JP2013202566A - 洗浄乾燥装置および洗浄乾燥方法 - Google Patents

Abstract

【課題】例えばＩＰＡ溶剤、炭化水素系溶剤およびＨＦＥ溶剤などの様々な薬液の性状に合った洗浄乾燥方法の減圧・加圧の選択実施を素早くする。
【解決手段】内部にベーパ洗浄剤５を蓄えて被洗浄物１３をベーパ洗浄するベーパ洗浄槽２の上部に図示しない搬送アームで搭載自在に構成された乾燥ヘッド３を有し、乾燥ヘッド３の内部空間１５はベーパ洗浄槽２の内部空間よりも小さい容積に構成され、乾燥ヘッド３の内部空間の圧力を調整する減圧機構１８および、乾燥ヘッド３の内部空間１５に熱風を供給する熱風機構１６を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば精密部品、一般の機械部品、半導体等の電子部品やその基板およびレンズやプリズム等の光学部品などを洗浄する洗浄工程で使用する様々な洗浄薬液の性状に合った洗浄方法の選択ができ、洗浄後の迅速な乾燥により洗浄乾燥しみが発生しないベーパ洗浄乾燥装置などの洗浄乾燥装置および、これを用いた洗浄乾燥方法に関する。

従来から、例えば精密部品、一般の機械部品、半導体等の電子部品やその基板、レンズ等の光学部品などの洗浄のように、一般的な洗浄よりもより高い洗浄度が求められる精密洗浄において、洗浄後に行う洗浄剤によるベーパ洗浄・乾燥が行われている。

ベーパ乾燥とは、蒸気乾燥であり、蒸発潜熱の小さな乾燥用溶媒をヒータで過熱して作った飽和蒸気中に、その蒸気温度よりも低温の洗浄ワークを入れ、その洗浄ワーク表面に凝集液化する乾燥用溶媒によって洗浄剤などを洗い落とし、洗浄ワークが乾燥用溶媒蒸気と同じ温度に暖まったときに洗浄ワーク表面への乾燥用溶媒の凝集液化が停止し、洗浄ワークが乾燥する洗浄・乾燥方法である。

上記の洗浄剤としては、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、およびＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）などが広く使用されている。

ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）のベーパ乾燥においては、薬液コストは安価であるが、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）や炭化水素系溶剤に比べて、蒸発潜熱が高く、乾燥しずらいために、形状が複雑な被洗浄物を乾燥する際には乾燥シミが発生する虞があった。

また、例えばｎ‐ヘプタンなどの炭化水素系溶剤の乾燥方法では、沸点が高く、大気中で乾燥しずらいために、沸点を下げる熱風乾燥方式や減圧乾燥方式が有効であり、薬液コストも比較的安価である。

さらに、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）の乾燥方法では、沸点と蒸発潜熱が低く、大気中でも乾燥し易いために、形状が複雑な被洗浄物をベーパ乾燥する際には有効であるが、薬液コストが非常に高価である。

図６は、特許文献１に開示されている従来のベーパ洗浄乾燥装置の要部構成例を示す縦断面図である。

図６において、従来のベーパ洗浄乾燥装置１００は装置本体１０１を有する。装置本体１０１は、被洗浄物１０６をベーパ洗浄するためのベーパ洗浄槽１０２と、このベーパ洗浄槽１０２に連通した乾燥槽１０３と、ベーパ洗浄槽１０２と乾燥槽１０３とを遮断または連通する遮断蓋１０４とを有している。

ベーパ洗浄槽１０２は、上方を開放した有底で、使用に際してはその内部の下方部分に洗浄剤１０５を蓄え、この洗浄剤１０５を気化し蒸発させることにより、被洗浄物１０６を脚部１０４ｂにより下位置まで下げた状態でベーパ洗浄可能としている。

ベーパ洗浄槽１０２の上方には乾燥槽１０３が連設されている。この乾燥槽１０３は、ベーパ洗浄槽１０２の上部の開口を閉鎖する形態でベーパ洗浄槽１０２の上方に連設されており、上部と下部を開口にして下部の開口を介してベーパ洗浄槽１０２と連通していると共に、上部の開口を開閉可能に閉鎖する遮断蓋１０４を有している。

蓋遮断蓋１０４は、被洗浄物１０６を載置するための遮断蓋本体１０４ａと、この遮断蓋本体１０４ａを上下動するための脚部１０４ｂとを有してる。

従来のベーパ洗浄乾燥装置１００は、装置本体１０１に連結された、装置本体１０１の内部を加減圧する圧力調整手段１０７と、被洗浄物１０６に付着した洗浄剤１０５等を排液するための排液弁１０８と、洗浄剤１０５を加熱するための加熱システム１０９とを有している。

補助加熱システム１１０は乾燥槽１０３に設けられており、補助加熱システム１１０により被洗浄物１０６の乾燥を促進する。

安全弁装置１１１は、ベーパ洗浄槽１０２および乾燥槽１０３のそれぞれの内部が過剰圧力になった際にその過剰圧力を逃がすように構成されている。

上記構成により、まず、ベーパ洗浄乾燥の前提処理を行う。

ベーパ洗浄乾燥の前提処理において、ベーパ洗浄槽１０２の内部の下方部分に洗浄剤１０５を入れ、その後に、圧力調整手段１０７を用いて、ベーパ洗浄槽１０２の内部を０．５ＭＰａに加圧すると共に、加熱システム１０９を用いて、洗浄剤１０５をベーパ洗浄槽１０２の内部の圧力における沸点近傍まで加熱しておく。

次に、予備排気とガス置換を行う。

乾燥槽１０３の蓋１０３ａを開けた後に乾燥槽１０３中の遮断蓋本体１０４ａ上に被洗浄物１０６を載置し、その後、蓋１０３ａを閉めて乾燥槽１０３の内部を密閉状態にする。加減圧弁１０７ａを開けて加減圧ポンプ１０７ｂにより排気を行うと共に、排気弁１０７ｃを開けて乾燥槽１０３を真空状態にする。

乾燥槽１０３の内部が排気完了したら、加減圧弁１０７ａ、排気弁１０７ｃを閉じ、加減圧ポンプ１０７ｂを停止し、リーク弁１０７ｄを通して、不活性ガス供給部１０７ｅから不活性ガスを、乾燥槽１０３の内部が大気圧程度になるまで乾燥槽１０３に供給する。このようにして、機構内の残留酸素は系から完全に排除される。

これに続いて、加圧処理を行う。

遮断蓋１０４を開ける前に、乾燥槽１０３がベーパ洗浄槽１０２と同圧になるまで加圧する。加減圧弁１０７ａを開けて加減圧ポンプ１０７ｂにより、乾燥槽１０３の内部を０．５ＭＰａまで加圧する。

その後、洗浄処理を行う。

乾燥槽１０３とベーパ洗浄槽１０２の圧力が同じになったら、脚部１０４ｂを縮めて遮断蓋１０４を開けると共に下げて被洗浄物１０６を乾燥槽１０３からベーパ洗浄槽１０２に下方に移動する。さらに、リーク弁１０７ｄを通して不活性ガスによりベーパ洗浄槽１０２および乾燥槽１０３の内部を０．４ＭＰａまで減圧する。そうすると、洗浄材の沸点は約１４０度となり、沸点の下がった純水からは多量の蒸気が生じて、この蒸気により被洗浄物１０６を洗浄、リンスすると共に、加温する。

さらに、再加圧処理を行う。

一定時間、ベーパ洗浄を実施した後に、再度、加減圧弁１０７ａを開け、加減圧ポンプ１０７ｂを稼働し、加減圧調整弁１０７ｆを開いて、不活性ガスを供給してベーパ洗浄槽１０２および乾燥槽１０３の内部を０．５ＭＰａまで加圧する。これにより沸点が再度上昇し、内部にベーパは少なくなる。

続いて、被洗浄物１０６の引上処理を行う。

遮断蓋１０４ａをゆっくりと上昇させ、被洗浄物１０６を、フリーポート部１１２を通過させて乾燥槽１０３内に戻し、被洗浄物１０６を戻したら遮断蓋１０４ａを完全に閉じる。

その後、乾燥槽１０３の内部を常圧（大気圧）に戻す。

乾燥槽１０３の内部の加圧された不活性ガスを、加減圧弁１０７ａ、加減圧ポンプ１０７ｂ、加減圧調整弁１０７ｆを介して圧力調整槽１０７ｇへ戻し、乾燥槽１０３の内部を常圧（大気圧）に戻す。

さらに、液化排液の排出を行う。

乾燥槽１０３の内部を常圧に戻したら、速やかに排液弁１０８から被洗浄物１０６に付着した洗浄剤やフリーポート部１１２を通り抜け液化した洗浄剤を排出する。このとき、加減圧弁１０７ａ、加減圧ポンプ１０７ｂおよび加減圧弁１０７ｈを開いて、不活性ガス供給部１０７ｅから乾燥槽１０３の内部に不活性ガスを供給して洗浄剤の排出を高める。

次に、乾燥処理を行う。

乾燥槽１０３の内部を常圧に戻した時点で、加圧時よりも洗浄剤の沸点は下がっており、乾燥は始まっているが、これを促進するために乾燥槽１０３を減圧する。即ち、加減圧弁１０７ａを開け、加減圧ポンプ１０７ｂで今度は乾燥槽１０３の減圧を始める。このとき、排出する乾燥槽１０３の気体は圧力調整槽１０７ｇに戻される。

続いて、復圧する。

一定時間乾燥を実施したら、補助加熱システム１１０を停止し、減圧を停止するために、加減圧弁１０７ａ、加減圧ポンプ１０７ｂ、加減圧調整弁１０７ｆを閉じた後に、再び、不活性ガス供給部１０７ｅからリーク弁１０７ｄを通して乾燥槽１０３の内部に不活性ガスを供給し、これにより乾燥槽１０３の内部を常圧に戻す。

その後、常圧に戻された乾燥槽１０３から被洗浄物１０６を取り出す。

これによって、水を含む高沸点、高蒸発潜熱の洗浄剤においても、再付着がなく、洗浄後の乾燥効率が高く、洗浄、乾燥時間を短縮でき、複雑な形状の被洗浄物１０６であっても乾燥シミを作ることなく乾燥させることができるベーパ洗浄・乾燥を可能にしている。

特開２００９−１３１７８３号公報

特許文献１に開示されている上記従来のベーパ洗浄乾燥装置１００は、ベーパ洗浄槽１０２に連結した乾燥槽１０３とベーパ洗浄槽１０２と乾燥槽１０３間を遮蔽するかまたは開放可能とした遮蔽蓋１０４によって、ベーパ洗浄槽１０２を加圧状態でベーパ洗浄を行い、乾燥槽１０３の加熱・減圧状態で乾燥処理を行い、これを加圧して常圧に戻した後に被洗浄物１０６を外部に取り出すようになっている。

ところが、上記従来のベーパ洗浄乾燥装置１００では、ベーパ洗浄槽１０２と乾燥槽１０３とが同等の容積であって、ベーパ洗浄槽１０２の容積を基準とした場合に乾燥槽１０３の容積が大きく乾燥槽１０３の減圧や加圧を素早く行うことができない。

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、例えばＩＰＡ溶剤、炭化水素系溶剤およびＨＦＥ溶剤などの様々な薬液の性状に合った洗浄乾燥方法の減圧・加圧の選択実施を素早くすることができる洗浄乾燥装置および、これを用いた洗浄乾燥方法を提供することを目的とする。

本発明の洗浄乾燥装置は、内部にベーパ洗浄剤を蓄えて被洗浄物をベーパ洗浄するベーパ洗浄槽の上部に搬送アームで着脱自在に構成された乾燥ヘッドを有し、該乾燥ヘッドの内部空間は該ベーパ洗浄槽の内部空間よりも小さい容積に構成され、該乾燥ヘッドの内部空間の圧力を調整する減圧乾燥機構および、該乾燥ヘッドの内部空間に熱風を供給する熱風乾燥機構のうちの少なくともいずれかを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明の洗浄乾燥装置における被洗浄物を搭載して前記ベーパ洗浄槽内と前記乾燥ヘッド内との間で該被洗浄物を移動自在に構成したロボット昇降機構を有する。

さらに、好ましくは、本発明の洗浄乾燥装置におけるベーパ洗浄槽内に、ベーパ洗浄薬液を噴射する薬液洗浄ノズルが設けられ、該薬液洗浄ノズルに、複数のベーパ洗浄薬液から一つのベーパ洗浄薬液を選択的に供給可能とする第１ベーパ洗浄薬液供給ラインが連結されている。

さらに、好ましくは、本発明の洗浄乾燥装置におけるベーパ洗浄槽内に、複数のベーパ洗浄薬液から一つのベーパ洗浄薬液を選択的に供給可能とする第２ベーパ洗浄薬液供給ラインが連結されている。

さらに、好ましくは、本発明の洗浄乾燥装置における乾燥ヘッドの裏面にシール材が配置され、該乾燥ヘッドの自重によって前記ベーパ洗浄槽の上部との間で該シール材を介してシールされて、該乾燥ヘッドの内部空間を密閉状態とする。

さらに、好ましくは、本発明の洗浄乾燥装置におけるベーパ洗浄槽の上部に前記シール材を介して押圧する押圧機構を前記乾燥ヘッドに配設した。

さらに、好ましくは、本発明の洗浄乾燥装置におけるロボット昇降機構における前記被洗浄物の搭載部の外周面上にシール材が配設されており、該ロボット昇降機構により前記被洗浄物の搭載部を上昇させて前記ベーパ洗浄槽の天板の開口部端縁に該シール材を押圧して前記乾燥ヘッドの内部空間を密閉状態にする。

さらに、好ましくは、本発明の洗浄乾燥装置におけるロボット昇降機構により前記被洗浄物を前記搭載部に搭載した状態で下降させて前記ベーパ洗浄槽内で該被洗浄物をベーパ洗浄可能とする。

さらに、好ましくは、本発明の洗浄乾燥装置における乾燥ヘッドの内部空間は前記ベーパ洗浄槽の内部空間に比べて１／２から１／１０の小さい容積に構成されている。

さらに、好ましくは、本発明の洗浄乾燥装置における乾燥ヘッドの内部空間は前記ベーパ洗浄槽の内部空間に比べて１／５から１／１０の小さい容積に構成されている。

さらに、好ましくは、本発明の洗浄乾燥装置におけるベーパ洗浄槽の上部への前記乾燥ヘッドの着脱は、前記搬送アームにより、該乾燥ヘッドが該ベーパ洗浄槽の上部の所定位置に置かれるかまたは、該乾燥ヘッドが該ベーパ洗浄槽の上部の所定位置に置かれた後に固定部材で該乾燥ヘッドが該ベーパ洗浄槽の上部に固定化され、該搬送アームにより、該乾燥ヘッドが該ベーパ洗浄槽の上部から取り除かれるかまたは、該乾燥ヘッドの該ベーパ洗浄槽の上部に対する該固定部材による固定が解除された後に該乾燥ヘッドが該ベーパ洗浄槽の上部から取り除かれるようになっている。

本発明の洗浄乾燥方法は、搬送アームによりベーパ洗浄槽の上部に、内部空間が該ベーパ洗浄槽の内部空間よりも容積的に小さい乾燥ヘッドを搭載し、ロボット昇降機構により被洗浄物を搭載した状態で下降させて該ベーパ洗浄槽内で該被洗浄物をベーパ洗浄し、該ロボット昇降機構により該被洗浄物を搭載した状態で上昇させて該ベーパ洗浄槽の天板の開口部を通して該被洗浄物を該乾燥ヘッドの内部空間内に移送して、該乾燥ヘッドの内部空間の圧力を減圧乾燥機構により調整するかまたは、該乾燥ヘッドの内部空間に熱風乾燥機構により熱風を供給するものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明の洗浄乾燥方法において、複数のベーパ洗浄薬液から一つのベーパ洗浄薬液を選択的に供給可能とする第１ベーパ洗浄薬液供給ラインに連結された薬液洗浄ノズルから、前記ベーパ洗浄槽内の前記被洗浄物に向けてベーパ洗浄薬液を出射する。

さらに、好ましくは、本発明の洗浄乾燥方法における記乾燥ヘッドの内部空間は前記ベーパ洗浄槽の内部空間に比べて１／２から１／１０の小さい容積に構成されている。

さらに、好ましくは、本発明の洗浄乾燥方法における乾燥ヘッドの内部空間は前記ベーパ洗浄槽の内部空間に比べて１／５から１／１０の小さい容積に構成されている。

上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。

本発明においては、内部にベーパ洗浄剤を蓄えて被洗浄物をベーパ洗浄するベーパ洗浄槽の上部に搬送アームで着脱自在に構成された乾燥ヘッドを有し、乾燥ヘッドの内部空間はベーパ洗浄槽の内部空間よりも小さい容積に構成され、乾燥ヘッドの内部空間の圧力を調整する減圧乾燥機構および、乾燥ヘッドの内部空間に熱風を供給する熱風乾燥機構のうちの少なくともいずれかを有する。

これによって、被洗浄物を減圧乾燥または熱風乾燥させる乾燥ヘッドの内部空間の容積が、特許文献１に比べて大幅に少なくなるため、減圧乾燥または熱風乾燥が容易な構造となっている。したがって、例えばＩＰＡ溶剤、炭化水素系溶剤およびＨＦＥ溶剤などの様々な薬液の性状に合った洗浄乾燥方法の減圧・加圧の選択実施を素早くすることが可能となる。

ベーパ乾燥方式、減圧乾燥方式および熱風乾燥方式を同一装置に具備することにより、洗浄、乾燥するための様々な薬液の性状（沸点、蒸発潜熱）に合った洗浄乾燥方式をフレキシブルに装置側で選択が可能となり、複雑な形状の被洗浄物でも乾燥シミを作ることなく洗浄、乾燥させることが可能となる。

以上により、本発明によれば、乾燥ヘッドの内部空間の容積が、特許文献１に比べて大幅に少なくなるため、例えばＩＰＡ溶剤、炭化水素系溶剤およびＨＦＥ溶剤などの様々な薬液の性状に合った洗浄乾燥方法の減圧・加圧の選択実施を素早くすることができる。

ベーパ乾燥方式、減圧乾燥方式および熱風乾燥方式を同一装置に具備することにより、洗浄、乾燥するための様々な薬液の性状（沸点、蒸発潜熱）に合った洗浄乾燥方式をフレキシブルに装置側で選択が可能となり、複雑な形状の被洗浄物でも乾燥シミを作ることなく洗浄、乾燥させることができる。

本発明の実施形態１におけるベーパ洗浄乾燥装置の要部構成例を示す縦断面図である。 搬送アームにより図１の乾燥ヘッドがベーパ洗浄槽の上部から取り除かれた状態を示すベーパ洗浄槽の縦断面図である。 搬送アームにより図１のベーパ洗浄槽の上部から取り除かれた状態の乾燥ヘッドを示す縦断面図である。 図３の乾燥ヘッド３を模式化した縦断面図である。 図４の乾燥ヘッド３に押圧機構を付加した乾燥ヘッドの実施形態２を示す縦断面図である。 特許文献１に開示されている従来のベーパ洗浄乾燥装置の要部構成例を示す縦断面図である。

以下に、本発明の洗浄乾燥装置および洗浄乾燥方法の実施形態１、２について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における構成部材のそれぞれの厚みや長さなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１におけるベーパ洗浄乾燥装置の要部構成例を示す縦断面図である。

図１において、本実施形態１のベーパ洗浄乾燥装置１は、ベーパ洗浄槽２の上部に乾燥ヘッド３がシール材４を介して内部を密閉状態にして位置している。乾燥ヘッド３は搬送アームによりベーパ洗浄槽２の上部に容易に搭載することができる。

このように、本実施形態１のベーパ洗浄乾燥装置１は、被洗浄物１３をベーパ洗浄するためのベーパ洗浄槽２と、ベーパ洗浄槽２の上部に搬送アームにより搭載されて、被洗浄物１３を乾燥処理するための乾燥ヘッド３と、被洗浄物を搭載部上に搭載してベーパ洗浄槽２内と乾燥ヘッド３内との間で被洗浄物１３を移動自在に構成したロボット昇降機構１２とを有している。

乾燥ヘッド３の裏面にシール材４が配置され、乾燥ヘッド３の自重によってベーパ洗浄槽２の上部との間でシール材４を介してシールされて、乾燥ヘッド３の内部空間１５を密閉状態にしている。この乾燥ヘッド３には熱風機構１６（熱風乾燥機構）および減圧機構１８（減圧乾燥機構）が設けられている。

要するに、本実施形態１のベーパ洗浄乾燥装置１は、内部にベーパ洗浄剤５を蓄えて被洗浄物１３をベーパ洗浄するベーパ洗浄槽２の上部に図示しない搬送アームで搭載自在に構成された乾燥ヘッド３を有し、乾燥ヘッド３の内部空間１５はベーパ洗浄槽２の内部空間よりも小さい容積に構成され、乾燥ヘッド３の内部空間の圧力を調整する減圧機構１８および、乾燥ヘッド３の内部空間１５に熱風を供給する熱風機構１６を有している。

この場合に、好ましくは、乾燥ヘッド３の内部空間１５はベーパ洗浄槽２の内部空間に比べて１／２から１／１０の小さい容積に構成されている。さらに、好ましくは、乾燥ヘッド３の内部空間１５はベーパ洗浄槽２の内部空間に比べて１／５から１／１０の小さい容積に構成されている。これによって、例えばＩＰＡ溶剤、炭化水素系溶剤およびＨＦＥ溶剤などの様々な薬液の性状に合った洗浄乾燥方法の減圧・加圧の選択実施が素早くできる。

一方、ベーパ洗浄槽２の裏面には、内部のベーパ洗浄液５の温度を加熱するヒータ機構６が設けられている。また、ベーパー洗浄槽２の底面には、ベーパ洗浄液を内部に供給するベーパ洗浄液供給バルブ７と、内部のベーパ洗浄液を排出するためのベーパ洗浄液排出バルブ８とが設けられている。

ベーパ洗浄槽２内に開口可能とするベーパ洗浄液供給バルブ７に、複数のベーパ洗浄薬液、例えばＩＰＡ溶剤およびＨＦＥ溶剤などのベーパ洗浄乾燥が可能な様々な薬液から一つのベーパ洗浄薬液を選択的に供給可能とする第２ベーパ洗浄薬液供給ラインが連結されている。

ベーパ洗浄槽２の内側面の高さ方向中央部分には、冷却管９が配設されており、その上の内側面に薬液洗浄ノズルとしての洗浄シャワーノズル１０が配設されている。洗浄シャワーノズル１０はベーパー洗浄槽２の壁面の内側に開口すると共に、その壁面の外側で薬液供給バルブ１１に連結されている。薬液供給バルブ１１は、ＩＰＡ、ＨＦＥおよび炭化水素系溶剤などの薬液の第１ベーパ洗浄薬液供給ラインとしての複数の洗浄液供給ラインに接続されている。複数の洗浄液供給ラインから各バルブを介して、ベーパ洗浄槽２内の被洗浄物１３に向けて洗浄シャワノズル１０が開口している。このような洗浄機能の追加により、沸点と蒸発潜熱が高く、減圧乾燥方式や熱風乾燥方式が有効であるＩＰＡや炭化水素系溶剤などの一連の洗浄と乾燥を行うことができる。

即ち、ベーパ洗浄槽２内に、ベーパ洗浄薬液を噴射する洗浄シャワノズル１０が設けられ、洗浄シャワノズル１０に、複数のベーパ洗浄薬液から一つのベーパ洗浄薬液を選択的に供給可能とする第１ベーパ洗浄薬液供給ラインとしての複数の洗浄液供給ラインが連結されている。

次に、ベーパー洗浄槽２の天壁面にはＬ字状に屈曲した搭載部を上下移動させるロボット昇降機構１２が配設されている。ロボット昇降機構１２のＬ字状部材の搭載部上に被洗浄物１３が搭載して、ベーパ洗浄槽２の内部を上下動自在に構成している。また、Ｌ字状部材上に被洗浄物１３と共に被洗浄物１３の周りに平面視円形状のシール材１４が配設されている。ベーパ洗浄槽２の天壁面の中央部には平面視円形状の開口部２ａが形成されている。

ロボット昇降機構１２における被洗浄物１３の搭載部の外周面上にシール材１４が配設され、ロボット昇降機構１２により被洗浄物１３を上昇させてベーパ洗浄槽２の天板の開口部端縁にシール材１４を下から押圧して乾燥ヘッド３の内部空間１５を密閉状態にしている。また、ロボット昇降機構１２により被洗浄物１３を搭載部に搭載した状態で下降させてベーパ洗浄槽２内で被洗浄物１３をベーパ洗浄可能とする。

したがって、本実施形態１の洗浄乾燥方法は、搬送アームによりベーパ洗浄槽２の上部に、内部空間１５がベーパ洗浄槽２の内部空間よりも容積的に小さい乾燥ヘッド２を搭載し、ロボット昇降機構１２により被洗浄物１３を搭載した状態で下降させてベーパ洗浄槽２内で被洗浄物１３をベーパ洗浄し、ロボット昇降機構１２により被洗浄物１３を搭載した状態で上昇させてベーパ洗浄槽２の天板の開口部２ａを介して被洗浄物１３を乾燥ヘッド３の内部空間１５内に移送して、乾燥ヘッド３の内部空間１５の圧力を減圧機構１８により調整するかまたは、乾燥ヘッド３の内部空間１５に熱風機構１６（熱風乾燥機構）により熱風を供給する。

このように、ロボット昇降機構１２が被洗浄物１３を上昇させて、ベーパ洗浄槽２の天壁面の開口部２ａを通して被洗浄物１３を乾燥ヘッド３の内部空間１５に密閉状態で収容することができる。ロボット昇降機構１２のＬ字状部材の搭載部上に搭載された被洗浄物１３の上方で内部空間１５の上中央には、熱風機構１６の開口部１６ａが開口している。熱風機構１６の開口部１６ａまでの流路にはヒータ機構１６ｂ、ガス流量コントローラ１６ｃおよびバルブ１６ｄなどが順次配置されている。このように、熱風機構１６の流路には不活性ガスのガス流量コントローラ１６ｃが具備されてガス流量制御が可能となっている。

熱風機構１６の開口部１６ａとバルブ１６ｄ間で分岐してバルブ１７ａを介してＮ_２ベントライン１７が連結されている。

その内部空間１５の内側壁には、減圧機構１８の開口部１８ａが複数開口している。減圧機構１８の開口部１８ａまでの流路にはポンプ１８ｂおよび圧力調整バルブ１８ｃなどが順次配置されている。さらに、乾燥ヘッド３の内部空間１５内の圧力を計測する圧力計１９が配置されている。このように、減圧機構１８の流路には圧力調整バルブ１８ｃが具備されて任意の圧力設定調整が可能となっている。

このような乾燥ヘッド３の内部空間１５に被洗浄物１３を密封状態で収容でき、熱風機構１６による熱風乾燥と減圧機構１８による減圧乾燥とが可能となっている。

上記構成により、ロボット昇降機構１２のＬ字状部材の搭載部がその上の被洗浄物１３と共に下降して、Ｌ字状部材の搭載部外周上のシール材１４はベーパ洗浄槽２の天壁面から離れ、搭載部上の被洗浄物１３は、ベーパ洗浄槽２の底面部内のベーパ洗浄液５の直ぐ上方の位置で止まってベーパ洗浄される。

次に、ロボット昇降機構１２のＬ字状部材の搭載部がその上の被洗浄物１３と共に上昇すると、Ｌ字状部材上のシール材１４がベーパ洗浄槽２の天壁面の開口部２ａの外周縁上に押圧されてベーパ洗浄槽２の内部が密閉状態になると共に、乾燥ヘッド３の内部空間１５も密閉状態になる。この乾燥ヘッド３の内部空間１５内の被洗浄物１３は、熱風機構１６による熱風乾燥処理と減圧機構１８による減圧乾燥処理とをベーパ洗浄液５に合わせて選択的に実施することができる。

減圧乾燥完了後、熱風機構１６と減圧機構１８の各バルブを閉じ、Ｎ_２ベントライン１７からＮ_２ガスを流して、乾燥ヘッド３の内部空間１５内の圧力を大気圧状態（常圧）に戻した後に、乾燥ヘッド３を移動させれば、被洗浄物１３を容易に搭載部上から取り出すことができる。

このように、被洗浄物１３の上下移載が可能であるロボット昇降機構１２を備え、被洗浄物１３をベーパ乾燥するためのベーパ洗浄槽２とその上部にシール部１４を具備することにより、搬送アームで移動可能な乾燥ヘッド３で減圧乾燥と熱風乾燥が同時に可能となる。

図２は、搬送アームにより図１の乾燥ヘッド３がベーパ洗浄槽２の上部から取り除かれた状態を示すベーパ洗浄槽２の縦断面図である。図３は、搬送アームにより図１のベーパ洗浄槽２の上部から取り除かれた状態の乾燥ヘッド３を示す縦断面図である。

図２において、搬送アームで乾燥ヘッド３がベーパ洗浄槽２の上部から取り除かれて、乾燥ヘッド３がベーパ洗浄槽２の上部に位置しない場合のベーパ洗浄乾燥装置１の状態を示している。

ロボット昇降機構１２により被洗浄物１３が搭載部上（試料台）に搭載された状態で下降され、ベーパ洗浄槽２は上方の開口部２ａにより開放されて常圧（大気圧）になっている。このベーパ洗浄槽２内でベーパ洗浄・乾燥が可能となっている。この場合、沸点と蒸発潜熱が低い、大気中でも十分に洗浄・乾燥が可能であるＨＦＥをベーパ洗浄剤としてベーパ洗浄・乾燥で使用することができる。

なお、図３では、搬送アームでベーパ洗浄槽２の上部から取り除かれた乾燥ヘッド３を示している。

以上により、本実施形態１によれば、内部にベーパ洗浄剤５を蓄えて被洗浄物１３をベーパ洗浄するベーパ洗浄槽２の上部に図示しない搬送アームで搭載自在に構成された乾燥ヘッド３を有し、乾燥ヘッド３の内部空間１５はベーパ洗浄槽２の内部空間よりも小さい容積に構成され、乾燥ヘッド３の内部空間の圧力を調整する減圧機構１８および、乾燥ヘッド３の内部空間１５に熱風を供給する熱風機構１６を有している。

これによって、例えばＩＰＡ溶剤、炭化水素系溶剤およびＨＦＥ溶剤などの様々な薬液の性状に合った洗浄乾燥方法の減圧・加圧の選択実施を素早くすることができる。この場合、被洗浄物１３の形状に左右されない様々な洗浄乾燥薬液の性状（沸点、蒸発潜熱）に合った洗浄乾燥方式をフレキシブルに装置側で選択が可能となる。

即ち、洗浄手段である薬液シャワーノズル１０による洗浄と乾燥手段であるベーパ乾燥方式と減圧乾燥方式、熱風乾燥方式を同一装置で洗浄乾燥薬液に応じて選択ができ、被洗浄物１３の形状が複雑な場合であっても乾燥シミを作ることなく、良好に洗浄乾燥させることができる。

沸点と蒸発潜熱が高く、減圧乾燥方式、熱風乾燥方式が有効であるＩＰＡ溶剤や炭化水素系溶剤の一連の洗浄と乾燥を連続して行うことができる。

また、ベーパ洗浄槽２とは連結していない乾燥ヘッド３をベーパ洗浄槽２の上部に移動させて、ベーパ洗浄槽２の上部で乾燥ヘッド３内を減圧、加圧が可能としているため、特許文献１に比べ、乾燥させる容積が大幅に少なくなって、減圧、加圧が素早くできて、乾燥時間、即ち処理時間の短縮を大幅に実現できる。

さらに、熱風機構１６に不活性ガスのガス流量コントローラ１６ｃが具備され、ガス流量制御を可能とし、減圧機構１８に圧力調整バルブ１８ｃが具備されて、任意の圧力に調整が可能であるため、被洗浄物１３の乾燥シミが発生しない安定した乾燥状態の再現が可能となる。

（実施形態２）
図４は、図３の乾燥ヘッド３を模式化した縦断面図である。図５は、図４の乾燥ヘッド３に押圧機構を付加した乾燥ヘッドの実施形態２を示す縦断面図である。

図４には、図３の乾燥ヘッド３を模式化した乾燥ヘッドが示されており、図５には、図４の模式化した乾燥ヘッド３に供給エアー２０による押圧機構２１が付加された乾燥ヘッド３Ａが示されている。

図５に示すように、ベーパ洗浄槽２の上部をシール材４を介して押圧して内部空間１５の密閉度を高めた押圧機構２１が乾燥ヘッド３Ａに配設されている。供給エアー２０が供給される配管は、そのカバー部材を通して外部に配管されて固定化可能に構成されている場合に、その配管に供給エアー２０が供給されると、押圧機構２１の蛇腹部に供給エアー２０の圧力が下方に押し下げる。これによって、乾燥ヘッド３Ａの裏面に設けられたシール材４がベーパ洗浄槽２の上部を押圧して、乾燥ヘッド３Ａで囲まれる内部空間１５がより確実に密閉される。

以上により、本実施形態２によれば、供給エアー２０が供給されて押圧機構２１を下方に駆動させるため、乾燥ヘッド３Ａの裏面に設けられたシール材４が洗浄槽２の上部を押圧して乾燥ヘッド３Ａはベーパ洗浄槽２の上部との密着性を上げることができて、乾燥処理が寄り確実なものとなる。

なお、本実施形態１、２では、ベーパ洗浄槽２の上部への乾燥ヘッド３または３Ａの着脱は、搬送アームにより、乾燥ヘッド３または３Ａがベーパ洗浄槽２の上部の所定位置に置かれるかまたは、乾燥ヘッド３または３Ａがベーパ洗浄槽２の上部から取り除かれるように構成したが、これに限らず、ベーパ洗浄槽２の上部への乾燥ヘッド３または３Ａの着脱は、搬送アームにより乾燥ヘッド３または３Ａがベーパ洗浄槽２の上部の所定位置に置かれた後に所定の固定部材で固定化されるかまたは、乾燥ヘッド３または３Ａのベーパ洗浄槽２の上部に対する固定部材による固定が解除された後に乾燥ヘッド３または３Ａがベーパ洗浄槽２の上部から取り除かれるようにしてもよい。要するに、乾燥ヘッド３または３Ａがベーパ洗浄槽２の上部に固定化される固定部材が設けられる。この固定部材はクランプのように挟み込むような機構でもよい。

以上のように、本発明の好ましい実施形態１、２を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１、２に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１、２の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

本発明は、例えば精密部品、一般の機械部品、半導体等の電子部品やその基板およびレンズやプリズム等の光学部品などを洗浄する洗浄工程で使用する様々な洗浄薬液の性状に合った洗浄方法の選択ができ、洗浄後の迅速な乾燥により洗浄乾燥しみが発生しないベーパ洗浄乾燥装置などの洗浄乾燥装置および、これを用いた洗浄乾燥方法の分野において、例えばＩＰＡ溶剤、炭化水素系溶剤およびＨＦＥ溶剤などの様々な薬液の性状に合った洗浄乾燥方法の減圧・加圧の選択実施を素早くすることができる。

１ ベーパ洗浄乾燥装置
２ ベーパ洗浄槽
２ａ 開口部
３ 乾燥ヘッド
４ シール材
５ ベーパ洗浄剤
６ ヒータ機構
７ ベーパ洗浄液供給バルブ
８ ベーパ洗浄液排出バルブ
９ 冷却管
１０ 洗浄シャワーノズル
１１ 薬液供給バルブ
１２ ロボット昇降機構
１３ 被洗浄物
１４ シール材
１５ 内部空間
１６ 熱風機構
１６ａ 開口部
１６ｂ ヒータ機構
１６ｃ ガス流量コントローラ
１６ｄ，１７ａ バルブ
１７ Ｎ_２ベントライン
１８ 減圧機構
１８ａ 開口部
１８ｂ ポンプ
１８ｃ 圧力調整バルブ
１９ 圧力計

Claims (15)

1. 内部にベーパ洗浄剤を蓄えて被洗浄物をベーパ洗浄するベーパ洗浄槽の上部に搬送アームで着脱自在に構成された乾燥ヘッドを有し、該乾燥ヘッドの内部空間は該ベーパ洗浄槽の内部空間よりも小さい容積に構成され、該乾燥ヘッドの内部空間の圧力を調整する減圧乾燥機構および、該乾燥ヘッドの内部空間に熱風を供給する熱風乾燥機構のうちの少なくともいずれかを有する洗浄乾燥装置。
2. 前記被洗浄物を搭載して前記ベーパ洗浄槽内と前記乾燥ヘッド内との間で該被洗浄物を移動自在に構成したロボット昇降機構を有する請求項１に記載の洗浄乾燥装置。
3. 前記ベーパ洗浄槽内に、ベーパ洗浄薬液を噴射する薬液洗浄ノズルが設けられ、該薬液洗浄ノズルに、複数のベーパ洗浄薬液から一つのベーパ洗浄薬液を選択的に供給可能とする第１ベーパ洗浄薬液供給ラインが連結されている請求項１に記載の洗浄乾燥装置。
4. 前記ベーパ洗浄槽内に、複数のベーパ洗浄薬液から一つのベーパ洗浄薬液を選択的に供給可能とする第２ベーパ洗浄薬液供給ラインが連結されている請求項１に記載の洗浄乾燥装置。
5. 前記乾燥ヘッドの裏面にシール材が配置され、該乾燥ヘッドの自重によって前記ベーパ洗浄槽の上部との間で該シール材を介してシールされて、該乾燥ヘッドの内部空間を密閉状態とする請求項１に記載の洗浄乾燥装置。
6. 前記ベーパ洗浄槽の上部に前記シール材を介して押圧する押圧機構を前記乾燥ヘッドに配設した請求項５に記載の洗浄乾燥装置。
7. 前記ロボット昇降機構における前記被洗浄物の搭載部の外周面上にシール材が配設されており、該ロボット昇降機構により前記被洗浄物の搭載部を上昇させて前記ベーパ洗浄槽の天板の開口部端縁に該シール材を押圧して前記乾燥ヘッドの内部空間を密閉状態にする請求項２に記載の洗浄乾燥装置。
8. 前記ロボット昇降機構により前記被洗浄物を前記搭載部に搭載した状態で下降させて前記ベーパ洗浄槽内で該被洗浄物をベーパ洗浄可能とする請求項７に記載の洗浄乾燥装置。
9. 前記乾燥ヘッドの内部空間は前記ベーパ洗浄槽の内部空間に比べて１／２から１／１０の小さい容積に構成されている請求項１に記載の洗浄乾燥装置。
10. 前記乾燥ヘッドの内部空間は前記ベーパ洗浄槽の内部空間に比べて１／５から１／１０の小さい容積に構成されている請求項１に記載の洗浄乾燥装置。
11. 前記ベーパ洗浄槽の上部への前記乾燥ヘッドの着脱は、前記搬送アームにより、該乾燥ヘッドが該ベーパ洗浄槽の上部の所定位置に置かれるかまたは、該乾燥ヘッドが該ベーパ洗浄槽の上部の所定位置に置かれた後に固定部材で該乾燥ヘッドが該ベーパ洗浄槽の上部に固定化され、該搬送アームにより、該乾燥ヘッドが該ベーパ洗浄槽の上部から取り除かれるかまたは、該乾燥ヘッドの該ベーパ洗浄槽の上部に対する該固定部材による固定が解除された後に該乾燥ヘッドが該ベーパ洗浄槽の上部から取り除かれるようになっている請求項１に記載の洗浄乾燥装置。
12. 搬送アームによりベーパ洗浄槽の上部に、内部空間が該ベーパ洗浄槽の内部空間よりも容積的に小さい乾燥ヘッドを搭載し、ロボット昇降機構により被洗浄物を搭載した状態で下降させて該ベーパ洗浄槽内で該被洗浄物をベーパ洗浄し、該ロボット昇降機構により該被洗浄物を搭載した状態で上昇させて該ベーパ洗浄槽の天板の開口部を通して該被洗浄物を該乾燥ヘッドの内部空間内に移送して、該乾燥ヘッドの内部空間の圧力を減圧乾燥機構により調整するかまたは、該乾燥ヘッドの内部空間に熱風乾燥機構により熱風を供給する洗浄乾燥方法。
13. 複数のベーパ洗浄薬液から一つのベーパ洗浄薬液を選択的に供給可能とする第１ベーパ洗浄薬液供給ラインに連結された薬液洗浄ノズルから、前記ベーパ洗浄槽内の前記被洗浄物に向けてベーパ洗浄薬液を出射する請求項１２に記載の洗浄乾燥方法。
14. 前記乾燥ヘッドの内部空間は前記ベーパ洗浄槽の内部空間に比べて１／２から１／１０の小さい容積に構成されている請求項１２に記載の洗浄乾燥方法。
15. 前記乾燥ヘッドの内部空間は前記ベーパ洗浄槽の内部空間に比べて１／５から１／１０の小さい容積に構成されている請求項１２に記載の洗浄乾燥方法。