(57)【要約】【課題】各種の超音波洗浄ツールを容易に交換することができ、交換した超音波洗浄ツールに対応した振動周波数、パワー等が自動設定され、更に、洗浄に必要な諸条件の確認を行うことが可能な超音波洗浄装置を提供すること。【解決手段】各超音波洗浄ツールに関するデータを記憶した記憶媒体と、該記憶媒体のデータを読み出して前記超音波洗浄ツールの種別を認識し、超音波洗浄ツールの種別に応じて、洗浄に必要な条件に関する前記超音波洗浄装置の現在の状況に照らし合わせて、洗浄動作可能状態であるかを判定し、該判定結果を出力する制御部とを備え、制御部は、前記判定結果に基づいて、更に、洗浄動作可能状態での洗浄可能な時間、又は洗浄動作不可でのアラームの要因を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波振動子を有する超音波洗浄ツールと、該超音波洗浄ツールの超音波振動子を振動させる発振器とを有し、交換可能に複数種の超音波洗浄ツールを備えた超音波洗浄装置であって、
各超音波洗浄ツールに関するデータを記憶した記憶媒体と、
該記憶媒体のデータを読み出して前記超音波洗浄ツールの種別を認識するとともに、超音波洗浄ツールの種別に応じて、洗浄に必要な条件に関する前記超音波洗浄装置の現在の状況に照らし合わせて、洗浄動作可能状態であるかを判定し、該判定結果を出力する制御部とを備えたことを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記判定結果に基づいて、更に、洗浄動作可能状態での洗浄可能な時間、又は洗浄動作不可でのアラームの要因を出力することを特徴とする請求項１に記載の超音波洗浄装置。
【請求項３】
前記記憶媒体は、当該超音波洗浄ツールに関する超音波振動子の振動周波数、許容入力電力のデータを記憶していることを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波洗浄装置。
【請求項４】
前記超音波洗浄ツールは、洗浄液を噴射する構成を成し、前記記憶媒体は、噴射する洗浄液の単位時間当たりの流量に関するデータを記憶していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうち、いずれか１に記載の超音波洗浄装置。
【請求項５】
前記超音波洗浄装置は、洗浄液を貯蔵するタンクを有し、前記タンク内に液面センサを備え、前記記憶媒体から噴射する洗浄液の単位時間当たりの流量に関するデータを読み出し、前記タンク内の前記液面センサからタンク内の洗浄液の残量を検出して、洗浄可能な時間を表示するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の超音波洗浄装置。
【請求項６】
前記超音波洗浄装置は、前記超音波洗浄ツールとタンク間に流量計を有し、洗浄中に該流量計から単位時間当たりに使用する洗浄液を検出し、タンク内の液面センサからタンク内の洗浄液の残量を検出して、可能な洗浄時間を算出するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の超音波洗浄装置。
【請求項７】
前記超音波洗浄装置は、充電可能なバッテリを有し、前記記憶媒体は、超音波洗浄装置が消費する電力を記憶しており、洗浄開始前にバッテリの残量をチェックし、バッテリの残量から可能な洗浄時間を算出するようにしたことを特徴とする請求項４乃至請求項６のうち、いずれか１に記載の超音波洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被洗浄物の洗浄を超音波を用いて行う超音波洗浄装置に関し、特に、各種の超音波洗浄ツールを容易に交換することができ、超音波洗浄ツールに対応した振動周波数、パワー等が自動設定され、更に、洗浄に必要な諸条件の確認を行うことが可能な超音波洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、洗浄液を蓄えた洗浄槽に被洗浄物を浸漬して、洗浄槽の底部に設けられた超音波振動子を振動させて洗浄が行われている。また、サイズの大きい被洗浄物では洗浄槽に浸漬できないため、これらの被洗浄物に対して、洗浄液を噴射するハンディ型の超音波洗浄ツールが用いられている。ハンディ型の超音波洗浄ツールは、被洗浄物の特性、材質等により、例えば、半導体ウェハ等では、ゴミの再付着を防止するために使用されている。
【０００３】
このように、被洗浄物毎に使用する超音波振動子等の形態が異なり、超音波振動子毎に発振器を準備したり、発振器の内部調整を行っていた。このため、超音波振動子毎の発振器の準備にコストが嵩み、また、超音波振動子毎に発振器の内部調整が必要となるため、作業効率が悪かった。
【０００４】
このため、特許文献１には、発振器本体の内部の調整又は発振器本体を交換することなく、同一周波数の振動子又は異なる周波数の振動子に交換可能な超音波振動装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−７５８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された超音波振動装置では、同一周波数の振動子又は異なる周波数の振動子に対して出力トランス、コイルコンデンサを有する接続ユニットを交換することにより、発振器本体を交換することなく洗浄が可能となる。
【０００７】
しかしながら、ハンディ型の超音波洗浄ツール等においては、洗浄液を洗浄ツールに供給するため、洗浄液の管理も必要となる。例えば、洗浄開始前、洗浄中に洗浄液が不足すると空だきとなり、故障等の原因となる。また、被洗浄物が洗浄不良となり歩留まり等が低下する恐れがある。また、ハンディ型の超音波洗浄ツールを用いた超音波洗浄装置においては、可搬性が重要であり、商用電源を使用することなしに、バッテリで使用できることが求められている。
【０００８】
そこで、本発明はこれらの課題を解決すべく、各種の超音波洗浄ツールを容易に交換することができ、交換した超音波洗浄ツールに対応した振動周波数、パワー等が自動設定され、更に、洗浄に必要な諸条件の確認を行うことが可能な超音波洗浄装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的達成のため、本発明の超音波洗浄装置は、超音波振動子を有する超音波洗浄ツールと、該超音波洗浄ツールの超音波振動子を振動させる発振器とを有し、交換可能に複数種の超音波洗浄ツールを備えた超音波洗浄装置であって、各超音波洗浄ツールに関するデータを記憶した記憶媒体と、該記憶媒体のデータを読み出して前記超音波洗浄ツールの種別を認識するとともに、超音波洗浄ツールの種別に応じて、洗浄に必要な条件に関する前記超音波洗浄装置の現在の状況に照らし合わせて、洗浄動作可能状態であるかを判定し、該判定結果を出力する制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の超音波洗浄装置における前記制御部は、前記判定結果に基づいて、更に、洗浄動作可能状態での洗浄可能な時間、又は洗浄動作不可でのアラームの要因を出力することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の超音波洗浄装置における前記記憶媒体は、当該超音波洗浄ツールに関する超音波振動子の振動周波数、許容入力電力のデータを記憶していることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の超音波洗浄装置における前記超音波洗浄ツールは、洗浄液を噴射する構成を成し、前記記憶媒体は、噴射する洗浄液の単位時間当たりの流量に関するデータを記憶していることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の超音波洗浄装置は、洗浄液を貯蔵するタンクを有し、前記タンク内に液面センサを備え、前記記憶媒体から噴射する洗浄液の単位時間当たりの流量に関するデータを読み出し、前記タンク内の前記液面センサからタンク内の洗浄液の残量を検出して、洗浄可能な時間を表示するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の超音波洗浄装置は、前記超音波洗浄ツールとタンク間に流量計を有し、洗浄中に該流量計から単位時間当たりに使用する洗浄液を検出し、タンク内の液面センサからタンク内の洗浄液の残量を検出して、可能な洗浄時間を算出するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の超音波洗浄装置は、充電可能なバッテリを有し、前記記憶媒体は、超音波洗浄装置が消費する電力を記憶しており、洗浄開始前にバッテリの残量をチェックし、バッテリの残量から可能な洗浄時間を算出するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、超音波洗浄装置は、発振器が読み出し可能な超音波洗浄ツールに関するデータを記憶したメモリを有し、発振器は読み出したデータから超音波洗浄ツールの種別を認識し、電力源、洗浄液量等の超音波洗浄ツールの種別に応じた洗浄に必要な諸条件に関する現在の状況に照らし合わせて、洗浄動作可能状態であるかを判定し、判定結果に基づいて、洗浄動作可能の表示又は洗浄動作不可のアラームを出力するようにしたことにより、常に適切な洗浄を行うことができ、洗浄不良等を防止することができる。
【００１７】
また、メモリのデータを発振器が読み出して、読み出したデータに基づいて発振器を制御するため、発振器の調整等が不要で有り、利便性に優れており、作業効率がよい。
【００１８】
また、洗浄液を噴射するハンディ型の超音波洗浄ツールを用いた超音波洗浄装置においては、洗浄液用タンクを備え、メモリに超音波洗浄ツールが使用する流量を記憶し、洗浄液用タンクに液面センサを設けたことにより、洗浄開始前に洗浄液用タンクの洗浄液の量を確認することができ、これにより洗浄可能な時間を知ることができる。また、洗浄液用タンクの洗浄液の量が少ないときには、洗浄動作不可のアラームを出力するため、空焚きを防止することができる。
【００１９】
また、本発明の超音波洗浄装置は、洗浄液用のタンク及びバッテリを備えたことにより、用力がないところでの洗浄作業が可能となる。また、可搬性に優れ、洗浄する場所が制限されない。
【００２０】
また、超音波洗浄装置のタンクに洗浄液供給用の用力が接続されているときには、液面センサからの信号をチェックしてタンクへ自動的に給水を行なう自動給水機能が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による第１の実施形態における超音波洗浄装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明による第２の実施形態における超音波洗浄装置の構成を示すブロック図である。
【図３】各種の超音波洗浄ツールにおける流量、許容入力電力、洗浄可能時間等の一覧を示す表である。
【図４】第１の実施形態における超音波洗浄装置の超音波洗浄ツールの切替時における超音波洗浄ツールの検出動作を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態における超音波洗浄装置の超音波洗浄ツールの切替時における超音波洗浄ツールの検出動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明による超音波洗浄装置を実施するための形態について説明する。尚、本発明による超音波洗浄装置は、発振器によって超音波洗浄ツールの超音波振動子を超音波振動させて、洗浄液に超音波振動を付与して被洗浄物を洗浄する装置であり、各種の超音波洗浄ツールを容易に交換することができ、超音波洗浄ツールに対応した振動周波数、パワー等が自動設定され、更に、洗浄に必要な諸条件の確認を洗浄開始前に行うようにしたものである。
【００２３】
［第１の実施形態］
図１は、本発明による第１の実施形態における超音波洗浄装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、超音波洗浄装置１は、超音波洗浄装置本体２と超音波洗浄ツール８と接続ボックス６とから構成されている。超音波洗浄装置本体２は、発振器３、電源部２０、洗浄液タンク２５及びコントロールユニット５を有している。発振器３は、超音波洗浄ツール８に超音波振動を発生するための高周波電力を印加するものであり、各種の超音波洗浄ツール８に応じて高周波電力の周波数、パワーを出力するように構成されている。
【００２４】
超音波洗浄ツール８は、図３で後述するように、各種のものがあり、被洗浄物の大きさ、特性、材質等によって使い分けられる。例えば、図３に示すスポットシャワー型の超音波洗浄ツール８は、超音波振動子を内蔵し、先端部に取り付けられたノズルから超音波を付与した洗浄液をノズルの先端から噴射して被洗浄物を洗浄するものである。超音波洗浄ツール８には、洗浄液タンク２５から洗浄液が供給される。
【００２５】
接続ボックス６は、超音波洗浄ツール８毎に設けられており、発振器３の出力回路（図示せず）からのパワーを超音波洗浄ツール８に対応した出力に調整する出力調整回路（図示せず）を有している。また、接続ボックス６は、記憶媒体（メモリ）７を内蔵しており、メモリ７は、超音波洗浄ツール８の認識番号（ＩＤ）、超音波洗浄ツール８を駆動する周波数、超音波洗浄ツール８の許容入力パワー値、使用する洗浄液の流量等を記憶している。尚、記憶媒体（メモリ）７は、接続ボックス６に限らず、例えば、発振器３又はコントロールユニット５に取り出し可能に設けるようにしてもよい。
【００２６】
発振器３は、発振する周波数を可変することが可能な周波数発振回路（図示せず）と、周波数発振回路からの高周波信号を変調する信号変調回路（図示せず）と、信号変調回路で変調された高周波信号を出力回路に出力するドライバ（図示せず）と、ドライバからの高周波信号を電力増幅して接続ボックス６の出力調整回路に出力する出力回路（図示せず）と、各回路の制御を行う制御回路４とを有している。尚、出力回路は、電力増幅の大きさ（パワー）を可変することができるように構成されている。発振器３の制御回路４は、接続ボックス６に備えられたメモリ７に内蔵されたメモリ７のデータを読み出して、読み出したデータから超音波洗浄ツール８を特定し、超音波洗浄ツール８に応じた高周波電力の周波数を周波数発振回路に設定し、超音波洗浄ツール８を駆動するパワーを出力回路に設定する。
【００２７】
コントロールユニット５は、超音波洗浄装置１の制御を行うものであり、ＣＰＵ、メモリ等から成るマイクロコンピュータで構成されている。また、コントロールユニット５は、洗浄可能時間、警報等を表示するための表示部（図示せず）を有している。コントロールユニット５は、洗浄を行うための洗浄液の残量等をチェックして洗浄動作の制御を行うように構成されている。尚、発振器３の制御回路４及びコントロールユニット５を総称して、制御部と称する。
【００２８】
電源部２０は、発振器３、コントロールユニット５、ポンプ２９等に電源を供給するものであり、変換器２１及びバッテリ２２を有している。電源の供給は、変換器２１を介して行われる。変換器２１には、電力源としてＡＣ電源３４とバッテリ２２とを接続することができるようになっており、変換器２１は、用力３２としてのＡＣ電源３４が入力されているときには、ＡＣ電源３４から必要な電源を供給する。また、変換器２１は、ＡＣ電源３４によってバッテリ２２を充電するように制御する。バッテリ２２は、ＡＣ電源３４が確保できない場所での超音波洗浄装置１に電源を供給するものであり、バッテリ２２から変換器２１を介して超音波洗浄装置１に電源が供給される。尚、用力とは、超音波洗浄装置１に外部から供給する電力、洗浄液をいう。
【００２９】
また、変換器２１はバッテリ残量メータを内蔵しており、コントロールユニット５からバッテリ２２の供給可能な電力を読み出すことができるようになっている。更に、変換器２１は、出力している電力がＡＣ電源３４からの供給か、バッテリ２２からの供給かを、コントロールユニット５に出力するようになっている。
【００３０】
洗浄液タンク２５は、洗浄液を貯蔵するものであり、洗浄時にポンプ２９により洗浄液が超音波洗浄ツール８に供給される。尚、超音波洗浄装置１は、用力３２としての洗浄液を貯蔵した外部洗浄液貯蔵タンク３３に接続することにより、外部洗浄液貯蔵タンク３３に貯蔵された洗浄液を使用することができ、長時間の洗浄が可能となる。外部洗浄液貯蔵タンク３３からの洗浄液タンク２５への洗浄液の供給は、コントロールユニット５で制御可能なバルブ２８を介して行われる。
【００３１】
ポンプ２９には、洗浄液タンク２５及び外部洗浄液貯蔵タンク３３からの配管が接続されており、ポンプ２９から洗浄液タンク２５又は外部洗浄液貯蔵タンク３３からのいずれかの洗浄液が超音波洗浄ツール８に供給される。
【００３２】
また、洗浄液タンク２５には、液面センサが備えられており、コントロールユニット５は、液面センサから洗浄液タンク２５の残量を知ることができる。また、超音波洗浄装置１の洗浄液タンク２５に用力３２としての洗浄液を貯蔵した外部洗浄液貯蔵タンク３３が接続されているときには、液面センサからの信号をチェックして浄液タンク２５へ自動的に給水を行なう自動給水機能も可能となる。
【００３３】
また、超音波洗浄ツール８に洗浄液を供給する配管上には、流量計２７が設けられており、コントロールユニット５は、超音波洗浄ツール８に供給される洗浄液の流量を検出することができる。
【００３４】
［第２の実施形態］
以上述べた超音波洗浄装置１は、超音波洗浄ツール８毎にメモリを備えた接続ボックス６を有しているが、接続ボックス６の出力調整回路を発振器５２に内蔵した超音波洗浄装置について図２を用いて説明する。図２は、本発明による第２の実施形態における超音波洗浄装置の構成を示すブロック図である。尚、図１に示す超音波洗浄装置１の構成部分と同一のものに関しては、同一の符号を用い、構成に関する詳細な説明は省略する。
【００３５】
図２に示すように、超音波洗浄装置５０は、超音波洗浄装置本体５１と超音波洗浄ツール８とから構成されている。超音波洗浄装置本体５１の発振器５２は、複数の出力調整回路５３を有しており、何れか１つの出力調整回路を選択できるように構成されている。例えば、第１出力調整回路５３ａはスポットシャワー用であり、第２出力調整回路５３ｂはスリットシャワー用に割り当てるようにする。
【００３６】
発振器５２は、発振する周波数を可変することが可能な周波数発振回路（図示せず）と、周波数発振回路からの高周波信号を変調する信号変調回路（図示せず）と、信号変調回路で変調された高周波信号を出力回路に出力するドライバ（図示せず）と、ドライバからの高周波信号を電力増幅して出力調整回路５３に出力する出力回路（図示せず）と、各回路の制御を行う制御回路５４とを有している。尚、出力回路は、電力増幅の大きさ（パワー）を可変することができるように構成されている。発振器５２の制御回路５４は、超音波洗浄ツール８に備えられたメモリ７に内蔵されたメモリ７のデータを読み出して、読み出したデータから超音波洗浄ツール８を特定し、超音波洗浄ツール８に応じた高周波電力の周波数を周波数発振回路に設定し、超音波洗浄ツール８を駆動するパワーを出力回路に設定する。また、超音波洗浄ツール８に適合した出力調整回路５３を選択する。尚、発振器３の制御回路５４及びコントロールユニット５を総称して、制御部と称する。
【００３７】
また、超音波洗浄装置１の接続ボックス６に備えられたメモリ７は、超音波洗浄ツール８に設けるようにして、発振器５２からメモリ７のデータを読み出させようにする。これにより、メモリ７に記憶された出力調整回路の番号から、該当する出力調整回路を選択することができる。尚、記憶媒体（メモリ）７は、超音波洗浄ツール８に限らず、例えば、発振器５２又はコントロールユニット５に取り出し可能に設けるようにしてもよい。また、図１及び図２に示す超音波洗浄装置は、接続ボックス６または超音波洗浄ツール８に備えられたメモリ７のデータを制御部としてのコントロールユニット５により読み出すように構成してもよい。
【００３８】
このように、第２の実施形態に係る超音波洗浄装置５０は、出力調整回路を発振器５２に内蔵したことにより、出力調整回路を超音波洗浄ツール８毎に付属させる必要がないため、超音波洗浄装置５０の取り扱いは容易となる。
【００３９】
また、図１及び図２に示す超音波洗浄装置は、コントロールユニット５と発振器とが分離した構成を示すものであるが、コントロールユニット５と発振器とを一体に構成して、コントロールユニット５の機能を発振器に備えるようにしてもよい。例えば、制御部としての発振器の制御回路は、記憶媒体のデータを読み出して超音波洗浄ツールの種別を認識し、超音波洗浄ツールの種別に応じて、洗浄に必要な条件を設定するようにする。
【００４０】
［各種の超音波洗浄ツールについて］
次に、各種の超音波洗浄ツールにおける流量、許容入力電力、洗浄可能時間等について図３を用いて説明する。図３は、各種の超音波洗浄ツールにおける流量、許容入力電力、洗浄可能時間等の一覧を示す表である。図３に示すように、超音波洗浄ツール８は、スポットシャワー、スリットシャワー、小型ラインシャワー、投げ込み振動子及びホーン振動子について示し、ぞれぞれの超音波洗浄ツール８における流量、電力、洗浄可能時間を示す。尚、超音波洗浄装置の洗浄液タンク２５の容量は、４０Ｌ（リットル）とする。
【００４１】
図３に示すスポットシャワーは、円筒状のケースを有しており、ケースの先端部にはノズルが取り付けられている。ケース内には、ノズルの後端部に対向して円板状の振動板を有する超音波振動子が配置されている。ケースの側面には洗浄液を供給するための給液口が形成されている。給液口から供給された洗浄液と超音波振動子から放射された超音波とをノズルの先端から噴射して、ノズルの前方に配置された被洗浄物を洗浄する。尚、スポットシャワーに関する詳細は、一例として、特許第３２５６１９８号公報に開示されている。
【００４２】
スポットシャワーは、図３に示すように洗浄中の洗浄液の流量は１．５Ｌ／ｍｉｎ（分）であり、洗浄可能時間は、洗浄液タンクを使用したときには約２０分である。また、発振器からスポットシャワーの超音波振動子への許容入力電力は、３０Ｗ（ワット）である。
【００４３】
図３に示すスリットシャワーは、ケースの底面外側には超音波振動子が固定されており、一方の側面の洗浄液供給口からは洗浄液がケース内に充満するように供給される。供給された洗浄液は、洗浄液噴出口から噴出される。また、反射板が超音波振動子と対向するようにケース内に配置されており、超音波振動子の面と反射板とは、洗浄液噴出口に近づくにつれて若干離れるように配置されている。これにより、超音波振動子と反射板との間で反射を繰り返して洗浄液噴出口に集束し、超音波は噴出する洗浄液と協働して、洗浄液噴出口下の被洗浄物に対する洗浄能力を高めるように作用する。尚、スリットシャワーに関する詳細は、一例として、特許第２９８９７０号公報に開示されている。
【００４４】
スリットシャワーは、図３に示すように洗浄中の洗浄液の流量は３Ｌ／ｍｉｎ（分）であり、洗浄可能時間は、洗浄液タンクを使用したときには約１０分である。また、発振器からスリットシャワーの超音波振動子への許容入力電力は１００Ｗ（ワット）である。
【００４５】
図３に示す小型ラインシャワーは、略直方体状の導波体と、矩形板状に形成され、片面側で導波体に対して接着剤等により結合された振動子と、導波体の上面である振動子を有する面と対向する面、すなわち、超音波を発振する発振面を下側にして使用する構成になっている。導波体は、振動子が発生する超音波振動に共振するとともに、超音波振動を給液装置が供給する純水等の洗浄用流体に伝達する部材として作用する。給液装置は、被洗浄物としての基板の進行方向側から純水等の洗浄用流体を供給する給液部材と、洗浄用流体をポンプの作用により吸引する吸込部材等を有している。尚、小型ラインシャワーに関する詳細は、一例として、特許第３０７５３５６号公報に開示されている。
【００４６】
小型ラインシャワーは、図３に示すように洗浄中の洗浄液の流量は１０Ｌ／ｍｉｎ（分）であり、洗浄液タンクでは対応できないため、用力により洗浄液を供給する必要がある。このため、洗浄可能時間は、用力を使用することにより制限を受けない。また、発振器から小型ラインシャワーの振動子への許容入力電力は２００Ｗ（ワット）である。
【００４７】
図３に示す小型投げ込み振動子は、厚さが一定の振動板を有しており、この振動板一方面には振動面が形成されている。振動板の他方面上には複数のボルト締めランジュバン振動子（ＢＬ振動子）が接着されており、複数のＢＬ振動子は振動面に超音波振動を加えるものである。小型投げ込み振動子は洗浄槽に投げ込んで使用し、洗浄槽内の洗浄液に振動面から超音波を照射するものである。尚、小型投げ込み振動子に関する詳細は、一例として、特開２０１２−１２５７４３号公報に開示されている。
【００４８】
小型投げ込み振動子は、図３に示すように浸漬可能な洗浄槽に使用するため、小型投げ込み振動子からは洗浄液を噴出しない。このため、洗浄可能時間は、洗浄槽の洗浄液を使用することにより制限を受けない。また、発振器から小型投げ込み振動子のＢＬ振動子への許容入力電力は１００Ｗ（ワット）である。
【００４９】
図３に示すホーン振動子は、検査対象面に付着している付着物を試料する回収付着物検査試料回収装置等に使用され、超音波振動子部と超音波振動子部の先端に設けられたホーン部とからなる。ホーン部の中心に供給兼排出管路に接続される供給兼排出孔が設けられている。供給兼排出口孔は、供給兼排出管路に接続されて、回収溶液の床面への供給及び回収溶液の床面からの回収を行うものである。尚、ホーン振動子に関する詳細は、一例として、特許第４１２４７６３号公報に開示されている。
【００５０】
ホーン振動子は、図３に示すように付着物への液の供給量は１０ｍＬ／回であり、液の使用可能回数は、数千回である。また、発振器からホーン振動子の超音波振動子への許容入力電力は５０Ｗ（ワット）である。
【００５１】
このようにスポットシャワー、スリットシャワー及びホーン振動子は、超音波洗浄ツール８から洗浄液を噴出して洗浄、付着物の回収を行うため、洗浄液タンクからの洗浄液の供給が可能である。しかしながら、小型ラインシャワーは、流量が１０Ｌ／ｍｉｎであるため、洗浄液タンクを使用した場合には洗浄可能時間が短いため、用力接続時、即ち、外部洗浄液貯蔵タンク３３が接続されているときに洗浄可能と判断する。また、小型ラインシャワーは、発振器からの許容入力電力が２００Ｗと大容量のため、バッテリ２２での駆動は行えない。このため、電源として外部のＡＣ電源３４が供給されているかをチェックして、ＡＣ電源３４で小型ラインシャワーを駆動するようにする。また、小型投げ込み振動子は洗浄槽に投げ込んで使用するため、洗浄液の供給は必要ない。
【００５２】
［第１の実施形態における超音波洗浄ツールの検出動作］
次に、超音波洗浄ツールの切替時における超音波洗浄ツールの検出動作について図４を用いて説明する。図４は、第１の実施形態における超音波洗浄装置の超音波洗浄ツールの切替時における超音波洗浄ツールの検出動作を示すフローチャートである。尚、図４に示すフローチャートは、用力を使用しないものとする。即ち、洗浄液は洗浄液タンク２５から供給され、電力はバッテリ２２から供給されるものとする。
【００５３】
図４に示すように、最初に、超音波洗浄装置１は、超音波洗浄ツール８の接続ボックス６及びメモリ７の配線を発振器３に接続する（ステップＳ１）。次に、接続ボックス６に取り付けられているメモリ７から超音波洗浄ツール８に関するデータを発振器３の制御回路４が読み込む（ステップＳ２）。発振器３が読み込むデータは、超音波洗浄ツール８のＩＤ、発振周波数、許容入力パワー、位相設定、発振モード、洗浄液の流量、消費電力等である。
【００５４】
これにより発振器３は、超音波洗浄ツール８を認識する。発振器３は、読み出したデータを基に、接続された超音波洗浄ツール８が対応可能なものであるかをチェックする。すなわち、メモリ７から読み出した周波数のデータが、発振可能な周波数であるか、また、超音波振動子の許容入力パワーが出力可能かをチェックする（ステップＳ３）。周波数及び許容入力パワーのいずれかが対応できないと判断したときには、ステップＳ１０に移行して警報出力、エラー表示を行う。
【００５５】
次に、対応可能と判断したときには、超音波洗浄ツール８を駆動する周波数を、発振器３の発振回路（図せず）に設定し、超音波洗浄ツール８の許容入力パワーから超音波洗浄ツール８の超音波振動子を駆動するに必要なパワー（出力電力）を出力回路に設定する。また、超音波振動子に対して出力回路が最も効率よくパワーを出力するために出力電圧と電流との位相設定を行う。位相設定は、事前の調整時に得られるデータを設定する。また、超音波洗浄ツール８で使用可能な発振モードに関しても設定を行う（ステップＳ４）。尚、発振モードは、正弦波、ＦＭ変調、スイープ発振等である。
【００５６】
次に、コントロールユニット５は、発振器３と通信を行って、発振器３から洗浄に必要な毎分当たりの洗浄液量、超音波洗浄装置１に必要な消費電力を受信する（ステップＳ５）。
【００５７】
コントロールユニット５は、洗浄液タンク２５に備えられた液面センサ２６からのデータを読み出して、超音波洗浄ツール８の毎分当たりの洗浄液の流量を基に、洗浄が可能な時間を算出する（ステップＳ６）。
【００５８】
電力供給がバッテリ駆動である場合には、バッテリ残量メータからバッテリ２２の電力の残量を読み出して、供給可能な電力量をチェックして、バッテリによる駆動時間を算出する（ステップＳ７）。即ち、バッテリ駆動の場合には、超音波洗浄装置１の消費電力に基づいて、バッテリ容量の残量から対応可能かを判断する。
【００５９】
ステップＳ６で算出した洗浄時間及びステップＳ７で算出したバッテリ駆動時間が前もって規定した時間以上であるかをチェックする（ステップＳ８）。
【００６０】
コントロールユニット５は、洗浄動作が可能であれば、洗浄可能時間を表示部に表示して洗浄が可能であることを通知する（ステップＳ９）。フットスイッチ等によりスタート信号をＯＮして洗浄を開始する。洗浄の開始時には、ソフトスタート動作を行う。ソフトスタート動作は、洗浄開始時に、最初に洗浄液を供給し、その後所定の時間経過後に、超音波振動子の駆動を行うようにするものである。これにより、超音波振動子の空焚き等を防止できる。
【００６１】
一方、洗浄が可能な時間が短い、又はバッテリ２２の容量が少ない場合には、表示部に警報出力、エラー表示を行い、洗浄動作は行わない（ステップＳ１０）。また、大流量が必要な場合には、外部洗浄液貯蔵タンク３３等の用力の接続を促す。
【００６２】
尚、上記フローチャートにおいて、電源及び洗浄液が用力として常時接続であれば、ステップＳ５以後を実行することなく、洗浄を開始することができる。また、電源、洗浄液の一方が用力として常時接続されていないときには、洗浄可能時間を算出して、洗浄可能かを判断する。
【００６３】
［第２の実施形態における超音波洗浄ツールの検出動作］
次に、第２の実施形態における超音波洗浄装置の超音波洗浄ツールの切替時における超音波洗浄ツールの検出動作について図５を用いて説明する。図５は、第２の実施形態における超音波洗浄装置の洗浄ツールの切替時における洗浄ツールの検出動作を示すフローチャートである。尚、図５に示すフローチャートは、用力を使用しないものとする。即ち、洗浄液は洗浄液タンク２５から供給され、電力はバッテリ２２から供給されるものとする。
【００６４】
図５に示すように、最初に、超音波洗浄装置５０は、超音波洗浄ツール８及びメモリ７の配線を発振器５２に接続する（ステップＳ２０）。次に、超音波洗浄ツール８に取り付けられているメモリ７から超音波洗浄ツール８に関するデータを発振器５２の制御回路５４が読み込む（ステップＳ２１）。発振器５２が読み込むデータは、超音波洗浄ツール８のＩＤ、発振周波数、許容入力パワー、出力調整回路の指定、位相設定、発振モード、洗浄液の流量、消費電力等である。
【００６５】
これにより発振器５２は、超音波洗浄ツール８を認識する。発振器５２は、読み出したデータを基に、接続された超音波洗浄ツール８が対応可能なものであるかをチェックする。すなわち、メモリ７から読み出した周波数のデータが発振可能な周波数であるか、また、指定された出力調整回路が内蔵されているか、超音波振動子の許容入力パワーが出力可能かをチェックする（ステップＳ２２）。周波数、出力調整回路及び許容入力パワーのいずれかが対応できないと判断したときには、ステップＳ２９に移行して警報出力、エラー表示を行う。
【００６６】
次に、対応可能と判断したときには、超音波洗浄ツール８を駆動する周波数を、発振器５２の発振回路に設定し、メモリ７から読み出した出力調整回路に関するデータから、所定の出力調整回路を選択し、超音波洗浄ツール８と接続するようにする。また、超音波洗浄ツール８の許容入力パワーから超音波洗浄ツール８の超音波振動子を駆動するに必要なパワー（出力電力）を出力回路に設定する。また、超音波振動子に対して出力回路が最も効率よくパワーを出力するために出力電圧と電流との位相設定を行う。位相設定は、事前の調整時に得られるデータを設定する。また、超音波洗浄ツール８で使用可能な発振モードに関しても設定を行う（ステップＳ２３）。尚、発振モードは、正弦波、ＦＭ変調、スープ発振等である。
【００６７】
次に、コントロールユニット５は、発振器５２と通信を行って、発振器５２から洗浄に必要な毎分当たりの洗浄液量、超音波洗浄装置５０に必要な消費電力を受信する（ステップＳ２４）。
【００６８】
コントロールユニット５は、洗浄液タンク２５に備えられた液面センサ２６からのデータを読み出して、超音波洗浄ツール８の毎分当たりの洗浄液の流量を基に、洗浄が可能な時間を算出する（ステップＳ２５）。
【００６９】
電力供給がバッテリ駆動である場合には、バッテリ残量メータからバッテリ２２の電力の残量を読み出して、供給可能な電力量をチェックしてバッテリによる駆動時間を算出する（ステップＳ２６）。即ち、バッテリ駆動の場合には、超音波洗浄装置５０の消費電力に基づいて、バッテリ容量の残量から対応可能かを判断する。
【００７０】
ステップＳ２５で算出した洗浄時間及びステップＳ２６で算出したバッテリ駆動時間が前もって規定した時間以上であるかをチェックする（ステップＳ２７）。
【００７１】
コントロールユニット５は、洗浄動作が可能であれば、洗浄可能時間を表示部に表示して洗浄が可能であることを通知する（ステップＳ２８）。フットスイッチ等によりスタート信号をＯＮして洗浄を開始する。洗浄の開始時には、ソフトスタート動作を行う。ソフトスタート動作は、洗浄開始時に、最初に洗浄液を供給し、その後所定の時間経過後に、超音波振動子の駆動を行うようにするものである。これにより、超音波振動子の空焚き等を防止できる。
【００７２】
一方、洗浄が可能な時間が短い、又はバッテリ容量が少ない場合には、表示部に警報出力、エラー表示を行い、洗浄動作は行わない（ステップＳ２９）。また、大流量が必要な場合には、外部洗浄液貯蔵タンク３３等の用力の接続を促す。
【００７３】
尚、上記フローチャートにおいて、電源及び洗浄液が用力として常時接続であれば、ステップＳ２４以後を実行することなく、洗浄を開始することができる。また、電源、洗浄液の一方が用力として常時接続されていないときには、洗浄可能時間を算出して、洗浄可能かを判断する。
【００７４】
また、コントロールユニットと発振器の制御回路とを一体にした制御部を発振器外に設けるように構成し、コントロールユニット及び発振器の制御回路の機能を制御部に備えるようにして、例えば、制御部は、記憶媒体のデータを読み出して超音波洗浄ツールの種別を認識し、超音波洗浄ツールの種別に応じて、洗浄に必要な条件に関する超音波洗浄装置の現在の状況に照らし合わせて、洗浄動作可能状態であるかを判定し、判定結果を出力するようにすることも可能である。
【００７５】
以上述べたように、本発明によれば、超音波洗浄装置は、発振器が読み出し可能な超音波洗浄ツールに関するデータを記憶したメモリを有し、発振器は読み出したデータから超音波洗浄ツールの種別を認識し、また、コントロールユニット５は洗浄動作可能状態であるかを判定し、判定結果に基づいて、洗浄動作可能の表示又は洗浄動作不可のアラームを出力するようにしたことにより、常に適切な洗浄を行うことができ、洗浄不良等を防止することができる。
【００７６】
また、メモリのデータを発振器が読み出して、読み出したデータに基づいて発振器を制御するため、発振器の調整等が不要で有り、利便性に優れており、作業効率がよい。尚、発振器の制御回路４、５４は、実施例のように発振器と一体に設けても良いが、別体として設けても良く、また、コントロールユニット５と一体に設けても良い。
【００７７】
また、洗浄液を噴射するハンディ型の超音波洗浄ツールを用いた超音波洗浄装置においては、洗浄液用タンクを備え、メモリに超音波洗浄ツールが使用する流量を記憶し、洗浄液用タンクに液面センサを設けたことにより、洗浄開始前に洗浄液用タンクの洗浄液の量を確認することができ、これにより洗浄可能な時間を知ることができる。また、洗浄液用タンクの洗浄液の量が少ないときには、洗浄動作不可のアラームを出力するため、空焚きを防止することができる。
【００７８】
また、本発明の超音波洗浄装置は、洗浄液用のタンク及びバッテリを備えたことにより、用力がないところでの洗浄作業が可能となる。また、可搬性に優れ、洗浄する場所が制限されない。
【００７９】
また、超音波洗浄装置のタンクに洗浄液供給用の用力が接続されているときには、液面センサからの信号をチェックしてタンクへ自動的に給水を行なう自動給水機能が可能となる。
【００８０】
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８１】
１、５０  超音波洗浄装置
２、５１  超音波洗浄装置本体
３、５２  発振器
４、５４  制御回路
５      コントロールユニット
６      接続ボックス
７      記憶媒体（メモリ）
８      超音波洗浄ツール
２０    電源部
２１    変換器
２２    バッテリ
２５    洗浄液タンク
２６    液面センサ
２７    流量計
２８    バルブ
２９    ポンプ
３２    用力
３３    外部洗浄液貯蔵タンク
３４    商用電源（ＡＣ電源）
５３    出力調整回路
５３ａ  第１出力調整回路
５３ｂ  第２出力調整回路
【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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