(57)【要約】【課題】低環境負荷で、より実用的な洗浄方法、その方法を実施するための洗浄ユニット、およびその洗浄ユニットを組み込んだ洗浄装置を提供すること。【解決手段】洗浄方法は、洗浄液としての電解アルカリ性水にマイクロバブルを発生させ、その液を被処理物に供給しながらシャワー処理することを特徴とし、洗浄ユニットは、洗浄液としての電解アルカリ性水を内部に蓄えるための貯槽１０２と、洗浄液を循環させるポンプ１０４と、マイクロバブルを発生させるためのマイクロバブル発生ノズル１０３と、シャワー処理するためのシャワーノズル１１４を具備したことを特徴とし、洗浄装置は、被処理物を洗浄するための洗浄ユニット２００−２と、被処理物に付着した洗浄液を除去するためのリンスユニット２００−３と、被処理物を水切り乾燥する乾燥ユニット２００−４を具備し、洗浄ユニット２００−２として前記洗浄ユニットを用いたことを特徴とする。【選択図】図１
2014014741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄液としての電解アルカリ性水にマイクロバブルを発生させ、その液をシャワーノズルで被処理物に供給しながら、シャワー処理することを特徴とする洗浄方法。
【請求項２】
洗浄液としての電解アルカリ性水の液温は常温（２５℃程度）とすることを特徴とする請求項１に記載の洗浄方法。
【請求項３】
請求項１、請求項２のいずれかに記載の洗浄方法を実施するための洗浄ユニットであって、
洗浄液としての電解アルカリ性水を内部に蓄えるための貯槽と、洗浄液を循環させるためのポンプと、マイクロバブルを発生させるためのマイクロバブル発生ノズルと、被処理物をシャワー処理するためのシャワーノズルと、を具備したことを特徴とする洗浄ユニット。
【請求項４】
被処理物を洗浄するための洗浄ユニットと、被処理物に付着した洗浄液を除去するためのリンスユニットと、被処理物を水切り乾燥する乾燥ユニットと、を具備した洗浄装置において、前記洗浄ユニットとして、請求項３に記載の洗浄ユニットを用いたことを特徴とする洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機アルカリが微量に含有する洗浄液を、製造工程の洗浄プロセスに適用することが許せる分野の板状の各種材質基板（例えば、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板など）を被処理物とする低環境負荷対応の、洗浄方法および洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、洗浄分野において、環境負荷を低減させることを目的としての、電解アルカリ性水、およびマイクロバブルという技術が開発されており、これらの技術を応用した洗浄方法及び洗浄装置は、例えば次のような特許文献に開示されている。
【０００３】
特許文献１では、洗浄液としての電解アルカリ性水、マイクロバブル、および超音波を組み合わせた洗浄方法およびその洗浄方法を実施するための洗浄装置が開示されている。
【０００４】
特許文献２では、洗浄液としての電解アルカリ性水、マイクロバブル、ブラシを組み合わせた洗浄方法およびその洗浄方法を組み込んだ洗浄装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１３７１３４号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３７１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
公知の電解アルカリ性水、マイクロバブル、およびブラシなどの物理的作用を組み合わせた洗浄方法および洗浄装置は、前記のように開示されているが、特許文献１においては、洗浄時間が長時間となる内容となっており、特に、枚葉式形態の装置の場合は処理能力上問題となる。また、特許文献２においては、接触洗浄であるブラシ処理を適用しているが、一般的に、ブラシの保守管理には難点があり、管理不十分となれば被処理物にキズなどを生じさせてしまう問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、これらの問題点を解決し、短時間の洗浄時間で洗浄力を十分に確保できるとともに、被処理物にキズなどを発生させることのない洗浄方法、その方法を実施するための洗浄ユニット、およびその洗浄ユニットを組み込んだ洗浄装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の洗浄方法は、洗浄液としての電解アルカリ性水にマイクロバブルを発生させる工程と、マイクロバブル電解アルカリ性水を被処理物に供給しながらのシャワー処理工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、この洗浄方法を実施するための本発明の洗浄ユニットは、洗浄液としての電解アルカリ性水を内部に蓄えるための貯槽と、洗浄液を循環するためのポンプと、マイクロバブルを発生させるためのマイクロバブル発生ノズルと、被処理物をシャワー処理するためのシャワーノズルと、を具備したことを特徴とする。
【００１０】
更に、本発明の洗浄装置は、被処理物を洗浄するための洗浄ユニットと、被処理物に付着した洗浄液を除去するためのリンスユニットと、被処理物を水切り乾燥する乾燥ユニットを具備した洗浄装置において、洗浄ユニットとして、前記の洗浄ユニットを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、電解アルカリ性水、マイクロバブル、シャワーを組み合わせた洗浄方法およびその洗浄方法を組み込んだ洗浄装置にある。
【００１２】
本発明の洗浄方法によれば、板状の各種材質基板の被処理物に対して、数秒程度の洗浄時間で脱脂、パーティクル除去などの洗浄力が十分に確保できる。更に本発明の洗浄方法によれば、非接触洗浄となるためキズなどの発生はない。また、液温は常温（２５℃程度）と高温にする必要がなく、蒸発などによる洗浄液としての電解アルカリ性水の消耗を少なくすることができる。
【００１３】
更に、電解アルカリ性水は微量の無機物が含まれているだけであり、その主成分は水であるため、本発明の洗浄方法によれば、従来のような非水系、準水系の洗浄液とは異なり、環境に対する負荷が極めて低い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の洗浄ユニットの実施例の構成を示す図である。
【図２】テストピース作成方法を説明するための図である。
【図３】シャワー洗浄を説明するための図である。
【図４】洗浄液、マイクロバブル、シャワーの組合せによる脱脂能力を説明するための図である。
【図５】本発明の洗浄装置の実施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】
【００１５】
本発明の洗浄方法では、まず、洗浄液として、液温を常温（２５℃程度）とした電解アルカリ性水を用いて、この電解アルカリ性水にマイクロバブルを発生させるとともに、このマイクロバブルを発生させたマイクロバブル電解アルカリ性水を被処理物に供給しながら、被処理物にシャワー処理を施すこととしている。
【００１６】
そして、この方法を実施するための本発明の洗浄ユニットでは、洗浄液としての電解アルカリ性水を内部に蓄えるための貯槽を備えるともに、洗浄液を循環するためのポンプと、マイクロバブルを発生させるためのマイクロバブル発生ノズルが備えられており、更に、被処理物にシャワー処理するためのシャワーノズルを備えている。
【００１７】
また、本発明の洗浄装置では、被処理物を洗浄するための洗浄ユニットと、被処理物に付着した洗浄液を除去するためのリンスユニットと、被処理物を水切り乾燥する乾燥ユニットと、を具備した洗浄装置において、洗浄ユニットとして、前記の洗浄ユニットを用いたことを特徴としている。
【実施例１】
【００１８】
本発明の洗浄方法の実施例について説明すると、本実施例の洗浄方法では、まず、貯槽内に電解アルカリ性水を蓄え、この電解アルカリ性水にマイクロバブルを発生させるとともに、このマイクロバブル電解アルカリ性水を被処理物に供給する。
【００１９】
そして次に、前記マイクロバブル電解アルカリ性水を供給しつつ被処理物にシャワー処理を施し、これにより、被処理物に付着している油脂やパーティクルなどを除去する。なおこのとき、洗浄液としての電解アルカリ性水の液温は２５℃程度の常温にする。
【００２０】
次に、この洗浄方法を実施するための、本発明の洗浄ユニットの実施例について、図面を参照して説明すると、図１は、本実施例の洗浄ユニット１００の構成を示す図である。
【００２１】
そして、本実施例の洗浄ユニット１００は、貯槽１０２と、マイクロバブル発生ノズル１０３と、気体が混入しても信頼性のあるポンプ１０４と、洗浄液を温度調節するための熱交換器１０５、および恒温水循環装置１０６と、水用流量計１０７と、気体用流量計１０８と、ボールバルブ１０９と、ニードルバルブ１１１と、圧力計１１２、１１３と、飛散防止カバー１１０と、シャワーノズル１１４と、を具備して構成されており、貯槽１０２内には、洗浄液１０１として、電解アルカリ性水を蓄えている。
【００２２】
洗浄液１０１はポンプ１０４により循環させるが、ボールバルブ１０９とニードルバルブ１１１およびポンプ１０４のインバータ制御により、所定の圧力、流量に調節を行う。
【００２３】
ここで、洗浄ユニット１００の機器構成においては、圧力計１１２の指示値は−０．０２ＭＰａ、圧力計１１３の指示値は０．４ＭＰａ、水用流量計１０７の指示値は１８Ｌ／分、気体用流量計１０８の指示値は０．５ＮＬ／分、シャワーノズル洗浄液流速は５ｍ/ｓ程度となる。
【００２４】
更に、液温は熱交換器１０５および恒温水循環装置１０６により、２５℃に調節する。これにより、洗浄液１０１は白濁した外観となる。
【００２５】
次に、本実施例の洗浄方法の評価結果について説明すると、本実施例の洗浄方法の評価において、脱脂能力としての洗浄力は、協和界面科学株式会社製ポータブル接触角計ＰＣＡ−１による水滴接触角で判断する評価方法とした。
【００２６】
また、パーティクル除去能力としての洗浄力は、脱脂能力があれば、被処理物に付着したパーティクルを剥離させる作用や、マイクロバブルへのパーティクルの付着による被処理物への再付着防止などの作用が考えられるため、脱脂能力とパーティクル除去能力は等価と判断した。
【００２７】
テストピース作成方法について図２を参照して説明すると、まず、清浄なテストピース（水滴接触角１０°以下）を準備し、大気中放置汚染（テストピース姿勢は水平、放置時間はパラメータ）させ、その後、シャワー洗浄、市水によるリンス、エアーガンによる水切り乾燥を行い、脱脂能力の評価を行った。そして、テストピースには、ガラス基板（１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．７ｍｍｔ）を使用した。
【００２８】
次に、本実施例の洗浄方法について図３を参照して説明すると、まず、ライン状の樹脂製シャワーノズルを固定設置する。このシャワーノズルには洗浄液の流速が５ｍ/ｓ程度となるように１ｍｍφの穴を複数設けてある。そして、テストピース（ガラス基板）はシャワーノズルとのギャップが約１００ｍｍの位置に設置し、スキャンできる機構としてあり、本実施例では洗浄時間が２秒程度となるようなスキャンスピードとした。
【００２９】
図４に、液温２５℃、ｐＨ１０．８程度の電解アルカリ性水洗浄液における、テストピース（ガラス基板）の大気中放置時間とシャワー洗浄前後の水滴接触角を示す。大気中放置前のテストピースは洗剤を利用して、１０°以下の水滴接触角に清浄化してあることから、洗浄後の水滴接触角は十分に満足できる。
【００３０】
このように、洗浄液１０１としての電解アルカリ性水、洗浄液循環ポンプ１０４、マイクロバブル発生ノズル１０３、シャワーノズル１１４を組み合わせて行った洗浄方法は、液温２５℃で２秒程度の短時間処理および非接触洗浄でも、十分に洗浄力を発揮できることが判明した。このことは、枚葉式処理形態の装置に組み込み易い洗浄方法と言える。
【００３１】
次に、本発明の洗浄装置の実施例について図５を参照して説明すると、本実施例の洗浄装置は、被処理物を洗浄するための洗浄ユニットと、被処理物に付着した洗浄液を除去するためのリンスユニットと、被処理物を水切り乾燥する乾燥ユニットと、を具備した洗浄装置において、洗浄ユニットとして、前述した洗浄ユニットを用いたことを特徴としている。即ち、電解アルカリ性水を洗浄液として用いるとともに、マイクロバブル、シャワーリングを組み合わせた洗浄方法を実施するための洗浄ユニットを組み込んだ洗浄装置としている。
【００３２】
そして、本形態では、被処理物を水平あるいは傾斜の姿勢でローラ搬送しながら、洗浄処理を行なう枚葉式洗浄装置であり、板状の各種材質基板などの低環境負荷洗浄処理に最適な洗浄装置としている。
【００３３】
基本構成２００は、ローダ２００−１、洗浄ユニット２００−２、リンスユニット２００−３、乾燥ユニット２００−４、アンローダ２００−５、ローラ搬送機構２００−６であり、前述の本発明の洗浄ユニットは、洗浄ユニット２００−２に組み込まれる。
【００３４】
ここで、ローダおよびアンローダにおける被処理物姿勢は水平が一般的であるが、洗浄ユニット２００−２〜乾燥ユニット２００−４における被処理物姿勢も水平の場合は、被処理物との接触による汚染が極力少ないローラ材質などに留意すれば、特に支障なく、ローラ搬送機構を製作することができる。
【００３５】
しかしながら、被処理物が大型あるいは薄肉となればなる程、被処理物上に液溜りが生じるようになって、シャワーリングによる衝撃力が弱まり、洗浄力が低下する傾向となり、更には、次工程への液持出し量が増加する。
【００３６】
そこで、被処理物が大型あるいは薄肉の場合は、前述のような現象に対応する方法として、被処理物を傾斜して処理することが一般的であり、いわゆる、傾斜搬送方式となるが、このような場合は、ローダ２００−１と洗浄ユニット２００−２の間あるいはローダ２００−１の内部か洗浄ユニット２００−２の内部に、及び乾燥ユニット２００−４とアンローダ２００−５の間あるいは乾燥ユニット２００−４の内部かアンローダ２００−５の内部に、被処理物姿勢変更機構を設ける必要がある
【００３７】
また、リンスユニット２００−３は、純水によるスプレー、シャワー等の既存の技術を、単独あるいは組み合わせた内容で製作する。
【００３８】
更に、乾燥ユニット２００−４は、既存の技術であるエアナイフ方式等で製作する。
【００３９】
そして、洗浄ユニット２００−２は、シャワーノズル２０１および被処理物搬送の為のローラ２０２を内部に具備してなるプロセスチャンバーと、マイクロバブル発生ノズル２０３と、電解アルカリ性水２１５の循環及びこれに気体を含有させる為のポンプ２０５と、電解アルカリ性水２１５を常温に温度調節する熱交換器２０６及び恒温水循環ユニット２０７と、循環系を最適に成立させる為の貯槽２０４と、これに流入してくるプロセスチャンバーからの汚れ（油分、パーティクル等）を除去する為の、汚れ回収ユニット２１４と、電解アルカリ性水供給ユニット２１３の構成で製作する。
【００４０】
尚、電解アルカリ性水供給ユニットに替えて、電解アルカリ性水製造装置を配置してもかまわない。また、マイクロバブル発生ノズル２０３は、種類などにより循環系を最適な流量、圧力に調節する必要がある。その為に、水流量検知器２０８、圧力検知器２０９、２１０、気体流量検知器２１１、減圧検知器２１２を具備する。
【００４１】
また、図５においては、プロセスチャンバー内に配列するシャワーノズル２０１を１個で図示してあるが、複数配列とすれば、当然のことながら、より優れたシャワー処理となる。この場合の配管系は、マイクロバブル発生ノズル２０３とシャワーノズル２０１との間で分岐すればよい。
【００４２】
更には、被処理物によっては、裏面洗浄が必要な場合があるが、この対応もシャワーノズル２０１の配列（上向きシャワー）で、容易に可能である。
【００４３】
環境に対する負荷は、洗浄ユニット２００−２では、マイクロバブル電解アルカリ性水を常温、循環系としている為、汚れ回収ユニット２１４から発生する少量の油分などだけである。ここで、汚れ回収は、既存の技術であるコアレッサー、ＵＦ膜方式などを適用することで対応できる。リンスユニット２００−３からは、所定量のリンス液が排出される。被処理物の残存液（電解アルカリ性水）からみれば大量のリンス液（純水）で希釈されることとなり、水質汚濁防止法排水基準をクリアした排水とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、電解アルカリ性水、マイクロバブル、及びシャワーリングを組み合わせたことを特徴とし、それにより、各種被処理物に対して、脱脂およびパーティクル除去などの洗浄を可能にしているため、無機アルカリが微量に含有する洗浄液を製造工程の洗浄プロセスに適用することが許せる分野の板状の各種材質基板を被処理物とする、低環境負荷対応の洗浄の全般に適用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１００    洗浄ユニット
１０１    洗浄液
１０２    貯槽
１０３    マイクロバブル発生ノズル
１０４    ポンプ
１０５    熱交換器
１０６    恒温水循環装置
１０７    水用流量計
１０８    気体用流量計
１０９    ボールバルブ
１１０    飛散防止カバー
１１１    ニードルバルブ
１１２、１１３    圧力計
１１４    シャワーノズル
２００    洗浄装置
２０１    シャワーノズル
２０２    ローラ
２０３    マイクロバブル発生ノズル
２０４    貯槽
２０５    ポンプ
２０６    熱交換器
２０７    恒温水循環ユニット
２０８    水流量検知器
２０９、２１０    圧力検知器
２１１    気体流量検知器
２１２    減圧検知器
２１３    電解アルカリ性水供給ユニット
２１４    汚れ回収ユニット
２１５    電解アルカリ性水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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