JP2003290728A - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗浄液の再利用が図れ人手作業を削減できる
と共に洗浄力の向上が図れる洗浄装置を提供することで
ある。 【解決手段】 洗浄対象物を洗浄槽２に浸漬し、例えば
噴流水や超音波照射により洗浄対象物の表面に付着した
汚損物質をアルコール水溶液で洗浄し除去する。そし
て、洗浄槽２での洗浄に使用されたアルコール水溶液は
再生装置５に導かれ、再生装置５で浄化して洗浄槽２に
戻す。また、洗浄槽２で洗浄された洗浄対象物は乾燥器
３に送られ乾燥される。これにより、洗浄液であるアル
コール水溶液の再利用が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路基板、部
品、機器等の洗浄対象物に付着した汚損物質を除去する
洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子回路基板、部品、機器等の
表面には、設置環境に存在する塵挨や腐食性ガス等の汚
損物質が付着し蓄積する。それにより絶縁劣化、接触不
良、金属の腐食等の劣化が進行し、電子回路基板、部
品、機器等が組み込まれたシステムのトラブルの要因と
なる。このような汚損物質は掃除機による吸取りやアル
コールを染み込ませた布による拭き取り清掃により除去
している。

【０００３】また、火災等が原因で電子回路基板等が煤
や燃焼ガスや消火粉末を被ってしまった場合も、火災発
生後に早急に汚損物を除去する必要がある。これは、
煤、燃焼ガス、熱影響を受けた消火粉末は吸湿し易く、
特に電線等の塩素系材料は燃焼時に塩素系ガスを発生す
ることが多いからである。

【０００４】吸湿性が高い汚損物質は、梅雨等の高湿度
条件ではべたつき掃除機では吸引することが困難なた
め、拭き取り清掃だけで対処することが多い。この拭き
取り清掃では相当量の汚損物質が残留してしまうため、
清掃後においてもトラブルが発生することが多い。ま
た、手作業による拭き取り清掃では手の届く範囲、掃除
機による吸い取り清掃では掃除機のノズルが届く範囲で
しか汚損物質を除去することができない。

【０００５】一方、電子回路基板等を水に浸漬して表面
の汚損物質を除去する洗浄方法も行われている。水によ
る洗浄は絶縁劣化や腐食の要因であるイオン性汚損の除
去には効果的であるが、水は表面張力が大きいため実装
部品の下部への浸透性が悪く、また水は乾燥性が悪いた
め乾燥時間が長くかかる。

【０００６】また、細部への浸透性がよく乾燥性がよい
有機溶剤による洗浄も行われているが、有機溶剤による
洗浄は、有機溶剤が消防法で定めるところの危険物であ
る場合は洗浄場所が限定される。また、有機溶剤とプラ
スチックとは組み合わせにより膨潤や溶解する作用があ
るため、洗浄前に構成材料に劣化が発生しないか確認試
験が必要である。

【０００７】そこで、発明者らは、特開平９ー７１８８
４公報（電気・電子・構造部品の洗浄方法）に示されるよ
うに、絶縁劣化や腐食の要因となるイオン性汚損物質の
洗浄効果が高く、洗浄時基材を損傷しない乾燥性に優れ
たアルコール溶液を使用した洗浄方法を開発した。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この洗浄方法
は人手による作業であり、作業者により洗浄時間や洗浄
効果にばらつきがある。また、使用した洗浄液であるア
ルコール水溶液は使い捨てで、再利用することが考慮さ
れていない。

【０００９】また、電子回路基板や部品や絶縁材料の表
面に付着している塵挨等の粒子状物質は静電的に付着し
ているが、洗浄液に浸漬しただけでは粒子状物質は除去
することができない。そこで、洗浄液で濡らした電子回
路表面をブラッシングすることで除去している。

【００１０】また、表面にコーティングが塗布されてい
る電子回路基板は、コーティングの種類によって経年的
に劣化し、低分子化したコーティング膜の表層が洗浄に
より若干溶解し白くなるという白化現象が発生すること
がある。また、部品実装時のはんだ付けフラックスを洗
浄しない無洗浄基板を洗浄する場合も、基板表面のフラ
ックス膜に白化現象が発生するフラックスもある。フラ
ックスの種類によっては洗浄後の乾燥工程により白化現
象が解消する基板もあるが、白化現象が解消しない無洗
浄基板やコーティング基板は、表面をブラッシングして
白化物質を除去していたが時間がかかる作業であった。

【００１１】このように、従来の電気・電子・構造部品の
洗浄方法においては、人手作業であることから、作業速
度に限界があり、また作業者によって洗浄効果にバラツ
キがあった。また使用した洗浄液であるアルコール水溶
液は使い捨てで、再利用することができなかった。

【００１２】また、電子回路基板や部品や絶縁材料の表
面に付着している塵挨等の粒子状物質は静電的に付着し
ているので、洗浄液に浸漬しただけでは除去することが
できなかった。また、洗浄後に電子回路基板のコーティ
ングやフラックスの白化現象を解消するために、時間を
かけて表面をブラッシングして白化物質を除去してい
た。

【００１３】本発明の目的は、洗浄液の再利用が図れ人
手作業を削減できると共に洗浄力の向上が図れる洗浄装
置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る洗
浄装置は、洗浄対象物の表面に付着した汚損物質をアル
コール水溶液で洗浄し除去する洗浄槽と、前記洗浄槽で
の洗浄に使用されたアルコール水溶液を浄化して前記洗
浄槽に戻す再生装置と、洗浄した洗浄対象物を乾燥する
乾燥器とを備えたことを特徴とする。

【００１５】請求項１の発明に係る洗浄装置において
は、洗浄対象物を洗浄槽に浸漬し、例えば噴流水や超音
波照射により洗浄対象物の表面に付着した汚損物質をア
ルコール水溶液で洗浄し除去する。そして、洗浄槽での
洗浄に使用されたアルコール水溶液は再生装置に導か
れ、再生装置で浄化して洗浄槽に戻す。また、洗浄槽で
洗浄された洗浄対象物は乾燥器に送られ乾燥される。こ
れにより、洗浄液であるアルコール水溶液の再利用が可
能となる。

【００１６】請求項２の発明に係る洗浄装置は、請求項
１の発明において、前記洗浄槽のアルコール水溶液のア
ルコール濃度を所定の範囲に調整するアルコール濃度調
整装置を備えたことを特徴とする。

【００１７】請求項２の発明に係る洗浄装置は、請求項
１の発明の作用に加え、アルコール濃度調整装置は、洗
浄槽のアルコール水溶液のアルコール濃度を検出して、
そのアルコール濃度が所定の範囲になるように水溶性ア
ルコールを補給し調整する。これにより、洗浄力のばら
つきを保持できる。

【００１８】請求項３の発明に係る洗浄装置は、請求項
１または請求項２の発明において、前記乾燥器で乾燥さ
れた洗浄対象物に水溶性アルコールを噴霧するアルコー
ル噴霧器を備えたことを特徴とする。

【００１９】請求項３の発明に係る洗浄装置において
は、請求項１または請求項２の発明の作用に加え、乾燥
器で乾燥された洗浄対象物に水溶性アルコールを噴霧
し、洗浄により発生するコーティングまたはフラックス
の白化現象を解消する。

【００２０】請求項４の発明に係る洗浄装置は、請求項
１乃至請求項３のいずれか１項の発明において、前記洗
浄槽は、洗浄対象物をアルコール水溶液に浸漬する洗浄
ラックに前記洗浄対象物の表面に付着した粒子状物質の
除去装置を備えたことを特徴とする。

【００２１】請求項４の発明に係る洗浄装置において
は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項の発明の作用
に加え、アルコール水溶液に浸漬する洗浄ラックに装着
された洗浄対象物は、除去装置により洗浄対象物の表面
に付着した粒子状物質が除去される。除去装置は、例え
ば洗浄対象物の表面で回転または往復運動をするブラシ
であり、これにより、洗浄対象物表面全体の粒子状物質
を効果的に除去する。

【００２２】請求項５の発明に係る洗浄装置は、請求項
１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発明において、
前記再生装置は、前記洗浄槽での洗浄に使用されたアル
コール水溶液から粒子状物質を除去する粒子除去フィル
タと、油性物質を除去する油除去フィルタと、イオン性
物質を除去するイオン交換樹脂とを備えたことを特徴と
する。

【００２３】請求項５の発明に係る洗浄装置において
は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発明
の作用に加え、洗浄槽での洗浄に使用されたアルコール
水溶液中の粒子状物質を粒子除去フィルタで除去し、油
性物質を油除去フィルタで除去し、さらにイオン性物質
をイオン交換樹脂で除去する。そして、再生装置で浄化
されたアルコール水溶液を浄化槽に戻す。これにより、
洗浄液を再生することができる。

【００２４】請求項６の発明に係る洗浄装置は、請求項
１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発明において、
前記再生装置は、前記洗浄槽での洗浄に使用されたアル
コール水溶液を蒸留して蒸留したアルコール水溶液を前
記洗浄槽に戻す蒸留再生器を備えたことを特徴とする。

【００２５】請求項６の発明に係る洗浄装置において
は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発明
の作用に加え、洗浄槽での洗浄に使用されたアルコール
水溶液は蒸留再生器に導かれ、蒸留再生器で蒸留され
る。そして、その蒸留したアルコール水溶液を洗浄槽に
戻す。これにより、洗浄槽での洗浄に使用されたアルコ
ール水溶液からイオン性物質、粒子状物質、油性物質を
一括して除去でき洗浄液を再生できる。なお、蒸留再生
器の前段に、粒子除去フィルタ、油除去フィルタ、イオ
ン交換樹脂を設けた場合には蒸留再生器の負担が軽減さ
れる。

【００２６】請求項７の発明に係る洗浄装置は、請求項
１乃至請求項６のいずれか１項に記載の発明において、
前記アルコール水溶液は、水溶性アルコールの含有率が
４０〜６０容量%であり、水溶性アルコールはメチルア
ルコールまたはエチルアルコールまたはイソプロピルア
ルコール単体、またはこれらの混合物であることを特徴
とする。

【００２７】請求項７の発明に係る洗浄装置において
は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の発明
の作用に加え、水に対して水溶性アルコールの含有率が
４０〜６０容量%であるアルコール水溶液を用いた場合
に、油性物質およびイオン性物質の双方の除去が最適に
行える。この場合の水溶性アルコールとしては、メチル
アルコールまたはエチルアルコールまたはイソプロピル
アルコール単体、またはこれらの混合物を用いる。

【００２８】請求項８の発明に係る洗浄装置は、請求項
７の発明において、前記アルコール濃度調整装置は、前
記洗浄槽で使用するアルコール水溶液のアルコール濃度
が４０〜６０容量%になるように前記洗浄槽に水溶性ア
ルコールを補給することを特徴とする。

【００２９】請求項８の発明に係る洗浄装置において
は、請求項７の発明の作用に加え、油性物質およびイオ
ン性物質の双方の除去が最適に行えるアルコール水溶液
を維持するために、アルコール濃度調整装置は、洗浄槽
で使用するアルコール水溶液のアルコール濃度を検出
し、そのアルコール濃度が４０〜６０容量%になるよう
に、洗浄槽に水溶性アルコールを補給して調整する。

【００３０】請求項９の発明に係る洗浄装置は、請求項
６の発明において、前記蒸留再生器は、蒸留温度を制御
する温度制御装置を備えたことを特徴とする。

【００３１】請求項９の発明に係る洗浄装置において
は、請求項６の発明の作用に加え、温度制御装置は、蒸
留再生器での蒸留温度を洗浄槽のアルコール水溶液のア
ルコール濃度が４０〜６０容量%となるように温度制御
する。

【００３２】請求項１０の発明に係る洗浄装置は、請求
項９の発明において、前記温度制御装置の蒸留温度設定
値は、通常時はアルコール水溶液のアルコール濃度が５
〜２０%のときの沸点範囲内で設定され、前記洗浄槽の
アルコール水溶液のアルコール濃度が６０%を超えたと
きは前記温度制御装置の蒸留温度設定値を高くし、４０
％未満となったときは通常時の設定値に戻すことを特徴
とする。

【００３３】請求項１０の発明に係る洗浄装置は、請求
項９の発明の作用に加え、温度制御装置は、蒸留温度設
定値として、通常時はアルコール水溶液のアルコール濃
度が５〜２０%のときの沸点範囲内の蒸気温度設定値が
設定され、洗浄槽のアルコール水溶液のアルコール濃度
が６０%を超えたときは蒸留温度設定値を高くし、４０
％未満となったときは通常時の設定値に戻す。これによ
り、洗浄槽のアルコール水溶液のアルコール濃度が６０
%を超えたときは水の蒸発量を多くし、洗浄槽のアルコ
ール水溶液のアルコール濃度が４０%未満になったとき
は水の蒸発量を抑制する。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下の実施の形態を説明する。図
１は本発明の第１の実施の形態に係る洗浄装置の構成図
である。以下の説明では、洗浄対象物は電子回路基板
（以下基板という）の場合について説明する。

【００３５】洗浄対象物である基板１は洗浄槽２の一次
洗浄槽２ａに浸漬される。洗浄槽２は少なくとも２槽以
上の洗浄槽を有し、一次洗浄槽２ａでは予備洗浄を行
い、二次洗浄槽２ｂでは仕上げ洗浄を行う。いずれの洗
浄槽２ａ、２ｂにも洗浄液としてアルコール水溶液が貯
水されており、基板１は図示省略の洗浄ラックに装着さ
れてアルコール水溶液に浸漬される。そして、例えば噴
流水や超音波により基板１に付着した汚損物質を除去す
ることになる。

【００３６】一次洗浄槽２ａの洗浄ラックには、基板１
の表面に付着した粒子状物質を除去するための図示省略
の除去装置が設けられている。この除去装置により、噴
流水や超音波で除去するのが困難であった粒子状の汚損
物質を除去する。除去装置は、例えばブラシであり、ブ
ラシを基板１の表面で回転または往復運動させて基板１
の表面全体の粒子状汚損物質を効果的に除去する。除去
装置にを洗浄ラックに設けたのは、洗浄対象物により適
切なブラシを選択してブラシを容易に着脱できるように
したためである。

【００３７】一次洗浄槽２ａで予備洗浄された基板１
は、二次洗浄槽２ｂに送られて仕上げ洗浄される。この
二次洗浄槽２ｂでの仕上げ洗浄は、噴流水や超音波によ
る洗浄が行われ基板１に付着した汚損物質を除去する。
そして、乾燥器３に送られ基板１を乾燥させる。

【００３８】洗浄液であるアルコール水溶液はポンプ４
により再生装置５に導かれ、再生装置５で浄化された洗
浄液は二次洗浄槽２ｂに戻される。すなわち、洗浄液で
あるアルコール水溶液は、一次洗浄槽２ａから再生装置
５、再生装置５から二次洗浄槽２ｂ、二次洗浄槽２ｂか
ら一次洗浄槽２ａへと循環する。

【００３９】再生装置５は、一次洗浄槽２ａでの洗浄に
使用されたアルコール水溶液から粒子状物質を除去する
粒子除去フィルタ６と、油性物質を除去する油除去フィ
ルタ７と、イオン性物質を除去するイオン交換樹脂８と
を備えている。すなわち、一次洗浄槽２ａでの洗浄に使
用されたアルコール水溶液中の粒子状物質を粒子除去フ
ィルタ６で除去し、油性物質を油除去フィルタ７で除去
し、さらにイオン性物質をイオン交換樹脂８で除去す
る。そして、再生装置５で浄化されたアルコール水溶液
を二次浄化槽２ｂに戻し洗浄液を再生する。

【００４０】二次洗浄槽２ｂには、再生装置５の再生能
力の低下を検知するために、二次洗浄槽２ｂのアルコー
ル水溶液の電導度を測定する電導度測定装置９が設けら
れている。警報装置１０は、電導度測定装置９の出力が
所定の伝導度（例えば５μＳ／ｃｍ）以上になったら、
再生装置５の粒子除去フィルタ６、油除去フィルタ７、
イオン交換樹脂８を交換するようにアラームを出力す
る。これにより、作業員は再生装置の再生能力の低下を
知ることができ、粒子除去フィルタ６、油除去フィルタ
７、イオン交換樹脂８を交換することになる。

【００４１】アルコール濃度調整手段９は、再生装置５
で再生した洗浄液が流入する二次洗浄槽２ｂのアルコー
ル濃度を検出し、洗浄液であるアルコール濃度が所定の
濃度（例えば４０〜６０容量%）になるように調整する
ものである。

【００４２】二次洗浄槽２ｂのアルコール濃度は、アル
コール濃度検出手段１２により、二次洗浄槽２ｂの洗浄
液の比重または屈折率を検出し、比重または屈折率とア
ルコール水溶液のアルコール濃度との相関データにより
検出される。算出・判定手段１３は、アルコール濃度検
出手段１２で検出されたアルコール濃度が所定の濃度
（例えば４０〜６０容量%）より低い場合にアルコール
供給手段１４から１００％水溶性アルコールを二次洗浄
槽２ｂに供給する。

【００４３】ここで、洗浄液であるアルコール水溶液
は、エチルアルコールとイソプロピルアルコールとの変
性アルコールを用意し、純水と混合したアルコール水溶
液を用いる。エチルアルコールに代えてメチルアルコー
ルも使うことができる。

【００４４】イオン性物質あるいは油性物質を塗布した
銅板を各種アルコール濃度の洗浄液中に浸漬してその溶
解性を調査した結果を表１に示す。

【００４５】

【表１】 表１は、エチルアルコールにイソプロピルアルコールを
１０%含有する変性エチルアルコールを用意し、純水と
の混合率を変化させた場合のイオン性物質および油性物
質の洗浄性の関係を調査した結果を示した表である。イ
オン性物質はカルボキシメチルセルロース塩を塩化ナト
リウム水溶液に溶解したものを用い、油性物質は油性イ
ンクを用いた。

【００４６】イオン性物質を付着させた銅板は２分間、
油性物質を付着させた銅板は１０分間超音波洗浄し表面
状態を観察した。比較のために有機溶剤としてアセトン
についての同様の試験を実施した。この結果から、洗浄
液のアルコール濃度を４０〜６０容量%にすると、イオ
ン性物質と油性物質との両方の洗浄に有効であることが
わかる。

【００４７】また、アルコール水溶液中のイソプロピル
アルコール濃度を高くすると、油性物質の洗浄力を向上
することがわかる。その場合にも、トータルアルコール
濃度は４０〜６０容量%の範囲内とする。さらにアルコ
ール水溶液は表面張力が小さいため、水洗浄より基板表
面の濡れ性がよく、汚損物質が蓄積しやすい部品と基板
の隙間や部品リード間などの洗浄力も高い。

【００４８】次に、５０%変性エチルアルコール水溶液
の噴流洗浄を一次洗浄槽２ａと二次洗浄槽２ｂとで行
い、基板１の洗浄力を評価した。一次洗浄槽２ａで２分
間、二次洗浄槽２ｂで２分間、乾燥器３で６５℃で２０
分間乾燥した基板表面のイオン性物質の付着量を等価塩
分量（イオン性物質量を塩化ナトリウム量に換算した
値）で測定した。その結果を図２に示す。

【００４９】イオン性物質が洗浄により短時間で除去で
きたことがわかる。洗浄は同様の工程を手洗浄でも実施
できるが、高速噴流洗浄液の中に短時間浸漬するだけ
で、基板全体を余すことなく洗浄することができる。実
装部品数が少なかったり、基板サイズが小さい場合に
は、洗浄時間をさらに短縮できる。

【００５０】ここで、高速噴流洗浄によりイオン性物質
は除去できるが、粒子状物質が基板表面に相当量残留す
る。超音波装置の併用も試みたが、粒子状物質の除去効
果は小さかった。そこで、一次洗浄槽２ａに基板を浸漬
する時に使用する網目上の金属性ラックに回転ブラシお
よび往復運動をするブラシを装着し、手洗浄のブラッシ
ング動作を洗浄ラック内のブラシで模擬することによ
り、困難であった粒子状物質の除去を可能とした。

【００５１】次に乾燥器３での乾燥温度について説明す
る。基板１の実装部品の耐熱性を考慮して、安全サイド
で６０〜６５℃に設定した。また、乾燥器中の風量を大
きくすると乾燥時間を短縮できる。乾燥直後に、電気試
験を実施するような場合は、６０〜６５℃で最低３０分
の乾燥時間が必要である。

【００５２】以上述べたように、第１の実施の形態によ
れば、洗浄液であるアルコール水溶液を再生装置５で浄
化して洗浄槽２へ戻すので、洗浄液の再利用が可能とな
る。アルコール水溶液として、水溶性アルコールの含有
率が４０〜６０等量%範囲内の洗浄液を使うので、絶縁
劣化や腐食の要因であるイオン物質および油性物質の双
方を水洗浄と同等の効率で除去できる。

【００５３】また、洗浄中や再生中にアルコール成分の
蒸発により変動する洗浄液のアルコール濃度を検出し、
そのアルコール濃度が４０〜６０容量%から外れないよ
うにする調整するので所定の洗浄効果が得られる。ま
た、洗浄ラックに粒子状オゾン物質を除去する除去装置
を設けたので、洗浄対象物表面全体の粒子状汚損物質を
効果的に除去することができる。

【００５４】次に、本発明の第２の実施の形態を説明す
る。図３は、本発明の第２の実施の形態に係る浄化装置
の構成図である。この第２の実施の形態は、図１に示し
た第１の実施の形態に対し、粒子除去フィルタ６、油除
去フィルタ７、イオン交換樹脂８に代えて、一次洗浄槽
２ａでの洗浄に使用されたアルコール水溶液を蒸留し、
その蒸留したアルコール水溶液を二次洗浄槽２ｂに戻す
蒸留再生器１５を備えた再生装置５を適用したものであ
る。これに伴い、電導度測定装置９は一次洗浄槽２ａの
アルコール水溶液の電導度を測定し、その電導度が所定
の電導度（例えば５０μＳ／ｃｍ）を保つように蒸留再
生器１５へのアルコール水溶液の送液量を調整する。図
１と同一要素には同一符号を付し重複する記載は省略す
る。

【００５５】一次洗浄槽２ａのアルコール水溶液はポン
プ４により再生装置５の蒸留再生器１５に送られる。こ
の場合、電導度測定装置９は一次洗浄槽２ａのアルコー
ル水溶液の電導度を測定し、その測定値が所定値（例え
ば５０μＳ／ｃｍ）を超えたときに、ポンプ４で再生装
置５の蒸留再生器１５に送液する洗浄液の流量を増やし
再生能力を上げる。

【００５６】ポンプ４により送液された一次洗浄槽２ａ
のアルコール水溶液は、逆流防止弁１６を介して蒸留再
生器１５に送られる。蒸留再生器１５にはアルコール水
溶液を加熱するヒータ１７が設けられており、このヒー
タ１７によりアルコール水溶液を蒸発させる。ヒータ１
７は温度制御装置１８により温度制御される。ヒータ１
７で加熱されたアルコール水溶液の蒸気は、蒸留再生器
１５の上部に設けられた冷却管１９により冷却されて凝
縮し、冷却後の液化したアルコール水溶液は貯水槽２０
に貯水され二次洗浄槽２ｂに戻される。

【００５７】また、蒸留再生器１５の内面にはアルコー
ル水溶液の突沸防止のための突沸防止部材２１が設けら
れている。これにより、突沸した再生前のアルコール水
溶液により再生後のアルコール水溶液が汚染するのを防
止する。突沸防止部材２１は多孔質材料をライニングし
て形成され、例えばセーラミックコーティングで形成さ
れる。さらに、蒸留再生器１５の下部には蒸留残渣を廃
棄する廃棄弁２２が設けられている。

【００５８】ここで、洗浄液であるアルコール水溶液
は、アルコールと水との混合物であるので、５０%アル
コール水溶液を蒸留しても、５０%アルコール水溶液が
再生液として得られるわけではない。５０%アルコール
水溶液の気相中のアルコール濃度はイソピロピルアルコ
ールで約６０%、エチルアルコールで約７５%である。蒸
留初期は蒸気中のアルコール濃度が増加し、それに反し
て蒸留再生器１５中の洗浄液のアルコール濃度は低下す
る。アルコール濃度が低下すると、図４に示すように沸
点が上昇する。

【００５９】そこで、温度制御装置１８により、洗浄液
として使用するアルコール水溶液のアルコール濃度が５
〜２０%の沸点範囲になるように、洗浄液であるアルコ
ール水溶液の温度を温度コントロールすると、蒸留初期
は蒸気中のアルコール濃度が５０%より高くなり、その
後、徐々にアルコール濃度が低くなっても洗浄液の蒸発
は継続する。一次洗浄槽２ａ、二次洗浄槽２ｂで洗浄液
からのアルコールの揮発があるので、蒸留再生器１５の
アルコール水溶液の温度を水の沸点１００℃まで上げる
必要はない。

【００６０】エチルアルコールにイソプロピルアルコー
ルを１０%含有する変性エチルアルコールのアルコール
濃度が４０〜６０容量%であるアルコール水溶液を洗浄
液とする場合、蒸留再生器１５のアルコール水溶液の温
度は８５〜９０℃の範囲で制御する。つまり、洗浄液と
して使用するアルコール水溶液のアルコール濃度が５〜
２０%の時の沸点の範囲内で、蒸留再生器１５のアルコ
ール水溶液を温度制御する。この温度設定では蒸留再生
器１５内に水が残留するが、洗浄槽２でのアルコールの
蒸発によるアルコールの減少と相殺できる範囲に留ま
る。

【００６１】このように、蒸留再生器１５の温度設定
は、洗浄液の種類により、水分と洗浄槽２でのアルコー
ルの蒸発によるアルコールの減少を加味した水溶性アル
コールとの比率が適切な範囲となるように温度設定範囲
を選択する。

【００６２】また、洗浄対象物である基板１の枚数が多
く、一次洗浄槽２ａの電導度を５０μＳ／ｃｍ以下に保
持するために、再生装置５へのアルコール水溶液の送液
量が多くなる場合、蒸留再生器１５において蒸発蒸気中
のアルコール濃度が高い状態が継続し、二次洗浄槽２ｂ
のアルコール濃度が高くなる場合がある。

【００６３】二次洗浄槽２ｂのアルコール濃度が６０%
を越えると、イオン性物質の洗浄力が低下する。そこ
で、通常はヒータ１７だけで洗浄液を加熱しているが、
アルコール濃度調整装置１１のアルコール濃度検出手段
１２で測定した二次洗浄槽２ｂのアルコール濃度に基づ
いて、算出・判定手段１０は、そのアルコール濃度が６
０%を超えたときに、温度制御装置１８に信号を出し、
ヒータ容量を大きくするか、または補助ヒータを用いて
洗浄液の加熱速度を加速する。

【００６４】これにより、水分の蒸発量を増やし、二次
洗浄槽２ｂのアルコール濃度を低減する。二次洗浄槽２
ｂのアルコール濃度が４０%まで低減した時点で、通常
のヒータ容量に戻すか、または補助ヒータの電源を切断
する。

【００６５】つまり、二次洗浄槽２ｂのアルコール濃度
により、蒸留再生器１５のヒータ１７の容量調整を少な
くとも２段階で行う。アルコール水溶液を蒸留すると気
相中のアルコール濃度が高くなり、液相中のアルコール
濃度が低くなる。処理する基板１の枚数が多かったり、
汚損物質の付着が多かったりした場合には洗浄液である
アルコール水溶液の再生量が多くなり、再生液が戻る二
次洗浄槽２ｂ中のアルコール濃度が高くなる場合があ
る。

【００６６】そこで、二次洗浄槽２ｂ中の洗浄液のアル
コール濃度が許容範囲を越えたときに蒸留再生器１５の
ヒータ１７の容量を上げ、蒸留再生器１５中のアルコー
ル含有量が低い洗浄液（水分）を蒸発させて、二次洗浄
槽２ｂのアルコール濃度を低減する。二次洗浄槽２ｂ中
の洗浄液のアルコール濃度が許容範囲まで下がった時点
で、通常のヒータ容量に戻す。このようにヒータ１７の
温度を制御することで、再生量が変化しても二次洗浄槽
２ｂのアルコール濃度を所定範囲内に維持することがで
きる。

【００６７】なお、この第２の実施の形態においても、
第１の実施の形態と同様に、二次洗浄槽２ｂの洗浄液の
アルコール濃度はアルコール濃度調整装置１１で調整す
る。また、再生装置５として蒸留再生器１５の前段に、
粒子除去フィルタ６、油除去フィルタ７、イオン交換樹
脂８を設けても良い。

【００６８】以上述べたように、この第２の実施の形態
によれば、蒸留再生器１５により洗浄液であるアルコー
ル水溶液を浄化するので、粒子状物質のみならずイオン
性物質や油性物質の除去が適正にでき、しかも洗浄液の
再生量が増加しても、洗浄液のアルコール濃度を洗浄効
果が高い４０〜６０容量%の範囲に維持することができ
る。

【００６９】次に、本発明の第３の実施の形態を説明す
る。図５は本発明の第３の実施の形態に係る浄化装置の
構成図である。この第３の実施の形態は、図１に示した
第１の実施の形態または図３に示した第２の実施の形態
に対し、乾燥器２３で乾燥された洗浄対象物に水溶性ア
ルコールを噴霧するアルコール噴霧器２３を備えたもの
である。

【００７０】すなわち、樹脂コーティングを施した使用
した基板１やはんだ付け時のフラックスが表面に残留し
ている基板１を洗浄した場合には、コーティングまたは
フラックスの白化現象が発生するので、乾燥器３で乾燥
後に洗浄液の構成成分である１００％水溶性アルコール
を基板１に噴霧して、その白化現象を解消する。これに
より、時間をかけてブラッシングで対処していた白化現
象がこれにより短時間で容易に解消できる。

【００７１】例えば、ウレタン樹脂系の基板ゴーディー
ング剤は経年使用で表面が加水分解し低分子化する。こ
のような基板１をアルコール水溶液で洗浄すると、低分
子化したコーティング膜表層が洗浄液で溶解し白くなる
ことがある。白くなっても、電気特性上は問題ないが見
た目が悪い。従来はブラシで白い粉を掻き落として対処
していたが、白化現状は全面に及ぶため、上記作業は洗
浄以上の時間を要することが多い。

【００７２】そこで、乾燥器３の後段に、基板１の表面
に洗浄液の構成成分である１００%水溶性アルコール溶
液を噴霧するアルコール噴霧器２３を追加する。アルコ
ール噴霧器２３は、コーティング剤の白化現象だけでな
く、基板１の部品実装工程で基板１の表面にフラックス
を残留した状態で使用する無洗浄基板の白化現象解消に
も有効である。フラックスの種類によっては、コーティ
ング同様、表面が溶解するものがある。乾燥による加熱
で白化が解消するフラックスもあるが、解消しない基板
１はアルコール噴霧を行うと容易に白化が解消する。ア
ルコールを噴霧した基板１は、乾燥器３において６５℃
で１０分程度乾燥する。

【００７３】この第３の実施の形態においては、洗浄に
より白化現象が発生する可能性があるコーティング基板
や無洗浄基板も、人手によることなく短時間で容易に白
化現象を解消することができる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
洗浄液にアルコール水溶液を用い、洗浄能力を管理しな
がら洗浄液を循環再利用することにより、高い洗浄能力
の維持と洗浄液の使用量の削減が実現できる。また、除
去が困難であった塵挨等の粒子状物質がイオン性物質と
同時除去が可能になる。また、アルコール水溶液による
基板洗浄で発生するコーティングやフラックスの白化現
象を短時間で容易に解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る洗浄装置の構
成図。

【図２】本発明の第１の実施の形態におけるアルコール
水溶液による基板の洗浄効果の説明図。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る洗浄装置の構
成図。

【図４】本発明の第２の実施の形態におけるアルコール
水溶液と沸点との関係の特性図。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係る洗浄装置の構
成図。

【符号の説明】

１…基板、２…洗浄槽、３…乾燥器、４…ポンプ、５…
再生装置、６…粒子除去フィルタ、７…油除去フィル
タ、８…イオン交換樹脂、９…電導度測定装置、１０…
警報装置、１１…アルコール濃度調整装置、１２…アル
コール濃度検出手段、１３…算出・判定手段、１４…ア
ルコール供給手段、１５…蒸留再生器、１６…逆流防止
弁、１７…ヒータ、１８…温度制御装置、１９…冷却
管、２０…貯水槽、２１…突沸防止部材、２２…廃棄
弁、２３…アルコール噴霧器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 英敬 山梨県北都留郡上野原町上野原8154−10 東芝エレベータ株式会社上野原工場内 Ｆターム(参考） 3B201 AA46 BB02 BB82 BB83 BB95 CD22 CD41 CD43 4K053 PA06 PA13 PA17 QA04 QA07 RA40 SA04 SA06 SA09 SA17 SA18 TA19 XA11 XA27 XA50 YA03 YA05 YA07 YA10 YA13

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄対象物の表面に付着した汚損物質を
   アルコール水溶液で洗浄し除去する洗浄槽と、前記洗浄
   槽での洗浄に使用されたアルコール水溶液を浄化して前
   記洗浄槽に戻す再生装置と、洗浄した洗浄対象物を乾燥
   する乾燥器とを備えたことを特徴とする洗浄装置。
2. 【請求項２】 前記洗浄槽のアルコール水溶液のアルコ
   ール濃度を所定の範囲に調整するアルコール濃度調整装
   置を備えたことを特徴とする請求項１に記載の洗浄装
   置。
3. 【請求項３】 前記乾燥器で乾燥された洗浄対象物に水
   溶性アルコールを噴霧するアルコール噴霧器を備えたこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の洗浄装
   置。
4. 【請求項４】 前記洗浄槽は、洗浄対象物をアルコール
   水溶液に浸漬する洗浄ラックに前記洗浄対象物の表面に
   付着した粒子状物質の除去装置を備えたことを特徴とす
   る請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の洗浄装
   置。
5. 【請求項５】 前記再生装置は、前記洗浄槽での洗浄に
   使用されたアルコール水溶液から粒子状物質を除去する
   粒子除去フィルタと、油性物質を除去する油除去フィル
   タと、イオン性物質を除去するイオン交換樹脂とを備え
   たことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１
   項に記載の洗浄装置。
6. 【請求項６】 前記再生装置は、前記洗浄槽での洗浄に
   使用されたアルコール水溶液を蒸留して蒸留したアルコ
   ール水溶液を前記洗浄槽に戻す蒸留再生器を備えたこと
   を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記
   載の洗浄装置。
7. 【請求項７】 前記アルコール水溶液は、水溶性アルコ
   ールの含有率が４０〜６０容量%であり、水溶性アルコ
   ールはメチルアルコールまたはエチルアルコールまたは
   イソプロピルアルコール単体、またはこれらの混合物で
   あることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか
   １項に記載の洗浄装置。
8. 【請求項８】 前記アルコール濃度調整装置は、前記洗
   浄槽で使用するアルコール水溶液のアルコール濃度が４
   ０〜６０容量%になるように前記洗浄槽に水溶性アルコ
   ールを補給することを特徴とする請求項７に記載の洗浄
   装置。
9. 【請求項９】 前記蒸留再生器は、蒸留温度を制御する
   温度制御装置を備えたことを特徴とする請求項６に記載
   の洗浄装置。
10. 【請求項１０】 前記温度制御装置の蒸留温度設定値
    は、通常時はアルコール水溶液のアルコール濃度が５〜
    ２０%のときの沸点範囲内で設定され、前記洗浄槽のア
    ルコール水溶液のアルコール濃度が６０%を超えたとき
    は前記温度制御装置の蒸留温度設定値を高くし、４０％
    未満となったときは通常時の設定値に戻すことを特徴と
    する請求項９に記載の洗浄装置。