特許 6197978 濾過フィルタ及び濾過フィルタデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6197978

(24)【登録日】2017年9月1日

(45)【発行日】2017年9月20日

(54)【発明の名称】濾過フィルタ及び濾過フィルタデバイス

(51)【国際特許分類】

   B01D 71/02 20060101AFI20170911BHJP

   B01D 69/06 20060101ALI20170911BHJP

   B01D 69/10 20060101ALI20170911BHJP

   B01D 69/12 20060101ALI20170911BHJP

   B01D 29/01 20060101ALI20170911BHJP

   B01D 39/20 20060101ALI20170911BHJP

   B01D 46/10 20060101ALI20170911BHJP

【ＦＩ】

   B01D71/02

   B01D69/06

   B01D69/10

   B01D69/12

   B01D29/04 510C

   B01D29/04 510A

   B01D29/04 510F

   B01D29/04 530A

   B01D39/20 A

   B01D46/10 A

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-519946(P2017-519946)

(86)(22)【出願日】2017年1月18日

(86)【国際出願番号】JP2017001588

【審査請求日】2017年4月13日

(31)【優先権主張番号】特願2016-26175(P2016-26175)

(32)【優先日】2016年2月15日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100132241

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 博史

(74)【代理人】

【識別番号】100189555

【弁理士】

【氏名又は名称】徳山 英浩

(72)【発明者】

【氏名】山本 航

(72)【発明者】

【氏名】近藤 孝志

(72)【発明者】

【氏名】萬壽 優

【審査官】 関根 崇

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０１８２３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１０７７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７３０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１５１２８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０１９２３１１６（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ７１／０２

Ｂ０１Ｄ ６９／００

Ｂ０１Ｄ ２９／０１−０５

Ｂ０１Ｄ ３９／２０

Ｂ０１Ｄ ４６／１０

Ｇ０１Ｎ １／１０

Ｃ１２Ｑ １／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体に含まれる濾過対象物を濾過する金属製多孔膜と、
前記金属製多孔膜の少なくとも一方の主面に設けられ、前記金属製多孔膜を支持する支持基材と、
を備える濾過フィルタであって、
前記支持基材には、前記金属製多孔膜の一部を露出させる開口部が設けられ、当該開口部の内周面には、周方向に波状の凹凸が設けられ、
前記波状の凹凸は、少なくとも前記金属製多孔膜に接する部分に設けられ、畝部と谷部とが交互に繰り返されることにより形成され、
前記畝部及び前記谷部は、前記流体の流れ方向に沿うように形成され、
前記畝部及び前記谷部の配置間隔は、前記濾過対象物の平均粒子径より小さい、
濾過フィルタ。

【請求項2】

流体に含まれる濾過対象物を濾過する金属製多孔膜と、
前記金属製多孔膜の少なくとも一方の主面に設けられ、前記金属製多孔膜を支持する支持基材と、
を備える濾過フィルタであって、
前記支持基材には、前記金属製多孔膜の一部を露出させる開口部が設けられ、当該開口部の内周面には、周方向に波状の凹凸が設けられ、
前記波状の凹凸は、少なくとも前記金属製多孔膜に接する部分に設けられ、畝部と谷部とが交互に繰り返されることにより形成され、
前記畝部及び前記谷部は、前記流体の流れ方向に沿うように形成され、
前記畝部及び前記谷部の配置間隔は、前記金属製多孔膜に設けられた前記濾過対象物を濾過するための貫通孔の間隔以下である、
濾過フィルタ。

【請求項3】

流体に含まれる濾過対象物を濾過する金属製多孔膜と、
前記金属製多孔膜の少なくとも一方の主面に設けられ、前記金属製多孔膜を支持する支持基材と、
を備える濾過フィルタであって、
前記支持基材には、前記金属製多孔膜の一部を露出させる開口部が設けられ、当該開口部の内周面には、周方向に波状の凹凸が設けられ、
前記波状の凹凸は、少なくとも前記金属製多孔膜に接する部分に設けられ、畝部と谷部とが交互に繰り返されることにより形成され、
前記畝部及び前記谷部は、前記流体の流れ方向に沿うように形成され、
前記谷部は、前記金属製多孔膜に設けられた前記濾過対象物を濾過するための貫通孔に対応する位置に設けられている、濾過フィルタ。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１つに記載の濾過フィルタと、
前記濾過フィルタを内包し、前記濾過フィルタの一方の主面に対向するように設けられた流体流入路と、前記濾過フィルタの他方の主面に対向するように設けられた流体排出路とを有するハウジングと、
を備える、濾過フィルタデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体に含まれる濾過対象物を濾過する濾過フィルタ及び当該濾過フィルタを備える濾過フィルタデバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の濾過フィルタとして、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１には、流体に含まれる濾過対象物を濾過する金属製多孔膜と、当該金属製多孔膜の少なくとも一方の主面に設けられ、当該金属製多孔膜を支持する支持基材とを備える濾過フィルタが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開公報第２０１４／０５０３２８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の濾過フィルタによれば、濾過対象物の濾過効率を向上させる観点において、未だ改善の余地がある。

【0005】

本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、濾過対象物の濾過効率を向上させることができる濾過フィルタ及び濾過フィルタデバイスを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記目的を達成するために、本発明の一態様に係る濾過フィルタは、
流体に含まれる濾過対象物を濾過する金属製多孔膜と、
前記金属製多孔膜の少なくとも一方の主面に設けられ、前記金属製多孔膜を支持する支持基材と、
を備える濾過フィルタであって、
前記支持基材には、前記金属製多孔膜の一部を露出させる開口部が設けられ、当該開口部の内周面には、周方向に波状の凹凸が設けられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、濾過対象物の濾過効率を向上させることができる濾過フィルタ及び当該濾過フィルタを備える濾過フィルタデバイスを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施の形態に係る濾過フィルタデバイスの概略構成を示す断面図である。

【図2】図１の濾過フィルタデバイスが備える濾過フィルタの概略構成を示す平面図である。

【図3】図２の濾過フィルタの一部拡大平面図である。

【図4】図２の濾過フィルタの一部拡大断面図である。

【図5】図２の濾過フィルタの一部を図３及び図４に示す矢印の方向から見た斜視図である。

【図6】金属製多孔膜の貫通穴と畝部と谷部との位置関係を模式的に示す平面図である。

【図7A】図２の濾過フィルタの製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。

【図7B】図７Ａに続く工程を示す断面図である。

【図7C】図７Ｂに続く工程を示す断面図である。

【図7D】図７Ｃに続く工程を示す断面図である。

【図7E】図７Ｄに続く工程を示す断面図である。

【図7F】図７Ｅに続く工程を示す断面図である。

【図7G】図７Ｆに続く工程を示す断面図である。

【図7H】図７Ｇに続く工程を示す断面図である。

【図7I】図７Ｈに続く工程を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（本発明の基礎となった知見）
本発明者らは、濾過対象物の濾過効率を向上させるために鋭意検討した結果、以下の知見を得た。

【0010】

通常、濾過対象物を含む流体が濾過フィルタを通過するとき、濾過フィルタが抵抗になり、濾過フィルタの近傍に濾過対象物が溜まり易くなる。

【0011】

本発明者らは、特許文献１の濾過フィルタに対して、支持基材が設けられた主面側から流体を流入させて濾過を行った場合、支持基材の開口部の内周面に濾過対象物が付着し、当該濾過対象物により流体の流れが阻害され、濾過効率が低下することを知見した。また、支持基材の開口部に囲まれた金属製多孔膜の露出部分の中央部に濾過対象物が集中しやすく、当該中央部に集中した濾過対象物により流体の流れが阻害され、濾過効率が低下することを知見した。

【0012】

本発明者らは、これらの新規な知見に基づき鋭意検討した結果、支持基材に設けられた開口部の内周面に、周方向に波状の凹凸を設けることで、当該内周面に濾過対象物が付着することを抑えられることを見出した。また、前記波状の凹凸を設けることで、金属製多孔膜によって反射した流体は、波状の凹凸に衝突して流れ方向のバリエーションを増加し、それにより支持基材の開口部内に渦流又は乱流が発生して、前記中央部に濾過対象物が集中することを抑えられることを見出した。

【0013】

これらの点を踏まえて、本発明者らは、以下の発明に至った。

【0014】

本発明の一態様に係る濾過フィルタは、流体に含まれる濾過対象物を濾過する金属製多孔膜と、
前記金属製多孔膜の少なくとも一方の主面に設けられ、前記金属製多孔膜を支持する支持基材と、
を備える濾過フィルタであって、
前記支持基材には、前記金属製多孔膜の一部を露出させる開口部が設けられ、当該開口部の内周面には、周方向に波状の凹凸が設けられていることを特徴とする。

【0015】

この構成によれば、開口部の内周面に周方向に波状の凹凸を設けているので、当該開口部の内周面に濾過対象物が付着することを抑えるとともに、金属製多孔膜の露出部分の中央部に濾過対象物が集中することを抑えることができる。従って、濾過効率を向上させることができる。

【0016】

なお、前記波状の凹凸は、少なくとも前記金属製多孔膜に接する部分に設けられることが好ましい。この構成によれば、濾過対象物の付着をより効果的に抑えることができ、濾過効率を向上させることができる。

【0017】

また、前記波状の凹凸は、畝部と谷部とが交互に繰り返されることにより形成され、前記畝部及び前記谷部は、前記流体の流れ方向に沿うように形成されることが好ましい。この構成によれば、畝部及び谷部による流体の圧力損失を抑えることができ、濾過効率を向上させることができる。

【0018】

また、前記畝部及び前記谷部の配置間隔は、前記濾過対象物の平均粒子径より小さいことが好ましい。この構成によれば、濾過対象物が谷部に入り込むことを抑えることができ、濾過対象物と前記内周面との接触面積を小さくすることができる。その結果、前記内周面に濾過対象物が付着することを一層抑えることができる。

【0019】

また、前記畝部及び前記谷部の配置間隔は、前記金属製多孔膜に設けられた前記濾過対象物を濾過するための貫通孔の間隔以下であることが好ましい。当該金属製多孔膜に設けられた貫通孔の間隔は、濾過対象物を濾過するために、濾過対象物の平均粒子径よりも小さく設定されるものである。従って、この構成によれば、濾過対象物が谷部に入り込むことをより確実に抑えることができ、前記内周面に濾過対象物が付着することを一層抑えることができる。

【0020】

また、前記谷部は、前記金属製多孔膜に設けられた前記濾過対象物を濾過するための貫通孔に対応する位置に設けられることが好ましい。この構成によれば、畝部を貫通孔に対応する位置に設ける場合よりも、金属製多孔膜における開口面積を拡大することができ、濾過効率を向上させることができる。

【0021】

また、本発明の一態様に係る濾過フィルタデバイスは、前述した濾過フィルタのうちのいずれか１つの濾過フィルタと、
前記濾過フィルタを内包し、前記濾過フィルタの一方の主面に対向するように設けられた流体流入路と、前記濾過フィルタの他方の主面に対向するように設けられた流体排出路とを有するハウジングと、
を備えることを特徴とする。

【0022】

この構成によれば、前述した濾過フィルタのうちのいずれか１つの濾過フィルタを備えているので、濾過フィルタデバイスの濾過効率を向上させることができる。

【0023】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0024】

（実施の形態）
本実施の形態に係る濾過フィルタデバイスの構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る濾過フィルタデバイスの概略構成を示す断面図である。

【0025】

図１に示すように、本実施の形態に係る濾過フィルタデバイス１は、濾過フィルタ２と、当該濾過フィルタ２を内包するハウジング３と、を備えている。

【0026】

ハウジング３は、第１ハウジング部３１と第２ハウジング部３２とを備えている。第１ハウジング部３１と第２ハウジング部３２は、例えば互いに嵌合することで、それらの間で濾過フィルタ２の外周部を保持するように構成されている。第１ハウジング部３１には、濾過フィルタ２の一方の主面２ａに対向するように流体流入路３１ａが設けられている。流体流入路３１ａは、濾過フィルタ２の外周部を除く全体に流体が供給されるように、濾過フィルタ２の一方の主面２ａに面する部分Ｓ１が拡大されている。第２ハウジング部３２には、濾過フィルタ２の他方の主面２ｂに対向するように流体排出路３２ａが設けられている。流体排出路３２ａは、濾過フィルタ２の外周部を除く全体を通過した流体を排出できるように、濾過フィルタ２の他方の主面２ｂに面する部分Ｓ２が拡大されている。

【0027】

濾過対象物を含む流体は、流体流入路３１ａを通じて濾過フィルタ２に供給され、濾過フィルタ２により濾過対象物を濾過されて、流体排出路３２ａを通じて濾過フィルタデバイス１の外部に排出される。

【0028】

本実施の形態において、濾過対象物は、液体に含まれる生物由来物質である。本明細書において、「生物由来物質」とは、細胞（真核生物）、細菌（真性細菌）、ウィルス等の生物に由来する物質を意味する。細胞（真核生物）としては、例えば、卵、精子、人工多能性幹細胞（ｉＰＳ細胞）、ＥＳ細胞、幹細胞、間葉系幹細胞、単核球細胞、単細胞、細胞塊、浮遊性細胞、接着性細胞、神経細胞、白血球、リンパ球、再生医療用細胞、自己細胞、がん細胞、血中循環がん細胞（ＣＴＣ）、ＨＬ−６０、ＨＥＬＡ、菌類を含む。細菌（真性細菌）としては、例えば、グラム陽性菌、グラム陰性菌、大腸菌、結核菌を含む。ウィルスとしては、例えば、ＤＮＡウィルス、ＲＮＡウィルス、ロタウィルス、（鳥）インフルエンザウィルス、黄熱病ウィルス、デング熱病ウィルス、脳炎ウィルス、出血熱ウィルス、免疫不全ウィルスを含む。

【0029】

次に、濾過フィルタ２の構成について説明する。図２は、濾過フィルタ２の概略構成を示す平面図である。図３は、濾過フィルタ２の一部拡大平面図である。図４は、濾過フィルタ２の一部拡大断面図である。図５は、濾過フィルタ２の一部を図３及び図４に示す矢印の方向から見た斜視図である。

【0030】

図２に示すように、濾過フィルタ２は、流体に含まれる濾過対象物を濾過する金属製多孔膜２１と、金属製多孔膜２１の一方の主面２１ａに設けられ、金属製多孔膜２１を支持する支持基材２２とを備えている。

【0031】

金属製多孔膜２１は、図４に示すように、互いに対向する一対の主面２１ａ，２１ｂを有している。金属製多孔膜２１には、両主面２１ａ，２１ｂを貫通する複数の貫通孔２１ｃが設けられている。貫通孔２１ｃは、液体から生物由来物質を分離するものである。貫通孔２１ｃの形状及び寸法は、生物由来物質の形状、大きさに応じて適宜設定されるものである。貫通孔２１ｃは、例えば、等間隔又は周期的に配置される。貫通孔２１ｃの形状は、例えば、金属製多孔膜２１の主面２１ａ側から見て正方形である。本実施の形態において、貫通孔２１ｃは、正方格子状に配列されている。貫通孔２１ｃのサイズは、例えば、縦０．１μｍ以上５００μｍ以下、横０．１μｍ以上５００μｍ以下である。貫通孔２１ｃ間の間隔は、例えば、貫通孔２１ｃの１倍よりも大きく１０倍以下であり、より好ましくは３倍以下である。また、金属製多孔膜２１における貫通孔２１ｃの開口率は、例えば、１０％以上である。

【0032】

金属製多孔膜２１の材料としては、例えば、金、銀、銅、白金、ニッケル、ステンレス鋼、パラジウム、チタン、コバルト、これらの合金、及びこれらの酸化物が挙げられる。金属製多孔膜２１の寸法は、例えば、直径８ｍｍ、厚さ０．１μｍ以上１００μｍ以下である。金属製多孔膜２１の外形は、例えば、円形、楕円形、又は多角形である。本実施の形態においては、金属製多孔膜２１の外形は、円形とする。金属製多孔膜２１の外周部には、貫通孔２１ｃが設けられても、貫通孔２１ｃが設けられなくてもよい。

【0033】

支持基材２２は、金属製多孔膜２１を補強する部材である。支持基材２２は、例えば、接着材により、金属製多孔膜２１の一方の主面２１ａに貼り付けられる。なお、支持基材２２は、金属製多孔膜２１の一方の主面２１ａに堆積法により成膜することにより形成されてもよい。この場合、金属製多孔膜２１と同じ材料が好ましい。

【0034】

支持基材２２には、金属製多孔膜２１の一部を露出させる開口部２２ａが設けられている。本実施の形態において、支持基材２２には、複数の開口部２２ａが設けられている。開口部２２ａの形状及び寸法は、生物由来物質の形状、大きさに応じて適宜設定されるものである。開口部２２ａは、例えば、等間隔又は周期的に配置される。開口部２２ａの形状は、例えば、金属製多孔膜２１の主面２１ａ側から見て正方形である。本実施の形態において、開口部２２ａは、正方格子状に配列されている。開口部２２ａのサイズは、金属製多孔膜２１の複数の貫通孔２１ｃを包含するサイズであり、例えば、縦２６０μｍ、横２６０μｍである。

【0035】

支持基材２２の開口部２２ａの内周面２２ｂには、周方向に波状（カーテン状）の凹凸２２ｃが設けられている。本実施の形態において、波状の凹凸２２ｃは、滑らかな形状（サインカーブ）を有するように形成されている。また、波状の凹凸２２ｃは、畝部２２ｄと谷部２２ｅとが交互に繰り返されることにより形成されている。畝部２２ｄ及び谷部２２ｅは、流体の流れを阻害しないように、流体の流れ方向に沿うように形成されている。すなわち、畝部２２ｄ及び谷部２２ｅは、金属製多孔膜２１の主面２１ａ，２１ｂに対して交差方向（例えば、直交方向）に延在するように形成されている。また、畝部２２ｄ及び谷部２２ｅは、少なくとも金属製多孔膜２１に接する部分（例えば、濾過対象物が付着し易い金属製多孔膜２１の近傍）に設けられている。

【0036】

また、本実施の形態において、畝部２２ｄは、貫通孔２１ｃを画定する金属製多孔膜２１の網部分に対応する位置に設けられている。谷部２２ｅは、貫通孔２１ｃに対応する位置に設けられている。すなわち、谷部２２ｅは、図６に示すように、平面視において貫通孔２１ｃと重なる位置に設けられている。また、畝部２２ｄ及び谷部２２ｅは、貫通孔２１ｃの間隔と同等の配置間隔Ｐ１，Ｐ２で設けられている。ここで、「貫通孔２１ｃの間隔」とは、例えば、任意の貫通孔２１ｃと隣接する貫通孔２１ｃの重心間の距離を言う。すなわち、畝部２２ｄ及び谷部２２ｅは、貫通孔２１ｃの間隔と同等の配置間隔で設けられている。また、畝部２２ｄの頂部から谷部２２ｅの底部までの高さ（長さ）Ｄ１は、濾過対象物の平均粒子径よりも小さく設定されている。

【0037】

本実施の形態によれば、支持基材２２に設けられた開口部２２ａの内周面２２ｂに、周方向に波状の凹凸２２ｃが設けられている。この構成によれば、当該内周面２２ｂに濾過対象物が付着することを抑えるとともに、金属製多孔膜２１の露出部分の中央部に濾過対象物が集中することを抑えることができる。従って、濾過効率を向上させることができる。

【0038】

また、本実施の形態によれば、濾過対象物が付着し易い金属製多孔膜２１に接する部分に波状の凹凸２２ｃが設けられているので、濾過対象物の付着をより効果的に抑えることができる。なお、波状の凹凸２２ｃは、内周面２２ｂの全体に設けられてもよい。

【0039】

また、本実施の形態によれば、波状の凹凸２２ｃが畝部２２ｄと谷部２２ｅとが交互に繰り返されることにより形成され、畝部２２ｄ及び谷部２２ｅが流体の流れ方向に沿うように形成されている。この構成によれば、畝部２２ｄ及び谷部２２ｅによる流体の圧力損失を抑えることができ、濾過効率を向上させることができる。

【0040】

また、本実施の形態によれば、畝部２２ｄ及び谷部２２ｅが、貫通孔２１ｃの間隔と同等の配置間隔Ｐ１，Ｐ２で設けられている。貫通孔２１ｃは、濾過対象物を濾過するための孔であるので、濾過対象物の平均粒子径よりも小さく形成されるものである。このため、畝部２２ｄ及び谷部２２ｅの配置間隔Ｐ１，Ｐ２を貫通孔２１ｃの間隔と同等にすることで、濾過対象物が谷部２２ｅに入り込むことを抑えることができ、濾過対象物と内周面２２ｂとの接触面積を小さくすることができる。その結果、支持基材２２に設けられた開口部２２ａの内周面２２ｂに濾過対象物が付着することを一層抑えることができる。

【0041】

また、本実施の形態によれば、谷部２２ｅが、金属製多孔膜２１の貫通孔２１ｃに対応する位置に設けられている。この構成によれば、畝部２２ｄを貫通孔２１ｃに対応する位置に設ける場合よりも、金属製多孔膜２１における開口面積を拡大することができ、濾過効率を向上させることができる。

【0042】

なお、畝部２２ｄ及び谷部２２ｅの配置間隔Ｐ１，Ｐ２は、濾過対象物の平均粒子径よりも小さくすればよい。これにより、濾過対象物が谷部２２ｅに入り込むことを抑えることができ、内周面２２ｂに濾過対象物が付着することを一層抑えることができる。なお、好ましくは、畝部２２ｄ及び谷部２２ｅの配置間隔Ｐ１，Ｐ２は、貫通孔２１ｃの間隔以下にすればよい。これにより、内周面２２ｂに濾過対象物が付着することをより一層抑えることができる。

【0043】

次に、濾過フィルタ２の製造方法の一例について説明する。図７Ａ〜図７Ｉは、濾過フィルタ２の製造方法の一例を示す断面図である。

【0044】

まず、図７Ａに示すように、シリコンなどの基板４１上に銅製薄膜４２を形成する。

【0045】

次いで、図７Ｂに示すように、銅製薄膜４２上に第１レジスト膜４３を形成する。

【0046】

次いで、図７Ｃに示すように、第１レジスト膜４３を露光及び現像処理し、第１レジスト膜４３から金属製多孔膜２１に対応する部分を除去する。

【0047】

次いで、図７Ｄに示すように、第１レジスト膜４３を除去した部分に金属製多孔膜２１を形成する。金属製多孔膜２１は、例えば、電解メッキ法により形成することができる。

【0048】

次いで、図７Ｅに示すように、第１レジスト膜４３を溶解剥離処理して、銅製薄膜４２上から除去する。

【0049】

次いで、図７Ｆに示すように、金属製多孔膜２１を覆うように銅製薄膜４２上に第２レジスト膜４４を形成する。

【0050】

次いで、図７Ｇに示すように、第２レジスト膜４４を露光及び現像処理し、第２レジスト膜４４から支持基材２２に対応する部分を除去する。

【0051】

次いで、図７Ｈに示すように、第２レジスト膜４４を除去した部分に支持基材２２を形成する。支持基材２２は、例えば、電解メッキ法により形成することができる。

【0052】

次いで、図７Ｉに示すように、第２レジスト膜４４を溶解剥離処理して、銅製薄膜４２上から除去する。

【0053】

次いで、銅製薄膜４２をエッチングして除去し、金属製多孔膜２１及び支持基材２２を基板４１から剥離する。これにより、図４に示す濾過フィルタ２が作製される。

【0054】

なお、第２レジスト膜４４は、図７Ｇに示すように、エッジ部４４ａが金属製多孔膜２１の貫通孔２１ｃの中心部分に位置するように形成することが好ましい。この場合、露光時に、第２レジスト膜４４のエッジ部４４ａの金属製多孔膜２１側の部分に、金属製多孔膜２１に反射された光の干渉によって波状の凹凸が形成され易くなる。この波状の凹凸に沿うように支持基材２２を形成することにより、支持基材２２に設けられた開口部２２ａの内周面２２ｂに波状の凹凸２２ｃを形成することが可能になる。なお、支持基材２２を電解メッキ法により形成する場合、低電流で長時間かけてメッキを成長させると、支持基材２２が第２レジスト膜４４の波状の凹凸に沿い易くなる。

【0055】

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、前記では、濾過対象物が液体に含まれる生物由来物質であるとしたが、本発明はこれに限定されない。濾過対象物は、気体に含まれる物質であってもよい。すなわち、濾過対象物は、流体に含まれる物質であればよく、例えば、空気中に含まれるＰＭ２．５であってもよい。

【0056】

また、前記実施の形態では、金属製多孔膜２１は、液体から生物由来物質を濾過するために使用されるものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、金属製多孔膜２１は、液体を濃縮するために使用されてもよい。

【0057】

また、前記実施の形態では、流体の流れ方向の上流側である金属製多孔膜２１の一方の主面２１ａにのみ支持基材２２を設けたが、本発明はこれに限定されない。流体の流れ方向の下流側である金属製多孔膜２１の他方の主面２１ｂに支持基材２２を設けてもよい。この場合、貫通孔２１ｃを通過した流体に含まれる細胞などの物質が開口部２２ａの内周面２２ｂに付着するのを抑えることができる。また、金属製多孔膜２１の両主面２１ａ，２１ｂに支持基材２２を設けてもよい。

【0058】

また、前記実施の形態では、畝部２２ｄ及び谷部２２ｅの配置間隔Ｐ１，Ｐ２を貫通孔２１ｃの間隔と同等としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、畝部２２ｄ及び谷部２２ｅの配置間隔Ｐ１，Ｐ２は、周方向において一定でなくてもよい。また、畝部２２ｄ及び谷部２２ｅの間隔は、流体の流れ方向において変化してもよい。

【0059】

（実施例）
次に、実施例に係る濾過フィルタについて説明する。

【0060】

まず、図７Ａ〜図７Ｅを用いて説明した製造方法により、図７Ｅに示す金属製多孔膜２１をシリコン基板上に作製した。金属製多孔膜２１の材質はニッケルとした。金属製多孔膜２１の中心から半径３ｍｍ領域には、複数の貫通孔２１ｃを正方格子状に設けた。貫通孔２１ｃの一辺の長さは、１．９μｍ、貫通孔２１ｃの配置間隔は２．６μｍとした。金属製多孔膜２１の厚みは１．０μｍとした。

【0061】

次いで、図７Ｆに示すように、金属製多孔膜２１上に第２レジスト膜４４（ＰＭＥＲ Ｐ−ＣＲＳ４０００）を塗布し、１３０度の大気下で５分間加熱した。

【0062】

次いで、支持基材２２の対応する開口を有するマスク（図示せず）を用いて、開口（ＮＡ）０．４５、焦点オフセット０μｍ、露光強度２４００Ｊ／ｍ^２の条件下で第２レジスト膜４４を露光した。その後、さらに８５度の大気下で３分間加熱した後、デベロッパー溶液（ＮＭＤ−３）に１分間浸漬する作業を２回行って現像した。これにより、図７Ｇに示すように、第２レジスト膜４４から支持基材２２に対応する部分を除去した。

【0063】

次いで、ＲＦ２００Ｗの強度で１分間アッシングした後、５％の希硫酸に１分間浸漬した。その後、５５度のニッケルメッキ液に電流値１．６９９Ａの下で１７．４分間浸漬した。これにより、図７Ｈに示すように、第２レジスト膜４４を除去した部分に支持基材２２を形成した。

【0064】

次いで、アセトンに１５分間浸漬して第２レジスト膜４４を剥離した。

【0065】

このようにして作製した支持基材２２において、開口部２２ａの高さは３５μｍであった。また、開口部２２ａの内周面２２ｂには、金属製多孔膜２１の主面から１５μｍの高さまでの領域に波状の凹凸２２ｃが形成されていた。波状の凹凸２２ｃの周期（配置間隔）は６．５μｍであった。波状の凹凸２２ｃを構成する谷部２２ｅは、金属製多孔膜２１の貫通孔２１ｃに対応する位置に形成されていた。

【0066】

次いで、銅製薄膜４２をエッチングして除去し、金属製多孔膜２１及び支持基材２２を基板４１から剥離した。このようにして、実施例に係る濾過フィルタを作製した。

【0067】

この実施例に係る濾過フィルタを用いて、細胞ＨＬ−６０を１×１０^５個含む１ｍｌのＰＢＳ溶液（リン酸緩衝生理食塩水）を濾過した。細胞ＨＬ−６０は、概球形を有し、平均粒子径は約１１μｍであった。濾過は、ＰＢＳ溶液の自重によるデッドエンド方式の濾過とした。ＰＢＳ溶液から０．５ｍｌの濾液（濾過フィルタを通過した液体）を得るまでの濾過時間は約２０分を要した。

【0068】

その後、支持基材２２の開口部２２ａの内周面２２ｂを顕微鏡で観察したところ、単位面積当たり約１３個の細胞の付着が観察された。

【0069】

（比較例）
支持基材２２の開口部２２ａの内周面２２ｂを一様（波状の凹凸２２ｃが無い）としたこと以外は実施例に係る濾過フィルタと同様の構成を有する比較例に係る濾過フィルタを作製した。

【0070】

この比較例に係る濾過フィルタを用いて、実施例と同じ条件で、細胞ＨＬ−６０を１×１０^５個含む１ｍｌのＰＢＳ溶液（リン酸緩衝生理食塩水）を濾過した。ＰＢＳ溶液から０．５ｍｌの濾液（濾過フィルタを通過した液体）を得るまでの濾過時間は約４５分を要した。

【0071】

その後、支持基材２２の開口部２２ａの内周面２２ｂを顕微鏡で観察したところ、単位面積当たり約２１４個の細胞の付着が観察された。

【0072】

（結論）
以上により、実施例に係る濾過フィルタが濾過対象物の付着防止効果を有することが確認された。

【0073】

本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

【産業上の利用可能性】

【0074】

本発明は、濾過対象物の濾過効率を向上させることができるので、生物由来物質やＰＭ２．５などの流体に含まれる濾過対象物を濾過する濾過フィルタ及び濾過フィルタデバイスに有用である。

【符号の説明】

【0075】

１ 濾過フィルタデバイス
２ 濾過フィルタ
２ａ，２ｂ 主面
３ ハウジング
２１ 金属製多孔膜
２１ａ，２１ｂ 主面
２１ｃ 貫通孔
２２ 支持基材
２２ａ 開口部
２２ｂ 内周面
２２ｃ 波状の凹凸
２２ｄ 畝部
２２ｅ 谷部
３１ 第１ハウジング部
３１ａ 流体流入路
３２ 第２ハウジング部
３２ａ 流体排出路
４１ 基板
４２ 銅製薄膜
４３ 第１レジスト膜
４４ 第２レジスト膜
４４ａ エッジ部

【要約】

濾過対象物の濾過効率を向上させることができる濾過フィルタを提供する。本発明に係る濾過フィルタ（２）は、流体に含まれる濾過対象物を濾過する金属製多孔膜（２１）と、金属製多孔膜（２１）の少なくとも一方の主面（２ａ）に設けられ、金属製多孔膜（２１）を支持する支持基材（２２）とを備える。支持基材（２２）には、金属製多孔膜（２１）の一部を露出させる開口部（２２ａ）が設けられ、当該開口部（２２ａ）の内周面（２２ｂ）には、周方向に波状の凹凸（２２ｃ）が設けられている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】

【図7F】

【図7G】

【図7H】

【図7I】