JP2014193431A - フィルタ濾材の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】平板部同士の間隔が広がった際に、隣り合う平板部間で放電が生じるのを防止し、斯かる放電によって濾材原反に貫通孔が形成されてフィルタ濾材の集塵効率が低下するのを抑制することができるフィルタ濾材の製造装置を提供することを課題とする。
【解決手段】濾材原反における襞状に形成された領域が一方向に沿って搬送されつつ一方向に沿って圧縮されることで平板部同士の間隔を近接させるように構成されるプリーツ圧縮部と、該プリーツ圧縮部における濾材原反の搬送方向下流側の端部で濾材原反にイオンを放出して濾材原反の除電を行うように構成される除電装置と、濾材原反におけるプリーツ圧縮部で圧縮された領域が圧縮された状態から開放されることでプリーツ圧縮部よりも平板部同士の間隔が広がるように構成されるプリーツ開放部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、被濾過気体に含まれる粒子を捕集するフィルタ濾材の製造装置に関し、特に、シート状に形成された濾材原反がプリーツ加工されてなるフィルタ濾材を製造するものに関する。

従来から、半導体や液晶を製造する工場のクリーンルーム等では、被濾過気体に含まれる粒子を捕集可能に構成されたフィルタ濾材が使用されている。斯かるフィルタ濾材は、シート状に形成された濾材原反が複数箇所で屈曲されて襞状に形成されてなるものが使用されている。このようなフィルタ濾材は、濾材原反が屈曲されて形成される屈曲部と、該屈曲部以外の領域が対向するように配置されて形成される複数の平板部と、隣り合う平板部同士の間隔を保持する複数の間隔保持部とを備えている。

斯かるフィルタ濾材を製造する製造装置としては、シート状の濾材原反が一方向に沿って搬送されつつ複数箇所で屈曲されて襞状に形成される（プリーツ加工される）ように構成されたプリーツ加工部と、該プリーツ加工部でプリーツ加工された濾材原反に接着剤が塗布される接着剤塗布部と、該接着剤塗布部で接着剤が塗布された濾材原反が再び襞状に形成されてフィルタ濾材が形成される濾材形成部とを備えるものが用いられている（特許文献１および２参照）。

上記のような製造装置では、プリーツ加工部で屈曲部が形成されることで、濾材原反における屈曲部となる領域に折り癖が付けられる。このため、接着剤塗布部で接着剤が濾材原反に塗布される際に、濾材原反の襞状に形成された領域（以下、襞状領域とも記す）が引き伸ばされても、濾材形成部で容易に襞状に戻すことが可能となる。

斯かる折り癖を良好に保持するために、濾材原反の襞状領域が一方向に沿って圧縮されるプリーツ圧縮部を更に備える製造装置が提案されている。該プリーツ圧縮部では、平板部同士の間隔が近接するように襞状領域が圧縮されるため、濾材原反の折り癖が強くなる。これにより、襞状領域が圧縮された状態から開放された際にも、濾材原反の折り癖が良好に維持される。

特開２００３−２６５９１０号公報 特開２００４−３２１９３７号公報

しかしながら、上記のような製造装置では、濾材原反と製造装置とが摺接して、濾材原反が帯電する虞がある。そして、濾材原反の襞状領域がプリーツ圧縮部で圧縮された状態で帯電すると、襞状領域が圧縮された状態から開放されることで、平板部同士の間隔が広がって隣り合う平板部間で放電する場合がある。このような放電は、平板部に貫通孔が形成される要因となり、斯かる貫通孔が形成されることで、フィルタ濾材の集塵効率が低下することになる。

そこで、本発明は、平板部同士の間隔が広がった際に、隣り合う平板部間で放電が生じるのを防止し、斯かる放電によって濾材原反に貫通孔が形成されてフィルタ濾材の集塵効率が低下するのを抑制することができるフィルタ濾材の製造装置を提供することを課題とする。

本発明に係るフィルタ濾材の製造装置は、シート状の濾材原反における一方向の複数箇所で一方向に直行する他方向に沿って濾材原反が屈曲されて複数の屈曲部が形成されると共に該屈曲部以外の領域が対向するように配置されて複数の平板部が形成されることで、濾材原反が襞状に形成されるように構成されるプリーツ加工部と、濾材原反における襞状に形成された領域が一方向に沿って搬送されつつ一方向に沿って圧縮されることで平板部同士の間隔を近接させるように構成されるプリーツ圧縮部と、該プリーツ圧縮部における濾材原反の搬送方向下流側の端部で濾材原反にイオンを放出して濾材原反の除電を行うように構成される除電装置と、濾材原反におけるプリーツ圧縮部で圧縮された領域が圧縮された状態から開放されることでプリーツ圧縮部よりも平板部同士の間隔が広がるように構成されるプリーツ開放部とを備える。

斯かる構成によれば、除電装置を備えることで、プリーツ開放部で平板部同士の間隔が広がった際に、隣り合う平板部間で放電が生じるのを防止することができる。具体的には、プリーツ圧縮部における濾材原反の搬送方向下流側の端部では、濾材原反における襞状に形成された領域（以下、襞状領域とも記す）は、平板部同士の間隔が近接した状態となる。つまり、プリーツ圧縮部における濾材原反の搬送方向下流側の端部では、濾材原反の襞状領域が帯電した状態となっているため、斯かる端部で濾材原反に除電装置からイオンが放出されることで、濾材原反とイオンとの接触によって濾材原反が除電される。これにより、プリーツ開放部で平板部同士の間隔が広がった際にも、隣り合う平板部間で放電が生じるのを防止することができる。

前記プリーツ圧縮部は、濾材原反における襞状に形成された領域を濾材原反の両面側から挟み込む挟込部と、該挟込部よりも濾材原反の搬送方向下流側に配置されて濾材原反における襞状に形成された領域を少なくとも濾材原反の一方の面側から加圧する加圧部とを備え、前記除電装置は、加圧部における濾材原反の搬送方向下流側の端部で濾材原反にイオンを放出するように構成されることが好ましい。

斯かる構成によれば、濾材原反の襞状領域は、挟込部で挟み込まれた状態で搬送されると共に、加圧部で加圧された状態で搬送されるため、挟込部および加圧部との摺接によって帯電し易くなる。しかしながら、加圧部における濾材原反の搬送方向下流側の端部で濾材原反に除電装置からイオンが放出されるため、プリーツ開放部に入る前に（即ち、隣り合う平板部間に放電が生じない状態で）濾材原反が除電される。これにより、プリーツ開放部で平板部同士の間隔が広がった際にも、隣り合う平板部間で放電が生じるのを防止することができる。

前記除電装置は、濾材原反の一方の面側から濾材原反の搬送方向上流側に向かってイオンを放出するように構成されることが好ましい。

斯かる構成によれば、濾材原反の一方の面側から濾材原反の搬送方向上流側に向かってイオンを放出するように除電装置が構成されることで、除電装置から放出されるイオンが濾材原反に対して効率的に接触することになる。これにより、濾材原反の除電を効率的に行うことができ、プリーツ開放部で平板部同士の間隔が広がった際にも、隣り合う平板部間で放電が生じるのをより効果的に防止することができる。

以上のように、本発明によれば、平板部同士の間隔が広がった際に、隣り合う平板部間で放電が生じるのを防止し、斯かる放電によって濾材原反に貫通孔が形成されてフィルタ濾材の集塵効率が低下するのを抑制することができる。

本実施形態に係るフィルタ濾材の製造装置を示した概略図。 同実施形態のフィルタ濾材の製造装置で、濾材原反に接着剤が塗布された状態を示す斜視図およびその一部拡大図。 同実施形態のフィルタ濾材の製造装置を用いて製造されるフィルタ濾材の斜視図。 同実施形態のフィルタ濾材の製造装置を用いて製造されるフィルタ濾材の断面図。

以下、本発明の実施形態について図１〜４を参照しながら説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。

本実施形態に係るフィルタ濾材の製造装置（以下、単に製造装置と記す）１は、図１に示すように、シート状に形成された濾材原反Ａが一方向に沿って搬送されつつ、襞状に形成される（プリーツ加工される）ことで、フィルタ濾材Ｆ１を形成可能に構成される。濾材原反Ａとしては、一方向が長手となるようにシート状に形成されたものが用いられる。本実施形態では、濾材原反Ａとしては、一方向が長手となるように長尺状に形成されて巻き回された状態から巻き解かれることでシート状になるように構成されたものが用いられる。

ここで、濾材原反Ａについて説明する。濾材原反Ａは、被濾過気体中の粒子を捕集可能に構成される。具体的には、濾材原反Ａは、被濾過気体に含まれる粒子を捕集する多孔質層Ａ１と、通気性を有する基材層Ａ２とを備える。本実施形態では、濾材原反Ａは、複数（具体的には、２つ）の基材層Ａ２を備え、２つの基材層Ａ２の間に多孔質層Ａ１が積層されて構成される。

前記多孔質層Ａ１は、前記粒子を捕集可能な多孔質のシート材（以下、多孔質シートとも記す）を用いて形成される。該多孔質シートとしては、特に限定されるものではなく、フィルタ濾材Ｆ１の用途に応じて適宜選択することができる。例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）をシート状に形成したＰＴＦＥシートや、メルトブロー不織布、エレクトレットフィルタ、又は、ガラス繊維等を用いることができる。本実施形態では、多孔質シートとして、ＰＴＦＥシートが使用される。該ＰＴＦＥシートは、透過流速５．３ｃｍ／ｓｅｃでの圧力損失が５０ｍｍＨ₂Ｏ以下であることが好ましい。また、ＰＴＦＥシートは、透過流速５．３ｃｍ／ｓｅｃ、測定粒子径０．１μｍ以上０．２μｍ以下での捕集効率（下記の実施例と同様に算出されるもの）が好ましくは８０％以上、より好ましくは９９．９％以上であり、ＰＦ値が２２以上であることが好ましい。

前記基材層Ａ２は、通気性を有するシート材（以下、通気性シートとも記す）を用いて形成される。通気性シートとしては、特に限定されるものではなく、例えば、不織布、織布、メッシュ、高分子繊維等を用いることができる。特に、多孔質層Ａ１（多孔質層シート）と基材層Ａ２（通気性シート）とを熱溶着（熱ラミネート）させる場合には、熱可塑性を有する素材からなる通気性シートを用いることが好ましい。

通気性シートの材質としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ナイロン、ポリエステル、アラミド（具体的には、芳香族系ポリアミド等）、又は、これらを複合したもの（例えば、芯／鞘構造の繊維から成る不織布や、低融点材料と高融点材料の二層不織布等）が挙げられる。加えて、通気性シートの材質としては、例えば、ＰＦＡ（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）、ＦＥＰ（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）、ＰＴＦＥの多孔質膜等のフッ素系多孔膜が挙げられる。

特に、芯鞘構造の複合繊維であって、芯成分が鞘成分より相対的に融点が高い合成繊維からなる不織布や、低融点材料と高融点材料との二層からなる不織布等を用いて形成された通気性シートを用いることが好ましい。このような通気性シートを用いることで、多孔質層シート（多孔質層Ａ１）と通気性シート（基材層Ａ２）とを熱ラミネートした際に、通気性シート（基材層Ａ２）に収縮が生じるのを抑制することが可能となる。また、斯かる通気性シートを用いることで、プリーツ加工する際の加工性が良好なものとなり、濾材原反Ａを屈曲させる箇所（折り込みピッチ）を増やすことが可能となる。

上記のような構成の濾材原反Ａを形成する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、多孔質層Ａ１を形成する多孔質シートと、基材層Ａ２を形成する通気性シートとの間にホットメルトや感圧型の接着剤を配置し、多孔質シートと通気性シートとを圧着する方法を採用することができる。又は、通気性シートを加熱して軟化させて多孔質シートと圧着（熱ラミネート）する方法を採用することができる。

本実施形態に係る製造装置１は、濾材原反Ａがプリーツ加工されるプリーツ加工部２と、濾材原反Ａに接着剤が塗布される接着剤塗布部３と、接着剤が塗布された濾材原反Ａからフィルタ濾材Ｆ１が形成される濾材形成部４とを備える。また、製造装置１は、濾材原反Ａにおける襞状に形成された領域を一方向に沿って圧縮するプリーツ圧縮部５と、濾材原反Ａの除電を行う除電装置６と、濾材原反Ａにおけるプリーツ圧縮部５で圧縮された領域が圧縮された状態から開放されるプリーツ開放部７とを更に備える。

プリーツ加工部２は、シート状の濾材原反Ａが一方向（長手方向）に沿って搬送されるように構成される。また、プリーツ加工部２は、板状に形成された一対のブレード２ａ，２ａを備える。また、プリーツ加工部２は、一対のブレード２ａ，２ａの間に濾材原反Ａが搬送されるように構成される。また、一対のブレード２ａ，２ａは、濾材原反Ａの一方向（長手方向）に直行する他方向（幅方向）に沿って配置される。なお、プリーツ加工部２に搬送される際の濾材原反Ａは、所定の幅に裁断されることが好ましい。

そして、一対のブレード２ａ，２ａのそれぞれが軌道２Ｌに沿って稼動することで、濾材原反Ａがプリーツ加工される。具体的には、一方のブレード２ａによって濾材原反Ａが一方の面側から他方の面側に向かって幅方向に沿って屈曲されると共に、一方のブレード２ａによって屈曲された領域から濾材原反Ａの長手方向に離間した位置で、他方のブレード２ａによって濾材原反Ａが他方の面側から一方の面側に向かって幅方向に沿って屈曲される。つまり、プリーツ加工部２は、一対のブレード２ａ，２ａによって、濾材原反Ａが長手方向に向かって間隔を空けて交互に折り込まれる（プリーツ加工される）ように構成される（レシプロ方式）。これにより、シート状の濾材原反Ａにおける一方向（長手方向）の複数箇所で他方向（幅方向）に沿って濾材原反Ａが屈曲されて複数の屈曲部Ｆ１ａが形成されると共に、該屈曲部Ｆ１ａ以外の領域が対向するように配置されて複数の平板部Ｆ１ｂが形成され、シート状の濾材原反Ａに襞状に形成された領域（以下、襞状領域とも記す）が形成される。

濾材原反Ａの襞状領域は、プリーツ圧縮部５に搬送される。プリーツ圧縮部５は、濾材原反Ａの襞状領域が一方向（シート状の濾材原反Ａの一方向に相当する方向、即ち、長手方向）に沿って搬送されつつ一方向に沿って圧縮されるように構成される。具体的には、プリーツ圧縮部５は、濾材原反Ａの襞状領域を濾材原反Ａの両面側から挟み込む挟込部５ａと、該挟込部５ａよりも濾材原反Ａの搬送方向下流側に配置されて濾材原反Ａの襞状領域を少なくとも濾材原反Ａの一方の面側から加圧する加圧部５ｂとを備える。

本実施形態では、プリーツ圧縮部５は、濾材原反Ａの襞状領域が載置される下側プレート５ｃと、該下側プレート５ｃの上方に配置される上側プレート５ｄと、濾材原反Ａの襞状領域を加圧する加圧装置５ｅとから構成される。そして、下側プレート５ｃにおける搬送方向上流側の領域と上側プレート５ｄとによって挟込部５ａが構成されると共に、下側プレート５ｃにおける搬送方向下流側の領域と加圧装置５ｅとによって加圧部５ｂが構成される。

挟込部５ａは、下側プレート５ｃと上側プレート５ｄとの間に濾材原反Ａの襞状領域を挟み込むように構成される。これにより、各屈曲部Ｆ１ａにおける山側となる面に挟込部５ａ（具体的には、下側プレート５ｃおよび上側プレート５ｄ）が接触する。そして、濾材原反Ａの襞状領域が一方向に搬送されることで、挟込部５ａ（具体的には、下側プレート５ｃおよび上側プレート５ｄ）が各屈曲部Ｆ１ａと摺接する。

一方、加圧部５ｂは、下側プレート５ｃ上に載置された濾材原反Ａの襞状領域が上方から加圧装置５ｅによって加圧されるように構成される。このように、加圧部５ｂで濾材原反Ａの襞状領域が加圧されることで、プリーツ圧縮部５内での濾材原反Ａの搬送速度は、プリーツ加工部２からプリーツ圧縮部５への濾材原反Ａの搬送速度よりも遅くなる。このため、プリーツ圧縮部５内では、濾材原反Ａの襞状領域が一方向（濾材原反Ａの長手方向）に沿って圧縮され、平板部Ｆ１ｂ同士の間隔が近接した状態になると共に、屈曲部Ｆ１ａの折り癖が強くなる。このように、折り癖が強くなることで、後述する接着剤塗布部３で濾材原反Ａの襞状領域が引き伸ばされても、濾材形成部４で容易に襞状に戻すことが可能となる。なお、折り癖が効果的に保持されるように、プリーツ圧縮部５は、濾材原反を加温する（具体的には、８０℃程度に加温する）加温機構（図示せず）を更に備えることが好ましい。

前記除電装置６は、プリーツ圧縮部５（具体的には、加圧部５ｂ）における濾材原反Ａの搬送方向下流側の端部（以下、下流側端部とも記す）で、濾材原反Ａにイオンを放出するように構成される。つまり、除電装置６は、平板部Ｆ１ｂ同士の間隔が近接した状態で（即ち、襞状領域がプリーツ開放部７に搬送される前に）濾材原反Ａの襞状領域にイオンを放出するように構成される。また、除電装置６は、濾材原反Ａの幅方向の全域に亘ってイオンを放出するように構成されることが好ましい。また、除電装置６は、濾材原反Ａの一方の面側から濾材原反Ａの搬送方向上流側に向かってイオンを放出するように構成される。除電装置６によって除電された濾材原反Ａの襞状領域の帯電量は、１．０ｋＶ以下であることが好ましく、０．８ｋＶ以下であることがより好ましく、０．３ｋｖ以下であることが更に好ましい。除電装置６としては、特に限定されるものではなく、例えば、キーエンス社製のＳＪ−ＨＡ等を用いることができる。

プリーツ圧縮部５で圧縮された濾材原反Ａの襞状領域は、プリーツ開放部７に搬送される。プリーツ開放部７は、濾材原反Ａの襞状領域が一方向（シート状の濾材原反Ａの一方向に相当する方向、即ち、長手方向）に沿って搬送されるように構成される。具体的には、プリーツ開放部７は、プリーツ圧縮部５の下側プレート５ｃの下流側端部から下方に向かって傾斜すると共に、濾材原反Ａの襞状領域が載置されるように構成される傾斜プレート７ａから構成される。これにより、濾材原反Ａの襞状領域がプリーツ圧縮部５からプリーツ開放部７に搬送されることで、濾材原反Ａの襞状領域が傾斜プレート７ａ上を一方向（濾材原反Ａの長手方向）に沿って搬送される。そして、プリーツ開放部７では、濾材原反Ａの襞状領域が圧縮された状態から開放されることで、プリーツ圧縮部５内よりも平板部Ｆ１ｂ同士の間隔が広がることになる。

プリーツ開放部７で圧縮された状態から開放された濾材原反Ａの襞状領域は、接着剤塗布部３に搬送される。接着剤塗布部３は、濾材原反Ａの襞状領域がプリーツ加工前の状態（シート状）に引き伸ばされるように構成される。具体的には、接着剤塗布部３は、複数のニップローラーを備え、該ニップローラーによって濾材原反Ａの襞状領域に一方向（長手方向）に沿って張力が加えられる。これにより、濾材原反Ａの襞状領域がシート状に引き伸ばされる。なお、濾材原反Ａにおける引き伸ばされた領域において、濾材原反Ａが所定の幅に裁断されてもよい。裁断された部分には、張力が加わらないようにすることが好ましい。

また、接着剤塗布部３は、濾材原反Ａの襞状領域がシート状に引き伸ばされた状態で、濾材原反Ａに接着剤が塗布されるように構成される。また、接着剤塗布部３は、濾材原反Ａの一方向（長手方向）に沿って濾材原反Ａが相対的に搬送されるように構成される。そして、接着剤塗布部３は、濾材原反Ａの長手方向（搬送方向）に沿って間欠的に接着剤が塗布されるように構成される。また、接着剤塗布部３は、濾材原反Ａの搬送方向が上下方向となる位置（以下、上下搬送位置とも記す）３ｂで濾材原反Ａに接着剤が塗布されるように構成される。

また、接着剤塗布部３は、濾材原反Ａに接着剤を射出する射出ノズル３ａを備える。該射出ノズル３ａは、接着剤塗布部３における上下搬送位置３ｂに配置される。また、射出ノズル３ａは、濾材原反Ａの一方の面側と他方の面側とに配置される。更に、射出ノズル３ａは、濾材原反Ａの幅方向に沿って間隔を空けて複数配置される。これにより、濾材原反Ａの幅方向に間隔を空けて複数箇所に、接着剤が塗布される。また、接着剤塗布部３は、濾材原反Ａが射出ノズル３ａに対して一方向（長手方向）に沿って相対的に搬送されるように構成される。これにより、射出ノズル３ａの先端部から接着剤が射出される（具体的には、断続的に射出される）ことで、濾材原反Ａの一方向（長手方向）に沿って、濾材原反Ａの両面に線状に（具体的には、線状に且つ間欠的に）接着剤が塗布される。

接着剤塗布部３で濾材原反Ａに塗布される接着剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、ホットメルト（具体的には、熱可塑性の樹脂）を用いることができる。ホットメルトを濾材原反Ａに塗布する際の温度としては、ホットメルトの成分によって異なるが、例えば、１００℃以上２５０℃以下であることが好ましく、１４０℃以上２３０℃以下であることがより好ましい。

接着剤塗布部３で濾材原反Ａに塗布された接着剤は、図２に示すように、ビード部Ｂを構成する。該ビード部Ｂは、濾材原反Ａの両面に形成される。また、ビード部Ｂは、濾材原反Ａの一方向（長手方向）に沿って線状に且つ間欠的に形成される。

濾材原反Ａの一方の面側に形成されるビード部（以下、一方面側ビード部とも記す）Ｂおよび濾材原反Ａの他方の面側に形成されるビード部（以下、他方面側ビード部とも記す）Ｂは、濾材原反Ａの複数箇所に形成される。具体的には、一方面側ビード部Ｂおよび他方面側ビード部Ｂは、濾材原反Ａの一方向（長手方向）に沿って間隔を空けて複数形成される。また、一方面側ビード部Ｂと他方面側ビード部Ｂとは、濾材原反Ａの一方向（長手方向）に沿って交互に（更には、濾材原反Ａを介して端部同士が重なるように）形成される。また、一方面側ビード部Ｂおよび他方面側ビード部Ｂは、濾材原反Ａの幅方向に沿って間隔を空けて複数（本実施形態では、３つ）形成される。

一方面側ビード部Ｂおよび他方面側ビード部Ｂは、濾材原反Ａがプリーツ加工された際に屈曲された領域（以下、屈曲領域とも記す）Ａ３と交差（略直交）するように形成される。具体的には、隣り合う屈曲領域Ａ３，Ａ３のうち、一方の屈曲領域Ａ３と一方面側ビード部Ｂとが交差すると共に、他方の屈曲領域Ａ３と他方面側ビード部Ｂとが交差するように構成される。また、一方面側ビード部Ｂおよび他方面側ビード部Ｂは、各屈曲領域Ａ３・・・における山側になる面上に形成される。

また、一方面側ビード部Ｂおよび他方面側ビード部Ｂは、濾材原反Ａにおける隣り合う屈曲領域Ａ３の間の領域（以下、非屈曲領域とも記す）Ａ４の両面に形成される。具体的には、一方面側ビード部Ｂおよび他方面側ビード部Ｂは、各屈曲領域Ａ３との交差位置から各非屈曲領域Ａ４の略中央部に亘って形成され、略中央部で濾材原反Ａを介して端部同士が重なるように形成される。

濾材形成部４は、接着剤塗布部３で接着剤が塗布された（ビード部Ｂが形成された）濾材原反Ａが各屈曲領域Ａ３で再度屈曲されて襞状に形成される。各屈曲領域Ａ３には、上述したように折り癖が付いているため、容易に再度屈曲され、濾材原反Ａが襞状に形成される。これにより、各非屈曲領域Ａ４が対向するように配置される。そして、隣り合う非屈曲領域Ａ４，Ａ４に形成された一方面側ビード部Ｂ，Ｂ同士が接合すると共に、他方面側ビード部Ｂ同士が接合する。これにより、図３に示すようなフィルタ濾材Ｆ１が形成される。該フィルタ濾材Ｆ１は、濾材原反Ａが屈曲されて形成される屈曲部Ｆ１ａを複数備えると共に、濾材原反Ａにおける屈曲部Ｆ１ａ以外の領域（非屈曲領域Ａ４）から形成される平板部Ｆ１ｂを複数備える。また、フィルタ濾材Ｆ１は、隣り合う平板部Ｆ１ｂ，Ｆ１ｂ同士の間隔を保持する間隔保持部Ｆ１ｃを複数備える。該間隔保持部Ｆ１ｃは、各一方面側ビード部Ｂ（又は、各他方面側ビード部Ｂ）同士が接合することで形成される。

なお、ビード部Ｂを構成する接着剤にホットメルトを使用する場合には、ホットメルト同士が接合可能な程度に軟化している時（オープンタイム内）に、濾材原反Ａが再度襞状に形成されることが好ましい。

なお、以下の説明では、フィルタ濾材Ｆ１における濾材原反Ａの一方向（長手方向）に相当する方向をフィルタ濾材Ｆ１の長さＬ１とする。また、濾材原反Ａの一方の面側が山側となるように形成される屈曲部Ｆ１ａと、濾材原反Ａの他方の面側が山側となるように形成される屈曲部Ｆ１ａとの間の間隔をフィルタ濾材Ｆ１の高さＬ２とする。

上記のように形成されるフィルタ濾材Ｆ１は、図４に示すように、濾材原反Ａの一方の面側および他方の面側のそれぞれに間隔保持部Ｆ１ｃを備える。また、各間隔保持部Ｆ１ｃは、フィルタ濾材Ｆ１の高さＬ２方向に沿って直線状に形成される。また、フィルタ濾材Ｆ１の一方の面側の各間隔保持部Ｆ１ｃおよび他方の面側の各間隔保持部Ｆ１ｃは、フィルタ濾材Ｆ１の長さＬ１方向に沿って（具体的には、直線上に）交互に配列される。

上記のようなフィルタ濾材Ｆ１は、フィルタ濾材Ｆ１を収容可能に構成された枠体に収容されてフィルタユニットとして使用される。該枠体は、フィルタ濾材Ｆ１を収容する内部空間と、該内部空間に連通する一対の開口部とを備える。これにより、枠体は、一方の開口部側から他方の開口部側に向かって被濾過気体が通過するように構成される。

枠体の形状としては、フィルタ濾材Ｆ１を収容可能な形状であれば、特に限定されものではなく、例えば、直方体状や円形状等が挙げられる。また、枠体の材質としては、特に限定されるものではなく、アルミニウム製のものを用いることができる。

フィルタ濾材Ｆ１と枠体との間には、コーキング剤が充填される。該コーキング剤としては、例えば、二液エポキシコーキング剤（具体的には、ヘンケル社製 マクロプラスト８１０４ＭＣ−１８と、マクロプラストＵＫ５４００を３：１の比率で混合したもの）等を用いることができる。

斯かるフィルタユニットは、クリーンルーム等のＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ）フィルタ、及びＵＬＰＡ（Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ａｉｒ）フィルタとして好適に使用される。

上記のように構成されるフィルタユニットは、フィルタ濾材Ｆ１の長さＬ１方向が被濾過気体の流通方向に対して交差（具体的には、略直交）するように配置される。つまり、フィルタユニットは、フィルタ濾材Ｆ１の高さＬ２方向から被濾過気体がフィルタ濾材Ｆ１に接触するように配置される。これにより、枠体の一方の開口部からフィルタユニットの内部に流入した被濾過気体が内部空間でフィルタ濾材Ｆ１を透過して枠体の他方の開口部から排出される。

以上のように、本発明に係るフィルタ濾材の製造装置によれば、平板部同士の間隔が広がった際に、隣り合う平板部間で放電が生じるのを防止し、斯かる放電によって濾材原反に貫通孔が形成されてフィルタ濾材の集塵効率が低下するのを抑制することができる。

即ち、製造装置１は、除電装置６を備えることで、プリーツ開放部７で平板部Ｆ１ｂ同士の間隔が広がった際に、隣り合う平板部Ｆ１ｂ間で放電が生じるのを防止することができる。具体的には、プリーツ圧縮部５における濾材原反Ａの搬送方向下流側の端部では、濾材原反Ａにおける襞状に形成された領域（以下、襞状領域とも記す）は、平板部Ｆ１ｂ同士の間隔が近接した状態となる。つまり、プリーツ圧縮部５における濾材原反Ａの搬送方向下流側の端部では、濾材原反Ａの襞状領域が帯電した状態となっているため、斯かる端部で濾材原反Ａに除電装置６からイオンが放出されることで、濾材原反Ａとイオンとの接触によって濾材原反Ａが除電される。これにより、プリーツ開放部７で平板部Ｆ１ｂ同士の間隔が広がった際にも、隣り合う平板部Ｆ１ｂ間で放電が生じるのを防止することができる。

また、濾材原反Ａの襞状領域は、挟込部５ａで挟み込まれた状態で搬送されると共に、加圧部５ｂで加圧された状態で搬送されるため、挟込部５ａおよび加圧部５ｂとの摺接によって帯電し易くなる。しかしながら、加圧部５ｂにおける濾材原反Ａの搬送方向下流側の端部で濾材原反Ａに除電装置６からイオンが放出されるため、プリーツ開放部７に入る前に（即ち、隣り合う平板部Ｆ１ｂ間に放電が生じない状態で）濾材原反Ａが除電される。これにより、プリーツ開放部７で平板部Ｆ１ｂ同士の間隔が広がった際にも、隣り合う平板部Ｆ１ｂ間で放電が生じるのを防止することができる。

更に、濾材原反Ａの一方の面側から濾材原反Ａの搬送方向上流側に向かってイオンを放出するように除電装置６が構成されることで、除電装置６から放出されるイオンが濾材原反Ａに対して効率的に接触することになる。これにより、濾材原反Ａの除電を効率的に行うことができ、プリーツ開放部７で平板部Ｆ１ｂ同士の間隔が広がった際にも、隣り合う平板部Ｆ１ｂ間で放電が生じるのをより効果的に防止することができる。

なお、本発明に係るフィルタ濾材の製造装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、上記の複数の実施形態の構成や方法等を任意に採用して組み合わせてもよく（１つの実施形態に係る構成や方法等を他の実施形態に係る構成や方法等に適用してもよく）、さらに、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。

例えば、上記実施形態では、一方面側ビード部Ｂと他方面側ビード部Ｂとが濾材原反Ａを介して端部同士が重なり合うように形成されているが、これに限定されるものではなく、斯かる端部同士が重なり合わないように形成されてもよい。

また、上記実施形態では、単一の多孔質層Ａ１と一対の基材層Ａ２とからなる濾材原反Ａを用いてフィルタ濾材Ｆ１が構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、単一の多孔質層Ａ１と単一の基材層Ａ２とから形成された濾材原反を用いてもよい。又は、多孔質層Ａ１のみから形成された濾材原反を用いてもよく、単一の基材層Ａ２を多孔質層Ａ１で挟み込むように形成された濾材原反を用いてもよい。

また、上記実施形態では、プリーツ加工部２でレシプロ方式が採用されているが、これに限定されるものではなく、外周に複数のブレードを配置した一対のドラム間に濾材原反Ａを搬送することで濾材原反Ａがプリーツ加工されるように構成されてもよい（ロータリー方式）。

また、上記実施形態では、長尺状に形成された濾材原反Ａが用いられているが、これに限定されるものではなく、例えば、一方向が長手となるように枚葉体状に形成された濾材原反が用いられてもよい。

また、プリーツ加工部２では、濾材原反Ａが効果的に引き伸ばされるように、ニップロールに高低差をつけることが好ましい。また、プリーツ加工後の濾材原反Ａの帯電を防止するために、プリーツ加工を行う雰囲気を加湿したり、製造装置１を構成する部材からアースを取ったりすることが好ましい。そして、製造装置１の全工程において、濾材原反Ａの帯電量は、０．３ｋｖ以下であることが好ましい。

また、接着剤塗布部３では、ビード部Ｂが形成された濾材原反Ａがニップローラーを介して濾材形成部４に搬送される。このため、ニップローラーにビード部Ｂが接触しないように、溝を備えるニップローラーを介して、ビード部Ｂが形成された濾材原反Ａが濾材形成部４に搬送されることが好ましい。

濾材形成部４で形成されたフィルタ濾材Ｆ１は、ベルトコンベア等の搬送手段によって濾材形成部４から搬送される。斯かる搬送手段の搬送速度は、濾材形成部４への濾材原反Ａの搬送速度よりも遅くなるように設定される。なお、搬送手段の搬送速度と濾材形成部４への搬送速度との比および接着剤の塗布量によって、濾材原反Ａを屈曲させる間隔が決定されることが好ましい。

以下、本発明の実施例について説明する。なお、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。

＜実施例＞
１．多孔質シートの作製
（１） ＰＴＦＥファインパウダーとして、ポリフロンＦ−１０４（ダイキン工業社製）を使用した。また、液状潤滑剤として、流動パラフィンを使用した。
（２）ＰＴＦＥファインパウダー１００重量部に対して、液状潤滑剤を３０重量部添加して混合物を得た。
（３）得られた混合物を押出法および圧延法によって圧延し、一方向が長手となる０．２ｍｍのシート状の成形体を得た。
（４）得られたシート状の成形体を２００℃で加熱し、液状潤滑剤を除去した。
（５）次に、得られたシート状の成形体を長手方向に沿って２０倍に延伸して多孔質化した。
（６）更に、得られたシート状の成形体を６０℃の環境で幅方向に沿って２０倍に延伸し、多孔質シートを得た。
（７）得られた多孔質シートは、圧力損失が５０ｍｍＨ₂Ｏ以下で、捕集効率が９９．９％以上、ＰＦ値が２２以上となった。

２．濾材原反Ａの作製
得られた多孔質シートと、通気性シート（不織布エルベスＴ０４０３ ユニチカ社製）と積層すると共に、熱ラミネートして濾材原反Ａ（幅：１２００ｍｍ）を得た。

３．フィルタ濾材の作製
上記実施形態の製造装置１を用いて、濾材原反Ａをプリーツ加工すると共に、プリーツ圧縮部５で濾材原反Ａの襞状領域の癖付けを行った。具体的には、濾材原反Ａを一定張力で繰出し、プリーツ加工速度が７０ＰＬＴ／ｍｉｎ、高さＬ２が３５ｍｍとなるように、プリーツ加工を行った。また、プリーツ圧縮部５における濾材原反Ａの加熱温度は、８０℃とした。また、除電装置６としては、キーエンス製ＳＪ−ＨＡを使用した。その後、濾材原反Ａに接着剤塗布部３で接着剤を塗布し、濾材形成部４でフィルタ濾材Ｆ１を形成した。なお、プリーツ開放部７において濾材原反Ａの襞状領域の帯電量を測定した。測定結果については、下記表１に示す。

４．評価
実施例１〜６の製造装置１で得られた各フィルタ濾材Ｆ１をプリーツ加工前の状態に引き伸ばしてシート状にしたものを試験サンプルとした。
そして、各試験サンプルに対して、ＥＮ１８２２−３（２００９）に規定される方法に準拠し、捕集効率の測定を行った。具体的には、試験サンプルを円環状のホルダー（有効面積：１００ｃｍ²）にセットし、捕集効率の測定を行った。測定条件としては、ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）の粒子（粒径：０．１μｍ以上０．２μｍ以下、個数：１０⁸個／Ｌ以上）を含む被濾過気体（透過流速：５．３ｃｍ／ｓｅｃ）を試験サンプルに透過させ、試験サンプルを透過したＰＡＯ粒子の濃度をパーティクルカウンターで測定した。そして、以下の（１）式により捕集効率を算出した。各実施例による試験フィルタの捕集効率については、下記表１に示す。

捕集効率（％）＝｛１−（試験フィルタを透過した粒子濃度／被濾過気体の粒子濃度）｝×１００・・・（１）

＜比較例＞
実施例と同一の方法で、多孔質シートおよび濾材原反Ａを作製した。そして、除電装置６を用いずにフィルタ濾材を作製したこと以外は、実施例と同一の方法で試験フィルタを作製し、該試験フィルタを用いて粒子の透過を計測して、捕集効率の算出を行った。各測定箇所の捕集効率については、下記表１に示す。

＜まとめ＞
表１を見ると、実施例の捕集効率の方が高い値となることが認められる。これは、実施例では、除電装置６を用いることで、プリーツ圧縮部５の下流側端部において、濾材原反Ａの襞状領域に、イオンが放出される。このため、平板部Ｆ１ｂ同士の間隔が広がる前（つまり、プリーツ開放部７に襞状領域が搬送される前）に、濾材原反Ａが除電される。これにより、平板部Ｆ１ｂ同士の間隔が広がった際（つまり、プリーツ開放部７に襞状領域が搬送された際）に、隣り合う平板部Ｆ１ｂ同士の間で放電が生じるのを防止することができるためと認められる。
従って、プリーツ圧縮部の下流側端部において、濾材原反の襞状領域に、イオンを放出する除電装置を備えることで、放電によって濾材原反に貫通孔が形成されて、フィルタ濾材の捕集効率が低下するのを抑制することができると認められる。

１…製造装置、２…プリーツ加工部、２ａ…ブレード、３…接着剤塗布部、３ａ…射出ノズル、３ｂ…上下搬送位置、４…濾材形成部、Ａ…濾材原反、Ａ１…多孔質層、Ａ２…基材層、Ａ３…屈曲領域、Ａ４…非屈曲領域、Ｂ…ビード部、Ｆ１…フィルタ濾材、Ｆ１ａ…屈曲部、Ｆ１ｂ…平板部、Ｆ１ｃ…間隔保持部

Claims (3)

1. シート状の濾材原反における一方向の複数箇所で一方向に直行する他方向に沿って濾材原反が屈曲されて複数の屈曲部が形成されると共に該屈曲部以外の領域が対向するように配置されて複数の平板部が形成されることで、濾材原反が襞状に形成されるように構成されるプリーツ加工部と、
   濾材原反における襞状に形成された領域が一方向に沿って搬送されつつ一方向に沿って圧縮されることで平板部同士の間隔を近接させるように構成されるプリーツ圧縮部と、
   該プリーツ圧縮部における濾材原反の搬送方向下流側の端部で濾材原反にイオンを放出して濾材原反の除電を行うように構成される除電装置と、
   濾材原反におけるプリーツ圧縮部で圧縮された領域が圧縮された状態から開放されることでプリーツ圧縮部よりも平板部同士の間隔が広がるように構成されるプリーツ開放部とを備えるフィルタ濾材の製造装置。
2. 前記プリーツ圧縮部は、濾材原反における襞状に形成された領域を濾材原反の両面側から挟み込む挟込部と、該挟込部よりも濾材原反の搬送方向下流側に配置されて濾材原反における襞状に形成された領域を少なくとも濾材原反の一方の面側から加圧する加圧部とを備え、
   前記除電装置は、加圧部における濾材原反の搬送方向下流側の端部で濾材原反にイオンを放出するように構成される請求項１に記載のフィルタ濾材の製造装置。
3. 前記除電装置は、濾材原反の一方の面側から濾材原反の搬送方向上流側に向かってイオンを放出するように構成される請求項１又は２に記載のフィルタ濾材の製造装置。