(57)【要約】【課題】突起を有するシートを巻くことで得られるフィルタでの巻き崩れを防止することを目的とする。【解決手段】一実施形態に係る帯電フィルタは、第１の層と第２の層とを含む帯電フィルタであって、第１の層がベースと、該ベースの表面から延び且つ第２の層に隣接する複数の中実の突起とを備え、突起が、根元側側面と先端側側面とを有する茎部から成り、第２の層がベースを備え、茎部の根元側側面と第１の層のベースとがなす第１の角度が９０°以上１８０°未満であり、茎部の先端側側面と第２の層のベースとがなす第２の角度が４５°以上１８０°未満であり、突起の先端部の径が突起の根元部の径よりも小さい。【選択図】図１０
2016068044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の層と第２の層とを含む帯電フィルタであって、
前記第１の層がベースと、該ベースの表面から延び且つ前記第２の層に隣接する複数の中実の突起とを備え、前記突起が、根元側側面と先端側側面とを有する茎部から成り、
前記第２の層がベースを備え、
前記茎部の根元側側面と前記第１の層のベースとがなす第１の角度が９０°以上１８０°未満であり、
前記茎部の先端側側面と前記第２の層のベースとがなす第２の角度が４５°以上１８０°未満であり、
前記突起の先端部の径が前記突起の根元部の径よりも小さい、
帯電フィルタ。
【請求項２】
前記茎部が、前記根元部から前記先端部に向けて窄むテーパ部を含む、
請求項１に記載の帯電フィルタ。
【請求項３】
前記茎部の全体が、前記根元部から前記先端部に向けて窄むテーパ状を呈する、
請求項２に記載の帯電フィルタ。
【請求項４】
前記茎部の少なくとも一部が可撓性を有する、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の帯電フィルタ。
【請求項５】
前記ベースと直交する仮想面に前記茎部を投影して得られる投影像の外縁が、該投影像の内側に向かって凸である、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の帯電フィルタ。
【請求項６】
収縮性を有するフィルムにより前記第１および第２の層が固定された、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の帯電フィルタ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の帯電フィルタを備えた物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一側面は気体用の帯電フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、除塵や濾過などの機能を有する様々な気体用のフィルタ（例えば、エアフィルタ）が知られている。
【０００３】
下記特許文献１は、起伏状層によるチャネルフロー濾過媒体を記載する。特許文献１には、「第１の起伏状フィルム層と第２のフィルム層とで画成されるフローチャネルアセンブリの少なくとも１層で形成される濾過媒体アレイ。この起伏状フィルム層には第１の面と第２の面とがあり、起伏状フィルム層の少なくとも一面上の一連の先端部と少なくとも一面とが、その面の少なくとも一部に、高いアスペクト比構造を有するフローチャネルを画成する」との記載がある。また、特許文献１には、「少なくとも数層のフィルム層には、フィルム層の少なくとも一面の表面領域にリブ、ステム、フィブリル、あるいは他の各隆起部などの高アスペクト比構造を延在させて備えている」との記載もある。
【０００４】
下記特許文献２は、エアフィルタを記載する。特許文献２には、「シート状のエレクトレット材をプリーツ状に加工してそのプリーツの折り目方向に空気を通過させる空間を形成してなるエアフィルタ」との記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００２−５３５１２５号公報
【特許文献２】特開平３−７２９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されているような微小な突起を形成することで、フィルタを構成する層の表面積が増大するので、捕集効率が向上する。この突起は特許文献２に記載のエアフィルタにも適用することができる。しかし、微小な突起の高さをすべて同じにするのは困難であり、実際には、個々の突起同士の高さが異なったり、ある突起列と別の突起列との間で突起の高さが異なったりすることが起こる。
【０００７】
このような突起の高さのばらつきは、多数の突起を有するシートを幾重にも巻いて得られるロールからフィルタを作製する際に顕著に現れる。具体的には、高い突起の部分では巻き締まりが生じる一方で低い突起の部分では巻きの緩い部分が生じ、そのロールを切断して円盤状のフィルタを形成すると、巻きが緩い部分で巻き崩れが起こる。
【０００８】
そのため、突起を有するシートを巻くことで得られるフィルタでの巻き崩れを防止することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面に係る帯電フィルタは、第１の層と第２の層とを含む帯電フィルタであって、第１の層がベースと、該ベースの表面から延び且つ第２の層に隣接する複数の中実の突起とを備え、突起が、根元側側面と先端側側面とを有する茎部から成り、第２の層がベースを備え、茎部の根元側側面と第１の層のベースとがなす第１の角度が９０°以上１８０°未満であり、茎部の先端側側面と第２の層のベースとがなす第２の角度が４５°以上１８０°未満であり、突起の先端部の径が突起の根元部の径よりも小さい。
【００１０】
このような側面においては、突起の先端部が突起の根元部よりも細くなるように設定されると共に、茎部の根元側側面が、ベースと直交するかまたは先端に向かって窄むように形成される。このように突起を形成することで、シートを巻いてロールを形成した際に、突起の先端部分が隣りの層からの圧力に応じて柔軟に変形するので、突起の高さのばらつきが緩和される。その結果、巻き締まりおよび巻きの緩みが生じづらくなり、ロール全体において、あるいは、そのロールを切断して得られるフィルタの全体において張力のばらつきが抑制されるので、フィルタでの巻き崩れが起こりづらくなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一側面によれば、突起を有するシートを巻くことで得られるフィルタでの巻き崩れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る帯電フィルタに用いられるシート（層）の斜視図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は共に、シート上の突起の側面図である。
【図３】仮想面への突起の投影を説明するための図である。
【図４】突起の投影像のいくつかの例を示す図である。
【図５】突起の投影像のいくつかの例を示す図である。
【図６】突起の投影像のいくつかの例を示す図である。
【図７】突起の投影像のいくつかの例を示す図である。
【図８】シートに形成されたスリットの例を示す図である。
【図９】シートに形成された開口の例を示す図である。
【図１０】実施形態に係る帯電フィルタの斜視図および部分拡大図である。
【図１１】収縮フィルムを備える帯電フィルタの斜視図である。
【図１２】実施形態の効果を説明するための図である。
【図１３】比較例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
実施形態に係る帯電フィルタの構造を説明する。本明細書における用語「フィルタ」は、気体中に混ざり込んだ微粒子（微小な固形物または異物）を取り除くための装置または部品である。気体の種類は何ら限定されない。微粒子の例としては塵、埃、花粉が挙げられるが、帯電フィルタにより除去しようとする対象物はこれらに限定されず、帯電フィルタは気体中の任意の微粒子を取り除いてよい。帯電フィルタの使用態様は何ら限定されず、マスク、空調設備、自動車、空気清浄機、医療用酸素補給装置、熱および湿度交換装置、呼吸装置などのような様々な物品に帯電フィルタを適用することができる。
【００１５】
帯電フィルタは複数の層を備える。複数の層の少なくとも一部は、図１に示すシート１０により形成される。シート１０は薄い板状の部材であり、ベース１１と、該ベース１１上に配置された複数の中実の突起２０とを備える。本明細書における用語「突起」は、ベース１１の一方の面から外方に向かって延びた構造物である。また、本明細書では、突起２０が存在する方の面を層、シート１０、またはベース１１の表面（おもてめん）と定義し、突起２０が存在しない方の面を層、シート１０、またはベース１１の裏面と定義する。
【００１６】
シート１０（層）の寸法は帯電フィルタの寸法に応じて設定される。上述した通り帯電フィルタの使用態様は何ら限定されないので帯電フィルタの寸法も様々である。本実施形態に係る帯電フィルタは、少なくとも１枚のシート１０を巻くことで作製されロール状を呈し（詳細は後述する）、帯電フィルタの径および幅は様々な値を取り得る。したがって、シート１０の長さおよび幅も様々な値を取り得る。例えば、シート１０の長さおよび幅は数センチから数十メートルまでの様々な範囲の値を取り得る。一方、シート１０の厚さは、例えば除塵効果（集塵効果）と気体の流路の確保との双方を考慮して設定されるが、この厚さも何ら限定されない。ここで、シート１０の厚さとは、ベース１１の裏面から突起２０の最高地点までの距離である。一例として、シート１０の厚さの下限は０．１ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．２ｍｍ、０．２５ｍｍ、または０．３ｍｍでもよく、その上限は３．０ｍｍ、２．５ｍｍ、２．０ｍｍ、１．５ｍｍ、または１．０ｍｍでもよい。
【００１７】
図２（ａ）に示すように、本実施形態の突起２０は、ベース１１の表面から延びる茎部２１を少なくとも備える。図２（ｂ）に示すように、突起２０はその茎部２１の先端に形成された傘部２２を備えてもよく、この場合には突起２０は全体として茸状を呈する。もっとも、突起２０の形状は図２の例に限定されず、後述するように様々な形状が考えられる。突起２０の上面（すなわち、茎部２１または傘部２２の上面）は平坦でもよいし波状（すなわちギザギザ）であってもよい。
【００１８】
ベース１１および突起２０の寸法は限定されない。例えば、ベース１１の厚さ、突起２０の高さ、茎部２１の高さ、茎部２１の底の最大幅、茎部２１の先端の幅、傘部２２の最大幅、および、茎部２１からの傘部２２の張出し量はすべて任意に設定してよい。また、ベース１１における突起２０の密度も何ら限定されない。例えば、その密度は、１平方センチメートル当たり約２５〜約５００個でもよいし、１平方センチメートル当たり約２００〜約５００個でもよい。
【００１９】
シート１０の材料は熱可塑性樹脂であり、例えば、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、エチル・メチル・メタクリレート樹脂（ＥＭＭＡ）、エチル・アクリレート樹脂（ＥＡ）、およびエチレン−酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）樹脂、またはこれら２種以上の混合物（例えば、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）とポリエチレン樹脂（ＰＥ）との混合物、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）とエチル・メチル・メタクリレート樹脂（ＥＭＭＡ）との混合物、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）とエチル・アクリレート樹脂（ＥＡ）との混合物、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）とエチレン−酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）樹脂との混合物、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）とエチル・メチル・メタクリレート樹脂（ＥＭＭＡ）との混合物、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）とエチル・アクリレート樹脂（ＥＡ）との混合物、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）とエチレン−酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）樹脂との混合物）等が挙げられる。なお、ＰＥの例としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などが挙げられる。突起２０の形状に応じた硬さを有する樹脂、混合比等を選択することができる。また、必要に応じて、これらの樹脂には、添加剤等を添加することができる。これらのような材料を用いることで、少なくとも一部が可撓性を有する突起２０（茎部２１）を作製し得る。
【００２０】
本実施形態では、シート１０の製造方法に関して二つの例を示す。
【００２１】
一つは、特表２００５−５１４９７６号公報に記載の手法である。この手法ではまず、電子放電機械加工により切断された開口を有する押出しダイ（ｄｉｅ）から熱可塑性樹脂を押し出すことで、突起の断面形状を有する複数のレール状のリブ（ｒｉｂ）がベースシート上に並んだストリップ（ｓｔｒｉｐ）を形成する。続いて、水などの冷却液体を充填した冷却タンク内でそのストリップをローラで引っ張る。続いて、リブの長手方向に沿って互いに離間した複数の位置で、各リブに幅方向の切り込みを入れることで、それぞれのリブについて、突起の厚さに対応する複数の部分を形成する。リブを切断した後、ストリップのベースシートを所定の伸張比で伸ばす。具体的には、互いに異なる表面速度で駆動されるニップローラの第１の対とニップローラの第２の対と間でリブの長手方向に沿ってベースシートを伸張する。この工程では、上流に位置する第１の対のニップローラの一つを加熱することでベースシートを加熱する一方で、下流に位置する第２の対のニップローラの一つを冷却してベースシートを安定化させてもよい。この伸張によって、リブの複数の部分間に空間が生じ、その部分が突起２０となる。
【００２２】
もう一つの例は、特表２００８−５３２６９９号公報に記載の手法である。この手法ではまず、多数の貫通孔を有する型板または押し出し機を用いた押出成形により、複数の突起の原形をなす複数の柱状体が表面に並んだ帯状基材を形成する。なお、各柱状体の先端部を加熱しながらカレンダーロールでその先端部を潰すことで、傘部を有する突起を形成できる。この工程により一つのシート１０が得られる。
【００２３】
シート１０にはエレクトレット処理が施され、これにより各層は帯電層として機能する。エレクトレット処理とは、コロナ放電、加熱および冷却、帯電粒子噴霧などによってシート１０を帯電させる処理である。シート１０を帯電させることにより、各層の除塵あるいは濾過の効果を高めることができる。
【００２４】
突起２０の様々な形状を以下に説明する。突起２０の形状の特徴は、突起２０を側面から見た際に見出すことができる。本実施形態では、図３に示すように、ベース１１と直交する仮想面Ｖに突起２０を投影して得られる投影像Ｐの外縁を用いて、突起２０の形状の特徴を示す。仮想面Ｖは気体が流れる方向と交差するように設定され、これは、仮想面Ｖが、気体の流れを遮るような態様で設定されることを意味する。図４〜７は、様々な突起２０の投影像であるが、これらの図では、説明を分かり易くするために、突起に付した符号と同じものを投影像に付すこととする。図４〜７に示す、投影像の第１の外縁２３および第２の外縁２４はいずれも、茎部２１の側面に対応する外縁である。本実施形態では、茎部２１の側面のうち、ベース１１との接続部分を含む一部を「根元側側面」と言い、茎部２１の先端を含む一部を「先端側側面」という。図４〜７での各パターンにおいて、下側のベース１１は第１の層のベースに相当し、茎部２１（突起２０）は第１の層の突起に相当し、上側のベース１１（隣接する層のベース１１）は第２の層のベースに相当する。
【００２５】
パターン１では、茎部２１は、先端に向かって窄むテーパ状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４はいずれも、屈曲も湾曲もしておらず、一直線である。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す第１の角度θは鈍角である。一方、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す第２の角度φは鋭角であるが、４５°以上に設定される。突起２０の先端部の径Ｌｔは、突起２０の根元部の径Ｌｂよりも小さい。ここで、本明細書における突起２０の先端部（または根元部）の径は、ベース１１の延び方向に沿った当該先端部（または根元部）の長さの最大値である。
【００２６】
パターン２は、パターン１で示される茎部２１の先端に傘部２２が設けられた突起２０を示す。本明細書では、傘部２２が設けられるか否かに関わらず、流路の隅の形状を示す第２の角度φは、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す角度であり、したがって、このパターン２でも４５°以上の鋭角である。このように、傘部２２の存在は第２の角度φの決定に影響しない。一方、傘部２２を有する突起２０の先端部の径は、傘部２２の径（ベース１１の延び方向に沿った傘部２２の長さの最大値）である。傘部２２を有すると突起２０においても、突起２０の先端部の径Ｌｔは突起２０の根元部の径Ｌｂよりも小さい、という関係が成り立つ。以下に示すパターンでは傘部２２を省略した態様に基づいて説明するが、傘部２２を有する態様についてはパターン２と同様に考えることができる。
【００２７】
パターン３では、茎部２１は、先端に向かって窄むテーパ状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４は共に、その全体が、投影像の内部に向かって凸であるように湾曲している。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す第１の角度（ベース１１と補助線Ｍとが成す角度）θは鈍角である。一方、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す第２の角度φは９０°である。突起２０の先端部の径Ｌｔは、突起２０の根元部の径Ｌｂよりも小さい。
【００２８】
パターン４では、茎部２１は、その延び方向における中央部が窄むような形状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４はいずれも、その全体が投影像の内部に向かって凸であるように湾曲している。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す第１の角度（ベース１１と補助線Ｍとが成す角度）θは鈍角である。また、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す第２の角度（補助線Ｎと隣りのベース１１とが成す角度）φも鈍角である。流路のすべての隅の角度が鈍角である場合には、流路のすべての隅の付近で気体が更に通りやすくなるので、帯電フィルタの圧力損失を更に抑制することができ、気体中の微小な粒子をより多く捕集することも可能になる。突起２０の先端部の径Ｌｔは、突起２０の根元部の径Ｌｂよりも小さい。
【００２９】
パターン５では、茎部２１は、延び方向における中央部が窄むような形状を呈する。第１の外縁２３の全体は、直線で形成されており、かつ投影像の内部に向かって凸であるように屈曲している。第２の外縁２４も第１の外縁２３と同様の形状である。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す第１の角度θは鈍角である。また、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す第２の角度φも鈍角である。突起２０の先端部の径Ｌｔは、突起２０の根元部の径Ｌｂよりも小さい。
【００３０】
パターン６では、茎部２１の根元側は直柱状であり、茎部２１の残りの部分は先端に向かって窄むテーパ状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４の根元側は直線である。これに対して、第１の外縁２３および第２の外縁２４の先端側は、投影像の外部に向かって凸であるように湾曲している。ベース１１と茎部２１の根元側側面とが成す第１の角度θは９０°である。また、茎部２１の先端側側面と、隣接する層のベース１１とが成す第２の角度（補助線Ｍと隣りのベース１１との角度）φは４５°以上の鋭角である。突起２０の先端部の径Ｌｔは、突起２０の根元部の径Ｌｂよりも小さい。
【００３１】
パターン７，８は、茎部２１の投影像が線対称でない例である。パターン７では、茎部２１は、先端に向かって窄むテーパ状を呈する。第１の外縁２３および第２の外縁２４はいずれも、屈曲も湾曲もしておらず、一直線である。ベース１１と第１の外縁２３の根元側（茎部２１の根元側側面）とが成す第１の角度θａは鈍角である。ベース１１と第２の外縁２４の根元側（茎部２１の根元側側面）とが成す第１の角度θｂは９０°である。第１の外縁２３の先端側（茎部２１の先端側側面）と、隣接する層のベース１１とが成す第２の角度φａは、４５°以上の鋭角である。第２の外縁２４の先端側（茎部２１の先端側側面）と、隣接する層のベース１１とが成す第２の角度φｂは９０°である。突起２０の先端部の径Ｌｔは、突起２０の根元部の径Ｌｂよりも小さい。
【００３２】
パターン８では、茎部２１は、先端に向かって窄むテーパ状を呈する。第１の外縁２３は、その全体が投影像の内部に向かって凸であるように湾曲している。一方、第２の外縁２４は、その全体が投影像の外側に向かって凸であるように湾曲している。ベース１１と第１の外縁２３の根元側（茎部２１の根元側側面）とが成す第１の角度（ベース１１と補助線Ｍａとの角度）θａは鈍角である。ベース１１と第２の外縁２４の根元側（茎部２１の根元側側面）とが成す第１の角度（ベース１１と補助線Ｍｂとの角度）θｂは９０°である。第１の外縁２３の先端側（茎部２１の先端側側面）と、隣接する層のベース１１とが成す第２の角度φａも９０°である。第２の外縁２４の先端側（茎部２１の先端側側面）と、隣接する層のベース１１とが成す第２の角度（補助線Ｎと隣りのベース１１との角度）φｂは、４５°以上の鋭角である。突起２０の先端部の径Ｌｔは、突起２０の根元部の径Ｌｂよりも小さい。
【００３３】
パターン１〜８ではいずれも、第１の角度θが９０°以上１８０°未満に設定され、第２の角度φが４５°以上１８０°未満に設定され、突起２０の先端部の径が突起２０の根元部の径よりも小さい。第１の角度θ、第２の角度φ、および突起２０の径に関するこれらの条件が満たされるのであれば、突起２０および茎部２１の形状は限定されない。第１の角度の下限は１００°、１１０°、１２０°、１３０°、１４０°、１５０°、１６０°、または１７０°でもよく、その上限は１００°、１１０°、１２０°、１３０°、１４０°、１５０°、１６０°、または１７０°でもよい。また、第２の角度の下限は５０°、６０°、７０°、８０°、９０°、１００°、１１０°、１２０°、１３０°、１４０°、１５０°、１６０°、または１７０°でもよく、その上限は５０°、６０°、７０°、８０°、９０°、１００°、１１０°、１２０°、１３０°、１４０°、１５０°、１６０°、または１７０°でもよい。
【００３４】
第１の角度θおよび第２の角度φは、気体の流路（空間）の形状に対応する角度、より具体的には気体の流路の隅の部分の角度であり、中実である茎部２１そのものに関する角度ではないことに留意されたい。ここで、本明細書における個々の「流路」は、隣接する二つの突起２０の間に形成される空間である。角度θ，φは突起２０の投影像において測定される。流路の隅の角度を鈍角に、直角に、または４５°以上の鋭角に設定することで、それぞれの隅の付近にも気体が通るので、気体が流路を流れやすくなり、ひいては帯電フィルタの圧力損失を抑制することができる。また、気体が流路の隅の付近も通るので、流路の隅またはその隅に近い部分でも気体中の微小な粒子を捕集することができる。このように、角度θ，φは、気体の流れやすさおよび圧力損失の値に影響を与える重要な要素であると共に、捕集効率（ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）にも影響を及ぼし得る。
【００３５】
パターン１〜８ではいずれも、突起２０の先端部が突起２０の根元部よりも細くなるように設定されると共に、茎部２１の根元側側面が、ベース１１と直交するかまたは先端に向かって窄むように形成される。このように突起２０を形成することで、シート１０を巻いてロールを形成した際に、突起２０の先端部分が隣りの層からの圧力に応じて柔軟に変形するので、突起２０の高さのばらつきが緩和される。その結果、巻き締まりおよび巻きの緩みが生じづらくなり、ロール、あるいは、そのロールを切断して得られる帯電フィルタの全体において張力のばらつきが抑制されるので、帯電フィルタでの巻き崩れが起こりづらくなる。
【００３６】
ベース１１とほぼ並行する突起２０の上面（茎部２１の上面または傘部２２の上面）の形状は任意に定めてよい。例えば、その上面の形状は円であってもよいし、楕円であってもよいし、矩形であってもよいし、星形であってもよい。あるいは、その上面の形状は三角形や六角形などの任意の多角形であってもよいし、より複雑な形状であってもよい。
【００３７】
ベース１１上での複数の突起２０の具体的な配置態様は限定されない。例えば、突起２０は格子状に配置されてもよいし、千鳥状に配置されてもよいし、ランダムに配置されてもよい。突起２０はベース１１上に均等に配置されてもよいし、不均等に配置されてもよい。例えば、ベース１１において、突起２０が存在する突起領域と突起２０が存在しない平坦領域とが混在してもよい。あるいは、１枚のベース１１において、突起２０が密集した領域（密な領域）と突起２０がまばらな領域（疎な領域）とが混在してもよい。突起２０の配置態様はこれらに限定されず、気体の流路を形成できるのであればどのようなパターンでもよい。また、一つのベース１１上に異なる形状（パターン）の突起が設けられてもよい。
【００３８】
ベース１１にはスリットまたは開口が形成されてもよい。本明細書における用語「スリット」とは、スリット状の溝またはスリット状の貫通部を含む概念である。本明細書における用語「溝」は、ベース１１における一方の面に設けられた切込みが他方の面に貫通しない状態を示す。この溝は、ベース１１の表面に形成されてもよいし裏面に形成されてもよい。本明細書における用語「貫通部」は、ベース１１に設けられた孔または開口が一方の面から他方の面まで貫通した状態を示す。本明細書では、スリット状の溝およびスリット状の貫通部をまとめて、単に「スリット」ともいう。本実施形態では直線状のスリットを示すが、スリットの形は任意であり、例えば、波型、山形、凹凸型などのスリットをベース１１に形成してもよい。図８はベース１１に形成されたスリット１３の例を示し、図９はベース１１に形成された開口１４の例を示すが、スリットおよび開口の態様は以下に説明する通り様々である。
【００３９】
スリットは、従来から用いられている任意の手法（例えば、刃やレーザ切断など）により形成することができる。一方、開口は、例えば、スリット状の貫通部が形成されたベース１１をスリット列と直交する方向に広げることで形成することができる。ベース１１を広げる手段としては、幅出し機（ｔｅｎｔｅｒ）やローラなどの機械や、手作業などが挙げられる。あるいは、開口は、ベース１１を広げることなく、そのベース１１を所望の形にくり抜くことで形成してもよい。
【００４０】
スリットの配置は任意である。例えば、ベース１１の一辺付近からその対辺付近にかけて途切れることなく延びるスリットが所定の間隔で並んでもよい。あるいは、スリットは千鳥状に配置されてもよいし、格子状に配置されてもよい。また、ベース１１全体においてスリットの密集度が一定である必要はなく、一つのベース１１においてスリットがまばらな部分とスリットが密な部分とが存在してもよい。
【００４１】
個々のスリットの長さは限定されない。また、一つのベース１１おいて個々のスリットの長さが統一されてもよいし、異なる長さのスリットが混在してもよい。スリットの延び方向における、隣接する二つのスリットの間隔も限定されず、当該延び方向と直交する方向における、隣接する二つのスリットの間隔も限定されない。また、一つのベース１１においてこれらの間隔が統一されてもよいし統一されなくてもよい。
【００４２】
スリットは、ベース１１の一辺と平行になるように延びてもよいし、ベース１１の辺に対して任意の角度θ（０°＜θ＜９０°）で傾斜するように形成されてもよい。
【００４３】
開口の配置も任意である。例えば、ベース１１の一辺付近からその対辺付近にかけて途切れることなく延びる開口が所定の間隔で並んでもよい。開口は千鳥状に配置されてもよいし、格子状に配置されてもよい。一つのベース１１において開口がまばらな部分と開口が密集する部分とが混在してもよい。隣接する二つの開口の間隔も限定されないし、その間隔は統一されていても統一されていなくてもよい。また、開口はベース１１の辺に対して斜めに形成されてもよい。このように、開口の配置については、スリットの場合と同様に様々な変形が考えられる。
【００４４】
開口の形状は限定されず、例えば矩形、菱形、円形、楕円形、矩形、星形、波形、あるいは他の多角形であってもよい。また、一つのベース１１において複数の形状の開口が混在してもよい。
【００４５】
スリットと開口とが混在してもよい。当然ながら、個々のスリットおよび開口の配置は任意に定めてよい。
【００４６】
本実施形態に係る帯電フィルタ１００を図１０に示す。この帯電フィルタ１００は、少なくとも１枚の帯状のシート１０を何重にも巻き付けることで得られる。あるいは、この帯電フィルタ１００は、少なくとも１枚のシート１０を巻き付けて得られたロールを、巻芯と直交する方向に切断することで得られる。帯電フィルタ１００は、気体が流れる多数の流路９０を有する（図１０中の拡大部分を参照）。この帯電フィルタ１００を作製する場合には、帯電フィルタの軸となる円柱部材にシート１０を何重にも巻き付けてもよいし、その円柱部材を用いることなくシート１０を巻いてもよい。円柱部材を用いる場合には、円柱部材は中実の部材であってもよいし、中空の円筒状部材であってもよい。あるいは、少なくとも１枚のシート１０をらせん状に巻くことで得たロールを、複数の層を備える帯電フィルタ１００として用いてもよい。あるいは、特性（例えば、突起の形状または配列）の異なる複数のシートを巻き付けることで帯電フィルタ１００を得てもよい。ベース１１にスリットまたは開口が形成されている場合には、シート１０自体の剛性が小さくなってシート１０がより柔軟に変形するようになるので、シート１０を小さく巻く作業が容易になり、隣接する二つの層がより確実に密着した帯電フィルタ１００を作製することができる。シート１０に形成するスリットまたは開口の寸法または形状を調整することで、帯電フィルタの属性（作製方法や適用場面など）に応じて、シート１０の柔軟性を適宜変更することができる。
【００４７】
ロールおよび帯電フィルタ１００を固定する方法は限定されない。例えば、粘着剤または接着剤を突起２０の上面（すなわち、突起２０の先端部）またはシート１０の裏面に塗布した後にシート１０を巻いてもよい。または、ロールの巻き終わり部分（端末部）を片面または両面の粘着テープを用いて固定をしてもよい。あるいは、粘着剤、接着剤および粘着テープを用いることなく、収縮性を有するフィルム（収縮フィルム）のみによりロールおよび帯電フィルタ１００を固定してもよい。具体的には、図１１に示すように、帯電フィルタ１００（またはロール）の外周面を収縮フィルム３０で覆うことで帯電フィルタ１００（またはロール）を固定する。例えば、収縮フィルム３０として熱収縮チューブを採用した場合には、その熱収縮チューブを帯電フィルタ１００（またはロール）の外周面に配した後にそのチューブを加熱することで、当該チューブが縮んで帯電フィルタ１００（またはロール）を外側から押さえ込む。熱収縮チューブの材料の例として、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）および二軸延伸ポリスチレン（ＢＯＰＳ）が挙げられる。あるいは、収縮フィルム３０に張力をかけながら帯電フィルタ１００（またはロール）を当該収縮フィルム３０で巻くことで帯電フィルタ１００（またはロール）を外側から押さえ込んでもよい。収縮フィルムのみにより帯電フィルタ１００を固定することで、帯電フィルタ１００の各層の帯電状態に影響を及ぼすことなく当該帯電フィルタ１００を良好に保ち続けることができる。
【００４８】
帯電フィルタの流入口または排出口に向かって該帯電フィルタを見た時に、突起２０は積層方向に沿って整列してもよいし、千鳥状に配列されてもよいし、ランダムに配置されてもよい。
【００４９】
帯電フィルタは、互いに異なる複数種類の層を備えてもよい。例えば、帯電フィルタは、シート１０により形成される層（基本層）以外の層（付加機能層）を備えてもよい。例えば、付加機能層は、有機成分の除去または脱臭を行う活性炭でもよいし、ゼオライトあるいはアルミノケイ酸塩などの吸収剤でもよいし、銅−アスコルビン酸などの脱臭触媒でもよい。あるいは、付加機能層は、シリカゲル、ゼオライト、塩化カルシウムあるいは活性アルミナなどの乾燥剤でもよいし、ＵＶ殺菌系などの消毒剤でもよいし、グロキサル、メタクリル酸エステルあるいは香料などの芳香剤でもよい。あるいは、付加機能層は、Ｍｇ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、ＰｄあるいはＲｎ、またはアルミナ、シリカアルミナ、ジルコニア、珪藻土、シリカジルコニウムあるいはチタニアなどの担体上に支持された酸化物などの金属を含むオゾン除去剤でもよい。一つの帯電フィルタが複数種類の付加機能層を備えてもよい。
【００５０】
以上説明したように、本発明の一側面に係る帯電フィルタは、第１の層と第２の層とを含む帯電フィルタであって、第１の層がベースと、該ベースの表面から延び且つ第２の層に隣接する複数の中実の突起とを備え、突起が、根元側側面と先端側側面とを有する茎部から成り、第２の層がベースを備え、茎部の根元側側面と第１の層のベースとがなす第１の角度が９０°以上１８０°未満であり、茎部の先端側側面と第２の層のベースとがなす第２の角度が４５°以上１８０°未満であり、突起の先端部の径が突起の根元部の径よりも小さい。
【００５１】
また、本発明の一側面に係る物品は、上記の帯電フィルタを備える。
【００５２】
このような側面においては、突起の先端部が突起の根元部よりも細くなるように設定されると共に、茎部の根元側側面が、ベースと直交するかまたは先端に向かって窄むように形成される。このように突起を形成することで、シートを巻いてロールを形成した際に、突起の先端部分が隣りの層からの圧力に応じて柔軟に変形するので、突起の高さのばらつきが緩和される。その結果、巻き締まりおよび巻きの緩みが生じづらくなり、ロール全体において、あるいは、そのロールを切断して得られるフィルタの全体において張力のばらつきが抑制されるので、フィルタでの巻き崩れが起こりづらくなる。
【００５３】
シートを製造する際に微小な突起の高さを同一にするのは容易ではなく、突起の高さが列毎に異なる現象が発生し得る。例えば図１２の枠Ｒに示すように、周囲の列よりも突起２０が低く形成される列が生じ得る。しかし、本発明の一側面では、シートを巻いてロールを形成すると、突起２０の先端部分が柔軟に変形するので（例えば湾曲するので）、図１２の中段に示すように、枠Ｒで示される部分も含めたロール全体において、突起２０の見かけの高さが統一される。その結果、部分Ａ，Ｂにおいて巻き締まりおよび巻きの緩みが生じづらくなり、図１２の下段に示すように、巻き崩れを起こすことなく各部分から帯電フィルタ１００を得ることができる。
【００５４】
図１２に対する比較例を図１３に示す。図１３に示すように突起の先端部の径が突起の根元部の径以上である場合には、シートを巻いてロールを形成した際に突起２０´の先端部分がほとんど変形しないので、同図の中段に示すように、低い突起２０´が存在する部分（枠Ｒで示される部分）に隙間が生じてしまう。その結果、部分Ａでは巻き締まりが発生する一方で、部分Ｂでは巻きの緩みが生じてしまい、図１３の下段に示すように、部分Ｂに相当する帯電フィルタ１００´では巻き崩れが発生してしまう。
【００５５】
別の側面に係る帯電フィルタでは、茎部が、根元部から先端部に向けて窄むテーパ部を含んでもよい。
【００５６】
本明細書における「テーパ部」とは、茎部の一部または全体がテーパ状になっていることをいう。この場合には、茎部が、先端に向けて細くなっていく構造を含むので、シートを巻いてロールを形成した際に、突起の先端部分が隣りの層からの圧力に応じてより柔軟に変形し、突起の高さのばらつきが緩和される。その結果、巻き締まりおよび巻きの緩みが生じづらくなる。
【００５７】
別の側面に係る帯電フィルタでは、茎部の全体が、根元部から先端部に向けて窄むテーパ状を呈してもよい。
【００５８】
このように茎部の全体をテーパ部とみることができる場合には、茎部の全体が先端に向けて窄んだ形状であるので、突起の先端部分が隣の層からの圧力に応じてより柔軟に変形し、その結果、巻き締まりおよび巻きの緩みがより生じづらくなる。
【００５９】
別の側面に係る帯電フィルタでは、茎部の少なくとも一部が可撓性を有してもよい。
【００６０】
茎部が可撓性を有することで突起が隣の層からの圧力に応じてより柔軟に変形し、突起の高さのばらつきが緩和される。その結果、巻き締まりおよび巻きの緩みが生じづらくなる。
【００６１】
別の側面に係る帯電フィルタでは、ベースと直交する仮想面に茎部を投影して得られる投影像の外縁が、該投影像の内側に向かって凸であってもよい。
【００６２】
このように、突起の側面の全体を内側に向かって凸であるように形成することで、突起の先端部分が隣の層からの圧力に応じてより柔軟に変形し、その結果、巻き締まりおよび巻きの緩みがより生じづらくなる。
【００６３】
別の側面に係る帯電フィルタでは、収縮性を有するフィルムにより第１および第２の層が固定されてもよい。
【００６４】
収縮性を有するフィルムを用いることで、帯電フィルタの各層の帯電状態を良好に保ち続けながら帯電フィルタをしっかりと固定することができる。
【００６５】
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１０…シート、１１…ベース、２０…突起、２１…茎部、２２…傘部、２３…第１の外縁、２４…第２の外縁、３０…収縮フィルム、１００…帯電フィルタ。
【図１】
2016068044.tif 000003
【図２】
2016068044.tif 000004
【図３】
2016068044.tif 000005
【図４】
2016068044.tif 000006
【図５】
2016068044.tif 000007
【図６】
2016068044.tif 000008
【図７】
2016068044.tif 000009
【図８】
2016068044.tif 000010
【図９】
2016068044.tif 000011
【図１０】
2016068044.tif 000012
【図１１】
2016068044.tif 000013
【図１２】
2016068044.tif 000014
【図１３】
2016068044.tif 000015