JP2005211722A - ダスト除去装置およびダスト除去方法 - Google Patents

ダスト除去装置およびダスト除去方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 ワークに付着したダストを好適に除去することができるダスト除去装置およびダスト除去方法を提供することを課題とする。
【解決手段】 ワークWに付着したダストを除去する回転ブラシ11と、ワークWを一方向に搬送するワーク搬送手段12と、ワーク搬送手段12に同期して、回転ブラシ11を軸心を中心に回転させるブラシ回転手段13と、ワーク搬送手段12に同期して、回転ブラシ11を軸方向であって一方向に交差する方向に進退させるブラシ進退手段14と、を備えたダスト除去装置1である。
【選択図】 図4

Description

本発明は、ワークに付着したダストを除去するダスト除去装置およびダスト除去方法
に関するものである。
従来、この種のダスト除去装置は、ガラス基板等の各種ワークを搬送する搬送手段と、搬送されるワークの表面に転接して、これに付着したダストを掃き出す回転ブラシと、回転ブラシに付着したダストをエアーと共に吸引除去する集塵手段と、を備えている(例えば、特許文献1参照。)。この場合、回転ブラシの回転方向は、ワークの搬送を妨げるような方向から回転ブラシがワークに転接する方向に設定されている。
特開2003−334499号公報(第2頁および第9図)
このダスト除去装置では、上記構成をとることで、装置を小型化してダストを効果的に除去できる等の点で有用であるが、各種ワークの表面の性状等を考慮すると、これに付着したダストを十分に掻き出す点で更なる改良が望まれていた。また、回転ブラシの回転動作以外のダスト除去動作も望まれていた。
本発明は、ワークに付着したダストを好適に除去することができるダスト除去装置およびダスト除去方法を提供することをその目的としている。
本発明のダスト除去装置は、ワークに付着したダストを除去するブラシと、ブラシに対しワークを、一方向に相対的に搬送するワーク搬送手段と、ワーク搬送手段に同期して、ワークに対しブラシを一方向に交差する方向に相対的に移動させるブラシ移動手段と、を備えたものである。
この構成によれば、ワークに対し、ブラシが一方向に相対移動すると共に、これに同期してブラシがこの方向に交差する方向に相対移動して、ブラシがワークに付着したダストを除去する。この新たなブラシの除去動作(相対動作)は、従来のダスト除去動作に適用でき、装置全体として応用性を高めることができる。また、ワークおよびブラシの両者の相対移動方向が2方向であるため、ワーク搬送手段およびブラシ移動手段を簡易な構造とすることも可能となる。
なお、両者の相対移動の種類については、第1に、ワークを搬送しながらブラシを移動させる場合、第2に、不動のブラシに対してワークを搬送しながら且つワークをこの搬送方向に交差する方向に移動させる場合、第3に、不動のワークに対してブラシを一方向に移動させながら且つブラシをこの移動方向に交差する方向に移動させる場合がある。後述するように、装置構造が比較的大型化せずに済む点で、第1の場合が有用となる。
また、ワークの種類としては、例えば、印刷配線板、液晶ガラス基板、フレキシブル基板、セラミック基板、プラスチック板、液晶表示パネル、真空トレー、レンズ、導光板、フィルム、および紙等が挙げられる。ワークの外形形状は、矩形形状であってもよいし、ウエハのような後述する円盤形状であってもよい。
この場合、ブラシ移動手段は、ワーク搬送手段に同期して、前記一方向に交差する方向にブラシを相対的に進退させることが、好ましい。
この構成によれば、ブラシが相対的に進退するため、より効果的にダストを除去することができるようになる。また、例えばブラシ自体の長さを短くできるなど、装置の小型化も図ることも可能となる。
これらの場合、ブラシは回転ブラシから構成されており、ワーク搬送手段に同期して、回転ブラシを軸心を中心に回転させるブラシ回転手段を更に備えたことが、好ましい。
この構成によれば、回転ブラシの回転動作によるダスト除去動作も付加されるため、ワークに付着したダストを掻き出すように、ダストをより効果的に除去することができる。
これらの場合、前記一方向に交差する方向は、当該一方向に直交する方向であることが、好ましい。
この構成によれば、ワークおよびブラシの2つの相対移動方向が直交するため、ワーク搬送手段およびブラシ移動手段を簡易な構造とすることができると共に、これら各手段の装置構造を組み易くすることができる。
本発明の他のダスト除去装置は、ワークに付着したダストを除去する回転ブラシと、回転ブラシの軸方向に交差する方向にワークを搬送するワーク搬送手段と、ワーク搬送手段に同期して、回転ブラシを軸心を中心に回転させるブラシ回転手段と、ワーク搬送手段に同期して、回転ブラシを軸方向に進退させるブラシ進退手段と、を備えたものである。
この構成によれば、搬送されていくワークに対し、回転ブラシを回転させながら且つ回転ブラシをその回転軸方向に進退させているため、ワークに付着したダストをより好適に除去することができる。この場合、ワークを搬送するようにしているため、作業性も高めることができる。また、ダスト除去動作において、このような搬送されるワークをさらに動かすのではなく、ブラシを動かして(進退させて)いるため、全体として装置の小型化に供することができる。
この場合、回転ブラシは、一方の端部にブラシ回転手段の入力部が形成され、他方の端部にブラシ進退手段の入力部が形成されていることが、好ましい。
この構成によれば、回転ブラシの一端部に、ブラシ回転手段およびブラシ入力手段の各端部を集中して設ける場合に比べ、装置構造を単純にし得る。
これらの場合、ブラシ回転手段は、駆動源となるモータと、モータの回転を回転ブラシに伝達すると共に回転ブラシの進退を許容する動力伝達手段と、を備え、ブラシ進退手段は、駆動源となるアクチュエータと、アクチュエータの動力を回転ブラシの進退運動に変換して伝達すると共に回転ブラシの回転を許容する動力伝達手段と、を備えたことが、好ましい。
この構成によれば、ブラシ回転手段の動力伝達手段により、ブラシ進退手段による回転ブラシの進退がモータに伝達されず、ブラシ進退手段の動力伝達手段により、ブラシ回転手段による回転ブラシの回転がアクチュエータに伝達されないようになる。このように、ブラシ回転手段およびブラシ進退手段は、自身の各動作を妨げられることなく、相互に適切な関連性を持って好適に機能することができる。
この場合、アクチュエータは、モータからなり、ブラシ進退手段の動力伝達手段は、回転ブラシの他方の端部を回転可能に保持するスライダ部を有する往復スライダクランク機構からなることが、好ましい。
この構成によれば、往復スライダクランク機構という簡易な機構により回転ブラシを適切に進退させることができると共に、アクチュエータにシリンダ等を用いる場合に比べ、回転ブラシの進退運動の振幅調整等の点で有用となる。なお、スライダ部が回転ブラシを回転可能に保持するため、上記した回転ブラシの回転が許容される。なおまた、ブラシ回転手段のモータでブラシ進退手段のモータを兼ねることもでき、その場合には、単一のモータからの動力をブラシ回転手段およびブラシ進退手段に分岐して伝達する動力分岐手段が設けられる。
この場合、往復スライダクランク機構は、一方の端部がスライダ部に連結されたコネクティングロッド部と、コネクティングロッド部の他方の端部が連結されると共にモータの出力部が連結されたクランク部と、を有し、クランク部には、コネクティングロッド部およびモータの連結間距離を調整可能な調整手段が組み込まれていることが、好ましい。
この構成によれば、コネクティングロッド部およびモータの連結間距離、すなわちクランク長さ(偏心量)を調整することができるため、回転ブラシの進退量(振幅)を調整することができる。これにより、ワークの種別に応じた装置構造を適切にとることができる。
これらの場合、ワーク搬送手段によるワークの搬送方向と、進退手段によるブラシの進退方向とは、直交することが、好ましい。
この構成によれば、ワーク搬送手段、ブラシ移動手段およびブラシ回転手段を関連付けて組み立て易くなり、装置構造を全体として単純化・コンパクト化することができる。
本発明の他のダスト除去装置は、円盤状のワークの表面に付着したダストを除去するブラシと、ワークを軸心を中心に回転させるワーク回転手段と、ワーク回転手段に同期して、ワークの径方向にブラシを移動させるブラシ移動手段と、を備えたものである。
この構成によれば、回転する円盤状のワークに対し、ブラシをワークの径方向に移動させることで、上記と同様に、ワークに付着したダストを除去することができる。なお、円盤状のワークとしては、例えばウエハや、CD(Compact Disk)等のディスク媒体等が挙げられる。
この場合、ブラシ移動手段は、ワークの径方向にブラシを進退させることが、好ましい。
この構成によれば、ブラシが進退するため、ダストの除去効果およびブラシ自体の長さを短くできるなど、装置の小型化に供することができる。
この場合、ブラシは回転ブラシから構成されており、ワーク回転手段に同期して、回転ブラシを軸心を中心に回転させるブラシ回転手段を更に備えたことが、好ましい。
これらの構成によれば、回転ブラシの回転動作によるダスト除去動作も付加されるため、ワークに付着したダストをより効果的に除去することができる。
この場合、ブラシは、ワークに接触可能に構成されていることが、好ましい。
この構成によれば、ワークに接触したブラシはダストを掻き出すように作用するため、ダストの除去効果を極めて高めることができる。
本発明のダスト除去方法はワークに臨ませたブラシを相対移動させることにより、ワークに付着したダストを除去するダスト除去方法において、ワークに対し、ブラシを一方向に相対移動させつつ且つこの方向に交差する方向にブラシを相対移動させるものである。
この構成によれば、上記と同様に、この新たなブラシの除去動作(相対動作)によってワークに付着したダストを除去することができると共に、除去効果をより高めるために、従来のダスト除去動作に適用することもできるなど、応用性の高い除去動作を達成することができる。
なお、ワークとしては、矩形形状のみならず円板形状のものも適用することができ、この場合には例えば、ワークの周方向にブラシを相対移動させつつ、且つワークの径方向にブラシを相対移動させればよい。
この場合、ブラシは回転ブラシから構成されており、ワークに対する回転ブラシの2方向の相対移動中に、回転ブラシをワークに転接させることが、好ましい。
この構成によれば、さらに回転ブラシが回転しながらワークに接触するため、ワークに付着したダストを掻き出すように、ダストをより効果的に除去することができる。
本発明のダスト除去装置およびダスト除去方法によれば、ワークに対しブラシを2方向に相対移動させる構成等を具備することにより、ワークに付着したダストを好適に除去することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態に係るダスト除去装置およびダスト除去方法について説明する。このダスト除去装置は、各種の基板をワークとして、ワークの表面(上面)に付着したゴミ、塵、埃等の塵埃をブラシにより除去するものであるが、その除去動作において、ワークに対しブラシを相対的に2方向に移動させるものである。以下では、この種の塵埃の総称を「ダスト」として説明するが、第1実施例としてワークの外形形状が矩形のものについて、第2実施例としてワークの外形形状が円盤状のものについて説明する。
図1および図2に示すように、ダスト除去装置1は、四隅を支持脚2に支持された架台3上にワーク処理エリアを設け、ワーク処理エリアに導入されたワークW(基板)に対し、架台3に組み付けた各種の構成手段によりダスト除去動作を実行する。
ワーク処理エリアには、ワークWに付着したダストを除去する回転ブラシ11と、ワークWを一方向に搬送するワーク搬送手段12と、ワーク搬送手段12に同期して、回転ブラシ11を軸心を中心に回転させるブラシ回転手段13と、ワーク搬送手段12に同期して、回転ブラシ11を軸方向に進退させるブラシ進退手段14と、が配設されている。これら各構成手段12,13,14は、架台3の上部に固定した共通ベース16に配置され、ワークWの搬送方向と回転ブラシ11の進退方向とが直交している。
また、ダスト除去装置1は、回転ブラシ11に付着したダストをエアーと共に吸引排出する集塵手段17を備えている。集塵手段17は、ワークWにエアーを直接吹き付けるエアーブロー機構21と、回転ブラシ11の直上部に配設された集塵フード22と、集塵フード22に接続された排気管23を有し、エアーと共にダストをワーク処理エリア外に吸引排出するバキューム機構と、を備えている。ワークWに吹き付けられたエアーは、回転ブラシ11の回転によって集塵フード22に方向付けられるようになっている。
ダスト除去装置1のダスト除去動作は、集塵手段17の駆動状態において、ワーク搬送手段12に同期してブラシ回転手段13およびブラシ進退手段14を駆動し、ワークWを搬送しながら、その上側に臨んだ回転ブラシ11を軸心を中心に回転させつつ且つ進退させることで行なわれる。これによって、ワークWは、その表面全域に亘ってダストが除去される。
次に、図3以降の図面を参照して、ワーク搬送手段12、回転ブラシ11、ブラシ回転手段13およびブラシ進退手段14の順に、詳述する。
ワーク搬送手段12は、図3および図4に示すように、ワークWの両端下部を支持しながらこれを搬送する左右一対のベルトコンベア31,31と、各ベルトコンベア31,31を駆動させる左右一対の駆動モータ32,32と、各駆動モータ32,32の動力を各ベルトコンベア31,31に伝達する左右一対の動力伝達機構33,33と、搬送されるワークWの両側面をガイドする左右一対のガイド34,34と、を有している。なお、この構成要素のうち、図4ではガイド34のみが示されている。
駆動モータ32は、整流子・ブラシ付きのDCモータやステッピングモータで構成されている。一対のベルトコンベア31,31は、ワークWを上方の回転ブラシ11に臨ませ、回転ブラシ11に接触させながらここを通過するようにワークWを前後方向に搬送する。
ワーク搬送手段12には、架台3上に設置した前後一対のレール36,36等からなるワーク幅調整機構37が設けられており、ワーク幅調整機構37は、右側のベルトコンベア31、駆動モータ32、動力伝達機構33およびガイド34を一体に左右方向に移動させる。ワーク幅調整機構37により、ワーク搬送手段12は、左右方向の幅の異なる各種のワークWを搬送することができる。
なお、ワークWの種類としては、例えば、印刷配線板、液晶ガラス基板、フレキシブル基板、セラミック基板、プラスチック板、液晶表示パネル、真空トレー、レンズ、導光板、フィルム、および紙等が挙げられる。
回転ブラシ11は、いわゆる導電ブラシからなり、略円柱からなるブラシ本体の周面に、例えば数10μm程度の直径を有する導電性繊維が植毛されている。回転ブラシ11は、その植毛部分がワークWの表面に転接して、ワークWの表面に付着したダストを掻き出すように除去すると共にワークWの表面の静電気を除電する。
回転ブラシ11は、ワークWの異なる厚みに対応すべく、図示省略したボールプランジャ等からなる高さ調整機構により、上下方向の位置、すなわち高さ(ギャップ)を調整可能に構成されている。また、回転ブラシ11は、幅の広いワークWに対応できるように左右方向に長く延在している。そして、回転ブラシ11の突起状の左右各端部41,42は、ブラシ回転手段13およびブラシ進退手段14のそれぞれの入力部として形成されている。
すなわち、回転ブラシ11は、その左端部41からブラシ回転手段13の回転動力が入力されて、軸回りに回転すると共に、その右端部42からブラシ進退手段14の直線運動の動力が入力されて、軸方向に進退する。なお、回転ブラシ11の右端部42は、ブラシ進退手段14のスライドシャフト101に連結されており、このスライドシャフト101が共通ベース16に固定した第1支持スタンド51に回転可能に且つ進退可能に支持されている。
ブラシ回転手段13は、駆動源となる回転用モータ61と、回転用モータ61の回転を回転ブラシ11に伝達すると共に回転ブラシ11の進退を許容する動力伝達手段62と、を有している。回転用モータ61は、整流子・ブラシ付きのDCモータやステッピングモータで構成されている。回転用モータ61は、共通ベース16に固定した第2支持スタンド52にブラケット53を介して固定され、その出力軸64が回転ブラシ11と同軸となっている。
動力伝達手段62は、回転用モータ61の出力軸64にカップリング71を介して連結された主軸72と、主軸72と一体に形成されたスプラインボス73と、スプラインボス73に嵌合すると共に回転ブラシ11の左端部41を内部に固定したスプライン軸74と、で構成されている。スプラインボス73は、ベアリング76を介して第2支持スタンド52に回転可能に支持されている。
スプラインボス73およびスプライン軸74からなる角形スプライン(図5参照)は、回転用モータ61の回転により一体となって回転する。この角形スプラインにより、回転用モータ61の回転力が伝達された回転ブラシ11は回転すると共に、その回転中においてブラシ進退手段14による回転ブラシ11の軸方向の進退が許容される。なおもちろん、角形スプラインに代えてボールスプラインを用いてもよい。
ブラシ進退手段14は、駆動源となる進退用モータ81と、進退用モータ81の回転運動を回転ブラシ11の進退運動に変換して伝達すると共に回転ブラシ11の回転を許容する往復スライダクランク機構82(動力伝達手段)と、を有している。進退用モータ81は、回転用モータ61と同様にステッピングモータ等で構成され、共通ベース16上に設けたモータベース84に固定されている。
往復スライダクランク機構82は、回転ブラシ11の右端部42を回転可能に保持する(連結する)スライダ部91と、一方の端部がスライダ部91に連結ピン92を介して連結されたコネクティングロッド部93と、コネクティングロッド部93の他方の端部が連結されると共に進退用モータ81の出力軸86が連結されたクランク部94と、を有している。
スライダ部91は、回転ブラシ11と同軸上に配設され、回転ブラシ11の右端部42を内部に固定したスライドシャフト101と、スライドシャフト101およびコネクティングロッド部93を連結する継ぎ手部102と、で構成されている。スライドシャフト101は、図6に示すように、回転ブラシ11を固定した左端側がブッシュ103およびベアリング104を介して第1支持スタンド51に回転可能に且つ進退可能に支持されている。
ブッシュ103は、スライドシャフト101とベアリング104の軸受面との間に位置する円筒状の円筒部111と、円筒部111に一体に連なり、ベアリング104の端面に外側から当接するフランジ状のフランジ部112と、で構成されている。そして、フランジ部112の外側に設けられ、第1支持スタンド51に固定されたブッシュ押え114によって、ブッシュ103は、スライドシャフト101とベアリング104との間で抜止め状態となっている。
継ぎ手部102は、図7に示すように、スライドシャフト101の右端側を回転可能に支持するベアリング121と、ベアリング121を組み込んだベアリングホルダ122と、ベアリングホルダ122にボルト固定された取付けベース123と、取付けベース123の端面からスライドシャフト101と同軸上に延在する継ぎ手本体124と、を有している。継ぎ手本体124は、先端側に二股のヨーク128を有し、このヨーク128が連結ピン92を介してコネクティングロッド部93の端部に自在継手状に連結されている。
継ぎ手部102のこのような構成により、コネクティングロッド部93を介してスライドシャフト101を軸方向に進退させることができると共に、回転ブラシ11と一体回転するスライドシャフト101のコネクティングロッド部93への回転力の伝達を遮断することができる。なお、図5や図9に示すように、ベアリングホルダ122、取付けベース123および継ぎ手本体124を単一の部材で構成してもよい。
クランク部94は、図5および図8に示すように、コネクティングロッド部93の右端部を連結した回転軸131と、回転軸131を進退用モータ81の出力軸86に偏心させて固定した偏心プレート132と、を有している。偏心プレート132は、その裏側の端面中心部に出力軸86が固定され、表側の端面に、その中心を通る直線状の凹部151が設けられている。凹部151には、回転軸131を固定した調整ブロック152がスライド可能に装着されている。
調整ブロック152は、そのスライド方向の両端面を偏心プレート132の外側からこれにねじ固定可能に構成されていると共に、スライド方向に直交する端面を偏心プレート132の外側からこれにねじ固定可能に構成されている。なお、調整ブロック152のスライド方向に直交する端面を確実に固定できるように、偏心プレート132は、その一部が面取りされて、ねじの頭部を受けることができるように形成されている。この調整ブロック152のスライド位置の調整により、出力軸86に対する回転軸131の偏心量を調整することができる。
すなわち、コネクティングロッド部93および進退用モータ81の連結間距離となるクランク長さを調整可能な調整手段155が、偏心プレート132、凹部151、調整ブロック152およびねじにより構成されている。クランク部94に組み込んだ調整手段155により、ワークWの種別に対応して、回転ブラシ11の進退量(振幅)を調整することが可能となる。
ここで、図9の模式的断面図を参照して、回転ブラシ11の進退運動について簡単に説明する。進退用モータ81が駆動回転して、(a)に示す初期状態から過程(b)を経て、偏心プレート132が半回転して(c)に示す状態となる際、回転ブラシ11は右方向に最大限直線運動する。このとき、回転ブラシ11と同軸上に配置されたスプライン軸74、スライドシャフト101および継ぎ手部102が、回転ブラシ11と一体に直線運動する。そして、進退用モータ81がさらに駆動回転して偏心プレート132が半回転すると、回転ブラシ11等は左方向に最大限直線運動して、過程(d)を経て元の(a)の状態に戻る。
以上のように、本実施形態のダスト除去装置1によれば、ワーク搬送手段12に同期してブラシ回転手段13およびブラシ進退手段14を駆動させることで、搬送されていくワークWに対し、その表面に回転ブラシ11を転接させながら且つ回転ブラシ11をその軸方向に進退させることができる。したがって、ワークWに付着したダストをより好適に且つ十分に除去することができる。
なお、本実施形態のワークWを搬送する構成に代えて、ワークWを所定位置に不動状態でセットしておき、これに対し回転ブラシ11を進退させながら且つその進退方向に直交する方向に回転ブラシ11を移動させるようにして、ワークWの表面全域についてダスト除去動作を実行してもよい。この場合には、例えば、ブラシ進退手段14およびブラシ回転手段13を一体に支持する移動ベースを設け、ブラシ回転手段13およびブラシ進退手段14に同期して、この移動ベースをボールねじ駆動等により一方向に(上記したワークWの搬送方向に)移動させるようにすればよい。
あるいは逆に、回転ブラシ11を積極的に進退させる構成に代えて、所定位置に配置された回転ブラシ11に対し、ワークWを搬送しながら且つワークWをこの搬送方向に直交する方向(すなわち上記した回転ブラシ11の進退方向)に移動させるようにしてもよい。この場合、例えば、ワーク搬送手段12を支持する移動ベースと、ブラシ回転手段13を支持する固定ベースとを設ける。そして、ブラシ回転手段13およびワーク搬送手段12に同期して、ワーク搬送手段12によるワークWの搬送方向と直交する方向に移動ベースをボールねじ駆動等により移動させればよい。
すなわち、ワークWに対して、回転中の回転ブラシ11をX・Y軸方向に相対的に移動させる構成とすればよい。この2つの相対移動方向は、ワークWの種別等によっては、直交方向以外の交差方向が好ましい場合も考えられるが、ダスト除去装置1における各種構成手段の組み付け易さに鑑みると、上記したように直交方向が好ましい。
次に、図10を参照して、第2実施例に係る本発明のダスト除去装置1について、第1実施例との相違点を中心に説明する。本実施例に用いられるワークWは、その外形形状が円盤状のものであり、例えば、シリコン半導体ウエハやCD(Compact Disk)等のディスク媒体である。そのため、第2実施例では、第1実施例のワーク搬送手段12に代えて、ワークWをその軸心173回りに回転させるワーク回転手段171を備えている。
ワーク回転手段171は、図示省略したが、ワークWの中心軸173と同軸上に配置された回転シャフトと、回転シャフトの先端部に取り付けられた回転テーブルとを有し、回転テーブル上にワークWが載置可能に構成されている。そして、ワーク回転手段171の上方に回転ブラシ11が配置され、回転ブラシ11に上記したブラシ回転手段13およびブラシ進退手段14が接続されている。
回転ブラシ11は、左右の各端部41,42と一体の回転軸部181と、回転軸部181に固着され、導電性繊維が周面に植毛されたブラシ体182と、で構成されている。回転軸部181は、ワークWの中心軸173を跨ぐようにして延在している。ブラシ体182は、ワークWの中心部から外周部を僅かに超えた領域まで臨むように配置されており、ブラシ進退手段14により回転軸部181と一体にワークWの半径方向に進退する。
本実施例のダスト除去装置1によるダスト除去動作では、ワーク回転手段171によるワークWの回転に同期して、ブラシ回転手段13およびブラシ進退手段14を駆動させる。すると、回転中のワークWに対し、回転ブラシ11が軸心を中心に回転しながら且つその軸方向に進退し、その際、回転ブラシ11がワークWに接触してワークWの表面に付着したダストを除去する。これにより、円盤状のワークWの表面をその全域に亘って、ダストの除去処理を好適に行なうことができる。
次に、図11を参照して、第2実施例の変形例である第3実施例に係る本発明のダスト除去装置1について説明する。第1実施例および第2実施例では、回転ブラシ11の左右の各端部41,42をブラシ回転手段13およびブラシ進退手段14のそれぞれの入力部とし、これら各手段13,14をワーク搬送手段12やワーク回転手段171を挟んで左右に配置したが、第3実施例では、回転ブラシ11の一方の端部42からブラシ回転手段13およびブラシ進退手段14の動力を入力するものであり、これら各手段13,14をワーク回転手段171の片側に集約配置したものである。
ブラシ回転手段13の動力伝達手段62は、回転用モータ61の出力軸64に固着した出力ねじ歯車191と、出力ねじ歯車191に噛み合う入力ねじ歯車192と、入力ねじ歯車192と一体に形成されたスプラインボス73と、スプラインボス73に嵌合すると共に回転ブラシ11の右端部42を内部に固定したスプライン軸74と、で構成されている。スプラインボス73は、受け部材193に回転可能に支持されている。
上記実施例と同様に、スプラインボス73およびスプライン軸74は角形スプラインとなっており、スプラインボス73が回転用モータ61の動力を受けて出力ねじ歯車191および入力ねじ歯車192を介して回転すると、スプラインボス73と一体にスプライン軸74および回転ブラシ11が回転する。また、この回転中において、ブラシ進退手段14によるスプライン軸74および回転ブラシ11の進退が許容される。なお、図11に示す符号194は、入力ねじ歯車192の位置規制用ガイドであり、これにより回転ブラシ11等のブレが防止される。
ブラシ進退手段14の動力伝達手段は、上記同様の往復スライダクランク機構82で構成されている。すなわち、往復スライダクランク機構82は、スライダ部91、コネクティングロッド部93およびクランク部94等を有し、スライダ部91は、スプライン軸74と同軸上に連結されたスライドシャフト101と、スライドシャフト101およびコネクティングロッド部93を連結する継ぎ手部102と、で構成されている。
そして、スライドシャフト101は、ベアリング104等に回転可能に支持され、継ぎ手部102は、コネクティングロッド部93を介してスライドシャフト101を軸方向に進退させることができると共に、回転ブラシ11と一体回転するスライドシャフト101のコネクティングロッド部93への回転力の伝達を遮断する。
このように、本実施例のダスト除去装置1においても、ワーク回転手段171によるワークWの回転に同期して、ブラシ回転手段13およびブラシ進退手段14を駆動させることで、ワークWに転接する回転ブラシ11により、ワークWの表面に付着したダストを好適に除去することができる。
なお、上記各実施例では、回転ブラシ11をワークWの表面に直接接触させるようにしているが、回転ブラシ11がワークWの表面に対し非接触の状態、すなわち回転ブラシ11がワークWの表面に僅かな間隙を存して近接する場合であっても、回転ブラシ11によりワークWの表面のダストを除去することができる。また、ワークWの種別や使用環境(雰囲気)に応じて、進退用モータ81を制御して回転ブラシ11の進退速度を調整するようにしてもよいし、回転用モータ61を制御して回転ブラシ11の回転速度を調整するようにしてもよい。
さらに、回転用モータ61が進退用モータ81を兼ねる構成とした場合には、回転用モータ61からの動力をブラシ回転手段13およびブラシ進退手段14に分岐して伝達する動力分岐手段を設ければよい。例えば、第3実施例に適用すると、動力分岐手段は、回転用モータ61の出力軸64に出力ねじ歯車191に間隙を存して設けた駆動プーリと、クランク部94の偏心プレート132に代えて設けた従動プーリと、駆動プーリおよび従動プーリに掛け渡したベルトと、を具備する。そして、従動プーリの回転中心に偏心した位置に、コネクティングロッド部93の右端部を連結する回転軸131(クランクピン)を設ければよい。
また、上記各実施例では、ブラシ進退手段14として、アクチュエータとして進退用モータ81を用いたが、もちろんこれに代えてエアーシリンダ等を用いることもできる。もっとも、上記した回転ブラシ11の進退速度等の調整やその交換性を考慮すると、本実施形態のような構成が好ましい。
本発明の実施例1に係るダスト除去装置の正面図である。 図1に示すダスト除去装置の右側面図である。 図1に示すダスト除去装置の各種構成手段を拡大して示す正面図である。 図3の平面図である。 回転ブラシまわりの構成を模式的に詳細に示す説明図である。 回転ブラシの右端部まわりの構成を一部裁断して詳細に示す平面断面図である。 ブラシ進退手段のスライダ部まわりの構成を詳細に示す半断面図である。 ブラシ進退手段のクランク部まわりの構成を模式的に示す斜視図である。 ブラシ進退手段による回転ブラシの進退運動を説明するための説明図である。 本発明の実施例2に係るダスト除去装置を模式的に示す平面図である。 本発明の実施例3に係るダスト除去装置を模式的に示す平面図である。
符号の説明
1・・・ダスト除去装置、11・・・回転ブラシ、12・・・ワーク搬送手段、13・・・ブラシ回転手段、14・・・ブラシ進退手段、17・・・集塵手段、41・・・左端部(入力部)、42・・・右端部(入力部)、61・・・回転用モータ、62・・・動力伝達手段、64・・・出力軸、72・・・主軸、73・・・スプラインボス、74・・・スプライン軸、81・・・進退用モータ、82・・・往復スライダクランク機構(動力伝達手段)、86・・・出力軸、91・・・スライダ部、92・・・連結ピン、93・・・コネクティングロッド部、94・・・クランク部、101・・・スライドシャフト、102・・・継ぎ手部、131・・・回転軸、132・・・偏心プレート、155・・・調整手段、171・・・ワーク回転手段、181・・・回転軸部、182・・・ブラシ体、W・・・ワーク

Claims (16)

  1. ワークに付着したダストを除去するブラシと、
    前記ブラシに対し前記ワークを、一方向に相対的に搬送するワーク搬送手段と、
    前記ワーク搬送手段に同期して、前記ワークに対し前記ブラシを前記一方向に交差する方向に相対的に移動させるブラシ移動手段と、
    を備えたダスト除去装置。
  2. 前記ブラシ移動手段は、前記ワーク搬送手段に同期して、前記一方向に交差する方向に前記ブラシを相対的に進退させる請求項1に記載のダスト除去装置。
  3. 前記ブラシは回転ブラシから構成されており、
    前記ワーク搬送手段に同期して、前記回転ブラシを軸心を中心に回転させるブラシ回転手段を更に備えた請求項1または2に記載のダスト除去装置。
  4. 前記一方向に交差する方向は、当該一方向に直交する方向である請求項1ないし3のいずれか一項に記載のダスト除去装置。
  5. ワークに付着したダストを除去する回転ブラシと、
    前記回転ブラシの軸方向に交差する方向に前記ワークを搬送するワーク搬送手段と、
    前記ワーク搬送手段に同期して、前記回転ブラシを軸心を中心に回転させるブラシ回転手段と、
    前記ワーク搬送手段に同期して、前記回転ブラシを軸方向に進退させるブラシ進退手段と、
    を備えたダスト除去装置。
  6. 前記回転ブラシは、一方の端部に前記ブラシ回転手段の入力部が形成され、他方の端部に前記ブラシ進退手段の入力部が形成されている請求項5に記載のダスト除去装置。
  7. 前記ブラシ回転手段は、
    駆動源となるモータと、
    前記モータの回転を前記回転ブラシに伝達すると共に当該回転ブラシの進退を許容する動力伝達手段と、を備え、
    前記ブラシ進退手段は、
    駆動源となるアクチュエータと、
    前記アクチュエータの動力を前記回転ブラシの進退運動に変換して伝達すると共に当該回転ブラシの回転を許容する動力伝達手段と、を備えた請求項5または6に記載のダスト除去装置。
  8. 前記アクチュエータは、モータからなり、
    前記ブラシ進退手段の動力伝達手段は、前記回転ブラシの端部を回転可能に保持するスライダ部を有する往復スライダクランク機構からなる請求項7に記載のダスト除去装置。
  9. 前記往復スライダクランク機構は、
    一方の端部が前記スライダ部に連結されたコネクティングロッド部と、
    前記コネクティングロッド部の他方の端部が連結されると共に前記モータの出力部が連結されたクランク部と、を有し、
    前記クランク部には、前記コネクティングロッド部および前記モータの連結間距離を調整可能な調整手段が組み込まれている請求項8に記載のダスト除去装置。
  10. 前記ワーク搬送手段による前記ワークの搬送方向と、前記進退手段による前記ブラシの進退方向とは、直交する請求項5ないし9のいずれか一項に記載のダスト除去装置。
  11. 円盤状のワークの表面に付着したダストを除去するブラシと、
    前記ワークを軸心を中心に回転させるワーク回転手段と、
    前記ワーク回転手段に同期して、前記ワークの径方向に前記ブラシを移動させるブラシ移動手段と、
    を備えたダスト除去装置。
  12. 前記ブラシ移動手段は、前記ワークの径方向に前記ブラシを進退させる請求項11に記載のダスト除去装置。
  13. 前記ブラシは回転ブラシから構成されており、
    前記ワーク回転手段に同期して、前記回転ブラシを軸心を中心に回転させるブラシ回転手段を更に備えた請求項12に記載のダスト除去装置。
  14. 前記ブラシは、前記ワークに接触可能に構成されている請求項1ないし13のいずれか一項に記載のダスト除去装置。
  15. ワークに臨ませたブラシを相対移動させることにより、当該ワークに付着したダストを除去するダスト除去方法において、
    前記ワークに対し、前記ブラシを一方向に相対移動させつつ且つこの方向に交差する方向に当該ブラシを相対移動させるダスト除去方法。
  16. 前記ブラシは回転ブラシから構成されており、
    前記ワークに対する前記回転ブラシの2方向の相対移動中に、当該回転ブラシを前記ワークに転接させる請求項15に記載のダスト除去方法。

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