JP5405198B2 - フィルタ担持体 - Google Patents

Description

本発明は、キャリアテープ上に複数の通気フィルタを担持したフィルタ担持体に関する。

従来、例えば、自動車ＥＣＵ（Electrical Control Unit），モーター，ランプ，センサーなどの自動車電装部品、電動歯ブラシ，シェーバー，携帯電話などの家電製品、太陽電池などでは、電子部品や制御基板などを収容する筐体に、筐体内の圧力変動を緩和したり筐体内を換気したりする目的で開口が設けられ、その開口を通気フィルタで塞ぐことが行われている。通気フィルタは、筐体の内外での通気を確保しつつ筐体内への異物の侵入を防ぐものである。

このような通気フィルタは、例えば特許文献１の図３に示すように、筐体に直接貼り付けられてもよいし、特許文献１の図５に示すように、筐体に装着される支持体に貼り付けられてもよい。

特開２００８−２３７９４９号公報

ところで、通気フィルタが貼り付けられた筐体または支持体を大量に生産するには、図５に示すようなシステムを構成することが考えられる。すなわち、キャリアテープ２０に通気フィルタ３０を担持させたフィルタ担持体１０を用意し、このフィルタ担持体１０を芯体５１に巻き回してリールを形成する。キャリアシート２は、ナイフエッジ形状の剥離台５２に沿って走行した後に巻き取りロール５３に巻き取られるようになっている。また、キャリアシート２には、テンションローラ５４によって適度な張力がかけられる。そして、巻き取りロール５３が回転させられると、リールからフィルタ担持体１０が引き出されるとともに、剥離台５２の先端で通気フィルタ３０がキャリアシート２から剥離される。

一方、筐体または支持体である開口体７は載置台６３に載置される。キャリアシート２から一部が剥離した通気フィルタ３０は、吸着ノズル６１によってピックアップされた後に開口体７上に搬送される。その後、通気フィルタ３０は、例えば超音波溶着機６２によって開口体７に貼り付けられる。

ところが、図５に示すようなシステムでは、通気フィルタ３０として剛性の小さいものを用いた場合には、通気フィルタ３０がキャリアテープ２０から剥離され難くなり、ピックアップ不良が発生する可能性が高くなる。具体的には、通気フィルタ３０が剥離台５２の先端でキャリアテープ２０に追従して折り返されてしまう現象が発生する。これを防止するためには、キャリアテープ２０にかける張力を大きくすることが考えられるが、このような張力制御を可能とするにはシステム構成が複雑になる。また、キャリアテープ２０にかける張力を大きくしすぎると、キャリアテープ２０に担持された通気フィルタ３０が変形することもある。

本発明は、このような事情に鑑み、キャリアテープにかける張力を大きくしなくてもキャリアテープから通気フィルタを良好に剥離させることのできるフィルタ担持体を提供することを目的とする。

本発明の発明者は、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、通気フィルタの形状を適切に設定すれば、前記の課題を解決できるのではないかと考えた。すなわち、図６に示すように従来の通気フィルタ３０は円形状になっているので、この形状が剥離が起き難くなる原因であると考えた。本発明は、このような観点からなされたものである。

すなわち、本発明は、所定方向に延びるキャリアテープと、前記キャリアテープに前記所定方向に並んだ状態で担持された複数の通気フィルタと、を備え、前記通気フィルタのそれぞれは、前記所定方向の一方側の端部が前記所定方向の一方に向かって９０度以上の角度で尖った形状を有している、フィルタ担持体を提供する。

上記の構成によれば、通気フィルタの端部がキャリアテープの長手方向の一方に向かって尖っているので、この端部の先端に向かうにつれてキャリアテープが通気フィルタを担持する担持力が弱くなっている。従って、その方向が進行方向となるようにキャリアテープを剥離台に沿って走行させれば、キャリアテープにかける張力を大きくしなくてもキャリアテープから通気フィルタを良好に剥離させることができる。

（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、多角形の通気性フィルタを用いた本発明の一実施形態に係るフィルタ担持体の平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、多角形でない（水滴状の）通気性フィルタを用いた本発明の一実施形態に係るフィルタ担持体の平面図である。 （ａ）は通気性フィルタがキャリアテープに直接担持されたフィルタ担持体の断面図、（ｂ）は通気性フィルタが両面テープを介してキャリアテープに担持されたフィルタ担持体の断面図である。 剥離試験方法を示す図である。 生産システムの概略構成図である。 従来のフィルタ担持体の平面図である。

以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。なお、本発明のフィルタ担持体は、課題の欄で説明した図５に示す生産システムに好適に用いられるものであるため、以下では図５を参照しながら説明する。

図５に示すように、本発明の一実施形態に係るフィルタ担持体１は、所定方向に延びるキャリアテープ２と、このキャリアテープ２に担持された複数の通気フィルタ３とを備えている。以下、本明細書では、説明の便宜のために、前記所定方向、すなわちキャリアテープ２の長手方向をＸ方向といい、特にその一方側（図５においてキャリアテープ２の進行方向となる側）を＋Ｘ方向、反対側を−Ｘ方向という。

フィルタ担持体１は、図５に示すようにリールとされていることが好ましい。このようなリールを形成するには、キャリアテープ２の−Ｘ方向の端部を芯体５１に固定した上で、フィルタ担持体１を芯体５１に巻き回せばよい。すなわち、＋Ｘ方向は、フィルタ担持体１がリールから引き出される方向でもある。

通気フィルタ３は、Ｘ方向に並んだ状態でキャリアテープ２に担持されている。通気フィルタ３は、直線上に一列に並んでいることが好ましいが、例えば千鳥状に並んでいてもよい。

キャリアテープ２は、通気フィルタ３を担持する側の面に比較的弱い粘着力を有するものであり、その粘着力により通気フィルタ３を担持する。

このようなキャリアテープ２としては、基材に粘着剤を塗布したものを用いることができる。基材は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリプロピレン，ポリエチレン，ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン、ポリカーボネートなどの樹脂フィルムや、上質紙、コート紙、含浸紙、合成紙などの紙類や、アルミニウム、ステンレススチールなどの金属箔などで構成することができる。粘着剤としては、例えばアクリル系粘着剤を用いることができる。

キャリアテープ２の厚みは、０．０１〜０．１ｍｍが好ましく、０．０２〜０．０８ｍｍがより好ましい。

なお、後述するように、両面テープ４を用いて通気フィルタ３をキャリアテープ２に担持させる場合は、粘着剤が塗布されていない基材のみでキャリアテープ２を構成することも可能である。

各通気フィルタ３は、気体の透過を許容するものであれば、構造や材料は特に限定されない。通気フィルタ３としては、樹脂多孔質膜を含むものを好適に用いることができる。樹脂多孔質膜としては、公知の延伸法、抽出法によって製造することができるフッ素樹脂多孔質膜やポリオレフィン多孔質膜などを用いることができる。フッ素樹脂としては、ＰＴＥＦ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体などが挙げられる。ポリオレフィンを構成するモノマーとしては、エチレン、プロピレン、４−メチルペンテン−１，１ブテンなどが挙げられ、これらのモノマーを単体で重合した、または共重合して得たポリオレフィンを使用することができる。また、ポリアクリロニトリル、ナイロン、ポリ乳酸を用いたナノファイバーフィルム多孔体などを用いることもできる。中でも、小面積で通気性が確保でき、筐体内への水や塵の侵入を阻止する機能の高いＰＴＦＥ多孔質膜が好ましい。例えば、通気度がガーレー値で０．１〜５００ｓｅｃ／１００ｍＬ、耐水圧が１．０ｋＰａ以上、単体の厚みが１μｍ〜５ｍｍのＰＴＦＥ多孔質膜を使用することができる。

また、樹脂多孔質膜には、撥液処理を施してもよい。撥液処理は、樹脂多孔質膜に撥液剤を塗布し、乾燥後、キュアすることにより行うことができる。撥液剤は、樹脂多孔質膜よりも低い表面張力の被膜を形成できればよく、例えば、パーフルオロアルキル基を有する高分子を含む撥液剤が好適である。撥液剤の塗布は、浸漬、スプレーなどで行うことができる。

樹脂多孔質膜には、片面または両面に通気性支持材が積層されていてもよい。このような通気性支持材を設けることにより、高強度の通気フィルタ３とすることができる。通気性支持材は、樹脂多孔質膜よりも通気性に優れたものであることが好ましい。具体的に、通気性支持材としては、織布、不織布、ネット、メッシュなどを用いることができ、その材質としては、例えばポリエステル、ポリエチレン、アラミド樹脂などが挙げられる。

樹脂多孔質膜と通気性支持材とは、熱溶着、接着剤による接着など通常の方法で接合される。樹脂多孔質膜と通気性支持材との接合は部分的に行われ、その接合部分の面積は全面積の５〜２０％であることが好ましい。接合部分の面積が全面積の５％未満であると、樹脂多孔質膜と通気性支持材が剥がれ易くなり、２０％を超えると、耐水圧が低くなるからである。また、接合部分は、全面積に対して均一に分散していることが好ましい。

各通気フィルタ３の厚みは、０．０２〜１ｍｍであることが好ましい。通気フィルタ３の厚みが０．０２ｍｍ未満であると、コシがなく、通気フィルタ３を取り扱う際の作業性が悪くなり、１ｍｍを超えると、フィルタ担持体１の凹凸が大きくなってリール形状にするのが難しくなるからである。より好ましい通気フィルタ３の厚みは、０．０５〜０．３ｍｍである。

各通気フィルタ３は、＋Ｘ方向の端部が＋Ｘ方向に向かって尖った形状を有している。この＋Ｘ方向の端部が尖る角度は、９０度以上１３５度以下が好ましい。

例えば、通気フィルタ３は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、多角形の形状を有していてもよい。その多角形は、図１（ａ）に示すように正四角形であってもよいし、正五角形であってもよいし、図１（ｂ）に示すように正六角形であってもよいし、正七角形であってもよいし、図１（ｃ）に示すように正八角形であってもよい。このように多角形が正多角形である場合は、通気フィルタ３は中心から１つの頂点に向かう方向が＋Ｘ方向となる向きでキャリアテープ２に担持されていればよい。なお、多角形は、全ての頂点が円に内接する正多角形である必要はなく、例えば＋Ｘ方向に尖るホームベース状の五角形等であってもよい。

あるいは、通気フィルタ３は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、円形状の一部が二等辺三角形状に突出する水滴状であってもよい。図２（ａ）は通気フィルタ３の＋Ｘ方向の端部が尖る角度が９０度の場合を示し、図２（ｂ）はそれが１２０度の場合を示し、図２（ｃ）はそれが１３５度の場合を示す。このように通気フィルタ３が水滴状である場合は、通気フィルタ３は円形状の中心から二等辺三角形の頂点に向かう方向が＋Ｘ方向となる向きでキャリアテープ２に担持されていればよい。

なお、各通気フィルタ３の＋Ｘ方向に向かって尖る端部の先端は、丸みを帯びていてもよい。この構成であれば、通気フィルタ３の＋Ｘ方向の端部とキャリアテープ２との接触面積を少なくでき、ピックアップし易くなる。このため、作業性も良くなる。

通気フィルタ３は、図３（ａ）に示すように、キャリアテープ２に直接担持されていていてもよい。この場合、通気フィルタ３は、図５に示すように、吸着ノズル６１によってピックアップされ、開口体７上に搬送された後に、例えば超音波溶着機６２による超音波溶着によって開口体７に貼り付けられる。

あるいは、通気フィルタ３は、図３（ｂ）に示すように、両面テープ４を介してキャリアテープ２に担持されていてもよい。具体的には、各通気フィルタ３のキャリアテープ２側の面に、当該面の周縁部に沿って環状の両面テープ４が貼着されている。この場合、通気フィルタ３は、吸着ノズル６１によって開口体７上に搬送された後に、例えば上方から押圧されることにより両面テープ４によって開口体７に貼り付けられる。

両面テープ４は、両面に粘着力を有するものであれば特に限定されないが、例えばＰＥＴ基材や不織布などの支持層の両面にアクリル系やシリコン系の粘着剤を塗布したものを用いることができる。

なお、通気フィルタ３は、必ずしも開口体７に貼り付けられる必要はなく、例えば吸着ノズル６１によってピックアップされた後に樹脂と一体成形されることにより開口体７に取り付けられてもよい。

以上説明したように、本実施形態のフィルタ担持体１では、通気フィルタ３の端部が＋Ｘ方向に向かって尖っているので、この端部の先端に向かうにつれてキャリアテープ２が通気フィルタ３を担持する担持力が弱くなっている。従って、＋Ｘ方向が進行方向となるようにキャリアテープ２を剥離台５２（図５参照）に沿って走行させれば、キャリアテープ２にかける張力を大きくしなくてもキャリアテープ２から通気フィルタ３を良好に剥離させることができる。そして、このようなフィルタ担持体１は、特に通気フィルタ３の剛性が小さい場合（例えば通気フィルタがＰＴＦＥ多孔質膜単層である場合）に有効である。

以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に何ら制限されるものではない。

（実施例）
通気フィルタ作製用のフィルムとして、厚み０．２ｍｍの日東電工社製テミッシュ（厚み０．０８ｍｍのＰＴＦＥ多孔質膜にＰＥＴ不織布を積層したもの）を用意した。キャリアテープとしては、ＰＥＴからなる厚み０．０８ｍｍの基材にアクリル系粘着剤を塗布したものを用いた。

上記のフィルムを、直径１０ｍｍの円に内接する正多角形の形状にカットして、通気フィルタを作製した。正多角形は、正四角形、正六角形、正八角形の３種類とした。これらの通気フィルタをそれぞれ上記のキャリアテープに、中心から１つの頂点に向かう方向がキャリアテープの長手方向となる向きで担持させて、フィルタ担持体を得た（実施例１〜３）。

キャリアテープとして粘着剤の塗布されていない基材を用い、通気フィルタのキャリアテープ側の面の周縁部に環状の両面テープを貼着した以外は実施例１〜３と同様にしてフィルタ担持体を得た（実施例４〜６）。

上記のフィルムを、図２（ａ）〜（ｃ）に示すような水滴状にカットして、通気フィルタを作製した。水滴状は、直径１０ｍｍの円形状の一部が二等辺三角形状に突出する形状とし、二等辺三角形の頂点の角度を９０度、１２０度、１３５度、１５０度の４種類とした。これらの通気フィルタをそれぞれ上記のキャリアテープに、円形状の中心から二等辺三角形の頂点に向かう方向がキャリアテープの長手方向となる向きで担持させて、フィルタ担持体を得た（実施例７〜１０）。

キャリアテープとして粘着剤の塗布されていない基材を用い、通気フィルタのキャリアテープ側の面の周縁部に環状の両面テープを貼着した以外は実施例７〜１０と同様にしてフィルタ担持体を得た（実施例１１〜１４）。

（比較例）
上記のフィルムを、直径１０ｍｍの円形状にカットして、通気フィルタを作製し、この通気フィルタを粘着剤が塗布された基材からなるキャリアテープに担持させて、フィルタ担持体を得た（比較例１）。

キャリアテープとして粘着剤の塗布されていない基材を用い、通気フィルタのキャリアテープ側の面の周縁部に環状の両面テープを貼着した以外は比較例１と同様にしてフィルタ担持体を得た（比較例２）。

水滴状における二等辺三角形の頂点の角度を８０度とした以外は実施例７〜１１と同様にしてフィルタ担持体を得た（比較例３）。

キャリアテープとして粘着剤の塗布されていない基材を用い、通気フィルタのキャリアテープ側の面の周縁部に環状の両面テープを貼着した以外は比較例３と同様にしてフィルタ担持体を得た（比較例４）。

（剥離試験）
実施例１〜１４および比較例１〜４のフィルタ担持体を、図４に示す剥離台の先端から９０度真下に一定の張力で引っ張って走行させた（進行方向は、図１および図２に示す＋Ｘ方向）。剥離台の角度は３０度とし、その先端は半径０．３ｍｍの曲面とした。上記の走行を張力を変えて行い、通気フィルタがキャリアテープから剥離可能な張力を測定した。その結果を表１、表２に示す。

表１から分かるように、比較例１では通気フィルタを剥離させるのに１．９６Ｎの張力を要した。これに対し、実施例１〜３，７〜１０では、剥離可能張力が１．４７Ｎ以下に抑えられた。特に、通気フィルタの進行方向の端部が尖る角度が１３５度以下では、剥離可能張力が０．９８Ｎ以下と小さく抑えられた。このような傾向は、表２でも同様である。

なお、通気フィルタの進行方向の端部が尖る角度が９０度未満の比較例３，４では、キャリアテープにかける張力を１．９６Ｎまで大きくしても、通気フィルタはキャリアテープから剥離せずにキャリアテープと共に折り返され、通気フィルタの中心が剥離台の先端を超えた後にキャリアテープから跳ね飛ばされてしまった。

本発明のフィルタ担持体における通気フィルタは、自動車電装部品、家電製品、太陽電池の他にも、例えば外灯などの屋外灯や電車等のランプにも使用可能である。

１ フィルタ担持体
２ キャリアテープ
３ 通気フィルタ
４ 両面テープ

Claims (8)

1. 所定方向に延びるキャリアテープと、
   前記キャリアテープに前記所定方向に並んだ状態で担持された複数の通気フィルタと、を備え、
   前記通気フィルタのそれぞれは、前記所定方向の一方側の端部が前記所定方向の一方に向かって９０度以上の角度で尖った形状を有している、フィルタ担持体。
2. 前記通気フィルタのそれぞれの前記所定方向の一方側の端部が尖る角度は、１３５度以下である、請求項１に記載のフィルタ担持体。
3. 前記通気フィルタのそれぞれは、多角形の形状を有している、請求項１に記載のフィルタ担持体。
4. 前記多角形は、正四角形、正五角形、正六角形、正七角形または正八角形である、請求項３に記載のフィルタ担持体。
5. 前記通気フィルタのそれぞれの前記所定方向の一方に向かって尖る端部の先端は、丸みを帯びている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィルタ担持体。
6. 前記通気フィルタのそれぞれは、樹脂多孔質膜を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のフィルタ担持体。
7. 前記通気フィルタのそれぞれは、前記樹脂多孔質膜に積層された通気性支持材をさらに含む、請求項６に記載のフィルタ担持体。
8. 前記通気フィルタのそれぞれの前記キャリアテープ側の面には、当該面の周縁部に沿って環状の両面テープが貼着されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載のフィルタ担持体。

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