JP3975205B2 - 枚葉ワークの異物除去装置 - Google Patents

Description

本発明は、枚葉ワークの異物除去装置に関する。

従来、図７に示すように、枚葉ワーク51から空気の吸入により塵ｒを吸入除去（洗浄）する場合、必ず枚葉ワーク51が除塵装置52に吸着されないように、枚葉ワーク51を固定するための装置として、真空ポンプ57が接続された吸着テーブル54などのクランプ機構が必要であった（例えば、特許文献１参照）。また、これらの装置に枚葉ワーク51を受け渡し・受け取りを行うローダ55、アンローダ56の付帯設備も搬送ローラ53…の途中に設置されていた。
実開平５−８０５７３号公報

しかし、上述のような従来の除塵装置の構成では、設備の構造・機器の動作が複雑であり、除塵装置の設置において付帯設備にコストがかかり、また、付帯設備の設置に大きなスペースを必要とし、既存のラインの大幅な改造等が必要となるという問題点がある。
そこで本発明は、低コストで、枚葉ワークの両面から塵を確実にかつ製品に傷を付けることなく除去できる枚葉ワークの異物除去装置を提供することを目的とする。

本発明に係る枚葉ワークの異物除去装置は、枚葉ワークに付着した塵を取り除くために該枚葉ワークの下面に対応して設けられる除塵ヘッドを備えた異物除去装置に於て、上記除塵ヘッドは、空気・塵を吸入する上流側塵吸入口と下流側塵吸入口と、該上流側塵吸入口と下流側塵吸入口との間に設けられると共にエアを噴出する噴出ノズルと、を備え、上記除塵ヘッドの上記上流側塵吸入口と上下流方向同じ位置に、上記枚葉ワークを該上流側塵吸入口に接触させないよう支持する複数個の上流側支持回転体を備え、かつ、上記除塵ヘッドの下流側塵吸入口と上下流方向同じ位置に、上記枚葉ワークを該下流側塵吸入口に接触させないよう支持する複数個の下流側支持回転体を備え、しかも、上記除塵ヘッドの上流側塵吸入口と下流側塵吸入口とを、各々、枚葉ワークの走行方向に直角な幅方向の複数のスリットに分割して構成し、該上流側塵吸入口の上記幅方向に分割した上記スリットと、該下流側塵吸入口の上記幅方向に分割した上記スリットとを、上記幅方向に千鳥状に配設し、さらに、上記上流側塵吸入口の上記幅方向に分割したスリットとスリットの間に上記上流側支持回転体を１個ずつ配設すると共に、上記下流側塵吸入口の上記幅方向に分割したスリットとスリットの間に上記下流側支持回転体を１個ずつ配設して、上記枚葉ワークの全幅に渡って該上流側塵吸入口のスリットと下流側塵吸入口のスリットの少なくともいずれかに対応しつつ通過させるよう構成したものである。

本発明の枚葉ワークの異物除去装置によれば、枚葉ワークを除塵ヘッドに接触させることなく、枚葉ワークと塵吸入口とに所定の隙間をあけて、かつ、その隙間を常に一定に保って除塵作業が行え、確実に枚葉ワークから塵を除去することが可能である。かつ、枚葉ワークに傷を付けることも防止できる。

以下、図示の実施の形態に基づき、本発明を詳説する。

図１は、本発明に係る除塵装置の実施の一形態の断面側面図であり、図２は、除塵装置の要部を拡大した断面側面図を示す。この装置は、走行するガラス基盤等の平面の薄膜矩形板状の枚葉ワーク１（基材）に付着した塵Ｒを取り除く（洗浄する）ものであり、枚葉ワーク１が搬送ローラ46…に載置され送られてくる搬送手段45の走行路に交差するよう設置される。

枚葉ワーク１は、特にＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）業界で使用されるガラス基盤であり、そのガラス基盤の厚さは、0.5 mm〜3.0mm である。この他に、絶縁板のプリント基盤や、コンピューター内部のボードとなる基盤、紙、フィルム、アルミ箔等の薄板状の各枚のシート体である。

この除塵装置は、図１と図２に示すように、枚葉ワーク１の下上両面側に下部の除塵ヘッド２と上部の除塵ヘッド２′を備え、図示省略のブロワーユニットを備える。下部の除塵ヘッド２は、上流側塵吸入口３と下流側塵吸入口４と、その上流側塵吸入口３と下流側塵吸入口４の間に設けられると共に超音波エアＥを噴出する噴出ノズル５と、を有し、上部の除塵ヘッド２′は、上流側塵吸入口３′と下流側塵吸入口４′と、その上流側塵吸入口３′と下流側塵吸入口４′の間に設けられると共に超音波エアＥを噴出する噴出ノズル５′と、を有する。また、下部上部除塵ヘッド２，２′を、枚葉ワーク１の下上両面側に、各塵吸入口３，３′，４，４′と上記噴出ノズル５，５′が、後で詳説するが略対称となるように配設する。

具体的には、下部（上部）の除塵ヘッド２（２′）は、夫々、枚葉ワーク１の走行方向に直交する方向に配設されるケーシング６（６′）と、そのケーシング６（６′）内に設けられる超音波発生器と、を備える。ケーシング６（６′）は、横断面形状に於て、仕切壁７，７（７′，７′）にて区画される上流側と下流側の２つの負圧室８，８（８′，８′）及び２つの負圧室８，８（８′，８′）の間に位置する正圧室９（９′）を有する押出型材から成る角筒状部10（10′）と、その両端部を施蓋して固着する図示省略の両端キャップ部と、から成る。上記超音波発生器は、夫々角筒状部10（10′）の正圧室９（９′）内に、除塵ヘッド２（２′）の長手方向全体にわたるように配設される。

また、下部の除塵ヘッド２の負圧室８には、その負圧室８からエア（空気）を吸い出す図示省略のエア吸引路が連通連結され、正圧室９には、その正圧室９内に正圧エアを供給する図示省略のエア供給路が連通連結される。そして、ブロワーユニットからエア供給路を介して正圧室９にエアが供給され、噴出ノズル５から超音波エアＥを噴出し、エア・塵Ｒを上下流側塵吸入口３，４から吸入し、負圧室８内のエア・塵Ｒがエア吸引路及び除塵用のフィルタ等を介してブロワーユニットに戻るように構成されている。また、上部の除塵ヘッド２′に関しても同様の構成を有し同様の作用を得る。

図３は、下部の除塵ヘッド２の平面図を示す。図１と図２と図３に示すように、下部の除塵ヘッド２の上下流側塵吸入口３，４が（分岐部Ｂを有して）夫々上下流方向に分離して、並列状の２本の吸入口から形成されている。そして、図２に示すように、夫々上下流側の最内側吸入口31，41を、上部の除塵ヘッド２′の上下流側塵吸入口３′，４′と下上対称となるよう配設している。即ち、下部の除塵ヘッド２の上下流側塵吸入口３，４の両外側吸入口32，42は、上部の除塵ヘッド２′の上下流側塵吸入口３′，４′よりも、夫々、上流入口側、下流出口側に配設されるものである。

これにより、枚葉ワーク１が下部上部除塵ヘッド２，２′の上流側塵吸入口３，３′に近づいた際、また、枚葉ワーク１が下流側塵吸入口４，４′から離れる際、枚葉ワークが下部除塵ヘッド２側に押さえつけられた状態で接近・離間するため、薄い枚葉ワーク１が上下吸引力により上下振動することなく、確実に常に下部除塵ヘッド側に枚葉ワーク１を隙間Ｇ₂ をあけて配置させることが可能であり、安定した除塵作業が可能となり、製品に傷を付けることがない。

図１と図２と図３に示すように、下部除塵ヘッド２の上下流側塵吸入口３，４と、上下流方向（枚葉ワーク１の送り方向）同じ位置に、枚葉ワーク１を下部除塵ヘッド２の上下流側塵吸入口３，４に接触させないよう支持する上流側支持回転体11、下流側支持回転体12を備えている。即ち、上流側塵吸入口３と上流側支持回転体11は、枚葉ワーク１の幅方向の略同一線上にかつ、上流側塵吸入口３と並んで配置されている。そして、下流側塵吸入口４と下流側支持回転体12は、枚葉ワーク１の幅方向の略同一線上にかつ、下流側塵吸入口４と並んで配置されている。また、吸入口３，４は、支持回転体11，12の中心近傍に配設するのが好ましい。

つまり、上流側支持回転体11と下流側支持回転体12は、下部除塵ヘッド２の吸入口３，４の上面側より突設高さＨを有して、下部除塵ヘッド２にアーム部材16，16を介して回転自在に枢着されており、夫々突設部17，18により枚葉ワーク１と下部除塵ヘッド２とは、隙間Ｇ₂ を有することができる。

これにより、枚葉ワーク１を下部除塵ヘッド２に接触させることなく、枚葉ワーク１と塵吸入口３，４とに所定の隙間Ｇ₂ をあけて、かつ、その隙間Ｇ₂ を常に一定に保って除塵作業が行え、確実に枚葉ワーク１の両面から塵Ｒを除去することが可能である。かつ、枚葉ワーク１に傷を付けることも防止できる。

そして、上部除塵ヘッド２′の吸入口３′，４′は、枚葉ワーク１の上部に枚葉ワーク１と隙間Ｇ₁ を有する位置に配置されている。また、上部除塵ヘッド２′と下部除塵ヘッド２とも、吸入口の開口位置（高さ）と噴出口の開口位置（高さ）とを夫々に於て略同一水平面上に配設している。

また、下部除塵ヘッド２の上下流側部（側面視両側部）には、上流側副支持回転体13と下流側副支持回転体14を備える。これらは、図２に示すように、下部除塵ヘッド２のケーシング６に回転軸を備え回転自在としてもよく、また、図３に示すように、ケーシング６の外側に保持具を介して回転自在に枢着させてもよい。これら副支持回転体13，14の高さ方向設置位置は、枚葉ワーク１との接触が可能でかつ、その接触点（線）が、支持回転体11，12の枚葉ワーク１との接触点（線）と、同じ高さとなるよう配設される。即ち、枚葉ワーク１は、支持回転体11，12と副支持回転体13，14とに載置された状態で、（水平）同一面状となるよう設定されたものである。副支持回転体13，14の幅方向設置位置は、図３に示すように、上流側支持回転体11乃至下流側支持回転体12の配置と対応するよう設定されている。

図３の平面図に示すように、下部除塵ヘッド２の上流側塵吸入口３と下流側塵吸入口４とを、枚葉ワーク１の走行方向に直角な幅方向の複数のスリットから構成させている。そして、上流側塵吸入口３と下流側塵吸入口４とが、幅方向に千鳥状に配設して、枚葉ワーク１をこの除塵装置に通過させる際、枚葉ワーク１の全幅に渡って、上流側塵吸入口３と下流側塵吸入口４の少なくともいずれかに対応しつつ通過させるよう配設したものである。即ち、枚葉ワーク１は、全幅に渡って、必ず上流側塵吸入口３及び／乃至下流側塵吸入口４を通過するものである。また、スリット状の噴出ノズル５，５′は、正圧室９，９′の枚葉ワーク１側に、角筒状部10，10′の長手方向全長にわたって開設される。

これにより、上下流側支持回転体11，12を、上下流側塵吸入口３，４と上下流方向同じ位置に配置しても、枚葉ワーク１全幅に渡って、塵Ｒの除去作業が可能であり、枚葉ワーク１全面で塵Ｒの除去を確実に行うことができる。

しかして、各除塵ヘッド２，２′の噴出ノズル５，５′から超音波エアＥ，Ｅを噴出させると共に、塵吸入口３，３′，４，４′から負圧室８…内にエアを吸入する。また、一般に、物体の表面をエアが高速で流れると境界層が生じるが、この装置によれば、超音波エアＥ，Ｅが枚葉ワーク１の表裏面に当たるので境界層は超音波によって破壊され、枚葉ワーク１の表裏面に高速なエアが直接当たり、いわゆるエアナイフの効果により塵Ｒがワーク１表面から剥離する。その剥離した塵Ｒは、エア流に載って塵吸入口３，３′，４，４′から負圧室８…内に吸入され、さらに、図示省略のエア吸引路を通ってフィルタ等の集塵部に溜められる。これにより、枚葉ワーク１の表裏両面から塵Ｒを確実に除去できる。

次に、除去装置に於て塵Ｒの除去作業が行われる枚葉ワーク１の状態について説明する。図４（ａ）に示すように、（図１に示した）搬送ローラ46により上流側から矢印Ａ方向に送られる枚葉ワーク１は、先ず、上流側副支持回転体13に、下部（上部）除塵ヘッド２（２′）の角部に接触して傷が付かないよう載置・ガイドされ、下部上部除塵ヘッド２，２′間に挿入される。

その後、図４（ｂ）に示すように、枚葉ワーク１の先端部１ａが、上流側塵吸入口３の外側吸入口32の上方位置まで送られると、枚葉ワーク１は、外側吸入口32の吸入圧による吸引力で上流側副支持回転体13側に押さえつけられるように保持される。即ち、枚葉ワーク１と上部除塵ヘッド２′及び下部除塵ヘッド２とは、夫々隙間Ｇ₁ 及びＧ₂ を保って配置・搬送される。この状態では、上部除塵ヘッド２′側の上流側塵吸入口３′による上方への吸引力は枚葉ワーク１には働いていない。

この際、枚葉ワーク１は非常に薄いため、この下方への吸引力により先端部１ａが下方へ湾曲する。しかし、図２に示すように、上流側支持回転体11の上下流方向突設幅Ｗが、下部除塵ヘッド２の上流側塵吸入口３の上下流方向設置幅Ｕより大きくなるよう構成しているため、下方に湾曲した先端部１ａは、上流側塵吸入口３に接触する前に、上流側支持回転体11の突設部17にガイドされるため、先端部１ａが吸入口３（外側吸入口32）に接触することなく、支持回転体11が回転することで滑らかに枚葉ワーク１を下流側へ搬送するものである。

つまり、枚葉ワーク１が下部上部除塵ヘッド２，２′の上流側塵吸入口３，３′に近づいた際、及び、枚葉ワーク１が下流側塵吸入口４，４′から離れる際、枚葉ワーク１を下部除塵ヘッド２に接触させることなく、所定の枚葉ワーク１と塵吸入口３，４とに隙間Ｇ₂ をあけて滑らかに下流側へ搬送することを容易にして、除塵作業が行え、製品に傷を付けることなく確実に枚葉ワーク１から塵Ｒを除去することが可能である。

ここで、上流側支持回転体11の上下流方向突設幅Ｗとは、吸入口３上面から上方へ突出するよう配設された支持回転体11の、（除塵ヘッド２の）側面視可視部分である円弧形状の部位、即ち突設部17の上下流方向の寸法である。また、上流側塵吸入口３の上下流方向設置幅Ｕとは、上流側塵吸入口３の２本の開口部の最上流端から最下流端まで、即ち、外側吸入口32の上流端から最内側吸入口31の下流端までの上下流方向配設幅のことである。

そして、図４（ｃ）に示すように、枚葉ワーク１の先端部１ａが、対面する下流・上流側塵吸入口３，３′間を通過すると、塵Ｒは枚葉ワーク１から剥がれて負圧室８，８′内へ引き込まれる。この際、枚葉ワーク１は、上部除塵ヘッド２′の上流側塵吸入口３′の吸入圧により上方へ吸引力を受けるが、下部除塵ヘッド２の上流側塵吸入口３（負圧室８）側の吸入負圧Ｐ₁ の絶対値が、上部除塵ヘッド２′の上流側塵吸入口３′（負圧室８′）側の吸入負圧Ｐ₂ の絶対値よりも大きくなるよう設定しているため、枚葉ワーク１は、必ず、下部除塵ヘッド２側に所定隙間Ｇ₂ 及び上部除塵ヘッド２′側に所定隙間Ｇ₁ を保って、上流側支持回転体11に押さえつけられるよう搬送されて、枚葉ワーク１が上下にばたつくこと（上下振動）がなくエアの噴出・吸入も安定して行われる。

これにより、枚葉ワーク１を保持する吸着装置等を別途設けることなく、枚葉ワーク１が上流及び下流側支持回転体11，12に押さえつけられた状態となるため、常に下部除塵ヘッド側に枚葉ワーク１を隙間Ｇ₂ をあけて配置させることが可能であり、簡単な構成により安定した両面の除塵作業が可能となる。

次に、除去装置から離れていく枚葉ワーク１の搬送状態について説明する。図５（ａ）に示すように、上流側より矢印Ａ方向に送られている枚葉ワーク１は、下流側支持回転体12と下流側副支持回転体14に載置・ガイドされ、噴出ノズル５，５′間を通過する。この際、枚葉ワーク１は、上部除塵ヘッド２′の下流側塵吸入口４′の吸入圧により、上方へ吸引力を受けるが、下部除塵ヘッド２の下流側塵吸入口４（負圧室８）側の吸入負圧Ｐ₁ の絶対値が、上部除塵ヘッド２′の下流側塵吸入口４′（負圧室８′）側の吸入負圧Ｐ₂ の絶対値よりも大きくなるよう設定しているため、枚葉ワーク１は、必ず、下部除塵ヘッド２側に所定隙間Ｇ₂ 及び上部除塵ヘッド２′側に所定隙間Ｇ₁ を保って、下流側支持回転体12に押さえつけられるよう搬送され続けており、枚葉ワーク１が上下にばたつくこと（上下振動）がなくエアの噴出・吸入も安定して行われる。

その後、図５（ｂ）に示すように、枚葉ワーク１の後端部１ｂが、下流側塵吸入口４の外側吸入口42の上方位置まで送られると、枚葉ワーク１は、上部除塵ヘッド２′側の下流側塵吸入口４′からの上方への吸引力は枚葉ワーク１には働いていないため、下部除塵ヘッド２の外側吸入口42の吸引力で下流側副支持回転体14側に押さえつけられるように保持される。

この際、枚葉ワーク１は非常に薄いため、この下方への吸引力により後端部１ｂが下方へ湾曲する。しかし、図２に示すように、下流側支持回転体12の上下流方向突設幅Ｗが、下部除塵ヘッド２の下流側塵吸入口４の上下流方向設置幅Ｕより大きくなるよう構成しているため、下方に湾曲する後端部１ｂは、下流側塵吸入口４に接触する前に、下流側支持回転体12の突設部18にガイドされるため、後端部１ｂが吸入口４（外側吸入口42）に接触することなく、下流側支持回転体12が回転することで滑らかに枚葉ワーク１を下流側へ搬送するものである。

そして、図５（ｃ）に示すように、塵Ｒが両面とも除去された枚葉ワーク１の後端部１ｂが、下流側副支持回転体14に、枚葉ワーク１が下部（上部）除塵ヘッド２（２′）の角部に接触して傷が付かないよう載置・ガイドされ、下部上部除塵ヘッド２，２′間から離間する。そして搬送ローラ46により下流側へ送られる。

図６に示すように、既設の搬送手段45を形成する搬送ローラ46…のうちの適数本を製作ラインからはずして、そのスペースに下部除塵ヘッド２を設置して、これに対応するように搬送ローラ46の上方に上部除塵ヘッド２′を配置してもよい。

これにより、下部上部除塵ヘッド２，２′以外の枚葉ワーク１を受け渡しする付帯設備等を必要とせずして、既存の製造ラインに設置可能であり、狭いスペースにでも簡単に設置することができるため、コンパクトな設備とし、設備投資のコストの低減が可能である。

本発明の異物除去装置の実施の一形態を示す側部断面図である。 異物除去装置の拡大側部断面図である。 下部除塵ヘッドの平面図である。 塵を取り除く作業を説明する側部断面図である。 塵を取り除く作業を説明する側部断面図である。 本発明の異物除去装置の他の実施の一形態を示す側部断面図である。 従来の異物除去装置の例を示す側部断面図である。

符号の説明

１ 枚葉ワーク
２ 除塵ヘッド
３ 上流側塵吸入口
４ 下流側塵吸入口
５ 噴出ノズル
６ ケーシング
11 上流側支持回転体
12 下流側支持回転体
13 上流側副支持回転体
14 下流側副支持回転体
Ｒ 塵

Claims (1)

1. 枚葉ワーク（１）に付着した塵（Ｒ）を取り除くために該枚葉ワーク（１）の下面に対応して設けられる除塵ヘッド（２）を備えた異物除去装置に於て、上記除塵ヘッド（２）は、空気・塵（Ｒ）を吸入する上流側塵吸入口（３）と下流側塵吸入口（４）と、該上流側塵吸入口（３）と下流側塵吸入口（４）との間に設けられると共にエアを噴出する噴出ノズル（５）と、を備え、上記除塵ヘッド（２）の上記上流側塵吸入口（３）と上下流方向同じ位置に、上記枚葉ワーク（１）を該上流側塵吸入口（３）に接触させないよう支持する複数個の上流側支持回転体（11）を備え、かつ、上記除塵ヘッド（２）の下流側塵吸入口（４）と上下流方向同じ位置に、上記枚葉ワーク（１）を該下流側塵吸入口（４）に接触させないよう支持する複数個の下流側支持回転体（12）を備え、しかも、上記除塵ヘッド（２）の上流側塵吸入口（３）と下流側塵吸入口（４）とを、各々、枚葉ワーク（１）の走行方向に直角な幅方向の複数のスリットに分割して構成し、該上流側塵吸入口（３）の上記幅方向に分割した上記スリットと、該下流側塵吸入口（４）の上記幅方向に分割した上記スリットとを、上記幅方向に千鳥状に配設し、さらに、上記上流側塵吸入口（３）の上記幅方向に分割したスリットとスリットの間に上記上流側支持回転体（11）を１個ずつ配設すると共に、上記下流側塵吸入口（４）の上記幅方向に分割したスリットとスリットの間に上記下流側支持回転体（12）を１個ずつ配設して、上記枚葉ワーク（１）の全幅に渡って該上流側塵吸入口（３）のスリットと下流側塵吸入口（４）のスリットの少なくともいずれかに対応しつつ通過させるよう構成したことを特徴とする枚葉ワークの異物除去装置。

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