(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄槽内に被洗浄物を設置し、洗浄流体を用いて被洗浄物表面の異物を除去する洗浄装置であって、前記洗浄槽内に、
洗浄流体に超音波を印加する超音波発生手段と、
被洗浄物の洗浄するべき部位である洗浄エリアと対応する位置に、当該流体噴出手段の底面から上面へ貫通する開口部を持つ流体噴出手段と、
前記超音波発生手段の上面と前記流体噴出手段の底面との間の密閉された空間に、前記洗浄流体を前記流体噴出手段の底面と異なる面に衝突させながら供給する構造とを備え、
前記流体噴出手段の底面と異なる面に衝突させられながら前記空間に満たされ前記超音波発生手段により超音波を印加された前記洗浄流体が、前記流体噴出手段が持つ開口部を経て、前記流体噴出手段の底面から前記流体噴出手段の上面に設けられ前記被洗浄物を設置する設置手段における前記被洗浄物の洗浄エリアに噴出する
ことを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
請求項１に記載の洗浄装置が、更に、
前記超音波発生手段と前記流体噴出手段との間の距離を調整する手段と、
前記流体噴出手段と前記洗浄エリアとの間の距離を調整する手段とを備える
ことを特徴とする洗浄装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の洗浄装置が、更に、
乾燥流体を前記洗浄槽内に循環させ、該乾燥流体を前記流体噴出手段が持つ開口部を通じて噴射又は吸引して、前記被洗浄物の洗浄エリアに付着している洗浄流体を乾燥させる乾燥手段を備える
ことを特徴とする洗浄装置。
【請求項４】
洗浄流体を用いて被洗浄物表面の異物を除去する洗浄装置に設けられる洗浄槽であって、
被洗浄物を設置する設置手段と、
洗浄流体に超音波を印加する超音波発生手段と、
前記設置された被洗浄物の洗浄するべき部位である洗浄エリアと対応する位置に、当該流体噴出手段の底面から上面へ貫通する開口部を持つ流体噴出手段と、
前記超音波発生手段の上面と前記流体噴出手段の底面との間の密閉された空間に、前記洗浄流体を前記流体噴出手段の底面と異なる面に衝突させながら供給する構造とを備え、
前記流体噴出手段の底面と異なる面に衝突させられながら前記空間に満たされ前記超音波発生手段により超音波を印加された前記洗浄流体が、前記流体噴出手段が持つ開口部を経て、前記流体噴出手段の底面から前記流体噴出手段の上面に設けられた前記設置手段における前記被洗浄物の洗浄エリアに噴出する
ことを特徴とする洗浄槽。
【請求項５】
請求項４に記載の洗浄槽において、
前記超音波発生手段と前記流体噴出手段との間の距離を調整する手段と、
前記流体噴出手段と前記洗浄エリアとの間の距離を調整する手段とを備える
ことを特徴とする洗浄槽。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の洗浄槽において、
乾燥流体を前記洗浄槽内に循環させる乾燥手段から供給された乾燥流体を前記流体噴出手段が持つ開口部を通じて噴射又は吸引して、前記被洗浄物の洗浄エリアに付着している洗浄流体を乾燥させる
ことを特徴とする洗浄槽。
【請求項７】
洗浄槽内に被洗浄物を設置し、洗浄流体を用いて被洗浄物表面の異物を除去する洗浄装置における洗浄方法であって、
前記洗浄槽が備える前記超音波発生手段の上面と前記洗浄槽が備える前記流体噴出手段の底面との間の密閉された空間に、前記洗浄流体を前記流体噴出手段の底面と異なる面に衝突させながら供給し、
前記超音波発生手段が、前記流体噴出手段の底面と異なる面に衝突させられながら前記空間に満たされた前記洗浄流体に超音波を印加し、
前記流体噴出手段が、前記被洗浄物の洗浄するべき部位である洗浄エリアと対応する位置に設けられ当該流体噴出手段の底面から上面へ貫通する開口部から、前記超音波が印加された洗浄流体を、前記流体噴出手段の底面から前記流体噴出手段の上面に設けられ前記被洗浄物を設置する設置手段における前記被洗浄物の洗浄エリアに噴出させる
ことを特徴とする洗浄方法。
【請求項８】
物品を製造する製造方法であって、
洗浄槽内に前記物品を設置し、洗浄流体を用いて被洗浄物表面の異物を除去する洗浄工程を有し、
前記洗浄工程は、
前記洗浄槽が備える前記超音波発生手段の上面と前記洗浄槽が備える前記流体噴出手段の底面との間の密閉された空間に、前記洗浄流体を前記流体噴出手段の底面と異なる面に衝突させながら供給する工程と、
前記超音波発生手段が、前記流体噴出手段の底面と異なる面に衝突させられながら前記空間に満たされた前記洗浄流体に超音波を印加する工程と、
前記流体噴出手段が、前記被洗浄物の洗浄するべき部位である洗浄エリアと対応する位置に設けられ当該流体噴出手段の底面から上面へ貫通する開口部から、前記超音波が印加された洗浄流体を、前記流体噴出手段の底面から前記流体噴出手段の上面に設けられ前記被洗浄物を設置する設置手段における前記被洗浄物の洗浄エリアに噴出させる工程とを有する
ことを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被洗浄物の洗浄対象のエリアのみ洗浄する洗浄装置、洗浄槽、洗浄方法、及び物品の製造方法に関する。本発明は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive ）の磁気ヘッド、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）、及び、光学部品（ミラー、レンズ等）などの小型デバイスの製造工程における洗浄技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＨＤＤの磁気ヘッド、ＭＥＭＳ、及び光学部品などの小型デバイスの高精度化や小型化に伴い、製造工程で生じるサブミクロンの異物を除去する精密洗浄が不可欠である。
【０００３】
従来の小型デバイスの洗浄装置として、特許文献１は、超音波発生装置を組み込んだ洗浄槽内に洗浄液を貯留し、その中で洗浄物を洗浄する超音波洗浄装置について提案している。図１２は、特許文献１が提案する従来の洗浄技術の概要を説明する図である。図１２に示す洗浄装置は、被洗浄物１を洗浄流体で満たされた洗浄槽１０に浸漬した状態で、超音波発生手段２１により洗浄流体に超音波を印加し、キャビテーション現象により被洗浄物表面の異物を剥離する。洗浄流体は、常時洗浄槽１０に供給されており、剥離した異物１００は洗浄槽１０上面より洗浄流体のオーバーフローと共に洗浄槽外に排出される。
【特許文献１】特開平６−５５１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、図１２を参照して説明した従来の洗浄装置では、被洗浄物１の近傍や洗浄槽１０の隅などにおいて、異物１００が滞留してしまい排出されず、被洗浄物１を洗浄槽１０から引き上げる際に、洗浄流体中の異物１００が被洗浄物１に付着するという問題がある。特に、従来の洗浄装置は、被洗浄物１の一部のエリアのみを洗浄したい場合においても被洗浄物１全体を洗浄流体中に浸漬させるので、被洗浄物１の洗浄するべき部位である洗浄エリア（図１２中の洗浄エリア１１）以外のエリアから剥離した異物１００が洗浄流体を汚染し、洗浄流体の清浄度を著しく低下させてしまう。
【０００５】
また、上記従来の洗浄装置を用いて被洗浄物１を洗浄した場合、被洗浄物１には、洗浄エリア１１以外にも洗浄流体が付着するので、被洗浄物１全体を乾燥する時間が長くなり、効率が悪い。さらに、図１３に示すように、洗浄された被洗浄物１を洗浄槽１０から引き上げて乾燥装置に移載する際に、被洗浄物１に異物１００が付着するという問題がある。
【０００６】
本発明は、被洗浄物の洗浄対象のエリアのみ洗浄することによって、被洗浄物を洗浄及び乾燥する際の該被洗浄物への異物の付着を抑制する洗浄装置の提供を目的とする。
【０００７】
また、本発明は、被洗浄物の洗浄対象のエリアのみ洗浄することによって、被洗浄物を洗浄及び乾燥する際の該被洗浄物への異物の付着を抑制する洗浄装置における洗浄槽の提供を目的とする。
【０００８】
また、本発明は、被洗浄物の洗浄対象のエリアのみ洗浄することによって、被洗浄物を洗浄及び乾燥する際の該被洗浄物への異物の付着を抑制する洗浄方法の提供を目的とする。
【０００９】
また、本発明は、物品の製造工程において被洗浄物の洗浄対象のエリアのみ洗浄することによって、被洗浄物を洗浄及び乾燥する際の該被洗浄物への異物の付着を抑制する物品の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本洗浄装置は、洗浄槽内に被洗浄物を設置し、洗浄流体を用いて被洗浄物表面の異物を除去する洗浄装置であって、前記洗浄槽内に、洗浄流体に超音波を印加する超音波発生手段と、被洗浄物の洗浄するべき部位である洗浄エリアと対応する位置に、当該流体噴出手段の底面から上面へ貫通する開口部を持つ流体噴出手段と、前記超音波発生手段の上面と前記流体噴出手段の底面との間の密閉された空間に、前記洗浄流体を前記流体噴出手段の底面と異なる面に衝突させながら供給する構造とを備え、前記流体噴出手段の底面と異なる面に衝突させられながら前記空間に満たされ前記超音波発生手段により超音波を印加された前記洗浄流体が、前記流体噴出手段が持つ開口部を経て、前記流体噴出手段の底面から前記流体噴出手段の上面に設けられ前記被洗浄物を設置する設置手段における前記被洗浄物の洗浄エリアに噴出する。
【００１２】
好ましくは、本洗浄装置が、更に、前記超音波発生手段と前記流体噴出手段との間の距離を調整する手段と、前記流体噴出手段と前記洗浄エリアとの間の距離を調整する手段とを備える。
【００１３】
好ましくは、本洗浄装置が、更に、乾燥流体を前記洗浄槽内に循環させ、該乾燥流体を前記流体噴出手段が持つ開口部を通じて噴射又は吸引して、前記被洗浄物の洗浄エリアに付着している洗浄流体を乾燥させる乾燥手段を備える。
【００１４】
また、本洗浄槽は、洗浄流体を用いて被洗浄物表面の異物を除去する洗浄装置に設けられる洗浄槽であって、被洗浄物を設置する設置手段と、洗浄流体に超音波を印加する超音波発生手段と、前記設置された被洗浄物の洗浄するべき部位である洗浄エリアと対応する位置に、当該流体噴出手段の底面から上面へ貫通する開口部を持つ流体噴出手段と、前記超音波発生手段の上面と前記流体噴出手段の底面との間の密閉された空間に、前記洗浄流体を前記流体噴出手段の底面と異なる面に衝突させながら供給する構造とを備え、前記流体噴出手段の底面と異なる面に衝突させられながら前記空間に満たされ前記超音波発生手段により超音波を印加された前記洗浄流体が、前記流体噴出手段が持つ開口部を経て、前記流体噴出手段の底面から前記流体噴出手段の上面に設けられた前記設置手段における前記被洗浄物の洗浄エリアに噴出する。
【００１６】
好ましくは、本洗浄槽において、前記超音波発生手段と前記流体噴出手段との間の距離を調整する手段と、前記流体噴出手段と前記洗浄エリアとの間の距離を調整する手段とを備える。
【００１７】
好ましくは、本洗浄槽において、乾燥流体を前記洗浄槽内に循環させる乾燥手段から供給された乾燥流体を前記流体噴出手段が持つ開口部を通じて噴射又は吸引して、前記被洗浄物の洗浄エリアに付着している洗浄流体を乾燥させる。
【００１８】
また、本洗浄方法は、洗浄槽内に被洗浄物を設置し、洗浄流体を用いて被洗浄物表面の異物を除去する洗浄装置における洗浄方法であって、前記洗浄槽が備える前記超音波発生手段の上面と前記洗浄槽が備える前記流体噴出手段の底面との間の密閉された空間に、前記洗浄流体を前記流体噴出手段の底面と異なる面に衝突させながら供給し、前記超音波発生手段が、前記流体噴出手段の底面と異なる面に衝突させられながら前記空間に満たされた前記洗浄流体に超音波を印加し、前記流体噴出手段が、前記被洗浄物の洗浄するべき部位である洗浄エリアと対応する位置に設けられ当該流体噴出手段の底面から上面へ貫通する開口部から、前記超音波が印加された洗浄流体を、前記流体噴出手段の底面から前記流体噴出手段の上面に設けられ前記被洗浄物を設置する設置手段における前記被洗浄物の洗浄エリアに噴出させる。
【００１９】
また、本物品の製造方法は、物品を製造する製造方法であって、洗浄槽内に前記物品を設置し、洗浄流体を用いて被洗浄物表面の異物を除去する洗浄工程を有し、前記洗浄工程は、前記洗浄槽が備える前記超音波発生手段の上面と前記洗浄槽が備える前記流体噴出手段の底面との間の密閉された空間に、前記洗浄流体を前記流体噴出手段の底面と異なる面に衝突させながら供給する工程と、前記超音波発生手段が、前記流体噴出手段の底面と異なる面に衝突させられながら前記空間に満たされた前記洗浄流体に超音波を印加する工程と、前記流体噴出手段が、前記被洗浄物の洗浄するべき部位である洗浄エリアと対応する位置に設けられ当該流体噴出手段の底面から上面へ貫通する開口部から、前記超音波が印加された洗浄流体を、前記流体噴出手段の底面から前記流体噴出手段の上面に設けられ前記被洗浄物を設置する設置手段における前記被洗浄物の洗浄エリアに噴出させる工程とを有する。
【発明の効果】
【００２０】
本洗浄装置、洗浄槽、洗浄方法、及び物品の製造方法は、超音波発生手段により超音波が印加された洗浄流体を、流体噴出手段が持つ開口部から被洗浄物の洗浄エリアに噴出して、該洗浄エリアのみを洗浄する。従って、本洗浄装置、洗浄槽、洗浄方法、及び物品の製造方法によれば、被洗浄物の洗浄時に、被洗浄物の洗浄エリア以外のエリアからの異物の発生を抑えることができ、高い洗浄品質を実現することができる。また、洗浄エリア以外のエリアへの洗浄流体が付着が少なくなるので、洗浄後被洗浄物を乾燥するときの異物の付着を抑えることができ、かつ、乾燥時間を短くすることができる。
【００２１】
また、本洗浄装置及び本洗浄槽は、超音波発生手段と流体噴出手段との間の空間に、洗浄流体を上記流体噴出手段の底面と異なる面に衝突させながら供給する構造を有する。従って、本洗浄装置及び本洗浄槽によれば、上記空間内の洗浄流体の圧力を均一にすることができ、流体噴出手段が持つ各々の開口部から一定の流量で洗浄流体を噴出することが可能となる。
【００２２】
また、本洗浄装置及び本洗浄槽は、超音波発生手段と流体噴出手段との間の距離を調整する手段を有する。従って、本洗浄装置及び本洗浄槽によれば、超音波発生手段と流体噴出手段との間の距離を、被洗浄物へ超音波を印加する際の超音波発生手段の使用周波数に応じて決まる適切な距離（洗浄効率が良い距離）に調整することが可能となる。
【００２３】
また、本洗浄装置及び本洗浄槽は、流体噴出手段と洗浄エリアとの間の距離を調整する手段とを備える。従って、本洗浄装置及び本洗浄槽によれば、流体噴出手段（の開口部）と洗浄エリアとの距離を、洗浄流体の表面張力、被洗浄物の材料、除去する異物の大きさ等に応じて決まる適切な距離に調整することが可能となる。
【００２４】
また、本洗浄装置、本洗浄槽は、乾燥流体を洗浄槽内に循環させ、該乾燥流体を開口部を通じて噴射又は吸引して、被洗浄物の洗浄エリアに付着している洗浄流体を乾燥させる。従って、本洗浄装置、本洗浄槽によれば、開口部に対応する洗浄エリアを重点的に乾燥することができる。その結果、被洗浄を短時間で乾燥することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本実施形態について、図を用いて説明する。図１は、本実施形態の洗浄装置の基本的構成の例を示す図である。図１に示す洗浄装置は、洗浄槽２内に被洗浄物１を設置し、洗浄流体を用いて被洗浄物表面の異物を除去する装置である。図１に示す洗浄装置が備える構成要素のうち、洗浄槽２は、洗浄流体を供給する供給口２００、洗浄流体を排出する排出口２０２を有し、洗浄流体を貯留する。洗浄流体は、例えば、純水、有機溶剤などである。
【００２６】
洗浄槽２には、超音波発生手段２１と流体噴出手段２２とが設けられている。超音波発生手段２１は、流体噴出手段２２と対向して設置されている。超音波発生手段２１は、１個以上の超音波振動子を備えている。超音波発生手段２１は、供給口２００を通じて洗浄槽２の超音波発生手段２１と流体噴出手段２２との間の空間（エリア）に洗浄流体が供給されると、超音波振動子によって該洗浄流体に超音波を印加する。流体噴出手段２２は、被洗浄物１と超音波発生手段２２との間に、被洗浄物１と対向して設置されている。流体噴出手段２２には、洗浄槽２に設置された被洗浄物１の各々の洗浄エリア１１と対応する位置（各々の洗浄エリア１１と対向する位置）に開口部２２０が設けられている。洗浄エリア１１は、被洗浄物１の洗浄するべき部位であり、図１に示す例では、被洗浄物１は複数の洗浄エリア１１を有する。上記開口部２２０は洗浄エリア方向にノズル状に突出した形状を有している。開口部２２０が流体噴出手段２２から脱着可能であってもよい。また、流体噴出手段２２は、開口部２２０と洗浄エリア１１との間の距離を調整する構造（例えば、図８を参照して後述する高さ調整部材２６）を有する。上記超音波発生手段２１により超音波を印加された洗浄流体が、流体噴出手段２２の開口部２２０を経て、被洗浄物１の洗浄エリア１１に噴出して被洗浄物１の洗浄エリア１１を洗浄する。
【００２７】
流体回収手段３は、洗浄流体の排出口２０１を有し、流体噴出手段２２から流出する洗浄流体を排出口２０１を通じて槽外に排出する。従って、被洗浄物１の洗浄時には、被洗浄物１は洗浄流体内に浸漬されない。循環手段４は、洗浄槽２の供給口２００、排出口２０２、及び流体回収手段３の排出口２０１に接続されている。循環手段４は、供給口２００から洗浄流体を洗浄槽２内の超音波発生手段２１と流体噴出手段２２との間の空間内に供給し、排出口２０２から洗浄流体を排出する。循環手段４が所定の流量の洗浄流体を洗浄槽２内に供給することにより、該所定の流量の洗浄流体が流体噴出手段２２の開口部２２０から洗浄エリア１１の方向に噴出する。循環手段４が、例えば洗浄流体の循環経路に設けられたフィルタで洗浄流体を浄化するようにしてもよい。
【００２８】
乾燥手段５は、乾燥流体を洗浄槽２内に循環させ、該乾燥流体を流体噴出手段２２が持つ開口部２２０を通じて噴射又は吸引して、被洗浄物１の洗浄エリア１１に付着している洗浄流体を乾燥させる。例えば、被洗浄物１の洗浄が終了した後、乾燥手段５が乾燥流体を供給口２０３から洗浄槽２内に供給するとともに、排出口２０４から該乾燥流体を吸引する。その結果、洗浄槽２内に供給された乾燥流体は、被洗浄物１の洗浄エリア１１と対応する位置に設けられた開口部２２０を通じて吸引され、該洗浄エリア１１が乾燥される。乾燥流体は、例えばクリーンドライエアである。
【００２９】
乾燥手段５が乾燥流体を排出口２０４から洗浄槽２内に供給するとともに、供給口２０３から該乾燥流体を吸引するようにしてもよい。乾燥手段５が乾燥流体を排出口２０４から洗浄槽２内に供給する場合、洗浄槽２内に供給された乾燥流体が被洗浄物１の洗浄エリア１１と対応する位置にある開口部２２０を通じて、洗浄エリア１１に対して噴射されて、該洗浄エリア１１が乾燥される。
【００３０】
乾燥手段５が、乾燥流体の供給路にフィルタを有するようにしてもよく、乾燥手段５が、該フィルタを用いて乾燥流体を浄化してもよい。また、被洗浄物１の乾燥時間を短縮するため、乾燥流体の供給路にヒーターを設置するようにしてもよい。
【００３１】
図２は、図１に示す洗浄装置を用いた洗浄処理を説明する図である。循環手段４が洗浄流体を供給口２００から洗浄槽２内に供給する（図２の＃１を参照）。洗浄槽２内の、流体噴出手段２２と超音波発生手段２１との間の空間に洗浄流体が満たされる。超音波発生手段２１が、洗浄流体に対して超音波を印加する（図２の＃２を参照）。流体噴出手段２２が、該超音波が印加された洗浄流体を開口部２２０を通じて被洗浄物１の洗浄エリア１１に対して噴出して、洗浄エリア１１を洗浄する。洗浄エリア１１と接触した洗浄流体は、流体回収手段３の排出口２０１から排出される。本実施形態の洗浄装置によれば、超音波を印加した洗浄流体を、被洗浄物１の洗浄エリア１１のみに噴出させることができる。また、洗浄エリア１１と接触した洗浄流体が即時排出されるため、洗浄エリア１１の清浄度を維持することが可能である。また、被洗浄物１の洗浄エリア１１以外のエリアに対する洗浄流体の付着が少ないので、該洗浄エリア１１以外のエリアに対する異物の付着を抑えることができる。その結果、総合的な洗浄品質が向上する。
【００３２】
図３は、図１に示す洗浄装置を用いた乾燥処理を説明する図である。乾燥手段５が洗浄流体を供給口２０３から洗浄槽２内に供給し（図３の＃１を参照）、排出口２０４から吸引する。洗浄槽２内に供給された乾燥流体は、開口部２２０を通じて排出口２０４側に吸引され（図３の＃２を参照）、洗浄エリア１１を乾燥させる。本実施形態の洗浄装置によれば、開口部２２０が洗浄エリア１１の方向に対して突出しているため、洗浄エリア１１近傍の乾燥流体の流速が、被洗浄物１の洗浄エリア１１以外のエリア近傍の流速より速くなる。従って、洗浄エリア１１の乾燥を促進することができる。また、被洗浄物の洗浄エリア１１以外のエリアからの発塵を抑えることができる。さらに、本実施形態の洗浄装置によれば、洗浄槽２内で乾燥処理を行うことができるため、効率が良い。
【００３３】
以下に、本発明の実施例について説明する。図４は、被洗浄物の一例を示す図である。被洗浄物は、例えばデジタルカメラなどに使用される撮像素子６１が複数並んだプレート６０である。外形が１５０〜２００ｍｍ×５０〜７０ｍｍのプレート内に、数十個の撮像素子６１が配列されている。撮像素子６１には、ＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサ６２、コンデンサ６３などが実装されており、洗浄エリアは、１０ｍｍ×１０ｍｍ程度の実装面である。
【００３４】
図５（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例の洗浄装置の内部構成例を示す図である。図５（Ａ）は洗浄装置を上から見たときの内部構成例を示し、図５（Ｂ）は洗浄装置を正面から見たときの内部構成例を示す。図５（Ａ）、（Ｂ）に示す洗浄装置は、図１を参照して前述した洗浄装置が備える基本構成（例えば、流体噴出手段、超音波発生手段、循環手段、乾燥手段、流体回収手段等）を備える。開口部２２０は、被洗浄物１の洗浄エリアの数に応じた数だけ設けられている。また、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す洗浄装置は、被洗浄物１を洗浄装置内の供給位置に待機させる供給台６、被洗浄物１を洗浄装置内の回収位置に待機させる回収台７、被洗浄物１を供給台６から洗浄槽２に移動させ、洗浄槽２から回収台７に移動させる移載手段８を備える。図５（Ａ）中の５１、５２、５３は、それぞれ、供給台６が有する設置部、洗浄槽２が有する設置部、回収台７が有する設置部である。設置部は、被洗浄物１を設置する部分である。移載手段８が、被洗浄物１を受ける受け部８１（受け部Ａ）、受け部８２（受け部Ｃ）を上下左右に移動させることで、被洗浄物１が、供給位置、洗浄槽２、回収位置に移動する。受け部は、被洗浄物１を停止させる位置の数より１個少ない数だけ設置されており、それぞれが連動して動作する。発塵を考慮し、移載手段８の駆動部（図示を省略）は被洗浄物１より下方に設置している。
【００３５】
超音波発生手段２１、流体噴出手段２２、図示を省略する流体回収手段を含む洗浄槽２と、移載手段８とは、密閉した筐体内に収納されている。洗浄槽２が、供給台６と回収台７との間に複数設置されるようにしてもよい。
【００３６】
本実施例の洗浄装置が、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、洗浄槽２と回収台７との間に、乾燥手段５が設置される構成を採るようにしてもよい。乾燥手段５は、例えば、被洗浄物１の下方に被洗浄物１の外形より大きい開口を有し、該開口より上方の雰囲気を吸引する構造を有している。図６（Ａ）、（Ｂ）に示す構成例では、移載手段８は、受け部８１（受け部Ａ）、受け部８２（受け部Ｃ）、受け部８３（受け部Ｂ）という３個の受け部を備えている。図６（Ａ）中に示す５４は乾燥手段５が有する設置部である。本実施例で使用される洗浄流体は、例えば純水であり、乾燥流体は、例えばクリーンドライエアである。なお、供給台６が有する設置部５１、洗浄槽２が有する設置部５２、回収台７が有する設置部５３、及び、乾燥手段５が有する設置部５４は、それぞれ、被洗浄物１が自設置部に設置されているかを検出し、検出結果を移載手段８に通知するフォトセンサ（図示を省略）を備える。
【００３７】
以下に、図７及び図８を参照して本実施例の洗浄装置が備える洗浄槽の構成について詳述する。図７は、本実施例の洗浄装置が備える洗浄槽を上から見た時の構成の詳細例を示す図である。また、図８は、本実施例の洗浄装置が備える洗浄槽を側面から見た時の構成の詳細例を示す図である。洗浄槽２は、例えば直方体であり、図７に示すように、上面が被洗浄物１の出し入れのため開放されている。洗浄流体の供給口３００と排出口３０１とが底面に設置されている。また、超音波発生手段２１は、槽内の底面に設置される。図８に示すように、超音波発生手段２１の上部には、複数の高さ調整部材２３を介して、流体噴出手段２２が設置されており、超音波発生手段２１と流体噴出手段２２との間の空間は、密閉された中空構造となっている。超音波発生手段２１と流体噴出手段２２との間の距離は、超音波発生手段２１の使用周波数（超音波の印加のために用いる周波数）に応じて決まる適切な距離（洗浄効率の良い距離）となるように、高さ調整部材２３の挿入数で調整される。高さ調整部材２３のベース部２４の継手２５と洗浄槽２の底面の供給口３００とがチューブで繋がれている。供給口３００及び排出口３０１と接続されている循環手段４は、供給口３００から継手２５を通じて上記中空構造内に洗浄流体を送り込む。上記中空構造内に洗浄流体が満たされた後、洗浄流体が開口部２２０から設置部５２の方向に噴出する。
【００３８】
流体噴出手段２２が有する複数の開口部２２０は、ノズル状を呈している。本実施例では、洗浄エリアは例えば矩形であり、開口部２２０の上面は同一形状を有している。なお、開口部２２０が、流体噴出手段２２から脱着可能であるように構成してもよい。洗浄エリアの形状や配置に応じて、開口部２２０の対向面の形状や配置を変更するようにしてもよい。例えば、高さが異なる洗浄エリアを有する被洗浄物を洗浄する場合は、開口部２２０と洗浄エリアとの間の距離が一定になるように、開口部２２０の高さを調整することができる。また、継手２５からの洗浄流体が、超音波発生手段２１の上面で衝突することで、上記中空構造内の洗浄流体の圧力を均一にすることができ、各々の開口部２２０から一定の流量で洗浄流体を噴出することが可能となる。すなわち、図８に示す洗浄装置は、超音波発生手段２１と流体噴出手段２２との間の空間に、洗浄流体を流体噴出手段２２の底面と異なる面（例えば、超音波発生手段２１の上面）に衝突させながら供給する構造を有する。
【００３９】
流体噴出手段２２の上面には、被洗浄物１を設置する設置部５２が設けられている。流体噴出手段２２の上面に設けられた高さ調整部材２６が、例えば、洗浄流体の表面張力、被洗浄物の材料、除去する異物の大きさなどに応じて、流体噴出手段２２の開口部２２０と、設置部５２に設置された被洗浄物１の洗浄エリアとの間の距離を調整可能である。高さ調整部材２６は、例えば、ネジとナットとを用いて調整される。
【００４０】
なお、例えば、移載手段８（図６を参照）を用いて、洗浄エリアと超音波発生手段２１との間の距離を、洗浄及び乾燥時に可変にすることができる構造としても良い。また、洗浄エリアと超音波発生手段２１との間の距離を、洗浄時と乾燥時とで異なる距離に設定できる構造としても良い。
【００４１】
開口部２２０より噴出した洗浄流体が流体噴出手段２２の上面に沿って洗浄槽２の底面に流れ落ちると、該洗浄流体は、洗浄槽２の底面の排出口３０１を通じて洗浄槽外に排出される。
【００４２】
洗浄エリアと開口部２２０との間の洗浄流体を効率良く回収するために、開口部２２０の外周に吸引口を設けても良い。また、開口部２２０と洗浄流体との接触面に親水性の表面処理を施しても良い。さらに、開口部２２０の材料として、セラミックなどの多孔質体を用いても良い。
【００４３】
図９乃至図１１は、本実施形態の洗浄処理例を説明する図である。図９乃至図１１では、前述した図６乃至図８に示す構成を有する洗浄装置による洗浄処理を例にとって説明する。１個の被洗浄物１に対する一連の洗浄動作は、供給ステップ（図９のステップＳ１乃至Ｓ６’）、超音波洗浄ステップ（図９のステップＳ１２乃至Ｓ１４）、すすぎ洗浄ステップ（図１０のステップＳ１５乃至Ｓ１９’）、乾燥ステップ（図１０のステップＳ２５及び図１１のステップＳ２６乃至Ｓ２９’）の順に行われる。
【００４４】
供給ステップとして、まず、図６に示す移載手段８が、受け部Ａを供給位置に移動させる（図９のステップＳ１）。受け部Ａが供給位置の下方にある状態で、筐体のドアを開け、被洗浄物１を供給台６に設置する。ドアを閉め、スタートボタンを押下すると、移載手段８が、供給台６の設置部５１に取り付けられているフォトセンサによる被洗浄物１の検出結果に基づいて、被洗浄物１が設置部５１に正しく設置されているかを判断する（ステップＳ２）。移載手段８が、被洗浄物１が設置部５１に正しく設置されていないと判断した場合は、アラーム処理となる（ステップＳ２’）。移載手段８が、被洗浄物１が設置部５１に正しく設置されていると判断した場合は、移載手段８が、受け部Ａを上昇させる（ステップＳ３）。受け部Ａの上昇の途中で、受け部Ａの上面が被洗浄物１の下面と接触し、被洗浄物１が持ち上げられる。移載手段８は、後述する流量検出手段から洗浄流体の流量が所定の流量に達したことを通知されると、受け部Ａが被洗浄物１を持ち上げた状態で、受け部Ａを洗浄槽２の設置部５２上まで移動させる（ステップＳ４）。受け部Ａが洗浄槽２の設置部５２上に移動すると、移載手段８が、受け部Ａを下降させる（ステップＳ５）。その結果、被洗浄物１が設置部５２に設置される。
【００４５】
次に、移載手段８が、設置部５２が備えるフォトセンサによる被洗浄物１の検出結果に基づいて、被洗浄物１が設置部５２に正しく設置されているかを判断する（ステップＳ６）。移載手段８が、被洗浄物１が設置部５２に正しく設置されていないと判断した場合は、受け部Ａを上昇後（ステップＳ６’）、ステップＳ５に戻る。移載手段８が、被洗浄物１が設置部５２に正しく設置されていると判断した場合、移載手段８は、受け部Ａを供給位置まで移動させる（ステップＳ７）。
【００４６】
一方、上記供給ステップとは別個に、例えば循環手段４、又は排出口３０１（図８を参照）近傍に設けられた流量検出手段（図示を省略）が、洗浄槽２への洗浄流体の流量が所定の量に達したかを検出し、検出結果を移載手段８に通知する処理を行う。すなわち、図９中のステップＳ８において、循環手段４が供給口３００から洗浄流体を供給し（ステップＳ８）、排出口３０１から排出される洗浄流体を検出する（ステップＳ９）。流量検出手段が、洗浄流体の流量が所定の流量であるかを判断する（ステップＳ１０）。流量検出手段が、洗浄流体の流量が所定の流量でないと判断した場合は、ステップＳ１０に戻る。流量検出手段が、洗浄流体の流量が所定の流量であると判断した場合は、流量検出手段は、洗浄流体の流量が所定の流量に達したことを移載手段８に通知し（ステップＳ１１）、上記ステップＳ４に進む。該洗浄流体の流量が所定の流量に達したことは、流体噴出手段２２の開口部２２０より該所定の流量が洗浄エリアに噴出していることを意味する。
【００４７】
次に、超音波洗浄ステップについて説明する。超音波発生手段２１は、被洗浄物１が設置部５２に正しく設置されると、該洗浄流体に超音波を印加する（ステップＳ１２）。このとき、超音波を印加された洗浄流体が被洗浄物１上の洗浄エリア１１に対して下方から当たり、洗浄エリア１１のみが洗浄される。超音波発生手段２１が、所定の超音波印加時間が経過したかを判断する（ステップＳ１３）。超音波発生手段２１が、所定の超音波印加時間が経過していないと判断した場合は、ステップＳ１３に戻る。超音波発生手段２１が、所定の超音波印加時間が経過したと判断した場合、超音波発生手段２１は、超音波の印加処理を停止し（ステップＳ１４）、図１０のステップＳ１５に進む。
【００４８】
次に、すすぎ洗浄ステップについて説明する。移載手段８が、流体噴出手段２２の開口部２２０から所定の流量が洗浄エリア１１に噴出している状態で、所定時間の経過を待つ（図１０のステップＳ１５）。移載手段８が所定時間の経過を待っている間、超音波洗浄によって洗浄流体中に浮遊した異物が洗浄エリア１１近傍から除去される。所定時間が経過した後、移載手段８が受け部Ｂを上昇させる（ステップＳ１６）。その結果、受け部Ｂの上面と被洗浄物１の下面とが接触し、被洗浄物１が持ち上げられる。移載手段８は、後述する温度検出手段から乾燥流体の温度が所定の温度に達したことを通知されると、被洗浄物１を持ち上げた状態で、受け部Ｂを乾燥手段５の設置部５４上まで移動させる（ステップＳ１７）。そして、移載手段８が、受け部Ｂを下降させる（ステップＳ１８）。その結果、被洗浄物１が設置部５４に設置される。移載手段８が、設置部５４に取り付けられているフォトセンサによる被洗浄物１の検出結果に基づいて、被洗浄物１が設置部５４に正しく設置されているかを判断する（ステップＳ１９）。移載手段８が、被洗浄物１が設置部５４に正しく設置されていないと判断した場合は、受け部Ｂを上昇後（ステップＳ１９’）、ステップＳ１８に戻る。移載手段８が、被洗浄物１が設置部５４に正しく設置されていると判断した場合、移載手段８は、受け部Ｂを洗浄槽２に移動させる（ステップＳ２０）。一方、受け部Ａは、受け部Ｂと連動して、被洗浄物１の供給時と同様に動作する。供給台６に被洗浄物１が設置されている場合は、受け部Ａが、被洗浄物１を洗浄槽２の設置部５２に設置し、該被洗浄物１が超音波洗浄される。
【００４９】
上記すすぎ洗浄ステップとは別個に、例えば乾燥手段５が備える温度検出手段（図示を省略）が、乾燥手段５から被洗浄物１が設置されている設置部５４付近に対して供給される乾燥流体の温度が所定の温度に達したかを判断し、判断結果を移載手段８に通知する処理を行う。すなわち、図１０中のステップＳ２１において、乾燥手段５が乾燥流体を設置部５４付近に対して供給し（ステップＳ２１）、乾燥流体を加熱する（ステップＳ２２）。乾燥手段５が備える温度検出手段が、乾燥流体の温度が所定の温度であるかを判断する（ステップＳ２３）。温度検出手段が、乾燥流体の温度が所定の温度でないと判断した場合はステップＳ２２に戻る。温度検出手段が、乾燥流体の温度が所定の温度であると判断した場合は、温度検出手段は、乾燥流体の温度が所定の温度に達したことを移載手段８に通知し（ステップＳ２４）、上記ステップＳ１７に進む。
【００５０】
次に、乾燥ステップについて説明する。被洗浄物１が設置部５４に正しく設置されると、移載手段８が、所定時間の経過を待つ（ステップＳ２５）。該所定時間の経過を待っている間、すすぎ洗浄によって洗浄エリア１１に付着した洗浄流体が蒸発し、除去される。所定時間が経過した後、図１１のステップＳ２６において、移載手段８が、受け部Ｃを上昇させる（ステップＳ２６）。受け部Ｃの上面と被洗浄物１の下面とが接触し、被洗浄物１が持ち上げられる。移載手段８が、被洗浄物１を持ち上げた状態の受け部Ｃを回収台７上まで移動させる（ステップＳ２７）。移載手段８が受け部Ｃを下降させ（ステップＳ２８）、被洗浄物１が回収台７の設置部５３に設置される。移載手段８が、設置部５３に取り付けられているフォトセンサによる被洗浄物１の検出結果に基づいて、被洗浄物１が設置部５３に正しく設置されているかを判断する（ステップＳ２９）。移載手段８が、被洗浄物１が設置部５３に正しく設置されていないと判断した場合は、受け部Ｃを上昇後（ステップＳ２９’）、ステップＳ２８に戻る。移載手段８が、被洗浄物１が設置部５３に正しく設置されていると判断した場合、移載手段８は、受け部Ｃを乾燥手段５に移動させる（ステップＳ３０）。一方、受け部Ａ、受け部Ｂは、受け部Ｃの動作と連動して、被洗浄物１の供給時、超音波洗浄及びすすぎ洗浄処理時と同様に動作する。例えば、供給台６に設置されている被洗浄物１は、受け部Ａによって洗浄槽２の設置部５２まで移動して超音波洗浄及びすすぎ洗浄され、該設置部５２に設置されて超音波洗浄及びすすぎ洗浄されていた被洗浄物１は、受け部Ｂによって乾燥手段５の設置部５４まで移動して乾燥される。
【００５１】
図４に示すプレート６０を従来の洗浄方法を用いて洗浄した時の外観不良率は１０〜２０％であった。一方、図６乃至図８に示す本発明の実施例の洗浄装置を用いてプレート６０を洗浄した場合、外観不良率は０．２％となり、洗浄品質が大きく改善される。また、本発明の実施例の洗浄装置は、洗浄エリアのみを洗浄するため、洗浄から乾燥までにかかる時間を従来技術に比べて１／１０に短縮できる。
【００５２】
本実施形態の洗浄装置は、例えば、ＨＤＤの磁気ヘッド、ＭＥＭＳ、及び光学部品などの物品の製造工程における、被洗浄物（例えば、物品又は該物品を構成する部材）の洗浄に適用することができる。すなわち、本実施形態の物品の製造方法は、物品を製造する製造方法であって、例えば、図１に示す洗浄槽２内に上記物品を設置し、循環手段４によって洗浄槽２内に供給された洗浄流体を用いて被洗浄物（例えば、上記物品又は該物品を構成する部材）表面の異物を除去する洗浄工程を有する。上記洗浄工程においては、例えば、洗浄槽２が備える超音波発生手段２１が、洗浄槽２内に供給された洗浄流体に超音波を印加し、洗浄槽２が備える流体噴出手段２２が、上記被洗浄物の洗浄するべき部位である洗浄エリア１１と対応する位置に設けられた開口部２２０から、上記超音波が印加された洗浄流体を洗浄エリア１１に噴出する。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上、説明したように、本洗浄装置、洗浄槽、洗浄方法、物品の製造方法によれば、被洗浄物の洗浄時に、被洗浄物の洗浄エリア以外のエリアからの異物の発生を抑えることができ、高い洗浄品質を実現することができる。また、洗浄エリア以外のエリアへの洗浄流体が付着が少なくなるので、洗浄後被洗浄物を乾燥するときの異物の付着を抑えることができ、かつ、乾燥時間を短くすることができる。
【００５４】
また、本洗浄装置及び本洗浄槽によれば、流体噴出手段が持つ各々の開口部から一定の流量で洗浄流体を噴出することが可能となる。また、本洗浄装置及び本洗浄槽によれば、超音波発生手段と流体噴出手段との間の距離を、被洗浄物へ超音波を印加する際の超音波発生手段の使用周波数に応じて決まる適切な距離（洗浄効率が良い距離）に調整することが可能となる。
【００５５】
また、本洗浄装置及び本洗浄槽によれば、流体噴出手段（の開口部）と洗浄エリアとの距離を、洗浄流体の表面張力、被洗浄物の材料、除去する異物の大きさ等に応じて決まる適切な距離に調整することが可能となる。また、本洗浄装置、本洗浄槽、及び本洗浄方法によれば、開口部に対応する洗浄エリアを重点的に乾燥することができる。その結果、被洗浄を短時間で乾燥することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本実施形態の洗浄装置の基本的構成の例を示す図である。
【図２】洗浄装置を用いた洗浄処理を説明する図である。
【図３】洗浄装置を用いた乾燥処理を説明する図である。
【図４】被洗浄物の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施例の洗浄装置の内部構成例を示す図である。
【図６】本発明の実施例の洗浄装置の他の内部構成例を示す図である。
【図７】本実施例の洗浄装置が備える洗浄槽を上から見た時の構成の詳細例を示す図である。
【図８】本実施例の洗浄装置が備える洗浄槽を側面から見た時の構成の詳細例を示す図である。
【図９】本実施形態の洗浄処理例を説明する図である。
【図１０】本実施形態の洗浄処理例を説明する図である。
【図１１】本実施形態の洗浄処理例を説明する図である。
【図１２】従来の洗浄技術の概要を説明する図である。
【図１３】洗浄後の被洗浄物への異物の付着を説明する図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  被洗浄物
２  洗浄槽
３  流体回収手段
４  循環手段
５  乾燥手段
１１  洗浄エリア
２１  超音波発生手段
２２  流体噴出手段
２００、２０３  供給口
２０１、２０２、２０４  排出口
２２０  開口部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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