掃除機用集塵フィルタ、電気掃除機、集塵フィルタの折り目加工方法、及びフィルタ保管袋
【課題】 生分解性樹脂製の集塵袋に対するヒートシールが容易で、かつ、ヒートシール部の耐久性を向上することが可能な掃除機用集塵フィルタを提供する。
【解決手段】 集塵フィルタ４は、吸込み開口１２が形成された口枠１１と、通気性を有する濾過材料製のシートを用いて形成されるとともにヒートシール部２２及び吸込み開口１２に対向する入口２１ａを有しかつ入口２１ａの周部が口枠１１に接着された集塵袋２１とを備える。シートは、生分解性樹脂からなる第１繊維と、柔軟性を有しかつ第１繊維よりも融点が高い樹脂からなる第２繊維を含んで形成された不織布である。第２繊維はヒートシール部２２に入り込んでいて、この入り込んだ第２繊維に第１繊維が含浸されてヒートシール部２２が形成されていることを特徴としている。
【解決手段】 集塵フィルタ４は、吸込み開口１２が形成された口枠１１と、通気性を有する濾過材料製のシートを用いて形成されるとともにヒートシール部２２及び吸込み開口１２に対向する入口２１ａを有しかつ入口２１ａの周部が口枠１１に接着された集塵袋２１とを備える。シートは、生分解性樹脂からなる第１繊維と、柔軟性を有しかつ第１繊維よりも融点が高い樹脂からなる第２繊維を含んで形成された不織布である。第２繊維はヒートシール部２２に入り込んでいて、この入り込んだ第２繊維に第１繊維が含浸されてヒートシール部２２が形成されていることを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、不織布からなる集塵袋を有する使い捨て可能な掃除機用集塵フィルタ、このフィルタを備えた電気掃除機、前記集塵フィルタの折り目加工方法、及び前記集塵フィルタを保管するフィルタ保管袋に関する。
【背景技術】
【０００２】
集められた塵ごと廃棄される集塵フィルタによる環境への負荷を軽減するために、ポリ乳酸樹脂等の生分解性を有する繊維製の不織布で構成された集塵袋を有する掃除機用集塵フィルタが、従来技術として知られている。
【０００３】
生分解性を有する繊維は、カーボンニュートラルであるので、焼却された場合でも大気中の二酸化炭素が増えず、土中に埋設した場合には微生物によって分解される。したがって、この種の集塵フィルタは環境にやさしい。
【０００４】
通常、集塵フィルタの集塵袋はシート状の不織布から形成される。この場合、不織布のシートを所定形状に折って、その合わせ部を接着し、かつ、この結果形成された筒の両端開口部を接着して閉じることで、集塵袋を形成する。この形成における各部の接着は、一般的に接着剤やヒートシールによる接着が採用される。
【０００５】
接着剤を用いる接着では、接着剤が必要であるのみならず、接着剤を塗布する自動機が必要であるので、製造コストが高い。これに対して、ヒートシールによる接着は、接着剤を用いないので、低コストで接着ができる。
【０００６】
しかし、ポリ乳酸樹脂等の生分解性樹脂製のシートは、融点を超えると溶けるが、一般的な樹脂と比較して粘度が急激に低下し飴のようになる。そのため、溶けた部分でシートが切れる可能性が高く、適正なヒートシールをし難い。
【０００７】
更に、ポリ乳酸樹脂等の生分解性樹脂製の集塵袋では、ヒートシールによる溶融後に冷えて固まった部分(以下ヒートシール部と称する。)が非常に硬くなって、このヒートシール部が、もろく折れやすい性質を持つようになる。集塵フィルタが備える集塵袋は、電気掃除機が運転されるたびに、通過する気流によって膨れ、前記運転が中断又は停止するたびに縮む。このような集塵袋の挙動に伴い、そのヒートシール部に負荷が作用する。このため、ヒートシール部に割れを生じる恐れが考えられるとともに、ヒートシール部に剥がれを生じる恐れが考えられる。
【０００８】
又、一般的に、集塵袋は、その側面に、この袋を通過する気流によって膨らんで集塵袋での圧力損失が過度に上がらないようにするためのガゼットを１以上有している。このガセットは折り目（山折り部及び谷折り部）によって形成される。しかし、ポリ乳酸樹脂製のシートは比較的硬いので、これに折り目を容易に加工することが難しい。そのため、環境にやさしい集塵袋を有した集塵フィルタを提供する上で、ガセット形成用の折り目を容易に加工できるようにすることが要請されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−８０５９０号公報
【特許文献２】特開２００７−２３６８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
実施形態は、生分解性樹脂製の集塵袋に対するヒートシールが容易で、かつ、ヒートシール部の耐久性を向上することが可能な掃除機用集塵フィルタ、このフィルタを備えた電気掃除機、集塵袋のガセット形成用の折り目を容易に加工することが可能な集塵フィルタの折り目加工方法、及び集塵フィルタの保管性能に優れたフィルタ保管袋を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、実施形態の集塵フィルタは、吸込み開口が形成された口枠と、通気性を有する濾過材料製のシートを用いて形成されるとともにヒートシール部及び吸込み開口に対向する入口を有しかつ入口の周部が口枠に接着された集塵袋とを備える。シートは、生分解性樹脂からなる第１繊維と、柔軟性を有しかつ第１繊維よりも融点が高い樹脂からなる第２繊維を含んで形成された不織布である。第２繊維はヒートシール部に入り込んでいて、この入り込んだ第２繊維に第１繊維が含浸されてヒートシール部が形成されていることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係る電気掃除機を示す斜視図である。
【図２】一実施形態に係る掃除機用集塵フィルタを示す斜視図である。
【図３】図２の集塵フィルタを示す縦断面図である。
【図４】図２の集塵フィルタを示す横断面図である。
【図５】図２の集塵フィルタが備える集塵袋の一部を拡大して示す断面図である。
【図６】図５の集塵フィルタが備える集塵袋を形成するシートの平面図である。
【図７】図６のシートから形成された筒を示す斜視図である。
【図８】図７の筒にガゼットをなす折込みが形成された状態を示す斜視図である。
【図９】ガゼットが形成された筒の両端部がヒートシールされて集塵袋が形成された状態を示す平面図である。
【図１０】図９の集塵袋と口枠及びパッキンとの関係を分解して示す斜視図である。
【図１１】図２の集塵フィルタが収容されたフィルタ保管袋を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、一実施形態について、図１から図１１を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は例えばキャニスタ型の電気掃除機全体を示す斜視図であり、この電気掃除機１は、掃除機本体２と、電動送風機３と、集塵フィルタ４と、吸塵ホース５と、延長管６と、吸込み口体７等を備えている。
【００１５】
掃除機本体２には、被掃除面である屋内の床面を自在に移動可能とする車輪が取付けられている。掃除機本体２はその前部上面をなすとともに開閉可能な集塵室蓋２ａを有している。掃除機本体２内に、集塵室蓋２ａの真下に対向する集塵室（図示しない）が設けられているとともに、この集塵室の後側、言い換えれば、掃除機本体２に吸い込まれてこの本体を通過する気流を基準に集塵室の下流側に位置する送風機室（図示しない）が設けられている。送風機室に電動送風機３が収容されている。電動送風機３の図示しない吸気口は集塵室に連通されている。
【００１６】
掃除機本体２の例えば前面に吸塵口２ｂ（図１参照）が設けられている。掃除機本体２の集塵室に集塵フィルタ４が収容されている。集塵室に収容された集塵フィルタ４の内側は吸塵口２ｂに連通されている。この集塵フィルタ４は集塵室蓋２ａが開かれた状態で集塵室に出し入れ可能である。
【００１７】
吸塵口２ｂに吸塵ホース５の一端部が着脱可能に挿入して接続されている。この吸塵ホース５の他端部に延長管６の一端部が挿入して着脱可能に接続され、更に延長管６の他端部に吸込み口体７が着脱可能に接続されている。吸塵ホース５及び延長管６は、集塵室と吸込み口体７とを連通する吸塵管をなしている。図１に示された吸込み口体７は床面清掃に好適なものであって、その下面に吸込み開口を有している。吸塵ホース５の他端部は、吸込み口体７を移動操作するために掃除作業者により把持されるハンドル５ａを有している。このハンドル５ａに操作パネルが設けられている。
【００１８】
この操作パネルでの操作により指定された運転モードで、電気掃除機１の電動送風機３は駆動される。それによる電動送風機３の吸い込み力で、吸込み口体７から被掃除面上の塵埃を吸込んで、延長管６及び吸塵ホース５を経由させて掃除機本体２の集塵室に導き、この塵埃を集塵室内の集塵フィルタ４でろ過してこの袋内に捕捉する。そして、集塵フィルタ４を通過した空気は、集塵室を通って電動送風機３に吸込まれ、この電動送風機３を通過した後、掃除機本体２の排気部（図示しない）を通って掃除機本体２外に排出される。したがって、こうした吸塵によって被掃除面を掃除することができる。
【００１９】
次に、集塵フィルタ４を図２〜図１０を参照して説明する。この集塵フィルタ４は、口枠１１と、集塵袋２１とを備えている。
【００２０】
口枠１１は、環境にやさしい天然の素材である紙からなる厚手の板で形成されている。このため、この板紙製の口枠１１は生分解性を有している。このため、口枠１１を燃やした場合や土中に埋めた場合の環境に対する負荷が小さい。図２及び図１０に示すように口枠１１は四角い外形を呈していて、その中央部に丸孔からなる吸込み開口１２を有している。
【００２１】
掃除機本体２の集塵室には図示しない口枠ホルダが設けられている。このホルダは、上下方向に延びる溝を有しかつ水平断面が略コ字状のレール部を、掃除機本体２の幅方向に所定の間隔を置いて有している。そして、レール部の相対向する溝にその上方から口枠１１の互に平行な二辺１１ａ（図２及び図４参照）を挿入することによって、集塵フィルタ４が集塵室に取付けられる。この取付け状態では、レール部間に位置して吸塵口２ｂに取付けられているリング状のゴム製シールパッキン(図示しない)が、吸込み開口１２の周部表面に弾性的に密接して、口枠１１と吸塵口２ｂとの間の気密が保持されるようになっている。尚、集塵室には、以上のように収容された集塵フィルタ４の集塵袋２１が膨らんだときに、この集塵袋２１の底を下流側から支えるフィルタ支え（図示しない）と集塵袋２１をその周囲から支持するリブ（図示しない）とが設けられている。
【００２２】
集塵袋２１は、通気性を有する濾過材料製のシート２５（図６参照）を用いて形成されている。この集塵袋２１が有した入口２１ａの周部は、口枠１１の裏面（下流側の側面）でかつ吸込み開口１２の周りに接着剤を用いて接着されている。したがって、集塵袋２１の入口２１ａと口枠１１の吸込み開口１２とは近接して対向し、かつ、連通されている。
【００２３】
尚、図２〜図４及び図１０中符号１５はパッキンを示している。パッキン１５は、環境にやさしい天然の素材である天然ゴム（ＮＲ）のシートで形成されているので、生分解性を有している。このため、パッキン１５を燃やした場合や土中に埋めた場合の環境に対する負荷が小さい。
【００２４】
パッキン１５は、その中央部に丸孔からなる開口１５ａを有していて、この開口１５ａを吸込み開口１２に対向させて口枠１１の裏面に接着剤を用いて接着されている。開口１５ａは吸込み開口１２より小径である。このパッキン１５の周部にも入口２１ａの周部が接着されている。このパッキン１５は、吸塵口２ｂに挿入された吸塵ホース５の一端部外周に接して、この吸塵ホース５との間の密閉性を確保するために設けられている。
【００２５】
集塵袋２１は、前記入口２１ａと、図２及び図４等に示す第１ヒートシール部２２と、図２及び図３等に示す第２ヒートシール部２３と、図２及び図４に示すガゼット２４を有している。
【００２６】
この集塵袋２１をなすシート２５（図６参照）には、図５に例示するように複層例えば外内二層に形成された不織布が用いられている。集塵袋２１の各層の密度は最外層程密であり、したがって、集塵袋２１の外層２６をなす繊維の密度は集塵袋２１の内層２７をなす繊維の密度より密である。
【００２７】
外層２６は、生分解性樹脂からなる第１繊維、例えばポリ乳酸樹脂（ＰＬＡ）からなる繊維で形成されている。この第１繊維の繊維径は３０μｍ程度である。この外層２６は例えばスパンボンド法により形成されている。この製法では、ポリ乳酸樹脂のチップを加熱・溶融してノズルから押出して紡糸し、それにより溶出されるエンドレスの長繊維をベルトコンベアの上で何本も重ね合わせてウェブを形成し、このウェブを熱ロールで加熱して長繊維を熱溶着させて繊維同士を結合させて、外層２６となる不織布を形成する。
【００２８】
このスパンボンド法に代えてサーマルボンド法で外層２６となる不織布を形成することも可能である。このサーマルボンド法では、予め紡糸されたポリ乳酸の短繊維を空気中で開繊・攪拌してベルトコンベア上に送り、このコンベアの途中に対応して設置されたカード機が有するオルゴール状のドラムの針で、繊維を一定量・一定方向に送出してウェブを形成し、このウェブを熱ロールで加熱して繊維を熱溶着させて繊維同士を結合させて、外層２６となる不織布を形成する。
【００２９】
更に、スパンボンド法で溶出されたエンドレスの長繊維に高温エアを吹き付ける工程を追加したメルトブロー法を採用して外層２６を製造することも可能である。この製法では、高温エアの吹き付けによって長繊維を更に細くしてウェブを形成できるので、繊維径が１〜３μｍの超極細繊維の不織布を形成することができる。このため、メルトブロー法で得たポリ乳酸繊維から成る不織布だけでも、十分な塵埃の捕捉効果を期待することが可能である。
【００３０】
又、湿式法で外層２６となる不織布を製造することも可能である。この製法では、長さが６ｍｍ以下の短繊維を水中に懸濁させ、この短繊維をネットで漉き上げてウェブを作り、このウェブを脱水し、加熱ドラムで乾燥させて、外層２６となる不織布を形成する。
【００３１】
内層２７は、生分解性樹脂からなる第１繊維と、柔軟性を有しかつ第１繊維よりも融点が高い樹脂からなる第２繊維を混紡した不織布で形成されている。第１繊維は例えば繊維径が３０μｍ程度のポリ乳酸樹脂からなる繊維であり、第２繊維は例えば繊維径が0.1〜数μｍ程度のポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）からなる超極細繊維である。このような超極細繊維を第２繊維に使用することで、集塵袋２１での塵埃の捕捉をより確実化できる。なお、第２繊維をなしたポリエチレンテレフタレート樹脂は、その表面に電荷を付与させることで、エレクトレット化することが可能である。このようにすることで、集塵フィルタ４の圧力損失を低減させて集塵効率をより向上させることが可能である。
【００３２】
以上説明した積層構成のシート２５は、その面積全体にわたっている第１繊維と第２繊維とを含んで形成されている。第１繊維をなしたポリ乳酸樹脂のガラス転移温度は６０℃、融点は１８０℃である。第２繊維をなしたポリエチレンテレフタレート樹脂の融点は略２５０℃であり、この第２繊維は第１繊維よりも柔軟性を有している。
【００３３】
ヒートシールにより形成された第１ヒートシール部２２は集塵袋２１の長手方向と平行に設けられている。この第１ヒートシール部２２には内層２７の第２繊維が入り込んでいて、この第２繊維に外層２６及び内層２７の第１繊維が含浸されている。この第１ヒートシール部２２はそこに含まれた第２繊維によって柔軟性を与えられている。
【００３４】
同様に、ヒートシールにより形成された第２ヒートシール部２３は集塵袋２１の長手方向両端部に、長方向と直角方向に延びて設けられている。この第２ヒートシール部２３にも内層２７の第２繊維が入り込んでいて、この第２繊維に外層２６及び内層２７の第１繊維が含浸されている。この第２ヒートシール部２３もそこに含まれた第２繊維によって柔軟性を与えられている。
【００３５】
集塵袋２１を正面に見てその幅方向両側部に夫々設けられたガゼット２４は、例えばダブルガセットであるが、これはシングルガゼットでもトリプル又は４以上のガゼットであってもよい。ガゼット２４は、図２及び図４に示すように交互に設けられた山折り部２４ａと谷折り部２４ｂとにより形成されている。このガゼット２４を有した集塵袋２１はこれを流通する空気によって膨らむことが可能である。
【００３６】
前記構成の集塵フィルタ４を構成する口枠１１、パッキン１５、及び集塵袋２１の殆どは、いずれも生分解性の材料で形成されているので、この集塵フィルタ４を捨てた後の焼却や土中埋め込み処理において、環境への負荷が小さい利点がある。
【００３７】
更に、前記構成の集塵フィルタ４の集塵袋２１は、生分解性のシート２５を用いて、それに第１ヒートシール部２２と第２ヒートシール部２３を設けて形成されているが、シート２５全体が生分解性のポリ乳酸樹脂の繊維からなるのではなく、このポリ乳酸樹脂繊維より柔軟性を有した樹脂繊維であるポリエチレンテレフタレート樹脂製の第２繊維を含んで形成されている。しかも、この柔軟性の樹脂が第１ヒートシール部２２及び第２ヒートシール部２３に夫々溶けることなく入り込んでいるので、シート２５の第１繊維がヒートシールにより硬化されるにも拘わらず、ヒートシールされた第１ヒートシール部２２及び第２ヒートシール部２３の夫々の適度の柔軟性を与えることができる。
【００３８】
この柔軟性により、集塵袋２１が膨らむことに伴う第１ヒートシール部２２及び第２ヒートシール部２３への負荷が軽減される。このため、第１ヒートシール部２２及び第２ヒートシール部２３が、割れることを抑制することが可能である。
【００３９】
これとともに、後述の製法から分かるように各ヒートシール部に溶けることなく入り込んでいる第２繊維に生分解性の第１繊維が含浸されて第１ヒートシール部２２及び第２ヒートシール部２３が形成されていて、各ヒートシール部では第２繊維が心材として機能している。このため、第１繊維を溶融させてヒートシールをするに拘わらず、ヒートシールの不良を生じ難く適正なヒートシールができる。このため、生分解性樹脂製の集塵袋２１に対するヒートシールが容易であるとともに、電動送風機３が運転されるたびに集塵袋２１が膨らむに伴って、第１ヒートシール部２２及び第２ヒートシール部２３で剥がれることを抑制できる。
【００４０】
以上のように第１ヒートシール部２２及び第２ヒートシール部２３に割れや剥がれを生じ難いので、これらヒートシール部の耐久性を向上することが可能である。
【００４１】
又、ポリ乳酸樹脂は空気中の水分と反応して加水分解をすることにより乳酸を生成する。この乳酸は弱酸性であるので、抗菌作用を有する。このようなポリ乳酸樹脂により集塵袋２１の外層２６が形成されているので、この集塵フィルタ４を集塵室から取出して廃棄する際に、集塵袋２１の外層２６に掃除作業者の手が触れることがあっても、衛生的である。尚、ポリ乳酸樹脂は、もともと人体に対する安全性が高い性質を有している。又、後述する保管袋から新しい集塵フィルタ４を取出して集塵室にセットする際は、集塵袋２１の外層２６は汚れていないので、衛生的に取扱うことができる。このように集塵フィルタ４を掃除機本体２の集塵室に着脱する際に、衛生的に取扱える。
【００４２】
更に、集塵袋２１内に溜められた塵と接する内層２７はポリ乳酸樹脂製の第１繊維を含んでいる。既述のようにポリ乳酸樹脂は加水分解により弱酸性となって抗菌性を発揮するので、集塵袋２１内面での菌の繁殖が抑制されて、菌の繁殖に基づくカビの発生を抑制することが可能である。
【００４３】
次に、集塵フィルタの製造方法を説明する。この製造方法は、筒形成工程と、ガゼット形成工程と、袋形成工程と、口枠接着工程を具備する。
【００４４】
筒形成工程では、生分解性のポリ乳酸樹脂からなる第１繊維と、柔軟性を有しかつ前記第１繊維よりも融点が高い樹脂からなる第２繊維を含んで形成された不織布からなるとともに入口２１ａが予め形成された矩形状のシート２５（図６参照）を用意する。尚、図６中点線は、第１ヒートシール部２２に充当される部位を示すための境界線とともに、ガゼット２４を形成するための折り目に相当する線を示している。このシート２５の長手方向両側の側部２５ａ，２５ｂ（図６参照）を図７に示すように重ね合わせて、この重なり部分をヒートシールして、シート２５を筒とする。
【００４５】
この場合、シート２５の内層２７が重なるようにして前記筒を形成し、また、外層２６及び内層２７の第１繊維の融点（１８０℃）を越えるとともに内層２７の第２繊維の融点（略２５０℃）未満の温度で、ヒートシールを実施する。
【００４６】
この第１回目のヒートシールによって、前記筒の長手方向、言い換えれば、集塵袋２１の長手方向と平行に第１ヒートシール部２２が形成される。この第１回目のヒートシールでは、シート２５の長手方向両側側の側部２５ａ，２５ｂに含まれたポリエチレンテレフタレート樹脂製の第２繊維は溶融しないが、側部２５ａ，２５ｂに含まれたポリ乳酸樹脂製の第１繊維は溶融して液状となり、この液状樹脂が、第２繊維の内部に浸透し、かつ、冷却するに伴って固化する。それにより、側部２５ａ，２５ｂが接着されて、第２繊維を心材として柔軟性が確保された第１ヒートシール部２２が形成される。
【００４７】
この後に、ガゼット形成工程が実施される。このガゼット形成工程では、前記筒の側面に、第１ヒートシール部２２と平行な山折り部２４ａと谷折り部２４ｂとからなるガゼットを形成する。この場合、図８に示すように適当な方法で前記筒の一部を折り曲げてから、この折り曲げ部に対して折り目加工を施す。
【００４８】
この折り目加工は、外層２６及び内層２７の第１繊維をなしたポリ乳酸樹脂製のガラス転移温度、つまり、６０℃を越えるとともに、ポリ乳酸樹脂の融点（１８０℃）より低い温度好ましくは融点より２０℃低い温度範囲例えば１７０℃未満の温度で、前記折り曲げ部（山折り部２４ａと谷折り部２４ｂ）をプレス機で圧縮して、実施される。
【００４９】
これにより、ガゼット２４が形成される。こうしたホットプレスによる折り目加工では、ポリ乳酸樹脂繊維は溶融しないが、そのガラス転移温度を越えた温度でのプレスにより、ポリ乳酸樹脂繊維が柔軟になるので、ガセット形成用の折り目である山折り部２４ａと谷折り部２４ｂを容易に加工することが可能である。これとともに、こうした折り目加工が施されることで、ガゼット２４の折り曲げ状態を長期間にわたって維持することが可能である。
【００５０】
更に、ポリ乳酸樹脂の融点より低い温度で折り目加工をするので、その温度差分のマージンにより、折り目加工の温度がばらつくことがあっても、ポリ乳酸樹脂繊維が溶融してガゼット２４で接着が起きることが防止される。
【００５１】
次に、袋形成工程が実施される。この袋形成工程では、ガゼット２４が形成された前記筒の長手方向両端部を夫々ヒートシールして、図９に示すように前記筒の長手方向両端部に夫々第２ヒートシール部２３を形成して、集塵袋２１とする。
【００５２】
この第２回目のヒートシールは、第１目のヒートシールと同じ温度条件で実施する。つまり。外層２６及び内層２７の第１繊維の融点（１８０℃）を越えるとともに内層２７の第２繊維の融点（略２５０℃）未満の温度で、ヒートシールを実施する。
【００５３】
この第２回目のヒートシールでは、前記筒の長手方向両側部に位置されたポリエチレンテレフタレート樹脂製の第２繊維は溶融しないが、ポリ乳酸樹脂製の第１繊維は溶融して液状となり、この液状樹脂が、第２繊維の内部に浸透し、かつ、冷却するに伴って固化する。それにより、前記筒の長手方向両側部側部夫々接着されて、第２繊維を心材として柔軟性が確保された第２ヒートシール部２３が形成される。
【００５４】
最後に、口枠接着工程が実施される。この工程では、入口２１ａを有した集塵袋２１の正面部位２１ｂに、接着剤を用いてパッキン１５と口枠１１を夫々接着する。この場合、パッキン１５を予め口枠１１の裏面に接着しておいて、このパッキン１５の周部及び口枠の裏面を正面部位２１ｂに接着してもよいし、或いは、正面部位２１ｂにパッキン１５を接着し、パッキン１５の周部と正面部位２１ｂとに口枠１１の裏面を接着してもよい。こうした接着により、集塵袋２１が有した入口２１ａと、パッキン１５の開口１５ａ及び口枠１１の吸込み開口１２が夫々対向しかつ連通されて、集塵フィルタ４の組立てが完了する。
【００５５】
以上の各工程を経て製造された未使用の集塵フィルタ４は、一個ずつ、もしくは図１１に示すように数個ずつ纏めて、保管袋３１に収容されて販売に供される。図１１の保管袋３１は、袋体３２と、この一端部に形成された非収容端部３２ａに被せて図示しないホッチキス（商品名）の針などで止められたトップカバー紙３３で形成されている。非収容端部３２ａ及びトップカバー紙３３には、保管袋３１をぶら下げるための通孔（図示しない）が設けられている。
【００５６】
袋体３２はその内部に封入された集塵フィルタ４を透視可能な樹脂製フィルムで作られている。このフィルムの透湿度は、９ｇ/ｍ２・day、つまり、２４時間当たり９ｇ/ｍ２である。これにより、保管期間中に、袋体３２に収容された未使用の集塵フィルタ４が含んでいるポリ乳酸樹脂製の繊維が、加水分解して劣化すること、又は水滴がかかったところに菌が付着して、そこで生分解を起こしてポリ乳酸樹脂性の繊維が劣化することなどを抑制可能である。
【００５７】
以下の表１は、各種の樹脂フィルムで保管袋３１の袋体３２を作って、その内部にポリ乳酸樹脂シートを封入した状態で、４０℃でかつ９８％の湿度環境下に置いた場合のポリ乳酸樹脂シートの劣化の状況を調べた結果を示す。この表１において、ＨＤＰＥは高密度ポリエチレン樹脂、ＰＰはポロプロピレン樹脂、ＬＤＰＥは低密度ポリエチレン樹脂、ＯＰＰは一軸編心型ポリプロピレン樹脂、ＰＥＴはポリエチレンテレフタレート樹脂、ＰＣはポリカーボネート樹脂、ＰＶＣはポリ塩化ビニル樹脂である。
【表１】
【００５８】
この表１により、ＨＤＰＥ、ＰＰ、ＬＤＰＥ、ＯＰＰ製の保管袋では、ポリ乳酸樹脂製シートの劣化は認められなかった。したがって、袋体３２をなす樹脂フィルムの透湿度は２４時間当たり９ｇ/ｍ２が適当であり、透湿度が２４時間当たり２１ｇ/ｍ２以上のＰＥＴ、ＰＣ性の樹脂フィルムは袋体３２として適当ではないことが分かった。そして、２４時間当たり６ｇ/ｍ２のＨＤＰＥ製の袋体３２は、前記試験条件の環境下に２００日置いても、内部のポリ乳酸樹脂製シートの劣化は認められなかった。
【００５９】
尚、保管袋３１は、吸込み開口が形成された口枠１１と、通気性を有する濾過材料製のシートを用いて形成されるとともにヒートシール部及び前記吸込み開口に対向する入口を有しかつ前記入口の周部が前記口枠に接着された集塵袋２１とを備え、前記シートが、その少なくとも一部に生分解性を有したポリ乳酸樹脂からなる繊維を含んで形成された不織布からなる未使用の掃除機用集塵フィルタ４を収容するために使用されるのであるから、収容される集塵フィルタは図２〜図１０に示した構成の集塵フィルタ４には制約されない。
【００６０】
又、前記実施形態で用いる第１繊維をなすポリ乳酸樹脂は、微生物由来の樹脂、天然物由来の樹脂、又は化学合成由来の樹脂のいずれであっても差し支えないとともに、第２繊維もポリエチレンテレフタレート樹脂以外の樹脂であってもよい。更に、前記実施形態では、集塵袋を積層された複数の層で形成したが、これに代えて、単層、即ち、第１繊維と第２繊維とを混紡してなる単層の集塵袋とすることも可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１…電気掃除機、２…掃除機本体、２ｂ…吸塵口、３…電動送風機、４…集塵フィルタ、１１…口枠、１２…吸込み開口、２１…集塵袋、２１ａ…入口、２２…第１ヒートシール部、２３…第２ヒートシール部、２４…ガゼット、２４ａ…山折り部、２４ｂ…谷折り部、２５…シート、２６…外層、２７…内層
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、不織布からなる集塵袋を有する使い捨て可能な掃除機用集塵フィルタ、このフィルタを備えた電気掃除機、前記集塵フィルタの折り目加工方法、及び前記集塵フィルタを保管するフィルタ保管袋に関する。
【背景技術】
【０００２】
集められた塵ごと廃棄される集塵フィルタによる環境への負荷を軽減するために、ポリ乳酸樹脂等の生分解性を有する繊維製の不織布で構成された集塵袋を有する掃除機用集塵フィルタが、従来技術として知られている。
【０００３】
生分解性を有する繊維は、カーボンニュートラルであるので、焼却された場合でも大気中の二酸化炭素が増えず、土中に埋設した場合には微生物によって分解される。したがって、この種の集塵フィルタは環境にやさしい。
【０００４】
通常、集塵フィルタの集塵袋はシート状の不織布から形成される。この場合、不織布のシートを所定形状に折って、その合わせ部を接着し、かつ、この結果形成された筒の両端開口部を接着して閉じることで、集塵袋を形成する。この形成における各部の接着は、一般的に接着剤やヒートシールによる接着が採用される。
【０００５】
接着剤を用いる接着では、接着剤が必要であるのみならず、接着剤を塗布する自動機が必要であるので、製造コストが高い。これに対して、ヒートシールによる接着は、接着剤を用いないので、低コストで接着ができる。
【０００６】
しかし、ポリ乳酸樹脂等の生分解性樹脂製のシートは、融点を超えると溶けるが、一般的な樹脂と比較して粘度が急激に低下し飴のようになる。そのため、溶けた部分でシートが切れる可能性が高く、適正なヒートシールをし難い。
【０００７】
更に、ポリ乳酸樹脂等の生分解性樹脂製の集塵袋では、ヒートシールによる溶融後に冷えて固まった部分(以下ヒートシール部と称する。)が非常に硬くなって、このヒートシール部が、もろく折れやすい性質を持つようになる。集塵フィルタが備える集塵袋は、電気掃除機が運転されるたびに、通過する気流によって膨れ、前記運転が中断又は停止するたびに縮む。このような集塵袋の挙動に伴い、そのヒートシール部に負荷が作用する。このため、ヒートシール部に割れを生じる恐れが考えられるとともに、ヒートシール部に剥がれを生じる恐れが考えられる。
【０００８】
又、一般的に、集塵袋は、その側面に、この袋を通過する気流によって膨らんで集塵袋での圧力損失が過度に上がらないようにするためのガゼットを１以上有している。このガセットは折り目（山折り部及び谷折り部）によって形成される。しかし、ポリ乳酸樹脂製のシートは比較的硬いので、これに折り目を容易に加工することが難しい。そのため、環境にやさしい集塵袋を有した集塵フィルタを提供する上で、ガセット形成用の折り目を容易に加工できるようにすることが要請されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−８０５９０号公報
【特許文献２】特開２００７−２３６８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
実施形態は、生分解性樹脂製の集塵袋に対するヒートシールが容易で、かつ、ヒートシール部の耐久性を向上することが可能な掃除機用集塵フィルタ、このフィルタを備えた電気掃除機、集塵袋のガセット形成用の折り目を容易に加工することが可能な集塵フィルタの折り目加工方法、及び集塵フィルタの保管性能に優れたフィルタ保管袋を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、実施形態の集塵フィルタは、吸込み開口が形成された口枠と、通気性を有する濾過材料製のシートを用いて形成されるとともにヒートシール部及び吸込み開口に対向する入口を有しかつ入口の周部が口枠に接着された集塵袋とを備える。シートは、生分解性樹脂からなる第１繊維と、柔軟性を有しかつ第１繊維よりも融点が高い樹脂からなる第２繊維を含んで形成された不織布である。第２繊維はヒートシール部に入り込んでいて、この入り込んだ第２繊維に第１繊維が含浸されてヒートシール部が形成されていることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係る電気掃除機を示す斜視図である。
【図２】一実施形態に係る掃除機用集塵フィルタを示す斜視図である。
【図３】図２の集塵フィルタを示す縦断面図である。
【図４】図２の集塵フィルタを示す横断面図である。
【図５】図２の集塵フィルタが備える集塵袋の一部を拡大して示す断面図である。
【図６】図５の集塵フィルタが備える集塵袋を形成するシートの平面図である。
【図７】図６のシートから形成された筒を示す斜視図である。
【図８】図７の筒にガゼットをなす折込みが形成された状態を示す斜視図である。
【図９】ガゼットが形成された筒の両端部がヒートシールされて集塵袋が形成された状態を示す平面図である。
【図１０】図９の集塵袋と口枠及びパッキンとの関係を分解して示す斜視図である。
【図１１】図２の集塵フィルタが収容されたフィルタ保管袋を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、一実施形態について、図１から図１１を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は例えばキャニスタ型の電気掃除機全体を示す斜視図であり、この電気掃除機１は、掃除機本体２と、電動送風機３と、集塵フィルタ４と、吸塵ホース５と、延長管６と、吸込み口体７等を備えている。
【００１５】
掃除機本体２には、被掃除面である屋内の床面を自在に移動可能とする車輪が取付けられている。掃除機本体２はその前部上面をなすとともに開閉可能な集塵室蓋２ａを有している。掃除機本体２内に、集塵室蓋２ａの真下に対向する集塵室（図示しない）が設けられているとともに、この集塵室の後側、言い換えれば、掃除機本体２に吸い込まれてこの本体を通過する気流を基準に集塵室の下流側に位置する送風機室（図示しない）が設けられている。送風機室に電動送風機３が収容されている。電動送風機３の図示しない吸気口は集塵室に連通されている。
【００１６】
掃除機本体２の例えば前面に吸塵口２ｂ（図１参照）が設けられている。掃除機本体２の集塵室に集塵フィルタ４が収容されている。集塵室に収容された集塵フィルタ４の内側は吸塵口２ｂに連通されている。この集塵フィルタ４は集塵室蓋２ａが開かれた状態で集塵室に出し入れ可能である。
【００１７】
吸塵口２ｂに吸塵ホース５の一端部が着脱可能に挿入して接続されている。この吸塵ホース５の他端部に延長管６の一端部が挿入して着脱可能に接続され、更に延長管６の他端部に吸込み口体７が着脱可能に接続されている。吸塵ホース５及び延長管６は、集塵室と吸込み口体７とを連通する吸塵管をなしている。図１に示された吸込み口体７は床面清掃に好適なものであって、その下面に吸込み開口を有している。吸塵ホース５の他端部は、吸込み口体７を移動操作するために掃除作業者により把持されるハンドル５ａを有している。このハンドル５ａに操作パネルが設けられている。
【００１８】
この操作パネルでの操作により指定された運転モードで、電気掃除機１の電動送風機３は駆動される。それによる電動送風機３の吸い込み力で、吸込み口体７から被掃除面上の塵埃を吸込んで、延長管６及び吸塵ホース５を経由させて掃除機本体２の集塵室に導き、この塵埃を集塵室内の集塵フィルタ４でろ過してこの袋内に捕捉する。そして、集塵フィルタ４を通過した空気は、集塵室を通って電動送風機３に吸込まれ、この電動送風機３を通過した後、掃除機本体２の排気部（図示しない）を通って掃除機本体２外に排出される。したがって、こうした吸塵によって被掃除面を掃除することができる。
【００１９】
次に、集塵フィルタ４を図２〜図１０を参照して説明する。この集塵フィルタ４は、口枠１１と、集塵袋２１とを備えている。
【００２０】
口枠１１は、環境にやさしい天然の素材である紙からなる厚手の板で形成されている。このため、この板紙製の口枠１１は生分解性を有している。このため、口枠１１を燃やした場合や土中に埋めた場合の環境に対する負荷が小さい。図２及び図１０に示すように口枠１１は四角い外形を呈していて、その中央部に丸孔からなる吸込み開口１２を有している。
【００２１】
掃除機本体２の集塵室には図示しない口枠ホルダが設けられている。このホルダは、上下方向に延びる溝を有しかつ水平断面が略コ字状のレール部を、掃除機本体２の幅方向に所定の間隔を置いて有している。そして、レール部の相対向する溝にその上方から口枠１１の互に平行な二辺１１ａ（図２及び図４参照）を挿入することによって、集塵フィルタ４が集塵室に取付けられる。この取付け状態では、レール部間に位置して吸塵口２ｂに取付けられているリング状のゴム製シールパッキン(図示しない)が、吸込み開口１２の周部表面に弾性的に密接して、口枠１１と吸塵口２ｂとの間の気密が保持されるようになっている。尚、集塵室には、以上のように収容された集塵フィルタ４の集塵袋２１が膨らんだときに、この集塵袋２１の底を下流側から支えるフィルタ支え（図示しない）と集塵袋２１をその周囲から支持するリブ（図示しない）とが設けられている。
【００２２】
集塵袋２１は、通気性を有する濾過材料製のシート２５（図６参照）を用いて形成されている。この集塵袋２１が有した入口２１ａの周部は、口枠１１の裏面（下流側の側面）でかつ吸込み開口１２の周りに接着剤を用いて接着されている。したがって、集塵袋２１の入口２１ａと口枠１１の吸込み開口１２とは近接して対向し、かつ、連通されている。
【００２３】
尚、図２〜図４及び図１０中符号１５はパッキンを示している。パッキン１５は、環境にやさしい天然の素材である天然ゴム（ＮＲ）のシートで形成されているので、生分解性を有している。このため、パッキン１５を燃やした場合や土中に埋めた場合の環境に対する負荷が小さい。
【００２４】
パッキン１５は、その中央部に丸孔からなる開口１５ａを有していて、この開口１５ａを吸込み開口１２に対向させて口枠１１の裏面に接着剤を用いて接着されている。開口１５ａは吸込み開口１２より小径である。このパッキン１５の周部にも入口２１ａの周部が接着されている。このパッキン１５は、吸塵口２ｂに挿入された吸塵ホース５の一端部外周に接して、この吸塵ホース５との間の密閉性を確保するために設けられている。
【００２５】
集塵袋２１は、前記入口２１ａと、図２及び図４等に示す第１ヒートシール部２２と、図２及び図３等に示す第２ヒートシール部２３と、図２及び図４に示すガゼット２４を有している。
【００２６】
この集塵袋２１をなすシート２５（図６参照）には、図５に例示するように複層例えば外内二層に形成された不織布が用いられている。集塵袋２１の各層の密度は最外層程密であり、したがって、集塵袋２１の外層２６をなす繊維の密度は集塵袋２１の内層２７をなす繊維の密度より密である。
【００２７】
外層２６は、生分解性樹脂からなる第１繊維、例えばポリ乳酸樹脂（ＰＬＡ）からなる繊維で形成されている。この第１繊維の繊維径は３０μｍ程度である。この外層２６は例えばスパンボンド法により形成されている。この製法では、ポリ乳酸樹脂のチップを加熱・溶融してノズルから押出して紡糸し、それにより溶出されるエンドレスの長繊維をベルトコンベアの上で何本も重ね合わせてウェブを形成し、このウェブを熱ロールで加熱して長繊維を熱溶着させて繊維同士を結合させて、外層２６となる不織布を形成する。
【００２８】
このスパンボンド法に代えてサーマルボンド法で外層２６となる不織布を形成することも可能である。このサーマルボンド法では、予め紡糸されたポリ乳酸の短繊維を空気中で開繊・攪拌してベルトコンベア上に送り、このコンベアの途中に対応して設置されたカード機が有するオルゴール状のドラムの針で、繊維を一定量・一定方向に送出してウェブを形成し、このウェブを熱ロールで加熱して繊維を熱溶着させて繊維同士を結合させて、外層２６となる不織布を形成する。
【００２９】
更に、スパンボンド法で溶出されたエンドレスの長繊維に高温エアを吹き付ける工程を追加したメルトブロー法を採用して外層２６を製造することも可能である。この製法では、高温エアの吹き付けによって長繊維を更に細くしてウェブを形成できるので、繊維径が１〜３μｍの超極細繊維の不織布を形成することができる。このため、メルトブロー法で得たポリ乳酸繊維から成る不織布だけでも、十分な塵埃の捕捉効果を期待することが可能である。
【００３０】
又、湿式法で外層２６となる不織布を製造することも可能である。この製法では、長さが６ｍｍ以下の短繊維を水中に懸濁させ、この短繊維をネットで漉き上げてウェブを作り、このウェブを脱水し、加熱ドラムで乾燥させて、外層２６となる不織布を形成する。
【００３１】
内層２７は、生分解性樹脂からなる第１繊維と、柔軟性を有しかつ第１繊維よりも融点が高い樹脂からなる第２繊維を混紡した不織布で形成されている。第１繊維は例えば繊維径が３０μｍ程度のポリ乳酸樹脂からなる繊維であり、第２繊維は例えば繊維径が0.1〜数μｍ程度のポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）からなる超極細繊維である。このような超極細繊維を第２繊維に使用することで、集塵袋２１での塵埃の捕捉をより確実化できる。なお、第２繊維をなしたポリエチレンテレフタレート樹脂は、その表面に電荷を付与させることで、エレクトレット化することが可能である。このようにすることで、集塵フィルタ４の圧力損失を低減させて集塵効率をより向上させることが可能である。
【００３２】
以上説明した積層構成のシート２５は、その面積全体にわたっている第１繊維と第２繊維とを含んで形成されている。第１繊維をなしたポリ乳酸樹脂のガラス転移温度は６０℃、融点は１８０℃である。第２繊維をなしたポリエチレンテレフタレート樹脂の融点は略２５０℃であり、この第２繊維は第１繊維よりも柔軟性を有している。
【００３３】
ヒートシールにより形成された第１ヒートシール部２２は集塵袋２１の長手方向と平行に設けられている。この第１ヒートシール部２２には内層２７の第２繊維が入り込んでいて、この第２繊維に外層２６及び内層２７の第１繊維が含浸されている。この第１ヒートシール部２２はそこに含まれた第２繊維によって柔軟性を与えられている。
【００３４】
同様に、ヒートシールにより形成された第２ヒートシール部２３は集塵袋２１の長手方向両端部に、長方向と直角方向に延びて設けられている。この第２ヒートシール部２３にも内層２７の第２繊維が入り込んでいて、この第２繊維に外層２６及び内層２７の第１繊維が含浸されている。この第２ヒートシール部２３もそこに含まれた第２繊維によって柔軟性を与えられている。
【００３５】
集塵袋２１を正面に見てその幅方向両側部に夫々設けられたガゼット２４は、例えばダブルガセットであるが、これはシングルガゼットでもトリプル又は４以上のガゼットであってもよい。ガゼット２４は、図２及び図４に示すように交互に設けられた山折り部２４ａと谷折り部２４ｂとにより形成されている。このガゼット２４を有した集塵袋２１はこれを流通する空気によって膨らむことが可能である。
【００３６】
前記構成の集塵フィルタ４を構成する口枠１１、パッキン１５、及び集塵袋２１の殆どは、いずれも生分解性の材料で形成されているので、この集塵フィルタ４を捨てた後の焼却や土中埋め込み処理において、環境への負荷が小さい利点がある。
【００３７】
更に、前記構成の集塵フィルタ４の集塵袋２１は、生分解性のシート２５を用いて、それに第１ヒートシール部２２と第２ヒートシール部２３を設けて形成されているが、シート２５全体が生分解性のポリ乳酸樹脂の繊維からなるのではなく、このポリ乳酸樹脂繊維より柔軟性を有した樹脂繊維であるポリエチレンテレフタレート樹脂製の第２繊維を含んで形成されている。しかも、この柔軟性の樹脂が第１ヒートシール部２２及び第２ヒートシール部２３に夫々溶けることなく入り込んでいるので、シート２５の第１繊維がヒートシールにより硬化されるにも拘わらず、ヒートシールされた第１ヒートシール部２２及び第２ヒートシール部２３の夫々の適度の柔軟性を与えることができる。
【００３８】
この柔軟性により、集塵袋２１が膨らむことに伴う第１ヒートシール部２２及び第２ヒートシール部２３への負荷が軽減される。このため、第１ヒートシール部２２及び第２ヒートシール部２３が、割れることを抑制することが可能である。
【００３９】
これとともに、後述の製法から分かるように各ヒートシール部に溶けることなく入り込んでいる第２繊維に生分解性の第１繊維が含浸されて第１ヒートシール部２２及び第２ヒートシール部２３が形成されていて、各ヒートシール部では第２繊維が心材として機能している。このため、第１繊維を溶融させてヒートシールをするに拘わらず、ヒートシールの不良を生じ難く適正なヒートシールができる。このため、生分解性樹脂製の集塵袋２１に対するヒートシールが容易であるとともに、電動送風機３が運転されるたびに集塵袋２１が膨らむに伴って、第１ヒートシール部２２及び第２ヒートシール部２３で剥がれることを抑制できる。
【００４０】
以上のように第１ヒートシール部２２及び第２ヒートシール部２３に割れや剥がれを生じ難いので、これらヒートシール部の耐久性を向上することが可能である。
【００４１】
又、ポリ乳酸樹脂は空気中の水分と反応して加水分解をすることにより乳酸を生成する。この乳酸は弱酸性であるので、抗菌作用を有する。このようなポリ乳酸樹脂により集塵袋２１の外層２６が形成されているので、この集塵フィルタ４を集塵室から取出して廃棄する際に、集塵袋２１の外層２６に掃除作業者の手が触れることがあっても、衛生的である。尚、ポリ乳酸樹脂は、もともと人体に対する安全性が高い性質を有している。又、後述する保管袋から新しい集塵フィルタ４を取出して集塵室にセットする際は、集塵袋２１の外層２６は汚れていないので、衛生的に取扱うことができる。このように集塵フィルタ４を掃除機本体２の集塵室に着脱する際に、衛生的に取扱える。
【００４２】
更に、集塵袋２１内に溜められた塵と接する内層２７はポリ乳酸樹脂製の第１繊維を含んでいる。既述のようにポリ乳酸樹脂は加水分解により弱酸性となって抗菌性を発揮するので、集塵袋２１内面での菌の繁殖が抑制されて、菌の繁殖に基づくカビの発生を抑制することが可能である。
【００４３】
次に、集塵フィルタの製造方法を説明する。この製造方法は、筒形成工程と、ガゼット形成工程と、袋形成工程と、口枠接着工程を具備する。
【００４４】
筒形成工程では、生分解性のポリ乳酸樹脂からなる第１繊維と、柔軟性を有しかつ前記第１繊維よりも融点が高い樹脂からなる第２繊維を含んで形成された不織布からなるとともに入口２１ａが予め形成された矩形状のシート２５（図６参照）を用意する。尚、図６中点線は、第１ヒートシール部２２に充当される部位を示すための境界線とともに、ガゼット２４を形成するための折り目に相当する線を示している。このシート２５の長手方向両側の側部２５ａ，２５ｂ（図６参照）を図７に示すように重ね合わせて、この重なり部分をヒートシールして、シート２５を筒とする。
【００４５】
この場合、シート２５の内層２７が重なるようにして前記筒を形成し、また、外層２６及び内層２７の第１繊維の融点（１８０℃）を越えるとともに内層２７の第２繊維の融点（略２５０℃）未満の温度で、ヒートシールを実施する。
【００４６】
この第１回目のヒートシールによって、前記筒の長手方向、言い換えれば、集塵袋２１の長手方向と平行に第１ヒートシール部２２が形成される。この第１回目のヒートシールでは、シート２５の長手方向両側側の側部２５ａ，２５ｂに含まれたポリエチレンテレフタレート樹脂製の第２繊維は溶融しないが、側部２５ａ，２５ｂに含まれたポリ乳酸樹脂製の第１繊維は溶融して液状となり、この液状樹脂が、第２繊維の内部に浸透し、かつ、冷却するに伴って固化する。それにより、側部２５ａ，２５ｂが接着されて、第２繊維を心材として柔軟性が確保された第１ヒートシール部２２が形成される。
【００４７】
この後に、ガゼット形成工程が実施される。このガゼット形成工程では、前記筒の側面に、第１ヒートシール部２２と平行な山折り部２４ａと谷折り部２４ｂとからなるガゼットを形成する。この場合、図８に示すように適当な方法で前記筒の一部を折り曲げてから、この折り曲げ部に対して折り目加工を施す。
【００４８】
この折り目加工は、外層２６及び内層２７の第１繊維をなしたポリ乳酸樹脂製のガラス転移温度、つまり、６０℃を越えるとともに、ポリ乳酸樹脂の融点（１８０℃）より低い温度好ましくは融点より２０℃低い温度範囲例えば１７０℃未満の温度で、前記折り曲げ部（山折り部２４ａと谷折り部２４ｂ）をプレス機で圧縮して、実施される。
【００４９】
これにより、ガゼット２４が形成される。こうしたホットプレスによる折り目加工では、ポリ乳酸樹脂繊維は溶融しないが、そのガラス転移温度を越えた温度でのプレスにより、ポリ乳酸樹脂繊維が柔軟になるので、ガセット形成用の折り目である山折り部２４ａと谷折り部２４ｂを容易に加工することが可能である。これとともに、こうした折り目加工が施されることで、ガゼット２４の折り曲げ状態を長期間にわたって維持することが可能である。
【００５０】
更に、ポリ乳酸樹脂の融点より低い温度で折り目加工をするので、その温度差分のマージンにより、折り目加工の温度がばらつくことがあっても、ポリ乳酸樹脂繊維が溶融してガゼット２４で接着が起きることが防止される。
【００５１】
次に、袋形成工程が実施される。この袋形成工程では、ガゼット２４が形成された前記筒の長手方向両端部を夫々ヒートシールして、図９に示すように前記筒の長手方向両端部に夫々第２ヒートシール部２３を形成して、集塵袋２１とする。
【００５２】
この第２回目のヒートシールは、第１目のヒートシールと同じ温度条件で実施する。つまり。外層２６及び内層２７の第１繊維の融点（１８０℃）を越えるとともに内層２７の第２繊維の融点（略２５０℃）未満の温度で、ヒートシールを実施する。
【００５３】
この第２回目のヒートシールでは、前記筒の長手方向両側部に位置されたポリエチレンテレフタレート樹脂製の第２繊維は溶融しないが、ポリ乳酸樹脂製の第１繊維は溶融して液状となり、この液状樹脂が、第２繊維の内部に浸透し、かつ、冷却するに伴って固化する。それにより、前記筒の長手方向両側部側部夫々接着されて、第２繊維を心材として柔軟性が確保された第２ヒートシール部２３が形成される。
【００５４】
最後に、口枠接着工程が実施される。この工程では、入口２１ａを有した集塵袋２１の正面部位２１ｂに、接着剤を用いてパッキン１５と口枠１１を夫々接着する。この場合、パッキン１５を予め口枠１１の裏面に接着しておいて、このパッキン１５の周部及び口枠の裏面を正面部位２１ｂに接着してもよいし、或いは、正面部位２１ｂにパッキン１５を接着し、パッキン１５の周部と正面部位２１ｂとに口枠１１の裏面を接着してもよい。こうした接着により、集塵袋２１が有した入口２１ａと、パッキン１５の開口１５ａ及び口枠１１の吸込み開口１２が夫々対向しかつ連通されて、集塵フィルタ４の組立てが完了する。
【００５５】
以上の各工程を経て製造された未使用の集塵フィルタ４は、一個ずつ、もしくは図１１に示すように数個ずつ纏めて、保管袋３１に収容されて販売に供される。図１１の保管袋３１は、袋体３２と、この一端部に形成された非収容端部３２ａに被せて図示しないホッチキス（商品名）の針などで止められたトップカバー紙３３で形成されている。非収容端部３２ａ及びトップカバー紙３３には、保管袋３１をぶら下げるための通孔（図示しない）が設けられている。
【００５６】
袋体３２はその内部に封入された集塵フィルタ４を透視可能な樹脂製フィルムで作られている。このフィルムの透湿度は、９ｇ/ｍ２・day、つまり、２４時間当たり９ｇ/ｍ２である。これにより、保管期間中に、袋体３２に収容された未使用の集塵フィルタ４が含んでいるポリ乳酸樹脂製の繊維が、加水分解して劣化すること、又は水滴がかかったところに菌が付着して、そこで生分解を起こしてポリ乳酸樹脂性の繊維が劣化することなどを抑制可能である。
【００５７】
以下の表１は、各種の樹脂フィルムで保管袋３１の袋体３２を作って、その内部にポリ乳酸樹脂シートを封入した状態で、４０℃でかつ９８％の湿度環境下に置いた場合のポリ乳酸樹脂シートの劣化の状況を調べた結果を示す。この表１において、ＨＤＰＥは高密度ポリエチレン樹脂、ＰＰはポロプロピレン樹脂、ＬＤＰＥは低密度ポリエチレン樹脂、ＯＰＰは一軸編心型ポリプロピレン樹脂、ＰＥＴはポリエチレンテレフタレート樹脂、ＰＣはポリカーボネート樹脂、ＰＶＣはポリ塩化ビニル樹脂である。
【表１】
【００５８】
この表１により、ＨＤＰＥ、ＰＰ、ＬＤＰＥ、ＯＰＰ製の保管袋では、ポリ乳酸樹脂製シートの劣化は認められなかった。したがって、袋体３２をなす樹脂フィルムの透湿度は２４時間当たり９ｇ/ｍ２が適当であり、透湿度が２４時間当たり２１ｇ/ｍ２以上のＰＥＴ、ＰＣ性の樹脂フィルムは袋体３２として適当ではないことが分かった。そして、２４時間当たり６ｇ/ｍ２のＨＤＰＥ製の袋体３２は、前記試験条件の環境下に２００日置いても、内部のポリ乳酸樹脂製シートの劣化は認められなかった。
【００５９】
尚、保管袋３１は、吸込み開口が形成された口枠１１と、通気性を有する濾過材料製のシートを用いて形成されるとともにヒートシール部及び前記吸込み開口に対向する入口を有しかつ前記入口の周部が前記口枠に接着された集塵袋２１とを備え、前記シートが、その少なくとも一部に生分解性を有したポリ乳酸樹脂からなる繊維を含んで形成された不織布からなる未使用の掃除機用集塵フィルタ４を収容するために使用されるのであるから、収容される集塵フィルタは図２〜図１０に示した構成の集塵フィルタ４には制約されない。
【００６０】
又、前記実施形態で用いる第１繊維をなすポリ乳酸樹脂は、微生物由来の樹脂、天然物由来の樹脂、又は化学合成由来の樹脂のいずれであっても差し支えないとともに、第２繊維もポリエチレンテレフタレート樹脂以外の樹脂であってもよい。更に、前記実施形態では、集塵袋を積層された複数の層で形成したが、これに代えて、単層、即ち、第１繊維と第２繊維とを混紡してなる単層の集塵袋とすることも可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１…電気掃除機、２…掃除機本体、２ｂ…吸塵口、３…電動送風機、４…集塵フィルタ、１１…口枠、１２…吸込み開口、２１…集塵袋、２１ａ…入口、２２…第１ヒートシール部、２３…第２ヒートシール部、２４…ガゼット、２４ａ…山折り部、２４ｂ…谷折り部、２５…シート、２６…外層、２７…内層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込み開口が形成された口枠と、通気性を有する濾過材料製のシートを用いて形成されるとともに、ヒートシール部及び前記吸込み開口に対向する入口を有し、かつ前記入口の周部が前記口枠に接着された集塵袋とを備える掃除機用集塵フィルタにおいて、
前記シートは、生分解性樹脂からなる第１繊維と、柔軟性を有しかつ前記第１繊維よりも融点が高い樹脂からなる第２繊維を含んで形成された不織布であり、前記第２繊維は前記ヒートシール部に入り込んでいて、この入り込んだ第２繊維に前記第１繊維が含浸されて前記ヒートシール部が形成されていることを特徴とする掃除機用集塵フィルタ。
【請求項２】
前記集塵袋をなした前記シートが複数の不織布を積層してなる不織布であるとともに、少なくとも最外層がポリ乳酸樹脂製の前記第１繊維からなることを特徴とする請求項１に記載の掃除機用集塵フィルタ。
【請求項３】
吸塵口及びこの吸塵口に連通する集塵室を有した掃除機本体内に、前記集塵室の下流側に位置して電動送風機を収容するとともに、前記集塵室に集塵フィルタを収容し、前記吸塵口を通して吸込み気流とともに吸い込まれた塵埃を前記集塵フィルタで捕捉する電気掃除機において、前記集塵フィルタが請求項１又は２に記載の集塵フィルタであることを特徴とする電気掃除機。
【請求項４】
生分解性のポリ乳酸樹脂からなる第１繊維と、柔軟性を有しかつ前記第１繊維よりも融点が高い樹脂からなる第２繊維を含んで形成された不織布からなる集塵袋の側面に、山折り部と谷折り部とからなるガゼットを設ける際、６０℃を越えるとともに前記ポリ乳酸樹脂の融点より低い温度で前記山折り部と谷折り部をプレスすることを特徴とする掃除機用集塵フィルタの折り目加工方法。
【請求項５】
吸込み開口が形成された口枠と、通気性を有する濾過材料製のシートを用いて形成されるとともにヒートシール部及び前記吸込み開口に対向する入口を有しかつ前記入口の周部が前記口枠に接着された集塵袋とを備え、前記シートが、その少なくとも一部に生分解性を有したポリ乳酸樹脂からなる繊維を含んで形成された不織布からなる未使用の掃除機用集塵フィルタを収容し、透湿度が９ｇ/ｍ２・dayであることを特徴とするフィルタ保管袋。
【請求項１】
吸込み開口が形成された口枠と、通気性を有する濾過材料製のシートを用いて形成されるとともに、ヒートシール部及び前記吸込み開口に対向する入口を有し、かつ前記入口の周部が前記口枠に接着された集塵袋とを備える掃除機用集塵フィルタにおいて、
前記シートは、生分解性樹脂からなる第１繊維と、柔軟性を有しかつ前記第１繊維よりも融点が高い樹脂からなる第２繊維を含んで形成された不織布であり、前記第２繊維は前記ヒートシール部に入り込んでいて、この入り込んだ第２繊維に前記第１繊維が含浸されて前記ヒートシール部が形成されていることを特徴とする掃除機用集塵フィルタ。
【請求項２】
前記集塵袋をなした前記シートが複数の不織布を積層してなる不織布であるとともに、少なくとも最外層がポリ乳酸樹脂製の前記第１繊維からなることを特徴とする請求項１に記載の掃除機用集塵フィルタ。
【請求項３】
吸塵口及びこの吸塵口に連通する集塵室を有した掃除機本体内に、前記集塵室の下流側に位置して電動送風機を収容するとともに、前記集塵室に集塵フィルタを収容し、前記吸塵口を通して吸込み気流とともに吸い込まれた塵埃を前記集塵フィルタで捕捉する電気掃除機において、前記集塵フィルタが請求項１又は２に記載の集塵フィルタであることを特徴とする電気掃除機。
【請求項４】
生分解性のポリ乳酸樹脂からなる第１繊維と、柔軟性を有しかつ前記第１繊維よりも融点が高い樹脂からなる第２繊維を含んで形成された不織布からなる集塵袋の側面に、山折り部と谷折り部とからなるガゼットを設ける際、６０℃を越えるとともに前記ポリ乳酸樹脂の融点より低い温度で前記山折り部と谷折り部をプレスすることを特徴とする掃除機用集塵フィルタの折り目加工方法。
【請求項５】
吸込み開口が形成された口枠と、通気性を有する濾過材料製のシートを用いて形成されるとともにヒートシール部及び前記吸込み開口に対向する入口を有しかつ前記入口の周部が前記口枠に接着された集塵袋とを備え、前記シートが、その少なくとも一部に生分解性を有したポリ乳酸樹脂からなる繊維を含んで形成された不織布からなる未使用の掃除機用集塵フィルタを収容し、透湿度が９ｇ/ｍ２・dayであることを特徴とするフィルタ保管袋。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１５２２７２（Ｐ２０１２−１５２２７２Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１８３８（Ｐ２０１１−１１８３８）
【出願日】平成２３年１月２４日（２０１１．１．２４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５０２２８５６６４）東芝コンシューマエレクトロニクス・ホールディングス株式会社 (2,480)
【出願人】（５０３３７６５１８）東芝ホームアプライアンス株式会社 (2,436)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２４日（２０１１．１．２４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５０２２８５６６４）東芝コンシューマエレクトロニクス・ホールディングス株式会社 (2,480)
【出願人】（５０３３７６５１８）東芝ホームアプライアンス株式会社 (2,436)
【Ｆターム（参考）】
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