(57)【要約】【課題】処理液を洗浄する洗浄液の使用量および廃液量の低減、洗浄対象面の十分な洗浄ならびに作業時間の短縮を図る。【解決手段】洗浄装置２００は、内面（１１ａ、１１ｂ）により処理空間１５を画成し、内面に撥水コーティングが施された処理槽１０と、処理空間１５に、金属部品Ｓの表面に付着した表面処理のための処理液ＰＬおよび内面に付着した処理液ＰＬの少なくとも一方を洗浄する洗浄液ＣＬを、ミスト状に噴射するノズル部２４ａ（洗浄液噴射ノズル）を有する洗浄液供給装置と、エアコンプレッサ２３ａを有し、エアコンプレッサ２３ａで圧縮した乾燥用エアを処理空間１５に供給する乾燥装置とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面により処理空間を画成し、前記内面に撥水コーティングが施された処理槽と、
前記処理空間に、被処理対象物の表面に付着した表面処理のための処理液および前記内面に付着した前記処理液の少なくとも一方を洗浄する洗浄液を、ミスト状に噴射する洗浄液噴射ノズルを有する洗浄液供給装置と、
を備えることを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
エアコンプレッサを有し、前記エアコンプレッサで圧縮した乾燥用エアを前記処理空間に供給する乾燥装置をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記乾燥装置は、前記エアコンプレッサで圧縮されて前記処理空間に供給される乾燥用エアを加熱する加熱器を有することを特徴とする請求項２に記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記洗浄液供給装置は、前記洗浄液噴射ノズルに前記洗浄液を供給する供給ラインを有し、
前記乾燥装置は、前記エアコンプレッサで圧縮した乾燥用エアを、前記供給ラインを介して前記洗浄液噴射ノズルから前記処理空間へと供給することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記洗浄液噴射ノズルは、１流体スプレーノズルであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項６】
前記処理槽の内部および外部の湿度を計測する湿度計測器をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項７】
前記処理空間から回収される前記洗浄液が流れる回収ラインと、
前記回収ラインを流れる前記洗浄液の汚染度を計測する電気伝導度計と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項８】
前記処理槽の上部に設けられた開口からの前記洗浄液の漏出を抑制する抑制装置をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項９】
前記抑制装置は、前記開口をエアの流れでシールするエアカーテン装置であることを特徴とする請求項８に記載の洗浄装置。
【請求項１０】
前記洗浄液噴射ノズルに供給される前記洗浄液の温度を調節する温調装置をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項１１】
前記処理空間の内部のミスト濃度を計測するミスト濃度計測器をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項１２】
前記洗浄液のミストの平均液滴径は、７０［μｍ］以下であることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項１３】
前記処理空間における前記洗浄液のミスト濃度は、前記処理空間の１［ｍ３］当たり１００［ｍＬ］以上５０００［ｍＬ］以下であることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項１４】
前記洗浄液噴射ノズルから前記処理空間に供給される前記洗浄液の供給量は、前記処理空間の１［ｍ３］当たり１．５［Ｌ／ｍｉｎ］以下であることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の洗浄装置と、
前記処理槽の前記処理空間に配置された被処理対象物に、表面処理を施すための処理液を供給する処理液供給装置と、
を備えることを特徴とする表面処理装置。
【請求項１６】
内面により処理空間を画成し、前記内面に撥水コーティングが施された処理槽の前記処理空間に、被処理対象物の表面に付着した表面処理のための処理液および前記内面に付着した前記処理液の少なくとも一方を洗浄する洗浄液を、ミスト状に噴射する洗浄処理ステップを備えることを特徴とする洗浄方法。
【請求項１７】
前記洗浄処理ステップの後、前記処理空間に、エアコンプレッサで圧縮した乾燥用エアを供給する乾燥処理ステップをさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄装置、表面処理装置および洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被処理対象物に施される表面処理の一つとして、クロメート処理が知られている。クロメート処理は、鉄、亜鉛、マグネシウム、又はアルミニウムのような金属部品を、クロム酸を主成分とするクロメート処理液で表面処理する方法である。一方、クロムが環境及び人体に与える有害性を考慮して、クロメート処理液の使用が制限されつつある。近年では、クロム酸を含まないノンクロメート処理液で金属部品を表面処理するノンクロメート処理が注目されている。例えば、特許文献１には、金属部品が配置された処理槽内に、ノンクロメート処理液をミスト状に噴射し、処理空間をノンクロメート処理液のミストで充填することで、金属部品に表面処理を施す表面処理装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−５９１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ノンクロメート処理では、例えばすべての金属部品に対する処理が完了した後等に、処理槽等の洗浄を行う。処理槽の洗浄方法としては、例えば、シャワーヘッドから洗浄液（洗浄水）を噴射する方法、回転式または固定式のスプレーノズルから洗浄液を噴射する方法、作業員の手作業により洗浄対象面を吹き上げる方法等が挙げられる。特許文献１に記載の表面処理装置では、洗浄液をスプレーノズルから処理空間へと噴射することで、処理槽を洗浄する。
【０００５】
しかしながら、シャワーヘッドあるいは回転式のスプレーノズルを用いる方法では、洗浄液の使用量が多くなってしまう。洗浄液の使用量の増加は、廃液の増加を招く。また、固定式のスプレーノズルを用いる方法では、処理槽の形状に応じてノズルを多数、多方面に設けなければ、洗浄対象面を十分に洗浄できない可能性がある。また、作業員の手作業により洗浄対象面を吹き上げる方法では、作業時間が長くなってしまう。このように、上記従来の洗浄方法では、洗浄液の使用量の増加、廃液の増加、洗浄対象面の十分な洗浄および作業時間の増加といった問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、処理液を洗浄する洗浄液の使用量および廃液量の低減、洗浄対象面の十分な洗浄ならびに作業時間の短縮を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる洗浄装置は、内面により処理空間を画成し、前記内面に撥水コーティングが施された処理槽と、前記処理空間に、被処理対象物の表面に付着した表面処理のための処理液および前記内面に付着した前記処理液の少なくとも一方を洗浄する洗浄液を、ミスト状に噴射する洗浄液噴射ノズルを有する洗浄液供給装置と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この構成により、洗浄液を処理空間へとミスト状に噴射して充満させることで、少量の洗浄液で洗浄対象面（被処理対象物の表面、処理槽の内面）に万遍なく洗浄液を供給することができる。さらに、処理槽に撥水コーティングが施されているため、ミスト状に噴射された洗浄液が処理槽の内面に残留することを抑制することができる。その結果、余分な洗浄液を用いる必要がなくなり、さらに洗浄液の使用量を低減させることができる。また、洗浄液を速やかに処理槽から排出することができる。したがって、本発明によれば、処理液を洗浄する洗浄液の使用量および廃液量の低減、洗浄対象面の十分な洗浄ならびに作業時間の短縮を図ることが可能となる。
【０００９】
また、本発明にかかる洗浄装置は、エアコンプレッサを有し、前記エアコンプレッサで圧縮した乾燥用エアを前記処理空間に供給する乾燥装置をさらに備えることが好ましい。
【００１０】
この構成により、洗浄液による処理槽の洗浄を行った後、乾燥装置によって処理槽を速やかに乾燥させて、処理槽内に洗浄液が残留することを抑制することができる。その結果、洗浄後の処理へと速やかに移行することが可能となり、作業時間の短縮を図ることができる。
【００１１】
また、前記乾燥装置は、前記エアコンプレッサで圧縮されて前記処理空間に供給される乾燥用エアを加熱する加熱器を有することが好ましい。
【００１２】
この構成により、洗浄液による処理槽の洗浄を行った後、乾燥装置によって処理槽をさらに速やかに乾燥させることができる。
【００１３】
また、前記洗浄液供給装置は、前記洗浄液噴射ノズルに前記洗浄液を供給する供給ラインを有し、前記乾燥装置は、前記エアコンプレッサで圧縮した乾燥用エアを、前記供給ラインを介して前記洗浄液噴射ノズルから前記処理空間へと供給することが好ましい。
【００１４】
この構成により、乾燥装置によって、供給ラインおよび洗浄液噴射ノズルにも圧縮した乾燥用エアを供給し、供給ラインおよび洗浄液噴射ノズルに洗浄液が残留することを抑制することが可能となる。また、乾燥装置と洗浄液供給装置とで、供給ラインおよび洗浄液噴射ノズルを共有することができるため、装置構成の単純化を図ることができる。
【００１５】
また、前記洗浄液噴射ノズルは、１流体スプレーノズルであることが好ましい。
【００１６】
この構成により、不活性ガスを用いてミスト状の洗浄液を噴射する構成に比べて、設備導入コストやランニングコスト、維持管理コストを低減させることができる。
【００１７】
また、本発明にかかる洗浄装置は、前記処理槽の内部および外部の湿度を計測する湿度計測器をさらに備えることが好ましい。
【００１８】
この構成により、処理槽から洗浄液を排出する際に、処理槽の内部および外部の湿度を比較することにより、洗浄液の排出が完了したか否かを精度良く判定することができる。
【００１９】
また、本発明にかかる洗浄装置は、前記処理空間から回収される前記洗浄液が流れる回収ラインと、前記回収ラインを流れる前記洗浄液の汚染度を計測する電気伝導度計と、をさらに備えることが好ましい。
【００２０】
この構成により、処理槽から洗浄液を排出する際に、回収ラインを流れる洗浄液の汚染度を電気伝導度計によって計測し、計測した汚染度を所定の基準値と比較すれば、洗浄が完了したか否かを精度良く判定することができる。
【００２１】
また、本発明にかかる洗浄装置は、前記処理槽の上部に設けられた開口からのおよび前記洗浄液の漏出を抑制する抑制装置をさらに備えることが好ましい。
【００２２】
この構成により、洗浄液のロスを抑制することができる。
【００２３】
また、前記抑制装置は、前記開口をエアの流れでシールするエアカーテン装置であることが好ましい。
【００２４】
この構成により、処理槽の開口を開閉する機構を設ける場合に比べて、より軽量・簡易な構成の抑制装置を構成することができる。また、既存の処理槽にエアカーテン装置を取り付けるだけで、容易に抑制装置を構成することができる。
【００２５】
また、本発明にかかる洗浄装置は、前記洗浄液噴射ノズルに供給される前記洗浄液の温度を調節する温調装置をさらに備えることが好ましい。
【００２６】
この構成により、洗浄液の温度を細やかに調整し、処理槽からノンクロメート処理液をより良好に洗浄することができる。
【００２７】
また、本発明にかかる洗浄装置は、前記処理空間の内部のミスト濃度を計測するミスト濃度計測器をさらに備えることが好ましい。
【００２８】
この構成により、処理空間に充填させる洗浄液のミスト濃度を管理し、適切に調整することができる。
【００２９】
また、前記洗浄液のミストの平均液滴径は、７０［μｍ］以下であることが好ましい。
【００３０】
この構成により、ミストの平均液滴径を十分に小さくし、処理空間においてミストをゆっくりと漂わせることができる。その結果、洗浄対象面に洗浄液を十分に供給することが可能となる。
【００３１】
また、前記処理空間における前記洗浄液のミスト濃度は、前記処理空間の１［ｍ３］当たり１００［ｍＬ］以上５０００［ｍＬ］以下であることが好ましい。
【００３２】
この構成により、処理空間に供給される洗浄液の使用量増加を抑制しつつ、洗浄対象面に洗浄液を十分に供給することができる。
【００３３】
また、前記洗浄液噴射ノズルから前記処理空間に供給される前記洗浄液の供給量は、前記処理空間の１［ｍ３］当たり１．５［Ｌ／ｍｉｎ］以下であることが好ましい。
【００３４】
この構成により、処理空間に供給される洗浄液の使用量増加を抑制しつつ、洗浄対象面に洗浄液を十分に供給することができる。
【００３５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる表面処理装置は、上記洗浄装置と、前記処理槽の前記処理空間に配置された被処理対象物に、表面処理を施すための処理液を供給する処理液供給装置と、を備えることを特徴とする。
【００３６】
この構成により、処理液供給装置と洗浄装置とを備えた表面処理装置において、処理液を洗浄する洗浄液の使用量および廃液量の低減、洗浄対象面の十分な洗浄ならびに作業時間の短縮を図ることが可能となる。また、内面に撥水コーティングが施された処理槽の処理空間において、被処理対象物に処理液を供給するため、処理液が処理槽の内面に残留することを抑制することができる。その結果、余分な処理液を用いる必要がなくなり、処理液の使用量を低減させることができる。また、処理液を速やかに処理槽から排出することができる。
【００３７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる洗浄方法は、内面により処理空間を画成し、前記内面に撥水コーティングが施された処理槽の前記処理空間に、被処理対象物の表面に付着した表面処理のための処理液および前記内面に付着した前記処理液の少なくとも一方を洗浄する洗浄液を、ミスト状に噴射する洗浄処理ステップを備えることを特徴とする。
【００３８】
この構成により、洗浄液を処理空間へとミスト状に噴射して充満させることで、少量の洗浄液で洗浄対象面に万遍なく洗浄液を供給することができる。さらに、処理槽に撥水コーティングが施されているため、ミスト状に噴射された洗浄液が処理槽の洗浄対象面に残留することを抑制することができる。その結果、余分な洗浄液を用いる必要がなくなり、さらに洗浄液の使用量を低減させることができる。したがって、本発明によれば、処理液を洗浄する洗浄液の使用量および廃液量の低減、洗浄対象面の十分な洗浄ならびに作業時間の短縮を図ることが可能となる。
【００３９】
また、本発明にかかる洗浄方法は、前記洗浄処理ステップの後、前記処理空間に、エアコンプレッサで圧縮した乾燥用エアを供給する乾燥処理ステップをさらに備えることが好ましい。
【００４０】
この構成により、洗浄液による処理槽の洗浄を行った後、乾燥処理ステップによって処理槽を速やかに乾燥させて、処理槽内に洗浄液が残留することを抑制することができる。その結果、洗浄後の処理へと速やかに移行することが可能となり、作業時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、実施形態にかかる表面処理装置の一例を模式的に示す説明図である。
【図２】図２は、処理槽を模式的に示す説明図である。
【図３】図３は、実施形態にかかる表面処理装置による処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本実施形態にかかる表面処理装置においてポンプ流量を変化させた場合の洗浄時間と処理空間のミスト濃度との関係を示す説明図である。
【図５】図５は、本実施形態にかかる表面処理装置においてポンプ流量を変化させた場合の洗浄時間と汚染度との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下に、本発明にかかる洗浄装置、表面処理装置および洗浄方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００４３】
図１は、実施形態にかかる表面処理装置の一例を模式的に示す説明図である。表面処理装置１００は、ノンクロメート処理液ＰＬを使って、被処理対象物である金属部品Ｓにノンクロメート処理を施す装置である。本実施形態では、表面処理装置１００が、ノンクロメート処理液ＰＬを洗浄するための洗浄液ＣＬを供給する洗浄装置２００を含んで構成される例を説明する。なお、洗浄液ＣＬは、例えば洗浄水を用いることができるが、洗浄対象面に付着したノンクロメート処理液ＰＬを洗浄できるものであれば、これに限られない。
【００４４】
ノンクロメート処理は、クロムを含まないノンクロメート処理液ＰＬを金属部品Ｓの表面において化学反応させることによって、金属部品Ｓの素材とは異なる性質を金属部品Ｓの表面に付与する化成処理である。ノンクロメート処理された金属部品Ｓは、例えば航空機のような構造物に使用される。
【００４５】
金属部品Ｓは、鉄、亜鉛、マグネシウム、アルミニウム、ステンレス又はチタンのような金属の表面を有する部材である。金属部品Ｓは、冷延鋼材、熱延鋼材、ステンレス鋼材、電気亜鉛めっき鋼材、溶融亜鉛めっき鋼材、亜鉛−アルミニウム合金系めっき鋼材、亜鉛−鉄合金系めっき鋼材、亜鉛−マグネシウム合金系めっき鋼材、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金系めっき鋼材、アルミニウム系めっき鋼材、アルミニウム−シリコン合金系めっき鋼材、錫系めっき鋼材、鉛−錫合金系めっき鋼材、クロム系めっき鋼材、及びニッケル系めっき鋼材の少なくとも一つでもよい。
【００４６】
ノンクロメート処理液ＰＬは、複数種類の薬液を混合することによって作成され、ポットライフ（pot  life）を有する。本実施形態において、ノンクロメート処理液ＰＬは、シラン化合物を主成分とする処理液である。ノンクロメート処理液ＰＬは、シランカップリング剤を含み、金属部品Ｓに有機系皮膜を形成する。ノンクロメート処理液ＰＬは、例えば、２種類以上のシランカップリング剤を含んでもよいし、シランカップリング剤、水分散性シリカ、及びジルコニウム又はチタニウムイオンを含んでもよいし、水系エマルションと反応する特定官能基を有するシランカップリング剤を含んでもよいし、水系エマルションと３価遷移金属イオンとβ−ジケトン２分子と水２分子とが配位した化合物、及びシランカップリング剤を含んでもよい。
【００４７】
シランカップリング剤は、水と接触すると加水分解してシラノール基を生成する。シラノール基は、自己縮合により高分子化するとともに、金属表面のＯＨ基と酸塩基反応で化学結合し、塗装下地として安定化する。また、塗料成分と化学結合又は架橋して強固に結合し、良好な密着性を達成する。
【００４８】
複数種類の薬液を混合することによってノンクロメート処理液ＰＬを作製する場合、複数種類の薬液を混合してからの経過時間に伴って、シランカップリング剤が徐々に重合する。ノンクロメート処理液ＰＬが重合物になると、金属部品Ｓの表面に良好に塗布されることが困難となる。そのため、ノンクロメート処理液ＰＬには、使用可能時間が設定されており、これをポットライフという。本実施形態において、表面処理装置１００は、ポットライフが終了する前のノンクロメート処理液ＰＬを金属部品Ｓの表面に塗布する。表面処理装置１００は、ポットライフを迎えた場合、ノンクロメート処理液ＰＬを交換する必要があり、この場合には交換に先立って洗浄を実施する。
【００４９】
表面処理装置１００について、図面を参照しながら詳細に説明する。表面処理装置１００は、図１に示すように、処理槽１０と、供給部２０と、回収部３０と、抑制装置４０と、制御装置５０とを備える。以下の説明では、ノンクロメート処理液ＰＬを単に「処理液ＰＬ」と称する。
【００５０】
[処理槽]
処理槽１０は、金属部品Ｓが配置され、金属部品Ｓにノンクロメート処理を施すための処理空間１５を形成する。金属部品Ｓは、図示しない搬送装置により、開口１０ａを介して処理空間１５に搬出入される。本実施形態において、金属部品Ｓは、処理空間１５に複数配置される。
【００５１】
図２は、処理槽を模式的に示す説明図である。処理槽１０は、本体部１１と、収集部１２とを有する。本体部１１は、処理空間１５を画成する内面として、内側面１１ａと底面１１ｂとを有する。本体部１１の上部には、上述した開口１０ａが形成されている。収集部１２は、本体部１１の底面１１ｂに設けられ、処理空間１５と連通している。収集部１２は、処理空間１５から沈降する処理液ＰＬおよび洗浄液ＣＬ、内側面１１ａおよび底面１１ｂから伝ってくる処理液ＰＬおよび洗浄液ＣＬを回収する。収集部１２に回収された処理液ＰＬおよび洗浄液ＣＬは、排出口１２ａから槽外へと排出される。
【００５２】
本実施形態において、本体部１１の底面１１ｂは、収集部１２に向かうにつれて下方に傾斜する。また、収集部１２の底面は、排出口１２ａに向かうにつれて下方に傾斜する。これにより、本体部１１の底面１１ｂおよび収集部１２の底面に、処理液ＰＬおよび洗浄液ＣＬが滞留することを抑制し、処理液ＰＬおよび洗浄液ＣＬを速やかに回収、排出することができる。
【００５３】
また、本実施形態において、処理槽１０は、少なくとも本体部１１の内側面１１ａおよび底面１１ｂに、撥水コーティングが施されている。撥水コーティングとしては、例えば、フッ素樹脂コーティングを用いることができる。なお、撥水コーティングは、少なくとも洗浄液ＣＬ（本実施形態では、温水）を良好にはじくコーティング剤で施されれば良く、処理液ＰＬをはじくコーティング剤で施されることが、より好ましい。
【００５４】
[供給装置]
図１の説明に戻る。本実施形態において、供給部２０は、処理空間１５に処理液ＰＬを供給する処理液供給装置、洗浄液ＣＬを供給する洗浄液供給装置、乾燥用エアＡを供給する乾燥装置を構成する。供給部２０は、処理液供給系統２１と、洗浄液供給系統２２と、エア供給系統２３と、共通供給系統２４とを有している。表面処理装置１００において、処理液供給系統２１を除いた構成が、実施形態にかかる洗浄装置２００となる。
【００５５】
処理液供給系統２１は、処理液貯留部２１ａと、処理液供給ライン２１ｂと、処理液供給バルブ２１ｃとを有する。処理液貯留部２１ａは、処理液ＰＬを貯留するタンクである。処理液供給ライン２１ｂは、処理液貯留部２１ａに接続された配管であり、内部に処理液貯留部２１ａからの処理液ＰＬが流れる。処理液供給バルブ２１ｃは、処理液供給ライン２１ｂに設けられ、処理液貯留部２１ａからの処理液ＰＬの供給および供給の停止を切り替える開閉弁である。処理液供給バルブ２１ｃは、制御装置５０により制御される。
【００５６】
洗浄液供給系統２２は、洗浄液貯留部２２ａと、洗浄液供給ライン２２ｂと、洗浄液供給バルブ２２ｃとを有する。洗浄液貯留部２２ａは、洗浄液ＣＬを貯留するタンクである。洗浄液供給ライン２２ｂは、洗浄液貯留部２２ａに接続された配管であり、洗浄液貯留部２２ａからの洗浄液ＣＬが流れる。洗浄液供給バルブ２２ｃは、洗浄液供給ライン２２ｂに設けられ、洗浄液貯留部２２ａからの洗浄液ＣＬの供給および供給の停止を切り替える開閉弁である。洗浄液供給バルブ２２ｃは、制御装置５０により制御される。
【００５７】
エア供給系統２３は、エアコンプレッサ２３ａと、エア供給ライン２３ｂと、エア供給バルブ２３ｃとを有する。エアコンプレッサ２３ａは、図示しないエア供給源（例えば大気空間）からの乾燥用エアＡを圧縮して送出する圧縮機である。なお、乾燥用エアＡは、空気であってもよいし、その他の気体であってもよい。エア供給ライン２３ｂは、エアコンプレッサ２３ａに接続された配管であり、エアコンプレッサ２３ａで圧縮された乾燥用エアＡが流れる。エア供給バルブ２３ｃは、エア供給ライン２３ｂに設けられ、エアコンプレッサ２３ａからの乾燥用エアＡの供給および供給の停止を切り替える開閉弁である。エアコンプレッサ２３ａおよびエア供給バルブ２３ｃは、制御装置５０により制御される。
【００５８】
共通供給系統２４は、複数のノズル部２４ａと、共通供給ライン２４ｂと、共通供給バルブ２４ｃと、ポンプ２４ｄと、温調装置２４ｅと、加熱器２４ｆとを有する。
【００５９】
複数のノズル部２４ａは、処理槽１０内に配置される。各ノズル部２４ａは、図１に示すように、処理槽１０の両側部に、高さ方向において２列に分けて配置される。両側部の各ノズル部２４ａは、図１に示すように互いに対向して配置される。各ノズル部２４ａは、図２に示すように、処理槽１０の側壁に沿って延在する。各ノズル部２４ａは、長手方向に沿って互いに間隔を空けて、複数の噴射口２４１ａが形成されている。なお、ノズル部２４ａの数、配置構成、噴射口２４１ａの向き等は、例示であり、処理液ＰＬおよび洗浄液ＣＬを十分に供給することができれば、いかなるものであってもよい。例えば、ノズル部２４ａは、高さ方向において千鳥状に配置されてもよい。
【００６０】
各ノズル部２４ａは、複数の噴射口２４１ａから、上述した処理液供給系統２１からの処理液ＰＬおよび洗浄液供給系統２２からの洗浄液ＣＬを、ミスト状に噴射する１流体スプレーノズルとして構成される。すなわち、各ノズル部２４ａは、処理液ＰＬまたは洗浄液ＣＬと圧縮空気とを混合することなく、ポンプ２４ｄで昇圧された処理液ＰＬまたは洗浄液ＣＬを噴射口２４１ａから噴射して、処理空間１５を処理液ＰＬまたは洗浄液ＣＬのミスト雰囲気にする。また、各ノズル部２４ａは、上述したエア供給系統２３からの乾燥用エアＡを処理空間１５に向けて噴射する。
【００６１】
共通供給ライン２４ｂは、各ノズル部２４ａに接続されると共に、処理液供給ライン２１ｂ、洗浄液供給ライン２２ｂおよびエア供給ライン２３ｂに接続されている。共通供給ライン２４ｂの内部には、処理内容に応じて、処理液供給ライン２１ｂから処理液ＰＬ、洗浄液供給ライン２２ｂから洗浄液ＣＬ、エア供給ライン２３ｂから乾燥用エアＡが供給される。共通供給バルブ２４ｃは、共通供給ライン２４ｂに設けられ、処理液ＰＬ、洗浄液ＣＬまたは乾燥用エアＡの供給および供給の停止を切り替える開閉弁である。ポンプ２４ｄは、処理液供給バルブ２１ｃよりも各ノズル部２４ａ側で共通供給ライン２４ｂに設けられ、共通供給ライン２４ｂを流れる処理液ＰＬまたは洗浄液ＣＬを各ノズル部２４ａへと圧送する。処理液供給バルブ２１ｃおよびポンプ２４ｄは、制御装置５０により制御される。
【００６２】
温調装置２４ｅは、ポンプ２４ｄよりも各ノズル部２４ａ側で共通供給ライン２４ｂに設けられる。温調装置２４ｅは、ポンプ２４ｄで圧送された処理液ＰＬおよび洗浄液ＣＬを加熱または冷却し、その温度を適温に調節する。加熱器２４ｆは、少なくともエア供給ライン２３ｂとの接続部よりも各ノズル部２４ａ側で、共通供給ライン２４ｂに設けられる。加熱器２４ｆは、共通供給ライン２４ｂを流れる乾燥用エアＡを加熱して昇温させる。なお、加熱器２４ｆは、共通供給ライン２４ｂを流れる処理液ＰＬおよび洗浄液ＣＬを加熱して昇温させてもよい。温調装置２４ｅおよび加熱器２４ｆは、制御装置５０により制御される。
【００６３】
これにより、処理液供給系統２１、共通供給系統２４および後述する循環系統が処理空間１５に処理液ＰＬを供給する処理液供給装置を構成する。また、洗浄液供給系統２２および共通供給系統２４が処理空間１５に洗浄液ＣＬを供給する洗浄液供給装置を構成する。そのため、本実施形態では、ノズル部２４ａが洗浄液噴射ノズルとなる。また、エア供給系統２３および共通供給系統２４が処理空間１５に乾燥用エアＡを供給する乾燥装置を構成する。
【００６４】
[回収部]
回収部３０は、ポットライフを迎えた処理液ＰＬや洗浄に使用された後の洗浄液ＣＬを回収する。回収部３０は、廃液ピット３１と、回収ライン３２と、回収用バルブ３３とを有する。廃液ピット３１は、処理槽１０の収集部１２から回収された処理液ＰＬおよび洗浄液ＣＬを一時的に貯留する。回収ライン３２は、処理槽１０の収集部１２と廃液ピット３１とに接続された配管であり、内部に処理槽１０から回収された処理液ＰＬおよび洗浄液ＣＬが流れる。回収用バルブ３３は、回収ライン３２に設けられ、処理槽１０からの処理液ＰＬおよび洗浄液ＣＬの回収および回収の停止を切り替える開閉弁である。回収用バルブ３３は、制御装置５０により制御される。なお、廃液ピット３１は、処理液ＰＬと洗浄液ＣＬとを回収するピットを個別に設けてもよい。
【００６５】
また、本実施形態において、表面処理装置１００は、ポットライフを迎えていない処理液ＰＬを循環させて使用するための循環系統を有している。より詳細には、表面処理装置１００は、循環系統として、循環ライン３５と、循環用バルブ３６とを有している。循環ライン３５は、回収用バルブ３３よりも処理槽１０側で、回収ライン３２から分岐する。また、循環ライン３５は、共通供給バルブ２４ｃとポンプ２４ｄとの間で、共通供給ライン２４ｂに接続されている。循環用バルブ３６は、循環ライン３５に設けられ、処理槽１０からの処理液ＰＬの循環および循環の停止を切り替える開閉弁である。循環用バルブ３６は、制御装置５０により制御される。これにより、表面処理装置１００では、循環用バルブ３６を開とし、共通供給バルブ２４ｃおよび回収用バルブ３３を閉とした状態で、ポンプ２４ｄを駆動することにより、処理槽１０から回収された処理液ＰＬを、循環ライン３５および共通供給ライン２４ｂを介して、再び各ノズル部２４ａへと供給することができる。すなわち、ポットライフを迎えていない処理液ＰＬを循環させて使用することができる。
【００６６】
[抑制装置]
抑制装置４０は、処理槽１０の上部に設けられた開口１０ａからのノンクロメート処理液ＰＬおよび洗浄液ＣＬの漏出を抑制する装置である。本実施形態において、抑制装置４０は、エアカーテン装置である。抑制装置４０は、エア噴出部４１と、エア吸引部４２と、ミスト回収器４３と、送風機４４とを有する。
【００６７】
エア噴出部４１およびエア吸引部４２は、開口１０ａの下部において、互いに対向して配置される。エア噴出部４１およびエア吸引部４２は、処理槽１０の側壁に沿って延在する。エア噴出部４１には、図２に示すように、長手方向に沿って互いに間隔を空けて、複数の噴出口４１ａが形成されている。また、エア吸引部４２は、長手方向に沿って互いに間隔を空けて、複数の吸引口４２ａが形成されている（図１参照）。抑制装置４０は、送風機４４から送られたエアをエア噴出部４１の複数の噴出口４１ａから噴出し、エア吸引部４２の複数の吸引口４２ａで吸引することで、開口１０ａをシールするエアの流れを形成する。なお、エアカーテン装置で用いられるエアは、空気であってもよいし、その他の気体であってもよい。
【００６８】
ミスト回収器４３は、エア吸引部４２に接続されており、エア吸引部４２でエアと共に吸引された処理液ＰＬおよび洗浄液ＣＬを回収する。ミスト回収器４３は、気液分離機能を有しており、ミスト回収器４３によって気液分離されたエアは、再び送風機４４によってエア噴出部４１へと送られる。なお、ミスト回収器４３の上流側に、エア吸引部４２から吸引された処理液ＰＬおよび洗浄液ＣＬの温度を調整する温調器を設けてもよい。ミスト回収器４３に回収された処理液ＰＬは、図示しない配管を介して上述した循環系統または廃液ピット３１に送られる。また、ミスト回収器４３に回収された洗浄液ＣＬは、廃液ピット３１に送られる。
【００６９】
[各種センサ]
また、表面処理装置１００（および洗浄装置２００）は、各種処理の実行時に、処理状態を管理するための複数のセンサを有している。より詳細には、表面処理装置１００（および洗浄装置２００）は、ミスト濃度計測器６１と、湿度計測器６２と、温度計測器６３、６４と、電気伝導度計６５とを有する。
【００７０】
ミスト濃度計測器６１は、処理槽１０の上部に設けられる。ミスト濃度計測器６１は、処理空間１５における処理液ＰＬおよび洗浄液ＣＬのミスト濃度を計測する。ミスト濃度計測器６１としては、例えば吸光光度計を用いることができる。湿度計測器６２は、処理槽１０の内部の湿度および外部の湿度を計測可能な湿度計である。温度計測器６３は、処理槽１０の収集部１２における処理液ＰＬの温度を計測する。温度計測器６４は、エアコンプレッサ２３ａに供給される乾燥用エアＡの温度を計測する。なお、温度計測器６４は、エア供給ライン２３ｂまたは共通供給ライン２４ｂなどに設けられてもよい。電気伝導度計６５は、回収用バルブ３３よりも廃液ピット３１側で回収ライン３２に設けられる。電気伝導度計６５は、回収ライン３２を流れる洗浄液ＣＬの電気伝導度（電気伝導率）を計測する。洗浄液ＣＬの電気伝導度は、汚染度の指標となる値である。すなわち、電気伝導度計６５は、回収ライン３２を流れる洗浄液ＣＬの汚染度を計測するものである。これらのミスト濃度計測器６１と、湿度計測器６２と、温度計測器６３、６４と、電気伝導度計６５は、計測結果を制御装置５０へと出力する。
【００７１】
[制御装置]
制御装置５０は、ミスト濃度計測器６１、湿度計測器６２、温度計測器６３、６４および電気伝導度計６５からの信号が入力される。また、制御装置５０は、入力された検出信号を参照しつつ、表面処理装置１００に含まれる各バルブ、ポンプ２４ｄ、温調装置２４ｅ、加熱器２４ｆ、抑制装置４０といった構成要素を制御して、表面処理装置１００による各種処理を実行する。以下、制御装置５０による各処理の内容について説明する。以下の説明において、処理液供給バルブ２１ｃ、洗浄液供給バルブ２２ｃ、エア供給バルブ２３ｃ、共通供給バルブ２４ｃ、回収用バルブ３３および循環用バルブ３６については、特に言及する場合を除き、閉状態とされているものとする。
【００７２】
制御装置５０は、金属部品Ｓが処理空間１５に配置されているとき、複数のノズル部２４ａから処理空間１５へと処理液ＰＬのミストを供給し、金属部品Ｓの表面に処理液ＰＬを付着させるノンクロメート処理を実行する。より詳細には、制御装置５０は、抑制装置４０を駆動して、処理槽１０の開口１０ａをシールさせる。制御装置５０は、処理空間１５へと処理液ＰＬの新液を供給する場合、処理液供給バルブ２１ｃおよび共通供給バルブ２４ｃを開状態とする。そして、制御装置５０は、ポンプ２４ｄを駆動し、処理液貯留部２１ａに貯留された処理液ＰＬを、処理液供給ライン２１ｂおよび共通供給ライン２４ｂを介して各ノズル部２４ａへと昇圧して圧送させる。それにより、各ノズル部２４ａから処理空間１５に処理液ＰＬのミストが供給され、処理空間１５に処理液ＰＬのミストが充填されることで、金属部品Ｓの表面に処理液ＰＬが付着する。その結果、少量の処理液ＰＬを用いて、金属部品Ｓの表面に万遍なくノンクロメート処理を施すことが可能となる。
【００７３】
また、制御装置５０は、ノンクロメート処理において、処理液ＰＬがポットライフを迎えていない場合、処理液ＰＬを循環させて使用する。処理液ＰＬがポットライフを迎えているか否かは、例えば処理液ＰＬの使用時間に基づいて判断することができる。制御装置５０は、処理液ＰＬを循環させる場合、循環用バルブ３６を開状態とする。これにより、処理槽１０の収集部１２において回収された処理液ＰＬを、回収ライン３２、循環ライン３５および共通供給ライン２４ｂを介して、再び各ノズル部２４ａへと供給することができる。なお、制御装置５０は、ノンクロメート処理において、ミスト濃度計測器６１により計測された処理空間１５のミスト濃度を一定に保つように、各ノズル部２４ａおよびポンプ２４ｄを制御する。また、制御装置５０は、温度計測器６３により計測された収集部１２内の処理液ＰＬの温度に基づいて、温調装置２４ｅを制御して、処理液ＰＬのミストを適温に調整する。
【００７４】
また、制御装置５０は、所定条件で表面処理装置１００の洗浄処理を実行する。所定条件は、例えば、表面処理装置１００による金属部品Ｓへのノンクロメート処理がすべて終了したとき、または、ポットライフを迎えた処理液ＰＬを新たな処理液ＰＬに交換するとき等が挙げられる。なお、洗浄処理は、処理空間１５に金属部品Ｓが配置されていない状態および配置されている状態のいずれの場合に実行されてもよい。
【００７５】
制御装置５０は、洗浄処理に際して、ポンプ２４ｄの駆動を停止させ、処理液ＰＬのミストの供給を停止させる。また、制御装置５０は、回収用バルブ３３を開状態とする。それにより、処理空間１５の処理液ＰＬが沈降すると共に、処理槽１０の内側面１１ａ、底面１１ｂを伝って収集部１２へと流れ、回収ライン３２を介して廃液ピット３１へと回収される。
【００７６】
そして、制御装置５０は、洗浄液供給バルブ２２ｃ、共通供給バルブ２４ｃおよび回収用バルブ３３を開状態とする。また、制御装置５０は、抑制装置４０を駆動して、処理槽１０の開口１０ａをシールさせる。制御装置５０は、ポンプ２４ｄを再び駆動し、洗浄液貯留部２２ａに貯留された洗浄液ＣＬを、洗浄液供給ライン２２ｂおよび共通供給ライン２４ｂを介して各ノズル部２４ａに昇圧して圧送させる。それにより、各ノズル部２４ａから処理空間１５に洗浄液ＣＬのミストが供給され、洗浄液ＣＬのミストが処理空間１５に充填される。制御装置５０は、洗浄処理において、ミスト濃度計測器６１により計測された処理空間１５のミスト濃度を一定に保つように、各ノズル部２４ａおよびポンプ２４ｄを制御する。その結果、少量の洗浄液ＣＬを用いて、処理槽１０の内側面１１ａ、底面１１ｂに万遍なく洗浄液ＣＬを付着させ、洗浄することが可能となる。制御装置５０は、電気伝導度計６５から入力される汚染度の値に基づいて、洗浄が完了したか否かを判定する。すなわち、電気伝導度計６５から入力される汚染度の値と所定の基準値と比較することで、洗浄が完了したと判定することができる。なお、ノンクロメート処理と同様に、温度計測器６３により計測された収集部１２内の洗浄液ＣＬの温度に基づいて、温調装置２４ｅを制御して、洗浄液ＣＬのミストを調温してもよい。また、ノンクロメート処理と同様に、循環用バルブ３６を開状態とすることで、洗浄液ＣＬを例えば一定時間に渡って循環させて使用してもよい。
【００７７】
さらに、制御装置５０は、乾燥処理を実行する。制御装置５０は、ポンプ２４ｄの駆動を停止させ、洗浄液供給バルブ２２ｃを閉状態とする。制御装置５０は、エア供給バルブ２３ｃを開状態とし、エアコンプレッサ２３ａを駆動する。それにより、エアコンプレッサ２３ａで圧縮された乾燥用エアＡが、エア供給ライン２３ｂおよび共通供給ライン２４ｂを介して各ノズル部２４ａに供給され、各ノズル部２４ａから処理空間１５へと供給される。また、制御装置５０は、温度計測器６４により検出された乾燥用エアＡの温度に基づいて、加熱器２４ｆを制御し、共通供給ライン２４ｂを流れる乾燥用エアＡを加熱させる。その結果、処理槽１０を乾燥用エアＡによって乾燥させ、処理槽１０に洗浄液ＣＬが残留することを抑制することができる。さらに、共通供給ライン２４ｂを介して各ノズル部２４ａから乾燥用エアＡを噴射することで、処理槽１０のみならず、共通供給ライン２４ｂおよび各ノズル部２４ａに洗浄液ＣＬが残留することをも、抑制することができる。
【００７８】
このとき、制御装置５０は、湿度計測器６２から入力される処理槽１０の内部の湿度と、処理槽１０の外部の湿度との差に基づいて、処理槽１０に洗浄液ＣＬが残留しているか否かを判定する。処理槽１０に洗浄液ＣＬが残留している場合、処理槽１０に残留した洗浄液ＣＬが気化することで、処理槽１０の内部の湿度が外部の湿度より高くなる。そのため、処理槽１０の内部の湿度と外部の湿度との差が十分に小さくなった場合に、処理槽１０から洗浄液ＣＬが十分に排除されたと判定することができる。
【００７９】
このように、洗浄処理および乾燥処理を実行することで、処理槽１０、共通供給ライン２４ｂおよび各ノズル部２４ａから処理液ＰＬを洗浄し、さらに洗浄に用いた洗浄液ＣＬを速やかに排出することができる。その結果、例えば新たな処理液ＰＬを用いたノンクロメート処理の実行へと、速やかに移行することが可能となる。
【００８０】
[洗浄条件]
上述した洗浄処理における条件について説明する。なお、洗浄処理における条件は、ここに例示するものに限られない。
【００８１】
本実施形態において、各ノズル部２４ａから処理空間１５に供給される洗浄液ＣＬのミストの平均液滴径は、７０［μｍ］以下であることが好ましい。ミストの平均液滴径は、２０［μｍ］以上４０［μｍ］以下であることが、より好ましい。
【００８２】
また、制御装置５０は、処理空間１５のサイズ（容積）に基づいて、単位時間当たりに各ノズル部２４ａから処理空間１５に供給される洗浄液ＣＬの供給量を調整する。本実施形態において、各ノズル部２４ａから処理空間１５に供給される洗浄液ＣＬの供給量は、処理空間１５の１［ｍ３］当たり１００［ｍＬ］以上５０００［ｍＬ］以下であることが好ましい。
【００８３】
各ノズル部２４ａは、処理空間１５における洗浄液ＣＬのミスト濃度が十分に高くかつ均一になるように、洗浄液ＣＬを噴射する。ミスト濃度とは、処理空間１５の単位体積当たりに存在する洗浄液ＣＬのミストの量（割合）をいう。制御装置５０は、処理空間１５におけるミスト濃度が均一になるように、各ノズル部２４ａの噴射口２４１ａから噴射される洗浄液ＣＬのミストの流量を調整する。処理槽１０の洗浄対象面（内面）に洗浄液ＣＬが十分に塗布されるように、処理空間１５における洗浄液ＣＬのミスト濃度は、高いことが好ましい。本実施形態において、処理空間１５における洗浄液ＣＬのミスト濃度は、処理空間１５の１［ｍ３］当たり１．０［Ｌ］以上１．５０［Ｌ］以下であることが好ましい。
【００８４】
処理空間１５は、各ノズル部２４ａから供給された洗浄液ＣＬのミストで充満する。ミストの平均液滴径は十分に小さく、ミストは、処理空間１５をゆっくりと漂う。処理空間１５を漂うミストは、各ノズル部２４ａと対面している処理槽１０の表面のみならず、各ノズル部２４ａと対面していない処理槽１０の表面にも付着する。すなわち、各ノズル部２４ａから噴射されたミストは、処理槽１０全体に拡散するため、各ノズル部２４ａと対面していない処理槽１０の表面にも付着する。また、ミストは、処理槽１０の形状に制限されることなく、処理槽１０の表面に満遍なく付着する。また、処理空間１５に複数の金属部品Ｓが配置されている場合、ミストは、それら複数の金属部品Ｓそれぞれの表面にも満遍なく付着する。それにより、金属部品Ｓをも洗浄することができる。
【００８５】
[表面処理装置の動作]
次に、実施形態にかかる洗浄方法を含む表面処理装置の動作の一例について、図３を参照しながら説明する。図３は、実施形態にかかる表面処理装置による処理の一例を示すフローチャートである。図３に示す処理は、制御装置５０により実行される。
【００８６】
制御装置５０は、ステップＳＴ１として、金属部品Ｓを処理空間１５に搬入する搬入ステップを実行する。搬入ステップでは、図示しない搬出入機構を用いて、金属部品Ｓを処理空間１５の所定位置に搬入させる。
【００８７】
次に、制御装置５０は、ステップＳＴ２として、複数のノズル部２４ａから処理空間１５へと処理液ＰＬのミストを供給し、金属部品Ｓの表面に処理液ＰＬを付着させるノンクロメート処理ステップを実行する。ノンクロメート処理ステップでは、上述したように、まず、抑制装置４０を駆動して、処理槽１０の開口１０ａをシールさせる。そして、処理液供給バルブ２１ｃおよび共通供給バルブ２４ｃを開状態として、ポンプ２４ｄを駆動する。これにより、処理液貯留部２１ａからの処理液ＰＬの新液が、ノズル部２４ａからミスト状に噴射される。その後、一旦ポンプ２４ｄを駆動停止し、処理液供給バルブ２１ｃおよび共通供給バルブ２４ｃを閉状態、循環用バルブ３６を開状態として、再びポンプ２４ｄを駆動することで、処理液ＰＬを循環させて使用する。ノンクロメート処理は、金属部品Ｓに十分に処理液ＰＬが付着する時間だけ実行される。
【００８８】
制御装置５０は、ステップＳＴ３として、ノンクロメート処理が施された金属部品Ｓを処理槽１０から搬出する搬出ステップを実行する。搬出ステップでは、ポンプ２４ｄを駆動停止し、処理空間１５の処理液ＰＬが沈降した後、抑制装置４０の駆動を停止させる。そして、図示しない搬出入機構を用いて、金属部品Ｓを処理空間１５の所定位置から搬出させる。
【００８９】
制御装置５０は、ステップＳＴ４として、すべての金属部品Ｓに対するノンクロメート処理が完了したか否かを判定する。制御装置５０は、すべての金属部品Ｓに対するノンクロメート処理が完了したと判定した場合、ステップＳＴ５に進む。
【００９０】
制御装置５０は、ステップＳＴ５として、処理液ＰＬの液交換が必要か否かを判定する。制御装置５０は、循環させている処理液ＰＬの使用時間が所定時間を超えていない場合、液交換が必要でないと判定し、再びステップＳＴ１以降の処理を実行し、新たな金属部品Ｓに対するノンクロメート処理を実行する。一方、制御装置５０は、循環させている処理液ＰＬの使用時間が所定時間を超えた場合、処理液ＰＬがポットライフを迎えたため液交換が必要であると判定し、実施形態にかかる洗浄方法であるステップＳＴ６からステップＳ８の処理に進む。
【００９１】
制御装置５０は、ステップＳＴ６として、洗浄処理ステップを実行する。制御装置５０は、上述したように、一旦ポンプ２４ｄの駆動を停止させ、回収用バルブ３３を開状態とし、洗浄液供給バルブ２２ｃ、共通供給バルブ２４ｃおよび回収用バルブ３３を開状態とする。また、制御装置５０は、抑制装置４０を駆動する。そして、制御装置５０は、ポンプ２４ｄを再び駆動し、洗浄液ＣＬを各ノズル部２４ａからミスト状に噴射させる。この際、制御装置５０は、上述した洗浄条件に従って、各ノズル部２４ａから洗浄液ＣＬのミストを噴射させる。それにより、少量の洗浄液ＣＬを用いて、処理槽１０の内側面１１ａ、底面１１ｂに万遍なく洗浄液ＣＬを付着させ、洗浄することが可能となる。制御装置５０は、電気伝導度計６５により計測された回収ライン３２を流れる洗浄液ＣＬの汚染度の値と所定の基準値とを比較して、処理槽１０が十分に洗浄された場合に、洗浄が完了したと判定し、ステップＳＴ７に進む。ただし、制御装置５０は、例えば予め定められた洗浄時間にわたって、洗浄処理を継続してもよい。
【００９２】
次に、制御装置５０は、ステップＳＴ７として、乾燥処理ステップを実行する。制御装置５０は、上述したように、一旦ポンプ２４ｄの駆動を停止させ、洗浄液供給バルブ２２ｃを閉状態とし、エア供給バルブ２３ｃを開状態として、エアコンプレッサ２３ａを駆動する。また、制御装置５０は、温度計測器６４の検出結果に基づいて加熱器２４ｆを制御し、乾燥用エアＡを加熱する。それにより、圧縮および加熱された乾燥用エアＡにより、処理槽１０、共通供給ライン２４ｂおよび各ノズル部２４ａを速やかに乾燥させ、洗浄液ＣＬの残留を抑制する。
【００９３】
制御装置５０は、ステップＳＴ８として、乾燥が完了したか否かを判定する。乾燥が完了したか否かは、湿度計測器６２から入力される処理槽１０の内部の湿度と、処理槽１０の外部の湿度との差が十分に小さくなったか否かに基づいて判定することができる。制御装置５０は、乾燥が完了していないと判定した場合、ステップＳＴ７の処理を継続する。一方、制御装置５０は、乾燥が完了したと判定した場合、再びステップＳＴ１以降の処理を実行し、新たな金属部品Ｓに対するノンクロメート処理を実行する。
【００９４】
制御装置５０は、ステップＳＴ４において、すべての金属部品Ｓに対するノンクロメート処理が完了したと判定した場合、ステップＳＴ９として洗浄処理ステップを実行する。さらに、制御装置５０は、ステップＳＴ１０として乾燥処理ステップを実行し、ステップＳＴ１１として乾燥処理が完了したか否かを判定する。ステップＳＴ９からステップＳＴ１１の処理は、ステップＳＴ６からステップＳＴ８の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。制御装置５０は、ステップＳＴ１１で乾燥が完了したと判定した場合には、本ルーチンを終了させる。
【００９５】
以上説明したように、本実施形態にかかる洗浄装置２００、表面処理装置１００および洗浄方法では、洗浄液ＣＬを処理空間１５へとミスト状に噴射して充満させることで、少量の洗浄液ＣＬで洗浄対象面（内面）に万遍なく洗浄液ＣＬを供給することができる。さらに、処理槽１０に撥水コーティングが施されているため、ミスト状に噴射された洗浄液ＣＬが洗浄対象面に残留することを抑制することができる。その結果、余分な洗浄液ＣＬを用いる必要がなくなり、さらに洗浄液ＣＬの使用量を低減させることができる。また、洗浄液ＣＬを速やかに処理槽１０から排出することができる。したがって、本実施形態にかかる表面処理装置１００および表面処理方法によれば、処理液ＰＬを洗浄する洗浄液ＣＬの使用量および廃液量の低減、洗浄対象面の十分な洗浄ならびに作業時間の短縮を図ることが可能となる。
【００９６】
また、本実施形態にかかる表面処理装置１００では、処理槽１０に撥水コーティングが施されているため、ノンクロメート処理においても、処理液ＰＬが洗浄対象面に残留することが抑制される。その結果、余分な処理液ＰＬを用いる必要がなくなり、処理液ＰＬの使用量を低減させることができる。また、処理液ＰＬを速やかに処理槽１０から排出することができる。
【００９７】
また、表面処理装置１００および洗浄装置２００は、エアコンプレッサ２３ａを有し、エアコンプレッサ２３ａで圧縮した乾燥用エアＡを処理空間１５に供給する乾燥装置をさらに備える。
【００９８】
この構成により、洗浄液ＣＬによる処理槽１０の洗浄を行った後、乾燥装置によって処理槽１０を速やかに乾燥させて、処理槽１０内に洗浄液ＣＬが残留することを抑制することができる。その結果、洗浄後の処理へと速やかに移行することが可能となり、作業時間の短縮を図ることができる。なお、乾燥装置は、省略されてもよい。
【００９９】
また、乾燥装置は、エアコンプレッサ２３ａで圧縮されて処理空間１５に供給される乾燥用エアＡを加熱する加熱器２４ｆを有する。
【０１００】
この構成により、洗浄液ＣＬによる処理槽１０の洗浄を行った後、乾燥装置によって処理槽１０をさらに速やかに乾燥させることができる。なお、加熱器２４ｆは、省略されてもよい。
【０１０１】
また、洗浄液供給装置は、ノズル部２４ａに洗浄液ＣＬを供給する洗浄液供給ライン２２ｂおよび共通供給ライン２４ｂを有し、乾燥装置は、エアコンプレッサ２３ａで圧縮した乾燥用エアＡを、共通供給ライン２４ｂを介してノズル部２４ａから処理空間１５へと供給する。
【０１０２】
この構成により、乾燥装置によって、共通供給ライン２４ｂおよびノズル部２４ａにも圧縮した乾燥用エアＡを供給し、共通供給ライン２４ｂおよびノズル部２４ａに洗浄液ＣＬが残留することを抑制することが可能となる。また、乾燥装置と洗浄液供給装置とで、共通供給ライン２４ｂおよびノズル部２４ａを共有することができるため、装置構成の単純化を図ることができる。
【０１０３】
なお、乾燥装置と洗浄液供給装置とは、共通供給ライン２４ｂおよびノズル部２４ａを共有しなくてもよい。すなわち、共通供給ライン２４ｂとは別のエア供給専用ラインおよびノズル部２４ａとは別のエア噴射ノズルを設け、エアコンプレッサ２３ａで圧縮された乾燥用エアＡを、エア供給専用ラインおよびエア噴射ノズルから処理槽１０へと供給してもよい。この場合、加熱器２４ｆは、エア供給専用ラインに設けられればよい。また、同様に、処理液ＰＬを処理槽１０へと供給するために、処理液専用ラインおよび処理液噴射ノズルを別に設けてもよい。
【０１０４】
また、ノズル部２４ａは、１流体スプレーノズルである。
【０１０５】
この構成により、不活性ガスを用いてミスト状の洗浄液ＣＬを噴射する構成に比べて、設備導入コストやランニングコスト、維持管理コストを低減させることができる。なお、不活性ガスを用いてミスト状の洗浄液ＣＬを噴射する構成としてもよい。
【０１０６】
また、表面処理装置１００および洗浄装置２００は、処理槽１０の内部および外部の湿度を計測する湿度計測器６２をさらに備える。
【０１０７】
この構成により、処理槽１０から洗浄液ＣＬを排出する際に、処理空間１５の内部および外部の湿度を比較することにより、洗浄液ＣＬの排出が完了したか否かを精度良く判定することができる。なお、湿度計測器６２は、省略されてもよい。
【０１０８】
また、表面処理装置１００および洗浄装置２００は、処理空間１５から回収される洗浄液ＣＬが流れる回収ライン３２と、回収ライン３２を流れる洗浄液ＣＬの汚染度を計測する電気伝導度計６５と、をさらに備える。
【０１０９】
この構成により、処理槽１０から洗浄液ＣＬを排出する際に、回収ライン３２を流れる洗浄液ＣＬの汚染度を電気伝導度計６５によって計測し、計測した汚染度を所定の基準値と比較すれば、洗浄が完了したか否かを精度良く判定することができる。なお、電気伝導度計６５は、省略されてもよい。
【０１１０】
また、表面処理装置１００および洗浄装置２００は、処理槽１０の上部に設けられた開口１０ａからの処理液ＰＬおよび洗浄液ＣＬの漏出を抑制する抑制装置４０をさらに備える。
【０１１１】
この構成により、処理液ＰＬおよび洗浄液ＣＬのロスを抑制することができる。なお、抑制装置４０は、省略されてもよい。
【０１１２】
また、抑制装置４０は、開口１０ａをエアの流れでシールするエアカーテン装置である。
【０１１３】
この構成により、処理槽１０の開口１０ａを開閉する機構を設ける場合に比べて、より軽量・簡易な構成の抑制装置４０を構成することができる。また、既存の処理槽１０にエアカーテン装置を取り付けるだけで、容易に抑制装置４０を構成することができる。なお、抑制装置４０は、エアカーテン装置に限られない。例えば、抑制装置４０として、処理槽１０の開口１０ａを開閉可能な蓋状部材および蓋状部材を移動させる駆動機構を設けてもよい。
【０１１４】
また、ノズル部２４ａに供給される洗浄液ＣＬの温度を調節する温調装置２４ｅをさらに備える。
【０１１５】
この構成により、洗浄液ＣＬの温度を細やかに調整し、処理槽１０から処理液ＰＬをより良好に洗浄することができる。なお、温調装置２４ｅは、省略されてもよい。
【０１１６】
また、処理空間１５の内部のミスト濃度を計測するミスト濃度計測器６１をさらに備える。
【０１１７】
この構成により、処理空間１５に充填させる洗浄液ＣＬのミスト濃度を管理し、適切に調整することができる。なお、ミスト濃度計測器６１は、省略されてもよい。
【０１１８】
また、洗浄液ＣＬのミストの平均液滴径は、７０［μｍ］以下であることが好ましく、
２０［μｍ］以上４０［μｍ］以下であることが、より好ましい。
【０１１９】
この構成により、ミストの平均液滴径を十分に小さくし、処理空間１５においてミストをゆっくりと漂わせることができる。その結果、洗浄対象面に洗浄液ＣＬを十分に供給することが可能となる。
【０１２０】
また、処理空間１５における洗浄液ＣＬのミスト濃度は、処理空間１５の１［ｍ３］当たり１００［ｍＬ］以上５０００［ｍＬ］以下であることが好ましい。
【０１２１】
この構成により、処理空間１５に供給される洗浄液ＣＬの使用量増加を抑制しつつ、洗浄対象面に洗浄液を十分に供給することができる。
【０１２２】
また、ノズル部２４ａから処理空間１５に供給される洗浄液ＣＬの供給量は、処理空間１５の１［ｍ３］当たり１．５［Ｌ／ｍｉｎ］以下であることが好ましく、１．０［Ｌ／ｍｉｎ］以上１．５［Ｌ／ｍｉｎ］以下であることが、より好ましい。
【０１２３】
この構成により、処理空間１５に供給される洗浄液ＣＬの使用量増加を抑制しつつ、洗浄対象面に洗浄液ＣＬを十分に供給することができる。図４は、本実施形態にかかる表面処理装置においてポンプ流量を変化させた場合の洗浄時間と処理空間のミスト濃度との関係を示す説明図である。図５は、本実施形態にかかる表面処理装置においてポンプ流量を変化させた場合の洗浄時間と汚染度との関係を示す説明図である。図５における汚染度は、処理槽１０内における伝導率を示す。伝導率が高いほど、洗浄液ＣＬが残留していると考えることができる。また、図４および図５におけるポンプ流量は、ポンプ２４ｄにおける洗浄液ＣＬの吐出流量であり、ここでは、ノズル部２４ａから処理空間１５の１［ｍ３］当たりに供給される流量と一致するものとする。
【０１２４】
図５に示すように、処理槽１０の汚染度は、ポンプ流量が１．０［Ｌ／ｍｉｎ］以上で、特に速やかに低下することがわかる。一方で、汚染度は、ポンプ流量が１．０［Ｌ／ｍｉｎ］以上１．５［Ｌ／ｍｉｎ］以下の範囲では、低下度合にそれほど大きな差がない。したがって、ポンプ流量を１．０［Ｌ／ｍｉｎ］以上１．５［Ｌ／ｍｉｎ］以下とすることで、汚染度の速やかな低下と洗浄液ＣＬの使用量の増加抑制の両立を図ることができる。また、図４に示すように、処理空間１５のミスト濃度は、ポンプ流量が０．５［Ｌ／ｍｉｎ］の場合よりも、ポンプ流量が１．０［Ｌ／ｍｉｎ］の場合に大きく増加する。
【０１２５】
なお、本実施形態では、ノンクロメート処理において、ノズル部２４ａから処理液ＰＬをミスト状に噴射して、処理空間１５に供給するものとしたが、処理液ＰＬを金属部品Ｓに十分に付着させることさせできれば、処理液ＰＬをいかなる手法で供給するものとしてもよい。
【０１２６】
また、本実施形態では、図３の搬出ステップ（ステップＳＴ３）の後、洗浄処理および乾燥処理を実行するものとした。ただし、金属部品Ｓにノンクロメート処理を施した後、金属部品Ｓを処理槽１０から搬出する前に、洗浄処理および乾燥処理を実行してもよい。それにより、処理槽１０等だけではなく、金属部品Ｓにも洗浄処理および乾燥処理を施すことができる。
【０１２７】
また、本実施形態では、表面処理装置１００に、実施形態にかかる洗浄装置２００（図１において処理液供給系統２１を除いた構成）が含まれるものとした。ただし、洗浄装置２００は、表面処理装置１００とは別の装置であってもよい。すなわち、洗浄装置２００は、他の装置において表面に処理液ＰＬが供給された金属部品Ｓを処理空間１５に配置し、金属部品Ｓに付着した処理液ＰＬを洗浄するための装置として構成されてもよい。
【０１２８】
また、本実施形態では、被処理対象物を金属部品Ｓとし、金属部品Ｓの表面に処理液ＰＬを供給する表面処理に対して、洗浄装置２００を用いて処理液ＰＬを洗浄する例を説明した。ただし、被処理対象物は、金属部品Ｓに限られず、処理液ＰＬは、ノンクロメート処理液に限られない。洗浄装置２００は、なんらかの被処理対象物の表面になんらかの表面処理を施すための処理液を洗浄するものであればよい。
【符号の説明】
【０１２９】
１０  処理槽
１０ａ  開口
１１  本体部
１１ａ  内側面
１１ｂ  底面
１２  収集部
１２ａ  排出口
１５  処理空間
２０  供給部
２１  処理液供給系統
２１ａ  処理液貯留部
２１ｂ  処理液供給ライン
２１ｃ  処理液供給バルブ
２２  洗浄液供給系統
２２ａ  洗浄液貯留部
２２ｂ  洗浄液供給ライン
２２ｃ  洗浄液供給バルブ
２３  エア供給系統
２３ａ  エアコンプレッサ
２３ｂ  エア供給ライン
２３ｃ  エア供給バルブ
２４  共通供給系統
２４ａ  ノズル部
２４１ａ  噴射口
２４ｂ  共通供給ライン
２４ｃ  共通供給バルブ
２４ｄ  ポンプ
２４ｅ  温調装置
２４ｆ  加熱器
３０  回収部
３１  廃液ピット
３２  回収ライン
３３  回収用バルブ
３５  循環ライン
３６  循環用バルブ
４０  抑制装置
４１  エア噴出部
４１ａ  噴出口
４２  エア吸引部
４２ａ  吸引口
４３  ミスト回収器
４４  送風機
５０  制御装置
６１  ミスト濃度計測器
６２  湿度計測器
６３、６４  温度計測器
６５  電気伝導度計
１００  表面処理装置
Ａ  乾燥用エア
ＣＬ  洗浄液
ＰＬ  ノンクロメート処理液（処理液）
Ｓ  金属部品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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