JP2021102312A - 溝加工ヘッドの集塵機構及び溝加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】集塵フードの構成を、吸引する空気の流速を向上させる構成とし、スクライブ加工時に発生する粉塵が基板の表面に付着する前に、さらに効果的に粉塵を取り去ることができる溝加工ヘッドの集塵機構及び溝加工装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、刃先を下方にしたツール１７を左右方向に複数並べて保持するツールホルダ１８を備える溝加工ヘッド１６と、溝加工ヘッド１６の下部に設けられていて、ツール１７を用いて基板Ｗをスクライブしたときに発生する粉塵を空気と共に吸引する集塵フード２０と、集塵フード２０からの空気が通過するダクト２１と、ダクト２１を通過した空気を吸引して粉塵を収集する集塵機とを備え、溝加工ヘッド１６の下面には、集塵フード２０が取り付けられるベースプレート２２が設けられていて、集塵フード２０は、空気が流通するプレートを複数積層して構成したものである。【選択図】図４

Description

本発明は、薄膜太陽電池等の製造過程時など薄膜の基板に対して溝加工を行う際に生じる粉塵を集塵するための溝加工ヘッドの集塵機構に関する技術であって、特に集塵フードの技術に関する。

一般に、溝加工ヘッドのツールで、例えば、薄膜の太陽電池基板（脆性材料基板）のパターニングのラインを、スクライブ加工する際には、粉塵が発生する。このとき、粉塵が薄膜の太陽電池基板に付着すると、取り去ることが難しい。仮に、粉塵を取り去ろうとした場合、基板の表面を損傷させてしまう虞がある。
そこで従来より、スクライブ加工する際に発生する粉塵を吸引する集塵機構を、溝加工ヘッドに設けている。溝加工ヘッドの集塵機構は、ツールを保持するツールホルダを備える溝加工ヘッドと、溝加工ヘッドの下部に設けられていて、粉塵を吸引する集塵フードと、集塵フードからダクトを介して空気を吸引する集塵機と、を有している。

溝加工ヘッドの集塵機構（集塵フード）に関する技術としては、例えば、特許文献１に開示されているものがある。
特許文献１は、溝加工ヘッドを用いて溝加工する際に生じる粉塵を基板に付着させることなく吸引できるようにすることを目的としている。具体的には、溝加工ヘッドの底面板のツールが突出する近傍に吸い込み口を有する集塵フードを設けている。その集塵フードは、上面が開放された筐体であり、溝加工ヘッドのツールを突出させる開口と、ツールホルダとの間に一定間隔隔てるように開口部から上方に向けて設けられた枠状の仕切り部とを有し、ツールの先端が開口から下方に突出するように取付けられている。溝加工ヘッドを用いて基板を溝加工する際に、集塵フードの空気をダクトを介してブロアで吸引することとし、溝加工によって生じる粉塵を基板に付着する前に集塵フードの吸い込み口に吸い込むことができるとされている。

特開２０１６−００６８４４号公報

特許文献１の集塵機構は、空気を吸引することで、粉塵を基板の表面に付着する前に取り去ることができるものである。
ところが近年では、粉塵を基板の表面に付着する前に、さらに効果的に取り去ることが求められている。その理由としては、粉塵の吸引にバラツキが生じていることにある。
例えば、ダクトに近いところの空気の吸入速度と、ダクトから遠いところの空気の吸入速度は、異なっている。すなわち、ダクトに近いところでは、空気の流速が高い。一方、ダクトから遠いところでは、空気の流速が低い。これにより、粉塵の吸引が空気の吸引場所によってばらついてしまい、粉塵が基板の表面に取り残されてしまう可能性がある。

つまり、集塵機構の集塵フードにおいて、吸引する空気の流速を向上させて、吸引する際の空気のバラツキを抑制することが求められている。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、集塵フードの構成を、吸引する空気の流速を向上させる構成とし、スクライブ加工時に発生する粉塵が基板の表面に付着する前に、さらに効果的に粉塵を取り去ることができる溝加工ヘッドの集塵機構及び溝加工装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明にかかる溝加工ヘッドの集塵機構は、刃先を下方にしたツールを左右方向に複数並べて保持するツールホルダを備える溝加工ヘッドと、前記溝加工ヘッドの下部に設けられていて、前記ツールを用いて基板をスクライブしたときに発生する粉塵を空気と共に吸引する集塵フードと、前記集塵フードからの前記空気が通過するダクトと、前記ダクトを通過した前記空気を吸引して、前記粉塵を収集する集塵機と、を備え、前記溝加工ヘッドの下面には、前記集塵フードが取り付けられるベースプレートが設けられていて、前記集塵フードは、前記空気が流通するプレートを複数積層して構成したものであることを特徴とする。

好ましくは、前記ベースプレートは、左右方向に長い板材であって、上下方向に貫通し前記ダクトと連通する送通口と、上下方向に貫通し前記ツールホルダが通過する長孔部と、を有し、前記送通口は、前記ベースプレートの左右両端部に、左右一対となるように設けられ且つ、前記ダクトが取り付けられているとよい。
好ましくは、前記集塵フードを構成する複数のプレートの少なくとも一つは、前記ベースプレートの下面側に設けられ、吸引された前記空気を前記ダクトへと送通する第１プレートであり、前記第１プレートは、左右方向に長い板材であって、上下方向に貫通し吸引された前記空気が通過する第１通気口と、前記第１通気口と連通し吸引された前記空気を前記ベースプレートの前記送通口へと案内する第１通路と、前記ベースプレートの前記長孔部と連通し前記ツールホルダが通過する大きさとされた第１長孔部と、を有し、前記第１通路は、左右一対の前記送通口と連通するものであり、前記第１通気口は、前記第１プレートの長手方向中央に設けられているとよい。

好ましくは、前記集塵フードを構成する複数のプレートの少なくとも一つは、前記ベースプレートの下面側に設けられ、吸引された前記空気を前記ダクトへと送通する第２プレートであり、前記第２プレートは、左右方向に長い板材であって、上下方向に貫通し吸引された前記空気が通過する第２通気口と、前記ツールホルダが通過する大きさとされた第２長孔部と、を有し、前記第２通気口は、左右方向に長い貫通孔とされ、当該第２通気口の左右方向に長い面は、上下方向の軸心に対して外側に傾斜した傾斜面とされているとよい。

本発明の溝加工装置は、基板が載置されるテーブルと、溝加工のためのツールを有するツールホルダが装着される前記溝加工ヘッドと、前記溝加工ヘッドの前記集塵機構と、前記テーブルと前記溝加工ヘッドとを水平面内で相対的に移動させるための移動手段と、を備え、前記溝加工ヘッドを基板の上面に平行に移動させ、基板上に溝を形成することを特徴とする。

本発明によれば、集塵フードの構成を、吸引する空気の流速を向上させる構成とし、スクライブ加工時に発生する粉塵が基板の表面に付着する前に、さらに効果的に粉塵を取り去ることができる。

本発明の溝加工ヘッドの集塵機構及び溝加工装置の概略を模式的に示した図である。 本発明の溝加工ヘッドの集塵機構を構成する集塵フードを上下方向（ｚ軸方向）に分解した図である。 本発明の集塵フードの右側面図である。 本発明の集塵フードの左断面図である（Ａ−Ａ断面）。 本発明の集塵フードを構成する底面板（ベースプレート）の平面図と、Ｂ−Ｂ断面図である。 本発明の集塵フードを構成する第１プレートの平面図と、Ｃ−Ｃ断面図である。 本発明の集塵フードを構成する第２プレートの平面図と、Ｄ−Ｄ断面図である。 本発明の集塵フードを構成する第３プレートの平面図と、Ｅ−Ｅ断面図である。 本発明の集塵フードを構成する第４プレートの平面図と、Ｆ−Ｆ断面図である。

以下、本発明にかかる溝加工ヘッド１６の集塵機構１９及び溝加工装置１の実施形態を、図を参照して説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明を具体化した一例であって、その具体例をもって本発明の構成を限定するものではない。また、図面に関して、見やすくするため、構成部品の一部を省略したり、仮想線などを用いて描いている。

また、本発明の集塵機構１９を構成する集塵フード２０におけるｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向等については、図面に示す通りである。ただし、ｘ軸の＋（プラス）方向を右方向と呼び、ｘ軸の−（マイナス）方向を左方向と呼ぶこともある。また、ｙ軸の＋（プラス）方向を前方向と呼び、ｙ軸の−（マイナス）方向を後方向と呼ぶこともある。また、ｚ軸の＋（プラス）方向を上方向と呼び、ｚ軸の−（マイナス）方向を下方向と呼ぶこともある。

図１は、本発明の溝加工ヘッド１６の集塵機構１９及び溝加工装置１の全体構成を模式的に示す。
図１に示すように、溝加工装置１には、加工の対象となる基板Ｗ（例えば、薄膜の太陽電池基板）が載置されるテーブル２が備えられている。テーブル２は、水平面（ｘｙ平面）内において、ｙ軸方向に移動することができるようになっている。また、テーブル２は、水平面内で任意の角度に回転することができるようになっている。

テーブル２を備えた本体部３から、支持台４が立設されている。支持台４は、一対の脚部材５と、これらの脚部材５の間をかけ渡すようにｘ軸方向（左右方向）に設けられた載置台６と、を有している。支持台４の載置台６上には、台座７が２つ設けられている。
２つの台座７には、それぞれカメラ８が取り付けられている。各台座７は支持台４に設けられたｘ軸方向に延びるガイド９に沿って移動可能である。２つのカメラ８は、上下方向に移動が可能である。各カメラ８で撮影された画像は、対応するモニタ１０に表示される。

テーブル２を備えた本体部３から、ブリッジ１１が立設されている。ブリッジ１１は、一対の支持柱１２と、これらの支持柱１２の間をかけ渡すようにｘ軸方向に設けられたガイドバー１３と、ガイドバー１３に形成されたガイド１４と、そのガイド１４を駆動するモータ１５と、を有している。
ブリッジ１１は、テーブル２上に載置された基板Ｗに対して加工を行う溝加工ヘッド１６を保持している。溝加工ヘッド１６は、ガイド１４に沿って水平面内でｘ軸方向に移動できるようになっている。このガイド１４及びモータ１５は、テーブル２と溝加工ヘッド１６をｘ軸方向に水平面内で相対的に移動させる移動手段となっている。溝加工装置１は、溝加工ヘッド１６を基板Ｗの上面に平行に移動させ、基板Ｗ上に溝を形成する。

図２〜図４などに示すように、溝加工ヘッド１６は、ツール１７を用いて基板Ｗに対してスクライブ加工を行うものである。その溝加工ヘッド１６には、ツール１７を保持するツールホルダ１８が備えられている。ツールホルダ１８は、刃先を下方にしてツール１７を保持しているものであり、一定間隔で左右方向（ｘ軸方向）に複数並列に配置されている。この溝加工ヘッド１６には、基板Ｗに対してスクライブ加工を行っている際、空気を吸引することで、粉塵を基板Ｗの表面に付着する前に取り去る集塵機構１９が設けられている。

図２に、本発明にかかる集塵機構１９を構成する集塵フード２０を上下方向（ｚ軸方向）に分解した図を示す。図３に、本発明の集塵フード２０の右側面図を示す。図４に、本発明の集塵フード２０のＡ−Ａ断面図を示す。
本発明にかかる集塵機構１９は、溝加工ヘッド１６の下部に設けられていて、ツール１７を用いて基板Ｗをスクライブしたときに発生する粉塵を空気と共に吸引する集塵フード２０と、集塵フード２０からの粉塵を含む空気が通過するダクト２１と、ダクト２１を通過した空気を吸引して、粉塵を収集する集塵機（図示せず）と、を有している。

図５に、本発明の集塵フード２０が取り付けられるベースプレート２２の平面図及びＢ−Ｂ断面図を示す。
図２〜図５などに示すように、溝加工ヘッド１６の下面には、ベースプレート２２（底面板）が締結具などを介して取り付けられている。このベースプレート２２の下面には、集塵フード２０が取り付けられる。

ベースプレート２２は、前後方向（ｙ軸方向）に対して左右方向（ｘ軸方向）に長い平板材で形成されている。ベースプレート２２は、所定の厚み及び広さを有する平板材である。このベースプレート２２は、例えば、鋼材やアルミなどの硬質の材料で形成されている。ベースプレート２２は、上下方向に貫通しダクト２１と連通する送通口２３と、上下方向に貫通しツールホルダ１８が通過する長孔部２４と、を有している。

送通口２３は、ベースプレート２２の左右両端部に、一定間隔をあけて左右一対設けられている。つまり、送通口２３は、ベースプレート２２の長孔部２４の左右外側に一対設けられている。これら２つの送通口２３は、平面視で円形状の貫通孔であり、内径はダクト２１の内径と略同じ径である。左側の送通口２３ａには、左側のダクト２１が傾けて取り付けられている。右側の送通口２３ｂには、右側のダクト２１が傾けて取り付けられている。つまり、送通口２３とダクト２１は、連通状態となっていて、吸引された空気が通過することができる。

このダクト２１には、図示しないが、集塵機のブロアが連結されている。集塵機は、ダクト２１より空気を吸引するものである。なお、集塵機を用いてもよいし、ブロア単体で使用してもよい。
長孔部２４は、ベースプレート２２の中央（左右一対の送通口２３の内側）において、上下方向に貫通し且つ長手方向に沿って長い孔とされている。つまり、長孔部２４は、左右方向に長い平面視で矩形状の貫通孔である。この長孔部２４は、左右方向に複数並列に配置されたツールホルダ１８より十分に広いものとなっている。これにより、ツールホルダ１８は、長孔部２４において上下方向に移動することができる。

さて、本発明は、基板Ｗの表面に付着する前に粉塵を取り去る「集塵フード２０」に特徴がある。集塵フード２０は、空気が流通するプレートを複数積層して構成したものである。
つまり、本発明の集塵フード２０は、４枚のプレート２５，３０，３４，３７が積層された構成であり、それぞれのプレート２５，３０，３４，３７に形成された吸引空気通路の構成に特徴がある。この集塵フード２０内に形成された吸引空気通路により、基板Ｗの表面に付着する前に、さらに効果的に粉塵を取り去ることができるようになっている。

図６に、本発明の集塵フード２０を構成する第１プレート２５の平面図及びＣ−Ｃ断面図を示す。
図２〜図４、図６などに示すように、集塵フード２０を構成する複数のプレートの少なくとも一つは、ベースプレート２２の下面に設けられ、吸引された空気をベースプレート２２の送通口２３を介してダクト２１へと送通する第１プレート２５である。

第１プレート２５は、ベースプレート２２の下面に積層されるように取り付けられる板材である。第１プレート２５は、吸引された空気をベースプレート２２の送通口２３を介してダクト２１へと送通する。
第１プレート２５は、前後方向（ｙ軸方向）に対して左右方向（ｘ軸方向）に長い平板材で形成されている。また、第１プレート２５は、所定の厚み及び広さを有する平板材である。第１プレート２５は、例えば鋼材やアルミなどの硬質の材料で形成されている。

第１プレート２５は、上下方向に貫通し吸引された空気が通過する第１通気口２６と、第１通気口２６と連通し、吸引された空気をベースプレート２２の送通口２３へと案内する第１通路２７と、ベースプレート２２の長孔部２４と連通し、ツールホルダ１８が通過する大きさとされた第１長孔部２８と、を有している。
第１通気口２６は、平面視で、第１長孔部２８の外側であって、第１プレート２５の長手方向中央に設けられている。つまり、第１通気口２６は、左右方向に長い第１通路２７の中央に設けられている。

本実施形態においては、第１通気口２６は、一定間隔で４つ設けられている。詳しくは、第１通気口２６は、第１長孔部２８を囲う前側壁２９ａより前側に２つ、左右方向に一定間隔で設けられている。また、第１通気口２６は、第１長孔部２８を囲う後側壁２９ｂより後側に２つ、左右方向に一定間隔で設けられている。
つまり、前側の第１通気口２６ａと、後側の第１通気口２６ｂは、第１長孔部２８を挟んで前後（ｙ軸方向）に設けられている。この前側の第１通気口２６ａと、後側の第１通気口２６ｂは、左右方向に同じ間隔で設けられている。これら４つの第１通気口２６ａ，２６ｂは、平面視で円形状の貫通孔であり、略同じ大きさである。

第１通気口２６を、第１プレート２５の長手方向中央に設けることで、第１プレート２５内の風速のバラツキが抑制される。
第１通路２７は、左右一対の送通口２３ａ，２３ｂと連通するものである。第１通路２７は、第１プレート２５に彫り込まれ、上方（ｚ軸の＋方向）が開放された溝である。この第１通路２７は、第１通気口２６と連通状態となるように設けられている（図６のＣ−Ｃ断面図参照）。第１通路２７は、左側の送通口２３ａの下側から、右側の送通口２３ｂの下側まで、左右方向（ｘ軸方向）に延設された長い溝となっている。

本実施形態においては、第１通路２７は、側壁２９に囲われた第１長孔部２８の外周を周回するような通路である。また、第１通路２７は、第１長孔部２８を囲う側壁２９によって、その第１長孔部２８と隔離されている。
第１通路２７は、前側の第１通気口２６ａと連通する前側通路２７ａと、後側の第１通気口２６ｂと連通する後側通路２７ｂと、前側通路２７ａと後側通路２７ｂを繋げて送通口２３へ空気を送るための連結通路２７ｃと、を有している。

前側通路２７ａは、左右方向に長い通路である。前側通路２７ａの前後方向の長さは、第１通気口２６ａの直径と同じものとなっている。前側通路２７ａと第１通気口２６ａは、互いに連通した状態で設けられている。
後側通路２７ｂは、左右方向に長い通路である。後側通路２７ｂの前後方向の長さは、第１通気口２６ｂの直径と同じものとなっている。後側通路２７ｂと第１通気口２６ｂは、互いに連通した状態で設けられている。

連結通路２７ｃは、前側通路２７ａと後側通路２７ｂの左右両端側に設けられている。左側の連結通路２７ｃは、前側通路２７ａの左端と後側通路２７ｂの左端とを繋げて互いに連通した状態となっている。左側の連結通路２７ｃの左端部は、左側の送通口２３ａと互いに連通した状態で設けられている。
また、右側の連結通路２７ｃは、前側通路２７ａの右端と後側通路２７ｂの右端とを繋げて互いに連通した状態となっている。右側の連結通路２７ｃの右端部は、右側の送通口２３ｂと互いに連通した状態で設けられている。

すなわち、第１通気口２６から流入した空気は、第１通路２７を通過して、上方の送通口２３からダクト２１へ流出する。
第１長孔部２８は、第１プレート２５の中央に設けられ、上下方向に貫通し長手方向に沿って長い孔とされている。つまり、第１長孔部２８は、平面視で左右方向に長い矩形状の貫通孔である。第１長孔部２８の開口の大きさは、ベースプレート２２の長孔部２４の開口と同じ大きさとなっている。

すなわち、第１長孔部２８は、左右方向に複数並列に配置されたツールホルダ１８より十分に広いものとなっている。この第１長孔部２８は、長孔部２４と突き合せられて配備され、互いに連通した状態となっている。これにより、ツールホルダ１８は、第１長孔部２８において上下方向に移動することができる。
また、第１長孔部２８は、上方向（ｚ軸の＋方向）に立設された側壁２９によって、周囲が囲われている。すなわち、第１長孔部２８の側壁２９の内面と、長孔部２４の内壁面は、面一の状態となっている。つまり、第１長孔部２８は、長孔部２４と突き合わされて配備され、その長孔部２４と連通する。

すなわち、第１プレート２５に、第１通気口２６を第１通路２７の長手方向中央に設ける（本実施形態においては、円形状の第１通気口２６を、第１通路２７の長手方向中央において前後に２つずつの合計４つ設けた）ことによって、ダクト２１（ホース）からの負圧を第１通路２７の長手方向中央に伝えるようにして、ベースプレート２２の送通口２３からの距離の差異に起因する各ツール１７の近傍における風速（出口の風速）のバラツキを抑えることができる。

詳しくは、ダクト２１に近い位置（ツールホルダ１８の左右端部）のツール１７付近における空気の流速が高くなり、ダクト２１から遠い位置（ツールホルダ１８の中央部）ツール１７付近の流速が低くなってしまう不具合を抑制することができるようになる。
すなわち、第１通気口２６を第１通路２７（第１プレート２５）の長手方向中央に設けることで、各ツール１７との距離の差異が小さい位置に設けた第１通気口２６を介して空気を吸引することにより、空気を吸引する際の各ツール１７の近傍における風速のバラツキを抑制することができる。

図７に、本発明の集塵フード２０を構成する第２プレート３０の平面図及びＤ−Ｄ断面図を示す。
図２〜図４、図７などに示すように、集塵フード２０を構成する複数のプレートの少なくとも一つは、ベースプレート２２の下面側に設けられ、吸引された空気を第１プレート２５へと送通する第２プレート３０である。

第２プレート３０は、第１プレート２５の下面に積層されるように取り付けられる板材である。第２プレート３０は、上下方向に貫通し吸引された空気が通過する第２通気口３１と、第１長孔部２８と連通しツールホルダ１８が通過する大きさとされた第２長孔部３２と、を有している。
第２通気口３１は、第２プレート３０の長手方向中央に設けられている。この第２通気口３１は、上下方向に貫通し長手方向に沿って長い孔である。つまり、第２通気口３１は、平面視で左右方向に長い矩形状の貫通孔である。第２通気口３１は、左右方向に長い第２長孔部３２の前側と後側のそれぞれに設けられている。つまり、第２通気口３１は、平面視で、第２長孔部３２を挟んで前後（ｙ軸方向）に一対設けられている。

第２通気口３１の前後方向の長さは、第１通気口２６の直径と同じものとなっている。第２通気口３１は、第１通気口２６と突き合せられて配備され、互いに連通した状態となっている。すなわち、前側の第２通気口３１ａは、前側の第１通気口２６ａと突き合せられて配備され、互いに連通した状態となっている。また、後側の第２通気口３１ｂは、後側の第１通気口２６ｂと突き合せられて配備され、互いに連通した状態となっている。

ところで、第２通気口３１は、上方向（ｚ軸の＋方向）に真っ直ぐに貫通した孔ではなく、斜め上方向を向いて貫通した孔である。
詳しくは、前側の第２通気口３１ａは、左右方向に長く互いに対面する一対の前壁面３３ａと後壁面３３ｂが、上下方向の軸心に対して前外側に傾斜した傾斜面とされている。また、後側の第２通気口３１ｂは、左右方向に長く互いに対面する一対の前壁面３３ｃと後壁面３３ｄが、上下方向の軸心に対して後外側に傾斜した傾斜面３３とされている。その傾斜面３３は、上下方向の軸心に対して外側に４５°傾斜した面であるとよい。

例えば、図７のＤ−Ｄ断面図に示すように、第２プレート３０の前側に設けられた第２通気口３１ａの前壁面３３ａは、下端から上端に向かうに連れて前方（ｙ軸の＋方向）に傾斜して設けられている。また、第２通気口３１ａの後壁面３３ｂは、前壁面と同じ角度で、下端から上端に向かうに連れて前方に傾斜して設けられている。つまり、第２通気口３１ａの前壁面３３ａと後壁面３３ｂは、同じ角度で前方へ傾斜していて、並行して設けられている。

一方、第２プレート３０の後側に設けられた第２通気口３１ｂの前壁面３３ｃは、下端から上端に向かうに連れて後方（ｙ軸の−方向）に傾斜して設けられている。また、第２通気口３１ｂの後壁面３３ｄは、前壁面と同じ角度で、下端から上端に向かうに連れて後方に傾斜して設けられている。つまり、第２通気口３１ｂの前壁面３３ｃと後壁面３３ｄは、同じ角度で後方へ傾斜していて、並行して設けられている。

これら前側の第２通気口３１ａと後側の第２通気口３１ｂは、側方断面視で、上方に向かうに連れて広がるように設けられている。第２通気口３１の上端は、第１通気口２６に対応する位置に設けられている。一方、第２通気口３１の下端は、後述する第３通気口３５に対応する位置に設けられている。
第２長孔部３２は、第２プレート３０の中央に設けられている。第２長孔部３２は、上下方向に貫通し長手方向に沿って長い孔とされている。つまり、第２長孔部３２は、平面視で左右方向に長い矩形状の貫通孔である。第２長孔部３２は、第１長孔部２８と突き合わされて配備され、その第１長孔部２８と連通する。

詳しくは、第２長孔部３２の左右方向（ｘ軸方向）においては、上端開口と下端開口は同じ長さとなっている。また、第２長孔部３２の上側開口は、第１長孔部２８の下側開口と同じ大きさとされている。つまり、第２長孔部３２の上端開口は、左右方向に複数並列に配置されたツールホルダ１８より十分に広いものとなっている。
一方、第２長孔部３２の前後方向（ｙ軸方向）においては、上端開口より下端開口が狭くなっている。つまり、第２長孔部３２の上端開口と下端開口は、異なる大きさとなっている。この第２長孔部３２の下端開口は、ツールホルダ１８の先端（下端）に取り付けられたツール１７のみが移動することができる大きさとなっている。

すなわち、第２長孔部３２の前壁面は、下端から上端に向かうに連れて前方（ｙ軸の＋方向）に傾斜して設けられている。一方、第２長孔部３２の後壁面は、下端から上端に向かうに連れて後方（ｙ軸の−方向）に傾斜して設けられている。この第２長孔部３２の前壁面と後壁面は、側方断面視で、上方に向かうに連れて広がるように設けられている。
第２長孔部３２が下方に向かうに連れて絞り込まれた形状であることにより、ツールホルダ１８は、第２長孔部３２までの移動となる。その一方で、ツール１７は、第２長孔部３２において上下方向に移動することができる。

すなわち、第２プレート３０に、吸引した空気が通過する第２通気口３１を前後一対設け、前側の第２通気口３１ａに前側（ｙ軸の＋方向）に傾斜した傾斜面３３ａ，３３ｂを形成し、後側の第２通気口３１ｂに後側に傾斜した傾斜面３３ｃ，３３ｄを形成し、その傾斜面３３ａ〜３３ｄの傾斜を所定の角度（好ましくは４５°がよい。）にして、空気の流通経路を側方断面視でテーパ形状に設けることで、第２通気口３１の出口付近までの空気の流通経路を拡幅することができるので、空気を誘導して整流効果を向上させ、吸引される空気の失速を抑えることができる。すなわち、全体的に吸引される空気の流速を上げる（全般の吸引力を向上させる）ことができる。

図８に、本発明の集塵フード２０を構成する第３プレート３４の平面図及びＥ−Ｅ断面図を示す。
図２〜図４、図８などに示すように、集塵フード２０を構成する複数のプレートの少なくとも一つは、ベースプレート２２の下面側に取り付けられ、吸引された空気を第２プレート３０へと送通する第３プレート３４である。

第３プレート３４は、左右方向に長く且つ、第２プレート３０の下面に積層されるように取り付けられる板材である。第３プレート３４は、上下方向に貫通し、吸引された空気が通過する第３通気口３５と、第２長孔部３２と連通し、ツール１７のみが移動することができる大きさとされた第３孔部３６と、を有している。
第３通気口３５は、第２通気口３１と連通し且つ、当該第２通気口３１の下端開口と同じ大きさとされている。

第３通気口３５は、第３プレート３４の長手方向中央に設けられている。この第３通気口３５は、上下方向に貫通し長手方向に沿って長い孔である。つまり、第３通気口３５は、平面視で左右方向に長い矩形状の貫通孔である。第３通気口３５は、左右方向に複数設けられた第３孔部３６の前側と後側のそれぞれに設けられている。つまり、第３通気口３５は、複数の第３孔部３６を挟んで前後（ｙ軸方向）に一対設けられている。

第３通気口３５の開口の大きさは、第２通気口３１の開口と同じ大きさとなっている。つまり、第３通気口３５は、第２プレート３０の設けられた傾斜状の第２通気口３１に対応する長孔である。
第３通気口３５は、第２通気口３１と突き合せられて配備され、互いに連通した状態となっている。すなわち、前側の第３通気口３５ａは、前側の第２通気口３１ａと突き合せられて配備され、互いに連通した状態となっている。また、後側の第３通気口３５ｂは、後側の第２通気口３１ｂと突き合せられて配備され、互いに連通した状態となっている。

第３孔部３６は、左右方向に複数並べられたツール１７に対応するように、左右方向に複数並列して設けられている。具体的には、第３孔部３６は、ツール１７のみが移動可能な小さい内径のツール孔部である。ツール孔部３６は、平面視で円形状の貫通孔であり、ツール１７の直径より少し大きい径であるとよい。このツール孔部３６は、ツール１７周辺の空気を吸引することを防ぐため、孔の直径を小径とする。そのツール孔部３６は、ツール１７の個数分、長手方向に複数設けられている。

すなわち、第３プレート３４に、ツール１７のみが移動可能な小径のツール孔部３６と、第２通気口３１と互いに連通する第３通気口３５を設けることよって、ツールホルダ１８及びツール１７本体側を収容している長孔部２４、第１長孔部２８及び第２長孔部３２からの空気の流量を抑制し且つ、第３通気口３５側に空気を誘導することができ、ツール１７先端付近での空気の流速を上昇させることができる。なお、ツールホルダ１８及びツール１７本体側を収容している長孔部２４、第１長孔部２８及び第２長孔部３２は、大気に開放され又は正圧に保たれており、ツール１７の本体とツール孔部３６の隙間を介して後述する第４通路３９内に空気が流入するため、ツール１７の先端側からの粉塵を含む空気がツールホルダ１８側に流入することを防止している。

図９に、本発明の集塵フード２０を構成する第４プレート３７の平面図及びＦ−Ｆ断面図を示す。
図２〜図４、図９などに示すように、集塵フード２０を構成する複数のプレートの少なくとも一つは、ベースプレート２２の下面に取り付けられ、吸引された空気を第３プレート３４へと送通する第４プレート３７である。

第４プレート３７は、左右方向に長く且つ、第３プレート３４の下面側に積層されるように取り付けられる板材である。第４プレート３７は、上下方向に貫通しスクライブ加工される基板Ｗの周辺の空気を吸い込む第４通気口３８（吸引口）と、第４通気口３８と連通し、吸引された空気を案内する第４通路３９と、を有している。
吸引口３８は、第４プレート３７の中央に設けられている。吸引口３８は、上下方向に貫通し長手方向に沿って長い孔とされている。つまり、吸引口３８は、平面視で左右方向に長い矩形状の貫通孔である。吸引口３８は、第３通気口３５の下方に設けられている。

吸引口３８の前後方向（ｙ軸方向）の長さは、ツール孔部３６（ツール１７）の直径より少し大きいものとなっている。吸引口３８の左右方向（ｘ軸方向）の長さは、左右方向に複数並べられたツール孔部３６より大きいものとなっている。
すなわち、吸引口３８は、ツール孔部３６からのツール１７が移動すると共に、ツール１７がスクライブ加工する基板Ｗの周辺の空気が吸い込まれる。なお、吸引口３８の大きさについては、適宜変更可能である。

第４通路３９は、第４プレート３７に彫り込まれ、上方（ｚ軸の＋方向）が開放された溝である。この第４通路３９は、吸引口３８と連通して設けられている（図９のＦ−Ｆ断面図参照）。
第４通路３９は、前側の第３通気口３５ａと後側の第３通気口３５ｂに対応する広さに延設された溝となっている。つまり、第４通路３９は、前側の第３通気口３５ａと後側の第３通気口３５ｂと互いに連通する。また、第４通路３９は、平面視で、吸引口３８の外周を囲うような通路となっている。

第４通路３９は、前側の第３通気口３５ａと後側の第３通気口３５ｂに対し、互いに連通した状態となっている。第４通路３９は、吸引口３８から吸引された空気を、前後一対の第３通気口３５ａ，３５ｂに案内する。
なお、吸引口３８の大きさが異なる第４プレート３７を複数用意しておくとよい。その第４プレート３７を交換するだけで、空気の吸引力を変更することができる。

ここで、集塵フード２０の第１プレート２５〜第４プレート３７内を通過する空気の流れをについて説明する。
図２、図４に示すように、集塵フード２０は、ベースプレート２２の下面に取り付けられ、第４プレート３７の上に第３プレート３４が積層され、第３プレート３４の上に第２プレート３０が積層され、第２プレート３０の上に第１プレート２５が積層された構成である。

図２、図４に示す太線の矢印は、ツール１７がスクライブ加工する基板Ｗの周辺から吸引され、集塵フード２０の第１プレート２５〜第４プレート３７内を通過する空気の流れを表す。
まず、粉塵を含む空気は、第４プレート３７の吸引口３８から内部へ吸引されると、第４通路３９へ向かう。粉塵を含む空気は、第４通路３９を通過し、上側の第３プレート３４へ向かう。その空気は、前後一対の第３通気口３５ａ，３５ｂのいずれかへ向かう。また、長孔部２４、第１長孔部２８及び第２長孔部３２の空気も、ツール１７の本体とツール孔部３６の隙間から、第４通路３９内に吸引される。

前側の第３通気口３５ａへ向かった空気は、上側の第２プレート３０に設けられ、前傾した前側の第２通気口３１ａへ向かう。一方、後側の第３通気口３５ｂへ向かった空気は、上側の第２プレート３０に設けられ、その空気は、後傾した後側の第２通気口３１ｂへ向かう。
前側の第２通気口３１ａへ向かった空気は、上側の第１プレート２５に設けられた前側の第１通気口２６ａへ向かう。一方、後側の第２通気口３１ｂへ向かった空気は、上側の第１プレート２５に設けられた後側の第１通気口２６ｂへ向かう。

前側の第１通気口２６ａを通過した空気は、前側通路２７ａを流れて連結通路２７ｃへ向かう。一方、後側の第１通気口２６ｂを通過した空気は、後側通路２７ｂを流れて連結通路２７ｃへ向かう。つまり、第１通気口２６を通過した空気は、第１通路２７へ向かう。
第１通路２７を通過した空気は、ベースプレート２２に設けられた左右一対の送通口２３ａ，２３ｂのいずれかへ向かう。送通口２３ａ，２３ｂを通過した空気は、ダクト２１を通過して、粉塵とともに集塵機に収容される。

このように、基板Ｗに対してスクライブ加工を行っている際、上で詳説した第１プレート２５〜第４プレート３７内を、粉塵を含む空気が通過する構成とすることで、空気を吸引する際のツール１７の先端近傍での風速が上昇する（吸引力が向上する）こととなり、基板Ｗの表面に付着する前に、さらに効果的に粉塵を取り去ることができる。
以上、本発明の溝加工ヘッド１６の集塵機構１９及び溝加工装置１によれば、集塵フード２０の構成を、吸引する空気の流速を向上させる構成とし、スクライブ加工時に発生する粉塵が基板Ｗの表面に付着する前に、さらに効果的に粉塵を取り去ることができる。

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
特に、今回開示された実施形態において、明示されていない事項、例えば、作動条件や操作条件、構成物の寸法、重量などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な事項を採用している。

１ 溝加工装置
２ テーブル
３ 枠体
４ 支持台
５ 脚部材
６ 載置台
７ 台座
８ カメラ
９ ガイド
１０ モニタ
１１ ブリッジ
１２ 支持柱
１３ ガイドバー
１４ ガイド
１５ モータ
１６ 溝加工ヘッド
１７ ツール
１８ ツールホルダ
１９ 集塵機構
２０ 集塵フード
２１ ダクト
２２ ベースプレート
２３ 送通口
２３ａ 送通口（左側）
２３ｂ 送通口（右側）
２４ 長孔部
２５ 第１プレート
２６ 第１通気口
２６ａ 第１通気口（前側）
２６ｂ 第１通気口（後側）
２７ 第１通路
２７ａ 前側通路
２７ｂ 後側通路
２７ｃ 連結通路
２８ 第１長孔部
２９ 側壁
２９ａ 前側壁
２９ｂ 後側壁
３０ 第２プレート
３１ 第２通気口
３１ａ 第２通気口（前側）
３１ｂ 第２通気口（後側）
３２ 第２長孔部
３３ 傾斜面
３３ａ 前壁面（前側の第２通気口）
３３ｂ 後壁面（前側の第２通気口）
３３ｃ 前壁面（後側の第２通気口）
３３ｄ 後壁面（後側の第２通気口）
３４ 第３プレート
３５ 第３通気口
３５ａ 第３通気口（前側）
３５ｂ 第３通気口（後側）
３６ 第３孔部（ツール孔部）
３７ 第４プレート
３８ 第４通気口（吸引口）
３９ 第４通路
Ｗ 基板

Claims (4)

1. 刃先を下方にしたツールを左右方向に複数並べて保持するツールホルダを備える溝加工ヘッドと、
   前記溝加工ヘッドの下部に設けられていて、前記ツールを用いて基板をスクライブしたときに発生する粉塵を空気と共に吸引する集塵フードと、
   前記集塵フードからの前記空気が通過するダクトと、
   前記ダクトを通過した前記空気を吸引して、前記粉塵を収集する集塵機と、を備え、
   前記溝加工ヘッドの下面には、前記集塵フードが取り付けられるベースプレートが設けられていて、
   前記集塵フードは、前記空気が流通するプレートを複数積層して構成したものであり、
   前記集塵フードを構成する複数のプレートの少なくとも一つは、前記ベースプレートの下面側に設けられ、吸引された前記空気を前記ダクトへと送通する第２プレートであり、
   前記第２プレートは、左右方向に長い板材であって、上下方向に貫通し吸引された前記空気が通過する第２通気口と、前記ツールホルダが通過する大きさとされた第２長孔部と、を有し、
   前記第２通気口は、左右方向に長い貫通孔とされ、当該第２通気口の左右方向に長い面は、上下方向の軸心に対して外側に傾斜した傾斜面とされている
   ことを特徴とする溝加工ヘッドの集塵機構。
2. 前記ベースプレートは、左右方向に長い板材であって、上下方向に貫通し前記ダクトと連通する送通口と、上下方向に貫通し前記ツールホルダが通過する長孔部と、を有し、
   前記送通口は、前記ベースプレートの左右両端部に、左右一対となるように設けられ且つ、前記ダクトが取り付けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の溝加工ヘッドの集塵機構。
3. 前記集塵フードを構成する複数のプレートの少なくとも一つは、前記ベースプレートの下面側に設けられ、吸引された前記空気を前記ダクトへと送通する第１プレートであり、
   前記第１プレートは、左右方向に長い板材であって、上下方向に貫通し吸引された前記空気が通過する第１通気口と、前記第１通気口と連通し吸引された前記空気を前記ベースプレートの前記送通口へと案内する第１通路と、前記ベースプレートの前記長孔部と連通し前記ツールホルダが通過する大きさとされた第１長孔部と、を有し、
   前記第１通路は、左右一対の前記送通口と連通するものであり、
   前記第１通気口は、前記第１プレートの長手方向中央に設けられている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の溝加工ヘッドの集塵機構。
4. 基板が載置されるテーブルと、
   刃先を下方にしたツールを左右方向に複数並べて保持するツールホルダを備える溝加工ヘッドと、
   前記溝加工ヘッドの下部に設けられていて、前記ツールを用いて基板をスクライブしたときに発生する粉塵を空気と共に吸引する集塵フードと、
   前記集塵フードからの前記空気が通過するダクトと、
   前記ダクトを通過した前記空気を吸引して、前記粉塵を収集する集塵機と、
   前記テーブルと前記溝加工ヘッドとを水平面内で相対的に移動させるための移動手段と、を備え、
   前記溝加工ヘッドの下面には、前記集塵フードが取り付けられるベースプレートが設けられていて、
   前記集塵フードは、前記空気が流通するプレートを複数積層して構成したものであり、
   前記集塵フードを構成する複数のプレートの少なくとも一つは、前記ベースプレートの下面側に設けられ、吸引された前記空気を前記ダクトへと送通する第２プレートであり、
   前記第２プレートは、左右方向に長い板材であって、上下方向に貫通し吸引された前記空気が通過する第２通気口と、前記ツールホルダが通過する大きさとされた第２長孔部と、を有し、
   前記第２通気口は、左右方向に長い貫通孔とされ、当該第２通気口の左右方向に長い面は、上下方向の軸心に対して外側に傾斜した傾斜面とされており、
   前記溝加工ヘッドを基板の上面に平行に移動させ、基板上に溝を形成する
   ことを特徴とする溝加工装置。

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