JP3981064B2 - 両面式超音波シャワー洗浄装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ハードディスクなどの被洗浄物の表裏両面を同時に洗浄可能な両面式超音波シャワー洗浄装置に関するものである。
本出願人は、先に、洗浄液を超音波とともにシャワー状に噴出させることによって被洗浄物の表面を洗浄するようにした超音波シャワー洗浄装置を提案した（特許文献１参照）。この超音波シャワー洗浄装置４０は、図４に示すような構造になるもので、筐体４１の先端部に取り付けられたノズル４２と、該ノズル４２の後端部に対向して配置された円板状の超音波振動子４３と、筐体４１の側面に形成された洗浄液の給液口４４とを有し、該給液口４４から供給された洗浄液と超音波振動子４３から放射された超音波とをノズル４２から噴射してノズル前方に配置した被洗浄物を洗浄する超音波シャワー洗浄装置において、ノズル４２の吐出孔４２ａを直線状丸穴に形成するとともに、ノズル４２の後端面をその外縁から前記吐出孔４２ａに向かって所定の傾斜角で下降する円錐状とするとともに、ノズル側面に円板状の鍔部４５ａ，４５ａからなる整流機構４５を形成したものであった。
この先願に係る超音波シャワー洗浄装置４０は、ノズル４２から放射される超音波が焦点を形成しないため、洗浄時に被洗浄物Ｃからノズル４２の先端までの距離を厳密に調整する必要が無く、作業効率を高めることができ、さらに、給液口４４から供給された洗浄液を整流機構４５によって整流して均一な水流として噴出させることができるとともに、放射される超音波も超音波振動子４３の下端面４３ａとノズル４２の後端面との間で反射を繰り返させ、強度を高めて放射することができるため、極めて優れた洗浄効果を発揮できるものであった。
特開２００１−９３３号公報（全頁、全図）
上述したように、本出願人の提案した前記超音波シャワー洗浄装置４０は、高い作業効率と優れた洗浄効果を発揮できるものであった。しかしながら、この超音波シャワー洗浄装置はもっぱら被洗浄物の片面を洗浄することを目的として開発されたものであり、被洗浄物の表裏両面を同時に洗浄できるものではなかった。このため、例えばハードディスクなど、両面を洗浄する必要のある被洗浄物の場合には、一方の面の洗浄が終わった後、表裏を反転して他方の面を洗浄しなければならず、洗浄処理に手間と時間がかかるという問題があった。
このような問題を解決するための最も簡単な方法は、図５に示すように、前記超音波シャワー洗浄装置４０を２つ用意し、この２つの超音波シャワー洗浄装置４０を被洗浄物Ｃを中に挟んで左右に対向配置し、この対向配置した２つの超音波シャワー洗浄装置４０によって被洗浄物Ｃの両面を洗浄液Ｗで同時に洗浄すればよい。しかしながら、図５のようにただ単に２つの超音波シャワー洗浄装置４０を対向配置しただけでは、洗浄装置全体の設置スペースが大きくなるとともに、各洗浄装置の給液口への配管や取り回しが複雑となり、設置条件に大きな制約をきたしていた。
一方、超音波を利用しない通常の洗浄液のみを用いた両面式洗浄装置としては、図６に示すような高圧スプレー洗浄装置が知られている。この高圧スプレー洗浄装置６０は、鉤型をした洗浄液案内筒６１ａ，６１ｂの左右の先端部に噴射ノズル６２ａ，６２ｂを形成するとともに、洗浄液案内筒６１ａ，６１ｂの基端部側に高圧洗浄液供給用の給液口６３ａ，６３ｂを設けたもので、噴射ノズル６２ａ，６２ｂの間に被洗浄物Ｃを挟むように配置し、左右の噴射ノズル６２ａ，６２ｂから被洗浄物Ｃの表裏両面に向けて高圧の洗浄液Ｗを吹き付けるようにしたものである。しかしながら、この図６に示す高圧スプレー洗浄装置６０の場合、洗浄液だけを用いて洗浄しているために洗浄効果がそれほど高くなく、洗浄に時間がかかるとともに、洗浄液の使用量も多いという問題があった。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、ハードディスクなどの被洗浄物の表裏両面を効率よく洗浄できるとともに、設置スペースも小さくて済む小型化可能な両面式超音波シャワー洗浄装置を提供することを課題とするものである。
上記課題を解決するため、本願の両面式超音波シャワー洗浄装置は、中心部に吐出孔を形成されたノズルと、該ノズルの後端部に対向配置された円板状の超音波振動子と、ノズルの側面位置に形成された洗浄液の給液口とを有する２つの超音波シャワー洗浄機構をノズル中心軸が所定の角度で交差するように傾斜させて１つの筐体内に一体に組み込むとともに、前記筐体の適宜位置には前記２つの超音波シャワー洗浄機構の給液口につながる１つの給液分岐口を設け、前記２つのノズルの間には被洗浄物の端縁を挿入可能な所定深さからなる被洗浄物挿通溝を形成するとともに、該被洗浄物挿通溝の溝底の側面視形状を外方へ向かって左右に拡開するＶ字形とし、前記１つの給液分岐口を通じて前記２つの超音波シャワー洗浄機構に洗浄液を分配供給するとともに、前記交差配置された２つのノズルの間に形成された被洗浄物挿通溝内に被洗浄物を挿入することにより、被洗浄物の表裏両面を同時に洗浄可能としたものである。
本発明の両面式超音波シャワー洗浄装置によれば、２つの超音波シャワー洗浄機構を１つの筐体内に組み込んで一体化したので、ハードディスクなどの被洗浄物の表裏両面を同時に洗浄できるとともに、装置全体を小型に構成することができる。また、洗浄液の送給も１本の給液管だけで済むので、配管の取り回しやスペースに自由度が増し、設置スペースの有効利用を図ることができる。
また、前記２つのノズルの間には被洗浄物の端縁を挿入可能な所定深さからなる被洗浄物挿通溝を形成するとともに、該被洗浄物挿通溝の溝底の側面視形状を外方へ向かって左右に拡開するＶ字形としたので、洗浄時に被洗浄物を被洗浄物挿通溝内に出入りさせることによって被洗浄物の表裏両面をより広い範囲にわたって効果的に洗浄することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１に本発明に係る両面式超音波シャワー洗浄装置の一実施の形態を示す。（ａ）は右側面図、ｂ）は正面図である。この実施の形態に係る両面式超音波シャワー洗浄装置１０は、前述した先願の超音波シャワー洗浄装置４０（図４参照）と同様の構造からなる２つの超音波シャワー洗浄機構１２ａ，１２ｂを１つの筐体１１内に一体化して組み込むことにより、被洗浄物Ｃの表裏両面を同時に洗浄可能とするとともに、小型化も可能としたものである。
すなわち、筐体１１は、２つの超音波シャワー洗浄機構１２Ａ，１２Ｂを一体的に組み込むとともに、被洗浄物Ｃの両面を同時洗浄可能とするため、左右対称な形状とされており、筐体１１の右半部（図１（ｂ）において）には第１の超音波シャワー洗浄機構１２Ａが一体的に組み込まれているとともに、左半部には第２の超音波シャワー洗浄機構１２Ｂが一体的に組み込まれ、お互いのノズル中心軸が所定の角度θ（図示例の場合、θ≒６８°）で交差するように傾斜配置されている。
２つの超音波シャワー洗浄機構１２Ａ，１２Ｂは左右が逆の同一構造になり、それぞれの装置の先端部には、中心部に吐出孔１３ａを穿たれたノズル１３が形成されている。筐体１１内には、前記ノズル１３の後端部に位置して、円板状の超音波振動子１４がノズル後端部と所定の間隔をおいて対向配置されている。また、前記ノズル１３の側面位置には、洗浄液を供給するための給液口１５が形成されており、該給液口１５は筐体上部側に形成された給液分岐口１６に連通されている。
前記ノズル１３の後端部には、前記給液口１５と連通する位置に円板状をした２枚の鍔部１７が形成されており、この２枚の鍔部１７によって、給液口１５を通じて送給されてくる洗浄液を均一な水流として吐出孔１３ａに送り込むための整流機構が構成されている。
なお、前記整流機構を構成する２枚の鍔部のうち、上側の鍔部１７の上面は、超音波振動子１４から放射された超音波を超音波振動子面との間で繰り返し反射させて吐出孔１３ａの位置まで収束させ、洗浄液と一緒になって吐出孔１３ａから外部へ噴射させるために、吐出孔１３ａに向かって所定の傾斜角度（例えば０．５°〜１５°）で下降する円錐面とされている。また、この上側の鍔部１７は、超音波振動子１４から放射された超音波をより効率よく反射させるために、その厚さを超音波波長λの１／４の厚さとすることが望ましい。
筐体１１の下面側の中央位置には、左右対称に配置された２つの超音波シャワー洗浄機構１２Ａ，１２Ｂの境界部に位置して、被洗浄物Ｃの端縁を挿入可能な所定深さからなる被洗浄物挿通溝１９が形成されている。この被洗浄物挿通溝１９は、溝底の側面視形状を外方へ向かって左右に拡開するＶ字形とされており（図１（ａ）（ｂ）参照）、後述するように、洗浄処理時にハードディスクなどの被洗浄物Ｃの端縁を挿通させ、この状態で洗浄処理を行うことにより、被洗浄物の表裏両面をより広く効果的に洗浄できるようにしたものである。
前記超音波振動子１４へ超音波発生用の高周波電流を供給するための配線１８は、筐体１１の上面左右位置に形成された配電口２０ａ，２０ｂからそれぞれ引き出され、接続ケーブル２１ａ，２１ｂによって図示しない超音波用高周波発生装置に接続されている。また、洗浄液を分配供給するための給液分岐口１６は、１本の給液管２２によって図示しない洗浄液供給装置へ接続されている。
次に、上記構成になる両面式超音波シャワー洗浄装置１０による洗浄方法について説明する。
洗浄に際しては、図１（ａ）（ｂ）中に二点鎖線で示したように、洗浄対象とするハードディスクなどの被洗浄物ＣをＶ字形をした被洗浄物挿通溝１９内に挿入し、この状態で図示しない回転機構によって被洗浄物Ｃを所定の速度で回転させる。そして、この回転状態において、給液管２２から洗浄液を所定圧力で送給し、給液分岐口１６，給液口１５を介して左右のノズル１３に洗浄液Ｗを送給し、ノズル中央部に形成した吐出孔１３ａから回転している被洗浄物Ｃの表裏両面に向けて噴出させる。さらに、接続ケーブル２０ａ，２０ｂを通じて左右の超音波振動子１３に高周波電流を供給し、左右の超音波振動子１３から超音波を放射させる。
超音波振動子１３から放射された超音波は、整流機構を構成する２枚の鍔部１７の上側の鍔部上面との間で反射を繰り返しながら吐出孔１３ａに向かって収束されていき、洗浄液と一緒になって吐出孔１３ａの先端から被洗浄物Ｃに向けて放射される。このため、超音波振動によって被洗浄物Ｃの表裏面に付着しているパーティクルや異物を引き剥がしながら洗浄液によって洗い流していくことができ、極めて高い洗浄効果を上げることができる。
なお、上記洗浄処理に際し、被洗浄物Ｃをただ回転させるだけでなく、図２に示すように、被洗浄物Ｃを回転させると同時に上下動させながら洗浄したり、あるいは図３に示すように、被洗浄物Ｃには回転だけを行わせ、洗浄装置１０の方を左右に揺動しあるいは上下動させながら洗浄するようにすれば、被洗浄物Ｃの表裏全面をさらに効果的に洗浄することができる。
上記したように、実施の形態に係る両面式超音波シャワー洗浄装置１０によれば、２つの超音波シャワー洗浄機構１２Ａ，１２Ｂを１つの筐体内に組み込んで一体化したので、装置全体を小型に構成することができる。さらに、洗浄液の送給も１本の給液管２２だけ通じて行うことができるので、配管の取り回しやスペースに自由度が増し、設置スペースの有効利用を図ることができる。
本発明に係る両面式超音波シャワー洗浄装置の一実施の形態を示すもので、（ａ）はその左側面図、（ｂ）はその正面図である。 使用状態の説明図である。 使用状態の他の説明図である。 本出願人の先願に係る超音波シャワー洗浄装置の構成を示す断面図である。 図４の超音波シャワー洗浄装置を両面洗浄に適用した場合の装置配置図である。 洗浄液のみを用いた従来の両面式高圧スプレー洗浄装置の外観図である。
符号の説明
１０ 両面式超音波シャワー洗浄装置
１１ 筐体
１２Ａ，１２Ｂ 超音波シャワー洗浄機構
１３ ノズル
１３ａ 吐出孔
１４ 超音波振動子
１５ 給液口
１６ 給液分岐口
１７ 鍔部（整流機構）
１８ 超音波振動子の配線
１９ 被洗浄物挿通溝
２０ａ，２０ｂ 配電口
２１ａ，２１ｂ 接続ケーブル
２２ 給液管
Ｃ 被洗浄物
Ｗ 洗浄液

Claims (1)

  1. 中心部に吐出孔を形成されたノズルと、該ノズルの後端部に対向配置された円板状の超音波振動子と、ノズルの側面位置に形成された洗浄液の給液口とを有する２つの超音波シャワー洗浄機構をノズル中心軸が所定の角度で交差するように傾斜させて１つの筐体内に一体に組み込むとともに、前記筐体の適宜位置には前記２つの超音波シャワー洗浄機構の給液口につながる１つの給液分岐口を設け、
    前記２つのノズルの間には被洗浄物の端縁を挿入可能な所定深さからなる被洗浄物挿通溝を形成するとともに、該被洗浄物挿通溝の溝底の側面視形状を外方へ向かって左右に拡開するＶ字形とし、
    前記１つの給液分岐口を通じて前記２つの超音波シャワー洗浄機構に洗浄液を分配供給するとともに、前記交差配置された２つのノズルの間に形成された被洗浄物挿通溝内に被洗浄物を挿入することにより、被洗浄物の表裏両面を同時に洗浄可能としたことを特徴とする両面式超音波シャワー洗浄装置。
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