(57)【要約】【課題】洗浄液の気泡が真空排気系に到達することを防止し、真空ポンプの性能低下や故障を回避する。【解決手段】洗浄槽１０内を設定真空度まで減圧する減圧操作の後に、洗浄槽１０内に大気を導入する開放操作とを繰り返すことによって、洗浄槽１０内の洗浄液１２に浸漬した被洗浄物２０を洗浄する減圧洗浄方法において、洗浄槽１０内に設けた泡検知器３８が減圧操作の途中で泡を検知した時に、コントローラ４６は真空排気系を直ちに停止するとともに、吸気弁３６を開放し、洗浄槽１０内に大気を導入する。その後、再び減圧操作に戻る。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄槽内を設定真空度まで減圧する減圧操作の後に、洗浄槽内に大気を導入する開放操作とを繰り返すことによって、前記洗浄槽内の洗浄液に浸漬した被洗浄物を洗浄する減圧洗浄方法において、前記洗浄槽に設けた泡検知器が前記減圧操作の途中で泡を検知した時に前記洗浄槽内に大気を導入し、その後再び前記減圧操作に戻ることを特徴とする減圧洗浄方法。
【請求項２】
前記減圧洗浄を予備減圧と、この予備減圧よりも設定真空度が高い本洗浄とで行うことを特徴とする請求項１に記載の減圧洗浄方法。
【請求項３】
前記設定真空度を減圧回数が増えるに従って段階的に引き上げることを特徴とする請求項１に記載の減圧洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は精密部品などを洗浄する場合に好適な減圧洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
減圧洗浄方法では洗浄槽内の洗浄液に被洗浄物を浸漬して超音波洗浄を行う際に、洗浄槽内を真空ポンプによって減圧した後に大気開放する。すると袋穴を有する被洗浄物では減圧時に袋穴内部の空気が排除され、袋穴内に洗浄液が入り込む。この減圧と大気開放を複数回，繰り返すことによって袋穴内が隅々まで洗浄液によって洗われる。したがって、この減圧洗浄方法は袋穴を有する被洗浄物に対して特に有効な洗浄方法である。
【０００３】
ところで、減圧洗浄方法では減圧時の脱気の際に洗浄液の気泡が発生する。気泡の発生が激しい時には気泡が真空排気系に到達し、真空ポンプの性能を低下させるとともに、真空ポンプの故障の原因となる。このような問題点を改善するために、特許文献１には減圧時の気泡滞留エリアに超音波を照射し、気泡の成長を抑制する方法が開示されている。また、特許文献１には本洗浄に先立ち低い真空度で予備減圧を行い、発生した気泡を消滅させることが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１８５４８４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者の経験によれば上記特許文献１に開示された方法では洗浄液気泡の発生を十分に抑制できないケースがあり、前記した真空ポンプの性能低下や故障の問題は依然として残っていた。本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、洗浄液の気泡が真空排気系に到達する以前に、気泡の発生状況を検知して速やかな対策を講じることができる減圧洗浄方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために、本発明に係る減圧洗浄方法は洗浄槽内を設定真空度まで減圧する減圧操作の後に、洗浄槽内に大気を導入する開放操作とを繰り返すことによって、前記洗浄槽内の洗浄液に浸漬した被洗浄物を洗浄する減圧洗浄方法において、前記洗浄槽に設けた泡検知器が前記減圧操作の途中で泡を検知した時に前記洗浄槽内に大気を導入し、その後再び前記減圧操作に戻ることを特徴とする。また、本発明は上記の方法において、前記減圧洗浄を予備減圧と、この予備減圧よりも設定真空度が高い本洗浄とで行うことを特徴とすることが好ましい。又は、設定真空度を減圧回数が増えるに従って段階的に引き上げるようにしてもよい。
【０００７】
【作用】
本発明の方法では、洗浄槽内に設けた泡検知器が減圧操作の途中で泡を検知した時に、洗浄槽内に大気を導入する。すると、減圧時の真空度で周囲とのバランスが取れていた気泡の大多数が、大気による加圧で押し潰されて直ちに消滅する。このため、洗浄液の気泡が真空排気系に到達することを確実に防止できる。気泡が消滅した後は、再び減圧と大気開放の操作を繰り返す。この繰り返しの減圧操作時に再び泡検知器が泡を検知した時には、同様に洗浄槽内に大気を導入する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る減圧洗浄方法の実施形態を説明するための装置系統図である。洗浄槽１０内には界面活性剤を含む洗浄液１２が張り込まれている。この洗浄液１２は洗浄中に新鮮な洗浄液が管路１４から供給され、洗浄に使用された洗浄液は堰板１６をオーバーフローして管路１８から排出されて、所定の清浄度が維持される。洗浄液１２には被洗浄物２０が浸漬されている。この被洗浄物２０は袋穴２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを有している。洗浄槽１０の底部には超音波振動子２３が設けられ、洗浄中の洗浄液１２に超音波を照射する。
【０００９】
被洗浄物２０を洗浄液１２に浸漬した後、洗浄槽１０上部の蓋２４が閉められ、洗浄槽１０内は密閉される。蓋２４は凹部２６を備え、この凹部２６内に排気管２８が上向きに開口している。排気管２８の下端は管路３０に接続し、管路３０には真空ポンプ３２が接続している。洗浄槽１０の側壁には管路３４を介して吸気弁３６が接続している。排気管２８の下方近傍には泡検出器３８の検出端４０が配されている。洗浄槽１０内の上部空間４２に滞留し成長した洗浄液の気泡４４の界面が検出端４０に到達すると、泡検出器３８は泡を検知し、検知信号をコントローラ４６に送信する。コントローラ４６には洗浄槽１０内の真空度を検出する圧力計４８からの検出信号も送信される。コントローラ４６はこれら泡検出器３８、圧力計４８からの信号に基づいて、真空ポンプ３２及び吸気弁３６の作動を制御する。
【００１０】
図２はコントローラ４６による制御手順の第１例を示すフローチャートである。以下、図１と図２を参照しつつ本実施形態の減圧洗浄方法を説明する。図１において気泡は発生していない状態から洗浄を開始する（Ｓ１００）。まず、真空ポンプ３２を作動し排気管２８から洗浄槽１０内の空気を排気する（Ｓ１１０）。この排気によって洗浄槽１０内は次第に減圧されて行く。減圧によって洗浄液１２中の溶存空気が脱気され、その一部が洗浄液の気泡４４を生成する。また、被洗浄物２０の袋穴２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ内の空気も排除される。袋穴２２Ａは開口が上向きであり、袋穴２２Ａ内での空気と洗浄液との置換が比較的円滑に進行する。一方、袋穴２２Ｃは開口が下向きであり、袋穴２２Ｃ内での空気と洗浄液との置換が進行しにくい。これらの袋穴２２から排除された空気もその一部が洗浄液の気泡４４を生成する。気泡４４の発生状況がさほど激しくなく、泡検出器３８が泡を検出しない間は排気（減圧）を継続し、洗浄槽１０内の真空度を高めていく（Ｓ１２０）。排気の途中で気泡４４が激しく発生し、泡検出器３８が泡を検出した場合（Ｓ１３０）には、コントローラ４６からの信号によって、後述するＳ１６０に飛び、直ちに真空排気系を停止するとともに、吸気弁３６を開放する。すると、洗浄槽１０内に外部空気が導入され、洗浄槽１０内は大気に開放される。その結果、減圧時の真空度で周囲とのバランスが取れていた気泡４４の大多数が、大気による加圧で押し潰されて直ちに消滅する。このため、洗浄液の気泡４４が真空排気系に到達することを確実に防止できる。
【００１１】
一方、泡検出器３８で泡が検出されずに洗浄槽１０内の真空度が高まり、圧力計４８で検出される洗浄槽１０内の真空度が設定値に達した時（Ｓ１４０）は、所定の減圧操作が一回終了したと判定し、今後に必要な減圧回数Ｎをカウントダウンする（Ｓ１５０）。それと同時に、真空排気系を閉止するとともに、吸気弁３６を開放する（Ｓ１６０）。すると、洗浄槽１０内に外部空気が導入され、洗浄槽１０内は大気に開放される。次に、今後に必要な減圧回数Ｎを確認し、減圧回数Ｎが１以上であればＳ１１０に戻り、排気を繰り返す（Ｓ１７０）。また、減圧回数Ｎ＝０であれば洗浄を終了する（Ｓ１８０）。
【００１２】
図３は上記の制御手順を実施した場合の減圧回数と真空度との関係を例示したモデル図である。図３において、横軸の上段値は、減圧操作の回数を若い順番に示しており、下段値は設定真空度Ａに到達する正規の減圧操作を５回と設定した場合の今後に必要な減圧回数Ｎを示す。この図３は最初の２回の減圧操作では設定真空度Ａに至る以前に泡検出器３８が泡を検出したため、減圧を中断して洗浄槽１０内を大気に開放したことを示している。その後は気泡の発生要因が減少したため、設定真空度Ａに到達した正規の減圧操作が連続５回繰り返され、目標の洗浄が終了したことを示している。
【００１３】
図４は制御手順の第２例を示すフローチャートである。本例では減圧洗浄が第１段階の予備減圧と第２段階の本洗浄とに分かれている。予備減圧では減圧時の設定真空度Ｂを例えば本洗浄の設定真空度Ａの半分程度に低く設定する。そして排気（減圧）の途中で設定真空度Ｂに到達する以前に泡が検知された場合には上記第１例と同様に吸気（大気開放）に飛び、泡を検知せずに設定真空度Ｂに到達した時にも吸気（大気開放）に移行する。ただし、本例では予備減圧での減圧回数を設定真空度Ｂに到達したか否かを問わずにカウントし、所定回数Ｎ１に達したら自動的に第２段階の本洗浄に移行する。本洗浄でも排気（減圧）の途中で設定真空度Ａに到達する以前に泡が検知された場合には吸気（大気開放）に飛び、泡を検知せずに設定真空度Ａに到達した時にも吸気（大気開放）に移行する。そして本洗浄での減圧回数を設定真空度Ａに到達したか否かを問わずにカウントし、所定回数Ｎ２に達したら自動的に洗浄を終了する。
【００１４】
図５は上記第２例の制御手順を実施した場合の減圧回数と真空度との関係を例示したモデル図である。図５において、横軸の上段値は、全体の減圧操作の回数を若い順番に示しており、下段値は予備減圧の設定減圧回数Ｎ１を３回とし、本洗浄の設定減圧回数Ｎ２を５回とした場合の各段階での減圧操作の回数を若い順番に示す。この図５は予備減圧の１回目の減圧操作で設定真空度Ｂに至る以前に泡検出器３８が泡を検出したため、減圧を中断して洗浄槽１０内に大気を導入したことを示している。その後は気泡の発生要因が減少したため、予備減圧、本洗浄とも設定真空度に到達した正規の減圧操作が繰り返し行われ、目標の洗浄が終了したことを示している。
【００１５】
上述のとおり、本実施形態によれば第１例及び第２例のいずれの制御手順でも、洗浄槽１０内に設けた泡検知器３８が減圧操作の途中で泡を検知した時に、洗浄槽１０内に大気を導入する。すると、減圧時の真空度で周囲とのバランスが取れていた気泡の大多数が、大気による加圧で押し潰されて直ちに消滅する。このため、洗浄液１２の気泡が真空排気系に到達することを確実に防止でき、真空ポンプの性能低下や故障を回避することができる。また、このような気泡による真空排気系でのトラブルの懸念がないので、減圧時の真空度を高く設定することができ、洗浄効果の向上に寄与する。
【００１６】
前記実施形態では予備減圧や本洗浄での減圧時の設定真空度を固定して、複数回，繰り返すようにした。しかしながら、本発明はこれに限らず、設定真空度を減圧回数が増えるに従って、各減圧操作の度に段階的に引き上げるようにしてもよい。なお、本発明において洗浄槽内に大気を導入する操作は、洗浄槽内が大気圧になるまで大気を導入する場合に限らず、例えば吸気弁をタイマー制御して数秒間だけ大気を導入し、洗浄槽内が大気圧になる以前に大気の導入を停止するような場合も含む。
【００１７】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば洗浄液の気泡が真空排気系に到達することを確実に防止でき、真空ポンプの性能低下や故障を回避することができる。また、このような気泡による真空排気系でのトラブルの懸念がないので、減圧時の真空度を高く設定することができ、洗浄効果の向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る減圧洗浄方法の実施形態を説明するための装置系統図である。
【図２】制御手順の第１例を示すフローチャートである。
【図３】第１例の制御手順を実施した場合の減圧回数と真空度との関係を例示したモデル図である。
【図４】制御手順の第２例を示すフローチャートである。
【図５】第２例の制御手順を実施した場合の減圧回数と真空度との関係を例示したモデル図である。
【符号の説明】
１０………洗浄槽、１２………洗浄液、２０………被洗浄物、２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ………袋穴、２８………排気管、３２………真空ポンプ、３６………吸気弁、３８………泡検出器、４０………検出端、４４………気泡、４６………コントローラ、４８………圧力計。
【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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