JP4902521B2 - ガラスの洗浄方法 - Google Patents
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Description
本発明は、上記問題点等に鑑み、ガラスを破損させ得るような力を加えなくとも、ガラスに付着したガラスカレットを除去できるガラスの洗浄方法を提供することを課題とする。
また、前記水に超音波による振動を加えながら前記洗浄を行うことによって、前記気泡に該振動が伝わり、上述のような気泡による洗浄作用がよりいっそう促進され、ガラスに付着したガラスカレットが、さらにガラスから除去されやすくなるという利点がある。
また、洗浄水として用いる前記純水には、ガラス基板9に付着したガラスカレットが除去され得るという点で、粒子径0.5μm未満の気泡が含まれていてもよいが、本発明における粒子径の規定方法では、気泡の粒子径の測定限界の下限が0.5μmであるという制限により、下限値として0.5μmを挙げている。
粒子径0.5〜2.0μmの気泡の数が洗浄水のなかに90万個/ml以下であることにより、ガラスカレットに付着していない気泡の数が多くなりすぎず、従って、例えば、超音波による加える場合に、ガラスカレット付着していない気泡に阻害されることなく、ガラスカレットに付着した気泡を破泡することができる。洗浄の原理が必ずしも解明されているわけではないが、このような作用によって、粒子径0.5〜2.0μmの気泡の数が洗浄水のなかに90万個/ml以下であることにより、ガラス基板9に付着したガラスカレットがより除去されやすくなると考えられる。
粒子径0.5〜2.0μmの気泡を含有する洗浄水に、前記超音波による振動を加えながら前記洗浄を行うことにより、前記気泡の圧力が不安定になって破泡して合一しやすくなり、その破泡時の衝撃によってガラスカレットがガラス表面から剥離されるため、ガラスカレットがさらに除去されやすくなると予想される。
なお、超音波による振動を加えずに前記洗浄工程を実施することもできる。
また、本実施態様における前記洗浄工程では、被洗浄体であるガラス基板9を洗浄水に浸漬しているが、必ずしも被洗浄体であるガラス基板9を洗浄水に浸漬する必要はなく、例えば、粒子径0.5〜2.0μmの気泡を含有する洗浄水を流しながらガラス基板9に当てて前記洗浄工程を実施することもできる。
具体的には、前記原水貯留工程では、図1に示すように、外部から供給される前記原水を第1原水タンク1に貯留する。また、前記洗浄工程で用いられ、後述する異物除去フィルター8で異物を除去された水をも前記第1原水タンク1に貯留する。さらに、第1原水タンク1から供給される前記原水を第2原水タンク2に貯留する。なお、第2原水タンク2に貯留される前記原水は、続く純水製造工程で用いられ、純水となる。前記第1原水タンク1に供給され、そこからさらに、前記第2原水タンク2へ供給される前記原水は、ポンプ等などの一般的な手段によって運ばれ得る。
なお、前記第1原水タンク1および前記第2原水タンク2を備えることにより、複数の工程の連続的な実施が容易となる。具体的には、例えば、原水を前記第2原水タンク2と前記純水製造装置3との間で循環させながら純水を製造して、製造された純水を純水タンク4に移して純水製造工程を実施することができ、さらに平行して、前記洗浄工程で用いられた水を異物除去フィルター8を通して前記第1原水タンク1に貯留して前記原水貯留工程を実施することができる。
また、本発明では、一般のガラスの洗浄方法において採用される種々の態様を、本発明の効果を損ねない範囲で採用することができる。
まず、50mm×50mm×1.4mmのガラス基板を作製した。また、ガラス基板を作製する際に生じたガラスカレット(ガラス基板の破片)を回収、採取した。ガラスカレットの粒子径は、0.1〜0.5mm程度であった。
次に、0.1gのガラスカレットを上記ガラス基板全面に均一に振り掛け、30℃、相対湿度60%の環境下で24時間放置してガラスカレットをガラス基板に付着させた。
続いて、気泡発生器(商品名「バヴィタスHYK−20」 協和機設社製)を用いて5分間、純水のなかに気泡を発生させ、粒子径0.5〜2.0μmの気泡を36万7千個/ml含有する純水を20l調製した。なお、このとき粒子径0.5〜1.0μmの気泡は純水中に33万3千個/mlあり、粒子径0.5〜0.8μmの気泡は純水中に28万4千個/mlあった。気泡の粒子径および個数は、10mlの純水をサンプリングして、精密粒度分布測定装置(ベックマン・コールター社製 商品名「Multisizer 3」)を用いて測定した。
このようにして調製した、気泡を含む25℃の純水10lをステンレス(SUS304)容器のなかに入れて、この純水のなかに前記ガラス基板を浸漬した。前記ガラス基板は、容器に接触しないようピンセットで保持したまま静止させた状態で維持した。この状態で、超音波による振動を加えずに30秒間の洗浄工程を実施して、ガラス基板を洗浄した。
洗浄工程の実施時間を60秒間とした点以外は、実施例1と同様にしてガラス基板を洗浄した。
洗浄工程の実施時間を90秒間とした点以外は、実施例1と同様にしてガラス基板を洗浄した。
洗浄工程において、気泡を有する純水に周波数430kHzの超音波振動を加えた点以外は、それぞれ実施例1〜3と同様にしてガラス基板を洗浄した。なお、超音波振動を与えるための超音波発生器としては、商品名「HIMEGASONIC」(カイジョー社製)を用い、超音波振動を与える条件としては、温度25℃、出力600Wを採用した。また、気泡を有する純水を上記超音波発生器の浴槽に入れ、この純水のなかに前記ガラス基板を浸漬して超音波を照射し、ガラス基板を洗浄した。
洗浄工程において、気泡を有する純水に周波数950kHzの超音波振動を加えた点以外は、それぞれ実施例1〜3と同様にしてガラス基板を洗浄した。なお、超音波振動を与える際の条件は、周波数以外は実施例4〜6と同様とした。
洗浄工程において、気泡発生工程を10分間実施して粒子径0.5〜2.0μmの気泡を77万8千個/ml含有する純水を用いた点以外は、それぞれ実施例1〜9と同様にしてガラス基板を洗浄した。
洗浄工程において、気泡発生工程を15分間実施して粒子径0.5〜2.0μmの気泡を71万6千個/ml含有する純水を用いた点以外は、それぞれ実施例1〜9と同様にしてガラス基板を洗浄した。
洗浄工程において、気泡発生工程を20分間実施して粒子径0.5〜2.0μmの気泡を67万3千個/ml含有する純水を用いた点以外は、それぞれ実施例1〜9と同様にしてガラス基板を洗浄した。
洗浄工程において、気泡発生工程を30分間実施して粒子径0.5〜2.0μmの気泡を106万6千個/ml含有する純水を用いた点以外は、それぞれ実施例1〜9と同様にしてガラス基板を洗浄した。
洗浄工程において、気泡発生工程を実施しなかった純水を洗浄水として用いた点以外は、それぞれ実施例1〜9と同様にしてガラス基板を洗浄した。
実施例および比較例で洗浄した後のガラス基板について、ガラスカレットの有無を目視およびマイクロスコープを用いて観察した。具体的には、ガラス基板を1×1cmで25区画に区切り、1つでもガラスカレットの残存が観察された区画はガラスカレットが除去されていないと判断し、ガラスカレットの残存が全く観察されなかった区画はガラスカレットが除去されていると判断した。ガラス基板の25区画について、このようにそれぞれ判断した結果をまとめ、ガラスカレットが除去されていた区画数の割合を除去率として算出した。結果を図3に示す。
2・・・第2原水タンク
3・・・純水製造装置
4・・・純水タンク
5・・・気泡発生器
6・・・洗浄槽
7・・・超音波発信器
8・・・異物除去フィルター
9・・・ガラス基板
Claims (4)
- 粒子径0.5〜2.0μmの気泡を50万〜90万個/ml含有している水を用いて該水に超音波による振動を加えながらガラスを洗浄するガラスの洗浄方法。
- 前記水が前記気泡を60万〜90万個/ml有している請求項1に記載のガラスの洗浄方法。
- 前記水が粒子径0.5以上0.8μm未満の気泡を55万〜80万個/ml含有している請求項1に記載のガラスの洗浄方法。
- 前記超音波の周波数が200kHz〜2MHzである請求項1〜3のいずれかに記載のガラスの洗浄方法。
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