(57)【要約】【課題】簡便な構造により、ワーク上の異物による汚染度合いを容易かつ正確に確認することが可能な、異物計測装置を提供する。【解決手段】異物計測装置１０は、ワークＷを密封状態で収納する収納体２０と、収納体２０内のワークＷに対して空気Ａ１を吹き込んで、ワークＷの表面に付着した異物Ｆを除去する給気ライン３０と、収納体２０に連結され、ワークＷから除去された異物Ｆを排出する排出ライン４０と、排出ライン４０に連結され、ワークＷから除去された異物Ｆを計測するパーティクルカウンタ５０と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを密封状態で収納する収納体と、
前記収納体内の前記ワークに対して空気を吹き込んで、前記ワークの表面に付着した異物を除去する給気ラインと、
前記収納体に連結され、前記ワークから除去された前記異物を排出する排出ラインと、
前記排出ラインに連結され、前記ワークから除去された前記異物を計測するパーティクルカウンタと、を備える、異物計測装置。
【請求項２】
前記排出ラインは、前記収納体の底部に連結されている、請求項１に記載の異物計測装置。
【請求項３】
前記収納体の底部は、下方に向かって先細状となる先細形状をもち、前記排出ラインは、前記先細形状の下端に連結されている、請求項２に記載の異物計測装置。
【請求項４】
前記ワークは、平板形状をもつ、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の異物計測装置。
【請求項５】
前記ワークは、開口を有する容器形状をもち、
前記ワークは、前記開口を下方に向けた状態で前記収納体内に収納されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の異物計測装置。
【請求項６】
前記給気ラインは、前記収納体の底部に連結されている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の異物計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異物計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば包装容器等のワークに付着した異物の量を測定し、ワークの品質の安定化を図る方法が開発されている。この際、ワークに付着した異物の量を測定するために、作業者が目視により異物を測定する場合がある。また、例えば空気排出用の貫通穴が床板に形成されたクリーンルームにおいて、貫通穴の領域に対応するように吸気用の開口が形成されたサンプリングチューブを床板の下に設置し、床板の貫通穴から排出される室内の空気をサンプリングチューブの開口を通じて吸引し、吸引した空気中の塵埃粒子量をパーティクルカウンタにより計測する、という塵埃粒子監視装置および方法が提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２０９１４６号公報
【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、作業者が目視により異物を測定する場合、個人差により、測定結果にバラツキが発生するという問題点がある。
【０００５】
また、特許文献１に示す塵埃粒子監視装置では、空気排出用の貫通穴を床板に形成しなければならない。また、測定範囲の拡大とともにサンプリングチューブの本数を増やす必要がある。さらに、特許文献１に示す塵埃粒子監視装置では、測定領域が複数の部屋に分かれている場合や、測定領域同士が離れている場合には、それぞれの測定領域において塵埃粒子監視装置を設ける必要がある。このため、特許文献１に示す塵埃粒子監視装置では、設備コストが増大するといった問題点がある。また、特許文献１に示す塵埃粒子監視装置では、噴き上がった微小異物はカウントできるが、粒径が比較的大きい異物は正確にカウントできないという欠点がある。
【０００６】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、簡便な構造により、ワーク上の異物による汚染度合いを容易かつ正確に確認することが可能な、異物計測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ワークを密封状態で収納する収納体と、前記収納体内の前記ワークに対して空気を吹き込んで、前記ワークの表面に付着した異物を除去する給気ラインと、前記収納体に連結され、前記ワークから除去された前記異物を排出する排出ラインと、前記排出ラインに連結され、前記ワークから除去された前記異物を計測するパーティクルカウンタと、を備える、異物計測装置である。
【０００８】
本発明による異物計測装置において、前記排出ラインは、前記収納体の底部に連結されていてもよい。
【０００９】
本発明による異物計測装置において、前記収納体の底部は、下方に向かって先細状となる先細形状をもち、前記排出ラインは、前記先細形状の下端に連結されていてもよい。
【００１０】
本発明による異物計測装置において、前記ワークは、平板形状をもっていてもよい。
【００１１】
本発明による異物計測装置において、前記ワークは、開口を有する容器形状をもち、前記ワークは、前記開口を下方に向けた状態で前記収納体内に収納されていてもよい。
【００１２】
本発明による異物計測装置において、前記給気ラインは、前記収納体の底部に連結されていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡便な構造により、ワーク上の異物による汚染度合いを容易かつ正確に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態による異物計測装置を示す一部切欠き概略構成図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態による異物計測装置を示す断面図（図１のII-II線断面図）である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態による異物計測装置の保持治具を示す概略斜視図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態による異物計測装置のパーティクルカウンタの測定原理を説明する図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施の形態による異物計測装置を示す一部切欠き概略構成図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態による異物計測装置の保持治具を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態による異物計測装置について、図１乃至図４を参照して説明する。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。また、以下の各図に示されている構成には、図示と理解のしやすさの便宜上、サイズ及び縮尺等が実物のそれらから変更されている部分が含まれうる。
【００１６】
本実施の形態による異物計測装置１０は、例えば、包装容器を製造する際に、製造ラインの汚染度合いを評価する用途に用いることができる。なお、本明細書では、「異物」とは、塵や繊維等を意味し、例えば異物の粒径は、０．３μｍ以上１００．０μｍ以下であってもよい。
【００１７】
図１に示すように、異物計測装置１０は、ワークＷを密封状態で収納する収納体２０と、収納体２０内のワークＷに対して空気Ａ１を吹き込んで、ワークＷの表面に付着した異物Ｆを除去する給気ライン３０と、収納体２０に連結され、ワークＷから除去された異物Ｆを排出する排出ライン４０と、排出ライン４０に連結され、ワークＷから除去された異物Ｆを計測するパーティクルカウンタ５０と、を備えている。なお、ワークＷとしては、例えば、シリコーンウエハ等を用いることができる。このワークＷは、例えば、製造ラインの汚染度合いを評価するために、包装容器を製造する製造ラインに設置されているものであってもよい。また、本実施の形態によるワークＷは、平板形状をもっている。このようなワークＷは、例えば略円盤形状に形成されていてもよい。
【００１８】
図１および図２に示すように、収納体２０は、底部２１と、底部２１の上方に設けられた胴部２２と、胴部２２の上方に設けられた蓋部２３とを有している。本実施の形態による底部２１は、下方に向かって先細状となる先細形状をもっている。このように、底部２１が下方に向かって先細状となる先細形状をもっていることにより、ワークＷから除去された異物Ｆを底部２１の下端に効率的に収集することができる。
【００１９】
胴部２２は、円筒形状をもっており、胴部２２の内側面２２ａに、連結片２４を介してワークＷを保持する保持治具２５が取り付けられている。この保持治具２５は、図３に示すように、円筒形状をもち、内側面に段差部２６が形成されている。保持治具２５は、この段差部２６にワークＷを載置させることにより、収納体２０内においてワークＷを保持するように構成されている。
【００２０】
図１および図２に示すように、蓋部２３は、胴部２２に対応する形状をもっており、本実施の形態においては、円盤形状をもっている。この蓋部２３の中央部には、開口部２７が形成されており、この開口部２７内には密封部材２８が挿入されている。密封部材２８は、収納体２０の密封状態を保つことができれば任意とすることができ、例えばゴム栓であってもよい。なお、この蓋部２３は、胴部２２から取り外し可能に構成されており、収納体２０内にワークＷを収容する際には、取り外されるようになっている。
【００２１】
給気ライン３０は、空気Ａ１の流れを発生させる給気装置３１と、給気装置３１にその基端が連結され、発生した空気Ａ１を通過させる給気配管３２と、給気配管３２の先端に連結された給気部３３とを有している。このうち、給気装置３１は、例えばブロワ、コンプレッサー等から構成されている。この給気装置３１から発生する空気Ａ１の風力は、例えば０．３μｍ以上１００．０μｍ以下の粒径の異物Ｆを除去できる程度の風力とすることができる。また、給気配管３２は、例えばエアチューブ等により構成されている。
【００２２】
給気部３３は、本体部３４と、本体部３４に連結された吹出部３５と、本体部３４に連結されたトリガー部３６と、を含んでいる。このうち本体部３４には、給気装置３１から発生した空気Ａ１から異物を取り除くためのフィルタ（図示せず）が設けられており、異物が除去された空気Ａ１をワークＷに対して供給するようになっている。
【００２３】
図２に示すように、吹出部３５は、蓋部２３の開口部２７に挿入された密封部材２８を貫通するように配置されている。この吹出部３５は中空形状に形成されており、吹出部３５から給気配管３２を通過した空気Ａ１を収納体２０内に収容されたワークＷに対して供給するようになっている。
【００２４】
トリガー部３６は、給気配管３２と吹出部３５とを連通させる役割を果たす。このトリガー部３６を操作することにより、給気配管３２と吹出部３５とを連通させ、給気配管３２から空気Ａ１を吹出部３５に供給するように構成されている。
【００２５】
次に、異物計測装置１０の排出ライン４０について述べる。図１および図２に示すように、排出ライン４０は、収納体２０の底部２１に連結された排出配管４１を有している。本実施の形態では、排出ライン４０の排出配管４１は、先細形状の下端に連結されている。このように、排出ライン４０を底部２１の先細形状の下端に連結することにより、空気Ａ１によってワークＷから除去された異物Ｆを、排出ライン４０により効率良く排出することができる。なお、排出ライン４０の排出配管４１は、収納体２０の胴部２２等に連結されていても良い。このような排出ライン４０の排出配管４１は、例えばエアチューブにより構成されている。
【００２６】
パーティクルカウンタ５０は、収納体２０内の空気を吸引することにより、収納体２０内に存在する異物Ｆの量を測定するものである。このパーティクルカウンタ５０としては、市販のレーザーパーティクルカウンタを用いることができる。
【００２７】
本実施の形態においては、パーティクルカウンタ５０は、光散乱方式により、収納体２０内に存在する異物Ｆの量を測定する。すなわち、図４に示すように、まず、吸引装置５１により、排出配管４１を介して収納体２０内の空気Ａ２を吸引し、レーザー装置５２により、吸引された空気Ａ２に対してレーザー光Ｌ１を照射する。この際、空気Ａ２内の異物Ｆにレーザー光Ｌ１が当たると、異物Ｆによってレーザー光Ｌ１が散乱する。このとき、散乱した光Ｌ２は、集光レンズ５３を介して検出器５４に入射する。検出器５４が散乱した光Ｌ２を検出すると、検出器５４は、検出した散乱した光Ｌ２の情報を電気信号に変換し、図示しない表示装置に送信する。そして、表示装置は、異物Ｆの粒径を電気信号（電圧）の強さで表示し、異物Ｆの個数を電気信号の数で表示する。このようにして、パーティクルカウンタ５０は、収納体２０内に存在する異物Ｆの量を測定する。
【００２８】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用および効果について説明する。ここでは、異物計測装置１０の使用方法について説明する。
【００２９】
（異物計測装置の使用方法）
まず、収納体２０内にワークＷが収納される。
【００３０】
次に、給気ライン３０から供給された空気Ａ１によって、ワークＷ上の異物Ｆが除去される。この場合、まず、給気装置３１から供給された空気Ａ１が給気配管３２を通過し、給気部３３の本体部３４へ送られる。次に、作業者がトリガー部３６を操作することにより、給気配管３２と吹出部３５とを連通させ空気Ａ１が吹出部３５へ送られる。そして、ワークＷに対して給気部３３の吹出部３５から空気Ａ１が供給される。この際、給気部３３の吹出部３５からワークＷに対して空気Ａ１が吹き付けられ、ワークＷ上に存在する異物ＦをワークＷ上から吹き飛ばす。このように、給気部３３の吹出部３５からワークＷに対して空気Ａ１を吹き付けることにより、例えば、粒径が、０．３μｍ以上１００．０μｍ以下程度の異物Ｆに対してもワークＷから除去することができる。また、空気Ａ１が給気装置３１から供給されるため、空気Ａ１の風力を一定に保つことができる。このため、個人差による測定結果のバラツキの発生を抑制することができる。
【００３１】
そして、除去された異物Ｆは、重力により下方に落下し、収納体２０の底部２１に収集される。とりわけ、収納体２０の底部２１は、下方に向かって先細状となる先細形状をもっている。これにより、ワークＷから除去された異物Ｆは、底部２１の下端に効率的に収集される。
【００３２】
次いで、収納体２０の底部２１に収集された異物Ｆは、排出ライン４０により排出される。この際、収納体２０内の空気は、パーティクルカウンタ５０の吸引装置５１（図４参照）により吸引されて、排出ライン４０の排出配管４１を介して排出される。
【００３３】
次に、排出ライン４０に進入した空気は、パーティクルカウンタ５０内に吸引される。この際、パーティクルカウンタ５０内では、吸引された空気Ａ２内に存在する異物Ｆの量が測定される。この場合、上述したように、吸引された空気Ａ２に対してレーザー装置５２によりレーザー光Ｌ１を照射する。この際、空気Ａ２内の異物Ｆにレーザー光Ｌ１が当たると、異物Ｆによってレーザー光Ｌ１が散乱する。散乱した光Ｌ２は、集光レンズ５３を介して検出器５４に入射し、検出器５４は検出した散乱した光Ｌ２の情報を電気信号に変換し、図示しない表示装置に送信する。そして、表示装置は、異物Ｆの粒径を電気信号（電圧）の強さで表示し、異物Ｆの個数を電気信号の数で表示する。このようにして、パーティクルカウンタ５０が、収納体２０内に存在する異物Ｆの量を測定する。
【００３４】
ここで、パーティクルカウンタ５０により測定された異物Ｆの量としての測定値が所定の値よりも大きい場合、走行しているワークＷ上に存在する異物Ｆの量が多いと判断できる。この場合、このような異物Ｆの付着量が多いワークＷを廃棄しても良い。また、ワークＷが、例えば、製造ラインの汚染度合いを評価するために、包装容器等を製造する製造ラインに設置されているものであった場合、当該ワークＷが設置されていた製造ラインの包装容器等を廃棄してもよい。これにより、包装容器等の品質の安定化を図ることができる。
【００３５】
以上のように本実施の形態によれば、ワークＷを密封状態で収納する収納体２０と、収納体２０内のワークＷに対して空気Ａ１を吹き込んで、ワークＷの表面に付着した異物Ｆを除去する給気ライン３０と、収納体２０に連結され、ワークＷから除去された異物Ｆを排出する排出ライン４０と、排出ライン４０に連結され、ワークＷから除去された異物Ｆを計測するパーティクルカウンタ５０と、を備えている。これにより、空気Ａ１によってワークＷから異物Ｆを除去することができ、かつ、ワークＷ上から除去された異物Ｆの量を測定することができる。この際、給気ライン３０からワークＷに対して空気Ａ１を吹き込むことにより、例えば、粒径が、０．３μｍ以上１００．０μｍ以下程度の異物Ｆに対してもワークＷから除去することができる。また、空気Ａ１が給気装置３１から供給されるため、空気Ａ１の風力を一定に保つことができる。このため、個人差による測定結果のバラツキの発生を抑制することができる。このため、ワークＷ上の異物Ｆによる汚染度合いを正確に確認することができる。この場合、例えばパーティクルカウンタ５０により測定された異物Ｆの量としての測定値が所定の値よりも高い場合、異物Ｆの付着量が大きいワークＷ等を廃棄することができる。これにより、ワークＷ等の品質の安定化を図ることができる。
【００３６】
また、本実施の形態によれば、排出ライン４０が、収納体２０の底部２１に連結されている。これにより、排出ライン４０が、ワークＷから除去され、重力により底部２１に落下した異物Ｆを効率良く排出することができる。
【００３７】
さらに、本実施の形態によれば、収納体２０の底部２１が、下方に向かって先細状となる先細形状をもち、排出ライン４０が、先細形状の下端に連結されている。これにより、ワークＷから除去された異物Ｆは、底部２１の下端に効率的に収集される。このため、排出ライン４０が、底部２１に落下した異物Ｆを更に効率良く排出することができる。
【００３８】
（第２の実施の形態）
次に、図５および図６を用いて、本発明の第２の実施の形態における異物計測装置１０について説明する。
【００３９】
図５および図６に示す第２の実施の形態においては、給気ライン３０が収納体２０の底部２１に連結されている点が主に異なるが、他の構成は、図１乃至図４に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図５および図６において、図１乃至図４に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４０】
図５に示すように、本実施の形態においては、給気ライン３０が収納体２０の底部２１に連結されている。この場合、底部２１に開口部２７が形成され、この開口部２７内に密封部材２８が挿入されている。また、密封部材２８を貫通するように配置された吹出部３５は、収納体２０内において上方に向かって空気Ａ１を吹き出すように構成されている。
【００４１】
また、本実施の形態において、ワークＷは、開口を有する容器形状をもち、ワークＷは、開口を下方に向けた状態で収納体２０内に収納されている。これにより、後述するように、ワークＷの内面に付着した異物Ｆを除去しやすくすることができる。なお、この場合、ワークＷは、胴部２２の内側面２２ａ（図２参照）に、連結片２４を介して取り付けられた保持治具２５ａによって保持されるように構成されている。この保持治具２５ａは、例えば、ホースバンド等により構成されていてもよく、保持治具２５ａの締結力を調整する止め具２５ｂが、連結片２４に取り付けられている。
【００４２】
本実施の形態においては、ワークＷに対して給気部３３の吹出部３５から空気Ａ１が供給される際、開口を下方に向けた状態で収納体２０内に収納されたワークＷの内面に対して、吹出部３５から空気Ａ１が吹き付けられる。これにより、ワークＷの内面に付着した異物ＦがワークＷから吹き飛ばされた際に、異物Ｆが重力により下方に落下し、収納体２０の底部２１に収集される。このため、ワークＷから吹き飛ばされた異物ＦがワークＷ内に戻ることを抑制することができる。また、ワークＷの内面に付着した異物ＦをワークＷの内面から剥がすことによって、重力により異物Ｆを下方に落下させることができるため、異物Ｆを収納体２０の底部２１に容易に収集させることができる。この結果、ワークＷに付着した異物Ｆを正確に計測することができる。
【００４３】
上記各実施の形態に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組合せることも可能である。あるいは、上記各実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０    異物計測装置
２０    収納体
２１    底部
３０    給気ライン
４０    排出ライン
５０    パーティクルカウンタ
Ａ１    空気
Ｆ      異物
Ｗ      ワーク
【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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【図６】
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