JPH08332371A - 紫外線処理方法およびそれに用いる装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 紫外線の露光量をリアルタイムで連続的に管
理し、オゾンの濃度の変化に対応させて被照射物への露
光量を制御して一定に保つ紫外線処理の方法およびそれ
に用いる装置を提供する。 【構成】 本発明の方法は紫外線の照射に伴って発生す
るオゾンの濃度を監視してその変化に対応させて紫外線
の露光量を制御する。また本発明の装置は排気用ダクト
が接続されたチャンバと、該チャンバ内に設けられた、
紫外線を発生する光源および被照射物を搬送する手段と
からなり、オゾン濃度計のサンプリングポイントを、紫
外線光源の直下、排気用ダクトの内部またはサブチャン
バの内部に設置している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紫外線を照射してガラ
ス、金属および樹脂などの被照射物の表面などの紫外線
処理をする方法およびそれに用いる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、波長が約２００ｎｍ以下の遠紫外
領域の紫外線を含む紫外線（以下、遠紫外線を含めて単
に紫外線という）を利用して光洗浄や表面改質などの処
理が行なわれるようになった。前者はガラス、金属、樹
脂の表面などに付着する有機物などによる汚れを分解し
て除去するいわゆる光洗浄技術のことであり、後者はガ
ラスもしくは樹脂などの表面などを改質して塗装膜や蒸
着膜の密着強度を改善するいわゆる表面改質処理技術の
ことである。前者の例としては、たとえば特開昭６１−
２７６３５号公報において波長２５３．７ｎｍの紫外線
を照射してフォトレジストを分解して除去する技術が開
示されている。

【０００３】かかる紫外線を利用する技術において、紫
外線を発生する光源（以下、紫外線光源という）として
は水銀蒸気の圧力が０．０１〜１ｍｍＨｇの低圧水銀ラ
ンプ（以下、単に紫外線ランプという）が使用され、こ
の紫外線ランプは波長１８５ｎｍと２５４ｎｍの紫外線
を強く放射する。この波長１８５ｎｍの紫外線は空気中
の酸素をオゾンに変化させたり、または有機物の化学結
合を切断したりすることができる。他方、波長２５４ｎ
ｍの紫外線はオゾンに作用して活性化状態の酸素原子を
つくり、この酸素原子が、切断された有機物と化学反応
して有機物をガス状物質に分解したり、新規な表面層を
形成したりすることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかる紫外線ランプ
は、使用時間の経過に伴って、発生する紫外線の照度が
次第に低下するため、常に照度の変化を管理しなければ
ならない。

【０００５】紫外線ランプの照度を管理する方法には、
紫外線照度計によってその測定部に入射した紫外線を電
圧に変換することによって直接的にその照度を測定して
管理する方法、被照射物の表面濡れ性が紫外線照射に伴
って変化することを利用して表面濡れ性を測定して間接
的に管理する方法がある。前者は紫外線の照射に伴って
測定部の温度が上昇して測定部の電気伝導度が変化して
較正が困難となるため長時間の連続的な測定ができない
という問題があり、後者は測定方法からくる誤差または
測定者の違いに起因する測定ばらつきが多いという問題
がある。また両者とも、リアルタイムでの連続的な管理
に利用することができないことがとくに問題である。

【０００６】本発明は前述のような問題点を解決するた
めになされたもので、紫外線の照度の変化を測定するか
わりに、対応するオゾンの濃度の変化を測定して被照射
物への紫外線の露光量を制御して一定に保つ紫外線処理
方法およびそれに用いる装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の紫外線処理方法
は被照射物に紫外線を照射して被照射物に紫外線処理を
する方法であって、前記紫外線の照射に伴って発生する
オゾンの濃度の変化に対応させて、前記紫外線の露光量
を制御して一定に保つことを特徴とする。

【０００８】前記紫外線を照射する照射時間を変更して
前記露光量を制御することが好ましい。

【０００９】前記紫外線を発生する光源の出力を変更し
て前記紫外線の露光量を制御することが好ましい。

【００１０】また本発明の装置は、本発明の紫外線処理
方法に用いる紫外線処理装置であって、排気用ダクトが
接続されたチャンバと、該チャンバ内に設けられた、紫
外線を発生する光源および被照射物を搬送する手段とか
らなる紫外線処理をする装置であって、該装置内にオゾ
ン濃度計のサンプリングポイントおよび前記紫外線の露
光量を制御する手段を備えていることを特徴とする。

【００１１】前記オゾン濃度計のサンプリングポイント
を前記光源の直下に配置してなることが好ましい。

【００１２】前記オゾン濃度計のサンプリングポイント
を前記排気用ダクトの内部に設置してなることが好まし
い。

【００１３】サブチャンバを前記チャンバに連通させて
設け、前記オゾン濃度計のサンプリングポイントを前記
サブチャンバの内部に設置してなることが好ましい。

【００１４】また紫外線の露光量を制御するために紫外
線の照射時間を変更できる機構および紫外線を発生する
光源の出力を変更できる機構を設けている。

【００１５】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の紫外線処
理方法およびそれに用いる装置を説明する。

【００１６】実施例１ 図１は本発明の一実施例にかかわる紫外線処理方法およ
びそれに用いる装置を概略的に示す断面説明図である。
まず、本発明の紫外線処理装置の構成について説明す
る。図１において１は波長１８５ｎｍの紫外線を強く発
生する低圧水銀ランプである。この低圧水銀ランプは被
照射物２に紫外線を照射することにより被照射物に紫外
線処理を行なう。チャンバは紫外線、および酸素が分解
されて発生するオゾンが漏れないように密閉されてい
る。被照射物を搬送する手段は、コンベアとそのコンベ
アの速度などを制御して駆動する装置、シャッタおよび
被照射物の事前処理をするためのエアシャワなどによっ
て構成される。被照射物は、シャッタ３の開閉または窒
素によるエアシャワを通過させたのち搬入または搬出さ
せる。チャンバは排気用ダクト４によって排気量調整用
ダンパ５を介して排気ブロワ６によって排気されてい
る。

【００１７】オゾン濃度計は波長２５４ｎｍの紫外線が
オゾンによく吸収される性質を利用してオゾン濃度を計
測するタイプのものが一般に用いられ、本発明において
もかかる紫外線吸収法によるオゾン濃度計を利用するこ
とができる。オゾン濃度計の本体は紫外線処理装置の外
側に配置され、さらに、オゾンを含む気体を導入するチ
ューブ（図示せず）を介してサンプリングポイントに接
続されている。本明細書においてサンプリングポイント
は、気体を捕集できる開口部を有する筐体容器のことを
いい、捕集された気体をオゾン濃度計に導入するチュー
ブが接続されている。本実施例においては、サンプリン
グポイントを被照射物の直下に設置したので被照射物に
対する紫外線の照度の変化をリアルタイムにしかも連続
的に監視することができる。また、本発明の紫外線処理
方法およびそれに用いる装置においては、紫外線の照射
時間および紫外線光源の出力を調節できる機構を有して
いる。

【００１８】ここで本発明の方法および装置において紫
外線の露光量を制御する方法を説明する。前述したよう
に、低圧水銀ランプは、その使用時間の経過に伴って、
発生する紫外線の照度が低下するのでその露光量が低下
し、その低下に伴ってオゾンの発生量が低下し、したが
ってオゾンの濃度も低下する。紫外線の露光量は、一般
に紫外線照度と照射時間の積で表わされる。たとえば新
品の低圧水銀ランプについてその使用時間の経過に伴う
紫外線照度の低下のデータおよび低下の途中の時点での
オゾン濃度のデータを別に測定して求めておき、実際の
使用時にこのデータにもとづいて照射時間を変更するな
どして調節する。実際の処理の際には、前記照射時間
は、装置内に被処理物が滞留する時間を照射時間とみな
して、被照射物の搬送速度を調整することによって行な
う。搬送速度の調節は、たとえば搬送用のコンベアを駆
動するモータの回転数を変更する方法によってなされ
る。

【００１９】また、紫外線ランプ出力を調節する方法の
ばあいは、新品の低圧水銀ランプについてその入力を一
定としたばあい、その使用時間の経過に伴う紫外線出力
の低下のデータを別に測定して求めておき、実際の使用
時にはこのデータとオゾン濃度の測定結果を比較して紫
外線ランプ入力を調節すればよい。

【００２０】かかる方法のうち、照射時間を変更したば
あいの照射時間と、それぞれの照射時間の紫外線処理を
された被照射物の表面濡れ性との関係を図４に示した。
表面濡れ性をあらわす尺度であるθ／２（θは液体と、
液体と接触する対象物との接触角）は小さい方が濡れ性
はよいことを示し、ここでは照射時間が１２０秒から２
４０秒位の範囲が適していることを示している。

【００２１】実施例２ オゾン濃度計の設置箇所は実施例１で示した箇所以外の
箇所に変更することができる。図２は本発明の他の実施
例における紫外線処理方法およびそれに用いる装置を概
略的に示す断面説明図であり、紫外線処理装置の側壁に
設けてある排気用ダクトの内部にオゾン濃度計のサンプ
リングポイント７とブロワ６を設けたものである。

【００２２】本実施例のばあいは、紫外線ランプから少
しはなれた場所にオゾン濃度計のサンプリングポイント
を設置してあるので、紫外線照射により発生する熱の影
響および被照射物の搬送の影響を受けることなく、オゾ
ン濃度を監視できる。

【００２３】実施例２においても、紫外線の露光量の制
御の方法およびオゾン濃度計の種類の選定の方法は実施
例１のばあいと同様に実施することができる。

【００２４】実施例３ オゾン濃度計の設置箇所はさらに変更することができ
る。図３は本発明のさらに他の実施例における紫外線処
理方法およびそれに用いる装置を概略的に示す断面説明
図である。

【００２５】本実施例では、紫外線処理装置の側壁にサ
ンプリング用のサブチャンバを設け、その内部にオゾン
濃度計のサンプリングポイントとブロワを設けている。

【００２６】本実施例のばあいは紫外線照射により発生
する熱の影響および被照射物の搬送の影響を受けること
なく、オゾン濃度を監視できる。

【００２７】さらに、オゾン濃度計のサンプリングポイ
ントを排気用ダクトとは無関係な位置に設けたので、排
気工程の実施に関係なくオゾン濃度を監視し続けること
ができる。

【００２８】本実施例３においても、紫外線の露光量の
制御の方法およびオゾン濃度計の種類の選定は実施例１
のばあいと同様に実施することができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によればオゾンの濃度の変化に対
応させて、紫外線の露光量を制御して一定に保つことが
できる。これにより、被照射物における紫外線露光量の
ばらつきは従来の方法および装置に比べると、大巾に小
さくすることができる。

【００３０】また本発明の装置によれば、紫外線の露光
量をリアルタイムで連続的に制御することができる。ま
た、排気用ダクトの内部にオゾン濃度計のサンプリング
ポイントを設置すると、紫外線照射により発生する熱の
影響を受けることなくリアルタイムで連続的に紫外線露
光量を制御することができる。

【００３１】さらに、オゾン濃度計のサンプリングポイ
ントをチャンバに連通するサブチャンバの内部に設置す
ると、紫外線照射により発生する熱の影響を受けること
なくリアルタイムで連続的に紫外線露光量を制御するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかわる紫外線処理方法お
よびそれに用いる装置を概略的に示す断面説明図であ
る。

【図２】本発明の他の実施例にかかわる紫外線処理方法
およびそれに用いる装置を概略的に示す断面説明図であ
る。

【図３】本発明のさらに他の実施例にかかわる紫外線処
理方法およびそれに用いる装置を概略的に示す断面説明
図である。

【図４】本発明の実施例１において紫外線処理の処理時
間とその処理によってえられる被照射物の表面濡れ性と
の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 紫外線ランプ ２ 被照射物 ３ シャッタ ４ 排気用ダクト ５ ダンパ ６ 排気ブロワ ７ サンプリングポイント ８ サブチャンバ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被照射物に紫外線を照射して被照射物に
   紫外線処理をする方法であって、前記紫外線の照射に伴
   って発生するオゾンの濃度の変化に対応させて前記紫外
   線の露光量を制御して一定に保つことを特徴とする紫外
   線処理方法。
2. 【請求項２】 前記紫外線を照射する照射時間を変更し
   て前記露光量を制御する請求項１記載の紫外線処理方
   法。
3. 【請求項３】 前記紫外線を発生する光源の出力を変更
   して前記露光量を制御する請求項１記載の紫外線処理方
   法。
4. 【請求項４】 排気用ダクトが接続されたチャンバと、
   該チャンバ内に設けられた、紫外線を発生する光源およ
   び被照射物を搬送する手段とからなる紫外線処理をする
   装置であって、該装置内にオゾン濃度計のサンプリング
   ポイントおよび前記紫外線の露光量を制御する手段を備
   えたことを特徴とする紫外線処理装置。
5. 【請求項５】 前記オゾン濃度計のサンプリングポイン
   トを前記光源の直下に設置してなる請求項４記載の紫外
   線処理装置。
6. 【請求項６】 前記オゾン濃度計のサンプリングポイン
   トを前記排気用ダクトの内部に設置してなる請求項４記
   載の紫外線処理装置。
7. 【請求項７】 サブチャンバを前記チャンバに連通させ
   て設け、前記オゾン濃度計のサンプリングポイントを前
   記サブチャンバの内部に設置してなる請求項４記載の紫
   外線処理装置。