JPH0230772A - 超微粒子膜形成用スプレーノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、物体の表面に超微粒子の被膜等を形成する超
微粒子膜形成装置に使用するスプレーノズルに関する。

［従来の技術〕 ガラス板や金属板のような被吸着物の表面に超微粒子膜
を形成するための装置として、たとえば特開昭６１〜１
６４６６９号公報に開示されているものを挙げることが
できる。かかる装置は、般に超微粒子生成室と膜形成室
を備えており、超微粒子生成室には、キャリアガスとも
なる雰囲気ガスを提供するガス源が接続され、蒸発すべ
き原料を収容する容器および原料を加熱するための加熱
手段が配設され、また膜形成室には表面に膜が形成され
る被吸着物が収容される１、この超微粒子生成室と膜形
成室はガス搬送管を介して連通され、ガス搬送管の一端
部には非吸着物に向けて超微粒子を吹き付けるスプレー
ノズルが接続される４上述の膜形成装置においては容器
内に収容された原料を加熱し、雰囲気ガス中に蒸発させ
ることによって原料の超微粒子が超微粒子生成室内にて
生成される。そして、かく生成された超微粒子はキャリ
アガスとともにガス搬送管を通して膜形成室に送給され
、スプレーノズルから被成ｊ４物に向けて吹き付けられ
、かくして非吸着物表面に超１紋粒子膜が形成される。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の膜形成装置では、スプレーノズルがステンレス等
の金属材料から形成されており、次の通りの解決すべき
課題が存在する。

第１に、スプレーノズルの内側、特に超微粒子を非吸着
物に向けて吹き付けるノズル部の内側を観察することが
できず、化学的に活性な超微粒子の付着によるノズル部
の詰まり具合を知ることが困難である。

第２に、スプレーノズルの洗浄の際に酸を使用すること
ができす、スプレーノズル、時にノズル部の内面に付着
した超微粒子を完全に除去するのか困難であり、ノズル
部の開口面積を高精度に保つことができない。

本発明は、上述の課題を解決し、超（紋粒子の付着程度
を容易に知ることかできると共にこの付着した超微粒子
を洗浄によって容易に除去することができるスプレーノ
ズルを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明のスプレーノズルでは、超微粒子を被着面に向け
て吹き付けるノズル部がガラス材料から形成されている
。

［作用］ かかるスプレーノズルにおいては、ノズル部がガラス材
料から形成されているため、ノズル部の内面に付着した
超微粒子を外部から容易に目視することができ、またガ
ラスは化学的に極めて安定なので洗浄の際にほとんど全
ての酸を用いることかできる。

［実施例］ 第１図は、本発明に従うスプレーノズルの１具体例を装
備する膜形成装置の１例を示している。

第１図において、図示の膜形成装置は、超微粒子生成室
２を規定する第１のハウジング４と膜形成室６を規定す
る第２のハウジング８を備えている４超微粒子生成室２
内にはるつぼ１０か配設され、このるつぼ１０はヒータ
のような加熱手段によって加熱されるようになっている
。加熱手段は、第１のハウジング４外に配設された交流
電源１４に電気的に接続されている。るつぼｌＯ内には
、蒸発すべき原ｆ−１（たとえば金属、合金、金属酸化
物、炭化物等でよい）が収容され１．加勢手段の作用に
よってかかる原料が雰囲気中で蒸発し、超微粒子が生成
される。この超微粒子生成室２は、弁部材２０を介して
アルゴン、水素等でよいキャリアガスを供給する雰囲気
ガス兼キャリアガス供給ａ２２に接続されている。

また、膜形成室６内には移動ステージ２４が配設され、
かかる移動ステージ２４が電動モータの如き駆動源２６
の作用によって矢印２８で示す方向に往復動されるよう
になっている。この移動ステージ２４の上面には、ガラ
ス板の如き被吸着物４２が所望の通り載置される。膜形
成室６は、弁部材３０を介して真空ポンプの如き真空生
成源３２に接続されている。

超微粒子生成室２と膜形成室６は、ガス搬送管３４を介
して相互に連通されている。Ｗｉ送管３４の一端部は超
微粒子生成室２内に突出し、その中間部には弁部材３６
が配設されている。この搬送管３４の曲端には、移動ス
テージ２４に載置された被成＠物４２の表面に向けて超
微粒子を吹き付けるためのスプレーノズル３８（後述す
る）が接続されている。

上述した構成の膜形成装置の作用を概説すると、次の通
りである。真空生成源１８を付勢すると共に弁部材１６
を開にして超微粒子生成室２内を排気する。一方、弁部
材２０を開にして雰囲気カス兼キャリアガスを超微粒子
生成室２に供給し、この超微粒子生成室２のキャリアガ
ス圧を所定圧力にする。次いで、かかる状態において、
加熱手段に交流電流を供給してるつぼ１０内に収容され
ている原料４０を加熱する。かくすると原料４０が溶解
して蒸発し、雰囲気カスの分子等と衝突し、超微粒子生
成室２にて原料４０の超微粒子が生成される。

上述した超微粒子生成操作を遂行する間に、真空生成源
３２を付勢すると共に弁部材３０を開にして膜形成室６
を排気し、この膜形成室６内の圧力を超微粒子生成室２
内の圧力より低くする。

しかる後、弁部材３６を開にして超微粒子生成室２内の
超微粒子をキャリアガスとともにガス搬送管３４を通し
て膜形成室６に送給する。膜形成室６の圧力がガス生成
室２の圧力よりも低く維持されている故に、画室の圧力
差により、超微粒子及びキャリアカスは搬送管３４を通
して膜形成室６に流入する。かく膜形成室６に送給され
た超微粒子及びキャリアガスは、スプレーノズル３８か
ら移動ステージ２４上の被吸着物４２に向けて吹き付け
られ、かくして被吸着ｅ１４２の被吸着面に原料４０の
超微粒子膜が所要の通り形成される。

次いで、第２図乃至第４図を参照して、スプレーノズル
３８について説明する６図示のスプレーノズル３８は、
ガス搬送管３４の＠端に接続される基部４４を備えてお
り、かかる基部４４の先端にノズル部４６が一体に設け
られている。第３図及び第４図から理解される如く、基
部４４及びノズル部４６を貫通して、超微粒子及びキャ
リアガスが流れる流路４８が形成されており、流路４８
の基部４４によって規定される部位は、横断面形状が楕
円形状であり、また流路４８のノズル部４６によって規
定される部位は、短軸方向（第２図において紙面に垂直
な方向、第３図において左右方向、第４図において上下
方向）の対向する部分が先端に向けて内側に幾分絞られ
た略楕円形状であり、その先端に存在する開口は細長い
略楕円状になっている。かかるスプレーノズル３８は、
全（＊（即ち基部４４およびノズル部４６）が透明で固
体形状を保持できるガラス、たとえば硬質ガラス、パイ
レックス、バイコールの如きガラス材料から形成されて
いる。

かかる構成のスプレーノズル３８は、次の通りの特徴を
有する。

第１に、ノズル３８全体特にノズル部４６が透明なガラ
ス材料から形成されている故に、流＃Ｉ４８に付着した
超微粒子を外部がら容易に目視することができ、これに
よって超微粒子の付着程度を極めて容易に知ることがで
きる。特に、ノズル部４６においては流路４８が絞られ
ていることに起因して化学的に極めて活性な超微粒子の
付着が発生しやすいが、かかる部位における超微粒子の
付着を外部から容易に発見することができる。

第２に、ノズル３８全体がガラス材料から形成されてい
る故に、ノズル３８の洗浄の際に塩酸、硫酸、硝酸の如
き通常の酸（弗酸を除く）を洗浄液として使用すること
ができ、これによってノズル３８に付着した超微粒子を
容易に且つ完全に除去することができる。特に、ノズル
部４６における洗浄不良は超微粒子の吹き付けに悪影響
を及ぼすが、洗浄液として酸を使用することによってノ
ズル部４６に付着した超微粒子を完全に除去することが
容易となり、ノズル部４６の開口を高精度に保つことか
できる６ 第３に、ノズル部４６の開口が細長い略楕円形状である
故に、超微粒子を被吸着面に向けて比較的広い幅に渡っ
て吹き付けるとかでき、従って、効率よく超微粒子膜を
形成することができる。

第５−Ａ図及び第５−Ｂ図は、スプレーノズルの第２の
具体例を示している。

第２の具体例では、スプレーノズル３．８ａは細長い管
状部材６０から構成されている。管状部材６０は横断面
が円形である流路６２を規定し、その一端部（第５−Ａ
図において上端部）がガス搬送管に接続される基部とし
て機能し、その他端部（５−Ａ図において下端部）が超
微粒子を被吸着面に向けて吹き付けるノズル部として機
能する。

この第２の具体例においても、スプレーノズル３８ａ、
即ち管状部材６０がガラス材料から形成されており、そ
れゆえに、第２図乃至第４図に示す第１の具体例と略同
様の効果が達成される。

第６−Ａ図及び第６−Ｂ図は、スプレーノズルの第３の
具体例を示している。

第３の具体例のスプレーノズル３８ｂは、略台形状の基
部７０を備えている。基部７０の一端面（第６−Ａ図に
おいて上端面）には管状の接続部７２が設けられており
、かかる接続部７２がガス搬送管に接続される。また、
基部７０の＃！端面（第６−Ａ図において下端面）には
被吸着面に向けて超微粒子を吹き付けるノズル部７４が
複数個（図示の例では合計２０個）設けられている。ノ
ズル部７４は断面円形の流路７６を規定する細長い管状
部材から構成され、基部７０の長手方向に実質上連続し
て１０個のノズル部７４が配設され、１０個のノズル部
７４からなる組が第６−Ｂ図において上下方向（第６−
Ａ図において紙面に垂直な方向）に２組配設されている
。ノズル部７４の２組は、比較的幅の広い実質上連続し
た超微粒子膜を形成するように、基部７０の長手方向に
幾分ずれて配置されている。かかるノズル３８ｂでは、
接続部７２から導入された超微粒子（キャリアガスとと
もに導入される）は、基部７０内を通り、さらに各ノズ
ル部７４の流路７６を通ってその開口端から吹き付けら
れる。

この第３の具体例でもスプレーノズル３８ｂ、即ちノズ
ル部７４、基部７０及び接続部７２がガラス材料から形
成されており、それ故に、上記第１の具体例と略同様の
効果が達成される。尚、スプレ−ノズル３８ｂ全体をガ
ラス材料から形成することに代えて、特に超微粒子の付
着が著しく且つ膜形成に大きい影響を与えるノズル部７
４（または、ノズル部７４に加えて基部７０も）をガラ
ス材料から形成することによっても所望の効果が達成さ
れる。

第７−Ａ図及び第７Ｂ図は、スプレーノズルの第４の具
体例を示している。

第４の具体例のスプレーノズル３８ｃの構成は、第６−
Ａ図及び第６−Ｂ図に示す第３の具体例と路間−の構成
であり、ノズル部８４の配置が幾分異なるのみである。

即ち、第４の具体例では、組を構成する３個のノズル部
８４が相互に実質上接触して三角状に配設され、ノズル
部８４のかかる組が基部８０の長手方向に間陽をおいて
３組配設されている。その池の構成は、上記第３の具体
例と実質上同一である。

かかる第４の具体例でもスプレーノズル３８ｃ、即ちノ
ズル部８４、基部８０及べ接続部８２がガラス材料から
形成されており、それ故に、上記第１の具体例と略同様
の効果が達成される６尚、この第４の具体例において、
ノズル３８ｃ全体に代えて、ノズル部８４（または加え
て基部８０）をガラス材料から形成することによっても
所望の効果が達成される。

以上、本、発明に従うスプレーノズルの種々の具体例に
ついて説明したが、本発明はこれら具体例に固定される
ものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の
変形乃至修正が可能である。

［発明の効果コ 本発明のスプレーノズルでは、超微粒子を被吸着面に向
けて吹き付けるノズル部がガラス材料から形成されてい
る故に、特に超微粒子の付着か著しいノズル部の内面を
外部から目視することかでき、これによって超微粒子の
付着程度を容易に知ることができる。また、膜形成に際
し、高精度が要求されるノズル部を通常の酸で洗浄する
ことができ、かくして繰り返し使用においてノズル部内
面に付着した超微粒子を容易且つ完全に除去することこ
とができ、付着超微粒子による悪影響を回避することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従うスプレーノズルの第１の具体例
を装備した膜形成装置の１例を示す簡略断面図、 第２図は、スプレーノズルの第１の具体例を拡大して示
す正面図、 第３図は、第２図における■−■線による断面図、 第４図は、第２図のスプレーノズルの底面図、第５Ａ図
及び第５Ｂ図は、夫々、本発明に従うスプレーノズルの
第２の具体例を拡大して示す正面図及び底面図、 第６Ａ図及び第６Ｂ図は、夫々、本発明に従うスプレー
ノズルの第３の具体例を拡大して示す正面図及び底面図
、 第７Ａ図及び第７Ｂ図は、夫々、本発明に従うスプレー
ノズルの第４の具体例を拡大して示す正面図及び底面図
である。 符号の説明 超微粒子生成室 膜形成室 ３８． ３８ａ、 ３８ｂ、 ８ｃ スプレーノズル 原料 被吸着物 ４６． ７４、 ノズル部 第 図 Ｉ］

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、超微粒子を被着面に向けて吹き付けるノズル部
   をガラス材料から形成した膜形成用スプレーノズル。