JP2000180056A - スピン乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークに公転と自転とを組み合わせた遊星運
動のような複合回転を強制的に行わせることができるス
ピン乾燥装置を得る。 【解決手段】 第１軸線Ｌ１の回りを回転自在の第１回
転部材５及び中心歯車６と、該第１回転部材５上に上記
第１軸線Ｌ１から離れた第２軸線Ｌ２の回りを回転自在
なるように設けられた第２回転部材９と、該第２回転部
材９上の設けられたワークホルダ１５と、上記第２回転
部材９に取り付けられて中心歯車６と噛合する従動歯車
１１と、上記第１回転部材５及び中心歯車６を第１軸線
Ｌ１の回りに強制的に回転させるための回転駆動機構２
１，２２とでスピン乾燥装置を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークに付着した
液滴を回転による遠心力で吹き飛ばして水切り乾燥させ
るスピン乾燥装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ワークを回転又は揺動させて遠心力によ
り洗浄液を吹き飛ばすスピン乾燥装置として、従来よ
り、例えば特開平７−３３１４７０号公報に記載のもの
が知られている。これは、回転自在に配設された回転台
上の回転中心から離れた位置にワークを収容するための
支持槽を設け、この支持槽内にワークを収容した状態で
上記回転台を回転又は揺動させることにより、ワークに
付着した洗浄液を遠心力で吹き飛ばして乾燥させるもの
である。

【０００３】この乾燥装置は、孔や窪み等を備えた複雑
形状のワークであっても水切り乾燥できるように、上記
ワーク支持槽が回転台上に自由に回転できるように支持
されていて、該回転台を揺動した際の慣性力によってそ
れが自転するようになっている。そして該支持槽の自転
によりワークが回転し、孔や窪み内の液滴が排出される
ようになっている。

【０００４】しかしながら、実際には、上記支持槽内に
ワークが支持槽の回転中心の回りに均等に重量配分され
た状態で収容されていると、回転台を揺動又は回転させ
ても支持槽が自転することは殆どなく、このときワーク
は、回転台に対して常に一定の方向を向いた状態で公転
するだけであるため、回転台の回転中心側を向いた孔や
窪み内の液滴は排出されない。

【０００５】また、ワークが回転中心の回りに不均等に
重量配分された状態で支持槽内に収容されている場合に
は、回転台を揺動させると、該支持槽は遠心力の作用に
より揺動するが、その揺動は非常に不規則かつ不安定で
確実性がなく、また、回転台を回転させた場合に支持槽
は、遠心力の作用により回転に対して安定した方向を向
いたまま自転しない。従ってこの場合にも、ワークが複
雑な形状をしているとその孔や窪み内の液滴は排出され
ず、乾燥むらを生じ易い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、ワークに公転と自転とを組み合わせた遊星運動のよ
うな複合回転を強制的に行わせることにより、該ワーク
が複雑な形状をしている場合でも、それに付着した液滴
を遠心力の作用で確実に吹き飛ばして乾燥させることが
できるスピン乾燥装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のスピン乾燥装置は、第１軸線の回りを回転
自在の第１回転部材と、上記第１回転部材上に上記第１
軸線から離れた第２軸線の回りを回転自在なるように設
けられた少なくとも一つの第２回転部材と、上記各第２
回転部材上にワークを該第２回転部材に対して固定的に
保持させるためのワークホルダと、上記第１回転部材及
び第２回転部材を第１軸線及び第２軸線の回りに強制的
に回転させるための回転駆動機構とを有することを特徴
とするものである。

【０００８】上記構成を有する本発明のスピン乾燥装置
において、第１回転部材及び第２回転部材をそれぞれ第
１軸線及び第２軸線の回りに回転させると、第２回転部
材上に保持されたワークは、第２軸線の回りを回転する
ことによってその向きを３６０度変えながら、第１軸線
の回りを公転することによりスピン乾燥される。このた
め、該ワークが、例えば磁気ディスク基板や半導体ウエ
ハのようなディスク形ワークを収容するためのカセット
のように、孔や凹凸や窪み等を有する複雑な形状をして
いる場合であっても、そのあらゆる部分に付着した液滴
を遠心力の作用で確実に吹き飛ばして水切り乾燥するこ
とができる。もちろん、棒状や平板状、ブロック状のよ
うな単純形状をしたワークの乾燥にも好適に使用するこ
とができる。

【０００９】本発明の好ましい具体的な実施形態によれ
ば、上記第２回転部材を第２軸線の回りに回転させるた
めの機構として、上記第１軸線の回りを回転自在の中心
歯車と、上記第２回転部材に取り付けられて該中心歯車
と噛合する従動歯車とが設けられ、上記中心歯車を回転
駆動機構で第１軸線の回りに回転させることにより、従
動歯車を介して第２回転部材が第２軸線の回りを回転さ
せられるようになっている。

【００１０】この場合に、上記中心歯車を第１回転部材
と一体に形成し、この第１回転部材を回転させたとき中
心歯車が一緒に回転するようにしても良いが、好ましく
は、該第１回転部材が取り付けられた第１回転軸と中心
歯車が取り付けられた歯車回転軸とを個別に設け、これ
らの第１回転軸と歯車回転軸とをそれぞれ個別の回転駆
動機構で回転させるようにすることである。

【００１１】本発明においては、上記第２回転部材の回
転速度が調節自在であることが望ましい。

【００１２】本発明の好ましい具体的な実施形態によれ
ば、上記第１回転部材及び第２回転部材が、開閉自在の
容器形をした乾燥室内に配設されている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る乾燥装置の好
ましい一実施形態について図面を参照しながら詳細に説
明する。図１及び図２において、１は乾燥装置の機体で
あって、この機体１の上部は、蓋又は扉により開閉自在
の容器形の乾燥室２となっている。

【００１４】上記乾燥室２の底壁２ａには、第１回転軸
３とこれを取り囲む筒状の歯車回転軸４とが、鉛直な第
１軸線Ｌ１を共有して同軸状かつ個別に回転自在なるよ
うに配設され、上記第１回転軸３の上端には、円板形の
第１回転部材５が固定され、歯車回転軸４の上端には、
中心歯車６が上記第１回転部材５の下方に位置するよう
に固定されている。図中７は、上記歯車回転軸４を回転
自在に保持する軸受部材である。

【００１５】上記第１回転部材５には、上記第１軸線Ｌ
１から一定距離離れた位置に、複数の第２回転軸８がそ
れぞれ鉛直な第２軸線Ｌ２を中心に回転自在なるように
配置されて、軸受部材１０により支持されている。これ
らの各第２回転軸８の上端部には、円板形をした第２回
転部材９が固定され、各第２回転軸８の下端には、上記
中心歯車６に噛合する従動歯車１１が固定されている。

【００１６】従って、上記第１回転軸３により第１回転
部材５を回転させると共に、歯車回転軸４により中心歯
車６を回転させると、各第２回転部材９は、第１軸線Ｌ
１の回りを公転しながら、中心歯車６及び従動歯車１１
により駆動されて第２軸線Ｌ２の回りを回転（自転）す
ることになる。

【００１７】上記第２回転部材９上には、ワークを保持
させるためのワークホルダ１５が設けられている。この
ワークホルダ１５は、スピン乾燥時にワークがずれ動い
たり回転したりすることのないように該ワークを第２回
転部材９に対して固定的に保持させることができ、か
つ、該ワークから液滴が外方に飛散する際の障害になら
ないようなものであれば、メッシュ状の容器であって
も、フレーム状のものであっても、それ以外の形態のも
のであっても良く、その形式は問わない。図示した実施
例においては、図３から良く分かるように、ワークＷと
して、磁気ディスク基板や半導体ウエハなどを収容する
ためのカセットが示され、ワークホルダ１５として、第
２回転部材９上に立設する複数の棒状部材１５ａからな
るものが示され、これらの棒状部材１５ａで取り囲まれ
た空間内にカセットを挿入して各棒状部材１５ａに係止
させるようになっている。

【００１８】上記第１回転軸３及び歯車回転軸４の下端
にはそれぞれプーリー１６，１７が取り付けられ、これ
らのプーリー１６，１７が、個別に設けられた第１回転
駆動機構２１及び第２回転駆動機構２２を介して一つの
モーター２３に連結されている。

【００１９】上記第１回転軸３に連結された第１回転駆
動機構２１は、回転自在の駆動軸２４上に２つのプーリ
ー２５，２６を有し、このうち第１プーリー２５が上記
第１回転軸３上のプーリー１６にタイミングベルト２７
で連結され、第２プーリー２６が第２回転駆動機構２２
の第２プーリー３２にタイミングベルト２７で連結され
ている。

【００２０】一方、歯車回転軸４に連結された第２回転
駆動機構２２は、駆動軸３０上に３つのプーリー３１，
３２，３３を有していて、第１プーリー３１が歯車回転
軸４上のプーリー１７にタイミングベルト２７で連結さ
れ、第２プーリー３２が上記第１回転駆動機構２１の第
２プーリー２６に連結され、第３プーリー３３が上記モ
ーター２３に連結されている。

【００２１】しかし、上記第１及び第２回転駆動機構２
１及び２２はこのような構成のものに限定されず、それ
ぞれが個別のモーターを駆動源とするものであっても良
い。この場合、第１回転部材５及び第２回転部材９の回
転方向及び回転速度を任意に変えられるようにしておく
ことが望ましい。共通のモーターを使用する上記実施例
においては、第１回転駆動機構２１及び第２回転駆動機
構２２におけるプーリーの交換や接続の切り換え等によ
り、第１回転部材５及び第２回転部材９の回転速度を変
更することができる。図中３４及び３５は、中心歯車６
と従動歯車１１とが噛合する部分の回りを液密に取り囲
む防滴用のカバーである。

【００２２】上記構成を有するスピン乾燥装置におい
て、モーター２３により第１回転駆動機構２１及び第２
回転駆動機構２２を介して第１回転軸３及び歯車回転軸
４を強制的に回転させると、第１回転部材５が第１軸線
Ｌ１の回りを回転すると共に、第２回転部材９が中心歯
車６と従動歯車１１との作用により第２軸線Ｌ２の回り
を回転する。このため、該第２回転部材９上のワークホ
ルダ１５に保持されたワークＷは、第２軸線Ｌ２の回り
を回転することによりその向きを３６０度変えながら、
第１軸線Ｌ１の回りを公転することによってスピン乾燥
される。このときの上記第１回転軸３及び歯車回転軸４
の回転方向は、図示したように同じ方向であっても、互
いに逆方向であっても良い。

【００２３】これにより上記ワークＷが、例えば磁気デ
ィスク基板や半導体ウエハのようなディスク形ワークを
収容するためのカセットのように、孔や凹凸や窪み等を
有する複雑な形状をしている場合であっても、そのあら
ゆる部分に付着した液滴を遠心力の作用で確実に吹き飛
ばして水切り乾燥することができる。もちろん、棒状や
平板状、ブロック状のような単純形状をしたワークの乾
燥にも好適に使用することができる。

【００２４】このとき、上記第１回転部材５及び第２回
転部材９の回転速度が変更可能である場合には、ワーク
Ｗの種類や形状等によってその自転速度及び公転速度を
最適な値に設定したり、スピン乾燥中に上記自転速度及
び公転速度のうち少なくとも一方を変化させたりするこ
とができ、これにより、スピン乾燥を短時間でより効率
良く行うことができる。

【００２５】上記実施例では、第１回転部材５と第２回
転部材９とが個別の回転駆動機構により駆動されるよう
になっているが、例えば、中心歯車６を第１回転軸３に
取り付けて歯車回転軸４及び第２回転駆動機構２２を省
略することにより、一つの回転駆動機構だけで第１回転
部材５と第２回転部材９とを同時に回転させることがで
きる。

【００２６】また、上記実施例では、第２回転部材９を
２つ有するものが示されているが、この第２回転部材９
は１つであっても３つ以上であっても良い。

【００２７】更に、上記第１回転部材５及び第２回転部
材９は、図示のものは円板形をしているが、フレーム形
や棒形のものであっても良い。要するに、第１回転部材
５は第２回転部材９を支持できるものであれば良く、第
２回転部材９はワークホルダ１５を取り付けられるもの
であれば良いのである。また、これらの回転部材５及び
９は、必ずしもそれらの中心部が回転軸で回転自在に支
持されている必要はなく、端部寄りの位置で支持されて
いても良い。

【００２８】

【発明の効果】このように本発明によれば、ワークに第
２軸線の回りの回転と第１軸線の回りの公転とを組み合
わせた遊星運動のような複合回転を強制的に行わせるこ
とにより、該ワークが複雑な形状をしている場合でも、
それに付着した液滴を遠心力の作用で確実に吹き飛ばし
て乾燥させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスピン乾燥装置の好ましい一実施
形態を示す断面図である。

【図２】図１の乾燥室を開放した状態の平面図である。

【図３】図２の要部斜視図である。

【符号の説明】

２ 乾燥室 ３ 第１回転軸 ４ 歯車回転軸 ５ 第１回転部材 ６ 中心歯車 ９ 第２回転部材 １１ 従動歯車 １５ ワークホルダ ２１，２２ 回転駆動機構 Ｌ１ 第１軸線 Ｌ２ 第２軸線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3L113 AA04 AB08 AC68 AC76 BA34 DA10 DA24

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１軸線の回りを回転自在の第１回転部材
   と、 上記第１回転部材上に上記第１軸線から離れた第２軸線
   の回りを回転自在なるように設けられた少なくとも一つ
   の第２回転部材と、 上記各第２回転部材上にワークを該第２回転部材に対し
   て固定的に保持させるためのワークホルダと、 上記第１回転部材及び第２回転部材を第１軸線及び第２
   軸線の回りに強制的に回転させるための回転駆動機構
   と、を有することを特徴とするスピン乾燥装置。
2. 【請求項２】第１軸線の回りを回転自在の第１回転部材
   及び中心歯車、 上記第１回転部材上に上記第１軸線から離れた第２軸線
   の回りを回転自在なるように設けられた少なくとも一つ
   の第２回転部材、 上記各第２回転部材上にワークを該第２回転部材に対し
   て固定的に保持させるためのワークホルダ、 上記第２回転部材に取り付けられて上記中心歯車と噛合
   する従動歯車、 上記第１回転部材及び中心歯車を第１軸線の回りに強制
   的に回転させるための回転駆動機構、を有することを特
   徴とするスピン乾燥装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載されたスピン乾燥装置にお
   いて、上記第１回転部材及び中心歯車が、上記第１軸線
   を中心にして同軸状かつ個別に回転自在なるように配設
   された第１回転軸及び歯車回転軸にそれぞれ取り付けら
   れ、これらの第１回転軸及び歯車回転軸がそれぞれ個別
   の回転駆動機構に接続されていることを特徴とするも
   の。
4. 【請求項４】請求項１から３までの何れかに記載された
   スピン乾燥装置において、上記第２回転部材の回転速度
   が調節自在であることを特徴とするもの。
5. 【請求項５】請求項１から４までの何れかに記載された
   スピン乾燥装置において、上記第１回転部材及び第２回
   転部材が、開閉自在の容器形をした乾燥室内に配設され
   ていることを特徴とするもの。