JPH0596252A - 洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水を用いてリンスする工程を含む精密部品ま
たは治工具類の洗浄方法において、リンス液の使用量を
大幅に削減しても充分なリンス効果を挙げることがで
き、その結果水リンスに必要な種々の設備をコンパクト
にし、且つランニングコストも低減できる洗浄方法を提
供すること。 【構成】 本発明の洗浄方法は、洗浄すべき物体（以
下、被洗浄物と称す）の表面に、０．５〜３００ｍ／秒
の流速で気体を噴射できるように設計された噴射設備の
噴出口（ノズル）の近傍に、すすぎ洗い（以下リンスと
称する）液の吐出口を設け、該吐出口から吐出するすす
ぎ洗い液（リンス液）を上記噴出口から噴出する気体の
力で微細化又は加速し、微細化又は加速されたリンス液
を被洗浄物上に供給する工程を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、精密部品又はその組立
加工工程で使用される治工具類の洗浄方法、詳しくは、
リンス液の使用量が少なく、その結果排水処理も容易で
あるリンス工程を含む洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
精密部品、治工具類等の固体表面に存在する、油脂、機
械油、切削油、グリース、液晶、ロジン系フラックス等
の有機物を主体とする汚れの除去には、ケロシン、ベン
ゼン、キシレン等の炭化水素系溶剤；トリクロロエチレ
ン、テトラクロロエチレン等の塩素系溶剤；トリクロロ
トリフルオロエタン等のフロン系溶剤等の溶剤系洗浄剤
が使用されていた。

【０００３】しかしながら、上記塩素系溶剤及びフロン
系溶剤を用いる洗浄剤は、安全性、毒性、環境汚染性等
に大きな問題を有していることが明らかにされ、国際レ
ベルでその廃止が進められている。また、上記炭化水素
系溶剤、特にベンゼン、キシレン等は毒性が高く、労働
安全衛生法上の有害物に指定されている化合物であっ
て、これを取り扱う作業の危険性及び煩雑さを考慮する
と、洗浄剤として用いることは好ましくない。そこで、
精密部品や治工具類等の汚れの洗浄剤として水系の洗浄
剤あるいは水でリンス可能な洗浄剤の使用が検討されて
いる。そして、これらの洗浄剤は、洗浄剤に使用する界
面活性剤やビルダー等を適宜選択、配合することにより
溶剤系洗浄剤と同等以上の洗浄性を有しており、また引
火点が無いため火災や爆発の危険がない等種々の利点を
有するが、一方、洗浄成分が精密部品や治工具類等の上
に残留しやすく、このような残留被洗浄成分があると、
電気絶縁性等の電気特性や金属の腐食、あるいはプラス
チック部材の膨潤等の劣化要因となるという問題を有す
る。このため、残留洗剤成分は水等で充分リンスして取
り除かねばならない。

【０００４】しかし、上述のような被洗浄物上に残留す
るリンスすべき成分（被洗浄剤組成物、汚れ成分等）を
リンスするに際し、該被洗浄物をリンス液中に静置して
おく（浸漬法）だけではリンスすべき成分のリンス液中
への拡散速度が上がらず、リンス効率が良くないという
問題があり、特に形状が複雑ですきまの多い被洗浄物で
は、この傾向が顕著にあらわれる。

【０００５】また、上述のような問題を解決すべく、リ
ンス液に流動のような物理的な力を与える方法、即ち、
リンス液を加圧して噴射し、被洗浄物に吹き付ける噴射
法が実施されており、この噴射法は、液に流速を与えや
すいため、一般に浸漬法よりリンス効率が良く、被洗浄
物の形状が複雑になると、その効果はより明らかとな
る。

【０００６】しかし、上記噴射法は、リンス液又はその
微細化された粒子を、より高速で被洗浄物上に噴射しよ
うとすると、単位時間に噴出するリンス液量が必然的に
増加し、リンス排出量の増大およびそれを処理するため
の設備増を引き起こすという問題があった。このような
従来のリンス方法に必要な設備及びランニングコストは
かなり大きなものであり、水によるリンスを行う場合を
考えると、設備としては、リンスに必要なイオン交換
水、純水等の製造、保管設備；水の温度コントロールの
ための加温、冷却等の設備；リンス時のリンス液供給設
備；使用済みのリンス液を処理するためになされる活性
汚泥、活性炭処理等の排水処理設備等が必要となり、又
これらの設備を操業するには、ユーティリティや薬品の
使用あるいは人件費が継続的に必要となる。

【０００７】又、微細化したリンス液を上記噴射法によ
り噴射する場合、空気の抵抗により液滴の速度が損なわ
れやすく、リンス液に、速度に由来する物理的な力を与
えにくい等の問題もあった。従って、本発明の目的は、
水を用いてリンスする工程を含む精密部品または治工具
類の洗浄方法において、リンス液の使用量を大幅に削減
しても充分なリンス効果を挙げることができ、その結果
水リンスに必要な種々の設備をコンパクトにし、且つラ
ンニングコストも低減できる洗浄方法を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意研究を行った結果、洗浄後の洗浄液の
付着した精密部品や治工具類等の被洗浄物をリンスする
際、被洗浄物の表面に、０．５〜３００ｍ／秒の流速で
気体を噴射できるように設計された噴射設備の噴出口
（ノズル）の近傍に、リンス液の吐出口を設け、該吐出
口から吐出するリンス液を上記噴出口から噴出する気体
の力で微細化又は加速し、微細化又は加速されたリンス
液を被洗浄物上に供給すると、被洗浄物上に付着した少
量のリンス液で効率よくリンスできることを知見し、本
発明を完成した。

【０００９】以下、本発明の洗浄方法について詳述す
る。本発明の洗浄方法に使用される気体は、コストや入
手しやすさ、安全性等を考慮して選択すればよいが、空
気あるいは窒素が好ましい。本発明の洗浄方法に使用さ
れる気体の温度は、特に限定されるものではないが、一
般には５〜８５℃の範囲で使用される。

【００１０】本発明の洗浄方法に使用される上記気体の
噴出口（ノズル）としては、直噴ノズル、扇型噴射ノズ
ル、回転ノズル等が挙げられ、形状、口径、噴射穴数、
噴射角等は、０．５ｍ／秒〜３００ｍ／秒の流速になる
ように選定され、以下の条件を有するものが好ましい。 形状：直噴ノズル又は扇型噴射ノズル 口径：０．１〜７mm 噴射穴数：１〜３個 噴射角：２０〜１２０° 本発明の洗浄方法に使用されるリンス液としては、水が
好ましく、その品質は目的に応じて超純水、イオン交換
水あるいは油水分離膜等で分離した再生リンス液等が使
用できる。又、上記リンス液中には必要に応じ、防錆剤
や消泡剤あるいは界面活性剤等を加えることができる。
また、低級アルコール類やグリコール類あるいはケトン
類を上記リンス液中に加えることもできる。

【００１１】本発明の洗浄方法に用いられるリンス液の
温度は、特に限定されるものではないが、一般には２５
〜８０℃の範囲で使用される。本発明の洗浄方法に用い
られるリンス液の吐出口としては、上記気体の噴出口と
同様のものが挙げられ、気体の流速、流量、ノズルの形
状等の条件により、適宜選択できるが、次の条件を有す
るものが好ましい。

【００１２】形状：直噴ノズル又は扇型噴射ノズル 口径：０．１〜５mm 噴射穴数：１〜３個 噴射角：１０〜９０° 被洗浄物に吹き付けられる上記気体の流速は、０．５ｍ
／秒以上が必要であり、０．５ｍ／秒未満では前述した
効果が得られにくい。又上記気体の流速が３００ｍ／秒
超であると、気体の供給設備が大きくなり、又プリント
基板や液晶表示板等の精密な電子部品や治工具類を損傷
する可能性があり好ましくない。これらを考慮すると上
記気体の流速は、２〜１００ｍ／秒が好ましい。

【００１３】また、上記気体の流量は、被洗浄物の形状
や大きさ、リンス液量等の条件によって、変化するが、
通常、０．０１〜１リットル／秒／ノズルとするのが好
ましい。本発明の洗浄方法に用いられるリンス液の流速
及び流量は、被洗浄物の形状や大きさ、リンス液量等に
よって変化するが、通常、流速は、０．１〜３ｍ／秒、
流量は、０．０１〜０．１リットル／秒／ノズルとする
のが好ましい。

【００１４】本発明の洗浄方法に用いられるリンス液
は、被洗浄物の表面に均一に供給され、上記気体及び該
リンス液の流量、流速等の条件を変化させることによ
り、単位時間当たりのリンス液使用量を適宜コントロー
ルできるので、被洗浄物から、リンス効果を充分発揮せ
ずに流れ落ちたり、揮散したりして無駄に使用されるリ
ンス液を減らすことができる。

【００１５】気体を噴射するノズルとリンス液の吐出口
との位置関係は特に限定はなく、気体の力でリンス液を
微粒子化したり、その微粒子に加速を与えられる位置で
あればよい。この位置関係及び上記気体の流速等の条件
を適宜選択することにより所望の大きさのリンス液粒子
を得ることもできる。本発明の洗浄方法に用いられるリ
ンス液の平均粒子径は、１μ〜５mmが好ましい。本発明
の洗浄方法においては、リンス液の平均粒子径が、上記
の範囲内の時、洗浄性が最もよくなる。

【００１６】上記気体のノズルと上記リンス液の吐出口
との位置関係としては、具体的には、例えば、高速で流
れる管内の気体中に、ポンプ圧あるいはピート管の原理
でリンス液の噴出口を接して設置してリンス液を噴射す
る方法、同心円状に作られた噴射ノズルの外側に気体を
流し、内側にリンス液を供給して、あるいは反対に外側
にリンス液を供給し、内側に気体を流して噴射する方
法、気体の噴射口の前方に（好ましくは１０cm以内の前
方）にリンス液の供給口を設け、噴射する方法等におけ
る各位置関係が、好ましい例として挙げられる。

【００１７】又、これら例示された気体噴出口とリンス
液吐出口とを、使用に適した性能の出る様に一つの成形
品にして使用しても良く、別々に成形して使用してもよ
い。本洗浄方法で使用される洗浄剤あるいは洗浄方法は
特に限定されるものではなく、水等でリンスが可能な洗
浄剤であればどのような洗浄剤に対しても有効である。

【００１８】上述の本発明のリンス方法によるリンス工
程は、単独で、あるいは連続して行ってもよい。又、従
来から使用されている浸漬法あるいは水噴射等のリンス
方法と併用して使用することもできる。これらの組み合
わせは、一定数量の被洗浄物をリンスする際に必要とさ
れる費用や生産スピードを考慮して考えられるべきであ
り、例えば、リンス工程の最初に、本発明の、水粒子と
特定の流速の気体とを一緒に供給するリンス工程を独立
して行い、この工程で被洗浄物上の洗浄液を大部分取り
除き、次いで残った少量の洗浄液を浸漬あるいは水噴射
法で除去するシステムが考えられる。こうすれば、従来
法に比べリンス液使用量は大幅に削減でき、その結果と
して排水処理コストも低減できる。リンス液の使用量と
排水を徹底的に削減したい場合は、本発明のリンス工程
を被洗浄物の要求リンス程度に応じ、連続して行えばよ
い。

【００１９】リンス実施後の排水中に混入した、洗浄液
に由来する汚れ成分、つまり洗浄剤や被洗浄物上の油、
フラックス、液晶等の汚れ成分は、排水の前に凝集沈殿
法や活性汚泥法あるいは活性炭吸着法により除去されね
ばならない。これらの排水処理に必要な費用を低減する
ためには、リンス液使用量を減らす方法以外に、排水中
への洗浄液に由来する汚れ成分の混入を抑える方法があ
る。上述のように、本発明による、水粒子を気体流体と
共に被洗浄物上に噴射するリンス方法によれば、少量の
リンス液で被洗浄物上の洗浄液を大部分除去できるの
で、この工程で発生するリンス使用後の排水を専用に回
収する設備を設置することにより、洗浄液に由来する汚
れ成分を濃厚な状態で回収できる。その結果、その後に
行われる精密リンス液中への洗浄液に由来する汚れ成分
混入量を低減することができ、精密リンス後の排水を処
理する活性汚泥等による排水処理時間や活性炭使用量等
の低減が可能となる。又、上述の濃厚な状態で回収され
た汚れ成分は、焼却処理等の低コストな処理が可能であ
り、前述したリンス使用後の排水を回収するシステムを
設置することにより、リンス液使用量を減らすことによ
る排水処理コストの低減と併せて、排水処理コストが更
に低減できる。

【００２０】上述のような、本発明の洗浄方法における
リンス方法によりリンスした後の排水を、専用に回収す
る設備は、どのような型やシステムであってもよい。簡
単な例としては、リンス排水受槽を設置する方法が考え
られ、該受槽内に回収された排水を、油水分離膜や比重
を利用したデカンテーション等の方法で油水分離等の処
理を行って、再度リンス液として使用することにより洗
浄液に由来する汚れ成分を濃厚な状態で効果的に回収で
きる。

【００２１】本発明の洗浄方法は、精密部品又はその組
立加工工程に使用される治工具類の洗浄時に、特に優れ
た効果を有する。上記精密部品としては、例えば電子部
品、電機部品、精密機械部品、樹脂加工部品、光学部品
等が挙げられる。上記電子部品としては、例えば、電算
機及びその周辺機器、家電機器、通信機器、ＯＡ機器、
その他電子応用機器等に用いられるプリント配線基板；
ＩＣリードフレーム、抵抗器、コンデンサー、リレー等
接点部材に用いられるフープ材；ＯＡ機器、時計、電算
機器、玩具、家電機器等に用いられる液晶表示器；映像
・音声記録／再生部品、その関連部品等に用いられる磁
気記録部品；シリコンやセラミックスのウェハ等の半導
体材料；水晶振動子等の電歪用部品；ＣＤ、ＰＤ、複写
機器、光記録機器等に用いられる光電変換部品等が挙げ
られる。

【００２２】上記電機部品としては、例えば、ブラシ、
ロータ、ステータ、ハウジング等の電動機部品；販売機
や各種機器に用いられる発券用部品；販売機、キャッシ
ュディスペンサ等に用いられる貨幣検査用部品等が挙げ
られる。上記精密機械部品としては、例えば、精密駆動
機器、ビデオレコーダー等に用いられるベアリング；超
硬チップ等の加工用部品等が挙げられる。

【００２３】上記樹脂加工部品としては、例えば、カメ
ラ、自動車等に用いられる精密樹脂加工部品等が挙げら
れる。上記光学部品としては、カメラ、眼鏡、光学機器
等に用いられるレンズがあり、また、その他部品として
メガネフレーム、時計ケース、時計ベルト等が例示され
る。

【００２４】また、上記の組立加工工程に使用される治
工具類としては、上述の各種部品例で示したような精密
部品を製造、成形、加工、組立、仕上げ等の各種工程に
おいて取り扱う治具、工具の他、これらの精密部品を取
り扱う各種機器、その部品等が挙げられる。

【００２５】本発明の洗浄方法は、特に上述のうち、フ
ラックスの残存したプリント配線基板やガラス基板に付
着した液晶等の洗浄時に好適な性能を発揮するが、本発
明の対象となる精密部品類及び治工具類は、これらの例
に限られるものではなく、組立加工工程において各種の
加工油やフラックス等の後工程の妨害物質、又は製品の
特性を低下させる各種の油性汚染物質の付着している一
定形状の固体表面を持つ精密部品類及び治工具類であれ
ば、本発明の洗浄方法が適用できる。

【００２６】これらの汚染物質が、例えば油脂、機械
油、切削油、グリース、液晶、ロジン系フラックス等
の、主として有機油分の汚れである場合、本発明の洗浄
方法の特徴が特に発揮される。これに金属粉、無機物粉
等が混入した汚れであっても有効である。

【００２７】

【作用】本発明の洗浄方法は、洗浄後の被洗浄物をリン
スする際に、一定範囲の速度で流れる気体にリンス液を
供給することにより該リンス液を微細化し、且つ、該リ
ンス液に速度に由来する物理的な力を有効に与える。

【００２８】

【実施例】以下、実施例を挙げて更に詳細に説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００２９】実施例１

【００３０】１５cm×１５cmのプリント実装基板を、ロ
ジン系フラックスを３％混入させた洗剤Ａ〔ポリオキシ
エチレンノニルフェニルエーテル（ＨＬＢ＝１２．３）
３０％（％は重量基準。以下、同じ。）、モノエタノー
ルアミン３％、水６７％〕あるいは洗浄剤Ｂ（オクチル
ジエチルエーテル単品）に浸漬した後エアーブローを行
い、プリント実装基板上に３ｇの洗剤液を残留させた。
その後、この基板を立て、その表面に霧吹きの原理で平
均粒子径２．５mmにしたリンス水２０mlを噴霧し、基板
から滴下するリンス後の液を回収して洗剤液量を分析し
た。基板上の洗剤Ａの５５％、洗剤Ｂの３５％が除去で
きた。

【００３１】次いで、実装基板上に風速１０ｍ／秒にな
るように気体を噴射させながら、その噴射口の先２cmの
所に前述の平均粒子径２．５mmにしたリンス水２０mlを
供給、噴射した。その後、回収したリンス排液を分析
し、含有洗剤液量を測定した。基板上の洗剤Ａの８５
％、洗剤Ｂの７０％が除去できた。更に、比較例とし
て、２０mlのリンス水を直径３mmのノズルを有するイン
ジェクター（注射器）を用い基板表面に噴射してリンス
を行った。インジェクターを使用した場合は洗剤Ａの３
５％、洗剤Ｂの３０％しか除去できなかった。又、風速
１０ｍ／秒の気体と一緒に平均粒子径２．５mmの水粒子
を２０ml噴霧するリンス法を２回行った所洗剤Ａ及び洗
剤Ｂは９５％以上除去された。インジェクターを使用し
てリンスする場合には、洗剤Ａ及び洗剤Ｂを９７％以上
除くために、洗剤Ａで５５０ml、洗剤Ｂで７００mlのリ
ンス水が必要であった。

【００３２】

【発明の効果】本発明の洗浄方法によれば、一定範囲の
速度で流れる気体にリンス液を供給するので、微細化さ
れたリンス粒子空気抵抗による失速の問題もなく、又高
速でリンス液を噴射する必要もないためリンス液量が少
量で済み、造水設備、排水設備等の簡易化、小型化がで
きる。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成３年１０月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】本発明の洗浄方法に使用される上記気体の
噴出口（ノズル）としては、直噴ノズル、扇型噴射ノズ
ル、回転ノズル等が挙げられ、形状、口径、噴射穴数、
噴射角等は、０．５ｍ／秒〜３００ｍ／秒の流速になる
ように選定され、以下の条件を有するものが好ましい。 形状：直噴ノズル又は扇型噴射ノズル 口径：０．１〜７mm 噴射穴数：１〜５個 噴射角：０〜１２０° 本発明の洗浄方法に使用されるリンス液としては、水が
好ましく、その品質は目的に応じて超純水、イオン交換
水あるいは油水分離膜等で分離した再生リンス液等が使
用できる。又、上記リンス液中には必要に応じ、防錆剤
や消泡剤あるいは界面活性剤等を加えることができる。
また、低級アルコール類やグリコール類あるいはケトン
類を上記リンス液中に加えることもできる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】形状：直噴ノズル又は扇型噴射ノズル 口径：０．１〜５mm 噴射穴数：１〜５個 噴射角：０〜９０° 被洗浄物に吹き付けられる上記気体の流速は、０．５ｍ
／秒以上が必要であり、０．５ｍ／秒未満では前述した
効果が得られにくい。又上記気体の流速が３００ｍ／秒
超であると、気体の供給設備が大きくなり、又プリント
基板や液晶表示板等の精密な電子部品や治工具類を損傷
する可能性があり好ましくない。これらを考慮すると上
記気体の流速は、２〜１００ｍ／秒が好ましい。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄すべき物体（以下、被洗浄物と称
   す）の表面に、０．５〜３００ｍ／秒の流速で気体を噴
   射できるように設計された噴射設備の噴出口（ノズル）
   の近傍に、すすぎ洗い（以下リンスと称する）液の吐出
   口を設け、該吐出口から吐出するすすぎ洗い液（リンス
   液）を上記噴出口から噴出する気体の力で微細化又は加
   速し、微細化又は加速されたリンス液を被洗浄物上に供
   給する工程を含む、精密部品又はその組立加工工程に用
   いられる治工具類の洗浄方法。
2. 【請求項２】 用いられる気体が空気又は窒素であり、
   リンス液が水である請求項１記載の洗浄方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のリンス工程で発生
   するリンス後の液を回収又は循環使用するシステムを含
   む請求項１又は２記載の洗浄方法。