JPH09208995A - 純水を用いた洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品または製品の洗浄方法に関し、特に光学
部品の洗浄方法において、潜傷を緩和すると同時に、コ
スト削減を達成した洗浄方法を提供する。 【解決手段】 洗浄工程の温純水浸漬工程において使用
する純水の比抵抗値を０．５〜５．０ＭΩ・ｃｍとす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、純水を用いた部品
または製品の洗浄方法に関し、特に純水を用いた光学部
品の洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、環境保護の観点から、純水を
用いて光学部品を洗浄する方法が各種提案されている。
従来の純水を用いた洗浄方法の一例を、図１のフローを
参照して説明する。図１に示す洗浄方法の各工程は、以
下の通りである。

【０００３】ａ．脱脂工程 被洗浄物をエチレン類に浸漬することにより、油脂系の
汚れ（ピッチ、保護膜、切削油など）を除去する工程。

【０００４】ｂ．水系置換工程 被洗浄物を乳化剤に浸漬することにより、前記ａ．脱脂
工程の油分が、後述する仕上げ洗浄工程に入るのを防ぐ
工程。

【０００５】ｃ．仕上げ洗浄工程 被洗浄物を洗剤に浸漬することにより、親水性の汚れを
除去する工程。

【０００６】ｄ．粗リンス工程 被洗浄物を純水に浸漬することにより、前記ｃ．仕上げ
洗浄工程の残留物を除去する工程。使用される純水の比
抵抗は、１０．０ＭΩ・ｃｍ以上である。

【０００７】ｅ．仕上げリンス工程 被洗浄物を純水に浸漬することにより、被洗浄物面に付
着または残留している微粒子及びイオンを除去する工
程。使用される純水の比抵抗は１０．０ＭΩ・ｃｍ以上
である。

【０００８】ｆ．温純水浸漬工程 被洗浄物を加温された温純水に浸漬する工程。被洗浄物
であるガラス表面の乾燥を均一に行える表面張力を得ら
れる温度まで加温する。使用される純水の比抵抗は１
０．０ＭΩ・ｃｍである。

【０００９】ｇ．引き上げ工程 上記の工程で使用された純水から被洗浄物を引き上げる
工程。前記ｆ．温純水浸漬工程にて保持されている温度
で、均一に液切りが可能な速度で引き上げる。

【００１０】ｈ．乾燥工程 温風ゾーンと、冷却ゾーンよりなり、上記温純水から引
き上げられた被洗浄物及び被洗浄物を保持する治具に残
っている水分を蒸発させる工程。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
洗浄方法では、被洗浄物、特にガラス部品の表面に化学
的ダメージ（潜傷）が発生することがあった。また、従
来の洗浄方法では高価な純水を使用しているため、コス
トアップを招来していた。

【００１２】本発明は、上記課題に鑑み、被洗浄物の表
面を充分に洗浄できるとともに、潜傷が付きにくく、低
コストな洗浄方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の純水を用いた洗浄方法は、所定温度
に加温した純水に被洗浄物を浸漬した後、該純水から被
洗浄物を引上げることにより、被洗浄物の表面を洗浄す
る純水を用いた洗浄方法であって、前記純水の比抵抗値
が０．５〜５．０ＭΩ・ｃｍであることを特徴とする。

【００１４】また、請求項２記載の洗浄方法は、請求項
１記載の純水を用いた洗浄方法において、更に前記純水
の比抵抗値が略０．５ＭΩ・ｃｍであることを特徴とす
る。

【００１５】また、請求項３記載の洗浄方法は、請求項
１記載の純水を用いた洗浄方法において、更に前記純水
の温度が４０〜８０°Ｃであることを特徴とする。

【００１６】また、請求項４記載の洗浄方法は、請求項
２記載の純水を用いた洗浄方法において、更に前記純水
の温度が略４０°Ｃであることを特徴とする。

【００１７】また、請求項５記載の洗浄方法は、請求項
１記載の純水を用いた洗浄方法において、更に前記純水
中に含まれる０．３μｍ径の粒子数が１００個／ｍｌ以
下であることを特徴とする。

【００１８】

【作用】本発明方法によると、所定温度に加温した純水
に被洗浄物を浸漬した後、該純水から被洗浄物を引上げ
る工程において使用する純水の比抵抗値を０．５〜５．
０ＭΩ・ｃｍとすることにより、潜傷の無い良好な外観
を維持することができる。使用する純水の比抵抗値が
０．５ＭΩ・ｃｍを下回ると、表面にイオン残差が残り
ガラス表面に施されるコートの信頼性が確保できない。
また使用する純水比抵抗値が５．０ＭΩ・ｃｍ以上で
は、ガラス表面に対するケミカルアタック（イオン交
換、エッチングなど）が強くなり、潜傷を増加させる。
いずれも目的とする光学表面が得られ無くなってしま
う。同時に、純水の製造が簡単になるため純水製造コス
トを低減（１／２）することができる。

【００１９】特に０．５ＭΩ・ｃｍ程度まで下げること
により、化学ダメージ（潜傷）を極力排除することが出
来る。

【００２０】さらに、前記純水の温度を４０〜８０°Ｃ
にすることにより、いっそう良好な外観を維持すること
ができる。４０°Ｃを下回ると外観限界になってしま
う。８０°Ｃ以下とすることにより、温純水用ヒータの
電力を削減（１／２）することができる。

【００２１】さらに、４０°Ｃ程度まで下げることによ
り、潜傷の無い良好な外観を得ることが出来る。

【００２２】さらに、前記純水中に含まれる０．３μｍ
径の粒子数を１００個／ｍｌ以下とすることにより、最
終的な乾燥状態で、光学部品の表面の汚れや、しみ、や
けを極力排除して、洗浄が達成される。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明に係る洗浄方法の一実施形
態を、図１，図２を参照して説明する。本実施形態にお
いて、各工程に付された名称は、先述した従来の洗浄方
法と同一であるので、従来例で説明した図１のフローチ
ャートを、本実施形態の説明にも使用する。また、図２
は実際の洗浄を行う処理槽を示す模式図である。

【００２４】［洗浄方法の各工程］本実施形態の洗浄方
法も、図１に示した従来の洗浄方法と同様に、順に、
ａ．脱脂工程（１，２槽）、ｂ．水系置換工程（３，４
槽）、ｃ．仕上げ洗浄工程（５，６，７槽）、ｄ．粗リ
ンス工程（８，９，１０槽）、ｅ．仕上げリンス工程
（１１槽）、ｆ．温純水浸漬工程（１２槽）、ｇ．引上
げ工程（１２槽）、ｈ．乾燥工程（１３，１４，１５
槽）の８工程からなる。なお、各工程に付した槽の番号
は、図２の処理槽の番号に対応する。各工程で行う処理
の内容は、以下の通りである。

【００２５】ａ．脱脂工程 本工程は、被洗浄物をエチレン類（バークロルエチレ
ン、テトラクロロエチレンなどの親油溶剤）に浸漬する
ことにより、油脂系の汚れ（ピッチ、保護膜、切削油な
ど）を除去する工程である。本実施形態の場合、被洗浄
物を１槽及び２槽に充たされた、バークロルエチレン
に、順次、浸漬することにより行われる。

【００２６】ｂ．水系置換工程 本工程は、被洗浄物を乳化剤に浸漬することにより、前
記ａ．脱脂工程の油分が、後述する仕上げ洗浄工程に入
るのを防ぐ工程である。本実施形態の場合、被洗浄物を
３槽及び４槽に充たされた、乳化剤に、順次、浸漬する
ことにより行われる。

【００２７】ｃ．仕上げ洗浄工程 本工程は、被洗浄物を洗剤に浸漬することにより、前記
ａ．脱脂工程、及びｂ．水系置換工程の残留物及び親水
性の汚れを除去する工程である。本実施形態の場合、被
洗浄物を５槽に充たされた、市水（通常の水道水）に浸
漬した後、６槽及び７槽に充たされた洗剤に、順次、浸
漬することにより行われる。

【００２８】ｄ．粗リンス工程 本工程は、被洗浄物を純水に浸漬することにより、前記
ｃ．仕上げ洗浄工程の残留物を除去する工程である。本
実施形態の場合、被洗浄物を８槽に充たされた、市水に
浸漬した後、９槽及び１０槽に充たされた、水温２０〜
３０°Ｃ，比抵抗０．５ＭΩ・ｃｍの純水に、順次、浸
漬することにより行われる。純水の比抵抗を、上記の通
り設定することにより、被洗浄物の表面に対するケミカ
ルアタックを軽減させることができ、潜傷を発生させに
くくすることができる。

【００２９】ｅ．仕上げリンス工程 本工程は、被洗浄物を純水に浸漬することにより、被洗
浄物面に付着または残留している微粒子及びイオンを除
去する工程である。本実施形態の場合、被洗浄物を１１
槽に充たされた、水温２０〜３０°Ｃ，比抵抗０．５〜
５．０ＭΩ・ｃｍ，０．３μｍ径の粒子数が１００個／
ｍｌ以下の各条件を満足する純水に浸漬することにより
行われる。純水の比抵抗を、上記の通り設定することに
より、被洗浄物の表面に対するケミカルアタックを軽減
させることができ、潜傷を発生させにくくすることがで
きる。

【００３０】また、本実施形態では、純水中の０．３μ
ｍ径の粒子数を１００個／ｍｌ以下としているため、本
工程において、被洗浄物表面から除去された微粒子が再
び表面に付着することを防ぐことができる。

【００３１】さらに、本実施形態では、本工程において
超音波を印加しないことを特徴としている。本実施形態
では、純水中の粒子数を非常に少なくしているので、超
音波を印加するとかえって粒子を誘発することになり望
ましくない。

【００３２】ｆ．温純水浸漬工程 本工程は、被洗浄物を加温された温純水に浸漬する工程
である。ここで、被洗浄物であるガラス表面の乾燥を均
一に行える表面張力を得られる温度まで加温する。本実
施形態では、被洗浄物を１２槽に充たされた、水温４０
°Ｃ，比抵抗０．５ＭΩ・ｃｍ，０．３μｍ径の粒子数
が１００個／ｍｌ以下の純水に浸漬することにより行わ
れる。

【００３３】本工程において、純水の比抵抗は０．５〜
５．０ＭΩ・ｃｍの範囲が望ましい。純水の比抵抗値が
０．５ＭΩ・ｃｍを下回ると、表面にイオン残差が残り
ガラス表面に施されるコートの信頼性が確保できない。
逆に使用する純水の比抵抗値が５．０ＭΩ・ｃｍを上回
ると、ガラス表面に対するケミカルアタックが強くな
り、潜傷が増加してしまう。このように、比抵抗が０．
５〜５．０ＭΩ・ｃｍを越えると、いずれも目的とする
光学表面が得られなくなってしまう。また、この比抵抗
の範囲のうち、０．５ＭΩ・ｃｍ近傍が最も好ましい。
純水の比抵抗を０．５ＭΩ・ｃｍに設定することによ
り、被洗浄物の表面に対するケミカルアタックを軽減さ
せることができ、潜傷を発生させにくくすることができ
る。

【００３４】また、純水の温度は４０〜８０°Ｃであれ
ばよく、特に、略４０°Ｃが最も好ましい。水温を略４
０°Ｃに設定することにより、ケミカルアタックを緩和
する効果が顕著となる。また、水温を略４０°Ｃに設定
することにより、温純水用ヒータの電力を、水温が８０
°Ｃの場合と比較して約１／２に削減することができ
る。

【００３５】さらに、０．３μｍ径の粒子数を１００個
／ｍｌ以下とすることにより、最終的な乾燥状態で、被
洗浄物の表面の汚れや、シミ、ヤケを極力排除して、洗
浄が達成される。

【００３６】ｇ．引き上げ工程 本工程は、上記の工程で使用された純水から被洗浄物を
引き上げる工程である。前記ｆ．温純水浸漬工程にて保
持されている温度で、均一に液切りが可能な速度で引き
上げる。

【００３７】ｈ．乾燥工程 本工程は、上記温純水から引き上げられた被洗浄物及び
被洗浄物を保持する治具に残っている水分を蒸発させる
工程である。本工程は、１３槽の加温ゾーン（略６０°
Ｃ）、１４槽の温風ゾーン（略８０°Ｃ）、１５槽の冷
却ゾーン（略６０°Ｃ）からなる。本実施形態のよう
に、１３槽に示される加温ゾーン（略６０°Ｃ）を設け
ることにより、被洗浄物の急激な温度上昇を防ぐことが
でき、被洗浄物の破損を防ぐことができる。

【００３８】以上、詳細に説明したように、本実施形態
の場合、使用される純水の比抵抗は、すべて０．５〜
５．０ＭΩ・ｃｍの範囲である。したがって、比抵抗が
１０ＭΩ・ｃｍ以上の純水を使用する場合と比較して、
純水の製造コストを大幅に削減（約１／２）することが
できる。

【００３９】

【実施例】以下、本発明による洗浄方法の実施例を示
す。

【００４０】

【表１】

【００４１】本表は、純水の比抵抗値と潜傷の関係を示
したものである。洗浄に用いられるガラス材は、屈折率
＝１．７５、分散＝３５．１３である。引き上げ温度は
４０°Ｃ固定である。純水の比抵抗値が１０．０ＭΩ・
ｃｍの時は、洗浄時間が４５秒と９０秒で潜傷限界が得
られるだけである。純水の比抵抗値が３．０ＭΩ・ｃｍ
の時は、洗浄時間が９０秒において潜傷限界、洗浄時間
が４５秒において潜傷良好な表面が得られている。そし
て、純水の比抵抗値が０．５ＭΩ・ｃｍの時は、洗浄時
間を４５，９０，１３５秒としても、潜傷良好な表面を
得ることができる。１３５秒を越えると、時間がかかり
すぎているので実用的でない。

【００４２】

【表２】

【００４３】本表は、純水の比抵抗値と外観の関係を示
したものである。表２以外の領域すなわち、洗浄時間を
３０秒以下とした時は外観限界となってしまう。また、
比抵抗値が０．２ＭΩ・ｃｍの時も外観限界となってし
まう。１３５秒を越えると、時間がかかりすぎているの
で実用的でない。

【００４４】

【表３】

【００４５】本表は、純水の比抵抗値と潜傷の関係を示
したものである。洗浄に用いられるガラス材は、屈折率
＝１．４９、分散＝８３．５である。引き上げ温度は４
０°Ｃ固定である。純水の比抵抗値が１０．０ＭΩ・ｃ
ｍの時は、外観不良となってしまう。純水の比抵抗値が
３．０ＭΩ・ｃｍの時は、洗浄時間が４５秒で潜傷限界
である。そして、純水の比抵抗値が０．５ＭΩ・ｃｍの
時は、洗浄時間を４５，９０，１３５秒としても、潜傷
良好な表面が得ることができる。１３５秒を越えると、
時間がかかりすぎているので実用的でない。

【００４６】

【表４】

【００４７】本表は、純水の比抵抗値と外観の関係を示
したものである。表４以外の領域すなわち、洗浄時間を
３０秒以下とした時は外観限界となってしまう。また、
比抵抗値が０．２ＭΩ・ｃｍの時も外観限界となってし
まう。１３５秒を越えると、時間がかかりすぎているの
で実用的でない。

【００４８】

【表５】

【００４９】本表は、純水の温度と潜傷の関係を示した
ものである。洗浄に用いられる硝材は、屈折率＝１．７
５、分散＝３５．１３である。比抵抗値は０．５ＭΩ・
ｃｍである。純水の温度が８０°Ｃの時は、洗浄時間が
４５秒のときのみ潜傷限界が得られている。純水の温度
が７０°Ｃの時は、洗浄時間が４５秒と９０秒において
のみ、潜傷限界が得られている。純水の温度が６０°Ｃ
の時は、洗浄時間が９０秒で潜傷限界、４５秒で潜傷良
好な表面が得られている。純水の温度が５０°Ｃの時
は、洗浄時間が１３５秒で潜傷限界、４５秒と９０秒で
潜傷良好な表面が得られている。そして、純水の温度が
４０°Ｃの時は、洗浄時間を４５，９０，１３５秒とし
ても、潜傷良好な表面が得られている。１３５秒を越え
ると、時間がかかりすぎているので実用的でない。

【００５０】

【表６】

【００５１】本表は、純水の温度と外観の関係を示した
ものである。表６以外の領域すなわち、洗浄時間を３０
秒以下とした時は外観限界となってしまう。また、純水
の温度が３０°Ｃの時も外観限界となってしまう。１３
５秒を越えると、時間がかかりすぎているので実用的で
ない。

【００５２】

【表７】

【００５３】本表は、純水の温度と潜傷の関係を示した
ものである。洗浄に用いられる硝材は、屈折率＝１．４
９、分散＝８３．５である。比抵抗値は０．５ＭΩ・ｃ
ｍである。純水の温度が８０°Ｃの時は、外観不良とな
ってしまう。純水の温度が７０°Ｃの時は、洗浄時間が
４５秒においてのみ、潜傷限界が得られている。純水の
温度が６０°Ｃの時は、洗浄時間が９０秒で潜傷限界、
４５秒で潜傷良好な表面が得られている。純水の温度が
５０°Ｃの時は、洗浄時間が９０秒で潜傷限界、４５秒
で潜傷良好な表面が得られている。そして、純水の温度
が４０°Ｃの時は、９０秒と１３５秒で潜傷限界、４５
秒で潜傷良好な表面が得られている。１３５秒を越える
と、時間がかかりすぎているので実用的でない。

【００５４】

【表８】

【００５５】本表は、純水の温度と外観の関係を示した
ものである。表８以外の領域すなわち、洗浄時間を３０
秒以下とした時は外観限界となってしまう。また、純水
の温度が３０°Ｃの時も外観限界となってしまう。１３
５秒を越えると、時間がかかりすぎているので実用的で
ない。

【００５６】

【発明の効果】本発明方法によると、化学的ダメージ
（潜傷）を緩和または極力排除することができる。さら
に良好な外観を得ることが出来る。同時に、純水製造コ
ストを低減（約１／２）することができる。さらに、温
純水ヒータの電力を削減（１／２）することができる。
さらに、最終的な乾燥状態で、被洗浄物の表面に汚れ
や、シミ、ヤケのない洗浄が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】洗浄方法を示すフローチャート

【図２】本発明の洗浄方法処理槽の模式図

【符号の説明】

１２：温純水槽（温純水浸漬工程に使用される）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定温度に加温した純水に被洗浄物を浸
   漬した後、該純水から被洗浄物を引上げることにより、
   被洗浄物の表面を洗浄する純水を用いた洗浄方法であっ
   て、 前記純水の比抵抗値が０．５〜５．０ＭΩ・ｃｍである
   ことを特徴とする純水を用いた洗浄方法。
2. 【請求項２】 更に前記純水の比抵抗値が略０．５ＭΩ
   ・ｃｍであることを特徴とする請求項１記載の純水を用
   いた洗浄方法。
3. 【請求項３】 更に前記純水の温度が４０〜８０°Ｃで
   あることを特徴とする請求項１記載の純水を用いた洗浄
   方法。
4. 【請求項４】 更に前記純水の温度が略４０°Ｃである
   ことを特徴とする請求項２記載の純水を用いた洗浄方
   法。
5. 【請求項５】 更に前記純水中に含まれる０．３μｍ径
   の粒子数が１００個／ｍｌ以下であることを特徴とする
   請求項１記載の純水を用いた洗浄方法。