JP2008062122A

JP2008062122A - 除塵装置

Info

Publication number: JP2008062122A
Application number: JP2006239668A
Authority: JP
Inventors: Moritoshi Kanno; 盛利管野
Original assignee: Hugle Electronics Inc
Current assignee: Hugle Electronics Inc
Priority date: 2006-09-05
Filing date: 2006-09-05
Publication date: 2008-03-21
Also published as: TW200812714A; KR20090047382A; WO2008029490A1; CN101304818A

Abstract

【課題】ワークの凹凸部に対する除塵性能を向上させた除塵装置を提供する。
【解決手段】エア吐出室１０４，１０５と、エア吸引室１０６と、内部空間がエア吐出室１０４，１０５に連通するノズルフード１１４と、このノズルフード１１４の内側に同心状に配置され、かつエア吸引室１０６に連通するエア吸引口１１６を有するエア吸引筒１１５とを備え、ノズルフード１１４の先端部とエア吸引筒１１５の先端部との間の隙間によってエア吐出口１１８を形成すると共に、ワーク３００が有する凸部３０１をエア吸引口１０６の内側に配置させ、エア吐出口１１８から凸部３０１方向にエアを吐出させてこのエアをエア吸引口１０６から吸引するようにした凸部用除塵ヘッド１００と、吐出ノズル２２０を除いてほぼ同様に形成された凹部用除塵ヘッド２００と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワーク（除塵対象物）の凹凸部の除塵に最適な除塵装置に関するものである。

従来、液晶パネルやプラズマディスプレイパネル、各種シート等の製造工程において、ワークの表面にクリーンエアや超音波振動するエアを吐出し、ワークの表面から剥離させた塵埃などの粒子を吸引除去するようにした除塵装置が種々提供されている。また、上記エアをイオン化してワークの表面を除塵及び除電するようにした除塵・除電装置も知られている。

例えば、特許文献１に係る除塵装置は、超音波発生器が内蔵されてエア吐出口を備えたエア吐出チャンバーと、このエア吐出チャンバーに隣接されてエア吸引口を備えたエア吸引チャンバーとを有し、エア吐出チャンバー及びエアー吸引チャンバーがワークの走行方向に沿って配置されると共に、エアー吐出口及びエアー吸引口とワークとの間に所定の間隔を保有してなる除塵装置において、ワークの走行方向から見たエアー吐出チャンバーのほぼ上端中央部にエアー吐出用の配管孔を配置し、かつ、エアー吸引チャンバーのほぼ上端中央部にエアー吸引用の配管孔を配置したものであり、これによってワークの幅方向に沿ったエアの吐出力及び吸引力をほぼ均一にし、ガラス基板等の幅広のワークに対しても均一で安定した除塵力を得るようにしたものである。

また、特許文献２に係る基板用搬送除塵装置は、少なくとも各１個のエア吸引室およびエア噴出室を有する除塵ユニットを備え、除塵ユニット方向へ搬送ローラにより搬送される基板に対し、エア噴出室から基板表面に向けて洗浄エアを噴出し、飛散する塵埃をエア吸引室で吸引するようにした基板用搬送除塵装置において、搬送ローラ側にのみ除塵ユニットを配置し、ベンチュリ効果により基板を搬送ローラに当接させるものであり、ベンチュリ効果により発生する吸引力を基板に作用させてこの基板を確実に搬送ローラへ当接させて衝突等の発生を防止するようにしたものである。

特開２０００−５７１５号公報（段落［０００５］，［００１６］、図１，図２等）特開２００３−３３２４０１号公報（段落［００１０］，［００６１］、図１，図２等）

前述した従来の除塵装置では、ワークの表面を均一かつ安定して除塵できるという効果があるが、ワーク自体が平板状またはシート状であって除塵対象面も平面であることを想定している。
しかし、表面や裏面に凹凸部があるワークに対しては、これらの凹凸部が障害となって除塵ヘッドと除塵対象面との間の距離を均等に保つことができず、また、凹凸部によって空気の乱流が生じるため、所望の除塵効果が得られないという問題があった。特に、この種のワークをクリーンルーム等の清浄な空間で使用する場合には、凹凸部に付着した塵埃が製造ラインの部品、製品に付着してその歩留まりを低下させるという問題もある。
そこで、本発明の解決課題は、ワークの凹凸部に対する除塵性能を向上させ、しかも部品を一部共用可能としてコストの低減を可能にした除塵装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載した発明は、除塵ヘッドからワークの表面に向けて吐出したエアを吸引することにより、前記表面に付着した塵埃を吸引除去する除塵装置において、
エア吐出室と、エア吸引室と、内部空間が前記エア吐出室に連通するノズルフードと、このノズルフードの内側にノズルフードと同心状に配置され、かつ前記エア吸引室に連通するエア吸引口を有するエア吸引筒と、を備え、
前記ノズルフードの先端部と前記エア吸引筒の先端部との間の隙間によってエア吐出口を形成すると共に、
前記ワークが有する凸部を前記エア吸引口の内側に配置させ、
前記エア吐出口から前記凸部方向にエアを吐出させてこのエアを前記エア吸引口から前記エア吸引室へ吸引するように構成した凸部用除塵ヘッドを有するものである。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した除塵装置において、前記凸部用除塵ヘッドは、前記エア吸引室の両側に配置された第１，第２のエア吐出室を有するものである。

請求項３に記載した発明は、除塵ヘッドからワークの表面に向けて吐出したエアを吸引することにより、前記表面に付着した塵埃を吸引除去する除塵装置において、
エア吐出室と、エア吸引室と、内部空間が前記エア吸引室に連通するノズルフードと、このノズルフードの内側にノズルフードと同心状に配置され、かつ前記エア吐出室に連通するエア吐出口を有する吐出ノズルと、を備え、
前記ノズルフードと前記吐出ノズルとの間の空間によってエア吸引口を形成すると共に、
前記ワークが有する凹部を前記エア吐出口の近傍に配置させ、
前記エア吐出口から前記凹部方向にエアを吐出させてこのエアを前記エア吸引口から前記エア吸引室へ吸引するように構成した凹部用除塵ヘッドを有するものである。

請求項４に記載した発明は、請求項３に記載した除塵装置において、前記凹部用除塵ヘッドは、前記エア吐出室の両側に配置された第１，第２のエア吸引室を有するものである。

請求項５に記載した発明は、請求項１または２に記載した凸部用除塵ヘッド、及び、請求項３または４に記載した凹部用除塵ヘッドを共に備えたものである。

本発明によれば、凸部用除塵ヘッドまたは凹部用除塵ヘッドを備えることにより、ワークが有する凸部または凹部に付着した塵埃を確実に吸引除去することができる。
また、凸部用除塵ヘッドまたは凹部用除塵ヘッドを構成するチャンバーやノズルフード等の部品を共用すれば、各除塵ヘッドごとに専用の部品を用いる必要がなくなってコストの低減も可能になる。

以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
まず、図１はこの実施形態に係る除塵装置の主要部を示したもので、ワークの凸部を除塵するための凸部用除塵ヘッド１００（図１（ａ））と、ワークの凹部を除塵するための凹部用除塵ヘッド２００（図１（ｂ））とを、何れも一部断面表示した図である。

図１（ａ）の凸部用除塵ヘッド１００において、１０１はほぼ直方体のチャンバーであり、その内部には、仕切壁１０２，１０３によって第１，第２のエア吐出室１０４，１０５及びエア吸引室１０６がそれぞれ形成されている。
エア吐出室１０４，１０５は、チャンバー１０１の一方の基板１１０に形成された通孔（図示せず）を介して円筒状のコネクタ１１１，１１２の内部に連通しており、外部に設けられたエア供給ポンプ等から、コネクタ１１１，１１２を介してエア吐出室１０４，１０５に清浄なエアが送られるようになっている。また、エア吸引室１０６は、前記基板１１０に形成された通孔（図示せず）を介して円筒状のコネクタ１１３の内部に連通しており、外部に設けられたエア吸引ポンプ等により、コネクタ１１３を介してエア吸引室１０６内のエアを吸引するように構成されている。
図１（ａ）において、各コネクタ１１１〜１１３の近傍に付した記号「Ｐ」は吐出エアの入口を示し、「Ｖ」は吸引エアの出口を示すものである。
更に、チャンバー１０１の他方の基板１０７には、エア吐出室１０４，１０５と後述のノズルフード１１４の内部空間１１９とに連通する通孔１０８，１０９がそれぞれ設けられている。

前記基板１０７の下方には、軸方向に沿った上下両端部が開口しているノズルフード１１４が固着されている。このノズルフード１１４の内部には、ほぼ円筒状のエア吸引筒１１５が同心状に配置され、その軸方向に沿った上端部の外周面は、前記エア吸引室１０６の下端部内周面にネジ止めされている。
エア吸引筒１１５の通孔は下方（ノズルフード１１４の開口部）に向かうにつれて大径に形成されており、この通孔は後述するワークの凸部に付着した塵埃を吸引するエア吸引口１１６として作用するものである。

また、ノズルフード１１４のすり鉢状の外周壁１１７の開口部周縁と、エア吸引筒１１５の下端部との間の隙間によって、エア吐出口１１８が形成されており、このエア吐出口１１８は、ノズルフード１１４とエア吸引筒１１５との間の空間１１９及び前記通孔１０８，１０９を介してエア吐出室１０４，１０５に連通している。
ここで、図１（ａ）から明らかなように、この実施形態において、エア吸引筒１１５の下端部は、ノズルフード１１４の外周壁１１７の下端部よりもエア吸引室１０６側に若干、引っ込んだ位置に配置されている。なお、図示されていないが、エア吸引筒１１５の下端部をノズルフード１１４の外周壁１１７の下端部の高さに一致させても良い。

図２（ａ）は、凸部用除塵ヘッド１００の上面図であり、エア吐出室１０４，１０５に連通する前記コネクタ１１１，１１２はそれぞれ１個配置され、エア吸引室１０６に連通する前記コネクタ１１３は前後方向に２個配置されている。
なお、図３は、凸部用除塵ヘッド１００の下面図である。

上記のような構造により、外部から供給されるエアは、コネクタ１１１，１１２→エア吐出室１０４，１０５→通孔１０８，１０９→空間１１９→エア吐出口１１８の経路でエア吸引筒１１５の中心軸に沿って外部に吐出されることになり、また、ワークの凸部に付着した塵埃を剥離させてこれらを含んだエアは、エア吸引口１１６→エア吸引室１０６→コネクタ１１３の経路で外部に吸引、排出されることになる。

次に、凹部用除塵ヘッド２００の構造を図１（ｂ）を参照しつつ説明する。
この凹部用除塵ヘッド２００において、チャンバー２０１及びノズルフード２１４の構造は、前述した凸部用除塵ヘッド１００のチャンバー１０１及びノズルフード１１４と実質的に同一である。すなわち、図１（ｂ）において、チャンバー２０１は、仕切壁２０２，２０３と、第１，第２のエア吸引室２０４，２０５と、エア吐出室２０６と、基板２０７，２１０と、通孔２０８，２０９とを備え、ノズルフード２１４は、軸方向に沿った上下両端部が開口していると共に外周壁２１７を備えている。

凹部用除塵ヘッド２００が凸部用除塵ヘッド１００と異なるのは、主として吐出ノズル２２０の構造である。
この吐出ノズル２２０は、エア吐出室２０６の上端部内周面にネジ止めされた筒状の吐出筒２２１と、その上端部に同軸状に連結されて外形がほぼ円錐状のノズル本体２２２とから構成されている。このノズル本体２２２の中心には、吐出筒２２１の内部空間を介してエア吐出室２０６に連通するエア吐出口２２３が形成されている。

また、エア吐出室２０６は、チャンバー２０１の一方の基板２１０に形成された通孔（図示せず）を介して円筒状のコネクタ２１３の内部に連通しており、外部に設けられたエア供給ポンプ等から、コネクタ２１３を介してエア吐出室２０６に清浄なエアが送られるようになっている。更に、エア吸引室２０４，２０５は、前記基板２１０に形成された通孔（図示せず）を介して円筒状のコネクタ２１１，２１２の内部に連通しており、外部に設けられたエア吸引ポンプ等により、コネクタ２１１，２１２を介してエア吸引室２０４，２０５内のエアを吸引するように構成されている。
図１（ｂ）において、各コネクタ２１１〜２１３の近傍に付した記号「Ｐ」は吐出エアの入口を示し、「Ｖ」は吸引エアの出口を示すものである。

なお、図２（ｂ）は、凹部用除塵ヘッド２００の下面図であり、エア吸引室２０４，２０５に連通する前記コネクタ２１１，２１２は前後方向にそれぞれ２個配置され、エア吐出室２０６に連通する前記コネクタ２１３は１個配置されている。

上記のような構造により、外部から供給されるエアが、コネクタ２１３→エア吐出室２０６→吐出筒２２１の内部空間→エア吐出口２２３の経路でノズル本体２２２の中心軸方向に吐出されることになり、また、ワークの凹部に付着した塵埃を剥離させてこれらを含んだエアは、ノズルフード２１４と吐出ノズル２２０との間の空間（エア吸引口）２１９→通孔２０８，２０９→エア吸引室２０４，２０５→コネクタ２１１，２１２の経路で外部に吸引、排出されることになる。

次に、この実施形態の使用状態を説明する。
ここで、本発明に係る除塵装置は、凸部用除塵ヘッド１００とこれに連結されたポンプ等のエア供給・吸引手段を備えたもの、凹部用除塵ヘッド２００とこれに連結されたポンプ等のエア供給・吸引手段を備えたもの、または、凸部用除塵ヘッド１００及び凹部用除塵ヘッド２００とこれらに連結されたポンプ等のエア供給・吸引手段を備えたものの何れであっても良い。
すなわち、凸部のみを有するワークに対しては凸部用除塵ヘッド１００とこれに連結されたエア供給・吸引手段を備えた除塵装置を使用し、凹部のみを有するワークに対しては凹部用除塵ヘッド２００とこれに連結されたエア供給・吸引手段を備えた除塵装置を使用すると共に、凸部及び凹部の両方を有するワークに対しては凸部用除塵ヘッド１００及び凹部用除塵ヘッド２００とこれらに連結されたエア供給・吸引手段を備えた除塵装置を使用すれば良い。

図４，図５は、表面に凸部３０１を有し、裏面に凹部３０２を有するほぼ直方体のワーク３００に対して、凸部用除塵ヘッド１００及び凹部用除塵ヘッド２００の両方を用いて凸部３０１及び凹部３０２を除塵する様子を示した図である。
凸部用除塵ヘッド１００及び凹部用除塵ヘッド２００は、人手によってワーク３００の凸部３０１または凹部３０２にあてがっても良いし、ロボットアーム等により機械的に移動させて凸部３０１または凹部３０２にあてがっても良い。また、凸部用除塵ヘッド１００及び凹部用除塵ヘッド２００は、それぞれを分離して形成しても良いし、両者を適宜な連結部材により連結して、図４のワーク３００の表裏面に接近または表裏面から離れる方向に移動できるように構成しても良い。

図４，図５に示すように、ワーク３００の凸部３０１側では、凸部用除塵ヘッド１００の前記エア吐出口１１８から吐出されたエアが凸部３０１の基端部に当たり、凸部３０１の外周面に沿ってエア吸引筒１１５の中心軸方向に向かいながら移動してエア吸引室１０６へ吸引される。これに伴って凸部３０１の上面付近は負圧になり、その上面近傍のエアもエア吸引室１０６方向へ吸引される。
これら一連の動作により、凸部３０１の基端部や外周面、上面等に付着した塵埃が剥離されてエア吸引室１０６を介し外部のエア吸引ポンプによって吸引、除去されることになる。
なお、ノズルフード１１４の開口部やエア吸引筒１１５のエア吸引口１１６の内径、形状等は、凸部３０１を受容可能な内径、形状等に形成する必要があることは言うまでもない。また、凸部３０１の形状等は図示例に何ら限定されるものではない。

一方、ワーク３００の凹部３０２側では、凹部用除塵ヘッド２００の前記エア吐出口２２３から吐出されたエアが凹部３０２の底面に当たり、凹部３０２の内周面に沿ってノズルフード２１４の内部の空間２１９（エア吸引口）方向に移動してエア吸引室２０４，２０５へ吸引される。
このため、凹部３０２の底面や内周面等に付着した塵埃が剥離されてエア吸引室２０４，２０５を介し外部のエア吸引ポンプによって吸引、除去されることになる。
なお、ノズルフード２１４の開口部の内径、形状等は、凹部３０２の内径、形状等に適合させる必要があることは言うまでもない。また、凹部３０２の形状等も図示例に何ら限定されるものではない。

以上説明したように、本実施形態によれば、凸部用除塵ヘッド１００及び凹部用除塵ヘッド２００によって凸部３０１及び凹部３０２付近に付着した塵埃を確実に剥離させて吸引除去することができる。
また、凸部用除塵ヘッド１００及び凹部用除塵ヘッド２００の主要な部品（チャンバー１０１，２０１やノズルフード１１４，２１４等）が同一構造であるためこれらを共用することができ、各除塵ヘッドごとに専用の部品を用いる場合に比べて製造コストの低減にも寄与するものである。
なお、ワーク３００に吐出するエアに超音波振動を与えれば、除塵効率を一層向上させることができる。

実施形態に係る凸部用除塵ヘッドの一部断面図（図１（ａ））及び凹部用除塵ヘッドの一部断面図（図１（ｂ））である。実施形態に係る凸部用除塵ヘッドの上面図（図２（ａ））及び凹部用除塵ヘッドの下面図（図２（ｂ））である。実施形態に係る凸部用除塵ヘッドの下面図である。実施形態の使用状態を示す正面図である。実施形態の使用状態を示す側面図である。

符号の説明

１００：凸部用除塵ヘッド
１０１：チャンバー
１０２，１０３：仕切壁
１０４，１０５：エア吐出室
１０６：エア吸引室
１０７，１１０：基板
１０８，１０９：通孔
１１１〜１１３：コネクタ
１１４：ノズルフード
１１５：エア吸引筒
１１６：エア吸引口
１１７：外周壁
１１８：エア吐出口
１１９：空間
２００：凹部用除塵ヘッド
２０１：チャンバー
２０２，２０３：仕切壁
２０４，２０５：エア吸引室
２０６：エア吐出室
２０７，２１０：基板
２０８，２０９：通孔
２１１〜２１３：コネクタ
２１４：ノズルフード
２１７：外周壁
２１９：空間
２２０：吐出ノズル
２２１：吐出筒
２２２：ノズル本体
２２３：エア吐出口
３００：ワーク
３０１：凸部
３０２：凹部

Claims

除塵ヘッドからワークの表面に向けて吐出したエアを吸引することにより、前記表面に付着した塵埃を吸引除去する除塵装置において、
エア吐出室と、エア吸引室と、内部空間が前記エア吐出室に連通するノズルフードと、このノズルフードの内側にノズルフードと同心状に配置され、かつ前記エア吸引室に連通するエア吸引口を有するエア吸引筒と、を備え、
前記ノズルフードの先端部と前記エア吸引筒の先端部との間の隙間によってエア吐出口を形成すると共に、
前記ワークが有する凸部を前記エア吸引口の内側に配置させ、
前記エア吐出口から前記凸部方向にエアを吐出させてこのエアを前記エア吸引口から前記エア吸引室へ吸引するように構成した凸部用除塵ヘッドを有することを特徴とする除塵装置。
請求項１に記載した除塵装置において、
前記凸部用除塵ヘッドは、
前記エア吸引室の両側に配置された第１，第２のエア吐出室を有することを特徴とする除塵装置。
除塵ヘッドからワークの表面に向けて吐出したエアを吸引することにより、前記表面に付着した塵埃を吸引除去する除塵装置において、
エア吐出室と、エア吸引室と、内部空間が前記エア吸引室に連通するノズルフードと、このノズルフードの内側にノズルフードと同心状に配置され、かつ前記エア吐出室に連通するエア吐出口を有する吐出ノズルと、を備え、
前記ノズルフードと前記吐出ノズルとの間の空間によってエア吸引口を形成すると共に、
前記ワークが有する凹部を前記エア吐出口の近傍に配置させ、
前記エア吐出口から前記凹部方向にエアを吐出させてこのエアを前記エア吸引口から前記エア吸引室へ吸引するように構成した凹部用除塵ヘッドを有することを特徴とする除塵装置。
請求項３に記載した除塵装置において、
前記凹部用除塵ヘッドは、
前記エア吐出室の両側に配置された第１，第２のエア吸引室を有することを特徴とする除塵装置。
請求項１または２に記載した凸部用除塵ヘッド、及び、請求項３または４に記載した凹部用除塵ヘッドを共に備えたことを特徴とする除塵装置。