JPH07926A - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 洗浄装置において、界面活性剤を主成分とす
る水系の洗浄液を使用する場合の洗浄液の発泡問題を解
決する。 【構成】洗浄部２，３で、界面活性剤を主成分とした水
系洗浄液を用いて被処理物の粗洗浄、仮仕上げ洗浄をす
る。次に洗浄部４，５で、純水を用いて被処理物のすす
ぎ洗浄、仕上げ洗浄をする。洗浄部４の純水に水系洗浄
液が混入し、これが液回収タンク８内で発泡する。消泡
装置１１は、この泡を泡貯蔵タンク３５に取り込み、ノ
ズル３６で消泡剤をスプレーして液体に還元しタンク４
１０へ排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被処理物にスプレーし
た洗浄域を回収して再使用する形式の洗浄装置に係り、
特に、洗浄液の発泡を無視できない洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半田ペーストや導体インク等を用いる印
刷回路板等の製造において印刷手段として使用されるメ
タルマスクは、残留した半田ペーストやその他の異物を
除去するために洗浄する必要がある。

【０００３】従来、メタルマスク等の洗浄に使用される
洗浄装置は、被処理物にスプレー等により洗浄液を噴射
して粗洗浄、仕上げ洗浄を行い、洗浄に使用された洗浄
液を貯液タンクに回収し、回収した液を洗浄に再使用す
る構成が一般的である。そして、たとえば特開平２−１
７２５７９号公報に記載されるように、仕上げ洗浄の回
収タンクをオーバーフローした洗浄液を粗洗浄の回収タ
ンクに流し込み、このタンクからオーバーフローした洗
浄液は蒸留再生装置により再生して仕上げ洗浄の回収タ
ンクへ戻す構造のものが多い。

【０００４】このような洗浄装置で使用される洗浄液と
しては、粗洗浄と仕上げ洗浄に併用でき、しかも揮発性
が高く短時間で乾燥できることから、トリクロロエタン
やフロンが一般的であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、環境汚染問題等
の観点から、トリクロロエタンやフロンの全廃が要請さ
れている。メタルマスク等の洗浄の分野においても水系
洗浄液への転換が要求されているが、洗浄装置において
水系洗浄液への転換を行なうには、以下に述べるような
解決すべき課題がある。

【０００６】水系の洗浄液は、界面活性剤を主成分とし
た水溶性のものが主流となる見方が強い。このような水
系の洗浄液は、洗浄性は良好であっても揮発性が悪く、
乾燥時において洗浄液残査となり被洗浄物に悪影響を与
える等の問題がある。このため、洗浄完了後に、被洗浄
物に悪影響を与えにくい純水等ですすぎ・仕上げ洗浄を
行い、付着した洗浄液を除去する必要が生じる。したが
って、洗浄装置において水系洗浄液を用いる場合、水系
洗浄液と純水等による仕上げ洗浄液を完全に切り離した
液循環系統が必要となろう。

【０００７】しかし、このような液循環系統を導入した
としても、さらに次の問題がある。すなわち、界面活性
剤を主成分とした水系洗浄液は、原液では発泡性はそれ
ほど高くはないが、純水等に少量混入した場合に発泡性
が非常に高くなる。したがって、被処理物に残留した水
系洗浄液が、すすぎ・仕上げ洗浄用の純水等に混入する
と、この純水等が回収される貯液タンク内に多量の泡が
発生する虞がある。そして、この泡は、長時間放置して
も消えにくいため、貯液タンク等から溢れて装置の機
械、電気部品等の故障の原因となり、さらには、装置外
へ溢れ出て周辺にまで悪影響を及ぼす危険もある。

【０００８】このような泡の発生を防止するために、す
すぎ・仕上げ洗浄に用いる純水等を使い捨てにすること
も考えられるが、メタルマスクの洗浄のような処理量の
膨大な用途に適用される洗浄装置の場合、コストの面で
実際的ではない。

【０００９】よって、本発明の目的は、泡の発生を無視
できない界面活性剤を主成分とした水系洗浄液等の使用
に支障のない洗浄装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、被処理物を洗浄した洗浄液を回収して再使
用する洗浄装置において、回収された洗浄液が一時的に
蓄えられるタンクに生じた泡を取り込んで液体に還元す
る消泡装置を具備せしめる。

【００１１】

【作用】前述のように、例えば、界面活性剤を主成分と
した水系洗浄液を粗洗浄に使用し、純水をすすぎ・仕上
げ洗浄に使用し、水系洗浄液と純水の液循環系統を分離
した場合でも、被処理物に残留した水系洗浄液がすすぎ
・仕上げ用の純水に混入し、純水の回収タンクに大量の
泡が発生する。

【００１２】本発明によれば、この純水の回収タンクに
発生した泡を消泡装置へ取り込むことにより、純水回収
タンク内の泡を一定量以下に抑え、漏出被害等の危険を
排除できる。また、消泡装置に取り込まれた泡は、その
まま貯蔵されたり外部に排出されるのはなく、消泡され
て液体に戻される。この還元された液体の容積は、元の
泡の容積に比べ大幅に減少するため、その貯蔵や処理が
容易である。

【００１３】なお、消泡装置における消泡は、例えば、
消泡剤を泡に投入する方法、真空環境を作り泡を膨張破
裂させる方法、あるいは泡を加圧して押し潰す方法等に
よって達成される。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の一実施例であるメタルマスク
用洗浄装置の概略斜視図である。図２は、本洗浄装置の
液循環系及び消泡装置の説明図である。図６は本洗浄装
置の処理対象であるメタルマスクの概略斜視図、図７は
同メタルマスクの抜き穴に半田ペーストが付着した状態
を示す拡大斜視図である。

【００１５】本洗浄装置はメタルマスクの洗浄に利用さ
れる。図６に示されるように、枠４９に張られたメッシ
ュ５０にメタルマスク１３が貼られ、この状態で洗浄処
理がなされる。図７に示されるように、メタルマスク１
３には、印刷する時に半田ペースト等５１を転写するた
めの抜き穴（パターン）が形成されているが、印刷終了
後、この抜き穴に半田ペースト等５１が残留付着してい
る。このような半田ペースト等を本洗浄装置によって洗
い流し、メタルマスク１３を清浄状態に戻すことができ
る。

【００１６】以下、本洗浄装置の構成を説明する。本洗
浄装置は、界面活性剤を主成分とした水系の洗浄液を用
いる第一洗浄部２及び第二洗浄部３と、純水を洗浄液と
して用いる第三洗浄部４（すすぎ洗浄部）及び第四洗浄
部５（仕上げ洗浄部）を有する。水系洗浄液と純水の液
循環系は、図２に最も明瞭に示されるように、完全に分
離している。

【００１７】本洗浄装置はさらに、被洗浄物であるメタ
ルマスクを第一洗浄部２に供給するためのローディング
部１、第四洗浄部５で処理されたメタルマスクの乾燥処
理のための乾燥部１０、乾燥後のメタルマスクを搬出す
るためのアンローディング部１２、すすぎ洗浄用純水の
泡の除去及び消泡のための消泡装置１１を備える。

【００１８】ローディング部１は、洗浄すべきメタルマ
スク１３（図６に示された状態）を複数枚蓄積できる供
給用マガジン１４を備え、搬送部（図示せず）による第
一洗浄部２へのメタルマスク移動を完了後、次に投入す
るメタルマスク１３を搬送可能な位置まで移動させるた
めの供給用マガジンピッチ送りユニット１５を備えてい
る。

【００１９】第一洗浄部２は、搬送部（図示せず）によ
ってローディング部１から搬入されたメタルマスク１３
に水系洗浄液を噴射して粗洗浄をするためのスプレーノ
ズル１６が一定間隔で複数本配列されており、タンク６
からポンプ１７により吸い上げられた水系洗浄液をスプ
レーノズル１６よりメタルマスクに噴射し、洗浄に用い
られ流下した水系洗浄液を下側よりタンク６に回収する
構成である。スプレーノズル１６は昇降ユニット（図示
せず）によって上下方向に移動可能である。また、ロー
ディング部１への水系洗浄液の飛散を防止するためのシ
ャッターユニット３１と、第二洗浄部３との間の洗浄液
飛散を防止するためのシャッターユニット１８が設けら
れている。これらのシャッターユニット３１，１８は、
搬送部によるメタルマスクの搬送時に開放され、洗浄中
に閉鎖される。

【００２０】第二洗浄部３は、搬送部により第一洗浄部
２から搬送されたメタルマスクに水系洗浄液を噴射して
仮仕上げ洗浄をするためのスプレーノズル１９が一定間
隔で複数本配列されており、タンク７からポンプ２０に
より吸い上げられた水系洗浄液をスプレーノズル１９よ
りメタルマスクに噴射し、洗浄に用いられ流下した水系
洗浄液を下側からタンク７に回収する構成である。スプ
レーノズル１９は、昇降ユニット（図示せず）によって
上下方向に移動可能である。第三洗浄部４との間の洗浄
液の飛散を防止するためのシャッターユニット２１が設
けられ、これはメタルマスクの搬送時に開放され、洗浄
時に閉鎖されるようになっている。

【００２１】第三洗浄部４は、搬送部により第二洗浄部
３から搬送されたメタルマスクに純水を噴射してすすぎ
洗浄をするためのプレーノズル２２が一定間隔で複数本
配列されており、タンク８からポンプ２３により吸い上
げられた純水をスプレーノズル２２よりメタルマスクに
噴射し、洗浄に用いられ流下した純水を下側よりタンク
８に回収する構成である。スプレーノズル２２は昇降ユ
ニット（図示せず）によって上下移動が可能である。純
水噴射時における第四洗浄部５への純水の飛散の防止、
及び第四洗浄部５からの純水の飛散を防止するためのシ
ャッターユニット２４が設けられ、これらはメタルマス
クの移動時に開放され、洗浄時に閉鎖されるようになっ
ている。

【００２２】第四洗浄部５は、搬送部により第三洗浄部
４から搬送されたメタルマスクに純水を噴射して仕上げ
洗浄をするためのスプレーノズル２５が一定間隔で複数
本配列されており、タンク９からポンプ２６により吸い
上げられた純水をスプレーノズル２５よりメタルマスク
１３に噴射し、洗浄に用いられ流下した純水を下側より
タンク９に回収する構成である。スプレーノズル２５は
昇降ユニット（図示せず）によって上下移動が可能であ
る。純水噴射時における乾燥部１０への洗浄液の飛散を
防止するためにシャッターユニット２７が設けられ、こ
れはメタルマスクの搬送時に開放され、洗浄時に閉鎖さ
れるようになっている。

【００２３】乾燥部１０は、搬送部により第四洗浄部５
から搬送されたメタルマスクを乾燥させる装置であり、
リングブロワー２９より給送されるエアーをエアーノズ
ル２８からメタルマスクに噴射できるようになってい
る。ブロワーから出されたエアーを加熱するためのヒー
ター３０が、リングブロワー２９のエアー吐出口に設け
られている。この加熱作用によってメタルマスクの乾燥
時間を短縮できる。さらに、メタルマスクに均等に温風
が吹き付けられるように、ブロワーのす゛る２８は昇降
ユニット（図示せず）によって上下方向に移動可能であ
る。さらに、温風吹き付けによるアンローディング部１
２への純水の飛散を防止するためのシャッターユニット
３２が設けられ、これはメタルマスクの搬送時に開放さ
れ、洗浄時に閉鎖されるようになっている。

【００２４】アンローディング部１２は、乾燥部１０で
乾燥を完了したメタルマスクを格納するための格納用マ
ガジン３３と、この格納用マガジン３３を、あらかじめ
メタルマスクを格納できる位置で待機させ、メタルマス
クが搬送部によって移動されて格納用マガジン３３内に
格納されると、次の格納位置まで格納用マガジン３３を
移動させるマガジンピッチ送りユニット３４を備えてい
る。

【００２５】ここまでの説明から理解されるように、本
洗浄装置においては、被洗浄物であるメタルマスクは、
ローディング部１より第一洗浄部２に１枚ずつ搬送され
て水系洗浄液のスプレーにより粗洗浄され、つづいて第
二洗浄部３へ搬送されて水系洗浄液のスプレーによって
仮仕上げ洗浄される。このような水系洗浄液を使用した
粗洗浄と仮仕上げ洗浄によって、メタルマスクに付着し
た半田ペースト等が除去され、水系洗浄液とともにタン
ク６，７へ運ばれる。この水系洗浄液は再使用されるた
め、それに混入した半田ペースト等を捕捉するためのフ
ィルタが液循環系の適所（例えばポンプ１７，２０の吐
出部）に設けられる。また、粗洗浄と仮仕上げ洗浄とで
は洗浄液の汚染度合いが違うため、洗浄効果を損なわな
いように、それぞれの洗浄液の循環系は完全に分離さ
れ、またシャッターユニット１８を設けて相互間の洗浄
液の飛散を防止している。

【００２６】仮仕上げ洗浄を完了したメタルマスクは第
三洗浄部４へ搬送され、純水のスプレーによって残留し
た水系洗浄液等が洗い流され、つづいて第四洗浄部５へ
搬送され純水による仕上げ洗浄を受ける。第二洗浄部３
と第三洗浄部３との間はシャッターユニット２１によっ
て仕切られるため、相互間の洗浄液飛散が防止される
が、すすぎ洗浄に用いられてタンク８に回収された純水
には、メタルマスクに残留していた水系洗浄液が混入す
るために、タンク８内に泡が発生する。この泡の除去及
び液体への還元のために消泡装置１１が設けられている
が、これについては後述する。

【００２７】仕上げ洗浄に用いられた純水もタンク９に
回収され再使用されるが、その循環系はすすぎ洗浄用純
水の循環系とは分離されている。メタルマスクに付着し
た水系洗浄液はすすぎ洗浄の段階で略完全に除去され、
またシャッターユニット２４によって、すすぎ洗浄用純
水の第四洗浄部５への飛散も防止されるため、仕上げ洗
浄用純水への水系洗浄液の混入度合いは略無視できる程
度であり、タンク９内の発泡は問題とならない。なお、
純水の循環系の適所（例えばポンプ２３，２６の吐出口
部）に異物を捕捉するためのフィルターが設けられる。

【００２８】仕上げ洗浄の済んだメタルマスクは乾燥部
１０へ搬送され、温風の吹き付けによって乾燥される。
乾燥後のメタルマスクはアンローディング部１２のマガ
ジン３３に格納される。

【００２９】なお、本洗浄装置は、前述のように各洗浄
部２，３，４，５の間に液飛散を防止するためのシャッ
ターユニット１８，２１，２４を設け、また、それぞれ
の液循環系を完全に分離させている。このような構成
は、本質的に複数種類の洗浄液または仕上げ液を使用す
る目的に好適である。

【００３０】続いて、消泡装置１１について説明する。
消泡装置１１の構成は、図２に最も明瞭に表わされてい
る。

【００３１】タンク８に回収されたすすぎ洗浄用純水に
は、メタルマスクに付着していた水系洗浄液が少量では
あるが混入する。発泡性を持つ水系洗浄液は、純水に溶
け込むとさらに発泡性が高くなる特性を有しており、タ
ンク８内で大量の泡となって現われる。この泡は、直径
が微小でクリーミィーであるため、長時間自然放置して
も消えにくい性質を持っている。

【００３２】消泡装置１１はタンク８より泡を取り込み
液体に還元する装置であって、泡貯蔵タンク（ａ）３
５、消泡剤噴射用スプレーノズル３６、泡検出センサー
３７、消泡剤貯蔵タンク３８、消泡剤供給ポンプ３９、
廃液タンク４０で構成されている。タンク８内で発生し
た泡は、強制的に泡貯蔵タンク（ａ）３５へオーバーフ
ローさせられ、タンク８内の泡が一定量を越えないよう
に保たれる。なお、タンク８内の泡を泡貯蔵タンク
（ａ）３５へ移り易くするために、タンク８の右側面上
方からエアーを入れるようにしてもよい。

【００３３】泡貯蔵タンク（ａ）３５には、泡が一定量
貯蔵されたことを検出するための泡検出センサー３７が
設けられている。泡量が一定量になると、泡検出センサ
ー３７の検出信号に応答して、制御装置（図示されな
い）の制御によって消泡剤供給ポンプ３９が作動し、泡
貯蔵タンク３８からスプレーノズル３６へ給送されてタ
ンク３５内の泡に消泡剤がスプレーされ、泡は液体に還
元される。消泡剤の噴射量は、発泡した洗浄液の成分等
によって左右されるため、あらかじめ泡が削減できる最
適量が決定される。また、消泡剤の噴射完了後に、タン
ク３６内に泡が還元された液体が溜るが、これは廃液ポ
ンプ４０ａによって廃液タンク４０に排出される。

【００３４】このようにタンク８に生じた泡は消泡装置
１１へ取り込まれるため、タンク８内に大量の泡が溜っ
て泡または洗浄液が外部に溢れ出しようなことがなくな
る。また、泡対策のためにタンク８をむやみに大容積に
する必要もなくなる。また、消泡装置１１は、取り込ん
だ泡を消泡して液体に還元するため、タンク３５，４０
の容積をむやみに大きくする必要がなく、またタンク４
０に貯蔵した廃液の処理も容易になる。

【００３５】消泡装置の他の構成を図３により説明す
る。ここに示す消泡装置は、泡貯蔵タンク（ｂ）４１、
真空発生装置４２、供給側電磁弁４３、排出側電磁弁４
４及びバキュームポンプ４５で構成されている。タンク
８内に発生した泡はバキュームポンプ４５の吸引力で泡
貯蔵タンク（ｂ）４１へ取り込まれ貯蔵される。泡貯蔵
タンク（ｂ）４１には、供給側電磁弁４３と排出側電磁
弁４４が備えられており、泡量が一定量に達すると、こ
れを検出するためのセンサー（図示せず）の検出信号に
応答して制御装置（図示せず）が供給側電磁弁４３と排
出側電磁弁４４を閉鎖して泡貯蔵タンク（ｂ）４１を密
閉し、真空発生装置４２によって泡貯蔵タンク（ｂ）４
１内を真空状態にする。貯蔵されている泡は膨張破裂し
て液体に還元する。還元した液は廃液ポンプ（図示せ
ず）等によって廃液タンク４０に排出される。

【００３６】消泡装置の別の構成を図４により説明す
る。ここに示す消泡装置は、プレス装置４６、バキュー
ムポンプ４５、供給側電磁弁４３、排出側電磁弁４４で
構成されている。タンク８内に発生した泡はバキューム
ポンプ４５の吸引力でプレス装置４６へ引き込まれる。
プレス装置４６には供給側電磁弁４３と排出側電磁弁４
４が備えられており、泡が一定量溜ると、これを検出す
るためのセンサー（図示せず）の検出信号に応答して制
御装置（図示せず）は供給側電磁弁４３と排出側電磁弁
４４を閉鎖してプレス装置４６を密閉し、プレス装置４
６によって泡を機械的に押し潰して液体に還元する。還
元された液体は廃液ポンプ（図示せず）等によって廃液
タンク４０に排出される。

【００３７】消泡装置のもう一つの構成を図５により説
明する。ここに示す消泡装置は泡貯蔵タンク（ｃ）４
７、バキュームポンプ４５、コンプレッサー４８、供給
側電磁弁４３、排出側電磁弁４４で構成されている。タ
ンク８内に発生した泡はバキュームポンプ４５の吸引力
で泡貯蔵タンク（ｃ）４７に引き込まれる。泡貯蔵タン
ク（ｃ）４７には供給側電磁弁４３と排出側電磁弁４４
が備えられており、泡が一定量溜ると、これを検出する
ためのセンサー（図示せず）の検出信号に応答して制御
装置（図示せず）は供給側電磁弁４３と排出側電磁弁４
４を閉鎖して泡貯蔵タンク（ｃ）４７を密閉にし、コン
プレッサー４８を作動せさ、泡貯蔵タンク（ｃ）４７の
内部を高圧にして泡を潰し液体に還元させる。還元液は
廃液ポンプ（図示せず）等によって廃液タンク４０へ排
出される。

【００３８】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
れるものではない。例えば、水系洗浄液を用いる洗浄ス
テージ数や、純水を用いる洗浄ステージ数を増加または
減少させてもよい。また、必要に応じて、２以上の純水
洗浄ステージに対して消泡装置による泡除去を行なうこ
ともできる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、タンクに回収された洗
浄液の泡を消泡装置に取り込んで液体に還元するため、
洗浄液として水系洗浄液と純水を用いるような場合で
も、液界出タンク内での大量の泡の発生による溢出被害
を防止でき、また液回収タンクの大容積化を回避でき
る。また、液回収タンクから消泡装置に取り込んだ泡を
消泡して液体に還元するため、その貯蔵や処理も容易に
なる。このように本発明は、水系洗浄剤への転換におけ
る重要課題であった発泡問題を解決できるため、水系洗
浄剤への転換に大きく貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるメタルマスク用洗浄装置の概略斜
視図である。

【図２】同洗浄装置の液循環系と消泡装置を説明するた
めの概略構成図である。

【図３】消泡装置の他の構成を説明するための概略構成
図である。

【図４】消泡装置の他の構成を説明するための概略構成
図である。

【図５】消泡装置の別の構成を説明するための概略構成
図である。

【図６】枠にセットされたメタルマスクを示す斜視図で
ある。

【図７】メタルマスクの抜き穴に半田ペーストが付着し
た状態を拡大して示す斜視図である。

【符号の説明】

１ ローディング部 ２，３，４，５ 洗浄部 ６，７，８，９ 洗浄液貯蔵用タンク １０ 乾燥部 １１ 消泡装置 １２ アンローディング部 １３ メタルマスク １４ 供給用マガジン １５ 供給用マガジンピッチ送りユニット １６，１９，２２，２５ スプレーノズル １７，２０，２３，２６ ポンプ １８，２１，２４，２７，３１，３２ シャッターユニ
ット ２８ ブロワーノズル ２９ リングブロワー ３０ ヒーター ３３ 格納用マガジン ３４ 格納用マガジンピッチ送りユニット ３５ 泡貯蔵タンク（ａ） ３６ 消泡剤噴射用スプレーノズル ３７ 泡検出センサー ３８ 消泡剤貯蔵タンク ３９ 消泡剤供給ポンプ ４０ 廃液タンク ４１ 泡貯蔵タンク（ｂ） ４２ 真空発生装置 ４３ 供給側電磁弁 ４４ 排出側電磁弁 ４５ バキュームポンプ ４６ プレス装置 ４７ 泡貯蔵タンク（ｃ） ４８ コンプレッサー ４９ 枠 ５０ メッシュ ５１ 半田ペースト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 3/26 7511−4Ｅ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理物を洗浄した洗浄液を回収して再
   使用する洗浄装置において、回収された洗浄液が一時的
   に蓄えられるタンクに生じた泡を取り込んで液体に還元
   する消泡装置を具備することを特徴とする洗浄装置。