JP2006282285A - ローラ式コンベアにおける塵埃処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 クリーンルームに設置されるローラ式コンベアにより半導体基板を収納したカセット等の被搬送物を搬送するに当り、被搬送物の底面と前記ローラ式コンベアのローラとの接触部位の転動摩擦により発生する塵埃を的確に捕獲し、クリーンルーム内への塵埃の拡散を防止することである。
【解決手段】 ローラ式コンベアのローラと被搬送物の底面との接触部位の変動により発生する塵埃を、被搬送物の底面に備えた粘着部にて捕獲し、この捕獲した塵埃を連続的あるいは適宜の時間間隔にて除去する手段を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体基板を収納するカセット等の被搬送物をローラ式コンベアにて搬送する構成であって、特に周囲の環境を塵埃のない状態に維持する必要のあるクリーンルームにおいて、前記カセット等の被搬送物と、これに接触して転動するローラ式コンベア用ローラとの接触にて発生する塵埃を周囲に飛散させないためのローラ式コンベアにおける塵埃処理装置に関するものである。

例えば、半導体製造工場において、半導体基板を多数枚収納したカセットは、クリーンルーム内に敷設されたローラ式コンベアによって搬送され、洗浄、ＣＶＤほかの処置を行う場所に搬送授受される。
ところで、ローラ式コンベアで搬送されるカセットはその底部に接触し、転動するコンベア用ローラによって搬送される。この際、カセットの底面部と、これに接触するローラとの接触面は転動摩擦し、ひいては、塵埃の発生を避けることはできない。

このように、カセットの底面と、当該カセットを搬送するローラ式コンベアのローラとの接触面において発生する塵埃を、周囲に飛散する前段階において、的確に取り込み、捕獲する先行技術として下記特許文献１がある。
この特許文献１に開示の技術は、同期速度で駆動される一連のローラを備えたローラ式コンベアであって、当該ローラ式コンベア上を移送される輸送コンテナ（図２の符合１０３を参照）の底面とこれに対向して接触するローラとの間の転動乃至滑り摩擦によって発生する異物（塵埃）を一連のアルミローラ３において適当間隔毎に配置したクリーニングローラ５を配置し、当該クリーニングローラ５にて前記異物を取り込む技術である。

このようにクリーニングローラ５において取り込まれた異物は、特許文献１の図１に開示のように、このクリーニングローラ５の表面からブラシ６によって剥がされる。
一方、前記クリーニングローラに代えて、通常のローラの表面に微粘着性を持つ使い捨てタイプの粘着テープを、粘着面が外側になるように積層して巻回し、異物の付着に伴う汚れの程度が一定限度に達する適時に粘着テープの異物が付着した層（概ねローラの一周回層分相当長）を剥ぎ取り、クリーニングローラの被搬送物（輸送コンテナ、カセットほか）との接触面の表面に異物がない状態を得る手法も開示されている（明細書[００２６]欄を参照）

特開平１１−２３６１１７

ローラ式コンベアにおける一連のローラの回転によって半導体基板収納用カセット等の被搬送物をクリーンルーム内にて搬送するに際して、ローラの回転に伴い被搬送物が移送される場合のローラと被搬送物との摩擦に起因した塵埃の発生は、搬送速度を極めて低く抑える場合を除いて避けられない。
しかしながら、被搬送物の搬送効率の向上における観点からローラコンベアの搬送速度には高速化が強いられ前記塵埃の発生は避けられない。
ローラ式コンベアの搬送に伴い不可避的に発生する塵埃は、とりわけ半導体製品製造課程で歩留まりを低下させる原因となるので周囲への塵埃の飛散を的確に防止する必要がある。

これを実現するための先行技術としては、前記特許文献１がある。
しかしながら、この先行技術は、ローラ式コンベアのローラと被搬送物との接触部位の変動に伴って発生する塵埃を、所定の適宜の間隔で配置したローラの表面が微粘着性を有する構成とした。そして、ローラ表面に付着した塵埃をブラシで掻きとり、あるいはローラ周囲に積層して巻回した粘着テープの塵埃が付着した層（概ね一周回層相当分）を塵埃の付着度に応じて剥ぎ取るようにしている。

このような特許文献１に係る先行技術は、ローラ式コンベアのローラと被搬送物との接触部位の変動に伴って発生する塵埃を、捕獲し、周囲に放出する事態を未然に防ぎ、被搬送物側に付着している塵埃を的確に捕獲することは可能であるにしても、表面に粘着性を有しないローラに付着する塵埃を的確に捕獲できない。
また、適宜間隔のローラに粘着テープを巻回し、周囲の塵埃の付着に応じて表面の一回転層分相当の粘着テープを剥ぎ取る手段は、当該粘着テープの何度かの剥ぎ取りを重ねるにしたがい粘着テープを付与したローラの外径が除々に減少していく。
これに伴って、粘着テープを巻回したローラの外径は除々に縮径状態を呈し、ひいては隣接するローラの表面レベルと整合させるために、粘着テープを巻回したローラの支持軸の上下方向における調整機構が必要となるため構成の複雑化を来す傾向がある。

そこで、本発明の目的は、ローラ式コンベアにおける一連のローラの回転に伴って、当該一連のローラ上を走行する被搬送物、例えば、半導体基板収納用カセットのローラに接する面に付着する塵埃を、連続的或いは適宜の時間間隔において除去する手段によって、複雑な機構を要することなく、効率よく捕獲でき、併せて、被搬送物の走行路に沿う全てのローラに付着した塵埃を周囲に飛散させることなく捕獲できるローラ式コンベアにおける塵埃処理装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

前記課題を解決するため、請求項１に記載のローラ式コンベアにおける塵埃処理装置は、被搬送物を、所定の経路に沿って連続的に配置され、所定速度で回転制御を受ける一連のローラ上において移送させるためのコンベア搬送システムにおいて、前記被搬送物は、前記ローラに接触し、この接触部位が転動乃至摩擦によって変化することによって生じる塵埃を付着させる粘着性素材と、前記粘着性素材に付着する塵埃を除去する手段と、を有することを特徴としている。

この請求項１に係る発明によれば、特に、周囲の環境をクリーンな状況に保つ必要のある場所（クリーンルーム等）に設置されるローラ式コンベアにおいて、一連のローラと、被搬送物（半導体基板収納用カセット等）との接触部位の転動摩擦によって生じる塵埃を被搬送物側にて取り込むことができる。
従って、各ローラの被搬送物に接触する部位において発生した塵埃は周囲に飛散することなく被搬送物側にて捕獲し、この捕獲された塵埃は連続的あるいは適宜の時間間隔にて的確に排除することができる。

請求項２に記載のローラ式コンベアにおける塵埃処理装置は、請求項１に記載のローラ式コンベアにおける塵埃処理装置において、被搬送物はクリーンルーム内にて移送される半導体基板収納用カセットであることを特徴としている。
この請求項２に係る発明によれば、引用先の請求項１に係る発明の効果は元より、とりわけクリーンな環境を維持する必要のある半導体製造装置における半導体基板収納用カセットの搬送過程で生じる塵埃の飛散を、構成の複雑化をもたらすことなく的確に防止することができる。

請求項３に記載のローラ式コンベアにおける塵埃処理装置は、請求項１又は２に記載のローラ式コンベアにおける塵埃処理装置において、粘着性素材に付着した塵埃を排除する手段が、前記所定の経路の適所に備えられる塵埃除去用ブラシと、除去された塵埃を吸引する機構と、から構成されることを特徴としている。
この請求項３に係る発明によれば、引用先の請求項１又は２に係る発明の効果は元より、塵埃除去用ブラシが、被搬送物のローラにおける対向接触面に付着している塵埃を排除し、この排除された塵埃は周囲への飛散を的確に防止できる。

請求項４に記載のローラ式コンベアにおける塵埃処理装置は、請求項１又は２に記載のローラ式コンベアにおける塵埃処理装置において、粘着性素材に付着した塵埃を排除する手段が、被搬送物からみて外方に粘着材を有するテープの積層体であって、ローラに対向する面に沿って被搬送体に固定されることを特徴としている。
この請求項４に係る発明によれば、引用先の請求項１又は２に係る発明の効果は元より、粘着材を有するテープの積層体の表面に露出した最外層に位置するテープに捕獲される塵埃の除去作業が、粘着材への塵埃の捕獲量に応じた適宜の間隔で積層体の最外層に位置するテープから１枚ずつ剥ぎ取るというごく簡単な操作にて行うことができる。

請求項５に記載のローラ式コンベアにおける塵埃処理装置は、請求項４に記載のローラ式コンベアにおける塵埃処理装置において、テープの積層体が、被搬送物の移送方向において断続的に配列されることを特徴としている。
この請求項５に係る発明によれば、引用先の請求項４に係る発明の効果は元より、とりわけ市販の積層粘着テープのように粘度が高い場合において、被搬送体の走行時における必要動力の軽減を図ることができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
先ず、図面の概要を述べると、図１は本願発明が適用されるローラ式コンベアと、これによって搬送される被搬送物との関係を示す正面図、図２はローラ式コンベアの駆動ローラ群の単位ブロックを示す構成図、図３は被搬送物の底面部における要部を誇張して示す斜視図である。

さて、本願発明の最も好適な具体例は、図１乃至図３に示される。図１において、１はローラ式コンベア（駆動源については省略して表示）である。２、３はローラ支持部材で、ローラ式コンベア１の経路に沿って等間隔を維持して並行に敷設されている。４、５は支持軸で、夫々ローラ支持部材２、３に沿って一定間隔にて連続的に配置され、当該各ローラ支持部材２、３に固定される。６、７はローラで、夫々後述する被搬送物の底面両側部を支持する円筒状保持部６ａ、７ａと、前記被搬送物の左右方向の位置を規制する鍔部６ｂ、７ｂを有し、夫々ローラ支持部材２、３に回動自在に支持されている。

そして、前記円筒状保持部６ａ、７ａの各周面には、ウレタンゴム被覆部６ａｘ、７ａxが被覆され、前記被搬送物との接触摩擦力を増し、前記被搬送物の搬送過程にて、被搬送物とローラ６、７における円筒状保持部６ａ、７ａとがスリップすることを防止している。
８は被搬送物で、最も好ましい適用例としては、クリーンルーム内にて移送され、順次各種処理（洗浄、ＣＶＤ等の化学処理ほか）を施される半導体基板を収納したカセットがある。
なお、前記ローラ６、７は、一方（この例ではローラ６）のみに駆動手段を設け、他方（この例では、ローラ７）は支持軸５に回動自在に支持され、駆動手段を有しない従動ローラである。

ところで、１ブロックを構成する５個のローラ６の駆動手段は図２のように構成され、ローラ式コンベア１全体において複数ブロックが連続的に配置される。
先ず、図２において、ローラ式コンベア１のローラ支持部材２に対して敷設されている支持軸４に回動自在に支持されたローラ６における円筒状保持部６ａの鍔部６ｂとは反対側に歯付プーリ６ｃが備えられる。９はモータで、その駆動軸９ａには、歯付プーリ９ｂが固定され、当該歯付プーリ９ｂは、一連のローラ６に固定された歯付プーリ６ｃと同一垂直平面に配置されている。

１０はタイミングベルトで、ローラ６の駆動源となる歯付プーリ９ｂ及び直線状に並ぶ一連のローラ６夫々に設けた複数個（図２に示す例では５個）の歯付プーリ６ｃに対して順次歯部１０ａ側（内周面）を係合し、１ループを形成している。そして、前記タイミングベルト１０の歯部１０ａを有しない側（外周面）の適所（図２に示す例では２箇所）には、テンションローラ１１が配置されている。
なお、このテンションローラ１１の支持軸１１ａは、タイミングベルト１０に張力を与える方向に復帰力を有するよう移動できる周知の手段（図示せず）によって支持されている。

次に本願発明の要部をなし、被搬送物８の特徴を有する構成について図１及び図３を参照して説明する。図１及び図３において、１２、１３は粘着テープ積層体であって、夫々ローラ６、７の円筒状保持部６ａ、７ａにおけるウレタンゴム被覆部６ａｘ、７ａxに接する部位を含む個所に沿って設けられる。
この際、粘着テープ積層体１２、１３は、厚さ０．０７ｍｍ程度の粘着テープ（クリーンルーム入口において用いられる導電性粘着マットに類するもの）を多数枚数（例えば４０枚）を積層し、前記ウレタンゴム被覆部６ａｘ、７ａｘに接する面に微粘着材が付与されている。
そして、この粘着テープ積層体１２、１３は、例えば図示しない両面粘着テープで被搬送物８の底面両側に接着固定される。

次に、上記構成の作用を説明すると次の通りである。
先ず、ローラ式コンベア１の複数ブロックにおける各モータ９を駆動すると、各ブロックの一つを示す図２において、歯付プーリ９ｂが回転し、これに伴い、当該歯付プーリ９ｂと噛合い、一つのループをなすタイミングベルト１０が動力を受けて循環駆動をなす。
この際、タイミングベルト１０の歯部１０ａと係合する歯付プーリ６ｃが回転する。これによって各ローラ６は同期回転する。
なお、タイミングベルト１０はテンションローラ１１により常時ほぼ一定レベルの張力が与えられ、前記ローラ６側の歯付プーリ６ｃ及びモータ９側歯付プーリ９ｂと、テンションベルト１０の歯部１０ａとの噛合いは適正に維持される。

次に、本願発明の要旨をなす手段、即ち、被搬送物８が各ローラ６、７によって搬送される際に発生する塵埃処理について説明する。
先ず、被搬送物８の底面に接着されている粘着テープ積層体１２、１３の下面における粘着面には、夫々ローラ６、７の各円筒状保持部６ａ、７ａの各周面に被覆されたウレタンゴム被覆部６ａｘ、７ａxが接触し、ローラ６の駆動力により被搬送物８は移送される。
この被搬送物８をローラ式コンベア１上にて移送するに当り、駆動力はもっぱらローラ６より受け、ローラ７は従動するのみであり、被搬送物８の移送方向が不安定となる点については、ローラ６、７が有する鍔部６ｂ、７ｂの被搬送物８の移送方向規制作用によって的確に補償される。

このようにクリーンルーム内に敷設されたローラ式コンベア１上を被搬送物８が移送される過程において、ローラ６、７の各円筒状保持部６ａ、７ａの各周面のウレタンゴム被覆体６ａｘ、７ａxが被搬送物８に接着した粘着テープ積層体１２、１３の最外層下面を転動する際に接触面の転動摩擦に基づき塵埃が発生する。
この塵埃は粘着テープの粘着面に付着し、クリーンルーム周囲への飛散はなく、クリーンルームの環境汚染を生じることはない。

前記粘着テープ積層体１２、１３の最外層下面の粘着面に付着する塵埃が除々に増加するにつれて粘着面の塵埃捕獲力が低下し、塵埃の一部が周囲に飛散する可能性が出てくる。
従って、塵埃が前記粘着面に的確に捕獲できる限度を超える前に粘着テープ積層体１２、１３の最下層を剥ぎ取る。これによって、粘着テープ積層体１２、１３の最外層に露出する新たなテープの粘着面の粘着度は当初の状態に戻る。
なお、粘着テープ積層体１２、１３を構成する粘着テープの厚さは、ごく僅かにつき粘着テープ積層体１２、１３の最下層より順次１枚ずつ粘着テープを剥ぎ取ることによって、原理的には粘着テープ積層体１２、１３の厚さが順次減少することはあっても、実用上問題ない。

ところで、図１〜図３の構成において、ローラ式コンベア１のローラ６、７と、これらに対応する被搬送物８の塵埃捕獲用粘着テープ積層体１２、１３とが接触し、ローラ６、７の転動によって被搬送物８は移送される。
この際、ローラ６、が必要とする駆動力は、当該ローラ６、７とこれに接触する粘着テープ積層体１２、１３の粘着面の粘着度が大きいほど大きくなる。
一方、粘着テープ積層体１２、１３の粘着面が塵埃を捕獲して粘着面の粘着度が低下していくと、ローラ６、７側に付着した塵埃を的確に捕獲できず周囲に飛散し、クリーンな環境を維持できない。

従って、粘着テープ積層体１２、１３の粘着面の粘着度は所定な適正値に設定する必要がある。
しかし、粘着テープ積層体１２、１３は市販品を選定して使用する機会が多く、この様な場合、粘着面の粘着度の調整は困難で所望の粘着度を得にくい状況にある。
このための手段として、粘着テープ積層体１２、１３を夫々分割（具体的には被搬送方向に沿って２分割）し、図４に示すように被搬送物８の移送方向の前後に粘着テープ積層体１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂを粘着テープ積層体１２、１３に準じて接着する。
これによって、粘着テープ積層体とローラ６、７との接触抵抗を補償する駆動力（被搬送物８の搬送に寄与しない駆動力）を抑制することができる。

図５は本願発明の実施例の要部を簡略化して示す側面図で、２１はローラ式コンベアで、図示しない駆動手段にて同期回転する一連ローラ２１ａで構成される。２２は、ブラシローラで、適宜の間隔にて一連のローラ２１ａの中に介在している。２３は半導体基板収納用カセット等の被搬送物で、一連のローラ２１ａに敷設経路に沿う方向に規制され、当該ローラ２１ａの回転によって移送される。

なお、このブラシローラ２２は、表面高さは一連のローラ２１ａと同じに定め、かつ一連のローラ２１ａとは異なる回転速度或いは逆方向回転で回転制御を受けるものとする。２４は微粘着材で前期被搬送物２３において、少なくとも一連のローラ２１ａが接触する底部に設けられている。２５は集塵用吸気装置で、前記ブラシローラ２２の下方部に開口２５ａを備え、開口２５ａ部に放出される塵埃を吸気口２５ｂからの空気吸引作用に基づいて取り込むように構成されている。

前記図５の構成において、被搬送物２３がローラ式コンベア２１のローラ２１ａの回転に伴い、移送される過程において、被搬送物２３のローラ２１ａに対向する底部に設けられた微粘着材２４には、当該微粘着材２４とローラ２１ａの接触部位の変動により発生した塵埃が捕獲される。
次いで、この当該微粘着材２４に捕獲された塵埃は、被搬送物２３がブラシローラ２２上を移送される最中に、ブラシローラ２２の回転周速度と被搬送物２３の移送速度との差速度にてブラシローラ２２は微粘着材２４に捕獲された塵埃を掻き落とす。
このように、微粘着材２４表面から掻き落とされた塵埃は集塵用吸気装置２５によって捕獲される。

図１のローラ式コンベアは、分離された一対の駆動ローラと従動ローラにより構成されているが、ローラ式コンベアとして前記分離ローラでなく、駆動ローラを従動ローラ位置まで延長し、一つの駆動ローラとして構成することも可能である。

図３，４の被搬送物の底面部に接着された粘着テープ積層体は、必ずしも全ての被搬送物底面に接着する必要はなく、クリーニングの役割を与えられた一部の被搬送物の底面部にのみ接着することも可能である。

本願発明が適用されるローラ式コンベアと、これによって搬送される被搬送物との関係を示す正面図である。 ローラ式コンベアの駆動ローラ群の単位ブロックを示す構成図である。 被搬送物の底面部における要部を誇張して示す斜視図である。 被搬送物の底面部における要部を誇張して示す他の実施例の斜視図である。 本願発明の実施例の要部を簡略化して示す側面図である。

符号の説明

１・・・・・・ローラ式コンベア
６、７・・・・ローラ
６ｃ、９ｂ・・歯付プーリ
８、２３・・・被搬送物（半導体基板収納用カセット）
９・・・・・・モータ
１０・・・・・タイミングベルト
１２、１３、１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ・・・・粘着テープ積層体
２２・・・・・ブラシローラ
２４・・・・・微粘着材
２５・・・・・集塵用吸気装置

Claims (5)

1. 被搬送物を、所定の経路に沿って連続的に配置され、所定速度で回転制御を受ける一連のローラ上において移送させるためのコンベア搬送システムにおいて、
   前記被搬送物は、前記ローラに接触し、この接触部位が転動乃至摩擦によって変化することによって生じる塵埃を付着させる粘着性素材と、
   前記粘着性素材に付着する塵埃を除去する手段と、
   を有するローラ式コンベアにおける塵埃処理装置。
2. 被搬送物はクリーンルーム内にて移送される半導体基板収納用カセットであることを特徴とする請求項１に記載のローラ式コンベアにおける塵埃処理装置。
3. 粘着性素材に付着した塵埃を排除する手段が、前記所定の経路の適所に備えられる塵埃除去用ブラシと、除去された塵埃を吸引する機構と、から構成される請求項１又は２に記載のローラ式コンベアにおける塵埃処理装置。
4. 粘着性素材に付着した塵埃を排除する手段が、被搬送物からみて外方に粘着材を有するテープの積層体であって、ローラに対向する面に沿って被搬送体に固定されることを特徴とする請求項１又は２に記載のローラ式コンベアにおける塵埃処理装置。
5. テープの積層体が、被搬送物の移送方向において断続的に配列されることを特徴とする請求項４に記載のローラ式コンベアにおける塵埃処理装置。
   
   
   

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