特開 2024-132023 紫外線処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024132023

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】紫外線処理装置

(51)【国際特許分類】

   B01J 19/12 20060101AFI20240920BHJP

   B08B 7/00 20060101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

B01J19/12 C

B08B7/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023042643

(22)【出願日】2023-03-17

(71)【出願人】

【識別番号】000003757

【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100146592

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100176751

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 耕平

(72)【発明者】

【氏名】宮本 聡一朗

(72)【発明者】

【氏名】安永 成克

【テーマコード（参考）】

3B116

4G075

【Ｆターム（参考）】

3B116AA46

3B116AB14

3B116BC01

4G075AA30

4G075AA37

4G075BA05

4G075CA33

4G075DA02

4G075DA18

4G075EB01

4G075EB33

4G075ED11

(57)【要約】

【課題】紫外線光源の種類に関する選択肢の幅の拡大と、処理能力の向上とを図ることができる紫外線処理装置を提供することである。
【解決手段】実施形態に係る紫外線処理装置は、箱状を呈する筐体と；前記筐体の内部に設けられ、前記筐体の内部にある処理物に、紫外線を照射する光源と；前記筐体の内部にオゾンを供給するオゾン供給部と；を具備している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

箱状を呈する筐体と；
前記筐体の内部に設けられ、前記筐体の内部にある処理物に、紫外線を照射する光源と；
前記筐体の内部にオゾンを供給するオゾン供給部と；
を具備した紫外線処理装置。

【請求項2】

前記オゾン供給部は、前記筐体が設けられる雰囲気に含まれている酸素を用いて、前記オゾンを生成する請求項１記載の紫外線処理装置。

【請求項3】

前記筐体の内部に供給される前記オゾンの濃度は、５０ｐｐｍ以上、５００ｐｐｍ以下である請求項１または２に記載の紫外線処理装置。

【請求項4】

前記光源は、波長が３２０ｎｍ以下の前記紫外線を照射する請求項１または２に記載の紫外線処理装置。

【請求項5】

前記光源は、前記紫外線を照射する放電ランプ、および前記紫外線を照射する発光素子の少なくともいずれかを有する請求項１または２に記載の紫外線処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、紫外線処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

紫外線を処理物に照射して、処理物の表面に付着している、有機物を含む異物を除去する紫外線処理装置がある。紫外線には、有機物の結合を解離させる作用と、雰囲気（空気）に含まれている酸素から活性酸素原子である一重項酸素原子を生成する作用と、がある。有機物の結合が解離し、且つ、一重項酸素原子が生成されると、有機物の解離された原子と、一重項酸素原子とを結合させることができるので、処理物の表面に付着してる異物を効率良く除去することができる。

【0003】

この様なドライ処理には、有機溶剤などを用いたウェット処理に比べて、処理物の表面に与える影響が少ないこと、処理物の表面に有機溶剤など残留物が残らないこと、作業効率が高いこと、環境負荷が小さいことなどの利点がある。そのため、紫外線処理装置は、例えば、半導体装置、フラットパネルディスプレイ、レンズなどの光学部品のドライ処理に用いられている。

【0004】

ここで、紫外線の波長が２４２ｎｍ以上の場合には、雰囲気（空気）に含まれている酸素に紫外線を照射しても一重項酸素原子を直接生成することができない。そのため、紫外線処理装置には、波長が２４２ｎｍ未満の紫外線を照射する光源が用いられている。
しかしながら、波長が２４２ｎｍ以上の紫外線を照射する光源を用いることができないと、使用できる光源が限られるので、紫外線処理装置の低価格化などを図るのが困難となる。
また、近年においては、一重項酸素原子の生成効率を高めることで、処理能力の向上を図ることが望まれている。

【0005】

そこで、紫外線光源の種類に関する選択肢の幅の拡大と、処理能力の向上とを図ることができる紫外線処理装置の開発が望まれていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１１－１１６２８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明が解決しようとする課題は、紫外線光源の種類に関する選択肢の幅の拡大と、処理能力の向上とを図ることができる紫外線処理装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態に係る紫外線処理装置は、箱状を呈する筐体と；前記筐体の内部に設けられ、前記筐体の内部にある処理物に、紫外線を照射する光源と；前記筐体の内部にオゾンを供給するオゾン供給部と；を具備している。

【発明の効果】

【0009】

本発明の実施形態によれば、紫外線光源の種類に関する選択肢の幅の拡大と、処理能力の向上とを図ることができる紫外線処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施の形態に係る紫外線処理装置を例示するための模式図である。

【図2】他の実施形態に係る処理装置を例示するための模式図である。

【図3】オゾン供給部の効果を例示するための表である。

【図4】オゾン供給部の効果を例示するためのグラフである。

【図5】接触角と、紫外線の照射光量との関係を例示するための表である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

【0012】

図１は、本実施の形態に係る紫外線処理装置１を例示するための模式図である。
図１に示すように、紫外線処理装置１（以下、単に、処理装置１と称する）は、例えば、供給部１０、移動部２０、処理部３０、収容部４０、およびコントローラ５０を備えている。

【0013】

供給部１０は、移動部２０の搬入側の端部の近傍に設けられている。供給部１０は、処理対象となる処理物１００を内部に複数収容し、収容されている処理物１００を移動部２０に１つずつ供給する。例えば、供給部１０は、複数の処理物１００を収納するホッパと、ホッパの内部に収容されている処理物１００を取り出して移動部２０に供給する供給装置とを有することができる。
なお、供給部１０の構成は例示をしたものに限定されるわけではない。供給部１０は、処理物１００同士が重ならないようにして、処理物１００を移動部２０に供給することができるものであればよい。

【0014】

また、供給部１０は、必ずしも必要ではなく省くこともできる。供給部１０を省く場合には、例えば、作業者やロボットが、処理物１００を移動部２０に供給すればよい。

【0015】

処理物１００は、紫外線を照射することで、表面に付着してる、有機物を含む異物を除去できるものであればよい。例えば、処理物１００は、紫外線に対して、ある程度の耐性を有するものであればよい。処理物１００は、例えば、半導体装置などの電子部品、フラットパネルディスプレイ、レンズなどの光学部品、容器などに収納された食品などとすることができる。なお、処理物１００は、例示をしたものに限定されるわけではない。

【0016】

移動部２０は、処理物１００を移動する。例えば、移動部２０は、供給部１０による処理物１００の供給位置から、収容部４０への処理済みの処理物１００ａの排出位置まで処理物１００、１００ａを移動する。移動部２０は、例えば、ベルトコンベアやローラコンベアなどとすることができる。

【0017】

なお、移動部２０が、処理物１００、１００ａを水平方向に移動する場合を例示したが、移動部２０が、処理物１００、１００ａを水平に対して傾斜した方向に移動してもよい。 また、移動部２０がコンベアの場合を例示したが、例えば、移動部は、水平方向に回転する円板などであってもよい。
また、移動部２０に代えて、処理物１００を載置する台を、処理部３０の照射領域に設けることもできる。処理物１００を載置する台を設ける場合には、作業者やロボットが、処理を行う処理物１００を台の上に載置したり、処理済みの処理物１００ａを台の上から取り出したりすればよい。ただし、移動部２０が設けられていれば、処理物１００を連続的に処理することができるので、生産性を向上させることができる。

【0018】

処理部３０は、例えば、処理物１００の供給位置から、処理済みの処理物１００ａの排出位置までの間に設けることができる。
処理部３０は、例えば、筐体３１、光源３２、リフレクタ３３、オゾン供給部３４、および給気部３５を有する。

【0019】

筐体３１は、箱状を呈し、内部に、光源３２およびリフレクタ３３が収納される空間を有する。移動部２０が設けられる場合には、移動部２０の、処理物１００が載置される部分が、筐体３１の内部を通過する。そのため、筐体３１の側面に、２つの孔３１ａを設けることができる。移動部２０の、処理物１００が載置される部分は、筐体３１の２つの孔３１ａの内部を通過する。

【0020】

また、筐体３１の側面には、孔３１ａの少なくとも一部を覆う遮蔽部３１ｂを設けることができる。遮蔽部３１ｂは、膜状を呈し、弾性変形が容易な材料から形成することができる。また、遮蔽部３１ｂにスリットなどを設け、弾性変形が容易となるようにしてもよい。遮蔽部３１ｂが弾性変形すれば、処理物１００、１００ａが遮蔽部３１ｂを押しのけることができるので、筐体３１の内部への処理物１００の搬入、および筐体３１の内部からの処理物１００ａの搬出を行うことができる。また、孔３１ａの少なくとも一部を覆う遮蔽部３１ｂが設けられていれば、紫外線や、後述するオゾン１０１が筐体３１の外部に漏れるのを抑制することができる。

【0021】

処理物１００を載置する台が設けられる場合には、台が、筐体３１の内部に設けられる。また、筐体３１の側面に、処理物１００の搬入、および処理物１００ａの搬出を行う孔を設けることができる。また、孔を開閉する開閉扉を設けることができる。

【0022】

筐体３１の外形形状には特に限定がない。筐体３１の外形形状は、例えば、立方体、直方体、円柱などとすることができる。筐体３１、遮蔽部３１ｂ、および開閉扉の材料は、紫外線、およびオゾン１０１に対する耐性を有するものとすることができる。筐体３１、および開閉扉の材料は、例えば、ステンレスなどの金属、ポリカーボネート、フッ素樹脂などとすることができる。遮蔽部３１ｂの材料は、例えば、ポリカーボネート、フッ素樹脂などとすることができる。

【0023】

また、筐体３１の内壁や、開閉扉の筐体３１の内部に露出する面の、紫外線に対する反射率を高くすることができる。例えば、筐体３１の内壁や、開閉扉の筐体３１の内部に露出する面にバフ研磨などを施して、これらを平坦な面とすることができる。また、例えば、筐体３１の内壁や、開閉扉の筐体３１の内部に露出する面を白色の樹脂などから形成することができる。また、例えば、筐体３１の内壁や、開閉扉の筐体３１の内部に露出する面に、アルミニウム合金などの紫外線に対する反射率が高い材料を含む板材やシートなどを貼り付けることができる。筐体３１の内壁や、開閉扉の筐体３１の内部に露出する面の、紫外線に対する反射率が高ければ、これらに入射した紫外線を反射させて、反射させた紫外線を処理物１００に照射することができる。そのため、紫外線の利用効率を向上させることができる。

【0024】

光源３２は、少なくとも紫外線を照射可能なものとすることができる。光源３２は、例えば、波長が、３２０ｎｍ以下の紫外線を含む光を照射する。光源３２は、例えば、放電ランプとすることができる。放電ランプは、例えば、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマランプ、フラッシュランプなどとすることができる。
以下においては、一例として、光源３２が低圧水銀ランプである場合を説明する。

【0025】

光源３２は、筐体３１の内部であって、移動部２０と対向する位置に設けられている。光源３２は、筐体３１の内部にある処理物１００に、紫外線を照射する。低圧水銀ランプである光源３２は、例えば、筐体３１の内壁に設けられたソケットに着脱自在に設けることができる。光源３２は、少なくとも１つ設けることができる。図１に例示をした処理部３０には、２つの光源３２が設けられている。複数の光源３２を設ける場合には、図１に示すように、複数の光源３２を処理物１００の搬送方向に並べて設けることができる。光源３２は、処理物１００の搬送方向に交差する方向に延びている。なお、光源３２の数は、図１に例示をしたものに限定されるわけではなく、処理物１００の処理数や、必要となる積算光量などに応じて適宜変更することができる。

【0026】

リフレクタ３３は、１つの光源３２に対して１つ設けることができる。なお、複数の光源３２が設けられる場合には、複数の光源３２に対して１つのリフレクタ３３を設けることもできる。リフレクタ３３は、光源３２の、処理物１００の側（移動部２０の側）とは反対側に設けられている。リフレクタ３３は、光源３２から照射され、処理物１００の側（移動部２０の側）とは反対側に向かう紫外線を反射させる。リフレクタ３３により反射された紫外線の一部は、処理物１００に照射される。リフレクタ３３は、例えば、凹面鏡などとすることができる。リフレクタ３３が設けられていれば、光源３２から照射された紫外線の利用効率を向上させることができる。

【0027】

また、図１に示すように、移動部２０の、処理物１００が載置される部分を挟んで、互いに対向する２つのリフレクタ３３を設けることもできる。この場合、処理物１００の、光源３２の側とは反対側に設けられるリフレクタ３３の反射面は凹面とすることもできるし、平坦な面とすることもできる。処理物１００の、光源３２の側とは反対側にもリフレクタ３３が設けられていれば、処理物１００の、光源３２の側とは反対側に付着している、有機物を含む異物に紫外線を照射することができる。そのため、処理物１００のより広い領域における異物の除去を行うことができる。

【0028】

ここで、紫外線には、有機物の結合を解離させる作用と、雰囲気（空気）に含まれている酸素から活性酸素原子である一重項酸素原子を生成する作用と、がある。有機物の結合が解離し、且つ、一重項酸素原子が生成されると、有機物の解離された原子と、一重項酸素原子とを結合させることができるので、処理物１００に付着してる異物を効率良く除去することができる。

【0029】

ところが、紫外線の波長が２４２ｎｍ以上の場合には、雰囲気（空気）に含まれている酸素に紫外線を照射しても一重項酸素原子を直接生成することができない。また、放電ランプの種類に応じて、照射される紫外線の波長領域が異なる。例えば、メタルハライドランプの場合には、波長が２００ｎｍ～４５０ｎｍの紫外線が照射される。例えば、低圧水銀ランプの場合には、ピーク波長が１８５ｎｍ、および２５４ｎｍの紫外線が照射される。そのため、低圧水銀ランプのように、波長が２４２ｎｍ未満の紫外線の光量が多い放電ランプを選択すれば、雰囲気（空気）に含まれている酸素から一重項酸素原子を効率良く生成することができる。

【0030】

ここで、近年においては、一重項酸素原子の生成効率を高めることで、処理能力の向上を図ることが望まれている。また、波長が２４２ｎｍ未満の紫外線の光量が多い放電ランプのみを用いれば、使用できる放電ランプの種類が制限されることになる。

【0031】

そこで、処理部３０には、オゾン供給部３４が設けられている。オゾン供給部３４は、例えば、処理装置１（筐体３１）が設けられる雰囲気（空気）に含まれている酸素を用いてオゾン１０１を生成する。生成されたオゾン１０１は、筐体３１の内部に供給される。この場合、オゾン１０１は、波長が、２００ｎｍ以上、３２０ｎｍ以下の紫外線に対して強い吸収帯を有する。そのため、筐体３１の内部において、光源３２から波長が２００ｎｍ以上、３２０ｎｍ以下の紫外線が照射されれば、紫外線がオゾン１０１に吸収されて一重項酸素原子が生成される。

【0032】

すなわち、オゾン供給部３４が設けられていれば、雰囲気（空気）に含まれている酸素から直接生成される一重項酸素原子の量が少ない場合であっても、オゾン供給部３４から供給されたオゾン１０１から一重項酸素原子を生成することができる。そのため、一重項酸素原子の生成効率を高めることができるので、処理能力の向上を図ることができる。また、波長が２４２ｎｍ未満の紫外線の光量が少ない放電ランプを用いても、処理能力の向上を図ることができる。
そのため、処理能力の向上と、放電ランプの種類に関する選択肢の幅の拡大とを図ることができる。

【0033】

また、前述したように、低圧水銀ランプは、ピーク波長が１８５ｎｍ、および２５４ｎｍの紫外線を照射する。そのため、低圧水銀ランプを用いれば、波長が１８５ｎｍ近傍の紫外線が空気に含まれている酸素の照射されるので、一重項酸素原子を直接生成することができる。また、波長が２５４ｎｍ近傍の紫外線が、オゾン供給部３４から供給されたオゾン１０１に吸収されて一重項酸素原子が生成される。また、紫外線が、筐体３１の内部の雰囲気に含まれている酸素に照射されれば、オゾン１０１が生成される。そのため、筐体３１の内部において生成されたオゾン１０１に、波長が２００ｎｍ以上、３２０ｎｍ以下の紫外線が吸収されて一重項酸素原子が生成される。
すなわち、低圧水銀ランプと、オゾン供給部３４と、を設ければ、一重項酸素原子の生成効率をさらに高めることができるので、処理能力のさらなる向上を図ることができる。

【0034】

オゾン供給部３４は、酸素からオゾン１０１を生成することができるものであれば特に限定はない。例えば、オゾン供給部３４は、高周波放電方式のオゾン発生器でも良いし、沿面放電方式のオゾン発生器でも良いし、無声放電方式のオゾン発生器でも良いし、エキシマランプを用いたオゾン発生器でも良い。ただし、オゾン供給部３４が無声放電方式のオゾン発生器であれば、大容量のオゾン１０１を効率良く生成することができる。オゾン供給部３４がエキシマランプを用いたオゾン発生器などであれば、オゾン供給部３４の低価格化を図ることができる。

【0035】

ここで、オゾン供給部３４から筐体３１の内部に供給される気体のオゾン１０１の濃度を高くし過ぎると、一重項酸素原子の生成に用いられず、筐体３１の排気管３１ｃから排出されて無駄になるオゾン１０１の量が多くなる。そのため、オゾン供給部３４から筐体３１の内部に供給される気体のオゾン１０１の濃度は、例えば、５０ｐｐｍ以上、５００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。オゾン１０１の濃度は、例えば、無声放電方式のオゾン発生器の電極に印加する高周波電圧の周波数を制御することで制御することができる。

【0036】

この場合、オゾン１０１の濃度は、例えば、有機物を含む異物の量が多い場合や、処理物１００の処理時間を長くできない場合などには増やすことができる。また、オゾン１０１の濃度は、例えば、有機物を含む異物の量が少ない場合や、処理物１００の処理時間を長くできる場合などには減らすことができる。

【0037】

給気部３５の排気側は、例えば、オゾン供給部３４の給気側に接続することができる。給気部３５は、処理装置１が設けられている雰囲気に含まれている空気（酸素）をオゾン供給部３４に供給する。給気部３５は、オゾン供給部３４に空気（酸素）を供給できるものであれば特に限定はない。給気部３５は、例えば、軸流ファン、遠心ファン、ブロア（シロッコファン）などとすることができる。ただし、給気部３５の種類は例示をしたものに限定されるわけではない。

【0038】

給気部３５によりオゾン供給部３４に供給された空気に含まれている酸素の少なくとも一部は、オゾン供給部３４においてオゾン１０１の生成に用いられる。生成されたオゾン１０１は、筐体３１の内部に供給され、前述した一重項酸素原子の生成に用いられる。

【0039】

一重項酸素原子の生成に用いられなかったオゾン１０１が含まれた気体は、筐体３１に設けられた排気管３１ｃから筐体３１の外部に排出される。この場合、排気管３１ｃに、ドラフターやスクラバーなどの酸排気処理装置や、オゾンフィルター分解器などを接続して、排気中のオゾン１０１を除去することができる。また、排気管３１ｃにフロアなどを接続して、排気中のオゾン１０１の濃度を低下させたり、オゾン１０１を拡散させたりすることもできる。

【0040】

なお、給気部３５の排気側をオゾン供給部３４の給気側に接続する場合を例示したが、給気部３５の給気側をオゾン供給部３４の排気側と接続し、給気部３５の排気側を筐体３１に接続することもできる。また、給気部３５の給気側を排気管３１ｃに接続することもできる。ただし、給気部３５の排気側がオゾン供給部３４の給気側に接続されていれば、オゾン供給部３４により生成されたオゾン１０１で、給気部３５に損傷が発生するのを抑制することができる。

【0041】

また、給気部３５に代えて、あるいは給気部３５とともに、オゾン供給部３４の給気側に酸素供給装置を接続することもできる。酸素供給装置は、オゾン供給部３４の給気側に酸素を供給する。また、酸素供給装置は、供給する酸素の流量を制御することができる。酸素供給装置は、例えば、酸素が収納され、流量調整バルブを備えたボンベや、流量調整バルブを備えた工場配管（酸素供給ライン）などとすることができる。

【0042】

酸素供給装置を設けることで、オゾン供給部３４に供給される気体の酸素濃度が高くなれば、生成されるオゾン１０１の量を多くすることができる。筐体３１の内部に供給される気体のオゾン１０１の濃度が高くなれば、生成される一重項酸素原子の量が多くなるので、有機物を含む異物の除去が容易となる。

【0043】

ただし、酸素供給装置を設けてオゾン供給部３４に酸素を供給すると、処理装置１のランニングコストが高くなったり、処理装置１の製造コストが高くなったりする。そのため、例えば、酸素供給装置は、必要に応じて設けることができる。

【0044】

また、酸素供給装置からオゾン供給部３４への酸素の供給は、必要に応じて行うこともできる。例えば、有機物を含む異物の量が多い場合や、処理物１００の処理時間を長くできない場合などには、酸素供給装置からオゾン供給部３４への酸素供給量を増やすことができる。例えば、有機物を含む異物の量が少ない場合や、処理物１００の処理時間を長くできる場合などには、酸素供給装置からオゾン供給部３４への酸素供給量を減らしたり、停止したりすることができる。

【0045】

また、以上においては、雰囲気（空気）に含まれている酸素や、酸素供給装置から供給された酸素からオゾン１０１を生成するオゾン供給部３４を例示したが、予め製造されたオゾン１０１を筐体３１の内部に供給するオゾン供給部としてもよい。例えば、オゾン供給部３４は、オゾン１０１が収納され、流量調整バルブを備えたボンベや、流量調整バルブを備えた工場配管（オゾン供給ライン）などとしてもよい。
ただし、オゾン供給部３４が、雰囲気（空気）に含まれている酸素からオゾン１０１を生成するものであれば、ランニングコストの低減を図ることができる。

【0046】

収容部４０は、処理済みの処理物１００ａを収容する。収容部４０は、例えば、移動部２０の排出側の端部の近傍に設けられたコンテナなどとすることができる。また、収容部４０には、移動部２０からの処理物１００ａの排出を促進させるための振動装置などを設けることもできる。

【0047】

コントローラ５０は、処理装置１に設けられた各要素の動作を制御する。コントローラ５０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算部と、半導体メモリなどの記憶部とを有する。コントローラ５０は、例えば、コンピュータである。記憶部には、例えば、処理装置１に設けられた各要素の動作を制御する制御プログラムを格納することができる。また、コントローラ５０には、光源３２を点灯させるための点灯回路や、オゾン供給部３４において放電を生じさせるための放電回路などを設けることができる。
また、コントローラ５０は、オゾン供給部３４を制御して、筐体３１の内部に供給される気体のオゾン１０１の濃度を制御することもできる。

【0048】

図２は、他の実施形態に係る処理装置１ａを例示するための模式図である。
図２に示すように、処理装置１ａは、例えば、供給部１０、移動部２０、処理部３０ａ、収容部４０、およびコントローラ５０を備えている。
処理部３０ａは、例えば、筐体３１、光源３２ａ、リフレクタ３３、オゾン供給部３４、および給気部３５を有する。

【0049】

光源３２ａは、筐体３１の内部であって、移動部２０と対向する位置に設けられている。光源３２ａ（基板３２ａ１）は、例えば、筐体３１の内壁に設けられたブラケットに着脱自在に設けることができる。光源３２ａは、少なくとも１つ設けることができる。複数の光源３２ａを設ける場合には、図２に示すように、複数の光源３２ａを処理物１００の搬送方向に並べて設けることができる。なお、光源３２ａの数は、図２に例示をしたものに限定されるわけではなく、処理物１００の処理数や、必要となる積算光量などに応じて適宜変更することができる。

【0050】

光源３２ａは、例えば、基板３２ａ１、および発光素子３２ａ２を有する。
基板３２ａ１は、板状を呈している。基板３２ａ１の材料は、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどの無機材料、紙フェノールやガラスエポキシなどの有機材料、金属板の表面を絶縁材料で被覆したメタルコア基板などとすることができる。この場合、発光素子３２ａ２において発生した熱の放熱と、オゾン１０１に対する耐性とを考慮すると、基板３２ａ１は、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス、メタルコア基板などから形成することが好ましい。

【0051】

発光素子３２ａ２は、基板３２ａ１の、移動部２０と対向する面に設けられている。発光素子３２ａ２は、基板３２ａ１の面に設けられた配線パターンに電気的に接続されている。発光素子３２ａ２は、少なくとも１つ設けることができる。複数の発光素子３２ａ２を設ける場合には、例えば、複数の発光素子３２ａ２をマトリクス状に並べて設けることができる。複数の発光素子３２ａ２は、直列接続することができる。

【0052】

発光素子３２ａ２は、紫外線を照射可能な発光素子であれば特に限定はない。発光素子３２ａ２は、例えば、ピーク波長が、２００ｎｍ以上、３２０ｎｍ以下の紫外線を照射可能な発光ダイオードや、レーザダイオードなどとすることができる。前述した様に、波長が２４２ｎｍ未満の紫外線が、筐体３１の内部の雰囲気に含まれている酸素に照射されると、一重項酸素原子が直接生成される。また、オゾン１０１は、波長が、２００ｎｍ以上、３２０ｎｍ以下の紫外線に対して強い吸収帯を有しているので、光源３２ａから波長が２００ｎｍ以上、３２０ｎｍ以下の紫外線が照射されれば、紫外線がオゾン１０１に吸収されて一重項酸素原子が生成される。

【0053】

本実施の形態に係る処理装置１ａには、オゾン供給部３４が設けられているので、ピーク波長が、２４２ｎｍ以上の紫外線（一重項酸素原子を直接生成することができない波長を有する紫外線）を照射する発光素子３２ａ２を用いても、オゾン１０１から一重項酸素原子を生成することができる。そのため、発光素子３２ａ２の種類に関する選択肢の幅を拡大することができる。

【0054】

この場合、オゾン１０１の紫外線に対する吸収帯を考慮すると、ピーク波長が、３２０ｎｍ以下の紫外線を照射する発光素子３２ａ２とすることが好ましい。また、ピーク波長が、２４２ｎｍ未満の紫外線を照射する発光素子３２ａ２とすれば、一重項酸素原子を直接生成することができ、且つ、オゾン１０１から一重項酸素原子を生成することができる。そのため、ピーク波長が、２４２ｎｍ未満の紫外線を照射する発光素子３２ａ２とすることがさらに好ましい。

【0055】

発光素子３２ａ２の形式には特に限定がない。例えば、発光素子３２ａ２は、表面実装型の発光素子とすることもできるし、砲弾型などのリード線を有する発光素子とすることもできるし、チップ状の発光素子とすることもできる。チップ状の発光素子は、例えば、ＣＯＢ（Chip On Board）により、基板３２ａ１に設けられた配線パターンに実装することができる。また、チップ状の発光素子を覆う封止部を設けることができる。発光素子３２ａ２がチップ状の発光素子であれば、狭い領域に多くの発光素子３２ａ２を設けることができる。そのため、光源３２ａの小型化を図ることができる。

【0056】

また、図２に示すように、移動部２０の、処理物１００が載置される部分を挟んで、光源３２ａと対向する位置にリフレクタ３３を設けることもできる。この場合、リフレクタ３３の反射面は凹面とすることもできるし、平坦な面とすることもできる。処理物１００の、光源３２ａの側とは反対側にリフレクタ３３が設けられていれば、処理物１００の、光源３２ａの側とは反対側に付着している、有機物を含む異物に紫外線を照射することができる。そのため、処理物１００のより広い領域における異物の除去を行うことができる。

【0057】

なお、以上においては、光源３２が紫外線を照射する放電ランプを有する場合、または、光源３２ａが紫外線を照射する発光素子３２ａ１を有する場合を説明したが、オゾン供給部３４が設けられていれば、光源は、紫外線を照射する放電ランプ、および紫外線を照射する発光素子３２ａ１を有していても良い。すなわち、オゾン供給部３４が設けられていれば、光源は、紫外線を照射する放電ランプ、および紫外線を照射する発光素子３２ａ１の少なくともいずれかを有していれば良い。

【0058】

図３は、オゾン供給部３４の効果を例示するための表である。
図４は、オゾン供給部３４の効果を例示するためのグラフである。
図３、および図４は、光源３２として低圧水銀ランプを用いた場合である。
図３、および図４における「オゾン供給無し」は、雰囲気（空気）に含まれている酸素に紫外線が照射されることで生成されたオゾン１０１のみが、筐体３１の内部の雰囲気に含まれている場合である。この場合、筐体３１の内部の雰囲気におけるオゾン１０１の濃度は３０ｐｐｍ程度であった。

【0059】

図３、および図４における「オゾン供給有り」は、雰囲気（空気）に含まれている酸素に紫外線が照射されることで生成されたオゾン１０１と、オゾン供給部３４から供給されたオゾン１０１とが、筐体３１の内部の雰囲気に含まれている場合である。この場合、筐体３１の内部の雰囲気におけるオゾン１０１の濃度は１６０ｐｐｍ程度であった。

【0060】

また、異物の除去効果は、無アルカリガラスの表面における水滴の接触角で評価した。この場合、θ／２法を用いて接触角を求めた。接触角による評価においては、接触角が小さくなるほど表面が清浄であること（付着している異物が少ないこと）を意味する。

【0061】

図３、および図４から分かるように、オゾン供給部３４を設け、筐体３１の内部の雰囲気におけるオゾン１０１の濃度を高くすれば、接触角を小さくすることができる。すなわち、オゾン供給部３４を設ければ、処理能力の向上を図ることができる。

【0062】

図５は、接触角と、紫外線の照射光量との関係を例示するための表である。
なお、図５における光源３２、オゾン１０１の濃度、および異物の除去効果の評価は、図３、および図４の場合と同様とした。
図５から分かるように、オゾン供給部３４を設け、筐体３１の内部の雰囲気におけるオゾン１０１の濃度を高くすれば、同じ接触角となるのに必要となる紫外線の照射光量を少なくすることができる。例えば、オゾン供給部３４を設ければ、接触角を３０°にするのに必要となる紫外線の照射光量を３０％程度低減させることができる。このことは、紫外線の照射時間を３０％程度短くすることができることを意味する。そのため、オゾン供給部３４を設ければ、ランニングコストの低減や生産性の向上を図ることができる。

【0063】

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

【0064】

以下、前述した実施形態に関する付記を示す。

【0065】

（付記１）
箱状を呈する筐体と；
前記筐体の内部に設けられ、前記筐体の内部にある処理物に、紫外線を照射する光源と；
前記筐体の内部にオゾンを供給するオゾン供給部と；
を具備した紫外線処理装置。

【0066】

（付記２）
前記オゾン供給部は、前記筐体が設けられる雰囲気に含まれている酸素を用いて、前記オゾンを生成する付記１記載の紫外線処理装置。

【0067】

（付記３）
前記筐体の内部に供給される前記オゾンの濃度は、５０ｐｐｍ以上、５００ｐｐｍ以下である付記１または２に記載の紫外線処理装置。

【0068】

（付記４）
前記光源は、波長が３２０ｎｍ以下の前記紫外線を照射する付記１～３のいずれか１つに記載の紫外線処理装置。

【0069】

（付記５）
前記光源は、前記紫外線を照射する放電ランプ、および前記紫外線を照射する発光素子の少なくともいずれかを有する付記１～４のいずれか１つに記載の紫外線処理装置。

【符号の説明】

【0070】

１ 処理装置、１ａ 処理装置、３０ 処理部、３０ａ 処理部、３１ 筐体、３２ 光源、３２ａ 光源、３２ａ２ 発光素子、３４ オゾン供給部、３５ 給気部、１００ 処理物、１０１ オゾン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】