物品表面の小径の孔・袋穴の洗浄方法及び装置
【課題】 少ない水量でもって且つ個別の孔・袋穴の位置を追わないで小径・微細な孔・袋穴の内部を確実に清浄できるようにする。
【解決手段】 物品Ｂを速度１．０ｍ／分で搬送するスラット式のコンベヤ装置Ｃのコンベヤ面の上下それぞれにノズル径０．３ｍｍの噴出ノズル２を搬送方向と直角の縦方向に２０ｍｍピッチで、又送り方向には４８ｍｍピッチで、千鳥状に配置した噴水ノズル体１を配置し、同噴水ノズル体１を搬送方向と直交する縦方向に毎分６００サイクルでもって揺動させながら、噴水させて孔・袋穴の内部を洗浄する。
【解決手段】 物品Ｂを速度１．０ｍ／分で搬送するスラット式のコンベヤ装置Ｃのコンベヤ面の上下それぞれにノズル径０．３ｍｍの噴出ノズル２を搬送方向と直角の縦方向に２０ｍｍピッチで、又送り方向には４８ｍｍピッチで、千鳥状に配置した噴水ノズル体１を配置し、同噴水ノズル体１を搬送方向と直交する縦方向に毎分６００サイクルでもって揺動させながら、噴水させて孔・袋穴の内部を洗浄する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型の電子機器等の物品表面に設けられているＭ３程度の小径の孔・袋孔・タップ穴の内部を洗浄水を用いて清浄するための技術である。
【背景技術】
【０００２】
従来、小型の機器物品の表面には部品取付用・連結用のネジ孔、袋孔、タップ孔があり、それらの孔底には、加工時の切削粉・ゴミ・加工液又は清浄液の液残りが残留している。この液・チップ粉の残留物が製造過程中及び保管・使用中に飛び出して製造品を汚染するという問題が生じていた。
そのため、高精度製品の製造には、製造物の水洗浄が済んだ後ＩＰＡや代替フロンを用いた仕上げ清浄が必要とされていた。
【０００３】
しかしながら、ＩＰＡや代替フロンによる清浄は、手間・時間とコストを高めることとなっていた。それでもその洗浄は最近の洗浄度の要求を満たすものではなかった。
又、空気ブロアーで乾燥させる方法もあるが、空気流を袋孔内へ送り込むために袋孔の径より小さなエアブローの流れを作り出す必要があるが１ｍｍ以下に絞り込んだエアブローにすることは、困難であった。
１ｍｍ以下の極細のエアブローが生成できても袋孔の孔内に噴出するように位置制御することは難しいものであり、空気量も大きなものとなるという問題点があった。
【０００４】
更に洗浄水の噴水流でもって孔・袋穴の内部を洗浄する方法もあるが、Ｍ３等の微細径の孔・袋穴に対して、その孔・袋穴の開口の口径より大きい径の水流を当てても水は孔・穴内部に水が満たされるだけで水流として流れ込まず、孔・穴内部に水の流れが発生せず、残留液・ゴミ・切削粉の排出が不充分となるものであった。
水流の径を、開口の口径例えば１ｍｍ直径より小さく絞り込んでも、この細い水流を孔・袋穴の開口に当てることが難しくなり、開口に当たらずに孔・穴内部が充分に洗浄されないことが発生し、洗浄が不完全となっていた。
【０００５】
次の問題は、電器製品、中間製品の孔・袋孔の位置は、製品毎その位置が変化するものであり、孔・袋孔も種々の位置に複数取り付けられているものである。そのため、極細の水流をその袋孔に送り込むことに手間・時間がかかるとともに高い精度が要求されるものであった。又洗浄作業に時間がかかるものとなるという問題点があった。
【０００６】
次に、ノズル直径φｎの噴出ノズルの噴水で物品の表面を全面隅なく塗り潰すように噴水する方法（以下、塗り潰し方式という）も考えられるが、これであれば物品の搬送速度をｖとすると、噴出ノズルの揺動周波数は、ｖ／φｎ程のかなり高い周波数にするか、縦の噴出ノズルの間隔よりかなり大きなストローク量の振巾で揺動するか、振巾よりかなり小さい縦間隔の多くの噴出ノズルで噴水させなければ確実に全面隅なく散水することができない。揺動周波数を高くすること又はストローク量を大きくすることは、揺動する噴水装置の機械的負荷が大きくなる。特に洗浄する物品の搬送速度ｖを高くしたり、孔・袋穴の開口の口径φ0が小さくなって噴出ノズルのノズル直径φｎも小さくなる場合は、非常に高い揺動周波数又は長いストローク量が要求されて、実用的でなくなるという問題点があった。又、噴出ノズルの数を増やすと使用する洗浄水が増大するという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−３７３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする目的は、従来のこれらの問題点を解消し、噴出ノズルの低い揺動周波数でもって小径・微細な孔・袋穴を確実に洗浄でき、且つ個別の孔・袋穴の位置を追わないで孔・袋穴の内部を確実に清浄できて水流の位置の精密制御が不要であり、しかも物品の洗浄の為の搬送速度を速めて洗浄処理速度を高めるとともに使用する水量も減らすことができるという、物品表面の小径の孔・袋穴の洗浄方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１） 表面に小径の孔又は袋穴を有する物品の孔・袋穴の内部を洗浄する方法であって、洗浄される物品を一定方向に送るコンベヤ装置を設け、洗浄水を細い糸状の水流として噴出する噴出ノズルを噴出方向が同一方向になるように複数設けた噴水ノズル体を送られる物品の孔・袋穴のある物品表面に対向するように配置し、しかも噴水ノズル体の噴出ノズルは、物品の送り方向と直交し且つ孔・袋穴のある表面と平行又は平行に近い略平行となる縦方向と送り方向となる横方向のそれぞれの方向に複数設けられ、更に噴出ノズルのノズル直径φｎを洗浄する孔・袋穴の開口の最小の口径φ0の０．６６倍より小さくし、同噴水ノズル体を物品の送り方向と直角の縦方向に往復運動させる揺動手段を備えた設備を用い、
コンベヤ装置で物品を速度ｖで送りながら噴水ノズル体の噴出ノズルから複数の糸状の水流を物品の表面に向けて噴出させるとともに、揺動手段によって噴水ノズル体全体を物品の送り方向と直交する縦方向に高い周波数ｆで往復動させ、しかも噴水ノズル体の揺動で複数の噴出ノズルからの噴水流の縦方向の噴水巾が洗浄される物品表面の最大縦巾の全域を覆うようにノズルの位置の配置又は噴水ノズル体の揺動ストローク量を定め、揺動手段による往復動を高周波数とすることで、噴出ノズルからの水流が孔・袋穴の内部に確実に流入してその内部をよく洗浄できるようにしたことを特徴とする、小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法
２） 噴水ノズル体に縦方向の噴出ノズルの間隔が同じである二組の格子状に配列された噴出ノズル群を設けるとともに、他方の群の噴出ノズルの縦位置が一方の群の噴出ノズルの縦位置の中間となるように且つ横位置が異なるように千鳥状に設けるようにした、前記１）記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法
３） 揺動手段による噴水ノズル体の揺動の周波数をｆとし、物品の送り速度をｖとし、物品の表面にある最小の口径の孔・袋穴の開口の実際の口径をφ0とし、又噴出ノズルのノズル直径をφｎとしたとき、（ｖ／φｎ）＞ｆ＞（ｖ／φ0）の不等式が成立する高周波数とした、前記１）又は２）いずれか記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法
４） 揺動手段による噴水ノズル体の揺動の周波数ｆを、物品の送り速度をｖとし、最小の口径の孔・袋穴の開口の実際の口径φ0に噴出ノズルのノズル直径φｎの長さを加えた値φ＝φ0＋φｎを開口の最小のみなし口径φとして、（ｖ／φｎ）＞ｆ＞（ｖ／φ）の不等式が成立する高周波数とした、前記１）又は２）いずれか記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法
５） 噴水巾が重複する横方向に配置された噴出ノズルの噴水流が物品表面の最小の口径の孔・袋穴の開口の先端の横位置から同開口の終端の横位置を通過するまでの間の噴水ノズル体の揺動の位相角度範囲の総和が０°〜３６０°の全位相を覆うように揺動周波数又は噴出ノズルの配置を定めた、前記１）又は２）いずれか記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法
６） 噴水巾を重複させる複数の横方向の噴出ノズルによって０°〜３６０°の全位相を覆える最小の噴出ノズルの個数Ｍ、噴水ノズル体の揺動の周波数ｆ、物品の送り速度ｖ、最小の口径の孔・袋穴の開口の実際の口径φ0に噴出ノズルのノズル直径φｎとしたとき、（ｖ／φｎ）＞ｆ＞（ｖ／Ｍ／φ0）の不等式が成立する周波数ｆとした前記５）記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法
７） 噴水巾を重複させる複数の横方向の噴出ノズルによって０°〜３６０°の全位相を覆える最小の噴出ノズルの個数Ｍ、噴水ノズル体の揺動の周波数ｆ、物品の送り速度ｖ、最小の口径の孔・袋穴の開口の実際の口径φ0に噴出ノズルのノズル直径φｎの長さを加えた値φ＝φ0＋φｎを開口の最小のみなし口径φとして、（ｖ／φｎ）＞ｆ＞（ｖ／Ｍ／φ）の不等式が成立する周波数ｆとした前記５）記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法
８） 噴水ノズル体の噴出ノズルが縦方向に等ピッチで配置され、同ピッチの間隔以上の長さを噴水ノズル体の揺動ストローク量とした、前記１）〜７）いずれか記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法
９） 噴水ノズル体の往復動の周波数ｆの値を、物品が噴水巾を重複させる横方向の噴出ノズルの全部を通過する時間内で時間的に変動させるようにした、前記１）又は２）いずれか記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法
１０） 前記１）〜９）の物品の表面の孔・袋穴の洗浄方法を用いて複数回洗浄するものであって、１回目の洗浄水として水・温水又はこれらに洗浄液を入れたものを使用し、２回目の洗浄水として温純水を使用し、３回目の洗浄水として超純水を使用して完全乾燥させる行程でもって洗浄化する、物品表面の孔・袋穴の高度洗浄方法
１１） 表面に小径の孔又は袋穴を有する物品の孔・袋穴の内部を洗浄する洗浄装置であって、洗浄される物品を一定の方向に送るコンベヤ装置と、同コンベヤ装置で送られる物品の表面に対向して洗浄水を細い糸状の水流として噴出する噴出ノズルを噴出方向が同一方向になるように複数設けた噴水ノズル体と、同噴水ノズル体を物品の送り方向と直角の縦方向に往復運動させる揺動手段とを備え、前記噴水ノズル体の噴出ノズルは物品の送り方向と直交し且つ孔・袋穴のある表面と平行又は平行に近い略平行となる縦方向と送り方向となる横方向のそれぞれの方向に複数設け、しかも噴出ノズルのノズル直径φｎを洗浄する孔・袋穴の開口の最小の口径φ0の０．６６倍より小さくし、更に前記揺動手段の縦方向の揺動のストロークは縦方向の噴出ノズルの間隔の長さ以上とした、物品表面の小径の孔・袋穴の洗浄装置
にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、ノズルの口径φｎを物品表面の洗浄する孔・袋穴の最小の口径φ0の０．６６倍より小さくし、且つ縦方向及び横方向に複数の噴出ノズルを有する噴水ノズル体を被洗浄物である物品の送り方向に対して直交する方向に所要範囲の揺動周波数（サイクル数）で往復動させることによって、孔・袋穴の開口の口径より小さい噴出ノズルからの糸状の水流を確実に物品表面にある孔・袋穴の開口を少なくとも１回以上横切らせ、よって孔・袋穴内部を確実に洗浄できるようにするものである。しかも噴出ノズルは送り方向の横方向と直交する縦方向にそれぞれ複数設け、且つ噴出ノズルの噴水巾が物品表面の縦巾の全域を覆うことによって、物品表面の孔・袋穴の位置がどこにあっても（孔・穴位置を追わないで）洗浄できるものである。更に、本発明は複数の噴出水の噴水巾を重複させることで、より確実に、又は低い揺動周波数で物品表面にある孔・袋穴の内部を洗浄できるようにできる。
又本発明の揺動周波数ｆは、塗り潰し方式の噴水に比べはるかに低い周波数値で洗浄ができるので、物品の搬送速度ｖを速くして処理能力を高めることを可能とする余裕があり、又搬送速度を速くすることで消費する洗浄水量も低減できるようにできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（コンベヤ装置）
本発明のコンベヤ装置としては、スラットコンベヤ，ネットコンベヤ等で噴出した水流が通過・排出し易い構造のコンベヤが主に採用される。
（噴出ノズル径）
噴出ノズルからの糸状の噴出水流の直径は物品表面にある小径の孔・袋穴の開口のうち最も小さいものの開口の口径の０．６６倍より小さいようにする。１ｍｍ前後の径の噴出ノズルから、２．０ＭＰａ程の高圧水で噴出させることが多い。
（噴出ノズルの配列）
又、噴出ノズルの縦横の大略の配列状態は、格子状か千鳥状となることが多い。
噴出ノズルの送り方向の横のピッチ（間隔）は一定でもよいし、又は間隔を変えて揺動の同一周波数でも各噴出ノズルからの水流を受け始める位相を変えるようにしてもよい。開始位相をかえることでより確実に洗浄させることができる。
孔・袋穴（の開口）が、噴水ノズル体の噴出ノズルからの水流を受ける送り方向の横の複数の噴出ノズルの水流から異なった位相で受ける方法としては、噴出ノズルの横方向の間隔を適切に変える方法、又は千鳥の如く縦方向の位置を変える方法、又は周波数ｆに揺らぎを与える方法、又は噴出ノズルを千鳥配列又は縦方向に位置を変えることで位相の違うようにする等で可能である。
【００１１】
（噴出ノズルの数と間隔）
噴出ノズルの数，噴出ノズルの間隔は、噴水する洗浄水の使用水量に関係し、噴出ノズルの数が多ければ一般的に使用水量が多くなる。孔・袋穴の噴水流による洗浄回数が適切なものとなるように、その洗浄回数と使用水量と揺動周波数とストローク量との関係で適切な間隔にする。
【００１２】
（噴出ノズルの口径と揺動周波数）
まず、噴出ノズルからの水流が孔・袋穴の開口に流入して円滑に還流して排出されるための条件として、噴出ノズルの口径φｎ（即ち水流の横断面の直径）が孔・袋穴の開口の口径φ0より小さいばかりでなく、水流の断面積に比べて、孔・袋穴の内部での水流の外周の空間に水の粘性等を考慮して水流の断面積の３割以上大きい断面積を還流水の通路面積に確保した。この条件は、１．３＊π＊（φｎ／２）２＜（π＊（φ0／２）２−π＊（φｎ／２）２）であり、これから
√２．３φｎ＜φ0 の条件となり、φｎ＜０．６６φ0 の噴出ノズルの口径条件となる。又本発明の揺動周波数の上限の条件として、（ｖ／φｎ）＞ｆの不等式を満足させて、塗り潰し方式に比べ低い周波数とした。
【００１３】
（噴出ノズルの揺動の一波長の長さと最小の口径との関係）
物品の表面にある小径の孔・袋穴の開口のうち最も小さいものの開口の口径をφ0とし、物品の搬送速度をｖとし、又噴水ノズル体の揺動（往復動）の周波数をｆとすると、ｆ＞（ｖ／φ0）を満たせば、図６から分かるように、噴水ノズル体の揺動の一波長の長さの方が、開口の口径φ0より小さくなり、開口が縦方向のどの位置にあっても一波長分の噴水ノズル体の軌跡を開口が受けるので一つの噴出ノズルに対し少なくとも１回以上は噴水ノズルは開口に流入し、確実に洗浄できるものである。
【００１４】
（噴出ノズルのノズル口径を考慮したみなし口径での条件）
更に、最小の口径の孔・袋穴の開口の実際の口径φ0に噴出ノズルのノズル直径φｎの長さを加えた値を開口の最小のみなし口径φとして、揺動（往復動）の周波数ｆをｆ＞（ｖ／φ）の条件を満たせば、図６に示すように、孔・袋穴の最小の開口の口径φ0にノズル口径φｎを考慮したみなしの口径φが噴水ノズル体の−波長の３６０°揺動する間に搬送される進み巾（ｖ／ｆ）と等しいか、それ以上となることで、噴出ノズルからの糸状の水流が確実に孔・袋穴の開口を通過し、水流で孔・袋穴を確実に洗浄できる。よって、上記の条件より低い揺動周波数でも可能とすることができる。
【００１５】
上記の周波数条件・洗浄条件は、図６に示すように、噴出ノズルのノズル直径φｎを考慮すれば、実際の孔・袋穴の最小の口径値φ0とすると、最小のみなし口径φ＝φ0＋φｎとすることができる。
【００１６】
（複数の噴出ノズルの噴水と開口を通過する位相）
ｆ＜（ｖ／φ0）又はｆ＜（ｖ／φ）の場合でも、噴出ノズルの噴水巾が重複し、しかも位相を変えて孔・袋穴に対して噴水し、その位相の総和が０°〜３６０°の全位相を覆うようにすれば、０°〜３６０°の全位相を覆うことができる噴出ノズルの最小の個数をＭ個とすると、周波数ｆは、不等式（ｖ／φｎ）＞ｆ＞（ｖ／Ｍ／φ0）又は不等式（ｖ／φｎ）＞ｆ＞（ｖ／Ｍ／φ）の不等式を満足させればよく、周波数ｆを更に小さくしても、確実な洗浄が行える。又は周波数は一定にしてもコンベヤ装置の送り速度ｖを速くして処理能力を上げても確実に洗浄できるようにできることを意味する。
【００１７】
これらの請求項３，４，６，７の数値条件は、下式数１の不等式関係となる。
【００１８】
【数１】
【００１９】
このように、特許請求項３，４の発明は、噴出ノズルの一列の縦列（縦単列という）だけで確実に洗浄できる数値条件である。この場合横方向（搬送方向）に複数の噴出ノズルがあるのは、より確実に又はより多くの回数洗浄することで洗浄度を高めることにある。
又、特許請求項５を引用した請求項６，７の発明は、噴出ノズルの横方向（搬送方向）の他の噴出ノズルとの複数個の横方向の噴出ノズルとの組み合わせによって、確実に洗浄できるための数値条件である。この場合は、下限の揺動周波数がより低く（又は搬送速度をより高く）できる利点がある。
請求項３，４の発明の縦単列の確実に洗浄する数値条件か、又は複数の横方向の噴出ノズルを用いた請求項６，７の条件のいずれかを満足させればよい。
又、請求項３，４，６，７における数値条件において、最小の口径φ0を用いるか、みなし口径φ＝φ0＋φｎを選択するかはどちらでもよいが、厳しい条件の最小の口径φ0の方を用いて設計すれば更に確実となる。
【００２０】
又、本願発明の数値限定の発明において、揺動周波数ｆの上限として、不充分な塗り潰し方式で横方向に複数の噴出ノズルを設けることで、孔・袋穴の開口内部を確率的に大略洗浄できるようにできるｖ／（２φｎ）の周波数の揺動に比べて有利とするとしてもよい。即ち、下記数２としてもよい。
【００２１】
【数２】
【００２２】
確実な洗浄には、これらの他に副縦噴出ノズル列の存在、周波数の揺らぎ等の手段との組み合わせることでも可能である。
実用的には、組み合わせれば上記条件の必要（最低）周波数を更に低くできる。又は送り速度ｖを速くできる。
【００２３】
例えば、確実に洗浄する別の方法として、噴水ノズル体を孔・袋穴の開口が横方向の噴水巾を重複させる全ての噴出ノズルの水流を受けている間に、噴水ノズル体の周波数ｆに±△ｆの揺らぎ（変動）を与えることで、孔・袋穴の開口に対し噴出ノズルが噴水開始する開始位相及びその時の噴水ノズル体の揺動の一波長の長さが変わることで、噴水ノズルを開口に流入させる確率を増大できる。この周波数変動は１０％以上とすることで水流が開口に流れ込む確率が高く、確実な洗浄ができる。
この周波数ｆの揺らぎと前記の噴出ノズルの設置位置を適切にすることの組み合わせで、更に異なった位相で複数の噴出ノズルによる水流を同一の孔・袋穴の開口に与えることができるようにすることもできる。
【００２４】
又、噴出ノズルを千鳥配列の如く、各縦噴出ノズル列Ｘの横方向にオフセットした縦方向で、縦噴出ノズル列Ｘの各噴出ノズルのピッチの中間位置に縦噴出ノズル列Ｙの噴出ノズルを設けるようにすれば、同一の孔・袋穴を複数の縦方向に位置を変えた噴出ノズルで重複させて噴水して洗浄することとなり、より確実な洗浄となる。
【００２５】
又、本発明は物品の送りが円運動，円弧運動する場合にも適用できる。その場合は円周方向（物品の送りの軌跡方向）が送り方向（横方向）となり、半径方向（送り軌跡の曲率中心方向）が送り方向と直角の方向（縦方向）となり、噴水ノズル体の各噴出ノズルも半径方向と円周方向に複数設けられ、噴水ノズル体は半径方向に往復動するようにし、複数の噴出ノズル縦方向の噴水巾が重複するようにさせる。各噴出ノズルが噴水する噴水巾内にある孔・袋穴等の孔の送り速度は周速度となって孔の半径方向位置（縦位置）で送り速度が異なるが、この送り速度ｖと、噴水ノズル体の半径方向の往復動の周波数ｆ，孔・袋穴の孔の口径φ0，みなし口径φ及び０°〜３６０°の全位相の覆うような位相差の条件を満たせば確実な洗浄を確保できる。本発明はこのようなものも含むものである。
【実施例１】
【００２６】
以下、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示す実施例１の被洗浄の物品は、電気装置のＨＤＤのケースであって、その上面及び下面の表面に金属加工で設けられたＭ３程の袋穴・ねじ孔を洗浄する例であり、これをスラット式のコンベヤ装置で直線的に搬送しながら、被洗浄物品の上面・下面に向けて上下の噴水ノズル体が揺動しながら噴水させて洗浄する例である。
【００２７】
図１は、実施例１に用いる洗浄装置を示す平面図である。
図２は、実施例１の洗浄装置の側面図である。
図３は、実施例１の噴水ノズル体における噴出ノズルの配置説明図である。
図４は、噴出ノズルの水流の物品の表面への噴出点の軌跡を示す説明図である。
図５は、噴出ノズルの水流による孔内部の洗浄の行程を示す説明図である。
図６は、噴出ノズルの水流の軌跡と最小の孔の開口との関係を示す説明図である。
図７は、実施例１での噴水巾を重複する横方向の３個の噴出ノズルの噴水の開口に対する位相と０°〜３６０°を覆うことを示す説明図である。
図８は、実施例１の往復動装置の変換機構を示す側面からみた説明図である。
図９は、実施例１のエキセントリックカムの拡大断面図である。
図１０は、実施例１の水管を取り付けた進退自在な往復台を示す説明図である。
図１１は、往復動用モータの回転出力軸に取り付ける偏芯ボスを示す拡大平面図である。
図１２は、偏芯ボスのエンドプレートを示す拡大平面図である。
図１３〜１６は、変換機構の動作を示す説明図である。
【００２８】
図中、Ａは実施例１で用いる水流による洗浄装置であり、Ｂは被洗浄の物品である電子機器のハードディスクのＨＤＤケース（物品ともいう）、ＣはＨＤＤケースＢを搬送するスラット式のコンベヤ装置、１〜５ｂは水流による洗浄装置Ａの構成部分であって、１はコンベヤ装置Ｃの上方と下方の位置に対向するように配置された一対の噴水ノズル体、２は同噴水ノズル体に千鳥状に配置された噴出ノズルであって、ノズルの噴出口の口径（ノズル径）は０．３ｍｍ直径である。３は各噴出ノズル２への洗浄水を一時貯える貯水部、４は貯水部へ洗浄水を送る水管、４ａは同水管と接続された耐圧で往復動に対応できる給水ホース、５は水管４・貯水部３・噴水ノズル体１とをコンベヤ装置Ｃの送り方向と直交する水平方向に２０ｍｍのストローク（振巾１０ｍｍ）で往復動させる往復動装置、５ａは同往復動装置の設置固定台６に取り付けられた往復動用モータ、５ａ１は同モータのキー付の回転出力軸、５ｂは水管４を取付けて往復動する往復台、５ｂ１は設置固定台６に設けられた往復用レール６ａに沿って往復台５ｂを進退させるリニアガイド、５ｃはモータ５ａの回転を往復動に運動変換するエキセントリックカム５ｄを使った変換機構である。エキセントリックカム５ｄは、回転出力軸５ａ１の軸端のキーをキー溝に嵌合させて軸端に偏芯するように取り付けた円形状偏芯ボス５ｄ１と、同偏芯ボス５ｄ１の外周に周着したベアリング５ｄ２と、同ベアリングが外れないように偏芯ボス５ｄ１の頭部に被せてネジ５ｄ４，５ｄ５でもって回転出力軸５ａ１と偏芯ボス５ｄ１とに固着されたエンドプレート５ｄ３とから形成されている。又変換機構５ｃは、この偏心回転するエキセントリックカム５ｄ（ベアリング５ｄ２）とこの外周と前後で当接し、同エキセントリックカム５ｄを内側で回動できるようにする開口５ｅ１を有する当て板５ｅと、水管４と当て板５ｅを取り付けた往復台５ｂと、同往復台５ｂを往復動させる設置固定台６上のレール６ａと、往復台５ｂに取り付けたレール６ａを摺動するリニアガイド５ｂ１とからなっている。
又、図中６は往復動装置５を装置する設置固定台、６ａは同設置固定台上に設けた左右一対のレールである。
本実施例１の水管４の揺動手段は、変換機構５ｃを有する往復動装置５とそれを作動させる往復動用モータ５ａからなる。
本実施例の噴水ノズル体１の往復動は、モータ５ａを回転させると、その回転出力軸５ａ１が回転し、同回転出力軸５ａ１に１０ｍｍ偏芯して取り付けた偏芯ボス５ｄ１がネジ５ｄ５の偏芯位置を中心にして回転し、これによって偏芯ボス５ｄ１の外周に取り付けたベアリング５ｄ２も偏芯した中心まわりに回転し、これと当接する当て板５ｅ及びこれを取り付けた往復台５ｂは偏芯量±１０ｍｍの振巾で水管４を管方向に往復動させる。
図８に変換機構５ｃを、図９にエキセントリックカム５ｄを、図１０に往復台５ｂを、図１１に偏芯ボス５ｄ１を、図１２にエンドプレート５ｄ３を、図１３〜１６に変換機構の動作を示している。
本実施例１の洗浄対象物は、ＨＤＤケースＢであり、そのＨＤＤケースＢの表面に設けられた袋穴・ねじ孔等の孔ｈの開口の最小の口径φ0は１．４ｍｍである。
【００２９】
この実施例１で使用する噴水ノズル体１には、縦方向の６個の２０ｍｍの等ピッチの噴出ノズル２からなる縦噴出ノズル列Ｘを、横方向に４８ｍｍ等ピッチで３列設けている。又縦噴出ノズル列Ｘの噴出ノズル２の縦方向の中間位置で且つ縦噴出ノズル列Ｘから横方向に２５ｍｍオフセット位置に縦５個の噴出ノズル２を設けた縦噴出ノズル列Ｙと更にその横方向に４８ｍｍ等ピッチで２列の縦噴出ノズル列Ｙを設け、縦噴出ノズル列Ｙを計３列設け、縦噴出ノズル列Ｘ，Ｙの各噴出ノズル２は千鳥配置状態となっている。横３列の縦噴出ノズル列Ｘの格子状配列の噴出ノズル群と、横３列の縦噴出ノズル列Ｙの格子状配列の噴出ノズル群の二群を縦横にオフセットした位置に設けた千鳥配列の例である。
各噴出ノズル２のノズル径φｎは０．３ｍｍ直径のノズル径である。
【００３０】
噴水ノズル体１の物品Ｂの送り方向の直角方向での往復動（揺動）の周波数ｆは、６００回／分であって１０回／秒であり、その往復動の振巾は１０ｍｍで２０ｍｍのストローク（全巾）である。又コンベヤ装置Ｃの物品Ｂの送り速度ｖは１．０ｍ／分で１６．６７ｍｍ／秒である。又物品Ｂの表面にあるねじ孔・袋穴の孔ｈは複数あるがその実際の最小の口径φ0は、１．４ｍｍである。
【００３１】
噴水ノズル体１の噴出ノズル２の配置は、千鳥状であり、縦方向に２０ｍｍ間隔で、縦６個の噴出ノズル列Ｘと縦５個の噴出ノズル列Ｙが交互にそれぞれ横方向に３列２４ｍｍの等ピッチに設けられている。縦５個噴出ノズル列Ｙの噴出ノズル２は、縦６個噴出ノズル列Ｘの噴出ノズル２の縦の中間位置に設けられている。
【００３２】
縦６個の噴出ノズル列Ｘの横方向の３列の噴出ノズル２は、その噴水巾２０ｍｍ（振巾１０ｍｍ）が全部重複する。同様に縦５個の噴出ノズル列Ｙの横３列の噴水巾も全部重複する。更に縦６個の噴出ノズル列Ｘの各噴出ノズル２の隣り合う上下の縦位置にある縦５個の噴出ノズル列Ｙの噴出ノズル２とは、その噴水巾の半分毎重複する。
しかも、各噴出ノズル列Ｘ，Ｙの噴出ノズル２の縦の噴水巾は、物品Ｂの表面の最大の縦巾の全域を覆っている。
【００３３】
本実施例の諸元ｖ，ｆ，φ0，φ，φｎは下記の通りである。
・物品の送り速度＝ｖ＝１．０ｍ／分＝１６．６７ｍｍ／ｓｅｃ
・揺動の周波数＝ｆ＝６００回／分＝１０回／ｓｅｃ
・孔・袋穴の実際の最小の口径の開口＝φ0＝１．４ｍｍ
・噴出ノズルのノズル径＝φｎ＝０．３ｍｍ
・−波長の長さ＝ｖ／ｆ＝１．６６７ｍｍ
・各噴出ノズル列Ｘ，Ｙの横方向の噴出ノズルによる噴水巾重複の噴出ノズルの０°〜３６０°全位相を覆う最小の噴出ノズルの個数Ｍ＝２
・みなし口径φ＝φ0＋φｎ＝１．７ｍｍ
・ｖ／φ0＝１６．６７／１．４＝１１．９
・ｖ／φ＝ｖ／（φ0＋φｎ）＝９．８
・ｖ／Ｍ／φ0＝５．９５
・ｖ／Ｍ／φ＝ｖ／Ｍ／（φ0＋φｎ）＝４．９
・ｖ／φｎ＝５５．６
・ｖ／２／φｎ＝２７．８
【００３４】
本発明の条件不等式は下記の通りとなり、実施例の形態は、本発明の条件を充分に満たして確実に噴水で１回以上洗浄している。
・噴出ノズルのノズル直径φｎの条件
φｎ＜０．６６φ0
φｎ＝０．３ｍｍ＜０．６６＊１．４ｍｍ＝０．９２ｍｍ
・周波数の上限条件
ｖ／φｎ＞ｆ
５５．６＞１０（Ｈｚ）
尚、ｖ／２／φｎ＞ｆに対して
ｖ／２／φｎ＝２７．８＞１０（Ｈｚ）
・みなし口径とした場合の条件
ｆ＞（ｖ／（φ0＋φｎ））
１０（Ｈｚ）＞９．８
・３６０°位相を２個の噴出ノズルで覆う場合の条件
ｆ＞ｖ／Ｍ／（φ0＋φｎ） 又は ｆ＞ｖ／Ｍ／φ0
１０（Ｈｚ）＞４．９ 又は １０（Ｈｚ）＞５．９５
【００３５】
以下、詳細に説明する。
（実際のφ0を用いた場合／みなし口径を使わない設計の場合）
噴出ノズルの中心が速度ｖで送られる孔・袋穴の最小の口径の開口φ0を通過する間の噴水ノズル体１の進み位相角度θは、φ0／ｖ＊３６０°＊ｆ であって、３０２°である。
又、各噴出ノズル列Ｘ，Ｙの横方向の噴出ノズル２はそのピッ４８ｍｍで、０ｍｍ，４８ｍｍ，９６ｍｍの横方向の位置にあるので、横方向の噴出ノズルの開口の先端への噴水開始の開始位相及び位相角度範囲は下記の通りとなる。
【００３６】
【表１】
よって、この横３列の噴出ノズル２でもって各位相角度範囲の総和は０°〜３６０°の全位相を２回覆う。
【００３７】
しかも、ｆ＞（ｖ／Ｍ／φ0）は、Ｍ＝２、Ｖ＝１６．６７ｍｍ／ｓｅｃ、φ0＝１．４ｍｍで、ｆ＝１０回／ｓｅｃ＞５．９５ で条件を満たしている。更にこの重複は、噴出ノズル列Ｘ，Ｙそれぞれで満足しているので計４回以上洗浄することができる。
【００３８】
このように、噴水巾を重複させる噴出ノズル２の開口を通過する位相角度範囲の総和が０°〜３６０°の全位相を覆うものであれば、噴水巾を通過する開口は噴出ノズル２の噴水流によって必ず１回以上開口を横切るようになる。しかも縦方向にある噴出ノズル２の噴水巾は、洗浄する物品の表面の縦の最大巾を覆うことになるので、孔・袋穴の孔ｈが物品Ｂの表面のどの位置にあっても確実に孔・袋穴の孔ｈの中に開口の実際の口径φ0の１．４ｍｍの０．６６倍の０．９２ｍｍより小さい０．３ｍｍ直径の糸状の噴水流が流れ込み、孔底まで入って還流して開口から円滑に排出されて洗浄する。
【００３９】
噴水流が開口を横切る時の水の流れを図５，６に示す。噴水流の水断面積は０．３ｍｍ直径であり、最小の口径φ0の１．４ｍｍに対して一方から近づき、開口の一端から水流が入り込み、他端から水流が吐出されて水流は開口の内部の奧まで水が移動して、開口の内部空間の油、汚れ、切粉を排除できる。開口の中心部で流入すれば、環状な還水となって排出され、洗浄する。
【００４０】
縦６個の噴出ノズル列Ｘと縦５個の噴出ノズル列Ｙで、各２回ずつ計４回以上開口は横切って洗浄され、確実な洗浄が行える。尚、最小の口径φ0より大きい他の孔・袋穴の開口のものは、より確実に洗浄できるものである。
【００４１】
（噴出ノズルのノズル径φｎを考慮した場合／みなし口径φを使用した設計の場合）
上記の例において、噴出ノズルのノズル径φｎを考慮した場合の開口のみなし口径φ＝φ0＋φｎで、φ0は実際の最小の開口の口径φ0１．４ｍｍで計算すると、みなし口径φ＝１．７０ｍｍとなり、みなし口径の開口を通過する進み位相角度は、３６７°であり、３６０°を超えていて開口の噴水の位相を考慮せず（噴出ノズル２の横の方向のいずれの位置・間隔と関係なく）、全ての横の噴出ノズル２は開口を通過することとなる。従って、実施例の例で実際は噴出ノズルφｎを考慮した場合は横の噴出ノズル２の間隔（横位置）を考慮せずに、開口の内部を噴水流で計６回以上洗浄できる。このみなし口径φの方が実際に近い現象である。
このように、みなしの口径φの方を採用できるので、揺動の周波数ｆ，物品の送り速度ｖ，噴出ノズルの横位置の条件を緩めることができる。周波数ｆはまだ少し低くしてもよい。（又は送り速度を速くしてもよい。）
【００４２】
この実施例１の洗浄方法を、洗浄水として洗浄剤を入れた洗浄水・温純水・超純水と水質を変えて繰り返し洗浄すると更に高い洗浄度の洗浄が行える。
【００４３】
（他の実施例）
本発明の他の方法として、周波数ｆがｆ＞（ｖ／φ）を満足するように高くすれば、最小の開口のみなしの口径φが揺動の−波長長さ以上になり、横方向に一つの噴出ノズル（縦一列の噴出ノズル列のみ）でも開口を横切ることができる。
【００４４】
従って、請求項５，６の複数の横方向の噴出ノズルでもって０°〜３６０°の全位相を覆うようにする発明は、主にｆ＜（ｖ／φ）又はｆ＜（ｖ／φ0）の場合に採用される方法である。
【００４５】
本実施例１のように横方向の噴出ノズルの噴水巾が重複し、Ｍ個の噴出ノズルで０°〜３６０°の全位相を覆う場合は、その覆うに必要な最小の噴出ノズルの個数Ｍで除した周波数ｆ値で済ますことができ、送り速度ｖを一定とすれば揺動周波数を減らすことができる。又は周波数を一定にすれば送り速度を速くでき、洗浄速度を高めること及び洗浄水の水量を減らすことができる。
【００４６】
更に、本発明の他の方法として、揺動の周波数ｆに開口が噴水ノズル体を通過する間に揺らぎを与え、変動させることで、孔・袋孔等の孔に対し、噴出ノズル毎に別の波長の軌跡をもって噴水させることができ、よって物品の表面に隅なく噴水させることができ、確実に洗浄できるようになる。
【００４７】
又、本発明では、物品の表面の全面を、ノズル直径φｎの噴出ノズルの噴水で塗り潰すようにする塗り潰し方式の場合の揺動周波数ｆｚに比べ、かなり小さくできて、揺動手段の負荷を小さくできる。塗り潰す揺動周波数ｆｚは、揺動周波数の上死点又は下死点の位置での塗り潰しの条件から大略ｖ／φｎ程の周波数となることから、本発明の揺動周波数ｆは、ｖ／φｎの周波数の１／３〜１／８程の低い値で済む。又、大略塗り潰し方式のｖ／（２φｎ）の周波数に比べ本発明の周波数は、その１／２〜１／４程の低い値で済ますことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、小型の電機部品、マイクロ機械部品、精密プラスチック製品・部品等の孔・袋穴あるいは表面に凹部がある物品の洗浄にも使用できる。又、動物・植物の微細孔・溝の洗浄、又は細部への給水の技術にも使える。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施例１に用いる洗浄装置を示す平面図である。
【図２】実施例１の洗浄装置の側面図である。
【図３】実施例１の噴水ノズル体における噴出ノズルの配置説明図である。
【図４】噴出ノズルの水流の物品の表面への噴出点の軌跡を示す説明図である。
【図５】噴出ノズルの水流による孔内部の洗浄の行程を示す説明図である。
【図６】噴出ノズルの水流の軌跡と最小の孔の開口との関係を示す説明図である。
【図７】実施例１での噴水巾を重複する横方向の３個の噴出ノズルの噴水の開口に対する位相と０°〜３６０°を覆うことを示す説明図である。
【図８】実施例１の往復動装置の変換機構を示す側面からみた説明図である。
【図９】実施例１のエキセントリックカムの拡大断面図である。
【図１０】実施例１の水管を取り付けた進退自在な往復台を示す説明図である。
【図１１】往復動用モータの回転出力軸に取り付ける偏芯ボスを示す拡大平面図である。
【図１２】偏芯ボスのエンドプレートを示す拡大平面図である。
【図１３】変換機構の動作を示す説明図である。
【図１４】変換機構の動作を示す説明図である。
【図１５】変換機構の動作を示す説明図である。
【図１６】変換機構の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
Ａ 洗浄装置
Ｂ ＨＤＤケース（被洗浄物品）
Ｃ コンベヤ装置
Ｘ，Ｙ 縦噴出ノズル列
１ 噴水ノズル体
２ 噴出ノズル
３ 貯水部
４ 水管
４ａ 給水ホース
５ 往復動装置
５ａ 往復動用モータ
５ａ１ 回転出力軸
５ｂ 往復台
５ｂ１ リニアガイド
５ｃ 変換機構
５ｄ エキセントリックカム
５ｄ１ 偏芯ボス
５ｄ２ ベアリング
５ｄ３ エンドプレート
５ｄ４，５ｄ５ ネジ
５ｅ 当て板
５ｅ１ 開口
６ 設置固定台
６ａ レール
ｈ 孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型の電子機器等の物品表面に設けられているＭ３程度の小径の孔・袋孔・タップ穴の内部を洗浄水を用いて清浄するための技術である。
【背景技術】
【０００２】
従来、小型の機器物品の表面には部品取付用・連結用のネジ孔、袋孔、タップ孔があり、それらの孔底には、加工時の切削粉・ゴミ・加工液又は清浄液の液残りが残留している。この液・チップ粉の残留物が製造過程中及び保管・使用中に飛び出して製造品を汚染するという問題が生じていた。
そのため、高精度製品の製造には、製造物の水洗浄が済んだ後ＩＰＡや代替フロンを用いた仕上げ清浄が必要とされていた。
【０００３】
しかしながら、ＩＰＡや代替フロンによる清浄は、手間・時間とコストを高めることとなっていた。それでもその洗浄は最近の洗浄度の要求を満たすものではなかった。
又、空気ブロアーで乾燥させる方法もあるが、空気流を袋孔内へ送り込むために袋孔の径より小さなエアブローの流れを作り出す必要があるが１ｍｍ以下に絞り込んだエアブローにすることは、困難であった。
１ｍｍ以下の極細のエアブローが生成できても袋孔の孔内に噴出するように位置制御することは難しいものであり、空気量も大きなものとなるという問題点があった。
【０００４】
更に洗浄水の噴水流でもって孔・袋穴の内部を洗浄する方法もあるが、Ｍ３等の微細径の孔・袋穴に対して、その孔・袋穴の開口の口径より大きい径の水流を当てても水は孔・穴内部に水が満たされるだけで水流として流れ込まず、孔・穴内部に水の流れが発生せず、残留液・ゴミ・切削粉の排出が不充分となるものであった。
水流の径を、開口の口径例えば１ｍｍ直径より小さく絞り込んでも、この細い水流を孔・袋穴の開口に当てることが難しくなり、開口に当たらずに孔・穴内部が充分に洗浄されないことが発生し、洗浄が不完全となっていた。
【０００５】
次の問題は、電器製品、中間製品の孔・袋孔の位置は、製品毎その位置が変化するものであり、孔・袋孔も種々の位置に複数取り付けられているものである。そのため、極細の水流をその袋孔に送り込むことに手間・時間がかかるとともに高い精度が要求されるものであった。又洗浄作業に時間がかかるものとなるという問題点があった。
【０００６】
次に、ノズル直径φｎの噴出ノズルの噴水で物品の表面を全面隅なく塗り潰すように噴水する方法（以下、塗り潰し方式という）も考えられるが、これであれば物品の搬送速度をｖとすると、噴出ノズルの揺動周波数は、ｖ／φｎ程のかなり高い周波数にするか、縦の噴出ノズルの間隔よりかなり大きなストローク量の振巾で揺動するか、振巾よりかなり小さい縦間隔の多くの噴出ノズルで噴水させなければ確実に全面隅なく散水することができない。揺動周波数を高くすること又はストローク量を大きくすることは、揺動する噴水装置の機械的負荷が大きくなる。特に洗浄する物品の搬送速度ｖを高くしたり、孔・袋穴の開口の口径φ0が小さくなって噴出ノズルのノズル直径φｎも小さくなる場合は、非常に高い揺動周波数又は長いストローク量が要求されて、実用的でなくなるという問題点があった。又、噴出ノズルの数を増やすと使用する洗浄水が増大するという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−３７３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする目的は、従来のこれらの問題点を解消し、噴出ノズルの低い揺動周波数でもって小径・微細な孔・袋穴を確実に洗浄でき、且つ個別の孔・袋穴の位置を追わないで孔・袋穴の内部を確実に清浄できて水流の位置の精密制御が不要であり、しかも物品の洗浄の為の搬送速度を速めて洗浄処理速度を高めるとともに使用する水量も減らすことができるという、物品表面の小径の孔・袋穴の洗浄方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１） 表面に小径の孔又は袋穴を有する物品の孔・袋穴の内部を洗浄する方法であって、洗浄される物品を一定方向に送るコンベヤ装置を設け、洗浄水を細い糸状の水流として噴出する噴出ノズルを噴出方向が同一方向になるように複数設けた噴水ノズル体を送られる物品の孔・袋穴のある物品表面に対向するように配置し、しかも噴水ノズル体の噴出ノズルは、物品の送り方向と直交し且つ孔・袋穴のある表面と平行又は平行に近い略平行となる縦方向と送り方向となる横方向のそれぞれの方向に複数設けられ、更に噴出ノズルのノズル直径φｎを洗浄する孔・袋穴の開口の最小の口径φ0の０．６６倍より小さくし、同噴水ノズル体を物品の送り方向と直角の縦方向に往復運動させる揺動手段を備えた設備を用い、
コンベヤ装置で物品を速度ｖで送りながら噴水ノズル体の噴出ノズルから複数の糸状の水流を物品の表面に向けて噴出させるとともに、揺動手段によって噴水ノズル体全体を物品の送り方向と直交する縦方向に高い周波数ｆで往復動させ、しかも噴水ノズル体の揺動で複数の噴出ノズルからの噴水流の縦方向の噴水巾が洗浄される物品表面の最大縦巾の全域を覆うようにノズルの位置の配置又は噴水ノズル体の揺動ストローク量を定め、揺動手段による往復動を高周波数とすることで、噴出ノズルからの水流が孔・袋穴の内部に確実に流入してその内部をよく洗浄できるようにしたことを特徴とする、小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法
２） 噴水ノズル体に縦方向の噴出ノズルの間隔が同じである二組の格子状に配列された噴出ノズル群を設けるとともに、他方の群の噴出ノズルの縦位置が一方の群の噴出ノズルの縦位置の中間となるように且つ横位置が異なるように千鳥状に設けるようにした、前記１）記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法
３） 揺動手段による噴水ノズル体の揺動の周波数をｆとし、物品の送り速度をｖとし、物品の表面にある最小の口径の孔・袋穴の開口の実際の口径をφ0とし、又噴出ノズルのノズル直径をφｎとしたとき、（ｖ／φｎ）＞ｆ＞（ｖ／φ0）の不等式が成立する高周波数とした、前記１）又は２）いずれか記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法
４） 揺動手段による噴水ノズル体の揺動の周波数ｆを、物品の送り速度をｖとし、最小の口径の孔・袋穴の開口の実際の口径φ0に噴出ノズルのノズル直径φｎの長さを加えた値φ＝φ0＋φｎを開口の最小のみなし口径φとして、（ｖ／φｎ）＞ｆ＞（ｖ／φ）の不等式が成立する高周波数とした、前記１）又は２）いずれか記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法
５） 噴水巾が重複する横方向に配置された噴出ノズルの噴水流が物品表面の最小の口径の孔・袋穴の開口の先端の横位置から同開口の終端の横位置を通過するまでの間の噴水ノズル体の揺動の位相角度範囲の総和が０°〜３６０°の全位相を覆うように揺動周波数又は噴出ノズルの配置を定めた、前記１）又は２）いずれか記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法
６） 噴水巾を重複させる複数の横方向の噴出ノズルによって０°〜３６０°の全位相を覆える最小の噴出ノズルの個数Ｍ、噴水ノズル体の揺動の周波数ｆ、物品の送り速度ｖ、最小の口径の孔・袋穴の開口の実際の口径φ0に噴出ノズルのノズル直径φｎとしたとき、（ｖ／φｎ）＞ｆ＞（ｖ／Ｍ／φ0）の不等式が成立する周波数ｆとした前記５）記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法
７） 噴水巾を重複させる複数の横方向の噴出ノズルによって０°〜３６０°の全位相を覆える最小の噴出ノズルの個数Ｍ、噴水ノズル体の揺動の周波数ｆ、物品の送り速度ｖ、最小の口径の孔・袋穴の開口の実際の口径φ0に噴出ノズルのノズル直径φｎの長さを加えた値φ＝φ0＋φｎを開口の最小のみなし口径φとして、（ｖ／φｎ）＞ｆ＞（ｖ／Ｍ／φ）の不等式が成立する周波数ｆとした前記５）記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法
８） 噴水ノズル体の噴出ノズルが縦方向に等ピッチで配置され、同ピッチの間隔以上の長さを噴水ノズル体の揺動ストローク量とした、前記１）〜７）いずれか記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法
９） 噴水ノズル体の往復動の周波数ｆの値を、物品が噴水巾を重複させる横方向の噴出ノズルの全部を通過する時間内で時間的に変動させるようにした、前記１）又は２）いずれか記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法
１０） 前記１）〜９）の物品の表面の孔・袋穴の洗浄方法を用いて複数回洗浄するものであって、１回目の洗浄水として水・温水又はこれらに洗浄液を入れたものを使用し、２回目の洗浄水として温純水を使用し、３回目の洗浄水として超純水を使用して完全乾燥させる行程でもって洗浄化する、物品表面の孔・袋穴の高度洗浄方法
１１） 表面に小径の孔又は袋穴を有する物品の孔・袋穴の内部を洗浄する洗浄装置であって、洗浄される物品を一定の方向に送るコンベヤ装置と、同コンベヤ装置で送られる物品の表面に対向して洗浄水を細い糸状の水流として噴出する噴出ノズルを噴出方向が同一方向になるように複数設けた噴水ノズル体と、同噴水ノズル体を物品の送り方向と直角の縦方向に往復運動させる揺動手段とを備え、前記噴水ノズル体の噴出ノズルは物品の送り方向と直交し且つ孔・袋穴のある表面と平行又は平行に近い略平行となる縦方向と送り方向となる横方向のそれぞれの方向に複数設け、しかも噴出ノズルのノズル直径φｎを洗浄する孔・袋穴の開口の最小の口径φ0の０．６６倍より小さくし、更に前記揺動手段の縦方向の揺動のストロークは縦方向の噴出ノズルの間隔の長さ以上とした、物品表面の小径の孔・袋穴の洗浄装置
にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、ノズルの口径φｎを物品表面の洗浄する孔・袋穴の最小の口径φ0の０．６６倍より小さくし、且つ縦方向及び横方向に複数の噴出ノズルを有する噴水ノズル体を被洗浄物である物品の送り方向に対して直交する方向に所要範囲の揺動周波数（サイクル数）で往復動させることによって、孔・袋穴の開口の口径より小さい噴出ノズルからの糸状の水流を確実に物品表面にある孔・袋穴の開口を少なくとも１回以上横切らせ、よって孔・袋穴内部を確実に洗浄できるようにするものである。しかも噴出ノズルは送り方向の横方向と直交する縦方向にそれぞれ複数設け、且つ噴出ノズルの噴水巾が物品表面の縦巾の全域を覆うことによって、物品表面の孔・袋穴の位置がどこにあっても（孔・穴位置を追わないで）洗浄できるものである。更に、本発明は複数の噴出水の噴水巾を重複させることで、より確実に、又は低い揺動周波数で物品表面にある孔・袋穴の内部を洗浄できるようにできる。
又本発明の揺動周波数ｆは、塗り潰し方式の噴水に比べはるかに低い周波数値で洗浄ができるので、物品の搬送速度ｖを速くして処理能力を高めることを可能とする余裕があり、又搬送速度を速くすることで消費する洗浄水量も低減できるようにできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（コンベヤ装置）
本発明のコンベヤ装置としては、スラットコンベヤ，ネットコンベヤ等で噴出した水流が通過・排出し易い構造のコンベヤが主に採用される。
（噴出ノズル径）
噴出ノズルからの糸状の噴出水流の直径は物品表面にある小径の孔・袋穴の開口のうち最も小さいものの開口の口径の０．６６倍より小さいようにする。１ｍｍ前後の径の噴出ノズルから、２．０ＭＰａ程の高圧水で噴出させることが多い。
（噴出ノズルの配列）
又、噴出ノズルの縦横の大略の配列状態は、格子状か千鳥状となることが多い。
噴出ノズルの送り方向の横のピッチ（間隔）は一定でもよいし、又は間隔を変えて揺動の同一周波数でも各噴出ノズルからの水流を受け始める位相を変えるようにしてもよい。開始位相をかえることでより確実に洗浄させることができる。
孔・袋穴（の開口）が、噴水ノズル体の噴出ノズルからの水流を受ける送り方向の横の複数の噴出ノズルの水流から異なった位相で受ける方法としては、噴出ノズルの横方向の間隔を適切に変える方法、又は千鳥の如く縦方向の位置を変える方法、又は周波数ｆに揺らぎを与える方法、又は噴出ノズルを千鳥配列又は縦方向に位置を変えることで位相の違うようにする等で可能である。
【００１１】
（噴出ノズルの数と間隔）
噴出ノズルの数，噴出ノズルの間隔は、噴水する洗浄水の使用水量に関係し、噴出ノズルの数が多ければ一般的に使用水量が多くなる。孔・袋穴の噴水流による洗浄回数が適切なものとなるように、その洗浄回数と使用水量と揺動周波数とストローク量との関係で適切な間隔にする。
【００１２】
（噴出ノズルの口径と揺動周波数）
まず、噴出ノズルからの水流が孔・袋穴の開口に流入して円滑に還流して排出されるための条件として、噴出ノズルの口径φｎ（即ち水流の横断面の直径）が孔・袋穴の開口の口径φ0より小さいばかりでなく、水流の断面積に比べて、孔・袋穴の内部での水流の外周の空間に水の粘性等を考慮して水流の断面積の３割以上大きい断面積を還流水の通路面積に確保した。この条件は、１．３＊π＊（φｎ／２）２＜（π＊（φ0／２）２−π＊（φｎ／２）２）であり、これから
√２．３φｎ＜φ0 の条件となり、φｎ＜０．６６φ0 の噴出ノズルの口径条件となる。又本発明の揺動周波数の上限の条件として、（ｖ／φｎ）＞ｆの不等式を満足させて、塗り潰し方式に比べ低い周波数とした。
【００１３】
（噴出ノズルの揺動の一波長の長さと最小の口径との関係）
物品の表面にある小径の孔・袋穴の開口のうち最も小さいものの開口の口径をφ0とし、物品の搬送速度をｖとし、又噴水ノズル体の揺動（往復動）の周波数をｆとすると、ｆ＞（ｖ／φ0）を満たせば、図６から分かるように、噴水ノズル体の揺動の一波長の長さの方が、開口の口径φ0より小さくなり、開口が縦方向のどの位置にあっても一波長分の噴水ノズル体の軌跡を開口が受けるので一つの噴出ノズルに対し少なくとも１回以上は噴水ノズルは開口に流入し、確実に洗浄できるものである。
【００１４】
（噴出ノズルのノズル口径を考慮したみなし口径での条件）
更に、最小の口径の孔・袋穴の開口の実際の口径φ0に噴出ノズルのノズル直径φｎの長さを加えた値を開口の最小のみなし口径φとして、揺動（往復動）の周波数ｆをｆ＞（ｖ／φ）の条件を満たせば、図６に示すように、孔・袋穴の最小の開口の口径φ0にノズル口径φｎを考慮したみなしの口径φが噴水ノズル体の−波長の３６０°揺動する間に搬送される進み巾（ｖ／ｆ）と等しいか、それ以上となることで、噴出ノズルからの糸状の水流が確実に孔・袋穴の開口を通過し、水流で孔・袋穴を確実に洗浄できる。よって、上記の条件より低い揺動周波数でも可能とすることができる。
【００１５】
上記の周波数条件・洗浄条件は、図６に示すように、噴出ノズルのノズル直径φｎを考慮すれば、実際の孔・袋穴の最小の口径値φ0とすると、最小のみなし口径φ＝φ0＋φｎとすることができる。
【００１６】
（複数の噴出ノズルの噴水と開口を通過する位相）
ｆ＜（ｖ／φ0）又はｆ＜（ｖ／φ）の場合でも、噴出ノズルの噴水巾が重複し、しかも位相を変えて孔・袋穴に対して噴水し、その位相の総和が０°〜３６０°の全位相を覆うようにすれば、０°〜３６０°の全位相を覆うことができる噴出ノズルの最小の個数をＭ個とすると、周波数ｆは、不等式（ｖ／φｎ）＞ｆ＞（ｖ／Ｍ／φ0）又は不等式（ｖ／φｎ）＞ｆ＞（ｖ／Ｍ／φ）の不等式を満足させればよく、周波数ｆを更に小さくしても、確実な洗浄が行える。又は周波数は一定にしてもコンベヤ装置の送り速度ｖを速くして処理能力を上げても確実に洗浄できるようにできることを意味する。
【００１７】
これらの請求項３，４，６，７の数値条件は、下式数１の不等式関係となる。
【００１８】
【数１】
【００１９】
このように、特許請求項３，４の発明は、噴出ノズルの一列の縦列（縦単列という）だけで確実に洗浄できる数値条件である。この場合横方向（搬送方向）に複数の噴出ノズルがあるのは、より確実に又はより多くの回数洗浄することで洗浄度を高めることにある。
又、特許請求項５を引用した請求項６，７の発明は、噴出ノズルの横方向（搬送方向）の他の噴出ノズルとの複数個の横方向の噴出ノズルとの組み合わせによって、確実に洗浄できるための数値条件である。この場合は、下限の揺動周波数がより低く（又は搬送速度をより高く）できる利点がある。
請求項３，４の発明の縦単列の確実に洗浄する数値条件か、又は複数の横方向の噴出ノズルを用いた請求項６，７の条件のいずれかを満足させればよい。
又、請求項３，４，６，７における数値条件において、最小の口径φ0を用いるか、みなし口径φ＝φ0＋φｎを選択するかはどちらでもよいが、厳しい条件の最小の口径φ0の方を用いて設計すれば更に確実となる。
【００２０】
又、本願発明の数値限定の発明において、揺動周波数ｆの上限として、不充分な塗り潰し方式で横方向に複数の噴出ノズルを設けることで、孔・袋穴の開口内部を確率的に大略洗浄できるようにできるｖ／（２φｎ）の周波数の揺動に比べて有利とするとしてもよい。即ち、下記数２としてもよい。
【００２１】
【数２】
【００２２】
確実な洗浄には、これらの他に副縦噴出ノズル列の存在、周波数の揺らぎ等の手段との組み合わせることでも可能である。
実用的には、組み合わせれば上記条件の必要（最低）周波数を更に低くできる。又は送り速度ｖを速くできる。
【００２３】
例えば、確実に洗浄する別の方法として、噴水ノズル体を孔・袋穴の開口が横方向の噴水巾を重複させる全ての噴出ノズルの水流を受けている間に、噴水ノズル体の周波数ｆに±△ｆの揺らぎ（変動）を与えることで、孔・袋穴の開口に対し噴出ノズルが噴水開始する開始位相及びその時の噴水ノズル体の揺動の一波長の長さが変わることで、噴水ノズルを開口に流入させる確率を増大できる。この周波数変動は１０％以上とすることで水流が開口に流れ込む確率が高く、確実な洗浄ができる。
この周波数ｆの揺らぎと前記の噴出ノズルの設置位置を適切にすることの組み合わせで、更に異なった位相で複数の噴出ノズルによる水流を同一の孔・袋穴の開口に与えることができるようにすることもできる。
【００２４】
又、噴出ノズルを千鳥配列の如く、各縦噴出ノズル列Ｘの横方向にオフセットした縦方向で、縦噴出ノズル列Ｘの各噴出ノズルのピッチの中間位置に縦噴出ノズル列Ｙの噴出ノズルを設けるようにすれば、同一の孔・袋穴を複数の縦方向に位置を変えた噴出ノズルで重複させて噴水して洗浄することとなり、より確実な洗浄となる。
【００２５】
又、本発明は物品の送りが円運動，円弧運動する場合にも適用できる。その場合は円周方向（物品の送りの軌跡方向）が送り方向（横方向）となり、半径方向（送り軌跡の曲率中心方向）が送り方向と直角の方向（縦方向）となり、噴水ノズル体の各噴出ノズルも半径方向と円周方向に複数設けられ、噴水ノズル体は半径方向に往復動するようにし、複数の噴出ノズル縦方向の噴水巾が重複するようにさせる。各噴出ノズルが噴水する噴水巾内にある孔・袋穴等の孔の送り速度は周速度となって孔の半径方向位置（縦位置）で送り速度が異なるが、この送り速度ｖと、噴水ノズル体の半径方向の往復動の周波数ｆ，孔・袋穴の孔の口径φ0，みなし口径φ及び０°〜３６０°の全位相の覆うような位相差の条件を満たせば確実な洗浄を確保できる。本発明はこのようなものも含むものである。
【実施例１】
【００２６】
以下、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示す実施例１の被洗浄の物品は、電気装置のＨＤＤのケースであって、その上面及び下面の表面に金属加工で設けられたＭ３程の袋穴・ねじ孔を洗浄する例であり、これをスラット式のコンベヤ装置で直線的に搬送しながら、被洗浄物品の上面・下面に向けて上下の噴水ノズル体が揺動しながら噴水させて洗浄する例である。
【００２７】
図１は、実施例１に用いる洗浄装置を示す平面図である。
図２は、実施例１の洗浄装置の側面図である。
図３は、実施例１の噴水ノズル体における噴出ノズルの配置説明図である。
図４は、噴出ノズルの水流の物品の表面への噴出点の軌跡を示す説明図である。
図５は、噴出ノズルの水流による孔内部の洗浄の行程を示す説明図である。
図６は、噴出ノズルの水流の軌跡と最小の孔の開口との関係を示す説明図である。
図７は、実施例１での噴水巾を重複する横方向の３個の噴出ノズルの噴水の開口に対する位相と０°〜３６０°を覆うことを示す説明図である。
図８は、実施例１の往復動装置の変換機構を示す側面からみた説明図である。
図９は、実施例１のエキセントリックカムの拡大断面図である。
図１０は、実施例１の水管を取り付けた進退自在な往復台を示す説明図である。
図１１は、往復動用モータの回転出力軸に取り付ける偏芯ボスを示す拡大平面図である。
図１２は、偏芯ボスのエンドプレートを示す拡大平面図である。
図１３〜１６は、変換機構の動作を示す説明図である。
【００２８】
図中、Ａは実施例１で用いる水流による洗浄装置であり、Ｂは被洗浄の物品である電子機器のハードディスクのＨＤＤケース（物品ともいう）、ＣはＨＤＤケースＢを搬送するスラット式のコンベヤ装置、１〜５ｂは水流による洗浄装置Ａの構成部分であって、１はコンベヤ装置Ｃの上方と下方の位置に対向するように配置された一対の噴水ノズル体、２は同噴水ノズル体に千鳥状に配置された噴出ノズルであって、ノズルの噴出口の口径（ノズル径）は０．３ｍｍ直径である。３は各噴出ノズル２への洗浄水を一時貯える貯水部、４は貯水部へ洗浄水を送る水管、４ａは同水管と接続された耐圧で往復動に対応できる給水ホース、５は水管４・貯水部３・噴水ノズル体１とをコンベヤ装置Ｃの送り方向と直交する水平方向に２０ｍｍのストローク（振巾１０ｍｍ）で往復動させる往復動装置、５ａは同往復動装置の設置固定台６に取り付けられた往復動用モータ、５ａ１は同モータのキー付の回転出力軸、５ｂは水管４を取付けて往復動する往復台、５ｂ１は設置固定台６に設けられた往復用レール６ａに沿って往復台５ｂを進退させるリニアガイド、５ｃはモータ５ａの回転を往復動に運動変換するエキセントリックカム５ｄを使った変換機構である。エキセントリックカム５ｄは、回転出力軸５ａ１の軸端のキーをキー溝に嵌合させて軸端に偏芯するように取り付けた円形状偏芯ボス５ｄ１と、同偏芯ボス５ｄ１の外周に周着したベアリング５ｄ２と、同ベアリングが外れないように偏芯ボス５ｄ１の頭部に被せてネジ５ｄ４，５ｄ５でもって回転出力軸５ａ１と偏芯ボス５ｄ１とに固着されたエンドプレート５ｄ３とから形成されている。又変換機構５ｃは、この偏心回転するエキセントリックカム５ｄ（ベアリング５ｄ２）とこの外周と前後で当接し、同エキセントリックカム５ｄを内側で回動できるようにする開口５ｅ１を有する当て板５ｅと、水管４と当て板５ｅを取り付けた往復台５ｂと、同往復台５ｂを往復動させる設置固定台６上のレール６ａと、往復台５ｂに取り付けたレール６ａを摺動するリニアガイド５ｂ１とからなっている。
又、図中６は往復動装置５を装置する設置固定台、６ａは同設置固定台上に設けた左右一対のレールである。
本実施例１の水管４の揺動手段は、変換機構５ｃを有する往復動装置５とそれを作動させる往復動用モータ５ａからなる。
本実施例の噴水ノズル体１の往復動は、モータ５ａを回転させると、その回転出力軸５ａ１が回転し、同回転出力軸５ａ１に１０ｍｍ偏芯して取り付けた偏芯ボス５ｄ１がネジ５ｄ５の偏芯位置を中心にして回転し、これによって偏芯ボス５ｄ１の外周に取り付けたベアリング５ｄ２も偏芯した中心まわりに回転し、これと当接する当て板５ｅ及びこれを取り付けた往復台５ｂは偏芯量±１０ｍｍの振巾で水管４を管方向に往復動させる。
図８に変換機構５ｃを、図９にエキセントリックカム５ｄを、図１０に往復台５ｂを、図１１に偏芯ボス５ｄ１を、図１２にエンドプレート５ｄ３を、図１３〜１６に変換機構の動作を示している。
本実施例１の洗浄対象物は、ＨＤＤケースＢであり、そのＨＤＤケースＢの表面に設けられた袋穴・ねじ孔等の孔ｈの開口の最小の口径φ0は１．４ｍｍである。
【００２９】
この実施例１で使用する噴水ノズル体１には、縦方向の６個の２０ｍｍの等ピッチの噴出ノズル２からなる縦噴出ノズル列Ｘを、横方向に４８ｍｍ等ピッチで３列設けている。又縦噴出ノズル列Ｘの噴出ノズル２の縦方向の中間位置で且つ縦噴出ノズル列Ｘから横方向に２５ｍｍオフセット位置に縦５個の噴出ノズル２を設けた縦噴出ノズル列Ｙと更にその横方向に４８ｍｍ等ピッチで２列の縦噴出ノズル列Ｙを設け、縦噴出ノズル列Ｙを計３列設け、縦噴出ノズル列Ｘ，Ｙの各噴出ノズル２は千鳥配置状態となっている。横３列の縦噴出ノズル列Ｘの格子状配列の噴出ノズル群と、横３列の縦噴出ノズル列Ｙの格子状配列の噴出ノズル群の二群を縦横にオフセットした位置に設けた千鳥配列の例である。
各噴出ノズル２のノズル径φｎは０．３ｍｍ直径のノズル径である。
【００３０】
噴水ノズル体１の物品Ｂの送り方向の直角方向での往復動（揺動）の周波数ｆは、６００回／分であって１０回／秒であり、その往復動の振巾は１０ｍｍで２０ｍｍのストローク（全巾）である。又コンベヤ装置Ｃの物品Ｂの送り速度ｖは１．０ｍ／分で１６．６７ｍｍ／秒である。又物品Ｂの表面にあるねじ孔・袋穴の孔ｈは複数あるがその実際の最小の口径φ0は、１．４ｍｍである。
【００３１】
噴水ノズル体１の噴出ノズル２の配置は、千鳥状であり、縦方向に２０ｍｍ間隔で、縦６個の噴出ノズル列Ｘと縦５個の噴出ノズル列Ｙが交互にそれぞれ横方向に３列２４ｍｍの等ピッチに設けられている。縦５個噴出ノズル列Ｙの噴出ノズル２は、縦６個噴出ノズル列Ｘの噴出ノズル２の縦の中間位置に設けられている。
【００３２】
縦６個の噴出ノズル列Ｘの横方向の３列の噴出ノズル２は、その噴水巾２０ｍｍ（振巾１０ｍｍ）が全部重複する。同様に縦５個の噴出ノズル列Ｙの横３列の噴水巾も全部重複する。更に縦６個の噴出ノズル列Ｘの各噴出ノズル２の隣り合う上下の縦位置にある縦５個の噴出ノズル列Ｙの噴出ノズル２とは、その噴水巾の半分毎重複する。
しかも、各噴出ノズル列Ｘ，Ｙの噴出ノズル２の縦の噴水巾は、物品Ｂの表面の最大の縦巾の全域を覆っている。
【００３３】
本実施例の諸元ｖ，ｆ，φ0，φ，φｎは下記の通りである。
・物品の送り速度＝ｖ＝１．０ｍ／分＝１６．６７ｍｍ／ｓｅｃ
・揺動の周波数＝ｆ＝６００回／分＝１０回／ｓｅｃ
・孔・袋穴の実際の最小の口径の開口＝φ0＝１．４ｍｍ
・噴出ノズルのノズル径＝φｎ＝０．３ｍｍ
・−波長の長さ＝ｖ／ｆ＝１．６６７ｍｍ
・各噴出ノズル列Ｘ，Ｙの横方向の噴出ノズルによる噴水巾重複の噴出ノズルの０°〜３６０°全位相を覆う最小の噴出ノズルの個数Ｍ＝２
・みなし口径φ＝φ0＋φｎ＝１．７ｍｍ
・ｖ／φ0＝１６．６７／１．４＝１１．９
・ｖ／φ＝ｖ／（φ0＋φｎ）＝９．８
・ｖ／Ｍ／φ0＝５．９５
・ｖ／Ｍ／φ＝ｖ／Ｍ／（φ0＋φｎ）＝４．９
・ｖ／φｎ＝５５．６
・ｖ／２／φｎ＝２７．８
【００３４】
本発明の条件不等式は下記の通りとなり、実施例の形態は、本発明の条件を充分に満たして確実に噴水で１回以上洗浄している。
・噴出ノズルのノズル直径φｎの条件
φｎ＜０．６６φ0
φｎ＝０．３ｍｍ＜０．６６＊１．４ｍｍ＝０．９２ｍｍ
・周波数の上限条件
ｖ／φｎ＞ｆ
５５．６＞１０（Ｈｚ）
尚、ｖ／２／φｎ＞ｆに対して
ｖ／２／φｎ＝２７．８＞１０（Ｈｚ）
・みなし口径とした場合の条件
ｆ＞（ｖ／（φ0＋φｎ））
１０（Ｈｚ）＞９．８
・３６０°位相を２個の噴出ノズルで覆う場合の条件
ｆ＞ｖ／Ｍ／（φ0＋φｎ） 又は ｆ＞ｖ／Ｍ／φ0
１０（Ｈｚ）＞４．９ 又は １０（Ｈｚ）＞５．９５
【００３５】
以下、詳細に説明する。
（実際のφ0を用いた場合／みなし口径を使わない設計の場合）
噴出ノズルの中心が速度ｖで送られる孔・袋穴の最小の口径の開口φ0を通過する間の噴水ノズル体１の進み位相角度θは、φ0／ｖ＊３６０°＊ｆ であって、３０２°である。
又、各噴出ノズル列Ｘ，Ｙの横方向の噴出ノズル２はそのピッ４８ｍｍで、０ｍｍ，４８ｍｍ，９６ｍｍの横方向の位置にあるので、横方向の噴出ノズルの開口の先端への噴水開始の開始位相及び位相角度範囲は下記の通りとなる。
【００３６】
【表１】
よって、この横３列の噴出ノズル２でもって各位相角度範囲の総和は０°〜３６０°の全位相を２回覆う。
【００３７】
しかも、ｆ＞（ｖ／Ｍ／φ0）は、Ｍ＝２、Ｖ＝１６．６７ｍｍ／ｓｅｃ、φ0＝１．４ｍｍで、ｆ＝１０回／ｓｅｃ＞５．９５ で条件を満たしている。更にこの重複は、噴出ノズル列Ｘ，Ｙそれぞれで満足しているので計４回以上洗浄することができる。
【００３８】
このように、噴水巾を重複させる噴出ノズル２の開口を通過する位相角度範囲の総和が０°〜３６０°の全位相を覆うものであれば、噴水巾を通過する開口は噴出ノズル２の噴水流によって必ず１回以上開口を横切るようになる。しかも縦方向にある噴出ノズル２の噴水巾は、洗浄する物品の表面の縦の最大巾を覆うことになるので、孔・袋穴の孔ｈが物品Ｂの表面のどの位置にあっても確実に孔・袋穴の孔ｈの中に開口の実際の口径φ0の１．４ｍｍの０．６６倍の０．９２ｍｍより小さい０．３ｍｍ直径の糸状の噴水流が流れ込み、孔底まで入って還流して開口から円滑に排出されて洗浄する。
【００３９】
噴水流が開口を横切る時の水の流れを図５，６に示す。噴水流の水断面積は０．３ｍｍ直径であり、最小の口径φ0の１．４ｍｍに対して一方から近づき、開口の一端から水流が入り込み、他端から水流が吐出されて水流は開口の内部の奧まで水が移動して、開口の内部空間の油、汚れ、切粉を排除できる。開口の中心部で流入すれば、環状な還水となって排出され、洗浄する。
【００４０】
縦６個の噴出ノズル列Ｘと縦５個の噴出ノズル列Ｙで、各２回ずつ計４回以上開口は横切って洗浄され、確実な洗浄が行える。尚、最小の口径φ0より大きい他の孔・袋穴の開口のものは、より確実に洗浄できるものである。
【００４１】
（噴出ノズルのノズル径φｎを考慮した場合／みなし口径φを使用した設計の場合）
上記の例において、噴出ノズルのノズル径φｎを考慮した場合の開口のみなし口径φ＝φ0＋φｎで、φ0は実際の最小の開口の口径φ0１．４ｍｍで計算すると、みなし口径φ＝１．７０ｍｍとなり、みなし口径の開口を通過する進み位相角度は、３６７°であり、３６０°を超えていて開口の噴水の位相を考慮せず（噴出ノズル２の横の方向のいずれの位置・間隔と関係なく）、全ての横の噴出ノズル２は開口を通過することとなる。従って、実施例の例で実際は噴出ノズルφｎを考慮した場合は横の噴出ノズル２の間隔（横位置）を考慮せずに、開口の内部を噴水流で計６回以上洗浄できる。このみなし口径φの方が実際に近い現象である。
このように、みなしの口径φの方を採用できるので、揺動の周波数ｆ，物品の送り速度ｖ，噴出ノズルの横位置の条件を緩めることができる。周波数ｆはまだ少し低くしてもよい。（又は送り速度を速くしてもよい。）
【００４２】
この実施例１の洗浄方法を、洗浄水として洗浄剤を入れた洗浄水・温純水・超純水と水質を変えて繰り返し洗浄すると更に高い洗浄度の洗浄が行える。
【００４３】
（他の実施例）
本発明の他の方法として、周波数ｆがｆ＞（ｖ／φ）を満足するように高くすれば、最小の開口のみなしの口径φが揺動の−波長長さ以上になり、横方向に一つの噴出ノズル（縦一列の噴出ノズル列のみ）でも開口を横切ることができる。
【００４４】
従って、請求項５，６の複数の横方向の噴出ノズルでもって０°〜３６０°の全位相を覆うようにする発明は、主にｆ＜（ｖ／φ）又はｆ＜（ｖ／φ0）の場合に採用される方法である。
【００４５】
本実施例１のように横方向の噴出ノズルの噴水巾が重複し、Ｍ個の噴出ノズルで０°〜３６０°の全位相を覆う場合は、その覆うに必要な最小の噴出ノズルの個数Ｍで除した周波数ｆ値で済ますことができ、送り速度ｖを一定とすれば揺動周波数を減らすことができる。又は周波数を一定にすれば送り速度を速くでき、洗浄速度を高めること及び洗浄水の水量を減らすことができる。
【００４６】
更に、本発明の他の方法として、揺動の周波数ｆに開口が噴水ノズル体を通過する間に揺らぎを与え、変動させることで、孔・袋孔等の孔に対し、噴出ノズル毎に別の波長の軌跡をもって噴水させることができ、よって物品の表面に隅なく噴水させることができ、確実に洗浄できるようになる。
【００４７】
又、本発明では、物品の表面の全面を、ノズル直径φｎの噴出ノズルの噴水で塗り潰すようにする塗り潰し方式の場合の揺動周波数ｆｚに比べ、かなり小さくできて、揺動手段の負荷を小さくできる。塗り潰す揺動周波数ｆｚは、揺動周波数の上死点又は下死点の位置での塗り潰しの条件から大略ｖ／φｎ程の周波数となることから、本発明の揺動周波数ｆは、ｖ／φｎの周波数の１／３〜１／８程の低い値で済む。又、大略塗り潰し方式のｖ／（２φｎ）の周波数に比べ本発明の周波数は、その１／２〜１／４程の低い値で済ますことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、小型の電機部品、マイクロ機械部品、精密プラスチック製品・部品等の孔・袋穴あるいは表面に凹部がある物品の洗浄にも使用できる。又、動物・植物の微細孔・溝の洗浄、又は細部への給水の技術にも使える。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施例１に用いる洗浄装置を示す平面図である。
【図２】実施例１の洗浄装置の側面図である。
【図３】実施例１の噴水ノズル体における噴出ノズルの配置説明図である。
【図４】噴出ノズルの水流の物品の表面への噴出点の軌跡を示す説明図である。
【図５】噴出ノズルの水流による孔内部の洗浄の行程を示す説明図である。
【図６】噴出ノズルの水流の軌跡と最小の孔の開口との関係を示す説明図である。
【図７】実施例１での噴水巾を重複する横方向の３個の噴出ノズルの噴水の開口に対する位相と０°〜３６０°を覆うことを示す説明図である。
【図８】実施例１の往復動装置の変換機構を示す側面からみた説明図である。
【図９】実施例１のエキセントリックカムの拡大断面図である。
【図１０】実施例１の水管を取り付けた進退自在な往復台を示す説明図である。
【図１１】往復動用モータの回転出力軸に取り付ける偏芯ボスを示す拡大平面図である。
【図１２】偏芯ボスのエンドプレートを示す拡大平面図である。
【図１３】変換機構の動作を示す説明図である。
【図１４】変換機構の動作を示す説明図である。
【図１５】変換機構の動作を示す説明図である。
【図１６】変換機構の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
Ａ 洗浄装置
Ｂ ＨＤＤケース（被洗浄物品）
Ｃ コンベヤ装置
Ｘ，Ｙ 縦噴出ノズル列
１ 噴水ノズル体
２ 噴出ノズル
３ 貯水部
４ 水管
４ａ 給水ホース
５ 往復動装置
５ａ 往復動用モータ
５ａ１ 回転出力軸
５ｂ 往復台
５ｂ１ リニアガイド
５ｃ 変換機構
５ｄ エキセントリックカム
５ｄ１ 偏芯ボス
５ｄ２ ベアリング
５ｄ３ エンドプレート
５ｄ４，５ｄ５ ネジ
５ｅ 当て板
５ｅ１ 開口
６ 設置固定台
６ａ レール
ｈ 孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に小径の孔又は袋穴を有する物品の孔・袋穴の内部を洗浄する方法であって、洗浄される物品を一定方向に送るコンベヤ装置を設け、洗浄水を細い糸状の水流として噴出する噴出ノズルを噴出方向が同一方向になるように複数設けた噴水ノズル体を送られる物品の孔・袋穴のある物品表面に対向するように配置し、しかも噴水ノズル体の噴出ノズルは、物品の送り方向と直交し且つ孔・袋穴のある表面と平行又は平行に近い略平行となる縦方向と送り方向となる横方向のそれぞれの方向に複数設けられ、更に噴出ノズルのノズル直径φｎを洗浄する孔・袋穴の開口の最小の口径φ0の０．６６倍より小さくし、同噴水ノズル体を物品の送り方向と直角の縦方向に往復運動させる揺動手段を備えた設備を用い、
コンベヤ装置で物品を速度ｖで送りながら噴水ノズル体の噴出ノズルから複数の糸状の水流を物品の表面に向けて噴出させるとともに、揺動手段によって噴水ノズル体全体を物品の送り方向と直交する縦方向に高い周波数ｆで往復動させ、しかも噴水ノズル体の揺動で複数の噴出ノズルからの噴水流の縦方向の噴水巾が洗浄される物品表面の最大縦巾の全域を覆うようにノズルの位置の配置又は噴水ノズル体の揺動ストローク量を定め、揺動手段による往復動を高周波数とすることで、噴出ノズルからの水流が孔・袋穴の内部に確実に流入してその内部をよく洗浄できるようにしたことを特徴とする、小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法。
【請求項２】
噴水ノズル体に縦方向の噴出ノズルの間隔が同じである二組の格子状に配列された噴出ノズル群を設けるとともに、他方の群の噴出ノズルの縦位置が一方の群の噴出ノズルの縦位置の中間となるように且つ横位置が異なるように千鳥状に設けるようにした、請求項１記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法。
【請求項３】
揺動手段による噴水ノズル体の揺動の周波数をｆとし、物品の送り速度をｖとし、物品の表面にある最小の口径の孔・袋穴の開口の実際の口径をφ0とし、又噴出ノズルのノズル直径をφｎとしたとき、（ｖ／φｎ）＞ｆ＞（ｖ／φ0）の不等式が成立する高周波数とした、請求項１又は２いずれか記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法。
【請求項４】
揺動手段による噴水ノズル体の揺動の周波数ｆを、物品の送り速度をｖとし、最小の口径の孔・袋穴の開口の実際の口径φ0に噴出ノズルのノズル直径φｎの長さを加えた値φ＝φ0＋φｎを開口の最小のみなし口径φとして、（ｖ／φｎ）＞ｆ＞（ｖ／φ）の不等式が成立する高周波数とした、請求項１又は２いずれか記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法。
【請求項５】
噴水巾が重複する横方向に配置された噴出ノズルの噴水流が物品表面の最小の口径の孔・袋穴の開口の先端の横位置から同開口の終端の横位置を通過するまでの間の噴水ノズル体の揺動の位相角度範囲の総和が０°〜３６０°の全位相を覆うように揺動周波数又は噴出ノズルの配置を定めた、請求項１又は２いずれか記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法。
【請求項６】
噴水巾を重複させる複数の横方向の噴出ノズルによって０°〜３６０°の全位相を覆える最小の噴出ノズルの個数Ｍ、噴水ノズル体の揺動の周波数ｆ、物品の送り速度ｖ、最小の口径の孔・袋穴の開口の実際の口径φ0に噴出ノズルのノズル直径φｎとしたとき、（ｖ／φｎ）＞ｆ＞（ｖ／Ｍ／φ0）の不等式が成立する周波数ｆとした請求項５記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法。
【請求項７】
噴水巾を重複させる複数の横方向の噴出ノズルによって０°〜３６０°の全位相を覆える最小の噴出ノズルの個数Ｍ、噴水ノズル体の揺動の周波数ｆ、物品の送り速度ｖ、最小の口径の孔・袋穴の開口の実際の口径φ0に噴出ノズルのノズル直径φｎの長さを加えた値φ＝φ0＋φｎを開口の最小のみなし口径φとして、（ｖ／φｎ）＞ｆ＞（ｖ／Ｍ／φ）の不等式が成立する周波数ｆとした請求項５記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法。
【請求項８】
噴水ノズル体の噴出ノズルが縦方向に等ピッチで配置され、同ピッチの間隔以上の長さを噴水ノズル体の揺動ストローク量とした、請求項１〜７いずれか記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法。
【請求項９】
噴水ノズル体の往復動の周波数ｆの値を、物品が噴水巾を重複させる横方向の噴出ノズルの全部を通過する時間内で時間的に変動させるようにした、請求項１又は２いずれか記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法。
【請求項１０】
請求項１〜９の物品の表面の孔・袋穴の洗浄方法を用いて複数回洗浄するものであって、１回目の洗浄水として水・温水又はこれらに洗浄液を入れたものを使用し、２回目の洗浄水として温純水を使用し、３回目の洗浄水として超純水を使用して完全乾燥させる行程でもって洗浄化する、物品表面の孔・袋穴の高度洗浄方法。
【請求項１１】
表面に小径の孔又は袋穴を有する物品の孔・袋穴の内部を洗浄する洗浄装置であって、洗浄される物品を一定の方向に送るコンベヤ装置と、同コンベヤ装置で送られる物品の表面に対向して洗浄水を細い糸状の水流として噴出する噴出ノズルを噴出方向が同一方向になるように複数設けた噴水ノズル体と、同噴水ノズル体を物品の送り方向と直角の縦方向に往復運動させる揺動手段とを備え、前記噴水ノズル体の噴出ノズルは物品の送り方向と直交し且つ孔・袋穴のある表面と平行又は平行に近い略平行となる縦方向と送り方向となる横方向のそれぞれの方向に複数設け、しかも噴出ノズルのノズル直径φｎを洗浄する孔・袋穴の開口の最小の口径φ0の０．６６倍より小さくし、更に前記揺動手段の縦方向の揺動のストロークは縦方向の噴出ノズルの間隔の長さ以上とした、物品表面の小径の孔・袋穴の洗浄装置。
【請求項１】
表面に小径の孔又は袋穴を有する物品の孔・袋穴の内部を洗浄する方法であって、洗浄される物品を一定方向に送るコンベヤ装置を設け、洗浄水を細い糸状の水流として噴出する噴出ノズルを噴出方向が同一方向になるように複数設けた噴水ノズル体を送られる物品の孔・袋穴のある物品表面に対向するように配置し、しかも噴水ノズル体の噴出ノズルは、物品の送り方向と直交し且つ孔・袋穴のある表面と平行又は平行に近い略平行となる縦方向と送り方向となる横方向のそれぞれの方向に複数設けられ、更に噴出ノズルのノズル直径φｎを洗浄する孔・袋穴の開口の最小の口径φ0の０．６６倍より小さくし、同噴水ノズル体を物品の送り方向と直角の縦方向に往復運動させる揺動手段を備えた設備を用い、
コンベヤ装置で物品を速度ｖで送りながら噴水ノズル体の噴出ノズルから複数の糸状の水流を物品の表面に向けて噴出させるとともに、揺動手段によって噴水ノズル体全体を物品の送り方向と直交する縦方向に高い周波数ｆで往復動させ、しかも噴水ノズル体の揺動で複数の噴出ノズルからの噴水流の縦方向の噴水巾が洗浄される物品表面の最大縦巾の全域を覆うようにノズルの位置の配置又は噴水ノズル体の揺動ストローク量を定め、揺動手段による往復動を高周波数とすることで、噴出ノズルからの水流が孔・袋穴の内部に確実に流入してその内部をよく洗浄できるようにしたことを特徴とする、小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法。
【請求項２】
噴水ノズル体に縦方向の噴出ノズルの間隔が同じである二組の格子状に配列された噴出ノズル群を設けるとともに、他方の群の噴出ノズルの縦位置が一方の群の噴出ノズルの縦位置の中間となるように且つ横位置が異なるように千鳥状に設けるようにした、請求項１記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法。
【請求項３】
揺動手段による噴水ノズル体の揺動の周波数をｆとし、物品の送り速度をｖとし、物品の表面にある最小の口径の孔・袋穴の開口の実際の口径をφ0とし、又噴出ノズルのノズル直径をφｎとしたとき、（ｖ／φｎ）＞ｆ＞（ｖ／φ0）の不等式が成立する高周波数とした、請求項１又は２いずれか記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法。
【請求項４】
揺動手段による噴水ノズル体の揺動の周波数ｆを、物品の送り速度をｖとし、最小の口径の孔・袋穴の開口の実際の口径φ0に噴出ノズルのノズル直径φｎの長さを加えた値φ＝φ0＋φｎを開口の最小のみなし口径φとして、（ｖ／φｎ）＞ｆ＞（ｖ／φ）の不等式が成立する高周波数とした、請求項１又は２いずれか記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法。
【請求項５】
噴水巾が重複する横方向に配置された噴出ノズルの噴水流が物品表面の最小の口径の孔・袋穴の開口の先端の横位置から同開口の終端の横位置を通過するまでの間の噴水ノズル体の揺動の位相角度範囲の総和が０°〜３６０°の全位相を覆うように揺動周波数又は噴出ノズルの配置を定めた、請求項１又は２いずれか記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法。
【請求項６】
噴水巾を重複させる複数の横方向の噴出ノズルによって０°〜３６０°の全位相を覆える最小の噴出ノズルの個数Ｍ、噴水ノズル体の揺動の周波数ｆ、物品の送り速度ｖ、最小の口径の孔・袋穴の開口の実際の口径φ0に噴出ノズルのノズル直径φｎとしたとき、（ｖ／φｎ）＞ｆ＞（ｖ／Ｍ／φ0）の不等式が成立する周波数ｆとした請求項５記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法。
【請求項７】
噴水巾を重複させる複数の横方向の噴出ノズルによって０°〜３６０°の全位相を覆える最小の噴出ノズルの個数Ｍ、噴水ノズル体の揺動の周波数ｆ、物品の送り速度ｖ、最小の口径の孔・袋穴の開口の実際の口径φ0に噴出ノズルのノズル直径φｎの長さを加えた値φ＝φ0＋φｎを開口の最小のみなし口径φとして、（ｖ／φｎ）＞ｆ＞（ｖ／Ｍ／φ）の不等式が成立する周波数ｆとした請求項５記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法。
【請求項８】
噴水ノズル体の噴出ノズルが縦方向に等ピッチで配置され、同ピッチの間隔以上の長さを噴水ノズル体の揺動ストローク量とした、請求項１〜７いずれか記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法。
【請求項９】
噴水ノズル体の往復動の周波数ｆの値を、物品が噴水巾を重複させる横方向の噴出ノズルの全部を通過する時間内で時間的に変動させるようにした、請求項１又は２いずれか記載の小径の孔・袋穴の内部の洗浄方法。
【請求項１０】
請求項１〜９の物品の表面の孔・袋穴の洗浄方法を用いて複数回洗浄するものであって、１回目の洗浄水として水・温水又はこれらに洗浄液を入れたものを使用し、２回目の洗浄水として温純水を使用し、３回目の洗浄水として超純水を使用して完全乾燥させる行程でもって洗浄化する、物品表面の孔・袋穴の高度洗浄方法。
【請求項１１】
表面に小径の孔又は袋穴を有する物品の孔・袋穴の内部を洗浄する洗浄装置であって、洗浄される物品を一定の方向に送るコンベヤ装置と、同コンベヤ装置で送られる物品の表面に対向して洗浄水を細い糸状の水流として噴出する噴出ノズルを噴出方向が同一方向になるように複数設けた噴水ノズル体と、同噴水ノズル体を物品の送り方向と直角の縦方向に往復運動させる揺動手段とを備え、前記噴水ノズル体の噴出ノズルは物品の送り方向と直交し且つ孔・袋穴のある表面と平行又は平行に近い略平行となる縦方向と送り方向となる横方向のそれぞれの方向に複数設け、しかも噴出ノズルのノズル直径φｎを洗浄する孔・袋穴の開口の最小の口径φ0の０．６６倍より小さくし、更に前記揺動手段の縦方向の揺動のストロークは縦方向の噴出ノズルの間隔の長さ以上とした、物品表面の小径の孔・袋穴の洗浄装置。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
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【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−５１９４７（Ｐ２０１０−５１９４７Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８４１２６（Ｐ２００８−２８４１２６）
【出願日】平成２０年１１月５日（２００８．１１．５）
【出願人】（３９００１５７６１）株式会社今泉鐵工所 (2)
【出願人】（３９１０５３８２５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月５日（２００８．１１．５）
【出願人】（３９００１５７６１）株式会社今泉鐵工所 (2)
【出願人】（３９１０５３８２５）
【Ｆターム（参考）】
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