JP2017170425A - ワーク洗浄方法およびワーク洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】油分を含む汚れが付着しているワークを炭化水素系溶剤およびフッ素系溶剤を用いて洗浄するワーク洗浄装置の小型・コンパクト化および低コスト化を図ること。【解決手段】１槽式のワーク洗浄装置１を用いたワーク洗浄においては、まず、処理容器７内の洗浄槽６０にワークを搬入し、しかる後に、洗浄剤として炭化水素系溶剤を供給して、ワークの粗洗浄を行う。洗浄槽６０にワークを入れたまま洗浄槽６０から炭化水素系溶剤を回収する。洗浄槽６０にフッ素系溶剤を供給してワークの仕上げ洗浄を行う。洗浄後に、洗浄槽６０から洗浄後のワークを引き上げて搬出し、フッ素系溶剤を回収して洗浄槽６０を空にする。【選択図】図３

Description

本発明は、１槽式のワーク洗浄装置を用いて電子部品、金属部品などのように切削油剤などの油分を含む汚れが付着している各種のワークの洗浄を行うワーク洗浄方法に関する。

切削油剤などの油分を含む汚れが付着している金属部品などのワークの洗浄を行う洗浄装置としては、特許文献１、２に記載されているものが知られている。これらの特許文献１、２に記載されている洗浄装置は多槽式の洗浄装置であり、油分の分解除去能力の高い炭化水素系溶剤を用いて洗浄を行う第１の洗浄槽と、洗浄後の炭化水素系溶剤が付着しているワークを、フッ素系溶剤を用いて、仕上げ洗浄（すすぎ洗浄）を行う第２の洗浄槽とを備えている。特許文献１においては、第１、第２の洗浄槽が並列配置され、特許文献２においては、第１の洗浄槽の内部に第２の洗浄槽が配置された構成となっている。

特許第５１９７２２８号公報 特許第５２６８４６２号公報

炭化水素系溶剤とフッ素系溶剤を用いることにより、油分を含む汚れを確実に除去することができる。しかしながら、従来における多槽式の洗浄装置では、複数の洗浄槽を配置すると共に、それぞれの洗浄槽に、溶剤の供給回収を行うための供給回収機構を付設する必要がある。そのために、装置構成が大掛かりになり、装置寸法が大きくなり、製造コストも上昇しやすい。

本発明の課題は、油分を含む汚れが付着しているワークを炭化水素系溶剤およびフッ素系溶剤を用いて洗浄するワーク洗浄装置の小型・コンパクト化および低コスト化を図ることにある。

本発明によるワーク洗浄方法は、
１槽式のワーク洗浄装置の洗浄槽に、洗浄剤として炭化水素系溶剤を供給して、前記洗浄槽に貯留した炭化水素系溶剤に洗浄対象のワークを浸漬した状態を形成し、この状態で前記炭化水素系溶剤により前記ワークを洗浄する第１洗浄工程と、
前記洗浄槽に前記ワークを入れたまま、前記洗浄槽から炭化水素系溶剤を回収して前記洗浄槽を空にする第１溶剤回収工程と、
前記洗浄槽に、洗浄剤としてフッ素系溶剤を供給して、前記洗浄槽内の前記ワークが前記フッ素系溶剤に浸漬した状態を形成し、この状態で前記フッ素系溶剤により前記ワークを浸漬洗浄する第２洗浄工程と、
前記洗浄槽から洗浄後の前記ワークを引き上げ、前記洗浄槽から前記フッ素系溶剤を回収して前記洗浄槽を空にする第２溶剤回収工程と、
を有していることを特徴としている。

本発明の方法では、単一の洗浄槽を用いて、炭化水素系溶剤を用いたワーク洗浄、および、フッ素系溶剤を用いたワーク洗浄を順次に行う。２種類の溶剤を用いたワーク洗浄装置を小型・コンパクトに構成でき、また、製造コストを下げることができる。

前記第２洗浄工程においては、洗浄槽からオーバーフローするフッ素系溶剤から、当該フッ素系溶剤に混在する炭化水素系溶剤および水分を除去して、洗浄槽に還流させるようにすればよい。

一般的には、炭化水素系溶剤の供給元および回収先として、炭化水素系洗浄液タンクを配置し、フッ素系洗浄液の供給元および回収先として、フッ素系洗浄液タンクを配置して、洗浄後の炭化水素系溶剤およびフッ素系溶剤のそれぞれを回収して繰り返し使用すればよい。

フッ素系溶剤を用いた洗浄においては、一般に、浸漬洗浄後のワークを、洗浄槽から引き上げて蒸気洗浄を行い、次に、冷却乾燥領域を通過させてワーク付着しているフッ素系溶剤を凝集させて液化して、ワークから除去している。本発明においては、蒸気洗浄および冷却乾燥を行うために、ワーク洗浄装置は処理容器を備え、当該処理容器の内部に、その下側から上側に向かって、洗浄槽、蒸気洗浄領域および冷却乾燥領域が設けられ、処理容器の上部にはワークの搬入搬出口が設けられる。

この場合には、前記第１洗浄工程に先立って、ワークを搬入搬出口から処理容器内の洗浄槽に搬入するワーク搬入工程が行われ、前記第２洗浄工程の後に、ワークを搬入搬出口から処理容器外に搬出するワーク搬出工程が行われる。

また、前記第２洗浄工程においては、浸漬洗浄が終了したワークを洗浄槽のフッ素系溶剤の液面から引き上げて、液面上方の蒸気洗浄領域において、当該ワークにフッ素系溶剤の蒸気による蒸気洗浄を施す蒸気洗浄工程が行われ、この蒸気洗浄後のワークを、フッ素系溶剤の蒸気が凝集して液化させる冷却乾燥領域を経由して持ち上げて、当該ワークに付着しているフッ素系洗浄剤を除去する冷却乾燥工程が行われる。フッ素系溶剤が除去された後のワークが、搬入搬出口から処理容器外に搬出される。

次に、本発明のワーク洗浄装置は、
洗浄槽と、
前記洗浄槽に対して炭化水素系溶剤の供給および回収を行う第１溶剤供給回収機構と、
前記洗浄槽に対してフッ素系溶剤の供給および回収を行う第２溶剤供給回収機構と、
前記洗浄槽に対して洗浄対象のワークの供給および回収を行うワーク搬送機構と、
各部の駆動を制御する制御盤と、
を有しており、
前記制御盤は、前記第１、第２溶剤供給回収機構および前記ワーク搬送機構を駆動制御して、
前記洗浄槽に炭化水素系溶剤を供給して前記洗浄槽に貯留した炭化水素系溶剤に洗浄対象のワークを浸漬した状態を形成し、この状態で前記炭化水素系溶剤により前記ワークを洗浄する第１洗浄工程と、
前記洗浄槽に前記ワークを入れたまま、前記洗浄槽から炭化水素系溶剤を回収して前記洗浄槽を空にする第１溶剤回収工程と、
前記洗浄槽に、洗浄剤としてフッ素系溶剤を供給して、前記洗浄槽内の前記ワークが前記フッ素系溶剤に浸漬した状態を形成し、この状態で前記フッ素系溶剤により前記ワークを浸漬洗浄する第２洗浄工程と、
前記洗浄槽から洗浄後の前記ワークを引き上げ、前記洗浄槽から前記フッ素系溶剤を回収して前記洗浄槽を空にする第２溶剤回収工程と、
を実行させることを特徴としている。

本発明のワーク洗浄装置は、上記構成に加えて、
内部に、その下側から上側に向かって、前記洗浄槽、蒸気洗浄領域および冷却乾燥領域が設けられた処理容器と、
前記処理容器の上部に設けたワークの搬入搬出口と、
前記蒸気洗浄領域に前記フッ素系溶剤の蒸気を供給する溶剤蒸気発生槽と、
前記冷却乾燥領域を冷却する冷凍機と、
を有しており、
前記ワーク搬送機構は、前記搬入搬出口から前記処理容器内に搬入されるワークを受け取り前記洗浄槽まで降下させ、前記洗浄槽から前記蒸気洗浄領域および前記冷却乾燥領域を経由して前記搬入搬出口から前記処理容器の外に搬出可能な位置まで引き上げる昇降機構であり、
前記第２洗浄工程では、前記浸漬洗浄が終了したワークが、前記洗浄槽の前記フッ素系溶剤の液面から引き上げられて前記蒸気洗浄領域において蒸気洗浄が施される。また、蒸気洗浄後のワークが前記冷却乾燥領域を経由して持ち上げられる間に、フッ素系洗浄剤が冷却されて凝集液化することにより、ワークが乾燥する。

各溶剤は再生して繰り返して使用されるので、前記第１溶剤供給回収機構は、炭化水素系溶剤を貯留する第１溶剤タンク、前記洗浄槽に炭化水素系溶剤を供給する第１溶剤供給ライン、前記洗浄槽から炭化水素系溶剤を回収する第１溶剤回収ライン、および、前記洗浄槽から回収される炭化水素系溶剤を蒸留再生する蒸留再生機を備えている。同様に、前記第２溶剤供給回収機構は、フッ素系溶剤を貯留する第２溶剤タンク、前記洗浄槽にフッ素系溶剤を供給する第２溶剤供給ライン、前記洗浄槽からフッ素系溶剤を回収する第２溶剤回収ライン、前記洗浄槽から回収されるフッ素系溶剤に混在する炭化水素形溶剤を分離する溶剤分離槽、および、前記洗浄槽から回収されるフッ素系溶剤から水分を分離する水分離槽を備えている。この場合、前記冷凍機によって、第２溶剤タンク、前記溶剤分離槽および前記水分離槽内のフッ素系溶剤が冷却される。

ここで、前記搬入搬出口を開閉する外扉開閉機構と、前記処理容器の内部を、前記搬入搬出口が設けられている上側の搬入搬出室と、前記洗浄槽、前記蒸気洗浄領域および前記冷却乾燥領域が設けられている下側の洗浄室との間を遮断するための内扉開閉機構とを有していることが望ましい。前記内扉開閉機構により、少なくとも前記搬入搬出口が開いている間は、前記洗浄室および前記搬入搬出口の間を遮断することにより、乾燥性が良く気化し易いフッ素系溶剤の蒸気が搬入搬出口から外部に漏出することを抑制でき、フッ素系溶剤のロスを低減できる。

また、前記搬入搬出室内の空気を、熱交換機を介して冷却しながら循環させる循環機構を設けることにより、搬入搬出室に入ったフッ素系溶剤を確実に回収することができる。

なお、上記構成のワーク洗浄装置は、２種類の洗浄形態のいずれかでワーク洗浄を行うことができる。第１の洗浄形態は、第１溶剤タンクおよび溶剤分離槽が取り付けられて行われる炭化水素系溶剤およびフッ素系溶剤を用いたワーク洗浄である。第２の洗浄形態は、第１溶剤タンクおよび溶剤分離槽を取り外して（使用せずに）行われるフッ素系溶剤のみを用いたワーク洗浄である。このように、本発明によれば、２種類の洗浄形態のいずれにも対応可能なワーク洗浄装置が得られる。

本発明を適用した１槽式のワーク洗浄装置の内部構造を示す正面構成図、側面構成図および平面構成図である。 ワーク洗浄装置の配管系統図である。 ワーク洗浄装置の洗浄動作の一例を示す説明図である。 ワーク洗浄装置の昇降機構を示す正面図、側面図および部分平面図である。 昇降機構の別の例を示す正面図および説明図である。 ワーク洗浄装置の搬入搬出口の外扉開閉機構を示す平面図、正面図および側面図である。 外扉のロック機構の別の例を示す説明図である。 ワーク洗浄装置の処理容器内部を上下に遮断する内扉開閉機構を示す平面図、正面図および側面図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した１槽式のワーク洗浄装置の実施の形態を説明する。

(全体構成および処理容器)
図１（ａ）、図１（ｂ）および図１（ｃ）は、本実施の形態に係るワーク洗浄装置の内部構成を示すための正面構成図、側面構成図および平面構成図である。図２はワーク洗浄装置の配管系統図である。ワーク洗浄装置１は、炭化水素系溶剤を貯留する炭化水素系タンク（第１溶剤タンク）６１およびフッ素系溶剤を貯留するフッ素系タンク（第２溶剤タンク）６２を備えており、１槽式の洗浄槽６０において、炭化水素系溶剤を用いてワークから油分を含む汚れを落とす粗洗浄を行い、しかる後に、同一のワークに対してフッ素系溶剤を用いて同一の洗浄槽６０において仕上げ洗浄（リンス洗浄）を行う。

ワーク洗浄装置１は、全体として直方体形状の装置ハウジング２を備えている。装置ハウジング２の前面の一方の端部分には制御盤３が取り付けられている。制御盤３はコンピュータを中心に構成され、インストールされている制御プログラムにしたがって各部を駆動制御してワークの洗浄動作を実行する。また、装置ハウジング２における前面の中央上端側の部分には矩形輪郭をしたワークの搬入搬出口４が開口している。搬入搬出口４は外扉開閉機構５によって開閉される外扉６によって遮断可能である。

装置ハウジング２の内部には、搬入搬出口４に繋がる前側部分に、上下方向に延びる処理容器７が配置されている。処理容器７の内部は、その上側がワークの搬入搬出室８、その下側が洗浄室９となっている。搬入搬出口４は搬入搬出室８に開口している。搬入搬出室８と洗浄室９との間の連通口５０は、内扉開閉機構１０によって開閉される内扉１１によって、上下に遮断可能である。外扉６および内扉１１によって密閉可能な搬入搬出室８はパスボックスとして機能する。

下側の洗浄室９は、図２から分かるように、最も下側に配置した溶剤を貯留する洗浄槽６０と、当該洗浄槽６０の溶剤液面１３の上側に設けた蒸気洗浄領域１４と、この蒸気洗浄領域１４の上側に設けた矩形枠状に巻かれている冷却コイル１５によって規定される冷却乾燥領域１６とを備えている。

洗浄槽６０に対して、装置幅方向の一方の側には蒸留装置兼用の溶剤蒸気発生槽１７が付設されている。溶剤蒸気発生槽１７の上端側の部分は洗浄室９の蒸気洗浄領域１４に連通している。洗浄槽６０における溶剤蒸気発生槽１７とは反対側には、洗浄槽６０からオーバーフローした溶剤を回収するオーバーフロータンク６３が付設されている。オーバーフロータンク６３の側方には、水分離器１８が配置されている。

処理容器７の背面側には、図１に示すように、上段側に、第１溶剤タンク６１、第２溶剤タンク６２および熱交換機２３が配置されており、下段側には、冷凍機２２、および溶剤分離槽であるオーバーフロータンク６３が配置されている。

装置ハウジング２の天面には昇降機構２５（ワーク搬送機構）が取り付けられている。
昇降機構２５は、装置ハウジング２の天面に対して、下向き状態で垂直に取り付けられたパワーシリンダ２６を備えている。パワーシリンダ２６から下方に延びる伸縮ロッド２７は処理容器７を貫通して搬入搬出室８内に延びている。伸縮ロッド２７の下端部には直方体形状のワーク搬送カゴ２８を載せるための昇降台２９が吊り下げられている。昇降機構２５としては各種の昇降機構を用いることができる。例えば、後述の図４Ａ、図４Ｂに示す機構を用いることができる。

図２を参照して更に説明すると、洗浄対象のワークは、ワーク搬送カゴ２８（バスケット）に入れて搬入搬出口４から処理容器７内に搬入され、昇降機構２５に渡される。昇降機構２５によって、ワーク搬送カゴ２８は搬入搬出室８内の位置２８Ａから洗浄槽６０内の位置２８Ｃまで降下する。

洗浄槽６０には一定量の溶剤（炭化水素系溶剤あるいはフッ素系溶剤）が貯留される。炭化水素系溶剤は、第１溶剤タンク６１から第１溶剤供給ライン６４を介して洗浄槽６０に供給される。洗浄槽６０内の炭化水素系溶剤は、溶剤回収ポンプ６５によって、その底面に連通する溶剤共通回収ライン６６およびフィルタ付きの第１溶剤回収ライン６７を介して、第１溶剤タンク６１に回収される。第１溶剤タンク６１内の上部空間と、洗浄槽６０が配置されている洗浄室９とは、連通ライン６７ａを介して連通しており、内圧差が生じないようになっている。

フッ素系溶剤は、第２溶剤タンク６２から第２溶剤供給ライン６８を介して洗浄槽６０に供給される。洗浄槽６０内のフッ素系溶剤は、溶剤回収ポンプ６５によって、溶剤共通回収ライン６６から第２溶剤回収ライン６９を介して第２溶剤タンク６２に回収される。第２溶剤タンク６２内の上部空間も、洗浄室９と、連通ライン６８ａを介して連通しており、内圧差が生じないようになっている。

洗浄槽６０の底には超音波振動子３２が配置されており、昇降機構２５(図１参照)によって洗浄槽６０の貯留溶剤に浸漬された位置２８Ｃにあるワーク搬送カゴ２８のワーク（図示せず）には超音波洗浄が施される。

炭化水素系溶剤を用いたワークの粗洗浄においては、昇降機構２５によってワークが洗浄槽６０内に搬送された後に、第１溶剤タンク６１から炭化水素系溶剤が洗浄槽６０に供給され、ワークが炭化水素系溶剤に浸漬した状態が形成される。この状態で超音波洗浄が行われる。洗浄後は、炭化水素系溶剤が第１溶剤タンク６１に回収される。第１溶剤タンク６１には蒸留再生機（図示せず）が付設されており、回収される炭化水素系溶剤から油分を含む異物を除去して再生する。

フッ素系溶剤を用いたワークの仕上げ洗浄においては、炭化水素系溶剤が排出されて空になった洗浄槽６０に、第２溶剤タンク６２からフッ素系溶剤が供給され、粗洗浄後のワークがフッ素系溶剤に浸漬した状態が形成される。この状態で超音波洗浄が行われる。

仕上げ洗浄においては、洗浄槽６０からオーバーフローする溶剤がオーバーフロータンク６３に回収される。オーバーフロータンク６３において、洗浄槽６０からオーバーフローした溶剤は冷却される。フッ化水素系溶剤はオーバーフロータンク６３の底面に開口する連通口から、ポンプ３３によって還流ライン３４吸引され、フィルタ３５を介して異物（汚れ）が除去されて、洗浄槽６０に還流する。また、オーバーフロータンク６３の所定の高さ位置には回収口６３ａが形成されている。洗浄槽６０からオーバーフロータンク６３に流れ落ちる溶剤の一部は、回収口６３ａを通って溶剤蒸気発生槽１７に供給される。

洗浄槽６０の上側の蒸気洗浄領域１４には、溶剤蒸気発生槽１７においてヒーター加熱
によって生成されるフッ化水素系溶剤の蒸気が供給される。超音波洗浄後に洗浄槽６０の溶剤液面１３よりも上側の位置２８Ｂに引き上げられるワーク搬送カゴ２８のワークには、蒸気洗浄領域１４において蒸気洗浄が施される。蒸気溶剤の一部は、蒸気洗浄領域１４の側方に配置されている回収区画１９ａに流れ込み、回収区画１９ａ内に配置されている冷却コイル１９ｂによって冷却されて凝集して液化する。液化した溶剤は回収区画１９ａの底面に開口している回収ライン１９ｃを介して、水分離器１８に回収される。なお、図２においては図示を省略してあるが、溶剤蒸気発生槽１７には炭化水素分離ユニット１７Ａ（図３（ａ）参照）が付設されており、当該溶剤蒸気発生槽１７に貯留されているフッ化水素系溶剤を循環ポンプ１７Ｂ（図３（ａ）参照）によって炭化水素分離ユニット１７Ａを介して循環させることで、炭化水素系溶剤が除去される。

次に、蒸気洗浄後のワークが冷却乾燥領域１６を通って引き上げられる間に、ワークと一緒に引き上げられた溶剤が、冷却乾燥領域１６の外周を取り囲む冷却コイル１５に付着して冷却され、凝集して液化する。ワークに付着していた溶剤が除去されてワークが乾燥する。液化した溶剤は回収区画１０ａに流れ落ち、その底面に開口している回収ライン１９ｃを介して、水分離器１８に回収される。

水分離器１８は、第１、第２、第３の槽１８ａ、１８ｂ、１８ｃに区画されている。回収ライン１９ｃから水分離器１８に回収される溶剤（フッ化水素系溶剤）は、第１の槽１８ａに流れ落ちる。第１槽１８ａに流れ落ちた溶剤に含まれている水は、比重差により分離して液面上に浮上する。水分が分離された溶剤は、第１槽１８ａの底側に形成した連通口を介して第２の槽１８ｂに入り、第２の槽１８ｂからオーバーフローして第３の槽１８ｃに流れ落ちる。水が分離されて第３の槽１８ｃに溜まった溶剤は、その底に開口している連通ライン１８ｄを介して、オーバーフロータンク６３に供給される。

冷却乾燥領域１６を通って上側の搬入搬出室８内の位置２８Ａまでワーク搬送カゴ２８が引き上げられると、内扉１１が閉じられ、搬入搬出室８が下側の洗浄室９から遮断される。この状態で、搬入搬出室８内の気体を、送風ファン３６によって熱交換機２３を介して冷却されながら循環ライン３７を循環させる。この循環流によって、ワークと共に搬入搬出室８に引き上げられた蒸気溶剤があったとしても、そのような蒸気溶剤が熱交換機２３において冷却凝縮して液化し、回収ライン２３ａおよび回収ライン１９ｃを通って、水分離器１８に回収される。よって、蒸気溶剤が確実に除去され、外部に漏れ出ることがない。この後は、外扉６が開き、ワーク搬送カゴ２８のワークは、ワーク搬送カゴ２８と共に搬入搬出口４を介して外部に搬出される。

なお、冷凍機２２からの冷媒循環ライン３８が、熱交換機２３、冷却乾燥領域１６の冷却コイル１５、冷却コイル１９ｂ、水分離器１８内の冷却コイル（図示せず）、第２溶剤タンク６２、オーバーフロータンク６３などを経由して引き回されており、これらの部分が冷却される。

（洗浄動作の例）
次に、図３（ａ）はワーク洗浄装置１の洗浄動作を説明するための概略構成図であり、図３（ｂ）は洗浄動作を示す説明図である。これらの図を参照して、ワーク洗浄装置１の洗浄乾燥動作の一例を纏めて説明する。

まず、内扉１１を閉じた状態で、外扉開閉機構５により外扉６をスライドさせて、処理容器７の上部に設けられている搬入搬出口４を開ける。この状態で、洗浄対象のワークが搭載されているワーク搬送カゴ２８を、例えば、手動操作により、装置外のフリーローラコンベアから、搬入搬出室８に搬入して、昇降機構２５の昇降台２９に載せる（図３（ｂ）：バスケット投入）。昇降台２９もフリーローラコンベアを用いることができる。装置
外のフリーローラコンベアを、駆動源を備えたチェーンコンベアとしてもよい。

外扉６を閉じ（図３（ｂ）：外扉閉）、その後に、内扉１１を開ける（図３（ｂ）：内扉開）。そして、搬入搬出室８に搬入してあるワークが搭載されているワーク搬送カゴ２８を、昇降機構２５によって、連通口５０を介して、洗浄室９の底側に配置されている洗浄槽６０に貯留される溶剤に浸漬可能な位置２８Ｃ（図２参照）まで降下させる（図３（ｂ）：下降）。

次に、第１溶剤タンク６１から洗浄槽６０に炭化水素系溶剤を供給して、ワークが炭化水素系溶剤に浸漬した状態を形成する（図３（ｂ）：炭化水素給液）。この状態で、ワークに対する超音波洗浄（粗洗浄）を所定時間に亘って行う（図３（ｂ）：炭化水素超音波洗浄）。

洗浄終了後に、溶剤回収ポンプ６５を駆動して、溶剤共通回収ライン６６および第１溶剤回収ライン６７を介して炭化水素系溶剤を洗浄槽６０から第１溶剤タンク６１に回収して再生する（図３（ｂ）：炭化水素排液）。

次に、粗洗浄済みのワークを残して空になった洗浄槽６０に対して、第２溶剤タンク６２から第２溶剤供給ライン６８を介してフッ素系溶剤を供給し、ワークがフッ素系溶剤に浸漬した状態を形成する（図３（ｂ）：フッ素給液）。この状態で、ワークに対して超音波洗浄（仕上げ洗浄）を所定時間に亘って行う（図３（ｂ）：フッ素超音波洗浄）。

超音波洗浄後に、昇降機構２５によりワーク搬送カゴ２８を溶剤液面１３の上の位置２８Ｂ（図２参照）まで引き上げて（図３（ｂ）：上昇）、蒸気洗浄領域１４において蒸気洗浄を行う（図３（ｂ）：ベーパー洗浄）。

蒸気洗浄後に、昇降機構２５によって、ワーク搬送カゴ２８を、所定の速度で蒸気洗浄領域１４から、その上側に設けた冷却乾燥領域１６まで引き上げ（図３（ｂ）：上昇）、その位置でワークを冷却乾燥させ、冷却乾燥動作と並行して、洗浄槽６０のフッ化水素系溶剤を溶剤共通回収ライン６６、第２溶剤回収ライン６９を介して、第２溶剤タンク６２に回収する動作を行う（図３（ｂ）：乾燥・フッ素排液）。

次に、ワーク搬送カゴ２８を、連通口５０を介して、搬入搬出室８内の位置２８Ａ（図２参照）まで引き上げ（図３（ｂ）：上昇）、内扉１１をスライドさせて連通口５０を閉じる（図３（ｂ）：内扉閉）。これにより、搬入搬出室８は、内扉１１および外扉６の双方が閉じて、内外から遮断された状態になる。

内外から遮断された状態で、送風ファン３６によって形成される冷却空気の循環流によって、ワークと共に搬入搬出室８内に入り込んだ溶剤蒸気が回収される。この回収動作に並行して、先の乾燥動作と同時開始されたフッ素系溶剤を洗浄槽６０から排出する動作が継続して行われる（図３（ｂ）：回収・フッ素排液）。

この後には、外扉６をスライドさせて、搬入搬出口４を開く（図３（ｂ）：外扉開）。そして、処理後のワークが搭載されているワーク搬送カゴ２８を昇降台２９から前方に引き出して、搬入搬出口４から装置外に、例えば手動により搬出する（図３（ｂ）：バスケット取出し）。

このように、１槽式の洗浄槽６０を用いて、炭化水素系溶剤およびフッ素系溶剤を用いた洗浄をワークに対して行うことができる。なお、以下に、昇降機構２５、外扉開閉機構５、および内扉開閉機構１０の具体的な構成例を説明する。

（昇降機構）
図４Ａ（ａ）および図４Ａ（ｂ）は昇降機構２５を示す正面図および側面図であり、図４Ａ（ｃ）はその昇降台２９を示す平面図である。昇降機構２５は先に述べたようにパワーシリンダ２６、伸縮ロッド２７および伸縮ロッド２７の下端に取り付けた昇降台２９を備えている。

昇降台２９は側面視でＬ形状をしており、前方および上方に開口し、両側には三角形の側板が取り付けられている。昇降台２９の底面は、前後方向に一定の間隔で、幅方向に平行に取り付けたローラ２９ａによって規定されている。ローラ２９ａにワーク搬送カゴ２８を載せて前方から後方に押し込むことにより、昇降台２９にワーク搬送カゴ２８がセットされ、ワーク搬送カゴ２８を前方に引き出すことで昇降台２９から取り出すことができる。

昇降台２９の左右の背面側の縁には上下方向にガイドローラ２９ｂが一定の間隔で配列されている。処理容器７内において、冷却乾燥領域１６および搬入搬出室８には、左右にローラガイドレール２９ｃが上下方向に平行に配置されている。ローラガイドレール２９ｃにガイドされて、昇降台２９が昇降する。

（昇降機構の別の例）
図４Ｂ（ａ）は昇降機構２５の別の構成例を示す正面図であり、図４Ｂ（ｂ）〜図４Ｂ（ｄ）は、それぞれ、矢印ｂ〜ｄで示す位置から見た場合の説明図である。本例の昇降機構２５Ａは、ラック・ピニオン式の昇降機構であり、昇降台２９の背面に垂直に取り付けた所定長さのラック１０１と、このラック１０１にかみ合っているピニオン１０２とを備えている。ピニオン１０２は、ラック１０１に対して、その上下方向の途中の高さ位置においてラック１０１にかみ合っている。ピニオン１０２は、装置架台に取り付けた昇降用モータ１０３および減速機からなる回転アクチュエータ１０４の出力軸に同軸に固定されている。

回転アクチュエータ１０４によってピニオン１０２を回転させると、ラック１０１が昇降し、ラック１０１に取り付けられている昇降台２９がガイドに沿って昇降する。装置架台の天面には、筒状のカバー１０５が垂直に取り付けられており、上昇時に装置架台の天面から上方に突出するラック１０１がカバー１０５の内部を昇降する。

（カゴ回転機構）
図４Ｂに示す昇降台２９にはカゴ回転機構１１０が付設されている。カゴ回転機構１１０は、ワーク搬送カゴとして用いる筒状の回転カゴ２８０を、その中心軸線回りに回転させる機構である。カゴ回転機構１１０は、昇降台２９の一方の側面に、軸受１１１によって回転自在の状態で、垂直に取り付けたスプライン軸１１２を備えている。スプライン軸１１２の下端は一対の傘歯車１１３を介して、昇降台２９の底面に水平に配置されている回転軸１１４に連結されている。昇降台２９の底面には、後ろ側に回転軸１１４が配置され、前側には、回転軸１１４と平行に、水平軸１１５が配置されている。

後ろ側の回転軸１１４の両端部には、スプロケット１１６が同軸に取り付けられており、前側の水平軸１１５の両端部には、回転自在の状態で支持ローラ１１７が取り付けられている。ワーク搬送カゴ２８０の両端部には、スプロケット１１６に係合可能な係合孔（溝）が円周方向に形成されている係合リング１１８が取り付けられている。

昇降台２９にワーク搬送カゴ２８０を載せると、係合リング１１８のそれぞれにスプロケット１１６がそれぞれ係合し、また、係合リング１１８のそれぞれが支持ローラ１１７
のそれぞれに載った状態になる。

スプライン軸１１２の上端部は、スプライン結合を介して、モータおよび減速機からなる回転アクチュエータ１１９の出力軸に連結されている。回転アクチュエータ１１９は、装置架台の天面に搭載されている。また、装置架台の天面には、円筒状の細長いカバー１２０が垂直に取り付けられており、スプライン軸１１２は、このカバー１２０の内部を昇降する。

回転アクチュエータ１１９を回転駆動すると、その回転がスプライン軸１１２に伝達されて、スプライン軸１１２が回転する。スプライン軸１１２の回転は、一対の傘歯車１１３を介して、昇降台２９の回転軸１１４に伝達される。回転軸１１４が回転すると、そのスプロケット１１６も一体となって回転し、スプロケット１１６にかみ合っている係合リング１１８が取り付けられているワーク搬送カゴ２８０が回転する。洗浄槽に貯留した洗浄液にワーク搬送カゴに搭載されているワークを浸漬した状態で、ワーク搬送カゴ２８０を回転させながら洗浄を行うことができる。

（搬入搬出口の外扉開閉機構）
図５Ａ（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、搬入搬出口４の外扉開閉機構５を示す平面図、正面図および側面図である。外扉開閉機構５は、パワーシリンダ４１によって矩形輪郭の外扉６を、装置ハウジング２の天面に固定したガイドレール４２に沿って装置幅方向にスライドさせる。本例では、図に示す搬入搬出口４を開いた開き位置６Ａから搬入搬出口４を閉じた閉じ位置６Ｂまでの間をスライドさせる。外扉６の両側には、それぞれ上下一対の幅方向に延びる係合板４３、４４が取り付けられている。処理容器７における搬入搬出室８の両側の外側面には、前方に伸縮ロッドが水平に延びる状態に上下一対のロック用プランジャ４５、４６（ロック用シリンダ）が取り付けられている。

外扉６の側の左右の係合板４３、４４の先端には係合溝４３ａ、４４ａが形成されており、外扉６が開き位置６Ａから閉じ位置６Ｂに移動すると、各係合溝４３ａ、４４ａにロック用プランジャ４５、４６の伸縮ロッドの先端部４５ａ、４６ａが側方からはまり込む。外扉６を閉じ位置６Ｂまでスライドさせた後に、ロック用プランジャ４５、４６の伸縮ロッドを引くことにより、外扉６の四周部分が、搬入搬出口４の四周に取り付けたシール用の弾性部材４７に押し付けられる。これにより、搬入搬出口４が気密状態で封鎖される。外扉６を開く操作は、逆にロック用プランジャ４５、４６を押し出してロックを解除し、しかる後に、パワーシリンダ４１によって外扉６をガイドレール４２に沿って開き位置６Ａまで戻せばよい。

（外扉のロック機構の別の例）
図５Ｂは、上記の外扉６をロックするための左右に一対ずつ配置されているロック用プランジャ４５、４６の代わりに使用することのできる複動式のエアシリンダの一例を示す説明図である。

この図には、一例として、一対のロック用プランジャ４６の代わりに用いる一対の複動式のエアシリンダ１３０を示してある。複動式のエアシリンダ１３０は、シリンダ本体１３１と、シリンダ本体１３１を貫通して延びるロッド１３２を備えている。シリンダ本体１３１には、ロッド１３２を前進させる方向１３３の圧縮エアを供給するためのエア配管１３５およびロッド１３２を後退させる方向１３４の圧縮エアを供給するためのエア配管１３６が接続されている。

シリンダ本体１３１から前方に突出しているロッド１３２の先端部には、外扉６の一方の係合板４４の先端の係合溝４４ａに対して横方から係合可能な係合部１３７が設けられ
ている。シリンダ本体１３１から後方に突出しているロッド１３２の後端部には、ロッドナット１３８によってばね受け１３９が取り付けられている。シリンダ本体１３１の後の側の端面にもばね受け１４０が取り付けられている。これらのばね受け１３９、１４０の間には、ロッド１３２を同軸に取り囲む状態で、圧縮コイルばね１４２が圧縮状態で装着されている。したがって、エアシリンダ１３０のロッド１３２は、常に、圧縮コイルばね１４２によって、後退方向に付勢されている。

エアシリンダ１３０は、例えば、次のように動作する。外扉６が開き位置６Ａにある状態では、圧縮コイルばね１４２によってロッド１３２は最も後退した状態にある。外扉６を閉じる場合には、エアシリンダ１３０のロッド１３２を前進位置まで圧縮コイルばね１４２にばね力に逆らって押し出す。外扉６がスライドして閉まると、その係合板４４の係合溝４４ａに、突出した位置にあるロッド１３２の先端の係合部１３７が横方向から係合してはまり込む。

外扉６が閉じ位置６Ｂまでスライドした後は、エアシリンダ１３０を駆動して、ロッド１３２を後方に引き込める。この結果、外扉６の四周部分が、搬入搬出口４の四周に取り付けたシール用の弾性部材４７に押し付けられ、搬入搬出口４が気密状態で封鎖される。外扉６を開く操作は、逆に、ロッド１３２を前方に押し出し、しかる後に、パワーシリンダ４１によって外扉６をガイドレール４２に沿って開き位置６Ａまで戻せばよい。

エアシリンダ１３０を用いたロック機構は、停電、故障などの非常事態が発生してエアシリンダ１３０が動作不能になった場合に、圧縮コイルばね１４２のばね力によって、外扉６をロック状態に保持できる。すなわち、外扉６を閉じてロックした状態において、停電、故障などが発生してエアシリンダ１３０が動作不能になり、ロッド１３２を引き込み方向に付勢するための圧縮エアの供給が停止することがある。ロック状態では、圧縮エアによる付勢力に加えて圧縮コイルばね１４２のばね力が外扉６のロック用の付勢力としてロッド１３２に作用している。したがって、非常時には、ばね力による付勢力によって外扉６のロック状態（密閉状態）を維持でき、外部への溶剤漏れなどを防止できる。

（内扉開閉機構）
図６（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、処理容器７の内部を上側の搬入搬出室８と下側の洗浄室９に遮断する内扉開閉機構１０を示す平面図、正面図および側面図である。内扉開閉機構１０は、搬入搬出室８と洗浄室９の側の冷却乾燥領域１６と間の矩形の連通口５０を封鎖可能な大きさの内扉１１を備えている。内扉１１は取付枠５１に取り付けられている。

連通口５０の両側（装置前後方向の前側および後側の縁）には、それぞれ装置幅方向に平行に延びる一対のガイドレール５２が取り付けられている。取付枠５１にはガイドローラ５６が取り付けられており、ガイドローラ５６はガイドレール５２に沿って転動可能である。また、取付枠５１には内扉移動方向（装置幅方向）に延びるラック５３が取り付けられている。ラック５３にはピニオン５４がかみ合っており、ピニオン５４は、下向き姿勢で装置ハウジング２の側に取付られた内扉開閉用のモータ５５によって回転される。

モータ５５によってピニオン５４が回転すると、取付枠５１がガイドレール５２に沿ってスライドする。これにより、取付枠５１に取り付けられている内扉１１を退避位置１１Ａから連通口５０を遮断する遮断位置１１Ｂに移動させることができる。

内扉１１は、矩形輪郭の本体板部分１１ａと、この本体板部分１１ａの両側の縁を上方に直角に折り曲げた縁板部分１１ｂとを備えている。本体板部分１１ａは、内扉１１が閉じる方向である前進方向に向けて上方に鋭角で傾斜している傾斜板である。これに対して
、連通口５０の両側には、本体板部分１１ａの両側の傾斜縁部分が上側から当接した状態で乗り上げる相補的な傾斜面形状をした開口縁部分５０ａが形成されている。

また、ガイドレール５２の上下方向の幅は、ガイドローラ５６の外径よりも僅かに大きな寸法に設定されている。これにより、内扉１１が遮断位置１１Ｂに至り、両側の開口縁部分５０ａに乗り上げた際に、それに追従して、内扉１１の全体が僅かに上方に持ち上がることが可能になっている。

この構成の内扉開閉機構１０においては、内扉１１を退避位置１１Ａから遮断位置１１Ｂに向けてスライドさせると、その両側の傾斜縁部分が連通口５０の両側の開口縁部分５０ａに当たり、当該開口縁部分５０ａに乗り上げた状態になる。これにより、連通口５０の両側の開口縁部分５０ａに対して、内扉１１の両側の傾斜縁部分が押し付けられて確実に接触する。内扉１１により、処理容器７の内部を上下に確実に遮断できる。また、内扉１１と連通口５０との間において、例えば、上下方向の組み付け誤差があったとしても、双方の傾斜面の係合によって、そのような組み付け誤差に起因するガタ付きを除去でき、確実に連通口５０を遮断することができる。

１ ワーク洗浄装置
２ 装置ハウジング
３ 制御盤
４ 搬入搬出口
５ 外扉開閉機構
６ 外扉
６Ａ 開き位置
６Ｂ 閉じ位置
７ 処理容器
８ 搬入搬出室
９ 洗浄室
１０ 内扉開閉機構
１１ 内扉
１１ａ 本体板部分
１１ｂ 縁板部分
１１Ａ 退避位置
１１Ｂ 遮断位置
１３ 溶剤液面
１４ 蒸気洗浄領域
１５ 冷却コイル
１６ 冷却乾燥領域
１７ 溶剤蒸気発生槽
１８ 水分離器
１９ 冷却コイル
２２ 冷凍機
２３ 熱交換機
２５ 昇降機構
２６ パワーシリンダ
２７ 伸縮ロッド
２８ ワーク搬送カゴ
２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ 位置
２９ 昇降台
３２ 超音波振動子
３３ ポンプ
３４ 還流ライン
３５ フィルタ
３６ 送風ファン
３７ 循環ライン
３８ 冷媒循環ライン
６０ 洗浄槽
６１ 第１溶剤タンク
６２ 第２溶剤タンク
６３ オーバーフロータンク
６４ 第１溶剤供給ライン
６５ 溶剤回収ポンプ
６６ 溶剤共通回収ライン
６７ 第１溶剤回収ライン
６８ 第２溶剤供給ライン
６９ 第２溶剤回収ライン

Claims (9)

1. １槽式のワーク洗浄装置の洗浄槽に、洗浄剤として炭化水素系溶剤を供給して、前記洗浄槽に貯留した炭化水素系溶剤に洗浄対象のワークを浸漬した状態を形成し、この状態で前記炭化水素系溶剤により前記ワークを洗浄する第１洗浄工程と、
   前記洗浄槽に前記ワークを入れたまま、前記洗浄槽から炭化水素系溶剤を回収して前記洗浄槽を空にする第１溶剤回収工程と、
   前記洗浄槽に、洗浄剤としてフッ素系溶剤を供給して、前記洗浄槽内の前記ワークが前記フッ素系溶剤に浸漬した状態を形成し、この状態で前記フッ素系溶剤により前記ワークを浸漬洗浄する第２洗浄工程と、
   前記洗浄槽から洗浄後の前記ワークを引き上げ、前記洗浄槽から前記フッ素系溶剤を回収して前記洗浄槽を空にする第２溶剤回収工程と、
   を有していることを特徴とするワーク洗浄方法。
2. 請求項１において、
   前記第２洗浄工程において前記洗浄槽からオーバーフローするフッ素系溶剤を、当該フッ素系溶剤に混在する炭化水素系溶剤および水分を除去して、前記洗浄槽に還流させるワーク洗浄方法。
3. 請求項２において、
   炭化水素系溶剤の供給元および回収先として炭化水素系洗浄液タンクを使用し、フッ素系洗浄液の供給元および回収先としてフッ素系洗浄液タンクを使用するワーク洗浄方法。
4. 請求項３において、
   前記ワーク洗浄装置は処理容器を備え、当該処理容器の内部には、その下側から上側に向かって、前記洗浄槽、蒸気洗浄領域および冷却乾燥領域が設けられ、前記処理容器の上部にはワークの搬入搬出口が設けられており、
   前記第１洗浄工程に先立って、ワークを前記搬入搬出口から前記処理容器内の前記洗浄槽に搬入するワーク搬入工程と、
   前記第２洗浄工程の後に、ワークを前記搬入搬出口から前記処理容器外に搬出するワーク搬出工程と、
   を含み、
   前記第２洗浄工程には、
   前記浸漬洗浄が終了したワークを前記洗浄槽の前記フッ素系溶剤の液面から引き上げて、液面上方の前記蒸気洗浄領域において、当該ワークにフッ素系溶剤の蒸気による蒸気洗浄を施す蒸気洗浄工程と、
   蒸気洗浄後のワークを、フッ素系溶剤の蒸気が凝集して液化する前記冷却乾燥領域を経由して持ち上げてワークに付着しているフッ素系洗浄剤を除去する冷却乾燥工程と、
   が含まれており、
   前記ワーク搬出工程では、前記冷却乾燥領域を通過した後のワークを前記搬入搬出口から前記処理容器外に搬出するワーク洗浄方法。
5. 洗浄槽と、
   前記洗浄槽に対して炭化水素系溶剤の供給および回収を行う第１溶剤供給回収機構と、
   前記洗浄槽に対してフッ素系溶剤の供給および回収を行う第２溶剤供給回収機構と、
   前記洗浄槽に対して洗浄対象のワークの供給および回収を行うワーク搬送機構と、
   各部の駆動を制御する制御盤と、
   を有しており、
   前記制御盤は、前記第１、第２溶剤供給回収機構および前記ワーク搬送機構を駆動制御して、
   前記洗浄槽に炭化水素系溶剤を供給して前記洗浄槽に貯留した炭化水素系溶剤に洗浄対象のワークを浸漬した状態を形成し、この状態で前記炭化水素系溶剤により前記ワークを洗浄する第１洗浄工程と、
   前記洗浄槽に前記ワークを入れたまま、前記洗浄槽から炭化水素系溶剤を回収して前記洗浄槽を空にする第１溶剤回収工程と、
   前記洗浄槽に、洗浄剤としてフッ素系溶剤を供給して、前記洗浄槽内の前記ワークが前記フッ素系溶剤に浸漬した状態を形成し、この状態で前記フッ素系溶剤により前記ワークを浸漬洗浄する第２洗浄工程と、
   前記洗浄槽から洗浄後の前記ワークを引き上げ、前記洗浄槽から前記フッ素系溶剤を回収して前記洗浄槽を空にする第２溶剤回収工程と、
   を実行させることを特徴とするワーク洗浄装置。
6. 請求項５において、
   内部に、その下側から上側に向かって、前記洗浄槽、蒸気洗浄領域および冷却乾燥領域が設けられた処理容器と、
   前記処理容器の上部に設けたワークの搬入搬出口と、
   前記蒸気洗浄領域に前記フッ素系溶剤の蒸気を供給する溶剤蒸気発生槽と、
   前記冷却乾燥領域を冷却する冷凍機と、
   を有しており、
   前記ワーク搬送機構は、前記搬入搬出口から前記処理容器内に搬入されるワークを受け取り前記洗浄槽まで降下させ、前記洗浄槽から前記蒸気洗浄領域および前記冷却乾燥領域を経由して前記搬入搬出口から前記処理容器の外に搬出可能な位置まで引き上げる昇降機構であり、
   前記第２洗浄工程には、
   前記浸漬洗浄が終了したワークを前記洗浄槽の前記フッ素系溶剤の液面から引き上げて、液面上方の前記蒸気洗浄領域において、当該ワークにフッ素系溶剤の蒸気による蒸気洗浄を施す蒸気洗浄工程と、
   蒸気洗浄後のワークを、フッ素系溶剤の蒸気が凝集して液化する前記冷却乾燥領域を経由して持ち上げてワークに付着しているフッ素系洗浄剤を除去する冷却乾燥工程と、
   が含まれているワーク洗浄装置。
7. 請求項６において、
   前記第１溶剤供給回収機構は、
   炭化水素系溶剤を貯留する第１溶剤タンクと、
   前記洗浄槽に炭化水素系溶剤を供給する第１溶剤供給ラインと、
   前記洗浄槽から炭化水素系溶剤を回収する第１溶剤回収ラインと、
   前記洗浄槽から回収される炭化水素系溶剤を蒸留再生する蒸留再生機と、
   を備えており、
   前記第２溶剤供給回収機構は、
   フッ素系溶剤を貯留する第２溶剤タンクと、
   前記洗浄槽にフッ素系溶剤を供給する第２溶剤供給ラインと、
   前記洗浄槽からフッ素系溶剤を回収する第２溶剤回収ラインと、
   前記洗浄槽から回収されるフッ素系溶剤に混在する炭化水素形溶剤を分離して除去する溶剤分離槽と、
   前記洗浄槽から回収されるフッ素系溶剤から水分を分離する水分離槽と、
   を備えており、
   前記冷凍機によって、第２溶剤タンク、前記溶剤分離槽および前記水分離槽内のフッ素系溶剤が冷却されるワーク洗浄装置。
8. 請求項７において、
   前記搬入搬出口を開閉する外扉開閉機構と、
   前記処理容器の内部を、前記搬入搬出口が設けられている上側の搬入搬出室と、前記洗浄槽、前記蒸気洗浄領域および前記冷却乾燥領域が設けられている下側の洗浄室との間を遮断するための内扉開閉機構と、
   を有しているワーク洗浄装置。
9. 請求項８において、
   前記搬入搬出室内の空気を、熱交換機を介して冷却しながら循環させてフッ素系溶剤を回収する循環機構を有しているワーク洗浄装置。

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