(57)【要約】【課題】電解水を用いてワックスを安全に洗浄することができると共に、洗浄時にはワックスを完全に溶解させずにある程度軟化させた状態にして剥離・除去することにより、剥離したワックスの再付着や、再付着したワックスの次槽への持ち込みを防止できるように工夫したワックスの洗浄方法を提供する。【解決手段】各種部品類の加工に用いるワックスを電解アルカリ洗浄水を用いて超音波洗浄するに際して、電解アルカリ洗浄水の水温を３５℃〜５０℃に調整する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属・ガラス或は樹脂系部品類の加工に用いるワックスを、電解アルカリ洗浄水を用いて超音波洗浄するワックスの洗浄方法であって、
上記洗浄を行う電解アルカリ洗浄水の水温を、３５℃〜５０℃に調整することを特徴とするワックスの洗浄方法。
【請求項２】
前記の電解アルカリ洗浄水として、ｐＨが１０〜１２．５であり、溶存水素濃度が０．３〜１．８５ｍｇとなるように生成された電解アルカリ生成水を用いることを特徴とする請求項１に記載のワックスの洗浄方法。
【請求項３】
前記の電解アルカリ洗浄水として、水道水または純水から成る原水を陽陰両極間に隔壁が存在する有隔膜電解槽に流入させて電気分解することにより、陰極側に生成される電解アルカリ生成水を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載のワックスの洗浄方法。
【請求項４】
前記有隔膜電解槽に流入させて電気分解を行う原水に対して、ナトリウム化合物又はカリウム化合物を主成分とする電解質が必要に応じて添加されていることを特徴とする請求項３に記載のワックスの洗浄方法。
【請求項５】
前記のワックスとして、常温では一定の硬さを持つ固体であり、３０℃〜３５℃の熱を与えると軟化し、それ以上の熱を与えると溶融する性質のものを用いることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載のワックスの洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属・ガラス或は樹脂系部品類の加工に用いるワックスを洗浄する洗浄方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ワックスの洗浄方法に付いては、従来より高融点樹脂である動物及び植物のロウを、炭素数１〜４の低級アルコールにエチレンオキシドを２モル或は３モル付加重合させて処理した洗浄剤を用いて、この洗浄剤を常温から８０℃に加熱しながら浸漬、超音波、スプレー等の方法で洗浄する洗浄方法が存在する。（例えば特許文献１参照）
また、電気分解で得られたアルカリ性水を加温して洗浄水として用いることも知られており、特に、洗浄水は表面張力が低いことを特徴とすると共に、液温が高いほど洗浄効果が高いとの記述も見られる。（例えば、特許文献２参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２４７４９９号公報
【特許文献２】
特開平１０−１９２８６０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ガラス・レンズ加工工程において、固定剤として用いられているワックスを、出願人が開発した独自の方法にて生成した電解水を使用して洗浄試験を行ったところ、洗浄液の温度が高い電解水が必ずしも洗浄に有効でないことが判明した。
【０００５】
洗浄液の温度が高いということは、ワックスを溶解する力が高くなることである。つまり、ガラス・レンズ表面に付着とているワックスを完全に溶解させ、ガラス・レンズ表面から容易に除去できることを意味している。しかし、実際には洗浄液の温度を高くすることにより、効率よく洗浄ができているとは限らない。
【０００６】
洗浄液の温度が高い場合はワックスが完全に溶解してしまう。そのため、洗浄液中ではガラス・レンズ表面からワックスが一旦は離れた状態になるが、洗浄液中からガラス・レンズを引き上げる際に再付着してしまい、次の槽へのワックスの持ち込み量が多くなると考えられる。そのため、洗浄槽の数を増やさなければならなくなり、更に、洗浄液の温度を高めることはエネルギーを多く消費することになるため、結果的にコストアップに繋がる問題がある。
【０００７】
また、前記特許文献２には洗浄剤の記述があるが、洗浄剤が環境負荷に低い場合であっても、人体への影響が低い又は安全性が高いとは限らない。特許文献２に記載されている洗浄剤の主成分は、引火性がある等取扱いの注意を要するため、環境負荷が低くても常用することには危険が伴う問題がある。
【０００８】
従って本発明の技術的課題は、電解水を用いてワックスを安全に洗浄することができると共に、洗浄時にはワックスを完全に溶解させずにある程度軟化させた状態にして剥離・除去することにより、剥離したワックスの再付着や、再付着したワックスの次槽への持ち込みを防止できるように工夫したワックスの洗浄方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の技術的課題を解決するために本発明で講じた手段は以下の如くである。
【００１０】
（１）　前記請求項１に記載の如く、金属・ガラス或は樹脂系部品類の加工に用いるワックスを、電解アルカリ洗浄水を用いて超音波洗浄するワックスの洗浄方法であって、上記洗浄を行う電解アルカリ洗浄水の水温を、３５℃〜５０℃に調整することを特徴とする。
【００１１】
（２）　前記請求項２に記載の如く、前記の電解アルカリ洗浄水として、ｐＨが１０〜１２．５であり、溶存水素濃度が０．３〜１．８５ｍｇとなるように生成された電解アルカリ生成水を用いることを特徴とする。
【００１２】
（３）　前記請求項３に記載の如く、前記の電解アルカリ洗浄水として、水道水または純水から成る原水を陽陰両極間に隔壁が存在する有隔膜電解槽に流入させて電気分解することにより、陰極側に生成される電解アルカリ生成水を用いることを特徴とする。
【００１３】
（４）　前記請求項４に記載の如く、前記有隔膜電解槽に流入させて電気分解を行う原水に対して、ナトリウム化合物又はカリウム化合物を主成分とする電解質が必要に応じて添加されていることを特徴とする。
【００１４】
（５）　前記請求項５に記載の如く、前記のワックスとして、常温では一定の硬さを持つ固体であり、３０℃〜３５℃の熱を与えると軟化し、それ以上の熱を与えると溶融する性質のものを用いることを特徴とする。
【００１５】
上記（１）〜（５）で述べた請求項１乃至５に係る各手段によれば、ワックスを全て溶かすことなく、ある程度軟化させた後、超音波のキャビテーションによる剥離作用によって、部品類の表面からワックスを確実に除去することができる。
即ち、上記除去されたワックスは固形状であり、完全に溶解していないため、再付着による次槽への油分の持ち込みも少く、洗浄槽で油分をほぼ除去することができるため、リンス槽では殆ど油分を見ることもなく、従って、電解アルカリ洗浄水のアルカリ濃度（ｐＨ）と、液温及び超音波のキャビテーションとの効果の組み合わせにより、効率の良い洗浄を行うことを可能にする。
【００１６】
更に上記の各手段によれば、水道水又は純水に少量の電解質を添加することにより、脱気することなく飽和に近い溶存水素濃度を備えると共に、ｐＨを所定のアルカリ値に設定した電解アルカリ洗浄水を用いてワックスを洗浄するため、超音波のキヤビテーションによる剥離作用と相俟って、各種部品類の表面からワックスをきれいに、而かも、安全に除去することを可能にする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るワックスの洗浄方法に付いての実施の形態を説明する。
【００１８】
〈ワックスに付いて〉
例えばガラス・レンズ加工工程では、常温においてある一定の硬さを持つ固体であり、又、３０〜３５℃程度の熱を与えると容易に軟化し始め、それ以上の熱を与えることで完全に溶融するワックスが使用されている。
ガラス・レンズ加工工程では、ガラス・レンズの研磨や切断等の加工をする際に、加工盤にガラス・レンズを固定させる必要があり、この時固定剤としてワックスが使用されている。
ワックスが固定されているのは、熱を加えると溶融して粘性が低くなるため、複雑な形状のガラス・レンズに出会っても装置の形状に合せてワックスを付着することが可能であり、また冷却するとすぐに固化するため加工盤への接着も容易であるという特徴を持つ為である。
ワックスの種類には、動物や植物、鉱物或は石油から作られた天然ワックスと脂肪酸等化学物質の合成によって作られた合成ワックスがある。
ガラス・レンズ加工工程においては、ガラス・レンズの種類別又は用途別に上記ワックス中に粘性を加える等の目的で添加剤として松脂や樹脂等が混合されて使用されていることがあるが、一般的には、パラフィンワックス等のホットメルトワックスが使用される。
【００１９】
〈洗浄液に付いて〉
ガラス・レンズ加工工程に於いては、洗浄液に付いては、ガラス・レンズ表面に付着したワックスの洗浄（除去）効果があり、環境負荷・人体への影響が少い電解水を用いることが効果的である。
電解水とは、ナトリウム化合物又はカリウム化合物を主成分とする電解質を純水又は軟水化処理した水道水に添加したもの、又は水道水を軟水化処理した水道水を一定の条件下で電気分解することで得られる水を示す。
電解水と水道水を同じ温度（４０℃）に調整し超音波洗浄を行うと、電解水で洗浄した場合の方が洗浄効果が高いことが実験の結果確認された。
【００２０】
〈洗浄液の温度に付いて〉
洗浄液の温度が低い場合はワックスの軟化が不十分であり、超音波のキャビテーションによる剥離作用によっても、効果的な洗浄が行えない。
洗浄効果を高めるために洗浄液の温度を高くすることにより、常温において固形であるワックスは完全に溶解する。そのため、完全に溶解したワックスは洗浄液の液面に浮上し、ガラス・レンズ表面からは除去された状態になると考えられる。しかし、溶解したワックスは洗浄液中においてはガラス・レンズ表面から一時的に離れるものの、次の洗浄槽やリンス槽への移動、又乾燥構成工程への移動に伴い、洗浄液内からガラス・レンズを引き上げる際に、液面に浮上している溶解したワックスが再付着してしまう。
また、浮上している溶解したワックスがガラス・レンズに再付着した状態で次洗浄工程やリンス工程を行うべく洗浄第２槽やリンス槽へ移動させた場合、再付着したワックスも同時に洗浄第２槽やリンス槽へ多量に持ち込まれてしまうことが確認された。
次洗浄槽やリンス槽へのワックスの持ち込み量が多いことは、より洗浄効果を高めるためには洗浄槽やリンス槽の数を増やす必要があり、結果的に設備費用が嵩むことが考えられた。
効果的な洗浄を行うことのできる洗浄液の温度はワックスが軟化し始める温度から完全に溶解しない温度が好ましく、実験の結果、洗浄水の水温を３５〜５０℃に調整することが最も効果的であるという結論に至った。
【００２１】
〈超音波洗浄に付いて〉
超音波洗浄とは、洗浄液中に超音波を伝搬させ、洗浄液中の被洗浄物に超音波による物理的な力を作用させることにより、汚れを除去する洗浄方法である。
洗浄液中に超音波を伝搬させることにより、水中で圧力差が生じて、液体中に空洞が生じるキャビテーションと呼ばれる現象が起こる。この現象によって衝撃波が生じ、強力な衝撃波が発生した場合ほど高い洗浄効果を有する。
加温した洗浄液中で軟化したワックスに超音波のキャビテーションにより物理的な力を加え、ガラス・レンズ表面からワックスを効率良く剥離させることができる。
【００２２】
次に、上記本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
【００２３】
図１は、ガラス製造過程で付着するワックス及びピッチを、電解アルカリ洗浄水（洗浄液）で洗浄可能であるか否かを検討した洗浄試験方法（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）のフローを示したものであって、図中、符号ＴＡで示したのは３つの槽から成る洗浄槽、ＴＢは２つの槽から成るリンス槽、ＴＤはエアーブローを用いた乾燥槽又は乾燥台であって、試験方法Ｎｏ．２〜Ｎｏ．６では上記各符号の記入を便宜的に省略した。
【００２４】
〈洗浄試験の条件〉
洗浄サンプルは石英ガラス板（寸法：約１２０×２５×３ｍｍ）の面に、パラフィンワックスを熱溶着させたものを使用した。
各洗浄槽ＴＡ…には、図示はしていないが、本多電子株式会社製の超音波洗浄装置Ｗ−１１３（２８ＫＨｚ／１００Ｗ）を装備し、各リンス槽ＴＢ…には浸漬用のリンス液として４０℃に加熱した純水１０００ｍｌを収容した。
乾燥槽又は乾燥台ＴＤでは、常温にてエアーブローを約１０秒間行った。
洗浄液として用いる電解アルカリ洗浄水は、図８に示した生成装置によってｐＨが１０〜１２．５に、溶存水素濃度が０．３〜１．８５ｍｇに生成された電解水を使用した。
また、試験では以下に記載するＨＡＲＤ，ＮＯＲＭＡＬ，ＳＯＦＴの３種類の電解アルカリ洗浄水と水道水を、洗浄液として用いた。
（１）ＨＡＲＤ　　　ＥＬ−３　ｐＨ１１．６４（２６．０℃）１０００ｍｌ×３槽
（２）ＮＯＲＭＡＬ　ＥＬ−１　ｐＨ１１．４０（２５．２℃）１０００ｍｌ×３槽
（３）ＳＯＦＴ　　　ＥＬ−１　ｐＨ１０．５０（２５．１℃）１０００ｍｌ×３槽
（４）水道水　　　　　　　　　ｐＨ　６．８８（２３．８℃）１０００ｍｌ×３槽
【００２５】
以下の表１は、上述した洗浄試験の条件を表にしたものであって、図１に示した試験方法Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を説明したものである。
尚、洗浄液及びリンス液の液温は、各槽ＴＡ…、ＴＢ…毎に設けた加温機（図示省略）で調整するか、或は、各槽ＴＡ，ＴＢとは別に設けた加温槽（図示省略）で加温した液を、各槽ＴＡ，ＴＢに循環供給することによって調整する。
【表１】
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【００２６】
図２は、上記試験方法Ｎｏ．１の試験前と試験後に於けるワックスの洗浄状況（剥離状況）を明示したものであって、図３、図４、図５、図６、図７は同じく上記試験方法Ｎｏ．２，Ｎｏ．３，Ｎｏ．４，Ｎｏ．５，Ｎｏ．６の各洗浄状況を明示したものである。
【００２７】
〈試験結果と考察〉
試験サンプルに付着したワックス（付着汚れ）は、ろうそくのように暖めると軟化し、冷すと固化する特徴があるため、洗浄水（洗浄液）の液温は２５℃（試験方法Ｎｏ．４）よりも４０℃の方が効果的であることが判明した。
４０℃の液温ではワックスを全て溶かすことはなく、ある程度軟化させた後、超音波のキャビテーションによる剥離作用で、ガラス表面からワックスを除去することができた。
この時除去されたワックスは固形状であり、完全に溶解していないため、第２槽、第３槽への油分の持ち込みも少く、洗浄槽で油分をほぼ除去することができたため、リンス槽ではほとんど油分は見られなかった（浮上油無し）。しかし、６０℃まで加温すると第１槽でワックスが全て溶け、結果的に第２槽、第３槽にまで持ち込まれる油分量が多くなって、リンス槽への油分の持ち込みもあったため、洗浄が不十分になった。
【００２８】
〈洗浄液による効果〉
今回の試験では、ＨＡＲＤ　ＥＬ−３，ＮＯＲＭＡＬ　ＥＬ−１，ＳＯＦＴ　ＥＬ−１の３種類の電解アルカリ洗浄水と水道水を使用した。結果としては、液温が同じ場合は、電解アルカリ洗浄水による洗浄差はほとんど見られなかった。しかし、同じ液温（４０℃）でも、電解アルカリ洗浄水と水道水との洗浄差は確認され、水道水よりも電解アルカリ洗浄水の方が洗浄効果は高いことがわかった。
これは、電解アルカリ洗浄水のアルカリ濃度ｐＨが水道水よりも高いことが関係していると考えられた。しかし、４０℃の水道水と２５℃の電解アルカリ洗浄水（試験Ｎｏ．４）では、今回使用したワックスの特徴から、４０℃の水道水の方がより多くのワックスを除去できた。（ワックスの軟化）
今回の試験で使用した３種類の電解アルカリ洗浄水間に洗浄差がほとんどなかったことから、ＳＯＦＴ　ＥＬ−１でも十分な洗浄力がある、と考えられた。洗浄後のサンプルは、エアブローによって乾燥させた。乾燥後は、全てのサンプルが曇りガラスのようになり、また目視では油分の残り具合もわからなかった。
【００２９】
図８は、上述した電解アルカリ洗浄水を生成する生成装置の一例を示した構成図であって、図中、１は有隔膜電解槽（以下単に電解槽と言う）で、１Ｔはその電解槽１の内部を陽極室１Ａと陰極室１Ｂの２室に仕切る隔膜で、この隔膜１Ｔは電気抵抗が例えば０．０１〜０．０００１Ωｃｍ２、平均孔径が０．２〜３．５μｍに構成されている。
【００３０】
３は水道水又は純水に対して、ナトリウム化合物やカリウム化合物等から成る電解質を添加した原水を、上記の電解槽１に供給する給水パイプで、３Ａと３Ｂはこの給水パイプ３に通じる各陽極室１Ａと陰極室１Ｂの入水口（入水パイプ）を示す。
【００３１】
５は上記の電解質を収容した電解質タンク、６は電解質供給用のポンプで、このポンプ６は制御プログラムを格納した制御基板１０からの指令に従って、必要量の電解質を逆止弁（図示省略）を備えた添加パイプ６Ｐを通して上記の水道水、又は、純水に添加することにより、電気伝導度が例えば２０〜５００ｍＳ／ｍになるように調整した原水を作って、上記電解槽１に給水する仕組に成っている。
【００３２】
また、４Ａと４Ｂは上述した各陽極室１Ａと陰極室１Ｂの取出し側に接続した出水口（出水パイプ）で、これ等各出水口４Ａ，４Ｂの経路途中には、前記の制御基板１０によって制御可能に構成した流量センサと水量調節バルブ（いずれも図示省略）が夫々設けられている。１２と１３は上記給水パイプ３に設けた流量検知センサと水量調節弁で、これ等のセンサ１２と調節弁１３も上記の制御基板１０に接続されていて、水道水又は純水の給水量を調節可能に構成している。
【００３３】
９は上記陽極室１Ａと陰極室１Ｂの内部に設けた各電極２Ａ，２Ｂ用の電源基板、７と８は各電極２Ａ，２Ｂと電源基板９の間に接続した電流センサと電流可変回路であって、この電源基板９は上述した制御基板１０に接続されて、各電極２Ａ，２Ｂに供給する電流を調節可能に構成している。
【００３４】
１１は水素濃度調整スイッチを備えた上記制御基板１０の操作基板であって、制御基板１０には前記請求項６で述べた各手段を実行するためのプログラムが格納されている。
【００３５】
即ち、制御基板１０には、上記流量検知センサ１２が検出した単位時間当りの原水の流量、及び、電解槽１の体積とから算出された電解槽内滞留時間と、上記電流センサ７の検出による両電極２Ａ，２Ｂの間を流れる電流値及び電極面積とから算出された電流密度との積値を演算する積値算出手段と、これ等滞留時間と電流密度の積値が１．３〜４０ｓｅｃＡ／ｄｍ２となると共に、陰極室１Ｂ内で生成される電解アルカリ水のｐＨが１０〜１２．５の範囲内となるように、上記電流可変回路８及び水量調節弁１３を制御して、両電極２Ａ，２Ｂの間の電流値、又は、原水流量のいずれか一方、又は、両方を制御する制御手段を実行するためのプログラムが格納されている。
【００３６】
また、上記滞留時間と電流密度の積値は、上述した１．３〜４０ｓｅｃＡ／ｄｍ２の範囲内に於いて、上記操作基板１１によって任意に調節可能に構成されている。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べた次第で、本発明に係るワックスの洗浄方法によれば、各種部品類の表面に付着しているワックスを、電解アルカリ洗浄水のアルカリ濃度ｐＨと、その液温及び超音波のキャビテーションの組合せにより、最も効率の良い洗浄ができるものであって、次の槽へのワックスの持ち込み量が少いため、洗浄槽の台数を少くできると共に、洗浄液の温度を比較的低い温度に設定できる経済性を備える点と相俟って、特にガラス・レンズ加工工程におけるワックスの洗浄に用いて好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を用いた洗浄試験の方法を説明したフローチヤートである。
【図２】試験方法Ｎｏ．１によるワックスの洗浄の状況を試験前と試験後とに対比させて明示した説明図である。
【図３】試験方法Ｎｏ．２によるワックスの洗浄の状況を試験前と試験後とに対比させて明示した説明図である。
【図４】試験方法Ｎｏ．３によるワックスの洗浄の状況を試験前と試験後とに対比させて明示した説明図である。
【図５】試験方法Ｎｏ．４によるワックスの洗浄の状況を試験前と試験後とに対比させて明示した説明図である。
【図６】試験方法Ｎｏ．５によるワックスの洗浄の状況を試験前と試験後とに対比させて明示した説明図である。
【図７】試験方法Ｎｏ．６によるワックスの洗浄の状況を試験前と試験後とに対比させて明示した説明図である。
【図８】本発明で用いる電解アルカリ洗浄水を生成する生成装置の一例を示した構成図である。
【符号の説明】
ＴＡ　　　　　　洗浄槽
ＴＢ　　　　　　リンス槽
ＴＤ　　　　　　乾燥槽又は乾燥台
１　　　　　　　有隔膜電解槽
１Ｔ　　　　　　隔膜
１Ａ　　　　　　陽極質
１Ｂ　　　　　　陰極質
５　　　　　　　電解質タンク
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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