JP2000107712A - 超音波洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平板状の被洗浄物を小量の洗浄液で小さなパ
ワーで早く洗浄できる超音波洗浄装置を提供する。 【解決手段】 版つり下げフック４７に版５３の版枠５
４を掛けてつり下げる。超音波振動子４１を取り付けた
振動板４３はつり下げフック３９につり下げられ、版５
３の一面に平行に接近するか、または下方がやや軽く版
に当接している。同様に洗浄液パイプホルダ５７の下端
につり下げられた反射板５９も版５３の他の面に平行に
接近するか、または下方がやや軽く版に当接している。
洗浄液パイプ６１の細孔から版５３と振動板４３の間隙
に、また洗浄液パイプ６３の細孔から版５３と反射板５
９の間隙に洗浄液を流下させ、超音波振動子４１を振動
させることにより版５３の両面に洗浄液の皮膜を作って
これを介して超音波洗浄する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はメタル版、シルクス
クリーン版等の被洗浄物を超音波で洗浄する超音波洗浄
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シルクスクリーン印刷法を用いて
印刷配線基板にクリーム半田や部品接着用の接着剤を印
刷する方法が広く用いられている。シルクスクリーン版
やメタル版には化学繊維の織物でできた版やステンレ
ス、ニッケル板等の金属製の版が用いられている。この
方法を用いて、たとえばクリーム半田を印刷配線基板上
に印刷するとき、時間の経過と共にクリーム半田の溶剤
の揮散により版が目詰まりを起こして所望の印刷品質が
得られなくなる。またエポキシ系の接着剤を印刷配線基
板上等に印刷するときもポットライフが短いために短時
間内に版の目詰まりを起こすなどの問題があった。した
がってこのような印刷に用いる版は所定時間ごとに洗浄
し、乾燥させる必要がある。

【０００３】以下従来の超音波洗浄装置について図５の
側断面図に基づいて説明する。筐体１０１の上部に振動
板である洗浄槽１０２を固定して、その底面に溶接など
で固定した複数個のアングル１０３の孔１０４に、超音
波振動子１０５のホーン１０６に設けたねじ穴１０７を
用いてそれぞれボルト１０８で固定する。筐体１０１内
には超音波振動子１０５に供給する超音波発振器１０９
がある。

【０００４】つぎに動作を説明すると、洗浄槽１０２内
に洗浄液１１０を満たし、超音波発振器１０９を発振さ
せると超音波振動子１０５は振動して洗浄槽１０２を介
して洗浄液１１０を振動させ、ひも１１１で洗浄液１１
０内に釣り下げられた被洗浄物１１２の汚れを洗浄す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の超音波洗浄装置では洗浄の際の容器が大きい
ために大量の洗浄液が必要となり、洗浄はその多量の洗
浄液を介して行われるために大量の洗浄液を振動させる
ための大きなパワーが必要であり、また洗浄槽は筐体に
固定されているため、ここでも超音波振動子の駆動には
さらに大きなパワーを必要とするものであった。またイ
ンクの種類によってはこのような従来の洗浄方法では超
音波振動の印加が不足して洗浄が十分にできないことも
あった。

【０００６】本発明は、このような従来の課題を解決す
るためになされたものであり、被洗浄物を洗浄液中に浸
さないために操作が容易で、洗浄液も小量で済み、また
小さいパワーで洗浄時間も短い効率的な超音波洗浄装置
を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために本発明の超音波洗浄装置は、請求項１において
は、振動子を装着し上方の支持点によって略垂直に懸架
された平面状の振動板と、振動板に略平行にかつ微少な
間隙を保って対向して配置された平面状の被洗浄物と、
振動板と被洗浄物との間隙に洗浄液を流下させる洗浄液
流下手段とを備えた構成である。

【０００８】この構成により、振動板が筐体と分離して
いるため振動しやすい事から、振動子に大きなパワーを
与える必要がないため超音波発振器の出力も小さなもの
でよく、その上超音波振動子のサイズも小さく且つ数も
少なくて済み、効率も上がるので短時間で洗浄できる。
また振動板が懸架され、洗浄液流下手段で被洗浄物と振
動板の間隙に洗浄液を流下させるので洗浄液も少量で良
い等の作用効果が得られる。

【０００９】つぎに請求項２の超音波洗浄装置において
は、請求項１の構成に加えて、被洗浄物の振動板と対向
する面と反対側の面に被洗浄物との間に微少な間隙を保
って対向して保持された平面状の反射板と、被洗浄物と
反射板との間隙に洗浄液を流下させる第２の洗浄液流下
手段とを備えたものである。

【００１０】この構成によって被洗浄物が金属（メタル
版）などの剛体でなくシルクスクリーンのように柔らか
いものの場合、超音波の振動が減衰しやすく大きなパワ
ーを要するが、反射板を設けることにより、超音波を反
射させ振動の減衰を抑えるためエネルギーを有効に利用
できることとなる。

【００１１】つぎに請求項３の超音波洗浄装置において
は、請求項１の構成に加えて、振動板は水平方向の幅が
被洗浄物より狭く被洗浄物との相対位置が水平方向に移
動可能な構成となっており、また請求項４の超音波洗浄
装置は、請求項２の構成に加えて、振動板および反射板
は水平方向の幅が被洗浄物より狭くそれぞれ被洗浄物と
の相対位置が水平方向に移動可能な構成となっていて、
これらの構成によって振動板または振動板および反射板
の面積が小になり、振動子の数を減らすことができ、ま
た振動板または振動板および反射板が小さいため容易且
つ安価に製作できる。

【００１２】つぎに請求項５の超音波洗浄装置において
は、請求項３の構成に加えて、洗浄液流下手段の流下口
は振動板と共に被洗浄物と略平行に水平に移動可能であ
り、請求項６の超音波洗浄装置においては、請求項４の
構成に加えて、第１および第２の洗浄液流下手段の流下
口は振動板および反射板と共に被洗浄物と平行に略水平
に移動可能となっており、いずれも振動板が振動してい
る所に重点的に洗浄液またはすすぎ液を流すことがで
き、洗浄液またはすすぎ液が少なくて済むものである。

【００１３】また請求項７の超音波洗浄装置において
は、上記反射板を有する構成において反射板は帯状また
は丸棒状とすることによって、反射板を小型にできると
いう効果がある。

【００１４】また請求項８の超音波洗浄装置において
は、振動板は下端において被洗浄物に接近するように懸
架されたものであり、さらに請求項９の超音波洗浄装置
においては、反射板を設けた上記各構成において振動板
および反射板はそれぞれの下端において被洗浄物に接近
するように懸架されたものであり、このように構成する
ことによって洗浄液またはすすぎ液を流下させた時には
版と振動板、または版と反射板との間に洗浄液またはす
すぎ液が入ることにより適当な間隙が生じ、間隔調整が
容易にできることとなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下本発明の超音波洗浄装置の一
実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一
実施形態の超音波洗浄装置の側断面図、図２（ａ）は同
じくその正面図、（ｂ）はその要部拡大図、図３は同じ
くその要部側面図、図４は同じくその要部正面図であ
る。

【００１６】筐体１の前面にはドア３をドア用蝶番５で
開閉可能に取付け、把手７でドア３を開けば被洗浄物の
交換やメインテナンスができるようになっている。また
下方のドア９をドア用蝶番１１で開閉可能に取付け、洗
浄液やフイルターの交換の際に把手１３でドア９を開閉
できるようになっている。

【００１７】筐体１内の裏板１５の上方、正面からみて
右手には減速手段を内蔵したギヤードモータ１７の回転
軸１９が裏板１５の裏面側から正面側に出ており、回転
自在に取り付けられた駆動プーリ２１の軸２３と回転軸
１９とは連結シャフト２５で連結されており、裏板１５
の正面から見て上方左手には従動プーリ２７が回転自在
に固定されており、駆動プーリ２１と従動プーリ２７に
はベルト２９が水平に架張されている。

【００１８】要部の構造は図３に示すように筐体１の天
井に固定されたＬ字形のガイドレール３１，３２が摺動
メタル３３の溝３４に両側から入り込んでメタル３３を
保持しており、摺動メタル３３の下部にはスライド台３
５が取り付けられている。摺動メタル３３は例えば焼結
メタルまたはナイロンなどの自己潤滑性のあるプラスチ
ックなどで作られており、ガイドレール３１，３２の長
手方向に軽く摺動可能であり、また図２（ｂ）に示すよ
うにベルト２９に固定ピン３７で結合されている。そし
て２個またはそれ以上の数の振動板つり下げフック３９
によって１ないし複数個の超音波振動子４１の取り付け
られた振動板４３を吊り下げている。

【００１９】また図４に基づいて説明するとこのベルト
２９の下方に、それと平行して版つり下げアングル４５
が設けられ、版つり下げアングル４５には２個または２
個以上の版つり下げフック４７が版つり下げフック回動
支点５１によって筐体１の前後方向に回動するように取
り付けられている。版つり下げフック４７は版５３の版
枠５４に掛けてつり下げるように図３に示したごとく折
り曲げられている。

【００２０】またスライド台３５の振動板つり下げフッ
ク３９と反対の側には回動支点５５によって振動板４３
から離れる方のみに回動可能な洗浄液パイプホルダ５７
が設けられ、これには下端に反射板５９をつり下げてお
り、多数の細孔から版５３と振動板４３との間に洗浄液
やすすぎ液を流下させる第１の洗浄液パイプ６１と、同
じく多数の細孔から版５３と反射板５９との間に洗浄液
やすすぎ液を流下させる第２の洗浄液パイプ６３とを保
持している。

【００２１】そして洗浄液パイプ６１と６３の各々は中
間で連結され、スパイラル状に巻回され伸縮自在に形成
された洗浄液チューブ６５でポンプ６７に連結され、ポ
ンプ６７には洗浄液タンク６９から洗浄液が供給され
る。この第１の洗浄液パイプ６１と第２の洗浄液パイプ
６３の細孔の設けられている部分の幅は振動板４３の幅
より少し広い程度とし実際に振動が加わる範囲に有効に
洗浄液を流下させるようにする。また反射板５９の寸法
は振動板４３と同じか、少し幅を小さくし、これも振動
のエネルギーを有効に反射させるようになっている。

【００２２】図１に戻って筐体１の側壁とドア３、裏板
１５で囲まれた空間の底部にはトレイ７１が置かれ、こ
の空間内に飛散した洗浄液またはすすぎ液はトレイ７１
で集められ、ドレイン７３で廃液タンク７５の沈澱槽７
７へ導かれる。筐体１内に置かれた超音波発振器７９の
出力は超音波振動子４１に接続されている。

【００２３】以上のように構成され、つぎに動作を説明
する。筐体１の正面のドア３を把手７を持って開き、洗
浄液パイプホルダ５７を手前に回動する。そして版５３
の版枠５４を版つり下げフック４７に図３のように引っ
掛ける。そして洗浄液パイプホルダ５７を元の位置まで
戻すと、版５３と振動板４３とは僅かな間隙を保って相
対し、また版５３と反射板５９とは僅かな間隙を保って
相対するようになる。完全に平行にするのは困難なの
で、振動板４３の下方を版５３の面に近づくようにす
る。

【００２４】具体的には振動板４３は図３の右上に超音
波振動子４１が取り付けられているので、振動板４３の
下方は版５３の面に近づくような回転モーメントを受け
ている。そこでつり下げ点を検討して振動板４３の下端
があまり強く版５３の下方に当接しないように調整す
る。同様に反射板５９の下方も版４３の他方の面に軽く
当接する程度の回転モーメントを持たせるように、たと
えば反射板５９の図の左面におもり５９ａ等を付けるこ
とによってそのような条件になるように調整する。また
振動板４３と反射板５９の表面に小さな突起を設けて版
５３の表面との間に微少な間隙を確保するようにしても
よい。

【００２５】版５３が設置できると、ポンプ６７を駆動
して洗浄液チューブ６５を介して洗浄液パイプ６１の細
孔から版５３と振動板４３の間に洗浄液を流下させ、ま
た洗浄液パイプ６３の細孔から版４３と反射板５９の間
に洗浄液を流下させ、同時に超音波発振器７９を発振さ
せ、超音波振動子４１を駆動して振動板４３を超音波振
動させる。このとき振動板４３および反射板５９の下方
が版５３に軽く当接していても、洗浄液が流下すること
によりこの間が押し広げられ版５３の両面に洗浄液の皮
膜ができるように作用する。

【００２６】この振動板４３の振動は流下する洗浄液を
介して版５３の面に与えられ、振動のエネルギーは版５
３を通過した後に反射板５９との間を流下する洗浄液を
介して反射板５９にそのエネルギーが与えられ、反射板
５９がそのエネルギーによって振動して、あたかも振動
板５９によって反射されたかのように超音波振動が版５
３の裏面に与えられ、こちら側でも洗浄効果が高められ
る。反射板５９の設置は特に被洗浄物である版５３が金
属のメタル版のような剛体でなく、シルクスクリーンの
ような柔らかいものの場合は超音波振動がスクリーンに
よって減衰しやすく、小さなパワーでは洗浄効果が得ら
れないが、反射板５９を設けることによりパワーが減衰
することなく有効に利用できてより効果的である。

【００２７】図２および図４のように振動板４３および
反射板５９の幅が狭いときは、ギヤードモータ１７を回
転させて駆動プーリ２１によりベルト２９を動かしてス
ライド台３５をガイドレール３１，３２の長手方向に左
から右、右から左へと移動させることにより版５３の全
面を洗浄することができる。洗浄液により洗浄された
ら、すすぎ液（これは洗浄液と成分は同じであるが、汚
れのないもの、広義には洗浄液とする）を流下させてす
すぎを行い、仕上げとする。すすぎができた後はすすぎ
液も洗浄液も流さずに超音波振動子４１を駆動すれば、
その振動及び発熱効果により版５３を乾燥させることも
できる。

【００２８】上記の構成で反射板５９を細い帯状または
丸棒状にすれば反射エネルギーが集中するので洗浄効果
が高くまた反射板が小さくて済むので、超音波発振器の
出力を小さくできるなど経済的であるが、この場合は反
射板が被洗浄物全体に当たるように反射板を隅から隅ま
で移動するようにしなければならない。

【００２９】以上のようにこの実施形態では、平面の版
に対向して平面の振動板が略平行に略垂直につり下げら
れ、この間隙に洗浄液またはすすぎ液を流下させて洗浄
またはすすぎをするので洗浄液が少量で済む。また超音
波のパワーも少なくて済み、且つ短時間で洗浄すること
ができる。

【００３０】また振動板と反対側の版の面に対向して反
射板を略平行に配置したので、版がシルクスクリーンの
ように柔らかいものの場合でもエネルギーを有効に利用
できるため効率的な洗浄ができる。

【００３１】また振動板または振動板および反射板は水
平方向の幅が被洗浄物より狭く被洗浄物と平行に略水平
方向に移動可能とすることによって、振動板または振動
板および反射板の面積を小さくすることができ、従って
振動子の数をも減らすことができる。また振動板または
振動板および反射板が小さいため容易且つ安価に製作で
きる。

【００３２】さらに版に対して振動板または振動板およ
び反射板の下方を版に対して軽く当接させるようにする
ことにより、相互の間隙の調整を容易にし、洗浄時また
はすすぎ時には洗浄液またはすすぎ液によって最適な間
隙に保つことができる。また上記各構成の何れかを採用
しても組み合わせて使っても効果があるものである。

【００３３】なお、上記実施形態で版、振動板、反射板
のつり下げ方法や取り付け方法、また振動板、反射板の
移動方法などの細部は一例であり、他の構成を用いても
同等の機能を果たすものであれば差し支えない。例えば
実施形態では被洗浄物を固定して振動板または振動板お
よび反射板を移動させたが、振動板または振動板および
反射板を固定して被洗浄物を移動させてもよい。また例
えば被洗浄物はつり下げでなく垂直に固定して取り付け
ても差し支えない。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の超音波洗浄
装置は、請求項１の構成により、振動板が筐体と分離し
ているので振動しやすく振動子に大きなパワーを与える
必要がないので超音波発振器も小さなものでよく超音波
振動子も小さく且つ数も少なくて済み、短時間で洗浄で
きるものである。また振動板が懸架され、流下手段で被
洗浄物と振動板の間隙に洗浄液を流下させるので洗浄液
も少量でよい等の作用効果が得られる。

【００３５】また請求項２の構成によって被洗浄物が金
属などの剛体でなくシルクスクリーンのように柔らかい
ものの場合、超音波の振動が減衰しやすく大きなパワー
を要するが、反射板を設けることによりエネルギーを有
効に利用できるという効果が得られる。

【００３６】また請求項３，４の構成によって振動板ま
たは振動板および反射板の面積が小さくなり、振動子の
数を減らすことができ、また振動板または振動板および
反射板が小さいため容易且つ安価に製作できる。

【００３７】また請求項５，６の構成によって、振動板
が振動している所に重点的に洗浄液またはすすぎ液を流
すことができ、洗浄液またはすすぎ液が少なくて済むと
いう効果が得られる。

【００３８】また請求項７の構成によっては、反射板が
小型にできるという効果があり、請求項８，９の構成に
よれば、洗浄液またはすすぎ液を流下したときには版と
振動板、または版と反射板との間に洗浄液またはすすぎ
液が入ることにより適当な間隙が生じ、間隔調整が容易
にできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の超音波洗浄装置の側断面
図

【図２】（ａ）同じくその正面図 （ｂ）同じくその要部拡大図

【図３】同じくその要部側面図

【図４】同じくその要部正面図

【図５】従来の超音波洗浄装置の側断面図

【符号の説明】

１ 筐体 ３，９ ドア １７ ギヤードモータ ２１ 駆動プーリ ２７ 従動プーリ ２９ ベルト ３１，３２ ガイドレール ３３ 摺動メタル ３５ スライド台 ４１ 超音波振動子 ４３ 振動板 ４５ 版つり下げアングル ５３ 版 ５４ 版枠 ５７ 洗浄液パイプホルダ ５９ 反射板 ６１ 第１の洗浄液パイプ ６３ 第２の洗浄液パイプ ６７ ポンプ ７５ 廃液タンク ７９ 超音波発振器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 澤入 精 大阪府枚方市尊延寺2096 株式会社サワー コーポレーション社内 Ｆターム(参考） 2C250 FA06 FB02 FB23 3B201 AA02 AA04 AB01 AB42 BB02 BB85 BB86 BB92 CC01 CC11

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動子を装着し上方の支持点によって略
   垂直に懸架された平面状の振動板と、 前記振動板に略平行にかつ微少な間隙を保って対向して
   配置された平面状の被洗浄物と、 前記振動板と前記被洗浄物との間隙に洗浄液を流下させ
   る洗浄液流下手段とを備えた超音波洗浄装置。
2. 【請求項２】 被洗浄物の振動板と対向する面と反対側
   の面に、前記被洗浄物との間に微少な間隙を保って対向
   して保持された平面状の反射板と、 前記被洗浄物と前記反射板との間隙に洗浄液を流下させ
   る第２の洗浄液流下手段とを備えた請求項１記載の超音
   波洗浄装置。
3. 【請求項３】 振動板は水平方向の幅が被洗浄物より狭
   く前記被洗浄物との相対位置が水平方向に移動可能であ
   る請求項１記載の超音波洗浄装置。
4. 【請求項４】 振動板および反射板は水平方向の幅が被
   洗浄物より狭くそれぞれ前記被洗浄物との相対位置が水
   平方向に移動可能である請求項２記載の超音波洗浄装
   置。
5. 【請求項５】 洗浄液流下手段の流下口は振動板ととも
   に前記被洗浄物と略平行に水平に移動可能である請求項
   ３記載の超音波洗浄装置。
6. 【請求項６】 第１および第２の洗浄液流下手段の流下
   口は振動板および反射板とともに前記被洗浄物と平行に
   略水平に移動可能である請求項４記載の超音波洗浄装
   置。
7. 【請求項７】 反射板は帯状または丸棒状である請求項
   ２，４および６記載の超音波洗浄装置。
8. 【請求項８】 振動板は下端において被洗浄物に接近す
   るように懸架された請求項１，３，および５のいずれか
   に記載の超音波洗浄装置。
9. 【請求項９】 振動板および反射板はそれぞれの下端に
   おいて被洗浄物に接近するように懸架された請求項２，
   ４，６および７のいずれかに記載の超音波洗浄装置。