部に沿って端から端へ、上記ガイド付き回転刃を１５０ｍｍ／ｓで走行させカットし、プリーツフィルタエレメントを得た。
【００３１】
［実施例２］
（プリーツろ材シート）
実施例１で用いたのと同様のものを用いた。
【００３２】
（ガイド付き回転刃）
回転刃には、実施例１で用いたのと同様のものを用いた。
ガイドには、ａ断面は１．５ｍｍの一定幅部分と谷部に向かって減少する部分とからなり、ｂ断面は１．５ｍｍの一定幅の形状を有するものを用いた。ガイドの取り付け高さは、実施例１と同様とした。
【００３３】
（プリーツフィルタエレメント）
上記ガイド付き回転刃を用いた以外は実施例１と同様にして上記プリーツろ材シートをカットし、プリーツフィルタエレメントを作製した。
【００３４】
［実施例３］
（プリーツろ材シート）
実施例１で用いたのと同様のものを用いた。
【００３５】
（ガイド付き回転刃）
回転刃には、実施例１で用いたのと同様のものを用いた。ガイドには、ａ断面は１．５ｍｍの一定幅部分と谷部に向かって減少する部分とからなり、ｂ断面は１．５ｍｍの一定幅部分と回転刃の進行方向において前方側に向かって減少する部分とからなる形状を有するものを用いた。ガイドの取り付け高さは、実施例１と同様とした。
【００３６】
（プリーツフィルタエレメント）
上記ガイド付き回転刃を用いた以外は実施例１と同様にして上記プリーツろ材シートをカットし、プリーツフィルタエレメントを作製した。
【００３７】
［比較例１］
（プリーツろ材シート）
実施例１で用いたのと同様のものを用いた。
【００３８】
（回転刃）
回転刃には、実施例１で用いたのと同様のものを用いた。
ただし、ガイドは設けなかった。
【００３９】
（プリーツフィルタエレメント）
上記（ガイド無しの）回転刃を用いた以外は実施例１と同様にして上記プリーツろ材シートをカットし、プリーツフィルタエレメントを作製した。
【００４０】
［比較例２］
（プリーツろ材シート）
実施例１で用いたのと同様のものを用いた。
【００４１】
（ガイド付き回転刃）
ガイドの設置における距離ｘを０．９ｍｍとした以外は実施例１と同様にして、回転刃の進行方向の前方側および後方側にガイドを設けた。
【００４２】
（プリーツフィルタエレメント）
上記ガイド付き回転刃を用いた以外は実施例１と同様にして上記プリーツろ材シートをカットし、プリーツフィルタエレメントを作製した。
【００４３】
［比較例３］
（プリーツろ材シート）
実施例１で用いたのと同様のものを用いた。
【００４４】
（ガイド付き回転刃）
ガイドの設置における距離ｘを３０．０ｍｍとした以外は実施例１と同様にして、回転刃の進行方向の前方側および後方側にガイドを設けた。
【００４５】
（プリーツフィルタエレメント）
上記ガイド付き回転刃を用いた以外は実施例１と同様にして上記プリーツろ材シートをカットし、プリーツフィルタエレメントを作製した。
【００４６】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明で製造されるプリーツフィルタエレメントはフィルタユニットに用いられ、また本発明のフィルタユニット空気清浄機等に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明のカット刃の進行方向の前方側にガイドを設けた一実施形態を示す            概略図である。
【図２】本発明のカット刃の進行方向の前方側の前方側および後方側の両側にガイドを設けた一実施形態を示す概略図である。
【図３】カット刃の進行方向の垂直方向から見たガイド形状の一実施形態を示す概略図である。
【図４】カット刃の進行方向の垂直方向から見たガイド形状一実施形態を示す概略図である。
【図５】カット刃の進行方向の垂直方向から見たガイド形状一実施形態を示す概略図である。
【図６】ガイドの進行方向とa断面との関係を示す図である。
【図７】ガイドの進行方向とb断面との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  ガイド
２  カット刃
３  ガイドおよびカット刃の支持体
ａ  プリーツの波の進行方向断面
ｂ  カット刃の進行方向断面
【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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