JP2014151286A - フィルタ材及びフィルタ材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所定寸法の微粒子を精度よく分別する。
【解決手段】複数の長尺状の貫通孔が設けられることで形成されるフィルタ領域を有する基材と、基材の少なくとも片面に設けられ、複数の貫通孔をそれぞれ露出させる複数の開口が設けられた金属箔と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、所定寸法の微粒子を分別するフィルタ材及びフィルタ材の製造方法に関する。

フィルタは、医療分野における各種生体物質の分別濾過や、工業分野における異物の分別除去等、種々の用途に用いられている。このようなフィルタには、例えば不織布層をフィルタ材として補強用ネットシートと共に巻きこんで筒型に構成した筒型フィルタや、側面を補強材に覆われた樹脂多孔質体をフィルタ材とする樹脂フィルタ等がある（例えば、特許文献１，２）。これにより、不織布層や樹脂多孔質体の空隙や空孔を透過できない大きな寸法の粒子が分別される。

特開２０１１−１０４４７１号公報 特開２００７−２２２８３４号公報

しかしながら、上記特許文献１，２の不織布層や樹脂多孔質体をはじめとするフィルタ材が有する空隙や空孔を、例えば５μｍ未満の微細で均等な寸法に形成することは難しかった。このため、所定寸法の微粒子を精度よく分別することは困難であった。

そこで、本発明は、上記課題を解決し、微細な粒子を精度よく分別できるフィルタ材及びフィルタ材の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は次のように構成されている。
本発明の第１の態様によれば、複数の長尺状の貫通孔が設けられて形成されるフィルタ領域を備える金属箔と、前記金属箔を支持するように前記金属箔の少なくとも片面に設けられ、前記フィルタ領域を露出させる開口が設けられる支持基材と、を備えるフィルタ材が提供される。

本発明の第２の態様によれば、前記貫通孔は、上流側の開口寸法が下流側の開口寸法よりも大きいテーパ形状である第１の態様のフィルタ材が提供される。

本発明の第３の態様によれば、前記貫通孔は、前記貫通孔の長手方向の２つの側壁のうち、一方の側壁は前記金属箔の上面に対して垂直であり、他方の側壁は金属箔の上面に対して所定角度に傾斜している第２の態様のフィルタ材が提供される。

本発明の第４の態様によれば、前記貫通孔の最長開口寸法は、前記金属箔の厚さと前記貫通孔の最短開口寸法との合計である第１ないし第３の態様のいずれかのフィルタ材が提供される。

本発明の第５の態様によれば、前記金属箔の前記支持基材が設けられる側と反対側の面上には、長尺状の前記貫通孔の所定箇所を塞ぐ閉塞層が設けられている第１ないし第４の態様のいずれかのフィルタ材が提供される。

本発明の第６の態様によれば、前記支持基材は、可撓性を有する樹脂フィルムである第１ないし第５の態様のいずれかのフィルタ材が提供される。

本発明の第７の態様によれば、少なくとも前記金属箔の露出面には、メッキ層が設けられている第１ないし第６の態様のいずれかのフィルタ材が提供される。

本発明の第８の態様によれば、支持基材の少なくとも片面に金属箔を形成する工程と、ダイスカッタを用いたダイス加工により、前記金属箔に複数の長尺状の貫通孔を設けてフィルタ領域を形成する工程と、前記金属箔側とは反対側の面から前記支持基板の一部を除去して前記フィルタ領域を露出させる開口を形成する工程と、を有するフィルタ材の製造方法が提供される。

本発明の第９の態様によれば、前記フィルタ領域を形成する工程では、前記ダイスカッタが刃先の角度がθである切刃を備える場合、形成する前記貫通孔の最長開口寸法／ｔａｎθにより前記ダイスカッタのカーフ量を算出し、算出した前記カーフ量に基づいて前記ダイスカッタを前記金属箔に押し込み、前記ダイス加工を行う第８の態様のフィルタ材の製造方法が提供される。

本発明の第１０の態様によれば、前記フィルタ領域を形成する工程では、前記貫通孔の最短開口寸法を（前記カーフ量−前記金属箔の厚さ）・ｔａｎθにより算出する第９の態様のフィルタ材の製造方法が提供される。

本発明の第１１の態様によれば、前記フィルタ領域を形成する工程では、前記ダイスカッタが円形切刃を備える場合、前記ダイスカッタを回転させて前記貫通孔を長尺状に形成し、前記金属箔の前記支持基材が設けられる側と反対側の面上に、長尺状の前記貫通孔の所定箇所を塞ぐように閉塞層を設ける第８ないし第１０の態様のいずれかのフィルタ材の製造方法が提供される。

本発明の第１２の態様によれば、前記フィルタ領域を形成する工程では、前記閉塞層は、前記支持基材が設けられた側とは反対側の前記金属箔の面に所定パターンのレジスト層を形成し、前記レジスト層をマスクとするめっき処理により形成する第１１の態様のフィルタ材の製造方法が提供される。

本発明の第１３の態様によれば、前記金属箔の露出面に所定厚さのメッキ層を形成する工程を有する第８ないし第１２の態様のいずれかのフィルタ材の製造方法が提供される。

本発明によれば、微細な粒子を精度よく分別できるフィルタ材及びフィルタ材の製造方法を得ることができる。

本発明の一実施形態にかかるフィルタ材の平面概略図である。 本発明の一実施形態にかかるフィルタ材が備えるフィルタ領域の概略図であり、（ａ）はフィルタ領域の上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図であり、（ｄ）はフィルタ領域の部分拡大断面図である。 本発明の一実施形態にかかるフィルタ材に好適に用いられるダイスカッタの概略説明図であり、（ａ）はダイスカッタの平面図であり、（ｂ）はダイスカッタの回転方向と直交する方向の断面図であり、（ｃ）はダイスカッタにより貫通孔が形成される様子を示す図である。 本発明の一実施形態にかかるフィルタ材の製造工程を示す概略フロー図である。 本発明の一実施形態にかかるフィルタ材の製造工程を示す概略フロー図である。 本発明の他の実施形態にかかるダイスカッタの平面図である。

以下に、本発明にかかるフィルタ材及びフィルタ材の製造方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。

（１）フィルタ材
まず、本実施形態にかかるフィルタ材について、主に図１〜図２を用いて説明する。図１は、本実施形態にかかるフィルタ材の平面概略図である。図２は、本実施形態にかかるフィルタ材が備えるフィルタ領域の概略図であり、（ａ）は上面図を示し、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図を示し、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図を示し、（ｄ）はフィルタ領域の部分拡大断面図を示す。

（金属箔）
図１及び図２に示すように、本実施形態にかかるフィルタ材１は、金属箔２を備えている。金属箔２としては、例えば銅箔を用いることができる。金属箔２は、例えば電解めっきやスパッタリングにより、後述の支持基材５の少なくとも片面に形成される。この他、金属箔２として、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）、アルミニウム（Ａｌ）等から成る金属箔２を用いてもよい。金属箔２の厚さは、所望とするフィルタ材１の強度を得ることができる厚さに設定されている。すなわち、金属箔２の厚さは、フィルタ材１の用途等により適宜調整できるが、例えば５μｍ以上１０μｍ以下であるとよい。

金属箔２には、複数の長尺状の貫通孔３（図２参照）が設けられることでフィルタ領域４が形成されている。金属箔２には、複数（例えば４つ）のフィルタ領域４が形成されている。フィルタ領域４の平面形状は、例えば図１に示すような矩形とすることができる。この他、フィルタ領域４の平面形状は、フィルタ材１の用途等に応じて、例えば、円形や楕円形、多角形、スリット形状等の種々の形状としてもよい。

貫通孔３は、例えば後述のダイスカッタ１２（図３参照）を用いたダイス加工によって形成されている。これにより、微細な寸法の貫通孔３を、金属箔２に精度よく形成することができる。例えば図２（ａ）に示すように、貫通孔３の上流側の開口及び貫通孔３の下流側の開口の平面形状はそれぞれ、例えばスリット形状に形成されている。金属箔２に設けられる複数の貫通孔３はそれぞれ、同一形状であって、ほぼ同一の寸法に形成されているとよい。

また、例えば図２（ｂ）に示すように、貫通孔３は、幅方向における断面形状で、フィルタ材１の上流側の開口寸法がフィルタ材１の下流側の開口寸法よりも大きいテーパ形状に形成されている。例えば、貫通孔３は、貫通孔３の長手方向の２つの側壁のうち、一方の側壁は金属箔２の上面に対して垂直であり、他方の側壁は金属箔２の上面に対して所定角度に傾斜しているテーパ形状に形成されている。貫通孔３は、上流側の最長開口寸法（貫通孔３の上面の開口寸法）が例えば６μｍ以上１４μｍ以下であり、下流側の最短開口寸法（貫通孔３の下面の開口寸法）が例えば１μｍ以上４μｍ以下のテーパ形状であるとよい。具体的には、例えば、金属箔２の厚さが６μｍである場合、貫通孔３は、最長開口寸法が８μｍであり、最短開口寸法が２μｍであるテーパ形状であるとよい。これにより、フィルタ材１のトラップ効果を向上させることができる。なお、貫通孔３の開口寸法とは、例えば貫通孔３の平面形状がスリット形状や多角形である場合は、貫通孔３の内接円の直径を言い、例えば貫通孔３の平面形状が円形である場合は、貫通孔３の直径を言い、例えば貫通孔３の平面形状が楕円形や長方形等である場合は、貫通孔３の短径を言う。

（支持基材）
図１及び図２に示すように、金属箔２の少なくとも片面には、金属箔２を支持する支持基材５が設けられている。支持基材５として、例えば可撓性を有する樹脂フィルムが用いられるとよい。例えば、支持基材５として、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、アラミドのいずれかを主材料とする樹脂フィルムが用いられるとよい。

支持基材５の厚さは、フィルタ材１の用途等に応じて適宜調整できるが、例えば１０μｍ以上２０μｍ以下であるとよい。支持基材５の平面形状は、金属箔２の平面形状よりも大きくなるように形成されているとよい。支持基材５の平面形状は、例えば円形（図１参照）とすることができる。この他、支持基材５の平面形状は、フィルタ材１の用途等に応じて、例えば矩形、楕円形、多角形等の種々の形状としてもよい。

支持基材５には、上述の金属箔２に設けられた複数の貫通孔３、すなわちフィルタ領域４を露出させる開口６が設けられている。開口６は、例えばエッチング加工等により形成される。開口６の平面形状は、上述のフィルタ領域４を露出させることができる形状であれば、スリット形状、円形、楕円形、多角形等の種々の形状とすることができる。

（閉塞層）
例えば図２（ｃ）に示すように、金属箔２の支持基材５が設けられる側とは反対側の面上には、長尺状の貫通孔３の所定箇所を塞ぐように閉塞層（閉塞膜）７が設けられている。すなわち、閉塞層７は、長尺状の貫通孔３を部分的に塞ぐように構成されている。閉塞層７は、例えばメッキ加工により設けられる。これにより、１つの長尺状の貫通孔３を所望の大きさのフィルタ孔８に構成することができる。なお、閉塞層７を所定形状に形成することで、フィルタ孔８の平面形状は、例えば矩形、多角形、円形、楕円形等の種々の形状とすることができる。

（補強層）
支持基材５の金属箔２が設けられる側とは反対側の面には、フィルタ材１の強度を向上させる所定厚さ（例えば５μｍ以上１０μｍ以下）の補強層９が設けられている。補強層９としては、例えば銅箔を設けることができる。補強層９は、例えば電解めっきやスパッタリングにより、支持基材５に設けられている。支持基材５に設けられた開口６と対向する補強層９の位置には、支持基材５に設けられた開口６を介してフィルタ領域４を露出させる開口１０が設けられている。開口１０の平面形状は、開口６を介してフィルタ領域４を露出させることができる形状であれば、スリット形状、円形、楕円形、多角形等の種々の形状とすることができる。また、開口１０の平面形状は、開口６と同一の形状であってもよく、異なる形状であってもよい。

（メッキ層）
図２（ｄ）に示すように、少なくとも金属箔２の露出面、好ましくは少なくとも金属箔２及び補強層９の露出面には、メッキ層１１が設けられている。メッキ層１１は、例えば第１メッキ層１１ａと第２メッキ層１１ｂとの２層の積層構造を有している。すなわち、メッキ層１１は、例えば異なる成分を用いた２段階のメッキ処理を施すことで形成されている。

第１メッキ層１１ａは、メッキ層１１のうち主要な厚さを占めるように形成されている。第１メッキ層１１ａは、例えばニッケル（Ｎｉ）を主成分とするＮｉメッキ層である。なお、第１メッキ層１１ａは、この他、例えばスズ（Ｓｎ）や金（Ａｕ）を主成分とするＳｎメッキ層やＡｕメッキ層であってもよい。

第２メッキ層１１ｂは、第１メッキ層１１ａとは異なるメッキ材を用いて形成されている。第２メッキ層１１ｂは、メッキ層１１の最表面に形成され、耐薬品性を有するように構成されている。これにより、フィルタ材１の耐薬品性を向上させることができる。第２メッキ層１１ｂの厚さは、第１メッキ層１１ａの厚さよりも薄くなるように形成されている。第２メッキ層１１ｂは、例えば金（Ａｕ）を主成分とするＡｕメッキ層である。なお、第２メッキ層１１ｂは、例えば白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）等を主成分とするＰｔメッキ層やＲｈメッキ層であってもよい。

メッキ層１１全体の厚さは、第１メッキ層１１ａとしてのＮｉメッキ層の厚さと略同一の厚さであり、フィルタ材１の用途等により適宜調整できるが、例えば１μｍ以上２μｍ以下とすることができる。すなわち、メッキ層１１は、例えば、第１メッキ層１１ａとして厚さが約１μｍ〜２μｍのＮｉメッキ層を少なくとも金属箔２及び補強層９の露出面上に形成し、Ｎｉメッキ層の一部をＡｕに置換することで、第２メッキ層１１ｂとして厚さが０．０１μｍ程度のＡｕメッキ層をＮｉメッキ層の上面に形成して設けられている。

（ダイスカッタ）
次に、金属箔２に長尺状の貫通孔３を設けるダイスカッタ１２について主に図３を用いて説明する。図３は、ダイスカッタ１２の概略説明図であり、（ａ）はダイスカッタ１２の平面図であり、（ｂ）はダイスカッタ１２の回転方向と直交する方向の断面図であり、（ｃ）はダイスカッタ１２により金属箔２に貫通孔３が形成される様子を示す図である。

図３（ａ）に示すように、ダイスカッタ１２は円形切刃を備える円盤状に形成されている。ダイスカッタ１２の構成材料としては、金属箔２に安定的に貫通孔３を形成することができるものであれば特に限定されるものではない。ダイスカッタ１２として、例えば、少なくとも切刃がダイアモンドで形成されているものが用いられるとよい。また、図３（ｂ）に示すように、ダイスカッタ１２は、例えば一方の面が平坦な片刃（刀刃）で、刃先角度θが例えば４５°である切刃を備えているとよい。また、ダイスカッタ１２の切刃の最大厚さｄは、フィルタ材１の用途等に応じた貫通孔３を金属箔に形成できる長さとすることができる。このようなダイスカッタ１２が金属箔２上で周方向に回転することで、金属箔２に長尺状の貫通孔３が形成される。

例えば図３（ｃ）に示すように、貫通孔３の開口寸法は、金属箔２の厚さｘに対するダイスカッタ１２のカーフ量ｈにより調整される。すなわち、貫通孔３の開口寸法は、ダイスカッタ１２が金属箔２に押し込まれる深さ（ダイスカッタ１２のカーフ量ｈ）により調整される。ダイスカッタ１２が備える切刃の刃先角度がθである場合、カーフ量ｈは、貫通孔３の最長開口寸法ｗ２／ｔａｎθにより算出される。このとき、貫通孔３の最短開口寸法ｗ１は、（カーフ量ｈ−金属箔２の厚さｘ）・ｔａｎθにより算出される。なお、ダイスカッタ１２のカーフ量ｈは、少なくとも金属箔２の厚さｘよりも大きい値に設定される。

特に、ダイスカッタ１２の切刃として、刃先角度θが４５°である片刃を備える切刃が用いられ、ダイスカッタ１２が金属箔２に対して垂直に押し込まれる場合、ダイスカッタ１２のカーフ量ｈは、ダイス加工によって形成する貫通孔３の最短開口寸法ｗ１の値に金属箔２の厚さｘを加算することで算出できる。このとき、貫通孔３の最短開口寸法ｗ１は、ダイスカッタ１２のカーフ量ｈから金属箔２の厚さｘを差し引いた値と一致するため、貫通孔３の最長開口寸法ｗ２は、ダイスカッタ１２のカーフ量ｈと一致する。これは、ダイスカッタ１２の刃先角度θが４５°であるとともに、ダイスカッタ１２が金属箔２に対して垂直に押し込まれているため、ダイスカッタ１２の切刃の平坦な面と金属箔２の表面とのなす角が９０°になるからである。

（２）フィルタ材の製造方法
次に、本発明の一実施形態に係るフィルタ材１の製造方法の一実施形態について、主に図４及び図５を用いて説明する。図４及び図５は、本実施形態にかかるフィルタ材１の製造工程を示す概略フロー図である。以下では、例えばロール・ツー・ロール法による製造工程が適用されるフィルタ材１の製造方法について説明する。

（金属箔形成工程）
まず、支持基材５を準備する。支持基材５として、ポリイミドを主成分とする所定厚さ（例えば１２．５μｍ）の樹脂フィルムを用いる。そして、図４（ａ）に平面図及び断面図で示すように、支持基材５の一方の面に、所定厚さ（例えば６μｍ）の金属箔２としての銅箔を、例えば電解メッキにより形成する。また、支持基材５の他方の面に、所定厚さ（例えば６μｍ）の補強層９としての銅箔を、例えば電解メッキにより形成する。これにより、フィルタ材用基材１３が形成される。

（仮切り工程）
次に、ダイスカッタ１２を用い、図４（ｂ）に平面図及び断面図で示すように、支持基材５の片面に設けられた金属箔２（フィルタ材の基材の金属箔２）の仮切りを行う。ダイスカッタ１２は、フィルタ材用基材１３の幅方向（フィルタ材用基材１３の走行方向と直交する方向）に、所定の間隔をもって複数本配設している。なお、フィルタ材用基材１３の幅方向に所定間隔をもって複数本の刃を設けたダイスカッタ１２を用いてもよい。ダイスカッタ１２は、例えば刃先の角度が４５°の片刃である円形切刃を備えているとよい。そして、金属箔２にダイスカッタ１２を、金属箔２の厚さよりも小さい量（例えば２μｍ）押し込んで、ダイスカッタ１２を所定時間（例えば２０分間）回転させてダイスカット（仮切り）を行う。これにより、ダイスカッタ１２の初期位置の調整（０点調整）を行うことができる。従って、フィルタ材１の歩留りを向上させることができるとともに、品質を向上させることができる。

（フィルタ領域形成工程）
＜貫通孔形成工程＞
続いて、図４（ｃ）に平面図及び断面図で示すように、支持基材５の片面に設けられた金属箔２に、例えばダイスカッタ１２を用いたダイス加工により複数の長尺状の貫通孔３を形成する。まず、金属箔２に押し込むダイスカッタ１２の量、すなわちダイスカッタ１２のカーフ量ｈを算出する。カーフ量ｈは、ダイスカッタ１２が備える切刃の刃先角度をθとした場合、貫通孔３の最長開口寸法ｗ２／ｔａｎθにより算出される。また、貫通孔３の最短開口寸法ｗ１は、（カーフ量ｈ−金属箔２の厚さｘ）・ｔａｎθにより算出される。

なお、ダイスカッタ１２の刃先角度が４５°であり、ダイスカッタ１２が金属箔２に対して垂直に押し込まれる場合、カーフ量ｈは、ダイスカッタ１２によって形成する貫通孔３の最短開口寸法ｗ１に金属箔２の厚さｘを加算することで算出できる。すなわち、カーフ量ｈをより容易に算出できる。例えば、厚さｘが６μｍの金属箔２にダイス加工により最短開口寸法ｗ１が１μｍである貫通孔３を形成しようとする場合、カーフ量ｈは７μｍと、容易に算出できる。

そして、算出した所定のカーフ量ｈだけダイスカッタ１２をフィルタ材用基材１３に押し込んだ後、フィルタ材用基材１３を走行させると共に、ダイスカッタ１２をフィルタ材用基材１３の走行方向に回転させる。これにより、金属箔２に、複数の長尺状の貫通孔３を形成することができる。なお、貫通孔３は、金属箔２（フィルタ材１の基材）の幅方向の断面形状がテーパ形状に形成されている。そして、金属箔２に形成した複数の長尺状の貫通孔３によってフィルタ領域４が形成される。

＜閉塞層形成工程＞
続いて、複数本の長尺状の貫通孔３の所定箇所を塞ぐように閉塞層７を設ける。すなわち、例えば図４（ｄ）に示すように、まず、フィルタ材用基材１３のうち、金属箔２の支持基材５が設けられた側とは反対側の面に例えばドライレジストフィルムを貼り、レジスト層１４を形成する。また、補強層９の支持基材が設けられた側とは反対側の面に例えばドライレジストフィルムを貼り、レジスト層１５を形成する。そして、金属箔２の露出面上のレジスト層１４に対して露光及び現像を行って、レジスト層１４に所定のレジストパターンを形成する。この他、例えばレーザビーム等を用いた、いわゆる直接描画方式等により、レジスト層１４に所定のレジストパターンを形成してもよい。続いて、図４（ｅ）に平面図及び断面図で示すように、レジスト層１４に形成した所定のレジストパターンをマスクとして、例えばメッキ加工により所定形状（例えば矩形状）の閉塞層７を形成する。これにより、１つの長尺状の貫通孔３から所望の大きさの複数のフィルタ孔８を形成できる。すなわち、フィルタ領域４に複数のフィルタ孔８が形成される。このとき、補強層９はレジスト層１５により保護しているので、補強層９の露出面に閉塞層７が形成されてしまうことを抑制できる。閉塞層７の形成を終了したら、レジスト層１４，１５をそれぞれ剥離して除去する。

（開口形成工程）
次に、支持基材５及び補強層９の一部を除去してフィルタ領域４を露出させる開口を形成する。すなわち、図４（ｆ）に平面図及び断面図で示すように、まず、金属箔２の露出面及び閉塞層７上に例えばドライレジストフィルムを貼り、レジスト層１６を形成する。また、補強層９の露出面上に、例えばドライレジストフィルムを貼り、レジスト層１７を形成する。そして、補強層９の露出面上に形成したレジスト層１７に対して露光及び現像を行って、レジスト層１７に所定のレジストパターンを形成する。この他、例えばレーザビーム等を用いた、いわゆる直接描画方式等により、レジスト層１７に所定のレジストパターンを形成してもよい。

続いて、図５（ａ）に平面図及び断面図で示すように、レジスト層１７に形成した所定のレジストパターンをマスクとして、例えばエッチング加工により所定形状の開口１０を補強層９に形成する。そして、図５（ｂ）に平面図及び断面図で示すように、所定形状の開口１０を形成した補強層９をマスクとして、例えばエッチング加工により所定形状の開口６を支持基材５に形成する。なお、エッチング加工に用いるエッチング液としては、例えば、塩化第二鉄（ＦｅＣｌ_３）溶液や塩化第二銅（ＣｕＣｌ_２）溶液等を用いることができる。これにより、支持基材５に形成した開口６及び補強層９に形成した開口１０から、金属箔２に形成したフィルタ領域４を露出させることができる。このとき、金属箔２及び閉塞層７はレジスト層１６により保護しているので、エッチングされてしまうことを抑制できる。そして、図５（ｃ）に平面図及び断面図で示すように、支持基材５のエッチング加工が終了して開口６からフィルタ領域４が露出したら、レジスト層１６，１７をそれぞれ剥離して除去する。

このように、支持基材５で金属箔２を支持した状態で貫通孔３を形成した後、開口形成工程を行うことで、フィルタ領域形成工程までの一連の工程において、薄く形成された金属箔２の変形や破損を抑制することができる。これにより、貫通孔３の加工精度をよりいっそう向上させることができると共に、金属箔２の取り扱いが容易となる。

（メッキ層形成工程）
そして、図５（ｄ）に平面図及び断面図で示すように、例えば無電解メッキにより金属箔２の露出面に、所定厚さの第１メッキ層１１ａと所定厚さの第２メッキ層１１ｂとを備えるメッキ層１１を形成する。すなわち、まず、例えばメッキ速度が高く、かつ安価なニッケル（Ｎｉ）を用いて、金属箔２の露出面上に第１メッキ層１１ａとしてＮｉメッキ層を形成する。このとき、第１メッキ層１１ａの厚さは、最終的なメッキ層１１の厚さと略同一の厚さとなるように、比較的厚く形成する。続いて、例えばメッキ速度が低く、高価ではあるが、耐薬品性に優れる金（Ａｕ）を用いて、第１メッキ層１１ａに対する置換メッキを行い、第１メッキ層１１ａ上に第２メッキ層１１ｂとしてのＡｕメッキ層を形成する。このとき、第２メッキ層１１ｂの厚さは、第１メッキ層１１ａの厚さよりも薄くなるように形成する。そして、第２メッキ層１１ｂをメッキ層１１の最表面とする。このように、第１メッキ層１１ａとしてＮｉメッキ層を形成することで、メッキ層１１のメッキ時間を短縮することができるとともに、高価なＡｕメッキ材の使用量を抑えつつ、フィルタ材１の耐薬品性を向上させることができる。

（個片化工程）
その後、支持基材５をパンチング等により個片化し、円形や短冊状などの所定の形状を備えるフィルタ材１とする。本実施形態にかかるフィルタ材１が製造される。なお、本実施形態では、例えば支持基材５上に形成された金属箔２の寸法が、個片化後の支持基材５の寸法より小さくなるように形成されている。これにより、個片化のため支持基材５をパンチング等する際、金属箔２が切断されることがなく、金属箔２の切削屑等が発生してフィルタ領域４等に付着することを抑制することができる。よって、フィルタ領域４の貫通孔３の目詰まりを抑制し、歩留まりを向上させることができる。

（３）本実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。

（ａ）本実施形態によれば、フィルタ材１は、複数の長尺状の貫通孔３が設けられることで形成されるフィルタ領域４を有する金属箔２と、金属箔２を支持するように少なくとも金属箔２の片面に設けられ、フィルタ領域４を露出させる開口６が設けられる支持基材５と、を備えている。また、複数の貫通孔３はそれぞれ、ダイスカッタ１２を用いたダイス加工により形成されている。これにより、フィルタ材１は、フィルタ材１としての強度を保ちつつ、所定寸法の微粒子を精度よく分別することができる。すなわち、例えば５μｍ以下の微粒子を分別可能な微細な貫通孔３を、金属箔２上に精度良く設けることができる。従って、フィルタ材１は、例えば生体細胞等をはじめとする生体物質や化学物質、或いは、固形の異物やエマルジョン状となった油分等の種々の微粒子を分別することができる。すなわち、フィルタ材１は、例えば、医療分野や、化学分野、各種工業分野等の種々の分野で用いることができる。例えば、フィルタ材１は、配管等の継ぎ手部分に設けられて使用される。

（ｂ）本実施形態によれば、ダイスカッタ１２として、少なくとも切刃がダイアモンドで構成されたものを用いている。これにより、ダイスカッタ１２の劣化を低減でき、金属箔２に貫通孔３をより安定的に形成することができる。

（ｃ）本実施形態によれば、刃先角度がθである切刃を備えるダイスカッタ１２を用いてダイス加工を行う際、ダイスカッタ１２のカーフ量ｈを貫通孔３の最長開口寸法ｗ２／ｔａｎθにより算出している。これにより、貫通孔３をより精度よく形成することができる。すなわち、貫通孔３の開口寸法を所定寸法に容易に調整することができる。また、貫通孔３の最短開口寸法ｗ１を、（カーフ量ｈ−金属箔２の厚さｘ）・ｔａｎθにより算出できる。すなわち、貫通孔３の開口寸法を容易に算出できる。

（ｄ）本実施形態によれば、ダイスカッタ１２は、一方の面が平坦な面を有する片刃で、刃先の角度が４５°である切刃を備えている。そして、ダイス加工を行う際、ダイスカッタ１２を金属箔２に対して垂直に押し込んでいる。これにより、ダイスカッタ１２のカーフ量ｈをダイス加工によって形成する貫通孔３の最短開口寸法ｗ１の値に金属箔２の厚さｘを加算することで算出できる。すなわち、より容易にダイスカッタ１２のカーフ量ｈを算出できる。このとき、貫通孔３の最長開口寸法ｗ２はダイスカッタ１２のカーフ量ｈと一致する。従って、金属箔２に形成される貫通孔３の開口寸法をより容易に算出することができる。また、ダイスカッタ１２の刃先の角度を４５°とすることで、金属箔２に微細な貫通孔３を形成しつつ、刃の破損を抑制できる。

（ｄ）本実施形態によれば、ダイスカッタ１２は、円形切刃を備えている。そして、ダイスカッタ１２を周方向に回転させることで、金属箔２に長尺状の貫通孔３を形成している。そして、金属箔２の支持基材５が設けられる側と反対側の面上には、長尺状の貫通孔３の所定箇所を塞ぐように閉塞層７が設けられている。これにより、長尺状の貫通孔３を所定形状の微細なフィルタ孔８にすることができる。

（ｅ）本実施形態によれば、貫通孔３は、フィルタ材１の上流側の開口寸法が、フィルタ材１の下流側の開口寸法よりも大きいテーパ形状に形成されている。これにより、フィルタ材１の貫通孔３内に分別された微粒子が収納されるため、フィルタ材１によって分別した微粒子等を収集する必要がある場合、フィルタ材１によって分別された微粒子を収集しやすくなる。すなわち、トラップ効果を得ることができる。

（ｆ）本実施形態によれば、支持基材５として、可撓性を有する樹脂フィルムを用いている。これにより、フィルタ材１の取り扱いが容易となるとともに、フィルタ材１の変形や破損を抑制することができる。また、フィルタ材１を、用途等に応じて種々の形状に成型することが容易となる。また、所定の樹脂を主材料として選択すれば、フィルタ材１に耐薬品性を付与することができる。

（ｇ）本実施形態によれば、少なくとも金属箔２の露出面には、メッキ層１１が形成されている。これにより、フィルタ材１に耐薬品性を付与することができる。

（ｈ）本実施形態によれば、メッキ層１１は無電解メッキにより形成されている。無電解メッキでは、例えば電解メッキ等においてみられるような電界集中が起こりにくい。したがって、メッキ層１１の厚さをより均一にすることができる。

（本発明の他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

上述の実施形態では、円形切刃を備えるダイスカッタ１２を用いたがこれに限定されるものではない。すなわち、例えば図６に示すように、円盤状の回転ブレード２０に、金属箔２にフィルタ孔としての所定の貫通孔３を形成することができる切刃２１を備えるダイスカッタ１２Ａを用いてもよい。また、ダイスカッタ１２Ａは、図６に示すように１つの切刃２１を備える場合に限らず、複数の切刃２１が所定間隔で設けられていてもよい。このようなダイスカッタ１２Ａを用いた場合は、閉塞層７は省略してもよい。

上述の実施形態では、刃先角度θが４５°の片刃である切刃を備えるダイスカッタ１２を用いたがこれに限定されるものではない。すなわち、例えばダイスカッタ１２の切刃の刃先角度θは４５°でなくてもよく、またダイスカッタ１２の切刃は両刃であってもよい。

上述の実施形態では、仮切り工程を行ったが、０点調整を行う必要がない場合は、仮切り工程は行わなくてもよい。

上述の実施形態では、メッキ層１１を第１メッキ層１１ａと第２メッキ層１１ｂとの２層により構成したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、メッキ層１１は、単層で構成されていてもよく、あるいは３層以上の複数層で構成されていてもよい。この際、メッキ層１１の最表面には、耐薬品性を有するメッキ層が設けられているとよい。また、貫通孔３のみで微粒子を捕捉して分別できる場合には、メッキ層１１は形成しなくても良い。

上述の実施形態では、基板１には、４つのフィルタ領域４を設けたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば基板１には、１つのフィルタ領域４が設けられていてもよく、或いは２つ以上の複数のフィルタ領域４が設けられていてもよい。

１ フィルタ材
２ 金属箔
３ 貫通孔
４ フィルタ領域
５ 支持基材
６ 開口

Claims (13)

1. 複数の長尺状の貫通孔が設けられて形成されるフィルタ領域を備える金属箔と、
   前記金属箔を支持するように前記金属箔の少なくとも片面に設けられ、前記フィルタ領域を露出させる開口が設けられる支持基材と、を備える
   ことを特徴とするフィルタ材。
2. 前記貫通孔は、上流側の開口寸法が下流側の開口寸法よりも大きいテーパ形状である
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ材。
3. 前記貫通孔は、前記貫通孔の長手方向の２つの側壁のうち、一方の側壁は前記金属箔の上面に対して垂直であり、他方の側壁は金属箔の上面に対して所定角度に傾斜している
   ことを特徴とする請求項２に記載のフィルタ材。
4. 前記貫通孔の最長開口寸法は、前記金属箔の厚さと前記貫通孔の最短開口寸法との合計である
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のフィルタ材。
5. 前記金属箔の前記支持基材が設けられる側と反対側の面上には、長尺状の前記貫通孔の所定箇所を塞ぐ閉塞層が設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のフィルタ材。
6. 前記支持基材は、可撓性を有する樹脂フィルムである
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のフィルタ材。
7. 少なくとも前記金属箔の露出面には、メッキ層が設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のフィルタ材。
8. 支持基材の少なくとも片面に金属箔を形成する工程と、
   ダイスカッタを用いたダイス加工により、前記金属箔に複数の長尺状の貫通孔を設けてフィルタ領域を形成する工程と、
   前記金属箔側とは反対側の面から前記支持基板の一部を除去して前記フィルタ領域を露出させる開口を形成する工程と、を有する
   フィルタ材の製造方法。
9. 前記フィルタ領域を形成する工程では、
   前記ダイスカッタが刃先の角度がθである切刃を備える場合、形成する前記貫通孔の最長開口寸法／ｔａｎθにより前記ダイスカッタのカーフ量を算出し、算出した前記カーフ量に基づいて前記ダイスカッタを前記金属箔に押し込み、前記ダイス加工を行う
   ことを特徴とする請求項８に記載のフィルタ材の製造方法。
10. 前記フィルタ領域を形成する工程では、
    前記貫通孔の最短開口寸法を、（前記カーフ量−前記金属箔の厚さ）・ｔａｎθにより算出する
    ことを特徴とする請求項９に記載のフィルタ材の製造方法。
11. 前記フィルタ領域を形成する工程では、
    前記ダイスカッタが円形切刃を備える場合、前記ダイスカッタを回転させて前記貫通孔を長尺状に形成し、
    前記金属箔の前記支持基材が設けられる側と反対側の面上に、長尺状の前記貫通孔の所定箇所を塞ぐように閉塞層を設ける
    ことを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれかに記載のフィルタ材の製造方法。
12. 前記フィルタ領域を形成する工程では、
    前記閉塞層は、前記支持基材が設けられた側とは反対側の前記金属箔の面に所定パターンのレジスト層を形成し、前記レジスト層をマスクとするめっき処理により形成する
    ことを特徴とする請求項１１に記載のフィルタ材の製造方法。
13. 少なくとも前記金属箔の露出面に所定厚さのメッキ層を形成する工程を有する
    ことを特徴とする請求項８ないし１２のいずれかに記載のフィルタ材の製造方法。

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