JP2009183880A - 浸漬処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】省スペース、且つ簡単な構造で、処理対象物を適切に表面処理することができる浸漬処理装置を提供する。
【解決手段】ワークＷの表面処理を行うワーク処理槽２と、給液用タンクおよび廃液用タンクを兼ねる複合タンク３と、複合タンク３からワーク処理槽２に処理溶液を送液するための往送液流路２５と、ワーク処理槽２から複合タンク３に処理溶液を送液するための返送液流路２１と、往送液流路２５に介設した往路送液手段４４と、返送液流路２１に介設した返路送液手段３６と、往路送液手段４４および返路送液手段３６を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、表面処理に先立って、複合タンク３の処理溶液をワーク処理槽２に送液して処理可能状態とし、処理溶液の要廃液時に、ワーク処理槽２の処理溶液を複合タンク３に送液する。
【選択図】図１

Description

本発明は、処理対象物を処理溶液に浸漬することにより、処理対象物に表面処理を行う浸漬処理装置に関するものである。

従来、この種の浸漬処理装置として、貯留した処理溶液により、浸漬した処理対象物の表面処理を行なう処理タンクと、処理タンクの全ての処理溶液を一時的に貯留するバッファタンクと、処理タンクとバッファタンクとを相互に接続する循環流路と、循環流路に介設されたフィルタと、溶媒を貯留する給液タンクと、廃棄する処理溶液を貯留する廃液タンクと、本装置の運転を制御する制御装置を備えるものが知られている。この浸漬処理装置では、処理溶液を調合するときは、給液タンクから処理タンクへ送液した溶媒に溶質を投入後、循環させて処理溶液を混合し、処理溶液を破棄するときは、処理タンクの処理用液を廃液タンクへ送液して破棄し、処理溶液をフィルタリングするときは、処理タンクの処理用液を一時的にバッファタンクへ貯留後、介設されたフィルタで濾過するように処理溶液を処理タンクへ送液している。
特開２００７−２７５０４０号公報

このように、従来の浸漬処理装置は、表面処理を行う処理タンクの他に、給液タンク、バッファタンクおよび廃液タンクの３つのタンクを必要としているため、装置全体が大型になり、且つ構造が複雑化してしまうという問題があった。

本発明は、上記の浸漬処理装置が処理溶液を使い捨てすることに着目して為されたものであり、省スペース、且つ簡単な構造で、処理対象物を適切に表面処理することができる浸漬処理装置を提供することをその課題としている。

本発明の浸漬処理装置は、貯留した処理溶液にワークを浸漬することにより、ワークの表面処理を行うワーク処理槽と、ワーク処理槽の容量以上の容量を持ち、ワーク処理槽に対する処理溶液の給液用タンクおよび廃液用タンクを兼ねる複合タンクと、複合タンクからワーク処理槽に処理溶液を送液するための往送液流路と、ワーク処理槽から複合タンクに処理溶液を送液するための返送液流路と、往送液流路に介設され、複合タンクの処理溶液をワーク処理槽に送液する往路送液手段と、返送液流路に介設され、ワーク処理槽の処理溶液を複合タンクに送液する返路送液手段と、往路送液手段および返路送液手段を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、表面処理に先立って、複合タンクの処理溶液をワーク処理槽に送液して処理可能状態とし、処理溶液の要廃液時に、ワーク処理槽の処理溶液を複合タンクに送液することを特徴とする。

これらの構成によれば、表面処理を行う前には、複合タンクから新たな処理溶液をワーク処理槽に送液し、処理溶液を廃棄するときには、ワーク処理槽から廃液を複合タンクに送液するため、それぞれの用途として複合タンクを使用することができる。したがって、処理溶液の給液用および廃液用の異なったタンクを必要とせず、装置全体を小さくすることができ、構造も簡単にすることができる。

この場合、複合タンクは、ワーク処理槽に対する処理溶液の液抜き用タンクを更に兼ねており、往送液流路および返送液流路の少なくとも一方に介設したフィルタを、更に備え、制御手段は、処理溶液の要フィルタリング時に、ワーク処理槽の全ての処理溶液を複合タンクに送液した後、複合タンクからワーク処理槽に送液することが、好ましい。

この構成によれば、複合タンクを、処理溶液の給液および廃液の用途の他に、処理溶液のフィルタリング時の一時的な貯留タンクとしても使用することができる。また、処理溶液のフィルタリングを行うときには、ワーク処理槽の全ての処理用液を複合タンクに抜き取った後、ワーク処理槽に戻すようにしているため、ワーク処理槽に異物が残ることがなく、処理溶液を確実に濾過することができる。したがって、装置全体が省スペース化され、且つ構造が簡易化されることに加え、異物が除去されたワーク処理槽の処理溶液により、適切に表面処理を行うことができる。

この場合、ワーク処理槽は、ワークを処理する処理槽部と、処理槽部に処理溶液を補充するための補充槽部と、処理槽部と補充槽部とを画成すると共に処理槽部の処理溶液を補充槽部にオーバーフローさせる隔板と、を有し、返送液流路は、処理槽部と補充槽部との流路切替えを行う流路切り替え手段を有し、往路送液手段の上流側の往送液流路と返路送液手段の上流側の返送液流路とを接続するバイパス流路を、更に備え、制御手段は、１回の浸漬処理毎に往路送液手段を駆動し、処理槽部からオーバーフローするまで処理溶液を補充することが、好ましい。

この構成によれば、ワーク処理槽の処理槽部にワークを浸漬することにより処理槽部から隔板を通じて溢れ出た処理溶液を、補充槽部に貯留し、補充槽部に貯留された処理溶液を再び処理槽部へ送液することができる。したがって、ワークの浸漬処理を行う前に、ワーク処理槽の処理槽部を処理溶液で完全に満たされた状態にすることができるため、常に同じ条件で適切に表面処理を行うことができる。

この場合、返送液流路の下流側と返送液流路の上流側とは、流路合流手段を介して接続されていることが、好ましい。

この構成によれば、ワーク処理槽の処理槽部へ処理溶液を補充するときは、流路合流手段をバイパス流路側にし、処理溶液をワーク処理槽の補充槽部から返送液流路、バイパス流路、往送液流路を経由し、ワーク処理槽の処理槽部へ送液することができる。一方で、処理溶液を廃棄するとき、または濾過するときは、処理溶液をワーク処理槽から返送液流路を経由して、複合タンクへ送液することができる。したがって、返送液流路を異なる用途で兼用して利用できるため、装置の構造を簡単にすることができる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置について説明する。この浸漬処理装置は、処理溶液にワークを浸漬してコーティング等の表面処理を行う、いわゆるＤｉｐコータであり、処理溶液の外部からの補給を行わず、ワークを所定枚数処理した後、使い捨てするものである。

図１に示すように、浸漬処理装置１は、貯留した処理溶液により、浸漬したワークＷの表面処理を行なうワーク処理槽２と、ワーク処理槽２に対する処理溶液の給液用タンク、廃液用タンクおよび濾過時の一時的な貯留タンクを兼ねる複合タンク３と、複合タンク３およびワーク処理槽２を相互に接続する送液流路４と、送液流路４を介して複合タンク３およびワーク処理槽２の間で処理溶液を送液する送液装置５と、送液流路４に介設され、処理溶液に混入した異物を濾過するフィルタ６と、本装置の運転を制御する制御装置（図示省略）と、を有している。送液流路４は、複合タンク３からワーク処理槽２に処理溶液を導く往送液流路２５と、ワーク処理槽２から複合タンク３に処理溶液を導く返送液流路２１とで構成され、また、送液手段５は、往送液流路２５に介設した往ポンプ４４（往路送液手段）と、返送液流路２１に介設した返ポンプ３６（返路送液手段）とで構成されている。

ワーク処理槽２は、浸漬することでワークＷの表面処理を行う処理槽部１１と、主に処理槽部１１に補充するための処理溶液を貯留する補充槽部１２と、を有している。処理槽部１１および補充槽部１２は、隔板１３により区画されており、隔板１３は、ワーク処理槽２の周壁より低く設計されている。処理槽部１１の底部には、往送液流路２５の下流端が接続され、処理槽部１１および補充槽部１２の底部には、合流部２４を介して返送液流路２１の上流端が接続されている。なお、図示では省略したが、ワーク処理槽２には蓋体が開閉自在に設けられている。

処理槽部１１および補充槽部１２に貯留されている処理溶液は、複合タンク３に貯留された処理溶液（溶媒）をワーク処理槽２に送液し、所定の濃度となるように少量の溶質を投入して調整したものであり、処理にあたり、適宜フィルタリングを実施しながら使用し、汚れが目立ってきたとこで廃棄するようになっている（使い捨て）。一方、ワークＷは、数枚から数十枚を単位として、一括して浸漬処理される。ワークＷの浸漬（処理）にあたっては、処理溶液を隔板１３からオーバーフローさせるようにして処理槽部１１を常に満杯にしておく。そして、ワークＷの浸漬によりオーバーフローした処理溶液は、ワークＷの徐給材（交換）の際に補充槽部１２から補充する。

複合タンク３は、ワーク処理槽２に供給する処理用液（溶媒）を貯留する役割、廃棄する処理溶液を貯留する役割、および異物が混入した処理溶液を一時的に貯留する役割を担い、ワーク処理槽２より低い位置に配設される。複合タンク３の容量は、ワーク処理槽２の容量と同等か、大きい容量を有しているが、処理溶液運搬用のボトルがこの条件に合致する場合には、このボトルを複合タンク３としてそのまま転用している。すなわち、購入したボトルをそのまま設置し、その流入口および流出口には、ワンタッチの接続具を介して送液流路４と接続するようにしている。なお、図中の符号５２および５３は、複合タンク３を交換するときにのみ「閉」としておく、タンク専用バルブである。また、複合タンク３の上部には、返送液流路２１の下流端が接続され、複合タンク３の底部には、往送液流路２５の上流端が接続されている。

返送液流路２１は、処理槽部１１の底面に接続された処理側短流路２２と、補充槽部１２の底面に接続された補充側短流路２３と、合流部２４を介して複合タンク３に接続される。処理側短流路２２および補充側短流路２３には、それぞれ処理側開閉バルブ３１および補充側開閉バルブ３２がそれぞれ介設されており、また往送液流路２１と後述するバイパス流路３３との分岐部には、第１切替バルブ３４が介設されている。第１切替バルブ３４と複合タンク３との間の返送液流路２１には、ワーク処理槽２の処理溶液を複合タンク３に送液する返ポンプ３６が介設されている。第１切替バルブ３４は、返送液流路２１とバイパス流路３３との間で流路の切替えを行う。

一方、往送液流路２５は、上流端を複合タンク３の底部に接続され、下流端を処理槽部１１の底部に接続されている。この往送液流路２５とバイパス流路３３の合流部には第２切替バルブ４３が介設されており、すなわち、バイパス流路３３は、送液流路４をショートカットするように接続されている。第２切替バルブ４３の下流側の往送液流路２５には、往ポンプ４４が介設され、また往ポンプ４４の下流側の往送液流路２５には、フィルタ６が介設されている。

バイパス流路３３は、上述のとおり、その一端が返ポンプ３６の上流側の返送液流路２１に設けた第１切替バルブ３４に接続され、他端が往送液流路２５の往ポンプ４４の上流側に設けた第２切替バルブ４３を介して接続されている。例えば、処理溶液を補充槽部１２から処理槽部１１に補充する場合、往ポンプ４４を駆動させ、このバイパス流路３３を介して、補充槽部１２から処理槽部１１へ処理溶液を送液する。なお、バイパス流路３３は、返ポンプ３６の下流側と往ポンプ４４の下流側とを接続するものであってもよく、かかる場合には、返ポンプ３６の駆動により送液を行う。

フィルタ６は、往路送液手段４４とワーク処理槽２の間に介設され、ワークＷに付着していた異物や、処理溶液が空気中の水分と反応して生ずるゲル状の反応物を濾過する。実施形態のものでは、ワーク処理槽２の処理溶液をいったん複合タンク３に抜き取った後、フィルタ６に通液するようにして、全処理溶液を一括してフィルタリングするようになっている。なお、フィルタ６は、送液流路４のいずれかの位置、すなわち往送液流路２５は元より返送液流路２１のいずれかの位置に介設されていればよい。

制御装置は、特に図示はしないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）等により主要部が構成され、後述する各種の運転形態別に、各バルブ３１，３２，３４，４３および両循環ポンプ３６，４４を制御する（図１参照）。

次に、図１を参照して、浸漬処理装置１の運転方法を説明する。浸漬処理装置１の運転動作には、表面処理に先立って、複合タンク３に貯留された処理溶液（溶媒）をワーク処理槽２に給液して調整する調整動作と、処理溶液を補充槽部１２から処理槽部１１に補充する補充動作と、処理溶液中の異物を除去する濾過動作と、使用済みの処理溶液を廃棄する廃液動作と、がある。

調整動作では、複合タンク３に貯留させた処理溶液（この場合は溶媒）と外部の溶質とを混和させて、処理溶液を調整する。先ず、第２切替バルブ４３を往送液流路２５側に切り替えた後、往路送液手段４４を駆動する。これにより、複合タンク３の処理溶液（溶媒）をワーク処理槽２に給液し、その後、ワーク処理槽に貯留する処理溶液（溶媒）に所定の濃度になるように少量の溶質を添加する。次に、後述する補充動作と同様に、処理側開閉バルブ３１を「閉」、補充側開閉バルブ３２を「開」とし、また第１切替バルブ３４および第２切替バルブ４３を、それぞれバイパス流路３３側に切り替え、往ポンプ４４を駆動する。これにより、補充槽部１２の処理溶液は、補充側短流路２３、返送液流路２１、バイパス流路３３、往送液流路２５を通って処理槽部１１に送液され、処理槽部１１からオーバーフローして補充槽部１２に戻る。この循環動作を複数回（実際には、所定時間）繰り返すことにより、処理溶液（溶媒）と溶質とが均一に混和して、適切な処理溶液が調整される。

補充動作では、上記と同様に、処理側開閉バルブ３１を「閉」、補充側開閉バルブ３２を「開」とし、また第１切替バルブ３４および第２切替バルブ４３を、それぞれバイパス流路３３側に切り替え、往ポンプ４４を駆動する。これにより、補充槽部１２の処理溶液は、補充側短流路２３、返送液流路２１、バイパス流路３３および往送液流路２５を介して、処理溶液が目減りした処理槽部１１に送液される。そして、処理槽部１１から処理溶液がオーバーフローしたところで、往ポンプ４４を停止し、処理槽１１の水位が復元する。補充動作は１回の浸漬処理毎に行われ、ワークＷの浸漬処理前には、常に処理槽部１１の処理溶液が満水になる。なお、処理槽部１１へ補充される処理溶液は、自動的にフィルタ６を通過して濾過されるため、ワーク処理槽２への異物混入が防止される。

濾過動作は、ワークＷの浸漬処理によって処理溶液に混入した異物の除去が必要な場合に行い、処理溶液に混入している異物をフィルタ６により除去する。まず、処理側開閉バルブ３１および補充側開閉バルブ３２をともに「開」とし、第１切替バルブ３４を返送液流路２１側に切替えて、ワーク処理槽２と複合タンク３を連通させた後、返ポンプ３６を駆動する。これにより、処理槽部１１および補充槽部１２に貯留する全ての処理溶液は、それぞれ処理側短流路２２および補充側短流路２３から合流部２４を介して合流し、返送液流路２１を通って、いったん複合タンク３に貯留（液抜き）される。

次に、第２切替バルブ４３を往送液流路２５側に切替えて、複合タンク３とワーク処理槽２を連通させた後、往ポンプ４４を駆動させる。これにより、複合タンク３の処理溶液は、往送液流路２５を通って処理槽部１１に送液される。このとき、処理溶液は、フィルタ６を通過し濾過が行われる。すなわち、全ての処理溶液がフィルタ６を通過することになるため、処理溶液に混入する異物が一斉に濾過される。これにより、一度の濾過作業で処理溶液内に混入している異物を除去することができる。

廃棄動作では、処理側開閉バルブ３１および補充側開閉バルブ３２をそれぞれ「開」とし、第１切替バルブ３４を返送液流路２１側に切替えて、ワーク処理槽２と複合タンク３を連通させた後、返ポンプ３６を駆動する。これにより、処理溶液に濾過しきれない異物が混入した場合あるいは経時的な劣化により交換が必要になった処理溶液は、それぞれ処理側短流路２２および補充側短流路２３から合流部２４を介して返送液流路２１に合流し、複合タンク３に廃液される。

以上の構成によれば、表面処理を行う前には、複合タンク３から新たな処理溶液（溶媒）をワーク処理槽２に送液し、処理溶液を破棄するときには、ワーク処理槽２から廃液を複合タンク３へ送液し、さらに、処理溶液をフィルタリングするときには、全ての処理溶液を複合タンク３に貯留させ、介設したフィルタ６を通過するようにワーク処理槽２へ処理溶液を送液するため、処理用液に混入する異物を確実に除去することができる。したがって、異物が除去された処理溶液により、ワークＷを適切に表面処理することができ、装置全体も省スペース化され、且つ構造を簡易化することができる。

なお、本実施形態において、ワーク処理槽２と複合タンク３との水頭差が十分にとれ、且つ返送液流路２１にエアー溜りが生じない構造であれば、返送液手段３６を省略し、これに代えて開閉バルブを設けるようにしてもよい。

第１実施形態にかかる浸漬処理装置の模式図である。

符号の説明

１…浸漬処理装置 ２…ワーク処理槽 ３…複合タンク ６…フィルタ １１…処理槽部 １２…補充槽部 １３…隔板 ２１…返送液流路 ２４…合流部（切替手段） ２５…往送液流路 ３３…バイパス流路 ３４…第１切替バルブ（合流手段） ３６…返ポンプ（返路送液手段） ４４…往ポンプ（往路送液手段） Ｗ…ワーク

Claims (4)

1. 貯留した処理溶液にワークを浸漬することにより、ワークの表面処理を行うワーク処理槽と、
   前記ワーク処理槽の容量以上の容量を持ち、前記ワーク処理槽に対する前記処理溶液の給液用タンクおよび廃液用タンクを兼ねる複合タンクと、
   前記複合タンクから前記ワーク処理槽に前記処理溶液を送液するための往送液流路と、
   前記ワーク処理槽から前記複合タンクに前記処理溶液を送液するための返送液流路と、
   前記往送液流路に介設され、前記複合タンクの前記処理溶液を前記ワーク処理槽に送液する往路送液手段と、
   前記返送液流路に介設され、前記ワーク処理槽の前記処理溶液を前記複合タンクに送液する返路送液手段と、
   前記往路送液手段および前記返路送液手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記表面処理に先立って、前記複合タンクの前記処理溶液を前記ワーク処理槽に送液して処理可能状態とし、前記処理溶液の要廃液時に、前記ワーク処理槽の前記処理溶液を前記複合タンクに送液することを特徴とする浸漬処理装置。
2. 前記複合タンクは、前記ワーク処理槽に対する前記処理溶液の液抜き用タンクを更に兼ねており、
   前記往送液流路および前記返送液流路の少なくとも一方に介設したフィルタを、更に備え、
   前記制御手段は、前記処理溶液の要フィルタリング時に、前記ワーク処理槽の全ての前記処理溶液を前記複合タンクに送液した後、前記複合タンクから前記ワーク処理槽に送液することを特徴とする請求項１に記載の浸漬処理装置。
3. 前記ワーク処理槽は、前記ワークを処理する処理槽部と、前記処理槽部に前記処理溶液を補充するための補充槽部と、前記処理槽部と前記補充槽部とを画成すると共に前記処理槽部の前記処理溶液を前記補充槽部にオーバーフローさせる隔板と、を有し、
   前記返送液流路は、前記処理槽部と前記補充槽部との流路切替えを行う流路切り替え手段を有し、
   前記往路送液手段の上流側の前記往送液流路と前記返路送液手段の上流側の前記返送液流路とを接続するバイパス流路を、更に備え、
   前記制御手段は、１回の浸漬処理毎に前記往路送液手段を駆動し、前記処理槽部からオーバーフローするまで前記処理溶液を補充することを特徴とする請求項１または２に記載の浸漬処理装置。
4. 前記返送液流路の下流側と前記返送液流路の上流側とは、流路合流手段を介して接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の浸漬処理装置。

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