塵埃測定方法及びろ過装置
【課題】液体中に含まれる塵埃の量を測定する新規な技術を提供する。
【解決手段】塵埃測定方法は、塵埃を含む第１の液体を、第１のフィルタでろ過し、第１のフィルタに塵埃を捕捉する第１のろ過工程と、第１のフィルタに捕捉された塵埃を、第１のろ過工程でろ過される第１の液体よりも少ない量の第２の液体中に剥離させる工程と、塵埃を含む前記第２の液体を、第１のフィルタよりもろ過面積が狭い第２のフィルタでろ過し、第２のフィルタに塵埃を捕捉する第２のろ過工程とを有する。
【解決手段】塵埃測定方法は、塵埃を含む第１の液体を、第１のフィルタでろ過し、第１のフィルタに塵埃を捕捉する第１のろ過工程と、第１のフィルタに捕捉された塵埃を、第１のろ過工程でろ過される第１の液体よりも少ない量の第２の液体中に剥離させる工程と、塵埃を含む前記第２の液体を、第１のフィルタよりもろ過面積が狭い第２のフィルタでろ過し、第２のフィルタに塵埃を捕捉する第２のろ過工程とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塵埃測定方法及びろ過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば磁気ディスクやマイクロレンズ等の精密機器分野において、例えば精密洗浄など、部品等の洗浄が行なわれている。洗浄された部品等がどの程度清浄であるか評価するために、抜き取り検査が行なわれる。抜き取られた部品等をさらに洗浄して、洗浄水中に剥離した塵埃の個数を測定する。
【０００３】
図１０に示すように、塵埃測定方法として、例えば、液中パーティクルカウンタ（ＬＰＣ）を用いるＬＰＣ法がある。ＬＰＣ法は、洗浄水１０１の全量のうち一部中の塵埃個数を、液中パーティクルカウンタ１０２で測定し、それに基づいて洗浄水１０１全量中の塵埃個数を推計する。洗浄水の全量は、例えば３リットルであり、そのうちＬＰＣで測定される量は、例えば５０ミリリットルである。塵埃の量は、例えば洗浄水１０ミリリットル当たり数個程度と少ない。
【０００４】
ＬＰＣ法は、洗浄水の一部から塵埃の全量を推計するので、塵埃の量が少なくなると、推計の誤差が増える。なお、洗浄水の全量をＬＰＣで測定すれば、塵埃の全量を直接的に測定できるが、これは非常に時間がかかる。
【０００５】
洗浄水中の塵埃の全量を、正確に短時間で測定できる技術が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２７６７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一目的は、液体中に含まれる塵埃の量を測定する新規な技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一観点によれば、塵埃を含む第１の液体を、第１のフィルタでろ過し、該第１のフィルタに前記塵埃を捕捉する第１のろ過工程と、前記第１のフィルタに捕捉された前記塵埃を、前記第１のろ過工程でろ過される前記第１の液体よりも少ない量の第２の液体中に剥離させる工程と、前記塵埃を含む前記第２の液体を、前記第１のフィルタよりもろ過面積が狭い第２のフィルタでろ過し、該第２のフィルタに該塵埃を捕捉する第２のろ過工程とを有する塵埃測定方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
第１のろ過工程で、量の多い第１の液体をろ過面積の広い第１のフィルタでろ過し、第２のろ過工程で、ろ過面積の狭い第２のフィルタに対し量の少ない第２の液体でろ過を行なうことにより、ろ過時間の短縮化が図られる。また、ろ過面積の狭い第２のフィルタに塵埃を回収することにより、塵埃個数を数えるために行なう第２のフィルタ表面の顕微鏡観察が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１（〜第７）の実施例による、第１段階のろ過を行なうろ過装置を示す概略図である。
【図２】図２は、第１の実施例の、第２段階のろ過を行なうろ過装置を示す概略図である。
【図３】図３は、塵埃を回収したフィルタ表面の観察方法を示す概略図である。
【図４】図４は、第２の実施例の、第２段階のろ過を行なうろ過装置を示す概略図である。
【図５】図５は、第３の実施例の、第２段階のろ過を行なうろ過装置を示す概略図である。
【図６】図６は、第４の実施例の、第２段階のろ過を行なうろ過装置を示す概略図である。
【図７】図７は、第５の実施例の、第２段階のろ過を行なうろ過装置を示す概略図である。
【図８】図８は、第６の実施例の、第２段階のろ過を行なうろ過装置を示す概略図である。
【図９】図９は、第７の実施例の、第２段階のろ過を行なうろ過装置を示す概略図である。
【図１０】ＬＰＣ法による塵埃測定方法を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ＬＰＣ法以外の塵埃測定方法として、洗浄水の全量をフィルタでろ過し、洗浄水中に含まれていた塵埃の全量をフィルタに回収し、フィルタ上に回収された塵埃の個数を数える方法（フィルタリング法）が考えられる。フィルタリング法は、洗浄水中の塵埃の全量を直接的に測定できる。本願発明者らは、以下のように、効率的なフィルタリング法について検討を行なった。
【００１２】
まず、第１の実施例による塵埃測定方法について説明する。実施例による塵埃測定方法では、２段階のろ過を行う。
【００１３】
図１は、第１段階のろ過を行なうろ過装置を示す概略図である。検査のため部品等を洗浄した後の洗浄水１の全量が、ファネル（漏斗）２に入れられる。ろ液を受けるフラスコ６の入口に吸引ベース５（例えば「吸引ベース及び吸引口付きキャップ」として日本ミリポア株式会社から市販されているもの）が取り付けられている。
【００１４】
ファネル２の出口と、吸引ベース５の入口との間に、フィルタホルダ４に保持されたフィルタ３が配置されている。ファネル２の出口の縁部と、吸引ベース５の入口の縁部とを、クランプ９が挟み込んで、ファネル２と吸引ベース５の接続の気密性を確保している。
【００１５】
吸引ベース５の吸引口に、ホース７を介して吸引ポンプ８が取り付けられている。ホース７に、適宜バルブ等が取り付けられている。吸引ポンプ８が、吸引ベース５内及びフラスコ６内から空気を排出して減圧することにより、吸引ろ過が行なわれる。
【００１６】
フィルタ３は、例えば、孔径０．４μｍ、直径４７ｍｍのポリカーボネート製メンブレンフィルタである。フィルタホルダ４が、フィルタ３を挟み込んで保持する。フィルタホルダ４は、塵埃を捕捉する側（表側）で、フィルタ３が洗浄水１に露出する開口（ろ過開口と呼ぶこととする）を画定する。ろ過開口の直径は例えば３５ｍｍであり、フィルタ３が洗浄水１に露出する面積、すなわちフィルタ３が洗浄水１をろ過するろ過面積は、例えば９６２ｍｍ２となる。また、フィルタホルダ４は、裏側で、ろ液を透過する多数の孔が設けられた部材によりフィルタ３を支持する。
【００１７】
洗浄水１の全量をろ過することにより、洗浄水１中の塵埃１１の全量が、フィルタ３の表面に捕捉される。例えば大きさ０．５μｍ以上の塵埃１１を捕捉したい場合、孔径０．４μｍのフィルタが用いられる。なお、厳密には、ファネル２の壁面等へ付着する塵埃もごくわずかあると考えられるが、ここでは考慮しない。
【００１８】
図２は、第２段階のろ過を行なうろ過装置を示す概略図である。第２段階のろ過装置は、フラスコ６の入口に吸引ベース５が取り付けられ、吸引ベース５にホース７を介して吸引ポンプ８が取り付けられて、吸引ろ過が行なわれる点は第１段階のろ過装置と同様である。
【００１９】
第２段階のろ過装置では、ファネル（漏斗）２２内に、塵埃回収用の水２１（塵埃回収水２１と呼ぶこととする）が入れられる。塵埃回収水２１として、含まれる塵埃数が非常に少ない（例えば１０ミリリットル中に大きさ０．２μｍ以上の塵埃数が２０個以下の）パーティクルフリーな水が用いられる。
【００２０】
ファネル２２内の、塵埃回収水２１中に、第１段階のろ過で塵埃を捕捉したフィルタ３が保持される。フィルタ３は、塵埃１１を捕捉した表側の面が下側（ファネル２２の出口側）になるように配置される。
【００２１】
フィルタ３の上方に、超音波印加機構３３が配置される。超音波印加機構３３は、例えば圧電素子を用いた超音波振動子３１と、それに接続されたホーン３２とを含む。ホーン３２として、例えば、破砕ホーン等を流用することもできる。ホーン３２は、塵埃回収水２１中でフィルタ３と対向配置される下面を有し、ホーン３２の下面は、フィルタ３の塵埃１１を捕捉したろ過領域を内包する程度に広い。
【００２２】
ファネル２２は、径が上側（入口側）で太く、下側（出口側）で細い形状をしている。径が細くなった肩部に、フィルタホルダ４の縁部が載せられて、フィルタ３が保持される。この保持構造により、フィルタ３及びフィルタホルダ４が、ファネル２２の内部を上下に区分し、フィルタ３から下側に剥離した塵埃１１が、フィルタ３の上側に回りこむことが抑制される。例えば、フィルタ３の上方に配置されるホーン３２等に、塵埃１１が付着することが抑制される。なお、ファネル２２の出口は、さらに細い径となっている。
【００２３】
ファネル２２の出口と吸引ベース５の入口との間に、フィルタホルダ２４に保持されたフィルタ２３が挟まれて保持されている。フィルタ２３は、例えば、孔径０．４μｍ、直径４７ｍｍのポリカーボネート製メンブレンフィルタである。
【００２４】
フィルタホルダ２４が、フィルタ２３を挟み込んで保持する。フィルタホルダ２４は、塵埃を捕捉する側（表側）で、フィルタ２３が塵埃回収水２１に露出する開口を画定する。フィルタホルダ２４のろ過開口の直径は例えば２ｍｍであり、フィルタ２３のろ過面積は、例えば３ｍｍ２となる。また、フィルタホルダ２４は、裏側で、ろ液を透過する多数の開口が設けられた部材によりフィルタ２３を支持する。
【００２５】
第１段階のろ過で塵埃１１をろ過するフィルタ３のろ過面積に比べて、第２段階のろ過で塵埃１１をろ過するフィルタ２３のろ過面積は狭い。第１段階、第２段階のろ過で塵埃１１をろ過するフィルタ３、２３を、以下、それぞれ大面積フィルタ３、小面積フィルタ２３と呼ぶ。
【００２６】
第２段階のろ過では小面積フィルタ２３のろ過面積が狭いので、それに応じてファネル２２の出口の径が細くなっている。ファネル２２の出口の開口直径は例えば１０ｍｍである。ファネル２２の出口に、鍔状の部材２２ａが取り付けられている。ファネル２２の出口の鍔状部材２２ａの縁部と、吸引ベース５の入口の縁部とを、クランプ９が挟み込んで、ファネル２２と吸引ベース５の接続の気密性を確保している。
【００２７】
次に、第１の実施例の塵埃測定方法について説明する。まず、第１段階のろ過を行なう。塵埃を含む洗浄水１の全量は、例えば３リットルであり、例えば大きさ０．５μｍ以上の塵埃１１の全量は千個程度のオーダ（例えば３０００個程度）である。第１段階のろ過は、例えば洗浄水１の全量を３リットルとし大面積フィルタ３としてろ過開口径３５ｍｍのものを用いたとき、例えば１時間程度で行われる。
【００２８】
そして、第１段階のろ過を行なっている間に、第２段階のろ過装置のファネル２２に、大面積フィルタ３が浸かる以上の深さまで、塵埃回収水２１を入れて準備しておく。塵埃回収水２１の全量は、例えば５０ミリリットル程度である。
【００２９】
第１段階のろ過が終了したら、大面積フィルタ３を、乾かぬうちに、フィルタホルダ４に保持されたまま裏返して、第２段階のろ過装置のファネル２２内に保持する。
【００３０】
次に、超音波印加機構３３のホーン３２を、下面が塵埃回収水２１を介してフィルタホルダ４の裏面と対向するように、塵埃回収水２１中に配置する。ホーン３２の下面と、フィルタホルダ４の裏面とは、例えば１ｍｍ程度の距離となるように近接させる。
【００３１】
次に、超音波振動子３１を駆動してホーン３２を振動させ、塵埃回収水２１（とフィルタホルダ４と）を介して、大面積フィルタ３に超音波を印加する。例えば、周波数２８ｋＨｚの超音波を１０秒間印加する。超音波印加により、大面積フィルタ３から塵埃回収水２１中への塵埃１１の剥離が促進される。
【００３２】
ホーン３２の下面は、平面視上、大面積フィルタ３の塵埃１１を捕捉したろ過領域を内包するように配置するのが好ましい。ろ過面積全域に均一に超音波を印加しやすくするためである。
【００３３】
次に、第２段階のろ過として、塵埃回収水２１を、小面積フィルタ２３でろ過する。第２段階のろ過は、例えば塵埃回収水２１の全量が５０ミリリットルで小面積フィルタ２３としてろ過開口径２ｍｍのものを用いたとき、例えば１時間程度で行われる。
【００３４】
このようにして、２段階のろ過により、洗浄水１中に含まれる塵埃１１の全量が、小面積フィルタ２３上に回収される。なお、厳密には、大面積フィルタ３上に残る塵埃や、ファネル２２の壁面等へ付着する塵埃もごくわずかあると考えられるが、ここでは考慮しない。
【００３５】
次に、図３に示すように、小面積フィルタ２３の表面を、例えば電子顕微鏡２５で観察する。小面積フィルタ２３のろ過面積の全域を走査して観察し、塵埃１１の全個数を数える。例えば、走査して多数の写真を撮り、コンピュータによる画像処理で塵埃１１の個数を算出する。このようにして、洗浄水１中に含まれる塵埃１１の全量が測定される。
【００３６】
比較例として、第１段階のろ過のみを行い、大面積フィルタの表面を顕微鏡観察して、洗浄水中の全塵埃個数を数える方法を考える。比較例の方法では、ろ過は１回ですむものの、大面積フィルタの広いろ過面積全域を顕微鏡で走査するのに非常に時間がかかる。
【００３７】
一方、実施例の方法では、ろ過は２回行なうが、小面積フィルタの狭いろ過面積を観察するので、比較例に比べ顕微鏡走査の時間が短縮される。また、比較例に比べ、フィルタ上の塵埃の分布密度が増加しており、観察しても塵埃が見つからない領域が減るので、顕微鏡観察が効率的に行なわれる。
【００３８】
実施例の方法では、第１段階のろ過工程で、例えば３リットルと量の多い洗浄水をろ過面積の広い大面積フィルタでろ過し、第２段階のろ過工程で、ろ過面積の狭い小面積フィルタに対し例えば５０ミリリットルと量の少ない塵埃回収水でろ過を行なうことにより、ろ過時間の短縮が図られる。また、ろ過面積が狭い小面積フィルタに塵埃を回収することにより、顕微鏡観察時間の短縮が図られる。このようにして、塵埃測定方法の効率化が図られる。
【００３９】
さらに、大面積フィルタに超音波を印加することにより、大面積フィルタからの塵埃の剥離を促進し、大面積フィルタ上に塵埃が残ることが抑制される。
【００４０】
なお、超音波印加終了後に第２段階のろ過を開始する例を説明したが、例えば、ホーンと大面積フィルタとの間に塵埃回収水が残っている状態であれば、ろ過中に超音波印加を行なうこともできる。
【００４１】
なお、超音波に限らず、振動の印加により、大面積フィルタからの塵埃の剥離を促進できよう。例えば、周波数１ｋＨｚ〜５００ｋＨｚ程度の振動を用いることができよう。特に、周波数２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの超音波を用いることが好ましい。
【００４２】
なお、大面積フィルタは、捕捉した塵埃が剥離されやすいものであることが好ましい。例えば、フィルタ面内に多数の孔が形成され、孔径より大きな塵埃が表面に付着する構造のフィルタ、例えばポリカーボネート製のメンブレンフィルタが好ましい。
【００４３】
第１段階のろ過時間を短縮するには、大面積フィルタのろ過面積が広いことが好ましい。フィルタは円形が多いので、ろ過面積を、円の面積に対応させ、当該円の直径（ろ過領域径と呼ぶこととする）で表すこととする。大面積フィルタのろ過領域径は、例えば、１０ｍｍ以上であることが好ましい。大面積フィルタのろ過領域径の上限は特にないが、例えば、市販のメンブレンフィルタサイズの上限としては、２００ｍｍ程度の径となる。
【００４４】
なお、第２段階のろ過時間を短縮するには、塵埃回収水の量が少ないことが好ましい。大面積フィルタと小面積フィルタのろ過面積の比率にもよるが、第２段階でろ過する塵埃回収水の全量は、第１段階でろ過する洗浄水の全量に対して少なく、例えば１／３０以下の量であることが好ましい。塵埃回収水が少ないほど第２段階のろ過時間が短縮できるという観点からは、この比の下限に特に制限はないが、例えば下限は１／２００程度である。
【００４５】
塵埃の顕微鏡観察を短縮するには、小面積フィルタのろ過面積が狭いことが好ましい。ただし、小面積フィルタのろ過面積が狭すぎると、第２段階のろ過に時間がかかり過ぎる。小面積フィルタのろ過領域径は、例えば、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ未満であることが好ましい。
【００４６】
大面積フィルタのろ過面積に対して、小面積フィルタのろ過面積が狭いほど、顕微鏡観察が効率化されるといえる。小面積フィルタのろ過面積は、大面積フィルタのろ過面積に対して狭く、例えば１／１００以下の狭さ（ろ過領域径の比としては１／１０以下の細さ）であることが好ましい。小面積フィルタのろ過面積は、観察の効率化の観点からは狭い方が良いが、ろ過時間の観点からはある程度広いことが求められ、この面積比の下限は、例えば１／１００００（ろ過領域径の比で１／１００）程度となろう。
【００４７】
なお、孔径０．４μｍのフィルタを使い、大きさ０．５μｍ以上の塵埃を測定する例について説明したが、測定したい塵埃の大きさに応じて、フィルタの孔径は適宜選択することができる。例えば、孔径０．０５μｍ〜１２μｍの範囲のフィルタを用いることができる。
【００４８】
なお、小面積フィルタに回収した塵埃を、電子顕微鏡で観察する例について説明したが、塵埃が十分に大きければ、光学顕微鏡で観察してもよい。なお、例えば光学顕微鏡で観察するとき、小面積フィルタのろ過面積が十分に狭ければ、走査なしに一度の観察で塵埃の全個数を数えられる場合も考えられる。なお、電子顕微鏡で観察する場合、小面積フィルタとして、特にポリカーボネート製のものが、チャージアップしにくいので好ましい。
【００４９】
次に、第２〜第６の実施例による塵埃測定方法について説明する。第２〜第６の実施例において、第１段階のろ過工程、及び小面積フィルタの顕微鏡観察工程は第１の実施例と同様であり、第２段階のろ過工程における、超音波印加の態様が異なる。
【００５０】
まず、図４を参照して、第２の実施例の、第２段階のろ過装置について説明する。第１の実施例と異なるのは、大面積フィルタ３の上方に配置される超音波印加機構４３である。超音波印加機構４３は、超音波振動子４１と、それに接続されたホーン４２とを含み、さらに、超音波振動子４１及びホーン４２を、大面積フィルタ３の面内方向に走査する移動機構４４を含む。
【００５１】
第１の実施例の超音波印加機構３３は、ホーン３２の下面が、大面積フィルタ３のろ過領域を内包する程度に広いものであった。第２の実施例の超音波印加機構４３は、ホーン４２の下面が、大面積フィルタ３のろ過領域よりも狭く、ろ過領域全域へ同時に均一に超音波を印加することが難しい。そのため、移動機構４４でホーン４２を走査して、ろ過領域全域への超音波印加が行なわれる。
【００５２】
次に、図５を参照して、第３の実施例の、第２段階のろ過装置について説明する。第１の実施例と異なるのは、大面積フィルタ３の上方に配置される超音波印加機構５３である。超音波印加機構５３は、超音波振動子５１と、それに接続されたホーン５２とを含み、さらに、ホーン５２と大面積フィルタ３（フィルタホルダ４）との間に配置された振動伝達部材５４を含む。ホーン５２の先端と、振動伝達部材５４が、塵埃回収水２１中に配置される。
【００５３】
第３の実施例も、第２の実施例と同様に、ホーン５２の下面が、大面積フィルタ３のろ過領域よりも狭く、ろ過領域全域に同時に均一に超音波を印加することが難しい。そのため、振動伝達部材５４を用いる。振動伝達部材５４は、大面積フィルタ３（フィルタホルダ４の裏面）と対向配置される板状部分５４ａを含み、例えば、凹型の金属部材である。板状部分５４ａの下面が、大面積フィルタ３のろ過領域を内包する程度に広い。
【００５４】
ホーン５２の下面が、板状部分５４ａの上面と対向配置され、ホーン５２から、塵埃回収水２１を介して板状部分５４ａに超音波が印加される。そして、板状部分５４ａから、塵埃回収水２１（及びフィルタホルダ４）を介して、大面積フィルタ３のろ過領域全域に超音波が印加される。第３の実施例では、振動伝達部材を用いることにより、先端が広くないホーンを用いる場合でも、走査のための移動機構が必要ない。
【００５５】
次に、図６を参照して、第４の実施例の、第２段階のろ過装置について説明する。第１の実施例と異なるのは、大面積フィルタ３の上方に配置される超音波印加機構６３である。超音波印加機構６３は、塵埃回収水２１中に配置される超音波振動子６１を含む。
【００５６】
第４の実施例の超音波印加機構６３は、ホーンを介さず、超音波振動子６１が、（塵埃回収水２１、フィルタホルダ４を介して）大面積フィルタ３に超音波を印加する。超音波振動子６１の、大面積フィルタ３に対向する面が、大面積フィルタ３のろ過領域を内包する程度に広い。
【００５７】
第４の実施例は、大面積フィルタ３のろ過面積が、ホーンで超音波を印加するには広すぎる場合を想定している。通常、ホーンの先端は、超音波振動子の大きさよりも狭く設計されている。そのため、ホーンでなく、大きな超音波振動子６１自体から超音波を印加する構造とすることにより、広いろ過領域全域への超音波印加を容易にしている。
【００５８】
次に、図７を参照して、第５の実施例の、第２段階のろ過装置について説明する。第１の実施例と異なるのは、超音波印加機構７３である。第１の実施例で、大面積フィルタ３の上方に塵埃回収水２１を介して超音波印加機構３３（のホーン３２）を配置した替わりに、超音波印加機構７３として、フィルタホルダ４上に直接、超音波振動子７１が配置される。
【００５９】
第５の実施例では、第１段階のろ過が終了したら、大面積フィルタ３のフィルタホルダ４の例えば裏面の縁部上に、超音波振動子７１を貼り合せる。超音波振動子７１を貼り合せたフィルタホルダ４を、ファネル２２内に保持し、超音波印加を行なう。
【００６０】
第５の実施例の超音波印加方法では、塵埃回収水２１を介さずに、フィルタホルダ４に直接超音波を印加するので、大面積フィルタ３に印加する振動を強めることが容易になる。
【００６１】
次に、図８を参照して、第６の実施例の、第２段階のろ過装置について説明する。第１の実施例と異なるのは、超音波印加機構８３である。第１の実施例で、大面積フィルタ３の上方に塵埃回収水２１を介して超音波印加機構３３（のホーン３２）を配置した替わりに、超音波印加機構８３として、ファネル２２上に超音波振動子８１が配置される。
【００６２】
ファネル２２の外側面の周上に並んで、多数の超音波振動子８１が貼り付けられている。超音波振動子８１からファネル２２に印加された超音波が、塵埃回収水２１（とフィルタホルダ４と）を介して、大面積フィルタ３に印加される。
【００６３】
第５の実施例では、さらに、外槽８４が設けられ、外槽８４に入れられた冷却水８５に、ファネル２２及び超音波振動子８１が浸されている。これは、駆動時に超音波振動子８１が発する熱を冷却するためである。
【００６４】
第６の実施例では、ファネル２２に超音波が印加されるので、ファネル２２の側壁に塵埃１１が付着することの抑制効果が期待される。なお、第５の実施例の超音波印加方法では、ろ過開始前に加え、ろ過終了まで（ファネル２２から塵埃回収水２１が全て排出されるまで）継続的に超音波印加を行なうのが好ましいであろう。
【００６５】
なお、以上説明した第１〜第６の実施例の超音波印加態様は、適宜組み合わせて用いることもできる。例えば、第５の実施例のように大面積フィルタのフィルタホルダに貼り付けた超音波振動子と、第６の実施例のようにファネルに貼り付けた超音波振動子との組み合わせ等である。
【００６６】
次に、第７の実施例による塵埃測定方法について説明する。第７の実施例において、第１段階のろ過工程、及び小面積フィルタの顕微鏡観察工程は第１の実施例と同様であり、第２段階のろ過工程が異なる。
【００６７】
図９は、第７の実施例の、第２段階のろ過装置を示す概略図である。第１の実施例と異なるのは、加圧ろ過を行える装置となっていることである。図９は、例えば第１の実施例の方法で、大面積フィルタ３に超音波印加を行なった後の状態の、ろ過装置を示す。
【００６８】
超音波印加により大面積フィルタ３から塵埃１１を剥離させたら、ファネル２２に蓋９１を被せる。この実施例のファネル２２には、蓋９１の取り付けに適するよう、入口に鍔状の部材２２ｂが取り付けられている。ファネル２２の入口の鍔状部材２２ｂの縁部と、蓋９１の下部の縁部とを、クランプ９４が挟み込んで、ファネル２２と蓋９１の接続の気密性を確保している。
【００６９】
蓋９１の加圧口に、ホース９２を介して加圧ポンプ９３が取り付けられている。ホース９２に、適宜バルブ等が取り付けられている。吸引ポンプ８に接続されたホース７のバルブを開いた状態で、加圧ポンプ９３が、蓋９１内及びファネル２２内に空気を送り込んで加圧することにより、加圧ろ過が行なわれる。
【００７０】
このように、第２段階（あるいは第１段階）のろ過に加圧ろ過を用いることも可能である。なお、吸引ろ過と加圧ろ過を組み合わせて行なうことも可能である。
【００７１】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。例えば、実施例の技術を必要に応じて水以外の洗浄液、塵埃回収液に応用することも可能であろう。
【符号の説明】
【００７２】
１ 洗浄水
２ ファネル
３ （大面積）フィルタ
４ フィルタホルダ
５ 吸引ベース
６ フラスコ
７ ホース
８ 吸引ポンプ
９ クランプ
１１ 塵埃
２１ 塵埃回収水
２２ ファネル
２３ （小面積）フィルタ
２４ フィルタホルダ
３１ 超音波振動子
３２ ホーン
３３ 超音波印加機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塵埃測定方法及びろ過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば磁気ディスクやマイクロレンズ等の精密機器分野において、例えば精密洗浄など、部品等の洗浄が行なわれている。洗浄された部品等がどの程度清浄であるか評価するために、抜き取り検査が行なわれる。抜き取られた部品等をさらに洗浄して、洗浄水中に剥離した塵埃の個数を測定する。
【０００３】
図１０に示すように、塵埃測定方法として、例えば、液中パーティクルカウンタ（ＬＰＣ）を用いるＬＰＣ法がある。ＬＰＣ法は、洗浄水１０１の全量のうち一部中の塵埃個数を、液中パーティクルカウンタ１０２で測定し、それに基づいて洗浄水１０１全量中の塵埃個数を推計する。洗浄水の全量は、例えば３リットルであり、そのうちＬＰＣで測定される量は、例えば５０ミリリットルである。塵埃の量は、例えば洗浄水１０ミリリットル当たり数個程度と少ない。
【０００４】
ＬＰＣ法は、洗浄水の一部から塵埃の全量を推計するので、塵埃の量が少なくなると、推計の誤差が増える。なお、洗浄水の全量をＬＰＣで測定すれば、塵埃の全量を直接的に測定できるが、これは非常に時間がかかる。
【０００５】
洗浄水中の塵埃の全量を、正確に短時間で測定できる技術が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２７６７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一目的は、液体中に含まれる塵埃の量を測定する新規な技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一観点によれば、塵埃を含む第１の液体を、第１のフィルタでろ過し、該第１のフィルタに前記塵埃を捕捉する第１のろ過工程と、前記第１のフィルタに捕捉された前記塵埃を、前記第１のろ過工程でろ過される前記第１の液体よりも少ない量の第２の液体中に剥離させる工程と、前記塵埃を含む前記第２の液体を、前記第１のフィルタよりもろ過面積が狭い第２のフィルタでろ過し、該第２のフィルタに該塵埃を捕捉する第２のろ過工程とを有する塵埃測定方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
第１のろ過工程で、量の多い第１の液体をろ過面積の広い第１のフィルタでろ過し、第２のろ過工程で、ろ過面積の狭い第２のフィルタに対し量の少ない第２の液体でろ過を行なうことにより、ろ過時間の短縮化が図られる。また、ろ過面積の狭い第２のフィルタに塵埃を回収することにより、塵埃個数を数えるために行なう第２のフィルタ表面の顕微鏡観察が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１（〜第７）の実施例による、第１段階のろ過を行なうろ過装置を示す概略図である。
【図２】図２は、第１の実施例の、第２段階のろ過を行なうろ過装置を示す概略図である。
【図３】図３は、塵埃を回収したフィルタ表面の観察方法を示す概略図である。
【図４】図４は、第２の実施例の、第２段階のろ過を行なうろ過装置を示す概略図である。
【図５】図５は、第３の実施例の、第２段階のろ過を行なうろ過装置を示す概略図である。
【図６】図６は、第４の実施例の、第２段階のろ過を行なうろ過装置を示す概略図である。
【図７】図７は、第５の実施例の、第２段階のろ過を行なうろ過装置を示す概略図である。
【図８】図８は、第６の実施例の、第２段階のろ過を行なうろ過装置を示す概略図である。
【図９】図９は、第７の実施例の、第２段階のろ過を行なうろ過装置を示す概略図である。
【図１０】ＬＰＣ法による塵埃測定方法を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ＬＰＣ法以外の塵埃測定方法として、洗浄水の全量をフィルタでろ過し、洗浄水中に含まれていた塵埃の全量をフィルタに回収し、フィルタ上に回収された塵埃の個数を数える方法（フィルタリング法）が考えられる。フィルタリング法は、洗浄水中の塵埃の全量を直接的に測定できる。本願発明者らは、以下のように、効率的なフィルタリング法について検討を行なった。
【００１２】
まず、第１の実施例による塵埃測定方法について説明する。実施例による塵埃測定方法では、２段階のろ過を行う。
【００１３】
図１は、第１段階のろ過を行なうろ過装置を示す概略図である。検査のため部品等を洗浄した後の洗浄水１の全量が、ファネル（漏斗）２に入れられる。ろ液を受けるフラスコ６の入口に吸引ベース５（例えば「吸引ベース及び吸引口付きキャップ」として日本ミリポア株式会社から市販されているもの）が取り付けられている。
【００１４】
ファネル２の出口と、吸引ベース５の入口との間に、フィルタホルダ４に保持されたフィルタ３が配置されている。ファネル２の出口の縁部と、吸引ベース５の入口の縁部とを、クランプ９が挟み込んで、ファネル２と吸引ベース５の接続の気密性を確保している。
【００１５】
吸引ベース５の吸引口に、ホース７を介して吸引ポンプ８が取り付けられている。ホース７に、適宜バルブ等が取り付けられている。吸引ポンプ８が、吸引ベース５内及びフラスコ６内から空気を排出して減圧することにより、吸引ろ過が行なわれる。
【００１６】
フィルタ３は、例えば、孔径０．４μｍ、直径４７ｍｍのポリカーボネート製メンブレンフィルタである。フィルタホルダ４が、フィルタ３を挟み込んで保持する。フィルタホルダ４は、塵埃を捕捉する側（表側）で、フィルタ３が洗浄水１に露出する開口（ろ過開口と呼ぶこととする）を画定する。ろ過開口の直径は例えば３５ｍｍであり、フィルタ３が洗浄水１に露出する面積、すなわちフィルタ３が洗浄水１をろ過するろ過面積は、例えば９６２ｍｍ２となる。また、フィルタホルダ４は、裏側で、ろ液を透過する多数の孔が設けられた部材によりフィルタ３を支持する。
【００１７】
洗浄水１の全量をろ過することにより、洗浄水１中の塵埃１１の全量が、フィルタ３の表面に捕捉される。例えば大きさ０．５μｍ以上の塵埃１１を捕捉したい場合、孔径０．４μｍのフィルタが用いられる。なお、厳密には、ファネル２の壁面等へ付着する塵埃もごくわずかあると考えられるが、ここでは考慮しない。
【００１８】
図２は、第２段階のろ過を行なうろ過装置を示す概略図である。第２段階のろ過装置は、フラスコ６の入口に吸引ベース５が取り付けられ、吸引ベース５にホース７を介して吸引ポンプ８が取り付けられて、吸引ろ過が行なわれる点は第１段階のろ過装置と同様である。
【００１９】
第２段階のろ過装置では、ファネル（漏斗）２２内に、塵埃回収用の水２１（塵埃回収水２１と呼ぶこととする）が入れられる。塵埃回収水２１として、含まれる塵埃数が非常に少ない（例えば１０ミリリットル中に大きさ０．２μｍ以上の塵埃数が２０個以下の）パーティクルフリーな水が用いられる。
【００２０】
ファネル２２内の、塵埃回収水２１中に、第１段階のろ過で塵埃を捕捉したフィルタ３が保持される。フィルタ３は、塵埃１１を捕捉した表側の面が下側（ファネル２２の出口側）になるように配置される。
【００２１】
フィルタ３の上方に、超音波印加機構３３が配置される。超音波印加機構３３は、例えば圧電素子を用いた超音波振動子３１と、それに接続されたホーン３２とを含む。ホーン３２として、例えば、破砕ホーン等を流用することもできる。ホーン３２は、塵埃回収水２１中でフィルタ３と対向配置される下面を有し、ホーン３２の下面は、フィルタ３の塵埃１１を捕捉したろ過領域を内包する程度に広い。
【００２２】
ファネル２２は、径が上側（入口側）で太く、下側（出口側）で細い形状をしている。径が細くなった肩部に、フィルタホルダ４の縁部が載せられて、フィルタ３が保持される。この保持構造により、フィルタ３及びフィルタホルダ４が、ファネル２２の内部を上下に区分し、フィルタ３から下側に剥離した塵埃１１が、フィルタ３の上側に回りこむことが抑制される。例えば、フィルタ３の上方に配置されるホーン３２等に、塵埃１１が付着することが抑制される。なお、ファネル２２の出口は、さらに細い径となっている。
【００２３】
ファネル２２の出口と吸引ベース５の入口との間に、フィルタホルダ２４に保持されたフィルタ２３が挟まれて保持されている。フィルタ２３は、例えば、孔径０．４μｍ、直径４７ｍｍのポリカーボネート製メンブレンフィルタである。
【００２４】
フィルタホルダ２４が、フィルタ２３を挟み込んで保持する。フィルタホルダ２４は、塵埃を捕捉する側（表側）で、フィルタ２３が塵埃回収水２１に露出する開口を画定する。フィルタホルダ２４のろ過開口の直径は例えば２ｍｍであり、フィルタ２３のろ過面積は、例えば３ｍｍ２となる。また、フィルタホルダ２４は、裏側で、ろ液を透過する多数の開口が設けられた部材によりフィルタ２３を支持する。
【００２５】
第１段階のろ過で塵埃１１をろ過するフィルタ３のろ過面積に比べて、第２段階のろ過で塵埃１１をろ過するフィルタ２３のろ過面積は狭い。第１段階、第２段階のろ過で塵埃１１をろ過するフィルタ３、２３を、以下、それぞれ大面積フィルタ３、小面積フィルタ２３と呼ぶ。
【００２６】
第２段階のろ過では小面積フィルタ２３のろ過面積が狭いので、それに応じてファネル２２の出口の径が細くなっている。ファネル２２の出口の開口直径は例えば１０ｍｍである。ファネル２２の出口に、鍔状の部材２２ａが取り付けられている。ファネル２２の出口の鍔状部材２２ａの縁部と、吸引ベース５の入口の縁部とを、クランプ９が挟み込んで、ファネル２２と吸引ベース５の接続の気密性を確保している。
【００２７】
次に、第１の実施例の塵埃測定方法について説明する。まず、第１段階のろ過を行なう。塵埃を含む洗浄水１の全量は、例えば３リットルであり、例えば大きさ０．５μｍ以上の塵埃１１の全量は千個程度のオーダ（例えば３０００個程度）である。第１段階のろ過は、例えば洗浄水１の全量を３リットルとし大面積フィルタ３としてろ過開口径３５ｍｍのものを用いたとき、例えば１時間程度で行われる。
【００２８】
そして、第１段階のろ過を行なっている間に、第２段階のろ過装置のファネル２２に、大面積フィルタ３が浸かる以上の深さまで、塵埃回収水２１を入れて準備しておく。塵埃回収水２１の全量は、例えば５０ミリリットル程度である。
【００２９】
第１段階のろ過が終了したら、大面積フィルタ３を、乾かぬうちに、フィルタホルダ４に保持されたまま裏返して、第２段階のろ過装置のファネル２２内に保持する。
【００３０】
次に、超音波印加機構３３のホーン３２を、下面が塵埃回収水２１を介してフィルタホルダ４の裏面と対向するように、塵埃回収水２１中に配置する。ホーン３２の下面と、フィルタホルダ４の裏面とは、例えば１ｍｍ程度の距離となるように近接させる。
【００３１】
次に、超音波振動子３１を駆動してホーン３２を振動させ、塵埃回収水２１（とフィルタホルダ４と）を介して、大面積フィルタ３に超音波を印加する。例えば、周波数２８ｋＨｚの超音波を１０秒間印加する。超音波印加により、大面積フィルタ３から塵埃回収水２１中への塵埃１１の剥離が促進される。
【００３２】
ホーン３２の下面は、平面視上、大面積フィルタ３の塵埃１１を捕捉したろ過領域を内包するように配置するのが好ましい。ろ過面積全域に均一に超音波を印加しやすくするためである。
【００３３】
次に、第２段階のろ過として、塵埃回収水２１を、小面積フィルタ２３でろ過する。第２段階のろ過は、例えば塵埃回収水２１の全量が５０ミリリットルで小面積フィルタ２３としてろ過開口径２ｍｍのものを用いたとき、例えば１時間程度で行われる。
【００３４】
このようにして、２段階のろ過により、洗浄水１中に含まれる塵埃１１の全量が、小面積フィルタ２３上に回収される。なお、厳密には、大面積フィルタ３上に残る塵埃や、ファネル２２の壁面等へ付着する塵埃もごくわずかあると考えられるが、ここでは考慮しない。
【００３５】
次に、図３に示すように、小面積フィルタ２３の表面を、例えば電子顕微鏡２５で観察する。小面積フィルタ２３のろ過面積の全域を走査して観察し、塵埃１１の全個数を数える。例えば、走査して多数の写真を撮り、コンピュータによる画像処理で塵埃１１の個数を算出する。このようにして、洗浄水１中に含まれる塵埃１１の全量が測定される。
【００３６】
比較例として、第１段階のろ過のみを行い、大面積フィルタの表面を顕微鏡観察して、洗浄水中の全塵埃個数を数える方法を考える。比較例の方法では、ろ過は１回ですむものの、大面積フィルタの広いろ過面積全域を顕微鏡で走査するのに非常に時間がかかる。
【００３７】
一方、実施例の方法では、ろ過は２回行なうが、小面積フィルタの狭いろ過面積を観察するので、比較例に比べ顕微鏡走査の時間が短縮される。また、比較例に比べ、フィルタ上の塵埃の分布密度が増加しており、観察しても塵埃が見つからない領域が減るので、顕微鏡観察が効率的に行なわれる。
【００３８】
実施例の方法では、第１段階のろ過工程で、例えば３リットルと量の多い洗浄水をろ過面積の広い大面積フィルタでろ過し、第２段階のろ過工程で、ろ過面積の狭い小面積フィルタに対し例えば５０ミリリットルと量の少ない塵埃回収水でろ過を行なうことにより、ろ過時間の短縮が図られる。また、ろ過面積が狭い小面積フィルタに塵埃を回収することにより、顕微鏡観察時間の短縮が図られる。このようにして、塵埃測定方法の効率化が図られる。
【００３９】
さらに、大面積フィルタに超音波を印加することにより、大面積フィルタからの塵埃の剥離を促進し、大面積フィルタ上に塵埃が残ることが抑制される。
【００４０】
なお、超音波印加終了後に第２段階のろ過を開始する例を説明したが、例えば、ホーンと大面積フィルタとの間に塵埃回収水が残っている状態であれば、ろ過中に超音波印加を行なうこともできる。
【００４１】
なお、超音波に限らず、振動の印加により、大面積フィルタからの塵埃の剥離を促進できよう。例えば、周波数１ｋＨｚ〜５００ｋＨｚ程度の振動を用いることができよう。特に、周波数２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの超音波を用いることが好ましい。
【００４２】
なお、大面積フィルタは、捕捉した塵埃が剥離されやすいものであることが好ましい。例えば、フィルタ面内に多数の孔が形成され、孔径より大きな塵埃が表面に付着する構造のフィルタ、例えばポリカーボネート製のメンブレンフィルタが好ましい。
【００４３】
第１段階のろ過時間を短縮するには、大面積フィルタのろ過面積が広いことが好ましい。フィルタは円形が多いので、ろ過面積を、円の面積に対応させ、当該円の直径（ろ過領域径と呼ぶこととする）で表すこととする。大面積フィルタのろ過領域径は、例えば、１０ｍｍ以上であることが好ましい。大面積フィルタのろ過領域径の上限は特にないが、例えば、市販のメンブレンフィルタサイズの上限としては、２００ｍｍ程度の径となる。
【００４４】
なお、第２段階のろ過時間を短縮するには、塵埃回収水の量が少ないことが好ましい。大面積フィルタと小面積フィルタのろ過面積の比率にもよるが、第２段階でろ過する塵埃回収水の全量は、第１段階でろ過する洗浄水の全量に対して少なく、例えば１／３０以下の量であることが好ましい。塵埃回収水が少ないほど第２段階のろ過時間が短縮できるという観点からは、この比の下限に特に制限はないが、例えば下限は１／２００程度である。
【００４５】
塵埃の顕微鏡観察を短縮するには、小面積フィルタのろ過面積が狭いことが好ましい。ただし、小面積フィルタのろ過面積が狭すぎると、第２段階のろ過に時間がかかり過ぎる。小面積フィルタのろ過領域径は、例えば、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ未満であることが好ましい。
【００４６】
大面積フィルタのろ過面積に対して、小面積フィルタのろ過面積が狭いほど、顕微鏡観察が効率化されるといえる。小面積フィルタのろ過面積は、大面積フィルタのろ過面積に対して狭く、例えば１／１００以下の狭さ（ろ過領域径の比としては１／１０以下の細さ）であることが好ましい。小面積フィルタのろ過面積は、観察の効率化の観点からは狭い方が良いが、ろ過時間の観点からはある程度広いことが求められ、この面積比の下限は、例えば１／１００００（ろ過領域径の比で１／１００）程度となろう。
【００４７】
なお、孔径０．４μｍのフィルタを使い、大きさ０．５μｍ以上の塵埃を測定する例について説明したが、測定したい塵埃の大きさに応じて、フィルタの孔径は適宜選択することができる。例えば、孔径０．０５μｍ〜１２μｍの範囲のフィルタを用いることができる。
【００４８】
なお、小面積フィルタに回収した塵埃を、電子顕微鏡で観察する例について説明したが、塵埃が十分に大きければ、光学顕微鏡で観察してもよい。なお、例えば光学顕微鏡で観察するとき、小面積フィルタのろ過面積が十分に狭ければ、走査なしに一度の観察で塵埃の全個数を数えられる場合も考えられる。なお、電子顕微鏡で観察する場合、小面積フィルタとして、特にポリカーボネート製のものが、チャージアップしにくいので好ましい。
【００４９】
次に、第２〜第６の実施例による塵埃測定方法について説明する。第２〜第６の実施例において、第１段階のろ過工程、及び小面積フィルタの顕微鏡観察工程は第１の実施例と同様であり、第２段階のろ過工程における、超音波印加の態様が異なる。
【００５０】
まず、図４を参照して、第２の実施例の、第２段階のろ過装置について説明する。第１の実施例と異なるのは、大面積フィルタ３の上方に配置される超音波印加機構４３である。超音波印加機構４３は、超音波振動子４１と、それに接続されたホーン４２とを含み、さらに、超音波振動子４１及びホーン４２を、大面積フィルタ３の面内方向に走査する移動機構４４を含む。
【００５１】
第１の実施例の超音波印加機構３３は、ホーン３２の下面が、大面積フィルタ３のろ過領域を内包する程度に広いものであった。第２の実施例の超音波印加機構４３は、ホーン４２の下面が、大面積フィルタ３のろ過領域よりも狭く、ろ過領域全域へ同時に均一に超音波を印加することが難しい。そのため、移動機構４４でホーン４２を走査して、ろ過領域全域への超音波印加が行なわれる。
【００５２】
次に、図５を参照して、第３の実施例の、第２段階のろ過装置について説明する。第１の実施例と異なるのは、大面積フィルタ３の上方に配置される超音波印加機構５３である。超音波印加機構５３は、超音波振動子５１と、それに接続されたホーン５２とを含み、さらに、ホーン５２と大面積フィルタ３（フィルタホルダ４）との間に配置された振動伝達部材５４を含む。ホーン５２の先端と、振動伝達部材５４が、塵埃回収水２１中に配置される。
【００５３】
第３の実施例も、第２の実施例と同様に、ホーン５２の下面が、大面積フィルタ３のろ過領域よりも狭く、ろ過領域全域に同時に均一に超音波を印加することが難しい。そのため、振動伝達部材５４を用いる。振動伝達部材５４は、大面積フィルタ３（フィルタホルダ４の裏面）と対向配置される板状部分５４ａを含み、例えば、凹型の金属部材である。板状部分５４ａの下面が、大面積フィルタ３のろ過領域を内包する程度に広い。
【００５４】
ホーン５２の下面が、板状部分５４ａの上面と対向配置され、ホーン５２から、塵埃回収水２１を介して板状部分５４ａに超音波が印加される。そして、板状部分５４ａから、塵埃回収水２１（及びフィルタホルダ４）を介して、大面積フィルタ３のろ過領域全域に超音波が印加される。第３の実施例では、振動伝達部材を用いることにより、先端が広くないホーンを用いる場合でも、走査のための移動機構が必要ない。
【００５５】
次に、図６を参照して、第４の実施例の、第２段階のろ過装置について説明する。第１の実施例と異なるのは、大面積フィルタ３の上方に配置される超音波印加機構６３である。超音波印加機構６３は、塵埃回収水２１中に配置される超音波振動子６１を含む。
【００５６】
第４の実施例の超音波印加機構６３は、ホーンを介さず、超音波振動子６１が、（塵埃回収水２１、フィルタホルダ４を介して）大面積フィルタ３に超音波を印加する。超音波振動子６１の、大面積フィルタ３に対向する面が、大面積フィルタ３のろ過領域を内包する程度に広い。
【００５７】
第４の実施例は、大面積フィルタ３のろ過面積が、ホーンで超音波を印加するには広すぎる場合を想定している。通常、ホーンの先端は、超音波振動子の大きさよりも狭く設計されている。そのため、ホーンでなく、大きな超音波振動子６１自体から超音波を印加する構造とすることにより、広いろ過領域全域への超音波印加を容易にしている。
【００５８】
次に、図７を参照して、第５の実施例の、第２段階のろ過装置について説明する。第１の実施例と異なるのは、超音波印加機構７３である。第１の実施例で、大面積フィルタ３の上方に塵埃回収水２１を介して超音波印加機構３３（のホーン３２）を配置した替わりに、超音波印加機構７３として、フィルタホルダ４上に直接、超音波振動子７１が配置される。
【００５９】
第５の実施例では、第１段階のろ過が終了したら、大面積フィルタ３のフィルタホルダ４の例えば裏面の縁部上に、超音波振動子７１を貼り合せる。超音波振動子７１を貼り合せたフィルタホルダ４を、ファネル２２内に保持し、超音波印加を行なう。
【００６０】
第５の実施例の超音波印加方法では、塵埃回収水２１を介さずに、フィルタホルダ４に直接超音波を印加するので、大面積フィルタ３に印加する振動を強めることが容易になる。
【００６１】
次に、図８を参照して、第６の実施例の、第２段階のろ過装置について説明する。第１の実施例と異なるのは、超音波印加機構８３である。第１の実施例で、大面積フィルタ３の上方に塵埃回収水２１を介して超音波印加機構３３（のホーン３２）を配置した替わりに、超音波印加機構８３として、ファネル２２上に超音波振動子８１が配置される。
【００６２】
ファネル２２の外側面の周上に並んで、多数の超音波振動子８１が貼り付けられている。超音波振動子８１からファネル２２に印加された超音波が、塵埃回収水２１（とフィルタホルダ４と）を介して、大面積フィルタ３に印加される。
【００６３】
第５の実施例では、さらに、外槽８４が設けられ、外槽８４に入れられた冷却水８５に、ファネル２２及び超音波振動子８１が浸されている。これは、駆動時に超音波振動子８１が発する熱を冷却するためである。
【００６４】
第６の実施例では、ファネル２２に超音波が印加されるので、ファネル２２の側壁に塵埃１１が付着することの抑制効果が期待される。なお、第５の実施例の超音波印加方法では、ろ過開始前に加え、ろ過終了まで（ファネル２２から塵埃回収水２１が全て排出されるまで）継続的に超音波印加を行なうのが好ましいであろう。
【００６５】
なお、以上説明した第１〜第６の実施例の超音波印加態様は、適宜組み合わせて用いることもできる。例えば、第５の実施例のように大面積フィルタのフィルタホルダに貼り付けた超音波振動子と、第６の実施例のようにファネルに貼り付けた超音波振動子との組み合わせ等である。
【００６６】
次に、第７の実施例による塵埃測定方法について説明する。第７の実施例において、第１段階のろ過工程、及び小面積フィルタの顕微鏡観察工程は第１の実施例と同様であり、第２段階のろ過工程が異なる。
【００６７】
図９は、第７の実施例の、第２段階のろ過装置を示す概略図である。第１の実施例と異なるのは、加圧ろ過を行える装置となっていることである。図９は、例えば第１の実施例の方法で、大面積フィルタ３に超音波印加を行なった後の状態の、ろ過装置を示す。
【００６８】
超音波印加により大面積フィルタ３から塵埃１１を剥離させたら、ファネル２２に蓋９１を被せる。この実施例のファネル２２には、蓋９１の取り付けに適するよう、入口に鍔状の部材２２ｂが取り付けられている。ファネル２２の入口の鍔状部材２２ｂの縁部と、蓋９１の下部の縁部とを、クランプ９４が挟み込んで、ファネル２２と蓋９１の接続の気密性を確保している。
【００６９】
蓋９１の加圧口に、ホース９２を介して加圧ポンプ９３が取り付けられている。ホース９２に、適宜バルブ等が取り付けられている。吸引ポンプ８に接続されたホース７のバルブを開いた状態で、加圧ポンプ９３が、蓋９１内及びファネル２２内に空気を送り込んで加圧することにより、加圧ろ過が行なわれる。
【００７０】
このように、第２段階（あるいは第１段階）のろ過に加圧ろ過を用いることも可能である。なお、吸引ろ過と加圧ろ過を組み合わせて行なうことも可能である。
【００７１】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。例えば、実施例の技術を必要に応じて水以外の洗浄液、塵埃回収液に応用することも可能であろう。
【符号の説明】
【００７２】
１ 洗浄水
２ ファネル
３ （大面積）フィルタ
４ フィルタホルダ
５ 吸引ベース
６ フラスコ
７ ホース
８ 吸引ポンプ
９ クランプ
１１ 塵埃
２１ 塵埃回収水
２２ ファネル
２３ （小面積）フィルタ
２４ フィルタホルダ
３１ 超音波振動子
３２ ホーン
３３ 超音波印加機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塵埃を含む第１の液体を、第１のフィルタでろ過し、該第１のフィルタに前記塵埃を捕捉する第１のろ過工程と、
前記第１のフィルタに捕捉された前記塵埃を、前記第１のろ過工程でろ過される前記第１の液体よりも少ない量の第２の液体中に剥離させる工程と、
前記塵埃を含む前記第２の液体を、前記第１のフィルタよりもろ過面積が狭い第２のフィルタでろ過し、該第２のフィルタに該塵埃を捕捉する第２のろ過工程と
を有する塵埃測定方法。
【請求項２】
前記塵埃を第２の液体中に剥離させる工程は、前記第１のフィルタに振動を印加する請求項１記載の塵埃測定方法。
【請求項３】
さらに、前記第２のフィルタを顕微鏡で観察し、前記塵埃の個数を測定する工程を有する請求項１または２に記載の塵埃測定方法。
【請求項４】
塵埃を捕捉する第１のフィルタと、
前記塵埃を捕捉し、前記第１のフィルタよりもろ過面積の狭い第２のフィルタと、
前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間に配置され、前記第１のフィルタに捕捉された前記塵埃を前記第２のフィルタに捕捉させる接続部材と
を有するろ過装置。
【請求項５】
前記接続部材は、漏斗形状であることを特徴とする請求項４に記載のろ過装置。
【請求項６】
さらに、前記第１のフィルタに振動を印加する振動印加機構を有する請求項４または５に記載のろ過装置。
【請求項１】
塵埃を含む第１の液体を、第１のフィルタでろ過し、該第１のフィルタに前記塵埃を捕捉する第１のろ過工程と、
前記第１のフィルタに捕捉された前記塵埃を、前記第１のろ過工程でろ過される前記第１の液体よりも少ない量の第２の液体中に剥離させる工程と、
前記塵埃を含む前記第２の液体を、前記第１のフィルタよりもろ過面積が狭い第２のフィルタでろ過し、該第２のフィルタに該塵埃を捕捉する第２のろ過工程と
を有する塵埃測定方法。
【請求項２】
前記塵埃を第２の液体中に剥離させる工程は、前記第１のフィルタに振動を印加する請求項１記載の塵埃測定方法。
【請求項３】
さらに、前記第２のフィルタを顕微鏡で観察し、前記塵埃の個数を測定する工程を有する請求項１または２に記載の塵埃測定方法。
【請求項４】
塵埃を捕捉する第１のフィルタと、
前記塵埃を捕捉し、前記第１のフィルタよりもろ過面積の狭い第２のフィルタと、
前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの間に配置され、前記第１のフィルタに捕捉された前記塵埃を前記第２のフィルタに捕捉させる接続部材と
を有するろ過装置。
【請求項５】
前記接続部材は、漏斗形状であることを特徴とする請求項４に記載のろ過装置。
【請求項６】
さらに、前記第１のフィルタに振動を印加する振動印加機構を有する請求項４または５に記載のろ過装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１９７１５２（Ｐ２０１０−１９７１５２Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４１０２６（Ｐ２００９−４１０２６）
【出願日】平成２１年２月２４日（２００９．２．２４）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２４日（２００９．２．２４）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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