JP4482799B2 - 超音波洗浄装置及び複合超音波洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、超音波洗浄装置に関する。

従来、半導体ウェハ、液晶・ＥＬディスプレイ用基板などの洗浄では、純水や各種溶剤など液体を用いた超音波洗浄装置が使用されていた。このタイプの超音波洗浄装置では、被洗浄物及び洗浄液が入った洗浄槽に超音波振動子を装着し、この超音波振動子により超音波を発生する。このとき、洗浄槽の洗浄液中では、真空状態の空洞であるキャビテーションの発生・消滅が繰り返される。すると、被洗浄物の表面についた付着物は、このキャビテーションの発生・消滅により強く揺動されて、被洗浄物の表面から剥離される。従って、このタイプの超音波洗浄装置では、容易にかつ適切に被洗浄物の洗浄を行うことができる。

しかしながら、半導体ウェハや基板などでは、近年、高集積化・小型化・高品質化が進められており、上述のタイプの超音波洗浄装置では、付着物を剥離すると同時に被洗浄面もダメージを受けてしまう虞があった。

そこで、液体中に発生するキャビテーションを利用した方法に代えて、空中超音波を発生する超音波振動体を用い、空気中におかれた被洗浄物を洗浄する超音波洗浄装置が考えられる。
この超音波洗浄装置では、被洗浄物の被洗浄面に向かって、超音波振動体から空中超音波を放射し、その直進流による放射圧で被洗浄面に付着した塵埃を剥離する。しかしながら、このタイプの超音波洗浄装置では、空中超音波の放射圧（押圧力）のみによって塵埃を剥離しようとしているため、十分に洗浄が行えない虞がある。
また、板状の基板など広い面積に亘って、洗浄しようとすると、時間が掛かる。あるいは多数の超音波振動子を並べた超音波洗浄装置を用いることとなり、高価で、装置の大きさも大きくなり、消費電力も大きくならざるを得ない。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、簡易な構造を有しながらも、空中超音波を利用して、被洗浄物の広い範囲に亘って、これに付着した塵埃を適切に除去することができる超音波洗浄装置を提供することを目的とする。

その解決手段は、略平面状の被洗浄面を有し上記被洗浄面に沿う第１方向に相対的に搬送される被洗浄物について、上記被洗浄面に付着した塵埃を除去する超音波洗浄装置であって、超音波振動を発生する超音波振動子と、上記超音波振動子の超音波振動により、超音波振動が励起されて、放射面から上記被洗浄面に向けて空中に超音波を放射する超音波放射部と、を備え、上記超音波放射部は、そのうちの上記放射面が、上記被洗浄面に沿い上記第１方向に交差する第２方向に長く延ばされた形状を有し、上記超音波振動子の超音波振動により、上記放射面において、上記第２方向に振動の腹部と節部とが交互に並んだ定在波を生じる形態を有し、前記超音波放射部は、前記第２方向に直交する断面において、前記放射面が前記被洗浄面に向かって凹形状の円弧をなす形態を有し、上記円弧の仮想中心が、相対的に搬送される前記被洗浄物の前記被洗浄面の近傍に位置するように配置されてなる超音波洗浄装置である。

本発明の超音波洗浄装置では、超音波振動子で励振される超音波放射部を有しており、この超音波放射部は、第２方向に長く延ばされた形状を有し、その超音波放射面には、定在波が生じる形態となっている。このため、本発明の超音波洗浄装置では、被洗浄物の被洗浄面に付着していた塵埃は、超音波放射部の超音波放射面から放射された超音波により、剥離されるから、容易に除去できるようになる。しかも、多数の超音波振動子を第１方向に交差する方向（第２方向など）に並べる必要が無く、相対的に搬送される被洗浄物の被洗浄面に対し、放射面から超音波を放射することにより、被洗浄物の被洗浄面を、第２方向、あるいは第１方向に直交する方向の広い範囲に亘って洗浄することができる。かくして、簡易な構造で、安価、小型な超音波洗浄装置となる。
さらに、本発明の超音波洗浄装置では、超音波放射部は、放射面が被洗浄面に向かって凹形状の円弧をなしており、しかも、この円弧の仮想中心が、相対的に搬送される被洗浄物の被洗浄面の近傍に位置するように配置されている。このため、放射面から放射された超音波が、被洗浄面に近づくにつれて収束する。従って、被洗浄面に向けてより強力な超音波を照射することができるので、さらに確実に被洗浄面の塵埃を除去することができる。

なお、第２方向は、被洗浄物が相対的に搬送される第１方向に交差する方向であればよいが、配置の容易さ等を考慮すると、第２方向を第１方向に直交する方向とするのが好ましい。
被洗浄物としては、ガラス板など所定寸法のもののほか、ローラに巻いた長尺のフィルム状のものを洗浄することもできる。
また、被洗浄物を相対的に搬送するとは、本発明の超音波洗浄装置に対して被洗浄物を相対的に移動させることをいう。従って、超音波洗浄装置を固定し、被洗浄物を第１方向に移動させる場合のほか、被洗浄物を固定し超音波洗浄装置を第１方向とは逆方向に移動させる場合、及び、超音波洗浄装置と被洗浄物の両者を移動させる場合を含む。具体的には、ガラス板など所定寸法のものを間欠的に第１方向に搬送する場合や、ローラに巻いた長尺のフィルム状のものを連続して第１方向に搬送する場合などが挙げられる。さらには、例えば、非常に薄いガラス基板など、搬送困難な被洗浄物について、これを固定し、超音波洗浄装置を移動させる場合が挙げられる。このようにして超音波洗浄を行うと、搬送る被洗浄物の破壊を防止できる。

さらに、上記の超音波洗浄装置であって、前記被洗浄面と前記放射面との間に浮遊する塵埃を除去する除塵手段を備える超音波洗浄装置とすると良い。

本発明の超音波洗浄装置では、被洗浄物の被洗浄面に付着していた塵埃は、超音波放射部の放射面から放射された超音波により、剥離されて超音波浮遊作用により、放射面と被洗浄面との間の空間に浮遊する。本発明の超音波洗浄装置では、除塵手段により、この塵埃を適切に取り除くことができる。

なお、除塵手段としては、被洗浄物の被洗浄面と超音波放射部の放射面との間に浮遊する塵埃を除去できるもので有れば良く、例えば、空気と共に塵埃を吸引することで塵埃を収集するバキューム式の集塵装置が挙げられる。また、この間に電界を掛けて塵埃を収集する電気集塵装置を用いることもできる。さらに、塵埃を吹き飛ばしたり、被洗浄面と放射面との間に、空気を供給する一方で排気をして、空気の流れを形成するようにしても良い。また、バキューム装置など空気を用いて塵埃を除去する場合には、被洗浄面から塵埃を剥離させ易くするため、被洗浄物に直流や交流の電界を掛けたり、イオン化ガスを供給することもできる。

また、上記いずれかに記載の超音波洗浄装置であって、前記被洗浄物は、前記被洗浄面の裏面が略平面状の第２被洗浄面である略平板状の形態を有し、前記超音波振動子の超音波振動により、超音波振動が励起されて、第２放射面から上記第２被洗浄面に向けて空中に超音波を放射する第２超音波放射部と、を備え、上記第２超音波放射部は、そのうちの上記第２放射面が、上記第２被洗浄面に沿い前記第２方向に長く延ばされた形状を有し、上記超音波振動子の超音波振動により、上記第２放射面において、上記第２方向に振動の腹部と節部とが交互に並んだ定在波を生じる形態を有し、前記第２超音波放射部は、前記第２方向に直交する断面において、前記第２放射面が前記第２被洗浄面に向かって凹形状の第２円弧をなす形態を有し、上記第２円弧の第２仮想中心が、相対的に搬送される前記被洗浄物の前記第２被洗浄面の近傍に位置するように配置されてなる超音波洗浄装置とすると良い。

本発明の超音波洗浄装置では、共通する超音波振動子により、超音波放射部と第２超音波放射部に定在波を生じさせ、放射面から被洗浄面に超音波を放射すると共に、第２放射面から第２被洗浄面に超音波を放射する。かくして、この超音波洗浄装置によれば、被洗浄物の表と裏、即ち、被洗浄面と第２被洗浄面の両者を同時に洗浄することができる。
さらに、本発明の超音波洗浄装置では、第２超音波放射部は、第２放射面が第２被洗浄面に向かって凹形状の第２円弧をなしており、しかも、この第２円弧の第２仮想中心が、相対的に搬送される被洗浄物の第２被洗浄面の近傍に位置するように配置されている。このため、第２放射面から放射された超音波が、第２被洗浄面に近づくにつれて収束する。従って、第２被洗浄面に向けてより強力な超音波を照射することができるので、さらに確実に第２被洗浄面の塵埃を除去することができる。

また、上述の超音波洗浄装置であって、前記第２被洗浄面と前記第２放射面との間に浮遊する塵埃を除去する第２除塵手段を備える超音波洗浄装置とすると良い。

本発明の超音波洗浄装置では、被洗浄物の第２被洗浄面に付着していた塵埃は、第２超音波放射部の第２放射面から放射された超音波により、剥離されて超音波浮遊作用により、第２放射面と第２被洗浄面との間の空間に浮遊する。そこで、本発明によれば、第２除塵手段により、この塵埃を適切に取り除くことができる。
なお、第２除塵手段としては、前述の除塵手段と同様のものを用いることができる。

また、前二項に記載の超音波洗浄装置であって、互いに平行に配置された前記超音波放射部及び第２超音波放射部と、上記超音波放射部及び第２超音波放射部の両端縁にそれぞれ位置して、両者の間に介在する第１介在部及び第２介在部と、からなる超音波放射体を有し、前記超音波振動子は、上記第１介在部及び第２介在部の少なくともいずれかを、直接または間接に超音波振動させる超音波洗浄装置とすると良い。

本発明の超音波洗浄装置では、超音波放射部及び第２超音波放射部の両端に位置する第１介在部及び第２介在部によって、超音波放射体が結合されている。従って、第１介在部又は第２介在部の少なくともいずれかを、直接または間接に超音波振動子で超音波振動させることで、超音波放射部と第２超音波放射部とを同時に駆動し、いずれからも超音波を放射させることができる。

また、上記の超音波洗浄装置であって、前記超音波振動子と同一周波数で駆動される第２超音波振動子を有し、上記超音波振動子は前記第１介在部を、上記第２超音波振動子は前記第２介在部を、直接または間接に超音波振動させる超音波洗浄装置とすると良い。

本発明の超音波洗浄装置では、第２超音波振動子を有し、超音波振動子は第１介在部を、第２超音波振動子は第２介在部を超音波振動させる。このため、超音波放射部及び第２超音波放射部には、両端から超音波振動が与えられるので、これらについて第２方向により均一で強力な定在波を生じさせることができる。従って、これらから被洗浄物の被洗浄面及び第２被洗浄面について、より均一で強力な超音波を放射させることができる。

また、前二項に記載の超音波洗浄装置であって、前記超音波放射部は、仮想軸線を中心とする断面円弧状で、この仮想軸線方向に延びる形態を有し、前記第２超音波放射部は、上記超音波放射部に対向し、上記仮想軸線を中心とする断面円弧状で、上記仮想軸線方向に延びる形態を有し、前記第１介在部及び第２介在部は、上記超音波放射部及び第２超音波放射部の両端縁にそれぞれ位置して、両者の間に介在する円筒状の形態を有する超音波洗浄装置とすると良い。

本発明の超音波洗浄装置では、超音波放射部、第２超音波放射部、第１介在部及び第２介在部が上述の形状を有しているので、金属円筒を用いて容易に製作でき、取り扱いも容易である。

また他の解決手段は、略平面状の被洗浄面を有し上記被洗浄面に沿う第１方向に相対的に搬送される被洗浄物について、上記被洗浄面に付着した塵埃を除去する超音波洗浄装置であって、超音波振動を発生する超音波振動子と、上記超音波振動子の超音波振動により、超音波振動が励起されて、放射面から上記被洗浄面に向けて空中に超音波を放射する超音波放射部と、を備え、上記超音波放射部は、そのうちの上記放射面が、上記被洗浄面に沿い上記第１方向に交差する第２方向に長く延ばされた形状を有し、上記超音波振動子の超音波振動により、上記放射面において、上記第２方向に振動の腹部と節部とが交互に並んだ定在波を生じる形態を有し、前記被洗浄物は、前記被洗浄面の裏面が略平面状の第２被洗浄面である略平板状の形態を有し、前記超音波振動子の超音波振動により、超音波振動が励起されて、第２放射面から上記第２被洗浄面に向けて空中に超音波を放射する第２超音波放射部と、を備え、上記第２超音波放射部は、そのうちの上記第２放射面が、上記第２被洗浄面に沿い前記第２方向に長く延ばされた形状を有し、上記超音波振動子の超音波振動により、上記第２放射面において、上記第２方向に振動の腹部と節部とが交互に並んだ定在波を生じる形態を有し、互いに平行に配置された前記超音波放射部及び第２超音波放射部と、上記超音波放射部及び第２超音波放射部の両端縁にそれぞれ位置して、両者の間に介在する第１介在部及び第２介在部と、からなる超音波放射体を有し、前記超音波振動子は、上記第１介在部及び第２介在部の少なくともいずれかを、直接または間接に超音波振動させる超音波洗浄装置である。

本発明の超音波洗浄装置では、超音波振動子で励振される超音波放射部を有しており、この超音波放射部は、第２方向に長く延ばされた形状を有し、その超音波放射面には、定在波が生じる形態となっている。このため、本発明の超音波洗浄装置では、被洗浄物の被洗浄面に付着していた塵埃は、超音波放射部の超音波放射面から放射された超音波により、剥離されるから、容易に除去できるようになる。しかも、多数の超音波振動子を第１方向に交差する方向（第２方向など）に並べる必要が無く、相対的に搬送される被洗浄物の被洗浄面に対し、放射面から超音波を放射することにより、被洗浄物の被洗浄面を、第２方向、あるいは第１方向に直交する方向の広い範囲に亘って洗浄することができる。かくして、簡易な構造で、安価、小型な超音波洗浄装置となる。
さらに、本発明の超音波洗浄装置では、超音波放射部は、放射面が被洗浄面に向かって凹形状の円弧をなしており、しかも、この円弧の仮想中心が、相対的に搬送される被洗浄物の被洗浄面の近傍に位置するように配置されている。このため、放射面から放射された超音波が、被洗浄面に近づくにつれて収束する。従って、被洗浄面に向けてより強力な超音波を照射することができるので、さらに確実に被洗浄面の塵埃を除去することができる。
しかも、本発明の超音波洗浄装置では、超音波放射部及び第２超音波放射部の両端に位置する第１介在部及び第２介在部によって、超音波放射体が結合されている。従って、第１介在部又は第２介在部の少なくともいずれかを、直接または間接に超音波振動子で超音波振動させることで、超音波放射部と第２超音波放射部とを同時に駆動し、いずれからも超音波を放射させることができる。

また、上記の超音波洗浄装置であって、前記超音波振動子と同一周波数で駆動される第２超音波振動子を有し、上記超音波振動子は前記第１介在部を、上記第２超音波振動子は前記第２介在部を、直接または間接に超音波振動させる超音波洗浄装置とすると良い。

本発明の超音波洗浄装置では、第２超音波振動子を有し、超音波振動子は第１介在部を、第２超音波振動子は第２介在部を超音波振動させる。このため、超音波放射部及び第２超音波放射部には、両端から超音波振動が与えられるので、これらについて第２方向により均一で強力な定在波を生じさせることができる。従って、これらから被洗浄物の被洗浄面及び第２被洗浄面について、より均一で強力な超音波を放射させることができる。

また、前二項に記載の超音波洗浄装置であって、前記超音波放射部は、仮想軸線を中心とする断面円弧状で、この仮想軸線方向に延びる形態を有し、前記第２超音波放射部は、上記超音波放射部に対向し、上記仮想軸線を中心とする断面円弧状で、上記仮想軸線方向に延びる形態を有し、前記第１介在部及び第２介在部は、上記超音波放射部及び第２超音波放射部の両端縁にそれぞれ位置して、両者の間に介在する円筒状の形態を有する超音波洗浄装置とすると良い。

本発明の超音波洗浄装置では、超音波放射部、第２超音波放射部、第１介在部及び第２介在部が上述の形状を有しているので、金属円筒を用いて容易に製作でき、取り扱いも容易である。

また、上記いずれかに記載の超音波洗浄装置であって、前記超音波振動子は、ボルト締めランジュバン型超音波振動子である超音波洗浄装置とすると良い。
あるいは、前述の超音波洗浄装置であって、前記超音波振動子と前記第２超音波振動子とは、ボルト締めランジュバン型超音波振動子である超音波洗浄装置とすると良い。

これらの発明の超音波洗浄装置では、超音波振動子に、あるいは超音波振動子と第２超音波振動子に、ボルト締めランジュバン型超音波振動子を用いている。このタイプの超音波振動子は、振幅の大きい強力な超音波振動を効率よく発生させることができるため、空中に放射される超音波を強力なものとすることができる。ひいては、確実に塵埃を被洗浄面から剥離除去する超音波洗浄装置となし得る。

また、上記いずれかに記載の超音波洗浄装置であって、前記超音波振動子を超音波振動させる駆動電源装置を有し、上記駆動電源装置は、上記超音波振動子を間欠駆動する間欠駆動電源装置である超音波洗浄装置とすると良い。
あるいは、前述の超音波洗浄装置であって、前記超音波振動子と前記第２超音波振動子とを超音波振動させる１又は複数の駆動電源装置を有し、上記駆動電源装置は、上記超音波振動子と上記第２超音波振動子とを間欠駆動する間欠駆動電源装置である超音波洗浄装置とすると良い。

これらの発明の超音波洗浄装置では、間欠駆動電源装置を用いて、超音波振動子を、あるいは超音波振動子及び第２超音波振動子を間欠駆動させる。このように超音波振動子を間欠駆動させると、駆動当初に、連続駆動の場合に比して、例えば１．５倍程度などの大きな電力を投入することができる。すると、放射面や第２放射面から衝撃的な超音波を放射させることができるので、より確実に塵埃を被洗浄面あるいは第２放射面から剥離し除去することができる。

さらに、上述のいずれか一項に記載の超音波洗浄装置を複数備える複合超音波洗浄装置であって、複数の上記超音波洗浄装置のうち、第１の超音波洗浄装置と第２の超音波洗浄装置とは、前記超音波放射部同士が、または上記超音波放射部同士及び前記第２超音波放射部同士のいずれもが、同一の波長λを有する定在波を生じる形態とされ、上記第１の超音波洗浄装置における前記第１方向と第２の超音波洗浄装置における前記第１方向とは同方向であり、上記第１の超音波洗浄装置における前記第２方向と第２の超音波洗浄装置における前記第２方向とは平行であり、上記第１方向に沿って上記第１の超音波洗浄装置と第２の超音波洗浄装置にかかる２つの上記超音波放射部、または２つの上記超音波放射部及び２つの上記第２超音波放射部を見たとき、これらに生じる定在波の節部と腹部の位置が、上記第１の超音波洗浄装置と第２の超音波洗浄装置において互いに逆の関係となるように配置されてなる複合超音波洗浄装置とすると良い。

本発明の複合超音波洗浄装置では、複数の超音波洗浄装置のうち、第１の超音波洗浄装置と第２の超音波洗浄装置とは、超音波放射部同士が、同一の波長λを有する定在波を生じる形態とされている。または、超音波放射部同士及び第２超音波放射部同士のいずれもが、同一の波長λを有する定在波を生じる形態とされている。
しかも、第１の超音波洗浄装置における第１方向と第２の超音波洗浄装置における第１方向とが同方向で、超音波洗浄装置における第２方向と第２の超音波洗浄装置における第２方向とが平行である。さらに、第１方向に沿って第１と第２の超音波洗浄装置にかかる２つの超音波放射部、または２つの超音波放射部及び２つの第２超音波放射部を見たとき、これらに生じる定在波の節部と腹部の位置が、第１の超音波洗浄装置と第２の超音波洗浄装置において互いに逆の関係となるように配置されてなる。つまり、第１方向に沿って見たとき、第１の超音波洗浄装置の超音波放射部の生じる定在波の節部の位置が、第２の超音波洗浄装置の超音波放射部の生じる定在波の腹部の位置になっている。同様に、第１の超音波洗浄装置の第２超音波放射部の生じる定在波の節部の位置が、第２の超音波洗浄装置の第２超音波放射部の生じる定在波の腹部の位置になっている。
ところで、一般に、超音波放射部からは、定在波の腹部において強力な超音波が放射される。一方、節部からはあまり超音波は放射されない。従って、単一の超音波洗浄装置を洗浄すると、被洗浄面のうち定在波の腹部に対応した部分は効率よく洗浄できる一方、節部に対応した部分は、あまり洗浄されない状態となることがある。
これに対し、本発明の複合超音波洗浄装置では、第１の超音波洗浄装置と第２の超音波洗浄装置で、上述のように定在波の節部と腹部の位置が互いに逆の関係となる。従って、両方の超音波洗浄装置で洗浄された後には、被洗浄面または被洗浄面と第２被洗浄面において、いずれの部分についても十分に洗浄できた状態とすることができる。

本発明にかかる超音波洗浄装置の実施例及び変形例を図面を参照して説明する。

まず、実施例１にかかる超音波洗浄装置１０を、図１〜図６を参照して説明する。図１は、実施例１にかかる超音波洗浄装置１０を示す斜視図である。図２は超音波放射装置５０等の部分縦断面図、図３（ａ）は図２におけるＢＢ矢視断面図、図３（ｂ）は図２におけるＣＣ矢視断面図である。図４は、実施例１にかかる超音波洗浄装置１０を用いて、被洗浄物であるガラス基板７０を洗浄する状態を示す斜視図である。図５は、図４に示す状態の超音波放射装置にかかり、（ａ）は第１介在部における横断面図、（ｂ）は第１介在部近傍における縦断面図である。図６は、図３に示す状態の実施例１の超音波放射装置にかかり、図５（ｂ）におけるＥＥ矢視断面図である。

図１に示すように、超音波洗浄装置１０は、超音波振動を発生する一対のボルト締めランジュバン型の超音波振動子２０、３０と、この超音波振動子２０、３０を駆動する駆動電源装置４０と、超音波振動子２０、３０で発生させた超音波振動を空中超音波に変換して放射する超音波放射装置５０と、公知のバキューム装置６４、６５及び搬送装置４５（図６参照）を含む。

このうち、超音波放射装置５０は、第２方向Ｄ２に延び両端が開いた金属製の中空円筒に、軸線ＡＸを挟んで対向し、軸線ＡＸ方向に長い略長方形で、被洗浄物を挿通させる挿通孔５９ａ、５９ｂを形成した金属部材で構成されている。

この超音波放射装置５０のうち、挿通孔５９ａ、５９ｂによって軸線ＡＸに直交する断
面が分断された円弧状の部分（図３（ａ）参照）は、軸線ＡＸを挟んで対向する超音波放射部５５及び第２超音波放射部５６を成している。この超音波放射部５５及び第２超音波放射部５６のうち、それぞれ、円弧面をなすその内周面は、軸線ＡＸに向けて超音波を空中に放射する超音波放射面５７及び第２超音波放射面５８となっている。

一方、超音波放射装置５０の両端部分に位置し、挿通孔５９ａ、５９ｂによって軸線ＡＸ方向に直交する断面が分断されていない円筒形状の部分は、超音波放射部５５及び第２超音波放射部５６の間に介在し、これらを互いに平行に保持し、超音波振動を周方向に伝達する第１介在部５２及び第２介在部５４を成す。（図３（ｂ）参照）
これらの第１介在部５２及び第２介在部５４の外周には、それぞれ、径方向外側に向かって突出するように（図３（ｂ）中、下方向）、平板状の第１突出部５１、第２突出部５３が固着されてなる。

また、公知のボルト締めランジュバン型の超音波振動子２０、３０は、それぞれ、本体部２２、３２と、この本体部２２、３２の先端に締結され、テーパ状部分を含むホーン部２１、３１とを含む。この超音波振動子２０、３０は、ホーン部２１、３１の先端面２１ｓ、３１ｓで、第１突出部５１、第２突出部５３に固着されてなる。（図３（ｂ）参照）

さらに、超音波放射装置５０の両端の開口部には、公知のバキューム装置６４、６５が、それぞれバキューム管６０、６１およびゴム製のパッキン６２、６３を介して取り付けられている（図１、図２参照）。このバキューム装置６４、６５を作動させることにより、図２に矢印ＶＣで示すように、超音波放射装置５０内の空気がバキューム装置６４、６５に向かって吸引される。
また、超音波放射装置５０の近傍には、被洗浄物であるガラス基板７０をその被洗浄面７１に沿う第１方向Ｄ１に搬送して、ガラス基板７０を超音波洗浄装置１０の挿通孔５９ａ、５９ｂ内を挿通させるための搬送装置４５が配置されている（図６参照）。この搬送装置４５は、具体的には、複数の回転可能なローラを第１方向Ｄ１に直交する方向に並べて構成してなる。

次に、実施例１にかかる超音波洗浄装置１０及び搬送装置４５を用いた、被洗浄物であるガラス基板７０の洗浄について、図４〜図６を参照して説明する。このガラス基板７０は、その両面が略平面状の略平板形状を有し、被洗浄面７１を上方に向け、その裏面である第２被洗浄面７２を下方に向けた状態で、搬送装置４５によって、搬送される。

超音波振動子２０、３０は、駆動電源装置４０から所定の共振周波数（約２０ｋＨｚ）の交流電力が供給されて連続駆動されている。
なお、所定の共振周波数の交流電圧を、間欠的に供給して、超音波振動子２０、３０を間欠駆動することもできる。間欠駆動をすると、この超音波洗浄装置１０では、駆動当初に、連続駆動の場合に比して、１．５倍程度の大きな電力を投入することができ、より強く超音波振動子２０、３０を超音波振動させ、衝撃的な超音波を照射することができる。

この超音波振動子２０が駆動されると、図５（ａ）に示すように、本体部２２から突出した中実円筒形状を有するホーン部２１には、超音波振動子２０の軸心ＡＳ方向に、超音波振動Ｗ１が発生する。この超音波振動Ｗ１は、超音波振動子２０の先端面２１ｓと固着してなる第１突出部５１に伝達される。これにより、第１突出部５１を第１介在部５２の断面の中心方向に向かって進む超音波振動Ｗ２が励起され、さらに、この超音波振動Ｗ２により、第１介在部５２の断面の円周方向に沿って進む超音波振動Ｗ３、Ｗ４が励起される。

さらに、図５（ｂ）に示すように、超音波振動Ｗ３、Ｗ４は、超音波放射部５５及び第
２超音波放射部５６に、第２方向Ｄ２に沿って進む超音波振動Ｗ５、Ｗ６を励起する。さらに、これらの超音波振動Ｗ５、Ｗ６は、他方の超音波振動子３０によって、第２介在部５４で生じた同一周波数の超音波振動と重畳され、あるいは、超音波放射部５５及び第２超音波放射部５６の他端側で生じる反射波と重畳されて、定在波９０ａ、９０ｂを発生させる。これにより、超音波放射部５５の超音波放射面５７及び第２超音波放射部５６の第２超音波放射面５８には、第２方向Ｄ２に沿って超音波振動の腹部と節部とが交互に並んだ定在波９０ａ、９０ｂが発生する。

図６は、上述で発生した定在波のうち腹部の位置における断面図（ＥＥ矢視断面図）である。超音波放射面５７（第２超音波放射面５８）に生じた超音波振動（定在波）により、超音波放射面５７（第２超音波放射面５８）に垂直に、つまり、軸線ＡＸに向かって、空中超音波が放射される。従って、超音波放射面５７からガラス基板７０の被洗浄面７１に向かって空中超音波が放射される。すると、放射された空中超音波により、被洗浄面７１に付着していた塵埃が超音波により叩かれて剥離する。それと共に、この空中超音波により、ガラス基板７０の被洗浄面７１と超音波放射面５７との間に、節部９１を有する定在波を発生する。このような定在波が発生している空間では、塵埃など軽い物質であれば定在波の節部９１の位置に集まって浮遊する超音波浮揚現象が生じる。同様に、第２超音波放射面５８から放射された空中超音波により、第２被洗浄面７２に付着していた塵埃を剥離し、さらに、第２被洗浄面７２と第２超音波放射面５８との間の定在波の節部９１ｂの位置に集まって浮遊する。

本実施例の超音波洗浄装置では、超音波放射面５７の第２方向Ｄ２に直交する断面は、図６に示すように被洗浄面７１に向かって凹形状で、超音波放射装置５０の軸線ＡＸ上の点を中心とする円弧の形態を有する。この超音波放射面５７から放射された超音波は、軸線ＡＸに集中するため、この軸線ＡＸ近傍に位置するガラス基板７０の被洗浄面７１においても、超音波が集中する。このため、被洗浄面７１上の塵埃に、より強力な超音波を照射することができる。なお、第２超音波放射面５８と第２被洗浄面７２との関係も同様である。

この空中超音波により、被洗浄面７１及び第２被洗浄面７２から剥離された塵埃は、上述の超音波浮揚現象により、定在波の節部９１、９１ｂの位置に集まって浮遊する。そこで、本実施例では、この塵埃を、バキューム装置６４、６５を作動させ、バキューム管６０、６１を通じて吸引除去する。かくして、本実施例の超音波洗浄装置１０を用いて、ガラス基板７０の被洗浄面７１及び第２被洗浄面７２を適切に洗浄することができる。

さらに、本実施例１にかかる超音波洗浄装置１０は、上述のように、ガラス基板７０の被洗浄面７１及び第２被洗浄面７２について、第２方向Ｄ２に亘って洗浄すると共に、公知の搬送装置を用いて、第２方向Ｄ２に直交する第１方向Ｄ１にガラス基板７０を搬送しているので、ガラス基板７０の全面に亘って適切に洗浄することができる。

なお、本実施例１では、バキューム管６０、６１の両側からバキューム装置６４、６５で発生した吸引圧を利用して、塵埃を除去したが、例えば、バキューム装置６４、６５のいずれかを送風装置に代え、バキューム管６０、６１同士の間に空気の流れを形成して塵埃を除去しても良い。

（変形例１）
次に、変形例１にかかる超音波洗浄装置１１０について、図７を参照して説明する。
なお、超音波洗浄装置１１０は、実施例１の超音波洗浄装置１０における超音波放射装置５０及び超音波振動子２０、３０を、超音波放射装置１５０及び超音波振動子１２０、１３０に代えた点で相違する。そこで、以下では超音波放射装置１５０及び超音波振動子
１２０、１３０についての相違部分を中心に説明し、同様な部分については説明を省略あるいは簡略化する。

図７は、超音波洗浄装置１１０のうち、超音波放射装置１５０の中心付近から一端側の部分を示した部分破断断面図である。超音波放射装置１５０は、第２方向Ｄ２に延び両端が閉じた金属製の中空円筒に、軸線ＡＸを挟んで対向し、軸線ＡＸ方向に長い略長方形で被洗浄物を挿通させる挿通孔１５９ａ、１５９ｂを形成した金属部材で構成されている。このうち、閉じた端部をそれぞれ第１端部１５１、第２端部１５３としている。さらに、超音波振動子１２０は、ホーン部１２１の先端面１２１ｓで、この第１端部１５１に固着されてなる。また、超音波放射装置１５０のうち他端側についても同様に、超音波振動子１３０は、ホーン部１３１の先端面１３１ｓで、第２端部１５３に固着されてなる。なお、図７において、他端側の部材には（ ）をつけて表示する。

次に、変形例１にかかる超音波洗浄装置１１０を用いたガラス基板７０（図6参照）の
洗浄について説明する。超音波洗浄装置１１０でも、ガラス基板７０は、実施例１にかかる超音波洗浄装置１０と同様の搬送装置４５（図６参照）によって、挿通孔１５９ａ、１５９ｂ内を搬送される。
超音波振動子１２０で発生させた超音波振動は、第１端部１５１を介して、第１介在部１５２に伝達され、さらに、超音波放射部１５５及び第２超音波放射部１５６に達し、これらを超音波振動させる。また、同様に他端側の超音波振動子１３０で発生させた超音波振動も、第２端部１５３から第２介在部１５４を介して超音波放射部１５５及び第２超音波放射部１５６に達する。これにより、超音波放射部１５５及び第２超音波放射部１５６では、それぞれその超音波放射面１５７及び第２超音波放射面１５８に、実施例１における超音波放射面５７及び第２超音波放射面５８と同様に、第２方向Ｄ２に腹と節が交互に並ぶ定在波が発生する。このため、超音波放射面１５７及び第２超音波放射面１５８から、挿通孔１５９ａ、１５９ｂ内に挿通されたガラス基板（被洗浄物）に向かって空中超音波が放射される。かくして、実施例１にかかる超音波洗浄装置１０と同様に、超音波洗浄装置１１０を用いてガラス基板７０の洗浄を行うことができる。

本変形例１では、超音波振動子１２０、１３０が、第１端部１５１及び第２端部１５３で固着されているため、超音波洗浄装置１１０について、第１方向Ｄ１の寸法を小さくすることができる。このため、例えば、後述するように、複数の超音波洗浄装置を含む超音波複合洗浄装置を構成する場合に、この超音波洗浄装置１１０を用いれば、それぞれの超音波洗浄装置１１０を互いに近接して配置することができるので、全体としてさらにコンパクトな超音波複合洗浄装置を構成することができる。
なお、本変形例１の超音波洗浄装置１１０では、実施例１と同様のバキューム装置６４、６５を用いる場合、バキューム管６０、６１に代えて、挿通孔５９ａ、５９ｂを通して塵埃を吸引するように構成すると良い。

（変形例２）
次に、変形例２にかかる超音波洗浄装置２１０を、図８を参照して説明する。この超音波洗浄装置２１０は、実施例１の超音波洗浄装置１０における超音波放射装置５０及び超音波振動子２０、３０を、超音波放射装置２５０及び超音波振動子２２０、２３０に代えた点でのみ相違する。そこで、以下では超音波放射装置２５０及び超音波振動子２２０、２３０についての相違部分を中心に説明し、同様な部分については説明を省略あるいは簡略化する。

図８は、超音波洗浄装置２１０のうち、超音波放射装置２５０の中心付近から一端側の部分を示した部分破断断面図である。超音波放射装置２５０のうち、第１介在部２５２、超音波放射部２５５、第２超音波放射部２５６、超音波放射面２５７、第２超音波放射面
２５８、挿通孔２５９ａ、２５９ｂ、超音波振動子２２０は、実施例１にかかる超音波洗浄装置１０のうち超音波放射装置５０の第１介在部５２、超音波放射部５５、第２超音波放射部５６、超音波放射面５７、第２超音波放射面５８、挿通孔５９ａ、５９ｂ、超音波振動子２０と同様である。
また、超音波放射装置２５０のうち他端側についても、第２介在部２５４、超音波振動子２３０は、超音波放射装置５０の第２介在部５４、超音波振動子３０と同様である。なお、図８において、他端側の部材には（ ）をつけて表示する。

ところで、実施例１にかかる超音波洗浄装置１０のうち、超音波放射装置５０は、第１介在部５２及び第２介在部５４の外周に、径方向に突出する平板状の第１突出部５１、第２突出部５３を有していた。そして、超音波振動子２０、３０は、この第１突出部５１、第２突出部５３に固着されてなる。
これに対して、本変形例２にかかる超音波洗浄装置２１０のうち超音波放射装置２５０では、超音波振動子２２０、２３０は、第１介在部２５２及び第２介在部２５４からその径方向に突出する形態で、これらにホーン２２１，２３１の先端面２２１ｓ，２３１ｓで直接固着されてなる。
従って、本変形例２にかかる超音波洗浄装置２１０は、実施例１に比して、第１突出部５１及び第２突出部５３を形成すること必要がなく、簡単な構造で容易に製造することができる。

また、本変形例２にかかる超音波洗浄装置２１０では、超音波振動子２２０、２３０により、第１介在部２５２、第２介在部２５４に直接超音波振動を加えることができる。このため、超音波放射装置２５０では、実施例１の超音波放射装置５０に比して、超音波放射部２５５の超音波放射面２５７、及び第２超音波放射部２５６の第２超音波放射面２５８により振幅の大きな定在波を生じさせることができ、これらからより強力な空中超音波を放射させることができる。従って、より確実にガラス基板を洗浄することができる。

次に、実施例２にかかる超音波洗浄装置３１０を、図９、図１０を参照して説明する。図９は、実施例２にかかる超音波洗浄装置３１０を説明する斜視図であり、図１０のうち、（ａ）はその横断面図、（ｂ）は部分破断縦断面図である。
この超音波洗浄装置３１０は、図９に示すように、超音波振動を発生する一対の超音波振動子３２０、３３０、この超音波振動子３２０、３３０を駆動する駆動電源装置３４０及び空中超音波を被洗浄物に向けて放射する超音波放射装置３５０を含む。また、この超音波洗浄装置３１０は、除塵手段として、実施例１と同じく吸引圧を発生する公知のバキューム装置６４、６５及びバキューム管６０、６１（図１参照）のほか、これに接続された除塵フード３６０、３６１を備える。また、この超音波洗浄装置３１０は、略平板状のガラス基板３７０を被洗浄面３７１に沿って第１方向Ｄ１に搬送する実施例１と同様の搬送装置４５（図６参照）を有する。
なお、この超音波洗浄装置３１０のうち、超音波振動子３２０、３３０、駆動電源装置３４０及びバキューム装置３６４、３６５は、実施例１における超音波振動子２０、３０、駆動電源装置４０及びバキューム装置６４、６５と同様であるので、説明を省く。

実施例２にかかる超音波洗浄装置３１０のうち、超音波放射装置３５０は、図９に示すように、それぞれ長方形状の金属板からなる超音波放射部３５５と第２超音波放射部３５６とを有し、それぞれの両端部に正方形状の金属板からなる第１介在部３５２及び第２介在部３５４を溶接した、横長の開口部を持つロ字状枠体である。従って、この超音波放射装置３５０では、超音波放射部３５５及び第２超音波放射部３５６の両端に位置する第１介在部３５２及び第２介在部３５４によって全体が結合されている。
このうち、超音波放射部３５５は、空中超音波を対向する第２超音波放射部３５６側（
図１０（ａ）中、下方向）に向かって放射する超音波放射面３５７を有する。同様に、第２超音波放射部３５６は、空中超音波を対向する超音波放射部３５５側（図１０（ａ）中、上方向）に向かって放射する第２超音波放射面３５８を有する。
また、図１０（ｂ）に示すように、第１介在部３５２には、超音波振動子３２０のホーン部３２１が固着されてなる。同様に、第２介在部３５４にも、超音波振動子３３０のホーン部３３１が固着されてなる。なお、図１０（ｂ）において、他端側の部材には（ ）をつけて表示する。

また、この超音波洗浄装置３１０では、実施例１と異なり、超音波放射装置３５０のうち、超音波放射部３５５を図９において上方から覆うように、また、第２超音波放射部３５６を図９において下方向から覆うように除塵フード３６０、３６１が配置されている。この除塵フード３６０、３６１は、その管接続部３６０ｂ、３６１ｂが、バキューム管６０、６１にそれぞれ接続している。従って、バキューム装置６４、６５を作動させて吸気圧を発生させることで、バキューム管６０、６１を経て除塵フード３６０、３６１により、超音波放射面３５７と第２超音波放射面３５８に挟まれた空間及びその近傍の空気を吸引し、この領域に浮遊している塵埃を除去する。

実施例２にかかる超音波洗浄装置３１０を用いて、超音波洗浄を行う方法を以下に説明する。
搬送装置４５で、略平面状の被洗浄面３７１及び第２被洗浄面３７２を有するガラス基板３７０を、超音波放射装置３５０の超音波放射部３５５と第２超音波放射部３５６との間を通るように、被洗浄面３７１に沿う第１方向Ｄ１に搬送する。超音波洗浄装置３１０は、この第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に超音波放射装置３５０の長手方向を一致させた状態で、被洗浄面３７１及び第２被洗浄面３７２が、超音波放射面３５７及び第２超音波放射面３５８と互いに平行になるように配置されている。

超音波振動子３２０、３３０で超音波振動を発生させると、、第１介在部３５２及び第２介在部３５４が超音波振動させられ、さらに超音波放射部３５５、第２超音波放射部３５６にもその超音波振動が伝わる。このため、これら超音波放射部３５５及び第２超音波放射部３５６には、それぞれ第２方向Ｄ２に、超音波振動の腹部と節部が交互に並んだ定在波が発生する。さらに、この超音波放射部３５５の超音波放射面３５７、及び、第２超音波放射部３５６の第２超音波放射面３５８から、それぞれ放射面に垂直な方向に向けて、空中超音波が放射される。この空中超音波に叩かれて、被洗浄面３７１及び第２被洗浄面３７２に付着していた塵埃が剥離する。剥離した塵埃は、超音波の放射圧により、被洗浄面３７１と超音波放射面３５７の間に生じる定在波の節部に集まるようにして空中に浮遊する。そこで、この塵埃を、バキューム装置６４を作動させて、除塵フード３６０及び管接続部３６０ｂを通じて吸い取り内除去する。第２被洗浄面３７２から剥離した塵埃も、同様にして除塵フード３６１及び管接続部３６１ｂを通じてバキューム装置６５で吸い取り除去する。
このようにして、実施例２にかかる超音波洗浄装置３１０でも、ガラス基板３７０の被洗浄面３７１あるいは第２被洗浄面３７２に付着していた塵埃を除去し、洗浄することができる。

次に実施例３にかかる複合超音波洗浄装置４００を図１１〜図１３を参照して説明する。この複合超音波洗浄装置４００は、前側超音波洗浄装置４１０及び後側超音波洗浄装置５１０を含む。なお、前側超音波洗浄装置４１０及び後側超音波洗浄装置５１０の詳細については、実施例１にかかる超音波洗浄装置１０と同様であるので、説明を省略あるいは簡略化する。

本実施例３にかかる複合超音波洗浄装置４００では、図１１に示すように、前側超音波洗浄装置４１０のうち、超音波振動子４２０、４３０、第１突出部４５１、第１介在部４５２、第２突出部４５３、第２介在部４５４、超音波放射部４５５、第２超音波放射部４５６、超音波放射面４５７、第２超音波放射面４５８、挿通孔４５９ａ、４５９ｂ、バキューム管４６０、４６１は、実施例１にかかる超音波洗浄装置１０の超音波振動子２０、３０、第１突出部５１、第１介在部５２、第２突出部５３、第２介在部５４、超音波放射部５５、第２超音波放射部５６、超音波放射面５７、第２超音波放射面５８、挿通孔５９ａ、５９ｂ、バキューム管６０、６１にそれぞれ相当する。なお、説明を省略するが、同様に、後側超音波洗浄装置５１０の各部も、超音波洗浄装置１０の対応する各部に相当する。
さらに、複合超音波洗浄装置４００は、各超音波振動子４２０、４３０、５２０、５３０に接続する駆動電源装置４４０、各バキューム管４６０、４６１、５６０、５６１に接続されるバキューム装置、及び被洗浄物であるガラス基板４７０を第１方向Ｄ０１に搬送するための搬送装置を含む。

次いで、実施例３にかかる複合超音波洗浄装置４００を用いて、ガラス基板４７０を第１方向Ｄ０１に搬送し、挿通孔４５９ａ、４５９ｂ及び挿通孔５５９ａ、５５９ｂ内を挿通させて洗浄を行う場合について説明する。

図１２に示すように、複合超音波洗浄装置４００では、前側超音波洗浄装置４１０において、ガラス基板４７０を搬送する第１方向Ｄ４１は、複合超音波洗浄装置４００の搬送方向である第１方向Ｄ０１に一致している。また、後側超音波洗浄装置５１０において、ガラス基板４７０を搬送する第１方向Ｄ５１も、第１方向Ｄ０１に一致している。つまり、前側超音波洗浄装置４１０における第１方向Ｄ４１と、後側超音波洗浄装置５１０の第１方向Ｄ５１とは互いに一致（同方向）となるように配置されている。
さらに、前側超音波洗浄装置４１０において、第１方向Ｄ４１と第２方向Ｄ４２とは直交し、後側超音波洗浄装置５１０において、第１方向Ｄ５１と第２方向Ｄ５２とも直交している。このため、前側超音波洗浄装置４１０における第２方向Ｄ４２と、後側超音波洗浄装置５１０における第２方向Ｄ５２とは、互いに平行にされている。つまり、前側超音波洗浄装置４１０の超音波放射部４５５と後側超音波洗浄装置５１０の超音波放射部５５５は、互いに平行に配置されている。

さらに、この複合超音波洗浄装置４００では、前側超音波洗浄装置４１０の前側超音波放射装置４５０に対し、後側超音波洗浄装置５１０の後側超音波放射装置５５０が、その第２方向Ｄ５２（第２方向Ｄ４２）に沿って、超音波放射部４５５、５５５に生じる定在波の波長λの１／４分の寸法（λ／４）だけずれて配置されている。例えば、挿通孔４５９ａ、５５９ａの端点（図１１参照）の位置で比較すると、前側超音波放射装置４５０の挿通孔４５９ａの端点４５９ａｔと、後側超音波放射装置５５０の挿通孔５５９ａの端点５５９ａｔとが、互いに第２方向Ｄ４２（第２方向Ｄ５２）にλ／４分だけずれるように、前側超音波放射装置４５０と後側超音波放射装置５５０が配置されている。このため、搬送方向である第１方向Ｄ０１から見ると、図１３（ａ）及び（ｃ）に示すように、これらの前側超音波放射装置４５０及び後側超音波放射装置５５０では、超音波放射面４５７に生じる定在波４９２の位置と、超音波放射面５５７の定在波５９２の位置とが、第２方向Ｄ４２（第２方向Ｄ５２）に、互いにλ／４ずれていることとなる。このため、第１方向Ｄ０１から見ると、定在波４９２と定在波５９２とでは、節部と腹部の位置が互いに逆の関係となっている。即ち、定在波４９２の腹部４９２ｈと定在波５９２の節部５９２ｆとが重なり、逆に、定在波４９２の節部４９２ｆと定在波５９２の腹部５９２ｈとが重なって見える関係になっている。

次いで、実施例３にかかる複合超音波洗浄装置４００を用いて、ガラス基板４７０を第
１方向Ｄ０１に搬送し、挿通孔４５９ａ、４５９ｂ及び挿通孔５５９ａ、５５９ｂ内を挿通させて洗浄を行う場合について説明する。

実施例１にかかる超音波洗浄装置１０と同様に、前側超音波洗浄装置４１０では、ガラス基板４７０の被洗浄面４７１が前側超音波放射装置４５０の超音波放射面４５７に対向する位置まで、ガラス基板４７０が搬送されると、超音波放射面４５７から放射される超音波の放射圧によりガラス基板４７０の被洗浄面４７１上の塵埃が剥離される。剥離された塵埃は超音波放射面４５７とガラス基板４７０の被洗浄面４７１との間に生ずる定在波による超音波浮揚現象によりその節部４９３付近に集められ、さらにバキューム感４６０，４６１を通じ、バキューム装置（６４、６５：図１参照）により吸引される。

ところで、超音波放射面４５７から放射される空中超音波の強度は、定在波４９２のうち腹部４９２ｈの位置で強く、節部４９２ｆで弱くなる。従って、ガラス基板４７０の被洗浄面４７１のうち、この腹部４９２ｈに対応する第１照射部４７１ａにある塵埃は、強力な超音波により確実に除去される。
しかしながら、ガラス基板４７０の被洗浄面４７１のうち、定在波４９２の節部４９２ｆに対応する第２照射部４７１ｂにある塵埃は、節部４９２ｆから放射される超音波の強度が小さいために、十分除去できない場合がある。

ところが、ガラス基板４７０の被洗浄面４７１が後側超音波放射装置５５０の超音波放射面５５７に対向する位置まで、ガラス基板４７０が搬送されると、被洗浄面４７１のうち、第２照射部４７１ｂは、超音波放射面５５７に発生する定在波５９２のうち腹部５９２ｈに対応する位置に搬送される。従って、第２照射部４７１ｂに付着している塵埃も被洗浄面４７１から剥離され、超音波放射面５５７とガラス基板４７０の被洗浄面４７１との間に生ずる定在波による超音波浮揚現象によりその節部５９３付近に集められて、確実に除去される。
なお、ガラス基板４７０の第２被洗浄面４７２と、第２超音波放射面４５８、５５８にそれぞれ生じる定在波との関係も同様である。
かくして、実施例３にかかる複合超音波洗浄装置４００では、被洗浄物の搬送方向である第１方向Ｄ０１から見て、超音波放射面４５７、５５７（第２超音波放射面４５８、５５８）に生じる定在波４９２、５９２の腹部と節部の位置が互いに逆の関係となっている前側超音波洗浄装置４１０及び後側超音波洗浄装置５１０を備えるので、被洗浄物をムラ無く適切に洗浄できる。

以上において、本発明を実施例１〜３及び変形例１、２に即して説明したが、本発明は上記実施例等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施例１〜３及び変形例１、２では、除塵手段としてバキューム装置を例示したが、超音波で剥離した塵埃を除去できれば良い。例えば、一方から送風し他方で吸気（吸引）することで空気の流れを形成して、この流れに塵埃を載せて除塵する方法が挙げられる。また、このような空気の流れによらず、あるいはこれに加えて、電界を掛けて集塵する、いわゆる電気集塵装置を使用しても良い。これらの場合、イオン化したガスを使用したり電界を掛けたりするなどすると、塵埃が洗浄面から剥離しやすくなるのでなお良い。
また、実施例等ではいずれも、超音波放射装置５０等に、一対の超音波振動子２０、３０等を用いた例を示したが、例えば、実施例１において、超音波振動子２０のみを使用するなど、１つの超音波振動子で超音波放射装置を駆動、励振するようにしても良い。但し、超音波放射面５７（第２超音波放射面５８）に生じる超音波振動（定在波）の強度が、超音波振動子から離れるほど低下する、このため、第２方向Ｄ２に沿って見たときに、放射される空中超音波の強度が均一にならない傾向が生じる。したがって、実施例１等のよ
うに、一対の超音波振動子２０、３０等を用いるのが好ましい。

また、実施例１等では、超音波放射部５５と第２超音波放射部５６とを、共通する超音波振動子２０、３０等で励振し、超音波振動を生じさせた。しかし、被洗浄物の被洗浄面に向けて超音波を放射する超音波放射部と、第２被洗浄面に向けて超音波を放射する第２超音波放射部とを、別の超音波振動子で励振しても良い。またこの場合には、互いの超音波振動子の周波数や位相を異ならせるようにしても良い。
さらに、実施例１等では、被洗浄物（ガラス基板７０）の被洗浄面７１のみならず、第２被洗浄面７２についても洗浄できる超音波洗浄装置１０等について例示した。しかし、対象とする被洗浄物に応じ、一方の被洗浄面のみを洗浄する超音波洗浄装置とすることもできる。

さらに、実施例３では、２つの超音波洗浄装置（前側超音波洗浄装置４１０、後側超音波洗浄装置５１０）を備える複合超音波洗浄装置４００について例示したが、さらに多数の超音波洗浄装置を複合した複合超音波洗浄装置とすることもできる。この場合には、互いに対になる超音波洗浄装置について、被洗浄物の搬送方向である第１方向に沿って見たときに、超音波放射面に生じる定在波の節部と腹部の位置が互いに逆の関係となっているようにすればよい。従って、他の対の超音波洗浄装置との間では、位置や超音波振動の周波数が適宜異なっていても良い。

実施例１にかかる超音波洗浄装置を示す斜視図である。 実施例１にかかる超音波放射装置の縦断面図である。 実施例１に係る超音波放射装置にかかり、（ａ）は図２におけるＢＢ矢視断面図、（ｂ）は図２におけるＣＣ矢視断面図である。 実施例１にかかる超音波洗浄装置でガラス基板を洗浄する状態を示す斜視図である。 図４に示す状態の超音波放射装置にかかり、（ａ）は第１介在部における横断面図、（ｂ）は第１介在部近傍における縦断面図である。 図３に示す状態の実施例１の超音波放射装置にかかり、図５（ｂ）におけるＥＥ矢視断面図である。 変形例１にかかる超音波洗浄装置のうち、超音波放射装置と超音波振動子の関係を示す説明図である。 変形例２にかかる超音波洗浄装置のうち、超音波放射装置と超音波振動子との関係を示す説明図である。 実施例２にかかる超音波洗浄装置を示す斜視図である。 実施例２の超音波洗浄装置にかかり、（ａ）は中央部における横断面図、（ｂ）は第１介在部近傍における部分破断縦断面図である。 実施例３にかかる複合超音波洗浄装置を示す斜視図である。 実施例３の複合超音波洗浄装置のうち、前側超音波洗浄装置と後側超音波洗浄装置との位置関係を説明するための説明図である。 実施例３の複合超音波洗浄装置にかかり、（ａ）は前側超音波放射装置４５０の超音波放射面４５７に生じる定在波の振幅を示すグラフであり、縦方向は振幅、横方向は位置を示す。（ｂ）は前側超音波放射装置４５０の超音波放射部４５５（超音波放射面４５７）とガラス基板４７０の被洗浄面４７１の洗浄具合を示す説明図である。（ｃ）は後側超音波放射装置５５０の超音波放射面５５７に生じる定在波の振幅を示すグラフであり、縦方向は振幅、横方向は位置を示す。（ｄ）は後側超音波放射装置５５０の超音波放射部５５５（超音波放射面５５７）とガラス基板４７０の被洗浄面４７１の洗浄具合を示す説明図である。

１０、１１０、２１０、３１０ 超音波洗浄装置
２０、３０、１２０、１３０、２２０、２３０、３２０、３３０、４２０、４３０、５２０、５３０ 超音波振動子
４０、３４０、４４０ 駆動電源装置
４５ 搬送装置
５０、１５０、２５０、３５０、４５０、５５０ 超音波放射装置
５２、１５２、２５２、３５２、４５２、５５２ 第１介在部
５４、１５４、２５４、３５４、４５４、５５４ 第２介在部
５５、１５５、２５５、３５５、４５５、５５５ 超音波放射部
５６、１５６、２５６、３５６、４５６、５５６ ２超音波放射部
５７、１５７、２５７、３５７、４５７、５５７ 超音波放射面
５８、１５８、２５８、３５８、４５８、５５８ 第２超音波放射面
６４、６５、３６４、３６５ バキューム装置（除塵手段、第２除塵手段）
７０、３７０、４７０ ガラス基板
７１、３７１、４７１ 被洗浄面
７２、３７２、４７２ 第２被洗浄面
９０ａ、９０ｂ、４９２、５９２ 定在波
４００ 複合超音波洗浄装置
４１０ 前側超音波洗浄装置
４５０ 前側超音波放射装置
５１０ 後側超音波洗浄装置
５５０ 後側超音波放射装置
λ （超音波放射面に生じた定在波の）波長
Ｄ１、Ｄ０１、Ｄ４１、Ｄ５１ 第１方向
Ｄ２、Ｄ４２、Ｄ５２ 第２方向

Claims (15)

1. 略平面状の被洗浄面を有し上記被洗浄面に沿う第１方向に相対的に搬送される被洗浄物について、上記被洗浄面に付着した塵埃を除去する超音波洗浄装置であって、
   超音波振動を発生する超音波振動子と、
   上記超音波振動子の超音波振動により、超音波振動が励起されて、放射面から上記被洗浄面に向けて空中に超音波を放射する超音波放射部と、を備え、
   上記超音波放射部は、
   そのうちの上記放射面が、上記被洗浄面に沿い上記第１方向に交差する第２方向に長く延ばされた形状を有し、
   上記超音波振動子の超音波振動により、上記放射面において、上記第２方向に振動の腹部と節部とが交互に並んだ定在波を生じる形態を有し、
   前記超音波放射部は、
   前記第２方向に直交する断面において、前記放射面が前記被洗浄面に向かって凹形状の円弧をなす形態を有し、
   上記円弧の仮想中心が、相対的に搬送される前記被洗浄物の前記被洗浄面の近傍に位置するように配置されてなる
   超音波洗浄装置。
2. 請求項１に記載の超音波洗浄装置であって、
   前記被洗浄面と前記放射面との間に浮遊する塵埃を除去する除塵手段を備える
   超音波洗浄装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の超音波洗浄装置であって、
   前記被洗浄物は、前記被洗浄面の裏面が略平面状の第２被洗浄面である略平板状の形態を有し、
   前記超音波振動子の超音波振動により、超音波振動が励起されて、第２放射面から上記第２被洗浄面に向けて空中に超音波を放射する第２超音波放射部と、を備え、
   上記第２超音波放射部は、
   そのうちの上記第２放射面が、上記第２被洗浄面に沿い前記第２方向に長く延ばされた形状を有し、
   上記超音波振動子の超音波振動により、上記第２放射面において、上記第２方向に振動の腹部と節部とが交互に並んだ定在波を生じる形態を有し、
   前記第２超音波放射部は、
   前記第２方向に直交する断面において、前記第２放射面が前記第２被洗浄面に向かって凹形状の第２円弧をなす形態を有し、
   上記第２円弧の第２仮想中心が、相対的に搬送される前記被洗浄物の前記第２被洗浄面の近傍に位置するように配置されてなる
   超音波洗浄装置。
4. 請求項３に記載の超音波洗浄装置であって、
   前記第２被洗浄面と前記第２放射面との間に浮遊する塵埃を除去する第２除塵手段を備える
   超音波洗浄装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の超音波洗浄装置であって、
   互いに平行に配置された前記超音波放射部及び第２超音波放射部と、上記超音波放射部及び第２超音波放射部の両端縁にそれぞれ位置して、両者の間に介在する第１介在部及び第２介在部と、からなる超音波放射体を有し、
   前記超音波振動子は、上記第１介在部及び第２介在部の少なくともいずれかを、直接または間接に超音波振動させる
   超音波洗浄装置。
6. 請求項５に記載の超音波洗浄装置であって、
   前記超音波振動子と同一周波数で駆動される第２超音波振動子を有し、
   上記超音波振動子は前記第１介在部を、上記第２超音波振動子は前記第２介在部を、直接または間接に超音波振動させる
   超音波洗浄装置。
7. 請求項５または請求項６に記載の超音波洗浄装置であって、
   前記超音波放射部は、
   仮想軸線を中心とする断面円弧状で、この仮想軸線方向に延びる形態を有し、
   前記第２超音波放射部は、
   上記超音波放射部に対向し、上記仮想軸線を中心とする断面円弧状で、上記仮想軸線方向に延びる形態を有し、
   前記第１介在部及び第２介在部は、
   上記超音波放射部及び第２超音波放射部の両端縁にそれぞれ位置して、両者の間に介在する円筒状の形態を有する
   超音波洗浄装置。
8. 略平面状の被洗浄面を有し上記被洗浄面に沿う第１方向に相対的に搬送される被洗浄物について、上記被洗浄面に付着した塵埃を除去する超音波洗浄装置であって、
   超音波振動を発生する超音波振動子と、
   上記超音波振動子の超音波振動により、超音波振動が励起されて、放射面から上記被洗浄面に向けて空中に超音波を放射する超音波放射部と、を備え、
   上記超音波放射部は、
   そのうちの上記放射面が、上記被洗浄面に沿い上記第１方向に交差する第２方向に長く延ばされた形状を有し、
   上記超音波振動子の超音波振動により、上記放射面において、上記第２方向に振動の腹部と節部とが交互に並んだ定在波を生じる形態を有し、
   前記被洗浄物は、前記被洗浄面の裏面が略平面状の第２被洗浄面である略平板状の形態を有し、
   前記超音波振動子の超音波振動により、超音波振動が励起されて、第２放射面から上記第２被洗浄面に向けて空中に超音波を放射する第２超音波放射部と、を備え、
   上記第２超音波放射部は、
   そのうちの上記第２放射面が、上記第２被洗浄面に沿い前記第２方向に長く延ばされた形状を有し、
   上記超音波振動子の超音波振動により、上記第２放射面において、上記第２方向に振動の腹部と節部とが交互に並んだ定在波を生じる形態を有し、
   互いに平行に配置された前記超音波放射部及び第２超音波放射部と、上記超音波放射部及び第２超音波放射部の両端縁にそれぞれ位置して、両者の間に介在する第１介在部及び第２介在部と、からなる超音波放射体を有し、
   前記超音波振動子は、上記第１介在部及び第２介在部の少なくともいずれかを、直接または間接に超音波振動させる
   超音波洗浄装置。
9. 請求項８に記載の超音波洗浄装置であって、
   前記超音波振動子と同一周波数で駆動される第２超音波振動子を有し、
   上記超音波振動子は前記第１介在部を、上記第２超音波振動子は前記第２介在部を、直接または間接に超音波振動させる
   超音波洗浄装置。
10. 請求項８または請求項９に記載の超音波洗浄装置であって、
    前記超音波放射部は、
    仮想軸線を中心とする断面円弧状で、この仮想軸線方向に延びる形態を有し、
    前記第２超音波放射部は、
    上記超音波放射部に対向し、上記仮想軸線を中心とする断面円弧状で、上記仮想軸線方向に延びる形態を有し、
    前記第１介在部及び第２介在部は、
    上記超音波放射部及び第２超音波放射部の両端縁にそれぞれ位置して、両者の間に介在する円筒状の形態を有する
    超音波洗浄装置。
11. 請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の超音波洗浄装置であって、
    前記超音波振動子は、ボルト締めランジュバン型超音波振動子である
    超音波洗浄装置。
12. 請求項６または請求項９に記載の超音波洗浄装置であって、
    前記超音波振動子と前記第２超音波振動子とは、ボルト締めランジュバン型超音波振動子である
    超音波洗浄装置。
13. 請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の超音波洗浄装置であって、
    前記超音波振動子を超音波振動させる駆動電源装置を有し、
    上記駆動電源装置は、上記超音波振動子を間欠駆動する間欠駆動電源装置である
    超音波洗浄装置。
14. 請求項６、請求項９または請求項１２に記載の超音波洗浄装置であって、
    前記超音波振動子と前記第２超音波振動子とを超音波振動させる１または複数の駆動電源装置を有し、
    上記駆動電源装置は、上記超音波振動子と前記第２超音波振動子とを間欠駆動する間欠駆動電源装置である
    超音波洗浄装置。
15. 請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載の超音波洗浄装置を複数備える複合超音波洗浄装置であって、
    複数の上記超音波洗浄装置のうち、第１の超音波洗浄装置と第２の超音波洗浄装置とは、
    前記超音波放射部同士が、または上記超音波放射部同士及び前記第２超音波放射部同士のいずれもが、同一の波長λを有する定在波を生じる形態とされ、
    上記第１の超音波洗浄装置における前記第１方向と第２の超音波洗浄装置における前記第１方向とは同方向であり、
    上記第１の超音波洗浄装置における前記第２方向と第２の超音波洗浄装置における前記第２方向とは平行であり、
    上記第１方向に沿って上記第１の超音波洗浄装置と第２の超音波洗浄装置にかかる２つの上記超音波放射部、または２つの上記超音波放射部及び２つの上記第２超音波放射部を見たとき、これらに生じる定在波の節部と腹部の位置が、上記第１の超音波洗浄装置と第２の超音波洗浄装置において互いに逆の関係となるように配置されてなる
    複合超音波洗浄装置。

Images