特許 6262259 切れ端がないニットワイアメッシュフィルタ及びそのようなフィルタを作製するための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6262259

(24)【登録日】2017年12月22日

(45)【発行日】2018年1月17日

(54)【発明の名称】切れ端がないニットワイアメッシュフィルタ及びそのようなフィルタを作製するための方法

(51)【国際特許分類】

   B01D 39/08 20060101AFI20180104BHJP

   D04B 1/22 20060101ALI20180104BHJP

【ＦＩ】

   B01D39/08 Z

   D04B1/22

【請求項の数】8

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-560274(P2015-560274)

(86)(22)【出願日】2014年2月26日

(65)【公表番号】特表2016-514045(P2016-514045A)

(43)【公表日】2016年5月19日

(86)【国際出願番号】US2014018589

(87)【国際公開番号】WO2014134130

(87)【国際公開日】20140904

【審査請求日】2017年2月24日

(31)【優先権主張番号】13/782,237

(32)【優先日】2013年3月1日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】508307584

【氏名又は名称】エイシーエス インダストリーズ，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100073184

【弁理士】

【氏名又は名称】柳田 征史

(74)【代理人】

【識別番号】100090468

【弁理士】

【氏名又は名称】佐久間 剛

(72)【発明者】

【氏名】グリーンウッド，ジョージ

【審査官】 関根 崇

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０５２１７５１５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−０２８０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２１９７６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１２２４５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ３９／０８−１２

Ｄ０４Ｂ １／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれに切れ端が無い複数のニットワイアメッシュフィルタを作製する方法であって、
（Ｉ）（ｉ）ニットワイア列を含む複数のセグメント及び（ii）ニットヤーン列を含む複数のセグメントを有し、前記ニットワイア列を含むセグメントが前記ニットヤーン列を含むセグメントと交互しているニットチューブを作製する工程、
（II）ニットワイアのどのループも切断せずに、したがって切れ端を全くつくらずに、ニットワイア列を含む複数の分離されたセグメントを作製する工程、及び
（III）ニットワイア列を含む前記複数の分離されたセグメントから前記複数のニットワイアメッシュフィルタを作製する工程、
を有してなり、
前記工程（II）が、前記ニットヤーン列を含む複数のセグメントを処理して、ヤーンを除去する工程を含み、
前記ニットヤーン列を含む複数のセグメントの処理が、前記ワイアが不溶でありかつ前記ヤーンの少なくとも一部が可溶である溶剤を用いて行われ、
（a）前記ヤーンが接着剤で相互に接合されたファイバを含み、
（b）前記ファイバが前記溶剤に不溶であり、及び
（c）前記接着剤が前記溶剤に可溶である、
ことを特徴とする方法。

【請求項2】

それぞれに切れ端が無い複数のニットワイアメッシュフィルタを作製する方法であって、
（Ｉ）（ｉ）ニットワイア列を含む複数のセグメント及び（ii）ニットヤーン列を含む複数のセグメントを有し、前記ニットワイア列を含むセグメントが前記ニットヤーン列を含むセグメントと交互しているニットチューブを作製する工程、
（II）ニットワイアのどのループも切断せずに、したがって切れ端を全くつくらずに、ニットワイア列を含む複数の分離されたセグメントを作製する工程、及び
（III）ニットワイア列を含む前記複数の分離されたセグメントから前記複数のニットワイアメッシュフィルタを作製する工程、
を有してなり、
前記ニットワイア列を含むセグメントが、前記ニットヤーン列を含む介在セグメントをわたる非ニットワイアセクションによって相互に連結され、
前記工程（II）が、
（Ａ）前記ニットチューブから前記ニットヤーン列及び前記非ニットワイアセクションを含むセグメントを切断して、ニットワイア列を含む自由セグメントにする工程、及び
（Ｂ）前記ニットワイア列を含む自由セグメントを処理して、ヤーンを除去する工程、
を含み、
前記ニットワイア列を含む自由セグメントの処理が、前記ワイアが不溶でありかつ前記ヤーンの少なくとも一部が可溶である溶剤を用いて行われ、
（a）前記ヤーンが接着剤で相互に接合されたファイバを含み、
（b）前記ファイバが前記溶剤に不溶であり、及び
（c）前記接着剤が前記溶剤に可溶である、
ことを特徴とする方法。

【請求項3】

前記工程（II）（Ａ）の切断が、前記ニットチューブが作製されている間にオンラインで実施されることを特徴とする請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記工程（II）（Ａ）の切断が、完成ニットチューブにオフラインで実施されることを特徴とする請求項２に記載の方法。

【請求項5】

前記接着剤がポリビニルアルコールを含み、前記溶剤が水を含むことを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の方法。

【請求項6】

前記ファイバがポリエステルポリマーを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記ヤーンの破断強度が、［前記ワイアの降伏強さ］×［前記ワイアの断面積］の５０％以上であることを特徴とする請求項１から６いずれか１項に記載の方法。

【請求項8】

前記ニットチューブが丸編み機を用いて作製されることを特徴とする請求項１から７いずれか１項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、フィルタに全く「切れ端」がない、ニットワイアメッシュフィルタ及びそのようなフィルタの作製方法に関する。

【背景技術】

【0002】

１９９３年６月８日にジノ・ガグリエルミ(Geno Guglielmi)に発行された、名称を「ワイアメッシュにおける切れ端の排除(Abatement of Tinkles in Wire Mesh)」とする米国特許第５２１７５１５号の明細書（以降、特許文献１と称され、その内容は全体が本明細書に参照として含められる）は、ニットワイアメッシュでつくられたフィルタの分野における長年の問題、すなわち、ニットワイアメッシュにおいて、したがってそのようなメッシュでつくられたフィルタにおける、（「切りくず」としても知られる）「切れ端」の存在を説明している。特許文献１は第１欄４８〜５６行において切れ端の原因を、
「ニットワイアメッシュが切断されると、その結果、ワイアニット工業において一般に切れ端として知られる、ばらばらなスクラップがつくられる。切れ端を構成している材料は本来ニットの一部であった。言い換えれば、切れ端は切断されたニットループまたはニットループの一部である。切れ端は形状及び分布が不規則であり、あらかじめ定められた場所、大きさまたは形状を有していない。しかし、切れ端には切れ端が形成された切断線の近くにとどまる傾向がある。」
と説明している。

【0003】

ここで図１及び２は、丸編み機で作製したニットワイアメッシュソックス１０及び、連続ワイアメッシュ長（ワイアメッシュの連続チューブ）からソックスを切断したときに形成される、付随切れ端２０を示す、特許文献１の対応する図面の転載である。特許文献１の第３欄３６〜３９行に説明されるように、「切れ端は切断されたニットループ部分である。切れ端は特徴的な寸法または形状を有していない。実際、メッシュを切断する作用はメッシュを変形させて元のニットには見られない形状を生じさせる」。ニットワイアメッシュから生じると、切れ端は金属からなり、したがって、ほとんどのフィルタ用途には望ましくなく、フィルタリングされているガス流内または液体流内への金属小片の入り込みが許容され得ない用途、例えば、エアバッグインフレータによって発生されるガスのフィルタリングまたは内燃機関に供給されている燃料流のフィルタリング、に対しては容認され得ない。

【0004】

特許文献１に説明されているように、ニットワイアメッシュソックスを振るうかまたは切れ端を手で摘まみ取ることで、切れ端問題を解決しようという努力が払われた（特許文献１第１欄５９〜６１行）。これらは極めて労働集約的プロセスであり、ソックスからつくられたフィルタに切れ端がないであろうことを保証しない。切れ端を除去するための別法として、切れ端を不動化しようとする努力もなされた。特許文献１は、切れ端をワイアメッシュに接合するために電気抵抗溶接を用いる、そのような努力の１つを説明している。

【0005】

１９９８年１２月１５日にカツヒデ・フジサワに発行された、名称を「インフレータ用フィルタ(Filter for Inflator)」とする米国特許外５８４９０５４号の明細書（以降、特許文献２と称され、その内容は全体が本明細書に参照として含められる）は、フィルタの作成において、ソックスの切断端がフィルタ内部に埋め込まれて終端するようにソックスが折り重ねられる、別の不動化手法を示している。ここで図３はニットワイアメッシュ１５がメッシュの切断端１４を覆っている折り重ねソックスを示す特許文献２の図６(ｂ')の転載である。

【0006】

特許文献１及び２が示すように、ニットワイアメッシュフィルタに従事している発明者等の思考傾向は切れ端を避けられない現実として受け入れ、したがって切れ端を処置する手段を探し求めてきた。残念ながら、切れ端制御手法がいかに精巧になり得ても、結局の所、切れ端が一つ残らず処置されたという保証はあり得ない。上に示されるように、様々な用途、例えば、インライン燃料フィルタ、エアバッグインフレータ、等については、そのような不確定性は受け入れることができない。以下で十分に論じられるように、本開示にしたがえば、切れ端問題に、すなわち、１つの切れ端も発生させずにニットワイアメッシュフィルタを作成するために、全く新規な手法がとられた。この手法において、切れ端がないことが保証されるニットワイアメッシュフィルタを、初めて、作製することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】米国特許第５２１７５１５号明細書

【特許文献2】米国特許第５８４９０５４号明細書

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0008】

第１の態様にしたがえば、それぞれに切れ端（２０）がない複数のニットワイアメッシュフィルタ（１９）を作製するための、
（Ｉ）（ｉ）ニットワイア列の複数のセグメント（１３）及び（ii）ニットヤーン列の複数のセグメント（１２）を有し、ワイアのセグメント（１３）がヤーンのセグメント（１２）と交互しているニットチューブ（１１）を作製する工程、
（II）ニットワイアのどのループも切断せずに、したがって切れ端（２０）を全くつくらずに、ニットワイア列の複数の分離セグメント（１３）を作製する工程、及び
（III）ワイアの複数の分離セグメント（１３）から複数のニットワイアメッシュフィルタ（１９）を作製する工程、
を有してなり、
工程（II）は、ヤーンを除去するためにニットチューブ（１１）またはその分離部分（すなわち、少なくとも１つの、一般には複数の、ワイアセグメント（１３）を含む部分）を処理する工程を含む、
方法が開示される。

【0009】

第２の態様にしたがえば、それぞれに切れ端（２０）がない複数のニットワイアメッシュフィルタ（１９）を作製する、
（Ｉ）（ｉ）ニットワイア列を含む複数のセグメント（１３）及び（ii）ニットヤーン列を含む複数のセグメント（１２）を有し、ニットワイア列を含むセグメント（１３）がニットヤーン列を含むセグメント（１２）と交互しているニットチューブ（１１）を作製する工程、
（II）ニットワイアのどのループも切断せずに、したがって切れ端（２０）を全くつくらずに、ニットワイア列を含む複数の分離セグメント（１３）を作製する工程、及び
（III）ニットワイア列を含む複数の分離セグメント（１３）から複数のニットワイアメッシュフィルタ（１９）を作製する工程、
を有してなり、
ニットワイア列を含むセグメント（１３）がニットヤーン列を含む介在セグメント（１２）をわたる非ニットワイアセクション（１６）によって相互に連結され、
工程（II）が、
（Ａ）ニットヤーン列及び非ニットワイアセクション（１６）を含むセグメント（１２）を切断して、ニットチューブ（１１）から分離された、ニットワイア列を含むセグメント（１３）にする工程、及び
（Ｂ）ヤーンを除去するために、ニットワイア列を含む分離セグメント（１３）を処理する工程、
を含む、
方法が開示される。

【0010】

第３の態様にしたがえば、それぞれに切れ端（２０）がない複数のニットワイアメッシュフィルタ（１９）を作製する、
（Ｉ）（ｉ）ニットワイア列を含む複数のセグメント（１３）及び（ii）ニットヤーン列を含む複数のセグメント（１２）を有し、ニットワイア列を含むワイアのセグメント（１３）がニットヤーン列を含むセグメント（１２）と交互しているニットチューブ（１１）を作製する工程、
（II）ニットワイアのどのループも切断せずに、したがって切れ端（２０）を全くつくらずに、ニットワイア列を含む複数の分離セグメント（１３）を作製する工程、及び
（III）ニットワイア列を含む複数の分離セグメント（１３）から複数のニットワイアメッシュフィルタ（１９）を作製する工程、
を有してなり、
工程（II）がニットヤーンの解きほぐし（１８）工程を含む、
方法が開示される。

【0011】

切れ端がないワイアメッシュソックス及び、そのようなソックスからつくられた、切れ端がないワイアメッシュフィルタは本開示の別の態様である。

【0012】

本発明の様々な態様の上記要約に用いられた参照数字は、読者の簡便さのためでしかなく、本発明の範囲を限定することは目的とされておらず、また本発明を限定すると解されるべきではない。より総括的には、上記の全般的説明及び以下の詳細な説明はいずれも本発明の例示に過ぎず、本発明の本質及び特質を理解するための概要または枠組みの提供が目的とされていることは当然である。

【0013】

本発明のさらなる特徴及び利点は以下の詳細な説明に述べられ、ある程度は、当業者にはその説明から容易に明らかであろうし、あるいは本開示の説明によって例示されるように本発明を実施することで認められるであろう。添付図面は本発明のさらに深い理解を提供するために含められ、本明細書に組み入れられて、本明細書の一部をなす。本明細書及び図面に開示される様々な特徴がいずれかの及び全ての組合せで用いられ得ることは当然である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は従来技術のニットワイアメッシュソックス及び付随する切れ端を示す略図である。

【図2】図２は切れ端が示す形状のいくつかを示す略図である。

【図3】図３は、折り重ねられたニットワイアメッシュソックスの内側に切れ端を配することによる、切れ端を処置するための従来技術の試みを示す略図である。

【図4】図４は本開示の例示実施形態にしたがって作製したニットチューブの写真である。

【図5】図５は図４のワイアセグメント／ヤーンセグメント／ワイアセグメント部分を示す拡大写真である。

【図6】図６は、ヤーンセグメントが解きほぐされている、図５の構造を示す写真である。

【図7】図７は本開示の別の例示実施形態にしたがって作製されたニットチューブの写真である。例示の目的のため、図７の最も右側のヤーンセグメントは解きほぐされている。

【図8】図８はエアバッグインフレータ用フィルタとしての使用に適する構成を有する例示ニットワイアメッシュフィルタの写真である。

【図9】図９は本開示のニットチューブの作製に用いるための丸編み機についての￥構成例を示す略図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

上で論じたように、本開示は切れ端がないニットワイアメッシュフィルタの作製に関する。要約すると、フィルタは、
（１）ワイアかるなるセグメント及びヤーンからなるセグメントを有するニットチューブを作製する工程、
（２）ワイアからなるセグメントを、切れ端を発生させずに、個別の（すなわち、分離された）ワイアメッシュソックスに分離するための手段としてヤーンからなるセグメントを用いる工程、及び
（３）次いで、フィルタを作成するために、切れ端がないワイアメッシュソックスを用いる工程、
によって作製される。

【0016】

図４は、交互するワイアセグメント１３とヤーンセグメント１２からなる代表的なニットチューブ１１を示し、図５は、ワイアセグメント１３の１つからヤーンセグメント１２へ、次いで別のワイアセグメント１３への移行部分の拡大写真を示す。この図に、また以下で論じられる図７にも、見ることができるように、ヤーンセグメント１２はワイアセグメント１３よりかなり短い。これは一般に、ニットチューブ１１の作製に必要なヤーンの量を最小限に抑えるために当然であろうが、望ましければ、隣接ワイアセグメントより長いヤーンセグメントを含む、長ヤーンセグメントを用いることができる。一般に、ヤーンセグメント当たり３〜５列程度のヤーンでうまくいくことが分かっている。

【0017】

図６は図５のヤーンセグメント１２を除去したときに得られる構造を示す。この図に見ることができるように、ワイアセグメント１３は非ニットワイアセクション１６によって相互に連結される。図９に関連して以下で論じられるように、この非ニットワイアセクションは丸編み機がヤーンを編んでいるときにつくられる。同様に、丸編み機がワイアを編んでいるときに、図６及び７に参照数字１７で示される、非ニットヤーンセクションがつくられる。

【0018】

以下でさらに十分に論じられるように、ヤーンセグメント１２は様々な手法で除去することができ、それらのいくつかでは、ヤーンセグメントの除去前に（またはヤーンセグメントの除去と同時に）非ニットワイセクション１６が切断される。図６に示されるように、ヤーンセグメントは、非ニットワイアセクションはそのままにして、解きほされることで除去される。この図には、解きほぐされたヤーンが参照数字１８で示される。

【0019】

図７は、ニットワイアチューブセグメント１３に対するアスペクト比が異なる、別の代表的なニットチューブ１１を示す。すなわち、図４において、ワイアセグメント１３は幅より長さが大きいが、図７においては長さより幅が大きい。例えば、図４のワイアメッシュセグメントは平らにしたときに８インチ（２０３.２ｍｍ）長×２.５インチ（６３.５ｍｍ）幅程度になり得るが、図７では、セグメントは平らにしたときに２インチ（５０.８ｍｍ）長×３.５インチ（８８.９ｍｍ）幅程度になり得る。一般に、利用できる丸編み機の能力及び所要の引張強さ（以下を参照のこと）を有するヤーンの入手可能性を前提として、基本的に、切れ端がない、いかなる所望の寸法、アスペクト比、密度、及びワイア組成、形状及び諸元のワイアメッシュソックスも本明細書に開示される手法を用いて作製することができる。広範な特性を有するワイアメッシュソックスを作成できる能力は、続いて、広範な特性を有するニットワイアメッシュフィルタを本明細書に開示される技術を用いて作製できることを意味する。

【0020】

詳しくは、現在知られているタイプのまたは将来開発され得るニットワイアメッシュフィルタは、本開示にしたがって作製される切れ端の無いニットワイアメッシュソックスを用いて作製することができる。限定ではないただの一例として、図８は、本明細書で開示されるタイプの切れ端がないニットワイアメッシュソックスから作製できるであろう、例えばエアバッグインフレータの、フィルタとしての使用に適する形状を有するニットワイアメッシュフィルタ１９を示す。共通に譲渡された米国特許第７０２５７９７号及び７５５９１４６号の明細書は、本明細書に開示される技術が有益であり得る別のフィルタ形状を示している。上記特許明細書の内容はそれぞれの全体が本明細書に参照として含められる。本明細書に開示される切れ端がないニットワイアメッシュソックスは主として切れ端がないことが重要である用途のためのフィルタの作成に使用されるであろうが、望ましければ、他の状況においても用いられ得ることに注意すべきである。

【0021】

上述したように、ニットチューブ１１からヤーンセグメント１２を除去するための多くの方法がある。好ましい手法はヤーンを除去するためにニットチューブを処理することである。例えば、（ｉ）ワイアが不溶であって、（ii）ヤーンが可溶である、溶剤でニットチューブを処理することができる。ヤーンの組成全体が溶剤に可溶である必要はない。例えば、ヤーンは接着剤（接合剤）で相互に接合されたファイバを含むことができ、接着剤は溶剤に可溶であるが、ファイバは不溶である。ファイバの長さを制限することで、接着剤（接合剤）が除去されるとヤーンは自壊するであろう。

【0022】

特に好ましいヤーンは、ポリビニルアルコールで相互に接合されたファイバ、例えばポリエステルファイバを含み、このポリビニルアルコールは、好ましい溶剤である水に可溶である（しかし、ファイバは不溶である）。ポリビニルアルコールで相互に接合されたファイバ、例えばポリエステルファイバ、からなるヤーンは、様々な消費財、例えば高弾性タオル(high loft towels)、の生産に用いるために市販されており、したがって、そのようなヤーンを現在の技術での使用に十分適するものとする物理的及び化学的な特性に加えて、そのようなヤーンは既に大量に生産されており、したがって比較的安価であるという、さらなる利点を有する。

【0023】

処理に用いられる溶剤が水である場合、水は一般に高温で用いられるであろうし、実際、使用時に水は完全にまたはある程度水蒸気の形態にあり得る。水（水蒸気）はプロセス内の様々な時点でかけることができる。例えば、編み機の運転によって作製されたままのニットチューブにかけることができ、または複数のヤーンセグメントを含み、少なくとも１つの非ニットワイアセクションを切断することでチューブの主体から分離された、ニットチューブの一部にかけることができ、あるいは、そのいずれかの端または両端にそれぞれがヤーンを有する個々のワイアセグメントまたはセグメント群にかけることができる−ワイアセグメントは少なくとも１つの非ニットワイアセクションを切断することでニットチューブから切り離されている。当業者にはその他の異形が本開示から明らかであろう。

【0024】

非ニットワイアセクションの切断は、例えば、丸編み機の下方に配置されたギロチンカッターを用いて実施することができ、あるいはオフラインで実施することができる。ヤーンの除去前の非ニットワイアセクションの切断は切断されたニットループ及びニットループの切断部分を生じるが、これらのループ及びループ部分は、除去され得ない金属からなるのではなく、除去され得るヤーンからなっているから、従来技術で問題をおこす切れ端ではない。

【0025】

ヤーン除去処理はニットチューブが形成されている間にオンラインで実施することができ、さらに一般には、別個のプロセス工程においてオフラインで実施されるであろう。水（水蒸気）処理のため、台所用品の洗浄／滅菌に用いられる汎用タイプの装置をヤーン除去の実施に用いることができ、水／水蒸気は、接着剤の溶解速度を低下させず、高粘度の水／接着剤溶液の生成を回避するに十分なレートで補給される。

【0026】

水（水蒸気）がヤーンを除去するための好ましい溶剤であるが、望ましければ、ニットワイアに悪影響を与えないであろう別の溶剤、例えば有機溶剤を処理工程に用いることができる。例えば、ナイロンヤーンを溶解させるためにアルコールを用いることができる。別の、限定ではない代案として、苛性溶液を溶剤として用いることができる。水処理と同様に、これらの溶剤はヤーンの全てまたはヤーンの一部だけ、例えばヤーンの接着剤部分だけを溶解させることができる。処置カテゴリーにおける別の代案として、ニットワイアからヤーンを焼灼することができ、これはワイアが別の理由で、例えばワイアメッシュのワイアをアニールするために、熱処理されることになっている場合に有利であり得る。しかし、ヤーンの焼灼は、いくつかの用途に対しては許容され得ない、除去困難な化学的残渣をワイア上に生じさせ得る。

【0027】

ヤーン除去のための処理手法に加えて、望ましければ、ニットヤーンの解きほぐしを用いることもできる。解きほぐしは、分離されたワイアメッシュセグメントを形成するために非ニットワイアセクションを切断する前にニットチューブにまたはニットチューブの一部に実施することができ、あるいは分離されたワイアメッシュセグメントに実施することができ、前者の手法が好ましい。図６及び７はニットチューブの一部に施された解きほぐし手法を示し、これらの図において参照数字１８は解きほぐされたヤーンを示す。解きほぐしはニットチューブが形成されている間にオンラインで実施することができ、あるいは、望ましければ、オフラインで実施することができる。切れ端を除去しようとするのとは異なり、解きほぐしは、多くの場合、ニットヤーン全体を除去するには一本の糸を単に引っ張るだけで実施することができる。処理及び解きほぐしの手法は、望ましければ、組み合わせて用いることができる。

【0028】

ニットチューブ１１は、現在知られているかまたは以降に開発される、様々な市販または特注の編み機によって作製することができる。図９は、ニットチューブ１１の作製に用いるために適合された、独国ヴァイセンブルグ(Weissenburg)のKarl Mueller GmbH Maschinenfabrik)社から販売されている、代表的な市販の丸編み機２１の略図である。編み機の主要コンポーネントの議論を曖昧にしないように、様々な通常のコンポーネント、例えば、プーリー、張力モニタ、駆動機構、電子制御装置、等は図９から省かれている。また、ニットチューブ１１のヤーンセグメント１２を構成するニットヤーン列も、やはり提示を容易にするために、図９には明示的に示されていない。

【0029】

概説すると、丸編み機２１はワイアスプール２３から丸編み針２４にワイア２２を供給するか、またはヤーンスプール２６から丸編み針２４にヤーン２５を供給する。従来と同様、ワイアまたはヤーンは、プレート２７の上方に配置されたプーリー（図示せず）に向けて上方に進んでから、頂端２８及び２９において下方に向きを変えて、プレートに取り付けられた糸道（例えば、セラミック糸道）３０及び３１を通過する。ワイア及びヤーンは次いで送り糸道（例えば、炭化タングステン糸道）３２及び３３を通過する。送り糸道３２及び３３の丸編み針２４に対する位置は位置決めシリンダ（例えば、米国ニューヨーク州ホーポージ(Hauppauge)のFesto Corporation社から販売されているタイプの無回転位置決めシリンダ）３４及び３５によって制御される。位置決めシリンダ３４及び３５は、続いて、圧気式のプログラムされた電子制御装置によって制御される。

【0030】

動作において、位置決めシリンダはワイアまたはヤーンが編み針２４によって編まれている途中であるか否かを判定する。すなわち、ワイアが編まれるべきであれば、位置決めシリンダ３４が送り糸道３２を移動させて、ワイア２２が編み針のフックの下に捕らえられるような位置につける。逆に、ヤーンが編まれるべきであれば、位置決めシリンダ３５が送り糸道３３を移動させて、編み針のフックがヤーン２５を捕らえるような位置につける。また、他方の材料が編まれているときは、位置決めシリンダがワイア／ヤーン送り糸道を編み針から遠ざける。そのような非編み期間中、編まれていない材料はそれぞれのスプールから送られ続けて、上で論じられ、図６及び７に示される、ワイア及びヤーンの非ニットセクション１６及び１７を形成する。

【0031】

実際上、送り糸道の編み位置と非編み位置の間の距離は、例えば２５ｍｍ程度でうまくはたらくことが分かった。二重編みを避けるため、編み針が上方に移動している間、（図９には示されていない）ストリッパを用いてループを指定の位置に保持する、すなわちループを下げておくことができる。

【0032】

チューブを作製するためには、編み針２４の円形アレイが回転して位置決めシリンダ３４，３５を過ぎていくことが必要であるか、または位置決めシリンダが編み針アレイの周りを回ることが必要である。前者の場合、すなわち、回転編み針の場合、ニットチューブは編み針とともに回転するであろう。これはいくつかの用途に対して望ましくないことがあり得る。図９は後者の場合、すなわち、位置決めシリンダが編み針アレイの周りを回る場合を示す。詳しくは、編み針２４の円形アレイを囲み、プレート３６とともに回転する、カムハブ３７上に位置決めシリンダ３４，３５が取り付けられる。この実施形態については、スプール２３及び２６を載せ、プレート３６からスタンドオフ（図示せず）で支持される、プレート２７も回転する。プレート及びハブの回転または部分回転を計数するために、プレート２７は、例えば、固定センサ（図示せず）をトリガしてソックス長を制御するための、プレート２７の周囲に間隔をおいて配置された一連のタイミングスタブ３８を有することができる。

【0033】

切れ端の無いワイアメッシュソックスが作製されてしまえば、ソックスは、現在知られているかまたは以降に開発される様々な手法を用いて、切れ端の無いワイアメッシュフィルタの形につくることができる。フィルタは、円形（ディスク形）、環形、楕円形（長円形）、三角形、正方形、八角形、等を含むがこれらには限定されない、様々な形状を有することができる。一般に、ソックスは圧縮成形金型を用いてプレスされて所望の形状にされるであろう。圧縮成形金型は、環形フィルタの場合、所望の物理的寸法、重量及び密度をもつ環を有するフィルタを作成するためのマンドレル及びプランジャを含むことができる。

【0034】

切れ端の無いソックスの作製に用いられるワイアは、フィルタリング要件、フィルタリングされる流体（ガス、液体または混合相）及びフィルタが動作するであろう環境に基づいて選ばれるであろう。ワイアに適する材料には、３０４，３０９及び３１０級のステンレス鋼またはこれらの組合せのような、オーステナイト系及びニッケル合金を含む、ステンレス鋼があるがこれには限定されない。ワイアの直径はフィルタの特定の用途に依存するであろう。例えば、エアバッグフィルタの作成に用いられるワイアは直径約０.０１１インチから直径約０.０３インチ（直径で約０.３５ｍｍから約０.７５ｍｍ）の範囲にあることができるが、望ましければ、さらに太いかまたはさらに細いワイアを用いることができる。内燃機関用燃料をフィルタリングするために設計されたフィルタの場合、ワイア直径は約０.００１インチから約０.００６インチ（約２５μｍから約１５２μｍ）の範囲にあることができるが、望ましければ、やはり、さらに太いかまたはさらに細いワイアを用いることができる。ワイアの断面形状も特定の用途に依存するであろうが、円形または平形の断面が最も普通である。さらなる別形として、本開示のフィルタはその特性を変えるための様々なタイプの処理にかけられたワイアを用いることができる。例えば、高められた強度を熱処理によって得ることができる。

【0035】

一般には切れ端の無いソックス全体にわたって単一のタイプのワイアが用いられるであろうが、望ましければ、２つ以上の異なるタイプのワイア、例えば、異なる直径、組成及び／または形状寸法を有するワイアを編んで単一のメッシュにすることができる。単一のソックスに異なるタイプのワイアを用いるのではなく、異なるタイプのワイアでつくられた切れ端の無いソックスを圧縮して単一のフィルタにすることで複合フィルタを作製することができる。

【0036】

様々な組成及び構造を有するヤーンを用いて本開示のニットチューブを作製することができる。一般に、ヤーンは金属を含んでいないであろうが、そうではなくとも、基本的に、上で論じた処理及び／または解きほぐし手法によって除去され得るいかなるヤーンも用いることができる。しかし、重要なことは、ヤーンセグメント１２はワイアセグメント１３とインターフェースする必要があるから、ワイアが編まれている間にヤーンにかかる力（引き下ろし力）に耐えるに十分な強度特性を有することが必要である。そのような力は、ワイアの直径及び強度が大きくなるにつれて、及び／またはメッシュが微細に（密に）なるにつれて、大きくなる。

【0037】

経験上、ワイアが編まれている間のワイアの損傷を避けるため、ワイアにかけられる最大力はワイアの降伏強さよりかなり下に保たれる。例えば、編みはワイアの降伏強さのほぼ５０〜６０％で、またはさらに下で、行われる。したがって、ヤーンの破断強度は、［ワイアの降伏強さ］×［ワイアの断面積］の積の少なくとも５０％とすべきである。定量的には、１／１０００から３０／１０００の範囲にある直径を有するワイアに対して、［降伏強さ］×［面積］の積が１０ｇより下から１００ポンド（約４５.４ｋｇ）をこえるまでの範囲内に入るように、降伏強さは２０,０００〜１５０,０００ｐｓｉ（約１.３８×１０^８〜約１.０３×１０^９Ｐａ）の範囲内に入る。これらの値の５０％をとれば、〜５ｇから〜５０ポンド（約２２.７ｋｇ）の、ヤーンに対する代表的な破断強度範囲が得られる。この範囲内の、及びさらに大きい、破断強度を有する様々なヤーンが市販されている。また、フィルタ用に選ばれたワイアの編みにともなう力に耐えるに十分に高い正味の破断強度を達成するために、ヤーンの個々のストランドを相互に巻き付けることもできる。特に、ポリビニルアルコール接着剤（ＰＶＡ接合剤）で相互に接合させたポリエステルファイバからなり、単一ストランドについて２０ポンド（約９.１ｋｇ）程度の破断強度を有する、様々なヤーンが妥当な価格で市販されている。このヤーンの１０本程度のストランドを相互に巻き付けることで、上記の範囲内の、またはさらに高い、破断強度が容易に達成される。

【0038】

以下、本発明の好ましい実施態様を列挙する。

【0039】

実施態様１
それぞれに切れ端が無い複数のニットワイアメッシュフィルタを作製する方法であって、
（Ｉ）（ｉ）ニットワイア列を含む複数のセグメント及び（ii）ニットヤーン列を含む複数のセグメントを有し、前記ニットワイア列を含むセグメントが前記ニットヤーン列を含むセグメントと交互しているニットチューブを作製する工程、
（II）ニットワイアのどのループも切断せずに、したがって切れ端を全くつくらずに、ニットワイア列を含む複数の分離されたセグメントを作製する工程、及び
（III）ニットワイア列を含む前記複数の分離されたセグメントから前記複数のニットワイアメッシュフィルタを作製する工程、
を有してなり、
工程（II）が、ヤーンを除去するための、前記ニットチューブをまたは前記ニットチューブの分離された部分を処理する工程を含む、
ことを特徴とする方法。

【0040】

実施態様２
前記ニットチューブまたは前記ニットチューブの分離された部分が、（ｉ）前記ワイアが不溶であって、（ii）前記ヤーンの少なくとも一部が可溶である、溶剤で処理されることを特徴とする実施態様１に記載の方法。

【0041】

実施態様３
（ｉ）前記ヤーンが接着剤で相互に接合されたファイバを含む、
（ii）前記ファイバが前記溶剤に不溶である、及び
（iii）前記接着剤が前記溶剤に可溶である、
ことを特徴とする実施態様２に記載の方法。

【0042】

実施態様４
前記接着剤がポリビニルアルコールを含み、前記溶剤が水を含むことを特徴とする実施態様３に記載の方法。

【0043】

実施態様５
前記ファイバがポリエステルポリマーを含むことを特徴とする実施態様４に記載の方法。

【0044】

実施態様６
前記ヤーンの破断強度が、［前記ワイアの降伏強さ］×［前記ワイアの断面積］の５０％以上であることを特徴とする実施態様１に記載の方法。

【0045】

実施態様７
前記ニットチューブが丸編み機を用いて作製されることを特徴とする実施態様１に記載の方法。

【0046】

実施態様８
それぞれに切れ端が無い複数のニットワイアメッシュフィルタを作製する方法であって、
（Ｉ）（ｉ）ニットワイア列を含む複数のセグメント及び（ii）ニットヤーン列を含む複数のセグメントを有し、前記ニットワイア列を含むセグメントが前記ニットヤーン列を含むセグメントと交互しているニットチューブを作製する工程、
（II）ニットワイアのどのループも切断せずに、したがって切れ端を全くつくらずに、ニットワイア列を含む複数の分離されたセグメントを作製する工程、及び
（III）ニットワイア列を含む前記複数の分離されたセグメントから前記複数のニットワイアメッシュフィルタを作製する工程、
を有してなり、
前記ニットワイア列を含むセグメントが、前記ニットヤーン列を含む介在セグメントをわたる非ニットワイアセクションによって相互に連結され、
前記工程（II）が、
（Ａ）前記ニットチューブから前記ニットヤーン列及び前記非ニットワイアセクションを含むセグメントを切断して、ニットワイア列を含む自由セグメントにする工程、及び
（Ｂ）前記ヤーンを除去するために、前記ニットワイア列を含む自由セグメントを処理する工程、
を含む、
ことを特徴とする方法。

【0047】

実施態様９
前記工程（II）（Ａ）の切断が、前記ニットチューブが作製されている間にオンラインで実施されることを特徴とする実施態様８に記載の方法。

【0048】

実施態様１０
前記工程（II）（Ａ）の切断が、完成ニットチューブにオフラインで実施されることを特徴とする実施態様８に記載の方法。

【0049】

実施態様１１
ニットワイア列を含む前記自由セグメントが、（ｉ）前記ワイアが不溶であって、（ii）前記ヤーンの少なくとも一部が可溶である、溶剤で処理されることを特徴とする実施態様８に記載の方法。

【0050】

実施態様１２
（ｉ）前記ヤーンが接着剤で相互に接合されたファイバを含む、
（ii）前記ファイバが前記溶剤に不溶である、及び
（iii）前記接着剤が前記溶剤に可溶である、
ことを特徴とする実施態様１１に記載の方法。

【0051】

実施態様１３
前記接着剤がポリビニルアルコールを含み、前記溶剤が水を含むことを特徴とする実施態様１２に記載の方法。

【0052】

実施態様１４
前記ファイバがポリエステルポリマーを含むことを特徴とする実施態様１３に記載の方法。

【0053】

実施態様１５
前記ヤーンの破断強度が、［前記ワイアの降伏強さ］×［前記ワイアの断面積］の５０％以上であることを特徴とする実施態様８に記載の方法。

【0054】

実施態様１６
前記ニットチューブが丸編み機を用いて作製されることを特徴とする実施態様８に記載の方法。

【0055】

実施態様１７
それぞれに切れ端が無い複数のニットワイアメッシュフィルタを作製する方法であって、
（Ｉ）（ｉ）ニットワイア列を含む複数のセグメント及び（ii）ニットヤーン列を含む複数のセグメントを有し、前記ニットワイア列を含むセグメントが前記ニットヤーン列を含むセグメントと交互しているニットチューブを作製する工程、
（II）ニットワイアのどのループも切断せずに、したがって切れ端を全くつくらずに、ニットワイア列を含む複数の分離されたセグメントを作製する工程、及び
（III）ニットワイア列を含む前記複数の分離されたセグメントから前記複数のニットワイアメッシュフィルタを作製する工程、
を有してなり、
前記工程（II）がニットヤーンを解きほぐす工程を含む、
ことを特徴とする方法。

【0056】

実施態様１８
ニットヤーンを解きほぐす前記工程が、前記ニットチューブが作製されている間にオンラインで実施されることを特徴とする実施態様１７に記載の方法。

【0057】

実施態様１９
ニットヤーンを解きほぐす前記工程が、完成ニットチューブにオフラインで実施されることを特徴とする実施態様１７に記載の方法。

【0058】

実施態様２０
ニットワイア列を含む前記セグメントが前記ニットヤーン列を含む介在セグメントをわたる非ニットワイアセクションによって相互に連結され、
前記工程（II）が、
（Ａ）前記ニットチューブからニットヤーン列及び前記非ニットワイアセクションを含む前記セグメントを切断して、ニットワイア列を含む前記セグメントを自由にする工程、及び
（Ｂ）ニットワイア列を含む前記自由セグメントからニットヤーンを解きほぐす工程、
を含む、
ことを特徴とする実施態様１７に記載の方法。

【0059】

実施態様２１
前記ヤーンの破断強度が、［前記ワイアの降伏強さ］×［前記ワイアの断面積］の５０％以上であることを特徴とする実施態様１７に記載の方法。

【0060】

実施態様２２
前記ニットチューブが丸編み機を用いて作製されることを特徴とする実施態様１７に記載の方法。

【0061】

上記の開示から本発明の範囲及び精神を逸脱しない様々な改変が当業者には明白であろう。以下の特許請求の範囲は本明細書に述べられる特定の実施形態を、またそれらの実施形態の改変、変形及び等価形態も、包含するとされる。

【符号の説明】

【0062】

１０ 金属切れ端が付随しているニットワイアメッシュソックス−従来技術
１１ ニットチューブ
１２ ニットヤーン列を含むニットチューブのセグメント
１３ ニットワイア列を含むニットチューブのセグメント（ニットチューブから分離されると、そのようなセグメントは本明細書において「ソックス」と称される）
１４ ニットワイアメッシュの切断端−従来技術
１５ ニットワイアメッシュ−従来技術
１６ 非ニットワイアセクション
１７ 非ニットヤーンセクション
１８ 解きほぐされたヤーン
１９ フィルタ
２０ 金属切れ端−従来技術
２１ 丸編み機
２２ ワイア
２３ ワイア用スプール
２４ 丸編み機の編み針
２５ ヤーン
２６ ヤーン用スプール
２７ プレート
２８ ワイアに対する頂端
２９ ヤーンに対する頂端
３０ ワイア用プレート糸道
３１ ヤーン用プレート糸道
３２ 編み針にワイアを送るための送り糸道
３３ 編み針にヤーンを送るための送り糸道
３４ ワイア用位置決めシリンダ
３５ ヤーン用位置決めシリンダ
３６ プレート
３７ カムハブ
３８ タイミングスタブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】