【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】
加圧された流動体を被洗浄物に接触させることによって上記被洗浄物の表面に付着する不純物を除去する洗浄方法において、
上記被洗浄物の密度が上記流動体の液体密度以下であって、上記流動体の圧力、温度の少なくとも一つの条件を変化することによって、上記流動体の密度を上記被洗浄物の密度に対して高低を繰り返して上記流動体中で上記被洗浄物を上下に運動させ、攪拌効果を生じさせて上記被洗浄物に上記流動体を接触させることによって上記被洗浄物の表面に付着する不純物を除去する、加圧流動体による洗浄方法。
【請求項２】
加圧された流動体を被洗浄物に接触させることによって上記被洗浄物の表面に付着する不純物を除去する洗浄方法において、
上記被洗浄物の密度が上記流動体の液体密度以下であって、上記流動体の圧力、温度の少なくとも一つの条件を変化することによって、上記被洗浄物の密度と上記流動体の液体密度を略等しくした状態で、上記流動体に外力による変動を与えて上記流動体に攪拌効果を生じさせて上記被洗浄物に上記流動体を接触させることによって上記被洗浄物の表面に付着する不純物を除去する、加圧流動体による洗浄方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
【課題を解決する手段】
本発明の加圧流動体による洗浄方法は、加圧された流動体を被洗浄物に接触させることによって上記被洗浄物の表面に付着する不純物を除去する洗浄方法において、上記被洗浄物の密度が上記流動体の液体密度以下であって、上記流動体の圧力、温度の少なくとも一つの条件を変化することによって、上記流動体の密度を上記被洗浄物の密度に対して高低を繰り返して上記流動体中で上記被洗浄物を上下に運動させ、攪拌効果を生じさせて上記被洗浄物に上記流動体を接触させることによって上記被洗浄物の表面に付着する不純物を除去する洗浄方法である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
また、本発明の加圧流動体による洗浄方法は、加圧された流動体を被洗浄物に接触させることによって上記被洗浄物の表面に付着する不純物を除去する洗浄方法において、上記被洗浄物の密度が上記流動体の液体密度以下であって、上記流動体の圧力、温度の少なくとも一つの条件を変化することによって、上記被洗浄物の密度と上記流動体の液体密度を略等しくした状態で、上記流動体に外力による変動を与えて上記流動体に攪拌効果を生じさせて上記被洗浄物に上記流動体を接触させることによって上記被洗浄物の表面に付着する不純物を除去する、加圧流動体による洗浄方法である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【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】００３６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
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１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
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１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
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１２】
【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】
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１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
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１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
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１５】
【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】
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１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
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１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
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１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３２】
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１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５６】
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。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態における洗浄媒体の状態図である。
【図２】  （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は、本発明の第１実施形態における凹部構造を有する部品の例を示す断面図及び斜視図である。
【図３】  本発明の第１実施形態のおける洗浄システムを示す説明図である。
【図４】  （Ａ），（Ｂ）は、本発明の第１実施形態における洗浄工程を示すグラフである。
【図５】  本発明の第１実施形態のおける洗浄状態を示す断面図である。
【図６】  本発明の第１実施形態の実施例１における洗浄対象物を示す説明図である。
【図７】  本発明の第１実施形態の実施例３における洗浄対象物を示す斜視図である。
【図８】  本発明の第１実施形態の実施例３における接触角を説明する説明図である。
【図９】  水の物性の温度依存性を示す説明図である。
【図１０】  （Ａ），（Ｂ）は、マクロ的に汚れが残りやすい部分を矢印で示す説明図とミクロ的に汚れが残りやすい部分を矢印で示す説明図である。
【図１１】  マクロ的に汚れが残りやすい部分を矢印で示す説明図である。
【図１２】  本発明の第１実施形態の洗浄方法における洗浄対象物の他の例である超音波センサーケースの概略断面図である。
【図１３】  本発明の第１実施形態の洗浄方法における圧力制御時のタイムチャートである。
【図１４】  本発明の第１実施形態の洗浄方法における温度制御時のタイムチャートである。
【図１５】  本発明の第１実施形態の変形例にかかる洗浄装置において２層式のチャンバーを用いて圧力を高めるときの説明図である。
【図１６】  本発明の第１実施形態の変形例にかかる洗浄装置において２層式のチャンバーを用いて圧力を下げるときに２層に分けている扉を開いた状態の説明図である。
【図１７】  本発明の第１実施形態の変形例にかかる洗浄装置において液体状態で熱媒体を供給する状態の説明図である。
【図１８】  本発明の第１実施形態の変形例にかかる洗浄装置において気体状態で熱媒体を供給する状態の説明図である。
【図１９】  本発明の第１実施形態の洗浄装置の制御装置と温度制御用リレーと圧力制御用リレーとの関係を示す説明図である。
【図２０】  本発明の第１実施形態の変形例にかかる洗浄装置において洗浄効率を高めるために掻き回し用のプロペラを回転させる状態の説明図である。
【図２１】  本発明の第１実施形態の変形例にかかる洗浄装置において洗浄効率を高めるために掻き回し用のプロペラを回転させる状態の説明図である。
【図２２】  本発明の第１実施形態の変形例にかかる洗浄装置において洗浄効率を高めるために掻き回し用のプロペラを回転させる状態の説明図である。
【図２３】  本発明の第１実施形態の変形例にかかる洗浄装置において洗浄効率を高めるために掻き回し用のプロペラを回転させるとともにノズルからも洗浄媒体を供給する状態の説明図である。
【図２４】  本発明の第１実施形態の変形例にかかる洗浄装置において洗浄効率を高めるためにノズルから洗浄媒体を供給する状態の説明図である。
【図２５】  本発明の第１実施形態の変形例にかかる洗浄装置において洗浄効率を高めるために掻き回し用のプロペラを回転させるとともに超音波センサーから超音波を供給する状態の説明図である。
【図２６】  本発明の第１実施形態の変形例にかかる洗浄装置において洗浄効率を高めるために超音波センサーから超音波を供給する状態の説明図である。
【図２７】  （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明の第１実施形態の変形例にかかる洗浄装置での様々なノズル形状を示す概略断面図である。
【図２８】  本発明の第１実施形態の変形例にかかる洗浄装置において洗浄効率を高めるために複数のノズルから洗浄媒体を順に供給して対流を生じさせる状態の説明図である。
【図２９】  二酸化炭素や水等の流動体（流体）の状態図である。
【図３０】  本発明の第１実施形態における洗浄装置の概略図である。
【図３１】  本発明の第２実施形態における洗浄装置の概略図である。
【図３２】  被洗浄物の密度が流動体の密度よりも大きい場合の被洗浄物と流動体との関係を示す概略説明図である。
【図３３】  被洗浄物の密度が流動体の密度よりも小さい場合の被洗浄物と流動体との関係を示す概略説明図である。
【図３４】  被洗浄物の密度と流動体の密度とが大略等しくかつプロペラを回転させない場合の被洗浄物と流動体との関係を示す概略説明図である。
【図３５】  被洗浄物の密度と流動体の密度とが大略等しくかつプロペラを回転させる場合の被洗浄物と流動体との関係を示す概略説明図である。
【図３６】  図３０の洗浄装置に情報データベースを設けた場合の概略図である。
【符号の説明】
１  洗浄槽（高圧容器）
１ａ  導入口
１ｂ  排出口
２  液化供給槽
３  洗浄媒体供給部（液体ポンプ）
４  ヒータコントローラー
５  ヒータ
６  廃液回収層
７  気化器
８  回収部
２６  付着物
２７，２８，２９，３０，３２  部品
３２  洗浄対象物
１０１  臨界点
１０２  臨界温度Ｔｃ
１０３  臨界圧力Ｐｃ
１０４  超臨界状態
２０１  流動体の供給ボンベ（またはタンク）
２０２  液体ポンプ
２０３  圧力制御バルブ
２０４  温度調整器
２１０  圧力容器
２１１  温度制御装置
２１２  洗浄用治具
２１３  圧力調整バルブ
２１４  被洗浄物（部品）
２２０  分離容器
２２１  温度制御装置
２２２  洗浄残留物
２２３  圧力調整バルブ
２３０  圧力制御装置
３０１  第１の流動体の供給ボンベ（またはタンク）
３０２  液体ポンプ
３０３  圧力制御バルブ
３０４  温度調整器
３１０  圧力容器
３１１  温度制御装置
３１２  洗浄用治具
３１３  圧力調整バルブ
３１４  被洗浄物（部品）
３２０  分離容器
３２１  温度制御装置
３２２  洗浄残留物
３２３  圧力調整バルブ
３３０  圧力制御装置
３４１  第２の流動体の供給ボンベ（またはタンク）
３４２  液体ポンプ
３４３  圧力制御バルブ
３４４  温度調整器
３８０  流動体
３８１  不純物
１０００  制御手段