特許 7449809 ワーク浸漬装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-06

(45)【発行日】2024-03-14

(54)【発明の名称】ワーク浸漬装置

(51)【国際特許分類】

   B05C 3/09 20060101AFI20240307BHJP

   B05C 3/20 20060101ALI20240307BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20240307BHJP

【ＦＩ】

B05C3/09

B05C3/20

B05C11/10

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020129116

(22)【出願日】2020-07-30

(65)【公開番号】P2022025924

(43)【公開日】2022-02-10

【審査請求日】2023-02-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000166948

【氏名又は名称】シチズンファインデバイス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(72)【発明者】

【氏名】原田 克也

(72)【発明者】

【氏名】桜井 秀昌

【審査官】清水 晋治

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－１３６５７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０５７８６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２７６９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１００７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１４２３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２４４７５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｃ １／００－３／２０

Ｂ０５Ｃ ７／００－２１／００

Ｂ０５Ｄ １／００－７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を収容する液体収容部と、
前記液体収容部に収容された前記液体の表面に向かって気体を吐出することにより前記液体の表面に斜面を形成する気体吐出部と、
前記液体収容部に収容された前記液体に向かってワークを相対的に移動させる移動手段と、
前記液体収容部に収容された前記液体の内部から外部へ取り出された前記ワークに付着している前記液体に接触することにより前記液体を流下させて除去する液体除去部と、を備え、
前記移動手段は、前記液体の前記斜面に前記ワークの表面を接触させながら前記ワークを前記液体の内部へ移動させる、
ことを特徴とするワーク浸漬装置。

【請求項2】

前記液体除去部は、前記ワークに付着している前記液体を前記液体収容部の内側に流下させる、ことを特徴とする請求項１に記載のワーク浸漬装置。

【請求項3】

前記液体除去部は、前記ワークから一定距離だけ離れた第一の停止位置と前記ワークと接触する第二の停止位置とを結ぶ経路上を往復移動可能であり、前記経路は、前記液体収容部に収容された前記液体の上方に配置されている、ことを特徴とする請求項２に記載のワーク浸漬装置。

【請求項4】

液体を収容する液体収容部と、
前記液体収容部に収容された前記液体の表面に向かって気体を吐出することにより前記液体の表面に斜面を形成する気体吐出部と、
前記液体収容部に収容された前記液体に向かってワークを相対的に移動させる移動手段と、
前記ワークが挿入される一端とそれとは反対側の他端とを有する筒状部と、を備え、
前記筒状部の前記一端は、前記液体収容部に収容された前記液体の外部に配置され、
前記筒状部の前記他端は、前記液体収容部に収容された前記液体の内部に配置され、
前記移動手段は、前記液体の前記斜面に前記ワークの表面を接触させながら前記ワークを前記液体の内部へ移動させる、
ことを特徴とするワーク浸漬装置。

【請求項5】

前記筒状部は、前記気体吐出部から吐出された前記気体を前記筒状部の内側に収容された前記液体に向かって通過させる開口部からなる吸気口を有する、ことを特徴とする請求項４に記載のワーク浸漬装置。

【請求項6】

前記筒状部は、前記吸気口を通して前記筒状部の内側に流入した前記気体を前記筒状部の内側から外側へ通過させる開口部からなる排気口を有する、ことを特徴とする請求項５に記載のワーク浸漬装置。

【請求項7】

前記吸気口と前記排気口は、互いに対向している、ことを特徴とする請求項６に記載のワーク浸漬装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワーク浸漬装置及びワーク浸漬方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ワーク（例えば、小型の金属部品など）を液体に浸漬させた状態でワークの検査、試験、加工、改質、塗装、洗浄などの処理が行われることがある。そのためには、まず、ワークを液体に浸漬させる必要があるが、ワークを液体に浸漬させた際にワークの表面に気泡が発生することがあった。この気泡は、ワークに付着し、あるいは、液中や液面を漂い、ワークの処理を妨害する恐れがあった。この問題を解決するための従来技術として、ワークに付着した気泡に液体を吹き付けたり、液面を漂う気泡に気体を吹き付けたりすることで、気泡を除去することが知られている（例えば、特許文献１～７参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００６－１００７１７号公報

【文献】特開平７－１３６５７６号公報

【文献】特開２０１９－２１９２３４号公報

【文献】特開２０１０－５３４０６号公報

【文献】特開２００９－２９１６７４号公報

【文献】特開平１０－１６５９１０号公報

【文献】実開平４－４１６５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来技術のように気泡を除去したとしても、既に発生してしまった多量の気泡を完全に取り除くことは困難である。このような問題に対しては、ワークを液体に浸漬させた際にできるだけ気泡を発生させないようにすることが有効である。

【0005】

本発明は、気泡の発生を抑制することが可能なワーク浸漬装置及びワーク浸漬方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部に収容された前記液体の表面に向かって気体を吐出することにより前記液体の表面に斜面を形成する気体吐出部と、前記液体収容部に収容された前記液体に向かってワークを相対的に移動させる移動手段と、を備え、前記液体の前記斜面に前記ワークの表面を接触させながら前記ワークを前記液体の内部へ移動させる、ワーク浸漬装置である。

【0007】

前記液体収容部に収容された前記液体の内部から外部へ取り出された前記ワークに付着している前記液体に接触することにより前記液体を流下させて除去する液体除去部を備える、ワーク浸漬装置であっても良い。

【0008】

前記液体除去部は、前記ワークに付着している前記液体を前記液体収容部の内側に流下させる、ワーク浸漬装置であっても良い。

【0009】

前記液体除去部は、前記ワークから一定距離だけ離れた第一の停止位置と前記ワークと接触する第二の停止位置とを結ぶ経路上を往復移動可能であり、前記経路は、前記液体収容部に収容された前記液体の上方に配置されている、ワーク浸漬装置であっても良い。

【0010】

前記ワークが挿入される一端とそれとは反対側の他端とを有する筒状部を備え、前記筒状部の前記一端は、前記液体収容部に収容された前記液体の外部に配置され、前記筒状部の前記他端は、前記液体収容部に収容された前記液体の内部に配置されている、ワーク浸漬装置であっても良い。

【0011】

前記筒状部は、前記気体吐出部から吐出された前記気体を前記筒状部の内側に収容された前記液体に向かって通過させる開口部からなる吸気口を有する、ワーク浸漬装置であっても良い。

【0012】

前記筒状部は、前記吸気口を通して前記筒状部の内側に流入した前記気体を前記筒状部の内側から外側へ通過させる開口部からなる排気口を有する、ワーク浸漬装置であっても良い。

【0013】

前記吸気口と前記排気口は、互いに対向している、ワーク浸漬装置であっても良い。

【0014】

液体の表面に向かって気体を吐出することにより前記液体の表面に斜面を形成し、前記液体の前記斜面にワークの表面を接触させながら前記ワークを前記液体の内部へ移動させる、ワーク浸漬方法である。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、気泡の発生を抑制することが可能なワーク浸漬装置及びワーク浸漬方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態におけるワーク浸漬装置を概念的に示す（ａ）上面図、（ｂ）Ａ－Ａ断面図である。

【図2-1】本発明の一実施形態におけるワーク浸漬装置の動作（Ｓ１）を概念的に示す（ａ）上面図、（ｂ）Ａ－Ａ断面図である。

【図2-2】本発明の一実施形態におけるワーク浸漬装置の動作（Ｓ２）を概念的に示す（ａ）上面図、（ｂ）Ａ－Ａ断面図である。

【図2-3】本発明の一実施形態におけるワーク浸漬装置の動作（Ｓ３）を概念的に示す（ａ）上面図、（ｂ）Ａ－Ａ断面図である。

【図2-4】本発明の一実施形態におけるワーク浸漬装置の動作（Ｓ４）を概念的に示す（ａ）上面図、（ｂ）Ａ－Ａ断面図である。

【図2-5】本発明の一実施形態におけるワーク浸漬装置の動作（Ｓ５）を概念的に示す（ａ）上面図、（ｂ）Ａ－Ａ断面図である。

【図2-6】本発明の一実施形態におけるワーク浸漬装置の動作（Ｓ６）を概念的に示す（ａ）上面図、（ｂ）Ａ－Ａ断面図である。

【図2-7】本発明の一実施形態におけるワーク浸漬装置の動作（Ｓ７）を概念的に示す（ａ）上面図、（ｂ）Ａ－Ａ断面図である。

【図3】本発明の他の実施形態におけるワーク浸漬装置を概念的に示す（ａ）上面図、（ｂ）Ａ－Ａ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図を参照して本発明の実施形態について説明する。

【実施例1】

【0018】

図１は、本発明の一実施形態におけるワーク浸漬装置を概念的に示す（ａ）上面図、（ｂ）Ａ－Ａ断面図である。この実施形態（実施例１）におけるワーク浸漬装置１は、液体２を収容する液体収容部３と、ワークＷを液体２の表面に向かって相対的に移動させる移動手段４と、液体２の表面に向かって気体Ｇを吐出する気体吐出部５と、ワークＷに付着している液体２ａ（図２－５参照）を除去する液体除去部６とを、備えている。ワークＷは、例えば、実質的に平坦な下面を有する円柱状の金属部品である。

【0019】

液体収容部３は、例えば、上部が開口された箱型の容器である。液体収容部３の内側には、液体２が所定の量だけ収容されている。液体２は、例えば、水や有機溶媒である。なお、液体２の種類は、これらに限らず、ワークＷに対して行われる処理の内容に応じて適宜選択される。

【0020】

移動手段４は、例えば、ワークＷを左右両側から把持したまま上下方向及び左右方向へそれぞれ往復移動可能な機構である。移動手段４は、ワークＷを把持したまま下方へ移動することにより、所定の位置に固定された液体収容部３に収容されている液体２の表面に向かってワークＷを移動させる。なお、移動手段４は、所定の位置に固定されたワークＷに向かって液体収容部３を移動させる機構などであっても良い。つまり、移動手段４は、液体収容部３に収容されている液体２の表面に向かってワークＷを相対的に移動させる機構であれば、どのような機構であっても良い。

【0021】

気体吐出部５は、例えば、空気などの気体を吐出する円筒状のノズルであり、任意の気体供給装置（不図示）と接続されている。気体吐出部５は、任意のスライド機構を介して支持され、ワークＷから一定距離だけ離れた所定の停止位置と、それよりもワークＷに近接する所定の停止位置との間を、往復移動可能である。気体吐出部５は、液体収容部３に収容されている液体２の表面に斜めに気体を吐出する角度で配置されている。なお、気体吐出部５の角度は、これに限らず、液体２の表面に垂直に気体を吐出する角度などであっても良い。気体吐出部５の数は、一つに限らず、二つ以上であっても良い。

【0022】

液体除去部６は、例えば、ワークＷの側面に沿って下方へ延在する薄い平板である。液体除去部６は、ＰＥＴなどの樹脂材料で構成され、適度な可撓性と、光沢のある平滑な表面とを有している。液体除去部６は、任意のスライド機構を介して支持され、ワークＷから一定距離だけ離れた所定の停止位置（第一の停止位置）と、ワークＷの側面と接触する所定の停止位置（第二の停止位置）との間を、往復移動可能である。これらの二つの停止位置を結ぶ液体除去部６の移動経路は、液体収容部３に収容されている液体２の上方に配置されている。なお、液体除去部６の数は、一つに限らず、二つ以上であっても良い。

【0023】

図２－１～図２－７は、本発明の一実施形態におけるワーク浸漬装置の動作（Ｓ１～Ｓ７）を概念的に示す（ａ）上面図、（ｂ）Ａ－Ａ断面図である。ワーク浸漬装置１は、以下のステップ１～７（Ｓ１～Ｓ７）に従って順次動作する。

【0024】

＜Ｓ１＞
図２－１に示すように、ワーク浸漬装置１は、移動手段４を動作させることにより、液体収容部３に収容されている液体２の上方にワークＷを移動させ、所定の位置に停止させる。次に、ワーク浸漬装置１は、気体吐出部５をワークＷに向かって移動させ、ワークＷに近接する所定の位置に停止させる。次に、ワーク浸漬装置１は、気体吐出部５から液体２の表面に向かって気体Ｇを所定の圧力で連続的に吐出させる。この気体Ｇの風圧により、液体２の表面には、湾曲した斜面７ａを有する概ね半球状の凹部７が形成される。凹部７の表面は、気体Ｇや液体２の流動により多少波立つが、凹部７の形状は、概ね一定に保たれる。なお、凹部７の形状は、この形状に限らず、その他の形状であっても良い。凹部７の位置は、ワークＷの直下付近であるが、これに限らず、ワークＷが凹部７と接触可能な範囲内であれば、その他の位置であっても良い。凹部７の開口幅は、ワークＷの下面の幅よりも僅かに小さい程度であるが、これに限らず、その他の大きさ（例えば、ワークＷの下面の幅よりも僅かに大きい程度）であっても良い。

【0025】

＜Ｓ２＞
図２－２に示すように、ワーク浸漬装置１は、移動手段４を動作させることにより、ワークＷを液体２に向かって降下させ、ワークＷの下面の一部を液体２の表面に接触させる。この時、ワーク２の下面の一部は、凹部７の周囲に位置する実質的に平坦な液体２の表面と概ね平行に接触する。言い換えると、ワークＷの下面の一部は、凹部７の外縁において、凹部７の斜面７ａと非平行に接触する。これに対し、ワークＷの下面のその他の部分は、液体２とは接触せず、凹部７の斜面７ａから僅かな隙間（凹部７）を介して離れた位置に配置される。

【0026】

＜Ｓ３＞
図２－３に示すように、ワーク浸漬装置１は、移動手段４を動作させることにより、ワークＷを液体２に向かって更に降下させ、ワークＷの下面の一部を凹部７の斜面７ａに非平行に接触させながら液体２の内部に移動させる。この時、ワークＷの下面のその他の部分は、液体２とは接触せず、凹部７の斜面７ａから僅かな隙間（凹部７）を介して離れた位置に配置されるが、この隙間は、ワークＷの下面の一部が液体２の内部に移動するにつれて徐々に小さくなる。この過程において、ワークＷの下面と凹部７の斜面７ａとの間の隙間に介在する空気は、ワークＷの下面と凹部７の斜面７ａとに挟まれながら横方向へ徐々に押し出され、凹部７の外側へ徐々に排出される。

【0027】

＜Ｓ４＞
図２－４に示すように、ワーク浸漬装置１は、移動手段４を動作させることにより、ワークＷを液体２に向かって更に降下させ、ワークＷの下面の全体を液体２の内部に移動させる。この時、ワークＷの下面と凹部７の斜面７ａとの間の隙間は、ワークＷの下面が液体２の内部に移動するにつれて徐々に小さくなり、やがて消滅する。この過程において、ワークＷの下面と凹部７の斜面７ａとの間の隙間に介在する空気は、ワークＷの下面と凹部７の斜面７ａとに挟まれながら横方向へ徐々に押し出され、やがて凹部７の外側へ完全に排出される。このようなプロセスにより、ワークＷの下面における気泡の発生が抑制される。そして、この状態で、液体２に浸漬されているワークＷの下部に対して所定の処理（検査など）が行われる。この時、ワーク浸漬装置１は、必要に応じて気体吐出部５からの気体Ｇの吐出を停止させる。

【0028】

＜Ｓ５＞
図２－５に示すように、ワーク浸漬装置１は、気体吐出部５をワークＷから離反する方向へ移動させ、ワークＷから一定距離だけ離れた所定の位置に停止させる。また、ワーク浸漬装置１は、移動手段４を動作させることにより、ワークＷを上昇させ、ワークＷの下面が液体２とは接触しない所定の位置に停止させる。この時、液体２の内部から外部へ移動したワークＷの表面には、表面張力により多少の液体２ａが付着する。

【0029】

＜Ｓ６＞
図２－６に示すように、ワーク浸漬装置１は、液体除去部６をワークＷに向かって移動させ、ワークＷの側面と接触する所定の位置（第二の停止位置）に停止させる。これにより、液体除去部６は、ワークＷの表面に付着している液体２ａと接触する。液体除去部６と接触した液体２ａは、表面張力により周囲の液体２ａを巻き込みながら液体除去部６の表面を伝って流下し、液体収容部３の内側に落下する。落下した液体２ａは、液体収容部３に収容されている液体２の一部として再利用される。このように、ワークＷの表面に付着している液体２ａを除去すれば、ワークＷの表面から液体２ａを容易に除去できると共に、液体収容部３に収容されている液体２の損失を低減することができる。また、後工程においてワークＷを乾燥させたり洗浄したりする必要がある場合には、ワークＷに付着している液体２ａの量が予め減少するため、後工程に要する時間を短縮することなどができる。

【0030】

＜Ｓ７＞
図２－７に示すように、ワーク浸漬装置１は、液体除去部６をワークＷから離反する方向へ移動させ、液体収容部３の上方の所定の位置（第一の停止位置）に停止させる。この過程において、液体除去部６に付着している液体２ａ（不図示）が落下したとしても、落下した液体２ａは、液体収容部３の内側に収容されるため、液体収容部３の周囲が液体２ａで汚染されることはない。

【0031】

Ｓ１～Ｓ７が終了した後は、ワークＷが新たなワークＷと入れ替えられ、新たなワークＷに対してＳ１～Ｓ７が同様に行われ、以降、同様の動作が繰り返される。

【実施例2】

【0032】

図３は、本発明の他の実施形態におけるワーク浸漬装置を概念的に示す（ａ）上面図、（ｂ）Ａ－Ａ断面図である。この実施形態（実施例２）におけるワーク浸漬装置２１は、実施例１におけるワーク浸漬装置１と同様の構成として、液体２を収容する液体収容部３と、ワークＷを液体２の表面に向かって相対的に移動させる移動手段４と、液体２の表面に向かって気体Ｇを吐出する気体吐出部５と、ワークＷに付着している液体２ａ（図２－５参照）を除去する液体除去部６とを備え、更に、実施例１におけるワーク浸漬装置１とは異なる構成として、ワークＷを収容する筒状部２２を備えている。

【0033】

筒状部２２は、円柱状のワークＷの外径よりも僅かに大きな内径を有する円筒状のパイプである。筒状部２２の上端は、液体収容部３に収容されている液体２の外部に配置され、ワークＷの挿入口として上方に向かって開口されている。筒状部２２の下端は、液体収容部３に収容されている液体２の内部に配置され、液体収容部３の底面に固定されている。なお、筒状部２２の形状は、これに限らず、その他の形状（角筒状など）であっても良い。

【0034】

筒状部２２の下端と液体収容部３の底面との間には、少なくとも一つの隙間２３が設けられている。液体収容部３に収容されている液体２は、隙間２３を介して筒状部２２の内側と外側との間を自由に流通することができる。これにより、筒状部２２の内側に収容されている液体２の表面の高さ（液位）と、筒状部２２の外側に収容されている液体２の表面の高さ（液位）は、互いに常に等しい状態に保たれる。

【0035】

筒状部２２は、液体２の表面から僅かに上方へ離れた位置に、互いの対向する二つの開口部２２ａ、２２ｂを有している。一方の開口部２２ａは、気体吐出部５から吐出された気体Ｇを筒状部２２の内側へ流入させる吸気口としての役割を果たし、他方の開口部２２ｂは、筒状部２２の内側に流入した気体Ｇを筒状部２２の外側へ排出する排気口としての役割を果たす。

【0036】

気体吐出部５から吐出された気体Ｇは、一方の開口部２２ａを通して液体２の表面に吹き付けられる。これにより、筒状部２２の内側に収容されている液体２の表面には、実施例１と同様の凹部７（図２－１参照）が形成される。液体２の表面に吹き付けられた気体Ｇは、他方の開口部２２ｂを通して筒状部２２の外側へ排出される。気体吐出部５から吐出された気体Ｇは、一方の開口部２２ａ、液体２の表面、他方の開口部２２ｂを順次経由してスムーズに流動するため、筒状部２２の内側に収容されている液体２の表面には、安定した形状の凹部７が形成される。

【0037】

二つの開口部２２ａ、２２ｂは、互いに対向していなくても良いが、気体吐出部５から吐出された気体Ｇをスムーズに流動させるためには、互いに対向していることが好ましい。二つの開口部２２ａ、２２ｂの形状は、例えば、それぞれ円形であるが、その他の形状であっても良い。他方の開口部２２ｂは、必須ではなく、省略することが可能であるが、気体Ｇをスムーズに流動させるためには、設けられていることが好ましい。

【0038】

実施例２におけるワーク浸漬装置２１では、筒状部２２の内側にワークＷが収容されているため、外側から飛来した異物などがワークＷに付着したり、ワークＷに付着している液体２ａが外側へ飛散したりすることなどが防止される。また、筒状部２２の内側に収容されている液体２の表面は、筒状部２２の外側に収容されている液体２の表面よりも波立ち難いため、筒状部２２の内側に収容されている液体２の表面には、安定した形状の凹部７が形成される。

【0039】

実施例２におけるワーク浸漬装置２１は、実施例１におけるワーク浸漬装置１と同様に、前述のＳ１～Ｓ７に従って順次動作する。

【0040】

本発明は、以上の実施形態に限定されず、その他種々の形態を取り得る。

【産業上の利用可能性】

【0041】

本発明は、小型の金属部品などを液体に浸漬させる場合に好適に利用することができるが、それ以外の場合にも利用することができる。

【符号の説明】

【0042】

１ ワーク浸漬装置（実施例１）
２ 液体
２ａ 液体
３ 液体収容部
４ 移動手段
５ 気体吐出部
６ 液体除去部
７ 凹部
７ａ 斜面
２１ ワーク浸漬装置（実施例２）
２２ 筒状部
２２ａ 開口部（吸気口）
２２ｂ 開口部（排気口）
２３ 隙間
Ｗ ワーク
Ｇ 気体

【図1】

【図2-1】

【図2-2】

【図2-3】

【図2-4】

【図2-5】

【図2-6】

【図2-7】

【図3】