JP4388375B2 - 波形の媒体シートを使用するフィルタエレメント - Google Patents

Description

本開示は、一般に、波形ウェブ、波形ウェブの作成方法、およびフィルタエレメントに関する。具体的には、本開示は、先細りの縦溝を有する波形ウェブ、こうした波形ウェブを作成する方法および装置、こうした波形ウェブからフィルタエレメント（たとえばエアフィルタエレメント）を構築する方法、および得られたフィルタエレメントに関する。

空気の流れはしばしば、空気中に存在する粒子状物質を搬送する。多くの場合、空気の流れから粒子状物質の一部または全てを除去することが望ましい。たとえば、自動車用機関または発電装置に流れる気流、ガスタービンシステムに向けたガス流、および様々な燃焼炉への空気の流れは、その中に粒子状物質を含んでいることが多い。また、機関の潤滑油系または油圧系に流れる液体流も流体中に存在する粒子状物質を搬送する。粒子状物質が、関連する様々な機構の内部構造に到達すると、装置へのかなり大きい損傷を招く虞れがある。したがって、こうしたシステムでは、粒子状物質を、機関、タービン、燃焼炉、または他の関連装置の上流の空気または液体の流れから除去することが好ましい。多様なエアフィルタ、流体フィルタ、および液体フィルタ構成が、微粒子を除去するために開発されてきた。しかし一般に、継続的な改善が求められている。尚、発明を実施するための最良の形態に引用されている特許文献は、以下の通りである。
米国特許第６，１９０，４３２号明細書 米国特許第５，８２０，６４６号明細書 ＰＣＴ国際公開番号第ＷＯ９７／４０９１８号明細書 米国意匠特許番号第３９９，９４４号明細書 米国意匠特許番号第４２８，１２８号明細書 米国意匠特許番号第３９６，０９８号明細書 米国特許出願第０９／８７５，８４４号明細書 米国特許出願第０９／８７，５９０号明細書 米国特許第５，４２３，８２９号、コラム３２、４８〜６０行 米国特許第３，８７８，０１４号明細書 米国特許第３，６７６，２４２号明細書 米国特許第３，８４１，９５３号明細書 米国特許第３，８４９，２４１号明細書 米国特許第５，５６２，８２５号明細書 米国特許第５，６７２，３９９号、コラム２０、２７〜３９行

直線的な流れのフィルタエレメントを含む、先細りの縦溝を有する波形ウェブは、多くの応用例で使用することができる。

波形ウェブは、先細りの歯を有する１対の波形ローラの間を通過させて作成することができる。使用可能な波形ローラの作成方法は、終端部および終端部の間の延長部に先細りの歯を作成する方法を含む。

波形ウェブは、様々な媒体から作成することができる。使用する媒体は、機器の気体流れ方向に幾分延設するものが好ましい。

波形ウェブをフィルタエレメントに形成する方法は、平坦なシートを波形ウェブに固着することによってフィルタ媒体を形成することを含む。次いで通常は、選択した縦溝を閉鎖するための巻付け工程中にシール剤を塗布して、フィルタ媒体を巻いてフィルタエレメントにする。

（Ｉ．フィルタ設計に関連するいくつかの原理）
直線的な流れに対応する縦溝を付けたフィルタ媒体を使用するフィルタエレメントは周知のものである。このタイプのいくつかのフィルタエレメントの例は、米国特許第６，１９０，４３２号、第５，８２０，６４６号、および１９９７年１１月６日に公開されたＰＣＴ国際公開第ＷＯ９７／４０９１８号に記載されている。これらの特許および公開をそれぞれ引用して本明細書に合体する。このタイプのフィルタエレメントでは、波形基板を得るために、フィルタ媒体の波形シートまたはウェブを材料の平坦なシートまたはウェブに付着する。多くの場合、波形基板をらせん状に巻き、または巻き付けて、所望のエレメントの形状を得る。それぞれ個々の波形または縦溝は、一端が開放され、反対側の一端が閉鎖されている。濾過すべき流体は、フィルタエレメント内の縦溝のうちの選択された溝の開放端内に通る。流体は、特定の溝が下流端で閉鎖されているために、入った溝から直接外に出ることができない。流体は、フィルタエレメントの下流端から外に出るには、媒体（平坦なウェブまたは波形ウェブ）を通過して、下流端が開放されている溝に入らなければならない。

平坦なウェブに固着した波形ウェブを使用して材料のフィルタ媒体２１を形成し、それを巻いてフィルタエレメントにした、フィルタエレメントの一例が図１に２０で示してある。図１で示した例では、フィルタエレメント２０は対向する流面２２、２４を備えており、この例では、流面は平行である。代替の構成では、流面２２または２４の１つは単一面ばかりでなく、たとえば円錐形でもよい。円錐形のフィルタエレメントの一例は、それぞれ参照により本明細書に組み込む、米国意匠特許番号第３９９，９４４号、米国意匠特許番号第４２８，１２８号、および米国意匠特許番号第３９６，０９８号に記載されている。流面２２は概略的に示されており、一部だけが縦溝端２５を示しているが、理解されるように、通常はフィルタ面２２全体が縦溝端を示す。使用の際は、濾過すべき流体は上流側の流面（この例では２２）に入り、下流側の流面（この例では２４）を通って出る。流体は通常、上流側の流面２２に入り、下流側の流面２４から出るように、同じ方向に流れるため、フィルタエレメント２０を「直線的な流れ」のフィルタと呼ぶ。図１で見ることができるように、特定のフィルタエレメント２０は、円形の断面を持つという点で円形である。フィルタエレメント２０を空気浄化システムで使用する場合は、フィルタエレメント２０に適切なガスケットまたは他のタイプの封止材を配設することによって、フィルタエレメント２０を変更することができる。フィルタエレメント２０の環状外面２７に固定した封口ガスケット２６の一例を示す。図で示した封口ガスケット２６は、発泡ポリウレタンを含み、ガスケット２６をハウジングに対して圧縮することによってハウジングとの封止を形成する。使用可能な封口ガスケットの例には、米国特許第６，１９０，４３２号、および本発明の譲受人に譲渡された、２００１年６月６日に出願の米国特許出願公開第０９／８７５，８４４号に記載されたものが含まれる。これらの文書を引用してそれぞれ本明細書に合体する。

図２は、平坦なウェブに固着した波形ウェブを使用してフィルタ媒体３１を形成し、それを巻いてフィルタエレメント３０にしたフィルタエレメント３０の別の例を示す。図１で示したフィルタエレメント２０と同様に、フィルタエレメント３０は、直線的なガス流に対応する対向する流面３２、３４を有する。図１の実施形態と同様に、この実施形態も流面３２を概略的に示しており、一部だけが縦溝端３３を示しているが、理解されるように、通常はフィルタ面３２全体が縦溝端３３を示す。図２の実施形態は、フィルタエレメント３０を長円形として示している。具体的にはこの特定のフィルタエレメント３０は、２つの平行の側部３６、３８がその端部で湾曲部分４０、４２によって接合された形の断面を持つ。フィルタエレメント３０は、適した封止材またはガスケットを備えることができ、図で示した例では、参照により本明細書に組み込む米国特許第６，１９０，４３２号に記載されたタイプの封止材３５を備える。この封止材３５は、フレーム上に注型され、フィルタエレメント３０に固着されたポリウレタンを含む。封止材３５をハウジングに対して圧縮することによってハウジングとの封止を形成する。各エレメント２０、３０で、中心コア４４、４６の周りに媒体２１、３１を巻いた状態の中心コアを示す。多くの実施形態では、フィルタエレメント２０、３０は核がなくてもよい。「コア無し」とは、その周りに媒体２１、３１を巻き付ける中心の心棒、管、棒、または他の片などが、エレメントに存在しないことを指す。

多くのフィルタシステムで判明しているように、上流端にある開放された縦溝のチャンバを増加し、したがって、上流端の閉鎖された縦溝のチャンバを減少することが望ましい。下流端の開放縦溝チャンバを増加し、したがって、下流端の閉鎖縦溝チャンバを減少することが望ましいことも判明している。このように開放および閉鎖縦溝を配置することによって、フィルタ媒体によってもたらされる制約が、標準の直線の縦溝を付けたフィルタの設計よりも低減される。上流端から下流端に幅が先細りになった縦溝を使用するとことにより、この望ましい効果をもたらすことができる。換言すれば、たとえば、縦溝がフィルタエレメントで使用される波形ウェブの一端から波形ウェブ他の一端まで延びるのに従って、縦溝を形成するチャネルの幅の寸法が変わる。次いで、縦溝チャネルの細い端部が上流端で閉鎖され、縦溝チャネルの広い端部が上流端で解放された状態で、波形ウェブを巻いてフィルタエレメントにすることができる。先細りの縦溝の一例が、本願と同じ譲受人に譲渡された、１９９７年１１月６日に公開されたＰＣＴ国際公開第ＷＯ９７／４０９１８号に記載されており、その公開を参照により本明細書に組み込む。「開放縦溝チャンバの増加」は、開放縦溝の断面積を増加することを指し、断面積は、波形によって限定される面積であり、気流の方向に垂直（直交）である。「閉鎖縦溝チャンバの減少」は、閉鎖縦溝の断面積を減少することを指し、断面積は、波形によって限定される面積であり、気流の方向に垂直（直交）である。

フィルタの設計におけるいくつかの周知の変数には、吸気（定格流量）、初期制約、初期効率、平均または全体の動作制約、全体効率、およびフィルタの耐用年数が含まれる。こうした各要因を以下に簡単に論じる。

知られているように、内燃機関の例では、機関の必要吸気量は、機関のサイズ、すなわち排気量および最大の毎分回転数（ＲＰＭ）、フルまたは定格負荷の関数である。必要吸気量は毎分回転数によって変わり、吸気要件は定格毎分回転数で規定される。知られているように、エアクリーナの全体効率は一般に、使用中にエアクリーナ内を通過し、エアクリーナによって保持される濾過可能な固体の量を示す。初期効率は、始めに管路に取り付けたときのフィルタの測定可能な効率である。初期効率は、機関の製造者または装置の製造者によって指定される場合が多い。知られているように、制約は操作中のエアクリーナを介した圧力差である。周知の制約の要因には、空気が通るフィルタ媒体、空気が通る管路のサイズ、および、空気がエアクリーナを通過し、機関内に流れるときに、空気が接触し、またはその周囲を流れるように方向付ける構造的機構が含まれる。エアクリーナの通常の動作可能な寿命とは、エアクリーナが、制約を受けずにシステムで動作することができる期間を意味する。

一般に知られているように、上記で論じたタイプの仕様に対応できるようにシステムを開発するための、エアクリーナの設計に関する主な変数の一部には、フィルタ媒体のタイプ、形状寸法、効率、エアクリーナの形状および構造、並びにフィルタエレメントのサイズが含まれる。これらの要因についてそれぞれ以下に簡単に論じる。

たとえば、従来のセルロース繊維媒体またはセルロース／合成混合繊維媒体は、通常、障壁媒体として動作する。こうした媒体の動作は、表面負荷によるものである。すなわち、空気が媒体を通過する場合、媒体の表面は、粒子状物質が媒体を通過するのを阻止する障壁として作用する。やがて、埃などの凝集物（ダストケーキ）が媒体の表面上に形成され、媒体効率が上がる。繊維構造の間隙性は通常、効率、特に初期効率を決定する要因である。時がたつと、埃などの凝集物がその効率に影響を与える。一般に、こうした媒体はその透過性によって定義され、または指定されることが多い。

一部の適用例では、たとえばサイズ（径）が５ミクロン以下、また一部の例ではサブミクロンの繊維である「超極細繊維（ｆｉｎｅ ｆｉｂｅｒ）」で媒体を処理することが望ましい。使用可能な超極細繊維は、参照により本明細書に組み込む、本願と同じ譲受人に譲渡された、２００１年５月３１日に出願の米国特許出願公開第０９／８７，５９０号に記載されている。超極細繊維を媒体に使用するには、様々な方法を用いることができる。こうした手法の一部は、たとえば米国特許第５，４２３，８２９号、コラム３２、４８〜６０行に記載されている。より詳細には、こうした方法は、米国特許第３，８７８，０１４号、第３，６７６，２４２号、第３，８４１，９５３号、および第３，８４９，２４１号に記載されており、これらの特許をそれぞれ参照により本明細書に組み込む。以前は、ドナルドソン カンパニー（Ｄｏｎａｌｄｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ）によってウルトラーウェブ（ＵＬＴＲＡ−ＷＥＢ、登録商標）の名称で企業秘密で実施されていた、従来の媒体を覆って配置された高分子超極細繊維のウェブを含む企業秘密の手法を用いることができる。波形ウェブの構成、および波形ウェブを作成する方法に関して、超極細繊維の作成方法および超極細繊維に適用に用いる特定の方法についての特定の参照はない。また、得られたフィルタエレメント、およびこうしたフィルタエレメントを作成する方法に関しても、超極細繊維の作成方法および超極細繊維の適用に用いる特定の方法についての特定の参照はない。また、超極細繊維の使用量は通常は、所望の効率に基づいて選択される事柄である。

媒体の形状寸法に関して、ひだを付けた円筒形のパターンがよく使用されるが、ある状況では、概ね上述の縦溝構造を使用することが望ましいことが分かった。ひだを付けたシステムでは、あまり多くのひだを互いに近づけ過ぎると、ひだが束状になり、または崩壊するため、フィルタの寿命を縮める可能性がある。たとえば、ひだは湿らせると崩壊しやすくなり、そのため制約が大きくなる。たとえば、媒体の平坦なウェブに固着し、巻いてフィルタエレメントにし、媒体の波形ウェブの形に縦溝構造を使用すると、入ってくる空気の流れに対する一様の形状が得られる。この一様の形状により、信頼性がある構造がもたらされ、湿っても崩壊する傾向がなくなる。一般に、縦溝媒体構造に関するパラメータには、波形の形状、波形の長さ、波形の密度（ウェブの２５．４ｍｍ当たりの波形の数など）、波形の深さ、および得られるフィルタエレメントの形状（たとえば円形の場合は径）が含まれる。媒体の形状寸法の選択に関する主な要因は、任意の所与の適用例または状況に必要とされる媒体の全表面積である。

エアクリーナの形状および構造は、媒体の両側の機械的装置が制約に影響を与える、または貢献する程度、および濾過される空気が媒体の上流の予備清浄機によって予め濾過される程度など、空気が媒体に接触し通過するように空気を方向付ける方法にしばしば影響を与える要因である。

上記に論じたこれらの周知の要因を全て考慮に入れて、フィルタの設計者は、縦溝媒体フィルタを使用する際に、縦溝フィルタ構造で使用する波形シートについて、各端部（上流端および下流端）の所望の形状を決定することができる。所望の端部形状は、所望の波形の密度（２５．４ｍｍ当たりの波形の数）に応じたものになり、先細りの縦溝の利点を望む場合は、所望の勾配並びに所望の長さも要因になる。フィルタの設計者は、空気取入口、効率、制約、所望の寿命、エアクリーナの形状などを考慮に入れることができる。本開示はとりわけ、こうした変数を選択した後に、所望のフィルタエレメントに作成することができる所望の波形シートを作成する装置および方法に関する。

（ＩＩ．使用可能な先細り縦溝の一例）
次に図３を参照すると、フィルタの構築で使用可能な波形ウェブまたは「波形のフィルタ媒体構造」の一例が図３に５０で示されている。「波形のフィルタ媒体構造」は、波形ウェブ５０だけ、または図１および２で示したタイプのフィルタエレメントを指すことができる。波形ウェブ５０は、交互に配置された山頂５４と溝または谷溝５６の形の複数の波形５２を備える。図３で見ることができるように、波形ウェブ５０は、第１の端縁部５８および反対側の第２の端縁部６０を備える。通常、波形５２は、第１の端縁部５８と第２の端縁部６０の間で少なくとも部分的に延びる。一部の例では、波形５２は所望のフィルタ特性に応じて、その端部を挟み潰し、または押し潰すことができる。こうした押し潰し、または挟み潰しを行う場合は、両端縁部での変形を波形５２の全長の１０％未満、通常は８％未満にすることが好ましい。「挟み潰す、または押し潰す」とは、挟み潰し、押し潰し、折りたたみ、または標準の平滑な波形形状からの別の変形を加えることである。押し潰した、または挟みつぶした端部の例には、それぞれ参照により本明細書に組み込む、ヤマダ等の発明者による米国特許第５，５６２，８２５号で示された形状、および本願と同じ譲受人に譲渡された１９９７年１１月６日に公開のＰＣＴ国際公開番号第ＷＯ９７／４０９１８号で示された形状が含まれる。本明細書で使用の用語「波形端部」「縦溝端」が使用される場合、それは任意の種類の押し潰し、挟み潰し、または変形を加える前の、縦溝部分の波形または縦溝の通常の形状を指す。換言すれば、「縦溝端」または「波形端部」は、挟み潰し、押し潰し、または他の変形を加えた縦溝の任意の部分を含まず、それを指していない。図３で示した特定のウェブでは、波形５２は、第１の端縁部５８と第２の端縁部６０の間の全長にわたって完全に延びている。交互の配置では、波形５２は、端縁部５８と６２の間の全長にわたって延びなくてもよい。変形していない（挟み潰し、または押し潰していない）形状の縦溝の端部は、参照番号４８および４９で定義されている。図で示した例では、縦溝端４８、４９は、端縁部５８、６２と同じ高さである。

やはり図３を参照すると、山頂５４と谷溝５６を交互に配置した形の波形５２は、複数のチャネルまたは縦溝６２を形成する。図で示した例では、縦溝６２は先細りになっている。「先細り」とは、幅（縦溝６２を形成している隣接する壁の間の距離）が一定でないことを指し、図の例では、各縦溝６２の谷溝５６の幅が、第１の端縁部５８から第２の端縁部６０までの隣接する山頂５４の間で縮小することを指す。同様に、縦溝６２の山頂５４の幅は、第１の端縁部５８から第２の端縁部６０までの隣接する谷溝５６の間で拡大する。図３〜６を再検討すると明らかなように、勾配の大部分は、縦溝６２を形成している隣接する壁の間であり、縦溝６２のベースは勾配がなく一定のままである。以下で説明するように、各縦溝６２の高さは、許容差などによる小さいばらつきがある可能性があるが、縦溝の全長にわたって実質的に一定かつ一様であることが好ましい。

図３は、平坦なウェブまたは面シート６４に固着した波形ウェブ５０も示す。「平坦」とは、単一の平面が連続し、それに小さいひだ、畝、または波形が存在しないことを指す。図３の実施形態には、面シート６４の２つのセクション６４ａおよび６４ｂが示してある。面シート６４ａは、波形ウェブ５０の下に、面シート６４ｂは波形ウェブ５０の上に示してある。通常の構成の多くでは、波形ウェブ５０は、底面シート６４ａに固着され、底面シート６４ａが波形ウェブ５０の頂部を覆うように、それ自体の周りに巻きこまれる。理解されるように、多くの実施形態では、面シート６４ａおよび６４ｂは同じシート６４である。面シート６４は、各フィルタエレメント２０および３０の外側のシートであることが、図１および２で分かる。さらに、図１および２では、面シート６４は、波形ウェブ５０の交互の列の間に見ることができる。図１および２のエレメント２０および３０では、エレメント２０および３０は、単一の面シート６４、および互いに固着されらせん状に巻かれた単一の波形ウェブ５０を備える。その結果、波形ウェブ５０はその頂部および底部が両方とも面シート６４と接している。

図３で示した例では、開口部６５は第１の端縁部５８に隣接する山頂５４の間で画定され、面シート６４は（上流シール部５７を形成するために）シール剤５５ｕで閉鎖され、第１の端縁部５８に沿った谷溝５６と面シート６４の間に作成された開口部６７は開放され、遮られていない。やはり第２の端縁部６０に隣接する、山頂５４の間に作成された開口部６８および面シート６４も（下流シール部５９を形成するために）シール剤５５ｄで閉鎖されるが、谷溝５６と底面シート６４ａの間に作成された開口部６９は開放されている。

図３を再検討すると、フィルタ媒体６６に形成された波形ウェブ５０の全般的な動作の原理を理解することができる。通常、浄化または濾過すべき流体は、第１の端縁部５８に沿って、谷溝５６と面シート６４ｂの間に作成された開口部６７（入口縦溝６２）を通ってフィルタ媒体６６に入る。これを矢印６１で示す。この流体は、山頂５４と底面シート６４ａの間の空間にある縦溝６２に入ることはできない。これらの開口部６５がシール剤５５ｕで閉鎖されているからである（しかし図３では、シール剤５５ｕは、端縁部５８から短距離の間隔をおいて塗布され、流体が山頂５４と面シート６４ａの間でシール剤５５ｕによって停止または阻止されるまで第１の端縁部５８から短距離だけ縦溝６２の一部に入ることができることを留意されたい）。流体は、入口縦溝６２に沿って前進するが、流体が入ったのと同じ入口縦溝６２から出ることはできない。これらの縦溝６２は、その端部が第２の端縁部６０に沿ってシール剤５５ｄで閉鎖されている（すなわち、面シート６４ｂと山頂５４の間の開口部６８が、第２の端縁部６０に沿って閉鎖されている）からである。したがって、流体は、第２の端縁部６０に沿って開放されている出口縦溝６２を通って外に出るには、波形ウェブ５０または面シート６４の一部を通過して流れるように強制される。これを矢印６３で示す。図で示した例では、第２の端縁部６０に沿った谷溝５６と面シート６４ａの間の領域６９で開放され遮られていないのが出口縦溝６２である。流体が波形ウェブ５０または面シート６４を通って流れる場合、少なくとも部分的に粒子状物質が除去される。

先細りの縦溝６２は、縦溝端４８から縦溝端４９まで延びるに従って変化する断面形状を画定する。通常、縦溝６２の端部の断面形状は、少なくとも部分的に上記のセクションＩで記載した要因のいくつかに基づいて選択される。次に図４を参照すると、波形ウェブ５０の一例の拡大図が７０で、縁部７１からウェブ７０（図６）を見た図で示してある。説明のため、図４はフィルタエレメントに形成された場合のウェブ７０の上流の縁部の図であると仮定する。理解されるように、縁部７１または７３（図６）はどちらも上流または下流の縁部にすることができる。ウェブ７０に超極細繊維が使用される場合、通常、超極細繊維を上流側で使用することが好ましい。（これを以下のセクションＩＶでさらに論じる。）理解されるように、「下流」および「上流」の端部または縁部の代わりに、用語「第１の」および「第２の」を縁部７１、７３、並びに対応する山頂および谷溝の端部に使用することができる。

一般に、判明しているように、縦溝の形状寸法を選択する際の要因の１つは、他のシステムが制約されているとして、他のシステムの制約を考慮して、上流の開口端部をできるだけ大きく開くように適切に設計し、他のシステムの制約を考慮して、上流の閉鎖端部をできるだけ小さくするように適切に設計することが望ましいという原理に基づく。「上流の端部を開ける」とは、やはり縦溝の端部で規定される断面積を大きくすることを指し、断面積とは、流体の流れの方向に垂直の波形の下の面積である。図４では、波形７２は、細い上流の谷溝７６（すなわち谷溝の端部７６）よりも広い上流の山頂７４（すなわち山頂の端部７４）を備えて、縦溝７５を形成しているところが示してある。上流の谷溝７６と面シート６４の間の面積を小さくすることが望ましいと仮定して、多くの例で上流の谷溝７６の形状寸法を、媒体の特性および波形ローラの特性などの要因に基づいて決定することができる。上流の谷溝７６が過度に細く尖鋭な場合、いくつかの媒体配合物では、媒体が断裂する。さらに、上流谷溝７６を作成するために使用する波形ローラ上の歯は、所望の上流の谷溝７６が過度に細い場合は損傷する傾向がある。上流谷溝７６の形状寸法が設定された後、波形の密度および勾配の角度を選択することができる。通常、こうした要因は、その結果得られる上流の山頂７４の形状を決定する際に有用である。

図５は、ウェブ７０がフィルタエレメントに構成された場合、下流の縁部７３と仮定される縁部に沿った、図４で示した波形ウェブ７０の反対側の端面図である。したがって、この説明の目的で、図４は、上流山頂７４および下流の谷溝端部７６を示す。この特定の図面では、谷溝の端部７６は、縁部７３と同じ高さである。図５は、下流の山頂端部７４および下流の谷溝端部谷溝７６を示しており、これらは図５で示した特定の実施形態では、縁部７１と同じ高さである。山頂延長部７４ｅ（図６）は、それぞれ上流山頂７４と下流山頂７４の間に延在する。同様に、谷溝延長部７６ｅ（図６）は、それぞれ上流谷溝７６と下流谷溝７６の間に延在する。図４と５の端面図を比較すると分かるように、得られた波形ウェブ７０の所望の縦溝の形状は対称的である。実際の実施では、媒体の挙動および他のこうした変数により、実際に得られる縦溝の形状は、完全に対称的なものからわずかに変化するであろう。図４および５では、媒体の厚さを見ることができ、この厚さはハッチングで示してある。理解されるように、好ましい実施形態では、下流山頂７４は、上流谷溝７６と同じサイズおよび形状寸法であり、下流谷溝７６は下流山頂７４と同じサイズおよび形状寸法である。

やはり上記のセクションＩで論じた要因のいくつかによって、いくつかの異なる縦溝形状を使用することができる。使用可能な上流山頂７４の形状寸法の一例が図４で示してあり、それには１対の側壁８０と８２の間の丸形波頂部７８が含まれる。図で見ることができるように、山頂７４の波頂部７８は、鋭い点または角ではなく、丸みを付けた平滑なものであることが好ましい。とりわけ、これは波形ウェブ７０で使用する媒体が断裂するのを防ぐ助けをする。丸形、先細りの（たとえば丸みを付けたＵ形の）縦溝も、本願と同じ譲受人に譲渡された、１９９７年１１月６日に発行のＰＣＴ国際公開番号第ＷＯ，９７／４０９１８号に記載されている。図４で示した縦溝では、図４で示した縦溝の端部、丸形波頂部７８は、半径が少なくとも０．５０８ｍｍ、１．２７ｍｍ未満であり、多くの例では半径が０．６１〜１．１４ｍｍである。多くの例では、丸形波頂部の半径は、０．７６〜１．０１ｍｍである。図で示した例では、側壁８０、８２は互いに対して角度を付けてある。この角度８４は、波形ウェブ７０の端縁部の１つで各波形７２の勾配を規定する。通常、角度８４は、できるだけ小さいことが望ましいが、媒体特性および波形ローラの耐性を含む他の要因に対応することが望ましい。角度８４は、下流山頂７４の湾曲部の下の面積を規定する助けをし、媒体特性および波形ローラの特性の他の制約を考えると、この面積もやはり通常は最小限にすることが望ましい。たとえば図で示した縦溝７５では、角度８４は２０°未満であり、少なくとも２°である。例示の縦溝７５の使用可能な角度８４は、５°〜１５°、具体的には約８°〜１２°を含む。

各上流山頂７４は、丸形波頂部７８に正接する点と、隣接する谷溝７６の波頂部８８に平行に整列する線との間の高さ８６を規定する。下流山頂７４の他の形状寸法の特徴と同様に、媒体の特性、波形ローラの特性、およびセクションＩで論じたフィルタ設計の要素を含む様々な要因に基づいて高さ８６を選択する。図４で示した特定の例では、上流山頂７４の高さ８６は、少なくとも１．２７ｍｍ、１２．７ｍｍ未満であり、通常は２．５４〜６．３５ｍｍ、たとえば約３．８１〜５．０８ｍｍである。上流山頂７４の隣接する波頂部７８の間の距離は、参照番号９０で示してある。上流山頂７４の他の形状寸法の定義と同様に、この距離９０はセクションＩ論じた所望のフィルタ特性、媒体特性、および波形ローラの特性に応じたものである。距離９０は、波形ウェブ７０の端縁部の１つで隣接する上流山頂７４の間の間隔を示す。図で示した特定の例では、距離９０は少なくとも５．０８ｍｍ、１２．７ｍｍ未満、通常は６．３５〜１０．１６ｍｍであり、たとえば約８．１３〜８．８９ｍｍである。距離９１は縁部７３での側壁８０と８２の間の間隔である。側壁８０と８２の間の距離は、縁部７３から縁部７１に進むにつれて徐々に縮小される。図で示した例では、距離９１は少なくとも２．５４ｍｍ、１２．７ｍｍ未満、通常は３．８１〜７．６２ｍｍ、たとえば５．３３〜６．０９ｍｍである。

次に下流山頂７４に関する形状寸法に移り、図５を参照する。一般に、上記で論じたように、下流山頂７４の下の面積を最小にして、フィルタエレメントによってもたらされる制約を最小限にすることが望ましい。それぞれ下流山頂７４は丸形波頂部８８を含む。「丸形」は、鋭い点または角がなく、規定の半径を有することを指す。図５で示した例では、丸形波頂部８８は半径が少なくとも６．３５ｍｍ、１０．１６ｍｍ未満、通常は６．９８〜８．８９ｍｍであり、たとえば約７．１１〜８．１３ｍｍである。各下流山頂７４も、波形ウェブ７０の反対側の縁部７３で上流山頂７４を画定する側壁８０、８２によって画定することができる。各側壁８０、８２は、波形ウェブの長さにわたって延在し、側壁８０と８２間の距離９０は、図４で示した縁部７３と図５で示した縁部７１の間で縮小される。縁部７１では、各側壁８０、８２は、孤形領域９２、９４によって下流山頂７４の波頂部８８に接合されている。通常、この孤形領域９２、９４を側壁８０、８２と波頂部８８の間で平滑に移行させて、平滑な丸形下流山頂７４を有することが好ましい。図５で示した特定の例では、各孤形領域９２、９４の半径は同じであり、少なくとも１．２７ｍｍ、３．８１ｍｍ未満、通常は１．５２〜２，５４ｍｍであり、たとえば約１．７８〜２．２８ｍｍである。図の例では、好ましい下流山頂７４は、下流山頂７４の高さ８６と等しい高さ９６を含む。これは、製造技法をより簡便にするために好ましい。本明細書で示した例では、高さ８６、９６は、縦溝６２の長さにわたって一様であり、高さ８６、９６が下流山頂７４、上流山頂７４、および山頂延長部７４ｅ（図６）に関して同じであるようになされている。下流山頂７４はさらに、隣接する下流山頂７４間の間隔または距離９８を規定する。図の例では、この距離９８は、少なくとも０．２４ｍｍ、２．５４ｍｍ未満、通常は０．５０〜２，２８ｍｍであり、たとえば１．０１〜１．７８ｍｍである。距離９８は図４の距離９１に近似である。下流山頂７４の各波頂部８８は、ほとんど平坦な孤形領域９２、９４の間のセクション１０１を画定する。このセクション１０１のおよその距離は、図の例では、少なくとも１．２７ｍｍ、６．３５ｍｍ未満、通常は１．７７〜３．８１ｍｍ、たとえば２．０３〜３．０４ｍｍである。

図示した例では、図４と５の比較によって分かるように、上流山頂７４（図４）は断面積に関して、下流山頂７４（図５）よりも小さい。実際、図で示した（縁部７３と同じ高さの）上流山頂７４は、その下側の断面積を規定し、それは下流山頂７４の下側の断面積の７５％未満である。図の例では、上流山頂７４の面積は、下流山頂７４の面積の少なくとも２０％、たとえば２５〜５０％である。

上述し参照により本明細書に組み込むものであるが、理解されるように、例示の波形ウェブ７０は対称的であるため、下流谷溝７６（図５）の例示の形状寸法は、上流山頂７４（図４）の形状寸法と同じである。同様に、上述し参照により本明細書に組み込むものであるが、上流谷溝７６（図４）の例示の形状寸法は、下流山頂７４（図５）の形状寸法と同じである。上述のように谷溝７６も、上記の山頂の高さ８６、９６の寸法と一致する谷溝の深さをもつことができる。図で示した例では、谷溝の深さ８６、９６は、上流谷溝７６、下流谷溝７６、および谷溝延長部７６ｅで一様である。

図６は、波形ウェブ７０の上面平面図を示す。図で示した例では、各縁部７１と７３の間の各縦溝７５は平滑で丸形である。各縦溝７５の側壁８０と８２の間の距離９３は、縁部７１と７３の間で変化して、それぞれ縦溝７５の勾配を規定する。図で示した例では、縁部７１と同じ高さの点での側壁８０と８２の間の距離９３は、上記で距離９８に与えられた寸法と同じである。縁部７３と同じ高さの点での距離９３は、距離９１に与えられた寸法と同じである。縦溝７５は、図で示した例では、勾配の角度αが５°未満、通常は３°未満、少なくとも０．１°、たとえば０．２５°〜２°、たとえば０．３°〜０．８°である。距離９３は、縁部７３と同じ高さの点では、縁部７１と同じ高さの距離９３よりも長い。縁部７３と同じ高さの距離９３の、縁部７１と同じ高さの距離９３に対する比は、少なくとも２：１、１２：１未満、通常は３：１〜７：１、たとえば５：１である。

（ＩＩＩ．例示の製造技法）
波形ウェブ７０を作成する一方法は、それぞれ先細りの歯を有する１対の波形ローラの間に平坦なウェブを通過させることを含む。ローラの１つの歯の勾配は、他方のローラの歯の勾配の方向に反対の方向で勾配が付けられている。次に図７〜１４を参照すると、波形ウェブ７０を作成するために使用することができる波形ローラが示してある。波形ウェブ７０を作成するには、この例示の工程では、媒体１１４を図の波形ウェブ７０に形成するために使用される１対のローラ１１０、１１２がある。図１６で示した概略図を参照されたい。この図は、媒体１１４がローラ１１０と１１２の間で挟まれ波形を付けられているところを示す。説明のため、図７〜１４では、ローラ１１０の１つだけを詳細に示してある。理解されるように、ローラ１１０で使用されるいくつかの溝１３０がローラ１１２で使用されないこと以外は、ローラ１１２はローラ１１０と同一である。これを以下にさらに詳細に述べる。図１６で示した波形工程中、ローラ１１０、１１２は、各ローラ１１０、１１２の歯１１６が反対側のローラの対応する歯溝１１８と噛合い、または対合し、勾配の方向が互いに反対になるように、互いに方向付けられる。

例示の実施形態では、ローラ１１０は、反対側の端部１２０、１２２、幾何学的中心１２４、および中心１２４を通る（かつ中心１２４を通って図８の頁から外側を指す）長手方向軸１２６を有する円筒形ローラとして示してある。図で示した実施形態では、ローラ１１０は、ローラから半径方向に突出した複数の外側に向けられた歯１１６を備える。各歯１１６は、歯に隣接する歯溝１１８を有する。好ましいローラ１１０は、ローラの周りに半径方向に延びる歯１１６および歯溝１１８が均等に配分されている。

歯１１６および歯溝１１８の形状寸法は、図４〜６で示したように、例示の波形７２を形成するように構成される。図７〜１４で分かるように、通常、各歯１１６は、波形ローラ１１０の反対側の端部１２０と１２２の間で幅が先細りになっている。ローラ１１０または１１２（あるいはその両方）は、その長さに沿って不連続にしてもよい。すなわち、所望の波形７２を得るには、歯１１６および歯溝１１８が端部１２０から端部１２２まで連続し、途切れない必要はない。所望の波形７２を得るには、単に歯１１６および歯溝１１８が間隔をあけて存在するだけでよい。媒体は、ローラ１１０または１１２ではどの断続箇所も超えて連続する。

１対の好ましい波形ローラ１１０および１１２の１つは、ウェブを剥がすための構造１２８を含んで、波形を付けた直後に媒体１１４をローラ１１０から剥がし、または剥離する助けをする。図で示した例では、構造１２８は、長手方向軸１２６に対して横方向に延び、また各歯１１６の長手方向に対しても横方向に延びる少なくとも１つの溝１３０を含む。溝１３０は、上記で論じたローラ１１０、１１２における断続の一例である。溝１３０をローラ１１０に設けて、媒体１１４とローラ１１０の間に挿入するフィンガと係合できるようにする（図１６）。フィンガと溝１３０は協働して、ローラ１１０と１１２の間で波形を付けた直後に、媒体１１４をローラ１１０から引き剥がす助けをする。好ましくは、溝１３０はローラ１１０の周囲全体に延びる。使用可能な溝の寸法は、幅が少なくとも１．２７ｍｍ、３．８１ｍｍ未満、通常は１．７８〜３．０５ｍｍ、図で示した例では２．２８〜２．５４ｍｍを含む。図で示した例では、溝１３０の深さは、少なくとも６．３５ｍｍ、２５．４ｍｍ未満、通常は７．７２〜１７．７８ｍｍ、図で示した例では１１．４３〜１３．９７ｍｍである。

ローラ１１０から波形媒体１１４を一様に引き剥がす助けをするには、ローラ１１０上に２つ以上の溝１３０を有することが有用であることが分かった。各端部１２２、１２０に隣接する少なくとも２つの溝１３１、１３２が有用である。溝１３１と１３２の間に少なくとも１つの溝１３０を有することも有用である。溝が多すぎる場合は、溝１３０が波形工程の妨げになり、所望の波形ウェブ７０を得ることができない。したがって、ローラ１１０の長さ（端部１２０と端部１２２の間の距離として規定される長さ）の２０％未満が溝１３０によるスペースで占められることが予測される。多くの場合、この割合は１０％未満である。図で示した特定の例では、端部１２０と端部１２２の間の距離の７％未満が溝１３０のスペースで占められている。図で示したこの特定の例では、溝１３１と１３２の間に３つの溝１３３、１３４、１３５がある。好ましい構成では、各溝１３１〜１３５は、隣接する溝に対して少なくとも１２．７ｍｍ、５０．８ｍｍ未満、通常は、３１．７５〜４４．４５ｍｍ、図で示した特定の例では３８．１ｍｍの間隔を等しく置いて配置される。端部１２２、１２０に隣接する各溝１３１、１３２は、少なくとも ２．５４ｍｍ、２５．４ｍｍ未満、通常は６．３５〜１９．０５ｍｍであり、図で示した例では約１０．１６〜１５．２４ｍｍの間隔を置いて配置されている。溝１３０は、ローラ１１２から波形媒体１１４ａを剥がすことが望まれないため、ローラ１１２には必要とされない。別のローラ（この場合はローラ１１２）の上に配置されたローラ（この場合はローラ１１０）だけが、媒体１１４ａを剥がすための溝１３０を必要とする。ローラ１１２には、歯１１６および歯溝１１８がローラ１１２の全延長部に沿って連続しており、途切れていない。

図面で示した波形ローラ１１０は、例示の波形ウェブ７０を作成するために使用することができる例示の波形ローラである。したがって、歯１１６および歯溝１１８の形状寸法は、山頂７４および谷溝７６の形状寸法と同様である。しかし、媒体１１４の厚さに対応するための形状寸法は同一ではない。各歯１１６は、端部１２０に対応する細い端部、および端部１２２に対応する広い端部を含む。図１０は、歯１１６の細い端部に対応する端部１２０の一部を示す拡大図である。図１０では、歯１１６の広い端部は、図を簡単にするために省略してある。図１０で示した細い端部にある各歯１１６は、好ましくは丸形の先端部１３８を画定する。丸形先端部１３８は半径が少なくとも０．２５ｍｍ、１．７７ｍｍ未満、通常は０．５０〜０．７６ｍｍであり、たとえば６．０９ｍｍである。各歯１１６は、丸形先端部１３８によって接合される１対の側面１４０、１４２を備える。側面１４０、１４２は、その間で角度１４４を画定する。波形ウェブ７０を作成するには、この角度１４４は少なくとも１°、２５°未満、通常は５°〜１５°、たとえば９°である。各歯１１６の間の歯溝１１８は、谷底１４６を画定し、谷底１４６は、反対側の波形ローラ１１０、１１２からの歯１１６を受け止め、または受け、媒体１１４は、１つのローラ１１０（または１１２）の歯１１６と、他方のローラ（１１２または１１０）の対合する谷底１４６の間に挿入されて所望の波形ウェブ７０に形成される。各側面１４０、１４２と、輪郭の半径１４８として画定される各谷底１４６の間には平滑な移行部がある。図で示した特定の例示の波形ローラ１１０の輪郭の半径１４８は、少なくとも１．２７ｍｍ、２５．４ｍｍ未満、通常は１．９０〜２．２８ｍｍであり、たとえば２．１３ｍｍである。各歯１１６は、先端部１３８に正接する線と谷底１４６に正接する線の間の高さ１３９が少なくとも１．２７ｍｍ、６．３５ｍｍ未満、通常は２．５４〜５．０８ｍｍであり、たとえば４．６５ｍｍである。歯１１６は、それぞれ隣接する歯１１６の間の距離として規定されるピッチ１５２、少なくとも３．８１ｍｍ、１５．２４ｍｍ未満、通常は６．３５〜１２．７ｍｍ、たとえば７．６２〜１０．１６ｍｍを有する。

次に図１１を参照すると、歯１１６の広い端部が示してある。広い端部は、やはり波形ローラ１１０の端部１２２に対応する。やはり歯１１６の広い端部の形状寸法を選択して、所望の波形ウェブ、この例では前に述べた波形ウェブ７０を得る。形状寸法の例を以下に提供する。

図１１では、各歯１１６は、先端部１５８、側面１４０、１４２、高さ１６０、およびピッチ１６２を含む。先端部１５８は、それぞれ中間輪郭１６６、１６８によって各側面１４０、１４２に接合されるセクション１６４を有する。セクション１６４は、概ね平坦または平面であるが、小さい半径が少なくとも２．５４ｍｍ、１２．７ｍｍ未満、通常は５．０８〜１０．１６ｍｍであり、たとえば７．３６〜７．８７ｍｍである。セクション１６４の長さ１７０は、約１．０１ｍｍ、約６．３５ｍｍ未満、通常は１．７７〜３．８１ｍｍであり、たとえば２．０３〜３．０４ｍｍである。各輪郭１６６、１６８は半径が、少なくとも１．２７ｍｍ、２５．４ｍｍ未満、通常は１．７７〜２．０３ｍｍであり、たとえば１．８８ｍｍである。高さ１６０は、より簡便な製造技法をもたらすには、高さ１５０と同じであることが好ましい。ピッチ１６２は、少なくとも３．８１ｍｍ、１５．２４ｍｍ未満、通常は６．３５〜１２．７ｍｍであり、たとえば７．６２ｍｍである。歯溝１１８を形成する隣接する側面１４０と１４２の間で画定される角度１７２がある。この角度１７２は、図で示した特定の波形ローラ１１０では、少なくとも２°、２０°未満、通常は５°〜１５°、たとえば、１０°である。図１１で示したように、歯１１６の広い端部の谷底１７４は、半径が、少なくとも０．２５ｍｍ、約２．０３ｍｍ未満、通常は０．７６〜１．５２ｍｍであり、たとえば１．１４ｍｍである。

図で示した特定の好ましい波形ローラ１１０は、望ましい製造工程に基づいて選択された全体のサイズを持つ。図で示した例では、波形ローラ１１０の径は、少なくとも１２７ｍｍ、５０８ｍｍ未満、通常は１７７．８〜３８１ｍｍであり、図で示した例では２２８．６〜２５４ｍｍである。また、図で示した特定の波形ローラ１１０に関して、歯１１６の数は少なくとも８０、１１５未満、通常８５〜９５であり、図で示した例では９２である。歯溝１１８の数は、好ましい実施形態では、歯１１６の数と等しい。ローラ１１０の全長は、少なくとも一部は、波形ウェブ７０の得られた縦溝７５の所望の長さに応じたものである。図面で示した例では、波形ローラ１１０の長さは、端部１２０と端部１２２の間で規定される。長さは、少なくとも１０１ｍｍ、２５４ｍｍ未満、通常は１２７〜２０３ｍｍであり、図で示した例では１７７．８〜１８０ｍｍである。ローラ１１０、１１２は、たとえば、ロックウエル硬度Ｃで少なくとも４２の硬さを持つ硬ステンレス鋼など、耐久性があり強く信頼性がある材料から作成することができる。

次に図１２〜図１４を参照する。図１２は、端部１２０と端部１２２の間の波形ローラ１１０、１１２を示す拡大部分図である。図１２では、各歯１１６の勾配および中間の歯溝１１８を見ることができる。各歯１１６は、歯１１６が端部１２０から端部１２２に進むにつれて幅が徐々に大きくなる。同様に、中間の歯溝１１８は、それぞれ端部１２０から端部１２２に延びるにつれて寸法または幅が小さくなる。図１３を参照すると、隣接する歯１１６の間の距離が寸法１７６で示されている。寸法１７６は、図１４でも見ることができる。図１３と図１４を比較すると、端部１２０での隣接する歯１１６の間の距離１７６は、端部１２２での隣接する歯１１６の間の距離１７６よりも長いことが分かる。図で示した特定の例では、歯１１６は勾配が２°未満、少なくとも０．１°、通常は０．２５°〜１°、たとえば約０．６〜０．８°である。端部１２０と同じ高さの距離１７６は、端部１２２と同じ高さの距離１７６の少なくとも２倍であるように示してあり、通常は３〜６倍、たとえば５倍である。図で示した例では、端部１２０と同じ高さの距離１７６は、少なくとも２．０３ｍｍ、１５．２４ｍｍ未満、通常２。５４〜１０．１６ｍｍ、たとえば５．０８〜７．６２ｍｍである。端部１２２と同じ高さの距離１７６は、少なくとも０．２ｍｍ、３．０ｍｍ未満、通常は０．３８〜２．５４ｍｍ、たとえば０．７６〜２．０３ｍｍである。

図７〜図１４を再検討すれば、各歯１１６および歯溝１１８が平滑な輪郭を画定して波形ウェブ５０における所望の先細りの縦溝６２をもたらすことが理解されるであろう。いくつかの製造技法を用いて波形ローラ１１０を作成することによって、得られた歯１１６および歯溝１１８がローラ１１０の端部１２０と端部１２２の間に延びる平滑な輪郭を与えることも判明している。例示の波形ローラ１１０を作成する好ましい一製造技法は、図１５に１８０で概略的に示したワイヤ放電加工機を使用し、以下に記載する技法を用いるものである。

図１５を参照すると、使用可能なワイヤ放電加工機（ＥＤＭ）の一例が概略的に示してある。一般に、放電加工は、放電（火花）を使用して不要な材料を除去することによって、形状を作成する方法である。基本的概念は、電極を加工物に非常に近接して移動させて、その２つの間で火花を繰返し生成することである。これは通常、空気中ではなく、誘電液体に浸漬して行われる。図で１８０で示したワイヤＥＤＭ機は、ガイド間を帯のこの刃の様に通過する電極としてワイヤを使用する。ワイヤは、作業中にスプールから移動するに従って、侵食され、径が小さくなる。図１５で示した例示のＥＤＭ１８０では、ワイヤ電極１８２がワイヤリボン１８４の周りに通されているのが分かる。上部ガイドローラ１８６は、ワイヤ電極１８２の方向を変更させる助けをする。さらに、別の上部ワイヤガイド１８８および下部ワイヤガイド１９０あり、これらもワイヤ電極１８２の方向を案内する助けをする。加工物アセンブリまたは構造１９２は台１９４上に設置されているところが見える。台は、通常、ＸおよびＹ軸において制御可能である。加工物１９２は、図では、機械加工誘電性浴槽１９６内に浸漬されているところが示してある。ＥＤＭ１８０の通常の動作では、ワイヤ電極１８２は、コンピュータまたは他の数値制御ユニットの制御下でワイヤリボン１８４から供給される。ワイヤ電極１８２は、上部ワイヤガイド１８８に送られ、次いで切削された間隙が形成される加工物１９２に送られて、ワイヤ電極１８２と加工物１９２の間の間隙によって生じる切削線１８３に沿って電源から送られるパルス電圧によって放電切削を行う。ワイヤ電極１８２の使用済み部分は、下部ガイド１９０を通過し、収集容器１９８内に収集される。加工物１９２を所望の輪郭に切削するため、ワイヤ電極１８２並びに加工物１９２の両方が可動である。

所望の波形ローラ１１０を作成するため、端部１２０、１２２での歯１１６および歯溝１１８の端面の形状寸法の定義を提供する。各端部１２０と１２２の間の平滑な歯および歯溝の表面を得るには、ワイヤ電極１８２を、ワイヤ電極１８２の各端部で加工物１９２の中心を通る長手方向軸から均一の距離に維持する。「ワイヤ電極１８２の各端部」とは、各端部１２０、１２２の歯１１６および歯溝１１８の端面を形成する加工物と係合するワイヤ電極１８２の一部を指す。図１８を参照されたい。換言すれば、ローラ１１０を作成するため、中心長手方向軸３００を画定する加工物１９２を使用する。この長手方向軸３００は、図７の得られた長手方向軸１２６に相当する。加工物１９２は円筒形の形状であることが好ましい。切削工程中、端面１２０を形成するワイヤ電極１８２の端部３０２は、端面１２２を形成するワイヤ電極１８２の反対側の端部３０４と、加工物１９２の中心長手方向軸に対して常に同じ半径方向の距離である。この半径方向の距離は、各歯および歯溝が切削されるときに変化するが、加工物１９２の中心長手方向軸に対してのワイヤ電極１８２の各端部の半径方向の距離３０６、３０８は、均一で同じである。端部１２０の歯の輪郭は、端部１２２の歯１１６の輪郭とは異なっているため、ワイヤ電極１８２の各端部で中心長手方向軸に対して均一の半径方向の距離を維持するには、ツールの速度をワイヤ電極１８２の長さに沿って変化させなければならない。したがって、波形ローラ１１０、１１２の各歯１１６は、切削線の終端部を、ローラ１１０、１１２を作成するために使用する加工物１９２の中心軸に対して等しい半径方向の距離に維持する結果得られるものである。換言すれば、波形ローラ１１０、１１２の各歯１１６は、「終端部での歯の切削の規定」によって形成される。「終端部での歯の切削の規定」は、本明細書では、端面１２０を形成するワイヤ電極１８２の端部３０２が、端面１２２を形成するワイヤ電極１８２の反対側の端部３０４の中心長手方向軸までの半径方向の距離と同じ、加工物１９２の中心長手方向軸までの半径方向の距離に維持される、すなわち、切削線の終端部を加工物１９２の中心軸に対して等しい半径方向距離に維持することを指す。

図１９を参照されたい。ワイヤ電極１８２に関してこの形成手法を示す別の方法は以下の通りである。（１）ワイヤ電極１８２は、歯１１６および歯溝１１８の端面１２０、１２２に対応する第１および第２の端部３０２、３０４を有する。（２）ワイヤ電極１８２は、２つの端部の間の中点３１０を有する。（３）中点３１０から端部１２０の方向に所与の距離ｄだけ間隔を置いたワイヤ電極１８２上の任意の所与の点ｐに対し、中点から端部１２２の方向に同じ所与の距離ｄだけ間隔を置いたワイヤ電極１８２上のもう１つの点ｐ’がある。（４）ワイヤ電極１８２が歯１１６（または歯溝１１８）を形成する場合に、ワイヤ電極１８２は、これらの各点ｐおよびｐ’で、加工物１９２の中心を通る長手方向軸に対して互いに同じ距離３１３、３１５にある。したがって、ワイヤ電極１８２によって画定される切削線３１２に沿って対称性がある。ワイヤ電極１８２の中点から第１の端部１２０に向けて第１の距離だけ間隔を置いた任意の所与の点に対して、ワイヤ電極１８２の中点から第２の端部１２２に向けて第１の距離だけ間隔を置いた対応する点が存在し、こうした対応点は、加工物１９２の中心を通る長手方向軸に対して同じ距離だけ間隔を置いて歯１１６および歯溝１１８を形成し、波形ローラ１１０、１１２を作成する。換言すれば、波形ローラ１１０、１１２の各歯１１６は、「切削線の中点の規定」によって形成される。用語「切削線の中点の規定」は、本明細書では、（ｉ）切削線の中点からローラの第１の端部に向かう方向で第１の距離だけ間隔を置いた切削線上の任意の所与の点に対して、また（ｉｉ）切削線に沿って、第２の、ローラの反対側の端部に向かう方向で切削線の中点から前記第１の距離だけ間隔を置いた点に対して、波形ローラを作成するために使用される配置された加工物の中心軸に対して等しい半径方向の距離に切削線を維持することを指す。

図２０を参照されたい。ワイヤ電極１８２の中点ではなく、歯１１６（または歯溝１１８）の中点を参照して、別法でこれを考察する。「歯１１６の中点」は、端面１２０と端面１２２の間の中点を指す。歯１１６（または歯溝１１８）の中点は、加工物１９２を通過し、加工物１９２の長手方向軸３００に対して横方向の平面３１４を画定する。この平面から端部１２０の方向に所与の距離だけ間隔を置いたワイヤ電極１８２上の任意の所与の点ｑに対し、ワイヤ電極１８２上で平面から端部１２２に向かう方向に同じ所与の距離だけ間隔を置いたもう１つの点ｑ’が存在する。ワイヤ電極１８２はそれぞれこうした点ｑ、ｑ’で、加工物１９２の中心を通る長手方向軸に対して同じ距離３１８、３２０にある。したがって、ワイヤ電極１８２によって画定される切削線３１２に沿って歯１１６の中点を通る平面３１４に対して対称性がある。ワイヤ電極１８２に沿って平面から第１の端部１２０に向けて第１の距離だけ間隔を置いた任意の所与の点に対して、ワイヤ電極１８２に沿って平面から第２の端部１２２に向けて第１の距離だけ間隔を置いた対応する点が存在し、これらの対応点は、加工物１９２の中心を通る長手方向軸に対して同じ距離だけ間隔を置いて、歯１１６を形成し、波形ローラ１１０、１１２を作成する。換言すれば、波形ローラ１１０、１１２の各歯１１６は、「歯の中点の規定」によって形成される。用語「歯の中点の規定」は、本明細書では、（ｉ）ローラの第１の端部に向かう方向で歯の中点を通る平面から第１の距離だけ間隔を置いた切削線上の任意の所与の点に対して、また（ｉｉ）切削線に沿って、第２の、ローラの反対側の端部に向かう方向で歯の中点を通る平面から前記第１の距離だけ間隔を置いた点に対して、波形ローラを作成するために使用される配置された加工物の中心軸に対して等しい半径方向の距離に切削線を維持することである。

それぞれ図１８〜図２０では、理解されるように、切削線３１２は紙面に出入りする方向に旋回することができるが、長手方向軸３００に対しては傾斜しないままである。「傾斜しない」は、切削線の一端３０２が長手方向軸３００に対して、切削線３１２の反対側の端部３０４よりも近づかないことを指す。

理解されるように、上記の図１８〜図２０に関連するそれぞれの記載に関する機械の変数などにより、「所与の点から加工物１９２の長手方向軸３００までの半径方向距離が、別の点から長手方向軸３００までの半径方向距離と等しい」という記述、およびその記述の変形形態が記載されても、正確に等しい必要はないが、許容差、切削のばらつきなどを考慮すれば、概ね等しいとされるべきである。従来のシステムでは、ワイヤ電極１８２の長さに沿った切削速度が一定に維持されていた。こうしたシステムでは、歯１１６の細い端部から歯１１６の広い端部で断面構成が異なるため、一端に向かう方向でワイヤ電極１８２の中点から第１の距離だけ間隔を置いたワイヤ電極１８２上の任意の所与の点を、ワイヤ電極１８２に沿って他方の端部に向かう方向でワイヤ電極１８２の中点から前記第１の距離だけ間隔を置いた点と比較した場合、ワイヤ電極１８２が加工物の中心から異なる半径方向の距離に存在することになる。本明細書で記載したように、好ましい波形ローラ１１０は、一定のワイヤの速度を維持することではなく、ワイヤ電極１８２の中点および歯１１６の中点を通る対称の平面に対して対応する点についての半径方向の距離を制御することによって形成される。切削工程中の任意の点で、一端に向かう方向でワイヤ電極１８２の中点から第１の距離だけ間隔を置いたワイヤ電極１８２上の任意の所与の点を、ワイヤ電極１８２に沿って他方の端部に向かう方向でワイヤ電極１８２の中点から前記第１の距離だけ間隔を置いた点と比較することができ、こうした所与の点はそれぞれ、加工物１９２の中心軸から同じ距離である。歯１１６が切削されるときにこの距離が変わるが、それも同様に変わる。

（ＩＶ．波形ウェブおよび波形フィルタ媒体を作成する例示の方法）
次に図１６を参照すると、波形ウェブ７０の形成およびフィルタ媒体６６を得るため例示の概略的な工程が全般的に２００で示してある。通常、平坦なフィルタ媒体１１４は、ロール２０２から巻き解かれ、様々なテンションローラおよび／またはガイドローラ２０４、２０５、２０６、２０７の周りに誘導される。波形ウェブ１１４の組成物は、所望のフィルタ特性、波形の特性、および他の要因に基づいて選択されるが、これは以下のセクションＶでより詳細に説明する。多くの場合、流れ方向に伸びることができるいくらかの「弾性」を含んで波形工程に耐える媒体組成物を有することが望ましい。また、フィルタ特性に関しては、超極細繊維で処理された層を有する媒体を使用することが望ましい。

フィルタ媒体１１４のウェブ２１０は、様々なテンションローラ２０４〜２０７の周りで巻かれるように移動した後、対合する波形ローラ１１０と１１２の間のニップまたは噛合部２１２を通って送られる。一部の好ましい工程２００では、ウェブ２１０が波形ローラ１１０と１１２の間のニップまたは噛合部２１２内に送られる直前に、媒体１１４を媒体１１４の樹脂を軟化するのに十分な温度に加熱し、媒体１１４がその波形形状をより良好に保持する助けをする。媒体１１４を加熱するこの温度は、選択される特定の媒体１１４および媒体１１４の所望の特性に応じた温度である。特定のタイプの媒体１１４についての例示の一工程では、ウェブ２１０を少なくとも１２０°、２５０°未満、好ましくは１７０°〜１９０°に加熱する。ウェブ２１０は、波形ローラ１１０と１１２の間で対合する歯１１６と歯溝１１８の間で押し付けることによって機械的に変形させて所望の波形形状に形成される。噛合部２１２を通過した後、波形ローラ１１０は、溝１３０（図７）と係合する、ローラ１１０から波形媒体１１４ａを剥離するためのフィンガ（図示せず）によって波形媒体１１４ａが剥がされる。フィンガは、バー２１３からローラ１１０の付近に向けて突き出ている。波形媒体１１４ａは、噛合部２１２を通過し、ローラ１１０から剥がされた後、バー２１３に固定された塗布装置から塗布されるシーラント材のビードを有する。シーラント材は、波形媒体１１４ａの縁部の付近に塗布される。使用可能なシーラント材は以下のセクションＶで記載する。

次に、波形媒体１１４ａは、波形ローラ１１２に沿った方向に従って移動する。この点で、波形ウェブ１１４ａは、平坦なウェブ２１６（面シート６４（図３）で最終的に得られる平坦なウェブ２１６）に導入される。平坦なウェブ２１６はロール２１８から巻き解かれて、いくつかのテンションローラ２２１、２２２、２２３の周りで送られる。材料２２６は、波形媒体１１４ａに導入される直前に、平坦なウェブ２１６の縁面に隣接する塗布装置２２７によって、縁部の間で様々な間隔で塗布されて、波形媒体１１４ａが平坦なウェブ２１６に固着される。塗布装置２２７は、少なくとも１つ、好ましくは２〜６本のタック粘着剤の線を平坦なウェブ２１６に付けて、波形媒体１１４ａを平坦なウェブ２１６に接着する。このタック粘着剤は、流体不透過性封止を生じるものではなく、単に波形媒体１１４ａを平坦なウェブ２１６に付着または固着させるものである。シール剤のビードは、シール剤のビードが波形媒体１１４ａと平坦なウェブ２１６の間にもたらされる縁部の付近に塗布されて、平坦なウェブ２１６が波形媒体１１４ａに固着された場合に、シール剤のビードで閉鎖すべき縦溝が、ピンホールがなく完全に閉鎖されることが保証される。以下で説明するように、タック性の固定をもたらすための接着剤に使用可能な材料は、以下のセクションＶで論じるように、主なシール剤のビードの塗布に使用する粘着剤とは異なるものでもよい。

図１６で、波形ローラ１１０、１１２を再検討すると、噛合部２１２から出る媒体１１４ａは、図１６で見ることができる縁部では、図５で示した波形ウェブ７０の全般的な構成を持つことが分かるであろう。平坦なウェブ２１６は、媒体１１４ａの頂面上に貼り付けられるが、その頂面は、図５で示した波形ウェブ７０の頂面に相当する。シーラント材が媒体１１４ａの縁部に沿って塗布される場合、シール剤は図１６で見ることができる縁部に沿って塗布される。好ましくは、図１６で示した特定の工程で塗布されるシーラント材は、下流シール部５９（図３）を形成するための下流のシール剤５５ｄ（図３）である。この領域にシールを塗布すると、細い下流の谷溝７６と平坦なウェブ２１６の間の空間が充填される。下流シール部５９を封止することによって、超極細繊維がウェブ２１０およびウェブ２１６上にある場合に、波形ウェブ１１４ａ上の超極細繊維の層、並びに平坦なウェブ２１６上の超極細繊維の層が上流側に存在することが保証される。

平坦なウェブ２１６および波形媒体１１４ａは、ローラ２１４と波形ローラ１１２の間の噛合部２２８で共に接合され、引き続き波形ローラ１１２に沿って進み、次いでニップ２３０を通る。ニップ２３０は、波形媒体１１４と平坦なウェブ２１６の間にさらに圧力を加えて、２つのウェブを共に押し付け固着する助けをする。ニップ２３０は、波形ローラ１１２と押圧ローラ２３２の間で生じる。

ニップ２３０を通過した後、得られたフィルタ媒体２３４は、そこから先に送られる。フィルタ媒体２３４は、接着材料で平坦なウェブ２１６に固着された波形媒体１１４ａを含む。フィルタ媒体２３４は、さらなるテンションローラ２３６、２３７に沿って送られてから、保管スプール２４０に巻き付けられる。フィルタ媒体２３４のスプールは、フィルタ作成工程で使用することができ、その一例を以下に述べる。

一部の適用例では、フィルタ媒体２３４を形成した後、スプール２４０に巻き付ける前に、フィルタ媒体２３４を半分に切断して２つのフィルタ媒体のスプールにすることができる。これは、波形ローラ１１０、１１２が２つの所望の波形パターンの全長を含むように適合されている場合に、行うことができる。フィルタ媒体２３４の２つのスプール２４０を形成する場合、シーラント材を中心に塗布して、完成した媒体２３４を、平坦なウェブ２１６と波形媒体１１４ａの間に生成されたシール部に沿って中心で切断して媒体２３４の２つのセクションを形成するようにすることができる。

ウェブ２１０並びにウェブ２１６は、上述のように、一定のフィルタ特性を所望の場合は、超極細繊維の層を含むことができる。超極細繊維を使用する場合、波形媒体１１４ａをウェブ２１６に固着して、超極細繊維の層がフィルタの「汚染側」を形成するようにする。図１６で示した例では、超極細繊維をウェブ２１０およびウェブ２１６上に使用する場合、超極細繊維は機械に面する媒体の側にあるが、ウェブ２１６上の超極細繊維は機械に面する内側にもある。こうすると、媒体１１４ａがウェブ２１６に固着された場合に、超極細繊維を有する側が共に対面することになる。

フィルタ媒体２３４のスプール２４０を形成した後、フィルタ媒体２３４の端部を山頂７４に沿って切断する。これはサーボ制御剪断機の助けで行うことができる。ホットメルトまたは他の接着剤など材料２２６をこの縁部に塗布することによって、この縁部に沿ってシール部が形成され、前端シール部が作成される。この前端シール部は、巻いてフィルタエレメントにするのに使用されるフィルタ媒体２３４の前端になる。

図１７は、フィルタ作成工程を全般的に２５０で概略的に示すものである。図で示した例示の工程２５０では、フィルタ媒体２３４は、フィルタエレメント２０（図１）など丸形フィルタエレメントに形成される。図１７では、フィルタ媒体２３４は、スプール２４０から巻き解かれて、いくつかのテンションローラ２５１、２５２の周りを通過する。シーラント材２５４は、工程２００中にシーラント材が塗布された縁部の反対側の縁部に沿ってフィルタ媒体２３４の波形部分に塗布される。記載の例では、シーラント材２５４を塗布して上流シール部５７（図３）を生成する。やはり材料２５４は、ホットメルトまたは他の適した接着剤でもよい。材料２５４が塗布された後、フィルタ媒体２３４はさらなるローラ２５５、２５６に沿って通過してから、巻かれて所望の断面形状のらせん状構成２５８になる。図で示した工程２５０では、コイル２５８は円形である。図で示した工程２５０でも、フィルタ媒体２３４は最初に中心コア２６０に固定されその周りに巻き付けられる。コイル２５８が所望のサイズ（この場合は径）に達した場合は、フィルタ媒体２３４を切断し、コイル２５８の外周にしっかりと固定する。フィルタ媒体２３４の最外端を山頂７４に沿って切断することによって後端シール部を形成し、ホットメルトまたは他の接着剤など、接着材料２２６をこの縁部に塗布することによってこの縁部に沿ってシール部を形成することが望ましい。この時点で、所望の封口ガスケットまたは他の機構をコイル２５８に追加して、所望のフィルタエレメントを得ることができる。

（Ｖ．いくつかの有用な材料）
媒体として様々な材料を使用することができる。一般に、媒体の材料は、媒体のコストおよび有用性、流体のタイプ、並びに濾過の環境（たとえば、空気対液体、苛性または非苛性の環境）、および濾過に関する所望の効率などの要因に関してユーザの好みに基づいて選択される。

上記で示したように、一般に、本開示による波形工程では、流れ方向（ＭＤ）の「伸び」または「弾性」の十分な能力があり、縦溝の対向する各端部だけでなく、媒体の対向する各縁部の間の様々な形状の波形に対応する媒体を使用することが好ましい。より具体的には、特徴とする波形形状に媒体を容易に一致させるには、媒体は、
（ａ）波形を付けている間に流れ方向（ＭＤ）に（その幅にわたって）様々な量で容易に伸びることができ、
（ｂ）波形形状を保持するものであることが好ましい。

本明細書で、特定の好ましい波形のサイズおよび形状を示す。通常、基準または平均の流れ方向（ＭＤ）の伸び率４．５％以上の媒体が典型的にこうした波形に好ましいことが判明した。（本明細書では、基準または平均の流れ方向（ＭＤ）の伸び率４．５％以上とは、クロスヘッド速度毎分５０ｍｍで１０１．６ｍｍにわたる引張試験機による測定値を指す。）通常、使用する媒体は流れ方向の伸び率が少なくとも３．５％、通常は少なくとも４．０％のものが好ましい。伸び率４％〜７．５％、平均約５％が好ましい。

一部の例では、セルロース１００％の媒体は、本明細書で特徴とするタイプの波形に全面的に望ましいものとするには、流れ方向の十分な伸び特性を有していないことが分かるであろう。その理由は、セルロース繊維１００％の材料は、簡単に波形になり、波形形状を保持するが、一部の例では、一定の規定の勾配を付けた波形にする波形工程で、こうした材料に圧力を加えるために材料が潰れることがあるからである。

一部の例では合成繊維１００％の媒体を使用することが望ましい。その場合繊維は、レーヨン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、こうした重合体の混合物など、重合体から作成される。当然、繊維の混合またはミクスチャも使用することができる。関係する濾過環境において媒体で使用するための適した強度および完全性を備えた媒体を提供する合成材料が望ましい。「合成」とは、繊維が非セルロースであることを指す。

本明細書では、レーヨンは合成繊維媒体と考えられる。レーヨンはセルロースに基づいているが、セルロースの再生から得られるため、本明細書ではレーヨンを合成と考える。したがって、媒体組成物を定義する場合、
（ａ）用語「セルロース」は、レーヨンを含まないものであり、
（ｂ）用語「非セルロース」および「合成」は、レーヨンを含むものとする。

一部の例では、セルロース繊維と合成繊維の混合物を含む媒体を使用することができ、これは好ましいものであることを留意されたい。好ましいこうした材料は、合成繊維の含有率が繊維の総重量に基づく重量で、８０％未満、少なくとも３０％、通常３５〜７５％、好ましくは約４５％〜６０％である。残りの繊維重量は、アセテート繊維材料であることが好ましい。

特定の媒体の選択も、やはり一部は波形に関連しない要因に基づいて選択される事柄である。多くの場合、合成繊維を波形形状に保持し易くするために樹脂を加えた媒体を有することが望ましいと考えられる。典型的な樹脂は、媒体が処理される条件下で波形形状を保持するのに適した剛性を提供し、また波形を付ける前およびその間に十分に軟化して媒体が波形に一致できるようにすることができるものである。樹脂配合物は、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、ＢＡＳＦ、Ｂａｙｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ、Ｂｏｒｄｅｎ、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ、ＢＢ Ｆｕｌｌｅｒ、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｒｃｈ、Ｎｏｖｅｏｎ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｐａｒａｃｈｅｍ、Ｒｅｉｃｈｈｏｌｄ、およびＲｏｈｍ ＆ Ｈａａｓなど市販の樹脂の提供者から入手することができる。樹脂は、Ｔｇが２０Ｃ〜５０Ｃの溶液または乳化重合体、あるいはこうした重合体の混合物である。媒体の樹脂含有率は、波形媒体の総重量の少なくとも８％、通常は約１５％以上２４％以下であると考えられる。好ましい樹脂配合物は、樹脂の配合が、「高度に伸縮自在な樹脂」、すなわち波形を付けている間に破断しまたは完全性を失わずに伸びることができる樹脂の重量で、５％〜３０％である。「高度に伸縮自在な樹脂」は、フィルムに注型する場合に、破断時の伸び率が２００％より大きい、通常は破断時の伸び率が３００％〜６５０％のものである。

本明細書のセクションＩＩで特徴とする特定の好ましい波形については、比較的薄い媒体が望ましく、１０３４１パスカルの圧力下の測定で、好ましくは厚さ約０．５ｍｍ、最も好ましくは厚さ０．２〜０．３８ｍｍである。こうした媒体の厚さによって、媒体が比較的小さい体積でも大きい表面積が得られ、波形工程での良好な加工性が可能になる。特徴とする好ましい媒体の厚さは、特にエアフィルタで使用するために選択したものである。

媒体の通気性または効率もやはり使用する環境によって選択する事柄である。本発明による波形システムで、空気の濾過に使用可能な媒体には、通気性が少なくとも３ｍｐｍ、通常４．５〜１６．５ｍｐｍのものが含まれ、通常の使用環境では、通気性が３６〜４８ｆｐｍの好ましい媒体の使用を含む。媒体の通気性テストは、米国特許第５，６７２，３９９号のコラム２０、２７〜３９行に全般的に特徴付けられている。一般に、参照した材料、媒体、または組成物の平坦なシートを横切る１２．７ｍｍの制水部（ｗａｔｅｒ ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ）をもたらす媒体の面速（空気）が要求される。本明細書で使用する通気性は、たとえば参照により本明細書に組み込む、Ｆｒａｚｉｅｒ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ、Ｍａｒｙｌａｎｄから入手可能なＦｒａｚｉｅｒ Ｐｅｒｍ試験器を使用する、ＡＳＴＭ Ｄ ７３７によるＦｒａｚｉｅｒ Ｐｅｒｍ Ｔｅｓｔまたは類似の試験によって査定することができる。

媒体の坪量もやはり一部は、波形に関連するものおよびその他の要因に基づいて選択される事柄である。本開示による波形システムでの空気の濾過に使用可能な通常の媒体には、坪量が約６０ｌｂｓ．／３，０００平方ｆｔ未満、通常は約４８〜５６ｌｂ．／３，０００平方ｆｔのものが含まれる。孔のサイズも、やはり実際の波形よりも、濾過の関数および使用する環境に関連する要因に応じたものである。本開示による波形システムでの空気の濾過に使用可能な媒体は、通常、孔のサイズが６４〜８０ミクロンである。通常の使用可能な媒体の流れ方向における乾燥引張強度は、２５．４ｍｍ当たり７．７〜１０．４Kｇである。湿潤状態の機械での（ｗｅｔ ｏｆｆ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｃｈｉｎｅ）破裂強さは２８〜６８ｐｓｉである。通常の使用可能な媒体を１３９℃で１、２、３、および５分間置いた後の湿潤状態での破裂における破裂強さテストでは、破裂強さの比率は０．７〜０．９である。この比率については、湿潤状態の機械での破裂強さの結果を、１、２、３、および５分間の硬化テストから記録された２つの最高値の平均で割って計算したものである。

使用のために選択する媒体の効率も、やはり主に使用する環境に応じて選択される事柄である。本開示の譲受人であるドナルドソン カンパニー（Ｄｏｎａｌｄｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ）は、上記の波形形状に使用するのに、超極細繊維を加えた、０．８ミクロンの粒子に対する初期効率が少なくとも６０％であり、少なくとも６４％〜７０％を目標とする媒体を評価した。

一般に、主な上流および下流シール部５７、５９（図３）を作成するために使用するシーラント材は、良好な信頼できるシール部を提供して、下の平坦なウェブ２１６に面する波形媒体１１４ａ内の縦溝を閉鎖する媒体でなければならない。選択されるシーラント材は、装置、ライン速度、濾過特性などによって選択される。シーラント材は、市販の所望のフィルタ特性（たとえば、重量、ピンホール漏れの許容可能量など）に応じて、媒体を高粘性にする圧感性ホットメルト、ホットメルトビード、発泡ホットメルトビード、または他の適したシール剤を含むことができる。Ｂｏｓｔｉｋ Ｆｉｎｄｌｅｙ ｏｆ Ｗａｕｗａｔｏｓａ、Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ、Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｈ２０３８、またはＨｅｎｋｅｌ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ ｏｆ Ａｍｂｌｅｒ、Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ、あるいはＨＢ Ｆｕｌｌｅｒ ｏｆ Ｓｔ．Ｐａｕｌ、Ｍｉｎｎｅｓｏｔａなどの販売会社からのものを使用することができる。シーラント材は、装置、ライン速度などに適した温度、たとえば１９８〜２０４℃で使用することができる。シール剤を使用前に、たとえば十分な窒素ガスを加えてガス処理して、固体が約７０％になるようにシール剤を泡立たせることができる。

一般に、タック性ビード、前端シール部、および後端シール部に塗布する接着材料２２６は、適した環境で平坦なシートを波形ウェブに付着させるのに十分な材料でなければならない。接着剤は、装置、ライン速度、フィルタ特性などに基づいて選択される事柄である。ポリアミドホットメルトを含む、市販の接着剤を使用することができる。Ｂｏｓｔｉｋ Ｆｉｎｄｌｅｙ ｏｆ Ｗａｕｗａｔｏｓａ、Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ、またはＨｅｎｋｅｌ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ ｏｆ Ａｍｂｌｅｒ、Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ、あるいはＨＢ Ｆｕｌｌｅｒ ｏｆ Ｓｔ．Ｐａｕｌ、Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ、もしくはＮａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｒｃｈ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｂｒｉｄｇｅｗａｔｅｒ、Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ、Ｐｒｏｄｕｃｔ ＨＹＰＥＲＭ３４〜３４１２などのソースを使用することができる。接着剤は、装置、ライン速度などに適した温度、たとえば１７６．６〜１９０℃で塗布することができる。

（ＶＩ．通常の縦溝の定義およびＰＣＴ国際公開番号第ＷＯ９７／４０９１８号に関する縦溝の定義）
また、例示の波形ウェブ７０を示す図４〜６を参照されたい。判明しているように、例示のウェブの構成に関して個々の縦溝はそれぞれ、一部は縦溝端（図４および図５）の所期の形状寸法によって、または波形ローラの定義に基づいて画定することができる。媒体は規定の波形ローラに実質的に一致するが、それは完全にではない。しかし、波形ローラの縦溝の、したがって各縦溝端の間で得られる媒体の形状に関する正確な数学的定義は判明していない。より正確には、波形ウェブ７０内の縦溝は、媒体が図７〜１４の波形ローラによって与えられた形状を保持する程度に、図７〜１４の波形ローラの各歯の端部によって画定することができることが判明している。波形ローラ１１０の各歯１１６および歯溝１１８は、その端面（図１０および図１１）で幾何学的に記述することができる。しかし歯１１６と歯溝１１８の各端部の間の寸法形状は、正確に数学的に定義されていない。しかし上述のように、歯１１６および歯溝１１８を、形状をもたらすために使用する工程で画定することができる。上述のように、各歯１１６の端部についての定義を考慮すれば、（１）１つの端部１２０の方向にワイヤ１８２の中点（または歯１１６の中点を通る平面）から第１の距離だけ間隔を置いたワイヤ電極１８２上の任意の所与の点について、また（２）ワイヤ電極１８２に沿って、他方の端部１２２の方向にワイヤ１８２の中点（または歯１１６の中点を通る平面）から前記第１の距離だけ間隔を置いた点に対して、加工物１９２の長手方向軸までの同じ半径方向の距離を維持することによって、作成された表面で終端部（図１０および図１１）の間の延長部を画定することができる。端部１２０と端部１２２の間の各歯の延長部を作成するためのこの工程を用いて、各歯１１６の好ましい先細りの形状を画定することができる。たとえば、選択された媒体が本明細書に記載した媒体の配合の１つである場合、その媒体は、得るべき性能の利点に関して、終端部だけでなく縦溝の全延長部に沿って、波形ローラ１１０と１１２の間の歯１１６および歯溝１１８と同じ形状に十分近似した形状を保持するであろう。したがって、歯の構成を作るための定義した工程は、波形ウェブ７０の縦溝端および端部の間の縦溝延長部で得られる波形についての定義も提供する。

上記で示したように、波形工程に挿入する媒体シートは幾分可撓性であるため、波形工程後に、規定されたローラの歯に完全には一致しないであろう。定義された好ましい材料を選択することによって、実質的な相関関係が得られる。樹脂によってもたらされる特性を含む媒体配合物は、得られる波形製品の端部の比率が、上流の山頂７４の面積が下流の山頂７４の面積の少なくとも２０％、通常は２５％〜５０％になるように選択しなければならない。さらに、波形製品は、波形を付けた直後にその長さに沿って勾配を保持しなければならない。得られた波形製品、および得られた製品を平坦なシートに固着し、巻いてフィルタエレメントにした場合、この製品は、特に縦溝の端部を見ると、人目を引く魅力のある外観をしている。

先細りの縦溝を使用する概念は新規なものではない。上記で論じたように、本願の譲受人に譲渡されたＰＣＴ国際公開番号第ＷＯ９７／４０９１８号では、先細りの縦溝の使用は濾過に有利であることが述べられている。国際公開番号第ＷＯ９７／４０９１８号では、縦溝の端部が挟み潰され、一端と他端の間で先細りになった丸形の縦溝が全般的に示されている。やはりＰＣＴ国際公開番号第ＷＯ９７／４０９１８号では、波形ローラを使用して前記出願で記載した先細りの縦溝を作成できることが記載されている。さらに探求すると、先細りの縦溝を使用するフィルタエレメントを好ましく大量生産するには、セルロースと合成繊維の混合物を含む、本明細書で記載した好ましい媒体配合物を使用し、本明細書で記載した特定のタイプの波形ローラを使用することが好ましく有用であることが判明した。

本開示の原理に従って構築することができる、縦溝を付けたフィルタ媒体を使用するフィルタエレメントを示す概略斜視図である。 本開示の原理に従って構築することができる、縦溝を付けたフィルタ媒体を使用するフィルタエレメントを示す他の概略斜視図である。 図１および図２のフィルタエレメントで使用可能なフィルタ媒体を作成する一手法を示す概略斜視図である。 図３で示したフィルタ媒体の形成に使用することができる例示の波形ウェブの一部を示す概略側面立面図である。 図４で示した波形ウェブの反対側の端部を示す概略側面立面図である。 図４および図５で示した波形ウェブを示す上面平面図である。 図４〜図６で示した波形ウェブの形成に使用する波形ローラの一実施形態を示す側面立面図である。 図７で示した波形ローラを示す端面立面図である。 端部が図８で示した端部の反対側の端部である、図７で示した波形ローラを示す端面立面図である。 終端部が図８の終端部と同じである、図７〜図９の波形ローラで使用する歯の終端部を示す拡大概略図である。 端部が図９で示した端面図の端部である、図７〜図９の波形ローラ上のいくつかの歯を示す拡大図である。 図７の波形ローラの一部を示す拡大図である。 図１２で示した波形ローラの一部を示す拡大図である。 図１２で示した波形ローラの別の部分を示す拡大図である。 図７〜図１４の波形ローラの製造に使用することができるワイヤ放電加工機を示す概略側面立面図である。 材料のウェブに波形を付け、波形を付けたウェブを材料の平坦なウェブに固着してフィルタ媒体を作成する工程を示す概略図である。 図１６で作成したフィルタ媒体をフィルタエレメントに形成する工程を示す概略図である。 〜 図７〜図１４の波形ローラ用の歯を作成する方法を示す概略図である。

Claims (10)

1. フィルタ媒体で使用する波形シート（５０）であって、
   （ａ）波形の媒体の第１のウェブは、
   （ｉ）繊維重量で８０％未満の合成繊維を含み、残量がアセテート繊維である合成繊維とアセテート繊維の混合物であること、及び前記第１のウェブは少なくとも１５％の樹脂含有率を有し、
   （ｉｉ）流体の流れ方向の平均伸び率が少なくとも３．５％であることの、少なくとも１つを含み、
   （ｂ）前記第１のウェブは、対向する第１および第２の縁部（７１、７３）を有し、前記第１のウェブは、交互に配置される山頂（７４）および谷溝（７６）を有し、それぞれ前記山頂が、第１の山頂端部、第２の山頂端部、および前記第１の山頂端部と前記第２の山頂端部の間の山頂延長部（７４ｅ）を有し、それぞれの前記谷溝が、第１の谷溝端部、第２の谷溝端部、および前記第１の谷溝端部と前記第２の谷溝端部の間の谷溝延長部（７６ｅ）を有し、前記交互に配置される山頂と谷溝が複数の間隔を置いた縦溝（７５）を形成し、
   （ｉ）各縦溝（７５）の前記谷溝（７６）の幅が、前記第１の谷溝端部から前記第２の谷溝端部までの隣接する山頂（７４）の間で縮小され、
   （ｉｉ）各縦溝（７５）の前記山頂（７４）の幅が、前記第１の山頂端部から前記第２の山頂端部までの隣接する谷溝（７６）の間で拡大されることを特徴とする波形シート。
2. （ａ）各縦溝の前記第１の谷溝端部は第１の谷溝の幅を有し、前記第２の谷溝端部は第２の谷溝の幅を有し、
   （ｉ）前記第１の谷溝の幅の前記第２の谷溝の幅に対する比は、少なくとも２：１であり、
   （ｂ）前記第１の山頂端部は第１の山頂の幅を有し、前記第２の山頂端部は第２の山頂の幅を有し、
   （ｉ）前記第２の山頂の幅の前記第１の山頂の幅に対する比は、少なくとも２：１であり、
   （ｃ）各縦溝のテーパ角度が０．２５°以上２°以内の範囲である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の波形シート。
3. （ａ）前記波形の第１のウェブは、繊維重量で３５〜７５％の合成繊維を含み、残量がアセテート繊維であることを特徴とする請求項１または２に記載の波形シート。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の波形シートを含む波形フィルタ媒体構造であって、
   （ａ）前記第１のウェブ（５０）に隣接するように方向付けられた非波形フィルタ媒体（６４）の第２のウェブを含み、
   （ｉ）前記非波形フィルタ媒体（６４）の第２のウェブが前記第１のウェブに固着され、
   （ｂ）交互の縦溝が、前記第１の縁部（７１）に近接した位置で、流体の前記縦溝の通過に対して閉鎖されることを特徴とする波形フィルタ媒体構造。
5. （ａ）前記非波形フィルタ媒体の第２のウェブが、シール剤（５５ｕ）で前記波形の媒体の第１のウェブに固着され、
   （ｉ）前記シール剤で、前記非波形フィルタ媒体（６４）の第２のウェブと前記第１の山頂端部の間の領域を閉鎖することを特徴とする請求項３または４に記載の波形フィルタ媒体構造。
6. （ａ）前記波形の媒体の第１のウェブに固着された前記非波形フィルタ媒体（６４）の第２のウェブが、渦巻状の構成（２０、３０）であることを特徴とする請求項５に記載の波形フィルタ媒体構造。
7. （ａ）対向する反対側の端部（１２０、１２２）を有する円筒形のローラ（１１０）と、幾何学的中心（１２４）と、前記幾何学的中心（１２４）を通る長手方向軸（１２６）と、前記ローラから半径方向に突き出た複数の外側に向けられた歯（１１６）とを備え、
   （ｉ）それぞれの前記歯（１１６）が隣接する歯溝（１１８）を有し、
   （ｉｉ）前記外側に向けた歯が、前記円筒形ローラの第１と第２の端部（１２２、１２０）の間に少なくとも部分的に延びる交互の歯（１１６）および歯溝（１１８）を作成するため、終端部での歯がワイヤ放電加工の切削加工により明確に規定されて形成され、
   （ｉｉｉ）それぞれの前記歯（１１６）の幅が、隣接する歯溝（１１８）の間で前記第１の端部（１２２）から前記第２の端部（１２０）までで縮小され、
   （ｉｖ）それぞれの前記歯溝（１１８）の幅が、隣接する歯（１１６）の間で前記第１の端部（１２２）から前記第２の端部（１２０）までで拡大されることを特徴とする波形ローラの構成。
8. （ａ）前記ローラ（１１０）が、切削線（３１２）を前記長手方向軸（１２６、３００）に対して等しい半径方向の距離で維持することによって、前記終端部での歯は少なくとも８０個の歯を備え、前記等しい半径方向の距離は、
   （ｉ）前記円筒形のローラの前記第１の端部（１２２）に向かう方向で前記歯の中点を通る平面から第１の距離（３０８）だけ間隔を置いた前記切削線（３１２）上の任意の所与の点（３０４）に対して、また、
   （ｉｉ）前記切削線（３１２）に沿って、前記円筒形のローラの前記第２の端部（１２０）に向かう方向で前記歯の中点を通る前記平面から前記第１の距離（３０６、３０８）だけ間隔を置いた点（３０２）に対して維持されることを特徴とする請求項７に記載の波形ローラの構成。
9. （ａ）前記ローラが、前記長手方向軸に対して横方向に延びる少なくとも１つのウェブを剥がした溝（１３０）をさらに含み、
   （ｂ）前記第２の端部（１２０）にある各前記歯（１１６）が、１対の側面（１４０、１４２）を接合する先端部（１３８）を備え、
   （ｉ）前記側面（１４４）が側面の間の角度５〜１５°を画定し、
   （ｃ）各前記歯（１１６）が、前記第１の端部（１２２）と前記第２の端部（１２０）の間で一様な高さ（１３９、１６０）の２．５４〜５．０８ｍｍであり、
   （ｄ）前記歯が前記第２の端部（１２０）でピッチ（１５２）の６．３５〜１２．７ｍｍを有し、
   （ｅ）各前記歯（１１６）が前記第１の端部（１２２）で先端部（１５８）並びに第１および第２の側面（１４０、１４２）を備え、
   （ｉ）前記第１の先端部（１５８）が、第１の輪郭（１６６）、前記第１の輪郭（１６８）に隣接する中間セクション（１６４）、および前記中間セクション（１６４）に隣接する第２の輪郭（１６６）を備え、
   （ｉｉ）前記第１の輪郭（１６８）が前記第１の側面（１４０）と前記中間セクション（１６４）の間に延び、
   （ｉｉｉ）前記第２の輪郭（１６６）が前記中間セクション（１６４）と前記第２の側面（１４２）の間に延び、
   （ｉｖ）前記中間セクション（１６４）が長さ１．７８〜３．８１ｍｍであり、
   （ｖ）前記第１の側面（１４０）および前記第２の側面（１４２）がその間で角度（１７２）の５〜１５°を画定し、
   （ｆ）前記歯（１１６）が前記第１の端部（１２２）で６．３５〜１２．７ｍｍのピッチ（１６２）を有することを特徴とする請求項７または８に記載の波形ローラの構成。
10. 請求項７乃至９のいずれか１項に記載の１対の波形ローラを使用して波形ウェブを作成する工程であって、
    （ａ）ウェブを前記１対の波形ローラ（１１０、１１２）の間を通過させることによってウェブ（１１４）に波形を付け、各前記波形ローラが先細りの歯を有し、前記１対の波形ローラのうちの第１のローラの歯の勾配が、前記１対の波形ローラのうちの第２のローラの歯の勾配の方向と反対方向に勾配が付けられており、
    （Ａ）前記波形ローラの各前記歯が、前記終端部での歯の切削加工によって形成されることを特徴とする工程。

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