JP2006278367A - 塵埃除去装置および塵埃除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 吸引ノズルと被処理体との離間を小さくしても十分な吸引量を確保でき、且つ吸引する外気に渦流を誘起させることで効率的に塵埃を除去することができる塵埃除去装置を提供する。
【解決手段】 円筒状の吸引ノズル１と、吸引ノズル１の後端に接続されて吸引ノズル１の先端１ｂ側から外気を吸引するための吸引手段と、被処理体３を吸引ノズル１の先端１ｂと対向するように配しつつこれを保持する保持台とを備え、先端１ｂを被処理体３に近接させた状態にて吸引ノズル１で外気を吸引することにより、被処理体３に付着した塵埃を除去する塵埃除去装置Ａにおいて、吸引ノズル１の先端１ｂに、吸引ノズル１の外面１ｃから内面１ｄに連設される溝５が設けられており、溝５を、溝５の中心線Ｏ１と吸引ノズル１の先端１ｂの直径方向とが交差するように形成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えばウェハやガラス基板などに付着した塵埃を除去するための塵埃除去装置および塵埃除去方法に関する。

従来、例えばウェハやガラス基板などに付着したパーティクルなどの塵埃を除去する装置には、気体吐出型の塵埃除去装置や気体吸引型の塵埃除去装置が用いられている。

気体吐出型の塵埃除去装置には、例えばウェハやガラス基板などの被処理体を保持しつつ軸線周りに回転可能とする保持台と、二重管構造のノズルと、保持台と被処理体とノズルとを気密状態で収納するチャンバとから構成されるものがある（例えば、特許文献１参照。）。この種の塵埃除去装置では、ノズルの内管（吐出ノズル）の後端が例えばＡｒ（アルゴン）やＮ_２（窒素）、ＣＯ_２等の不活性ガスなどを吐出する気体吐出手段と接続され、チャンバ内に配された吐出ノズルの先端から被処理体に向けて圧力気体を噴出可能とされている。一方、ノズルの外管（吸引ノズル）は、後端が例えば真空ポンプと接続されて、チャンバ内に配された先端からチャンバ内の気体を吸引可能とされている。この塵埃除去装置においては、吐出ノズルの先端から噴出された圧力気体の付勢力で被処理体に付着した塵埃を剥離させ、吸引ノズルの先端からチャンバ内の気体とともに剥離した塵埃を吸引することで被処理体に付着した塵埃の除去が可能とされている。また、被処理体とノズルとを相対的に移動することで被処理体全面の塵埃の除去が可能とされる。

これに対して、気体吸引型の塵埃除去装置には、例えば、被処理体を保持しつつ軸線周りに回転可能とする保持台と、円筒状の吸引ノズルとから構成されるものがある（例えば、特許文献２参照。）。この種の塵埃除去装置では、吸引ノズルの後端が例えば真空ポンプなどの吸引手段と接続されて、この吸引手段の駆動により吸引ノズルの内孔を陰圧状態とされる。これにより、吸引ノズルの先端と被処理体表面との間に圧力差が生じ、この圧力差に伴う吸引力と、この吸引力によって吸引される外気の付勢力で被処理体に付着した塵埃を剥離させつつ除去することが可能とされている。この種の塵埃除去装置においても、被処理体と吸引ノズルの先端とを相対的に移動することで被処理体全面の塵埃の除去が可能とされる。
特開２００１−１５６０３３号公報 特開平０５−１６００９３号公報

しかしながら、気体吐出型の塵埃除去装置では、保持台と被処理体とノズルとを収納して剥離した塵埃の飛散を防止するチャンバを要するとともに、このチャンバ内を減圧する吸引量の大きな真空ポンプを必要とするため、装置が高コスト化し、且つその構成が複雑化するという問題があった。

一方、上記の気体吸引型の塵埃除去装置は、吸引ノズルと被処理体との離間距離を極力小さくして、より大きな付勢力と吸引力を塵埃に作用させ確実に塵埃を除去できるようにすることが望まれる。しかしながら、離間距離をある一定量以上に小さくすると吸引抵抗が増加して外気の吸引量が低下し、塵埃の除去効率が低下するという問題があった。このため、離間距離を小さくしても外気の吸引量を維持でき、効率的に塵埃を除去できる塵埃除去装置が望まれていた。

本発明は、上記事情を鑑み、吸引ノズルと被処理体との離間距離を小さくしても十分な吸引量を確保し、且つ吸引する外気に渦流を誘起させて効率的に塵埃を除去することができる塵埃除去装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明は、円筒状の吸引ノズルと、該吸引ノズルの後端に接続されて前記吸引ノズルの先端側から外気を吸引するための吸引手段と、被処理体を前記吸引ノズルの前記先端と対向するように配しつつこれを保持する保持台とを備え、前記吸引ノズルで外気を吸引しつつ前記先端を前記被処理体に近接させることにより、前記被処理体に付着した塵埃を除去する塵埃除去装置において、前記吸引ノズルの先端に、前記吸引ノズルの外面から内面に連設される溝が設けられており、該溝は、その中心線と前記吸引ノズルの軸線に直交する直線とが交差するように形成されていることを特徴とする。

また、本発明の塵埃除去装置においては、前記先端を形成する先端面に凹状に切り欠かれた前記溝が形成されていることが好ましい。

さらに、本発明の塵埃除去装置においては、前記先端を形成する先端面に、該先端面に直交する方向に突出する少なくとも１つの突出部材が設けられ、該突出部材の側面と前記先端面とにより、前記溝が形成されていることが好ましい。また、前記突出部材の一部が前記吸引ノズルの前記外面よりも外方に延出されていてもよい。

さらに、本発明の塵埃除去装置においては、前記吸引ノズルの前記内面の少なくとも一部に、該内面に沿って前記先端から前記後端に向かう方向にらせん状に延びるらせん溝が形成されていることが好ましい。

また、本発明の塵埃除去装置においては、後端が気体吐出手段と接続され、先端から前記被処理体に向けて圧力気体を吐出する円筒状の吐出ノズルが備えられ、該吐出ノズルの内孔に、前記吸引ノズルが配されていてもよい。

さらに、本発明の塵埃除去装置においては、前記吸引ノズルは、その先端側の内径が、前記吸着ノズルの後端から先端に向かって漸次小となるように形成されていてもよい。

本発明の塵埃除去方法は、上記の塵埃除去装置を用いて被処理体に付着した塵埃を除去する方法であって、前記被処理体と前記吸引ノズルの間から、直接、前記吸引ノズルの内孔に吸引される外気の吸引量よりも、前記溝を通じて前記内孔に吸引される外気の吸引量が大きくなるように前記被処理体と前記吸引ノズルの先端との距離を設定することを特徴とする。

また、本発明の塵埃除去方法は、円筒状の吸引ノズルと、該吸引ノズルの後端に接続されて前記吸引ノズルの先端側から外気を吸引するための吸引手段と、被処理体を前記吸引ノズルの前記先端と対向するように配しつつこれを保持する保持台とを備え、前記先端を前記被処理体に近接させた状態にて前記吸引ノズルで外気を吸引する塵埃除去装置を用いて塵埃を除去する方法であって、前記吸引ノズルの先端と前記被処理体との間の空間に誘起された渦流の付勢力により前記被処理体に付着した塵埃を除去することを特徴とする。

さらに、本発明の塵埃除去方法は、前記被処理体の全表面を走査するように、前記吸引ノズルを前記被処理体の表面に対して連続的に移動させることが望ましい。

本発明の塵埃除去装置によれば、吸引ノズルの先端に溝が形成され、この溝が吸引ノズルの外面から内面に連設されつつ斜設されていることで、吸引ノズルと被処理体との離間距離を小さくした場合においても、溝を通じて外気を吸引できるため、十分な吸引量を確保することができる。また、吸引時に溝を通じて内孔に吸引される外気に回転速度を付与することができ、この回転速度が付与されることで、吸引ノズルと被処理体との間に渦流を誘起することができる。よって、この渦流の付勢力を被処理体に付着した塵埃に作用させることができるため、塵埃を効率的に除去することが可能となる。

さらに、本発明の塵埃除去装置によれば、吸引ノズルの先端面に凹状に切り欠かれた溝が形成されることによって、吸引ノズルの先端と被処理体との離間距離を小さくしても十分な吸引量を確保することができる。

また、本発明の塵埃除去装置によれば、吸引ノズルの先端面に少なくとも１つの突出部材を設け、この突出部材の側面と先端面とにより吸引ノズルの先端側に溝を形成することができる。これにより、吸引ノズルの先端と被処理体との離間距離を小さくしても十分な吸引量を確保することができる。

さらに、突出部材の一部が吸引ノズルの外面よりも外方に延出されることによって、吸引ノズルと被処理体の間に誘起した渦流の径を大きくすることができる。これにより、渦流の付勢力が作用する範囲を大きくすることができるため、より効率的に塵埃を除去することが可能となる。

また、本発明の塵埃除去装置によれば、吸引ノズルの内面の少なくとも一部にらせん溝が形成されることによって、吸引ノズルの内孔に吸引された外気の回転速度をさらに大きくすることができる。これにより、確実に渦流を誘起することが可能になるとともに、誘起された渦流の回転速度を大きくすることができるため、より効率的に塵埃を除去することが可能となる。

さらに、本発明の塵埃除去装置によれば、吸引ノズルを内孔に配する円筒状の吐出ノズルを備えることによって、吸引ノズルの塵埃除去効果に加えて、被処理体に付着した塵埃に吐出ノズルから噴出された圧力気体の付勢力による塵埃除去効果を付与することができる。これにより、より効率的に塵埃を除去することができる。また、この場合には、吐出ノズルから噴出された気体が吸引ノズルで吸引されることとなるため、剥離した塵埃が飛散することがなく、確実に除去することができる。

また、本発明の塵埃除去装置によれば、吸引ノズルの先端側の内径が、後端から先端に向かって漸次小となるように形成されていることによって、外気の吸引速度を大きくすることができる。これにより、塵埃に大きな付勢力と吸引力とを付加することができるため、塵埃を効率的に除去することが可能となる。

さらに、本発明の塵埃除去方法によれば、被処理体と吸引ノズルの間から直接吸引される外気の吸引量よりも、溝から吸引される外気の吸引量が大きくなるように被処理体と吸引ノズルとの距離を設定して除去を行なうことによって、確実に渦流を誘起させることができ、塵埃を効率的に除去することが可能となる。

また、本発明の塵埃除去方法においては、被処理体の全表面を走査するように、吸引ノズルを被処理体の表面に対して連続的に移動させることによって、被処理体の全表面に付着した塵埃を全て効率的に除去することが可能となる。

以下、図１から図３を参照し、本発明の第１実施形態に係る塵埃除去装置について説明する。本実施形態は、例えばウェハやガラス基板などの被処理体に付着した塵埃を除去する塵埃除去装置に関するものである。

本実施形態の塵埃除去装置Ａは、図１に示すように、円筒状の吸引ノズル１と、吸引ノズル１の後端１ａに接続されて吸引ノズル１の先端１ｂから外気を吸引するための、例えば真空ポンプなどの吸引手段２と、被処理体３を吸引ノズル１の先端１ｂと対向するように配しつつこれを保持する保持台４とを主な構成要素としている。

保持台４は、図示せぬ回転駆動手段と昇降駆動手段と水平移動駆動手段とが備えられ、保持台４の上面に載置されつつ保持された被処理体３を、被処理体３に対向配置された吸引ノズル１に対して相対的に移動可能とされている。また、保持台４には、例えば厚さ方向に貫通された図示せぬ複数の貫通孔が設けられ、この貫通孔が真空吸引手段と接続されることによって、上面に載置された被処理体３を吸着保持することが可能とされている。

吸引ノズル１は、図２から図３に示すように、円筒状に形成され、その内径Ｔ１が１０ｍｍで、外径Ｔ２が２０ｍｍ〜６０ｍｍ程度とされている。また、吸引ノズル１には先端１ｂを形成する先端面１ｇに凹状に切り欠かれた４条の溝５が形成されている。この溝５は、その内面が曲面形状を呈するように形成され、それぞれ吸引ノズル１の外面１ｃから内面１ｄに連設されるとともに、溝５の中心線Ｏ１と吸引ノズル１の軸線Ｏ２に直交する直線Ｏ３とが交差するように形成されている。また、先端面１ｇと溝５の交差稜線が吸引ノズル１の内面１ｄから外面１ｃに向けて滑らかな曲線を描くように形成されている。さらに、この曲線と、吸引ノズル１の内面１ｄと外面１ｃとのそれぞれの交点における曲線の接線と、内面１ｄと外面１ｃとのそれぞれの接線との交角θが３０°から６０°とされ、好ましくは４５°とされるように溝５が形成されている。

ついで、上記の構成からなる塵埃除去装置Ａを用いて、被処理体３の表面３ａに付着した塵埃６を除去する方法について説明する。

はじめに、吸引ノズル１の先端１ｂと被処理体３の表面３ａとの離間距離Ｈが０．２ｍｍから２．０ｍｍとなるように保持台４を移動する。この離間距離Ｈは、後述する外気の吸引時に、被処理体３と吸引ノズル１との間から直接吸引ノズル１の内孔１ｅに吸引される吸引量よりも、溝５を通じて内孔１ｅに吸引される吸引量が大きくなるように予め定められた距離とされている。ここで、この離間距離Ｈは、吸引ノズル１が被処理体３に近づくほどに溝５を通じて内孔１ｅに吸引される吸引量が大きくなり、溝５により吸引抵抗を小さく抑えつつ吸引できるため、大幅に小さく設定することが可能とされる。

ついで、吸引ノズル１の後端１ａが接続された吸引手段２を駆動し、吸引ノズル１の先端１ｂ側から外気を内孔１ｅに吸引する。このとき、多くの外気が溝５を流通しつつ内孔１ｅに吸引され、吸引抵抗を小さく抑えた状態で外気が吸引される。ここで、本実施形態では、吸引ノズル１の内径Ｔ１が１０ｍｍで、内孔１ｅに吸引される外気の吸引速度が１０ｍ／ｓｅｃから１５ｍ／ｓｅｃ程度とされた場合には、吸引量が４７ｌ／ｍｉｎから７０ｌ／ｍｉｎ程度となる。ちなみに、吸引ノズル１の内径Ｔ２が２０ｍｍで形成された場合には、外気の吸引速度が１０ｍ／ｓｅｃから１５ｍ／ｓｅｃ程度で吸引量が１８７ｌ／ｍｉｎから２８０ｌ／ｍｉｎ程度、内径Ｔ２が５０ｍｍでは、吸引量が１１７０ｌ／ｍｉｎから１７６０ｌ／ｍｉｎ程度となる。

溝５を通じて内孔１ｅに吸引される外気は、吸引ノズル１の先端面１ｇと溝５の交差稜線が滑らかな曲線を描き、内面１ｄと外面１ｃとの交角が３０°から６０°とされていることによって、内孔１ｅで回転速度を生じつつ吸引ノズル１の後端１ａ側へ吸引されてゆく。この回転速度が付与された外気は、先端１ｂと被処理体３との間の内孔１ｅ直下の外気に渦流７を誘起させる。この渦流７は、先端１ｂから被処理体３に近づくにつれてその気圧が小さくなるため、先端１ｂ側よりも被処理体３側の径が大きくなるように形成される。

この渦流７が誘起された際には、従来の渦流を誘起させずに吸引するものに対し、被処理体３の表面３ａに付着した塵埃６に、渦流７の回転速度に起因した大きな付勢力と、先端１ｂ付近と被処理体３付近との圧力差に起因した大きな吸引力とが作用することとなる。この大きな付勢力と吸引力とが作用されることによって、被処理体３の表面３ａに付着した塵埃６が剥離され、外気とともに吸引ノズル１に取り込まれて除去される。

このように渦流７を誘起しつつ外気を吸引する吸引ノズル１と、被処理体３とを、保持台４に設けられた各種駆動手段を駆動することによって、離間距離Ｈを確保しつつ相対的に移動する。このとき、吸引ノズル１が、図１の少なくとも矢印ａ方向に、被処理体３の全表面３ａを走査するように連続的に移動されることによって、被処理体３の全表面３ａに付着した塵埃６が除去される。

したがって、上記の塵埃除去装置Ａにおいては、吸引ノズル１の先端面１ｇに溝５を形成することによって、離間距離Ｈが小さい場合においても溝５を通じて多くの外気を吸引することができるとともに、吸引ノズル１と被処理体３との間に渦流７を誘起させることが可能となる。これにより、離間距離Ｈを小さくしても吸引抵抗の増加を抑えることができるとともに、被処理体３の表面３ａに付着した塵埃６に渦流７の回転速度に起因した大きな付勢力と、先端１ｂ付近と被処理体３付近との圧力差に起因した大きな吸引力とを作用させることができるため、従来の塵埃除去装置と比較して、塵埃６を確実に除去することが可能となる。

なお、本発明は、上記の第１実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、第１実施形態では、図３において溝５が吸引ノズル１の内面１ｄから外面１ｃに向けて漸次径が大となるように図示しているが、これに限定される必要はなく、内面１ｄから外面１ｃまで同径とされてもよいものである。また、吸引ノズル１の先端面１ｇには４条の溝５が形成されているものとしたが、その数は特に限定する必要はなく、１条以上の溝５が形成されていればよいものである。さらに、溝５と先端１ｂとの交差稜線が滑らかな曲線を呈するものとしたが直線で形成されてもよいものである。また、溝５の内面が曲面形状を呈するものとしたが、溝５は、例えば断面矩形状を呈するように形成されてもよいものである。また、本実施形態では、吸引ノズル１に対して、保持台４に載置された被処理体３が保持台４の回転駆動手段や昇降駆動手段、水平移動駆動手段によって移動可能とされるものとしたが、被処理体３が固定されて吸引ノズル１が移動する、もしくは双方が移動してもよく、この両者が相対的に移動可能とされていればよいものである。

ついで、図４から図５を参照し、本発明の第２実施形態に係る塵埃除去装置Ｂについて説明する。本実施形態の説明においては、第１実施形態に共通する構成に対して同一符号を付し、その詳細についての説明を省略する。

本実施形態の吸引ノズル１は、図４から図５に示すように、円筒状に形成されており、その先端１ｂには、３つの端部１０ａ、１０ｂ、１０ｃを有する板状の突出部材１０が４つ設けられている。この突出部材１０は、先端１ｂが形成する先端面１ｇに直交する方向に突出されており、それぞれの突出部材１０の一方の平面の一部が先端面１ｇと面接触されて周方向に等間隔に固着されている。また、この突出部材１０は、１つの端部１０ａが内面１ｄと接し、残りの２つの端部１０ｂ、１０ｃが外面１ｃよりも外方に位置され、各端部１０ａ、１０ｂ、１０ｃを結ぶ３つの端辺部が曲線形状を呈するように形成されている。さらに、この曲線形状を呈する端辺部のうち、内面１ｄと接する端部１０ａと外面１ｃよりも外方に配された１つの端部１０ｃを結ぶ端辺部が平面視で凹状の曲線とされ、残りの２つの端辺部は、平面視で凸状の曲線を呈している。また、それぞれの突出部材１０は、同形状とされ、適度な厚みを有するとともに、隣り合う突出部材１０が、内面１ｄに接する端部１０ａから延びる凹状曲線の端辺部と、内面１ｄに接する端部１０ａから延びる凸状曲線の端辺部とが対向するように配置される。これにより、隣り合う突出部材１０の側面１０ｄと先端面１ｇとにより、隣り合う突出部材１０の間には、吸引ノズル１の内面１ｄから外面１ｃに連設する溝５が画成される。

ここで、突出部材１０が吸引ノズル１の先端面１ｇに固着されることによって、突出部材１０の厚さ分だけ吸引ノズル１の先端が延出される。本実施形態では、この突出部材１０により延出された吸引ノズル１において、突出部材１０の被処理体３側に位置する平面が先端とされる。よって、以下、吸引ノズル１の先端と記した場合には、変位した先端１ｆを意味するものとし、変位前の先端１ｂを示すときには、変位前先端１ｂと記す。

ついで、上記の構成からなる塵埃除去装置Ｂを用いて、被処理体３の表面３ａに付着した塵埃６を除去する方法について説明する。

はじめに、吸引ノズル１先端１ｆと被処理体３の表面３ａとの離間距離Ｈが０．２ｍｍから２．０ｍｍとなるように保持台４を移動する。この離間距離Ｈは、第１実施形態と同様に、外気の吸引時に、被処理体３と吸引ノズル１の間から直接吸引ノズル１の内孔１ｅに吸引される吸引量よりも、溝５を介して内孔１ｅに吸引される吸引量が大きくなるように設定された距離とされる。

ついで、吸引ノズル１の後端１ａが接続された吸引手段２を駆動し、吸引ノズル１の先端１ｆから外気を内孔１ｅに吸引する。このとき、吸引される外気の一部は、突出部材１０によって画成された溝５を通じて吸引ノズル１の内孔１ｅに吸引され、回転速度が付与される。この回転速度が付与された外気は、先端１ｆと被処理体３との間の内孔１ｅ直下の外気に渦流７を誘起させる。この渦流７は、気圧が先端１ｆから被処理体３に近づくにつれて小さくなるため、先端１ｆ側よりも被処理体３側の外径が大きくなるように形成される。さらに、突出部材１０が吸引ノズル１の外面１ｃよりも外方に延出されていることによって、渦流７の径が大きなものとされる。このように径の大きな渦流７が誘起されることにより、付勢力と吸引力とが作用する被処理体３の範囲が大きくなる。

したがって、上記の塵埃除去装置Ｂにおいては、吸引ノズル１の変位前先端１ｂに突出部材１０を設けることによって、溝５を画成することができ、この溝５を通じて外気を吸引することが可能となる。また、溝５を通じて吸引される外気に回転速度を付与することができ、先端１ｆと被処理体３との間に渦流７を誘起することが可能となる。

また、この塵埃除去装置Ｂにおいては、溝５を画成する突出部材１０が、吸引ノズル１の外面１ｃよりも外方に延出されていることにより、渦流７の径を大きくすることが可能となる。このように大きな径の渦流７が誘起された場合には、付勢力と吸引力とが作用される被処理体３の範囲が大きくなるため、効率的に塵埃６を除去することが可能となる。

なお、本発明は、上記の第２実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、第２実施形態では、突出部材１０が吸引ノズル１の外面１ｃよりも外方に延出されているものとしたが、この限りではなく、吸引ノズル１の内面１ｄから外面１ｃまでの間に形成されていてもよいものである。また、突出部材１０は、３つの端部１０ａ、１０ｂ、１０ｃを有し、各端部１０ａ、１０ｂ、１０ｃを端辺部が曲線形状を呈するものとしたが、端部１０ａ、１０ｂ、１０ｃの数は３つに限定される必要はなく、さらに、端辺部が直線形状を呈するものとされてもよいものである。

ついで、図６から図７を参照し、本発明の第３実施形態に係る塵埃除去装置Ｃについて説明する。本実施形態の説明においては、第１から第２実施形態に共通する構成に対して同一符号を付し、その詳細についての説明を省略する。

本実施形態の吸引ノズル１は、図６から図７に示すように、第１実施形態で示した吸引ノズル１の外面１ｃに、外面１ｃから外方に向けて突出する４つの板状の突出片１１が設けられて構成されている。各突出片１１は、４条の溝５にそれぞれ一対で設けられており、吸引ノズル１の軸線Ｏ２に直交する下面１１ａが先端面１ｇと同一水平面を形成するように設けられている。また、吸引ノズル１の軸線Ｏ２に沿う一方の側面１１ｂは、吸引ノズル１の軸線Ｏ２方向の溝５の高さと等しい高さで形成されているとともに、平面視で断面凸となる溝５の曲線が延出される形でこの延出方向に沿って形成されている。さらに、他方の側面１１ｃは、一方の側面１１ｂと平行するように形成されている。

ついで、上記の構成からなる塵埃除去装置Ｃを用いて、被処理体３の表面３ａに付着した塵埃６を除去する方法について説明する。

吸引ノズル１の後端１ａが接続された吸引手段２を駆動し、吸引ノズル１の先端１ｂ側から外気を内孔１ｅに吸引する。このとき、吸引ノズル１の外面１ｃに突設状態で設けられた突出片１１によって、吸引ノズル１の外面１ｄ側の溝５に向かって流れてくる外気を溝５内に導き、吸着ノズル１の内孔１ｅに多くの外気が吸引される。

したがって、上記の塵埃除去装置Ｃにおいては、吸引ノズル１の外面１ｄに突設される突出片１１を設けることによって、溝５内にさらに多くの外気を導いて吸引することが可能となる。これにより、径が大きな渦流７を誘起することが可能となり、被処理体３に付着した塵埃６の除去効率を向上させることが可能となる。

なお、本発明は、上記の第３実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、第３実施形態では、突出片１１が溝５の内面１ｄの曲面が延出した形の側面１１ｂ、１１ｃを有するものとしたが、突出片１１の側面１１ｂ、１１ｃは平面とされてもよいものである。

ついで、図８を参照し、本発明の第４実施形態に係る塵埃除去装置Ｄについて説明する。本実施形態の説明においては、第１から第３実施形態に共通する構成に対して同一符号を付し、その詳細についての説明を省略する。

本実施形態の吸引ノズル１は、図８に示すように、第３実施形態で示した吸引ノズル１の内面１ｄに、先端面１ｇに形成された１条の溝５と接続されつつ、内面１ｄに沿って先端１ｂから後端１ａに向かう方向にらせん状に延びるらせん溝１２が設けられている。このらせん溝１２は、その内面が滑らかな曲面形状とされている。

ついで、上記の構成からなる塵埃除去装置Ｄを用いて、被処理体３の表面３ａに付着した塵埃６を除去する方法について説明する。

吸引ノズル１の後端１ａが接続された吸引手段２を駆動し、吸引ノズル１の先端１ｂ側から外気を内孔１ｅに吸引する。このとき、吸引ノズル１の外面１ｃに突設状態で設けられた突出片１１によって多くの外気が吸引される。溝５を通じて吸引ノズル１の内孔１ｅに導かれた外気は、溝５によって回転速度が付与されているとともに、吸引ノズル１の内面１ｄに形成されたらせん溝１２によって、渦流７の形成が助長される。この渦流７の形成が助長されることによって、先端１ｂと被処理体３との間に作用する吸引力がより大きなものとされてゆく。これにより、被処理体３の表面３ａに付着する塵埃６に、大きな付勢力と吸引力とが作用されて塵埃６が除去される。

したがって、上記の塵埃除去装置Ｄにおいては、吸引ノズル１の内面１ｄにらせん溝１２が形成されることによって、誘起される渦流７の形成を助長することができるとともに、吸引力を大きなものとすることができる。これにより、被処理体３に付着した塵埃６を効率的、且つ確実に除去することが可能となる。

なお、本発明は、上記の第４実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、第４実施形態では、らせん溝１２が先端面１ｇに形成された１条の溝５に接続されて形成されているものとしたが、複数形成されたそれぞれの溝５に接続されて複数のらせん溝１２が形成されてもよいものである。また、本実施形態では、第３実施形態に示した吸引ノズル１にらせん溝１２が形成されるものとしたが、他の実施形態の吸引ノズル１に形成されてもよく、さらに、先端面１ｇに溝５が形成されていない従来の吸引ノズルの内面にらせん溝１２のみが形成されてもよいものである。この場合、溝５がなくても、らせん溝１２を形成することで吸引される外気が整流され、吸引ノズル１の先端１ｂと被処理体３との間に渦流を発生させることが可能である。また、本実施形態では、らせん溝１２が吸引ノズル１の先端１ｂから後端１ａ側の一部の内面１ｄに形成されるものとしたが、先端１ｂから後端１ａまでらせん溝１２が連続して形成されてもよいものである。さらに、らせん溝１２は、後端１ａ側に向かうほどらせん溝１２の間隔を大きくしてもよく、また、らせん溝１２は途中で消失してもよく、この場合には、流速の変化が少なくなるように吸引ノズル１の内径を大きなものとしてもよいものである。

ついで、図９から図１１を参照し、本発明の第５実施形態に係る塵埃除去装置Ｅについて説明する。本実施形態の説明においては、第１から第４実施形態に共通する構成に対して同一符号を付し、その詳細についての説明を省略する。

本実施形態の吸引ノズル１は、図９から図１１に示すように、円筒状の吸引ノズル１と、吸引ノズル１の外径よりも大きな内径を有し吸引ノズル１を内孔１３ａに配することにより二重管構造を構成する円筒状の吐出ノズル１３と、吸引ノズル１の先端面１５と吐出ノズル１３の先端面１３ｂとに固着されつつ連設された４つの板状の突出部材１４とから構成されている。

吐出ノズル１３は、吸引ノズル１の後端１ａが吸引手段２に接続されているのに対して、後端１３ｃが例えばドライエア、クリーンエア（例えば、アルゴンや窒素などの不活性ガス）、もしくは処理ガス（二酸化炭素など）などの圧力気体を吐出する吐出手段１５と接続され、吸引ノズル１の外面１ｃと吐出ノズル１３の内面１３ｄとの間を通じて先端１３ｂ側から圧力気体を吐出可能とされている。

突出部材１４は、矩形板状に形成されており、吸引ノズル１と吐出ノズル１３の両先端１ｂ、１３ｂの先端面１ｇ、１３ｇに直交する方向で突設されている。また、この突出部材１４は、後端１４ａが吸引ノズル１の内面１ｄに接し、この後端１４ａと対向する先端１４ｂが吐出ノズル１３の外面１３ｅに接するように固定され、吸引ノズル１と吐出ノズル１３の周方向に等間隔で４つ設けられている。

ここで、突出部材１４が吸引ノズル１と吐出ノズル１３の両先端面１ｇ、１３ｇに固着されることによって、突出部材１４の厚さ分だけ吸引ノズル１と吐出ノズル１３の先端が延出される。本実施形態では、この突出部材１４の形成により延出された吸引ノズル１と吐出ノズル１３において、突出部材１４の被処理体３側に位置する平面が先端１４ｃとされる。

ついで、上記の構成からなる塵埃除去装置Ｅを用いて、被処理体３の表面３ａに付着した塵埃６を除去する方法について説明する。

はじめに、吸引ノズル１の後端１ａに接続された吸引手段２を駆動し、外気を吸引する。このとき、突出部材１４によって、吸引された外気は回転速度が付与されるため、吸引ノズル１の先端１４ｃと被処理体３との間に渦流７が誘起される。さらに、吸引手段２を駆動した後、もしくは吸引手段２を駆動すると略同時に、吐出ノズル１３の後端１３ｃが接続された吐出手段１５を駆動し、吸引ノズル１の外面１ｃと吐出ノズル１３の内面１３ｄとの間を通じて先端１４ｃ側から圧力気体を被処理体３の表面３ａに向けて噴出させる。

これにより、吸引ノズル１で誘起された渦流７の付勢力と吸引力と、吐出ノズル１３から噴出された圧力気体の付勢力とが、被処理体３に付着した塵埃６に作用され、塵埃６が被処理体３から剥離される。このとき、吸引ノズル１は、吐出ノズル１３から噴出された圧力気体と外気とを吸引するため、剥離した塵埃６は確実に吸引ノズル１に吸引されることとなる。

したがって、上記の塵埃除去装置Ｅにおいては、吸引ノズル１と突出部材１４によって、吸引ノズル１の先端１４ｃと被処理体３との間に渦流７を誘起させることができる。また、吸引ノズル１を内孔１ｅに備えた吐出ノズル１３が設けられることによって、被処理体３に向けて圧力気体を噴出することが可能となる。これにより、被処理体３に付着した塵埃６に、吸引ノズル１と突出部材１４とで誘起された渦流に起因する付勢力と吸引力と、吐出ノズル１３の圧力気体の噴出に起因した付勢力とを作用させることができるため、確実に、且つ効率的に塵埃６を除去することが可能となる。

また、このとき、吐出ノズル１３から噴出された圧力気体が吸引ノズル１によって吸引されるため、吐出ノズル１３から噴出された圧力気体の付勢力で除去された塵埃６が飛散されることなく、吸引ノズル１で吸引することが可能となる。

なお、本発明は、上記の第５実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、第５実施形態では、突出部材１４が矩形板状に形成されるものとしたが、この限りではなく、例えば側面が曲面形状とされてもよく、特にその形状が限定されるものではない。また、本実施形態では、図９から図１１において、吸引ノズル１の先端面１ｇと、吐出ノズル１３の先端面１３ｇとが同一水平面上に形成されるように図示したが、吐出ノズル１３の先端面１３ｇに対して、吸引ノズル１の先端面１ｇが後端１ａ側に位置されてもよいものである。この場合には、吐出ノズル１３の先端面１３ｇが延出状態となるため、噴出した圧力気体をより確実に吸引ノズル１で吸引でき、吐出ノズル１３の外方に塵埃６が飛散することをより確実に防止できる。

ついで、図１１から図１２を参照し、本発明の第６実施形態に係る塵埃除去装置Ｆについて説明する。本実施形態の説明においては、第１から第５実施形態に共通する構成に対して同一符号を付し、その詳細についての説明を省略する。

本実施形態の吸引ノズル１は、図１２から図１３に示すように、先端１ｂ側の先端部分の内径および外径が、他の部分に対して後端１ａから先端１ｂに向かい漸次小となるように形成されテーパー形状を呈するものとされている。また、この小径の先端１ｂには、第１実施形態と同様に、４条の溝５が形成されている。

ついで、上記の構成からなる塵埃除去装置Ｆを用いて、被処理体３の表面３ａに付着した塵埃６を除去する方法について説明する。

吸引ノズル１の後端１ａが接続された吸引手段２を駆動し、吸引ノズル１の先端１ｂ側から外気を内孔１ｅに吸引する。このとき、先端１ｂが小径とされていることによって、吸引する外気の流速が大きいものとされ、これにより、先端１ｂと被処理体３との間に誘起される渦流７は、径が小さなものとされる一方で、その回転速度が大きなものとされる。

したがって、上記の塵埃除去装置Ｆにおいては、先端１ｂの径を小径とすることによって、吸引する外気の流速を大きくすることができ、誘起される渦流７の回転速度を大きくすることができる。これにより、渦流７が小径ながらも大きな付勢力を持つものとされ、例えば被処理体３に大きな付着力で付着した塵埃６を確実に除去することが可能となる。

なお、本発明は、上記の第６実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、第６実施形態では、吸着ノズル１の内径が漸次小となるように形成されるとともに、外径も漸次小となるように形成されるものとしたが、この限りではなく、外径は他の部分と同径で形成されてもよいものである。この場合には、先端１ｂの肉厚を大きく確保できるため、溝５の形成長さを長くすることができ、吸着ノズル１の内孔１ｅに対する溝５の交角を小さくすることができる。これにより、内孔１ｅでの回転速度をさらに大きくすることが可能となり、誘起される渦流７の回転速度をより大きなものとすることが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る塵埃除去装置を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る塵埃除去装置の吸引ノズルを示す断面図である。 図２のＸ−Ｘ線矢視図である。 本発明の第２実施形態に係る塵埃除去装置の吸引ノズルを示す断面図である。 図４のＸ−Ｘ線矢視図である。 本発明の第３実施形態に係る塵埃除去装置の吸引ノズルを示す断面図である。 図６のＸ−Ｘ線矢視図である。 本発明の第４実施形態に係る粉塵除去装置の吸引ノズルを示す断面図である。 本発明の第５実施形態に係る粉塵除去装置を示す断面図である。 本発明の第５実施形態に係る粉塵除去装置の吸引ノズルと吐出ノズルを示す断面図である。 図１０のＸ−Ｘ線矢視図である。 本発明の第６実施形態に係る粉塵除去装置の吸引ノズルを示す断面図である。 図１２のＸ−Ｘ線矢視図である。

符号の説明

１・・・吸引ノズル、１ａ，１３ｃ・・・後端、１ｂ，１ｆ，１３ｂ，１４ｃ・・・先端、１ｃ，１３ｅ・・・外面、１ｄ，１３ｄ・・・内面、１ｅ・・・内孔、１ｇ，１３ｇ・・・先端面、２・・・吸引手段、３・・・被処理体、３ａ・・・表面、４・・・保持台、５・・・溝、６・・・塵埃、７・・・渦流、１０，１４・・・突出部材、１１・・・突出片、１２・・・らせん溝、１３・・・吐出ノズル、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ・・・塵埃除去装置、Ｈ・・・離間距離、Ｔ１・・・内径、Ｔ２・・・外径、θ・・・交角、Ｏ１・・・溝の中心線、Ｏ２・・・中心軸（軸線）、Ｏ３・・・軸線に直交する直線

Claims (10)

1. 円筒状の吸引ノズルと、該吸引ノズルの後端に接続されて前記吸引ノズルの先端側から外気を吸引するための吸引手段と、被処理体を前記吸引ノズルの前記先端と対向するように配しつつこれを保持する保持台とを備え、前記先端を前記被処理体に近接させた状態にて前記吸引ノズルで外気を吸引することにより、前記被処理体に付着した塵埃を除去する塵埃除去装置において、
   前記吸引ノズルの先端に、前記吸引ノズルの外面から内面に連設される溝が設けられており、該溝は、前記溝の中心線と前記吸引ノズルの先端の直径方向とが交差するように形成されていることを特徴とする塵埃除去装置。
2. 請求項１記載の塵埃除去装置において、
   前記先端を形成する先端面に凹状に切り欠かれた前記溝が形成されていることを特徴とする塵埃除去装置。
3. 請求項１記載の塵埃除去装置において、
   前記先端を形成する先端面に、該先端面に直交する方向に突出する少なくとも１つの突出部材が設けられ、該突出部材の側面と前記先端面とにより、前記溝が形成されていることを特徴とする塵埃除去装置。
4. 請求項３記載の塵埃除去装置において、
   前記突出部材の一部が前記吸引ノズルの前記外面よりも外方に延出されていることを特徴とする塵埃除去装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の塵埃除去装置において、
   前記吸引ノズルの前記内面の少なくとも一部に、該内面に沿って前記先端から前記後端に向かう方向にらせん状に延びるらせん溝が形成されていることを特徴とする塵埃除去装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の塵埃除去装置において、
   後端が気体吐出手段と接続され、先端から前記被処理体に向けて圧力気体を吐出する円筒状の吐出ノズルが備えられ、該吐出ノズルの内孔に、前記吸引ノズルが配されていることを特徴とする塵埃除去装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の塵埃除去装置において、
   前記吸引ノズルは、その先端側の内径が、前記吸着ノズルの後端から先端に向かって漸次小となるように形成されていることを特徴とする塵埃除去装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載の塵埃除去装置を用いて被処理体に付着した塵埃を除去する方法であって、
   前記被処理体と前記吸引ノズルの間から、直接、前記吸引ノズルの内孔に吸引される外気の吸引量よりも、前記溝を通じて前記内孔に吸引される外気の吸引量が大きくなるように前記被処理体と前記吸引ノズルの先端との距離を設定することを特徴とする塵埃除去方法。
9. 円筒状の吸引ノズルと、該吸引ノズルの後端に接続されて前記吸引ノズルの先端側から外気を吸引するための吸引手段と、被処理体を前記吸引ノズルの前記先端と対向するように配しつつこれを保持する保持台とを備え、前記先端を前記被処理体に近接させた状態にて前記吸引ノズルで外気を吸引する塵埃除去装置を用いて塵埃を除去する方法であって、
   前記吸引ノズルの先端と前記被処理体との間の空間に誘起された渦流の付勢力により前記被処理体に付着した塵埃を除去することを特徴とする塵埃除去方法。
10. 請求項８または請求項９に記載の塵埃除去方法において、
    前記被処理体の全表面を走査するように、前記吸引ノズルを前記被処理体の表面に対して連続的に移動させることを特徴とする塵埃除去方法。
    
    

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