JP2002329693A - 超音波流体処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】少量の処理液にて板状あるいは帯状の被処理材
を超音波流体処理する超音波流体処理装置に関し、特
に、２００ＫＨｚ以下の超音波を被処理材に印加して流
体処理する超音波流体処理装置を提供することを目的と
する。 【解決手段】超音波遅延機構１０と、超音波反射機構２
０と、流体処理液供給機構３０ｃ及び３０ｄと、流体処
理液回収機構４０ａ及び４０ｂとで構成されており、超
音波遅延機構１０の筺体１１内に遅延用液体６１で満た
された超音波発振体１２より超音波振動を発生させ、超
音波反射機構２０は筺体２１内に遅延用液体６１で満た
された超音波反射体２２との間で定在波を発生させ、被
処理材８１で最大振幅値が得られるようにして、超音波
発生遅延機構１０及び超音波反射機構２０と被処理材８
１との間に流体処理液７１を供給しながら超音波流体処
理を行う超音波流体処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、省コスト型の板状
或いは帯状の材料を流体処理する流体処理装置に関し、
特に被処理材の限られた表面に流体処理液を供給して流
体処理を行う流体処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エレクトロニクス、半導体分野で使用す
るガラス基板やシリコンウエハー基板の洗浄、めっき、
エッチング、現像、剥膜等の液体を材料表面に作用させ
て加工を行うプロセスの工程（流体処理）は、工場内で
所定のスペースを占有したり、流体処理液を大量に使
用、消耗することによって製造コストを上昇させる原因
の一つになっている。このため可能な限り小さな（短
い）設備で材料（製品）の流体処理を行うとともに、可
能な限り少量の流体処理液を使って、且つ、除去した異
物や薬液が再付着しない流体処理方法が求められてい
る。

【０００３】省コストな流体処理方法、特に洗浄方法と
して、図６に示すような節水型の洗浄装置がある。周波
数１メガヘルツ超音波発振体１１１と被処理材１６１の
表面との間隙は４ｍｍ程度で近接している。洗浄液供給
口１３１及び１３２から洗浄液１５１をこの間隙に供給
し、被処理材１６１の表面が超音波発振体１１１及び洗
浄液１５１にて超音波洗浄処理されて、洗浄液１５１は
洗浄液回収口１４１及び１４２にて回収される。

【０００４】この洗浄方法は、洗浄液１５１が超音波発
振体１１１と被処理材１６１の間隙を通過する間に被処
理材１６１の表面洗浄処理が行われるために、極めてわ
ずかな洗浄液１５１によって洗浄でき、且つ長い距離
（超音波振動体の幅）に亘って超音波振動が被処理材１
６１に印加されるため、洗浄効果も高く、且つ、絶えず
一方方向に洗浄液が流れるために汚染された流体洗浄液
が被洗浄材の表面に触れることもなく、異物の再付着も
小さくてすむ。

【０００５】然しながら、この方法の場合には超音波発
振体の発生する超音波の周波数は８５０ＫＨｚから１Ｍ
Ｈｚであり、数ミクロン以上の異物の洗浄力が弱い。ま
た、被処理材の表面に２００ＫＨｚ以下のような低い周
波数の超音波を印加する場合に、超音波発振体と被処理
材あるいは被処理材を挟んでで反対面の反射体の超音波
の反射によって定在波をたてることは洗浄効果をあげる
効果を持つ。この場合は図７に示すように超音波の波長
の２分の１の間隔周期にしか洗浄力の高い位置は存在し
ない。このことから、被処理材と超音波発振体の間、或
いは被処理材と超音波反射体の間には洗浄液が超音波の
波長の４分の一以上の厚さで存在しなくてはならない
が、洗浄液を被処理材に供給する場合表面張力を利用し
て被洗浄材との間に液層を形成する為に、均一な液層を
作ろうとすると逆に超音波発振体１１１と被処理材１６
１の距離を離すことが困難となる。

【０００６】一方、例えば５μを超える大きさの異物が
不良の原因になる液晶ディスプレイ用のカラーフィルタ
ーの製造工程などでは、それを除去する為に低い周波数
の超音波を使用しなくてはならないが、特にその洗浄効
果が大きい低い周波数の超音波による定在波の音圧振幅
極大の位置を被処理材の位置に位置させるためには、周
波数１００ＫＨｚの超音波においてこの長さは水中で
７．５ｍｍに達し、これだけの厚みの均一な液層を従来
の節水型の洗浄装置で確保するのが難しいという問題を
有している。

【０００７】このような、流体処理液を材料表面に作用
させる、例えばエッチング液や、現像液や、めっき液や
剥膜液を大量に使用する工程においては、処理液が金属
などの腐食作用を有していたり、或いは現像に使用され
るアルカリ液のように再結晶化や昇華物を形成したりす
ることから、製造上収率を悪化させるなどの悪影響をあ
たえる要因になっている。また、処理液自体が高価な場
合が多く、大容量の液槽を用意しその成分を安定に保つ
為の設備も大規模になりがちである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑み考案されたもので、少量の処理液にて板状あるい
は帯状の被処理材を超音波流体処理する超音波流体処理
装置に関し、特に、２００ＫＨｚ以下の超音波を被処理
材に印加して流体処理する超音波流体処理装置を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明において上記問題
を解決するために、まず請求項１においては、板状ある
いは帯状の被処理材を超音波処理する処理装置であっ
て、少なくとも超音波発生遅延機構と、被処理材を挟ん
で対向する超音波反射機構と、流体処理液供給機構と、
前記被処理材表面に流体処理液を送り込む流体供給口
と、流体処理後の流体を回収する排出口とを備えている
ことを特徴とする超音波液体処理装置としたものであ
る。

【００１０】また、請求項２においては、少なくとも前
記排出口から流体処理液を吸引して回収する流体処理液
回収機構を有することを特徴とする請求項１記載の超音
波流体処理装置としたもである。

【００１１】また、請求項３においては、前記超音波発
生遅延機構は筺体の被処理材に面する面に仕切り板が、
筐体の他方の面あるいは内部に超音波発振体が設けられ
ており、超音波発振体と仕切り板の間には遅延用液体が
満たされている筺体からなることを特徴とする請求項１
または２記載の超音波液体処理装置としたもである。

【００１２】また、請求項４においては、前記超音波反
射機構は筺体の被処理材に面する面に仕切り板が、筐体
の他方の面或いは内部に超音波反射体が設けられてお
り、超音波反射体と仕切り板の間には遅延用液体が満た
されている筺体からなることを特徴とする請求項１乃至
３のいずれか一項に記載の超音波液体処理装置としたも
である。

【００１３】また、請求項５においては、前記仕切り板
と被処理材表面との距離が５ｍｍ以下であることを特徴
とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の超音
波液体処理装置としたもである。

【００１４】また、請求項６においては、前記超音波発
生遅延機構の仕切り板に遅延用液体が筐体内部から被処
理材面に流出する為の貫通孔が設けられていることを特
徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の超
音波液体処理装置としたもである。

【００１５】また、請求項７においては、前記超音波反
射機構の仕切り板に遅延用液体が筐体内部から被処理材
面に流出する為の貫通孔が設けられていることを特徴と
する請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の超音波
液体処理装置としたもである。

【００１６】また、請求項８においては、前記超音波発
生遅延機構及び前記超音波反射機構の仕切り板に遅延用
液体が筐体内部から被処理材面に流出する為の貫通孔が
設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のうち
いずれか一項に記載の超音波液体処理装置としたもであ
る。

【００１７】また、請求項９においては、前記超音波発
生遅延機構の前記超音波発振体の発生する超音波周波数
が２０ＫＨｚ以上２００ＫＨｚ以下であることを特徴と
する請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の超音波
液体処理装置としたもである。

【００１８】さらにまた、請求項１０においては、前記
仕切り板の厚さが、超音波発振体の発生する周波数の超
音波の超音波遅延用液体中における波長の１０分の３以
下であることを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれ
か一項に記載の超音波液体処理装置としたもである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき説
明する。図１に、本発明の請求項１〜５に係わる超音波
流体処理装置の一実施例を示す模式構成概略図を示す。
請求項１〜５に係わる本発明の超音波流体処理装置１０
０は図１に示すように、超音波発生遅延機構１０と、超
音波反射機構２０と、流体処理液供給機構３０ｃ及び３
０ｄと、流体処理液回収機構４０ａ及び４０ｂとで構成
されており、超音波発生遅延機構１０は、筺体１１の一
方の面に超音波発振体１２及び遅延用液体６１の供給口
５１が、他方の面に仕切り板１３が設けられており、供
給口５１より遅延用液体６１を筺体１１内に供給し、排
出口５２を用いて遅延用液体６１の循環を行っている。
超音波反射機構２０は、筺体２１の一方の面に反射体２
２及び遅延用液体６１を筺体２１内に充満させるための
供給口５３及び排出口５４が、他方の面に仕切り板２３
が設けられており、供給口５３より遅延用液体６１を筺
体２１内に供給、排出口５４を用いて遅延用液体６１の
循環を行っている。

【００２０】筐体１１及び２１の内部に遅延用液体を供
給する供給口５１及び５３は、超音波発振体１２の表面
や仕切り板に対してその表面に付着する気泡をその流れ
によって取り除く為にノズル形状になっていることが望
ましい。液体処理液回収機構が無い場合も同様の処理が
可能であるが、被処理材の表面に供給された液体の処理
液を積極的に液体処理液回収機構によって回収すること
で、被処理材上を流れて隣接するプロセスに影響を与え
たり自身が汚染されるなどの弊害を取り除くことが出来
る。液体処理液回収機構は処理液回収口から吸引によっ
て被処理材から処理液を取り除くことによって容易に実
現可能でその手段を本発明では制限しない。

【００２１】筺体２１において気泡が発生しないよう
に、供給される液体は脱気処理がなされて、溶存ガスが
少なくなる機構を有していることが望ましい。尚、一旦
発生した泡は重力によって仕切り板２３面に空気の層を
なして超音波の伝搬を阻害する。この為に、供給口５３
を通して高速で液体が仕切り板２３あるいは超音波発振
体１２表面に吹きつけられており発生した気泡を排出口
５４から排除し、脱気装置で除去して再度供給口５３よ
り供給、循環される。

【００２２】流体処理液７１は流体処理液供給機構３０
ｃ及び３０ｄより供給口５７及び５８を経由して、超音
波発生遅延機構１０と超音波反射機構２０と被処理材８
１の間隙に供給されて、超音波処理を伴った流体処理が
行われて、流体処理の終わった流体処理液７１は流体処
理液回収機構４０ａ及び４０ｂにそれぞれ回収される。
流体処理液７１は洗浄液に限らずエッチング液、現像
液、めっき液及び剥膜液等の各種処理液が使用できる。
尚、本発明では超音波の伝搬距離をかせぐ目的の液体を
遅延用液体と呼び、処理を目的としている液体を処理用
液体と呼んでいるが、両液体は全く同じ成分であっても
また異なっていても良い。また同一の液体が本装置の内
部を流れる過程で遅延用液体と処理用液体の役割を兼ね
ることがあっても良い。

【００２３】超音波発生遅延機構１０の超音波発振体１
２は通常その表裏に電極を設けて駆動用電気信号を印加
することで表面から超音波を液体中に伝搬させ、超音波
反射機構２０の超音波反射体２２で反射された超音波と
の干渉によって、定在波と呼ばれる、一定の周期で音圧
振幅が極大になる環境をつくり、ここで発生したキャビ
テーションといわれる微小な泡の発生と消滅に関わって
衝撃波や化学種や微細な溶液の振動を発生することによ
って、特にこの位置で高い流体処理性能を発揮して被処
理材の流体処理を行うことができる。ここでは、超音波
発生遅延機構１０と超音波反射機構２０との間の被処理
材８１の位置でで極大の音圧振幅値が得られるようにな
っている。このキャビテーションを用いた流体処理は２
００ＫＨｚ以下の周波数を用いた場合、５μｍを超える
ような粒子を被処理材から取り除いたり、被処理材の表
面の溶液を強力に撹乱する効果が大きいといわれてい
る。

【００２４】定在波を発生させる為には、照射する超音
波の溶液中での波長の最低限１／４波長より大きい距離
離れた場所に超音波の反射体が位置する必要がある。言
いかえるとこの距離に相当する溶液の層の厚さが必要で
ある。ここでは、遅延用液体６１を満たした超音波発生
遅延機構１０と超音波反射機構２０を設けて、仕切り板
１３及び２３と処理用液体７１を介して、この条件を満
たしている。所定の溶液の厚さを確保する為に必ずしも
遅延用液体が連続している必要は無く、使用する超音波
の伝搬に際してそれを反射したり、或いは吸収する割合
が少なければ十分な強度の定在波の発生が可能である。

【００２５】超音波の反射する割合は反射率と呼ばれ、
反射面に入射する超音波の強度で反射波の強度を割るこ
とで得られ、弾性力学上の公知の方法で求めることがで
きる。一般に、超音波の波長に比較してその材質中の超
音波の波長の１／４程度の厚さ（例えば超音波の波長の
10分の３から10分の２の長さ）だと反射率は極小を持
つ。さらに、10分の２からさらに10分の1以下のように
さらに薄くなると可能な限り薄い方が良い傾向がある。
よって、低い周波数を用いる場合に限れば、例えば１０
０ＫＨｚ以下の超音波（波長１４ｍｍ）に対して、０．
２ｍｍ程度のステンレス板からなる仕切り板１３及び２
３が２枚程度その伝搬路に存在しても、被処理材８１の
厚さが０．１〜０．５ｍｍの間では問題が無く、特に周
波数が４０ＭＨｚ、或いは２７ＭＨｚなどでは問題は起
きない。このことから、本発明の超音波流体処理装置１
００は超音波発生遅延機構１０と超音波反射機構２０の
構成にすることにより、被処理材８１の両面に処理液流
路７２を仕切り板の材質の超音波の波長の１０分の３以
下の仕切り板１３及び２３によって形成すれば、十分な
超音波処理効果を有する省コスト型超音波流体処理装置
を得ることができる。

【００２６】図２に、本発明の請求項６に係わる超音波
流体処理装置の一実施例を示す模式構成概略図を示す。
請求項６に係わる本発明の超音波流体処理装置２００は
図２に示すように、超音波発生遅延機構１０と、超音波
反射機構２０と、流体処理液供給機構３０ａ及び３０ｃ
と、流体処理液回収機構４０ａ、４０ｂ及び４０ｃとで
構成されており、超音波発生遅延機構１０は、筺体１１
の一方の面に超音波発振体１２及び遅延用液体を筺体１
１内に充満させるための供給口５１及び５２が、他方の
面に貫通孔１４が形成された仕切り板１３が設けられて
おり、供給口５１及び５２を用いて流体処理液７１を筺
体１１内に供給し、遅延用液体としての役目を持たせ
る。筺体１１内に供給された流体処理液７１は仕切り板
１３の貫通孔１４から被処理材８１の一方の面に放出さ
れ、処理液流路７２を形成して超音波流体処理が行わ
れ、流体処理の終わった流体処理液７１は流体処理液回
収機構４０ａ及び４０ｃにて回収される。

【００２７】超音波反射機構２０は、筺体２１の一方の
面に反射体２２及び遅延用液体６１を筺体２１内に充満
させるための供給口５３及び遅延用液体６１を排出する
ための排出口５４が、他方の面に仕切り板２３が設けら
れており、供給口５３より遅延用液体６１が筺体１１内
に供給され、排出口５４を用いて循環を行っている。流
体処理液７１は流体処理液供給機構３０ｄより供給口５
８を経由して供給され、超音波反射機構１０の仕切り板
２３と被処理材８１との間隙に供給されて、処理液流路
７２を形成して超音波流体処理が行われ、流体処理の終
わった流体処理液７１は流体処理液回収機構４０ｂにて
回収される。

【００２８】図３に、本発明の請求項７に係わる超音波
流体処理装置の一実施例を示す模式構成概略図を示す。
請求項７に係わる本発明の超音波流体処理装置３００は
図３に示すように、超音波発生遅延機構１０と、超音波
反射機構２０と、流体処理液供給機構３０ｂ、３０ｃ及
び３０ｄと、流体処理液回収機構４０ａ、４０ｂ及び４
０ｄとで構成されており、超音波発生遅延機構１０は、
筺体１１の一方の面に超音波発振体１２及び遅延用液体
６１の供給口５１及び遅延用液体６１の排出口５２が、
他方の面に仕切り板１３が設けられており、供給口５１
より遅延用液体６１が筺体１１内に供給され、排出口５
２を用いて遅延用液体６１の循環を行っている。流体処
理液７１は流体処理液供給機構３０ｃより供給口５７を
経由して、超音波発生遅延機構１０の仕切り板１３と被
処理材８１の一方の面との間隙に供給されて、超音波処
理を伴った流体処理が行われて、流体処理の終わった流
体処理液７１は流体処理液回収機構４０ａにて回収され
る。

【００２９】超音波反射機構２０は、筺体２１の他方の
面に超音波反射体２２及び遅延用液体６１の供給口５３
及び遅延用液体６１の排出口５４が、他方の面に貫通孔
２４が形成された仕切り板２３が設けられており、供給
口５３及び排出口５４を用いて流体処理液７１を筺体２
１内に供給し、遅延用液体としての役目を持たせてい
る。筺体２１内に供給された流体処理液７１は仕切り板
２３の貫通孔２４から被処理材８１上に放出され、処理
液流路７２を形成して超音波流体処理が行われ、流体処
理の終わった流体処理液７１は流体処理液回収機構４０
ｂ及び４０ｄにて回収される。このように、仕切り板に
貫通孔を設けることでこの面に気泡が付着することを防
ぐことが出来る利点を有する。

【００３０】図４に、本発明の請求項８に係わる超音波
流体処理装置の一実施例を示す模式構成概略図を示す。
請求項８に係わる本発明の超音波流体処理装置４００は
図４に示すように、超音波発生遅延機構１０と、超音波
反射機構２０と、流体処理液供給機構３０ａ、３０ｂ、
３０ｃ及び３０ｄと、流体処理液回収機構４０ａ、４０
ｂ、４０ｃ及び４０ｄとで構成されており、超音波発生
遅延機構１０は、筺体１１の一方の面に超音波発振体１
２及び遅延用液体６１を筺体１１内に充満させるための
供給口５１及び排出口５２が、他方の面に貫通孔１４が
形成された仕切り板１３が設けられており、ここでは、
供給口５１及び排出口５２を用いて流体処理液７１を筺
体１１内に供給し、遅延用液体としての役目を持たせ
る。筺体１１内に供給された流体処理液７１は仕切り板
１３の貫通孔１４から被処理材８１上に放出され、処理
液流路７２を形成して超音波流体処理が行われ、流体処
理の終わった流体処理液７１は流体処理液回収機構４０
ａ及び４０ｃにて回収される。

【００３１】超音波反射機構２０は、筺体２１の他方の
面に超音波反射体２２及び遅延用液体６１を筺体１１内
に充満させるための供給口５３及び排出口５４が、他方
の面に貫通孔２４が形成された仕切り板２３が設けられ
ており、供給口５３及び排出口５４を用いて流体処理液
７１を筺体２１内に供給し、遅延用液体としての役目を
持たせている。筺体２１内に供給された流体処理液７１
は仕切り板２３の貫通孔２４から被処理材８１上に供給
され、処理液流路７２を形成して超音波流体処理が行わ
れ、流体処理液回収機構４０ｂ及び４０ｄにて回収され
る。尚、上記の何れの構成の場合でも、筺体１１及び筺
体２１に遅延用液体が、各仕切り板と被処理材の間に流
体処理液が満たされていなくては超音波のエネルギーが
被処理材に到達することが出来ない。その為には被処理
材表面と仕切り板との距離が５ｍｍ以下であることが望
ましい。

【００３２】

【実施例】以下実施例により本発明を詳細に説明する。
図１の本発明の超音波流体処理装置１００を用いた洗浄
装置の事例について説明する。被処理材８１として液晶
ディスプレイ装置用のカラーフィルター材料基板である
０．７ｍｍ厚の１ｍ×１ｍサイズのガラス基板を使用
し、基板の搬送方向と垂直に複数枚積層し、順次送り込
みながら連続処理を行った。カラーフィルターに用いる
ガラス基板では３μ以上のパーティクルが基板上に存在
すると不良の原因になることからそれを除去する為に周
波数４０ＫＨｚの固有振動を持つ超音波発振体１２を用
いた。流体処理液体７１としては純水を用いた。純水中
の超音波の波長は、水の音速を１５００ｍ／ｓとして、
１５００ｍ／４０００００００＝約３８ｍｍである。

【００３３】超音波発生遅延機構１０は、断面が幅１０
ｃｍ×高さ２２．２ｍｍの長方形で奥行き１ｍの筺体１
１を成しており、筺体１１内部の一方の面に幅８ｃｍで
厚さ３ｍｍの超音波発振体１２が、他方の面に０．２ｍ
ｍ厚のステンレス板からなる仕切り板１３が形成されて
いる。仕切り板と超音波発振体１２の距離１９ｍｍに亘
って遅延用液体６１が満たされる。この仕切り板１３の
厚さは、超音波の波長３８ｍｍに対して十分に薄い為に
この仕切り板での超音波反射は無視できる。供給口５１
より純水を供給して、筺体１１内を満たし、遅延用液体
６１を形成している。供給口５１より供給された純水は
筺体１１内を満たした後排出口５２より脱気装置等を経
由して供給口５１に再度供給されて循環される。

【００３４】超音波反射機構２０は幅１０ｃｍ×高さ２
７．２ｍｍで奥行き１ｍの筺体２１を形成し、筺体２１
の一方の面に厚さ１ｍｍのステンレス板からなる超音波
反射体２２が、他方の面に０．２ｍｍ厚のステンレス板
からなる仕切り板２３が形成されている。供給口５３よ
り純水を供給して、筺体２１内を満たし、遅延用液体６
１を形成している。供給口５３より供給された純水は筺
体２１内を満たし、排出口５４より脱気装置等を経由し
て供給口５３に再度供給、循環される。筺体２１の内部
に気泡が発生しないように、供給される液体は脱気処理
がなされており、溶存ガスが少なくなる機構を有してい
る。尚、一旦発生した泡は重力によって仕切り板面に空
気の層をなして超音波の伝搬を阻害する。この為に、供
給口５３を通して高速で液体が仕切り板２３に吹きつけ
られており、発生した気泡を排出口５４より排除し、脱
気装置等を経由して供給口５３に再度供給される。

【００３５】超音波発生遅延機構１０の仕切り板１３及
び超音波反射機構２０の仕切り板２３と被処理材８１の
間隙は３ｍｍであり、被処理材８１と超音波発生遅延機
構１０の仕切り板１３及び超音波反射機構２０の仕切り
板２３との間には純水からなる流体処理液７１が流体処
理液供給機構３０ｃ、３０ｄから供給され、被処理材８
１の上下には処理液流路７２が形成され、被処理材８１
の表面が超音波流体処理される。ここで、被処理材８１
の厚さが０．７ｍｍと薄く超音波の伝搬に大きく影響す
ることなく、超音波発振体１２で発生した超音波と超音
波反射体２２で反射した超音波の干渉に基いた定在波が
発生し、音圧振幅極大で、且つキャビテーションが最も
良く発生する位置が被処理材８１に位置し、効率の良い
洗浄がなされる。

【００３６】上記超音波流体処理装置１００を用いた洗
浄処理について記載したが、めっき、現像、剥膜工程等
であっても同様の処理が実現可能であり、特にめっきに
おいて超音波を印加した時のめっき膜特性のコントロー
ルが可能である。また、図２〜図４に示すように、超音
波発生遅延機構１０及び／または超音波反射機構２０の
仕切り板に貫通孔を設けた超音波流体処理装置２００〜
４００でも同様の処理効果が得られる。

【００３７】また、図５に示すように、超音波反射体２
２を上方に位置させる場合において、超音波反射機構２
０の超音波反射体２２との間に遅延用液体７１の液面が
形成された構成にすることで、その液面を超音波反射体
に替えることが出来る。この場合は超音波反射機構２０
の筺体２１は閉じている必要は無く上方が開放された水
槽を用いても、超音波反射体２２を設けた場合と同様の
超音波反射効果が得られる。

【００３８】

【発明の効果】本発明の超音波流体処理装置は以上の構
成であるので、板材料、あるいは帯状材料等の被処理材
への２００ＫＨｚ以下での超音波流体処理において、被
処理材表面での流体処理液の省液、省スペースを維持し
ながら、被処理材表面に超音波の定在波の音圧振幅極大
の位置を位置させることにより、充分な超音波処理効果
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１〜５に係わる超音波流体処理
装置の一実施例を示す模式構成概略図である。

【図２】本発明の請求項６に係わる超音波流体処理装置
の一実施例を示す模式構成概略図である。

【図３】本発明の請求項７に係わる超音波流体処理装置
の一実施例を示す模式構成概略図である。

【図４】本発明の請求項８に係わる超音波流体処理装置
の一実施例を示す模式構成概略図である。

【図５】本発明の超音波流体処理装置の他の実施例を示
す模式構成概略図である。

【図６】従来の超音波洗浄装置の一例を示す模式構成概
略図である。

【図７】液体槽内で超音波振動を発生させた場合の定在
波の発生状態を示す模式構成概略図である。

【符号の説明】

１０……超音波発生遅延機構 １１、２１……筺体 １２……超音波発振体 １３、２３……仕切り板 ２０……超音波反射機構 ２２……超音波反射体 ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ……流体処理液供給機
構 ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ……流体処理液回収機
構 ５１、５３……供給口 ５２、５４……排出口 ５５、５６、５７、５８……供給または排出口 ６１……遅延用液体 ７１……流体処理液 ７２……処理液流路 ８１……被処理材 １００、２００、３００、４００……超音波流体処理装
置 １１１……超音波発振体 １１２……冷却水 １３１、１３２……洗浄液供給口 １４１、１４２……洗浄液排出口 １５１……洗浄液 １６１……被処理材 １７１……超音波発振体 １８１……液槽 １９１……液体

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】板状あるいは帯状の被処理材を超音波処理
   する処理装置であって、少なくとも超音波発生遅延機構
   と、被処理材を挟んで対向する超音波反射機構と、流体
   処理液供給機構と、前記被処理材表面に流体処理液を送
   り込む供給口と、流体処理後の流体を回収する排出口と
   を備えていることを特徴とする超音波液体処理装置。
2. 【請求項２】少なくとも前記排出口から流体処理液を吸
   引して回収する流体処理液回収機構を有することを特徴
   とする請求項１記載の超音波流体処理装置。
3. 【請求項３】前記超音波発生遅延機構は筺体の被処理材
   に面する面に仕切り板が、筐体の他方の面あるいは内部
   に超音波発振体が設けられており、超音波発振体と仕切
   り板の間には遅延用液体が満たされている筺体からなる
   ことを特徴とする請求項１または２記載の超音波液体処
   理装置。
4. 【請求項４】前記超音波反射機構は筺体の被処理材に面
   する面に仕切り板が、筐体の他方の面或いは内部に超音
   波反射体が設けられており、超音波反射体と仕切り板の
   間には遅延用液体が満たされている筺体からなることを
   特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の超音
   波液体処理装置。
5. 【請求項５】前記仕切り板と被処理材表面との距離が５
   ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のうち
   いずれか一項に記載の超音波液体処理装置。
6. 【請求項６】前記超音波発生遅延機構の仕切り板に遅延
   用液体が筐体内部から被処理材面に流出する為の貫通孔
   が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のう
   ちいずれか一項に記載の超音波液体処理装置。
7. 【請求項７】前記超音波反射機構の仕切り板に遅延用液
   体が筐体内部から被処理材面に流出する為の貫通孔が設
   けられていることを特徴とする請求項１乃至５のうちい
   ずれか一項に記載の超音波液体処理装置。
8. 【請求項８】前記超音波発生遅延機構及び前記超音波反
   射機構の仕切り板に遅延用液体が筐体内部から被処理材
   面に流出する為の貫通孔が設けられていることを特徴と
   する請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の超音波
   液体処理装置。
9. 【請求項９】前記超音波発生遅延機構の前記超音波発振
   体の発生する超音波周波数が２０ＫＨｚ以上２００ＫＨ
   ｚ以下であることを特徴とする請求項１乃至８のうちい
   ずれか一項に記載の超音波液体処理装置。
10. 【請求項１０】前記仕切り板の厚さが、超音波発振体の
    発生する周波数の超音波の超音波遅延用液体中における
    波長の１０分の３以下であることを特徴とする請求項１
    乃至９のうちいずれか一項に記載の超音波液体処理装
    置。