JP2002516200A - 蜂の巣構造体及び蜂の巣構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、多数のフォイルが熱圧縮によって互いに溶接され多数のフォイルは拡大した条件化では蜂の巣状構造体を形成する蜂の巣状構造体を製造する方法に係わる。フォイルが互いに融着された位置である結合位置はフォイル間に構造化された層を挿入することで画成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、 拡張した状態で蜂の巣構造体を形成する相互接続したフォイルの積層体を実現
するように複数のフォイルを様々な結合位置で融着させることで互いに接続する
段階、及び 上記蜂の巣構造体を形成するために上記フォイルの表面に対して横方向に上記
フォイルの積層体を拡張する段階を含む蜂の巣構造体の製造方法に関する。

【０００２】 本発明は更に溶接によって異なる結合位置で相互接続された複数のフォイルを
有する蜂の巣構造体に関する。

【０００３】 説明された種類の方法及び蜂の巣構造体は国際特許出願第ＷＯ９３／０１０４
８号から公知である。蜂の巣構造体は、その低重量及び特殊な構造特徴のため、
工業応用で広く使用されている。比較的薄いフォイルで形成された蜂の巣構造体
はその低重量及び高い圧縮荷重に耐える力のため幅広く使用される。このような
蜂の巣構造体は、例えば航空機部品及びランニングシューズに使用される。

【０００４】 蜂の巣構造体は例えばＸ線検査装置にも使用される。このようなＸ線検査装置
はすると調節可能なＸ線フィルタを含む。調節可能Ｘ線フィルタは蜂の巣構造体
によって形成される毛管の束を含む。毛管はＸ線吸収液で完全に又は局部的に充
填され得る。更に、毛管の一端はＸ線吸収液を含む貯蔵器に接続されている。毛
管を充填するために電気電圧が管及び吸収液を通って印加される。これはＸ線フ
ィルタを横断するＸ線ビームの二次元強度プロファイルの調節を可能にする。蜂
の巣構造体は発光体の光拡散器としても使用される。

【０００５】 公知の方法は相互接続されたフォイルの拡張によって蜂の巣構造体を実現する
。フォイルの積層体は、第１及び第２のフォイルを互いに対向して連続的に配置
し、第１及び第２のフォイルが融け始めるように第２のフォイルを介して結合位
置を熱することによって形成される。第１のフォイルで望ましい融解深度が達せ
られたとき、加熱は終了されフォイルは冷却される。その後、次のフォイルが積
層体の上に置かれる。この説明された処理段階は積層体が望ましい数のチャネル
を有する蜂の巣構造体を実現するのに十分なフォイル数を有するまで繰り返され
る。複数のフォイルがこのような方法で相互接続された後、蜂の巣構造体を形成
するためにフォイルの積層体は引っ張られて拡張される。

【０００６】 公知の処理における欠点は、望ましい融解深度を達成しフォイルが完全に互い
と相互接続することを防ぐように第２のフォイルの結合位置に適量の熱を加える
ことが困難なことである。

【０００７】 本発明の目的は加えられる加熱量があまり重要でなく、フォイルが互いに完全
には相互接続しない方法を提供することである。この目的を達成するために本発
明による方法は、フォイルでの結合位置を実現するためにフォイルの少なくとも
片側に構造化された分離層を設ける段階を含むことを特徴とする方法である。本
発明による方法の他の興味深い実施例は従属項に開示されている。

【０００８】 分離層は結合位置を構成する開口部を有するように構造化されている。関連す
る分離層の両側に隣り合うフォイルは開口部を介して互いに接触できる。分離層
が個別のフォイル間に挿入されてフォイルの積層体に圧力が加えられたとき、分
離層の結合位置で互いに接触する領域で隣り合うフォイルは一緒に結合される。
分離層は結合位置外での隣り合うフォイルの結合を防ぐ。例えば、結合位置は結
合シームを形成する狭いストリップによって形成され、隣り合うフォイルは熱圧
縮に沿って融着され、それにより隣り合うフォイルは結合シームに沿って結合さ
れる。構造化された分離層の挿入は積層体の中のフォイルを結合する処理を促進
し得る利点も提供する。

【０００９】 更に、例えばフォイルの上に金属層を設け又結合位置を画成するように金属層
から局部的に材料を取り除くことによって、構造化された層が設けられ得る。更
なる利点は、使用されるフォイルが薄くてもよいことにある。例えば、約５μｍ
の厚さを有するフォイルが使用される。更に、高い機械的強さを有するフォイル
を使用することが利点である。フォイルにはポリプロピレンスルホン（ＰＰＳ）
が適した材料であることは知られており、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ
Ｐ）、ポリエチレン及びポリエステルもフォイルを形成するのに適した材料であ
る。

【００１０】 積層されたフォイルは、フォイルの平面に対して横方向にフォイルを把持する
ことで拡張されることが望ましい。結果として、隣り合うフォイルはそれらが相
互接続されていない領域では互いから局部的に離れる。拡張され、積層されたフ
ォイルは機械的に把持されたままでいることによって拡張された状態を維持し得
る。積層されたフォイルは把持の後、一時的な加熱か若しくはＸ線又は紫外線に
よる照射によってフォイルの弾性を劇的に減少することでも拡張された状態を維
持し得る。蜂の巣の中のチャネルの断面のパターンはフォイル表面に横のフォイ
ルの積層体の拡張の度合い、フォイルの表面に平行方向の結合シ−ムの間隔、フ
ォイルがそれに沿って互いに付着するシーム、及びこの結合シームの幅によって
決定される。

【００１１】 隣り合うフォイル間の通常のパターンの結合シームの幅がその間隔よりも約３
倍小さく又フォイルの積層体が僅かにだけ拡張されたとき、幾分か目の形をした
パターンが得られ、積層体が更に拡張されたとき六角形の蜂の巣パターンが出来
上がり、更に積層体が拡張されたとき僅かに丸みを帯びた角を有する長方形のパ
ターンが得られる。蜂の巣パターンを使用することで特に拡張されたフォイルの
積層体の機械的強さが非常に高いことが達成される。隣り合うフォイル間の通常
のパターンの結合シームの幅がその間隔よりも約２倍小さいとき、フォイルの積
層体が更に若しくは少なく拡張されたかによってひし形パターン（僅かに角が丸
い）又は目のパターンが得られる。結合シームがその間隔よりもはるかに狭くフ
ォイルの積層体も僅かにだけ拡張されたときチャネル断面の目の形をしたパター
ンが形成される。

【００１２】 拡張されたフォイルの中でのチャネルの方向は、拡張されたフォイルの中での
結合シームの相対的な方向に依存する。例えば、直線的又は曲線的な互いに平行
な結合シームが使用される場合、夫々直線又は曲線のチャネルが形成され、結合
シームが互いに向かって収束するように作られるとき先細のチャネルが形成され
る。更に、平行な対の結合シームを使用し、結合シームの個別の対が互いに関し
て小さな角度を作るようにすることも可能である。これはチャネルの形状のフィ
ルタ素子を生じさせ、個別のチャネルはすると相互に関して角度を作る。最も外
側のフォイルの非平行な拡張によって他の形状を実現することも可能である。

【００１３】 本発明の特別な実施例は、構造化された分離層を実現する段階は二つのサブス
テップ、即ちフォイルの少なくとも片側に分離層を設ける第１のサブステップと
、結合位置を実現するために分離層から材料を取り除くことで分離層に構造を設
ける第２のサブステップと、を有することを特徴とする。このようにしてフォイ
ル上の結合位置は画成される。材料は分離層から例えばレーザアブレーションに
よって取り除かれうる。

【００１４】 本発明による更なる方法は、二つのサブステップ、即ち複数のフォイルを積層
するサブステップとフォイルの融点を超える温度まで積層体を熱するサブステッ
プとを含むことを特徴とする。まず全てのフォイルは互いに積層されその後フォ
イルの全体の積層体は単一の更なる段階でフォイルの融点を超える温度にまで熱
せられるため、結合フォイルの積層体を実現する処理は従って実質的に促進され
うる。構造化された分離層の存在によって、フォイルの材料は構造化された分離
層によって画成された結合位置でのみ融ける。

【００１５】 本発明は又溶接によって様々な結合位置で互いに結合される複数のフォイルを
含む蜂の巣構造体に関する。本発明による蜂の巣構造体はフォイルの少なくとも
片側に設けられた構造化された分離層によって結合位置が互いから分離されてい
ることを特徴とする。

【００１６】 本発明による蜂の巣構造体の更なる実施例は、構造化された分離層が５００ｎ
ｍ以下の範囲の厚さを有する金属を含むことを特徴とする。このような金属の例
はアルミニウムを含む。

【００１７】 本発明は又Ｘ線フィルタを設けた診断Ｘ線装置に関する。本発明による診断Ｘ
線装置はＸ線フィルタが請求項４に記載される蜂の巣構造体を含むことを特徴と
する。

【００１８】 本発明は拡散器を設けた発光体に関する。本発明による発光体は拡散器が請求
項４に記載される蜂の巣構造体を含むことを特徴とする。

【００１９】 本発明の上記及び他の更なる詳細を添付の図面を参照にして例によって以下に
説明する。

【００２０】 蜂の巣構造体を製造する方法は図１及び図２を参照に以下に詳細に説明される
。図１はＸ線フィルタで使用される蜂の巣構造体を形成するために使用されるフ
ォイルの積層体の例の正面及び側面の図である。積層体の個別フォイル１０は構
造化された分離層１５と交互に置かれる。フォイルの厚さは例えば約５μｍに達
する。分離層１５は約５乃至５００ｎｍの範囲の厚さを有するアルミニウムのス
トリップであることが好ましく、厚さ約２０ｎｍを有するアルミニウムストリッ
プが使用されることが好ましい。フォイルが圧力下で融点を超える温度まで加熱
されるとき、隣り合うフォイル間でアルミニウムが存在しない結合位置で隣り合
うフォイルは局部的に融合される。隣り合うフォイルはかかる熱圧縮処理によっ
て局部的に互いに結合する。隣り合うフォイル間でアルミニウムのストリップが
存在する領域ではフォイルは熱圧縮処理によって結合されない。７０乃至５００
°Ｃの範囲の融点を有するフォイルはそのような熱圧縮を実施するのに非常に適
していることが知られている。

【００２１】 図２に示される蜂の巣構造体３０は積層されたフォイル１０を拡張して形成さ
れる。積層されたフォイル１０は矢印２０の方向に拡張される。拡張は例えば片
方又は両方の剛性板を、矢印の方向に引っ張ることで実現される。緩衝部材１２
は積層されたフォイル１０と夫々の剛性板１１との間に設けられる。積層された
フォイル１０の拡張は隣り合うフォイルの間に局部的にスペース、即ち互いに結
合していない領域、を形成する。平行する分離ストリップが使用されるとき、隣
り合うフォイルがそれに沿って互いに結合している略平行な結合シームが熱圧縮
によって形成される。このような略平行な結合シームの結果、フォイル間のスペ
ースは図面に略垂直で且つ結合シームに平行に延在する毛管の形態をとる。積層
されたフォイルの拡張度は、結合シームの寸法及び結合シームの間隔に関連して
毛管の寸法を決定する。フォイルを横方向に拡張する結果、緩衝部材１２がフォ
イルに平行な方向に僅かに収縮される。従ってフォイルの積層体は主にフォイル
の横方向に拡張され、フォイル間の局部的なスペースの寸法が蜂の巣構造体で均
一であることが達成される。

【００２２】 構造化された分離層を実現するためにはフォイルの片側に例えば２０ｎｍの厚
さの金属層が設けられる。この金属層は例えば蒸着工程によって堆積されうる。
その後、金属は結合位置の領域から例えばレーザアブレーションによってフォイ
ルから取り除かれる。材料を局部的に取り除く他の可能性は、例えば湿式化学的
エッチング又はシャドーマスク蒸着方法の使用である。フォイルの積層体の加熱
及び結合の間、温度調整をあまり重大でなくするにはフォイルの両側が構造化さ
れた分離層を設けることが好ましい。図３は発光体３１の拡散器としての蜂の巣
構造体３０の使用を示している。発光体３１はハウジング３２、ランプ３３、反
射体３４及び蜂の巣構造体３０を有する。ランプ３３は例えば蛍光管である。反
射体３４は例えば放物面反射体の形状を有し、ハウジング３２の中か若しくはハ
ウジングと一体に配置される。蛍光管３３はハウジング３２の中に放物面反射体
３４の焦点ラインの近くに据付けられる。蜂の巣構造体３０は放物面反射体３４
の反対側のハウジング３２の窓に設けられる。蜂の巣構造体３０のチャネル３５
は例えば互いに平行に且つ照らされるべき対象（図示せず）の方向に向けられる
。チャネルの長さは例えば２ｍｍであり、その直径は例えば１ｍｍに達する。効
率性を高めるには、チャネルの内側は拡散に分散する反射層が設けられているこ
とが好ましい。高い効率性の拡散器が従って得られる。説明された適用に加えて
、発光体から生ずる光線が通るチャネルの出口開口部が焦点ライン又は焦点に向
くように蜂の巣構造体を曲げてもよい。

【００２３】 図４はＸ線検査装置４０のＸ線フィルタ４５における蜂の巣構造体３０の適用
を示している。このようなＸ線検査装置４０はＸ線源４１、Ｘ線検出器４２、Ｘ
線源４１に電圧を伝搬する電力供給ユニット、モニター４８、Ｘ線フィルタ４５
及び制御ユニット４７を含む。検査される対象４３はＸ線源４１とＸ線検出器４
２との間に配置される。Ｘ線検出器４２は対象４３を横断したＸ線ビーム４４を
電気的像信号４９に変換する。像信号４９はするとモニター４８に表示される。
二次元強度プロファイルを調整するようにＸ線ビーム４４を局部的に細くするに
はＸ線フィルタ４５がＸ線源４１と対象４３との間でＸ線ビーム４４の上に配置
される。Ｘ線フィルタ４５は多くのフィルタ素子を有する。フィルタ素子が毛管
を含むことが好ましい。毛管（図４では図示せず）は蜂の巣構造体３０によって
形成されている。毛管の長さは例えば２５ｍｍであり、その直径は例えば２７５
μｍに達する。毛管は第１の開口部によって例えば鉛塩の水溶液のようなＸ線吸
収液の貯蔵器と連通する。Ｘ線フィルタ４５のＸ線吸収力は、Ｘ線フィルタ４５
及びＸ線吸収液の毛管の内側に電気電圧を印加することで制御ユニット４７を介
して調整され得る。これは、Ｘ線吸収液の毛管の内側への粘着が毛管の内側及び
Ｘ線吸収液に印加される電気電圧に依存するからである。毛管は個別の毛管及び
Ｘ線吸収液を通る電気電圧によって所与の量のＸ線吸収液で充填される。毛管が
Ｘ線ビームに略平行に拡張されるため、個別の毛管のＸ線吸収力は毛管の中に存
在するＸ線吸収液の相対量に依存する。

【００２４】 本発明による蜂の巣構造体の別の適用は例えばＸ線検査装置のＸ線のコリメー
タとしての使用である。又一つの適用は例えばＸ線検査装置での散乱線除去グリ
ッドとしての使用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 フォイルの積層体を示す図である。

【図２】 蜂の巣構造体を示す図である。

【図３】 本発明による蜂の巣構造体の発光体における使用を示す図である。

【図４】 本発明による蜂の巣構造体のＸ線フィルタにおける使用を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ (71)出願人 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １， 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (72)発明者 ヤンス，ヨハネス セー オランダ国，5656 アーアー アインドー フェン，プロフ・ホルストラーン ６ Ｆターム(参考） 4F100 AB01A AB10A AK01A AK04A AK41A AK55A BA01 DC02A EC022 EC181 EJ162 GB31 GB87 GB90 JK05 JL03

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 拡張した状態で蜂の巣構造体を形成する相互接続したフォイ
   ルの積層体を実現するように複数のフォイルを様々な結合位置で融着させること
   で互いに接続する段階、及び 上記蜂の巣構造体を形成するために上記フォイルの表面に対して横方向に上記
   フォイルの積層体を拡張する段階を含む蜂の巣構造体の製造方法であって、上記
   フォイルの上で上記結合位置を実現するために上記フォイルの少なくとも片側に
   構造化された分離層を設ける段階を含むことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 上記構造化された分離層を実現する段階は、 上記フォイルの少なくとも片側に分離層を設けるサブステップ、及び 上記結合位置を実現するために上記分離層から材料を取り除くことで上記分離
   層に構造を設けるサブステップを有することを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 上記フォイルを相互接続する方法は、 上記複数のフォイルを積層するサブステップ、及び 上記フォイルの融点を超えた温度まで積層体を加熱するサブステップを有する
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 【請求項４】 様々な結合位置で互いに融着される複数のフォイルを有する
   蜂の巣構造体であって、上記結合位置は上記フォイルの少なくとも片側に設けら
   れた構造化された分離層によって互いから分離されていることを特徴とする蜂の
   巣構造体。
5. 【請求項５】 隣り合うフォイルは結合シームに沿って局部的に接続され、
   個別の結合シームの幅と隣り合う結合シーム間の距離との比は０．１乃至０．４
   の範囲にあり望ましくは約１／４又は１／３に達することを特徴とする請求項４
   記載の蜂の巣構造体。
6. 【請求項６】 上記構造化された分離層は５００ｎｍ以下の範囲の厚さを有
   する金属を含むことを特徴とする請求項４記載の蜂の巣構造体。
7. 【請求項７】 上記金属はアルミニウムを含むことを特徴とする請求項６記
   載の蜂の巣構造体。
8. 【請求項８】 Ｘ線フィルタを設けた診断Ｘ線装置であって、上記Ｘ線フィ
   ルタは請求項４記載の蜂の巣構造体を含むことを特徴とする診断Ｘ線装置。
9. 【請求項９】 拡散器を設けた発光体であって、上記拡散器は請求項４記載
   の蜂の巣構造体を含むことを特徴とする発光体。