JP2004338930A

JP2004338930A - 帯電防止搬送ローラ

Info

Publication number: JP2004338930A
Application number: JP2003140910A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Terao; 裕介寺尾; Naoyoshi Yamamoto; 直義山本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】搬送ローラで搬送される電子基板等搬送体への静電気の帯電を防止するとともに、搬送ローラの製造コスト及び維持管理コストの低減を実現する。
【解決手段】金属製車軸２と、該金属製車軸２に固定された樹脂製ホイール３と、該樹脂製ホイール３の外周縁に被覆された滑り止めリング４を備えた帯電防止搬送ローラであって、上記滑り止めリング４と金属製車軸２とが導線５などの導電手段によって導通されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送ローラに関するものであり、主として液晶ＴＦＴ等の電子基板の搬送時に生じる静電気が基板に帯電することを防止する帯電防止機能を備えた帯電防止搬送ローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ＴＦＴ基板の製造工程において、ＴＦＴ基板を搬送するために搬送ローラが使用されている。従来、基板の製造工程中にエッチング工程など金属を腐食させる雰囲気下で行われる工程を考慮して、搬送ローラは専ら樹脂により形成されていた。
【０００３】
そのため、上記基板が搬送ローラによって搬送される際、搬送ローラに接した基板が搬送ローラから離れる際、剥離による静電気が生じていた。また、何らかの要因で、基板がローラ上を滑るような場合、摩擦による静電気が生じる場合もあった。
【０００４】
これらの静電気は、基板の搬送中に基板表面に蓄積されて帯電してゆき、状況により数百ボルトから数千ボルトにも達する場合もある。このように高い電圧の静電気が帯電した基板に、導電性材料で形成された部材が接触すると帯電した電荷が一気に流れて短絡する。この短絡電流が原因で、基板上に配された素子が破壊されるといった静電破壊（ＥＳＤ：ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃｄａｍａｇｅ）が問題となっていた。
【０００５】
この静電破壊の問題を解決するために、上記搬送ローラに導電性樹脂を使用する技術が開示されている。（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）
特許文献１の搬送ローラは、ローラ全体を導電性で且つ柔軟な導電性発泡体材料から形成するものである。このようにローラ全体を導電性材料で形成することにより、基板に帯電しようとする電荷を金属製軸体を介してアースすることで、基板への静電気の帯電を防止することができる。
【０００６】
特許文献２のスリーブローラは、金属製マンドレルと、該マンドレルに装着された炭素繊維強化プラスチック製スリーブと、該スリーブの外周面被覆した導電性ゴム層により構成されたものである。この構成により搬送体に帯電しようとする電荷を導電性ゴム層、炭素繊維強化プラスチック製スリーブ、及び金属製マンドレルを介してアースすることにより、基板への静電気の帯電を防止するものである。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５８−１６７３３７号公報
【特許文献２】
特開２００２−１２７３５７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記各特許文献に開示されている導電性発泡体、導電性ゴムあるいは炭素繊維強化プラスチックなどの導電性材料は、比較的高価な材料である。その上、特許文献１におけるローラ本体、あるいは特許文献２における導電性ゴム層は、搬送ローラ上に大量の基板等搬送体が流された場合、短期間で摩耗してしまう。そのため、度々部品交換を行う必要があることに鑑みれば、これら導電性材料で形成された搬送ローラを使用する搬送装置の維持管理コストは、非常に高いものとなってしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、搬送ローラで搬送される電子基板等搬送体への静電気の帯電を防止するとともに、搬送ローラの製造コスト及び維持管理コストの低減を実現する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の帯電防止搬送ローラは、金属製車軸と、車軸に固定された樹脂製ホイールと、該樹脂製ホイールの外周縁に被覆された滑り止めリングを備えた搬送ローラであって、上記滑り止めリングと金属製車軸とが導電手段によって導通されている。
【００１１】
本発明に係る帯電防止搬送ローラは、従来から使用されている金属製枠体などに軸受部を介して支持されて使用される。上記滑り止めリングは、一般に滑り止め部材に使用される汎用ゴム材料などで形成されており、搬送体をスムーズに搬送するとともに、搬送体の表面に傷などを生じないよう適度な弾力性を有する素材から形成されている。該滑り止めリング自体が導電性材料で形成されている必要はなく、帯電性を有する材料で形成されていてもよい。
【００１２】
上記樹脂製ホイールは、機械的強度を有する汎用樹脂材料によって形成されており、ホイール自体が導電性材料で形成されている必要はない。該樹脂製ホイールの形状は、外径が円形であれば特に限定されるものではないが、外周縁に上記滑り止めリングをはめ込む溝部などが形成されていてもよい。上記滑り止めリングは、上記樹脂製ホイールの外周縁の全面を被覆するものであってもよいし、外周面の一部領域を被覆するものであってもよい。
【００１３】
上記金属製車軸は、導電性を有し十分な機械的強度を有する材料から形成されている。該金属製車軸は軸受部を介して、上記ホイールを片持ち状、あるいは両持ち状に上記枠体などに係止される。
【００１４】
上記導通手段は、上記滑り止めリングと上記金属製車軸とを電気的に接続する。従って、搬送体の搬送中に搬送体の表面や滑り止めリングの表面及び内部に発生した静電気は、随時導電手段を通じて金属製車軸に逃がされる。これにより、上記滑り止めリングやホイール自体が導電性材料で形成されていなくても、搬送体や滑り止めリングなどに静電気が帯電することがない。
【００１５】
本発明において上記導通手段は、上記樹脂製ホイールと滑り止めリングの間に挟持され、その両端は上記樹脂製ホイールの表裏両面側で上記金属製車軸に止着されている少なくとも１本の導線であってもよい。
【００１６】
また、本発明において上記導通手段は、上記樹脂製ホイールと滑り止めリングの間に挟持され、その両端が上記樹脂製ホイールの表裏両面側で上記金属製車軸に止着されている少なくとも１本の電導テープであってもよい。
【００１７】
また、本発明において上記導通手段は、上記滑り止めリングと金属製車軸を繋ぐように上記樹脂製ホイールの表面に塗布された導電性塗料とすることも可能である。
【００１８】
更に、本発明において上記導通手段は、上記滑り止めリングと金属製車軸と導通するように上記樹脂製ホイールと一体に成形された導電体であってもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２０】
図１は、本実施の形態に係る帯電防止搬送ローラ１の模式図である。図１の帯電防止搬送ローラ１は、金属製車軸２、樹脂製ホイール３、滑り止めリング４、及び導線５から構成されている。
【００２１】
上記金属製車軸２は、導電性を有する金属材料で形成されている。金属材料は特に限定されるものではないが、各種ステンレス鋼、チタン鋼、ＳＵＳなどといった機械的強度と耐摩耗性に優れたものが好ましい。また、上記帯電防止ローラ１が液晶ＴＦＴ基板など電子基板の搬送のように、エッチング工程を含むライン間の搬送に使用される場合、上記金属製車軸２は、酸性雰囲気下で腐蝕しないように耐食性を有する金属、例えば、各種チタン鋼やステンレス鋼などで形成されることが好ましい。
【００２２】
上記金属製車軸２の長さや太さ、また、軸受部との係合部の加工などは、使用される搬送装置に応じて適宜変更されるものである。
【００２３】
上記樹脂製ホイール３は、汎用の合成樹脂で形成されている。例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ナイロン樹脂など従来から同様のホイールの成形に使用されている合成樹脂が用いられる。また、上記帯電防止搬送ローラ１が電子基板の乾燥工程のように加熱工程を含むラインに使用される場合、上記樹指性ホイール３は、エポキシ樹脂やフェノール樹脂といった耐熱性を有する熱硬化性樹脂で形成されることが好ましい。本発明において使用される樹脂には、導電性は必要とされない。
【００２４】
上記樹脂製ホイール３の形状は、特に限定されるものではないが、中心に上記金属製車軸を挿入して固定できる貫通孔を備えた円盤状などに形成される。また、上記樹脂製ホイール３の外周縁に沿って、滑り止めリング４をはめ込むための溝部が形成されていることが好ましい。
【００２５】
上記滑り止めリング４は、一般に滑り止め部材などに使用される汎用のゴム材料で形成される。例えば、ゴム材料として、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴムなどの中から適宜選択して使用される。また、上記帯電防止搬送ローラ１が電子基板のようにエッチング工程や加熱工程を含むラインに使用される場合、上記滑り止めリング４は、フッ素系ゴムやシリコーンゴムのように耐化学薬品製性、耐熱性を有するゴム材料で形成されることが好ましい。本発明において使用されるゴム材料には、導電性は必要とされず、帯電性を有する材料であってもよい。
【００２６】
本実施形態において、導電手段として導線５が使用される。上記導線５は、上記滑り止めリング４と金属製車軸２とを電気的に導通状態とし、上記滑り止めリング４と搬送される基板等搬送体との間で生じる静電気を上記金属製車軸２に逃がす働きを有する。上記静電気は、金属製車軸２が軸受部を介して係止されている枠体などを経て、適切に設置されたアース手段によって放電されることになる。
【００２７】
上記導線５は、通常汎用されている銅細線などを使用することができる。また、上記帯電防止搬送ローラ１が電子基板のようにエッチング工程や加熱工程を含むラインに使用される場合、上記導線５にはエナメル線のように金属線を樹脂でコーティングした耐食性、耐熱性を有する線材で形成されることが好ましい。
【００２８】
上記樹脂製ホイール３の中心に穿設された貫通孔には、上記金属製車軸２が挿通され、樹脂製ホイール３が固定されている。上記樹脂製ホイール３の外周縁には上記滑り止めリング４が止着されている。上記樹脂製ホイール３と滑り止めリング４との間には、導線５が挟み込まれるように固定されている。
【００２９】
上記滑り止めリング４は、上記樹脂製ホイール３の外周縁に接着剤等によって接着することも可能であるが、この場合、接着剤によって滑り止めリング４の表面と導線５が絶縁されないように固定する。従って、上記ホイールの外周縁に沿って、所定深さの溝部を周設しておき、上記導線５が該溝部を跨ぐように配置させた状態で、溝部にその伸縮性を利用して滑り止めリング４をはめ込むよう設置することが好ましい。
【００３０】
このように滑り止めリング４の伸縮性を利用して、上記導線５と同時に滑り止めリング４を設置すると、該滑り止めリング４が摩耗した際に簡単に交換することも可能となる。
【００３１】
また、上記滑り止めリング４と上記樹脂製ホイール３との間に挟み込まれた導線５の太さによって、滑り止めリング４の外周に変形が生じると、搬送物の移動がスムーズに行われないおそれがある。そこで、上記樹脂製ホイール３の外周面に該樹脂製ホイール３の軸線方向に平行な細溝を形成し、該細溝に導線を収めるようにすることも可能である。この場合、細溝の深さは少なくとも導線５の直径よりも浅く形成し、導線５と滑り止めリング４とが接触して導通状態を保てるようにしなければならない。
【００３２】
上記樹脂製ホイール５と滑り止めリング４との間に挟み込まれた導線５の両端部は、上記樹脂製ホイール３の表裏両面側において、上記金属製車軸２と電気的に導通した状態で固定される。固定方法は、ハンダ付け、ボルト締め、あるいは粘着テープなどによる固定であってもよいが、搬送ローラ１の回転により外れることのないように固定する必要がある。
【００３３】
本実施形態に係る帯電防止搬送ローラ１は、上記のように構成されるため、基板等の搬送中に滑り止めリング４と基板との間に生じた静電気を随時金属製車軸２に逃がすことができる。従って、基板に静電気が帯電することがないため、問題となるＥＳＤの発生を防止することができる。
【００３４】
しかも、本実施形態に係る帯電防止搬送ローラ１は、上記説明の通り、すべて安価な汎用材料で形成された部材で構成されているため、製造コストや維持管理コストが上昇することもない。
【００３５】
上記実施形態では、導電手段として導線を用いたが、導線に変えて導電テープや導電性塗料を使用することも可能である。導電性テープは、金属薄膜等導電性材料で形成されたテープ状部材であって、上記滑り止めリング４と金属製車軸２とを電気的に導通状態に接続するように使用される。一方、導電性塗料は、上記滑り止めリング４と金属製車軸２を線状、あるいは面状に結ぶよう上記樹脂製ホイール３の表面に塗布して使用される。
【００３６】
更に、上記導通手段として金属線、金属片あるいは金属薄などを使用し、上記樹脂製ホイール３とこれら導通手段とを一体に形成することも可能である。具体的には、上記滑り止めリング４が固定される樹脂製ホイール３の外周面と、上記金属製車軸２が固定される樹脂製ホイール３の貫通孔の内壁面とにおいて、その両端が露出するように金属線をホイール内に埋設して成型する。また、上記樹脂製ホイールの表面に金属メッキを施すことも可能である。このように導電手段と上記樹脂製ホイールを一体に形成することにより、外因による導電手段の断線などを防止することができる。
【００３７】
【実施例】
図２は、本発明に係る帯電防止搬送ローラ１を使用した搬送装置の模式図である。
【００３８】
本実施形態において、帯電防止搬送ローラ１は、１本の金属製車軸２に４個の樹脂製ホイール３が取り付けられている。各樹脂製ホイール３には、それぞれ滑り止めリング４と導線５が止着されている。導線５は、上記樹脂製ホイール３と滑り止めリング４との間に挟み込まれて固定されている。導線５の両端部は、それぞれ上記樹脂製ホイール３の表裏面側で金属製車軸２に巻き付けた状態でハンダ付けされている。各導線５は、搬送ローラ１のスムーズな回転に影響を及ぼさないよう、上記金属製車軸２に対してバランスの取れた配置で止着されている。
【００３９】
上記帯電防止搬送ローラ１は、搬送装置の枠体６に軸受部７を介して配置されている。本実施例において、上記金属製車軸２と枠体６とは、電気的に導通状態とされていなければならない。従って、上記軸受部７は、軸部と受け部で導電性を確保できる構造を有するものが好ましい。枠体６は、適当なアース手段８で接地されている。
【００４０】
本実施例に係る樹脂製ホイール３は、ポリプロピレン樹脂で形成した。本実施例に係る滑り止めリング４は、耐熱性及び耐化学薬品製に優れたフッ素系ゴム（バイトン：登録商標デュポンダウエラストマー社）で形成した。本実施例に係る導線５は、０．１２ｍｍエナメル被覆銅線を使用した。
【００４１】
比較例として、他の構成を同じくし上記導線５のみを有しない搬送ローラを試作し、上記と同様の枠体に配置した。
【００４２】
上記実施例と比較例に係る搬送装置に、搬送体として液晶ＴＦＴ基板９を搬送させて基板上に帯電する静電気量を測定した。
【００４３】
搬送距離約５ｍの間に各搬送ローラを２４本（ローラ数は９６個）設置した各搬送装置に、ガラス製ＴＦＴ基板を搬送速度０．２ｍ／ｓで流したところ、上記比較例に係るＴＦＴ基板には約２０００Ｖという高い静電気が帯電していた。一方、実施例に係るＴＦＴ基板には、ほとんど静電気は帯電していないことが確認された。
【００４４】
上記比較例において、上記フッ素系ゴムからなる滑り止めリング４及びポリエチレン樹脂からなる樹脂製ホイール３は導電性を有しない。そのため、剥離帯電や摩擦帯電によって生じた静電気はＴＦＴ基板９に蓄積されて数千ボルトという高い電圧が生じてしまう。
【００４５】
一方、上記実施例に係る帯電防止搬送ローラでは、上記導線５が設置されているため、剥離帯電や摩擦帯電によって生じた静電気が常時導線５を通って金属製車軸２に逃がされている。そのため、搬送体である上記基板９に静電気が帯電することがない。
【００４６】
本実施例の樹脂製ホイール３、滑り止めリング４及び導線５は、すべて比較的安価な汎用材料で形成されている。従って、従来、導電性樹脂など高価な材料を使用することなく搬送物の帯電を防止できた。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によると、上記滑り止めリングと金属製車軸とが導線等の導電手段で導通されている。これにより、本発明に係る帯電防止搬送ローラは、高価な導電性樹脂等を使用することなく、優れた帯電防止効果を発揮する。
【００４８】
従って、本発明は、搬送ローラで搬送される電子基板等搬送体への静電気の帯電を防止するとともに、搬送ローラの製造コスト及び維持管理コストの低減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る帯電防止搬送ローラの模式図である。
【図２】本発明の実施例に係る帯電防止搬送ローラを用いた搬送装置の見取り図である。
【符号の説明】
１帯電防止搬送ローラ
２金属製車軸
３樹脂製ホイール
４滑り止めリング
５導線

Claims

金属製車軸と、該金属製車軸に固定された樹脂製ホイールと、該樹脂製ホイールの外周縁に被覆された滑り止めリングを備えた帯電防止搬送ローラであって、
上記滑り止めリングと金属製車軸とが導電手段によって導通されている帯電防止搬送ローラ。
請求項１に記載された帯電防止搬送ローラであって、
上記導通手段は、上記樹脂製ホイールと滑り止めリングの間に挟持され、その両端が上記樹脂製ホイールの表裏両面側で上記金属製車軸に止着された少なくとも１本の導線である帯電防止搬送ローラ。
請求項１に記載された帯電防止搬送ローラであって、
上記導通手段は、上記樹脂製ホイールと滑り止めリングの間に挟持され、その両端が上記樹脂製ホイールの表裏両面側で上記金属製車軸に止着された少なくとも１本の電導テープである帯電防止搬送ローラ。
請求項１に記載された帯電防止搬送ローラであって、
上記導通手段は、上記滑り止めリングと金属製車軸を導通するように上記樹脂製ホイールの表面に塗布された導電性塗料である帯電防止搬送ローラ。
請求項１に記載された帯電防止搬送ローラであって、
上記導通手段は、上記滑り止めリングと金属製車軸と導通するように上記樹脂製ホイールと一体に成形された導電体である帯電防止搬送ローラ。