(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被洗浄物の被洗浄面に付着したコンタミを洗浄する洗浄方法であって、
前記被洗浄面に対して垂直な方向から洗浄流体を吹き付ける第一の洗浄工程と、
前記第一の洗浄工程の後で、前記第一の洗浄工程により前記コンタミが除去された前記被洗浄面に対して４５度以下の所定の角度を以って前記洗浄流体を吹き付ける第二の洗浄工程と、を有することを特徴とする洗浄方法。
【請求項２】
前記所定の角度は、前記第一の洗浄工程において前記コンタミが除去された領域に対して前記洗浄流体を吹き付けた際に、前記コンタミと前記被洗浄面との間に前記洗浄流体が侵入可能な角度であることを特徴とする請求項１に記載の洗浄方法。
【請求項３】
前記被洗浄物を移動可能に支持し、前記第一の洗浄工程及び前記第二の洗浄工程は前記被洗浄物が支持された状態を維持したままで行われることを特徴とする請求項２に記載の洗浄方法。
【請求項４】
前記被洗浄物を支持した状態で、所定の軸を中心に前記被洗浄物を回転させることを特徴とする請求項３に記載の洗浄方法。
【請求項５】
前記第一の洗浄工程及び前記第二の洗浄工程は、前記被洗浄物を回転させる間に行われることを特徴とする請求項４に記載の洗浄方法。
【請求項６】
前記第一の洗浄工程は前記所定の軸から延在する第一の径方向において所定距離にある前記被洗浄面に対して行われ、前記第二の洗浄工程は前記第一の径方向から任意の角度を有して前記所定の軸から延在する第二の径方向において前記所定距離近傍にある前記被洗浄面に対して行われることを特徴とする請求項４又は５に記載の洗浄方法。
【請求項７】
前記第二の洗浄工程が行われる前記被洗浄面上の位置は、前記第一の洗浄工程において前記被洗浄面に対して吹き付けられる前記洗浄流体と前記第二の洗浄工程において前記被洗浄面に対して吹き付けられる前記洗浄流体とが干渉しない距離だけ、前記第一の洗浄工程が行われる前記被洗浄面上の位置から隔置されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の洗浄方法。
【請求項８】
前記第一の洗浄工程及び前記第二の洗浄工程で用いられる洗浄流体は同一であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の洗浄方法。
【請求項９】
前記洗浄流体が飽和蒸気からなり、前記飽和蒸気の熱による前記コンタミ及び前記被洗浄物各々の熱膨張量の差を利用して前記コンタミが除去された領域を拡大することを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の洗浄方法。
【請求項１０】
前記第一の洗浄工程により前記コンタミが部分的に除去された被洗浄面に対して前記第二の洗浄工程を行い、前記被除去物と前記被洗浄面との間に前記洗浄流体を侵入させることにより、前記部分的に除去された前記被洗浄面の周囲のコンタミを除去することを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の洗浄方法。
【請求項１１】
被洗浄面に付着したコンタミを洗浄する洗浄装置であって、
前記被洗浄面に対して垂直な方向から洗浄流体を吹き付け可能な垂直ノズルと、
前記被洗浄面に対して４５度以下の所定の角度を以って前記洗浄流体を吹き付け可能な傾斜ノズルと、
前記垂直ノズル及び前記傾斜ノズルに対する前記被洗浄面の相対位置を移動可能な相対位置移動手段と、を有し、
前記相対位置移動手段、前記垂直ノズルにより前記洗浄流体が吹き付けられて前記コンタミが除去された前記被洗浄面に対して前記傾斜ノズルからの前記洗浄流体の吹き付けを可能とすることを特徴とする洗浄装置。
【請求項１２】
前記相対位置移動手段は前記被洗浄面を有する被洗浄物を支持し且つ所定の回転軸を中心に回転させることを特徴とする請求項１１に記載の洗浄装置。
【請求項１３】
前記垂直ノズルは前記所定の軸から延在する第一の径方向において所定距離にある前記被洗浄面に対して前記洗浄流体を吹き付け、前記傾斜ノズルは前記第一の径方向から任意の角度を有して前記所定の軸から延在する第二の径方向において前記所定距離近傍にある前記被洗浄面に対して前記洗浄流体を吹き付けることを特徴とする請求項１２に記載の洗浄装置。
【請求項１４】
前記所定の回転軸の回転方向をプラス方向とした場合、前記任意の角度は前記第一の径方向に対して前記プラス方向に設けられる角度であることを特徴とする請求項１３に記載の洗浄装置。
【請求項１５】
前記傾斜ノズルが前記洗浄流体を吹き付ける前記被洗浄面上の位置は、前記垂直ノズルが前記被洗浄面に対して吹き付ける前記洗浄流体と前記傾斜ノズルが前記被洗浄面に対して吹き付ける前記洗浄流体とが干渉しない距離だけ、前記垂直ノズルが前記洗浄流体を吹き付ける前記被洗浄面上の位置から隔置されることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の洗浄装置。
【請求項１６】
前記所定の角度は、前記垂直ノズルによって吹き付けられた前記洗浄流体により前記コンタミが除去された前記被洗浄面の領域において、前記被除去物と前記被洗浄面との間に前記洗浄流体が侵入可能な角度であることを特徴とする請求項１１乃至１５の何れか一項に記載の洗浄装置。
【請求項１７】
前記垂直ノズルと前記傾斜ノズルとが前記被洗浄面に吹き付ける前記洗浄流体は同一であることを特徴とする請求項１１乃至１６の何れか一項に記載の洗浄装置。
【請求項１８】
前記洗浄流体が飽和蒸気からなり、前記飽和蒸気の熱による前記コンタミ及び前記被洗浄物各々の熱膨張量の差を利用して前記コンタミが除去された領域を拡大することを特徴とする請求項１１乃至１７の何れか一項に記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型電子部品等の製造工程において、当該電子部品に付着する所謂コンタミ、フラックス等を洗浄する洗浄方法及び装置に関する。より詳細には、高圧の蒸気を用いて当該電子部品の洗浄を実施する高圧蒸気洗浄方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品の製造工程は、種々の工程において該電子部品に付着する物質を洗浄除去する所謂洗浄工程を含んでいる。本出願人は、この様な洗浄工程に際して、蒸気吹き付け位置を変更可能であって、少量の蒸気の吹き付けを行いつつ且つ吹き付け位置或いは吹き付け方向を適宜変更可能とすることによって、高圧蒸気の吹き付けのみによって種々の被洗浄物の洗浄を可能とする高圧蒸気洗浄装置（特許文献１）を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０３１１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えばコンタミ或いはフラックスが被洗浄部の表面上に微細な塊として点在している場合、前述した高圧蒸気洗浄装置によってもこれらを容易且つ短時間に除去できることが確認されている。しかし、コンタミが表面上を広い範囲で、或いはその全面を覆った状態の場合、これらは容易に除去できず、更には該コンタミが塊として分散して存在する場合と比較してその除去に多大の時間を要することが確認された。
【０００５】
本発明は以上の状況に鑑みて為されたものであって、洗浄により除去すべきものが被洗浄物の表面を広い範囲で覆った場合であっても、これを容易且つ短時間で除去することを可能とする洗浄方法及び装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る洗浄方法は、被洗浄物の被洗浄面に付着した被除去物を洗浄する洗浄方法であって、被洗浄面に対して垂直な方向から洗浄流体を吹き付ける第一の洗浄工程と、被洗浄面に対して垂直とは異なる所定の角度を以って洗浄流体を吹き付ける第二の洗浄工程と、を有することを特徴とする。
【０００７】
なお、該洗浄方法において、第一に洗浄工程の後で第二の洗浄工程が行われることが好ましい。また、被洗浄物を移動可能に支持し、第一の洗浄工程及び第二の洗浄工程は被洗浄物が支持された状態を維持したままで行われることが好ましい。また、この場合には、被洗浄物を支持した状態で、所定の軸を中心に被洗浄物を回転させることがより好ましい。更にその際、第一の洗浄工程及び第二の洗浄工程は、被洗浄物を回転させる間に行われることがより好ましい。また、該洗浄方法において、第一の洗浄工程は所定の軸から延在する第一の径方向において所定距離にある被洗浄面に対して行われ、第二の洗浄工程は第一の径方向から任意の角度を有して所定の軸から延在する第二の径方向において所定距離近傍にある被洗浄面に対して行われることが好ましい。或いは、第二の洗浄工程が行われる被洗浄面上の位置は、第一の洗浄工程において被洗浄面に対して吹き付けられる洗浄流体と第二の洗浄工程において被洗浄面に対して吹き付けられる洗浄流体とが干渉しない距離だけ、第一の洗浄工程が行われる被洗浄面上の位置から隔置されることが好ましい。更に、所定の角度は、被洗浄面を基準として６０度よりも小さいことが好ましい。また、第一の洗浄工程及び第二の洗浄工程で用いられる洗浄流体は同一であることが好ましい。また、洗浄流体が飽和蒸気からなることがより好ましい。更に、第一の洗浄工程により被除去物が部分的に除去された被洗浄面に対して第二の洗浄工程を行い、被除去物と被洗浄面との間に洗浄液を侵入させることにより、部分的に除去された被洗浄面の周囲の被除去物を除去することがより好ましい。
【０００８】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る洗浄装置は、被洗浄面に付着した被除去物を洗浄する洗浄装置であって、被洗浄面に対して垂直な方向から洗浄流体を吹き付け可能な垂直ノズルと、被洗浄面に対して垂直とは異なる所定の角度を以って洗浄流体を吹き付け可能な傾斜ノズルと、垂直ノズル及び傾斜ノズルに対する被洗浄面の相対位置を移動可能な相対位置移動手段と、を有し、相対位置移動手段は、垂直ノズルにより洗浄流体が吹き付けられた被洗浄面に対して傾斜ノズルからの洗浄流体の吹き付けを可能とすることを特徴とする。
【０００９】
なお、該洗浄装置において、相対位置移動手段は被洗浄面を有する被洗浄物を支持し且つ所定の回転軸を中心に回転させることが好ましい。また、垂直ノズルは所定の軸から延在する第一の径方向において所定距離にある被洗浄面に対して洗浄流体を吹き付け、傾斜ノズルは第一の径方向から任意の角度を有して所定の軸から延在する第二の径方向において所定距離近傍にある被洗浄面に対して洗浄流体を吹き付けることが好ましい。また、所定の回転軸の回転方向をプラス方向とした場合、任意の角度は第一の径方向に対してプラス方向に設けられる角度であることが好ましい。或いは、傾斜ノズルが洗浄流体を吹き付ける被洗浄面上の位置は、垂直ノズルが被洗浄面に対して吹き付ける洗浄流体と傾斜ノズルが被洗浄面に対して吹き付ける洗浄流体とが干渉しない距離だけ、垂直ノズルが洗浄流体を吹き付ける被洗浄面上の位置から隔置されることが好ましい。また、所定の角度は、被洗浄面を基準として６０度よりも小さいことが好ましい。また、垂直ノズルと傾斜ノズルとが被洗浄面に吹き付ける洗浄流体は同一であることが好ましい。また、洗浄流体が飽和蒸気からなることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数のノズルを用いて流体を噴出し、被洗浄物の洗浄を行うことによって、従来では除去困難であった被洗浄面を広範囲に覆った被除去物の除去が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本発明における洗浄方法の概念について、その一工程を模式的に示す説明図である。
【図１Ｂ】本発明における洗浄方法の概念について、その一工程を模式的に示す説明図である。
【図１Ｃ】本発明における洗浄方法の概念について、その一工程を模式的に示す説明図である。
【図１Ｄ】本発明における洗浄方法の概念について、その一工程を模式的に示す説明図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る洗浄装置を模式的に示す図である。
【図３】本発明の第二の実施形態に係る洗浄装置における一の洗浄方法への対応を模式的に示す図である。
【図４】本発明の第二の実施形態に係る洗浄装置における他の洗浄方法への対応を模式的に示す図である。
【図５】図３及び４に示す実施形態の更なる態様における一対のノズルを側方から見た場合の位置関係を示す図である。
【図６】図５に示す一対のノズルについて、一態様における平面内での位置関係を示す図である。
【図７】図６に示す一対のノズルについて、図６に示す態様とは異なる態様における平面内での位置関係を示す図である。
【図８】図６に示す一対のノズルについて、更なる態様における平面内での位置関係を示す図である。
【図９】本発明の一実施例に係るノズル構成について、被洗浄物を回転させる構成の洗浄装置にあって、被洗浄物の回転の外側から回転中心に向かう方向に沿って該ノズルを見た場合の構成を示す図である。
【図１０】図９に示すノズル構成について、被洗浄物を回転させる構成の洗浄装置にあって、被洗浄物の回転の径方向に沿って該ノズルを見た場合の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る洗浄方法の一実施形態について、その概念を以下に図面を参照して説明する。図１Ａ〜１Ｄは当該蒸気洗浄方法の概念について、工程を分解してこれらを順次示すものである。具体的には、該工程における、被洗浄物である製品３及びコンタミ５、ノズル１０、及びノズルから被洗浄物に対して蒸気として吹き付けられる洗浄流体１１、各々の状態を模式的に示している。通常、コンタミ等の被除去物或いは要除去物が塊として製品表面に点在している場合、例えば高温の洗浄流体を吹き付けることによりコンタミ及び製品が熱膨張し、その際の膨張量の差によりこれらの間に洗浄流体等が進入できる隙間が生じる。コンタミの剥離及び除去はこの隙間への洗浄流体から転じた洗浄液等の侵入により促進されるが、そのためには洗浄液の該隙間への侵入が容易となるように、製品表面に対して小さな仰角にて洗浄流体を吹きつけることが好ましい。なお、本形態では、コンタミ５の態様等に準じて洗浄液を蒸気化したもの、或いは洗浄液とその混合物、更には洗浄液単体を用いる場合があり、これらを洗浄流体として総称する。
【００１３】
しかし、図１Ａ等に示すように、製品３の表面の全面に所謂コンタミ５が付着している場合、上述したような剥離のきっかけとなる隙間の発生は、従来の如く仰角を抑えた洗浄流体の吹き付けのみではほぼ望めない。そこで、本実施形態では、まず図１Ａにその第一工程として示すように、製品３の表面、より好適にはコンタミ５の表面に対して、ノズル１０が垂直に洗浄流体１１を吹き付けることとしている。この場合、洗浄流体１１の流速がコンタミ５の表面に対して垂直方向に大きいことから、該洗浄流体１１から得られる衝撃を最も効果的にコンタミ５に対して与えることが可能となる。洗浄流体１１から得られる衝撃、該洗浄液１１から加えられる吹き付け圧等により、図１Ｂに示すようにコンタミ５の部分的除去が為され、被洗浄面３ａが露出する領域が得られる。また、コンタミ５の除去部分には洗浄流体１１から転じて生じた洗浄液１１ａが微小量残余することとなる。
【００１４】
続いて、ノズル１０から製品３及びコンタミ５に吹き付ける洗浄流体１１の吹き付け角度を、９０°より小さな所定の角度αに変更し、部分的除去が為された領域、即ち露出した被洗浄面３ａに再度洗浄流体１１の吹き付けを行う（図１Ｃ）。その際、コンタミ５が部分的に除去された領域の周囲において、製品３及びコンタミ５各々の熱膨張量の差により、製品３-コンタミ５間に洗浄液１１ａが侵入できる隙間が生じる。また、製品３とコンタミ５との間の界面に洗浄液１１ａが入り込み、これらの間の付着力も低下させる。更に、洗浄流体１１の吹き付け角度となるαを小さくしたことにより、製品３及びコンタミ５の延在方向への洗浄流体１１の流速が大きくなり、前述した隙間への洗浄流体１１或いは洗浄液１１ａの侵入がより効率よく為される。
【００１５】
以上の洗浄流体１１及び洗浄液１１ａより得られる効果、及び隙間に加えられる洗浄流体１１からの衝撃力、更には洗浄流体１１の吹き付け圧力により、部分的な被洗浄面３ａの露出領域の周囲に生じた剥離部分が吹き付け方向を中心に展延してゆく。この剥離部分が拡大することにより、コンタミ５が製品３の表面より除去される。即ち、コンタミ５の表面に対して垂直に洗浄流体１１を吹き付けて部分的な剥離領域を生成する第一の洗浄工程と、該剥離領域に対して垂直とは異なる所定の仰角αを以って洗浄流体１１を吹き付ける第二の洗浄工程と、を段階的に行うことにより、従来困難であって、コンタミ５が表面を広範或いは全域に覆った製品３の洗浄が可能となる。なお、前記垂直の基準は、製品３の表面或いはコンタミ５の表面とすることが好ましく、製品３の表面に凹凸が存在する場合には、製品３表面を巨視的に見て規定可能な略平面とすることが好ましい。従って、本発明における垂直なる角度は、この様な略平面に対して規定される角度を含み、垂直とは異なる所定の角度αもこの様に規定される略平面を基準として規定されることが好ましい。また、第一の洗浄工程で製品３表面に吹き付けられる洗浄流体１１と第二の洗浄工程で製品３表面に吹き付けられる洗浄流体１１とが干渉し合って剥離の効果が低減することを防止する観点から、第二の洗浄工程は第一の洗浄工程の終了後に行われることが好ましい。
【００１６】
続いて、以上に述べた方法を実行するための洗浄装置について、その形態を各々図面を参照して説明する。なお、前述した方法の形態では、単一のノズルを用いて実施しても良いが、工程に要するタクトタイム、或いは装置構造の簡略化の観点から第一及び第二の洗浄工程を各々異なるノズルにて実行することがより好ましい。以上より、以下の実施形態では単一の洗浄装置であって、複数のノズルを有する形態について例示する。
【００１７】
図２は、本発明の一実施形態に係る洗浄装置１００の主要構成を模式的に示している。該洗浄装置１００は、垂直ノズル１０ａ、傾斜ノズル１０ｂ、及び支持・移動手段１３を有する。垂直ノズル１０ａは、製品３の被洗浄面３ａ上の所定位置に対して垂直に洗浄流体１１を吹き付け可能となるように配置される。傾斜ノズル１０ｂは、被洗浄面３ａ上の所定位置に対して前述した所定の角度αで洗浄流体１１を吹き付け可能となるように配置される。支持・移動手段１３は製品３を支持すると共に、垂直ノズル１０ａの下で前述した第一の洗浄工程が行われた後、該製品３を第二の洗浄工程を行うべく傾斜ノズル１０ｂの下の所定位置まで移動させる。なお、支持・移動手段１３は、例えばリニアスライダ上に配置された吸着ステージ等、公知の機構により構築可能であることからここでの詳述は省略する。
【００１８】
以上の構造からなる洗浄装置１００を用いることにより、コンタミ５の部分的な除去を行った後、製品３を移動させてコンタミ５の除去範囲の拡大を図ることが出来る。従って、前述した洗浄方法を連続的且つ効果的に実施することが可能となる。なお、本形態では垂直ノズル１０ａ及び傾斜ノズル１０ｂが各々一個ずつ固定で配置された構成を例示しているが、本発明は当該形態に限定されない。例えば垂直ノズル１０ａを支持・移動手段１３の搬送方向に垂直であって被洗浄面３ａ（コンタミ５表面）と平行な方向に複数配置する、或いは当該方向に該垂直ノズル１０ａが移動することとしても良い。又この場合、傾斜ノズル１０ｂも同様に複数個配置する、或いは移動可能とすることとすることが好ましい。また、第一の洗浄工程と第二の洗浄工程との間に、垂直ノズル１０ａによって得られた除去領域を前述した搬送方向に垂直な方向に拡大するように更なる傾斜ノズルを配置した、補助的な洗浄工程を設けても良い。
【００１９】
更に、本実施形態では、垂直ノズル１０ａ及び傾斜ノズル１０ｂが基本的には固定であり、支持・移動手段１３が製品３を一方向に移動させる構成を例示したが、本発明の態様はこれに限定されない。即ち、支持・移動手段１３が製品３をＸＹ平面内に移動させることで製品３の被洗浄面３ａ全域に対してこれらノズルから洗浄液が吹き付けられることとしても良く、逆にこれらノズルのみが移動することによって被洗浄面３ａの全域に対して洗浄液の吹き付けが行われる態様としても良い。即ち、ここで例示した支持・移動手段１３は、垂直ノズル１０ａ及び傾斜ノズル１０ｂを移動させる場合を含め、垂直ノズル１０ａと傾斜ノズル１０ｂに対する被洗浄物の相対的な位置（相対位置）を移動可能とする相対位置移動手段の一態様として把握されるべきである。
【００２０】
本発明において洗浄流体として好適に用いられる飽和蒸気について、以下に補足的に説明する。本発明では、例えば水と水蒸気のように同じ物質の液体と蒸気とが熱平行にある流体を飽和蒸気として定義する。当該状態では液相及び気相の水が共存しており、水が蒸発する速度と凝集する速度とが同じにある。通常この様な飽和蒸気の圧力を飽和蒸気圧と称呼し、Ｐａ（パスカル）等の気圧の単位によって示される。飽和蒸気は、潜熱加熱による高速且つ均一な加熱が可能であること、圧力と温度とを一時的に設定可能であること、また熱伝達率が高いこと等による熱源としての利用に優れている。本発明では、このような液相及び気相が混合されている飽和蒸気を洗浄液として用いることとして述べるが、装置としては飽和蒸気に限定されず、被洗浄物の条件によっては過熱蒸気や沸騰水による洗浄を行っても良い。更には、コンタミの材質に応じて、洗浄流体として、有機溶剤、気体等の種々の物質を使用することも可能である。
【００２１】
次に、本発明に係る洗浄装置の第二の実施形態について述べる。図３及び４は、該第二の実施形態に係る洗浄装置２００を用いた洗浄方法の異なる対応様式を模式的に示す図である。なお、前述した第一の実施形態において例示された構成と同様の構成に関しては同一の参照符号を用いることとし、ここでの説明は省略する。本洗浄装置２００では、支持・移動手段１３が所定の軸Ａを中心に回転することを特徴とする。図３に示す洗浄方法では、第一の洗浄工程では垂直ノズル１０ａの直下でコンタミ５の部分的除去が行われ、続いて支持・移動手段１３による製品３の回転が行われる。該回転によって部分的除去が為された位置（製品表面３ａが露出した部分）が傾斜ノズル１０ｂによる洗浄流体１１の吹き付け位置に至った後に、製品３の回転が停止され、当該配置にて第二の洗浄工程が実施される。
【００２２】
図４に示す洗浄方法では、第一の洗浄工程と第二の洗浄工程とを別工程として分離するのではなく、製品３の回転動作中においても垂直ノズル１０ａ及び傾斜ノズル１０ｂ各々からの洗浄流体１１の吹き付けを連続的に続ける態様としている。例えば、洗浄後の乾燥工程も考慮した場合、所謂スピン乾燥機における基板支持手段は本発明における製品３の支持・移動手段１３として用い、当該スピン乾燥機に対して本発明に係る洗浄用のノズルを付加することによって、図４に示す構成を得ることが可能である。なお、当該洗浄装置２００においても、第一の実施形態で述べたように各々のノズルを複数とする、或いは各々のノズルを移動させる構成としても良い。ノズルを移動させる構成の場合、垂直ノズル１０ａは回転中心である軸Ａから回転平面の外方に直線的に移動することとし、傾斜ノズル１０ｂは垂直ノズル１０ａの移動に対応するように軸Ａからの距離が各々同じとなるように移動させることが好ましい。
【００２３】
次に、第二の実施形態として示した洗浄装置２００における垂直ノズル１０ａ及び傾斜ノズル１０ｂの配置に関して、より好適な条件を求めた構成を第三の実施形態として説明する。図５は図３及び４に示す実施形態の更なる態様における一対のノズルを側方から見た場合の位置関係を示す図である。また、図６は図５に示す一対のノズルについて、当該態様における平面内での位置関係を示す図である。図３及び４に示す形態では垂直ノズル１０ａによる吹き付け位置と傾斜ノズル１０ｂによる吹き付け位置とは、回転面においてノズルディレイ角（吹き付け位置のずれ量）θdが１８０度となるように配置されていた。本形態ではこのノズルディレイ角θdをより小さなものとしている。なお、本形態では支持・移動手段１３は図中矢印CW方向（回転方向CW）に製品３を回転させることとしている。また、回転軸Ａは図中のＺ軸方向に沿うように、平面である製品３の被洗浄面３ａは該Ｚ軸に垂直なＸＹ平面と平行になるよう定義される。
【００２４】
本形態では側方から見た状態において、垂直ノズル１０ａによる洗浄流体１１の吹き付け位置である垂直ヒット領域５ａと傾斜ノズル１０ｂによる洗浄流体１１の吹き付け位置である傾斜ヒット領域５ｂとがオーバーラップするように配置される。また、傾斜ノズル１０ｂから吹き付けられる洗浄流体１１は、回転面の径方向である図６中の矢印Ｂに沿った方向で傾斜ノズル１０ｂより噴出される。このように両ノズルが近接された構成とすることにより、垂直ノズル１０ａ及び傾斜ノズル１０ｂをユニット化することが可能となる。これにより洗浄ノズルの形態を簡素化することが可能となり、洗浄空間の管理が容易となる。なお、図５においては、側方から見た状態で、垂直ヒット領域５ａと傾斜ヒット領域５ｂとがオーバーラップすることとしているが、より厳密には、本形態は回転時の周方向においてヒット領域が一致することが望ましい。即ち、垂直ノズル１０ａは所定の軸Ａ（ｚ軸）から延在する第一の径方向において所定距離にある位置に対して洗浄流体１１を吹き付け、傾斜ノズル１０ｂは該第一の径方向から任意の角度（ノズルディレイ角θd）を有して所定の軸Ａ（ｚ軸）から延在する第二の径方向において所定の距離にある位置に対して前記洗浄流体１１を吹き付ける構成とされる。しかしながら、実際には、垂直ノズル１０ａの垂直ヒット領域５ａの形状に対して傾斜ノズル１０ｂの傾斜ヒット領域５ｂの形状は噴出した方向に長くなるように歪むこともあり、これらヒット位置を厳密に一致させることは困難である。
【００２５】
なお、垂直ノズル１０ａと傾斜ノズル１０ｂとの位置関係は、例えば支持・移動手段１３の回転方向CWを＋（プラス）方向とした場合にノズルディレイ角θdも垂直ノズル１０ａの位置を基準として＋（プラス）方向に配置されることを要する。或いは、垂直ノズル１０ａからの洗浄流体１１の吹き付けに対して傾斜ノズル１０ｂからの洗浄流体１１の吹き付けが、時間軸的に当該記載の順に為されるように支持・移動手段１３の動作方向とノズルディレイ角θdとが設定されることを要する。また、第二の洗浄工程を効果的に行うためには製品３表面-コンタミ５間の境目に洗浄液を吹き付けることが好ましいが、現実的には前述のノズルディレイ角θd、傾斜ノズル１０ｂの角度α、洗浄流体１１の温度、洗浄流体１１の圧力、垂直ノズル１０ａと傾斜ノズル１０ｂとの被洗浄面との距離等、様々な条件によって洗浄能力は決定される、即ち、本発明において所定の軸Ａ（ｚ軸）から規定される所定距離は、第一の洗浄工程が行われる被洗浄面と第二の洗浄工程が行われる被洗浄面とが以上の条件より生じるずれを加味して定義される、或いは所定距離近傍として定義される。
【００２６】
前述したように製品３とコンタミ５との間の隙間は、各々が熱膨張した際の膨張量の相違によって好適に拡大される。本発明では洗浄流体１１として加熱状態にある飽和蒸気を用いており、該洗浄流体１１を吹き付けて該蒸気を介して熱を加えることによって製品３及びコンタミ５の加熱も重ねて行う態様としている。従って、垂直ノズル１０ａからの洗浄流体１１の吹き付けから傾斜ノズル１０ｂからの洗浄流体１１の吹き付けまでに要する時間を短く抑えられるほど、製品３及びコンタミ５をより高温まで加熱することが可能となる。図７に示す実施形態は、この加熱効果を考慮して可能な限り垂直ヒット領域５ａと傾斜ヒット領域５ｂとが近接された態様となる。なお、垂直ヒット領域５ａと傾斜ヒット領域５ｂとが重なる、或いは干渉が生じる位置に設置されることは好ましくない。この場合、両ノズルから吹き付けられた洗浄流体１１が互いに衝突しあう現象が生じ、各々の役割を損なう恐れがある。図７に示すノズルディレイ角θdは以上を考慮した最低角度とされている。両ノズルの配置をこの様に設定することにより、製品３からのコンタミ５の剥離をより効果的に進展させることが可能となる。
【００２７】
なお、図７に示す実施形態の場合、垂直ヒット領域５ａ等が軸Ａ（図中Ｚ軸）に近づいた場合、周方向において垂直ヒット領域５ａと傾斜ヒット領域５ｂとの位置関係が、軸Ａから遠い場合と比較して異なってしまう。この場合、図６或いは７に示す所謂ｒθ系の配置ではなく、図８に示すようなＸＹ座標系をベースに両ノズルの位置関係を定義するほうが好ましいと考えられる。同図に示す実施形態では、ノズルのディレイ角をオフセットｄという態様にて設けることとしている。当該態様においても、このオフセットｄの値を前述したノズルディレイ角θdと同じ考え方により設定することで、製品３からの好適なコンタミ５の剥離除去を行うことが可能となる。即ち、傾斜ノズル１０ｂが洗浄流体１１を吹き付ける被洗浄面３ａ上の位置は、垂直ノズル１０ａが被洗浄面３ａに対して吹き付ける洗浄流体１１と傾斜ノズル１０ｂが被洗浄面３ａに対して吹き付ける洗浄流体１１とが干渉しない距離だけ、垂直ノズル１０ａが洗浄流体１１を吹き付ける被洗浄面３ａ上の位置から、オフセットｄ或いはノズルディレイ角θdだけ隔置される。
【００２８】
次に、図８に示したノズルを実際に具現化した例について、図を参照して述べる。図９は、本発明の更なる実施形態に係るノズル構成について、被洗浄物を回転させる構成の洗浄装置２００にあって、製品３の回転の外側から回転中心である軸Ａに向かう方向に沿って該ノズル１０を見た場合の構成を示す図である。また、図１０は、図９に示すノズル構成について、当該ノズル１０を製品３の回転の径方向に沿って見た場合の構成を示す図である。本形態におけるノズル１０は、垂直ノズル１０ａ、傾斜ノズル１０ｂ、マニホールド部２２、ホルダ２３、ノズル保持移動体２４、及び配管２５を有する。
【００２９】
垂直ノズル１０ａ及び傾斜ノズル１０ｂは各々フレキシブルチューブを介してマニホールド部２２に接続される。垂直ノズル１０ａは、フレキシブルチューブによって洗浄流体１１の被洗浄面３ａ上の垂直ヒット領域５ａへの吹き付けが可能となる位置に固定される。また、傾斜ノズル１０ｂは、洗浄流体１１の吹き付け角度が所定の角度αとなり、且つ傾斜ヒット領域５ｂが垂直ヒット領域５ａに対してオフセットｄとなるように、フレキシブルチューブによってその位置が固定される。マニホールド部２２はホルダ２３によって支持され、該ホルダ２３はノズル保持移動体２４によって図中Ｘ方向に移動可能に支持される。配管２５は耐熱性を有する材料からなり、不図示の飽和蒸気源に接続される。該飽和蒸気源から供給される洗浄流体は、配管２５からホルダ２３及びマニホールド部２２内部の流体経路を介して垂直ノズル１０ａ及び傾斜ノズル１０ｂに送られる。
【００３０】
なお、上述した実施形態において、垂直ノズル１０ａ及び傾斜ノズル１０ｂに供給される洗浄流体１１は、各々異なる洗浄液をこれに用いても良い。しかし、本発明では個々のノズルより吹き付けられる洗浄流体１１の化学的特性を利用するのではなく、洗浄流体１１の吹き付け方向の差異によるコンタミ５に対する応力付加方向の相違等の、物理的事象の相違を利用している。従って、上述した本発明を具現化したノズル構成に示されるように洗浄液をこれらノズルで共用することとし、流体経路の簡略化、及び装置構成の簡略化、更には洗浄液の供給に要するコストの削減等を行うことが好ましい。
【００３１】
次に、傾斜ノズル１０ｂにおける仰角（所定の角度α）を変えた場合について、実際に洗浄を行った場合の結果を以下の表に示す。同表において、製品３及びコンタミ５の条件は全て同一としてコンタミ５の洗浄除去を行い、非常に良好な場合を◎、良好な場合を○、難点ありの場合を△として示している。また、複数の評価が為されているが、これらは角度以外の洗浄液流量、洗浄液温度、ノズル-傾斜ヒット領域間の距離、等を変えた条件を含むことによる。
0005854263.tif 000002
同表によれば、角度２０度の場合には全ての条件で洗浄が良好に行われ、４０度の場合には概ね良好であるが条件によってはコンタミの再付着等が懸念され、６０度の場合にはコンタミの再付着の可能性が高いが条件によっては採用可能であることが理解できる。
【００３２】
以上の簡便な構成からなるノズル１０と、軸Ａ周りに回転する支持・移動手段とからなる洗浄装置を用いることにより、従来では除去困難であった被洗浄面を広範囲に覆ったコンタミ等被除去物の製品表面からの除去が可能となる。なお、前述した実際の評価結果による所定の角度αの好適な範囲に関して、部分的なコンタミ５の除去領域が形成された後では、被洗浄面３ａに対して垂直な方向の流速が大きくなるよりも平行な方向の流速が大きくなる方が、製品３とコンタミ５との間に洗浄液１１ａが効果的に侵入する可能性が高くなると考えられる。従って、原則的には、所定の角度αは４５度以下であることが好ましく、同表の４０度の結果はこれを裏付ける。しかし、コンタミ５の物性或いはコンタミ５の製品３に対する付着力が大きく、前述した垂直方向の衝撃も連続的に加えることが求められる場合もある。同表より、６０度であれば垂直方向の衝撃力を高くした上でも傾斜ノズルによる吹き付けの効果が得られていることが確認される。以上より、該所定の角度は６０度を最大とし、好適にはこれよりも小さい４０度、より好適には２０度以下に設定されることが好ましい。
【符号の説明】
【００３３】
３：製品、  ３ａ：被洗浄面、  ５：コンタミ、  ５ａ：垂直ヒット領域、  ５ｂ：傾斜ヒット領域、  １０：ノズル、  １０ａ：垂直ノズル、  １０ｂ：傾斜ノズル、  １１：洗浄流体、  １１ａ：洗浄液、  １３：支持・移動手段、  ２２：マニホールド部、  ２３：ホルダ、  ２４：ノズル保持移動部、  ２５：配管、  １００、２００：洗浄装置、  Ａ：所定の回転中心（軸）、  Ｂ：洗浄流体噴出方向、  CW：回転方向、  α：所定の角度、  θd：ノズルディレイ角、  ｄ：オフセット
【図１Ａ】
0005854263.tif 000003
【図１Ｂ】
0005854263.tif 000004
【図１Ｃ】
0005854263.tif 000005
【図１Ｄ】
0005854263.tif 000006
【図２】
0005854263.tif 000007
【図３】
0005854263.tif 000008
【図４】
0005854263.tif 000009
【図５】
0005854263.tif 000010
【図６】
0005854263.tif 000011
【図７】
0005854263.tif 000012
【図８】
0005854263.tif 000013
【図９】
0005854263.tif 000014
【図１０】
0005854263.tif 000015