メタル版の洗浄方法
【課題】クリーム半田が洗浄液を吸収して固化することによる洗浄不良を防止して、メタル版の印刷パターンを全体的に綺麗に洗浄可能なメタル版の洗浄方法を提供する。
【解決手段】印刷配線基板に対してクリーム半田を印刷するために用いたメタル版１の洗浄方法であって、メタル版１を水平方向に対して一定の角度を付けて支持した状態で、メタル版１に向けて噴射ノズル１４から水系の洗浄液を噴き付けながら、該噴射ノズル１４を水平方向に往復移動させて下側から順番にメタル版１を粗洗浄する。また、粗洗浄後、メタル版１に向けて噴射ノズル１４から洗浄液を噴き付けながら、該噴射ノズル１４を水平方向に往復移動させて上側から順番にメタル版１を仕上げ洗浄する。
【解決手段】印刷配線基板に対してクリーム半田を印刷するために用いたメタル版１の洗浄方法であって、メタル版１を水平方向に対して一定の角度を付けて支持した状態で、メタル版１に向けて噴射ノズル１４から水系の洗浄液を噴き付けながら、該噴射ノズル１４を水平方向に往復移動させて下側から順番にメタル版１を粗洗浄する。また、粗洗浄後、メタル版１に向けて噴射ノズル１４から洗浄液を噴き付けながら、該噴射ノズル１４を水平方向に往復移動させて上側から順番にメタル版１を仕上げ洗浄する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷配線基板に対してクリーム半田を印刷するために用いたメタル版の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷配線基板の半田付け部位にクリーム半田を塗着させる方法として、ステンレスやニッケル等からなるメタル版を用いたスクリーン印刷法により、クリーム半田を印刷して塗着させる方法が広く採用されている。ところが、このスクリーン印刷法によりクリーム半田を印刷する場合には、経時変化によりクリーム半田の溶剤が揮散して、クリーム半田が徐々に固化することから、印刷作業を行っているうちに、クリーム半田がメタル版の印刷パターンの穴内面、特に穴の端部内面に固化して堆積し、メタル版が目詰まりを起こして、所望の印刷品質が得られなくなるという問題が発生する。このため、印刷に用いたメタル版は、設定時間毎に洗浄して、穴内面に堆積したクリーム半田の固化物を除去している。このようなメタル版の洗浄装置としては、洗浄ノズルから洗浄液を高圧で噴き付けてメタル版を洗浄する洗浄装置（例えば、特許文献１参照。）や、超音波振動子で洗浄液を振動させながらメタル版を洗浄する洗浄装置（例えば、特許文献２参照。）などが提案されている。
【０００３】
前記特許文献１記載の洗浄装置では、ホルダにメタル版を取り付けて縦向きに支持し、１対の洗浄ノズルでメタル版の表裏両面に対して洗浄液を噴き付けながら、ホルダを上下方向にスライド移動させて、メタル版を洗浄するように構成している。また、メタル版、及びこれを支持するホルダ、及び洗浄ノズルはケーシングにより全体が覆われており、更に、このケーシングの下方には、ロート状の仕切り板が形成されており、洗浄ノズルより噴射された洗浄液は、メタル版を洗浄した後、仕切り板を介して、タンクに回収できるように構成されている。
【０００４】
前記特許文献２記載の洗浄装置では、超音波振動子を取り付けた縦向きの振動板に対して、メタル版を略平行に且つ僅かな隙間をあけて配置させ、超音波振動子により振動板を振動させながら、振動板とメタル版間に洗浄液を流下させ、メタル版を超音波洗浄するように構成されている。
【０００５】
一方、水または電解質水溶液を電気分解して、水素イオン指数がｐＨ９以上、１２以下の電解アルカリ水を生成し、これを加圧して、機械部品、電気部品、自動車、建築物外壁、土木構造物表面などの洗浄対象物に対して、ノズルで噴き付けて、洗浄対象物を洗浄する洗浄装置が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
また、基板の表面上に付着している汚染物を除去する洗浄装置として、液滴を基板に向けて噴出する噴射ノズルと、噴射ノズルに接続され、該噴射ノズル内に純水などの液体を供給する液体供給手段と、噴射ノズルに接続され、該噴射ノズル内に気体を供給するガス供給手段と、噴射ノズル内に設けられ、該噴射ノズル内に供給された液体と気体とを混合し、液体を液滴に変える混合手段と、を備えたものが提案されている（例えば、特許文献４参照。）。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−７１７０５号公報
【特許文献２】特開２０００−１０７７１１号公報
【特許文献３】特開２００１−３２７９３４号公報
【特許文献４】特開平８−３１８１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前記特許文献１記載の洗浄方法では、グリコール系もしくはアルコール系の有機溶剤を洗浄ノズルから大量に噴射するためランニングコストが高くなるだけでなく、排液を産業廃棄物として取り扱わねばならず環境負荷が非常に大きいという問題点があった。また、有機溶剤は強い臭気をともなうため、作業者の身体にかかる負荷も少なくはなく作業環境の改善が望まれている。一方、特許文献２記載の洗浄方法では、使用する洗浄液を大幅に少なくできるが、洗浄液として、特許文献１記載の洗浄方法と同様にグリコール系もしくはアルコール系の有機溶剤を用いる必要があり、やはり排液を産業廃棄物として取り扱わねばならず環境負荷が大きくなってしまうという問題があった。
【０００９】
また、メタル版の洗浄方法として、特許文献１、２に記載されている方法以外にも、溶剤に浸した布紙等による清拭や、エアーガンを用いて吹き飛ばす方式や、吸引ノズルで吸い取る方式なども用いられているが、近年では印刷配線基板のピッチが非常に狭くなっており、これに伴いメタル版の印刷パターンの穴も０．２２ｍｍ幅や０．１４ｍｍ幅といったように非常に狭くなっているため、これらの洗浄方法では、印刷パターンの穴内に残った半田を完全に除去することが困難になっている。
【００１０】
一方、特許文献３記載のように、電解アルカリ水を用いた洗浄方法や、特許文献４記載のように、ノズル内で空気と純水などの液体とを混合し、ノズルから高速の液滴を噴射して洗浄する洗浄方法は、メタル版の洗浄方法としては未だ採用されておらず、０．２２ｍｍ幅や０．１４ｍｍ幅の印刷パターンの穴を有するメタル版を効果的且つ効率的に洗浄可能な洗浄方法は未だ確立されていないのが実状である。
【００１１】
また、本発明者は、特許文献３、４記載のような電解アルカリ水や純水などの水系の洗浄液を用いてメタル版を洗浄する試験を行なった結果、有機溶剤を用いた特許文献１、２記載の洗浄方法と同様に、洗浄した半田ボールの再付着を防止するため、メタル版を縦向きにして、上側から順番にメタル版を洗浄すると、メタル版の下端側へ行くにしたがって、洗浄不良が発生するという問題が発生することを見出した。そして、その原因について鋭意検討した結果、特許文献１、２記載の洗浄方法では、クリーム半田のフラックスが有機溶剤に溶けるため、洗浄後の有機溶剤がメタル版に沿ってその下側へ移動しても問題ないが、特許文献３、４記載のような電解アルカリ水や純水などの水系の洗浄液を用いると、フラックスが洗浄水を吸収して固化し、洗浄不良が発生することを見出した。
【００１２】
本発明の目的は、クリーム半田が洗浄液を吸収して固化することによる洗浄不良を防止して、メタル版の印刷パターンを全体的に綺麗に洗浄可能なメタル版の洗浄方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、メタル版を縦向きにして水系の洗浄液で洗浄する場合において、メタル版の上側から洗浄を行なうと、メタル版のうちの洗浄位置よりも下側に付着しているクリーム半田のフラックスが、メタル版に沿って流れ落ちる洗浄液を吸収し、該フラックスが固化することにより、洗浄不良が発生し易くなることを見出し、下側から順番にメタル版を洗浄することで、メタル版に沿って流れ落ちる洗浄液との接触によるフラックスの固化を極力防止して、メタル版を綺麗に洗浄できるとの発想を得て、本発明を完成するに至った。
【００１４】
本発明に係るメタル版の洗浄方法は、印刷配線基板に対してクリーム半田を印刷するために用いたメタル版の洗浄方法であって、前記メタル版を水平方向に対して一定の角度を付けて支持した状態で、前記メタル版に向けて噴射ノズルから水系の洗浄液を噴き付けながら、該噴射ノズルを水平方向に往復移動させて下側から順番にメタル版を粗洗浄するものである。尚、本発明において、水系の洗浄液とは、アルカリ性水、イオン交換水、純水などの水を意味する。また、アルカリ性水とは、アルカリ電解水やアルカリ性水溶液やアルカリイオン水などからなるｐＨが７．５以上の水を意味する。
【００１５】
この洗浄方法では、メタル版を水平方向に対して一定の角度を付けて支持した状態で洗浄するので、メタル版に噴き付けた洗浄液は、メタル版に沿ってその下側へ流れることになるが、下側から順番にメタル版を粗洗浄するので、洗浄液として水系の洗浄液を用いた場合でも、メタル版に噴き付けた洗浄液は、メタル版のうちの洗浄が完了した部分に沿って流れ落ちることになり、メタル版に付着しているクリーム半田のフラックスが水系の洗浄液を吸って固化することによる洗浄不良を効果的に防止でき、メタル版を綺麗に洗浄することができる。しかも、有機溶剤を使用しないで、アルカリ性水などの水系の洗浄液でのみで洗浄するので、洗浄後の廃液は、産業廃棄物として取り扱う必要がなく、環境負荷を著しく低減することができ、また有機溶剤に比べ臭気がないので作業環境も改善することができる。また、アルカリ性水などの水系の洗浄液は有機溶剤のように揮発性がないために常時補充する必要がなく、洗浄後も水洗いし乾燥させるだけでよいのでランニングコストも安価である。
【００１６】
ここで、前記粗洗浄後、メタル版に向けて噴射ノズルから洗浄液を噴き付けながら、該噴射ノズルを水平方向に往復移動させて上側から順番にメタル版を仕上げ洗浄することが好ましい実施の形態である。このように上側から順番に仕上げ洗浄すると、粗洗浄においてクリーム半田の一部がメタル版に再付着した場合でも、これを綺麗に洗浄することができる。
【００１７】
前記粗洗浄において、メタル版の印刷パターンの形成範囲に対して洗浄液を順次噴き付けて粗洗浄を行い、前記仕上げ洗浄において、メタル版の全面に対して洗浄液を順次噴き付けて仕上げ洗浄を行なうことも好ましい実施の形態である。このように構成すると、粗洗浄による洗浄時間を極力短縮することができ、洗浄時間を全体的に短縮できる。しかも、メタル版の最も重要な印刷パターンの形成範囲に関しては、２度の洗浄によりクリーム半田を綺麗に洗浄することができる。
【００１８】
前記洗浄液を３０℃〜６０℃に加熱した状態で噴射ノズルへ供給することも好ましい実施の形態である。噴射ノズルに供給する洗浄液の温度は、クリーム半田のフラックスの軟化による洗浄力の向上を考慮して、３０℃以上に設定することが好ましく、また６０℃を超えると洗浄液のｐＨが低下し、洗浄力が低下するので、３０℃〜６０℃に設定することが好ましい。
【００１９】
前記洗浄液としてアルカリ性水を用い、前記噴射ノズル内において洗浄液と圧縮空気とを混合して、前記洗浄液を微細粒化しながら、この微細粒化した洗浄液を噴射ノズルからメタル版に向けて高速で噴き付けてメタル版を洗浄することも好ましい実施の形態である。
【００２０】
この洗浄方法では、噴射ノズル内においてアルカリ性水と圧縮空気とを混合して、印刷パターンの穴を通過可能な大きさにまで微細粒化した状態で、噴射ノズルからメタル版に対して噴き付けるので、微細粒化したアルカリ性水をエネルギーロスなく印刷パターン内部の半田ボールやフラックスに衝突させて、半田ボールやフラックスを効果的且つ効率的に除去することが可能となる。また、アルカリ性水には油分を鹸化・分散する能力があるため、フラックスを鹸化、分散し洗浄しやすくする効果があり、これによりメタル版に付着したフラックスや印刷パターンの穴内のフラックスが、一層効率的且つ綺麗に除去される。更に、アルカリ性水はイオン交換水や有機溶剤に比べると微細化されやすいという性質を有しており、０．２２ｍｍ幅や０．１４ｍｍ幅といった非常に狭い印刷パターンの穴よりも小径に微細粒化できるので、穴内の半田およびフラックスを効率的に除去できる。
【００２１】
アルカリ性水を洗浄液として用いる場合には、前記洗浄液の水素イオン指数をｐＨ＝１０．５〜１２．０に設定することが好ましい実施の形態である。即ち、ｐＨが高すぎると、半田やメタル版の金属部分が腐食されてしまい、ｐＨが低すぎると長時間の洗浄が必要となってしまい、排液処理やランニングコストを考えると好ましくないので、ｐＨは１０．５以上１２．０以下に設定することが好ましい。
【００２２】
アルカリ性水を洗浄液として用いる場合には、前記圧縮空気と前記洗浄液の体積比率を５００：１〜７００：１に設定することも好ましい実施の形態である。つまり、圧縮空気の体積比率が大きい場合には、半田に衝突するアルカリ性水の量が少なくなってしまうため十分な洗浄力が得られず、半田とフラックスを印刷パターンから完全に除去するためには、長時間の洗浄が必要となってしまう。また圧縮空気の体積比率が少なすぎる場合には、アルカリ性水を十分に微細粒化することができないため、０．２２ｍｍ幅や０．１４ｍｍ幅といった非常に狭い幅ではアルカリ性水の粒が印刷パターンの穴を通り抜けることができず、十分な洗浄効果を得ることができない。また、同じく、圧縮空気の体積比率が少なすぎる場合には、噴射したアルカリ性水が、メタル版表面で水膜を形成し、新たな粒子の衝突を妨げてしまうという現象が発生し、洗浄効果が低減してしまう。
【００２３】
前記メタル版を挟んでその両側に噴射ノズルをそれぞれ設け、両噴射ノズルからメタル版の両面に対して洗浄液を噴き付けながらメタル版を洗浄することも好ましい実施の形態である。メタル版を片面ずつ洗浄することも可能であるが、メタル版を挟んでその両側に噴射ノズルをそれぞれ設けて、メタル版の表裏面に向けてアルカリ性水などの水系の洗浄液を同時に噴き付けて洗浄すると、メタル版の洗浄効率を高めることができるので好ましい。また、この場合には、前記両噴射ノズルによる洗浄液の噴き付け位置をずらして、両噴射ノズルから噴射した洗浄液同士が衝突することによる洗浄力の低下を防止することが好ましい。噴き付け位置をずらす方法としては、両噴射ノズルにおける洗浄液の噴射角度を異なる角度に設定して噴き付け位置をずらすこともできるし、噴射角度を同じに設定しつつ、両噴射ノズルの位置をＸ軸方向或いはＹ軸方向へシフトさせて噴き付け位置をずらすこともできるし、両者を組み合わせて噴き付け位置をずらすこともできる。最も好ましい方法としては、両噴射ノズルの噴き付け方向をメタル版と直交方向に設定しつつ、両噴射ノズルの位置をＸ軸方向或いはＹ軸方向へシフトさせて噴き付け位置をずらすことが好ましい。
【００２４】
前記噴射ノズルの先端部とメタル版間の距離を３〜８ｍｍに設定することも好ましい実施の形態である。噴射ノズルの先端部とメタル版間の距離が長すぎると、洗浄液の衝突エネルギーをメタル版に付着したクリーム半田に十分に作用させることができず、また短すぎると、洗浄液が充分に微細化されずにメタル版に衝突するとともに、噴き付けた洗浄液がメタル版で跳ね返った洗浄液と衝突することにより、洗浄効率が低下するので、噴射ノズルの先端部とメタル版間の距離は３〜８ｍｍに設定することが好ましい。
【００２５】
前記噴射ノズルとして、圧縮空気の流通路と洗浄液の流通路とを形成したノズルボディと、ノズルボディの先端部に着脱自在に取り付けたノズルキャップとを有し、ノズルキャップの先端部に噴射口を形成し、ノズルボディの先端部に噴射口へ向けて突出する隔壁を形成し、この隔壁によりノズルボディとノズルキャップ間の空間を、隔壁両側の第１空間と、隔壁よりも先端側の第２空間の３つの空間に区画し、１対の第１空間と第２空間とを隔壁の先端部とノズルキャップ間に形成した絞り隙間を介して連通させ、圧縮空気の流通路を１対の第１空間にそれぞれ開口させるとともに、洗浄液の流通路を隔壁の先端部から第２空間に開口させ、第２空間内において洗浄液と圧縮空気とを混合して、洗浄液を微細粒化するものを用いることが好ましい実施の形態である。
【００２６】
この噴射ノズルでは、圧縮空気は、ノズルボディ内部の流通路を通って隔壁両側の第１空間へ供給され、第１空間から絞り隙間を通って音速に近い速度まで加速されながら第２空間へ供給される。一方、洗浄液は、隔壁に形成した流通路を通って隔壁よりも先端側の第２空間へ供給され、第２空間内において高速の圧縮空気と混合されて、微細粒化され、噴射口から圧縮空気とともに噴出される。そして、この噴射口から噴出する微細粒化された高速の洗浄液をメタル版へ向けて噴き付けて、メタル版を洗浄することになる。このため、微細粒化した洗浄液をエネルギーロスなく印刷パターン内部の半田ボールやフラックスに衝突させて、半田ボールやフラックスを効果的且つ効率的に除去することが可能となる。
【００２７】
前記噴射ノズルにおいて、前記噴射口をアスペクト比４０以上の長穴形状に形成することもできる。噴射口は円形に形成することも可能であるが、大面積のメタル版を短時間で洗浄処理できるように、噴射口をアスペクト比４０以上の長穴形状に形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係るメタル版の洗浄方法によれば、下側から順番にメタル版を粗洗浄するので、洗浄液として水系の洗浄液を用いた場合でも、メタル版に噴き付けた洗浄液は、メタル版のうちの洗浄が完了した部分に沿って流れ落ちることになり、メタル版に付着しているクリーム半田のフラックスが水系の洗浄液を吸って固化することによる洗浄不良を効果的に防止でき、メタル版を綺麗に洗浄することができる。しかも、有機溶剤を使用しないで、アルカリ性水などの水系の洗浄液でのみで洗浄するので、洗浄後の廃液は、産業廃棄物として取り扱う必要がなく、環境負荷を著しく低減することができ、また有機溶剤に比べ臭気がないので作業環境も改善することができる。また、アルカリ性水などの水系の洗浄液は有機溶剤のように揮発性がないために常時補充する必要がなく、洗浄後も水洗いし乾燥させるだけでよいのでランニングコストも安価である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
本発明のメタル版の洗浄方法は、図１、図２に示すようなメタル版洗浄装置１０を用いて、メタル版１を水平方向に対して一定の角度を付けて支持した状態で、メタル版１に向けて噴射ノズル１４から水系の洗浄液を噴き付けながら、噴射ノズル１４を水平方向に往復移動させて下側から順番にメタル版１を粗洗浄するものである。
【００３０】
図１、図２に示すように、メタル版洗浄装置１０は、洗浄液としての微細粒化したアルカリ性水をメタル版１に対して噴き付けて、メタル版１を洗浄する洗浄装置本体１１と、洗浄液としてのアルカリ性水を供給するアルカリ性水供給装置３０とを備えている。尚、本実施の形態では、洗浄液としてアルカリ性水をメタル版１に噴き付けて、メタル版１を洗浄するメタル版洗浄装置１０に、本発明のメタル版の洗浄方法を適用した場合について説明するが、アルカリ性水以外の水系の洗浄液、例えばイオン交換水や純水などをメタル版１に噴き付けて、メタル版１を洗浄する既存のメタル版洗浄装置に対しても本発明を同様に適用できる。
【００３１】
メタル版１の外周部には枠状の補強フレーム１３が一体的に設けられ、メタル版１は、洗浄装置本体１１のハウジング１２内に、水平方向に対して一定の角度を付けて支持され、メタル版１に噴き付けた洗浄液がメタル版１に沿って流れ落ちるように構成されている。メタル版１の水平方向に対する傾斜角度は任意に設定できるが、洗浄装置本体１１を極力小型に構成するため、図１、図１２に示すように、水平方向に対して９０°に設定して、ハウジング１２内に鉛直方向に支持することが好ましい。
【００３２】
メタル版１を挟んでその前後両側には、メタル版１に対してアルカリ性水を噴射するための１対のアルカリ性水噴射ノズル１４が対向状に設けられ、両アルカリ性水噴射ノズル１４は、図示外の移動手段により、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにそれぞれ連動して移動可能に支持されている。移動手段としては、任意の構成のものを採用することができ、例えばＸ軸方向及びＹ軸方向へのガイドロッドと、Ｘ軸方向及びＹ軸方向への移動用のモーターとを備えたものを採用できる。
【００３３】
前後のアルカリ性水噴射ノズル１４は、図２に示すように、アルカリ性水の噴出し方向をメタル版１にそれぞれ直交させ、アルカリ性水の噴き付け位置をＸ軸方向に一定距離Ｓだけずらして対向して設けられている。これにより、前後のアルカリ性水噴射ノズル１４から噴出したアルカリ性水同士が衝突したり干渉したりすることを防止して、洗浄効果の低下を防止できるとともに、片方のノズル１４から噴射したアルカリ性水で除去できなかった半田５やフラックス４（図９、図１０参照）を、他方のノズル１４から噴射したアルカリ性水によって除去できるように構成されている。アルカリ性水噴射ノズル１４の先端部とメタル版１間の距離Ｇは、３〜８ｍｍに設定されている。アルカリ性水噴射ノズル１４の先端部とメタル版１間の距離Ｇが長すぎると、アルカリ性水の衝突エネルギーをメタル版１に付着した半田５やフラックス４に十分に作用させることができず、また短すぎると、アルカリ性水が充分に微細化されずにメタル版１に衝突するとともに、噴き付けたアルカリ性水がメタル版１で跳ね返ったアルカリ性水と衝突することにより、洗浄効率が低下するので、アルカリ性水噴射ノズル１４の先端部とメタル版１間の距離Ｇは３〜８ｍｍに設定することが好ましい。
【００３４】
アルカリ性水噴射ノズル１４は、図３〜図６に示すように、圧縮空気の流通路１５とアルカリ性水の流通路１６とを形成したノズルボディ１７と、ノズルボディ１７の先端部に着脱自在に取り付けたノズルキャップ１８と、ノズルキャップ１８をノズルボディ１７に固定するためのリテーナ１９と、圧縮空気の供給管２０をノズルボディ１７に接続するためのプラグ２１とを備えている。尚、噴射ノズルとしては、図３〜図６に例示しているもの以外の構成のものを採用することも可能である。
【００３５】
ノズルキャップ１８の先端部には上下方向に細長い長穴状の噴射口２２が形成され、ノズルボディ１７の先端部には噴射口２２へ向けて突出する隔壁２３が形成され、この隔壁２３によりノズルボディ１７とノズルキャップ１８間の空間は、隔壁２３両側の第１空間２４と、隔壁２３よりも先端側の第２空間２５の３つの空間に区画されている。隔壁２３の先端部とノズルキャップ１８間には絞り隙間２６が形成され、第１空間２４と第２空間２５とは絞り隙間２６を介して連通されている。ノズルボディ１７内には１対の圧縮空気の流通路１５が形成され、両流通路１５の下流部は６つの分岐通路１５ａにそれぞれ分岐されて２つの第１空間２４にそれぞれ開口され、アルカリ性水の流通路１６は隔壁２３の先端部において第２空間２５に開口されている。
【００３６】
このアルカリ性水噴射ノズル１４では、圧縮空気が、１対の流通路１５を通って２つの第１空間２４へそれぞれ供給され、更に絞り隙間２６を通って第２空間２５へ左右対称に供給される。流通路１５は分岐通路１５ａにおいて通路断面が小さくなり、しかも第１空間２４においては絞り隙間２６側へ行くに従って通路断面が小さくなっているので、圧縮空気はベルヌーイの法則に従い、絞り隙間２６側へ行くにしたがって加速され、高速で第２空間２５内に流入することになる。一方、アルカリ性水は、流通路１６を通って第２空間２５に供給されることになるが、流通路１６の断面積が隔壁２３内において小さくなることから、隔壁２３内において加速され、この状態で第２空間２５に供給されることになる。そして、第２空間２５では、圧縮空気とアルカリ性水とが高速で混合され、それによってアルカリ性水は第２空間２５内において微細粒化され、この状態で噴射口２２から外部へ噴射されることになる。ところで、アルカリ性水はイオン交換水や純水などの水系の洗浄液にくらべ微細化されやすい性質を備えており、微細化されたアルカリ性水の粒は図９に示すような印刷パターン２の穴３を容易に通過可能な直径となるため、印刷パターン２内部の半田ボール５に衝突しその圧力エネルギーをもって半田５を除去することができる。さらに、アルカリ性水には油分を鹸化・分散する能力があるため、フラックス４を鹸化、分散し洗浄しやすくする効果がある。これによりメタル版１に付着したフラックス４や印刷パターン２内のフラックス４、半田５が除去され、洗浄が実現される。
【００３７】
噴射口２２の開口幅Ｗは０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下に設定することが好ましく、開口長さＬは２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下に設定することが好ましい。また、噴射口２２のアスペクト比（Ｌ／Ｗ）は４０以上に設定することが好ましい。噴射口２２は円形に形成することも可能であるが、大面積のメタル版１を短時間で洗浄処理できるように、アスペクト比（Ｌ／Ｗ）が４０以上の長穴形状に形成することが好ましい。
【００３８】
移動手段によるアルカリ性水噴射ノズル１４の移動速度は、５ｍｍ／ｓｅｃ以上、２０ｍｍ／ｓｅｃ以下に設定することが好ましい。移動速度が５ｍｍ／ｓｅｃ未満の場合には、洗浄処理速度が遅くなり、２０ｍｍ／ｓｅｃを超える場合には、洗浄不良が発生する。また、アルカリ性水噴射ノズル１４からのアルカリ性水の噴射量は、５００ｃｃ／ｍｉｎ以上で７００ｃｃ／ｍｉｎ以下に設定することが好ましい。噴射量が、５００ｃｃ／ｍｉｎ未満の場合には、洗浄不良が発生し、７００ｃｃ／ｍｉｎを越える場合には、アルカリ性水の消費量が増えて、アルカリ性水供給装置３０として大型なものを採用する必要があること、アルカリ性水の水膜がメタル版１の表面に形成されて、反対に洗浄能力が低下するなどの問題が発生する。
【００３９】
圧縮空気とアルカリ性水の体積比率は、５００：１〜７００：１に設定されている。つまり、圧縮空気の体積比率が大きい場合には、半田５に衝突するアルカリ性水の量が少なくなってしまうため十分な洗浄力が得られず、半田５とフラックス４を印刷パターン２から完全に除去するためには、長時間の洗浄が必要となってしまう。また圧縮空気の体積比率が少なすぎる場合には、アルカリ性水を十分に微細粒化することができないため、０．２２ｍｍ幅や０．１４ｍｍ幅といった非常に狭い幅ではアルカリ性水の粒が印刷パターン２の穴３を通り抜けることができず、十分な洗浄効果を得ることができない。また、同じく、圧縮空気の体積比率が少なすぎる場合には、噴射したアルカリ性水が、メタル版１の表面で水膜を形成し、新たな粒子の衝突を妨げてしまうという現象が発生し、洗浄効果が低減してしまう。
【００４０】
圧縮空気にはコンプレッサ２７によって圧縮された、いわゆる工場エアを用いるが、フィルターやドライヤを通って油分や余計な水分を十分に除去されていることが好ましい。圧縮空気の圧力は絞り隙間２６と圧縮空気の流通路１５の断面積の比によってもことなるが、低くなると十分な流量と流速をえることができないため０．５ＭＰａ以上であることが望ましく、本実施例では０．５ＭＰａに設定している。
【００４１】
洗浄装置本体１１には、アルカリ性水供給装置３０から供給されるアルカリ性水を、３０℃〜６０℃に加熱した状態で、アルカリ性水噴射ノズル１４へ供給する加熱手段２９が設けられ、この加熱手段２９によりアルカリ性水を加熱することで、メタル版１に付着しているクリーム半田のフラックスを軟化させて洗浄力を向上できるように構成されている。アルカリ性水噴射ノズル１４に供給するアルカリ性水の温度は、クリーム半田のフラックスの軟化温度である３０℃以上に設定することが好ましく、また６０℃を超えると洗浄液のｐＨが低下し、洗浄力が低下するので、３０℃〜６０℃に設定することが好ましい。加熱手段２９としては、任意の構成のものを採用することができ、例えば金属ブロック内にアルカリ性水の流通路を複数形成した熱交換器と、熱交換器を加熱するヒータとを有し、ヒータで金属ブロックを加熱しながら、流通路へアルカリ性水を流通させて、アルカリ性水を設定温度まで加熱するように構成したものを採用できる。この加熱手段２９は、アルカリ性水の洗浄力を向上する上で設けることが好ましいが、省略したものも本発明の範疇である。
【００４２】
次に、アルカリ性水を供給するアルカリ性水供給装置３０について説明する。
アルカリ性水供給装置３０は、図２に示すように、軟水生成手段３１と、アルカリ性水生成手段３２と、アルカリ性水加圧タンク３３と、中性水加圧タンク３４とを備えている。尚、本実施の形態では、水道水からアルカリ性水を生成し、これを洗浄装置本体１１へ供給するように構成したが、市販のアルカリ性水をそのまま洗浄液として利用することも可能である。
【００４３】
軟水生成手段３１は、イオン交換樹脂により軟水を生成する周知の構成のもので、例えばサムソン社製ＳＳ−０４Ｅを好適に使用できる。
【００４４】
アルカリ性水生成手段３２は、水を電気分解することにより、陰極側には水酸イオン（ＯＨ）を増加させてアルカリ性水を生成する周知の構成のもので、例えば（株）アマノ製δ１５００Ｋを好適に使用できる。アルカリ性水はそのｐＨによって洗浄力が異なる。ｐＨが高いと洗浄力が向上する方向にあるが、ｐＨ１２を超えるとメタル版１や半田５が腐食してしまう恐れがある。一方、ｐＨ１０．５より低い場合、完全に半田５とフラックス４を除去するためには長時間の洗浄が必要となるため、多量のアルカリ性水が必要となり好ましくない。このため、アルカリ性水のｐＨは、１０．５〜１２．０の範囲にあることが望ましく、特には１１．２〜１１．５の範囲にあることが望ましい。アルカリ性水に用いる塩基は苛性ソーダ、炭酸カリウムなど多種があるが、ｐＨが前述の範囲内にあれば塩基の種類は特に問わない。
【００４５】
次に、洗浄装置１０を用いた洗浄方法について、図２を参照しながら説明する。
先ず、アルカリ性水供給装置３０により、アルカリ性水の生成するため、軟水生成手段３１へ水道水を供給して、軟水生成手段３１にて軟水を生成する。具体的には、毎分１．９リットルの軟水を生成する。この軟水生成手段３１で生成した軟水の一部は、アルカリ性水生成の生成用の軟水として用い、残りは中性水加圧タンク３４に供給して、後述するように、アルカリ性水によるメタル版１の洗浄後のすすぎ水として使用することになる。
【００４６】
次に、軟水生成手段３１にて生成した軟水をアルカリ性水生成手段３２に供給し、アルカリ性水生成手段３２によりアルカリ性水を生成する。具体的には、１．９リットルの軟水から、１．５リットルのアルカリ性水と、０．４リットルの中性水を生成する。アルカリ性水の生成には炭酸カリウムを使用する。生成されたアルカリ性水は、アルカリ性水加圧タンク３３に順次供給されて、アルカリ性水加圧タンク３３に１回の洗浄に必要な分量以上の設定量だけ貯水される。尚、アルカリ性水の生成時、中性水も同時に生成されるので、この中性水を軟水とともに中性水加圧タンク３４へ供給することもできる。
【００４７】
次に、洗浄装置本体１１にてメタル版１を洗浄するため、コンプレッサ２７からの圧縮空気により、アルカリ性水加圧タンク３３から加熱手段２９へアルカリ性水を加圧供給して、アルカリ性水を３０℃〜６０℃の設定温度に加熱した後、これをアルカリ性水噴射ノズル１４へ供給するとともに、コンプレッサ２７からの圧縮空気をアルカリ性水噴射ノズル１４へ供給して、アルカリ性水噴射ノズル１４内において、アルカリ性水と圧縮空気とを混合してアルカリ性水を微細粒化し、微細粒化したアルカリ性水を噴射口２２からメタル版１に向けて噴射させながら、移動手段により、アルカリ性水噴射ノズル１４をメタル版１に沿ってＸ軸方向及びＹ軸方向へ順次移動させて、アルカリ性水の微細化粒子によりメタル版１に付着した半田５やフラックス４を洗浄除去することになる。
【００４８】
具体的には、次のような粗洗浄と仕上げ洗浄とを順次行って、メタル版１を洗浄することになる。
【００４９】
粗洗浄では、先ず、図７に示すように、移動手段により、アルカリ性水噴射ノズル１４を印刷パターン２の形成範囲２Ａの左側縁の下端へ移動させる。次に、アルカリ性水噴射ノズル１４から、アルカリ性水の微細化粒子をメタル版１に噴き付けながら、アルカリ性水噴射ノズル１４を形成範囲２Ａの左側縁から右側縁まで略水平に移動させてから、アルカリ性水の噴き付け範囲が上下に一部重なるように、アルカリ性水噴射ノズル１４を一段上側へ移動させ、次にアルカリ性水噴射ノズル１４を前記とは逆に、形成範囲２Ａの右側縁から左側縁へ略水平に移動させてから、アルカリ性水噴射ノズル１４を一段上側へ移動させるという動作を繰り返して、印刷パターン２の形成範囲２Ａの全体を下側から順番に洗浄することになる。尚、印刷パターン２の形成範囲２Ａは、メタル版１に形成される全ての印刷パターン２が含まれるように、メタル版１毎に予め設定したものである。また、粗洗浄は、印刷パターン２の形成範囲２Ａの右側縁の下端から行なうこともできる。
【００５０】
仕上げ洗浄では、先ず、図８に示すように、移動手段により、アルカリ性水噴射ノズル１４をメタル版１の左側縁の上端へ移動させる。次に、アルカリ性水噴射ノズル１４から、アルカリ性水の微細化粒子をメタル版１に噴き付けながら、アルカリ性水噴射ノズル１４をメタル版１の左側縁から右側縁まで略水平に移動させてから、アルカリ性水の噴き付け範囲が上下に一部重なるように、アルカリ性水噴射ノズル１４を一段下側へ移動させ、次にアルカリ性水噴射ノズル１４を前記とは逆に、メタル版１の右側縁から左側縁へ略水平に移動させてから、アルカリ性水噴射ノズル１４を一段下側へ移動させるという動作を繰り返して、メタル版１の全面を上側から順番に洗浄することになる。ただし、メタル版１の外縁部には補強フレーム１３が設けられているので、メタル版１における補強フレーム１３の内側に露出する部分を洗浄することになる。尚、仕上げ洗浄は、メタル版１の右側縁の上端から行なうこともできる。
【００５１】
この洗浄方法では、粗洗浄により印刷パターン２の形成範囲２Ａの全体を下側から順番に洗浄するので、メタル版１に付着しているクリーム半田が、メタル版１に沿って下側へ流れる洗浄処理後のアルカリ性水を吸収して固化することを防止して、クリーム半田が固化することによる洗浄不良を防止できる。しかも、この粗洗浄では、印刷パターン２の形成範囲２Ａのみを洗浄するので、メタル版１の全面を洗浄する場合と比較して、洗浄処理時間を大幅に短縮できる。また、粗洗浄後、仕上げ洗浄にてメタル版１の全面を上側から順番に洗浄するので、粗洗浄においてクリーム半田が再付着した場合でも、これを綺麗に洗浄することができる。更に、アルカリ性水には油分を鹸化・分散する効果があるため、メタル版１表面のフラックス４も除去できる。また、アルカリ性水はイオン交換水と比較して微細化されやすい性質を備えており、微細化されたアルカリ性水の粒は印刷パターン２内を容易に通過することができるため、パターン内部の半田ボール５に衝突しその圧力エネルギーをもって半田５を除去できる。これによりメタル版１に付着したフラックス４や印刷パターン２内のフラックス４及び半田５を綺麗に除去できる。
【００５２】
こうしてメタル版１を洗浄した後、中性水加圧タンク３４に貯留した中性水を中性水噴射ノズル２８からメタル版１の表裏面に向けて噴射して、メタル版１に付着したアルカリ性水を中性水で洗い流し、メタル版１を乾燥させて、メタル版１の洗浄を完了することになる。また、洗浄後の排液は、ハウジング１２の底部に設置した図示外の排水タンクに集められて、フィルターを通して半田５を除去した後、排水することになる。尚、アルカリ性水加圧タンク３３は少なくとも１つ以上設けることができ、例えば２つのアルカリ性水加圧タンク３３を設けて、一方のアルカリ性水加圧タンク３３内のアルカリ性水によるメタル版１の洗浄と、中性水加圧タンク３４内の中性水によるメタル版１の洗い流しと、メタル版１の乾燥とを行なっている間に、他方のアルカリ性水加圧タンク３３に対してアルカリ性水生成手段３２で生成したアルカリ性水を貯留するように構成することが、無駄時間を少なくする上で好ましい。
【００５３】
次に、本発明の洗浄方法の効果を検証すべく行った、メタル版１の洗浄試験について説明する。
使用したメタル版１は３３０ｍｍ×２５０ｍｍのいわゆるＭサイズ基板のものでパターンは０．１４ｍｍ幅のＱＦＰ（Quad Flat Package）用のものである。試験はメタル版１にクリーム半田を塗布し、印刷パターン２の穴３全体にクリーム半田が充填されているかを確認した後、イオン交換水（ｐＨ６〜ｐＨ７）とアルカリ性水（ｐＨ１１．２）の２種類の洗浄液を用いて洗浄し、結果を比較した。
【００５４】
図９は洗浄前のパターンの様子で、穴３にはフラックス４と半田５とが付着されている。図１０はイオン交換水を用いて洗浄した結果であり、図１１はアルカリ性水を用いて洗浄した結果である。図１０、図１１を比較すると明らかなように、イオン交換水を用いた洗浄では印刷パターン２内だけでなく、パターン周辺のメタル版１表面にも半田５およびフラックス４が除去されずに残っているのに対し、アルカリ性水を用いた洗浄では印刷パターン２内およびメタル版１表面の半田５およびフラックス４が完全に除去されており、なおかつメタル版１には何等の損傷は見られなかった。洗浄にかかった時間はイオン交換水が４６分であったのに対し、アルカリ性水は２６分であり、約６０％の洗浄時間でイオン交換水を用いたときよりも高い洗浄能力があることが確認できた。
【００５５】
次に、アルカリ性水供給装置３０の構成を部分的に変更した他の実施の形態について説明する。尚、前記実施の形態と同一部材には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５６】
図１２に示すように、このアルカリ性水供給装置４０は、アルカリ電解水からなるアルカリ性水を洗浄液として洗浄装置本体１１へ供給するもので、塩分濃度を一定濃度に設定した中性水を貯留する貯水タンク４１と、貯水タンク４１内の中性水を用いてアルカリ電解水からなるアルカリ性水とその副産物としての強酸性水とを生成するアルカリ性水生成器４２と、アルカリ性水生成器４２から供給されて洗浄装置本体１１において洗浄液として使用した後のアルカリ性水と、アルカリ性水生成器４２にて生成した強酸性水とを混合して中和する中和タンク４３とを備え、中和タンク４３内にて生成される中性水を貯水タンク４１に戻して、洗浄液として使用した後のアルカリ性水を中性水として再利用するものである。
【００５７】
貯水タンク４１内には、塩分濃度０．０５〜０．２％の中性水が例えば１００リットル貯留されている。塩分濃度は０．０５％未満の場合には、アルカリ性水生成器４２により生成されるアルカリ性水のｐＨを十分に高めることができず、０．２％を超えると、塩分により洗浄装置本体１１やアルカリ性水供給装置４０に錆等が発生し易くなるので、０．０５〜０．２％に設定することが好ましい。また、貯水タンク４１の底部内にはエアレーション管４４が設けられ、エアレーション管４４にはポンプＰ４が接続され、貯水タンク４１内の中性水は、エアレーション管４４から排出される気泡により攪拌されて、塩分濃度が一様になるように構成されている。
【００５８】
貯水タンク４１には、貯留した中性水の貯水量を測定する図示外のレベルセンサーが設けられるとともに、水供給タンク４５がポンプＰ１と軟水器４６とを経て接続され、貯水タンク４１内における中性水の貯水量が下限レベルまで低下したときに、水供給タンク４５内の水が軟水器４６を経て設定レベルまで貯水タンク４１へ自動供給されるように構成されている。つまり、貯水タンク４１の中性水は、洗浄時における蒸発や拭き取りによって減少するので、この減少した中性水を自動補給することになる。尚、水供給タンク４５から貯水タンク４１内へ水を供給すると、貯水タンク４１内の中性水の塩分濃度が低下するので、水供給タンク４５に貯水タンク４１の中性水と同じ塩分濃度の水を供給したり、貯水タンク４１の塩分濃度を定期的に測定して、手作業で貯水タンク４１の中性水の塩分濃度を調整したり、水供給タンク４５から貯水タンク４１に供給する水量に応じた塩化ナトリウムを貯水タンク４１に自動供給して、貯水タンク４１の塩分濃度が一様に保たれるように構成することになる。ただし、この水供給タンク４５及びポンプＰ１を省略して、水道水を軟水器４６へ直接的に供給するように構成することも可能である。
【００５９】
貯水タンク４１にはアルカリ性水生成器４２がポンプＰ２と４次フィルターＦ４とバルブＳＶ１を介して接続され、貯水タンク４１内の中性水は４次フィルターＦ４を経て、例えば直径０．５μｍ〜１．０μｍの油分やゴミが除去された後、アルカリ性水生成器４２へ供給される。また、４次フィルターＦ４で浄化処理した中性水の一部は、バルブＳＶ２を経て中性水加圧タンク３４へ供給される。そして、コンプレッサ２７から中性水加圧タンク３４へ圧縮空気を供給することで、中性水加圧タンク３４内の中性水を中性水噴射ノズル２８へ加圧供給し、中性水噴射ノズル２８からメタル版１の表裏両面に中性水を噴き付けて、メタル版１に付着したアルカリ性水を中性水で洗い流すことができるように構成されている。
【００６０】
アルカリ性水生成器４２は、電解助剤として塩化ナトリウムを用いて水を電気分解し、アルカリ電解水からなるアルカリ性水とその副産物の強酸性水とを生成する周知の構成のもので、例えばサナステック社製のテクノスーパー５０２を好適に採用できる。アルカリ性水のｐＨは、高い値に設定すると洗浄力が向上するが、ｐＨ１２を超えるとメタル版１や半田５が腐食してしまう恐れがあり、またｐＨ１０．５よりも低いと洗浄力が低下して洗浄時間が長くなったり多量のアルカリ性水が必要になったりするので、１０．５〜１２．０の範囲に設定することが望ましく、特には１１．２〜１１．５の範囲に設定することが望ましい。また、強酸性水としては、ｐＨ２．３〜２．７のものが、アルカリ性水と略同量だけ生成される。
【００６１】
アルカリ性水生成器４２は、アルカリ性水加圧タンク３３を経て洗浄装置本体１１の加熱手段２９に接続され、アルカリ性水生成器４２にて生成したアルカリ性水は、アルカリ性水加圧タンク３３に順次供給されて、アルカリ性水加圧タンク３３に１回の洗浄に必要な分量以上の設定量だけ貯水される。そして、メタル版１を洗浄する際には、前記実施の形態と同様に、コンプレッサ２７からの圧縮空気により、アルカリ性水加圧タンク３３から加熱手段２９へアルカリ性水を加圧供給して、アルカリ性水を３０℃〜６０℃の設定温度に加熱した後、これをアルカリ性水噴射ノズル１４へ供給するとともに、コンプレッサ２７からの圧縮空気をアルカリ性水噴射ノズル１４へ供給して、アルカリ性水噴射ノズル１４内において、アルカリ性水と圧縮空気とを混合してアルカリ性水を微細粒化し、微細粒化したアルカリ性水を噴射口２２からメタル版１に向けて噴射させながら、移動手段により、アルカリ性水噴射ノズル１４をメタル版１に沿ってＸ軸方向及びＹ軸方向へ順次移動させて、アルカリ性水の微細化粒子によりメタル版１に付着した半田５やフラックス４を洗浄除去することになる。尚、メタル版１の具体的な洗浄方法は、前記実施の形態と同様に、粗洗浄と仕上げ洗浄を行なって洗浄することになり、最後に中性水加圧タンク３４に貯留した中性水を中性水噴射ノズル２８からメタル版１の表裏面に向けて噴き付けて、メタル版１に付着したアルカリ性水を中性水で洗い流し、メタル版１を乾燥させて、メタル版１の洗浄を完了することになる。また、アルカリ性水加圧タンク３３は少なくとも１つ以上設けることができ、例えば２つのアルカリ性水加圧タンク３３を設けて、一方のアルカリ性水加圧タンク３３内のアルカリ性水によるメタル版１の洗浄と、中性水加圧タンク３４内の中性水によるメタル版１の洗い流しと、メタル版１の乾燥とを行なっている間に、他方のアルカリ性水加圧タンク３３に対してアルカリ性水生成器４２で生成したアルカリ性水を貯留するように構成することが、無駄時間を少なくする上で好ましい。
【００６２】
一方、メタル版１の洗浄で使用した後のアルカリ性水及び中性水は、一次フィルターＦ１を経てアルカリ性水中の半田が除去された後、中和タンク４３へ供給され、またアルカリ性水生成器４２で生成された強酸性水は、そのまま中和タンク４３内へ供給されて、アルカリ性水と強酸性水とが中和タンク４３内において、ポンプＰ４からエアレーション管４７へ供給される空気により攪拌されて中和される。そして、この中和により、ｐＨ６〜８で且つ塩分濃度が貯水タンク４１の中性水と略同じ中性水が中和タンク４３内に生成される。尚、洗浄装置１０の稼動当初は、アルカリ性水加圧タンク３３内に一定量のアルカリ性水が順次貯留され、中和タンク４３には強酸性水のみが貯留されてしまう。このため、アルカリ性水加圧タンク３３及び中和タンク４３が空の状態で、洗浄装置１０を稼動させたときには、アルカリ性水生成器４２にて生成される強酸性水のうちの、アルカリ性水加圧タンク３３に貯留されるアルカリ性水と同量の強酸性水を中和タンク４３へ投入しないで洗浄装置１０外へ排出し、中和タンク４３内に同量のアルカリ性水と強酸性水とが供給されるように調整することになる。
【００６３】
中和タンク４３は、ポンプＰ３と２次フィルターＦ２と３次フィルターＦ３とを経て貯水タンク４１に接続され、中和タンク４３内において中和された中性水は、２次フィルターＦ２により例えば直径０．５μｍ以上の油分やゴミが除去された後、３次フィルターＦ３により、例えば直径０．３５μｍ以上の大きさの金属水酸化物が除去され直径０．５μｍ以上の油分が除去され、貯水タンク４１へ戻されることになる。尚、貯水タンク４１内の中性水が汚れた場合には、バルブＨＶを開放して、貯水タンク４１内の中性水を４次フィルターＦ４で濾過した後、洗浄装置１０外へ排出することになる。また、フィルターＦ１〜Ｆ４を設ける位置は、ポンプに対する負荷等を考慮して適宜に変更することも可能である。
【００６４】
このアルカリ性水供給装置４０では、中性水から生成したアルカリ性水をメタル版１の洗浄で用いた後、アルカリ性水生成時に副産物として生成される強酸性水を用いて、この洗浄で用いた後のアルカリ性水を中和し、中和して得られる中性水を再利用して、アルカリ性水を生成できるので、洗浄後のアルカリ性水を長期にわたって洗浄装置１０外へ排出する必要がなく、また排出する場合においても中性水として排出できるので、環境に優しい洗浄装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】洗浄装置本体の要部の斜視図
【図２】洗浄装置の概略説明図
【図３】噴射ノズルの斜視図
【図４】噴射ノズルの分解斜視図
【図５】図３のV-V線断面図
【図６】図３のVI-VI線断面図
【図７】粗洗浄の洗浄方法の説明図
【図８】仕上げ洗浄の洗浄方法の説明図
【図９】メタル版の印刷パターンの洗浄前の拡大図
【図１０】メタル版の印刷パターンのイオン交換水による洗浄後の拡大図
【図１１】メタル版の印刷パターンのアルカリ性水による洗浄後の拡大図
【図１２】他のアルカリ性水生成装置を用いた洗浄装置の概略説明図
【００６６】
１ メタル版 ２ 印刷パターン
２Ａ 形成範囲 ３ 穴
４ フラックス ５ 半田
１０ メタル版洗浄装置 １１ 洗浄装置本体
１２ ハウジング １３ 補強フレーム
１４ アルカリ性水噴射ノズル １５ 流通路
１５ａ 分岐通路 １６ 流通路
１７ ノズルボディ １８ ノズルキャップ
１９ リテーナ ２０ 供給管
２１ プラグ ２２ 噴射口
２３ 隔壁 ２４ 第１空間
２５ 第２空間 ２６ 絞り隙間
２７ コンプレッサ ２８ 中性水噴射ノズル
２９ 加熱手段
３０ アルカリ性水供給装置 ３１ 軟水生成手段
３２ アルカリ性水生成手段 ３３ アルカリ性水加圧タンク
３４ 中性水加圧タンク
４０ アルカリ性水供給装置 ４１ 貯水タンク
４２ アルカリ性水生成器 ４３ 中和タンク
４４ エアレーション管 ４５ 水供給タンク
４６ 軟水器 ４７ エアレーション管
Ｆ１ １次フィルター Ｆ２ ２次フィルター
Ｆ３ ３次フィルター Ｆ４ ４次フィルター
ＨＶ バルブ ＳＶ１ バルブ
ＳＶ２ バルブ
Ｐ１ ポンプ Ｐ２ ポンプ
Ｐ３ ポンプ Ｐ４ ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷配線基板に対してクリーム半田を印刷するために用いたメタル版の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷配線基板の半田付け部位にクリーム半田を塗着させる方法として、ステンレスやニッケル等からなるメタル版を用いたスクリーン印刷法により、クリーム半田を印刷して塗着させる方法が広く採用されている。ところが、このスクリーン印刷法によりクリーム半田を印刷する場合には、経時変化によりクリーム半田の溶剤が揮散して、クリーム半田が徐々に固化することから、印刷作業を行っているうちに、クリーム半田がメタル版の印刷パターンの穴内面、特に穴の端部内面に固化して堆積し、メタル版が目詰まりを起こして、所望の印刷品質が得られなくなるという問題が発生する。このため、印刷に用いたメタル版は、設定時間毎に洗浄して、穴内面に堆積したクリーム半田の固化物を除去している。このようなメタル版の洗浄装置としては、洗浄ノズルから洗浄液を高圧で噴き付けてメタル版を洗浄する洗浄装置（例えば、特許文献１参照。）や、超音波振動子で洗浄液を振動させながらメタル版を洗浄する洗浄装置（例えば、特許文献２参照。）などが提案されている。
【０００３】
前記特許文献１記載の洗浄装置では、ホルダにメタル版を取り付けて縦向きに支持し、１対の洗浄ノズルでメタル版の表裏両面に対して洗浄液を噴き付けながら、ホルダを上下方向にスライド移動させて、メタル版を洗浄するように構成している。また、メタル版、及びこれを支持するホルダ、及び洗浄ノズルはケーシングにより全体が覆われており、更に、このケーシングの下方には、ロート状の仕切り板が形成されており、洗浄ノズルより噴射された洗浄液は、メタル版を洗浄した後、仕切り板を介して、タンクに回収できるように構成されている。
【０００４】
前記特許文献２記載の洗浄装置では、超音波振動子を取り付けた縦向きの振動板に対して、メタル版を略平行に且つ僅かな隙間をあけて配置させ、超音波振動子により振動板を振動させながら、振動板とメタル版間に洗浄液を流下させ、メタル版を超音波洗浄するように構成されている。
【０００５】
一方、水または電解質水溶液を電気分解して、水素イオン指数がｐＨ９以上、１２以下の電解アルカリ水を生成し、これを加圧して、機械部品、電気部品、自動車、建築物外壁、土木構造物表面などの洗浄対象物に対して、ノズルで噴き付けて、洗浄対象物を洗浄する洗浄装置が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
また、基板の表面上に付着している汚染物を除去する洗浄装置として、液滴を基板に向けて噴出する噴射ノズルと、噴射ノズルに接続され、該噴射ノズル内に純水などの液体を供給する液体供給手段と、噴射ノズルに接続され、該噴射ノズル内に気体を供給するガス供給手段と、噴射ノズル内に設けられ、該噴射ノズル内に供給された液体と気体とを混合し、液体を液滴に変える混合手段と、を備えたものが提案されている（例えば、特許文献４参照。）。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−７１７０５号公報
【特許文献２】特開２０００−１０７７１１号公報
【特許文献３】特開２００１−３２７９３４号公報
【特許文献４】特開平８−３１８１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前記特許文献１記載の洗浄方法では、グリコール系もしくはアルコール系の有機溶剤を洗浄ノズルから大量に噴射するためランニングコストが高くなるだけでなく、排液を産業廃棄物として取り扱わねばならず環境負荷が非常に大きいという問題点があった。また、有機溶剤は強い臭気をともなうため、作業者の身体にかかる負荷も少なくはなく作業環境の改善が望まれている。一方、特許文献２記載の洗浄方法では、使用する洗浄液を大幅に少なくできるが、洗浄液として、特許文献１記載の洗浄方法と同様にグリコール系もしくはアルコール系の有機溶剤を用いる必要があり、やはり排液を産業廃棄物として取り扱わねばならず環境負荷が大きくなってしまうという問題があった。
【０００９】
また、メタル版の洗浄方法として、特許文献１、２に記載されている方法以外にも、溶剤に浸した布紙等による清拭や、エアーガンを用いて吹き飛ばす方式や、吸引ノズルで吸い取る方式なども用いられているが、近年では印刷配線基板のピッチが非常に狭くなっており、これに伴いメタル版の印刷パターンの穴も０．２２ｍｍ幅や０．１４ｍｍ幅といったように非常に狭くなっているため、これらの洗浄方法では、印刷パターンの穴内に残った半田を完全に除去することが困難になっている。
【００１０】
一方、特許文献３記載のように、電解アルカリ水を用いた洗浄方法や、特許文献４記載のように、ノズル内で空気と純水などの液体とを混合し、ノズルから高速の液滴を噴射して洗浄する洗浄方法は、メタル版の洗浄方法としては未だ採用されておらず、０．２２ｍｍ幅や０．１４ｍｍ幅の印刷パターンの穴を有するメタル版を効果的且つ効率的に洗浄可能な洗浄方法は未だ確立されていないのが実状である。
【００１１】
また、本発明者は、特許文献３、４記載のような電解アルカリ水や純水などの水系の洗浄液を用いてメタル版を洗浄する試験を行なった結果、有機溶剤を用いた特許文献１、２記載の洗浄方法と同様に、洗浄した半田ボールの再付着を防止するため、メタル版を縦向きにして、上側から順番にメタル版を洗浄すると、メタル版の下端側へ行くにしたがって、洗浄不良が発生するという問題が発生することを見出した。そして、その原因について鋭意検討した結果、特許文献１、２記載の洗浄方法では、クリーム半田のフラックスが有機溶剤に溶けるため、洗浄後の有機溶剤がメタル版に沿ってその下側へ移動しても問題ないが、特許文献３、４記載のような電解アルカリ水や純水などの水系の洗浄液を用いると、フラックスが洗浄水を吸収して固化し、洗浄不良が発生することを見出した。
【００１２】
本発明の目的は、クリーム半田が洗浄液を吸収して固化することによる洗浄不良を防止して、メタル版の印刷パターンを全体的に綺麗に洗浄可能なメタル版の洗浄方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、メタル版を縦向きにして水系の洗浄液で洗浄する場合において、メタル版の上側から洗浄を行なうと、メタル版のうちの洗浄位置よりも下側に付着しているクリーム半田のフラックスが、メタル版に沿って流れ落ちる洗浄液を吸収し、該フラックスが固化することにより、洗浄不良が発生し易くなることを見出し、下側から順番にメタル版を洗浄することで、メタル版に沿って流れ落ちる洗浄液との接触によるフラックスの固化を極力防止して、メタル版を綺麗に洗浄できるとの発想を得て、本発明を完成するに至った。
【００１４】
本発明に係るメタル版の洗浄方法は、印刷配線基板に対してクリーム半田を印刷するために用いたメタル版の洗浄方法であって、前記メタル版を水平方向に対して一定の角度を付けて支持した状態で、前記メタル版に向けて噴射ノズルから水系の洗浄液を噴き付けながら、該噴射ノズルを水平方向に往復移動させて下側から順番にメタル版を粗洗浄するものである。尚、本発明において、水系の洗浄液とは、アルカリ性水、イオン交換水、純水などの水を意味する。また、アルカリ性水とは、アルカリ電解水やアルカリ性水溶液やアルカリイオン水などからなるｐＨが７．５以上の水を意味する。
【００１５】
この洗浄方法では、メタル版を水平方向に対して一定の角度を付けて支持した状態で洗浄するので、メタル版に噴き付けた洗浄液は、メタル版に沿ってその下側へ流れることになるが、下側から順番にメタル版を粗洗浄するので、洗浄液として水系の洗浄液を用いた場合でも、メタル版に噴き付けた洗浄液は、メタル版のうちの洗浄が完了した部分に沿って流れ落ちることになり、メタル版に付着しているクリーム半田のフラックスが水系の洗浄液を吸って固化することによる洗浄不良を効果的に防止でき、メタル版を綺麗に洗浄することができる。しかも、有機溶剤を使用しないで、アルカリ性水などの水系の洗浄液でのみで洗浄するので、洗浄後の廃液は、産業廃棄物として取り扱う必要がなく、環境負荷を著しく低減することができ、また有機溶剤に比べ臭気がないので作業環境も改善することができる。また、アルカリ性水などの水系の洗浄液は有機溶剤のように揮発性がないために常時補充する必要がなく、洗浄後も水洗いし乾燥させるだけでよいのでランニングコストも安価である。
【００１６】
ここで、前記粗洗浄後、メタル版に向けて噴射ノズルから洗浄液を噴き付けながら、該噴射ノズルを水平方向に往復移動させて上側から順番にメタル版を仕上げ洗浄することが好ましい実施の形態である。このように上側から順番に仕上げ洗浄すると、粗洗浄においてクリーム半田の一部がメタル版に再付着した場合でも、これを綺麗に洗浄することができる。
【００１７】
前記粗洗浄において、メタル版の印刷パターンの形成範囲に対して洗浄液を順次噴き付けて粗洗浄を行い、前記仕上げ洗浄において、メタル版の全面に対して洗浄液を順次噴き付けて仕上げ洗浄を行なうことも好ましい実施の形態である。このように構成すると、粗洗浄による洗浄時間を極力短縮することができ、洗浄時間を全体的に短縮できる。しかも、メタル版の最も重要な印刷パターンの形成範囲に関しては、２度の洗浄によりクリーム半田を綺麗に洗浄することができる。
【００１８】
前記洗浄液を３０℃〜６０℃に加熱した状態で噴射ノズルへ供給することも好ましい実施の形態である。噴射ノズルに供給する洗浄液の温度は、クリーム半田のフラックスの軟化による洗浄力の向上を考慮して、３０℃以上に設定することが好ましく、また６０℃を超えると洗浄液のｐＨが低下し、洗浄力が低下するので、３０℃〜６０℃に設定することが好ましい。
【００１９】
前記洗浄液としてアルカリ性水を用い、前記噴射ノズル内において洗浄液と圧縮空気とを混合して、前記洗浄液を微細粒化しながら、この微細粒化した洗浄液を噴射ノズルからメタル版に向けて高速で噴き付けてメタル版を洗浄することも好ましい実施の形態である。
【００２０】
この洗浄方法では、噴射ノズル内においてアルカリ性水と圧縮空気とを混合して、印刷パターンの穴を通過可能な大きさにまで微細粒化した状態で、噴射ノズルからメタル版に対して噴き付けるので、微細粒化したアルカリ性水をエネルギーロスなく印刷パターン内部の半田ボールやフラックスに衝突させて、半田ボールやフラックスを効果的且つ効率的に除去することが可能となる。また、アルカリ性水には油分を鹸化・分散する能力があるため、フラックスを鹸化、分散し洗浄しやすくする効果があり、これによりメタル版に付着したフラックスや印刷パターンの穴内のフラックスが、一層効率的且つ綺麗に除去される。更に、アルカリ性水はイオン交換水や有機溶剤に比べると微細化されやすいという性質を有しており、０．２２ｍｍ幅や０．１４ｍｍ幅といった非常に狭い印刷パターンの穴よりも小径に微細粒化できるので、穴内の半田およびフラックスを効率的に除去できる。
【００２１】
アルカリ性水を洗浄液として用いる場合には、前記洗浄液の水素イオン指数をｐＨ＝１０．５〜１２．０に設定することが好ましい実施の形態である。即ち、ｐＨが高すぎると、半田やメタル版の金属部分が腐食されてしまい、ｐＨが低すぎると長時間の洗浄が必要となってしまい、排液処理やランニングコストを考えると好ましくないので、ｐＨは１０．５以上１２．０以下に設定することが好ましい。
【００２２】
アルカリ性水を洗浄液として用いる場合には、前記圧縮空気と前記洗浄液の体積比率を５００：１〜７００：１に設定することも好ましい実施の形態である。つまり、圧縮空気の体積比率が大きい場合には、半田に衝突するアルカリ性水の量が少なくなってしまうため十分な洗浄力が得られず、半田とフラックスを印刷パターンから完全に除去するためには、長時間の洗浄が必要となってしまう。また圧縮空気の体積比率が少なすぎる場合には、アルカリ性水を十分に微細粒化することができないため、０．２２ｍｍ幅や０．１４ｍｍ幅といった非常に狭い幅ではアルカリ性水の粒が印刷パターンの穴を通り抜けることができず、十分な洗浄効果を得ることができない。また、同じく、圧縮空気の体積比率が少なすぎる場合には、噴射したアルカリ性水が、メタル版表面で水膜を形成し、新たな粒子の衝突を妨げてしまうという現象が発生し、洗浄効果が低減してしまう。
【００２３】
前記メタル版を挟んでその両側に噴射ノズルをそれぞれ設け、両噴射ノズルからメタル版の両面に対して洗浄液を噴き付けながらメタル版を洗浄することも好ましい実施の形態である。メタル版を片面ずつ洗浄することも可能であるが、メタル版を挟んでその両側に噴射ノズルをそれぞれ設けて、メタル版の表裏面に向けてアルカリ性水などの水系の洗浄液を同時に噴き付けて洗浄すると、メタル版の洗浄効率を高めることができるので好ましい。また、この場合には、前記両噴射ノズルによる洗浄液の噴き付け位置をずらして、両噴射ノズルから噴射した洗浄液同士が衝突することによる洗浄力の低下を防止することが好ましい。噴き付け位置をずらす方法としては、両噴射ノズルにおける洗浄液の噴射角度を異なる角度に設定して噴き付け位置をずらすこともできるし、噴射角度を同じに設定しつつ、両噴射ノズルの位置をＸ軸方向或いはＹ軸方向へシフトさせて噴き付け位置をずらすこともできるし、両者を組み合わせて噴き付け位置をずらすこともできる。最も好ましい方法としては、両噴射ノズルの噴き付け方向をメタル版と直交方向に設定しつつ、両噴射ノズルの位置をＸ軸方向或いはＹ軸方向へシフトさせて噴き付け位置をずらすことが好ましい。
【００２４】
前記噴射ノズルの先端部とメタル版間の距離を３〜８ｍｍに設定することも好ましい実施の形態である。噴射ノズルの先端部とメタル版間の距離が長すぎると、洗浄液の衝突エネルギーをメタル版に付着したクリーム半田に十分に作用させることができず、また短すぎると、洗浄液が充分に微細化されずにメタル版に衝突するとともに、噴き付けた洗浄液がメタル版で跳ね返った洗浄液と衝突することにより、洗浄効率が低下するので、噴射ノズルの先端部とメタル版間の距離は３〜８ｍｍに設定することが好ましい。
【００２５】
前記噴射ノズルとして、圧縮空気の流通路と洗浄液の流通路とを形成したノズルボディと、ノズルボディの先端部に着脱自在に取り付けたノズルキャップとを有し、ノズルキャップの先端部に噴射口を形成し、ノズルボディの先端部に噴射口へ向けて突出する隔壁を形成し、この隔壁によりノズルボディとノズルキャップ間の空間を、隔壁両側の第１空間と、隔壁よりも先端側の第２空間の３つの空間に区画し、１対の第１空間と第２空間とを隔壁の先端部とノズルキャップ間に形成した絞り隙間を介して連通させ、圧縮空気の流通路を１対の第１空間にそれぞれ開口させるとともに、洗浄液の流通路を隔壁の先端部から第２空間に開口させ、第２空間内において洗浄液と圧縮空気とを混合して、洗浄液を微細粒化するものを用いることが好ましい実施の形態である。
【００２６】
この噴射ノズルでは、圧縮空気は、ノズルボディ内部の流通路を通って隔壁両側の第１空間へ供給され、第１空間から絞り隙間を通って音速に近い速度まで加速されながら第２空間へ供給される。一方、洗浄液は、隔壁に形成した流通路を通って隔壁よりも先端側の第２空間へ供給され、第２空間内において高速の圧縮空気と混合されて、微細粒化され、噴射口から圧縮空気とともに噴出される。そして、この噴射口から噴出する微細粒化された高速の洗浄液をメタル版へ向けて噴き付けて、メタル版を洗浄することになる。このため、微細粒化した洗浄液をエネルギーロスなく印刷パターン内部の半田ボールやフラックスに衝突させて、半田ボールやフラックスを効果的且つ効率的に除去することが可能となる。
【００２７】
前記噴射ノズルにおいて、前記噴射口をアスペクト比４０以上の長穴形状に形成することもできる。噴射口は円形に形成することも可能であるが、大面積のメタル版を短時間で洗浄処理できるように、噴射口をアスペクト比４０以上の長穴形状に形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係るメタル版の洗浄方法によれば、下側から順番にメタル版を粗洗浄するので、洗浄液として水系の洗浄液を用いた場合でも、メタル版に噴き付けた洗浄液は、メタル版のうちの洗浄が完了した部分に沿って流れ落ちることになり、メタル版に付着しているクリーム半田のフラックスが水系の洗浄液を吸って固化することによる洗浄不良を効果的に防止でき、メタル版を綺麗に洗浄することができる。しかも、有機溶剤を使用しないで、アルカリ性水などの水系の洗浄液でのみで洗浄するので、洗浄後の廃液は、産業廃棄物として取り扱う必要がなく、環境負荷を著しく低減することができ、また有機溶剤に比べ臭気がないので作業環境も改善することができる。また、アルカリ性水などの水系の洗浄液は有機溶剤のように揮発性がないために常時補充する必要がなく、洗浄後も水洗いし乾燥させるだけでよいのでランニングコストも安価である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
本発明のメタル版の洗浄方法は、図１、図２に示すようなメタル版洗浄装置１０を用いて、メタル版１を水平方向に対して一定の角度を付けて支持した状態で、メタル版１に向けて噴射ノズル１４から水系の洗浄液を噴き付けながら、噴射ノズル１４を水平方向に往復移動させて下側から順番にメタル版１を粗洗浄するものである。
【００３０】
図１、図２に示すように、メタル版洗浄装置１０は、洗浄液としての微細粒化したアルカリ性水をメタル版１に対して噴き付けて、メタル版１を洗浄する洗浄装置本体１１と、洗浄液としてのアルカリ性水を供給するアルカリ性水供給装置３０とを備えている。尚、本実施の形態では、洗浄液としてアルカリ性水をメタル版１に噴き付けて、メタル版１を洗浄するメタル版洗浄装置１０に、本発明のメタル版の洗浄方法を適用した場合について説明するが、アルカリ性水以外の水系の洗浄液、例えばイオン交換水や純水などをメタル版１に噴き付けて、メタル版１を洗浄する既存のメタル版洗浄装置に対しても本発明を同様に適用できる。
【００３１】
メタル版１の外周部には枠状の補強フレーム１３が一体的に設けられ、メタル版１は、洗浄装置本体１１のハウジング１２内に、水平方向に対して一定の角度を付けて支持され、メタル版１に噴き付けた洗浄液がメタル版１に沿って流れ落ちるように構成されている。メタル版１の水平方向に対する傾斜角度は任意に設定できるが、洗浄装置本体１１を極力小型に構成するため、図１、図１２に示すように、水平方向に対して９０°に設定して、ハウジング１２内に鉛直方向に支持することが好ましい。
【００３２】
メタル版１を挟んでその前後両側には、メタル版１に対してアルカリ性水を噴射するための１対のアルカリ性水噴射ノズル１４が対向状に設けられ、両アルカリ性水噴射ノズル１４は、図示外の移動手段により、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにそれぞれ連動して移動可能に支持されている。移動手段としては、任意の構成のものを採用することができ、例えばＸ軸方向及びＹ軸方向へのガイドロッドと、Ｘ軸方向及びＹ軸方向への移動用のモーターとを備えたものを採用できる。
【００３３】
前後のアルカリ性水噴射ノズル１４は、図２に示すように、アルカリ性水の噴出し方向をメタル版１にそれぞれ直交させ、アルカリ性水の噴き付け位置をＸ軸方向に一定距離Ｓだけずらして対向して設けられている。これにより、前後のアルカリ性水噴射ノズル１４から噴出したアルカリ性水同士が衝突したり干渉したりすることを防止して、洗浄効果の低下を防止できるとともに、片方のノズル１４から噴射したアルカリ性水で除去できなかった半田５やフラックス４（図９、図１０参照）を、他方のノズル１４から噴射したアルカリ性水によって除去できるように構成されている。アルカリ性水噴射ノズル１４の先端部とメタル版１間の距離Ｇは、３〜８ｍｍに設定されている。アルカリ性水噴射ノズル１４の先端部とメタル版１間の距離Ｇが長すぎると、アルカリ性水の衝突エネルギーをメタル版１に付着した半田５やフラックス４に十分に作用させることができず、また短すぎると、アルカリ性水が充分に微細化されずにメタル版１に衝突するとともに、噴き付けたアルカリ性水がメタル版１で跳ね返ったアルカリ性水と衝突することにより、洗浄効率が低下するので、アルカリ性水噴射ノズル１４の先端部とメタル版１間の距離Ｇは３〜８ｍｍに設定することが好ましい。
【００３４】
アルカリ性水噴射ノズル１４は、図３〜図６に示すように、圧縮空気の流通路１５とアルカリ性水の流通路１６とを形成したノズルボディ１７と、ノズルボディ１７の先端部に着脱自在に取り付けたノズルキャップ１８と、ノズルキャップ１８をノズルボディ１７に固定するためのリテーナ１９と、圧縮空気の供給管２０をノズルボディ１７に接続するためのプラグ２１とを備えている。尚、噴射ノズルとしては、図３〜図６に例示しているもの以外の構成のものを採用することも可能である。
【００３５】
ノズルキャップ１８の先端部には上下方向に細長い長穴状の噴射口２２が形成され、ノズルボディ１７の先端部には噴射口２２へ向けて突出する隔壁２３が形成され、この隔壁２３によりノズルボディ１７とノズルキャップ１８間の空間は、隔壁２３両側の第１空間２４と、隔壁２３よりも先端側の第２空間２５の３つの空間に区画されている。隔壁２３の先端部とノズルキャップ１８間には絞り隙間２６が形成され、第１空間２４と第２空間２５とは絞り隙間２６を介して連通されている。ノズルボディ１７内には１対の圧縮空気の流通路１５が形成され、両流通路１５の下流部は６つの分岐通路１５ａにそれぞれ分岐されて２つの第１空間２４にそれぞれ開口され、アルカリ性水の流通路１６は隔壁２３の先端部において第２空間２５に開口されている。
【００３６】
このアルカリ性水噴射ノズル１４では、圧縮空気が、１対の流通路１５を通って２つの第１空間２４へそれぞれ供給され、更に絞り隙間２６を通って第２空間２５へ左右対称に供給される。流通路１５は分岐通路１５ａにおいて通路断面が小さくなり、しかも第１空間２４においては絞り隙間２６側へ行くに従って通路断面が小さくなっているので、圧縮空気はベルヌーイの法則に従い、絞り隙間２６側へ行くにしたがって加速され、高速で第２空間２５内に流入することになる。一方、アルカリ性水は、流通路１６を通って第２空間２５に供給されることになるが、流通路１６の断面積が隔壁２３内において小さくなることから、隔壁２３内において加速され、この状態で第２空間２５に供給されることになる。そして、第２空間２５では、圧縮空気とアルカリ性水とが高速で混合され、それによってアルカリ性水は第２空間２５内において微細粒化され、この状態で噴射口２２から外部へ噴射されることになる。ところで、アルカリ性水はイオン交換水や純水などの水系の洗浄液にくらべ微細化されやすい性質を備えており、微細化されたアルカリ性水の粒は図９に示すような印刷パターン２の穴３を容易に通過可能な直径となるため、印刷パターン２内部の半田ボール５に衝突しその圧力エネルギーをもって半田５を除去することができる。さらに、アルカリ性水には油分を鹸化・分散する能力があるため、フラックス４を鹸化、分散し洗浄しやすくする効果がある。これによりメタル版１に付着したフラックス４や印刷パターン２内のフラックス４、半田５が除去され、洗浄が実現される。
【００３７】
噴射口２２の開口幅Ｗは０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下に設定することが好ましく、開口長さＬは２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下に設定することが好ましい。また、噴射口２２のアスペクト比（Ｌ／Ｗ）は４０以上に設定することが好ましい。噴射口２２は円形に形成することも可能であるが、大面積のメタル版１を短時間で洗浄処理できるように、アスペクト比（Ｌ／Ｗ）が４０以上の長穴形状に形成することが好ましい。
【００３８】
移動手段によるアルカリ性水噴射ノズル１４の移動速度は、５ｍｍ／ｓｅｃ以上、２０ｍｍ／ｓｅｃ以下に設定することが好ましい。移動速度が５ｍｍ／ｓｅｃ未満の場合には、洗浄処理速度が遅くなり、２０ｍｍ／ｓｅｃを超える場合には、洗浄不良が発生する。また、アルカリ性水噴射ノズル１４からのアルカリ性水の噴射量は、５００ｃｃ／ｍｉｎ以上で７００ｃｃ／ｍｉｎ以下に設定することが好ましい。噴射量が、５００ｃｃ／ｍｉｎ未満の場合には、洗浄不良が発生し、７００ｃｃ／ｍｉｎを越える場合には、アルカリ性水の消費量が増えて、アルカリ性水供給装置３０として大型なものを採用する必要があること、アルカリ性水の水膜がメタル版１の表面に形成されて、反対に洗浄能力が低下するなどの問題が発生する。
【００３９】
圧縮空気とアルカリ性水の体積比率は、５００：１〜７００：１に設定されている。つまり、圧縮空気の体積比率が大きい場合には、半田５に衝突するアルカリ性水の量が少なくなってしまうため十分な洗浄力が得られず、半田５とフラックス４を印刷パターン２から完全に除去するためには、長時間の洗浄が必要となってしまう。また圧縮空気の体積比率が少なすぎる場合には、アルカリ性水を十分に微細粒化することができないため、０．２２ｍｍ幅や０．１４ｍｍ幅といった非常に狭い幅ではアルカリ性水の粒が印刷パターン２の穴３を通り抜けることができず、十分な洗浄効果を得ることができない。また、同じく、圧縮空気の体積比率が少なすぎる場合には、噴射したアルカリ性水が、メタル版１の表面で水膜を形成し、新たな粒子の衝突を妨げてしまうという現象が発生し、洗浄効果が低減してしまう。
【００４０】
圧縮空気にはコンプレッサ２７によって圧縮された、いわゆる工場エアを用いるが、フィルターやドライヤを通って油分や余計な水分を十分に除去されていることが好ましい。圧縮空気の圧力は絞り隙間２６と圧縮空気の流通路１５の断面積の比によってもことなるが、低くなると十分な流量と流速をえることができないため０．５ＭＰａ以上であることが望ましく、本実施例では０．５ＭＰａに設定している。
【００４１】
洗浄装置本体１１には、アルカリ性水供給装置３０から供給されるアルカリ性水を、３０℃〜６０℃に加熱した状態で、アルカリ性水噴射ノズル１４へ供給する加熱手段２９が設けられ、この加熱手段２９によりアルカリ性水を加熱することで、メタル版１に付着しているクリーム半田のフラックスを軟化させて洗浄力を向上できるように構成されている。アルカリ性水噴射ノズル１４に供給するアルカリ性水の温度は、クリーム半田のフラックスの軟化温度である３０℃以上に設定することが好ましく、また６０℃を超えると洗浄液のｐＨが低下し、洗浄力が低下するので、３０℃〜６０℃に設定することが好ましい。加熱手段２９としては、任意の構成のものを採用することができ、例えば金属ブロック内にアルカリ性水の流通路を複数形成した熱交換器と、熱交換器を加熱するヒータとを有し、ヒータで金属ブロックを加熱しながら、流通路へアルカリ性水を流通させて、アルカリ性水を設定温度まで加熱するように構成したものを採用できる。この加熱手段２９は、アルカリ性水の洗浄力を向上する上で設けることが好ましいが、省略したものも本発明の範疇である。
【００４２】
次に、アルカリ性水を供給するアルカリ性水供給装置３０について説明する。
アルカリ性水供給装置３０は、図２に示すように、軟水生成手段３１と、アルカリ性水生成手段３２と、アルカリ性水加圧タンク３３と、中性水加圧タンク３４とを備えている。尚、本実施の形態では、水道水からアルカリ性水を生成し、これを洗浄装置本体１１へ供給するように構成したが、市販のアルカリ性水をそのまま洗浄液として利用することも可能である。
【００４３】
軟水生成手段３１は、イオン交換樹脂により軟水を生成する周知の構成のもので、例えばサムソン社製ＳＳ−０４Ｅを好適に使用できる。
【００４４】
アルカリ性水生成手段３２は、水を電気分解することにより、陰極側には水酸イオン（ＯＨ）を増加させてアルカリ性水を生成する周知の構成のもので、例えば（株）アマノ製δ１５００Ｋを好適に使用できる。アルカリ性水はそのｐＨによって洗浄力が異なる。ｐＨが高いと洗浄力が向上する方向にあるが、ｐＨ１２を超えるとメタル版１や半田５が腐食してしまう恐れがある。一方、ｐＨ１０．５より低い場合、完全に半田５とフラックス４を除去するためには長時間の洗浄が必要となるため、多量のアルカリ性水が必要となり好ましくない。このため、アルカリ性水のｐＨは、１０．５〜１２．０の範囲にあることが望ましく、特には１１．２〜１１．５の範囲にあることが望ましい。アルカリ性水に用いる塩基は苛性ソーダ、炭酸カリウムなど多種があるが、ｐＨが前述の範囲内にあれば塩基の種類は特に問わない。
【００４５】
次に、洗浄装置１０を用いた洗浄方法について、図２を参照しながら説明する。
先ず、アルカリ性水供給装置３０により、アルカリ性水の生成するため、軟水生成手段３１へ水道水を供給して、軟水生成手段３１にて軟水を生成する。具体的には、毎分１．９リットルの軟水を生成する。この軟水生成手段３１で生成した軟水の一部は、アルカリ性水生成の生成用の軟水として用い、残りは中性水加圧タンク３４に供給して、後述するように、アルカリ性水によるメタル版１の洗浄後のすすぎ水として使用することになる。
【００４６】
次に、軟水生成手段３１にて生成した軟水をアルカリ性水生成手段３２に供給し、アルカリ性水生成手段３２によりアルカリ性水を生成する。具体的には、１．９リットルの軟水から、１．５リットルのアルカリ性水と、０．４リットルの中性水を生成する。アルカリ性水の生成には炭酸カリウムを使用する。生成されたアルカリ性水は、アルカリ性水加圧タンク３３に順次供給されて、アルカリ性水加圧タンク３３に１回の洗浄に必要な分量以上の設定量だけ貯水される。尚、アルカリ性水の生成時、中性水も同時に生成されるので、この中性水を軟水とともに中性水加圧タンク３４へ供給することもできる。
【００４７】
次に、洗浄装置本体１１にてメタル版１を洗浄するため、コンプレッサ２７からの圧縮空気により、アルカリ性水加圧タンク３３から加熱手段２９へアルカリ性水を加圧供給して、アルカリ性水を３０℃〜６０℃の設定温度に加熱した後、これをアルカリ性水噴射ノズル１４へ供給するとともに、コンプレッサ２７からの圧縮空気をアルカリ性水噴射ノズル１４へ供給して、アルカリ性水噴射ノズル１４内において、アルカリ性水と圧縮空気とを混合してアルカリ性水を微細粒化し、微細粒化したアルカリ性水を噴射口２２からメタル版１に向けて噴射させながら、移動手段により、アルカリ性水噴射ノズル１４をメタル版１に沿ってＸ軸方向及びＹ軸方向へ順次移動させて、アルカリ性水の微細化粒子によりメタル版１に付着した半田５やフラックス４を洗浄除去することになる。
【００４８】
具体的には、次のような粗洗浄と仕上げ洗浄とを順次行って、メタル版１を洗浄することになる。
【００４９】
粗洗浄では、先ず、図７に示すように、移動手段により、アルカリ性水噴射ノズル１４を印刷パターン２の形成範囲２Ａの左側縁の下端へ移動させる。次に、アルカリ性水噴射ノズル１４から、アルカリ性水の微細化粒子をメタル版１に噴き付けながら、アルカリ性水噴射ノズル１４を形成範囲２Ａの左側縁から右側縁まで略水平に移動させてから、アルカリ性水の噴き付け範囲が上下に一部重なるように、アルカリ性水噴射ノズル１４を一段上側へ移動させ、次にアルカリ性水噴射ノズル１４を前記とは逆に、形成範囲２Ａの右側縁から左側縁へ略水平に移動させてから、アルカリ性水噴射ノズル１４を一段上側へ移動させるという動作を繰り返して、印刷パターン２の形成範囲２Ａの全体を下側から順番に洗浄することになる。尚、印刷パターン２の形成範囲２Ａは、メタル版１に形成される全ての印刷パターン２が含まれるように、メタル版１毎に予め設定したものである。また、粗洗浄は、印刷パターン２の形成範囲２Ａの右側縁の下端から行なうこともできる。
【００５０】
仕上げ洗浄では、先ず、図８に示すように、移動手段により、アルカリ性水噴射ノズル１４をメタル版１の左側縁の上端へ移動させる。次に、アルカリ性水噴射ノズル１４から、アルカリ性水の微細化粒子をメタル版１に噴き付けながら、アルカリ性水噴射ノズル１４をメタル版１の左側縁から右側縁まで略水平に移動させてから、アルカリ性水の噴き付け範囲が上下に一部重なるように、アルカリ性水噴射ノズル１４を一段下側へ移動させ、次にアルカリ性水噴射ノズル１４を前記とは逆に、メタル版１の右側縁から左側縁へ略水平に移動させてから、アルカリ性水噴射ノズル１４を一段下側へ移動させるという動作を繰り返して、メタル版１の全面を上側から順番に洗浄することになる。ただし、メタル版１の外縁部には補強フレーム１３が設けられているので、メタル版１における補強フレーム１３の内側に露出する部分を洗浄することになる。尚、仕上げ洗浄は、メタル版１の右側縁の上端から行なうこともできる。
【００５１】
この洗浄方法では、粗洗浄により印刷パターン２の形成範囲２Ａの全体を下側から順番に洗浄するので、メタル版１に付着しているクリーム半田が、メタル版１に沿って下側へ流れる洗浄処理後のアルカリ性水を吸収して固化することを防止して、クリーム半田が固化することによる洗浄不良を防止できる。しかも、この粗洗浄では、印刷パターン２の形成範囲２Ａのみを洗浄するので、メタル版１の全面を洗浄する場合と比較して、洗浄処理時間を大幅に短縮できる。また、粗洗浄後、仕上げ洗浄にてメタル版１の全面を上側から順番に洗浄するので、粗洗浄においてクリーム半田が再付着した場合でも、これを綺麗に洗浄することができる。更に、アルカリ性水には油分を鹸化・分散する効果があるため、メタル版１表面のフラックス４も除去できる。また、アルカリ性水はイオン交換水と比較して微細化されやすい性質を備えており、微細化されたアルカリ性水の粒は印刷パターン２内を容易に通過することができるため、パターン内部の半田ボール５に衝突しその圧力エネルギーをもって半田５を除去できる。これによりメタル版１に付着したフラックス４や印刷パターン２内のフラックス４及び半田５を綺麗に除去できる。
【００５２】
こうしてメタル版１を洗浄した後、中性水加圧タンク３４に貯留した中性水を中性水噴射ノズル２８からメタル版１の表裏面に向けて噴射して、メタル版１に付着したアルカリ性水を中性水で洗い流し、メタル版１を乾燥させて、メタル版１の洗浄を完了することになる。また、洗浄後の排液は、ハウジング１２の底部に設置した図示外の排水タンクに集められて、フィルターを通して半田５を除去した後、排水することになる。尚、アルカリ性水加圧タンク３３は少なくとも１つ以上設けることができ、例えば２つのアルカリ性水加圧タンク３３を設けて、一方のアルカリ性水加圧タンク３３内のアルカリ性水によるメタル版１の洗浄と、中性水加圧タンク３４内の中性水によるメタル版１の洗い流しと、メタル版１の乾燥とを行なっている間に、他方のアルカリ性水加圧タンク３３に対してアルカリ性水生成手段３２で生成したアルカリ性水を貯留するように構成することが、無駄時間を少なくする上で好ましい。
【００５３】
次に、本発明の洗浄方法の効果を検証すべく行った、メタル版１の洗浄試験について説明する。
使用したメタル版１は３３０ｍｍ×２５０ｍｍのいわゆるＭサイズ基板のものでパターンは０．１４ｍｍ幅のＱＦＰ（Quad Flat Package）用のものである。試験はメタル版１にクリーム半田を塗布し、印刷パターン２の穴３全体にクリーム半田が充填されているかを確認した後、イオン交換水（ｐＨ６〜ｐＨ７）とアルカリ性水（ｐＨ１１．２）の２種類の洗浄液を用いて洗浄し、結果を比較した。
【００５４】
図９は洗浄前のパターンの様子で、穴３にはフラックス４と半田５とが付着されている。図１０はイオン交換水を用いて洗浄した結果であり、図１１はアルカリ性水を用いて洗浄した結果である。図１０、図１１を比較すると明らかなように、イオン交換水を用いた洗浄では印刷パターン２内だけでなく、パターン周辺のメタル版１表面にも半田５およびフラックス４が除去されずに残っているのに対し、アルカリ性水を用いた洗浄では印刷パターン２内およびメタル版１表面の半田５およびフラックス４が完全に除去されており、なおかつメタル版１には何等の損傷は見られなかった。洗浄にかかった時間はイオン交換水が４６分であったのに対し、アルカリ性水は２６分であり、約６０％の洗浄時間でイオン交換水を用いたときよりも高い洗浄能力があることが確認できた。
【００５５】
次に、アルカリ性水供給装置３０の構成を部分的に変更した他の実施の形態について説明する。尚、前記実施の形態と同一部材には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５６】
図１２に示すように、このアルカリ性水供給装置４０は、アルカリ電解水からなるアルカリ性水を洗浄液として洗浄装置本体１１へ供給するもので、塩分濃度を一定濃度に設定した中性水を貯留する貯水タンク４１と、貯水タンク４１内の中性水を用いてアルカリ電解水からなるアルカリ性水とその副産物としての強酸性水とを生成するアルカリ性水生成器４２と、アルカリ性水生成器４２から供給されて洗浄装置本体１１において洗浄液として使用した後のアルカリ性水と、アルカリ性水生成器４２にて生成した強酸性水とを混合して中和する中和タンク４３とを備え、中和タンク４３内にて生成される中性水を貯水タンク４１に戻して、洗浄液として使用した後のアルカリ性水を中性水として再利用するものである。
【００５７】
貯水タンク４１内には、塩分濃度０．０５〜０．２％の中性水が例えば１００リットル貯留されている。塩分濃度は０．０５％未満の場合には、アルカリ性水生成器４２により生成されるアルカリ性水のｐＨを十分に高めることができず、０．２％を超えると、塩分により洗浄装置本体１１やアルカリ性水供給装置４０に錆等が発生し易くなるので、０．０５〜０．２％に設定することが好ましい。また、貯水タンク４１の底部内にはエアレーション管４４が設けられ、エアレーション管４４にはポンプＰ４が接続され、貯水タンク４１内の中性水は、エアレーション管４４から排出される気泡により攪拌されて、塩分濃度が一様になるように構成されている。
【００５８】
貯水タンク４１には、貯留した中性水の貯水量を測定する図示外のレベルセンサーが設けられるとともに、水供給タンク４５がポンプＰ１と軟水器４６とを経て接続され、貯水タンク４１内における中性水の貯水量が下限レベルまで低下したときに、水供給タンク４５内の水が軟水器４６を経て設定レベルまで貯水タンク４１へ自動供給されるように構成されている。つまり、貯水タンク４１の中性水は、洗浄時における蒸発や拭き取りによって減少するので、この減少した中性水を自動補給することになる。尚、水供給タンク４５から貯水タンク４１内へ水を供給すると、貯水タンク４１内の中性水の塩分濃度が低下するので、水供給タンク４５に貯水タンク４１の中性水と同じ塩分濃度の水を供給したり、貯水タンク４１の塩分濃度を定期的に測定して、手作業で貯水タンク４１の中性水の塩分濃度を調整したり、水供給タンク４５から貯水タンク４１に供給する水量に応じた塩化ナトリウムを貯水タンク４１に自動供給して、貯水タンク４１の塩分濃度が一様に保たれるように構成することになる。ただし、この水供給タンク４５及びポンプＰ１を省略して、水道水を軟水器４６へ直接的に供給するように構成することも可能である。
【００５９】
貯水タンク４１にはアルカリ性水生成器４２がポンプＰ２と４次フィルターＦ４とバルブＳＶ１を介して接続され、貯水タンク４１内の中性水は４次フィルターＦ４を経て、例えば直径０．５μｍ〜１．０μｍの油分やゴミが除去された後、アルカリ性水生成器４２へ供給される。また、４次フィルターＦ４で浄化処理した中性水の一部は、バルブＳＶ２を経て中性水加圧タンク３４へ供給される。そして、コンプレッサ２７から中性水加圧タンク３４へ圧縮空気を供給することで、中性水加圧タンク３４内の中性水を中性水噴射ノズル２８へ加圧供給し、中性水噴射ノズル２８からメタル版１の表裏両面に中性水を噴き付けて、メタル版１に付着したアルカリ性水を中性水で洗い流すことができるように構成されている。
【００６０】
アルカリ性水生成器４２は、電解助剤として塩化ナトリウムを用いて水を電気分解し、アルカリ電解水からなるアルカリ性水とその副産物の強酸性水とを生成する周知の構成のもので、例えばサナステック社製のテクノスーパー５０２を好適に採用できる。アルカリ性水のｐＨは、高い値に設定すると洗浄力が向上するが、ｐＨ１２を超えるとメタル版１や半田５が腐食してしまう恐れがあり、またｐＨ１０．５よりも低いと洗浄力が低下して洗浄時間が長くなったり多量のアルカリ性水が必要になったりするので、１０．５〜１２．０の範囲に設定することが望ましく、特には１１．２〜１１．５の範囲に設定することが望ましい。また、強酸性水としては、ｐＨ２．３〜２．７のものが、アルカリ性水と略同量だけ生成される。
【００６１】
アルカリ性水生成器４２は、アルカリ性水加圧タンク３３を経て洗浄装置本体１１の加熱手段２９に接続され、アルカリ性水生成器４２にて生成したアルカリ性水は、アルカリ性水加圧タンク３３に順次供給されて、アルカリ性水加圧タンク３３に１回の洗浄に必要な分量以上の設定量だけ貯水される。そして、メタル版１を洗浄する際には、前記実施の形態と同様に、コンプレッサ２７からの圧縮空気により、アルカリ性水加圧タンク３３から加熱手段２９へアルカリ性水を加圧供給して、アルカリ性水を３０℃〜６０℃の設定温度に加熱した後、これをアルカリ性水噴射ノズル１４へ供給するとともに、コンプレッサ２７からの圧縮空気をアルカリ性水噴射ノズル１４へ供給して、アルカリ性水噴射ノズル１４内において、アルカリ性水と圧縮空気とを混合してアルカリ性水を微細粒化し、微細粒化したアルカリ性水を噴射口２２からメタル版１に向けて噴射させながら、移動手段により、アルカリ性水噴射ノズル１４をメタル版１に沿ってＸ軸方向及びＹ軸方向へ順次移動させて、アルカリ性水の微細化粒子によりメタル版１に付着した半田５やフラックス４を洗浄除去することになる。尚、メタル版１の具体的な洗浄方法は、前記実施の形態と同様に、粗洗浄と仕上げ洗浄を行なって洗浄することになり、最後に中性水加圧タンク３４に貯留した中性水を中性水噴射ノズル２８からメタル版１の表裏面に向けて噴き付けて、メタル版１に付着したアルカリ性水を中性水で洗い流し、メタル版１を乾燥させて、メタル版１の洗浄を完了することになる。また、アルカリ性水加圧タンク３３は少なくとも１つ以上設けることができ、例えば２つのアルカリ性水加圧タンク３３を設けて、一方のアルカリ性水加圧タンク３３内のアルカリ性水によるメタル版１の洗浄と、中性水加圧タンク３４内の中性水によるメタル版１の洗い流しと、メタル版１の乾燥とを行なっている間に、他方のアルカリ性水加圧タンク３３に対してアルカリ性水生成器４２で生成したアルカリ性水を貯留するように構成することが、無駄時間を少なくする上で好ましい。
【００６２】
一方、メタル版１の洗浄で使用した後のアルカリ性水及び中性水は、一次フィルターＦ１を経てアルカリ性水中の半田が除去された後、中和タンク４３へ供給され、またアルカリ性水生成器４２で生成された強酸性水は、そのまま中和タンク４３内へ供給されて、アルカリ性水と強酸性水とが中和タンク４３内において、ポンプＰ４からエアレーション管４７へ供給される空気により攪拌されて中和される。そして、この中和により、ｐＨ６〜８で且つ塩分濃度が貯水タンク４１の中性水と略同じ中性水が中和タンク４３内に生成される。尚、洗浄装置１０の稼動当初は、アルカリ性水加圧タンク３３内に一定量のアルカリ性水が順次貯留され、中和タンク４３には強酸性水のみが貯留されてしまう。このため、アルカリ性水加圧タンク３３及び中和タンク４３が空の状態で、洗浄装置１０を稼動させたときには、アルカリ性水生成器４２にて生成される強酸性水のうちの、アルカリ性水加圧タンク３３に貯留されるアルカリ性水と同量の強酸性水を中和タンク４３へ投入しないで洗浄装置１０外へ排出し、中和タンク４３内に同量のアルカリ性水と強酸性水とが供給されるように調整することになる。
【００６３】
中和タンク４３は、ポンプＰ３と２次フィルターＦ２と３次フィルターＦ３とを経て貯水タンク４１に接続され、中和タンク４３内において中和された中性水は、２次フィルターＦ２により例えば直径０．５μｍ以上の油分やゴミが除去された後、３次フィルターＦ３により、例えば直径０．３５μｍ以上の大きさの金属水酸化物が除去され直径０．５μｍ以上の油分が除去され、貯水タンク４１へ戻されることになる。尚、貯水タンク４１内の中性水が汚れた場合には、バルブＨＶを開放して、貯水タンク４１内の中性水を４次フィルターＦ４で濾過した後、洗浄装置１０外へ排出することになる。また、フィルターＦ１〜Ｆ４を設ける位置は、ポンプに対する負荷等を考慮して適宜に変更することも可能である。
【００６４】
このアルカリ性水供給装置４０では、中性水から生成したアルカリ性水をメタル版１の洗浄で用いた後、アルカリ性水生成時に副産物として生成される強酸性水を用いて、この洗浄で用いた後のアルカリ性水を中和し、中和して得られる中性水を再利用して、アルカリ性水を生成できるので、洗浄後のアルカリ性水を長期にわたって洗浄装置１０外へ排出する必要がなく、また排出する場合においても中性水として排出できるので、環境に優しい洗浄装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】洗浄装置本体の要部の斜視図
【図２】洗浄装置の概略説明図
【図３】噴射ノズルの斜視図
【図４】噴射ノズルの分解斜視図
【図５】図３のV-V線断面図
【図６】図３のVI-VI線断面図
【図７】粗洗浄の洗浄方法の説明図
【図８】仕上げ洗浄の洗浄方法の説明図
【図９】メタル版の印刷パターンの洗浄前の拡大図
【図１０】メタル版の印刷パターンのイオン交換水による洗浄後の拡大図
【図１１】メタル版の印刷パターンのアルカリ性水による洗浄後の拡大図
【図１２】他のアルカリ性水生成装置を用いた洗浄装置の概略説明図
【００６６】
１ メタル版 ２ 印刷パターン
２Ａ 形成範囲 ３ 穴
４ フラックス ５ 半田
１０ メタル版洗浄装置 １１ 洗浄装置本体
１２ ハウジング １３ 補強フレーム
１４ アルカリ性水噴射ノズル １５ 流通路
１５ａ 分岐通路 １６ 流通路
１７ ノズルボディ １８ ノズルキャップ
１９ リテーナ ２０ 供給管
２１ プラグ ２２ 噴射口
２３ 隔壁 ２４ 第１空間
２５ 第２空間 ２６ 絞り隙間
２７ コンプレッサ ２８ 中性水噴射ノズル
２９ 加熱手段
３０ アルカリ性水供給装置 ３１ 軟水生成手段
３２ アルカリ性水生成手段 ３３ アルカリ性水加圧タンク
３４ 中性水加圧タンク
４０ アルカリ性水供給装置 ４１ 貯水タンク
４２ アルカリ性水生成器 ４３ 中和タンク
４４ エアレーション管 ４５ 水供給タンク
４６ 軟水器 ４７ エアレーション管
Ｆ１ １次フィルター Ｆ２ ２次フィルター
Ｆ３ ３次フィルター Ｆ４ ４次フィルター
ＨＶ バルブ ＳＶ１ バルブ
ＳＶ２ バルブ
Ｐ１ ポンプ Ｐ２ ポンプ
Ｐ３ ポンプ Ｐ４ ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷配線基板に対してクリーム半田を印刷するために用いたメタル版の洗浄方法であって、
前記メタル版を水平方向に対して一定の角度を付けて支持した状態で、前記メタル版に向けて噴射ノズルから水系の洗浄液を噴き付けながら、該噴射ノズルを水平方向に往復移動させて下側から順番にメタル版を粗洗浄する、
ことを特徴とするメタル版の洗浄方法。
【請求項２】
前記粗洗浄後、メタル版に向けて噴射ノズルから洗浄液を噴き付けながら、該噴射ノズルを水平方向に往復移動させて上側から順番にメタル版を仕上げ洗浄する請求項１記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項３】
前記粗洗浄において、メタル版の印刷パターンの形成範囲に対して洗浄液を順次噴き付けて粗洗浄を行い、前記仕上げ洗浄において、メタル版の全面に対して洗浄液を順次噴き付けて仕上げ洗浄を行なう請求項２記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項４】
前記洗浄液を３０℃〜６０℃に加熱した状態で噴射ノズルへ供給する請求項１〜３のいずれか１項記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項５】
前記洗浄液としてアルカリ性水を用い、前記噴射ノズル内において洗浄液と圧縮空気とを混合して、前記洗浄液を微細粒化しながら、この微細粒化した洗浄液を噴射ノズルからメタル版に向けて高速で噴き付けてメタル版を洗浄する請求項１〜４のいずれか１項記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項６】
前記洗浄液の水素イオン指数をｐＨ＝１０．５〜１２．０に設定した請求項５記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項７】
前記圧縮空気と前記洗浄液の体積比率を５００：１〜７００：１に設定した請求項５又は６記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項８】
前記メタル版を挟んでその両側に噴射ノズルをそれぞれ設け、両噴射ノズルからメタル版の両面に対して洗浄液を噴き付けながらメタル版を洗浄する請求項１〜７のいずれか１項記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項９】
前記両噴射ノズルによる洗浄液の噴き付け位置をずらした請求項８記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項１０】
前記噴射ノズルの先端部とメタル版間の距離を３〜８ｍｍに設定した請求項１〜９のいずれか１項記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項１１】
前記噴射ノズルとして、圧縮空気の流通路と洗浄液の流通路とを形成したノズルボディと、ノズルボディの先端部に着脱自在に取り付けたノズルキャップとを有し、ノズルキャップの先端部に噴射口を形成し、ノズルボディの先端部に噴射口へ向けて突出する隔壁を形成し、この隔壁によりノズルボディとノズルキャップ間の空間を、隔壁両側の第１空間と、隔壁よりも先端側の第２空間の３つの空間に区画し、１対の第１空間と第２空間とを隔壁の先端部とノズルキャップ間に形成した絞り隙間を介して連通させ、圧縮空気の流通路を１対の第１空間にそれぞれ開口させるとともに、洗浄液の流通路を隔壁の先端部から第２空間に開口させ、第２空間内において洗浄液と圧縮空気とを混合して、洗浄液を微細粒化するものを用いた請求項１〜１０のいずれか１項記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項１２】
前記噴射口をアスペクト比４０以上の長穴形状に形成した請求項１１記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項１】
印刷配線基板に対してクリーム半田を印刷するために用いたメタル版の洗浄方法であって、
前記メタル版を水平方向に対して一定の角度を付けて支持した状態で、前記メタル版に向けて噴射ノズルから水系の洗浄液を噴き付けながら、該噴射ノズルを水平方向に往復移動させて下側から順番にメタル版を粗洗浄する、
ことを特徴とするメタル版の洗浄方法。
【請求項２】
前記粗洗浄後、メタル版に向けて噴射ノズルから洗浄液を噴き付けながら、該噴射ノズルを水平方向に往復移動させて上側から順番にメタル版を仕上げ洗浄する請求項１記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項３】
前記粗洗浄において、メタル版の印刷パターンの形成範囲に対して洗浄液を順次噴き付けて粗洗浄を行い、前記仕上げ洗浄において、メタル版の全面に対して洗浄液を順次噴き付けて仕上げ洗浄を行なう請求項２記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項４】
前記洗浄液を３０℃〜６０℃に加熱した状態で噴射ノズルへ供給する請求項１〜３のいずれか１項記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項５】
前記洗浄液としてアルカリ性水を用い、前記噴射ノズル内において洗浄液と圧縮空気とを混合して、前記洗浄液を微細粒化しながら、この微細粒化した洗浄液を噴射ノズルからメタル版に向けて高速で噴き付けてメタル版を洗浄する請求項１〜４のいずれか１項記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項６】
前記洗浄液の水素イオン指数をｐＨ＝１０．５〜１２．０に設定した請求項５記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項７】
前記圧縮空気と前記洗浄液の体積比率を５００：１〜７００：１に設定した請求項５又は６記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項８】
前記メタル版を挟んでその両側に噴射ノズルをそれぞれ設け、両噴射ノズルからメタル版の両面に対して洗浄液を噴き付けながらメタル版を洗浄する請求項１〜７のいずれか１項記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項９】
前記両噴射ノズルによる洗浄液の噴き付け位置をずらした請求項８記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項１０】
前記噴射ノズルの先端部とメタル版間の距離を３〜８ｍｍに設定した請求項１〜９のいずれか１項記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項１１】
前記噴射ノズルとして、圧縮空気の流通路と洗浄液の流通路とを形成したノズルボディと、ノズルボディの先端部に着脱自在に取り付けたノズルキャップとを有し、ノズルキャップの先端部に噴射口を形成し、ノズルボディの先端部に噴射口へ向けて突出する隔壁を形成し、この隔壁によりノズルボディとノズルキャップ間の空間を、隔壁両側の第１空間と、隔壁よりも先端側の第２空間の３つの空間に区画し、１対の第１空間と第２空間とを隔壁の先端部とノズルキャップ間に形成した絞り隙間を介して連通させ、圧縮空気の流通路を１対の第１空間にそれぞれ開口させるとともに、洗浄液の流通路を隔壁の先端部から第２空間に開口させ、第２空間内において洗浄液と圧縮空気とを混合して、洗浄液を微細粒化するものを用いた請求項１〜１０のいずれか１項記載のメタル版の洗浄方法。
【請求項１２】
前記噴射口をアスペクト比４０以上の長穴形状に形成した請求項１１記載のメタル版の洗浄方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−２８３８４２（Ｐ２００９−２８３８４２Ａ）
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３６７１６（Ｐ２００８−１３６７１６）
【出願日】平成２０年５月２６日（２００８．５．２６）
【出願人】（３０２０１８０５３）株式会社中村超硬 (16)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２６日（２００８．５．２６）
【出願人】（３０２０１８０５３）株式会社中村超硬 (16)
【Ｆターム（参考）】
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