(57)【要約】      （修正有）【課題】基材を洗浄する基材洗浄装置及び基材洗浄方法に係り、基材に付着した異物を効率よく除去し、また除去した異物が再付着しにくい基材洗浄装置及び当該基材洗浄装置を用いた基材洗浄方法に関する。【解決手段】搬送される基材上に付着する異物、汚染物の種類及び位置情報を検出する検査部１２と、検査部にて検出された異物、汚染物の種類及び位置情報に基づき洗浄する洗浄部１３と、が基材の搬送方向に対してこの順に配置した洗浄装置とすることにより、搬送される基材が洗浄装置に入る前に、検査装置にて基材を検査し、検出された汚染物の種類および位置情報を基に最適な洗浄条件を洗浄装置に伝達するので、洗浄装置にて各種汚染物に適した洗浄条件で洗浄することができ、また汚染物が存在する部分のみを選択して洗浄することができ、結果として高い洗浄効率を実現することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される基材上に付着する異物、汚染物の種類及び位置情報を検出する検査部と、前記検査部にて検出された異物、汚染物の種類及び位置情報に基づき洗浄する洗浄部と、が前記基材の搬送方向に対してこの順に配置されていることを特徴とする基材洗浄装置。
【請求項２】
前記洗浄部が、異物、汚染物の位置情報に基づき、異物、汚染物の付着位置を洗浄することを特徴とする請求項１に記載の基材洗浄装置。
【請求項３】
前記洗浄部が、昇華性又は融解性の固体粒子を噴射することにより、異物、汚染物を除去することを特徴とする請求項１から２のいずれか１項に記載の基材洗浄装置。
【請求項４】
前記昇華性又は融解性の固体粒子が、ドライアイス粒子であることを特徴とする請求項３に記載の基材洗浄装置。
【請求項５】
前記洗浄部が、前記基材を洗浄するための洗浄ノズルを有し、前記洗浄ノズルが前記基材面に対して、水平方向および垂直方向に可動であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の基材洗浄装置。
【請求項６】
前記検査部は、検出した異物、汚染物を特定するための異物、汚染物の種類情報を予め所持し、前記洗浄部は、異物、汚染物の種類に応じた洗浄条件の情報を予め所持しており、前記洗浄部は、前記検査部で特定された異物、汚染物の種類情報に基づき、前記洗浄条件を選択して洗浄することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の基材洗浄装置。
【請求項７】
前記洗浄部が、洗浄により前記基材上から除去された異物、汚染物を回収する回収機構を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の基材洗浄装置。
【請求項８】
前記洗浄部が、前記搬送される基材を加熱するための加熱手段を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の基材洗浄装置。
【請求項９】
前記洗浄部が、前記搬送される基材をサポートするためのガイドロールを有することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の基材洗浄装置。
【請求項１０】
前記ガイドロールが、ヒートローラーであることを特徴とする請求項９に記載の基材洗浄装置。
【請求項１１】
前記基材が、プラスチックフィルムまたは金属箔であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の基材洗浄装置。
【請求項１２】
前記基材の搬送方向に対して、巻出部が前記検査部の前方に、巻取部が前記洗浄部の後方に配置され、基材をRoll to Rollで搬送することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の基材洗浄装置。
【請求項１３】
搬送される基材上に付着する異物、汚染物の種類及び位置情報を検出する検査工程と、検査工程にて検出された異物、汚染物の種類及び位置情報に基づき洗浄する洗浄工程と、をこの順に有することを特徴とする基材洗浄方法。
【請求項１４】
前記洗浄工程が、異物、汚染物の位置情報に基づき、異物、汚染物の付着位置を洗浄することを特徴とする請求項１３に記載の基材洗浄方法。
【請求項１５】
前記洗浄工程が、昇華性又は融解性の固体粒子を噴射することにより異物、汚染物を除去することを特徴とする請求項１３から１４のいずれか１項に記載の基材洗浄方法。
【請求項１６】
前記昇華性又は融解性の固体粒子が、ドライアイス粒子であることを特徴とする請求項１５に記載の基材洗浄方法。
【請求項１７】
前記検査工程は、搬送される基材上に付着する異物、汚染物の位置を特定すると共に、前記基材上に付着する異物、汚染物の種類を、前記検査部が予め所持している異物、汚染物の種類の情報と照合して特定し、前記洗浄工程は、前記検査工程で特定した位置情報にて洗浄位置を決定すると共に、前記検査工程で特定した異物、汚染物の種類の情報を基に、予め所持している異物、汚染物に対応した洗浄条件を選択して洗浄するこを特徴とする請求項１３から１６のいずれか１項に記載の基材洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルな基材を洗浄する基材洗浄装置及び基材洗浄方法に係り、とりわけ、フレキシブルな基材に付着した異物、汚染物を効率よく除去し、また除去した異物、汚染物が再付着しにくい基材洗浄装置及び当該基材洗浄装置を用いた基材洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラスチックフィルムからなるフレキシブルな基材が、エレクトロニクス関連分野で使用されるケースが増えている。これに伴い、プラスチックフィルムの品質に対する要求も厳しくなってきている。特に、異物や粉塵等が、プラスチックフィルムに付着したり混入したりすると、致命的な品質欠陥となる。このため、このような異物や粉塵等を除去するために用いられるプラスチックフィルムの洗浄技術は、特に重要になってきている。
【０００３】
ガラス等の枚葉基板については、既に多くの洗浄装置が開発されているが、ロール状のプラスチックフィルムを高度に洗浄する洗浄装置は、未だあまり知られていない。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ロールtoロールのフィルム洗浄装置についての発明が記載されており、具体的には、複数の箇所に設けられたガイドロールで、プラスチックフィルム（フレキシブルな基材）を搬送させながら、洗浄液でプラスチックフィルムを洗浄する方法が記載されている。
【０００５】
また、特許文献２にも同様に、複数の箇所に設けられたガイドロールでプラスチックフィルム（フレキシブルな基材）を支持しつつ搬送しながら、純水を噴霧して、プラスチックフィルムを洗浄する方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−３１６１１６号公報
【特許文献２】特開２００５−２７９５７７号公報
【０００６】
しかしながら、これら発明のように溶液を使用して基材を洗浄する場合、洗浄溶液の除去処理を上手に行わないと基材から浮遊した異物、汚染物の再付着を招くという問題がある。また、溶液プロセスでは乾燥工程が不可欠であり、装置も大掛かりなものとなる。
ドライプロセスの洗浄方法の一つとして特許文献３にドライアイスを用いた洗浄方法が報告されている。被洗浄物にドライアイスを吹き付け汚染物を除去するもので、ドライアイスの有機物溶解力、衝突時の物理的エネルギー、サーマルショック、体積膨張のエネルギーにより異物、汚染物が除去される。本方法では、洗浄対象となる異物、汚染物によってドライアイスの粒径、噴射距離・角度・流量等の噴射条件を調整し、また、精密洗浄を必要とする場合は、純度の高いドライアイスを用いる。ドライアイスを用いた洗浄方法は原料となるドライアイスも大気中の二酸化炭素を用いるため、薬品等の排出物がなく環境にやさしいプロセスである。また、ドライプロセスであるため、乾燥工程が不要であり工程も簡素化が可能となる。
【特許文献３】特開平６−１８２３０６号公報
【０００７】
しかし、ドライアイスによる洗浄を行う場合、上記のように、洗浄対象となる異物、汚染物によって洗浄条件が異なるため、一様な条件では異物、汚染物を完全に除去することは困難である。また、純水と比較してドライアイスのコストが高く、特に精密洗浄を行う際にはランニングコスト面の問題も発生する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、搬送される基材上に付着する異物、汚染物の種類及び位置情報を検出する検査部と、前記検査部にて検出された異物、汚染物の種類及び位置情報に基づき洗浄する洗浄部と、が前記基材の搬送方向に対してこの順に配置されていることを特徴とする基材洗浄装置を提供する。
【０００９】
本発明は、前記洗浄部が、異物、汚染物の位置情報に基づき、異物、汚染物の付着位置を洗浄することを特徴とする請求項１に記載の基材洗浄装置を提供する。
【００１０】
このような構成により、搬送される基材が洗浄部に入る前に、検査部にて基材を検査し、検出された異物、汚染物の種類および位置情報を基に最適な洗浄条件を洗浄装置に伝達するので、洗浄装置にて各種異物、汚染物に適した洗浄条件で洗浄することができ、また異物、汚染物が存在する位置のみを選択して洗浄することができ、結果として高い洗浄効率を実現した基材洗浄装置、及び当該基材洗浄装置を用いた基材洗浄方法を提供する。
【００１１】
本発明は、前記洗浄部が、昇華性又は融解性の固体粒子を噴射することにより、異物、汚染物を除去することを特徴とする基材洗浄装置を提供する。
【００１２】
本発明は、前記昇華性又は融解性の固体粒子が、ドライアイス粒子であることを特徴とする請求項３に記載の基材洗浄装置を提供する。
【００１３】
昇華性又は融解性の固体粒子を噴射する洗浄部、特にドライアイス粒子の噴射する洗浄部を用いることにより、昇華性又は融解性の固体粒子の有機物溶解力、衝突時の物理エネルギー、サーマルショック、体積膨張エネルギー等の多面的な作用により高い洗浄力を得ることができ、また昇華性のものであるから、洗浄作用中にガスとなって飛散し、油脂、粉塵を含んだ薬品等の排出物がなく環境にやさしい洗浄方法を提供する。またドライプロセスであるため、乾燥工程が不要であり工程の簡素化も可能である。
【００１４】
本発明は、前記洗浄部が基材を洗浄するための洗浄ノズルを有し、該洗浄ノズルが基材に対して水平方向および垂直方向に可動であることを特徴とする基材洗浄装置を提供する。このような構成により、後に述べる検査部からの位置情報を基に必要な部分に洗浄ノズルを移動させることができ、効率の良い洗浄ができる。
【００１５】
本発明は、前記検査部が、検出した異物、汚染物を特定するための異物、汚染物の種類情報を予め所持し、前記洗浄部が、異物、汚染物の種類に応じた洗浄条件の情報を予め所持しており、前記洗浄部は、前記検査部で特定された異物、汚染物の種類情報に基づき、前記洗浄条件を選択して洗浄することを特徴とする基材洗浄装置を提供する。このような構成により、検査部で異物、汚染物の種類を正確に特定することができ、またこの特定情報を基に、洗浄部にて異物、汚染物の種類に応じた最適な洗浄条件を選択することができるので、効率の良い洗浄を実現できる。
【００１６】
本発明は、前記洗浄部が、洗浄により基材上から除去された物質を回収する回収機構を有することを特徴とする基材洗浄装置を提供する。
【００１７】
本発明は、前記洗浄部が、前記搬送される基材を加熱するための加熱手段を有することを特徴とする基材洗浄装置を提供する。洗浄時に被洗浄物である基材を加熱することにより、洗浄剤の有機物溶解力が向上し、洗浄効率をさらに高めることができる。
【００１８】
本発明は、前記洗浄部が、前記搬送される基材をサポートするためのガイドロールを有することを特徴とする基材洗浄装置を提供する。このような構成にすることにより、洗浄剤噴射による基材のバタつきを抑えることができ、基材の搬送を安定化することができる。
【００１９】
本発明は、前記ガイドロールが、ヒートローラーであることを特徴とする基材洗浄装置を提供する。このような構成にすることにより、洗浄剤噴射による基材のバタつき防止に加えて、洗浄時に基材を加熱することができ、洗浄剤の有機物溶解力を向上させることができる。
【００２０】
本発明は、前記基材が、プラスチックフィルムまたは金属箔であることを特徴とする基材洗浄装置を提供する。
【００２１】
本発明は、前記基材の搬送方向に対して、巻出部が前記検査部の前方に、巻取部が前記洗浄部の後方に配置され、基材をRoll to Rollで搬送することを特徴とする基材洗浄装置を提供する。
【００２２】
本発明は、搬送される基材上に付着する異物、汚染物の種類及び位置情報を検出する検査工程と、検査工程にて検出された異物、汚染物の種類及び位置情報に基づき洗浄する洗浄工程と、をこの順に有することを特徴とする基材洗浄方法を提供する。
【００２３】
本発明は、前記洗浄工程が、異物、汚染物の位置情報に基づき、異物、汚染物の付着位置を洗浄することを特徴とする基材洗浄方法を提供する。
【００２４】
このような方法により、搬送される基材が洗浄工程に入る前に検査工程にて基材を検査し、検出された異物、汚染物の種類情報を基に、洗浄工程にて各種異物、汚染物に適した洗浄条件で洗浄することができ、さらに異物が存在する位置のみを選択して洗浄することができるので、結果として高い洗浄効率を実現することができる。
【００２５】
本発明は、前記洗浄工程が、昇華性又は融解性の固体粒子を噴射することにより異物、汚染物を除去することを特徴とする基材洗浄方法を提供する。
【００２６】
本発明は、前記昇華性又は融解性の固体粒子が、ドライアイス粒子であることを特徴とする基材洗浄方法を提供する。
【００２７】
本発明は、前記検査工程が、搬送される基材上に付着する異物、汚染物の位置を特定すると共に、前記基材上に付着する異物、汚染物の種類を、前記検査部が予め所持している異物、汚染物の種類の情報と照合して特定し、前記洗浄工程は、前記検査工程で特定した位置情報にて洗浄位置を決定すると共に、前記検査工程で特定した異物、汚染物の種類の情報を基に、予め所持している異物、汚染物に対応した洗浄条件を選択して洗浄するこを特徴とする基材洗浄方法を提供する。
このような構成により、検査工程にて異物、汚染物の種類および位置を正確に特定することができ、またこの特定情報を基に、洗浄部にて異物、汚染物の種類および位置に応じた最適な洗浄条件を選択することができるので、効率の良い洗浄を実現できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、被洗浄基材が洗浄装置に入る前に、検査装置にて被洗浄物を検査し、検出された汚染物の種類および位置情報を基に最適な洗浄条件を洗浄装置に伝達するので、洗浄装置にて各種汚染物に適した洗浄条件で洗浄することができ、また汚染物が存在する部分のみを選択して洗浄することができ、結果として高い洗浄効率を実現することができる。また、洗浄装置にドライアイスを用いるときには、上記構成により汚染物に応じた洗浄条件で洗浄でき、従来のドライアイスによる洗浄法では実現できなかった多様な汚染物に適応でき、さらには高コストのドライアイスを効率よく使用することができるのでランニングコストを抑えることができる。またさらには、洗浄後も薬品等の排出物がなく環境にやさしく、乾燥工程が不要であり工程も簡略化することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明に係る基材洗浄装置および洗浄方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
なお、以下に示す例は好ましい実施態様であり、本発明が以下に示す例に限定されるものではない。
【００３０】
図１に示すように、本発明の基材洗浄装置は、被洗浄基材２を巻き出す巻出機構１からなる基材搬送部１１と、基材搬送部１１から搬送された被洗浄基材２を検査し、異物、汚染物の種類および位置を特定する検査部１２と、検査部にて特定された情報を洗浄部に伝達する手段９と、伝達された特定情報に基づき、異物、汚染物の種類および位置に応じた洗浄条件にて洗浄する洗浄部１３とを有する基材洗浄装置である。
【００３１】
（基材搬送部）
基材搬送部としては被洗浄基材に応じて適宜変更できるが、図１に示すようなRoll to Rollが搬送効率等の面で好ましい。また基材を精度よく搬送するために必要に応じてテンション制御装置、フィードロール等を設置してもよい。
【００３２】
上述した基材搬送部によって搬送される基材２は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂からなっている。このうち熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。また、熱可塑性樹脂としては、例えば、ナイロン等のポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリケトン、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリ（メタ）アクリレート、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリビニルアルコール等が挙げられる。
【００３３】
また、上記では基材としてプラスチックフィルムを用いて説明したが、これに限ることなく、基材２として銅箔、アルミ箔、ニッケル箔、チタン箔などの金属箔を用いることもできる。
【００３４】
（検査部）
搬送される基材２を検査する検査部１２は、搬送される基材２を検査機構３により検査して異物、汚染物の種類および位置情報を収集し、検査部にて予め所持している異物、汚染物の情報と照合して異物、汚染物の種類および位置を特定する工程である。検査機構３の異物、汚染物検出手段は特に限定されず、一般的な検査手段が使用できる。例えば、ＣＣＤカメラと処理装置（ＰＣ）と各種光源とを組合わせたものを用いることができる。
【００３５】
（検査情報伝達手段）
検査情報伝達手段９は、検査部１２で特定した被洗浄基材２に付着する異物、汚染物の種類および位置情報を洗浄部１３に伝達する工程である。情報伝送手段としては一般的な有線方式等の方式を用いることができる。
【００３６】
（洗浄部）
洗浄部１３の洗浄機構は、図１に示すように、洗浄制御兼洗浄剤供給手段５（以下洗浄制御機構５と記す）および洗浄ノズル６により構成される。洗浄部１３は、図１に示すように、洗浄制御機構５にて検査情報伝達手段９より受けた情報を、洗浄制御機構５が予め保持している異物、汚染物の種類情報と照合させ、次いで予め保持している異物、汚染物の洗浄条件を引き出し洗浄条件を決定する。また同時に検査情報伝達手段９より受けた位置情報を下に洗浄位置を決定し、上記洗浄条件と洗浄位置を基に洗浄ノズル６より洗浄剤を噴射して洗浄を実行する。このような構成により、各異物、汚染物の条件にあった洗浄条件で洗浄でき、また異物、汚染物のある位置のみを洗浄することが可能となる。本構成は汚染対象により洗浄条件が異なるドライアイスを用いた洗浄に特に好適に用いられる。
【００３７】
上記洗浄条件の調整は、一般の洗浄剤では洗浄対象となる汚染物によって噴射距離、角度、流量等を調整する。またドライアイスを用いた場合は、洗浄対象となる異物、汚染物によってドライアイスの粒径、噴射距離、角度、流量等を調整する。
【００３８】
洗浄ノズル６は、図２に示すように、被洗浄基材２に対して水平方向および垂直方向に可動し、水平方向には、洗浄制御機構５からの異物、汚染物位置情報に基づき可動し、また垂直方向には洗浄制御機構５の洗浄条件（噴射距離）の指示に基づき可動して最適な位置で洗浄剤を噴射することができる。また前記噴射ノズルは、用途に応じ複数配置することも可能である。
【００３９】
ところで、洗浄ノズル６からの洗浄剤の噴射方法はいくつか考えられ、例えば、エアレス（洗浄水のみ）を連続的に噴射する方法、２流体（洗浄水とエアの混合したもの）を連続的に噴射する方法、エアのみを断続的に高圧で噴射する方法、ドライアイスを連続的に噴射する方法などが用いることができ、被洗浄基材２および汚染物に応じて適宜選定することができる。中でもドライアイスはドライアイスの有機物溶解力、衝突時の物理エネルギー、サーマルショック、体積膨張エネルギー等の多面的な作用により高い洗浄力を得ることができ、また、ドライアイスは昇華性のものであるから、洗浄作用中にガスとなって飛散し、油脂、粉塵を含んだ薬品等の排出物がなく環境にやさしい洗浄ができるので好ましく用いられる。またドライプロセスであるため、乾燥工程が不要であり工程の簡素化も可能である。
【００４０】
洗浄機構は、被洗浄基材の種類や異物、汚染物に応じて適宜配置を調整できるが、図１に示すように、被洗浄基材の両面を洗浄できるようにフィルムの上面側、下面側の両方に設置されているのが好ましい。
【００４１】
また、洗浄部には、洗浄により基材上より除去された汚染物を回収する回収機構７を設置することができる。本装置を有することにより、汚染物の飛散を防止し、汚染物が基材上に再付着するのを防止できる。
【００４２】
また洗浄機構の前に、基材を精度よく搬送するために必要に応じてテンション制御機構、フィードロール等を設置してもよい。また洗浄剤が洗浄ノズル６より噴射される位置に基材をサポートするためのガイドロール８を設置してもよい。本ガイドロールを設置することにより、洗浄剤の洗浄エネルギーを基材に対し正確に伝えることができるほか、洗浄による基材のバタつき等を軽減することができる。
【００４３】
また基材の被洗浄位置を加熱する加熱手段を設けることができる。被洗浄部分を加熱することにより、洗浄剤の有機物溶解力向上、ドライアイス洗浄による基材の結露防止することができ、洗浄効率をさらに高めることができる。加熱手段としては、熱風、赤外線、プラズマ、ヒートロール等の一般的な手段を用いることができ、本加熱手段として、前記ガイドロール８をヒートロールにして設置することも可能である。
【００４４】
（洗浄方法）
次に図１の洗浄装置を用いた洗浄方法について説明する。本洗浄方法は基材搬送部１１からなる基材搬送工程と、検査部１２からなる検査工程と、検査情報伝達手段９からなる検査情報伝達工程と、洗浄部１２からなる洗浄工程と、により構成される洗浄方法である。
まず基材搬送工程１１により被洗浄基材２を検査部１２に搬送し、次いで検査工程にて、基材２を検査機構３により検査して異物、汚染物の種類および位置情報を収集し、検査部にて予め所持している異物、汚染物の情報と照合して異物、汚染物の種類および位置を特定する。次に検査情報伝達工程にて、検査工程で特定した被洗浄基材２に付着する異物、汚染物の種類および位置情報を洗浄部１３の洗浄制御機構５に伝達し、次いで洗浄工程にて、検査情報伝達手段９より受けた情報を、洗浄制御機構５が予め保持している異物、汚染物に応じた洗浄条件の情報と照合させ、洗浄条件を決定する。また同時に検査情報伝達手段９より受けた位置情報を下に洗浄位置を決定し、上記洗浄条件と洗浄位置を基に洗浄ノズル６より洗浄剤を噴射して洗浄を実行する。
このような方法により、各異物、汚染物の条件にあった洗浄条件で洗浄でき、また異物、汚染物のある位置のみを洗浄することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明による基材洗浄装置の一例を示した図。
【図２】本発明洗浄部の洗浄ノズルの可動範囲の一例を示した図。
【図３】本発明洗浄部の集塵イメージの一例を示した図。
【符号の説明】
【００４６】
１  巻出機構
２  基材
３  検査機構
４  フィードローラ
５  洗浄制御兼洗浄剤供給機構
６  洗浄ノズル
７  回収機構
７´回収機構（集塵機）
８  ガイドロール
９  検査情報伝達手段
１０  巻取機構
１１  基材搬送部
１２  検査部
１３  洗浄部
【図１】
2008183485.tif 000003
【図２】
2008183485.tif 000004
【図３】
2008183485.tif 000005