JP4133180B2 - フィルタエレメントの製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンボスフィルタとミニプリーツフィルタとの２種類のフィルタを製造することができるフィルタエレメントの製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セパレータを使用しない折込型エアフィルタ等のフィルタエレメントとしては、プリーツフィルタが一般的である。プリーツフィルタには、エンボスフィルタとエンボス加工を施さないミニプリーツフィルタとがある。
【０００３】
従来のエンボスフィルタは、熱可塑性樹脂のバインダを有する不織布からなる濾材シートの長さ方向に所定間隔を存してエンボス加工を施すとともに、濾材シートの幅方向に折り目線を付け（筋付け）、この折り目線に沿ってジグザグ状に折ったものである（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００４】
また、従来のミニプリーツフィルタは、不織布からなる濾材シートの幅方向に折り目線を付けた後、濾材シートの幅方向の折り目線に沿ってジグザグ状に折ったものである（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−２２０４２７号公報（特許請求の範囲、図１）
【０００６】
【特許文献２】
実開昭６１−１２１９１２号公報（明細書の第４頁、第１図、第２図）
【０００７】
【特許文献３】
特開昭６０−５２１８号公報（公報の第２頁、第５図、第６図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、エンボスフィルタとミニプリーツフィルタとは製造方法が全く異なることから、それぞれ別々の専用の製造装置によってフィルタエレメントを製造している。従って、エンボスフィルタとミニプリーツフィルタの両方を製造するフィルタメーカとしては、高価な専用機を備える必要があり、工場に広い設置スペースを必要とするとともに、多大な設備費によってフィルタのコストアップの原因となっている。
【０００９】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、１台の製造装置で、ミニプリーツフィルタと高品質のエンボスフィルタとの両方を製造することができ、工場における設置スペースの減少、設備費の軽減を図り、フィルタのコストダウンを図ることができるフィルタエレメントの製造装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前述した目的を達成するために、請求項１は、濾材シート供給部から供給された濾材シートを連続的に搬送する搬送路の途中に前記濾材シート供給部から順に、濾材シートを所定の幅に裁断する裁断機構、所定の幅に裁断された濾材シートにその幅方向に筋を付ける筋付け機構、濾材シートに付けられた筋に沿ってジグザグ状に折り目を付けるとともに、折り目癖を付けるヒータ付き第１の折り目付け機構、折り目癖が付けられた濾材シートをフラットに延伸した状態で、その少なくとも片面に樹脂ビードを塗布するビード塗布機構、濾材シートに付けられた筋に沿ってジグザグ状に折り目を付け、濾材シート表面に塗布された樹脂ビード同士を接着して排出する第２の折り目付け機構を配置し、濾材シートからなる平面状のフィルタエレメントを製造する製造装置において、前記裁断機構と前記ビード塗布機構との間に、前記濾材シートにエンボス加工を施すエンボス成形機構を配置し、ミニプリーツフィルタを製造する際には、前記エンボス成形機構を休止させて濾材シートを通過させ、エンボスフィルタを製造する際には、前記筋付け機構と前記第１の折り目付け機構のうち、少なくとも前記筋付け機構を休止させ、前記エンボス成形機構を駆動して濾材シートにエンボス加工を施すことを特徴とする。
【００１１】
請求項２は、請求項１の前記ビード塗布機構は、その入口側にテンション機構、出口側に送りローラを備え、エンボスフィルタの製造時には、前記テンション機構から送りローラまで濾材シートを反転せずに搬送することを特徴とする。
【００１２】
請求項３は、請求項１の前記ビード塗布機構に、濾材シートにテンションを付与するテンション機構及び追加ローラを備えた搬送方向切替機構を設け、エンボスフィルタを製造する際に、前記搬送方向切替機構を用いることにより、ミニプリーツフィルタの製造時とは異なった方向変換手段により濾材シートの片面のみに樹脂ビードを塗布することを特徴とする。
【００１３】
前記請求項１〜３によれば、ミニプリーツフィルタを製造する際には、エンボス成形機構を休止させて濾材シートを通過させ、エンボスフィルタを製造する際には、筋付け機構と前記第１の折り目付け機構のうち、少なくとも筋付け機構を休止させ、エンボス成形機構を駆動して濾材シートにエンボス加工を施すことができる。従って、１台の製造装置で、ミニプリーツフィルタと高品質のエンボスフィルタを製造することができる。
【００１４】
また、エンボスフィルタの製造時には、前記テンション機構から送りローラまで濾材シートを反転せずに搬送することにより、エンボス加工によって濾材シートに付与された面剛性が方向切替によって喪失されることを防ぐことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１〜図７は第１の実施形態を示し、図１（ａ）はミニプリーツフィルタとエンボスフィルタ兼用製造装置の全体構成図であって、エンボスフィルタを製作中の図である。図１（ａ）に基づいて製造装置の構成を説明すると、１０は濾材シート供給部であり、濾材スタンド１１には熱可塑性樹脂のバインダを有する長尺で、帯状の濾材シート１２がロール状に巻回されて回転自在に支持されている。濾材シート１２は濾材シート供給部１０から繰り出されて搬送路１３を搬送されるようになっている。なお、１２ａは予備の濾材シートであり、前側の濾材シート１２が全て繰り出されると、その末端部に予備の濾材シート１２ａの先端部を結合して同様に繰り出される。
【００１７】
濾材シート供給部１０の隣側の搬送路１３上には濾材シート１２を所定の幅に裁断する裁断機構２０が設けられている。この裁断機構２０は濾材シート１２を挟持しながら搬送する一対の送りローラ２１が設けられている。送りローラ２１の入口側には受けローラ２２に対してカッター２３が設けられている。カッター２３はシリンダ２３ａによって濾材シート１２を受けローラ２２に押し付けることにより、濾材シート１２を搬送しながら所定の幅に裁断されるようになっている。ここで、濾材シート１２の切れ端（スクラップ）１２ｂは排出され、濾材シート１２を二枚取りした場合は平行して同時に搬送される。
【００１８】
裁断機構２０の隣側の搬送路１３上には所定の幅に裁断された濾材シート１２にその幅方向に一定間隔に筋３０ａ（図１の（ｂ）参照）を付けるレシプロ式の筋付け機構３０が設けられている。筋付け機構３０には濾材シート１２を挟持しながら搬送する一対の送りローラ３１が設けられている。送りローラ３１の入口側には濾材シート１２に対して上下方向から叩打力を付与する叩打部材３２が設けられている。
【００１９】
筋付け機構３０の隣側の搬送路１３上には濾材シート１２の筋３０ａに沿ってジグザグ状に折り目を付けるとともに、折り目癖を付けるヒータ付き第１の折り目付け機構５０が設けられている。第１の折り目付け機構５０の入口側にはテンションローラ５１が設けられている。このテンションローラ５１は複数個のローラ５２をオーバラップさせて配置し、その間に濾材シート１２を通すことにより、一定のテンションを付与するようになっている。
【００２０】
テンションローラ５１の出口側には濾材シート１２の上下方向から折り目癖に向かって押圧することにより、濾材シート１２を筋に沿ってジグザグ状に折り目を付ける一対の折り羽根５３が設けられている。さらに、一対の折り羽根５３の後方にはジグザグ状の濾材シート１２を案内する案内部材５４が設けられ、この案内部材５４にはヒータ５５が設けられている。そして、ヒータ５５によってジグザグ状の濾材シート１２を加熱して折曲部に折曲癖を付けるようになっている。
【００２１】
第１の折り目付け機構５０の隣側の搬送路１３上には濾材シート１２にエンボス加工を施すエンボス成形機構４０が設けられている。エンボス成形機構４０の入口側にはテンションローラ４１が設けられている。このテンションローラ４１は複数個のローラ４２をオーバラップさせて配置し、その間に濾材シート１２を通すことにより、一定のテンションを付与するようになっている。
【００２２】
テンションローラ４１の出口側には濾材シート１２を加熱するヒータを備えた濾材加熱部４３が設けられ、搬送中の濾材シート１２を加熱して軟化するようになっている。さらに、濾材加熱部４３の出口側には濾材シート１２を上下方向から挟持する一対のエンボスロール４４ａ，４４ｂが設けられている。このエンボスロール４４ａ，４４ｂは、ロールの表面に周方向に細長い流線形の凹部と凸部がロールの軸方向に一定間隔で配設され、ロールが回転するとエンボスロール４４ａと４４ｂの凹部と凸部が噛み合うようになっている。
【００２３】
従って、濾材シート１２が一対のエンボスロール４４ａ，４４ｂの間を通過するとき、図１（ｃ）に示すように、表面に突出するエンボス４０ａと裏面に突出するエンボス４０ｂが濾材シート１２の幅方向に交互に形成され、しかも濾材シート１２の長さ方向に間欠的に形成される。さらに、エンボスロール４４ａ，４４ｂの出口側には送りローラ４６が設けられている。この送りローラ４６は濾材シート１２のエンボス４０ａ，４０ｂを潰さないように溝付きローラによって形成されている。
【００２４】
エンボス成形機構４０の隣側の搬送路１３上には折曲癖が付けられた濾材シート１２をいったんフラットに延伸した状態で、その片面もしくは両面に樹脂ビードを塗布するビード塗布機構６０が設けられている。
【００２５】
ビード塗布機構６０の入口側にはテンション機構６１が設けられ、出口側には送りローラ６２が設けられている。このテンション機構６１は、図３〜図５に示すように構成されている。
【００２６】
すなわち、濾材シート１２の裏面に対向する部分にはエンボス４０ｂを避けるように２個の溝付きローラ６１ａが平行に配置され、濾材シート１２の表面に対向する部分にはエンボス４０ａを避けて潰さないように溝付き押え板６１ｂが設けられている。
【００２７】
テンション機構６１の出口側にはミニプリーツフィルタを製造するときに濾材シート１２を略Ｓ字状に迂回搬送する第１の搬送手段６３ａと、エンボスフィルタを製造するときに濾材シート１２を略への字状に搬送する第２の搬送手段６３ｂが設けられている。
【００２８】
第１の搬送手段６３ａは、図２に示すビード塗布機構６０の本体６４の内部においては、図３においての右側に偏倚して設置された上下一対の第１のガイドローラ６５と、第１のガイドローラ６５より上方で、かつ左側に偏倚して設置された上下一対の第２のガイドローラ６６と、第２のガイドローラ６６と同一高さで、かつ右側に偏倚して設置された上下一対の第３のガイドローラ６７とから構成されている。
【００２９】
そして、テンション機構６１から搬出された濾材シート１２は第１のガイドローラ６５に掛け渡された後、第１の方向変換部で折り返されて第２のガイドローラ６６に掛け渡される。さらに、第２のガイドローラ６６から第２の方向変換部で折り返されて第３のガイドローラ６７に掛け渡される。従って、第１と第２のガイドローラ６５、６６間は濾材シート１２が水平で、しかも裏面が上向きとなり、第２と第３のガイドローラ６６、６７間は濾材シート１２が水平で、しかも表面が上向きとなる。
【００３０】
また、第１と第２のガイドローラ６５、６６間には濾材シート１２の裏面に対向して複数個の第１の樹脂ノズル６８が設けられ、第２と第３のガイドローラ６５、６６間には濾材シート１２の表面に向かって複数個の第２の樹脂ノズル６９が設けられている。
【００３１】
第１及び第２の樹脂ノズル６８，６９は樹脂配管５６を介して樹脂供給源（図示しない）に接続され、樹脂配管５６の途中には電磁弁５７が設けられている。そして、電磁弁５７が開弁したとき、第１及び第２の樹脂ノズル６８，６９から溶融樹脂が吐出されるようになっており、第１及び第２の樹脂ノズル６８，６９によって濾材シート１２の長さ方向に所定間隔及び幅方向に所定間隔に樹脂ビードが塗布されるようになっている。
【００３２】
第２の搬送手段６３ｂは、エンボスフィルタを製造するときに使用される搬送方向切替機構であり、テンション機構６１の出口側に追加ローラ６５ａを有している。濾材シート１２が追加ローラ６５ａによってガイドされ、送りローラ６２に搬送されるようになっている。従って、濾材シート１２は迂回されることなく、追加ローラ６５ａによってへの字状に方向変換して搬送され、追加ローラ６５ａと第１のガイドローラ６５との間では濾材シート１２が水平で、しかも表面が上向きとなり、前記第１の樹脂ノズル６８と対向するようになっている。
【００３３】
このようにテンション機構６１から送りローラ６２まで濾材シート１２を反転せずに搬送することにより、エンボス加工によって濾材シート１２に付与された面剛性が方向切替によって喪失されることを防ぐことができる。
【００３４】
前記第１〜第３のガイドローラ６５〜６７、追加ローラ６５ａは、図４に示すように、溝付きローラであり、エンボス４０ａ，４０ｂを潰さないように、また樹脂ビード６８ａ，６９ａが第１〜第３のガイドローラ６５〜６７、追加ローラ６５ａと接触しないように形成されている。
【００３５】
ビード塗布機構６０の隣側の搬送路１３上には濾材シート１２に塗布された樹脂ビード６８ａ，６９ａが固まらないうちに筋に沿ってジグザグ状に折り目を付ける第２の折り目付け機構７０が設けられている。第２の折り目付け機構７０の入口側にはテンションローラ７１が設けられている。このテンションローラ７１は複数個のローラ７２をオーバラップさせて配置し、その間に濾材シート１２を通すことにより、一定のテンションを付与するようになっている。
【００３６】
テンションローラ７１の出口側には濾材シート１２の上下方向から折り目癖に向かって押圧することにより、濾材シート１２を筋に沿ってジグザグ状に折り目を付ける一対の折り羽根７３が設けられている。従って、ジグザグ状に折り畳まれた濾材シート１２は樹脂ビード６８a、６９aによって結合されるようになっている。さらに、一対の折り羽根７３の後方にはジグザグ状の濾材シート１２を搬出するピッチ出しコンベアからなる搬出コンベア７４が設けられている。
【００３７】
次に、第１の実施形態の作用について説明する。
【００３８】
まず、ミニプリーツフィルタを製造する場合について説明する。ミニプリーツフィルタを製造する場合は、エンボス成形機構４０は休止し、エンボスロール４４a、４４bを図１（ａ）の破線で示すように開き、濾材シート１２は筋付け機構３０から直接に第１の折り目付け機構５０に搬送されるように設定する。また、濾材シート１２は第１の搬送手段６３ａを搬送されるように設定する。
【００３９】
裁断機構２０の送りローラ２１が回転すると、濾材シート供給部１１の濾材シート１２は繰り出されて裁断機構２０に搬入される。裁断機構２０のカッター２３はシリンダ２３ａによって濾材シート１２を受けローラ２２に押し付けるため、濾材シート１２は搬送されながら所定の幅に裁断される。ここで、濾材シート１２の切れ端（スクラップ）１２ｂは排出され、濾材シート１２を二枚取りした場合は平行して同時に搬送される。
【００４０】
次に、所定の幅に裁断された濾材シート１２は筋付け機構３０の送りローラ３１によって搬送され、搬送中に、濾材シート１２に対して叩打部材３２が上下方向から叩打力を付与するため、濾材シート１２の長手方向に一定間隔に、幅方向に筋３０ａが付けられる。
【００４１】
筋３０ａが付けられた濾材シート１２は、第１の折り目付け機構５０の入口側に設けられたテンションローラ５１によって一定のテンションが付与された後、一対の折り羽根５３が上下に作動して濾材シート１２の筋３０ａに向かって押圧して濾材シート１２を筋３０ａに沿ってジグザグ状に折り目を付ける。
【００４２】
ジグザグ状の濾材シート１２は、案内部材５４を通過する間にヒータ５５によって加熱され、折り目に折曲癖を付けることにより、復元するのを防止する。但し、第１の折り目付け機構５０が用いられるのは濾材シート１２の材質が合繊不織布のように加熱が有効な素材に対してであり、ガラス不織布に対しては使用されない。
【００４３】
折曲癖が付けられた濾材シート１２は、前述したように休止・開放したエンボス成形機構４０内を素通りしてビード塗布機構６０に至る。ここで、いったんフラットに延伸された状態で搬送され、その両面に樹脂ビードが塗布される。このビード塗布機構６０の入口側にはテンション機構６１が設けられているため、送りローラ６２によって一定のテンションが付与される。
【００４４】
テンションが付与された濾材シート１２は、第１の搬送手段６３ａの第１のガイドローラ６５に掛け渡された後、折り返されて第２のガイドローラ６６に掛け渡される。さらに、第２のガイドローラ６６から折り返されて第３のガイドローラ６７に掛け渡される。従って、第１と第２のガイドローラ６５、６６との間で濾材シート１２の裏面に第１の樹脂ノズル６８によって長さ方向に所定間隔及び幅方向に所定間隔に樹脂ビード６８ａが塗布される。また、第２と第３のガイドローラ６５、６６との間で、濾材シート１２の表面に第２の樹脂ノズル６９によって長さ方向に所定間隔及び幅方向に所定間隔に樹脂ビード６９ａが塗布される。
【００４５】
ビード塗布機構６０によって濾材シート１２の両面に塗布された樹脂ビード６８ａ，６９ａが固まらないうちに筋３０ａに沿ってジグザグ状に折り目を付ける第２の折り目付け機構７０に搬送される。そして、テンションローラ７１によって濾材シート１２に一定のテンションが付与される。
【００４６】
テンションが付与された濾材シート１２は一対の折り羽根７３によって上下方向から折り目癖に向かって押圧され、ジグザグ状に折り畳まれる。ジグザグ状に折り畳まれた濾材シート１２はその表裏面に塗布された樹脂ビード６８a、６９aによって結合され、ピッチ出しコンベアからなる搬出コンベア７４によって搬出される。
【００４７】
図６は製造されたミニプリーツフィルタ７５を示し、濾材シート１２は山部７５ａと谷部７５ｂが一定の間隔でジグザグ状に折り畳まれ、谷部７５ｂ相互間は濾材シート１２の表裏面に塗布された樹脂ビード６８a、６９aによって接着される。製造されたミニプリーツフィルタ７５は、濾材シート１２の表裏面に塗布された樹脂ビード６８a、６９aによって一次側及び二次側が接着されているため、剛性があり、風圧によって変形することも無い。
【００４８】
次に、エンボスフィルタを製造する場合について説明する。エンボスフィルタを製造する場合は、筋付け機構３０と第１の折り目付け機構５０は休止する。筋付け機構３０は叩打部材３２を開いた状態で休止し、濾材シート１２は裁断機構２０から直接にエンボス成形機構４０に搬送されるように設定する。また、ビード塗布機構６０内の濾材シート１２の搬送手段は追加ローラ６５ａで、濾材シート１２が略への字状に方向変換されるように第２の搬送手段６３ｂに設定する。
【００４９】
裁断機構２０の送りローラ２１が回転すると、濾材シート供給部１１の濾材シート１２は繰り出されて裁断機構２０に搬入される。裁断機構２０のカッター２３はシリンダ２３ａによって濾材シート１２を受けローラ２２に押し付けるため、濾材シート１２は搬送されながら所定の幅に裁断される。ここで、濾材シート１２の切れ端（スクラップ）１２ｂは排出され、濾材シート１２を二枚取りした場合は平行して同時に搬送される。
【００５０】
次に、所定の幅に裁断された濾材シート１２はエンボス成形機構４０のテンションローラ４１によって一定のテンションが付与される。テンションが付与された濾材シート１２は濾材加熱部４３を搬送中に加熱されて軟化する。さらに、濾材加熱部４３で軟化された濾材シート１２は一対のエンボスロール４４ａ，４４ｂによって上下方向から挟持される。
【００５１】
エンボスロール４４ａ，４４ｂには軸方向に一定間隔に細長い流線形の凹部と凸部が噛み合うように配設されているため、エンボスロール４４ａ，４４ｂの間を通過するとき、表面に突出するエンボス４０ａと裏面に突出するエンボス４０ｂが濾材シート１２の幅方向に交互に形成され、しかも濾材シート１２の長さ方向に間欠的に形成される。
【００５２】
なお、第１の折り目付け機構５０は濾材シート１２の材質が合繊不織布の場合に適用されるが、前述したように、ガラス不織布の場合はテンションローラ５１と折り羽根５３を開いて通過させる。
【００５３】
エンボスロールによってエンボス４０ａ，４０ｂと筋３０ａが付けられた濾材シート１２はビード塗布機構６０によっていったんフラットに延伸された状態で搬送され、その片面（表面）に樹脂ビードが塗布される。このビード塗布機構６０の入口側にはテンション機構６１が設けられているため、一定のテンションが付与される。
【００５４】
テンションが付与された濾材シート１２は、第２の搬送手段６３ｂの追加ローラ６５ａによってガイドされ、送りローラ６２に搬送される。この間に、濾材シート１２の表面のエンボス４０ａに第１の樹脂ノズル６８によって樹脂ビード６８ａが塗布される。
【００５５】
ビード塗布機構６０によって濾材シート１２に塗布された樹脂ビード６８ａが固まらないうちに筋３０ａに沿ってジグザグ状に折り目を付ける第２の折り目付け機構７０に搬送される。そして、テンションローラ７１によって濾材シート１２に一定のテンションが付与される。
【００５６】
テンションが付与された濾材シート１２は一対の折り羽根７３によって上下方向から折り目癖に向かって押圧され、ジグザグ状に折り畳まれる。ジグザグ状に折り畳まれた濾材シート１２はエンボス４０ａの表面に塗布された樹脂ビード６８ａによって結合され、ピッチ出しコンベアからなる搬出コンベア７４によって搬出される。
【００５７】
図７は製造されたエンボスフィルタ７６を示し、濾材シート１２は山部７６ａと谷部７６ｂが一定の間隔でジグザグ状に折り畳まれ、谷部７６ｂ相互間は濾材シート１２のエンボス４０ａの表面（一次側）に塗布された樹脂ビード６８ａによって接着される。製造されたエンボスフィルタ７６は、エンボス４０ａ，４０ｂを有しているため、風圧による曲げに対する剛性が大幅にアップし、圧力損失、ダスト保持量、耐圧を維持できる。
【００５８】
なお、テンションローラ５１及び７１は、図１（ａ）においては、ローラを示しているが、図５に示す溝付き押え板に切り替えることが、エンボス成形後の濾材シート１２の面剛性維持の観点からは望ましい。
【００５９】
図８は第２の実施形態を示し、第１の実施形態に示したミニプリーツフィルタとエンボスフィルタ兼用製造装置を用いて合成繊維不織布のミニプリーツフィルタを製造する方法を説明する。
【００６０】
合成繊維不織布は、物理的な力で変形させても復元性が高く、折り癖を付けるためには濾材シート１２の折り目を加熱することが望ましい。第１の折り目付け機構５０の案内部材５４にヒータ５５が設けられているのはそのためのものである。
【００６１】
第１の実施形態と異なる部分のみを説明すると、濾材シート１２は、第１の折り目付け機構５０の入口側に設けられたテンションローラ５１によって一定のテンションが付与された後、一対の折り羽根５３が上下に作動して濾材シート１２の筋３０ａに向かって押圧して濾材シート１２を筋３０ａに沿ってジグザグ状に折り目を付ける。
【００６２】
ジグザグ状の濾材シート１２は、案内部材５４を通過する間にヒータ５５によって加熱され、折り目に折曲癖を付けることにより、復元するのを防止する。
【００６３】
折曲癖が付けられた濾材シート１２はループ状に垂れ下がってエンボス成形機構４０に導かれる。エンボス成形機構４０は、濾材加熱部４３のヒータはＯＦＦ状態であり、エンボスロール４４ａ，４４ｂも破線で示すように開放している。従って、濾材シート１２はエンボス成形機構４０を素通りさせるが、濾材シート１２によっては、濾材加熱部４３、エンボスロール４４ａ，４４ｂのみを開放し、テンション機構４１と送りローラ４６によって過剰な折目癖を除去し、ビード塗布により濾材シート１２上に形成されるビードの径が均一になるように操作する場合もある。
【００６４】
図９（ａ）（ｂ）はミニプリーツフィルタとエンボスフィルタ兼用製造装置の第３の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。
【００６５】
本実施形態は、濾材シート供給部１０と裁断機構２０との間には張力調整器８０と蛇行修正機構８１が設けられている。張力調整器８０はテンションローラ８２を互いにオーバラップさせて濾材シート１２に一定の張力を付与して蛇行修正機構８１に搬送するようになっている。蛇行修正機構８１は複数のガイドローラ８３を備え、濾材シート１２が搬送中に幅方向にずれが生じないように修正して裁断機構２０に搬送するようになっている。また、第１の折り目付け機構５０とビード塗布機構６０との間にはエンボス成形機構４０が設けられている。
【００６６】
また、筋付け機構３０は、上下に配置された一対のロール８４ａ，８４ｂとからなり、濾材シート１２を挟持搬送するようになっている。ロール８４ａ，８４ｂは円周上に一定間隔に凸条８５と凹条８６が交互に設けられ、上部のロール８４ａと下部のロール８４ｂとは凸条８５と凹条８６とが係合するように同期回転するようになっている。従って、濾材シート１２は一対のロール８４ａ，８４ｂによって挟持搬送されると凸条８５と凹条８６との間に食い込み、濾材シート１２の長手方向に一定間隔に、かつ幅方向に筋が付けられるようになっている。なお、凹条８６の内部にはゴム等の弾性体を埋め込んでもよい。
【００６７】
第１の折り目付け機構５０は、折り込みローラ５０ａを備えており、筋３０ａが付けられた濾材シート１２を折り込みローラ５０ａによって案内部材５４に折り込み、濾材シート１２に座屈を発生させて折り目を付けるようになっている。
【００６８】
また、ビード塗布機構６０は、本体８７の下部にテンションローラ８８が設けられ、上部には送りローラ８９が設けられている。テンションローラ８８と送りローラ８９との間にはテンションローラ８８から搬送された濾材シート１２を略９０°方向変換する方向変換ローラ９０が設けられている。
【００６９】
さらに、テンションローラ８８と方向変換ローラ９０との間には濾材シート１２の表裏面に向かって樹脂ノズル９１，９２が設けられている。樹脂ノズル９１，９２は濾材シート１２の幅方向に一定間隔に複数配置されており、樹脂ノズル９１，９２によって濾材シート１２の長さ方向に所定間隔及び幅方向に所定間隔に樹脂ビードが塗布されるようになっている。
【００７０】
第２の折り目付け機構７０は、折り込みローラ７０ａを備えており、筋３０ａが付けられた濾材シート１２を折り込みローラ７０ａによって座屈を発生させて折り目を付けるようになっている。
【００７１】
第３の実施形態においても、筋付け機構３０とエンボス成形機構４０との間に第１の折り目付け機構５０を設置し、ビード塗布機構６０の樹脂ノズル９１のみで樹脂ビードを塗布すれば、第１の実施形態と同様に図７に示すエンボスフィルタ７６が製作できる。
【００７２】
前記第３の実施形態によれば、濾材シート１２の表裏面に樹脂ビードを塗布する際に、多数のガイドローラによって濾材シート１２をＳ字状に迂回搬送する必要がなく、略９０°の方向変換ですむため、搬送経路を簡素化でき、エンボス４０ａ，４０ｂが形成されて面剛性が向上した濾材シート１２の方向変換ローラによる面剛性の喪失も最小限に抑制できる。
【００７３】
図１０はミニプリーツフィルタとエンボスフィルタ兼用製造装置の第４の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。
【００７４】
本実施形態は、筋付け機構３０の隣側の搬送路１３上には濾材シート１２にエンボス加工を施すエンボス成形機構４０が設けられている。エンボス成形機構４０の隣側の搬送路１３上には濾材シート１２の筋３０ａに沿ってジグザグ状に折り目を付けるとともに、折り目癖を付けるヒータ付き第１の折り目付け機構５０が設けられている。
【００７５】
次に、第４の実施形態の作用について説明する。
【００７６】
まず、ミニプリーツフィルタを製造する場合について説明する。ミニプリーツフィルタを製造する場合は、エンボス成形機構４０は休止し、エンボスロール４４a、４４bを開き、濾材シート１２は筋付け機構３０から直接に第１の折り目付け機構５０に搬送されるように設定する。また、濾材シート１２は第１の搬送手段６３ａを搬送されるように設定する。
【００７７】
従って、所定の幅に裁断された濾材シート１２は筋付け機構３０の送りローラ３１によって搬送され、搬送中に、濾材シート１２に対して叩打部材３２が上下方向から叩打力を付与するため、濾材シート１２の長手方向に一定間隔に、幅方向に筋３０ａが付けられる。
【００７８】
筋３０ａが付けられた濾材シート１２は、第１の折り目付け機構５０の入口側に設けられたテンションローラ５１によって一定のテンションが付与された後、一対の折り羽根５３が上下に作動して濾材シート１２の筋３０ａに向かって押圧して濾材シート１２を筋３０ａに沿ってジグザグ状に折り目を付ける。
【００７９】
ジグザグ状の濾材シート１２は、案内部材５４を通過する間にヒータ５５によって加熱され、折り目に折曲癖を付けることにより、復元するのを防止する。但し、第１の折り目付け機構５０が用いられるのは濾材シート１２の材質が合繊不織布のように加熱が有効な素材に対してであり、ガラス不織布に対しては使用されない。
【００８０】
エンボスフィルタを製造する場合は、筋付け機構３０は叩打部材３２を開いた状態で休止し、濾材シート１２は裁断機構２０から直接にエンボス成形機構４０に搬送されるように設定する。また、ビード塗布機構６０内の濾材シート１２の搬送手段は追加ローラ６５ａで、濾材シート１２が略への字状に方向変換されるように第２の搬送手段６３ｂに設定する。
【００８１】
従って、所定の幅に裁断された濾材シート１２はエンボス成形機構４０のテンションローラ４１によって一定のテンションが付与される。テンションが付与された濾材シート１２は濾材加熱部４３を搬送中に加熱されて軟化する。さらに、濾材加熱部４３で軟化された濾材シート１２は一対のエンボスロール４４ａ，４４ｂによって上下方向から挟持される。
【００８２】
エンボスロール４４ａ，４４ｂには軸方向に一定間隔に細長い流線形の凹部と凸部が噛み合うように配設されているため、エンボスロール４４ａ，４４ｂの間を通過するとき、表面に突出するエンボス４０ａと裏面に突出するエンボス４０ｂが濾材シート１２の幅方向に交互に形成され、しかも濾材シート１２の長さ方向に間欠的に形成される。
【００８３】
第１の折り目付け機構５０は濾材シート１２の材質が合繊不織布の場合に適用されるが、ガラス不織布の場合はテンションローラ５１と折り羽根５３を開いて通過させる。
【００８４】
エンボス４０ａ，４０ｂが付けられた濾材シート１２は、第１の折り目付け機構５０の入口側に設けられたテンションローラ５１によって一定のテンションが付与された後、一対の折り羽根５３が上下に作動して濾材シート１２の筋３０ａに向かって押圧して濾材シート１２を筋３０ａに沿ってジグザグ状に折り目を付ける。
【００８５】
ジグザグ状の濾材シート１２は、案内部材５４を通過する間にヒータ５５によって加熱され、折り目に折曲癖を付けることにより、復元するのを防止する。
【００８６】
図１１は第５の実施形態を示し、第３の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。
【００８７】
本実施形態は、第１の折り目付け機構５０の直後にビード塗布機構６０が設けられている。第１の折り目付け機構５０は、折り込みローラ５０ａを備えており、筋３０ａが付けられた濾材シート１２を折り込みローラ５０ａによって案内部材５４に折り込み、濾材シート１２に座屈を発生させて折り目を付けるようになっている。
【００８８】
また、ビード塗布機構６０は、本体８７の下部にテンションローラ８８が設けられ、上部には送りローラ８９が設けられている。テンションローラ８８と送りローラ８９との間にはテンションローラ８８から搬送された濾材シート１２を略９０°方向変換する方向変換ローラ９０が設けられている。
【００８９】
さらに、テンションローラ８８と方向変換ローラ９０との間には濾材シート１２の表裏面に向かって樹脂ノズル９１，９２が設けられている。樹脂ノズル９１，９２は濾材シート１２の幅方向に一定間隔に複数配置されており、樹脂ノズル９１，９２によって濾材シート１２の長さ方向に所定間隔及び幅方向に所定間隔に樹脂ビードが塗布される。
【００９０】
第２の折り目付け機構７０は、折り込みローラ７０ａを備えており、筋３０ａが付けられた濾材シート１２を折り込みローラ７０ａによって座屈を発生させて折り目を付けることができる。
【００９１】
前記各実施形態によれば、１台の製造装置で、ミニプリーツフィルタとエンボスフィルタを製造することができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、ミニプリーツフィルタを製造する際には、エンボス成形機構を休止させて濾材シートを通過させ、エンボスフィルタを製造する際には、筋付け機構と第１の折り目付け機構のうち、少なくとも筋付け機構を休止させ、エンボス成形機構を駆動して濾材シートにエンボス加工を施すことができる。従って、１台の製造装置で、ミニプリーツフィルタとエンボスフィルタを製造することができ、工場における設置スペースの減少、設備費の軽減を図り、フィルタのコストダウンを図ることができるという効果がある。
【００９３】
エンボスフィルタの製造においては、エンボスが形成された濾材シートが樹脂ビード塗布のために方向変換ローラで曲げられる度に喪失する面剛性の低減を最小限に抑制できるので、低圧損で耐圧強度の高い高品質なフィルタを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態のフィルタエレメントの製造装置を示し、（ａ）は装置全体の構成図、（ｂ）は濾材シートに筋を付けた状態の平面図、（ｃ）は濾材シートにエンボスを付けた状態の平面図。
【図２】同実施形態を示し、ビード塗布機構の斜視図。
【図３】同実施形態を示し、ビード塗布機構の概略的側面図。
【図４】同実施形態を示し、図３のＸ−Ｘ線に沿う図。
【図５】同実施形態を示し、図４のＹ−Ｙ線に沿う図。
【図６】同実施形態を示し、ミニプリーツフィルタの一部を示す図。
【図７】同実施形態を示し、エンボスフィルタの一部を示す図。
【図８】この発明の第２の実施形態を示し、フィルタエレメントの製造装置の構成図。
【図９】この発明の第３の実施形態を示し、（ａ）はフィルタエレメントの製造装置の構成図、（ｂ）はロールを拡大した側面図。
【図１０】この発明の第４の実施形態を示し、フィルタエレメントの製造装置の構成図。
【図１１】この発明の第５の実施形態を示し、フィルタエレメントの製造装置の構成図。
【符号の説明】
１０…濾材供給部
１２…濾材シート
２０…裁断機構
３０…筋付け機構
４０…エンボス成形機構
５０…第１の折り目付け機構
６０…ビード塗布機構
７０…第２の折り目付け機構
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンボスフィルタとミニプリーツフィルタとの２種類のフィルタを製造することができるフィルタエレメントの製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セパレータを使用しない折込型エアフィルタ等のフィルタエレメントとしては、プリーツフィルタが一般的である。プリーツフィルタには、エンボスフィルタとエンボス加工を施さないミニプリーツフィルタとがある。
【０００３】
従来のエンボスフィルタは、熱可塑性樹脂のバインダを有する不織布からなる濾材シートの長さ方向に所定間隔を存してエンボス加工を施すとともに、濾材シートの幅方向に折り目線を付け（筋付け）、この折り目線に沿ってジグザグ状に折ったものである（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００４】
また、従来のミニプリーツフィルタは、不織布からなる濾材シートの幅方向に折り目線を付けた後、濾材シートの幅方向の折り目線に沿ってジグザグ状に折ったものである（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−２２０４２７号公報（特許請求の範囲、図１）
【０００６】
【特許文献２】
実開昭６１−１２１９１２号公報（明細書の第４頁、第１図、第２図）
【０００７】
【特許文献３】
特開昭６０−５２１８号公報（公報の第２頁、第５図、第６図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、エンボスフィルタとミニプリーツフィルタとは製造方法が全く異なることから、それぞれ別々の専用の製造装置によってフィルタエレメントを製造している。従って、エンボスフィルタとミニプリーツフィルタの両方を製造するフィルタメーカとしては、高価な専用機を備える必要があり、工場に広い設置スペースを必要とするとともに、多大な設備費によってフィルタのコストアップの原因となっている。
【０００９】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、１台の製造装置で、ミニプリーツフィルタと高品質のエンボスフィルタとの両方を製造することができ、工場における設置スペースの減少、設備費の軽減を図り、フィルタのコストダウンを図ることができるフィルタエレメントの製造装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前述した目的を達成するために、請求項１は、濾材シート供給部から供給された濾材シートを連続的に搬送する搬送路の途中に前記濾材シート供給部から順に、濾材シートを所定の幅に裁断する裁断機構、所定の幅に裁断された濾材シートにその幅方向に筋を付ける筋付け機構、濾材シートに付けられた筋に沿ってジグザグ状に折り目を付けるとともに、折り目癖を付けるヒータ付き第１の折り目付け機構、折り目癖が付けられた濾材シートをフラットに延伸した状態で、その少なくとも片面に樹脂ビードを塗布するビード塗布機構、濾材シートに付けられた筋に沿ってジグザグ状に折り目を付け、濾材シート表面に塗布された樹脂ビード同士を接着して排出する第２の折り目付け機構を配置し、濾材シートからなる平面状のフィルタエレメントを製造する製造装置において、前記裁断機構と前記ビード塗布機構との間に、前記濾材シートにエンボス加工を施すエンボス成形機構を配置し、ミニプリーツフィルタを製造する際には、前記エンボス成形機構を休止させて濾材シートを通過させ、エンボスフィルタを製造する際には、前記筋付け機構と前記第１の折り目付け機構のうち、少なくとも前記筋付け機構を休止させ、前記エンボス成形機構を駆動して濾材シートにエンボス加工を施すことを特徴とする。
【００１１】
請求項２は、請求項１の前記ビード塗布機構は、その入口側にテンション機構、出口側に送りローラを備え、エンボスフィルタの製造時には、前記テンション機構から送りローラまで濾材シートを反転せずに搬送することを特徴とする。
【００１２】
請求項３は、請求項１の前記ビード塗布機構に、濾材シートにテンションを付与するテンション機構及び追加ローラを備えた搬送方向切替機構を設け、エンボスフィルタを製造する際に、前記搬送方向切替機構を用いることにより、ミニプリーツフィルタの製造時とは異なった方向変換手段により濾材シートの片面のみに樹脂ビードを塗布することを特徴とする。
【００１３】
前記請求項１〜３によれば、ミニプリーツフィルタを製造する際には、エンボス成形機構を休止させて濾材シートを通過させ、エンボスフィルタを製造する際には、筋付け機構と前記第１の折り目付け機構のうち、少なくとも筋付け機構を休止させ、エンボス成形機構を駆動して濾材シートにエンボス加工を施すことができる。従って、１台の製造装置で、ミニプリーツフィルタと高品質のエンボスフィルタを製造することができる。
【００１４】
また、エンボスフィルタの製造時には、前記テンション機構から送りローラまで濾材シートを反転せずに搬送することにより、エンボス加工によって濾材シートに付与された面剛性が方向切替によって喪失されることを防ぐことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１〜図７は第１の実施形態を示し、図１（ａ）はミニプリーツフィルタとエンボスフィルタ兼用製造装置の全体構成図であって、エンボスフィルタを製作中の図である。図１（ａ）に基づいて製造装置の構成を説明すると、１０は濾材シート供給部であり、濾材スタンド１１には熱可塑性樹脂のバインダを有する長尺で、帯状の濾材シート１２がロール状に巻回されて回転自在に支持されている。濾材シート１２は濾材シート供給部１０から繰り出されて搬送路１３を搬送されるようになっている。なお、１２ａは予備の濾材シートであり、前側の濾材シート１２が全て繰り出されると、その末端部に予備の濾材シート１２ａの先端部を結合して同様に繰り出される。
【００１７】
濾材シート供給部１０の隣側の搬送路１３上には濾材シート１２を所定の幅に裁断する裁断機構２０が設けられている。この裁断機構２０は濾材シート１２を挟持しながら搬送する一対の送りローラ２１が設けられている。送りローラ２１の入口側には受けローラ２２に対してカッター２３が設けられている。カッター２３はシリンダ２３ａによって濾材シート１２を受けローラ２２に押し付けることにより、濾材シート１２を搬送しながら所定の幅に裁断されるようになっている。ここで、濾材シート１２の切れ端（スクラップ）１２ｂは排出され、濾材シート１２を二枚取りした場合は平行して同時に搬送される。
【００１８】
裁断機構２０の隣側の搬送路１３上には所定の幅に裁断された濾材シート１２にその幅方向に一定間隔に筋３０ａ（図１の（ｂ）参照）を付けるレシプロ式の筋付け機構３０が設けられている。筋付け機構３０には濾材シート１２を挟持しながら搬送する一対の送りローラ３１が設けられている。送りローラ３１の入口側には濾材シート１２に対して上下方向から叩打力を付与する叩打部材３２が設けられている。
【００１９】
筋付け機構３０の隣側の搬送路１３上には濾材シート１２の筋３０ａに沿ってジグザグ状に折り目を付けるとともに、折り目癖を付けるヒータ付き第１の折り目付け機構５０が設けられている。第１の折り目付け機構５０の入口側にはテンションローラ５１が設けられている。このテンションローラ５１は複数個のローラ５２をオーバラップさせて配置し、その間に濾材シート１２を通すことにより、一定のテンションを付与するようになっている。
【００２０】
テンションローラ５１の出口側には濾材シート１２の上下方向から折り目癖に向かって押圧することにより、濾材シート１２を筋に沿ってジグザグ状に折り目を付ける一対の折り羽根５３が設けられている。さらに、一対の折り羽根５３の後方にはジグザグ状の濾材シート１２を案内する案内部材５４が設けられ、この案内部材５４にはヒータ５５が設けられている。そして、ヒータ５５によってジグザグ状の濾材シート１２を加熱して折曲部に折曲癖を付けるようになっている。
【００２１】
第１の折り目付け機構５０の隣側の搬送路１３上には濾材シート１２にエンボス加工を施すエンボス成形機構４０が設けられている。エンボス成形機構４０の入口側にはテンションローラ４１が設けられている。このテンションローラ４１は複数個のローラ４２をオーバラップさせて配置し、その間に濾材シート１２を通すことにより、一定のテンションを付与するようになっている。
【００２２】
テンションローラ４１の出口側には濾材シート１２を加熱するヒータを備えた濾材加熱部４３が設けられ、搬送中の濾材シート１２を加熱して軟化するようになっている。さらに、濾材加熱部４３の出口側には濾材シート１２を上下方向から挟持する一対のエンボスロール４４ａ，４４ｂが設けられている。このエンボスロール４４ａ，４４ｂは、ロールの表面に周方向に細長い流線形の凹部と凸部がロールの軸方向に一定間隔で配設され、ロールが回転するとエンボスロール４４ａと４４ｂの凹部と凸部が噛み合うようになっている。
【００２３】
従って、濾材シート１２が一対のエンボスロール４４ａ，４４ｂの間を通過するとき、図１（ｃ）に示すように、表面に突出するエンボス４０ａと裏面に突出するエンボス４０ｂが濾材シート１２の幅方向に交互に形成され、しかも濾材シート１２の長さ方向に間欠的に形成される。さらに、エンボスロール４４ａ，４４ｂの出口側には送りローラ４６が設けられている。この送りローラ４６は濾材シート１２のエンボス４０ａ，４０ｂを潰さないように溝付きローラによって形成されている。
【００２４】
エンボス成形機構４０の隣側の搬送路１３上には折曲癖が付けられた濾材シート１２をいったんフラットに延伸した状態で、その片面もしくは両面に樹脂ビードを塗布するビード塗布機構６０が設けられている。
【００２５】
ビード塗布機構６０の入口側にはテンション機構６１が設けられ、出口側には送りローラ６２が設けられている。このテンション機構６１は、図３〜図５に示すように構成されている。
【００２６】
すなわち、濾材シート１２の裏面に対向する部分にはエンボス４０ｂを避けるように２個の溝付きローラ６１ａが平行に配置され、濾材シート１２の表面に対向する部分にはエンボス４０ａを避けて潰さないように溝付き押え板６１ｂが設けられている。
【００２７】
テンション機構６１の出口側にはミニプリーツフィルタを製造するときに濾材シート１２を略Ｓ字状に迂回搬送する第１の搬送手段６３ａと、エンボスフィルタを製造するときに濾材シート１２を略への字状に搬送する第２の搬送手段６３ｂが設けられている。
【００２８】
第１の搬送手段６３ａは、図２に示すビード塗布機構６０の本体６４の内部においては、図３においての右側に偏倚して設置された上下一対の第１のガイドローラ６５と、第１のガイドローラ６５より上方で、かつ左側に偏倚して設置された上下一対の第２のガイドローラ６６と、第２のガイドローラ６６と同一高さで、かつ右側に偏倚して設置された上下一対の第３のガイドローラ６７とから構成されている。
【００２９】
そして、テンション機構６１から搬出された濾材シート１２は第１のガイドローラ６５に掛け渡された後、第１の方向変換部で折り返されて第２のガイドローラ６６に掛け渡される。さらに、第２のガイドローラ６６から第２の方向変換部で折り返されて第３のガイドローラ６７に掛け渡される。従って、第１と第２のガイドローラ６５、６６間は濾材シート１２が水平で、しかも裏面が上向きとなり、第２と第３のガイドローラ６６、６７間は濾材シート１２が水平で、しかも表面が上向きとなる。
【００３０】
また、第１と第２のガイドローラ６５、６６間には濾材シート１２の裏面に対向して複数個の第１の樹脂ノズル６８が設けられ、第２と第３のガイドローラ６５、６６間には濾材シート１２の表面に向かって複数個の第２の樹脂ノズル６９が設けられている。
【００３１】
第１及び第２の樹脂ノズル６８，６９は樹脂配管５６を介して樹脂供給源（図示しない）に接続され、樹脂配管５６の途中には電磁弁５７が設けられている。そして、電磁弁５７が開弁したとき、第１及び第２の樹脂ノズル６８，６９から溶融樹脂が吐出されるようになっており、第１及び第２の樹脂ノズル６８，６９によって濾材シート１２の長さ方向に所定間隔及び幅方向に所定間隔に樹脂ビードが塗布されるようになっている。
【００３２】
第２の搬送手段６３ｂは、エンボスフィルタを製造するときに使用される搬送方向切替機構であり、テンション機構６１の出口側に追加ローラ６５ａを有している。濾材シート１２が追加ローラ６５ａによってガイドされ、送りローラ６２に搬送されるようになっている。従って、濾材シート１２は迂回されることなく、追加ローラ６５ａによってへの字状に方向変換して搬送され、追加ローラ６５ａと第１のガイドローラ６５との間では濾材シート１２が水平で、しかも表面が上向きとなり、前記第１の樹脂ノズル６８と対向するようになっている。
【００３３】
このようにテンション機構６１から送りローラ６２まで濾材シート１２を反転せずに搬送することにより、エンボス加工によって濾材シート１２に付与された面剛性が方向切替によって喪失されることを防ぐことができる。
【００３４】
前記第１〜第３のガイドローラ６５〜６７、追加ローラ６５ａは、図４に示すように、溝付きローラであり、エンボス４０ａ，４０ｂを潰さないように、また樹脂ビード６８ａ，６９ａが第１〜第３のガイドローラ６５〜６７、追加ローラ６５ａと接触しないように形成されている。
【００３５】
ビード塗布機構６０の隣側の搬送路１３上には濾材シート１２に塗布された樹脂ビード６８ａ，６９ａが固まらないうちに筋に沿ってジグザグ状に折り目を付ける第２の折り目付け機構７０が設けられている。第２の折り目付け機構７０の入口側にはテンションローラ７１が設けられている。このテンションローラ７１は複数個のローラ７２をオーバラップさせて配置し、その間に濾材シート１２を通すことにより、一定のテンションを付与するようになっている。
【００３６】
テンションローラ７１の出口側には濾材シート１２の上下方向から折り目癖に向かって押圧することにより、濾材シート１２を筋に沿ってジグザグ状に折り目を付ける一対の折り羽根７３が設けられている。従って、ジグザグ状に折り畳まれた濾材シート１２は樹脂ビード６８a、６９aによって結合されるようになっている。さらに、一対の折り羽根７３の後方にはジグザグ状の濾材シート１２を搬出するピッチ出しコンベアからなる搬出コンベア７４が設けられている。
【００３７】
次に、第１の実施形態の作用について説明する。
【００３８】
まず、ミニプリーツフィルタを製造する場合について説明する。ミニプリーツフィルタを製造する場合は、エンボス成形機構４０は休止し、エンボスロール４４a、４４bを図１（ａ）の破線で示すように開き、濾材シート１２は筋付け機構３０から直接に第１の折り目付け機構５０に搬送されるように設定する。また、濾材シート１２は第１の搬送手段６３ａを搬送されるように設定する。
【００３９】
裁断機構２０の送りローラ２１が回転すると、濾材シート供給部１１の濾材シート１２は繰り出されて裁断機構２０に搬入される。裁断機構２０のカッター２３はシリンダ２３ａによって濾材シート１２を受けローラ２２に押し付けるため、濾材シート１２は搬送されながら所定の幅に裁断される。ここで、濾材シート１２の切れ端（スクラップ）１２ｂは排出され、濾材シート１２を二枚取りした場合は平行して同時に搬送される。
【００４０】
次に、所定の幅に裁断された濾材シート１２は筋付け機構３０の送りローラ３１によって搬送され、搬送中に、濾材シート１２に対して叩打部材３２が上下方向から叩打力を付与するため、濾材シート１２の長手方向に一定間隔に、幅方向に筋３０ａが付けられる。
【００４１】
筋３０ａが付けられた濾材シート１２は、第１の折り目付け機構５０の入口側に設けられたテンションローラ５１によって一定のテンションが付与された後、一対の折り羽根５３が上下に作動して濾材シート１２の筋３０ａに向かって押圧して濾材シート１２を筋３０ａに沿ってジグザグ状に折り目を付ける。
【００４２】
ジグザグ状の濾材シート１２は、案内部材５４を通過する間にヒータ５５によって加熱され、折り目に折曲癖を付けることにより、復元するのを防止する。但し、第１の折り目付け機構５０が用いられるのは濾材シート１２の材質が合繊不織布のように加熱が有効な素材に対してであり、ガラス不織布に対しては使用されない。
【００４３】
折曲癖が付けられた濾材シート１２は、前述したように休止・開放したエンボス成形機構４０内を素通りしてビード塗布機構６０に至る。ここで、いったんフラットに延伸された状態で搬送され、その両面に樹脂ビードが塗布される。このビード塗布機構６０の入口側にはテンション機構６１が設けられているため、送りローラ６２によって一定のテンションが付与される。
【００４４】
テンションが付与された濾材シート１２は、第１の搬送手段６３ａの第１のガイドローラ６５に掛け渡された後、折り返されて第２のガイドローラ６６に掛け渡される。さらに、第２のガイドローラ６６から折り返されて第３のガイドローラ６７に掛け渡される。従って、第１と第２のガイドローラ６５、６６との間で濾材シート１２の裏面に第１の樹脂ノズル６８によって長さ方向に所定間隔及び幅方向に所定間隔に樹脂ビード６８ａが塗布される。また、第２と第３のガイドローラ６５、６６との間で、濾材シート１２の表面に第２の樹脂ノズル６９によって長さ方向に所定間隔及び幅方向に所定間隔に樹脂ビード６９ａが塗布される。
【００４５】
ビード塗布機構６０によって濾材シート１２の両面に塗布された樹脂ビード６８ａ，６９ａが固まらないうちに筋３０ａに沿ってジグザグ状に折り目を付ける第２の折り目付け機構７０に搬送される。そして、テンションローラ７１によって濾材シート１２に一定のテンションが付与される。
【００４６】
テンションが付与された濾材シート１２は一対の折り羽根７３によって上下方向から折り目癖に向かって押圧され、ジグザグ状に折り畳まれる。ジグザグ状に折り畳まれた濾材シート１２はその表裏面に塗布された樹脂ビード６８a、６９aによって結合され、ピッチ出しコンベアからなる搬出コンベア７４によって搬出される。
【００４７】
図６は製造されたミニプリーツフィルタ７５を示し、濾材シート１２は山部７５ａと谷部７５ｂが一定の間隔でジグザグ状に折り畳まれ、谷部７５ｂ相互間は濾材シート１２の表裏面に塗布された樹脂ビード６８a、６９aによって接着される。製造されたミニプリーツフィルタ７５は、濾材シート１２の表裏面に塗布された樹脂ビード６８a、６９aによって一次側及び二次側が接着されているため、剛性があり、風圧によって変形することも無い。
【００４８】
次に、エンボスフィルタを製造する場合について説明する。エンボスフィルタを製造する場合は、筋付け機構３０と第１の折り目付け機構５０は休止する。筋付け機構３０は叩打部材３２を開いた状態で休止し、濾材シート１２は裁断機構２０から直接にエンボス成形機構４０に搬送されるように設定する。また、ビード塗布機構６０内の濾材シート１２の搬送手段は追加ローラ６５ａで、濾材シート１２が略への字状に方向変換されるように第２の搬送手段６３ｂに設定する。
【００４９】
裁断機構２０の送りローラ２１が回転すると、濾材シート供給部１１の濾材シート１２は繰り出されて裁断機構２０に搬入される。裁断機構２０のカッター２３はシリンダ２３ａによって濾材シート１２を受けローラ２２に押し付けるため、濾材シート１２は搬送されながら所定の幅に裁断される。ここで、濾材シート１２の切れ端（スクラップ）１２ｂは排出され、濾材シート１２を二枚取りした場合は平行して同時に搬送される。
【００５０】
次に、所定の幅に裁断された濾材シート１２はエンボス成形機構４０のテンションローラ４１によって一定のテンションが付与される。テンションが付与された濾材シート１２は濾材加熱部４３を搬送中に加熱されて軟化する。さらに、濾材加熱部４３で軟化された濾材シート１２は一対のエンボスロール４４ａ，４４ｂによって上下方向から挟持される。
【００５１】
エンボスロール４４ａ，４４ｂには軸方向に一定間隔に細長い流線形の凹部と凸部が噛み合うように配設されているため、エンボスロール４４ａ，４４ｂの間を通過するとき、表面に突出するエンボス４０ａと裏面に突出するエンボス４０ｂが濾材シート１２の幅方向に交互に形成され、しかも濾材シート１２の長さ方向に間欠的に形成される。
【００５２】
なお、第１の折り目付け機構５０は濾材シート１２の材質が合繊不織布の場合に適用されるが、前述したように、ガラス不織布の場合はテンションローラ５１と折り羽根５３を開いて通過させる。
【００５３】
エンボスロールによってエンボス４０ａ，４０ｂと筋３０ａが付けられた濾材シート１２はビード塗布機構６０によっていったんフラットに延伸された状態で搬送され、その片面（表面）に樹脂ビードが塗布される。このビード塗布機構６０の入口側にはテンション機構６１が設けられているため、一定のテンションが付与される。
【００５４】
テンションが付与された濾材シート１２は、第２の搬送手段６３ｂの追加ローラ６５ａによってガイドされ、送りローラ６２に搬送される。この間に、濾材シート１２の表面のエンボス４０ａに第１の樹脂ノズル６８によって樹脂ビード６８ａが塗布される。
【００５５】
ビード塗布機構６０によって濾材シート１２に塗布された樹脂ビード６８ａが固まらないうちに筋３０ａに沿ってジグザグ状に折り目を付ける第２の折り目付け機構７０に搬送される。そして、テンションローラ７１によって濾材シート１２に一定のテンションが付与される。
【００５６】
テンションが付与された濾材シート１２は一対の折り羽根７３によって上下方向から折り目癖に向かって押圧され、ジグザグ状に折り畳まれる。ジグザグ状に折り畳まれた濾材シート１２はエンボス４０ａの表面に塗布された樹脂ビード６８ａによって結合され、ピッチ出しコンベアからなる搬出コンベア７４によって搬出される。
【００５７】
図７は製造されたエンボスフィルタ７６を示し、濾材シート１２は山部７６ａと谷部７６ｂが一定の間隔でジグザグ状に折り畳まれ、谷部７６ｂ相互間は濾材シート１２のエンボス４０ａの表面（一次側）に塗布された樹脂ビード６８ａによって接着される。製造されたエンボスフィルタ７６は、エンボス４０ａ，４０ｂを有しているため、風圧による曲げに対する剛性が大幅にアップし、圧力損失、ダスト保持量、耐圧を維持できる。
【００５８】
なお、テンションローラ５１及び７１は、図１（ａ）においては、ローラを示しているが、図５に示す溝付き押え板に切り替えることが、エンボス成形後の濾材シート１２の面剛性維持の観点からは望ましい。
【００５９】
図８は第２の実施形態を示し、第１の実施形態に示したミニプリーツフィルタとエンボスフィルタ兼用製造装置を用いて合成繊維不織布のミニプリーツフィルタを製造する方法を説明する。
【００６０】
合成繊維不織布は、物理的な力で変形させても復元性が高く、折り癖を付けるためには濾材シート１２の折り目を加熱することが望ましい。第１の折り目付け機構５０の案内部材５４にヒータ５５が設けられているのはそのためのものである。
【００６１】
第１の実施形態と異なる部分のみを説明すると、濾材シート１２は、第１の折り目付け機構５０の入口側に設けられたテンションローラ５１によって一定のテンションが付与された後、一対の折り羽根５３が上下に作動して濾材シート１２の筋３０ａに向かって押圧して濾材シート１２を筋３０ａに沿ってジグザグ状に折り目を付ける。
【００６２】
ジグザグ状の濾材シート１２は、案内部材５４を通過する間にヒータ５５によって加熱され、折り目に折曲癖を付けることにより、復元するのを防止する。
【００６３】
折曲癖が付けられた濾材シート１２はループ状に垂れ下がってエンボス成形機構４０に導かれる。エンボス成形機構４０は、濾材加熱部４３のヒータはＯＦＦ状態であり、エンボスロール４４ａ，４４ｂも破線で示すように開放している。従って、濾材シート１２はエンボス成形機構４０を素通りさせるが、濾材シート１２によっては、濾材加熱部４３、エンボスロール４４ａ，４４ｂのみを開放し、テンション機構４１と送りローラ４６によって過剰な折目癖を除去し、ビード塗布により濾材シート１２上に形成されるビードの径が均一になるように操作する場合もある。
【００６４】
図９（ａ）（ｂ）はミニプリーツフィルタとエンボスフィルタ兼用製造装置の第３の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。
【００６５】
本実施形態は、濾材シート供給部１０と裁断機構２０との間には張力調整器８０と蛇行修正機構８１が設けられている。張力調整器８０はテンションローラ８２を互いにオーバラップさせて濾材シート１２に一定の張力を付与して蛇行修正機構８１に搬送するようになっている。蛇行修正機構８１は複数のガイドローラ８３を備え、濾材シート１２が搬送中に幅方向にずれが生じないように修正して裁断機構２０に搬送するようになっている。また、第１の折り目付け機構５０とビード塗布機構６０との間にはエンボス成形機構４０が設けられている。
【００６６】
また、筋付け機構３０は、上下に配置された一対のロール８４ａ，８４ｂとからなり、濾材シート１２を挟持搬送するようになっている。ロール８４ａ，８４ｂは円周上に一定間隔に凸条８５と凹条８６が交互に設けられ、上部のロール８４ａと下部のロール８４ｂとは凸条８５と凹条８６とが係合するように同期回転するようになっている。従って、濾材シート１２は一対のロール８４ａ，８４ｂによって挟持搬送されると凸条８５と凹条８６との間に食い込み、濾材シート１２の長手方向に一定間隔に、かつ幅方向に筋が付けられるようになっている。なお、凹条８６の内部にはゴム等の弾性体を埋め込んでもよい。
【００６７】
第１の折り目付け機構５０は、折り込みローラ５０ａを備えており、筋３０ａが付けられた濾材シート１２を折り込みローラ５０ａによって案内部材５４に折り込み、濾材シート１２に座屈を発生させて折り目を付けるようになっている。
【００６８】
また、ビード塗布機構６０は、本体８７の下部にテンションローラ８８が設けられ、上部には送りローラ８９が設けられている。テンションローラ８８と送りローラ８９との間にはテンションローラ８８から搬送された濾材シート１２を略９０°方向変換する方向変換ローラ９０が設けられている。
【００６９】
さらに、テンションローラ８８と方向変換ローラ９０との間には濾材シート１２の表裏面に向かって樹脂ノズル９１，９２が設けられている。樹脂ノズル９１，９２は濾材シート１２の幅方向に一定間隔に複数配置されており、樹脂ノズル９１，９２によって濾材シート１２の長さ方向に所定間隔及び幅方向に所定間隔に樹脂ビードが塗布されるようになっている。
【００７０】
第２の折り目付け機構７０は、折り込みローラ７０ａを備えており、筋３０ａが付けられた濾材シート１２を折り込みローラ７０ａによって座屈を発生させて折り目を付けるようになっている。
【００７１】
第３の実施形態においても、筋付け機構３０とエンボス成形機構４０との間に第１の折り目付け機構５０を設置し、ビード塗布機構６０の樹脂ノズル９１のみで樹脂ビードを塗布すれば、第１の実施形態と同様に図７に示すエンボスフィルタ７６が製作できる。
【００７２】
前記第３の実施形態によれば、濾材シート１２の表裏面に樹脂ビードを塗布する際に、多数のガイドローラによって濾材シート１２をＳ字状に迂回搬送する必要がなく、略９０°の方向変換ですむため、搬送経路を簡素化でき、エンボス４０ａ，４０ｂが形成されて面剛性が向上した濾材シート１２の方向変換ローラによる面剛性の喪失も最小限に抑制できる。
【００７３】
図１０はミニプリーツフィルタとエンボスフィルタ兼用製造装置の第４の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。
【００７４】
本実施形態は、筋付け機構３０の隣側の搬送路１３上には濾材シート１２にエンボス加工を施すエンボス成形機構４０が設けられている。エンボス成形機構４０の隣側の搬送路１３上には濾材シート１２の筋３０ａに沿ってジグザグ状に折り目を付けるとともに、折り目癖を付けるヒータ付き第１の折り目付け機構５０が設けられている。
【００７５】
次に、第４の実施形態の作用について説明する。
【００７６】
まず、ミニプリーツフィルタを製造する場合について説明する。ミニプリーツフィルタを製造する場合は、エンボス成形機構４０は休止し、エンボスロール４４a、４４bを開き、濾材シート１２は筋付け機構３０から直接に第１の折り目付け機構５０に搬送されるように設定する。また、濾材シート１２は第１の搬送手段６３ａを搬送されるように設定する。
【００７７】
従って、所定の幅に裁断された濾材シート１２は筋付け機構３０の送りローラ３１によって搬送され、搬送中に、濾材シート１２に対して叩打部材３２が上下方向から叩打力を付与するため、濾材シート１２の長手方向に一定間隔に、幅方向に筋３０ａが付けられる。
【００７８】
筋３０ａが付けられた濾材シート１２は、第１の折り目付け機構５０の入口側に設けられたテンションローラ５１によって一定のテンションが付与された後、一対の折り羽根５３が上下に作動して濾材シート１２の筋３０ａに向かって押圧して濾材シート１２を筋３０ａに沿ってジグザグ状に折り目を付ける。
【００７９】
ジグザグ状の濾材シート１２は、案内部材５４を通過する間にヒータ５５によって加熱され、折り目に折曲癖を付けることにより、復元するのを防止する。但し、第１の折り目付け機構５０が用いられるのは濾材シート１２の材質が合繊不織布のように加熱が有効な素材に対してであり、ガラス不織布に対しては使用されない。
【００８０】
エンボスフィルタを製造する場合は、筋付け機構３０は叩打部材３２を開いた状態で休止し、濾材シート１２は裁断機構２０から直接にエンボス成形機構４０に搬送されるように設定する。また、ビード塗布機構６０内の濾材シート１２の搬送手段は追加ローラ６５ａで、濾材シート１２が略への字状に方向変換されるように第２の搬送手段６３ｂに設定する。
【００８１】
従って、所定の幅に裁断された濾材シート１２はエンボス成形機構４０のテンションローラ４１によって一定のテンションが付与される。テンションが付与された濾材シート１２は濾材加熱部４３を搬送中に加熱されて軟化する。さらに、濾材加熱部４３で軟化された濾材シート１２は一対のエンボスロール４４ａ，４４ｂによって上下方向から挟持される。
【００８２】
エンボスロール４４ａ，４４ｂには軸方向に一定間隔に細長い流線形の凹部と凸部が噛み合うように配設されているため、エンボスロール４４ａ，４４ｂの間を通過するとき、表面に突出するエンボス４０ａと裏面に突出するエンボス４０ｂが濾材シート１２の幅方向に交互に形成され、しかも濾材シート１２の長さ方向に間欠的に形成される。
【００８３】
第１の折り目付け機構５０は濾材シート１２の材質が合繊不織布の場合に適用されるが、ガラス不織布の場合はテンションローラ５１と折り羽根５３を開いて通過させる。
【００８４】
エンボス４０ａ，４０ｂが付けられた濾材シート１２は、第１の折り目付け機構５０の入口側に設けられたテンションローラ５１によって一定のテンションが付与された後、一対の折り羽根５３が上下に作動して濾材シート１２の筋３０ａに向かって押圧して濾材シート１２を筋３０ａに沿ってジグザグ状に折り目を付ける。
【００８５】
ジグザグ状の濾材シート１２は、案内部材５４を通過する間にヒータ５５によって加熱され、折り目に折曲癖を付けることにより、復元するのを防止する。
【００８６】
図１１は第５の実施形態を示し、第３の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。
【００８７】
本実施形態は、第１の折り目付け機構５０の直後にビード塗布機構６０が設けられている。第１の折り目付け機構５０は、折り込みローラ５０ａを備えており、筋３０ａが付けられた濾材シート１２を折り込みローラ５０ａによって案内部材５４に折り込み、濾材シート１２に座屈を発生させて折り目を付けるようになっている。
【００８８】
また、ビード塗布機構６０は、本体８７の下部にテンションローラ８８が設けられ、上部には送りローラ８９が設けられている。テンションローラ８８と送りローラ８９との間にはテンションローラ８８から搬送された濾材シート１２を略９０°方向変換する方向変換ローラ９０が設けられている。
【００８９】
さらに、テンションローラ８８と方向変換ローラ９０との間には濾材シート１２の表裏面に向かって樹脂ノズル９１，９２が設けられている。樹脂ノズル９１，９２は濾材シート１２の幅方向に一定間隔に複数配置されており、樹脂ノズル９１，９２によって濾材シート１２の長さ方向に所定間隔及び幅方向に所定間隔に樹脂ビードが塗布される。
【００９０】
第２の折り目付け機構７０は、折り込みローラ７０ａを備えており、筋３０ａが付けられた濾材シート１２を折り込みローラ７０ａによって座屈を発生させて折り目を付けることができる。
【００９１】
前記各実施形態によれば、１台の製造装置で、ミニプリーツフィルタとエンボスフィルタを製造することができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、ミニプリーツフィルタを製造する際には、エンボス成形機構を休止させて濾材シートを通過させ、エンボスフィルタを製造する際には、筋付け機構と第１の折り目付け機構のうち、少なくとも筋付け機構を休止させ、エンボス成形機構を駆動して濾材シートにエンボス加工を施すことができる。従って、１台の製造装置で、ミニプリーツフィルタとエンボスフィルタを製造することができ、工場における設置スペースの減少、設備費の軽減を図り、フィルタのコストダウンを図ることができるという効果がある。
【００９３】
エンボスフィルタの製造においては、エンボスが形成された濾材シートが樹脂ビード塗布のために方向変換ローラで曲げられる度に喪失する面剛性の低減を最小限に抑制できるので、低圧損で耐圧強度の高い高品質なフィルタを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態のフィルタエレメントの製造装置を示し、（ａ）は装置全体の構成図、（ｂ）は濾材シートに筋を付けた状態の平面図、（ｃ）は濾材シートにエンボスを付けた状態の平面図。
【図２】同実施形態を示し、ビード塗布機構の斜視図。
【図３】同実施形態を示し、ビード塗布機構の概略的側面図。
【図４】同実施形態を示し、図３のＸ−Ｘ線に沿う図。
【図５】同実施形態を示し、図４のＹ−Ｙ線に沿う図。
【図６】同実施形態を示し、ミニプリーツフィルタの一部を示す図。
【図７】同実施形態を示し、エンボスフィルタの一部を示す図。
【図８】この発明の第２の実施形態を示し、フィルタエレメントの製造装置の構成図。
【図９】この発明の第３の実施形態を示し、（ａ）はフィルタエレメントの製造装置の構成図、（ｂ）はロールを拡大した側面図。
【図１０】この発明の第４の実施形態を示し、フィルタエレメントの製造装置の構成図。
【図１１】この発明の第５の実施形態を示し、フィルタエレメントの製造装置の構成図。
【符号の説明】
１０…濾材供給部
１２…濾材シート
２０…裁断機構
３０…筋付け機構
４０…エンボス成形機構
５０…第１の折り目付け機構
６０…ビード塗布機構
７０…第２の折り目付け機構
Claims (3)
- 濾材シート供給部から供給された濾材シートを連続的に搬送する搬送路の途中に前記濾材シート供給部から順に、濾材シートを所定の幅に裁断する裁断機構、所定の幅に裁断された濾材シートにその幅方向に筋を付ける筋付け機構、濾材シートに付けられた筋に沿ってジグザグ状に折り目を付けるとともに、折り目癖を付けるヒータ付き第１の折り目付け機構、折り目癖が付けられた濾材シートをフラットに延伸した状態で、その少なくとも片面に樹脂ビードを塗布するビード塗布機構、濾材シートに付けられた筋に沿ってジグザグ状に折り目を付け、濾材シート表面に塗布された樹脂ビード同士を接着して排出する第２の折り目付け機構を配置し、濾材シートからなる平面状のフィルタエレメントを製造する製造装置において、
前記裁断機構と前記ビード塗布機構との間に、前記濾材シートにエンボス加工を施すエンボス成形機構を配置し、
ミニプリーツフィルタを製造する際には、前記エンボス成形機構を休止させて濾材シートを通過させ、エンボスフィルタを製造する際には、前記筋付け機構と前記第１の折り目付け機構のうち、少なくとも前記筋付け機構を休止させ、前記エンボス成形機構を駆動して濾材シートにエンボス加工を施すことを特徴とするフィルタエレメントの製造装置。 - 前記ビード塗布機構は、その入口側にテンション機構、出口側に送りローラを備え、エンボスフィルタの製造時には、前記テンション機構から送りローラまで濾材シートを反転せずに搬送することを特徴とする請求項１記載のフィルタエレメントの製造装置。
- 前記ビード塗布機構に、濾材シートにテンションを付与するテンション機構及び追加ローラを備えた搬送方向切替機構を設け、エンボスフィルタを製造する際に、前記搬送方向切替機構を用いることにより、ミニプリーツフィルタの製造時とは異なった方向変換手段により濾材シートの片面のみに樹脂ビードを塗布することを特徴とする請求項１記載のフィルタエレメントの製造装置。
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