CN111511656A - 过滤器成型品的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种使用激光同时实现切割和熔接、制造效率高的过滤器成型品的制造方法。此外，本发明的另一课题是有效利用制造效率高的过滤器成型品的制造方法、提供附带有以往没有的新的享用方式的过滤器成型品。本发明的过滤器成型品的制造方法，具有：热熔接工序，将两片以上的过滤器重叠，对所述两片以上的过滤器施加热而进行熔接；以及成型工序，使用激光对所述热熔接工序后的过滤器同时进行切割和熔接。

Description

过滤器成型品的制造方法

技术领域

本发明涉及使用激光加工技术的过滤器成型品的制造方法。

背景技术

将茶、咖啡、汤汁等的原料封入到提取用过滤器内，仅通过浸出到热水中就可以简单地得到提取液的所谓的茶袋，从成形的简便性和提取效率的观点出发，大多数是矩形或三棱锥形。

另一方面，在专利文献1中，作为特异形状的过滤器成型品，公开了心型、星型、模仿水果的形状、模仿动物的形状的茶袋。

在专利文献1中，作为制造这种特异形状的过滤器成型品的方法，公开了将过滤器夹在基盘和模具之间并使用发出超声波的熔融切割工具按预定形状进行切割和熔接的方法。

然而，专利文献1中记载的方法还没有自动化，需要手动进行，存在制造效率差的问题。

此外，在专利文献1中记载的熔融切割工具那样的接触式工具中存在的问题是，发生过滤器的重叠的偏离或散乱，并且，难以按期望的正确形状同时进行切割和熔接。

而且，模具价格昂贵，若按每种形状准备模具，则将需要很高的成本。

此外，在超声波熔接中，如以往的茶袋等的过滤器成型品那样，如果是直线且简单的形状，则可以在切割过滤器的同时进行熔接，但是众所周知，对于心型的曲线、星形的前端部那样的复杂形状，无法进行充分的熔接和切割，成为内容物流失的原因。此外，由于无法进行整齐且准确的熔接，因而成为形状不良的原因。

在专利文献2中，记载了如下方法：作为特异形状的过滤器成型品的制造方法，将过滤器预先裁切成预定的外形形状，将两片该过滤器重叠，以不使茶叶流出的程度的预定间距进行缝合。

然而，如专利文献2记载的方法那样，如果仅是用线缝合过滤器，则线会随着时间而松动，因而虽然在个人制造/使用方面没有问题，然而不适于大量生产。

而且，如果将过滤器预先切割成预定的外形形状，则存在额外花费劳力和成本的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实用新型登记第3116503号公报

专利文献2：日本特开2013－133108号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在制造特异形状的过滤器成型品时，为了确保过滤器的稳定性，显然只要重叠过滤器以增加厚度即可。

但是，若使用以往的方法使过滤器具有厚度来实现稳定化，则在制造效率和成型品的外观方面存在问题。

本发明人着眼于激光加工技术，以建立一种与以往相比制造效率高、并且，即使过滤器为特异形状也能容易制造的过滤器成型品的制造方法。

本发明人认为，如果使用激光加工技术，则可以同时进行过滤器的切割和熔接，并且加工速度也快，因而制造效率提高，因此，反复进行了深入研究。

然而，与预想相反，仅使用激光加工技术，难以同时实现过滤器的切割和熔接。

已知，为了整齐地切割过滤器，需要进行激光的聚焦，但是当聚焦时，过滤器无法顺利地熔接，导致空出间隙。

另一方面，已知如果加宽焦点，则可以无间隙地进行熔接，但是无法整齐地进行切割，成为变形的形状。

鉴于这样的新问题，本发明的课题是提供一种使用激光同时实现切割和熔接、制造效率高的过滤器成型品的制造方法。

此外，本发明的另一课题是提供一种过滤器成型品，其有效利用制造效率高的过滤器成型品的制造方法、附带有以往没有的新的享用方式。

用于解决问题的手段

用于解决上述问题的本发明的过滤器成型品的制造方法具有：

热熔接工序，将两片以上的过滤器重叠，对所述两片以上的过滤器施加热而进行熔接；以及

成型工序，使用激光对所述热熔接工序后的过滤器同时进行切割和熔接。

根据本发明，首先，通过对两片以上的过滤器施加热，使得过滤器彼此熔接成可用手简单剥离的程度。

然后，通过对该状态的过滤器使用激光，可以同时进行切割和熔接，可以容易地制造预定形状的过滤器成型品。

在本发明的优选方式中，具有临时固定工序：在所述热熔接工序之后、成型工序之前，通过缝合和/或超声波来临时固定，以便划定成预定的外形。即使仅进行热熔接工序，也能够同时实现切割和熔接，但是在使过滤器成型品成为更整齐的精加工的成品的情况下，优选的是具有上述的临时固定工序。

在本发明的优选方式中，具有原料投入工序：在所述热熔接工序之后，剥离过滤器的一部分，并投入原料。

在使用过滤器成型品作为茶袋的情况下，产生的问题是，如果在热熔接工序之前夹入原料，则在热熔接工序、成型工序中原料因振动而偏移，每个产品的原料的质量发送变动。

通过采用本发明的优选方式，可以解决上述问题。

所述过滤器只要是能够使用热水或水等的液体来提取所封入的原料的成分的过滤器即可，优选的是选自纸、无纺布、尼龙纱、聚酯纱、以及植物来源的生物分解性纤维中的至少一种以上。

此外，用于解决上述问题的本发明是一种将通过上述制造方法制造的过滤器成型品作为构成部件的组装式过滤器成型品。

这种形式的过滤器成型品在使用前，消费者可以享受自行组装的工序。此外，可以欣赏和享用组装后的过滤器成型品。

在本发明的优选方式中，所述组装式过滤器成型品是具有流道部、浇口部、以及零件部的塑料模型(プラモデル)形式的组装式过滤器成型品。

这种形式的过滤器成型品，在使用前，消费者可以享受自行组装的工序。此外，可以欣赏和享用组装后的过滤器成型品。

此外，在本发明的优选方式中，所述组装式过滤器成型品是具有预定的立体形状的展开图形状的组装式过滤器成型品。

这种形式的过滤器成型品在使用前，消费者可以享受自行组装的工序。此外，也可以用作儿童的教材。

此外，在本发明的优选方式中，所述组装式过滤器成型品是外形为拼图的块状的组装式过滤器成型品。

这种形式的过滤器成型品在使用前，消费者可以享受完成拼图的工序。此外，可以有助于使儿童受到教育。

发明的效果

根据本发明的制造方法，可以高效率地制造过滤器成型品。

本发明的过滤器成型品附带有新的享用方式。

附图说明

图1是钩形标签的使用状态的参考图。

图2是将两片过滤器重叠，不经过热熔接工序而使用激光进行切割和熔接所制造的心型的过滤器成型品(比较例1)的附图代用照片。

图3是将两片过滤器重叠，不经过热熔接工序而使用激光进行切割和熔接所制造的心型的过滤器成型品(比较例1)的附图代用照片。

图4是将两片过滤器重叠，不经过热熔接工序而使用激光进行切割和熔接所制造的心型的过滤器成型品(比较例1)的附图代用照片。

图5是将两片过滤器重叠，经过热熔接工序，使用激光进行切割和熔接所制造的心型的过滤器成型品(实施例1)的附图代用照片。

图6是将两片过滤器重叠，经过热熔接工序，使用激光进行切割和熔接所制造的心型的过滤器成型品(实施例1)的附图代用照片。

图7是将两片过滤器重叠，经过热熔接工序，使用激光进行切割和熔接所制造的心型的过滤器成型品(实施例1)的附图代用照片。

图8是根据本实施方式的塑料模型形式的组装式过滤器成型品的附图代用照片。

图9是将根据本实施方式的塑料模型形式的组装式过滤器成型品组装而成的成品的附图代用照片。

图10是示出根据本实施方式的可形成立方体的展开图形式的组装式过滤器成型品的示意图。

图11是示出根据本实施方式的可形成八面体的展开图形式的组装式过滤器成型品的示意图。

图12是示出根据本实施方式的、具有插入部的、可形成立方体的展开图形式的组装式过滤器成型品的示意图。

图13是示出根据本实施方式的拼图形式的组装式过滤器成型品的示意图。

具体实施方式

以下，对根据本发明的实施方式的过滤器成型品、以及过滤器成型品的制造方法进行详细说明，但是本发明不限于此。

(1)过滤器成型品

在本说明书中，过滤器成型品是指对过滤器进行加工、成型后的产品的总称。

作为过滤器成型品，例如，可以列举茶袋等的提取用过滤器、或悬挂在杯子边缘处的类型的标签部分(钩形标签)(参照图1)。

以往，钩形标签是与提取用过滤器部分分开来使用厚纸制造而成的，但是根据本发明的过滤器成型品的制造方法，提取用过滤器部分和标签部分可以使用同一材料和同一生产线来制造，能够简化制造工序并降低成本。

对本发明的过滤器成型品中使用的过滤器的材料没有特别限制，优选的是选自纸、无纺布、尼龙纱、聚酯纱、以及植物来源的生物分解性纤维中的一种以上。

根据本发明的实施方式，也可以是使用多种材料的过滤器的过滤器成型品。

(2)过滤器成型品的制造方法

本发明的过滤器成型品的制造方法具有热熔接工序：将两片以上的过滤器重叠，对所述两片以上的过滤器施加热而进行熔接。

施加热的方法没有特别限制，可以使用超声波熔接、热风式熔接、热板式熔接、脉冲式熔接、以及焊烙式熔接等。

上述施加热的方法和施加的热的温度根据过滤器的种类而不同，本领域技术人员可以适当进行改变和调整。

例如，如果过滤器是无纺布，则能够通过施加140℃至240℃的热进行熔接。

优选的是，施加160℃至200℃的热进行熔接。通过施加这样的温度范围的热，能够更加整齐地进行熔接。

重叠的过滤器的片数没有特别限制，能够根据所需的强度适当改变。

在过滤器成型品是提取用过滤器的情况下，从提取效率的观点出发，重叠的过滤器的片数优选为10片以下，更优选为8片，进一步优选为6片以下。

热熔接工序既可以对过滤器的整个面实施，也可以仅对后述的进行激光的切割的预定部位实施。

在过滤器是无纺布的情况下，若存在网格粗的面(表面)和网格细的面(背面)，并且将过滤器的表面彼此合并而施加热，则熔接成不容易被人手剥离的程度，当将过滤器的表面和另一过滤器的背面合并而施加热时，熔接成容易被人手剥离的程度。

在制造的过滤器成型品是上述的钩形标签的情况下，优选的是将过滤器的表面彼此合并施加热而进行熔接。

通过采用这种形式，过滤器彼此不会容易剥离，可以制造稳定性高的钩形标签。

在过滤器成型品是茶袋等的提取用过滤器的情况下，优选的是将过滤器的表面和另一过滤器的背面彼此合并施加热而进行熔接。

通过采用这种方式，可以制造容易封入后述的原料的提取用过滤器。

本发明的过滤器成型品的制造方法具有成型工序：使用激光进行上述的热熔接工序后的过滤器的切割和熔接。

通过在所述热熔接工序之后使用激光，可以同时进行过滤器的切割和熔接，其结果，制造效率显著提高。此外，切割后的精加工变得整齐，即使是复杂形状的过滤器成型品，也可以容易制造。

作为在本发明的过滤器成型品的制造方法中使用的激光，可以使用通常用于加工/熔接的固体激光和气体激光，优选的是使用CO₂激光。

激光的输出的上限和下限根据过滤器的种类而不同，本领域技术人员可以适当调整。

例如，在过滤器是无纺布的情况下，激光的输出的下限优选为10W以上，更优选为15W以上，特别优选为20W以上。此外，激光的输出的上限优选为150W以下，更优选为140W以下，进一步优选为130W以下。

在本发明的实施方式之一中，具有临时固定工序：在所述热熔接工序之后、成型工序之前，通过缝合和/或超声波来临时固定过滤器，以便划定成预定的外形。

通过利用激光对通过该临时固定工序临时固定的位置的内外2mm进行切割和熔接，从而容易制造形状更复杂的过滤器成型品。此外，由于抑制了过滤器彼此的偏移，因而切割面变得整齐，外形更加美观。

缝合可以通过手工缝合或缝纫机进行。从制造效率的观点出发，在进行缝合的情况下，优选的是使用可编程为缝合成预定形状的缝纫机。

超声波熔接可以使用通常在过滤器的熔接中使用的装置，例如，可列举封口机型装置、笔型装置、可编程的超声波笔以及超声波缝纫机等。

在本发明的实施方式之一中，具有原料投入工序：在所述热熔接工序之后，通过剥离已熔接的过滤器的一部分来形成投入口，并从该投入口投入原料。

热熔接工序后的过滤器能够用很小的力将过滤器彼此剥离，因而通过采用这样的结构，可以防止在制造中原料振动等而发生偏移，导致每个产品的原料质量不同的问题。

这里，在本说明书中原料是指通过放入到过滤器内来发挥效果的物质，例如，可列举：茶叶、咖啡、中药、酱汤、运动饮料、以及汤等的速溶类等的用于溶解或提取的原料，芳香料以及混合香料等的杂货中包含的成分，通过放入浴槽而具有温泉效能的用途的石头、矿石、或除臭剂、以及防臭剂等中使用的成分等。

在本发明的过滤器成型品的制造方法中，上述原料投入工序不是必须的工序，例如，也可以制造内容物为空的状态的过滤器成型品，以便使用者可以投入喜欢的原料。

在重叠三片以上的过滤器并制造提取用途的过滤器成型品的情况下，优选的是将原料封入到最外侧的过滤器和其下一片过滤器中。

通过采用这种形态，可以抑制由于重叠多片过滤器而导致的提取效率的降低。

图2至图4示出了将两片过滤器重叠，不经过上述热熔接工序而使用激光进行切割和熔接所制造的心型的过滤器成型品(比较例1)。

图5至图7示出了将两片过滤器重叠，经过上述热熔接工序，使用激光进行切割和熔接所制造的心型的过滤器成型品(实施例1)。

如图3所示，在比较例1中，心型上侧的凹部未熔接。

此外，如图4所示，在比较例1中，心型的右侧面部未熔接。

另一方面，如图6和图7所示，在实施例1中，过滤器彼此良好地熔接，没有开孔的部分。

从这些结果可知，根据本发明的过滤器成型品的制造方法，可以同时实现利用激光进行的切割和熔接，结果，可以以高的制造效率制造过滤器成型品。

将使用上述的制造方法制造的过滤器成型品作为构成部件的组装式过滤器成型品也是本发明。

以下，对本发明的组装式过滤器成型品的一例进行详细描述。

(3)组装式过滤器成型品

本发明的过滤器成型品的实施方式之一是可制造鹤14的由无纺布制成的塑料模型形式组装式过滤器成型品10(参照图8和图9)。

根据本实施方式的塑料模型形式组装式过滤器成型品10具有流道部(ランナー)11、浇口部12、以及零件部13。

流道部11是塑料模型形式的组装式过滤器成型品10的框架部分。

浇口部12是将塑料模型形式的组装式过滤器成型品10的流道部11和零件部13、或零件部13彼此连接的部分。

零件部13是用于构造鹤14的部件。

根据本实施方式的塑料模型形式的组装式过滤器成型品10是提取用过滤器，使用者将自身喜欢的茶叶放入躯体部13a。

根据本实施方式的塑料模型形式的组装式过滤器成型品10通过将零件部13与浇口部12分离，并将各零件部13折叠成预定形状，从而可以完成鹤14。

本发明的塑料模型形式组装式过滤器成型品10不限于本实施方式，除了鹤的形状以外，还可以构成为具有模仿其他动物、交通工具、植物、建筑物、以及衣服等各种形状的零件部。

本发明的塑料模型形式组装式过滤器成型品10既可以是如本实施方式那样内容物为空的形态以使使用者可以封入喜欢的原料，也可以是在一个或两个以上的零件部中封入有原料的形态。

本发明的塑料模型形式组装式过滤器成型品10无需是以将零件部折叠为前提的结构，例如，也可以是通过增加重叠过滤器的片数、使厚度变厚并插入零件来进行组装的形态。

此外，本发明的塑料模型形式组装式过滤器成型品10也可以是通过使各零件部13彼此热熔接来完成预定形状的形态。

本发明的过滤器成型品的实施方式之一是外形为预定的立体形状的展开图形状的展开图形式组装式过滤器成型品20(参照图10和图11)。

图10中记载了可以通过组装来形成立方体21的展开图形式组装式过滤器成型品20a和20b的示意图。

图11示出了可以通过组装来形成八面体22的展开图形式组装式过滤器成型品20c和20d的示意图。

本发明的展开图形式组装式过滤器成型品20不限于此，例如，可以采用形成棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、多面体等的展开图的形状。

此外，立方体和八面体的展开图的形状也不限于图10和图11所记载的形状，可以采用各种形状。

展开图形式组装式过滤器成型品20也可以具有插入部23以便于组装(参照图12)。

此外，展开图形式组装式过滤器成型品20也可以是在预定的部位具有插入口并插入所述插入部23的形态(未图示)。

本发明的展开图形式组装式过滤器成型品20既可以是使用者在通过组装立体形状而产生的内部空间中封入喜欢的原料的形态，也可以是在展开图形式组装式过滤器成型品20中的多片重叠的过滤器之间封入原料的形态。

关于在过滤器之间封入原料的形态，例如，在立方体的展开图形式组装式过滤器成型品中，可以例示出在与立方体的各面相当的部位中的任意一处以上的部位封入原料的形态。

本发明的过滤器成型品的实施方式之一是具有拼图的块状的形态的拼图形式组装式过滤器成型品30(图13)。

拼图形式组装式过滤器成型体30可以通过分别组合而成为拼图31。

拼图形式组装式过滤器成型体30的形状没有特别限制，如图13所示，只要是能够像拼图那样嵌入的形状即可。

此外，通过将拼图形式组装式过滤器成型体30组装来完成的拼图31的形状也没有特别限制。

例如，作为拼图31的形状，可以例示出模仿动物、交通工具、植物、建筑物、以及衣服等的形状。

此外，拼图形式组装式过滤器成型品30既可以是内容物为空的形态以使使用者可以封入喜欢的原料，也可以是封入原料的形态。

对于封入原料的形态，例如，也能够采用这样的形态：将有色的原料封入到拼图形式组装式过滤器成型品30中，并在完成的拼图31中显现预定的图案。

所述拼图形式组装式过滤器成型品30也可以一个一个制造块状的部分，但是优选的是，在使用激光将过滤器切割和熔接成具有组装后的拼图31的外形之后，以分成块状的方式进行切割和熔接来制造。

通过使用该方法，可以简便地制造拼图形式组装式过滤器成型品。

本发明的组装式过滤器成型品也可以是将上述的塑料模型形式组装式过滤器成型品、展开图形式组装式过滤器成型品、以及拼图形式组装式过滤器成型品中的一种或两种以上组合而成的组装式过滤器成型品。

工业可利用性

本发明可以应用于变化丰富的各种过滤器成型品的制造。

附图标记说明

10 塑料模型形式组装式过滤器成型品

11 流道部

12 浇口部

13 零件部

13a 躯体部

13b 翅膀部

13c 脸部/尾部

14 鹤

20 展开图形式组装式过滤器成型品

20a 形成立方体的展开图形式组装式过滤器成型品

20b 形成立方体的展开图形式组装式过滤器成型品

20c 形成八面体的展开图形式组装式过滤器成型品

20d 形成八面体的展开图形式组装式过滤器成型品

21 立方体

22 八面体

23 插入部

30 拼图形式组装式过滤器成型品

31 拼图

Claims (8)

1.一种过滤器成型品的制造方法，其特征在于，具有：

热熔接工序，将两片以上的过滤器重叠，对所述两片以上的过滤器施加热而进行熔接；以及

成型工序，使用激光对所述热熔接工序后的过滤器同时进行切割和熔接。

2.根据权利要求1所述的过滤器成型品的制造方法，其特征在于，具有临时固定工序：在所述热熔接工序之后、成型工序之前，通过缝合和/或超声波来临时固定，以便划定成预定的外形。

3.根据权利要求1或2所述的过滤器成型品的制造方法，其特征在于，具有原料投入工序：在所述热熔接工序之后，剥离临时固定的过滤器的一部分，并投入原料。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器成型品的制造方法，其特征在于，所述过滤器是选自纸、无纺布、尼龙纱、聚酯纱、以及植物来源的生物分解性纤维中的至少一种以上。

5.一种组装式过滤器成型品，其将通过权利要求1至4中任一项所述的制造方法制造的过滤器成型品作为构成部件。

6.根据权利要求5所述的组装式过滤器成型品，其特征在于，所述组装式过滤器成型品是具有流道部、浇口部、以及零件部的塑料模型形式。

7.根据权利要求5所述的组装式过滤器成型品，其特征在于，外形是预定的立体形状的展开图形状。

8.根据权利要求5所述的组装式过滤器成型品，其特征在于，外形是拼图的块状。

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