JP2002126665A - 洗浄治具、及びそれを用いた洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成で、合成樹脂成型品からなる洗浄
治具１に付着した水滴Ｄの乾燥性を大幅に向上させ、生
産効率を高めつつ乾燥後におけるシミや変色を良好に防
止することを可能とする。 【解決手段】 洗浄治具１の表面であって、ワークＷと
の接触面及び／又は上記ワークＷとの近接面を含む領域
に、濡れ性を向上させたスキン層除去表面を形成し、ワ
ークＷの保持・配置部分に設けたスキン層除去表面に付
着した水滴を表面方向に広げることによって良好な乾燥
を行わせるようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークを保持しな
がら洗浄工程を行うようにした洗浄治具及びそれを用い
た洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子部品などの各種のワークに
対して適宜の加工を施した後に洗浄工程が施されること
が多いが、最近では、特に環境保全の目的から、上記洗
浄工程として水系の洗浄システムを採用することが提案
されている。そして、その水系洗浄システム等におい
て、ワーク同士がぶつかることによる傷の発生や、洗浄
むら等への対策として、トレイ形状をなす洗浄治具を用
いてワークを一定の位置に保持しておき、整列状態に固
定した複数個のワークに対して洗浄を同時に施すことが
考えられている。このように用いられるワークの洗浄治
具は、通常、合成樹脂の成型品から形成され、ワークを
保持する形状を備えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うに、トレイ形状をなす洗浄治具を合成樹脂成型品から
構成した場合には、樹脂材が備えている大きな表面張力
によって表面の撥水性が高くなってしまい、特に、上述
した水系洗浄システムのように洗浄に水を用いる場合に
は、玉状の水滴が洗浄治具上に残ることとなり、その後
の乾燥工程に長時間を要してしまう。また、洗浄治具側
に残留した水滴が、ワーク側に付着したまま残留し、そ
れがシミの原因になってしまうこともある。さらに、乾
燥時間を短縮化するために高温にて乾燥を行うと、ワー
ク上に残留した水滴部分が変色してしまうこともある。

【０００４】そこで本発明は、簡易な構成で、合成樹脂
成型品からなる洗浄治具に付着した水滴の乾燥を効率的
かつ良好に行わせることができるようにした洗浄治具及
びそれを用いた洗浄方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の洗浄治具では、洗浄工程後に乾燥工
程が施されるワークを、少なくとも上記洗浄工程におい
て保持しておく形状を備えた合成樹脂成型品からなる洗
浄治具において、上記合成樹脂成型品の表面であって、
上記ワークとの接触面及び／又は上記ワークとの近接面
を含む領域には、上記合成樹脂成型品の成型時に形成さ
れるスキン層の一部を取り除いて濡れ性を向上させたス
キン層除去表面が形成されている。

【０００６】また、請求項２記載の洗浄治具では、前記
請求項１記載の洗浄工程及び乾燥工程の双方においてワ
ークを継続的に保持する保持部が設けられている。

【０００７】さらに、請求項３記載の洗浄治具では、前
記請求項１記載の洗浄工程のみにおいてワークを保持す
る保持部が設けられている。

【０００８】さらにまた、請求項４記載の洗浄治具で
は、前記請求項１記載のスキン層除去表面は、成型後に
おける合成樹脂成型品の表面を荒らすことによって水滴
が広がる程度の濡れ性を備えるように形成されている。

【０００９】また、請求項５記載の洗浄治具では、前記
請求項４記載の洗浄治具の表面には、多数のワークを保
持するための保持部が設けられている。

【００１０】一方、請求項６記載の洗浄方法では、洗浄
工程後に乾燥工程が施されるワークを、上記洗浄工程及
び乾燥工程の双方において継続的に保持しておく形状を
備えた合成樹脂の成型品からなる洗浄治具を用いた洗浄
方法において、上記合成樹脂成型品の表面であって、上
記ワークとの接触面及び／又は上記ワークとの近接面を
含む領域に、上記合成樹脂成型品の成型時に形成される
スキン層の一部を取り除いて濡れ性を向上させたスキン
層除去表面を形成しておき、上記ワークを前記洗浄治具
に保持させた状態で洗浄工程を施した後に、上記ワーク
を当該洗浄治具に保持させたままの状態で乾燥工程を行
うようにしている。

【００１１】また、請求項７記載の洗浄方法では、前記
請求項６記載の洗浄治具に、多数のワークを保持するた
めの保持部を設けておくとともに、複数個が重ね合わせ
可能な形状に成形しておき、上記洗浄治具を複数個重ね
合わせて洗浄した後に、乾燥工程を連続的に行うように
している。

【００１２】このような構成を有する本発明にかかる洗
浄治具及びそれを用いた洗浄方法によれば、ワークの保
持部分に形成されたスキン層除去表面に付着した水滴
は、当該スキン層除去表面が有する大きな濡れ性によっ
て表面方向に広がっていくこととなり、その結果、水分
の乾燥が効率的かつ良好に行われる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる洗浄治具及
びそれを用いた洗浄方法を、ハードディスク駆動用モー
タに用いられるディスクハブをワークとして洗浄工程及
び乾燥工程を連続的に行うダイレクトパス洗浄機に適用
した実施形態について、図面を参照して詳細に説明す
る。

【００１４】まず、本実施形態でワークとして採用され
たディスクハブは、モータのロータ部分を構成するもの
であって、概略、図１に示されているような構造になさ
れている。すなわち、略円筒状になされた本体胴部Ｗ１
の中心部分には、取付穴Ｗ２が貫通形成されていて、そ
の取付穴Ｗ２に対して、図示を省略した回転軸に固定さ
れるとともに、上記本体胴部Ｗ１の外周壁面には、図示
を省略したハードディスクが装着されるようになってい
る。また、上記本体胴部Ｗ１に対してスカート状に連接
された大径状の駆動部Ｗ３の内周側壁面には、図示を省
略した駆動マグネット等が装着される。

【００１５】一方、本発明を実施するためのダイレクト
パス洗浄機の一例の全体構造を説明すると、図２に示さ
れているように、上述したワーク（ディスクハブ）Ｗを
保持した複数個のトレイ１が洗浄カゴ２内に収容されて
おり、それら複数の洗浄カゴ２が、運搬機３によって略
水平方向に運ばれるようになっている。上記運搬機３の
直下位置には、所定の加工が施されたワークに付着した
切削液や切削クズを洗い落とす溶液を蓄えた洗浄搭４及
びリンス搭５と、それら洗浄搭４及びリンス搭５を経由
したワークを加熱して当該ワークに残留している溶液を
除去する乾燥搭６とが、直列状に配置されている。

【００１６】上記洗浄搭４内には、洗浄槽４ａに蓄えら
れた界面活性剤、例えば荒川化学社製ＳＴ−６５０ＨＤ
の１％水溶液が、ポンプ４ｂの加圧作用によって導入さ
れており、当該洗浄搭４の内部を貫流した界面活性剤の
水溶液は、上記洗浄槽４ａと洗浄搭４との間で循環され
るようになっている。そして、上記ワーク（ディスクハ
ブ）Ｗの入った洗浄カゴ２をほぼ等間隔で懸吊した運搬
機３は、自ら降下して洗浄カゴ２をまず洗浄搭４内に浸
潰させ、そこで洗浄工程が行われる。

【００１７】所定の時間経過後、上記運搬機３が上昇し
て洗浄カゴ２を洗浄搭４から引き出し、後段側に向かっ
てスライドし、後段側のリンス搭５の直上位置において
スライド動作は停止し、再度降下することによって洗浄
カゴ２が、リンス搭５内に浸潰される。上記リンス搭５
内には、リンス槽５ａに蓄えられているイオン交換水
（５ＭΩ以上）が、ポンプ５ｂの加圧作用によって導入
されており、当該リンス搭５の内部を貫流したイオン交
換水は、上記リンス槽５ａとリンス搭５との間で循環さ
れるようになっている。

【００１８】さらに、同様の動作によって、上記リンス
搭５から引き上げられた洗浄カゴ２は、上述した乾燥搭
６内に挿入され、ブロア６ａからヒーター６ｂを通して
当該乾燥搭６内において高圧で吹き付けられた熱風によ
り、上記ワークＷの表面に付着したリンス水が殆ど払拭
され乾燥される。そして、この加熱搭６を経た後のワー
クＷは、次工程である組立工程等へ搬入されていく。

【００１９】ここで、上述したトレイ（洗浄治具）１
は、例えば図３に示されているように、略水平状態で多
段に積み重ねられた後に、図４に示されているようにし
て縦型に吊り下げられた状態で、洗浄カゴ２内に挿入さ
れ装着される。このときの各段のトレイ１は、ポリプロ
ピレン、ポリエチレン、ポアセタール、エポキシなどの
各種合成樹脂の成型品からなるものであって、例えば図
５及び図６に示されているような形状になされており、
それら各段のトレイ１毎に、複数個のワーク（ディスク
ハブ）を整列状態にて固定するピン形状等の保持部１
ａ，１ａ，・・・が多数立設されれている。

【００２０】また、上記トレイ（洗浄治具）１を構成し
ている合成樹脂成型品の表面には、通常、成型時におい
て、スキン層と呼ばれる表面張力の高い層が形成される
が、本実施形態にかかるトレイ１の表面には、そのスキ
ン層を取り除いたスキン層除去表面が形成されている。
このスキン層除去表面は、濡れ性を向上させるためのも
のであって、少なくとも、当該トレイ（洗浄治具）１の
表裏両面における上記ワーク（ディスクハブ）との接触
面、及びワークとの近接面を含む領域に設けられてい
る。

【００２１】このスキン層除去表面は、水滴が広がる程
度の濡れ性を備えるように表面を荒らすことによって形
成されるが、より具体的には、サンドブラスト処理、サ
ンドペーパー処理、切削加工、バレル処理、エッチング
処理などの各種の処理手段が用いられる。そして、その
処理後には、形成されたスキン層除去表面に対する濡れ
性を確認することが行われる。

【００２２】このような構成を有する本実施形態にかか
るトレイ（洗浄治具）１及びそれを用いた洗浄方法によ
れば、洗浄時において、ワーク（ディスクハブ）Ｗの配
置・保持部分に水滴が付着しても、その水滴は、スキン
層除去表面が有する大きな濡れ性によってトレイの表面
方向に広がっていくこととなり、乾燥工程、又はその乾
燥工程に入る以前の段階において、良好に乾燥される。

【００２３】一方、従来装置では、トレイ（洗浄治具）
１の表面にスキン層がそのまま残されていることから、
洗浄直後（仕上げリンス後）において、例えば図７
（ａ）に示されているように、トレイ１の表面によって
はじかれた水滴Ｄが、ワークＷの表面に、大きな固まり
となって付着した状態で残留し続けてしまい、図７
（ｂ）に示された乾燥後の状態においても、水滴Ｄが残
留してシミや変色の原因となることが多い。これに対し
て、上述したような本願発明を実施した場合には、図８
（ａ）に示されているように、洗浄直後（仕上げリンス
後）から、水滴Ｄがトレイ１の表面に広がった良好な乾
燥状態になされ、図８（ｂ）に示された乾燥後において
は、ほぼ完全に水滴は消失する。

【００２４】こようにして、ワーク（ディスクハブ）Ｗ
の表面にシミが発生することが防止され、外観不良とさ
れることが無くなる。また、当該ワークＷをハードディ
スク駆動用モータに取り付けて用いた場合にも、シミが
殆ど発生していないので、モータの駆動中にシミに起因
する微粒子が脱落して磁気ヘッドを破壊したり、記録／
再生エラーを招いたりする恐れはない。さらに、乾燥時
間が短縮されるので、加熱によって部品が変色すること
も防止される。

【００２５】一方、本発明は、図９に示されているよう
な洗浄機に対しても同様に適用することができる。本装
置の全体構造を説明すると、同図に示されているよう
に、ワーク（ディスクハブ）を保持した複数個のトレイ
１１が洗浄カゴ１２内に収容されており、それら複数の
洗浄カゴ１２が、運搬機１３によって略水平方向に運ば
れるようになっている。上記運搬機１３の直下位置に
は、所定の加工が施されたワークに付着した切削液や切
削クズを洗い落とす溶液を蓄えた洗浄槽１４と、その洗
浄槽１４を経由したワークを所定の時間空気中で搬送す
る搬送手段１５と、この搬送手段１５を通過したワーク
を加熱して当該ワークに残留している溶液を除去する乾
燥槽１６とが、列状に配置されている。

【００２６】上記洗浄槽１４には、前記運搬機１３によ
って運ばれて来るワークの入った洗浄カゴ１２が最初に
投入される位置に洗剤槽１４ａが配置され、この洗剤槽
１４ａの後段側に複数のすすぎ槽１４ｂ〜１４ｄが配置
されている。上記洗浄槽１４ａには中性洗剤等の洗剤
が、すすぎ槽１４ｂ〜１４ｄには純水等のすすぎ液がそ
れぞれ蓄えられている。

【００２７】切削加工の際に用いられる切削液は、油脂
系切削液や水溶性切削液が使用されるが、油脂系切削液
を使用した場合、その洗浄は比較的困難である。すなわ
ち、地球環境の保護を図るため、フロン系洗浄剤の使用
が近年全廃になるという社会情勢の中で、洗浄剤として
塩化メチレンやトリクレン等の代替品が使用されている
が、これらはフロン系洗浄剤に比べて洗浄力に劣るし、
これらの溶剤についても人体への影響が取り沙汰されて
おり、将来にわたって恒久的に使用し続けることが出来
なくなりそうな状況にある。そこで、水溶性の切削液を
用いて切削加工を行い、中性洗剤等で洗浄するケースが
増加しつつある。

【００２８】すすぎ槽１５ｂ〜１５ｄに蓄えられる溶液
としては、前投の洗浄液が中性洗剤であるために、純水
等の水溶系すすぎ剤が用いられる。すすぎ槽が数段階に
分かれていることにより、部品に付着した洗浄液や汚れ
を極めてされいに除去することができる。

【００２９】上記洗浄槽１４の次段には搬送手段１５が
設けられている。この搬送手段１５は、同一方向に自動
回転する複数のローラ１５ａを備え、これらのローラ１
５ａに載置された洗浄カゴ１２を次投の乾燥槽１６に向
けて搬送するように構成されている。ワークを保持した
洗浄カゴ１２は、この搬送手段１５によって所定の時間
（例えば、３分間程度）常温の空気中を移動するので、
この間に前記すすぎ槽１４ｄでワークに付着したすすぎ
液が自然乾燥される。なお、上記搬送手投１５は、搬送
方向の両端側に配置した一対のローラ間にベルト掛け渡
したベルト式コンベアであっても差し支えない。

【００３０】また、上記搬送手段１５の次段側には、乾
燥槽１６が設置されている。この乾燥槽１６は、ワーク
に対してエアを吹き付ける吹き付け槽１６ａと、ワーク
を加熱する加熱槽１６ｂとを備えている。上記吹き付け
槽１６ａにおいては、ワークにエアが吹さ付けられるこ
とにより水分やごみ等の付着物が殆ど払拭され、加熱槽
１６ｂにおいて、ワークを例えば７０℃前後の温度で加
熱することによって、水分が完全に蒸発する。そして、
上記加熱槽１６ｂを経たワークは、次工程である組立工
程等へ搬入されていく。

【００３１】上述した洗浄装置を利用した洗浄作業の動
作について説明すると、ワークの入った洗浄カゴ１２を
ほば等間隔で懸吊した運搬機１３は、自ら降下して、洗
浄カゴ１２をまず洗剤槽１４ａ内に浸潰させる。浸潰時
間は約２分間である。この間に洗剤槽４ａに超音波振動
を与えて洗浄力を高めるようにしてもよい。

【００３２】所定の時間経過後、上記運搬機１３が上昇
して洗浄カゴ１２を洗剤槽１４ａから出し、後段側に向
かってスライドする。後段のすすぎ槽１４ｂの直上位置
においてスライド動作は停止し、再度降下することによ
り洗浄カゴ１２はすすぎ槽１４ｂ内に浸潰される。洗剤
槽１４ａ内から取り出されてすすぎ槽１４ｂ内に浸潰さ
れるまでの所要時間は約３０秒である。同様の動作によ
り、ワークの入った洗浄カゴ１２は、すすぎ槽１４ｃ，
１４ｄを経た後、搬送手段１５上に載置される。

【００３３】搬送手段１５は、同一方向に自動回転する
複数のローラ１５ａを備えているので、これらのローラ
１５ａにより洗浄カゴ１２を次段の乾燥槽１６に向けて
搬送する。つまり、洗浄槽１４と乾燥槽１６とは間隔を
置いて隔てられており、その中間に搬送手段１５が設置
されている。この搬送手段１５によって洗浄カゴ１２に
入ったワークは、空気中で３分ないし５分間程度搬送さ
れるが、この間にワークに付着しているすすぎ液が流れ
落ちたり蒸発して、ワークに残存するすすぎ液が減少す
る。ワークに付着したすすぎ液を効率よく除去するため
に、各ローラ１５ａの高さに段差をつけたり、ローラ１
５ａの形状を非円形にして、搬送中に洗浄カゴ１２およ
びワークに振動を与える手段を設けてもよい。なお、洗
浄カゴ１２を搬送手段１５上に載置するのは、手動で行
ってもよいし、機械動作で行ってもよい。

【００３４】次に、搬送手段１５で搬送された洗浄カゴ
１２は、運搬機１３により、乾燥槽１６における吹き付
け槽１６ａに約２分間投入される。この吹き付け槽１６
ａ内には高圧のエアが吹き出されており、ワークにエア
を吹き付けることにより水分等の付着物を殆ど払拭する
ことができる。

【００３５】さらに、加熱槽１６ｂにおいてこのワーク
を加熱するが、ワークは前段の搬送手段１５を所定時間
経ることによって、すすぎ液等の付着物が減少し、しか
も、吹き付け槽１６ａ内を経由することにより、ワーク
の表面に殆ど付着物が無い状懸で加熱槽１６ｂ内に投入
される。したがって、付着物が蒸発した痕として残るシ
ミの発生を極力防止することができるし、乾燥時間も短
縮することができる。なお、本発明の洗浄機では、ワー
クに付いた洗剤を純水ですすぎ落としているので、比較
的短時間で純水が蒸発し、しかも綺麗に蒸発してシミの
発生自体少なくなっている。

【００３６】以上、本発明者によってなされた発明の実
施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのはいうまでもない。

【００３７】例えば、上述した実施形態では、ワークを
洗浄治具に対して継続的に保持させた状態で、洗浄工程
及び乾燥工程を連続的に行っているが、洗浄工程後のワ
ークを一旦洗浄治具から取り外して他の治具に載せ替
え、その後に乾燥工程を行うようにすることも可能であ
る。

【００３８】また、本発明は、上述した実施形態のよう
な水系洗浄システムに限定されることはなく、乾燥工程
を必要とする他の準水系洗浄システムや、炭化水素系洗
浄システムなどにも適用することができるものである。
また、ワークやね洗浄治具の材質も、上述した実施形態
に限定されものではない。

【００３９】

【発明の効果】以上述べたように本発明にかかる洗浄治
具及びそれを用いた洗浄方法は、ワークとの接触面及び
／又は上記ワークとの近接面を含む領域に、濡れ性を向
上させたスキン層除去表面を形成し、ワークの配置部分
に設けたスキン層除去表面に付着した水滴を表面方向に
広げることによって良好な乾燥を行うようにしたもので
あるから、簡易な構成で、合成樹脂成型品からなる洗浄
治具に対して付着した水滴の乾燥性を大幅に向上させる
ことができ、生産効率を高めつつ乾燥後におけるシミや
変色を良好に防止して製品品質を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワークとして採用された、ハードディスク駆動
装置に用いられるディスクハブの一例を表した縦断面説
明図である。

【図２】本発明を適用したダイレクトパス洗浄機の一例
を表した模式的な側面説明図である。

【図３】本発明の一実施形態にかかる洗浄治具としての
トレイの構造を表した外観斜視説明図である。

【図４】図３に表した洗浄治具としてのトレイを洗浄カ
ゴ内に収容する状態を表した外観斜視説明図である。

【図５】本発明の一実施形態にかかる洗浄治具としての
トレイの構造を表した横断面説明図である。

【図６】図５に示された洗浄治具としてのトレイを表し
た平面説明図である。

【図７】一般の洗浄治具を用いた場合における洗浄後の
状態（（ａ））と、乾燥後の状態（（ｂ））とを表した
断面説明図である。

【図８】本発明にかかる洗浄治具を用いた場合における
洗浄後の状態（（ａ））と、乾燥後の状態（（ｂ））と
を表した断面説明図である。

【図９】本発明を適用したダイレクトパス洗浄機の他の
例を表した模式的側面説明図である。

【符号の説明】

１ トレイ（洗浄治具） １ａ 保持部 ２ 洗浄カゴ ３ 運搬機 ４ 洗浄槽 ５ 搬送手段 ６ 乾燥槽 Ｄ 水滴 Ｗ ワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 政幸 長野県諏訪郡原村10801番地の２ 株式会 社三協精機製作所諏訪南工場内 Ｆターム(参考） 3B201 AA46 AB15 AB44 AB45 BB02 BB94 CB15 CC01 CC12

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄工程後に乾燥工程が施されるワーク
   を、少なくとも上記洗浄工程において保持しておく形状
   を備えた合成樹脂成型品からなる洗浄治具において、 上記合成樹脂成型品の表面であって、上記ワークとの接
   触面及び／又は上記ワークとの近接面を含む領域には、
   上記合成樹脂成型品の成型時に形成されるスキン層の一
   部を取り除いて濡れ性を向上させたスキン層除去表面が
   形成されていることを特徴とする洗浄治具。
2. 【請求項２】 前記洗浄工程及び乾燥工程の双方におい
   てワークを継続的に保持する保持部が設けられているこ
   とを特徴とする請求項１記載の洗浄治具。
3. 【請求項３】 前記洗浄工程のみにおいてワークを保持
   する保持部が設けられていることを特徴とする請求項１
   記載の洗浄治具。
4. 【請求項４】 前記スキン層除去表面は、成型後におけ
   る合成樹脂成型品の表面を荒らすことによって水滴が広
   がる程度の濡れ性を備えるように形成されていることを
   特徴とする請求項１記載の洗浄治具。
5. 【請求項５】 前記洗浄治具の表面には、多数のワーク
   を保持するための保持部が設けられていることを特徴と
   する請求項４記載の洗浄治具。
6. 【請求項６】 洗浄工程後に乾燥工程が施されるワーク
   を、上記洗浄工程及び乾燥工程の双方において継続的に
   保持しておく形状を備えた合成樹脂の成型品からなる洗
   浄治具を用いた洗浄方法において、 上記合成樹脂成型品の表面であって、上記ワークとの接
   触面及び／又は上記ワークとの近接面を含む領域に、上
   記合成樹脂成型品の成型時に形成されるスキン層の一部
   を取り除いて濡れ性を向上させたスキン層除去表面を形
   成しておき、 上記ワークを前記洗浄治具に保持させた状態で洗浄工程
   を施した後に、上記ワークを当該洗浄治具に保持させた
   ままの状態で乾燥工程を行うようにしたことを特徴とす
   る洗浄方法。
7. 【請求項７】 前記洗浄治具に、多数のワークを保持す
   るための保持部を設けておくとともに、複数個が重ね合
   わせ可能な形状に成形しておき、 上記洗浄治具を複数個重ね合わせて洗浄した後に、乾燥
   工程を連続的に行うようにしたことを特徴とする請求項
   ６記載の洗浄方法。