(57)【要約】【課題】高圧水洗浄や揺動超音波洗浄では除去できない汚れを確実に除去でき、しかも、単純形状の金型のほか、多数の凹凸や貫通孔等を有する複雑形状の金型であっても確実に洗浄することができるようにする。【解決手段】金型洗浄装置１０は、容器１２と、該容器１２内に設置されるかご１４と、容器１２内に注入される洗浄液１６と、かご１４内に収容される多数のビーズ１８と、第１金型２０Ａを保持する第１かご２２Ａと、第２金型２０Ｂを保持する第２かご２２Ｂと、容器１２内のビーズ１８を含む洗浄液１６中に第１かご２２Ａ及び第２かご２２Ｂを出し入れする第１上下移動機構２４Ａ及び第２上下移動機構２４Ｂと、ビーズ１８を含む洗浄液１６中に挿入された第１かご２２Ａ及び第２かご２２Ｂを揺動する第１揺動機構２６Ａ及び第２揺動機構２６Ｂとを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型に付着した残渣を取り除く金型洗浄方法において、
容器内に、ビーズと、前記残渣に浸透性のある洗浄液とを投入する投入ステップと、
前記容器内に投入された前記ビーズを含む前記洗浄液中に前記金型を挿入する金型挿入ステップと、
前記ビーズを含む前記洗浄液中に挿入された前記金型を揺動する揺動ステップと、
前記ビーズを含む前記洗浄液から前記金型を取り出すステップと、
を有することを特徴とする金型洗浄方法。
【請求項２】
請求項１記載の金型洗浄方法において、
前記ビーズの比重が前記洗浄液の比重よりも大きいことを特徴とする金型洗浄方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の金型洗浄方法において、
前記残渣は少なくともウレタンを含むことを特徴とする金型洗浄方法。
【請求項４】
請求項３記載の金型洗浄方法において、
前記残渣はウレタンと離型剤のワックスを含み、前記洗浄液は炭化水素系溶剤を含むことを特徴とする金型洗浄方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の金型洗浄方法において、
前記ビーズは前記洗浄液に腐食されない材質であることを特徴とする金型洗浄方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の金型洗浄方法において、
少なくとも前記ビーズを含む前記洗浄液中に前記金型を挿入する際に、前記容器内の前記洗浄液を増量するステップを有することを特徴とする金型洗浄方法。
【請求項７】
請求項６記載の金型洗浄方法において、
前記ビーズを含む前記洗浄液中への前記金型の挿入が完了した段階で、前記容器内の前記洗浄液の液量を調整するステップを有することを特徴とする金型洗浄方法。
【請求項８】
請求項７記載の金型洗浄方法において、
前記ビーズを含む前記洗浄液から前記金型を取り出す際に、前記容器内の前記洗浄液を増量するステップを有することを特徴とする金型洗浄方法。
【請求項９】
請求項６又は８記載の金型洗浄方法において、
前記容器内の前記洗浄液を増量すると共に、前記洗浄液を流動循環することを特徴とする金型洗浄方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の金型洗浄方法において、
前記投入ステップは、前記容器内に、前記ビーズが収容されたかごと、前記洗浄液とを投入し、
前記かごは、開口径が前記ビーズの大きさよりも小とされたメッシュを有することを特徴とする金型洗浄方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の金型洗浄方法において、
前記ビーズを含む前記洗浄液から取り出された前記金型に対して前記洗浄液を噴射するステップを有することを特徴とする金型洗浄方法。
【請求項１２】
金型に付着した残渣を取り除く金型洗浄装置において、
容器と、
前記容器内に注入され、前記残渣に浸透性のある洗浄液と、
前記容器内に挿入されるビーズと、
前記容器内の前記ビーズを含む前記洗浄液中に金型を出し入れする機構と、
前記ビーズを含む前記洗浄液中に挿入された前記金型を揺動する機構と、
少なくとも前記機を制御する制御部と、
を有することを特徴とする金型洗浄装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の金型洗浄装置において、
前記制御部は、
少なくとも前記ビーズを含む前記洗浄液中に前記金型を挿入する際に、前記容器内の前記洗浄液を増量する制御を行うことを特徴とする金型洗浄装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の金型洗浄装置において、
前記制御部は、
前記ビーズを含む前記洗浄液中への前記金型の挿入が完了した段階で、前記容器内の前記洗浄液の液量を調整することを特徴とする金型洗浄装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の金型洗浄装置において、
前記制御部は、
前記ビーズを含む前記洗浄液から金型を取り出す際に、前記容器内の前記洗浄液を増量する制御を行うことを特徴とする金型洗浄装置。
【請求項１６】
請求項１３又は１５記載の金型洗浄装置において、
前記制御部は、
前記洗浄液を流動循環させる機構を有し、
前記容器内の前記洗浄液を増量すると共に、前記洗浄液を流動循環する制御を行うことを特徴とする金型洗浄装置。
【請求項１７】
請求項１４記載の金型洗浄装置において、
前記容器内に設置され、前記ビーズが注入され、さらに前記金型が挿入されるかごを有し、
前記かごは、開口径が前記ビーズの大きさよりも小とされたメッシュを有することを特徴とする金型洗浄装置。
【請求項１８】
請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の金型洗浄装置において、
前記ビーズを含む前記洗浄液から取り出された前記金型に対して前記洗浄液を噴射する機構を有することを特徴とする金型洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型に付着した残渣（汚れ）をビーズを用いて取り除く金型洗浄方法及び金型洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、製造されるセラミック成形品には、要求される成形品の特性から、形状や構造が簡単なものと複雑なもの、肉厚が薄いものと厚いもの、これらの寸法精度が高いものと低いもの等千差万別である。これらの成形品を製造する場合、いずれの成形方法を採用する場合においても、金型内でセラミック成形体を寸法精度よく形成できること、及び成形されたセラミック成形体を金型内から何等の損傷もなく容易に離型できることが重要である。これらの事項に対処するには、的確な成形方法を採ることを前提として、成形原料や金型等について十分に配慮することが必要である。また、成形部品が特殊な形状や構造を有する場合には、これらの配慮は一層重要になる。
【０００３】
成形品が複雑な形状や構造を有する場合には、形状や構造の複雑の程度によっては、通常の成形原料を使用して通常の金型で成形体を形成することが難しいこと、成形体を金型内から離型することが難しいこと、形状や構造の寸法精度が低下すること、成形体を緻密化することが難しいこと、肉厚が厚い成形体の場合にはクラックが発生するおそれがあること等の問題がある。
【０００４】
これらの問題に対処する一手段としては、鋳込み成形法の一方式であるゲルキャスト法を採用することが知られている。例えば特許文献１には、成形原料である成形用スラリーに配慮したゲルキャスト法が開示されている。
【０００５】
ゲルキャスト法は、セラミック粉体、金属粉末、又はこれら両粉末の混合粉末である原料粉末と、分散媒と、ゲル化剤を含有する成形用スラリーを成形原料として使用するもので、この成形用スラリーを金型に注入した後、成形用スラリーを架橋剤の存在の下で所定の温度に保持して硬化して、セラミック成形体を形成する方法である。ゲルキャスト法は、硬化前の流動性が高い状態の成形用スラリーを金型に注入するものであることから、複雑な形状や構造の成形体の形成が容易であること、形成されたセラミック成形体は成形用スラリーの硬化によってハンドリングに耐える十分な強度を有すること等の大きな利点を有する。
【０００６】
しかしながら、上述のようなセラミック成形体を成形する金型には、例えばアルミナの塊、離型剤のワックス、ウレタン被膜等の残渣（汚れ）が付着する。
【０００７】
従来、これらの汚れを除去（洗浄）する方法として、高圧水洗浄、揺動超音波洗浄を実施している。アルミナの塊は、高圧水洗浄や揺動超音波洗浄で除去することができるが、離型剤のワックスやウレタン被膜を除去することはできない。
【０００８】
特に、ウレタン被膜の汚れは、金型の使用回数と共に、金型表面に付着堆積し、製品（セラミック成形体）の離型不良や金型表面への成形用スラリー付着の原因になるという問題がある。
【０００９】
そこで、例えば特許文献２〜５による洗浄方法が考えられる。
【００１０】
特許文献２記載の技術は、堆積物が付着する金型を熱板ヒーター等の加熱装置上に設置し、且つ、加熱温度をコントロールして、ドライアイスペレットを粉砕したドライアイス粒をキャリアガスにより噴射あるいはブラストにより金型に付着する堆積物の除去あるいは洗浄を行う方法である。
【００１１】
特許文献３記載の技術は、高速度工具鋼や超硬合金製の基材の表面に直接に、あるいはＴｉＮ，ＴｉＣＮ、ＴｉＣ，ＴｉＡｌＮ等のセラミック硬質膜を成膜した上に被覆された硬質炭素被覆膜に微粒の硬質粉体を空気と共に噴射させ硬質炭素被覆膜を脱膜する方法である。
【００１２】
特許文献４記載の技術は、ユリア樹脂に、無機充填材、有機充填材、帯電防止材の何れかを少なくとも１種以上配合して得られた粒度１００〜３０００μｍの投射材を、金型の表面に気体流と共に吹付けて、金型の表面に気体流と共に吹き付けることにより、金型表面の付着、残留物質を瞬時に除去し洗浄する方法である。
【００１３】
特許文献５記載の技術は、使用済み成形金型を界面活性剤水溶液に浸漬させた樹脂微粒子中に埋め、超音波照射して成形金型を洗浄する方法である。
【００１４】
【特許文献１】特開２００１−３３５３７１号公報
【特許文献２】特開２００６−２９７７０５号公報
【特許文献３】特開２００３−２００３５０号公報
【特許文献４】特開２００２−３６２５２号公報
【特許文献５】特開平８−１５５９６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述したように、特許文献２記載の方法は、ドライアイス粒を金型の堆積物に向かって噴射させることで金型を洗浄し、特許文献３記載の方法は、硬質粉体を、金型の表面に空気と共に噴射させて金型を洗浄し、特許文献４記載の方法は、粒度１００〜３０００μｍの投射材を、金型の表面に気体流と共に吹付けて金型を洗浄し、特許文献５記載の方法は、界面活性剤水溶液に浸漬させた樹脂微粒子中に金型を埋め、超音波照射して洗浄するものである。
【００１６】
これら特許文献２〜５記載の技術では、平板状のように、単純な形状を有する金型の洗浄には有効であるが、多数の凹凸や貫通孔等を有する複雑形状の金型の洗浄は困難である。なぜなら、ドライアイス粒、硬質粉体、投射材、樹脂粒子を、貫通孔内に挿入することが困難であり、また、凹凸がドライアイス粒、硬質粉体、投射材の衝突によって変形する等の問題があるからである。
【００１７】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、高圧水洗浄や揺動超音波洗浄では除去できない残渣（汚れ）を確実に除去でき、しかも、多数の凹凸や貫通孔等を有する複雑形状の金型の洗浄にも有効な金型洗浄方法及び金型洗浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
第１の本発明に係る金型洗浄方法は、金型に付着した残渣を取り除く金型洗浄方法において、容器内に、ビーズと、前記残渣に浸透性のある洗浄液とを投入する投入ステップと、前記容器内に投入された前記ビーズを含む前記洗浄液中に前記金型を挿入する金型挿入ステップと、前記ビーズを含む前記洗浄液中に挿入された前記金型を揺動する揺動ステップと、前記ビーズを含む前記洗浄液から前記金型を取り出すステップとを有することを特徴とする。
【００１９】
これにより、高圧水洗浄や揺動超音波洗浄では除去できない残渣（汚れ）を確実に除去でき、しかも、単純形状の金型のほか、多数の凹凸や貫通孔等を有する複雑形状の金型であっても確実に洗浄することができる。
【００２０】
そして、第１の本発明において、前記ビーズの比重が前記洗浄液の比重よりも大きいことが好ましい。
【００２１】
また、第１の本発明において、前記残渣は少なくともウレタンを含むようにしてもよい。
【００２２】
また、第１の本発明において、前記残渣はウレタンと離型剤のワックスを含み、前記洗浄剤は炭化水素系溶剤を含むようにしてもよい。
【００２３】
また、第１の本発明において、前記ビーズは前記洗浄液に腐食されない材質であることが好ましい。
【００２４】
また、第１の本発明において、少なくとも前記ビーズを含む前記洗浄液中に前記金型を挿入する際に、前記容器内の前記洗浄液を増量するステップを有するようにしてもよい。
【００２５】
また、第１の本発明において、前記ビーズを含む前記洗浄液中への前記金型の挿入が完了した段階で、前記容器内の前記洗浄液の液量を調整するステップを有するようにしてもよい。
【００２６】
また、第１の本発明において、前記ビーズを含む前記洗浄液から前記金型を取り出す際に、前記容器内の前記洗浄液を増量するステップを有するようにしてもよい。
【００２７】
また、第１の本発明において、前記容器内の前記洗浄液を増量する場合に、それと共に、前記洗浄液を流動循環するようにしてもよい。
【００２８】
また、第１の本発明において、前記投入ステップは、前記容器内に、前記ビーズが収容されたかごと、前記洗浄液とを投入し、前記かごは、開口径が前記ビーズの大きさよりも小とされたメッシュを有するようにしてもよい。
【００２９】
また、第１の本発明において、前記ビーズを含む前記洗浄液から取り出された前記金型に対して前記洗浄液を噴射するステップを有するようにしてもよい。
【００３０】
次に、第２の本発明に係る金型洗浄装置は、金型に付着した残渣を取り除く金型洗浄装置において、容器と、前記容器内に注入され、前記残渣に浸透性のある洗浄液と、前記容器内に挿入されるビーズと、前記容器内の前記ビーズを含む前記洗浄液中に金型を出し入れする機構と、前記ビーズを含む前記洗浄液中に挿入された前記金型を揺動する機構と、少なくとも前記機を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【００３１】
これにより、高圧水洗浄や揺動超音波洗浄では除去できない残渣（汚れ）を確実に除去でき、しかも、単純形状の金型のほか、多数の凹凸や貫通孔等を有する複雑形状の金型であっても確実に洗浄することができる。
【００３２】
そして、第２の本発明において、前記制御部は、少なくとも前記ビーズを含む前記洗浄液中に前記金型を挿入する際に、前記容器内の前記洗浄液を増量する制御を行うようにしてもよい。
【００３３】
また、第２の本発明において、前記制御部は、前記ビーズを含む前記洗浄液中への前記金型の挿入が完了した段階で、前記容器内の前記洗浄液の液量を調整するようにしてもよい。
【００３４】
この場合、前記制御部は、前記ビーズを含む前記洗浄液から金型を取り出す際に、前記容器内の前記洗浄液を増量する制御を行うようにしてもよい。
【００３５】
また、第２の本発明において、前記制御部は、前記洗浄液を流動循環させる機構を有し、前記容器内の前記洗浄液を増量する場合に、それと共に、前記洗浄液を流動循環する制御を行うようにしてもよい。
【００３６】
また、第２の本発明において、前記容器内に設置され、前記ビーズが注入され、さらに前記金型が挿入されるかごを有し、前記かごは、開口径が前記ビーズの大きさよりも小とされたメッシュを有するようにしてもよい。
【００３７】
また、第２の本発明において、前記ビーズを含む前記洗浄液から取り出された前記金型に対して前記洗浄液を噴射する機構を有するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００３８】
以上説明したように、本発明に係る金型洗浄方法及び金型洗浄装置によれば、高圧水洗浄や揺動超音波洗浄では除去できない残渣（汚れ）を確実に除去でき、しかも、単純形状の金型のほか、多数の凹凸や貫通孔等を有する複雑形状の金型であっても確実に洗浄することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明に係る金型洗浄方法及び金型洗浄装置の実施の形態例を図１〜図１１を参照しながら説明する。
【００４０】
本実施の形態に係る金型洗浄装置１０は、図１に示すように、容器１２と、該容器１２内に設置されるかご１４と、容器１２内に注入される洗浄液１６と、かご１４内に収容される多数のビーズ１８と、枠組みだけで構成され、且つ、第１金型２０Ａを保持するための第１かご２２Ａと、枠組みだけで構成され、且つ、第２金型２０Ｂを保持するための第２かご２２Ｂと、容器１２内のビーズ１８を含む洗浄液１６中に第１かご２２Ａ（第１金型２０Ａが保持されている）を出し入れする第１上下移動機構２４Ａと、容器１２内のビーズ１８を含む洗浄液１６中に第２かご２２Ｂ（第２金型２０Ｂが保持されている）を出し入れする第２上下移動機構２４Ｂと、ビーズ１８を含む洗浄液１６中に挿入された第１かご２２Ａを揺動する第１揺動機構２６Ａと、ビーズ１８を含む洗浄液１６中に挿入された第２かご２２Ｂを揺動する第２揺動機構２６Ｂと、洗浄液１６が貯留された貯留槽２８と、貯留槽２８からの洗浄液１６を容器１２内に導入する第１ポンプ３０及び第２ポンプ３２と、窒素ガスタンク３４からの窒素ガスを容器１２内に導入する第３ポンプ３６と、容器１２内の洗浄液１６を濾過器３８を介して貯留槽２８に回収する第４ポンプ４０と、これら各種機構及びポンプ等を制御する制御部４２とを有する。
【００４１】
なお、第１かご２２Ａ及び第２かご２２Ｂは、実際には、ビーズ１８が収容されたかご１４内に挿入されることになる。
【００４２】
容器１２の内壁の上部には、洗浄液１６を容器１２内に噴射するための複数の噴射孔４４が形成され、内壁の下部及び容器１２の底部には、洗浄液１６を容器１２内に導入循環するための複数の導入循環孔４６と、例えば窒素ガスを容器１２内に導入するためのガス導入孔４８が形成され、容器１２の底部には、容器１２内の洗浄液１６を外部に排出するための１以上の排出孔５０が形成されている。複数の噴射孔４４は第１導管５２を介して第１ポンプ３０に接続され、複数の導入循環孔４６は第２導管５４を介して第２ポンプ３２に接続され、複数のガス導入孔４８は第３導管５６を介して第３ポンプ３６に接続され、１以上の排出孔５０は第４導管５８を介して第４ポンプ４０に接続されている。
上述の第２ポンプ３２〜第４ポンプ４０、導入循環孔４６、ガス導入孔４８、排出孔５０、第２導管５４〜第４導管５８は、洗浄液１６を流動循環させる機構としても機能する。
【００４３】
第１金型２０Ａは、径が例えばφ３ｍｍ程度の小さな貫通孔６０が複数形成された複雑形状を有する。第２金型２０Ｂは、多数の凹凸を有し、径が例えばφ１ｍｍ程度で、高さが例えば３０ｍｍ程度のアスペクト比の大きい突起６２が形成された複雑形状を有する。
【００４４】
洗浄液１６は、ウレタンに浸透性のあるＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）と離型剤のワックスに浸透性のある炭化水素系溶剤（例えばＨＣ３７０等）との混合液が使用される。もちろん、洗浄液として、ウレタンに浸透性のあるＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）だけを使用してもよい。
【００４５】
ビーズ１８としては、洗浄液１６に腐食しない材質が好ましい。本実施の形態では、洗浄液１６に腐食しない材質であって、且つ、第１金型２０Ａや第２金型２０Ｂに傷が付いたり、磨耗したりすることがない、例えばナイロン製のビーズ１８を用いた。ビーズ１８の形状は円柱状で、その寸法は、直径約０．４ｍｍ、高さ約０．４ｍｍである。もちろん、ビーズ１８の形状や寸法は、洗浄する金型の形状に応じて適宜変更可能である。なお、図面では、図示を簡単にするために、ビーズ１８を円形状で表示した。
【００４６】
ビーズ１８が収容されるかご１４には、開口径がビーズ１８の大きさよりも小とされた多数のメッシュが形成されている。
【００４７】
上述の第１金型２０Ａ及び第２金型２０Ｂは、上述したゲルキャスト法にて所望形状のセラミック成形体を成形するためのものであって、使用によってその表面や貫通孔６０、突起６２の表面等に、例えばアルミナの塊、離型剤のワックス、ウレタン被膜等の残渣（汚れ）が付着する。
【００４８】
これらの汚れのうち、アルミナの塊は、従来から使用されている高圧水洗浄や、揺動超音波洗浄で除去される。本実施の形態に係る金型洗浄装置１０は、高圧水洗浄や揺動超音波洗浄では除去できない離型剤のワックスやウレタン被膜等の残渣を除去するものである。
【００４９】
次に、上述した金型洗浄装置１０を用いて第１金型２０Ａ及び第２金型２０Ｂを洗浄する方法を図２の工程ブロック図並びに図３Ａ〜図６Ｂの工程図を参照しながら説明する。
【００５０】
容器１２内には多数のビーズ１８と洗浄液１６が投入されることになるが、事前に第１金型２０Ａ及び第２金型２０Ｂの形状に応じて最適なビーズ１８の量及び洗浄液１６の量が設定され、制御部４２のメモリ（メモリに記憶された情報テーブル等）に記録される。特に、本実施の形態では、第１かご２２Ａ（第１金型２０Ａを保持している）と第２かご２２Ｂ（第２金型２０Ｂを保持している）を多量のビーズ１８内に挿入する際に、洗浄液１６を増量することから、その増量の情報もメモリに記録される。
【００５１】
先ず、図２のステップＳ１において、図３Ａに示すように、ビーズ１８を収容したかご１４を容器１２内に設置すると共に、第２ポンプ３２を駆動して容器１２内に洗浄液１６を導入する。このとき、洗浄液１６は適正な量（第１金型２０Ａ及び第２金型２０Ｂの洗浄において適正な量）よりも多めに導入する。この洗浄液１６の導入は、制御部４２が情報テーブルに記録された増量の情報と洗浄液１６の水位等に基づいて第２ポンプ３２を制御することにより行われる。制御部４２は、洗浄液１６の水位が所定の増量の水位になった時点で第２ポンプ３２の駆動を停止する。この場合、かご１４を容器１２内に設置した後に、洗浄液１６を導入してもよいし、容器１２内に洗浄液１６を導入した後に、かご１４を容器１２内に設置してもよい。
【００５２】
その後、図２のステップＳ２において、図３Ｂに示すように、第１かご２２Ａと第２かご２２Ｂをかご１４内に挿入する。すなわち、制御部４２は、第１上下移動機構２４Ａ及び第２上下移動機構２４Ｂを駆動する。これにより、第１金型２０Ａを保持した第１かご２２Ａと、第２金型２０Ｂを保持した第２かご２２Ｂは、ビーズ１８を含む洗浄液１６中に挿入される。この挿入によって、第１金型２０Ａの表面や貫通孔６０内、並びに第２金型２０Ｂの表面や突起６２の表面に付着していた残渣（汚れ）に洗浄液１６が浸透し、残渣は時間の経過に伴って膨潤していくこととなる。
【００５３】
本実施の形態では、ビーズ１８の比重が１．１４で洗浄液の比重よりも大きいことから、静止状態では、かご１４内に沈んだ状態、すなわち、かご１４内において密に充填された状態になっている。この状態で第１かご２２Ａ及び第２かご２２Ｂをかご１４内に設置しようとしても、かご１４内にビーズ１８が密に充填されていることから、第１かご２２Ａ及び第２かご２２Ｂを押し込むことができない。
【００５４】
そこで、本実施の形態では、ステップＳ１において、第１かご２２Ａ及び第２かご２２Ｂをかご１４内に設置する前に、洗浄液１６の量を適正な量よりも増やし、かご１４内のビーズ１８を流動し易くすることにより、かご１４内でのビーズ１８の充填密度を減らし、第１かご２２Ａ及び第２かご２２Ｂを容易に設置できるようにしている。
【００５５】
もちろん、第１かご２２Ａ及び第２かご２２Ｂの挿入をスムーズにするために、制御部４２によって、第２ポンプ３２〜第４ポンプ４０を駆動するようにしてもよい。これにより、導入循環孔４６からの洗浄液１６の導入、ガス導入孔４８からの窒素ガスの導入及び排出孔５０を通じての洗浄液１６の排出が同時に行われる。その結果、容器１２内の洗浄液１６が循環流動し、第１かご２２Ａ及び第２かご２２Ｂをさらに容易に設置することができる。
【００５６】
第１かご２２Ａ及び第２かご２２Ｂがかご１４内に設置された段階で、図２のステップＳ３において、図４Ａに示すように、第４ポンプ４０を駆動して容器１２内の洗浄液１６の一部を排出する。すなわち、容器１２内の洗浄液１６の量が予め設定された適正な量になるまで、洗浄液１６を排出し、調整する。この洗浄液１６の排出は、制御部４２が情報テーブルに記録された適正な量の情報と洗浄液１６の水位等に基づいて第４ポンプ４０を制御することにより行われる。排出された洗浄液１６は、濾過器３８を介して貯留槽２８に回収される。制御部４２は、洗浄液１６の水位が所定の適正な量（適正な水位）になった時点で第４ポンプ４０の駆動を停止する。
【００５７】
ビーズ１８は、ビーズ１８の大きさよりも小さな開口径を有する多数のメッシュが形成されたかご１４内に収容されていることから、洗浄液１６の一部の排出の際に、洗浄液１６と共に排出されることがない。これは、排出孔５０のつまり、第４ポンプ４０の故障等を防ぐことにもつながる。
【００５８】
容器１２内の洗浄液１６が適正な量になった段階で、第４ポンプ４０の駆動を停止し、続いて、図２のステップＳ４において、図４Ｂに示すように、第１かごと２２Ａと第２かご２２Ｂとをかご１４内で揺動する。すなわち、制御部４２は、予め設定された時間（例えば１分〜２分）にわたって第１揺動機構２６Ａ及び第２揺動機構２６Ｂを駆動する。これにより、かご１４内に挿入されている第１かご２２Ａと第２かご２２Ｂが揺動される。揺動は、例えば上下方向の揺動や、上下方向を軸とした４５度回転等とこれらの組み合わせによる揺動が挙げられる。この第１かご２２Ａ及び第２かご２２Ｂの揺動によって、ビーズ１８が第１金型２０Ａの表面に接触すると共に、貫通孔６０内に入り込んでいき、また、第２金型２０Ｂの表面に接触すると共に、突起６２の表面等にも接触することとなる。その結果、膨潤状態にあった残渣がビーズ１８の接触によって容易に剥がれることとなる。
【００５９】
本実施の形態では、揺動によるビーズ１８の流動性をさらに高めるために、制御部４２によって、第２ポンプ３２〜第４ポンプ４０を駆動する。これにより、導入循環孔４６からの洗浄液１６の導入、ガス導入孔４８からの窒素ガスの導入及び排出孔５０を通じての洗浄液１６の排出が同時に行われる。その結果、容器１２内の洗浄液１６が循環流動して、ビーズ１８の流動がさらに促進されることになり、第１金型２０Ａ及び第２金型２０Ｂに付着していた残渣を効率よく除去することができる。上記の例では、洗浄液１６と窒素ガスを導入してビーズ１８の流動を促進させるようにしたが、その他、洗浄液１６の導入のみ、あるいは窒素ガスの導入のみでもよい。
【００６０】
洗浄が終了した段階で、次の図２のステップＳ５において、図５Ａに示すように、第２ポンプ３２を駆動して容器１２内に洗浄液１６を導入して、容器１２内の洗浄液を増量する。この増量も、制御部４２が情報テーブルに記録された増量の情報と洗浄液１６の水位等に基づいて第２ポンプ３２を制御することにより行われる。この洗浄液１６の増量は、その後に行われる第１かご２２Ａ及び第２かご２２Ｂの取り出しを容易にするためである。
【００６１】
その後、図２のステップＳ６において、図５Ｂに示すように、第１上下移動機構２４Ａ及び第２上下移動機構２４Ｂによって、第１かご２２Ａと第２かご２２Ｂを容器１２内において上方に持ち上げ、さらに、第１かご２２Ａ及び第２かご２２Ｂを上下に揺動する。洗浄液１６が増量されているため、かご１４内のビーズ１８が流動し易くなり、第１かご２２Ａ及び第２かご２２Ｂを容易に上方に持ち上げることができる。さらに、第１かご２２Ａ及び第２かご２２Ｂの上下の揺動によって、第１金型２２Ａ及び第２金型２２Ｂ等に付着していたビーズ１８が取り除かれることになる。特に、この上下揺動は、第１金型２０Ａの貫通孔６０内に入り込んでいたビーズ１８を取り除くのに有効である。
【００６２】
もちろん、この場合も、第１かご２２Ａ及び第２かご２２Ｂの取り出しをスムーズにするために、制御部４２によって、第２ポンプ３２〜第４ポンプ４０を駆動するようにしてもよい。これにより、導入循環孔４６からの洗浄液１６の導入、ガス導入孔４８からの窒素ガスの導入及び排出孔５０を通じての洗浄液１６の排出が同時に行われる。その結果、容器１２内の洗浄液１６が循環流動し、第１かご２２Ａ及び第２かご２２Ｂをより容易に取り出すことができ。第１金型及び第２金型に付着していたビーズ１８を効率よく取り除くことができる。
【００６３】
続いて、図２のステップＳ７において、図６Ａに示すように、第４ポンプ４０を駆動して容器１２内の洗浄液１６の一部を排出して、第１かご２２Ａ及び第２かご２２Ｂを洗浄液１６から露出させると共に、容器１２の内壁に設けられている噴射孔４４を洗浄液１６から露出させる。続いて、第１ポンプ３０を駆動して、噴射孔４４から洗浄液１６を第１かご２２Ａ及び第２かご２２Ｂに向けて噴射させる。これにより、第１金型２０Ａ及び第２金型２０Ｂ等に付着していたビーズ１８を取り除く。
【００６４】
その後、図２のステップＳ８において、図６Ｂに示すように、第１かご２２Ａ及び第２かご２２Ｂを容器１２から取り出す。すなわち、制御部４２は、第１上下移動機構２４Ａ及び第２上下移動機構２４Ｂを駆動する。これにより、第１金型２０Ａを保持した第１かご２２Ａと、第２金型２０Ｂを保持した第２かご２２Ｂは、容器１２から取り出されることになる。
【００６５】
このように、本実施の形態に係る金型洗浄方法及び金型洗浄装置１０においては、高圧水洗浄や揺動超音波洗浄では除去できない残渣（汚れ）を確実に除去でき、しかも、単純形状の金型のほか、多数の凹凸や貫通孔等を有する複雑形状の金型であっても確実に洗浄することができる。しかも、１〜２分という短い時間で洗浄を終わらせることができるため、作業工程の簡略化、工数の削減化を有効に図ることができる。
【実施例１】
【００６６】
次に、比較例１、比較例２及び実施例について、ウレタンに対する洗浄力を確認した実験例を示す。
【００６７】
比較例１は、従来から行われている手動ブラシ洗浄であり、比較例２は、超音波洗浄であり、実施例は、本実施の形態に係る金型洗浄方法である。
【００６８】
先ず、アルミニウム製の長方形状の試験片を用いて、直方体状のセラミック成形体を作製するというサイクルを５回繰り返した。すなわち、図７に示すように、試験片の表面に成形用スラリーを塗布し、注型して、成形用スラリーを直方体状のセラミック成形体とした後、離型し、試験片の表面を高圧水洗浄を行った後、乾燥するというサイクルを５回繰り返した。
【００６９】
試験片の表面に付着したウレタン等の残渣の量は、試験片の表面の炭素量を測定することで判明する。炭素量が多いほど付着している残渣の量が多いことを示す。
【００７０】
図８は、初期段階での試験片の表面、１サイクルを終了した段階での試験片の表面、５サイクルを終了した段階での試験片の表面の各炭素量の変化を示す。上述したサイクルを繰り返すことによって、試験片の表面に付着するウレタンの量が増加していることがわかる。
【００７１】
そして、洗浄液としてＮＭＰを用い、それぞれ３種類の洗浄方法を使って試験片を洗浄し、洗浄後の試験片の表面の炭素量を測定した。その結果を洗浄前の測定値と共に図９に示す。この図９において、比較例１と実施例１は、炭素量が０．５７μｇ／ｃｍ2、０．２３μｇ／ｃｍ2で、共に目標値（初期段階での試験片の表面の炭素量：図８参照）である０．６９μｇ／ｃｍ2未満となっており、洗浄力が優れていることがわかる。ただ、比較例１の手動ブラシ洗浄は、第１金型２０Ａや第２金型２０Ｂのような複雑形状に対応できないという欠点がある。
【実施例２】
【００７２】
次に、実施例１〜３について、上述した本実施の形態に係る金型洗浄装置１０を使用して、洗浄液１６の種類に応じたウレタンに対する洗浄効果を確認した。
【００７３】
実施例１は洗浄液としてＮＭＰを用い、実施例２は洗浄液として炭化水素系溶剤（ＨＣ）を用い、実施例３は洗浄液としてＮＭＰとＨＣの混合液を用いた。
【００７４】
実施例１〜３について、それぞれ上述と同様に、アルミニウム製の長方形状の試験片を用いて、直方体状のセラミック成形体を作製するというサイクルを５回繰り返した後、金型洗浄装置を使用して試験片を洗浄し、洗浄後の試験片の表面の炭素量を測定した。その結果を洗浄前の測定値と共に図１０に示す。この図１０において、実施例１と実施例３は、炭素量が０．２３μｇ／ｃｍ2、０．２７μｇ／ｃｍ2で、共に目標値の０．６９μｇ／ｃｍ2未満となっており、ウレタンに対する洗浄力が優れていることがわかる。ただ、実施例２は、炭素量が０．９４μｇ／ｃｍ2で、僅かに汚れが付着していることがわかる。
【実施例３】
【００７５】
次に、実施例４〜６について、上述した本実施の形態に係る金型洗浄装置１０を使用して、洗浄液１６の種類に応じた離型剤のワックスに対する洗浄効果を確認した。
【００７６】
実施例４は洗浄液としてＮＭＰを用い、実施例５は洗浄液としてＨＣを用い、実施例６は洗浄液としてＮＭＰとＨＣの混合液を用いた。
【００７７】
実施例４〜６について、それぞれアルミニウム製の長方形状の試験片の表面にワックス系の離型剤を塗布し、試験片の表面を高圧水洗浄を行った後、乾燥した。その後、金型洗浄装置１０を使用して試験片を洗浄し、洗浄後の試験片の表面の炭素量を測定した。その結果を図１１に示す。この図１１において、実施例５と実施例６は、炭素量が０．６９μｇ／ｃｍ2、０．４７μｇ／ｃｍ2で、共に目標値の０．６９μｇ／ｃｍ2以下となっており、ワックスに対する洗浄力が優れていることがわかる。なお、実施例４は、炭素量が１６．９８μｇ／ｃｍ2であり、洗浄液としてＮＭＰを用いた場合、ワックスに対する洗浄力はあまりないことがわかる。
【００７８】
従って、セラミック成形体を金型で作製する際に、ワックス系の離型剤を塗布する場合は、実施例６のように、洗浄液としてＮＭＰとＨＣの混合液を用いることが好ましい。
【００７９】
なお、本発明に係る金型洗浄方法及び金型洗浄装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本実施の形態に係る金型洗浄装置を示す構成図である。
【図２】本実施の形態に係る金型洗浄方法を示す工程ブロック図である。
【図３】図３Ａはビーズを収容したかごを容器内に設置すると共に、容器内に洗浄液を導入（増量）した状態を示す工程図であり、図３Ｂは第１かご及び第２かごを容器内に挿入した状態を示す工程図である。
【図４】図４Ａは容器内の洗浄液を適正な量に調整した状態を示す工程図であり、図４Ｂは第１かご及び第２かごをかご内で揺動している状態を示す工程図である。
【図５】図５Ａは容器内に洗浄液を導入（増量）した状態を示す工程図であり、図５Ｂは第１かご及び第２かごを持ち上げて揺動している状態を示す工程図である。
【図６】図６Ａは第１かご及び第２かごに向けて洗浄液を噴射している状態を示す工程図であり、図６Ｂは第１かご及び第２かごを容器から取り出している状態を示す工程図である。
【図７】アルミニウム製の長方形状の試験片を用いて、直方体状のセラミック成形体を作製するサイクルを示す説明図である。
【図８】初期段階での試験片の表面、１サイクルを終了した段階での試験片の表面、５サイクルを終了した段階での試験片の表面の各炭素量の変化を示す特性図である。
【図９】比較例１、比較例２及び実施例について、ウレタンに対する洗浄力（ウレタン残存量）を示す特性図である。
【図１０】実施例１〜３について、本実施の形態に係る金型洗浄装置を使用して、洗浄液の種類に応じたウレタンに対する洗浄効果（ウレタン残存量）を示す特性図である。
【図１１】実施例４〜６について、本実施の形態に係る金型洗浄装置を使用して、洗浄液の種類に応じた離型剤のワックスに対する洗浄効果（ワックス残存量）を示す特性図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０…金型洗浄装置                      １２…容器
１４…かご                              １６…洗浄液
１８…ビーズ                            ２０Ａ…第１金型
２０Ｂ…第２金型                        ２２Ａ…第１かご
２２Ｂ…第２かご                        ２４Ａ…第１上下移動機構
２４Ｂ…第２上下移動機構                ２６Ａ…第１揺動機構
２６Ｂ…第２揺動機構
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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