JP7150392B2 - スリットノズルの製造方法及びスリットノズル - Google Patents

Description

本発明は、複数のスリットから流体を噴射するスリットノズル及びこのスリットノズルの製造方法に関する。

半導体ウェーハ、セラミックス基板、樹脂パッケージ基板等の板状の被加工物を、環状の切削ブレードで切削加工する切削装置が知られている。高速に回転させた切削ブレードを被加工物に対して切り込ませながら、切削ブレードと被加工物とを相対的に移動させることで、この移動の経路に沿って被加工物は切削される。

また、上記被加工物を研削によって薄く加工する研削装置が知られている。研削装置は、例えば、被加工物を吸引保持するチャックテーブルと、チャックテーブルの上方に配置され、下面に研削砥石が固定された研削ホイールとを備える。チャックテーブルと研削ホイールとを相互に回転させながら、研削ホイールを下降させて被加工物に研削砥石を押し当てることで、被加工物は薄化される。

上述の切削装置及び研削装置等の加工装置で被加工物を加工するときには、被加工物に加工液を供給しながら被加工物を加工する。加工液を供給することにより、加工中の加工装置と被加工物との接触部分である加工点での発熱を抑制でき、更に、加工屑の排出を促進できる。加工終了後の被加工物上には加工液が残るので、この残った加工液を除去するべく、乾燥手段から被加工物に対してエアーを噴射させることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、加工後に発生した加工屑を被加工物から除去する洗浄装置が用いられる。洗浄装置においては、加圧した水等を用いた高圧洗浄や、エアー及び水を混合した二流体洗浄により被加工物を洗浄する。洗浄終了後の被加工物上には加工液が残るので、この残った加工液を除去するべく、乾燥手段から被加工物に対してエアーを噴射させることが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２には、乾燥手段として、円筒状のパイプ材の軸心方向に沿って当該パイプ材の側面に一定の間隔を開けてスポット状の複数の噴射口が設けられたエアー噴射手段が記載されている。エアー噴射手段は、各噴射口から噴射されるエアーにより所謂乾燥エアーの壁を形成でき、被加工物上に残った加工液は、この乾燥エアーの壁により除去される。

複数の噴射口は、パイプ材の軸心方向に沿って一定の間隔を開けて設けられ、且つ、各噴射口のスポットの径は、パイプ材の側面の面積に比べて微小である。それゆえ、上述の乾燥エアーの壁は、パイプ材の軸心方向に沿って断続的に形成され（即ち、柵状に形成され）、且つ、噴射されるエアーの流速は比較的低い場合が多い。

これに対して、特定の方向に連続的に設けられたスリットから、高い流速でエアーを噴射するエアーナイフノズルが知られている。エアーナイフノズルのスリットは、例えば、直方体形状の第１本体部の第１側面に、当該第１側面の高さ方向の所定位置から底部まで連続する１ｍｍから数ｍｍ程度の深さを有し且つスリットの長さ方向に沿って連続的な凹部を形成し、直方体形状の第２本体部の平坦な第２側面と第１本体部の第１側面とを張り合わせることで形成される。

この場合、第１側面と第２側面との隙間である上述の凹部がエアーの吹き出し口となる。このエアーナイフノズルは複数の本体部を組み合わせて形成するので、細長いパイプ材等に比べて体積が大きい。それゆえ、加工装置内に配置するのが困難である場合がある。また、凹部の深さを１ｍｍよりも更に小さくした狭小幅のスリットを有するエアーナイフノズルを製造することは、一般的に困難である。

特開２０１７－８４９５０号公報 特開２０１５－１１５４７２号公報

これに対して、細長いパイプ材の側面に当該パイプ材の軸心方向に沿って連続的なスリットを設けて、このスリットからエアーを噴射することで、軸心方向に沿って連続的なエアーの壁を形成するスリットノズルを製造することが考えられる。

このスリットノズルでは、パイプ材の軸心方向に沿って細長い切り込みを形成して、パイプ材の軸心方向に直交する方向のスリット幅を狭小にすることで、エアーの流速を高くできるようにも思われる。

しかしながら、仮に、パイプ材の軸心方向に沿って連続的に狭小幅のスリットを形成しても、スリットノズルの使用中にパイプ材に掛かる流体の圧力等により、スリットの縁が部分的に変形して、スリットの幅が広がり、流速が遅くなるという問題が懸念される。

本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、スリットノズルの使用中にスリットの幅が広がり難いノズルを提供することを目的とする。

本発明によれば、所定の幅を有する複数のスリットから流体を噴射するスリットノズルの製造方法であって、該スリットの該所定の幅に対応する厚さの切り刃を有する切削ブレードを準備する切削ブレード準備ステップと、筒状のパイプ材を準備するパイプ材準備ステップと、半円筒形状の凹部を有する治具の該凹部に該パイプ材を嵌め込むことで該パイプ材を該治具に固定し、且つ、該治具をチャックテーブルで吸引保持することにより、該チャックテーブルに対して該パイプ材及び該治具を固定した状態で、該パイプ材の軸心方向に沿って該切削ブレードを位置付け、該パイプ材の径方向の外側から該パイプ材に該切削ブレードの該切り刃を切り込ませ、切り込ませた該切削ブレードの該切り刃を該パイプ材から引き抜くことで、該所定の幅に対して直交する方向に長い第１のスリットを形成する第１スリット形成ステップと、該第１スリット形成ステップの後、該切削ブレード及び該パイプ材を該軸心方向に沿って相対的に移動させる移動ステップと、該移動ステップの後、該チャックテーブルに対して該パイプ材及び該治具を固定した状態で、該パイプ材の該軸心方向に沿って該切削ブレードを位置付け、該パイプ材の径方向の外側から該パイプ材に該切削ブレードの該切り刃を切り込ませ、切り込ませた該切削ブレードの該切り刃を該パイプ材から引き抜き、該第１スリットの長さ方向の延長線上で該第１スリットに対して不連続となるように第２スリットを形成する第２スリット形成ステップと、を備えるスリットノズルの製造方法が提供される。

好ましくは、第１スリット及び第２スリットの該所定の幅は、３０μｍ以上２００μｍ以下であることが望ましい。

本発明の他の態様によれば、金属製の筒状のパイプ材に設けられた複数のスリットから流体を噴射するスリットノズルであって、該パイプ材の軸心方向に沿って等間隔に該パイプ材の側壁部に設けられた第１スリット、第２スリット及び第３スリットと、該第１スリットと該第２スリットとの間と、該第２スリットと該第３スリットとの間と、に設けられ、該パイプ材の該側壁部の一部である残り部と、を備え、該残り部の該軸心方向の長さは、該パイプ材の軸心から該パイプ材の径方向の外側に向かうにつれて短くなるスリットノズルが提供される。

本発明に係るスリットノズルの製造方法によると、第１スリットに対して不連続となるように第２スリットが形成されるので、第１スリット及び第２スリットが連続する場合に比べて、スリットノズルの流体噴射時間に応じてスリットの幅が広がることを抑制できる。同様に、本発明に係るスリットノズルによると、第１スリットと第２スリットとの間に残り部が設けられるので、スリットノズルの流体噴射時間に応じてスリットの幅が広がることを抑制できる。

図１（Ａ）は、スリットノズルの底面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＩ－Ｉ断面図である。 スリットノズルの側面図である。 切削手段の側面図である。 パイプ材の斜視図である。 パイプ材に切削ブレードを切り込ませるときの軸心方向に直交する平面でのパイプ材の断面図である。 図６（Ａ）は、パイプ材に切削ブレードを切り込ませるときの幅方向に直交する平面でのパイプ材の断面図であり、図６（Ｂ）は、切り込ませた切削ブレードをパイプ材から引き抜くときのパイプ材の断面図である。 切削ブレード及びパイプ材を軸心方向に沿って相対的に移動させる移動ステップを示すパイプ材の断面図である。 図８（Ａ）は、第１スリットから離れた位置のパイプ材に切削ブレードを切り込ませるときの幅方向に直交する平面でのパイプ材の断面図であり、図８（Ｂ）は、切り込ませた切削ブレードをパイプ材から引き抜くときのパイプ材の断面図である。 スリットノズルの製造方法を示すフローチャートである。 図１０（Ａ）は、比較例に係るスリットノズルの使用前の底面図であり、図１０（Ｂ）は、比較例に係るスリットノズルを所定時間期間使用した後の底面図である。 切削ブレードをパイプ材に切り込ませた状態で、パイプ材を軸心方向に移動させる他の実施形態の様子を示す図である。

図１から図９を参照して、本発明の一実施形態に係るスリットノズル１１について説明する。図１（Ａ）は、スリットノズル１１の底面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＩ－Ｉ断面図である。図２は、スリットノズル１１の側面図である。なお、本実施形態では、スリットノズル１１又はパイプ材１３の側面のうちスリット１５ａ等が設けられる部分を便宜上、底面と称する。

本実施形態のスリットノズル１１は、ステンレス等の金属製であり内部が空洞の円筒状のパイプ材１３を有する。但し、パイプ材１３は、内部が空洞の角柱状であってもよい。本実施形態では、パイプ材１３の側壁部１３ｄの肉厚が約１ｍｍであり、パイプ材１３の軸心１３ａと略平行な軸心方向Ａの長さが約３００ｍｍである。

スリットノズル１１は、パイプ材１３の側壁部１３ｄに複数（本実施形態では３個）のスリット１５ａ、１５ｂ及び１５ｃを備える。各スリット１５ａ、１５ｂ及び１５ｃは、パイプ材１３の内側側面１３ｃからパイプ材１３の外側側面１３ｂまで貫通して設けられ、パイプ材１３の内部をパイプ材１３の外部に接続する。

スリット１５ａ、１５ｂ及び１５ｃの各々は、パイプ材１３の幅方向Ｃに沿って所定の幅Ｄを有する。所定の幅Ｄは、数十μｍ以上数百μｍ以下であり、例えば、３０μｍ以上２００μｍ以下である。

複数のスリット１５ａ、１５ｂ及び１５ｃの各々は、パイプ材１３の軸心方向Ａに沿って長い。スリット１５ａの長さ方向（即ち、軸心方向Ａ）の延長線上にスリット１５ｂが設けられ、スリット１５ｂの長さ方向（即ち、軸心方向Ａ）の延長線上にスリット１５ｃが設けられる。複数のスリット１５ａ、１５ｂ及び１５ｃは、軸心方向Ａに沿って互いに離れた位置に設けられており、各々の軸心方向Ａの長さは、例えば、約８０ｍｍである。

なお、本実施形態では、図１（Ａ）に示す様に、軸心方向Ａと直交し、且つ、軸心方向Ａとスリット（例えば、スリット１５ａ）の中央とを通る方向をパイプ材１３の高さ方向Ｂと称する。また、軸心方向Ａ及び高さ方向Ｂの両方に直交する方向をパイプ材１３の幅方向Ｃと称する。

軸心方向Ａに沿って隣接するスリット１５ａ及び１５ｂの間とスリット１５ｂ及び１５ｃの間とには、パイプ材１３の側壁部１３ｄの一部である残り部（肉残し部）１７ｂ及び１７ｃが設けられる。残り部１７ｂ及び１７ｃの軸心方向Ａに沿った最大の長さｔは、代表的には１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、例えば、２ｍｍ以上５ｍｍ以下である。

スリット１５ａとパイプ材１３の左側端部との間には、軸心方向Ａに沿った長さが、残り部１７ｂ及び１７ｃの長さｔの約半分（ｔ／２）である残り部１７ａが設けられる。同様に、スリット１５ｃとパイプ材１３の右側端部との間にも、軸心方向Ａに沿った長さが長さｔの約半分（ｔ／２）である残り部１７ｄが設けられる。

図１（Ｂ）に示す様に、残り部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ及び１７ｄの各々の軸心方向Ａの長さは、パイプ材１３の軸心１３ａからパイプ材１３の径方向（即ち、図１（Ｂ）に示すパイプ材１３の高さ方向Ｂ）の外側に向かうにつれて短くなる。

残り部１７ｂ及び１７ｃは、パイプ材１３の内側側面１３ｃでの軸心方向Ａの長さがｔであり、高さ方向Ｂに沿って外側に進むにつれて軸心方向Ａの長さが徐々に小さくなり、パイプ材１３の外側側面１３ｂでの軸心方向Ａの長さは、長さｔに比べて十分に小さくなる。パイプ材１３の外側側面１３ｂでの軸心方向Ａの長さは、例えば略ゼロである。

つまり、パイプ材１３の外側側面１３ｂに露出する残り部１７ｂ及び１７ｃは、幅方向Ｃに沿って線状（図１（Ｂ）に示す断面図で点状）に残った側壁部１３ｄの一部である。残り部１７ａ及び１７ｄは、内側側面１３ｃでの軸心方向Ａの長さが長さｔの約半分（ｔ／２）であり、同様に、パイプ材１３の外側側面１３ｂでの軸心方向Ａの長さが、長さｔの約半分（ｔ／２）に比べて十分に小さく、例えば略ゼロである。

残り部１７ｂ及び１７ｃの断面は、内側側面１３ｃを底辺とする概略三角形形状を有するが、この三角形形状の二辺は直線ではなく底辺に向かって凹んでおり、この凹んだ部分は、後述する円環形状の切削ブレード２６の曲率に対応する曲率を有する。

残り部１７ａはスリット１５ａを構成する面が内側側面１３ｃに向かって凹んでおり、同様に、残り部１７ｄはスリット１５ｃを構成する面が内側側面１３ｃに向かって凹んでいる。残り部１７ａ及び残り部１７ｄの凹んだ部分は、切削ブレード２６の曲率に対応する曲率を有する。また、各残り部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ及び１７ｄも、パイプ材１３の幅方向Ｃで、スリット１５ａ、１５ｂ及び１５ｃと同じ幅Ｄを有する。

パイプ材１３中には、所定の圧力及び流量で流体が送り込まれ、複数のスリット１５ａ、１５ｂ及び１５ｃからは流体が噴射される。流体は、例えば、エアー等の気体、又は水等の液体である。本実施形態では、パイプ材１３の空洞中にエアーＥが供給されるので、複数のスリット１５ａ、１５ｂ及び１５ｃからは、エアーＥが噴射される。

本実施形態では、幅Ｄを３０μｍ以上２００μｍ以下とすることにより、幅Ｄが１ｍｍである場合に比べて、スリット１５ａ等から噴射されるエアーＥの流速を高めることができ、加工液又は洗浄液等の除去効果を高めることができる。

エアーＥが噴射される様子を図２に示す。図２は、図１（Ｂ）に示すスリットノズル１１が軸心１３ａを中心として１８０度回転され、複数のスリット１５ａ、１５ｂ及び１５ｃが下向きに配置された状態を示している。

スリット１５ａ、１５ｂ及び１５ｃの各々は、パイプ材１３の内側側面１３ｃから外側側面１３ｂに向かって軸心方向Ａの長さが大きくなる様に形成されているので、パイプ材１３の内側から外側に進むにつれて軸心方向Ａに広がる様にエアーＥが噴射される。それゆえ、スリットノズル１１は、残り部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ及び１７ｄの直下にもエアーＥを供給でき、軸心方向Ａに沿って連続的なエアーＥの壁を形成できる。

また、本実施形態では、高さ方向Ｂ及び幅方向Ｃと平行な平面でのパイプ材１３の断面が円環状であるので、パイプ材１３の断面が四角枠状である場合に比べて、パイプ材１３の空洞に送り込まれるエアーＥに対する耐圧が高くなる。

なお、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すパイプ材１３の両端は開状態であるが、図２の様に、パイプ材１３にエアーＥを供給して複数のスリット１５ａ、１５ｂ及び１５ｃからエアーＥが噴射されるときには、パイプ材１３の両端のうち上流側を開状態とし、下流側を閉状態とする。例えば、パイプ材１３の下流側をキャップ等で封止して閉状態とする。

ここで、図３から図９を参照してスリットノズル１１の製造方法を説明する。まず、パイプ材１３に対して切り込みを形成するために、切削ブレード２６を有する切削手段２０を準備する（切削ブレード２６準備ステップＳ１０）。図３は、切削手段２０の側面図である。

切削手段２０は、例えば、半導体ウェーハ及び樹脂パッケージ基板を切断するために用いられる加工装置に設けられる切削ユニットである。切削手段２０は、Ｙ軸方向と略平行な回転軸となるスピンドル２２を有する。

スピンドル２２は、筒状のスピンドルハウジング（不図示）に部分的に収容されており、このスピンドルハウジングは、所謂エアベアリングによってスピンドル２２を回転可能に支持できる。

切削手段２０は、スピンドル２２の一端側に連結されたモータを含む回転駆動源（不図示）を有する。また、切削手段２０は、スピンドルハウジングの外部に露出するスピンドル２２の他端側に装着された円環状のブレードマウント２４を有する。

ブレードマウント２４のＹ軸方向の前面には、切削ブレード２６が設けられる。切削ブレード２６、ブレードマウント２４及びスピンドル２２は、ボルト等の固定手段により回転可能な態様で一体的に固定されている。

本実施形態の切削ブレード２６は、所謂ハブブレードであり、円環状の基台２６ｂと、この基台２６ｂの外周に設けられた円環状の切り刃２６ａとを有する。なお、本実施形態では、円環状の切り刃２６ａの外径と内径との差（即ち、切り刃２６ａの径方向の長さ）は、パイプ材１３の肉厚約１ｍｍよりも大きい。

切り刃２６ａは、例えば、金属や樹脂等のボンド材（結合材）に、ダイヤモンドやＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）等の砥粒を混合して形成される。なお、切削ブレード２６として、切り刃のみで構成されたワッシャーブレードを用いてもよい。

切削ブレード２６の切り刃２６ａは、予め定められた厚さＦを有する。本実施形態の切り刃２６ａの厚さＦは、切削ブレード２６がスピンドル２２に装着された状態でＹ軸方向に略平行であり、複数のスリット１５ａ、１５ｂ及び１５ｃの各幅Ｄに対応している。

幅Ｄは、加工精度の影響により、切り刃２６ａの厚さの１倍以上であってもよい。例えば、幅Ｄは、最大で、切り刃２６ａの厚さの１．２倍以下である。なお、当然ではあるが、切り刃２６ａによりパイプ材１３の一部を切削することにより形成されたカーフ（kerf）幅は、スリット１５ａ等の幅Ｄに等しい。

切削手段２０は、スピンドル２２の下方に位置し切削ブレード２６を挟む一対の切削液供給ノズル２８を有する。一対の切削液供給ノズル２８の各々は、切り刃２６ａ側に位置する噴射口２８ａを有する。切削液供給ノズル２８は、切削加工時に切り刃２６ａに切削液を供給し、切削液は切り刃２６ａを伝って切り刃２６ａとパイプ材１３との接触領域である加工点に到達する。

次に、この切削手段２０の切り刃２６ａを切り込ませるパイプ材１３を準備する（パイプ材１３準備ステップＳ２０）。図４は、パイプ材１３の斜視図である。図４では、スリット１５ａ等を形成する前のパイプ材１３を示す。なお、上述の切削ブレード２６準備ステップＳ１０とパイプ材１３準備ステップＳ２０とは、どちらが先でもよい。

本実施形態では、パイプ材１３準備ステップＳ２０の後に、高速に回転させた切削ブレード２６を、パイプ材１３の底面に切り込ませる。図５は、パイプ材１３に切削ブレード２６を切り込ませるときの軸心方向Ａに直交する平面でのパイプ材１３の断面図であり、図６（Ａ）は、パイプ材１３に切削ブレード２６を切り込ませるときの幅方向Ｃに直交する平面でのパイプ材１３の断面図である。

なお、図５及び図６（Ａ）に示す様に、パイプ材１３の軸心方向Ａは切削手段２０のＸ軸方向と略平行とし、パイプ材１３の高さ方向Ｂは切削手段２０のＺ軸方向と略平行とし、パイプ材１３の幅方向Ｃは切削手段２０のＹ軸方向と略平行とする。

パイプ材１３は、軸心方向Ａに動かないように治具３０により固定される。治具３０は、例えば、パイプ材１３の一部と嵌め合う凹部を有しており、パイプ材１３は当該凹部に嵌め込まれることで治具３０に対して固定される。

治具３０は、例えば、軸心１３ａを通り軸心方向Ａ及び幅方向Ｃと平行な平面でパイプ材１３を２つに切断した場合に、当該切断されたパイプ材１３の一方に対応した形状を有する。本実施形態の治具３０は、スリット１５ａが設けられるパイプ材１３の底面側とは反対側（即ち、パイプ材１３の上面側）と嵌め合う半円筒形状の凹部を有する。

治具３０の下部には、チャックテーブル３２が配置されている。チャックテーブル３２は、細孔を有するポーラスセラミックス等で形成され、上面視で矩形形状のポーラス板３２ｂを有する。ポーラス板３２ｂの細孔は流路３２ｃに接続しており、この流路３２ｃはバルブ等（不図示）を介して真空ポンプ等の吸引手段（不図示）に接続されている。

吸引手段の負圧により、治具３０の底面は、ポーラス板３２ｂの保持面３２ａに吸引保持される。これにより、加工装置内に固定されているチャックテーブル３２に対して、治具３０及びパイプ材１３が固定される。

パイプ材１３に高速に回転させた切削ブレード２６を切り込ませて切削加工するときには、まず、切削ブレード２６をパイプ材１３の軸心方向Ａに沿って位置付ける。つまり、切削ブレード２６の切り刃２６ａの厚さ方向（Ｙ軸方向）と直交する切り刃２６ａのＸ－Ｚ平面方向をパイプ材１３の軸心方向Ａに沿って位置付ける。

そして、パイプ材１３及び切削手段２０を相対的にＺ軸方向に沿って移動させることにより、切り刃２６ａをパイプ材１３に切り込ませる。なお、切り込み時には、切削液供給ノズル２８の噴射口２８ａから切り刃２６ａへ切削液Ｇが供給される。

本実施形態では、切削ブレード２６をＺ軸方向に沿って下方に移動させることにより、パイプ材１３の径方向（即ち、パイプ材１３の高さ方向Ｂ）の外側からパイプ材１３に向かって切削ブレード２６を切り込ませる。

その後、切削ブレード２６及びパイプ材１３を相対的にＸ軸方向に移動させることなく、切削ブレード２６をＺ軸方向に沿って上方に移動させることにより、切り込ませた切削ブレード２６をパイプ材１３から引き抜く（所謂、チョッパーカット（chopper cut））。図６（Ｂ）は、切り込ませた切削ブレード２６をパイプ材１３から引き抜くときのパイプ材１３の断面である。

このように、本実施形態では、切削ブレード２６を用いたチョッパーカットにより、パイプ材１３の側壁部１３ｄの肉厚の全部ではなく一部を高さ方向Ｂに沿って切断する。これにより、パイプ材１３にスリット１５ａが形成される（スリット１５ａ形成ステップＳ３０）。

例えば、スリット１５ａを形成するときの切り刃２６ａの切り込み深さは、以下の様に算出される。なお、軸心方向Ａに沿って外側側面１３ｂ及び内側側面１３ｃに形成されたスリット１５ａの長さは、切り刃２６ａの切り込み深さに応じて定まる。

切り刃２６ａの半径ｒは、切削ブレード２６に応じて予め定められている。また、チャックテーブル３２に対する切り刃２６ａの高さ位置は加工装置に応じて予め定められており、切り刃２６ａの回転軸（即ち、スピンドル２２の軸心）から外側側面１３ｂまでの距離Ｌも治具３０及びパイプ材１３の形状及び大きさ等の情報から算出できる。

それゆえ、切り刃２６ａの外側側面１３ｂに対する切り込み深さは、半径ｒと距離Ｌとの差（ｒ－Ｌ）から求めることができる。また、外側側面１３ｂの軸心方向Ａのスリット１５ａの長さも定まる。

さらに、パイプ材１３の肉厚Δも予め定められているので、切り刃２６ａの回転軸から内側側面１３ｃまでの距離（Ｌ＋Δ）により、切り刃２６ａの内側側面１３ｃに対する切り込み深さ（ｒ－（Ｌ＋Δ））が定まる。また、内側側面１３ｃの軸心方向Ａのスリット１５ａの長さも定まる。

スリット１５ａ形成ステップＳ３０の後、切削ブレード２６及びパイプ材１３を軸心方向Ａに沿って相対的に移動させる。図７は、切削ブレード２６及びパイプ材１３を軸心方向Ａに沿って相対的に移動させる移動ステップ（Ｓ４０）を示すパイプ材１３の断面図である。

移動ステップＳ４０の後、切削ブレード２６をパイプ材１３の軸心方向Ａに沿って位置付ける。つまり、切り刃２６ａの厚さ方向（Ｙ軸方向）と直交する切り刃２６ａの面、即ちＸ－Ｚ平面方向をパイプ材１３の軸心方向Ａに沿って位置付ける。そして、パイプ材１３の径方向（即ち、パイプ材１３の高さ方向Ｂ）の外側からパイプ材１３に向かって切削ブレード２６を切り込ませる。

図８（Ａ）は、パイプ材１３のスリット１５ａから離れた位置に切削ブレード２６を切り込ませるときの幅方向Ｃに直交する平面でのパイプ材１３の断面図であり、図８（Ｂ）は、切り込ませた切削ブレード２６をパイプ材１３から引き抜くときのパイプ材１３の断面図である。この様に、チョッパーカットにより、スリット１５ｂを形成する（スリット１５ｂ形成ステップＳ５０）。なお、スリット１５ａとスリット１５ｂとの間には残り部１７ｂが存在するので、スリット１５ａ及びスリット１５ｂは、連続しておらず、不連続である。

スリット１５ｂ形成ステップの後、切削ブレード２６及びパイプ材１３を軸心方向Ａに沿って相対的に移動させる移動ステップ（Ｓ６０）を経て、スリット１５ｂから離れた位置のパイプ材１３に切削ブレード２６を切り込ませてその後引き抜く。この様に、チョッパーカットにより、スリット１５ｃを形成する（スリット１５ｃ形成ステップＳ７０）。なお、スリット１５ｂとスリット１５ｃとの間には残り部１７ｃが存在するので、スリット１５ｂ及びスリット１５ｃは、連続しておらず、不連続である。

本実施形態では、切削ブレード２６準備ステップＳ１０（図３）、パイプ材１３準備ステップＳ２０（図４）、スリット１５ａ形成ステップＳ３０（図５、図６（Ａ）、図６（Ｂ））、移動ステップＳ４０（図７）、スリット１５ｂ形成ステップＳ５０（図８（Ａ）、図８（Ｂ））、移動ステップＳ６０及びスリット１５ｂ形成ステップＳ７０を経てスリットノズル１１を製造する。図９は、スリットノズル１１の製造方法を示すフローチャートである。

本実施形態では、複数のスリット１５ａ、１５ｂ及び１５ｃの各々を同じ幅Ｄとし、且つ、隣接する２つのスリット間に残り部１７ｂ及び１７ｃを形成する。それゆえ、各スリットの軸心方向Ａの長さは、軸心方向Ａに沿って連続的にスリットを形成する場合（例えば、残り部１７ｂ及び１７ｃが無い場合）に比べて短くなる。

それゆえ、スリットノズル１１の使用中にパイプ材１３に掛かるエアーＥの圧力に対する耐性（即ち、耐圧）が高くなり、軸心方向Ａに沿って連続的にスリットを形成する場合に比べて各スリットの幅方向Ｃの幅Ｄが広がり難くなる。

加えて、各スリットの幅Ｄが広がり難くなるので、軸心方向Ａに沿って連続的にスリットを形成する場合に比べて、より長い時間、軸心方向Ａに沿って略均一な流量のエアーＥを噴射できる。

また、本実施形態のスリットノズル１１は、１本のパイプ材１３から形成されているので、従来の様に第１側面に凹部を有する第１本体部と第２本体部の平坦な第２側面とを張り合わせて形成されたエアーナイフノズルに比べて、加工装置内に配置されても切削手段２０等の構造体の妨げとならない。それゆえ、加工装置内に配置することに非常に適している。

なお、本実施形態では、３個のスリット１５ａ、スリット１５ｂ及びスリット１５ｃを設ける場合について説明したが、２個のスリットを設けてもよい。この場合、パイプ材１３の全長は約２００ｍｍであってもよい。パイプ材１３に設けるスリットの数は、４個以上であってもよい。

ここで、パイプ材４３の軸心方向Ａに沿って連続的にスリットを形成する比較例について説明する。図１０（Ａ）は、比較例に係るスリットノズル４１の使用前の底面図であり、図１０（Ｂ）は、比較例に係るスリットノズル４１を所定時間使用した後の底面図である。

図１０（Ａ）に示す様に、スリット４５は、軸心方向Ａに沿った任意の位置で幅方向Ｃの長さがＤ１である。なお、比較例に係るスリットノズル４１は、本願発明に係るスリットノズル１１の様に、残り部１７ｂ及び１７ｃを有しないので、残り部１７ｂ及び１７ｃに対応する位置におけるスリット４５の開口縁部分のパイプ材４３の耐圧は、スリットノズル１１に比べて弱い。

その結果、スリットノズル４１を所定時間使用した後、スリット４５の形状はスリット１５ａ等に比べて変形しやすく、例えば、図１０（Ｂ）に示す様にスリット４５の形状は底面視で略菱形形状となる。

特に、軸心方向Ａの中間位置における幅方向Ｃの長さが他の箇所に比べて大きくなる。当該中間位置での幅方向Ｃの長さは、当初長さＤ１よりも大きい長さＤ２となる。スリット４５が図１０（Ｂ）の様に変形すると、スリットノズル４１は軸心方向Ａに略均一な流量でエアーＥを噴出できなくなる。

これに対して、本願発明の実施形態に係るスリットノズル１１は残り部１７ｂ及び１７ｃを有するので、各スリット１５ａ、１５ｂ及び１５ｃの幅Ｄが、比較例に係るスリットノズル４１に比べて広がり難くなり、より長い時間、軸心方向Ａに沿って略均一な流量のエアーＥを提供できる。

なお、上述の本発明の一実施形態では、切削ブレード２６のチョッパーカットにより、各スリット１５ａ、１５ｂ及び１５ｃを形成した。但し、切削ブレード２６をパイプ材１３に切り込ませた後、切削ブレード２６及びパイプ材１３を軸心方向Ａに沿って相対的に移動させ、その後、切削ブレード２６をパイプ材１３から引き抜いて、スリット１５ａ等を形成してもよい。

図１１は、切削ブレード２６をパイプ材１３に切り込ませた状態で、パイプ材１３を軸心方向Ａに移動させる他の実施形態の様子を示す図である。本明細書では、切削ブレード２６を被加工物に切り込ませた後、被加工物を切削ブレード２６に対して加工送り方向（即ち、Ｘ軸方向又は軸心方向Ａ）に移動させることをトラバースカット（traverse cut）と称する。

この他の実施形態では、切削ブレード２６の切り込み深さを上述の実施形態に比べて減らし、各スリット１５ａ、１５ｂ及び１５ｃの軸心方向Ａの長さをトラバースカットにより調整する。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。例えば、上述の実施形態のスリットノズル１１はエアーＥを噴射するが、洗浄液噴射ノズルとしてスリットノズル１１を使用する場合は、スリットノズル１１は水等の液体を噴射してもよい。

なお、スリットノズル１１が水等の液体を噴射する場合も、上述した様に、液体の圧力に対する耐性が高くなり、各スリットの幅Ｄが広がり難くなるという有利な効果を得ることができる。

１１ スリットノズル
１３ パイプ材
１３ａ 軸心
１３ｂ 外側側面
１３ｃ 内側側面
１３ｄ 側壁部
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ スリット
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ 残り部（肉残し部）
２０ 切削手段
２２ スピンドル
２４ ブレードマウント
２６ 切削ブレード
２６ａ 切り刃
２６ｂ 基台
２８ 切削液供給ノズル
２８ａ 噴射口
３０ 治具
３２ チャックテーブル
３２ａ 保持面
３２ｂ ポーラス板
３２ｃ 流路
４１ スリットノズル
４３ パイプ材
４５ スリット
Ａ 軸心方向
Ｂ 高さ方向
Ｃ 幅方向
Ｄ 幅
Ｅ エアー
Ｆ 厚さ
Ｇ 切削液

Claims (3)

1. 所定の幅を有する複数のスリットから流体を噴射するスリットノズルの製造方法であって、
   該スリットの該所定の幅に対応する厚さの切り刃を有する切削ブレードを準備する切削ブレード準備ステップと、
   筒状のパイプ材を準備するパイプ材準備ステップと、
   半円筒形状の凹部を有する治具の該凹部に該パイプ材を嵌め込むことで該パイプ材を該治具に固定し、且つ、該治具をチャックテーブルで吸引保持することにより、該チャックテーブルに対して該パイプ材及び該治具を固定した状態で、該パイプ材の軸心方向に沿って該切削ブレードを位置付け、該パイプ材の径方向の外側から該パイプ材に該切削ブレードの該切り刃を切り込ませ、切り込ませた該切削ブレードの該切り刃を該パイプ材から引き抜くことで、該所定の幅に対して直交する方向に長い第１のスリットを形成する第１スリット形成ステップと、
   該第１スリット形成ステップの後、該切削ブレード及び該パイプ材を該軸心方向に沿って相対的に移動させる移動ステップと、
   該移動ステップの後、該チャックテーブルに対して該パイプ材及び該治具を固定した状態で、該パイプ材の該軸心方向に沿って該切削ブレードを位置付け、該パイプ材の径方向の外側から該パイプ材に該切削ブレードの該切り刃を切り込ませ、切り込ませた該切削ブレードの該切り刃を該パイプ材から引き抜き、該第１スリットの長さ方向の延長線上で該第１スリットに対して不連続となるように第２スリットを形成する第２スリット形成ステップと、
   を備えることを特徴とするスリットノズルの製造方法。
2. 該第１スリット及び第２スリットの該所定の幅は、３０μｍ以上２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のスリットノズルの製造方法。
3. 金属製の筒状のパイプ材に設けられた複数のスリットから流体を噴射するスリットノズルであって、
   該パイプ材の軸心方向に沿って等間隔に該パイプ材の側壁部に設けられた第１スリット、第２スリット及び第３スリットと、
   該第１スリットと該第２スリットとの間と、該第２スリットと該第３スリットとの間と、に設けられ、該パイプ材の該側壁部の一部である残り部と、を備え、
   該残り部の該軸心方向の長さは、該パイプ材の軸心から該パイプ材の径方向の外側に向かうにつれて短くなることを特徴とするスリットノズル。
   

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