JP5994239B2 - 洗浄装置及び方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ガラス基板などの被洗浄物を洗浄水で洗浄する洗浄装置及び方法に係り、特に搬送方向下流側で洗浄に用いた洗浄水を搬送方向上流側での洗浄に用いる、いわゆるカスケード方式の洗浄装置及び方法に関する。
近年、液晶テレビなどに代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）を効率よく製造するためにＦＰＤ用ガラス基板は大型化が進み、それにともないガラス基板を洗浄する洗浄機も大型化している。また洗浄機が大型化したため、洗浄で用いる洗浄水の水量も増加している。洗浄機では、製造コストを抑制するために数々の節水策が講じられており、そのひとつに最終リンス水など比較的きれいな洗浄排水を貯槽に貯め、ポンプアップし簡単な純化処理（フィルターによるろ過など）を施して、その前段のシャワー洗浄水に再利用する、いわゆるカスケード洗浄が行われている（特許文献１〜３）。
近年、製造コスト削減のため水の再利用率が上昇しているが、それにともない再利用水の系内での滞留時間が増大し、系内に菌体が増殖するといった課題が生じている。系内で繁殖した菌体は、シャワー洗浄時にガラス基板に付着し、製品良品率の低下を引き起こす。
かかる菌体繁殖を防止し、また、繁殖した菌体を除去する方法として、菌体の繁殖が確認された場合に、洗浄ラインを長時間停止し、濃厚薬液で殺菌洗浄することが行われている。しかしながら、このような濃厚薬液による殺菌洗浄方法では、ライン停止による生産性低下、濃厚薬液を用いた非定常作業による安全性低下、廃液処理コスト増加、殺菌後のフラッシング立ち上がり不良などが問題となっている。
特開平８−７１５１２ 特開平１１−４４８７７ 特開２０１１−２００８１９
本発明は、カスケード方式の洗浄装置における菌体の繁殖を簡易な手段で防止することができ、被洗浄物の洗浄効率を向上させることができる洗浄装置及び方法を提供することを目的とする。
本発明の洗浄装置は、被洗浄物の搬送方向下流側において、被洗浄物に対し洗浄水を噴出する下流側ノズルと、該下流側ノズルからの洗浄水を収容するタンクと、該タンクから供給される洗浄水を被洗浄物の搬送方向上流側において、被洗浄物に対して噴出する上流側ノズルとを有する洗浄装置において、該被洗浄物はＦＤＰ用ガラス基板であり、該タンクのオゾン濃度が０．１〜３ｍｇ／Ｌとなるように該タンクにオゾンガス又はオゾン水を供給するオゾン供給手段を備えたことを特徴とするものである。
本発明の洗浄方法は、かかる本発明の洗浄装置を用いてＦＤＰ用ガラス基板を洗浄するものである。
本発明では、タンクにオゾンガス又はオゾン水を間欠的に供給することが好ましく、特にオゾンガス又はオゾン水の供給頻度を３〜９０日に１回とし、１回当り１〜２０ｍｉｎ間、タンク内のオゾン濃度が０．１〜１ｍｇ／Ｌとなるようにタンクにオゾンガス又はオゾン水を供給することが好ましい。
本発明によると、濃厚な洗浄薬液を用いることなく、カスケード方式のタンク内を簡便に殺菌することができ、節水及び良品率の維持が可能となる。本発明では、タンク内のオゾン含有水を上流側ノズルに供給することにより、洗浄ラインを停止することなく、また、廃液処理コストを増加させることなく、タンクから上流側ノズルまでの系内の殺菌を行うことができる。
実施の形態に係るＦＤＰ用ガラス基板の洗浄装置及び方法の説明図である。
以下、図１を参照して実施の形態について説明する。図１の洗浄装置は、平流し式ガラス基板洗浄機であり、ガラス基板１はローラー２で順送りに搬送され、種々の洗浄処理を経て、最終的に二流体ジェットや高圧ジェットなどのジェット洗浄がジェット洗浄ノズル３で行われ、清浄な純水での最終リンスが最終リンスノズル４にて行われて、エアカーテンなどの水きり・乾燥工程へ移行され、洗浄を終了する。
各ノズル３，４から洗浄水がガラス基板１に向って噴射される。最終リンスノズル４に対しては、純水配管５から純水が供給される。
この洗浄工程においては、最終リンスノズル４からガラス基板１に向って噴射されてガラス基板１を洗浄した洗浄排水は、比較的清浄度が高いものであり、再利用配管６からタンク（カスケード槽）７で受ける。このタンク７内の水を送水ポンプ９でポンプアップし、配管１０を介して前段のジェット洗浄ノズル３へ供給してガラス基板１を洗浄する。タンク７には余剰水の排出配管８が接続されている。
なお、ジェット洗浄ノズル３から前段側のガラス基板１に向けて噴射したときの洗浄排水の一部が配管１１を介してタンク７内に回収され、残部は配管１５を介して排出される。ただし、配管１１からの回収を行わず、前段の洗浄排水をすべて配管１５から排出してもよい。
このタンク７にオゾン水供給装置１２から配管１３を介してオゾン水が供給される。配管１４は、タンク７からの水をオゾン水供給装置１２に導入するためのものである。即ち、オゾン水供給装置１２に対しタンク７から配管１４によって水が導入され、オゾンガスを溶け込ませることによりオゾン水とされ、このオゾン水が配管１３を介してタンク７に供給される。
オゾン水供給装置１２からタンク７に向って供給されるオゾン水のオゾン濃度は０．１〜５ｍｇ／Ｌ特に０．１〜３ｍｇ／Ｌ程度が好適である。オゾン水を添加することにより、タンク７内の水のオゾン濃度が０．１〜１ｍｇ／Ｌ程度となるようにすることが好ましく、また、タンク７内のオゾン濃度が１〜２０ｍｉｎ特に１〜１０ｍｉｎ程度の間、０．１〜１ｍｇ／Ｌの範囲に維持されることが好ましい。
タンク７内のオゾン含有水を、ポンプ９及び配管１０を介してジェット洗浄ノズル３に供給され、ポンプ９からジェット洗浄ノズル３に至る系内の殺菌を行う。オゾン水供給装置１２からタンク７にオゾン水を供給してタンク７内の殺菌を行う場合、ポンプ９を停止してもよく、ポンプ９を連続的に作動させた状態でオゾン水供給装置１２からオゾン水を供給してもよい。
タンク７内のオゾン含有水をポンプ９及び配管１０からジェット洗浄ノズル３へ送水する場合、タンク７内の上記濃度のオゾン水を１ｍｉｎ以上例えば１〜２０ｍｉｎ特に１〜１０ｍｉｎ間にわたってジェット洗浄ノズル３に供給することが好ましい。この場合、タンク７内のオゾン濃度が０．１ｍｇ／Ｌ以上となるまでポンプ９を停止し、タンク７内のオゾン濃度が０．１ｍｇ／Ｌ以上となった後、ポンプ９を作動させてもよい。また、ポンプ９を連続的に作動させたまま、オゾン水供給装置１２を作動させてもよい。
ジェット洗浄ノズル３からの噴射水が常にオゾンを含んでいてもよいときには、オゾン水供給装置１２を連続的に作動させ、ジェット洗浄ノズル３に常にオゾンを０．１〜５ｍｇ／Ｌ特に０．１〜３ｍｇ／Ｌ程度含んだ水を供給して系内を常時殺菌するようにしてもよい。
オゾン水と接する部材はフッ素樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などオゾン耐性を有することが好ましい。
図１では、ノズル３とノズル４の２段洗浄となっているが、ノズルが３段以上に配置されてもよい。この場合、最も下流側のタンクにオゾン水を供給してもよく、最上流側以外の各段のタンクにオゾン水を供給してもよい。
本発明はＦＤＰ用などのガラス基板以外の被洗浄物の洗浄にも適用することができ、例えばフォトマスク用ガラス基板、めっき工程のめっき浴殺菌などの洗浄にも適用できる。
以下、実施例及び比較例について説明する。
＜実施例１＞
図１に示すガラス基板洗浄装置において、洗浄条件を次の通りとした。なお、配管１１による前段洗浄排水の回収は行わなかった。
配管５からの純水供給量 ２０Ｌ／ｍｉｎ
タンク７の容量 ４００Ｌ
タンク７からジェット洗浄ノズル３への送水量 １００Ｌ／ｍｉｎ
配管１５からの排水量 ２０Ｌ／ｍｉｎ
この条件で、１０日間洗浄を行い、タンク７内の水中の菌体数が１５０個／ｍＬ、ジェット洗浄ノズル３の吐出水中の菌体数が１００個／ｍＬとなった時点で純水供給及びポンプ９を停止し、タンク７内の水を配管１４，１３により１００Ｌ／ｍｉｎでオゾン水供給装置１２に循環させ、オゾン濃度１ｍｇ／Ｌのオゾン水を配管１３からタンク７に導入し、５ｍｉｎ間にわたってタンク７内のオゾン内のオゾン濃度を０．５ｍｇ／Ｌ以上（平均値０．７ｍｇ／Ｌ）とした。
次いで、タンク７内のオゾン含有水を１００Ｌ／ｍｉｎでジェット洗浄ノズル３に３ｍｉｎ間供給した。この３ｍｉｎ経過後のタンク７内の菌体数及びジェット洗浄ノズル３吐出水の菌体数はいずれも０．５個／ｍＬであり、十分に殺菌されたことが認められた。
＜比較例１＞
図１の洗浄装置において、配管５に２０Ｌ／ｍｉｎで純水を供給し、この洗浄排水を回収することなく廃棄した。また、ジェット洗浄ノズル３に対して純水を１００Ｌ／ｍｉｎにて供給し、洗浄排水を回収せずに廃棄した。これにより、洗浄は良好に行われたが、純水消費量は合計１２０Ｌ／ｍｉｎとなり、実施例１の６倍となった。
１ ガラス基板
２ ローラー
３ ジェット洗浄ノズル
４ 最終リンスノズル
７ タンク
１２ オゾン水供給装置

Claims (5)

  1. 被洗浄物の搬送方向下流側において、被洗浄物に対し洗浄水を噴出する下流側ノズルと、
    該下流側ノズルからの洗浄水を収容するタンクと、
    該タンクから供給される洗浄水を被洗浄物の搬送方向上流側において、被洗浄物に対して噴出する上流側ノズルと
    を有する洗浄装置において、
    該被洗浄物はＦＤＰ用ガラス基板であり、
    該タンクのオゾン濃度が０．１〜３ｍｇ／Ｌとなるように該タンクにオゾンガス又はオゾン水を供給するオゾン供給手段を備えたことを特徴とする洗浄装置。
  2. 請求項１において、前記オゾン供給手段は、前記タンクにオゾンガス又はオゾン水を間欠的に供給することを特徴とする洗浄装置。
  3. 請求項１の洗浄装置によってＦＤＰ用ガラス基板を洗浄する洗浄方法。
  4. 請求項３において、間欠的にオゾンガス又はオゾン水を前記タンクに供給することを特徴とする洗浄方法。
  5. 請求項４において、３〜９０日毎に、１回当り１〜２０ｍｉｎ間、該タンク内の水のオゾン濃度が０．１〜１ｍｇ／Ｌとなるように前記タンクにオゾンを供給することを特徴とする洗浄方法。
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