【手続補正書】
【提出日】平成16年11月26日(2004.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部構造を有する部品の少なくとも上記凹部構造の表面に付着する付着物を除去する洗浄方法において、
上記付着物が付着した上記部品を洗浄槽に収納し、
上記洗浄槽内に洗浄媒体を導入して上記部品を上記洗浄媒体雰囲気中に存在させ、上記洗浄媒体に対して温度や圧力を変化させて上記洗浄媒体を液体状態と気体状態との交互の状態変化を行い、その後、上記気体状態の上記洗浄媒体を超臨界状態に変化させて上記凹部構造表面の洗浄を行う洗浄方法。
【請求項２】
凹部構造を有する部品の少なくとも上記凹部構造の表面に付着する付着物を除去する洗浄方法において、
上記付着物が付着した上記部品を洗浄槽に収納し、
上記洗浄槽内に洗浄媒体を導入して上記部品を上記洗浄媒体雰囲気中に存在させ、上記洗浄媒体に対して温度や圧力を変化させて上記洗浄媒体を液体状態と気体状態との交互の状態変化を行い、その後、上記気体状態の上記洗浄媒体を亜超臨界状態に変化させて上記凹部構造表面の洗浄を行う洗浄方法。
【請求項３】
上記洗浄媒体に対して液体状態から温度一定で圧力を変化させて気体状態と液体状態とを交互に繰り返して状態変化をさせる請求項１又は２に記載の洗浄方法。
【請求項４】
上記洗浄媒体に対して圧力一定で温度を変化させて気体状態と液体状態とを交互に繰り返して状態変化をさせる請求項１又は２に記載の洗浄方法。
【請求項５】
凹部構造を有する部品の少なくとも上記凹部構造の表面に付着する付着物を除去する洗浄方法において、
上記付着物が付着した上記部品を洗浄槽に収納し、 
上記洗浄槽内に第１洗浄媒体として二酸化炭素を導入して上記部品を上記第１洗浄媒体の雰囲気中に存在させ、上記第１洗浄媒体に対して温度や圧力を変化させて上記第１洗浄媒体を超臨界状態に変化させて上記凹部構造の上記表面の洗浄を行った後、更に第２洗浄媒体としての液体の水による液体洗浄を上記部品に行う洗浄方法。
【請求項６】
上記第２洗浄媒体である水を超臨界状態に変化させて上記凹部構造の上記表面の洗浄を行う請求項５に記載の洗浄方法。
【請求項７】
洗浄槽と、
上記洗浄槽に洗浄媒体を供給する洗浄媒体供給部と、
上記洗浄媒体に温度変化を与える加熱装置と、
上記洗浄媒体に圧力変化を与える加圧装置と、
上記洗浄媒体供給部、加熱装置、加圧装置とを制御する制御手段とを備え、
上記加熱装置、加圧装置の少なくとも一方を制御することにより、上記洗浄媒体に対して液体状態と気体状態との交互の状態変化を行った後、上記気体状態の上記洗浄媒体を超臨界状態、あるいは亜臨界状態に変化させて上記洗浄槽内の部品の凹部構造表面の洗浄を行う洗浄装置。
【請求項８】
洗浄媒体を導入する導入口と洗浄媒体を排出する排出口とを有するとともに洗浄対象物を収納する洗浄槽と、
上記導入口を介して上記洗浄媒体を上記洗浄槽に供給する洗浄媒体供給部と、
上記洗浄媒体に温度変化を与える加熱装置と、
上記洗浄媒体に圧力変化を与える加圧装置と、
上記洗浄媒体供給部、加熱装置、加圧装置とを制御する制御手段と、
上記排出口から排出された洗浄媒体を回収し洗浄後の除去物質を収集する回収部とを備え、 
上記加熱装置、加圧装置の少なくとも一方を制御することにより、上記洗浄媒体に対して液体状態と気体状態との交互の状態変化を行った後、上記気体状態の上記洗浄媒体を超臨界状態、あるいは亜臨界状態に変化させて上記洗浄槽内の部品の凹部構造表面の洗浄を行うことにより、上記洗浄槽に収納された凹部構造を有する上記洗浄対象物に超臨界状態あるいは亜臨界状態の上記洗浄媒体を用いて上記凹部構造表面の洗浄を行うと共に、上記導入口が上記排出口よりも下側に位置し、上記排出口は洗浄対象物よりも上側に位置している洗浄装置。
【請求項９】
凹部構造を有する部品はプレス成型、あるいは切削加工法によって形成された構造体である請求項１又は２に記載の洗浄方法。
【請求項１０】
上記凹部構造を有する部品はプレス成型加工法又は切削加工法によって形成された構造体であり、上記構造体は主に金属材料から構成される請求項１又は２に記載の洗浄方法。
【請求項１１】
上記凹部構造を有する部品を形成する金属材料は、主成分が、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｕ、又は、Ｔｉから構成される請求項１０に記載の洗浄方法。
【請求項１２】
上記凹部構造を有する部品はプレス成型加工法又は切削加工法によって形成された構造体であり、上記構造体は主に有機材料から構成される請求項１又は２に記載の洗浄方法。
【請求項１３】
上記凹部構造を有する部品を形成する有機材料は、主成分が、ポリイミド、又は、エポキシからなる請求項１２に記載の洗浄方法。
【請求項１４】
上記凹部構造を有する部品はプレス成型加工法又は切削加工法によって形成された構造体であり、上記構造体は主にセラミック材料から構成される請求項１又は２に記載の洗浄方法。
【請求項１５】
上記凹部構造を有する部品を形成するセラミック材料は、主成分が、ＳｉＯ２、ＰＺＴ、Ａｇ、又は、Ｃからなる請求項１４に記載の洗浄方法。
【請求項１６】
上記凹部構造を有する部品は、主に金属と有機材料の複合体、主に有機材料とセラミック材料の複合体、あるいは主に金属、有機材料とセラミック材料の複合体から構成される請求項１又は２に記載の洗浄方法。
【請求項１７】
凹部構造を有する部品は、超音波センサー用の整合層、あるいは電子部品用、超音波センサー用、電池用、ハードディスクドライブ用、電解コンデンサー用の各種ケースである請求項１又は２に記載の洗浄方法。
【請求項１８】
上記洗浄媒体を液体状態と気体状態との交互の状態変化を行うことにより、密度変化と粘度変化に伴う、表面張力の変化によってもたらされる物理的なエネルギー、又は、温度又は圧力を変化させて、液体状態と気体状態を繰り返す工程で状態変化に伴う物理的なエネルギーを利用して洗浄を行うようにした請求項１又は２に記載の洗浄方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明の第１態様によれば、凹部構造を有する部品の少なくとも上記凹部構造の表面に付着する付着物を除去する洗浄方法において、
上記付着物が付着した上記部品を洗浄槽に収納し、
上記洗浄槽内に洗浄媒体を導入して上記部品を上記洗浄媒体雰囲気中に存在させ、上記洗浄媒体に対して温度や圧力を変化させて上記洗浄媒体を液体状態と気体状態との交互の状態変化を行い、その後、上記気体状態の上記洗浄媒体を超臨界状態に変化させて上記凹部構造表面の洗浄を行う洗浄方法を提供する。
本発明の第２態様によれば、凹部構造を有する部品の少なくとも上記凹部構造の表面に付着する付着物を除去する洗浄方法において、
上記付着物が付着した上記部品を洗浄槽に収納し、
上記洗浄槽内に洗浄媒体を導入して上記部品を上記洗浄媒体雰囲気中に存在させ、上記洗浄媒体に対して温度や圧力を変化させて上記洗浄媒体を液体状態と気体状態との交互の状態変化を行い、その後、上記気体状態の上記洗浄媒体を亜超臨界状態に変化させて上記凹部構造表面の洗浄を行う洗浄方法を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明の第５態様によれば、凹部構造を有する部品の少なくとも上記凹部構造の表面に付着する付着物を除去する洗浄方法において、
上記付着物が付着した上記部品を洗浄槽に収納し、 
上記洗浄槽内に第１洗浄媒体として二酸化炭素を導入して上記部品を上記第１洗浄媒体の雰囲気中に存在させ、上記第１洗浄媒体に対して温度や圧力を変化させて上記第１洗浄媒体を超臨界状態に変化させて上記凹部構造の上記表面の洗浄を行った後、更に第２洗浄媒体としての液体の水による液体洗浄を上記部品に行う洗浄方法を提供する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明の第７態様によれば、洗浄槽と、
上記洗浄槽に洗浄媒体を供給する洗浄媒体供給部と、
上記洗浄媒体に温度変化を与える加熱装置と、
上記洗浄媒体に圧力変化を与える加圧装置と、
上記洗浄媒体供給部、加熱装置、加圧装置とを制御する制御手段とを備え、
上記加熱装置、加圧装置の少なくとも一方を制御することにより、上記洗浄媒体に対して液体状態と気体状態との交互の状態変化を行った後、上記気体状態の上記洗浄媒体を超臨界状態、あるいは亜臨界状態に変化させて上記洗浄槽内の部品の凹部構造表面の洗浄を行う洗浄装置を提供する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本発明の第８態様によれば、洗浄媒体を導入する導入口と洗浄媒体を排出する排出口とを有するとともに洗浄対象物を収納する洗浄槽と、
上記導入口を介して上記洗浄媒体を上記洗浄槽に供給する洗浄媒体供給部と、
上記洗浄媒体に温度変化を与える加熱装置と、
上記洗浄媒体に圧力変化を与える加圧装置と、
上記洗浄媒体供給部、加熱装置、加圧装置とを制御する制御手段と、
上記排出口から排出された洗浄媒体を回収し洗浄後の除去物質を収集する回収部とを備え、 
上記加熱装置、加圧装置の少なくとも一方を制御することにより、上記洗浄媒体に対して液体状態と気体状態との交互の状態変化を行った後、上記気体状態の上記洗浄媒体を超臨界状態、あるいは亜臨界状態に変化させて上記洗浄槽内の部品の凹部構造表面の洗浄を行うことにより、上記洗浄槽に収納された凹部構造を有する上記洗浄対象物に超臨界状態あるいは亜臨界状態の上記洗浄媒体を用いて上記凹部構造表面の洗浄を行うと共に、上記導入口が上記排出口よりも下側に位置し、上記排出口は洗浄対象物よりも上側に位置している洗浄装置を提供する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
ここで洗浄媒体としては一例として液化ガスの超臨界状態もしくは液体状態（亜臨界状態を含む）を用いる。液化ガスの種類としては主に二酸化炭素（ＣＯ２）又は水（Ｈ２Ｏ）単体か、二酸化炭素と水の混合を用いる。部品を構成する主たる材料や汚染物質の構成物に応じてどの洗浄媒体を使用するか、あるいはどの洗浄媒体を組み合わせるかを選択する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
臨界温度（Ｔｃ）＞亜臨界温度≧０．６×臨界温度（Ｔｃ）
臨界圧力（Ｐｃ）＞亜臨界圧力≧０．６×臨界圧力（Ｐｃ）
このように洗浄媒体は、液体ガスから亜臨界状態を経て超臨界状態へと変化していく。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
プレス成型加工された部品（特に電子部品）である洗浄物は、加工油や不純物を付着したまま高圧容器１に納められる。高圧容器１内に部品を導入後、温度又は圧力のどちらか一方を変化させて液体状態から気体状態へ、気体状態から液体状態の状態変化を行う。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
例えば図４（Ａ）に示す経路１は液体状態から圧力一定で温度を上げると気体状態になり、その状態から温度を戻すと（下げる）液体状態になる。一方、図４（Ｂ）に示す経路２では温度一定で圧力を下げると液体状態から気体状態へ変化し、その状態から圧力を上げると気体状態から液体状態に戻る。この工程を何度か繰り返すと、特に液体状態から気体状態に変化するときに加工油や不純物（切削くずなど）に物理的なエネルギー（物性変化でいえば、例えば気体と液体で比較すると密度は０．６〜１ｋｇ／ｍ３と１０００ｋｇ／ｍ３で３〜４桁変化し、粘度は１０−５Ｐｓ・ｓと１０−３Ｐｓ・ｓで２桁、拡散係数は１０−５と１０−９以下で４桁以上、熱伝導度は１０−３と１０−１で２桁変化する。この中で、特に密度変化と粘度変化に伴う、表面張力の変化によってもたらされる物理的なエネルギーと考えられる）が作用し、部品に付着している加工油や不純物（切削くずなど）の付着力が低下して、洗浄効果を向上させる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
また、洗浄物である部品の汚染レベルにより、超臨界状態まで用いなくとも上記液体状態と気体状態を繰り返す洗浄工程のみでも洗浄可能である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
本発明の第１実施形態の洗浄装置としては、高圧容器１、超臨界ガス及び液化ガスを上記高圧容器１に導入する液体ポンプ３、高圧容器１内の超臨界ガス及び液化ガスの温度を制御するヒータコントローラ４及びヒータ５、洗浄後の除去物質を収集する抽出捕集容器８と、制御装置１０００とを備え、図３及び図５に示されるように、上記高圧容器１に液化ガスを導入するための導入口１ａは、上記高圧容器１内から液化ガスを廃棄する排出口１ｂよりも必ず下側に設け、更に排出口１ｂは洗浄対象物３２に対して上側に設ける。これは主に液体状態もしくは超臨界状態において洗浄物３２の比重が洗浄ガスの比重よりも重く、それに対して有機物系の汚れや無機物系の酸化物は洗浄ガスの比重より小さい。そのため、汚染物である有機物や無機物は液体状態又は超臨界状態では洗浄物より上に浮く傾向にある。導入口１ａが排出口１ｂより下側である必要性は、洗浄物３２である凹部構造を有する部品に洗浄ガスである液化ガスが満遍なく行き渡らせるためである。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
一方、排気口１ｂが導入口１ａよりも上側に位置する必要性は、洗浄部品３２から一度除去された付着物又は汚染物が部品３２に再付着するのを防止するためである。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
このように、素材の異なる有機物と無機物が積層された複合材料に対しても工程や使用洗浄媒体であるガス種を選択することで応用可能である。なお、これらの製品分野に限らず、プレス成型加工及び切削加工に加工された凹部構造を有する部品にも効果を有することは論じるまでもない。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０４】
また、ヒータコントローラ４の動作制御による制御装置１０００の温度制御用のタイムチャートは、図１４に示されるように、横軸の時間軸に対する縦軸がそれぞれチャンバー内温度とヒータ電源がＯＮ又はＯＦＦである。チャンバー内温度を高くするときにはヒータ電源がＯＮされ、チャンバー内温度を低くするときにはヒータ電源がＯＦＦされており、これを定期的に繰り返すことにより温度制御するようにしている。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３３】
以上の結果、高圧容器の構造と洗浄対象物の容器内固定位置は液化ガス導入口＜洗浄対象物＜液化ガス排出口にすることで汚染物の再付着防止効果で洗浄効果を向上可能であることがわかった。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５７】
さらに、洗浄に関しては、液体状態は密度が非常に大きいため、洗浄には効果的な流動体であり、場合によっては液体状態を用いることもある。また、超臨界状態だけでなく比較的高温、高圧の領域で、圧力、温度条件が超臨界状態に近い液体状態を亜臨界領域状態と呼ぶことがあり、この加圧された液体状態も洗浄に用いることがある。