超音波洗浄装置
【課題】メタルマスク版などの被洗浄物を少量の洗浄液で短時間に洗浄でき、また、洗浄を行った後、そのままの位置で短時間に乾燥を行うことができる超音波洗浄装置を提供する。
【解決手段】超音波洗浄ユニット３０は、メタルマスク版Ｍの洗浄面に略平行に間隙を存して対向配置され且つ超音波振動子３２が取り付けられた振動板３１を有する振動部３３と、振動板３１とメタルマスク版Ｍの洗浄面との間隙に洗浄液を供給する洗浄媒体供給部３４と、振動部３３の下方に配置され、メタルマスク版Ｍの洗浄面に付着した洗浄液を吸引除去する吸引除去部３７とを有している。
【解決手段】超音波洗浄ユニット３０は、メタルマスク版Ｍの洗浄面に略平行に間隙を存して対向配置され且つ超音波振動子３２が取り付けられた振動板３１を有する振動部３３と、振動板３１とメタルマスク版Ｍの洗浄面との間隙に洗浄液を供給する洗浄媒体供給部３４と、振動部３３の下方に配置され、メタルマスク版Ｍの洗浄面に付着した洗浄液を吸引除去する吸引除去部３７とを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタルマスク版などの被洗浄物を超音波で洗浄する超音波洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、メタルマスク版を用いて印刷配線基板にクリーム半田や部品接着用の接着剤を印刷する技術が知られている。このメタルマスク版にはステンレス、ニッケル板等の金属製の版が用いられている。ここで、例えばクリーム半田を印刷配線基板上に印刷するときには、時間の経過とともにクリーム半田の溶剤が揮散してメタルマスク版が目詰まりを起こしてしまい所望の印刷品質が得られなくなる。したがって、このような印刷に用いるメタルマスク版は、所定回数や所定時間ごとに洗浄して乾燥させる必要がある。
【０００３】
具体的に、従来は、メタルマスク版が収容できる大きさの金属製の容器に洗浄液を満たし、容器の底面に結合した超音波振動子を振動させて洗浄液を介してメタルマスク版に振動を与えて超音波洗浄していた。その後、特許文献１に示すように、洗浄済みの版を容器から取り出してクリーニング装置に水平にセットし、版に空気を噴射したり洗浄液を吸引除去することで版を乾燥させていた。
【特許文献１】特開２００１−２２５４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の超音波洗浄装置では、メタルマスク版を洗浄する洗浄工程と、洗浄後のメタルマスク版を乾燥させる乾燥工程とを別々の装置で行っているため、洗浄後のメタルマスク版を洗浄用の容器から取り出して乾燥工程を行うクリーニング装置にセットし直す作業が必要であり、作業工数が増大していた。
【０００５】
さらに、従来の超音波洗浄装置では、通常、１枚のメタルマスク版を洗浄して乾燥させるまでに１０〜２０分ほどの時間がかかっており、洗浄すべきメタルマスク版の枚数が多くなると処理能力が不足してしまうという問題があり、短時間で洗浄から乾燥までを行うことができる処理能力の高い超音波洗浄装置の開発が望まれていた。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、メタルマスク版などの被洗浄物を少量の洗浄液で短時間に洗浄でき、また、洗浄を行った後、そのままの位置で短時間に乾燥を行うことができる超音波洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するため、本発明は、被洗浄物を超音波洗浄する超音波洗浄ユニットに、被洗浄物の洗浄面に付着した洗浄媒体を吸引除去する吸引除去手段を設けるようにした。
【０００８】
具体的に、本発明は、平板状の被洗浄物を洗浄するための超音波洗浄装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０００９】
すなわち、請求項１の発明は、前記被洗浄物の洗浄面に洗浄媒体を供給して超音波振動により該被洗浄物を超音波洗浄する超音波洗浄ユニットと、
前記超音波洗浄ユニットで供給された洗浄媒体が前記被洗浄物の洗浄面に沿って自重で流下するように、該被洗浄物を略垂直又は所定角度傾斜させた状態で保持する保持ユニットと、
前記超音波洗浄ユニットを前記被洗浄物の洗浄面に沿って上下方向に往復移動させる移動ユニットとを備え、
前記超音波洗浄ユニットは、
前記被洗浄物の洗浄面に略平行に間隙を存して対向配置され且つ超音波振動子が取り付けられた振動板を有する振動手段と、
前記振動板と前記被洗浄物の洗浄面との間隙に洗浄媒体を供給する洗浄媒体供給手段と、
前記振動手段の下方に配置され、前記被洗浄物の洗浄面に付着した洗浄媒体を吸引除去する吸引除去手段とを有していることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１において、
前記超音波洗浄ユニットは、前記振動手段と前記吸引除去手段との間に配置され前記被洗浄物の洗浄面に当接させて該洗浄面に付着した洗浄媒体を摺動除去する摺動除去手段を有していることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、
前記被洗浄物の前記超音波洗浄ユニットと対向する面の反対側の裏側洗浄面に対向配置された反射洗浄ユニットを備え、
前記移動ユニットは、前記超音波洗浄ユニット及び前記反射洗浄ユニットを互いに対向させた状態で同期して上下方向に往復移動させるように構成され、
前記反射洗浄ユニットは、
前記被洗浄物を挟んで前記振動板に対向し且つ該被洗浄物の裏側洗浄面に略平行に間隙を存して配置された反射板を有する反射手段と、
前記反射板と前記被洗浄物の裏側洗浄面との間隙に洗浄媒体を供給する洗浄媒体供給手段と、
前記反射手段の下方に配置され、前記被洗浄物の裏側洗浄面に付着した洗浄媒体を吸引除去する吸引除去手段とを有していることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項３において、
前記反射洗浄ユニットの反射板には超音波振動子が取り付けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項３又は４において、
前記反射洗浄ユニットは、前記反射手段と前記吸引除去手段との間に配置され前記被洗浄物の裏側洗浄面に当接させて該裏側洗浄面に付着した洗浄媒体を摺動除去する摺動除去手段を有していることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のうち何れか１項において、
前記超音波振動ユニットは、前記洗浄媒体供給手段で供給した洗浄媒体を気化させるように動作することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項７の発明は、請求項１乃至６のうち何れか１項において、
前記洗浄媒体供給手段は、前記洗浄媒体としてミスト状の洗浄液を供給するように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明によれば、超音波洗浄ユニットに振動手段、洗浄媒体供給手段、及び吸引除去手段を設け、被洗浄物の洗浄面に沿って超音波洗浄ユニットを移動させるようにしたから、洗浄面を超音波洗浄しながら同時に洗浄面に付着した洗浄媒体を吸引除去して乾燥させることができる。このため、超音波洗浄を行った後、被洗浄物をそのままの位置で短時間に乾燥させることができ、被洗浄物をセットし直す作業が必要なく作業性が向上する。
【００１７】
また、被洗浄物の洗浄面と振動板との間隙に洗浄媒体を供給させるので、被洗浄物を少量の洗浄液で洗浄でき、より短時間に良好な乾燥状態が得られるため実用性が高い。具体的に、本発明では、１枚のメタルマスク版の洗浄から乾燥までを１〜２分で行うことができ、従来の超音波洗浄装置に比べて１０分の１程度の時間で効率良く洗浄することができて処理能力が大幅に向上する。さらに、洗浄液の廃棄量が大幅に低減でき、環境対策の観点からも有利な効果が得られる。
【００１８】
請求項２に係る発明によれば、振動手段と吸引除去手段との間に摺動除去手段を設けたから、振動手段から洗浄面に沿って流下した洗浄媒体の大半が摺動除去手段で除去され、その後、被洗浄物としてのメタルマスク版に開口したマスク孔内に残存した洗浄媒体のみを吸引除去手段で吸引除去すればよく、さらに短時間で乾燥させることができる。
【００１９】
請求項３に係る発明によれば、被洗浄物の超音波洗浄ユニットと対向する面の反対側の裏側洗浄面に反射洗浄ユニットを対向配置したから、超音波洗浄ユニット側から洗浄媒体及び被洗浄物を介して反射洗浄ユニットに伝達された振動が反射板で反射され、被洗浄物の裏側洗浄面に付着したクリーム半田などの付着物を剥離させることができ、被洗浄物の両面を同時に効率良く洗浄することができ、さらなる洗浄時間及び乾燥時間の短縮を図ることができる。
【００２０】
請求項４に係る発明によれば、反射洗浄ユニットの反射板に超音波振動子を取り付けたから、被洗浄物の裏面洗浄面の汚れが激しい場合には、超音波洗浄ユニットからの超音波振動の伝達を待つことなく、反射洗浄ユニット側の超音波振動子を作動させることで積極的に裏面洗浄面を超音波洗浄することができる。
【００２１】
請求項５に係る発明によれば、反射手段と吸引除去手段との間に摺動除去手段を設けたから、反射手段から洗浄面に沿って流下した洗浄媒体の大半が摺動除去手段で除去され、その後、被洗浄物としてのメタルマスク版に開口したマスク孔内に残存した洗浄媒体のみを吸引除去手段で吸引除去すればよく、さらに短時間で乾燥させることができる。
【００２２】
請求項６に係る発明によれば、洗浄媒体供給手段で供給した洗浄媒体を気化させるように超音波振動ユニットを動作させるから、被洗浄物の乾燥時間がさらに短縮される。すなわち、超音波振動を与え続けることで、被洗浄物としてのメタルマスク版に開口したマスク孔の内周縁では超音波エネルギーが密となって空気分子の動きが激しくなり、洗浄媒体供給手段から供給された後で洗浄面の付着物の剥離作用に寄与していない洗浄媒体を振動手段の超音波振動により気化させることができる。これにより、吸引除去手段で吸引する前に洗浄媒体の一部が気化した状態となることから、乾燥時間をさらに短縮することができる。
【００２３】
請求項７に係る発明によれば、洗浄媒体供給手段でミスト状の洗浄液を供給するようにしたから、洗浄能力を確保しつつ、液滴の洗浄液を供給した場合に比べて乾燥時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２５】
図１は本発明の超音波洗浄装置の概略構成を示す正面図、図２は側面図である。図１及び図２に示すように、この超音波洗浄装置１０は、複数の本体フレーム１１を組み合わせて形成した直方体状の本体架台１２を備えている。
【００２６】
前記本体架台１２は、図１において左右方向の中央位置を上下方向に延びる中間柱材１３によって左部室１２ａと右部室１２ｂとに区画されている。また、この右部室１２ｂは、上下方向の中央位置を左右方向に延びる中間床材１４によって上部室１３ａと下部室１３ｂとに区画されている。
【００２７】
前記上部室１３ａ内には、超音波洗浄ユニット３０、反射洗浄ユニット４０、保持ユニット５０、移動ユニット５５、供給ポンプ２３が配設されている。下部室１３ｂ内には、廃液分離タンク２２、排水タンク２５が配設されている。左部室１２ａ内には、吸引ポンプ２１が配設されている。
【００２８】
前記保持ユニット５０は、被洗浄物としてのメタルマスク版Ｍを超音波洗浄装置１０内の洗浄位置で保持するためのものであり、上下方向に一対で配置されている。このメタルマスク版Ｍは、略正方形状で平板状に形成されたマスク板Ｍａと、マスク板Ｍａの外周縁に沿って設けられた版枠Ｍｂとを備えている。そして、上下一対の保持ユニット５０，５０には、メタルマスク版Ｍの版枠Ｍｂの上端部及び下端部にそれぞれ嵌合する嵌合凹溝５０ａ，５０ａが形成されている。
【００２９】
ここで、本体架台１２の右側壁には、保持ユニット５０に対応する位置に上部室１３ａと連通する挿通口１５が開口しており、この挿通口１５を介して作業者がメタルマスク版Ｍの交換やメンテナンスができるようになっている。
【００３０】
なお、図２では、メタルマスク版Ｍを略垂直に保持するようにした構成について説明しているが、メタルマスク版Ｍを所定角度傾斜させた状態で保持する構成にしても構わない。
【００３１】
前記移動ユニット５５は、上下一対の保持ユニット５０，５０に跨って架設された２本のガイドレール５５ａ，５５ａと、ガイドレール５５ａに沿って超音波洗浄ユニット３０及び反射洗浄ユニット４０を同期させて上下方向に往復移動させる駆動部５５ｂとを備えている。この駆動部５５ｂは超音波洗浄ユニット３０（及び反射洗浄ユニット４０）に接続されている。
【００３２】
前記超音波洗浄ユニット３０は、超音波振動子３２が取り付けられた振動板３１を有する振動部３３と、アルコールや水などの洗浄液を供給する洗浄媒体供給部３４と、振動部３３の下方に配置され、メタルマスク版Ｍの洗浄面に当接させて洗浄面に付着した洗浄液を摺動除去する摺動除去部３５と、摺動除去部３５の下方に配置された吸引除去部３７とを備えている。
【００３３】
前記振動部３３は、メタルマスク版Ｍの洗浄面に付着した付着物を剥離するために洗浄面に超音波振動を与えるためのものであり、振動板３１が洗浄面に略平行に間隙を存して対向配置されている。この振動部３３は有底筒状に形成され、その筒底板が振動板３１を構成している。この振動板３１には、長手方向（図３では左右方向）に互いに間隔をあけて４つの超音波振動子３２が取り付けられている。
【００３４】
なお、この振動部３３では、洗浄液を介して洗浄面に振動を伝達することで、洗浄液を気化させてメタルマスク版Ｍの乾燥時間をさらに短縮することもできる。すなわち、超音波振動を与え続けることで、メタルマスク版Ｍに開口したマスク孔の内周縁では超音波エネルギーが密となって空気分子の動きが激しくなり、洗浄媒体供給部３４から供給された後で洗浄面の付着物の剥離作用に寄与していない洗浄液を超音波振動により気化させることができる。これにより、摺動除去部３５及び吸引除去部３７で洗浄液を吸引除去する前に洗浄液の一部が気化した状態となることから、乾燥時間をさらに短縮することができる。
【００３５】
そして、前記振動部３３の上面板３１ａは、メタルマスク版Ｍに向かうにつれて下方に傾斜するように形成されている。また、下面板３１ｂはメタルマスク版Ｍに向かうにつれて上方に傾斜するように形成されている。このような傾斜を形成することで、洗浄媒体供給部３４から供給された洗浄液が上面板３１ａの傾斜に沿って振動板３１とメタルマスク版Ｍとの間隙に流下しやすくなる一方、振動板３１とメタルマスク版Ｍとの間隙を流下した洗浄液は、下面板３１ｂの傾斜により排水部分の開口面積が徐々に大きくなっていることから排水がしやすくなる。
【００３６】
また、前記振動部３３の上面板３１ａの長手方向の両端部には、洗浄媒体供給部３４から供給された洗浄液が上面板３１ａの長手方向端部から流出するのを防止するためのガイド板３３ａ，３３ａが取り付けられている。
【００３７】
前記洗浄媒体供給部３４は、振動板３１とメタルマスク版Ｍの洗浄面との間隙に洗浄液を供給するためのものであり、長手方向に多数の細孔（不図示）が設けられた供給ノズル３４ａを備えている。供給ノズル３４ａの長手方向の長さは、メタルマスク版Ｍの洗浄面の洗浄すべき部分の幅よりも広い範囲をカバーできるように設定されている。そして、供給ノズル３４ａの多数の細孔からメタルマスク版Ｍの洗浄面に均等に洗浄液が流出散布されるようになっている。
【００３８】
また、この洗浄媒体供給部３４の供給ノズル３４ａは、供給配管２８を介して供給ポンプ２３と接続されており、洗浄作業後の廃液を回収して洗浄液と付着物とを濾過フィルタ等で分離する廃液分離タンク２２から汲み上げた洗浄液を利用できるようになっている。これにより、洗浄液の廃棄量が大幅に低減でき、環境対策としても有利な効果が得られる。
【００３９】
なお、この洗浄媒体供給部３４では、洗浄媒体としてアルコール等の洗浄液を供給する他、ミスト状の洗浄液を供給するようにしても構わない。ミスト状の洗浄液を供給すれば、洗浄能力を確保しつつ、液滴の洗浄液を供給した場合に比べて乾燥時間を短縮することができる。
【００４０】
前記振動部３３の下方には、摺動除去部３５と吸引除去部３７とが順に配設されている。この摺動除去部３５は、メタルマスク版Ｍの洗浄面に当接する摺動ブレード３６と、洗浄後の洗浄液を廃液分離タンク２２に回収する廃液回収配管２６とを備えている。
【００４１】
前記摺動ブレード３６は、振動部３３の振動板３１とメタルマスク版Ｍの洗浄面との間隙から流下した洗浄液を受ける底板部３５ａと、底板部３５ａの長手方向の両端部から上方に立設した側壁部３５ｂ，３５ｂとを備えている。この側壁部３５ｂにより、振動部３３と洗浄面との間隙から流下した洗浄液が摺動ブレード３６の長手方向両端部よりも外側に流出しないようになっている。この摺動ブレード３６は、移動ユニット５５により超音波洗浄ユニット３０とともに洗浄面に沿って上方方向に摺動自在に往復移動する。この摺動ブレード３６で回収した洗浄液は、廃液回収配管２６を流通して廃液分離タンク２２に貯留される。
【００４２】
前記吸引除去部３７は、摺動除去部３５よりも下方に配設されている。この吸引除去部３７は、摺動除去部３５の摺動ブレード３６で除去しきれなかった、メタルマスク版Ｍの図示しないマスク孔内に残留している洗浄液及びクリーム半田などの付着物を吸引除去するためのものであり、吸引ノズル３８と、負圧により吸引する吸引ポンプ２１と、吸引ノズル３８と吸引ポンプ２１とを接続する吸引配管２７とを備えている。
【００４３】
前記吸引ノズル３８は、メタルマスク版Ｍと対向する側が開口され、その上端部が摺動ブレード３６の底板下面に取り付けられている。この吸引ノズル３８は、メタルマスク版Ｍの洗浄面と間隙を存して配置されており、吸引ポンプ２１を作動させることで、吸引ノズル３８と洗浄面との間隙から吸引ノズル３８周辺の空気が吸引され、メタルマスク版Ｍに付着している洗浄液及び付着物が吸引ポンプ２１に吸引されるようになっている。吸引ポンプ２１に吸引された空気は、排気ダクト２１ａから排気される。
【００４４】
なお、本実施形態では、振動部３３の下方に摺動除去部３５及び吸引除去部３７を設けた構成について説明したが、摺動除去部３５を設けない構成としても構わない。すなわち、振動部３３から流下した洗浄液を全て吸引除去部３７で吸引除去するようにしてもよい。
【００４５】
一方、超音波洗浄ユニット３０とメタルマスク版Ｍを挟んで対向する位置には、反射板４１を有する反射洗浄ユニット４０が配設されている。反射洗浄ユニット４０の基本的な構造は超音波洗浄ユニット３０と略同様であるため、説明は省略する。
【００４６】
なお、図２では、反射洗浄ユニット４０の反射板４１に超音波振動子３２を取り付けた構成について記載しているが、超音波振動子３２を取り付けない構成としてもよい。この場合には、超音波洗浄ユニット３０側から洗浄液及びメタルマスク版Ｍを介して伝達された振動が反射洗浄ユニット４０の反射板４１で反射され、メタルマスク版Ｍの裏側洗浄面を洗浄することができるようになっている。このように、反射洗浄ユニット４０に超音波振動子３２を取り付けない構成とすれば、超音波振動子３２の個数を低減したり制御用の電力を削減できる等、コストを低減する上で有利となる。
【００４７】
また、前記本体架台１２の中間床材１４には、上部室１３ａと下部室１３ｂとを連通する排水口５６が形成され、排水口５６には排水管５７が接続されている。この排水管５７の下流側端部は下部室１３ｂに配設された排水タンク２５に接続されている。ここで、超音波洗浄ユニット３０及び反射洗浄ユニット４０で供給された洗浄液の一部が上部室１３ａ内に飛散した場合に、その洗浄液が上部室１３ａの床面（中間床材１４の上面）で集められ、排水口５６を通って排水タンク２５に回収されるようになっている。
【００４８】
以下、本実施形態に係る超音波洗浄装置１０を用いたメタルマスク版Ｍの洗浄及び乾燥動作について説明する。まず、洗浄すべきメタルマスク版Ｍを、本体架台１２の右側壁の挿通口１５からスライド挿入し、上下一対の保持ユニット５０，５０間の洗浄位置に位置付ける。
【００４９】
次に、超音波洗浄ユニット３０及び反射洗浄ユニット４０をメタルマスク版Ｍの洗浄面の最下端の待機位置に位置付け、図示しないコントロールボックスを操作して洗浄動作を開始する。
【００５０】
具体的には、供給ポンプ２３を作動させ、洗浄媒体供給部３４の供給ノズル３４ａから洗浄液を振動板３１（及び反射板４１）とメタルマスク版Ｍの洗浄面（及び裏側洗浄面）との間隙に供給しながら、超音波振動子３２を振動させてメタルマスク版Ｍの洗浄面（及び裏側洗浄面）に対して超音波振動を与える。この超音波振動により、付着物の付着界面において振動起伏のずれによってマイクロクラックが発生して、その隙間に洗浄液が侵入して化学溶解し、付着物は付着力の限界を超えて洗浄面から剥離洗浄される。洗浄面から剥離した付着物は、洗浄液とともに振動部３３の下方に流出する。
【００５１】
ここで、振動部３３において超音波振動を与え続けて洗浄液を気化させることで、乾燥時間をさらに短縮することもできる。すなわち、メタルマスク版Ｍに開口したマスク孔の内周縁では超音波エネルギーが密となって空気分子の動きが激しくなることを利用して、洗浄媒体供給部３４から供給された後で洗浄面の付着物の剥離作用に寄与していない洗浄液を超音波振動により気化させるようにすればよい。
【００５２】
そして、超音波洗浄を行いながら、移動ユニット５５を作動させて超音波洗浄ユニット３０及び反射洗浄ユニット４０を同期させて洗浄面に沿って上方に移動させていく。このように、超音波洗浄ユニット３０及び反射洗浄ユニット４０を洗浄面に沿って上方に移動させていくと、メタルマスク版Ｍの洗浄に使用された洗浄液が摺動ブレード３６で受け止められて廃液分離タンク２２に回収される。一方、摺動ブレード３６で回収しきれずに、メタルマスク版Ｍのマスク孔内に残留した洗浄液や付着物は、吸引除去部３７の吸引ポンプ２１で吸引除去される。
【００５３】
このように、超音波洗浄ユニット３０及び反射洗浄ユニット４０での超音波洗浄作業、摺動除去部３５や吸引除去部３７での付着物を含む洗浄液の回収作業及びメタルマスク版Ｍの乾燥作業を連続して行いながら、移動ユニット５５により超音波洗浄ユニット３０及び反射洗浄ユニット４０が洗浄面の最上端の終了位置まで移動すると、洗浄作業及び乾燥作業が完了する。
【００５４】
以上のように、本発明の実施形態に係る超音波洗浄装置１０によれば、超音波洗浄ユニット３０に振動部３３、洗浄媒体供給部３４、摺動除去部３５、及び吸引除去部３７を設け、メタルマスク版Ｍの洗浄面に沿って超音波洗浄ユニット３０を上下方向に移動させるようにしたから、洗浄面を超音波洗浄しながら同時に洗浄面に付着した洗浄液を吸引除去して乾燥させることができる。このため、超音波洗浄を行った後、メタルマスク版Ｍをそのままの位置で短時間に乾燥させることができ、メタルマスク版Ｍをセットし直す作業が必要なく作業性が向上する。
【００５５】
また、メタルマスク版Ｍの洗浄面と振動板３１との間隙に洗浄液を供給させるので、メタルマスク版Ｍを少量の洗浄液で洗浄でき、さらに、短時間に良好な乾燥状態が得られるため実用性が高い。
【００５６】
なお、本実施形態では、被洗浄物としてメタルマスク版Ｍを用いているが、例えば、半導体ウェハの表面洗浄等、様々な被洗浄物に対して本発明を適用することができる。
【００５７】
なお、本実施形態の変形例として、図４に示すように、廃液分離タンク２２と吸引ポンプ２１とを分岐配管２９で接続するようにすれば、廃液分離タンク２２内の空気が分岐配管２９を介して吸引ポンプ２１で吸引され、この吸引作用により、摺動除去部３５で回収された洗浄液が廃液分離タンク２２内に積極的に引き込まれるようになる。このため、摺動除去部３５から廃液分離タンク２２への洗浄液の回収をスムーズに行うことができて好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上説明したように、本発明は、メタルマスク版などの被洗浄物を少量の洗浄液で短時間に洗浄でき、また、洗浄を行った後、そのままの位置で短時間に乾燥を行うことができる超音波洗浄装置を提供することができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に係る超音波洗浄装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】本実施形態に係る超音波洗浄装置の概略構成を示す側面図である。
【図３】超音波洗浄ユニットの概略構成を示す正面図である。
【図４】本発明の変形例に係る図１相当図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 超音波洗浄装置
３０ 超音波洗浄ユニット
３１ 振動板
３２ 超音波振動子
３３ 振動部（反射部）
３４ 洗浄媒体供給部
３５ 摺動除去部
３６ 摺動ブレード
３７ 吸引除去部
３８ 吸引ノズル
４０ 反射洗浄ユニット
４１ 反射板
５０ 保持ユニット
５５ 移動ユニット
Ｍ メタルマスク版（被洗浄物）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタルマスク版などの被洗浄物を超音波で洗浄する超音波洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、メタルマスク版を用いて印刷配線基板にクリーム半田や部品接着用の接着剤を印刷する技術が知られている。このメタルマスク版にはステンレス、ニッケル板等の金属製の版が用いられている。ここで、例えばクリーム半田を印刷配線基板上に印刷するときには、時間の経過とともにクリーム半田の溶剤が揮散してメタルマスク版が目詰まりを起こしてしまい所望の印刷品質が得られなくなる。したがって、このような印刷に用いるメタルマスク版は、所定回数や所定時間ごとに洗浄して乾燥させる必要がある。
【０００３】
具体的に、従来は、メタルマスク版が収容できる大きさの金属製の容器に洗浄液を満たし、容器の底面に結合した超音波振動子を振動させて洗浄液を介してメタルマスク版に振動を与えて超音波洗浄していた。その後、特許文献１に示すように、洗浄済みの版を容器から取り出してクリーニング装置に水平にセットし、版に空気を噴射したり洗浄液を吸引除去することで版を乾燥させていた。
【特許文献１】特開２００１−２２５４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の超音波洗浄装置では、メタルマスク版を洗浄する洗浄工程と、洗浄後のメタルマスク版を乾燥させる乾燥工程とを別々の装置で行っているため、洗浄後のメタルマスク版を洗浄用の容器から取り出して乾燥工程を行うクリーニング装置にセットし直す作業が必要であり、作業工数が増大していた。
【０００５】
さらに、従来の超音波洗浄装置では、通常、１枚のメタルマスク版を洗浄して乾燥させるまでに１０〜２０分ほどの時間がかかっており、洗浄すべきメタルマスク版の枚数が多くなると処理能力が不足してしまうという問題があり、短時間で洗浄から乾燥までを行うことができる処理能力の高い超音波洗浄装置の開発が望まれていた。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、メタルマスク版などの被洗浄物を少量の洗浄液で短時間に洗浄でき、また、洗浄を行った後、そのままの位置で短時間に乾燥を行うことができる超音波洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するため、本発明は、被洗浄物を超音波洗浄する超音波洗浄ユニットに、被洗浄物の洗浄面に付着した洗浄媒体を吸引除去する吸引除去手段を設けるようにした。
【０００８】
具体的に、本発明は、平板状の被洗浄物を洗浄するための超音波洗浄装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０００９】
すなわち、請求項１の発明は、前記被洗浄物の洗浄面に洗浄媒体を供給して超音波振動により該被洗浄物を超音波洗浄する超音波洗浄ユニットと、
前記超音波洗浄ユニットで供給された洗浄媒体が前記被洗浄物の洗浄面に沿って自重で流下するように、該被洗浄物を略垂直又は所定角度傾斜させた状態で保持する保持ユニットと、
前記超音波洗浄ユニットを前記被洗浄物の洗浄面に沿って上下方向に往復移動させる移動ユニットとを備え、
前記超音波洗浄ユニットは、
前記被洗浄物の洗浄面に略平行に間隙を存して対向配置され且つ超音波振動子が取り付けられた振動板を有する振動手段と、
前記振動板と前記被洗浄物の洗浄面との間隙に洗浄媒体を供給する洗浄媒体供給手段と、
前記振動手段の下方に配置され、前記被洗浄物の洗浄面に付着した洗浄媒体を吸引除去する吸引除去手段とを有していることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１において、
前記超音波洗浄ユニットは、前記振動手段と前記吸引除去手段との間に配置され前記被洗浄物の洗浄面に当接させて該洗浄面に付着した洗浄媒体を摺動除去する摺動除去手段を有していることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、
前記被洗浄物の前記超音波洗浄ユニットと対向する面の反対側の裏側洗浄面に対向配置された反射洗浄ユニットを備え、
前記移動ユニットは、前記超音波洗浄ユニット及び前記反射洗浄ユニットを互いに対向させた状態で同期して上下方向に往復移動させるように構成され、
前記反射洗浄ユニットは、
前記被洗浄物を挟んで前記振動板に対向し且つ該被洗浄物の裏側洗浄面に略平行に間隙を存して配置された反射板を有する反射手段と、
前記反射板と前記被洗浄物の裏側洗浄面との間隙に洗浄媒体を供給する洗浄媒体供給手段と、
前記反射手段の下方に配置され、前記被洗浄物の裏側洗浄面に付着した洗浄媒体を吸引除去する吸引除去手段とを有していることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項３において、
前記反射洗浄ユニットの反射板には超音波振動子が取り付けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項３又は４において、
前記反射洗浄ユニットは、前記反射手段と前記吸引除去手段との間に配置され前記被洗浄物の裏側洗浄面に当接させて該裏側洗浄面に付着した洗浄媒体を摺動除去する摺動除去手段を有していることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のうち何れか１項において、
前記超音波振動ユニットは、前記洗浄媒体供給手段で供給した洗浄媒体を気化させるように動作することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項７の発明は、請求項１乃至６のうち何れか１項において、
前記洗浄媒体供給手段は、前記洗浄媒体としてミスト状の洗浄液を供給するように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明によれば、超音波洗浄ユニットに振動手段、洗浄媒体供給手段、及び吸引除去手段を設け、被洗浄物の洗浄面に沿って超音波洗浄ユニットを移動させるようにしたから、洗浄面を超音波洗浄しながら同時に洗浄面に付着した洗浄媒体を吸引除去して乾燥させることができる。このため、超音波洗浄を行った後、被洗浄物をそのままの位置で短時間に乾燥させることができ、被洗浄物をセットし直す作業が必要なく作業性が向上する。
【００１７】
また、被洗浄物の洗浄面と振動板との間隙に洗浄媒体を供給させるので、被洗浄物を少量の洗浄液で洗浄でき、より短時間に良好な乾燥状態が得られるため実用性が高い。具体的に、本発明では、１枚のメタルマスク版の洗浄から乾燥までを１〜２分で行うことができ、従来の超音波洗浄装置に比べて１０分の１程度の時間で効率良く洗浄することができて処理能力が大幅に向上する。さらに、洗浄液の廃棄量が大幅に低減でき、環境対策の観点からも有利な効果が得られる。
【００１８】
請求項２に係る発明によれば、振動手段と吸引除去手段との間に摺動除去手段を設けたから、振動手段から洗浄面に沿って流下した洗浄媒体の大半が摺動除去手段で除去され、その後、被洗浄物としてのメタルマスク版に開口したマスク孔内に残存した洗浄媒体のみを吸引除去手段で吸引除去すればよく、さらに短時間で乾燥させることができる。
【００１９】
請求項３に係る発明によれば、被洗浄物の超音波洗浄ユニットと対向する面の反対側の裏側洗浄面に反射洗浄ユニットを対向配置したから、超音波洗浄ユニット側から洗浄媒体及び被洗浄物を介して反射洗浄ユニットに伝達された振動が反射板で反射され、被洗浄物の裏側洗浄面に付着したクリーム半田などの付着物を剥離させることができ、被洗浄物の両面を同時に効率良く洗浄することができ、さらなる洗浄時間及び乾燥時間の短縮を図ることができる。
【００２０】
請求項４に係る発明によれば、反射洗浄ユニットの反射板に超音波振動子を取り付けたから、被洗浄物の裏面洗浄面の汚れが激しい場合には、超音波洗浄ユニットからの超音波振動の伝達を待つことなく、反射洗浄ユニット側の超音波振動子を作動させることで積極的に裏面洗浄面を超音波洗浄することができる。
【００２１】
請求項５に係る発明によれば、反射手段と吸引除去手段との間に摺動除去手段を設けたから、反射手段から洗浄面に沿って流下した洗浄媒体の大半が摺動除去手段で除去され、その後、被洗浄物としてのメタルマスク版に開口したマスク孔内に残存した洗浄媒体のみを吸引除去手段で吸引除去すればよく、さらに短時間で乾燥させることができる。
【００２２】
請求項６に係る発明によれば、洗浄媒体供給手段で供給した洗浄媒体を気化させるように超音波振動ユニットを動作させるから、被洗浄物の乾燥時間がさらに短縮される。すなわち、超音波振動を与え続けることで、被洗浄物としてのメタルマスク版に開口したマスク孔の内周縁では超音波エネルギーが密となって空気分子の動きが激しくなり、洗浄媒体供給手段から供給された後で洗浄面の付着物の剥離作用に寄与していない洗浄媒体を振動手段の超音波振動により気化させることができる。これにより、吸引除去手段で吸引する前に洗浄媒体の一部が気化した状態となることから、乾燥時間をさらに短縮することができる。
【００２３】
請求項７に係る発明によれば、洗浄媒体供給手段でミスト状の洗浄液を供給するようにしたから、洗浄能力を確保しつつ、液滴の洗浄液を供給した場合に比べて乾燥時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２５】
図１は本発明の超音波洗浄装置の概略構成を示す正面図、図２は側面図である。図１及び図２に示すように、この超音波洗浄装置１０は、複数の本体フレーム１１を組み合わせて形成した直方体状の本体架台１２を備えている。
【００２６】
前記本体架台１２は、図１において左右方向の中央位置を上下方向に延びる中間柱材１３によって左部室１２ａと右部室１２ｂとに区画されている。また、この右部室１２ｂは、上下方向の中央位置を左右方向に延びる中間床材１４によって上部室１３ａと下部室１３ｂとに区画されている。
【００２７】
前記上部室１３ａ内には、超音波洗浄ユニット３０、反射洗浄ユニット４０、保持ユニット５０、移動ユニット５５、供給ポンプ２３が配設されている。下部室１３ｂ内には、廃液分離タンク２２、排水タンク２５が配設されている。左部室１２ａ内には、吸引ポンプ２１が配設されている。
【００２８】
前記保持ユニット５０は、被洗浄物としてのメタルマスク版Ｍを超音波洗浄装置１０内の洗浄位置で保持するためのものであり、上下方向に一対で配置されている。このメタルマスク版Ｍは、略正方形状で平板状に形成されたマスク板Ｍａと、マスク板Ｍａの外周縁に沿って設けられた版枠Ｍｂとを備えている。そして、上下一対の保持ユニット５０，５０には、メタルマスク版Ｍの版枠Ｍｂの上端部及び下端部にそれぞれ嵌合する嵌合凹溝５０ａ，５０ａが形成されている。
【００２９】
ここで、本体架台１２の右側壁には、保持ユニット５０に対応する位置に上部室１３ａと連通する挿通口１５が開口しており、この挿通口１５を介して作業者がメタルマスク版Ｍの交換やメンテナンスができるようになっている。
【００３０】
なお、図２では、メタルマスク版Ｍを略垂直に保持するようにした構成について説明しているが、メタルマスク版Ｍを所定角度傾斜させた状態で保持する構成にしても構わない。
【００３１】
前記移動ユニット５５は、上下一対の保持ユニット５０，５０に跨って架設された２本のガイドレール５５ａ，５５ａと、ガイドレール５５ａに沿って超音波洗浄ユニット３０及び反射洗浄ユニット４０を同期させて上下方向に往復移動させる駆動部５５ｂとを備えている。この駆動部５５ｂは超音波洗浄ユニット３０（及び反射洗浄ユニット４０）に接続されている。
【００３２】
前記超音波洗浄ユニット３０は、超音波振動子３２が取り付けられた振動板３１を有する振動部３３と、アルコールや水などの洗浄液を供給する洗浄媒体供給部３４と、振動部３３の下方に配置され、メタルマスク版Ｍの洗浄面に当接させて洗浄面に付着した洗浄液を摺動除去する摺動除去部３５と、摺動除去部３５の下方に配置された吸引除去部３７とを備えている。
【００３３】
前記振動部３３は、メタルマスク版Ｍの洗浄面に付着した付着物を剥離するために洗浄面に超音波振動を与えるためのものであり、振動板３１が洗浄面に略平行に間隙を存して対向配置されている。この振動部３３は有底筒状に形成され、その筒底板が振動板３１を構成している。この振動板３１には、長手方向（図３では左右方向）に互いに間隔をあけて４つの超音波振動子３２が取り付けられている。
【００３４】
なお、この振動部３３では、洗浄液を介して洗浄面に振動を伝達することで、洗浄液を気化させてメタルマスク版Ｍの乾燥時間をさらに短縮することもできる。すなわち、超音波振動を与え続けることで、メタルマスク版Ｍに開口したマスク孔の内周縁では超音波エネルギーが密となって空気分子の動きが激しくなり、洗浄媒体供給部３４から供給された後で洗浄面の付着物の剥離作用に寄与していない洗浄液を超音波振動により気化させることができる。これにより、摺動除去部３５及び吸引除去部３７で洗浄液を吸引除去する前に洗浄液の一部が気化した状態となることから、乾燥時間をさらに短縮することができる。
【００３５】
そして、前記振動部３３の上面板３１ａは、メタルマスク版Ｍに向かうにつれて下方に傾斜するように形成されている。また、下面板３１ｂはメタルマスク版Ｍに向かうにつれて上方に傾斜するように形成されている。このような傾斜を形成することで、洗浄媒体供給部３４から供給された洗浄液が上面板３１ａの傾斜に沿って振動板３１とメタルマスク版Ｍとの間隙に流下しやすくなる一方、振動板３１とメタルマスク版Ｍとの間隙を流下した洗浄液は、下面板３１ｂの傾斜により排水部分の開口面積が徐々に大きくなっていることから排水がしやすくなる。
【００３６】
また、前記振動部３３の上面板３１ａの長手方向の両端部には、洗浄媒体供給部３４から供給された洗浄液が上面板３１ａの長手方向端部から流出するのを防止するためのガイド板３３ａ，３３ａが取り付けられている。
【００３７】
前記洗浄媒体供給部３４は、振動板３１とメタルマスク版Ｍの洗浄面との間隙に洗浄液を供給するためのものであり、長手方向に多数の細孔（不図示）が設けられた供給ノズル３４ａを備えている。供給ノズル３４ａの長手方向の長さは、メタルマスク版Ｍの洗浄面の洗浄すべき部分の幅よりも広い範囲をカバーできるように設定されている。そして、供給ノズル３４ａの多数の細孔からメタルマスク版Ｍの洗浄面に均等に洗浄液が流出散布されるようになっている。
【００３８】
また、この洗浄媒体供給部３４の供給ノズル３４ａは、供給配管２８を介して供給ポンプ２３と接続されており、洗浄作業後の廃液を回収して洗浄液と付着物とを濾過フィルタ等で分離する廃液分離タンク２２から汲み上げた洗浄液を利用できるようになっている。これにより、洗浄液の廃棄量が大幅に低減でき、環境対策としても有利な効果が得られる。
【００３９】
なお、この洗浄媒体供給部３４では、洗浄媒体としてアルコール等の洗浄液を供給する他、ミスト状の洗浄液を供給するようにしても構わない。ミスト状の洗浄液を供給すれば、洗浄能力を確保しつつ、液滴の洗浄液を供給した場合に比べて乾燥時間を短縮することができる。
【００４０】
前記振動部３３の下方には、摺動除去部３５と吸引除去部３７とが順に配設されている。この摺動除去部３５は、メタルマスク版Ｍの洗浄面に当接する摺動ブレード３６と、洗浄後の洗浄液を廃液分離タンク２２に回収する廃液回収配管２６とを備えている。
【００４１】
前記摺動ブレード３６は、振動部３３の振動板３１とメタルマスク版Ｍの洗浄面との間隙から流下した洗浄液を受ける底板部３５ａと、底板部３５ａの長手方向の両端部から上方に立設した側壁部３５ｂ，３５ｂとを備えている。この側壁部３５ｂにより、振動部３３と洗浄面との間隙から流下した洗浄液が摺動ブレード３６の長手方向両端部よりも外側に流出しないようになっている。この摺動ブレード３６は、移動ユニット５５により超音波洗浄ユニット３０とともに洗浄面に沿って上方方向に摺動自在に往復移動する。この摺動ブレード３６で回収した洗浄液は、廃液回収配管２６を流通して廃液分離タンク２２に貯留される。
【００４２】
前記吸引除去部３７は、摺動除去部３５よりも下方に配設されている。この吸引除去部３７は、摺動除去部３５の摺動ブレード３６で除去しきれなかった、メタルマスク版Ｍの図示しないマスク孔内に残留している洗浄液及びクリーム半田などの付着物を吸引除去するためのものであり、吸引ノズル３８と、負圧により吸引する吸引ポンプ２１と、吸引ノズル３８と吸引ポンプ２１とを接続する吸引配管２７とを備えている。
【００４３】
前記吸引ノズル３８は、メタルマスク版Ｍと対向する側が開口され、その上端部が摺動ブレード３６の底板下面に取り付けられている。この吸引ノズル３８は、メタルマスク版Ｍの洗浄面と間隙を存して配置されており、吸引ポンプ２１を作動させることで、吸引ノズル３８と洗浄面との間隙から吸引ノズル３８周辺の空気が吸引され、メタルマスク版Ｍに付着している洗浄液及び付着物が吸引ポンプ２１に吸引されるようになっている。吸引ポンプ２１に吸引された空気は、排気ダクト２１ａから排気される。
【００４４】
なお、本実施形態では、振動部３３の下方に摺動除去部３５及び吸引除去部３７を設けた構成について説明したが、摺動除去部３５を設けない構成としても構わない。すなわち、振動部３３から流下した洗浄液を全て吸引除去部３７で吸引除去するようにしてもよい。
【００４５】
一方、超音波洗浄ユニット３０とメタルマスク版Ｍを挟んで対向する位置には、反射板４１を有する反射洗浄ユニット４０が配設されている。反射洗浄ユニット４０の基本的な構造は超音波洗浄ユニット３０と略同様であるため、説明は省略する。
【００４６】
なお、図２では、反射洗浄ユニット４０の反射板４１に超音波振動子３２を取り付けた構成について記載しているが、超音波振動子３２を取り付けない構成としてもよい。この場合には、超音波洗浄ユニット３０側から洗浄液及びメタルマスク版Ｍを介して伝達された振動が反射洗浄ユニット４０の反射板４１で反射され、メタルマスク版Ｍの裏側洗浄面を洗浄することができるようになっている。このように、反射洗浄ユニット４０に超音波振動子３２を取り付けない構成とすれば、超音波振動子３２の個数を低減したり制御用の電力を削減できる等、コストを低減する上で有利となる。
【００４７】
また、前記本体架台１２の中間床材１４には、上部室１３ａと下部室１３ｂとを連通する排水口５６が形成され、排水口５６には排水管５７が接続されている。この排水管５７の下流側端部は下部室１３ｂに配設された排水タンク２５に接続されている。ここで、超音波洗浄ユニット３０及び反射洗浄ユニット４０で供給された洗浄液の一部が上部室１３ａ内に飛散した場合に、その洗浄液が上部室１３ａの床面（中間床材１４の上面）で集められ、排水口５６を通って排水タンク２５に回収されるようになっている。
【００４８】
以下、本実施形態に係る超音波洗浄装置１０を用いたメタルマスク版Ｍの洗浄及び乾燥動作について説明する。まず、洗浄すべきメタルマスク版Ｍを、本体架台１２の右側壁の挿通口１５からスライド挿入し、上下一対の保持ユニット５０，５０間の洗浄位置に位置付ける。
【００４９】
次に、超音波洗浄ユニット３０及び反射洗浄ユニット４０をメタルマスク版Ｍの洗浄面の最下端の待機位置に位置付け、図示しないコントロールボックスを操作して洗浄動作を開始する。
【００５０】
具体的には、供給ポンプ２３を作動させ、洗浄媒体供給部３４の供給ノズル３４ａから洗浄液を振動板３１（及び反射板４１）とメタルマスク版Ｍの洗浄面（及び裏側洗浄面）との間隙に供給しながら、超音波振動子３２を振動させてメタルマスク版Ｍの洗浄面（及び裏側洗浄面）に対して超音波振動を与える。この超音波振動により、付着物の付着界面において振動起伏のずれによってマイクロクラックが発生して、その隙間に洗浄液が侵入して化学溶解し、付着物は付着力の限界を超えて洗浄面から剥離洗浄される。洗浄面から剥離した付着物は、洗浄液とともに振動部３３の下方に流出する。
【００５１】
ここで、振動部３３において超音波振動を与え続けて洗浄液を気化させることで、乾燥時間をさらに短縮することもできる。すなわち、メタルマスク版Ｍに開口したマスク孔の内周縁では超音波エネルギーが密となって空気分子の動きが激しくなることを利用して、洗浄媒体供給部３４から供給された後で洗浄面の付着物の剥離作用に寄与していない洗浄液を超音波振動により気化させるようにすればよい。
【００５２】
そして、超音波洗浄を行いながら、移動ユニット５５を作動させて超音波洗浄ユニット３０及び反射洗浄ユニット４０を同期させて洗浄面に沿って上方に移動させていく。このように、超音波洗浄ユニット３０及び反射洗浄ユニット４０を洗浄面に沿って上方に移動させていくと、メタルマスク版Ｍの洗浄に使用された洗浄液が摺動ブレード３６で受け止められて廃液分離タンク２２に回収される。一方、摺動ブレード３６で回収しきれずに、メタルマスク版Ｍのマスク孔内に残留した洗浄液や付着物は、吸引除去部３７の吸引ポンプ２１で吸引除去される。
【００５３】
このように、超音波洗浄ユニット３０及び反射洗浄ユニット４０での超音波洗浄作業、摺動除去部３５や吸引除去部３７での付着物を含む洗浄液の回収作業及びメタルマスク版Ｍの乾燥作業を連続して行いながら、移動ユニット５５により超音波洗浄ユニット３０及び反射洗浄ユニット４０が洗浄面の最上端の終了位置まで移動すると、洗浄作業及び乾燥作業が完了する。
【００５４】
以上のように、本発明の実施形態に係る超音波洗浄装置１０によれば、超音波洗浄ユニット３０に振動部３３、洗浄媒体供給部３４、摺動除去部３５、及び吸引除去部３７を設け、メタルマスク版Ｍの洗浄面に沿って超音波洗浄ユニット３０を上下方向に移動させるようにしたから、洗浄面を超音波洗浄しながら同時に洗浄面に付着した洗浄液を吸引除去して乾燥させることができる。このため、超音波洗浄を行った後、メタルマスク版Ｍをそのままの位置で短時間に乾燥させることができ、メタルマスク版Ｍをセットし直す作業が必要なく作業性が向上する。
【００５５】
また、メタルマスク版Ｍの洗浄面と振動板３１との間隙に洗浄液を供給させるので、メタルマスク版Ｍを少量の洗浄液で洗浄でき、さらに、短時間に良好な乾燥状態が得られるため実用性が高い。
【００５６】
なお、本実施形態では、被洗浄物としてメタルマスク版Ｍを用いているが、例えば、半導体ウェハの表面洗浄等、様々な被洗浄物に対して本発明を適用することができる。
【００５７】
なお、本実施形態の変形例として、図４に示すように、廃液分離タンク２２と吸引ポンプ２１とを分岐配管２９で接続するようにすれば、廃液分離タンク２２内の空気が分岐配管２９を介して吸引ポンプ２１で吸引され、この吸引作用により、摺動除去部３５で回収された洗浄液が廃液分離タンク２２内に積極的に引き込まれるようになる。このため、摺動除去部３５から廃液分離タンク２２への洗浄液の回収をスムーズに行うことができて好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上説明したように、本発明は、メタルマスク版などの被洗浄物を少量の洗浄液で短時間に洗浄でき、また、洗浄を行った後、そのままの位置で短時間に乾燥を行うことができる超音波洗浄装置を提供することができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に係る超音波洗浄装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】本実施形態に係る超音波洗浄装置の概略構成を示す側面図である。
【図３】超音波洗浄ユニットの概略構成を示す正面図である。
【図４】本発明の変形例に係る図１相当図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 超音波洗浄装置
３０ 超音波洗浄ユニット
３１ 振動板
３２ 超音波振動子
３３ 振動部（反射部）
３４ 洗浄媒体供給部
３５ 摺動除去部
３６ 摺動ブレード
３７ 吸引除去部
３８ 吸引ノズル
４０ 反射洗浄ユニット
４１ 反射板
５０ 保持ユニット
５５ 移動ユニット
Ｍ メタルマスク版（被洗浄物）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の被洗浄物を洗浄するための超音波洗浄装置であって、
前記被洗浄物の洗浄面に洗浄媒体を供給して超音波振動により該被洗浄物を超音波洗浄する超音波洗浄ユニットと、
前記超音波洗浄ユニットで供給された洗浄媒体が前記被洗浄物の洗浄面に沿って自重で流下するように、該被洗浄物を略垂直又は所定角度傾斜させた状態で保持する保持ユニットと、
前記超音波洗浄ユニットを前記被洗浄物の洗浄面に沿って上下方向に往復移動させる移動ユニットとを備え、
前記超音波洗浄ユニットは、
前記被洗浄物の洗浄面に略平行に間隙を存して対向配置され且つ超音波振動子が取り付けられた振動板を有する振動手段と、
前記振動板と前記被洗浄物の洗浄面との間隙に洗浄媒体を供給する洗浄媒体供給手段と、
前記振動手段の下方に配置され、前記被洗浄物の洗浄面に付着した洗浄媒体を吸引除去する吸引除去手段とを有していることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記超音波洗浄ユニットは、前記振動手段と前記吸引除去手段との間に配置され前記被洗浄物の洗浄面に当接させて該洗浄面に付着した洗浄媒体を摺動除去する摺動除去手段を有していることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記被洗浄物の前記超音波洗浄ユニットと対向する面の反対側の裏側洗浄面に対向配置された反射洗浄ユニットを備え、
前記移動ユニットは、前記超音波洗浄ユニット及び前記反射洗浄ユニットを互いに対向させた状態で同期して上下方向に往復移動させるように構成され、
前記反射洗浄ユニットは、
前記被洗浄物を挟んで前記振動板に対向し且つ該被洗浄物の裏側洗浄面に略平行に間隙を存して配置された反射板を有する反射手段と、
前記反射板と前記被洗浄物の裏側洗浄面との間隙に洗浄媒体を供給する洗浄媒体供給手段と、
前記反射手段の下方に配置され、前記被洗浄物の裏側洗浄面に付着した洗浄媒体を吸引除去する吸引除去手段とを有していることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記反射洗浄ユニットの反射板には超音波振動子が取り付けられていることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項５】
請求項３又は４において、
前記反射洗浄ユニットは、前記反射手段と前記吸引除去手段との間に配置され前記被洗浄物の裏側洗浄面に当接させて該裏側洗浄面に付着した洗浄媒体を摺動除去する摺動除去手段を有していることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうち何れか１項において、
前記超音波振動ユニットは、前記洗浄媒体供給手段で供給した洗浄媒体を気化させるように動作することを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のうち何れか１項において、
前記洗浄媒体供給手段は、前記洗浄媒体としてミスト状の洗浄液を供給するように構成されていることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項１】
平板状の被洗浄物を洗浄するための超音波洗浄装置であって、
前記被洗浄物の洗浄面に洗浄媒体を供給して超音波振動により該被洗浄物を超音波洗浄する超音波洗浄ユニットと、
前記超音波洗浄ユニットで供給された洗浄媒体が前記被洗浄物の洗浄面に沿って自重で流下するように、該被洗浄物を略垂直又は所定角度傾斜させた状態で保持する保持ユニットと、
前記超音波洗浄ユニットを前記被洗浄物の洗浄面に沿って上下方向に往復移動させる移動ユニットとを備え、
前記超音波洗浄ユニットは、
前記被洗浄物の洗浄面に略平行に間隙を存して対向配置され且つ超音波振動子が取り付けられた振動板を有する振動手段と、
前記振動板と前記被洗浄物の洗浄面との間隙に洗浄媒体を供給する洗浄媒体供給手段と、
前記振動手段の下方に配置され、前記被洗浄物の洗浄面に付着した洗浄媒体を吸引除去する吸引除去手段とを有していることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記超音波洗浄ユニットは、前記振動手段と前記吸引除去手段との間に配置され前記被洗浄物の洗浄面に当接させて該洗浄面に付着した洗浄媒体を摺動除去する摺動除去手段を有していることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記被洗浄物の前記超音波洗浄ユニットと対向する面の反対側の裏側洗浄面に対向配置された反射洗浄ユニットを備え、
前記移動ユニットは、前記超音波洗浄ユニット及び前記反射洗浄ユニットを互いに対向させた状態で同期して上下方向に往復移動させるように構成され、
前記反射洗浄ユニットは、
前記被洗浄物を挟んで前記振動板に対向し且つ該被洗浄物の裏側洗浄面に略平行に間隙を存して配置された反射板を有する反射手段と、
前記反射板と前記被洗浄物の裏側洗浄面との間隙に洗浄媒体を供給する洗浄媒体供給手段と、
前記反射手段の下方に配置され、前記被洗浄物の裏側洗浄面に付着した洗浄媒体を吸引除去する吸引除去手段とを有していることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記反射洗浄ユニットの反射板には超音波振動子が取り付けられていることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項５】
請求項３又は４において、
前記反射洗浄ユニットは、前記反射手段と前記吸引除去手段との間に配置され前記被洗浄物の裏側洗浄面に当接させて該裏側洗浄面に付着した洗浄媒体を摺動除去する摺動除去手段を有していることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうち何れか１項において、
前記超音波振動ユニットは、前記洗浄媒体供給手段で供給した洗浄媒体を気化させるように動作することを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のうち何れか１項において、
前記洗浄媒体供給手段は、前記洗浄媒体としてミスト状の洗浄液を供給するように構成されていることを特徴とする超音波洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−９５７２０（Ｐ２００９−９５７２０Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６７８４１（Ｐ２００７−２６７８４１）
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【出願人】（５９１２３０６７５）株式会社サワーコーポレーション (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【出願人】（５９１２３０６７５）株式会社サワーコーポレーション (9)
【Ｆターム（参考）】
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