专利名称：整体模制的表面搭扣件及其连续生产方法和连续生产设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过用热塑性树脂整体和连续模制平面基底件和大量接合元件获得的表面搭扣件及其生产方法和生产设备，特别是涉及一种整体模制的表面搭扣件及其生产方法和生产设备，这种表面搭扣件的接合元件不会由于它们精细尺寸的原因而脱离，而且这些元件可以紧密接合微小的无纺织物的纤毛件，从而保证具有规定的接合力、分离力和高接合率。这种整体模制的表面搭扣件能够充分承受各种接合或分离操作，而且十分适用于纸尿布，简单的医用衣物，餐巾，各种简单工作服，内衣等等。
背景技术：
近年来，作为应用于一次性纸尿布，简单的医用衣物，餐巾，各种简单工作服，内衣等等的搭扣装置，经常使用表面搭扣件，每种表面搭扣件都具有大量细小尺寸的接合元件，这些接合元件通过热塑性树脂的连续注射模制方法与平面基底材料整体模制在一起。在相关领域众所周知，这种整体模制的表面搭扣件的接合元件结构主要可以分为钩型和蘑菇型。
典型的钩形整体模制表面搭扣件已经在例如美国专利4,984,339和5,537,723中被公开。在这样的模制表面搭扣件的情况下，熔融的树脂被提供到圆柱形鼓的圆周面上，这个圆柱形鼓的圆周面上形成许多大致“J”字形的空腔，这些空腔以曲线构造从圆柱形鼓内部向圆柱形鼓的圆周面上开口，在空腔内注入部分熔融树脂后，每次可以沿该圆周面模制出一个薄基底材料，倒“J”形的钩子和基底材料的后表面模制成整体。冷却后，把它从圆柱形鼓的圆周面上剥离，就产生模制的产品。
一种带有上述钩形接合元件的改进结构的整体模制表面搭扣件也已经在例如日本专利公开公报2-5947和6-133808中公开。在制造该模制表面搭扣件时，熔融树脂通过挤出模挤出，这个挤出模上有许多大致为二叶棕榈树叶形状或T字形的开口竖立在一个水平延伸的狭长口子上，沿着挤压方向，一排排具有棕榈树叶形或T字形截面的肋条被连续模制在薄的基底件上，从而生产出初级模制产品。接着，初级肋状模制产品沿长度方向以已预先设定好的厚度相继切割下来，然后棕榈树叶形或T字形的接合元件和其相适配。此后，为了生产出具有最终构型的模制表面搭扣件，基底件沿模制方向拉伸，从而通过预先设定的斜度分离各个接合元件。
最近，开发出具有新颖钩状结构的模制表面搭扣件，该结构中上述钩形接合元件结构得到了很大的改进。这些模制表面搭扣件已在例如日本专利公开公报9-322812和11-56413中公开。这些已公开的接合元件包括从基底件的表面向上竖立的竖立部分；沿模制方向，在竖立部分的顶端以一个V形的缺口叉开的颈部部分；和沿模制方向，从颈部部分基本水平地前后延伸的接合头。另外，接合头的下表面向前端朝上倾斜，它的顶表面是一个平面，沿模制方向从正视图看，顶表面的左右两边设置膨胀部分，每块膨胀部分都有一个预设的垂直方向的厚度。
作为其基本的制造方法，采用了一种使用前述圆柱形鼓的初级模制技术。然而，模制时模制在基底件表面的接合元件并不是一开始就模制成J字形，而是从侧视图看，沿模制方向，最初模制的是一个初级接合元件材料，该材料在其竖立部分顶端具有两个V形或四个十字形的以倾斜状态向上延伸的分枝，这样就产生初步模制的表面搭扣件，它的基底件上整体模制许多初级接合元件材料。接着，通过热压初步模制的表面搭扣件的初级接合元件材料的分枝部分，它们的顶部被软化变形，以此来模制具有特殊结构的接合元件，这部分制造内容是常规工艺里没有的。
另一方面，蘑菇形模制表面搭扣件也广为人知。例如根据美国专利3,192,589，模制出基底件表面上竖立许多柱状物的初步模制的表面搭扣件之后，模制产品柱状物的前端通过加热软化，用来在制造模制表面搭扣件时模制半球形接合头。例如日本专利公开公报8-508910公开了一种蘑菇形模制表面搭扣件的改进技术。根据该公报中公开的模制表面搭扣，通过热压方法使初级模制产品的柱状物前端软化，从而模制出取代半球形接合头的圆板接合头。
由于上述蘑菇形接合元件可以从所有方向接合，较其接合有方向性的的钩形接合元件具有更强的接合和分离力。然而，由于在从纤毛到蘑菇形接合元件的的接合机构中，纤毛要在所谓的紧缠条件下即其卷紧在颈部部分周围达到接合，如果要从接合头上解开纤毛，接合元件可能被切断或纤毛本身可能在该颈部部分被切断的可能性很高。所以这种结构不能经常承受重复的使用，而且每一次使用，很可能过多增加接合和分离力。
前述日本专利公开公报8-508910公开的模制表面搭扣件是一种基于蘑菇型优缺点的改进产品，它通过把接合头形状形成基本圆形加强了和细小的纤毛的接合率，同时也保证适当的分离力。它可以被用作对附着到前述的一次性尿布上的各种无纺织物细小纤毛的一个固定装置。正如前面所述，这种固定装置的应用发展很快，进一步的改进产品也已经在例如国际公报98/57565中提出。这种改进产品旨在通过在圆形接合头的顶表面形成许多细小的凹凸不平加强接合头的塑性。
另一方面，与蘑菇形接合元件相比，前述钩形接合元件更容易接合纤毛，以及进一步获得适当的接合和分离力。分离时，接合元件和纤毛从不会被切断，而且可以承受反复使用。除了前述日本专利公开公报6-133808和9-32281外，例如由这些发明人所撰写的另一个日本专利申请2001-6440提出了一种整体模制的表面搭扣件，采用钩型的优点，作为一次性尿布等产品的固定装置。
这种整体模制的表面搭扣件是一种含有细小的热塑性树脂的接合元件的模制表面搭扣件，细小的热塑性树脂的接合元件通过连续模制与基底件模制在一起。接合元件由单柱状部分组成，这个柱状部分包括第一和第二柱状部分，它们互成90度交叉，具有大致十字形的截面。柱状部分以沿第一和第二柱状体相对于柱状部分的顶端的相互交叉方向的翼状形式，以互相相反的方向延伸，且具有一个薄的并具有和第二柱状部分顶端基本相同的宽度的接合头。
如果模制出此类具有特殊头部构造的微小接合元件，它们能牢固地接合紧密植入的纤维纤毛，每一个接合元件可以保证适当的接合力，剪切力及分离力，而且每次使用中表面搭扣件的触感也得到了改善。与常规的类型相比，接合元件从基底件表面突起的高度可以降低。另一方面，由于柱状部分的截面形状被形成为前述十字形，接合元件不会因为压力而松脱，从而保证了与配合的纤毛件的高接合率。因此，对这种固定装置要求的耐久力十分令人满意，而且也保证所需要的平面基底件的塑性和剪切力。
根据前述日本专利公开公报6-133808中公开的钩形模制表面搭扣件的生产技术，在初步模制的初步表面搭扣件的基底件上竖立的许多肋形体沿长度方向以预设的倾斜度被连续切割，其基底件沿长度方向(模制方向)被拉伸，以致将各个接合元件分开到预设的间隔。所以，接合元件在模制方向上的厚度由切割倾斜度确定，它的刚硬度由所用树脂的材料和切割厚度确定。因此，如果想要获得能够和例如象根据这种生产方法的非编织织物面的细小的纤毛相接合/分离的接合元件，模制方向上的厚度就自然变得很小，这样接合元件很可能在模制方向上弯曲变形。因此，除非增加厚度，否则无法改善刚硬度。
在基于前述日本专利公开公报9-322812或11-56413的具有钩形接合元件的模制表面搭扣件的情况下，虽然由于接合元件的特殊形状，竖立部分松脱的可能下降，接合率也得到了保证，但因为细小程度在发展，而且前述一次性尿布等对分离力提高的要求也大大增加，要得到必须的分离力也更加困难。与根据日本专利申请2001-6440的接合元件相比，虽然通过防止接合元件由于压力而松脱而保证与配合纤毛件有高接合率，使对这种固定装置的耐久要求能令人满意，所要求的平底基底件的塑性和剪切力也能得到保证，但是不能就此认为它具有足够的接合力和分离力。
另一方面，在上述日本专利公开公报8-50819和国际公报98/57565中公开的具有蘑菇形接合元件的模制表面搭扣件的情况下，尽管它们很细小，但是可以模制出具有任意尺寸的根部，使其具有防止其弯曲变形的刚硬度。然而，如果想提供具有期望刚硬度的根部，那么根部尺寸就不得不增加。
如果根部的直径增加，即使从根部朝各方向延伸的接合头的延伸长度仅仅是一点点，接合头的直径必然由于相应于根部直径增长的数量而增加，因而细小的接合元件不可能被模制出来，而如果其模制成尺寸大，它自然难于和圈接合。进一步来讲，即使模制出细小的接合元件，发生在特殊形状蘑菇型中的所谓的紧缠是不可避免的，而且柱状部分和接合头之间很容易切断，或配合的纤毛也很容易切断。因而，这样很难保证必要的耐用度。
对于此类整体模制的表面搭扣件所面临的问题，如果它是被用来作为一次性纸尿布，简单的医用衣物，餐巾，各种简单工作服，内衣等等，接合物需是设置在一般无纺织物或编织物表面上非常细小的纤毛，必然，整体模制的表面搭扣件的接合元件的尺寸也必须很小，而且由于它有很多机会接触到婴儿幼嫩的皮肤，接合元件尤其需要有温柔的触感和塑性。除此之外，虽然它是一次性的，但该接合元件需要完全承受两到三次重复的使用，而且每一次都需要足够高的分离力来保证尿布不会容易松脱。
在常规的整体模制表面搭扣件的情况下，接合元件能模制成细小尺寸，并且例如，在蘑菇形接合元件的情况下，其分离力太大，以致细小的纤毛或接合元件本身很可能在分离时损坏。而在钩形接合元件的情况下，问题在于虽然细小的纤毛或接合元件本身不会被损坏，但是所期望的分离力却得不到保证。
发明内容
本发明已经解决了这些问题。本发明的目的是提供一种整体模制表面搭扣件，该整体模制表面搭扣件在所有方向上都能够牢固地接合由无纺织物或编织织物组成的细小的密集纤维纤毛，向各个接合元件提供适当的接合力、剪切力和分离力；在表面搭扣件的表面具有优良的触感；能保证和配合的纤毛形成高接合率；满足向这种固定装置所要求的耐久度；保证它的平面基底件所期望的塑性和抗撕扯能力；及其生产方法和生产设备。
本发明的目的由以合成树脂为材料的整体模制表面搭扣件达到，在该整体模制表面搭扣件中，大量和配合的纤毛件相接合/分离的精致的接合元件整体模制在平面基底件的表面上，其特征在于，每一个接合元件由具有预设高度的柱状部分和接合头组成，接合头由第一和第二接合部分组成，第一和第二接合部分从柱状部分顶端沿基底件的表面在第一方向和与第一方向不同的第二方向上延伸，第一和第二接合部分具有不同的形状。
根据本发明，形成于柱状部分顶端的接合头由第一和第二接合部分组成，第一和第二接合部分沿基底件的表面在第一和第二方向延伸。也就是说，如果从平面图上看第一和第二接合部分，当第一接合部分以L字形或十字形的形式垂直延伸时，就有从第一接合部分以不同的方向延伸的两个或更多的第二接合部分。另外，根据本发明，第一和第二接合部分的形状不同。例如，如权利要求2规定，所述第一接合部分由翼状薄板组成，第二接合部分由普通钩形件组成。当然，它们可以成形为颠倒的结构，钩形件形状可以是大致的V字形、T字形或倒过来的J字形。此外，大致V字形或T字形的元件的顶表面还可以是一个平面，膨胀部分从垂直于延伸方向的侧边缘延伸。
本发明中提及的翼状薄板是一块1/2椭圆形、长方形或前端是一个尖角的三角形的薄板。从平面图上看，本发明可以形成为大致的L字形，使翼状薄板形成为从柱状部分顶端在一个方向上延伸，具有钩形的第二接合部分从柱状部分顶端在另一方向延伸，与翼状薄板互相交叉。或者，本发明可以形成为大致的十字形，使翼状薄板和第二接合部分以互相相反的方向延伸，越过柱状部分的顶端。此外，两个或更多第二接合部分可以平行地延伸，使它们与翼状薄板交叉。
从侧视图上看翼状薄板的形状，它的厚度取代简单的线性从底端到前端逐渐降低，特别是它的底面可以形成为向上倾斜的倾斜面。虽然延伸的长度和宽度尺寸可以任意确定，但是它们的改变取决于和柱状部分的顶端宽度或作为配合物件的无纺织物表面上的纤毛的尺寸或形状的关系。同时，用于一次性尿布等的纤毛接合部分的纤毛从无纺织物或编织物的表面突起的高度是极其小的，也就是说，大约0.35到1.1毫米左右。
因此，如果把接合头的厚度做得尽量小，它的宽度也做小，那么接合头就可以使其进入细小的纤毛。然而，如果接合头的厚度太小，宽度也太小的话，就难于获得所期望的接合力或分离力。所以，任意控制好厚度和宽度是非常重要的。例如，接合头前端垂直方向上的厚度可以形成为比底端更小，这样的话，它不仅可以进入配合的纤毛，而且如果纤毛被接合，由于接合头垂直方向上靠近底端的厚度大，所以合力和分离力增大。至于本发明的接合元件和纤毛之间的接合方式，每一次纤毛都卷紧在第一和第二接合部分周围，在相对于柱状部分的两个方向上成对延伸，经常通过钩住在接合头的柱状体一侧上来接合它们。由于柱状部分以悬臂方式支撑翼状薄板和钩板，与蘑菇类型不同，从纤毛松开要相对容易。
第一接合部分的翼状薄板前端可以朝基底件的表面弯曲。虽然翼状薄板的基本结构是一种水平薄板，但是根据本发明，翼状薄板的前端是向下弯曲的。由于这种弯曲，接合纤毛被该弯曲部分钩住，因此增强了接合和分离力。此外，由第一和第二接合部分组成的接合头，它的顶面正中部位最好相对于另一个顶面部分稍微凹下。有了这个凹陷，当要分离接合于接合元件上的纤毛时，很容易弯过凹陷部分和从第一柱状部分延伸的接合头之间的边界。即使接合头的底端部分在垂直方向上很厚，纤毛也能很容易地与接合头分离，且可以得到必要的分离力。
柱状部分最好具有一个与第一和第二接合部分在相同方向上交叉的水平部分。柱状部分可以形成为它的截面面积从底端到顶端逐渐减小。因为根据本发明，当柱状部分是基本十字形或L字形时，以直角互相交叉的X方向和Y方向上的刚硬度就会增大，即使所用材料的数量降低，弯曲变形的难度不低于正方形截面或有圆形截面的柱状部分，其中正方形截面的边长和圆形截面的直径与第一和第二柱状部分的宽度尺寸相等。
然而，如果柱状部分仅仅由长方形的柱状部分构成，当它受到上方的压力，使它和配合纤毛相接合或松开和纤毛的接合时，柱状体将在它的根部松脱。因此最好通过向接合头逐渐减小柱状部分的截面面积，使底端侧的刚硬度增加而难于松脱。
最好，基底件不仅仅由平板形成，而且在沿基底件的模制方向上相互靠近的柱状部分之间形成一个凹下的部分。当接合元件从凹陷部分的底面升起时，即使接合头前端底面和柱状部分起始点(凹陷部分中的底面)之间的距离设成常规元件的数值，接合头前端的底端和凹陷部分除外的基底件表面之间的距离，也与从柱状体底端的实际高度和凹陷部分的深度之间的差完全相等。这样，虽然竖立在基底件之上的接合元件的实际高度与常规类型相同，但是从基底件表面突起的显示的高度是减去凹陷部分底面深度后得到的小尺寸。此外，如果凹陷部分在基底件表面上形成，即使显示的厚度与常规类型相同，基底件的塑性也将大大的得到改善，而且当模制完成后从模制模具里剥离表面搭扣件时，基底件不会过分拉伸或被扯坏，而是可以被平稳地剥离下来。
结果，模制产品中的基底件不会高低不平，因此，可获得高质量的可以充分承受实际使用的产品。如果从凹陷部分底面算起的柱状部分高度基本是从底面到接合头前端顶点的高度的1/5到4/5，柱状部分将会很难松脱，因为不计凹陷部分，从柱状部分基底件表面上凸起的部分相对比较低，所以在接合时能够稳定结构。此外，如果凹陷部分具有可以让配合纤毛进入的宽度，那么与纤毛的接合率就会提高。
至于本发明的接合元件的最优尺寸，接合头前端顶点到基底件表面之间的长度为0.1到1.2毫米，接合部分从柱状部分的延伸长度是0.2到0.5毫米，柱状部分从基底件表面的高度为0.005到1.0毫米。这些数值范围是基本数值范围，它们充分确保了与本发明的接合物的具有细小结构的纤毛件的接合，这个范围也在接合和分离时不会让人感到有坚硬的感觉。尤其是，它们的下限能够与具有普通无纺织物的最细小结构的均匀的纤维纤毛牢固接合。
对于具有前述结构的接合元件在基底件上的排列，第一和第二接合部分设置成垂直于基底件模制的方向，同时第二接合部分设置成与基底件模制的方向平行。然而，第一接合部分可设置成与基底件模制的方向平行，同时第二接合件可设置成与基底件模制的方向垂直。为了在两个不同方向，即模制方向和与之垂直的方向引导接合头，根据将要描述的本发明的生产方法，可以在形成第一和第二接合部分模制空腔时绕其旋转90度来达到该目的。
结果，延伸方向被转了90度的第一和第二接合部分根据模制方向混合设置在基底件上。通过设置其第一和第二接合部分指向两个方向的接合元件，即模制方向和与之垂直的方向混合设置，与配合纤毛的接合率得到改进。设置形式可以以任意的方式确定，接合元件可以替代地以矩阵形式设置在基底件表面上，也可以以一种交错方式设置。
根据以下的连续制造方法，能够简单且有效地制造出由具有这样结构的接合元件组成的模制表面搭扣件。也就是，该生产方法的特征是，其包括向一个方向旋转圆柱形鼓，这个圆柱形鼓有许多初级模制元件的模制空腔，每一个空腔由一个主空腔和一个第二接合部分模制空腔组成，主空腔开口在圆周表面上，并直线延伸到预定的深度，第二接合部分模制空腔不在圆周表面上开口，在主空腔一半处分枝，并在模制方向或相对于模制方向的侧面方向延伸；连续向圆柱形鼓的圆周面上注入熔融树脂，沿圆周面模制基底件，同时模制基底件背面的许多初级模制元件，使它们直立；从圆柱形鼓的圆周表面上剥离带状的初级模制表面搭扣件，该初级模制表面搭扣件具有基底件上的初级模制元件，在处于旋转状态的圆柱形鼓的圆周面运送下移动；把连续剥离的初级模制表面搭扣件送入热压部分；至少对整体竖立在初级模制表面搭扣件的基底件表面上的初级模制部分的直线竖立的初级模制第一接合部分进行热压，熔化变形为平面的翼状薄板，以便连续模制第一接合部分。
这个生产方法中最具特征的结构是形成于圆柱形鼓圆周面的空腔形状，和由空腔模制而成的接合元件的初级模制元件的形状。至于这个初级模制元件的形状，不像常规蘑菇型模制那样，模制从基底件的背面以单一相同截面竖立的初级模制材料，而具有初级模制的柱状部分，它在初级模制元件的底端侧有任意的截面；初级模制的第一接合部分，它竖直升起与初级模制的柱状部分相连；和钩状构件，它是初级模制的第二接合部分，从初级模制的柱状部分的顶端分枝和延伸。
此外，本发明可以包括下面这种情况，初级模制的第一接合部分通过热压部分的热压被熔化和变形成平整的翼状薄板，同时初级模制的第二接合部分的顶端也被熔化变形。在这种情况下，虽然初级模制的第二接合部分的结构可以被弯曲成钩形，使其前端从初级模制的柱状部分分枝的一开始就面朝下，但是最好还是先线性倾斜向上，然后再分枝。当模制成直线结构时，初级模制的第二接合部分顶端通过热压部分在一定的压力下加热，同时它的底端弯曲，这样顶面从前端到中心被熔化变形为一个平的钩形。因为这种结构，虽然它比完整的钩形要小，但是能获得与配合纤毛接合所需的预定接合力。
另一方面，初级模制的第二接合部分顶端和基底件表面之间的距离最好比初级模制的第一接合部分顶端和基底件表面之间的距离短。从基底件到初级模制的第一接合部分和第二接合部分两者的顶端的距离差，由从由以下的模制得到的柱状部分延伸的第一接合部分的长度、宽度和厚度等确定。通过控制初级模制的第一接合部分中的树脂量和在热压时由于压力而产生的变形量，可以控制第一接合部分的厚度和延伸长度。此外，当柱状部分的截面形状是长方形时，通过将模制方向或与之垂直的方向选择为它长边的方向，第一接合部分的延伸方向可以任意改变。
通过接下来的热压，熔化变形初级模制的第一接合部分，直至初级模制的柱状部分顶端，这种初级模制元件被模制成具有前述特殊构造的接合元件。这样，初级模制的柱状部分本身没有被熔化和变形很多，而是保持它的原有形状，随后成为接合元件的柱状部分。从顶端直线向上延伸的初级模制的第一接合部分通过热压被熔化变形，模制成基本由翼状薄板构成的第一接合部分。从初级模制的柱状部分顶端分枝并斜向延伸的初级模制的第二接合部分有时通过热压熔化变形，有时取决于其模制结构不受热压影响。
这种生产方法由本发明的整体模制表面搭扣件生产装置来进行连续生产。该装置包括一个圆柱形鼓，该圆柱形鼓向一个方向旋转，并具有许多初级模制元件的模制空腔，空腔由主空腔和第二接合部分模制空腔组成，主空腔开口在圆周表面上并延伸到预定的深度，第二接合部分模制空腔从主空腔一半处分枝并向模制方向延伸；连续注入单元，该单元连续向圆柱形鼓的圆周面注入熔融树脂，沿圆周面模制基底件，同时模制基底件背面的许多初级模制元件以使它们直立；获取装置，用于从圆柱形鼓的圆周表面上连续剥离带状的初级模制的表面搭扣件，该初级模制表面搭扣件具有基底件上的初级模制元件，基底件在旋转状态的圆柱形鼓的圆周面运送下移动；和热压部分，该部分至少对初级模制元件的直线竖立的初级模制部分进行热压，该初级模制元件整体竖立于剥离出的初级表面搭扣件的基底件表面上，这样它可以被熔化变形为平整的翼状薄板，以连续模制第一接合部分。
热压装置包括内部加热单元，它包括运送初级模制表面搭扣件的运送面；和旋转压辊，它包括旋转轴，旋转轴位于运送面上方且与之平行的平面中，并以和初级模制表面搭扣件移动方向垂直的方向延伸；其中旋转压辊底端位置和运送面之间的间隙设定为一个尺寸，这个尺寸的获得方法是，基底件和所述柱状部分垂直方向上尺寸总和加上第一接合部分垂直方向上设定的尺寸。这里所述的内部加热单元是诸如超声波加热单元和高频加热单元的由于材料本身的分子运动而内部发热的单元，而不是对树脂材料进行加热，使其从外部成为熔化物。通过连续设置连续注入装置、圆柱形鼓、获取装置和热压部分，本发明的具有前述特征的许多接合元件整体模制于连续的基底件上的模制表面搭扣件可以被连续且有效地生产出来。
此外，本发明可以不用旋转压辊，而是包括一个热压组件，它设置于运送面之上，并有一个倾斜面，其中底面和运送面之间的间隙沿搭扣件方向逐渐减小，运送面和倾斜面之间最窄部分的间隙尺寸和通过下述方法得到的尺寸相同基底件和柱状部分垂直方向上尺寸总和加上第二接合部分垂直方向上设定的尺寸。
如果热压部分压力面和基底件表面之间的最小间隙是前述设定的尺寸，只通过把模制于旋转鼓上的初级模制表面搭扣件送入热压部分，并使其通过，就连续形成具有前述结构的接合头。虽然旋转压辊的压力面和倾斜面部分和基底件表面之间的最小间隙设定成与第一接合部分的厚度完全相同，而第一接合部分垂直方向上的厚度是当初级模制的第一接合部分由压力变形时设定出的，但是如果该间隙稍大一点，初级模制的第一和第二接合部分和初级模制的柱状部分之间的边界处的区域不会被熔化或变形，以此来保护柱状部分和接合头之间的颈部。
毫无疑问，形成这种颈部的情况包括在本发明的技术范围之内。如果颈部模制在柱状部分和接合头之间，那么当想要分离接合时绕在颈部周围的配合纤毛时，颈部摆向一边，使纤毛往分离方向倾斜，这种方式相比较没有颈部存在的情况更容易使纤毛分离，因而防止纤毛被无意义地扯断。
如果热压部分的加热温度设定在接近树脂材料的熔点，或延长对初级模制表面搭扣件的热压时间，那么接合头的延伸侧端会更加软化，它们将会因为自身重量而下垂弯曲，因而增加了与配合物件的接合力。
在本发明的模制表面搭扣件的生产中，为了模制初级模制表面搭扣件，最好一种冷却装置结合在圆柱形鼓中，或者圆柱形鼓的初级模制表面搭扣件伴随区域浸入一个冷却池中，以此来到达迅速冷却的目的，而经过热压装置后不通过特殊冷却装置迅速冷却而在常温下逐渐冷却，模制表面搭扣件即卷紧在一起。当通过热量软化变形的接合头渐渐冷却凝固时，加热部分逐渐晶状化，因而接合头刚硬度要比柱状部分高。这时，加热范围、加热时间和加热温度可以根据接合元件的尺寸和改变的形状来适当控制。
在基底件和初级模制元件的柱状部分之间没有逐渐晶状化，而是迅速冷却凝固成的整体模制表面搭扣件的情况下，基底件和柱状部分保持塑性，而且接合头的刚硬度增加。这样，即使在模制表面搭扣件由很细小尺寸的接合元件构成并具有很高塑性的情况下，它的接合头的刚硬度也可以得到保证，从而改善了弯力承受能力，保证了剪切方向上的抗力。因此，所提供的本发明的模制表面搭扣件具有所期望的接合力和分离力。
图1是显示本发明的模制表面搭扣件的第一种结构实例的部分平面图；图2是取自图1中II-II线的剖视图；图3是取自图1中III-III线的剖视图；图4是显示部分模制表面搭扣件的放大透视图；图5是显示一种改进的表面搭扣件的部分透视图；图6是示意性显示表面搭扣件中接合元件排列样式的一个实例的部分平面图；图7是显示用于接合元件的初级元件模制空腔的一个实施例的透视图；图8是示意性显示模制表面搭扣件生产过程的工艺说明图；图9是显示本发明的初级元件模制空腔的一个特殊结构实例的部分透视图；图10是显示一个初级模制元件实施例的平面图；图11是图10的侧视图；图12是图10的正视图；图13是显示第一实施例改进型的结构说明图；图14是显示根据本发明的第二实施例的模制表面搭扣件的最终形状的平面图；图15是模制表面搭扣件的侧视图；图16是模制表面搭扣件的部分透视图；图17是显示根据本发明的第二实施例的模制表面搭扣件的最终结构的平面图；图18是模制表面搭扣件的部分透视图；图19是显示第二实施例的改进型的结构说明图；图20是显示第一实施例的另一个改进型的侧视图。
具体实施例方式
下面，将具体根据附图中代表的实施例描述本发明的最佳实施方式。
附图1是根据本发明的第一实施例、具有典型接合元件构造的模制表面搭扣件的部分平面图。附图2是取自II-II线的剖视图，附图3是取自III-III线的剖视图，附图4是从斜上方位看的部分模制表面搭扣件的透视图。
该实施例的接合元件2包括柱状部分21，垂直立于平面基底件的表面上；接合头22，由第一接合部分22a和钩形的第二接合部分22b构成，第一接合部分在互相相反方向上以翼状结构延伸，它垂直于模制方向(y方向)，第二接合部分相对于模制方向在相互相反方向上延伸。柱状部分21包括第一柱状部分21a和第二柱状部分21b，它们整体形成，以直角互相交叉，所有部分从其底端到顶端具有基本十字形的形状。因此，柱状部分21的剖面形状可以任意确定，例如，圆形，椭圆形，长方形，多边形等。
根据该实施例，具有长方形截面的第一柱状部分21a在与第二柱状部分21b交叉方向上的尺寸W1被设定成全部垂直方向都基本相等。第二柱状部分21b在与第一柱状部分21a交叉方向上的尺寸W2是这样的形式，其底端部分升起，使其在模制方向适度弯曲，当往顶端延伸时，尺寸从其一半处逐渐减小。通过采用具有十字形截面的柱状部分21，模制表面搭扣件10在模制方向和与模制方向相交的方向上的刚硬度得到加强，所以在当表面搭扣件10接合，或当接合元件2脱开时产生的压力的作用下，所模制的这种表面搭扣件也不大可能松脱。因为第二柱状部分21b在模制方向上从它的顶端到底端逐渐加大，所以与其形成为从顶端直至底端尺寸为同一尺寸的情况相比，在底端被弯曲变形或接合元件2倒伏更可以被避免。根据这个实施例，基底件1的厚度是0.1毫米，第一柱状部分21a的垂直方向上的高度为0.40毫米，第一柱状部分21a在与模制方向相交方向上的尺寸W1是0.45毫米，第二柱状部分21b在与模制方向相交方向上的宽度W2都是0.15毫米，相邻接合元件2之间在模制方向上的间隔为1.2毫米，在垂直于模制方向的方向上的间隔为1.25毫米。
根据该实施例，从柱状部分21的顶端，第一接合部分22a在垂直于模制方向的方向上基本水平延伸，第二接合部分22b沿模制方向以钩形的方式延伸。沿垂直于模制方向的方向从柱状部分21基本水平延伸的一对第一接合部分22a由翼状薄板组成，如附图1和附图2所示，翼状薄板在垂直方向上有基本相同的厚度，同时顶面是基本平坦的平面。如附图1所示，第一接合部分22a的整体形状如同一个大致的椭圆形，它延伸处的两端是圆的。此外，在模制方向上，第一接合部分22a的宽度W3要稍大于第一柱状部分21a在这个方向上的宽度。同时，根据该实施例，尺寸W3为0.28毫米，延伸方向上的整体长度为0.69毫米，从基底件表面直至顶面的高度为0.5毫米。
另一方面，第二接合部分22b形成的高度要比第一接合部分22a低，它的顶端的最顶点高度设定成等于或稍高于第一接合部分22a的底面。此外，从第二柱状部分21b顶端处以钩形方式弯曲的前端，被朝基底件1的表面定向。根据该实施例，从基底件1起算的第一接合部分22a顶点的高度为0.4毫米，同时从基底件1起算的第二接合部分22b顶点的高度为0.35毫米。从柱状部分21向相反方向延伸的一对第二接合部分22b的前端之间的距离是0.92毫米，如前所述，第一接合部分22a的尺寸W3为0.28毫米。因此，从第一接合部分22a突出的第二接合部分22b的延伸长度各自为0.32毫米。
因为该实施例的接合元件2具有上述结构，所以最初可能和作为配合的接合元件的纤毛相接合的薄板型第一接合部分22a和钩形第二接合部分22b相对于柱状部分在模制方向和与之垂直的方向上以十字形状延伸。因此，它们可以在所有方向上接合配合的纤毛，并且进一步由于它们的一部分是钩形接合部分，接合力得到了加强。又由于第一接合部分22a和第二接合部分22b之间提供了一个高度差，它们甚至能接合高度不等的纤毛，因而接合率得到了改进。
因为第一柱状部分21a和第二柱状部分21b通过其颈部以十字形状最初支撑住接合头22，它的延伸处不易弯曲变形，从而保证了适当的刚硬度。除此之外，根据稍后要描述的本发明的接合元件2的模制方法，因为接合头22要比柱状部分21更加晶状化，所以接合头22的刚硬度比柱状部分高。
根据该实施例，接合头22的顶中部22c相对于其它顶面稍微凹进一点。由于接合头22的顶中部22c’比其它顶面更稍微凹进一点，当要分离与接合元件2接合的纤毛时，由于该凹进部分，延伸部分很容易沿在凹进部分和从第一接合部分21a延伸的接合头22之间的界边弯曲。因此，即使接合头22的底端部分在垂直方向上很厚，纤毛依然可以容易地从接合头上分离，能进一步获得预定的分离力。
根据上述的实施例，与早先描述的平板基底件1和柱状部分21相比较，可以构造出高刚硬度的包括柱状部分21的顶端部分的接合头22，而且具有在其被分离时易于弯曲的结构。这样，接合元件2的结构稳定性和对配合纤毛的保持能力得到了加强，在分离时，也能保证适当的分离力。前述接合元件2各个部分的尺寸仅仅表示了最优实例，这些与配合纤毛有关的尺寸可以在权利要求叙述的技术范围内以多种方式改变，毫无疑问，本发明是不局限于上述尺寸。
上述长方形薄板型接合头22产生了各种有效功能，这些功能是常规的简单倒J字形，L字形和T字形接合元件达不到的。
如前所述，作为这些功能的第一项功能，接合头22的顶面22b可以成形为一个平面，这样去除了顶面22b会使人发痒的感觉。第二项功能是，通过柱状部分21的这种特殊形状，与常规的柱状部分的树脂消耗量相比，用更少的树脂量基本保证与常规产品的刚硬度一样。
第三项功能不是仅仅去接合像常规的钩形接合头一样以钩的形式弯曲而且具有基本相同的厚度的钩子那样的功能，而是这样的功能，该功能让要和接合头22相接合的配合纤毛绕在柱状部分21的顶端部分周围，同时钩在以相反方向延伸的成对的第一接合部分22a和第二接合部分22b上，这样，配合的纤毛就不可能从接合头22上去除，从而大大改进了接合头22的接合力。
除此以外，根据该实施例，由于以悬臂形式从柱状部分21延伸的第一和第二接合部分22a、22b呈两片叶子的类型，该类型中第一接合部分22a和第二接合部分22b从柱状部分21在相反方向上延伸，与常规的具有从柱状部分顶端向所有方向延伸的伞状接合头的蘑菇形接合元件不同，即使纤毛钩上从该成对的延伸部分的底端处的底面基本直线地向下延伸的每个柱状部分21的顶端部分，使其绕在该顶端部分周围，那么当以分离方向施加力时，第一接合部分22a和第二接合部分22b都发生弹性形变，使它们通过柱状部分21的顶端竖立，当接收到一点摩擦阻力时，纤毛就会沿接合头22的外周平滑移动，使其平滑地分开。
由于这个原因，本实施例的接合元件2保证了接合力充分大于常规的简单钩形接合头的分离力，与蘑菇形接合头相比较，没有任何切割发生在接合元件2和纤毛上，这样尽管尺寸细小，也能确保预定的接合力。
虽然根据该实施例，同排上的和邻近排上的接合元件2一个接一个设置，但是相邻排上的接合元件2可以以例如交错的形式设置，而且在这种情况下，可以确切防止平面基底件1上在垂直于接合元件排的方向出现裂隙。
此外，虽然根据上述实施例，接合元件2被安排在模制方向上，从它柱状部分21延伸的第一接合部分22a的延伸方向都被设置成垂直于模制方向，而第二接合部分22b的延伸方向被设置为模制方向，但是如附图5所示，可以允许互换第一接合部分22a和第二接合部分22b的延伸方向。如此一来，如附图5中所示的其中第一接合部分22a沿垂直于模制方向的方向延伸的接合元件2，和其中第一接合部分22a沿平行于模制方向的方向延伸的接合元件2可以被交替设置，而对于整体布局来说，如附图6所示，可允许其第一接合部分22a沿一个方向延伸的接合元件2以交错的方式设置，而其第一接合部分22a垂直于该延伸方向延伸的接合元件2被设置在中间。
通过改变前述日本专利公开公报11-56413中公开的装置的部分结构，具有本发明的这种构造的整体模制表面搭扣件10可以很容易地被连续生产出来。
附图8示意性地显示作为整体模制表面搭扣件的连续生产设备的最佳实施例及其生产步骤。
图中参考数字111表示连续注塑单元110的注射喷嘴。喷嘴111前端的一个弯曲面具有圆面111a，圆面111a有如圆柱形鼓100那样的曲率，下文会描述。注射喷嘴111配备一个和将要模制于圆柱形鼓100的弯曲面上的基底件1的厚度相似的间隙。该注射喷嘴111由T形模具形成，熔融树脂11以预定的树脂压力和规定的流速从形成在前端圆面111a中心的树脂注入口111b连续注射。
因为通过部分改变前述日本专利公开公报11-56413公开的圆柱形鼓的结构就可以得到圆柱形鼓100的基本构造，所以就不如此详尽描述该结构了。圆柱形鼓100被构造成具有水冷管套100a的空心鼓的形式，水冷管套100a起到内部冷却装置的作用，圆柱形鼓100的圆周面具有作为模制表面搭扣件10的部分模制表面的功能。如上所述，圆周面和注射喷嘴111的前端圆面111a前端之间确保前述的间隙，圆柱形鼓100的轴设置成与树脂注入口111b平行。
本发明最重要的部件是旋转鼓100，更具体地说，初级模制元件模制空腔101的结构形成在它的圆周表面上。如附图9所示，该实施例的空腔101以十字形状的形式开口于圆柱形鼓100的圆周表面上，主空腔101a形成直线直至预定的深度，同时第二接合元件模制空腔101b形成在主空腔101a的1/3位置处，这样从长方形截面的长边中心沿模制方向分叉，斜向延伸并弯曲，它的前端朝向圆柱形鼓的圆周面。从距主空腔101a的开口为1/3的位置处，向下深入部分一侧的截面为长方形，这一部分的截面面积随着深入而变小，最后一端以圆面作为终点。因此，该实施例的初级模制元件模制空腔101的整体形状和三叉戟的形状很相似。
这种在圆周面上形成大量这样的空腔的圆柱形鼓100向一个方向旋转，同时，熔融树脂11连续从注射喷嘴111注射到圆周面上。因此，基底件1被模制在圆柱形鼓的圆周面上，部分熔融树脂填充空腔101，就这样，初级模制元件2’在一次中整体模制，该初级模制元件包括从底端部分直线延伸至1/3位置处并有十字形截面的初级模制的柱状部分21’，还包括初级模制的接合头22’，该接合头22’由从初级模制的柱状部分21’直线延伸至顶端的初级模制第一接合部分22a’，和从初级模制的柱状部分21’顶端朝两个方向分叉的钩形第二接合部分22’b组成。沿旋转的圆柱形鼓100的圆周面，带状的初级模制表面搭扣件10’被连续模制出来。
由旋转的圆柱形鼓100的圆周面移动和支撑的初级模制表面搭扣件10’通过结合在圆柱形鼓100中的水冷套管100a和圆柱形鼓100的下半部分浸入其中的冷却池102急剧冷却，冷却后，通过作为获取装置的获取辊103把搭扣件从圆柱形鼓100的圆周面上剥离。剥离下的初级模制表面搭扣件10’通过上下传送辊104a和104b传送到设置在下一工序的热压部分150。
如附图8A所示，热压部分150在垂直于初级模制表面搭扣件10’的传送方向的方向上延伸，包括具有从下方支撑初级模制表面搭扣件10’的运送面150a’的超声波发生器150a；和以相对于运送面150a’的预设间隙G1设置的上压辊150b。超声波发生器150a和上压辊150b之间的间隙G1，要设置得比本发明的模制表面搭扣件的基底件1和柱状部分21垂直方向的总尺寸加上接合头22的垂直方向的设定尺寸所得的尺寸稍小。
如附图8B所示，除了包括超声波发生器150a和上压辊150b的结构之外，本发明的热压部分150可以包括其顶面用作传送初级模制表面搭扣件10’的运送面150c’的下支撑组件150c；和在初级模制表面搭扣件10’的传送方向上有一个向下倾斜面150e的上热压组件150d。在这种情况下，作为上热压组件150d的运送面150c’和倾斜面150e之间最窄部分的间隙G2要设置得比基底件1和柱状部分21垂直方向的总尺寸加上接合头22的垂直方向的设定尺寸所得的尺寸稍小。
附图9显示的是这个实施例中初级模制元件模制空腔101的一个具体结构实例。在这个实例中，圆柱形鼓100通过在表面同轴设置大量薄环状圆盘100b而构成。这张附图表示了这样一个情况，单个初级模制元件模制空腔101由3个第一到第三环状圆盘100b-1到100b-3组成。附图9中，图样被画成放大尺寸以便理解，相对于那个尺寸，每个环状圆盘100-1到100b-3用较小的厚度表示。然而，事实上，它们的厚度要充分大于图样尺寸。
参考3个环状圆盘100b-1到100b-3的附图，夹在中间的第二环状圆盘100b-2，在预定的长度上以沿圆周方向预定的切割宽度直线切割，该切割宽度逐渐减小。左右分枝从圆周面大致1/3的位置开始形成，这样可以形成分枝前端指向圆周面一侧的圆切割面。另一方面，将第二环状圆盘100b-2夹在中间的第一和第三环状圆盘100b-1，100b-2中，它们的沿圆周方向的初始切割宽度设定成是第二环状圆盘100b-2初始切割宽度的大致一半，当过了第二环状圆盘100b-2的圆切割面后，切割宽度成为和第二环状圆盘100b-2的直切割部分一样的宽度，这样，就生产出和100b-2的切割面一样长的直切割面。
通过在表面连续设置这些第一到第三环状圆盘100b-1到100b-3，和没有直径切割面的环状圆盘100b，可以制造出含有附图7中的阴影部分表示的开口的初级接合元件模制空腔101。通过相对于圆柱形鼓100的旋转方向倾斜5到15度形成空腔101。作为这个工序的结果，当初级模制表面搭扣件10’从圆柱形鼓100上剥离时，初级模制元件2’竖立在基底件1的表面上。
附图9的鼓结构显示了一个实例，该实例中该鼓结构通过在表面设置多个上述环状圆盘100b构成。即使在由单一材料构成圆柱形鼓的情况下也容易理解，通过机械加工、放电加工和蚀刻加工，具有上述孔洞构造的空腔101能够在其圆周面上同时成形。同时，初级模制元件模制空腔101的形状不拘泥于上述一种，而是可以适当改变。
通过众所周知的驱动装置(图中未显示)，具有这种结构的圆柱形鼓100以附图8A的箭头所示的方向旋转。如前所述，圆柱形鼓100内部包含水冷管套100a；圆柱形鼓100下面还设置冷却水池102，使圆柱形鼓100的大致下半部分浸在冷却水池102中。一对前后获取辊103设置在冷却水池102斜前上方，还安装了一个切割单元(图中未显示)，该切割单元具有切割装置来切除作为本发明的最后产品模制表面搭扣件10的原材料的带状的初级模制表面搭扣件10’的端部缺陷。此外，用来成形接合头22的热压单元150通过传送辊104a和104b设置在切割单元之前。
根据该实施例，采用超声波发生器150a作为热压单元150。不过可以用高频电极模代替超声波发生器150a。由于在这个内部加热单元150中，仅仅是由上压辊150b加压的树脂模制部分的受压部分在树脂内局部加热和变形，所以变形部分以外的其他部分不受到加热影响，因而，变形部分以外的树脂模制部分的物理性质相对于它的初始状态不发生改变。因此，本发明消除了要考虑变形部分以外的其他部分受到普通的外部加热产生的影响的必要。
热压单元150在运送初级模制表面搭扣件10’的路径上有一个作用面，它从下方支撑被运送的初级模制表面搭扣件10’。该作用面构成用于载送被运送的初级表面搭扣件10’的基底件1的底面的运送面150a’。上压辊150b的底端设置在比一个平面底的位置上，这个平面是初级模制表面搭扣件10’的初级模制第一接合部分22a’前端经过的平面。此时，超声波发生器150a和上压辊150b之间设定的间隙由所生产的模制表面搭扣件10的接合头22的顶面和基底件1的底面之间的间隔所确定。另一方面，设置于上压辊150b下方与之相对的超声波发生器150a的顶面位于一个平面上，初级模制表面搭扣件10’的基底件1的底面就在这个平面上移动。
上压辊150b的支撑位置可以用高度调节装置(图中未演示)来调节，通过一个外加电流可以容易地控制热压单元150的加热温度和加热速度。此外，由于与用常规的加热辊或加热板的外部加热不同而能做到迅速加热，所以通过和初步模制产品的模制速率同步，就可以进行第二次模制。此外，由于可以局部集中加热，诸如上压辊150b的压力组件可以减小尺寸，从而安装空间与内部加热单元一同减小。上压辊150b通过和模制产品的输送速度同步而急速旋转。
下文将具体根据附图8和附图9描述用具有上述结构的模制表面搭扣件的生产设备制造本发明的模制表面搭扣件10的过程。
以预设的树脂压力从注射喷嘴111连续注射的熔融树脂11被连续送入向一个方向旋转的圆柱形鼓100上形成的间隙中。通过这样的送入，间隙充满部分熔融树脂11，因而模制出基底件1；然后，熔融树脂连续施加到形成于圆柱形鼓100的圆周面上的初级模制元件的模制空腔101；随着圆柱形鼓100的转动，通过模制作为大量初级模制组件的具有附图12所示的特殊构造的初级模制元件2’，在基底件1的表面上连续模制出初级模制表面搭扣件10’。
具有本发明的表面搭扣件10的初步结构的初级模制表面搭扣件10’，沿圆柱形鼓100的大致半圆周面在获取辊103的引导下旋转；同时，初级模制表面搭扣件10’被急剧冷却，方法是由水冷管套100a从圆柱形鼓100内部冷却，同时经过冷却水在其中低温(大约15摄氏度)循环的冷却水池102，这样，模制表面搭扣件10’可以迅速冷却，也就加快了凝固。由于初级模制表面搭扣件10’在其晶状化过程进行前通过该快速冷却方法凝固，所以基底件1和初级模制元件2’全部具有很大的塑性。
凝固结束后，当初级模制表面搭扣件10’被成对的上下两个传送辊104a和104b拉动穿过获取辊103时，具有如附图10到12所示结构的每个初级模制元件2’被平滑地从空腔101中拉出，同时弹性变形。为了能够以这种方法从圆柱形鼓100上剥离模制的初级模制表面搭扣件10’，就需要用到前述的一对上下传送辊104a和104b，它们互相同步以相反的方向旋转。虽然传送辊104a和104b可以有光滑的圆周面，但是如果在它们的圆周面上形成多排沿圆周延伸的能容纳和引导初级模制元件2’的引导凹槽，或在上面设有一层由柔软聚氨酯形成的弹性层(图中未显示)，那么将会更方便使用，因为初级模制元件2’可不被白白地损坏。
模制在圆柱形鼓100的圆周面上的初级模制表面搭扣件10’有许多基本垂直竖立在基底件1表面上的初级模制元件2’。根据该实施例，如附图10到12所示，大量初级模制元件2’中的每一个都包括从其底端位置直至大致1/3高度具有十字形截面的初级模制柱状部分21’，和初级模制接合头22’，该初级模制接合头22’由初级模制第一接合部分22a’和成对的初级模制第二接合部分22b’组成，初级模制第一接合部分22a’有垂直于模制方向的方向上的长方形截面，并直线从初级模制柱状部分21’顶端沿和初级模制柱状部分21’相同的轴线延伸，初级模制第二接合部分22b’从初级模制柱状部分21’顶端在模制方向以前后两种方式分叉。
在模制初级模制元件2’时，考虑到初级模制第一接合部分22a’的形变量，从基底件1算起的初级模制第一接合部分22a’的高度设置成比初级模制第二接合部分22b’的高度高。然后，通过用热压单元150从上方进行热压，初级模制第一接合部分22a’变形成向左右侧伸展成翼状的薄板。这时，根据该实施例，仅仅是初级模制第一接合部分22a’被热压单元150热压，没有任何热压力施加于初级模制第二接合部分22b’。因此，初级模制柱状部分21’和初级模制第二接合部分22b’保持它们的原始结构，制造完成时，它们各自成为柱状部分21和第二接合部分22b。
当在宽度方向上左右两边存在的端部缺陷部分被切割单元(图中未显示)切除后，由圆柱形鼓100模制的初级模制表面搭扣件10’由传送辊104a和104b送入热压单元150的超声波发生器150a和上压辊150b之间。当初级模制接合头22’经过超声波发生器150a和上压辊150b之间时，初级模制第一接合部分22a’在超声波发生器150a的振动下受上压辊150b压制，从它的顶端部分内部产生热量，这样当其经过热压单元150时，从该顶端到初级模制第二接合部分22b’的顶面被熔化和变形。因此，又平又薄的翼状第一接合部分22a被模制出来，它的顶面基本为平面，稍大于第一柱状部分21a的宽度，并在第一柱状部分21a的长边方向延伸。
接着，第一接合部分22a被由超声波发生器150a产生的热量软化，并通过压力变形为基本翼状的薄板，通过逐渐冷却和凝固，在其被加热部分进行它的晶状化过程，使第一接合部分22a的刚硬度比柱状部分21，基底件1和钩状的第二接合部分22b高。因此，由于快速冷却和凝固使初级模制表面搭扣件10’的基底件1和接合元件2具有良好的塑性，所以只有第一接合部分22a的刚硬度比其他部分高；即使在模制表面搭扣件10的接合元件2尽管具有细小尺寸而有极高的塑性的情况下，由于自身形状而有高接合力的钩形第二接合部分22b仍具有和柱状部分21一样的塑性，同时第一接合部分22a的刚硬度也能得到保证。结果，可以确保在对于配合纤毛的分离方向上的保持力。
本发明提供了一种具有两种特性，即塑性和细小接合元件结构的模制表面搭扣件10，它是一种高质量产品，保证良好的触感和极其稳定的结构，该结构保证预定的接合力，同时可以充分承受多次重复使用。
如附图1的俯视图所示，此时模制的接合头22的形状是一个十字形，该十字形由长方形状的第一接合部分22a和短条状的第二接合部分组成，第一接合部分22a含有一个圆形前端部分，第二接合部分直线延伸并与第一接合部分22a交叉。因此，接合元件2的柱状部分21由第一和第二柱状部分21a、21b组成，它们分别沿模制方向和与之垂直的方向延伸，成十字形的截面。因为第一和第二接合部分22a、22b独立支撑，就好像由柱状部分21以悬臂形式支撑，所以实际上制造出如四叶钩形接合头的结构，这样就再也不会发生蘑菇形接合元件带来的诸如超出所必须的强分离力或被纤毛钩住的各种问题。
虽然本发明围绕这样一个情况进行叙述，就是第一接合部分22a从柱状部分21的延伸方向垂直于模制方向，但是如果制造初级模制元件2’的模制空腔101的主空腔101a沿模制方向形成得更长，且所形成的钩形第二接合部分模制空腔101b垂直于模制方向延伸，那么第一接合部分22a和第二接合部分22b的延伸方向可以改变。这样，如附图5所示，如果通过混合这些方向在圆柱形鼓100的圆周面上形成空腔101，那么就可以生产出和接合头22混合的模制表面搭扣件10，其中第一接合部分22a和第二接合部分22b的延伸方向互相颠倒，如图6所示。
附图13所示的是根据上述实施例的改进的模制表面搭扣件10的构造。可以理解，第一实施例的第一接合部分22a的前端部分是向下弯曲的。也就是说，根据这个改进，第一接合部分22a不是仅仅以平板的形式模制，而是通过以钩子的形式向下弯曲延伸一侧的前端，形成一个弯曲部分22d，以此来增加与配合纤毛的接合和分离力，直至达到期望的强度。为了使接合头22的前端以钩子的形式向下弯曲，当由圆柱形鼓100模制的初级模制表面搭扣件10’的初级模制元件2’在由热压单元150产生的压力下被熔化变形时，超声波发生器的频率设置成使元件材料的内部加热高于正常情况，或者增大上压辊150b的直径以便设定一个相对更长的加压时间。因而，第一接合部分22a的前端部分进行软化，这样前端部分就会通过其自身重量而弯曲。
此外，本发明还包括一种情况，初级模制第一接合部分22a’ 在加压方向上的变形量在热压部分150中增加。这种情况下，初级模制头接合22’的初级模制第二接合部分22b’的顶面被熔化和压制变形，从而使顶面形成为一个平面，并通过从该平面在宽度方向上水平地稍许扩大而形成一个膨胀部分。结果，第二接合部分22b除了其钩状外而且有平顶面，还包括在宽度方向扩大的左右膨胀部分。这样，除了与配合纤毛的接合力外，分离力也得到加强。
附图14到16显示的是本发明第二实施例。根据这个实施例(未显示)，在初级模制阶段，作为初级模制元件的构成的直线竖立的初级模制第一接合部分在垂直于模制方向(左右方向)的方向上被分成两部分；对于每个部分，钩形的初级模制第二接合部分沿模制方向从第一接合部分向相反的方向互相平行延伸。
通过将具有这种初级模制元件2’结构的初级模制表面搭扣件经传送通过附图8所示的作为生产部分的热压单元150，模制出具有附图14到16中的结构的接合元件2。对于该接合元件2，通过从上热压初级模制元件的初级模制第一接合部分使其熔化(或软化)和变形，模制出翼状薄板形的向左右边伸展的第一接合部分22a。也是这样的实施例情况下，初级模制第二接合部分不经受热压单元150的热压和变形，保持其自己的结构，以便生产出钩形的第二接合部分22b。
附图17和18显示的是本发明的第三实施例。对于该实施例的接合元件的结构，从附图上可知，形成一对在一个方向上平行地前后延伸的第二接合部分22b，由翼状薄板组成的第一接合部分22a穿过左右两边的一对第二接合部分22b向左右延伸。
附图19A和19B显示的是第二实施例的另一个改进型。根据这种改进，由翼状薄板组成的第一接合部分22a和用钩件组成的第二接合部分22b被设置成从平面图上来看以直角交叉，并呈大致的L字形，因为从俯视图上来看，它们相对于柱状部分21在每个单一方向上延伸。这种改进情况下，因为第一接合部分22a和第二接合部分22b不像前述第一实施例一样以十字形交叉，所以与配合纤毛的接合率降低，因此，相邻接合元件2之间的间隙最好比第一实施例小。
附图20显示的是第一实施例的另一个改进型。根据这种改进，初级模制第二接合部分22b’是不模制成在模制接合元件2时其前端向基底件1表面弯曲的钩形，而是模制成从第二柱状部分21b的顶端以适度的斜度斜向上直线抬高。然后，对这个初级模制第二接合部分22b的顶面和初级模制第一接合部分22a’一起以一个预定数量进行热压，从而被熔化(软化)和变形。结果，如附图20所示，第二接合部分22b的顶面变为一个平面，并形成从这平面水平向左右扩大的膨胀部分22b-1。这个膨胀部分22b-1补充了接合力的减少，是第二接合部分22b的结构变为直线延伸的钩形的结果，这样确保了所期望的接合力。除此以外，上述平面改善了该表面搭扣件表面有令人发痒的感觉。
第二和第三实施例及其改进型有像第一实施例一样的作用和效果。上述实施例及其改进型是本发明的典型样例，毫无疑问，技术上的熟练人员能够以多种方式对其进行改进。
权利要求
1.一种合成树脂的整体模制表面搭扣件(10)，其中在平面基底件(1)表面上整体模制有和配合纤毛件相接合/分离的大量细小的接合元件(2)，其特征在于每个接合元件(2)包含柱状部分(21)和接合头(22)，柱状部分(21)具有预定的高度，接合头(22)由第一和第二接合部分(22a，22b)组成，它们在第一方向(x)和与第一方向不同的第二方向(y)上沿基底件(1)表面从柱状部分(21)的顶端延伸，第一和第二接合部分(22a，22b)具有不同的形状。
2.如权利要求1所述的整体模制表面搭扣件，其特征住于，其中第一接合部分(22a)由一对翼状薄板组成，该对翼状薄板与第二接合部分以直角交叉，并穿过柱状部分(21)的顶端向相反的方向延伸。
3.如权利要求2所述的整体模制表面搭扣件，其特征在于，其中第一接合部分(22a)的前端大致向基底件的表面低垂。
4.如权利要求2所述的整体模制表面搭扣件，其特征在于，其中第二接合部分(22b)由一个或多个接合件组成，它们穿过柱状部分(21)的顶端与第一接合部分(21a)基本以直角交叉，向互相相反的方向延伸。
5.如权利要求1或2所述的整体模制表面搭扣件，其特征在于，其中第二接合部分(22b)由钩形件组成，钩形件的前端向基底件(1)弯曲。
6.如权利要求1所述的整体模制表面搭扣件，其特征在于，其中柱状部分(21)有一个水平部分，它与第一和第二接合部分(22a，22b)在同一个方向上交叉。
7.如权利要求1或2所述的整体模制表面搭扣件，其特征在于，其中接合头(22)的顶面(22c)的中心部分稍稍凹进。
8.如权利要求1所述的整体模制表面搭扣件，其特征在于，其中从基底件(1)表面到第一接合部分(22a)前端和到第二接合部分(22b)前端的距离之间存在距离差异。
9.如权利要求1或2所述的整体模制表面搭扣件，其特征在于，其中第一接合部分(22a)垂直于基底件(1)的模制方向设置，同时第二接合部分(22b)平行于基底件(1)的模制方向设置。
10.一种用于如权利要求1所述的整体模制表面搭扣件的生产方法，其特征在于，该方法包括向一个方向旋转圆柱形鼓(100)，圆柱形鼓(100)上有许多初级模制元件的模制空腔(101)，每个模制空腔由开口在圆周面上并直线延伸至预定深度的主空腔(101a)和不在圆周面上开口从主空腔(101a)的一半处分枝并向模制方向或相对于模制方向的侧面方向延伸的第二接合部分模制空腔(101b)组成；连续向圆柱形鼓(100)的圆周面注入熔融树脂(11)，沿该圆周面模制基底件(1)，同时在基底件(1)背面模制大量初级模制元件(2’)，使它们向上竖立；从圆柱形鼓(100)的圆周面上剥离带状的初级模制表面搭扣件(10’)，在基底件(1)上有初级模制元件(2’)的初级模制表面搭扣件(10’)在旋转的圆柱形鼓(100)圆周面运送下移动；把连续剥离下的初级模制表面搭扣件(10’)送入热压部分(150)；和至少热压整体竖立在被运送的初级模制表面搭扣件(10’)的基底件表面上的初级模制元件(2’)的直线竖立的初级模制第一接合部分(22a’)，使之熔化和变形成平整的翼状薄板，从而连续模制出第一接合部分(22a)。
11.如权利要求10所述的整体模制表面搭扣件的连续生产方法，其特征在于，进一步包括通过热压部分(150)的热压，熔化初级模制第一接合部分(22a’)并使其形变为平整的翼状薄板；和同时熔化变形初级模制第二接合部分(22b’)的顶端。
12.一种用于如权利要求1所述的整体模制表面搭扣件的连续生产设备，其特征在于，该设备包括圆周形鼓(100)，该圆周形鼓(100)向一个方向旋转，且有许多初级模制元件的模制空腔(101)，模制空腔(101)由开口在圆周面上并延伸至预定深度的主空腔(101a)和从主空腔(101a)一半处分枝并向模制方向延伸的第二接合部分模制空腔(101b)组成；连续注射单元(110)，该连续注射单元(110)连续地向圆周形鼓(100)的圆周面注射熔融树脂，从而沿圆周面模制基底件(1)和在基底件(1)背面模制大量初级模制元件(2’)，使它们向上竖立；获取辊(103)，该获取辊(103)用来从圆柱形鼓(100)的圆周面上连续剥离带状的初级模制表面搭扣件(10’)，初级模制表面搭扣件(10’)在基底件(1)上有初级模制元件(2’)，初级模制表面搭扣件(10’)在旋转的圆柱形鼓(100)的圆周面运送下移动；和热压部分(150)，该热压部分(150)至少热压整体竖立在被剥离的初级模制表面搭扣件(10’)的基底件表面上的初级模制元件(2’)的直线竖立的初级模制接合头(22’)，使之熔化并变形成翼状薄板，从而连续模制出第一接合部分(22a)。
13.如权利要求12所述的连续生产设备，其特征在于热压部分(150)包含内部加热单元和具有旋转轴的旋转辊(150b)，内部加热单元包含初级模制表面搭扣件(10’)的运送面(150a’)，旋转轴位于运送面上方且与之平行的平面中，并以和初级模制表面搭扣件移动方向垂直的方向延伸；和加热旋转辊(150b)的底端位置和运送面(150a’)之间的间隙(G1)设置得比基底件(1)和柱状部分(21)在垂直方向的总尺寸加上接合头(22)在垂直方向的设定尺寸所得的尺寸小。
14.如权利要求12所述的连续生产设备，其特征在于，热压部分(150)包括初级模制表面搭扣件(10’)的运送面(150a’)，并设置于运送面(150a’)之上，并进一步包括有一个倾斜面(150e)的热压构件(150d)，在该倾斜面中其底面和运送面(150a’)之间的间隙逐渐减小；和运送面(150a’)和倾斜面(150e)之间的最窄部分的间隙(G2)比基底件(1)和柱状部分(21)在垂直方向的总尺寸加上接合头(22)在垂直方向的设定尺寸所得的尺寸小。
全文摘要
在具有通过连续模制与基底件(1)模制在一起的热塑性树脂的细小尺寸接合元件(2)的模制表面搭扣件(10)中，每个接合元件(2)包括第一和第二接合部分(22a，22b)，每个接合部分有不同的结构，它们从竖立于基底件(1)上的柱状部分(21)的顶端平行于基底件表面延伸，使它们以直角相互交叉。第二接合头(22b)有普通的钩形结构，而第一接合头(22a)从平面图上来看具有翼状薄板结构。该结构中每个接合元件都有适当的接合力，剪切力和分离力，保持表面搭扣件的表面良好的触感，具有这种结构的接合元件可以防止自身受压而松脱，确保了与配合纤毛件的高接合率，满足对于耐用性的要求。
文档编号A44B18/00GK1678212SQ0382085
公开日2005年10月5日 申请日期2003年8月28日 优先权日2002年9月6日
发明者凑强志, 权田英嗣, 明野满 申请人:Ykk株式会社