JP4516511B2 - Disc cleaning device - Google Patents
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Description
この発明は、ディスク洗浄装置に関し、詳しくは、ウエハやハードディスク、光ディスクようなディスク(円板)をスクラブ洗浄するディスク洗浄装置において、バッチ方式で複数のディスクを同時にスクラブ洗浄することが可能であり、洗浄処理のスループットを向上させることができ、装置の小型化に適したディスク洗浄装置に関する。 The present invention relates to a disk cleaning apparatus, and more particularly, in a disk cleaning apparatus for scrub cleaning a disk (disk) such as a wafer, a hard disk, or an optical disk, it is possible to simultaneously scrub and clean a plurality of disks in a batch manner. The present invention relates to a disk cleaning apparatus that can improve the throughput of cleaning processing and is suitable for downsizing of the apparatus.
例えば、ハードディスクのサブストレートなどでは、研削、研磨、スパッタリング、メッキ等の工程の後にディスクの洗浄が行われている。このようなハードディスクや、ウエハのようなディスクの洗浄には、複数の洗浄工程と洗浄後の乾燥工程とがある。
洗浄工程では、通常、垂直に複数枚のディスクを配列したキャリア(あるいはトレイ)を洗浄液の槽に浸けて超音波等により洗浄する装置が知られている。この場合には、洗浄後のディスクの乾燥は、キャリア(あるいはトレイ)を乾燥室に搬送してそこで行われる。
このようなキャリア洗浄に換えて、シャワー槽、薬液槽、超音波槽、純水槽それぞれにコンベアを設けて、ディスクを各槽においてコンベア搬送して順次各槽間を移動させて洗浄するスクラブ洗浄装置も公知である(特許文献1)。
これらとは別に、ブラシ洗浄(スクラブ洗浄)、ジェット洗浄、シャワー洗浄という複数の洗浄室を放射状に配置して、ディスクを垂直にターンテーブルに保持してディスクを回転移動させて、ディスクの汚れ度合いに応じて洗浄手段を選択して洗浄する技術が公知である(特許文献2)。
In the cleaning process, an apparatus is generally known in which a carrier (or tray) in which a plurality of disks are vertically arranged is immersed in a cleaning liquid tank and cleaned by ultrasonic waves or the like. In this case, the disk after cleaning is dried by transporting the carrier (or tray) to the drying chamber.
In place of such carrier cleaning, a scrub cleaning device that provides a conveyor in each of the shower tank, chemical tank, ultrasonic tank, and pure water tank, conveys the disk in each tank, and sequentially moves between the tanks for cleaning. Is also known (Patent Document 1).
Separately from these, multiple cleaning chambers such as brush cleaning (scrub cleaning), jet cleaning, and shower cleaning are arranged radially, and the disk is held vertically on the turntable and the disk is rotated to move the disk. A technique is known in which a cleaning unit is selected according to the cleaning method (Patent Document 2).
また、多数の円板ブラシを間隙を持って一軸に連続的に挿着して組立て、円板ブラシの間隙にディスクの一部を挟み込むようにして多数のディスクを同時にスクラブ洗浄する技術も公知である(特許文献3)。
なお、ブラシ洗浄では、通常のブラシに換えてこれに類するものとして多孔質のスポンジを回転ディスクの表面に接触させて洗浄することが行われている。この明細書および特許請求の範囲では、このようなスポンジもブラシの概念に含めるものである。
In the brush cleaning, a porous sponge is brought into contact with the surface of the rotating disk for cleaning, instead of a normal brush. In this specification and claims, such sponges are also included in the brush concept.
ハードディスクは、現在では自動車製品や家電製品、音響製品の分野にまで浸透し、2.5インチから1.8インチに、さらには1.0インチ以下のハードディスク駆動装置がこれらの製品分野で内蔵され、使用されてきている。ハードディスク駆動装置は、さらに小型化される傾向にある。しかも、ハードディスク駆動装置自体の製品単価は低下しかつ多量のハードディスク駆動装置をコストダウンして製造することがメーカには要請されている。
そのため、ディスク洗浄装置にあっても多量のディスクを同時に洗浄することの要請がある。しかし、前記したような従来のディスク洗浄装置は、全体的にはバッチ処理ができてもスクラブ洗浄部分だけは枚葉式となっていて、ディスクを個別的に洗浄することになる。そのため、2.5インチ以下の小型のディスクを多数同時に処理する点では適してはいない。
また、スポンジを含めて、スクラブ洗浄の回転ブラシは、ディスク表面の両面に接触させるために、通常、ディスクと回転ブラシとにそれぞれに独立した回転軸が必要になり、回転洗浄機構が大型化する問題がある。
多数の円板ブラシを間隙を持って一軸に挿着してスクラブ洗浄をする特許文献3の場合であってもディスクと円板ブラシとの回転軸がそれぞれ必要となり、大きな径の円板ブラシを独立に設けてディスクに外側からその先端部を接触させなければならないので、やはり回転洗浄機構が大型化し、小型のディスク洗浄には適していない。
しかも、洗浄装置に装填されるディスクは、通常、チャック機構を備えて昇降するハンドリング機構(ハンドリングロボット)等からディスク洗浄装置にロードされるので、洗浄装置の高さあるいは幅が大きくならざるを得ない。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、バッチ方式でスクラブ洗浄することが可能であり、洗浄処理のスループットを向上させることができ、装置の小型化に適したディスク洗浄装置を提供することにある。
Hard disks have now penetrated into the fields of automobile products, home appliances, and acoustic products, and hard disk drives of 2.5 inches to 1.8 inches and even 1.0 inches or less are built in these product areas. Have been used. Hard disk drive devices tend to be further miniaturized. In addition, the product unit price of the hard disk drive itself is lowered, and manufacturers are required to manufacture a large amount of hard disk drive at a reduced cost.
Therefore, there is a demand for cleaning a large number of disks at the same time even in the disk cleaning apparatus. However, the conventional disc cleaning apparatus as described above is a single-wafer type scrub cleaning portion even if batch processing can be performed as a whole, and discs are individually cleaned. Therefore, it is not suitable for processing a large number of small disks of 2.5 inches or less at the same time.
In addition, since the rotating brush for scrub cleaning, including the sponge, is in contact with both surfaces of the disk surface, it is usually necessary to have independent rotating shafts for the disk and the rotating brush, and the rotating cleaning mechanism becomes larger. There's a problem.
Even in the case of
Moreover, since the disk loaded in the cleaning device is usually loaded into the disk cleaning device from a handling mechanism (handling robot) that moves up and down with a chuck mechanism, the height or width of the cleaning device must be increased. Absent.
An object of the present invention is to solve such problems of the prior art, and it is possible to perform scrub cleaning by a batch method, improve the throughput of cleaning processing, and reduce the size of the apparatus. The object is to provide a suitable disc cleaning device.
このような目的を達成するためのこの発明のディスク洗浄装置の特徴は、回転ブラシを所定の長さの円板状あるいは円筒状のブラシとした回転ブラシが複数個挿着された回転軸を有し隣接する前後の回転ブラシのブラシ面の間にディスクが挿入されて保持され回転ブラシを回転させる回転ブラシユニットと、回転ブラシの回転による回転軸を中心とする保持したディスクの公転を阻止し自転を許容するためのディスク公転防止ストッパと、回転ブラシユニットに隣接して設けられ装置外からロードされたディスクを受けて受けたディスクをディスクの外側の一点を中心として回動させて回転ブラシのブラシ面の間に挿入するディスク挿着機構とを備えていて、ディスク公転防止ストッパと回転軸とにディスクの外周が当接しかつ回転ブラシの回転とによりディスクの自転がなされるものである。 In order to achieve such an object, the disc cleaning apparatus of the present invention is characterized by having a rotating shaft on which a plurality of rotating brushes each having a disc-shaped or cylindrical brush having a predetermined length are inserted. A rotating brush unit that rotates by rotating the rotating brush unit with a disk inserted between the brush surfaces of the adjacent front and rear rotating brushes, and prevents rotation of the retained disk around the rotation axis due to rotation of the rotating brush. Disc revolution prevention stopper for allowing the disc to rotate, and a disc of the rotary brush provided by receiving the disc loaded from outside the device provided adjacent to the rotary brush unit and rotating the disc about a point on the outside of the disc. comprise a disk insertion mechanism for inserting between the surfaces, the outer periphery of the disc in the disc revolution prevention stopper and the rotation axis of the contact and the rotary brush By the rolling in which rotation of the disk is made.
このように、この発明にあっては、所定の長さの円板状あるいは円筒状のブラシ(スポンジあるいはスポンジブラシ)を回転軸に複数連続的に挿着してこれら円板状あるいは円筒状のブラシの隣接する前後の回転ブラシのブラシ面の間にディスクを挿着して保持する。そして、回転ブラシの回転による回転軸を中心とする保持したディスクの公転を防止するためにディスク公転防止ストッパでそれを阻止する。このようにすれば、ディスクの公転が阻止されるので、ディスクは、摩擦接触による回転ブラシの回転に応じて自転することができる。これによりディスクの洗浄が可能になる。この場合、ディスクを回転させる回転軸が不要となるので、小型のディスク洗浄装置を実現することができる。
ディスク挿着機構は、受けたディスクの外側の一点を回動中心として受けたディスクを回転ブラシユニット側に回動させてディスクを回転ブラシユニットに挿着するので、高い位置精度で複数のディスクを同時に受け渡すことができる。これにより、ディスクハンドリング機構等から直接回転ブラシユニットに直線的にディスクを装着する場合よりも多くのディスクを同時回転ブラシユニットに挿着することが可能になる。
特に、ディスク挿着機構の位置を回転ブラシユニットより下側に設けることでディスク洗浄装置の高さ方向のスペースを低減できる。しかも、回転軸を回転したときには同時に回転ブラシによるディスクのスクラブ洗浄が開始状態に入れるのでスループットが向上する。また、回転ブラシユニットを2個配列に設けてディスクの受け渡しをするようにすれば、洗浄のスループットをさらに向上させることができる。
As described above, in the present invention, a plurality of disc-shaped or cylindrical brushes (sponge or sponge brush) having a predetermined length are continuously inserted into the rotating shaft, and these disc-shaped or cylindrical-shaped brushes are inserted. The disc is inserted and held between the brush surfaces of the rotating brushes adjacent to the brush. Then, in order to prevent the held disc from revolving around the rotation axis due to the rotation of the rotating brush, it is blocked by a disc revolution prevention stopper. In this way, since the revolution of the disk is prevented, the disk can rotate according to the rotation of the rotating brush due to the frictional contact. This allows the disc to be cleaned. In this case, since a rotating shaft for rotating the disk is not necessary, a small disk cleaning device can be realized.
The disc insertion mechanism rotates the disc received around one point on the outer side of the received disc toward the rotating brush unit and inserts the disc into the rotating brush unit. Can be delivered at the same time. As a result, more disks can be inserted into the simultaneous rotating brush unit than when the disks are mounted linearly on the rotating brush unit directly from the disk handling mechanism or the like.
In particular, the space in the height direction of the disk cleaning device can be reduced by providing the position of the disk insertion mechanism below the rotating brush unit. In addition, when the rotating shaft is rotated, the scrub cleaning of the disk by the rotating brush is started at the same time, so that the throughput is improved. Further, if two rotary brush units are provided in an array and the disc is transferred, the cleaning throughput can be further improved.
さらに、複数枚のディスクの挿入位置に対応して回転軸側に溝を設けて回転軸による駆動を加えてディスクをより回転し易くし、公転防止ストッパをローラあるいは溝付きローラとすれば、ディスクの位置が溝の作用により一定となるので、回転ブラシとの摩擦力を安定させることができる。これにより、ディスクに傷がつかないように摩擦力を小さく調整することができる。
また、隣接する円板状あるいは円筒状のブラシの前側の底部ブラシ面と後側の頭部ブラシ面との間にディスクが挿着され保持されるので、2.5インチ以下の小型のディスクほど保持し易く、回転ブラシを駆動する回転軸を1本として円板状あるいは円筒状のブラシを複数個連続的に挿着する構造を採るので、装置全体を小型化できる。
その結果、バッチ方式でディスクをスクラブ洗浄することが可能となり、複数枚のディスクも同時に洗浄することも可能であり、洗浄処理のスループットを向上させることができる。さらに装置の小型化に適したディスク洗浄装置を実現することができる。
なお、隣接する円板状あるいは円筒状のブラシの前側の底部ブラシ面と後側のブラシの頭部ブラシ面との間に多数の孔あきブラシクリーナ円板を挿入するようにすると、円板状あるいは円筒状のブラシの隣接する前後のブラシ面の間に挿入するディスクの挿入位置に案内溝(間隙)が形成され易くなり、複数のディスクが同時に挿入し易くなる利点がある。
Further, if a groove is provided on the rotating shaft side corresponding to the insertion position of a plurality of discs to drive the rotating shaft to make the disc easier to rotate, and the revolution prevention stopper is a roller or a grooved roller, the disc Since the position is constant due to the action of the groove, the frictional force with the rotating brush can be stabilized. Thereby, the frictional force can be adjusted to be small so that the disk is not damaged.
Also, since the disc is inserted and held between the front bottom brush surface and the rear head brush surface of the adjacent disc-shaped or cylindrical brush, the smaller the disc is 2.5 inches or less. Since it is easy to hold and adopts a structure in which a plurality of disc-shaped or cylindrical brushes are continuously inserted into a single rotating shaft for driving the rotating brush, the entire apparatus can be miniaturized.
As a result, it is possible to scrub the discs in a batch manner, and it is possible to wash a plurality of discs at the same time, thereby improving the throughput of the cleaning process. Furthermore, it is possible to realize a disk cleaning device suitable for downsizing the device.
If a large number of perforated brush cleaner discs are inserted between the front bottom brush surface of the adjacent disc or cylindrical brush and the head brush surface of the rear brush, the disc shape Alternatively, there is an advantage that a guide groove (gap) is easily formed at an insertion position of a disk inserted between adjacent brush surfaces of the cylindrical brush, and a plurality of disks can be easily inserted at the same time.
図1は、この発明の一実施例のディスク洗浄装置の側面断面図であり、図2は、主要部の構成を示す一部省略の斜視図、図3は、ディスクのロードから2段階洗浄までのディスク送り動作の説明図、図4は、挿着されたディスクを回転ブラシユニットから排出する原理の説明図、そして図5は、2段階洗浄されたディスクを回転ブラシユニットから排出する動作の説明図である。
なお、各図において、同一の構成要素は同一の符号で示す。
図1,図2において、10は、ディスク洗浄装置(そのスクラブ洗浄室の内部)であって、10aはそのベース筐体、10bはその上部カバーである。
1は洗浄されるディスク、2はその洗浄機構部、3,4は、回転ブラシユニット、3a,4aは、それぞれ所定の長さの多孔質のスポンジ製の円板(以下円板ブラシ)であって、ローラ3b,4bに連続的に多数挿着されて回転ブラシとされ、それぞれが回転ブラシユニット3,4の構成部材となっている。
回転ブラシユニット3は、ディスクローダ側にあって、回転ブラシユニット4がディスクアンローダ側に位置している。
FIG. 1 is a side sectional view of a disk cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partially omitted perspective view showing a configuration of a main part. FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of the principle of ejecting the inserted disc from the rotating brush unit, and FIG. 5 is an explanation of the operation of ejecting the two-stage cleaned disc from the rotating brush unit. FIG.
In each figure, the same component is shown with the same code.
1 and 2,
1 is a disk to be cleaned, 2 is its cleaning mechanism, 3 and 4 are rotating brush units, and 3a and 4a are porous sponge discs (hereinafter referred to as disc brushes) each having a predetermined length. Then, a large number of
Rotating
18a,18b,18cは、洗浄ノズルであって、洗浄ノズル18a,18bが上部カバー10bの内側で回転ブラシユニット3,4の上部に配置され、ディスク洗浄用のノズルとなる。洗浄ノズル18cがベース筐体10aにおいてブラシクリーナ円板8,9の下側に配置され、ブラシクリーナ円板8,9の洗浄ノズルとなっている。
なお、図2においては、内部構造の関係の説明上、回転ブラシユニット3側は、省略して点線で示し、回転ブラシユニット4側の一部は実線で示し、後ろ側の一部は円板ブラシ4a(回転ブラシ)を除いて溝付きスリーブ4dが見える状態で示した説明図になっている。
ディスク1は、隣接する前後の円板ブラシ(回転ブラシ)3a,4aのブラシ面の間にそれぞれに挿入されて保持される。円板ブラシ3a,4aの内径から外形までの幅は、図示するように、ディスク1の内径に達するとともに回転軸3c,4cの外側においてディスク1を部分的に狭持して接触保持できる幅を持っている(図1,図2参照)。これにより広範囲にわたりディスクの十分な洗浄が可能になる。
18a, 18b, and 18c are cleaning nozzles, and the
In FIG. 2, for the explanation of the relationship of the internal structure, the rotating
The
ローラ3b,4bは、回転軸3c,4cに溝付きスリーブ3d,4d(図2参照)が密着挿着されて構成される。これにより、ローラ3b,4bは、溝付きスリーブ3d(図示せず),4dが回転軸3c,4cとともに回転するローラとなっている。これらローラ3b,4bは、スリーブ3d,4dと回転軸3c,4cとにより軸方向に沿った長い1本のローラを形成する。
図2に示されるように、ローラ3b,4bには隣接する前後の円板ブラシ3a,4aのブラシ面が接触してできる各接触部Sの位置に対応してスリーブ3d(図示せず),4d(実線で示す部分参照)に円周溝5aがそれぞれに設けられている。回転軸3c,4cは、摩擦接触による円板ブラシ3a,4aの回転と各円周溝5aとを介してディスク1を回転駆動する。
なお、回転軸3c,4cには駆動モータが結合されているが図では駆動モータは省略してある。
The
As shown in FIG. 2, sleeves 3 d (not shown) corresponding to the positions of the contact portions S formed by contacting the brush surfaces of the adjacent front and rear disc brushes 3 a and 4 a with the
In addition, although the drive motor is couple | bonded with the
図1,図2における6,7は、ディスク公転防止ストッパをローラとして形成したものであり、ディスク公転防止ローラ6は、回転ブラシユニット3側のものであって、円板ブラシ3aの外周に隣接する位置でロード側(図1では右側)に設けられている。また、ディスク公転防止ローラ7は、回転ブラシユニット4側のものであって、円板ブラシ4aの外周に隣接する位置で回転ブラシユニット3に隣接して設けられている。
すなわち、ディスク公転防止ローラ7は、回転ブラシユニット3と回転ブラシユニット4との間に配置されているが、この場合、その位置は、ディスク1の外周の最下点か、これの近傍で係合するように回転ブラシユニット3の円板ブラシ3aの外周に近い位置にある。その理由は後述する。
ディスク公転防止ローラ6,7は、円板ブラシ3a,4aに挿着されたn個のディスク1の位置に対応して軸6a,軸7aにそれぞれに溝付きスリーブ6b,7bが取付けられて構成される。軸6a,軸7aは、それぞれ図1の前後に設けられたフレームに両端が軸受で支持されていているが、図1では、そのうち後側のフレーム13だけが示されている。
これらディスク公転防止ローラ6,7は、それぞれその軸6a,7aが回転軸3c,回転軸4cにそれぞれ平行に設けられていて、軸方向に沿った長い1本のローラを形成している。溝付きスリーブ6b,7bの円周溝6c,7cは、接触部S(図2参照)に挿着された各ディスク1の外周に当接されるように各ディスク1に対応してそれぞれ設けられている。
In FIGS. 1 and 2, 6 and 7 are disc revolution prevention stoppers formed as rollers, and the disc
In other words, the disk
The disk
These disc
なお、ディスク公転防止ローラ6,7において接触部S(図2参照)に挿着された各ディスク1の位置に対応する部分だけ軸6a,7aに対して回転可能なローラを個別に設けてもよい。もちろん、このローラにさらに円周方向に溝(以下円周溝)6c,7cを設けることができる。
また、ディスク公転防止ローラ6,7は、回転軸3c,4cが回転して多数の円板ブラシ3a,4aが時計方向に回転したときに、ディスク1が回転軸3c,4cの回りを公転するのを阻止してディスク1をその位置で反時計方向に自転させるものである。したがって、このディスク公転防止ローラ6,7は、ローラではなく、単なる軸であってもよい。
11は、洗浄する複数のディスク1を回転ユニット3に同時に挿着する、ロード側に設けられたディスク挿着機構、12は、洗浄された複数のディスク1を回転ユニット4から同時に受けてアンロード位置に配置され、アンロード側に設けられたディスク受取機構である。
ブラシクリーナ円板8,9は、n個(nは2以上の整数)のディスク1に対応してn個設けられ、それぞれ軸8a,軸9aに挿着され、同時に軸8a,軸9aを軸として回転ブラシユニット3,4の円板ブラシ(回転ブラシ)3a,4aの回転によりその摩擦接触により駆動されて回転する。ブラシクリーナ円板8,9には、放射状に開口8b,9bがそれぞれ設けられている。なお、この場合、ブラシクリーナ円板8,9は、独立にモータで駆動されてもよい。
It should be noted that a roller that can rotate with respect to the
Further, the disk
11 is a disc insertion mechanism provided on the load side for simultaneously inserting a plurality of
N brush
回転軸3c,4c側にディスクの位置に対応してスリーブ3d,4dにそれぞれ円周溝5aを設けて回転軸3c,4cによる駆動でディスクをより回転し易くし、公転防止ストッパをディスク公転防止ローラ6,7とすることで、ディスク1と円板ブラシ3a,4aとの摩擦力を傷がつかない程度に小さく調整することができる。特に、ディスク公転防止ローラ6,7にも同様に円周溝5aに対応する位置に円周溝6c,円周溝7cを設けたローラとすることで、ディスク1の位置が一定となり、回転ブラシとの摩擦力を安定させることができる。
なお、スリーブ3d(図示せず),4d(実線で示す部分参照)に設けた軸方向に沿った縦溝5bを設け、各円板ブラシ3a,4aは、これに嵌合する突起条(図示せず)を設けて回転方向に拘束され、軸方向にスライド可能に挿着される。
In addition, a
図3(c),(d)に示すように、回転軸3c,4cが時計方向に回転して多数の円板ブラシ3a,4aも同様に時計方向に回転すると、円板ブラシ3a,4aと摩擦係合してディスク1が逆に反時計方向に回転する。このとき、円周溝5aと、円周溝6c,7cとがディスク1の回転の安定性を支える。
なお、回転軸3c,4cにスリーブを装着することなく、直接各円周溝5aを各接触部Sに対応して回転軸3c,4cに谷溝として設けてもよい。
また、この円周溝5aに換えて、ローラ3b,4bにおいて接触部S(図2参照)に挿着された各ディスク1の位置に対応する部分だけ回転軸3c,4cに対して回転可能なローラを個別に設けて、多数の個別のローラとしてもよい。この個別ローラが回転軸3c,4cと同様に時計方向に回転することで回転軸3c,4cとの摩擦が低減してディスクの反時計方向の回転がよりし易くなる。もちろん、この個別ローラにはさらに円周溝5aをそれぞれに設けることができる。
As shown in FIGS. 3C and 3D, when the
Alternatively, the
Further, in place of the
図2,図3(c)に示すように、n個(nは2以上の整数)のディスク1は、その外周の1/4程度が回転軸3c,4cの中心より上側において横から隣接する前後の円板ブラシ3a,4aの底部ブラシ面と頭部ブラシ面との間にそれぞれに挿着されて保持される。n個のブラシクリーナ円板8,9は、その外周の1/4程度が回転軸3c,4cの中心より下側において同様に下から隣接する前後の円板ブラシ3a,4aの底部ブラシ面と頭部ブラシ面との間にそれぞれに挿入されている。各ブラシクリーナ円板8,9もそれぞれ挿着されたn個のディスク1の位置に対応して軸8a,9aに固定され、この軸8a,9aが回転することで回転可能に設けられている。
このように隣接する前の円板ブラシ3a,4aの底部ブラシ面と後の円板ブラシ3a,4aの頭部ブラシ面との間にブラシクリーナ円板8,9の一部を挿入すると、円板ブラシ3a,4aの隣接する前後のブラシ面の間に挿入するディスク1の挿入位置に案内溝(間隙)が形成され易くなり、複数のディスク1が同時に挿入し易くなる利点がある。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3C, n (n is an integer of 2 or more)
When a part of the
ところで、円板ブラシ3a,4aを回転軸3c,4cに強制的に挿着すると、挿着位置が正確でないために各ディスク1に対する接触圧力が均等にならないような場合も生じる。そこで、前記したように、円板ブラシ3a,4aの中心部の開口孔の内側に回転軸3c,4cの軸方向に沿って突起条を設けてスリーブ3d(図示せず),4d(実線で示す部分参照)に設けた軸方向の円周溝5bと嵌合させれば円板ブラシ3a,4aを回転させると同時に回転軸3c,4cの軸方向に沿っての円板ブラシ3a,4aの移動が可能になる。
これにより、さらに、ブラシクリーナ円板8,9の一部が下方から挿入されることにより、多数の円板ブラシ3a,4aの位置が回転軸3c,4cに軸方向において適正な位置にシフトする。その結果、円板ブラシ3a,4aの位置が最適な位置に設定され、矯正される。
その結果、接触部Sに挿入された複数のディスク1に適正な接触圧力を持ってそれぞれのディスク1の面に円板ブラシ3a,4aのブラシ面を接触させることができ、ディスク1にテクスチャやその他の接触傷が付き難い作用効果が発生する。
もちろん、円板ブラシ3a,4aは、ローラ3b,4b(あるいは回転軸3c,4c)の径より小さい中心孔を持ち、ローラ3b,4bに連続的にn+1個がその中心孔を介して強制的に挿着されてもよい。円板ブラシ3a,4aが回転軸3c,4cの軸方向への移動ができないように挿着固定されることでローラ3b,4bと円板ブラシ3a,4aは一体的なものになる。
By the way, if the disc brushes 3a and 4a are forcibly inserted into the
As a result, the
As a result, the brush surfaces of the disk brushes 3a and 4a can be brought into contact with the surfaces of the
Of course, the disc brushes 3a and 4a have a center hole smaller than the diameter of the
ディスク挿着機構11は、ディスク公転防止ローラ6に隣接してロード側に設けられた2本のディスク受軸111,112と、ディスク公転防止ローラ6に端部が固定されてディスク受軸111,112の両端部でこれらを支持するブラケット113(図2参照),114(図1参照)と、ディスク公転防止ローラ6にその回転軸が結合するステッピングモータ115とからなる。ステッピングモータ115の回転軸115aは、ブラケット114に結合していてブラケット114を回動させる。ディスク公転防止ローラ6の軸6aとディスク受軸111,112とは、それぞれ両端がブラケット113、114に軸受支持されてフリーに回転する。
なお、ステッピングモータ115は、ロータリエアーシリンダを用いることができる。
ディスク受軸111,112は、各ディスク1の外周に当接されるように各ディスク1に対応してそれぞれに溝付きスリーブ111a,112aが密着挿着されている。116はそのスリーブに形成されたその円周溝であり、各円周溝116の位置は、ディスク公転防止ローラ6の溝付きスリーブ6bに形成された円周溝6cに対応して形成され、各円周溝5aにも対応する位置にある。
溝付きスリーブ111a,112aは、溝付きスリーブ3d,4dと異なり、回転軸111,112を軸として回転できるように軸受で支持あるいは微小間隙を持ってディスク受軸111,112に挿着されてもよい。
The
The stepping
The
Unlike the
ディスク公転防止ローラ6とディスク受軸111は、図1に示すように、支持するディスク1の中心より少し下側において水平方向にディスク1の直径より少し小さい間隔で配置されている。そして、ディスク受軸112がディスク1の最下点部の外周に接するように配置されている。これにより、これら3軸がディスク1の中心より下側の3点で凹部のディスク受皿を作り、ディスク1の外周にこれら3軸が当接されてディスク受渡しハンド14(図3(a)参照)からn個のディスク1を同時に受ける。その結果、それらのディスク1は、中心より少し下側から上部に半分以上の外周が開放状態にされて支持される。
図3(a)に示すディスク受渡しハンド14は、昇降機構(図示せず)によって上下方向に移動し、n個のディスク1を対向する2点のチャック面で同時に両サイドから外周チャックをする。これは、円板ブラシの長さに対応する間隔でn個のチャックを有している。
As shown in FIG. 1, the disk
The
そこで、ステッピングモータ115がディスク公転防止ローラ6を90゜前後反時計方向に回動させると、ブラケット113,114(図示せず)が90゜あるいはそれ以上反時計方向に回動し、これに従って、ディスク挿着機構11のディスク受軸111,112は、90゜前後反時計方向に回動する(図3(b)参照)。
その結果、ディスク挿着機構11が保持しているn個のディスク1は、回転ユニット3に同時に挿着される。その後、ステッピングモータ115によりディスク公転防止ローラ6を90゜前後逆に時計方向に回動することにより、ブラケット113,114(図示せず)が90゜前後時計方向に回転してディスク挿着機構11のディスク受軸111,112が元のロード位置である水平位置に戻る(図3(b)参照)。
Therefore, when the stepping
As a result, the n number of
アンロード位置に配置されるディスク受取機構12は、回転軸4cに平行で回転ユニット4隣接してこれの後側(図面左側のアンロード側)に設けられている。これは、3本のディスク受軸121,122、123を有し、ディスク受軸122、123がディスク挿着機構11のディスク受軸111,112にそれぞれ対応している。ステッピングモータ126の回転軸126aは、ブラケット124に結合していてブラケット124を回動させる。ディスク受軸121,122、123は、それぞれ両端がブラケット124、125に軸受支持されてフリーに回転する。
なお、ステッピングモータ126は、ロータリエアーシリンダを用いることができる。
ステッピングモータ126とステッピングモータ115とは装置フレーム(図示せず)に固定されているが、その状態は図2では省略してある。ディスク受軸111は、図1において図面手前側に設けたフレームと後側に設けたフレーム13とにおいて両端が軸受で支持されている。
それぞれのディスク受軸121,122、123には、溝付きスリーブ121a,122a、123aが設けられている。これら各軸を支持するブラケット124(図2参照),125(図1参照)がブラケット113,114にそれぞれ対応し、ステッピングモータ126がステッピングモータ115にそれぞれ対応している。また、円周溝127は、ディスク挿着機構11のスリーブに形成された円周溝116に対応している。
ただし、ディスク受取機構12の各軸の回転角は、ディスク挿着機構11の回転角とは異なってその半分程度である。
The
The stepping
The stepping
Each
However, the rotation angle of each axis of the
ブラケット124,125は、ディスク挿着機構11とは逆にステッピングモータ126がディスク受軸121を45゜程度時計方向に回動させる(図5(b)参照)。ディスク受取機構12は、この位置でn個のディスク1を回転ユニット4から同時に受ける。ディスク1を受けた後にはステッピングモータ126がディスク受取機構12を時計方向に回転させて元の位置に戻す。この元の位置がディスクアンロード位置となる。ディスク受取機構12に保持された複数のディスク1は、ディスク受渡しハンド14と同様なディスク受渡しハンド15(図5(c)参照)により取り出される。
In contrast to the
次に、図3〜図5を参照してそのn個のディスク1を同時洗浄する動作について説明する。
図3(a)〜(e)は、ディスクのロードから2段階洗浄までのディスク送り動作の説明図である。
ディスク受渡しハンド14は、ディスク挿着機構11に配置され、昇降機構(図示せず)によって上下方向に移動し、ディスク挿着機構11のディスク受軸111,112とディスク公転防止ローラ6とにより形成された3点の凹部の受皿にn個のディスク1を同時に降ろし、ディスク挿着機構11は、n個のディスク1を受けて軸方向に所定の間隔で円周溝6c、円周溝116を介して保持する(図3(a)参照)。
ここで、洗浄開始となり、洗浄ノズル18a〜18cから洗浄液が噴射され、ステッピングモータ115よりディスク挿着機構11がディスク公転防止ローラ6を回転中心として反時計方向の90゜前後回動され、ディスク挿着機構11に載置されたn個のディスク1が同時に反時計方向の90゜前後回動される。このとき、同時に回転ブラシユニット3のローラ3bは、ディスク挿着機構11の回転方向とは逆に時計方向に回転駆動されていて、回転ブラシユニット3の円板ブラシ3aの前後のブラシ面の接触部分に横方向からn個のディスク1が同時に挿着される(図3(b)参照)。
このときには、ブラシクリーナ円板8,9も回転していて円板ブラシ3aの前後のブラシ面の接触部分Sには、ブラシクリーナ円板8,9の一部が挿入されて案内溝ができている。
その結果、ディスク1の回転ブラシユニット3への装着が容易となる。
Next, the operation of simultaneously cleaning the
FIGS. 3A to 3E are explanatory views of the disk feeding operation from the loading of the disk to the two-stage cleaning.
The
Here, the cleaning is started, the cleaning liquid is sprayed from the
At this time, the
As a result, the
n個のディスク1の回転ブラシユニット3への挿着が終わると、ディスク挿着機構11が逆に時計方向に回転駆動され、元の位置に戻る(図3(c)参照)。このときには、回転ブラシに挿着されたn個のディスク1は、ディスク公転防止ローラ6に公転が阻止されて反時計方向に自転してディスク1は洗浄が続けられる。
所定時間経過後にディスク1の洗浄が終了すると、回転ブラシユニット3のローラ3bが逆転して反時計方向に回転する。このとき、n個のディスク1は、回転ブラシユニット4のディスク公転防止ローラ7に外周の最下点近傍が接触して、図3(d)の点線で示す回転ブラシユニット3の外周左側のディスク位置に至り、続いて、n個のディスク1は、ディスク公転防止ローラ7を乗り越えて回転ブラシユニット4の側へと移動する(図3(d)参照)。
その理由は、ディスク公転防止ローラ7は、ディスク1の外周の最下点か、これの近傍で係合するように回転ブラシユニット3の円板ブラシ3aの外周に近い位置まで寄せられて設けられているからである。これにより円板ブラシ3aの反時計方向の回転に応じて、n個のディスク1は、ディスク公転防止ローラ7を乗り越えて回転ブラシユニット4側に押し出される。
When the insertion of the
When the cleaning of the
The reason for this is that the disk
図4を参照してディスク1がディスク公転防止ローラ7を乗り越える原理について説明する。
図3(d)のディスク公転防止ローラ7の中心は、これに外周が接触するディスク1の中心に近いところにあるが、図4に示すようにディスク1の中心に対して少し外側にずれている。ディスク公転防止ローラ7とディスク1の外周との係合点をKとすると、円板ブラシ3aは、ディスク1に対して力FAで示す摩擦力を加え、これによりディスク1が反時計方向に回転する。これと同時に前後の円板ブラシ3aで狭持されているディスク1には、上部外周側面に力FBで示す押しつけ力が加わっている。これもディスク1を回転させる力になって、ディスク1は回転する。
力FAは、ディスク1を傷つけないような摩擦力であるため、通常、力FB>力FAである。これらの合力FWの方向が係合点Kより上方向にあれば、ディスク1は、ディスク公転防止ローラ7に接触して回転ブラシユニット3の外側へと押し出され、排出される。したがって、ここでは、この関係が保持される位置にディスク公転防止ローラ7が設定され、n個のディスク1が回転ブラシユニット3から回転ブラシユニット4へと移動する。
この関係は、ディスク受取機構12の軸121と回転ブラシユニット4との関係も同様であり、回転ブラシユニット4の反時計方向の回転で回転ブラシユニット4から軸121を介してディスク受取機構12へn個のディスク1が移動する。
With reference to FIG. 4, the principle that the
The center of the disk
Since the force FA is a frictional force that does not damage the
This relationship is the same as the relationship between the
逆に、合力FWがディスクの外周係合点Kより下方向になると、ディスク1は、外側に押し出されることはない。この関係にあるのがディスク挿着機構11側にあるディスク公転防止ローラ6とディスク1との関係である。
すなわち、ディスク公転防止ローラ6は、ディスク1の外周の最下近傍より高い位置でディスク1と係合する。そのように回転ブラシユニット3のローラ3b(スリーブ3dの円周溝5a)との間でn個のディスク1を支持している。これによりn個のディスク1は、合力FWが係合点Kより下方向になって、ディスク洗浄中もディスク公転防止ローラ6を乗り越えることはない。また、そのような位置関係でディスク公転防止ローラ6がローラ3b(スリーブ3dの円周溝5a)との位置関係でディスク1を保持するようにディスク公転防止ローラ6の位置が設定されている。
ディスク公転防止ローラ7と回転ブラシユニット4との関係もディスク公転防止ローラ6の関係と同様な位置関係にある。
ところで、合力FWがディスクの外周係合点Kより少しくらい下側になっていてもディスク公転防止ローラ7が回転可能なローラであるときには、ディスクを外側へ排出することができる。その理由は、このときにはディスク1が時計方向に回転しているのでディスク公転防止ローラ7のローラは、ディスク1を押し出す反時計方向に方向に回転する。この回転作用でディスク1を押し出す力は増加するからである。
なお、以上の合力FWによる説明は、理解をし易くするためのものである。実際には力FBの作用点は、ディスク1の外周においてディスク1の中心を通るような高い位置となる。したがって、ディスク1は、力FBにより前記の説明以上により外側へと押し出され易い。
On the contrary, when the resultant force FW becomes lower than the outer peripheral engagement point K of the disk, the
That is, the disk
The relationship between the disc
By the way, even if the resultant force FW is slightly below the outer peripheral engagement point K of the disc, the disc can be discharged to the outside when the disc
Note that the above description with the resultant force FW is for easy understanding. Actually, the point of action of the force FB is a high position on the outer periphery of the
このようなことから、n個のディスク1は、ディスク公転防止ローラ7を乗りて回転ブラシユニット4側へと移動する。このとき、回転ブラシユニット4は、時計方向に回転していて、ディスク公転防止ローラ7を乗り越えたディスク1を接触部Sに受入て、図3(e)の状態になる。このとき、n個のディスク1は、ディスク公転防止ローラ7により時計方向の公転が阻止され、回転ブラシユニット4により反時計方向に自転する。そこで、ディスク1が洗浄される。
For this reason,
回転ブラシユニット4は、時計方向に回転していて、ディスク公転防止ローラ7を乗り越えたディスク1を接触部Sに受入て、図3(e)の状態で、ディスク公転防止ローラ7により時計方向の公転が阻止され、回転ブラシユニット4により反時計方向に自転する。そこで、ディスク1が洗浄される。
もちろん、このときには、ディスク挿着機構11により回転ブラシユニット3に新しいn個のディスクが装填されて図3(c)の状態でディスク公転防止ローラ6と回転ブラシユニット3との間で新しいn個のディスクが保持されて自転してディスク洗浄が行われ、図2に示すように、回転ブラシユニット4でも同様にディスク公転防止ローラ7と回転ブラシユニット4との間で新しいn個のディスクが保持されて自転して洗浄が並列して行われる。さらにディスク受取機構12にはアンロードのためのディスク1が保持されている。
The rotating
Of course, at this time, n new discs are loaded into the rotating
図5は、2段階洗浄されたディスクを回転ブラシユニットから排出する動作の説明図である。
図3(e)の状態で回転ブラシユニット4でのディスクの洗浄が終了すると、図3(e)の状態からディスク受取機構12が45゜程度時計方向に回転して図5(a)の状態になる。この後、回転ブラシユニット4のローラ4bが反時計方向に回転し、ディスク受取機構12に洗浄されたn個のディスク1が受け渡される(図5(b)参照)。
ディスク受取機構12は、n個のディスク1を受けると反時計方向に45゜程度回転して元の位置に戻る(図5(c)参照)。
この図5(c)の位置でディスク受取機構12に保持された洗浄後のn個のディスクは、アンロード側に設けられたディスク受渡しハンド14と同様なディスク取出しハンド15により取り出され、洗浄装置10から次の乾燥工程等へと搬送される。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of discharging the disk that has been cleaned in two stages from the rotating brush unit.
When the cleaning of the disc with the rotating
When receiving the
The n discs after cleaning held by the
以上の実施例においては、回転ブラシユニット3,4として2個並列に設けてディスク1の受け渡しをしてそれぞれの回転ブラシユニット3,4で洗浄するので、洗浄効率を向上させることができる。
n個のディスク1は、隣接する前後の円板ブラシ3a,4aの底部ブラシ面と頭部ブラシ面との間で保持され、ディスク公転防止ローラ6,7により公転が阻止されることで円板ブラシ3a,4aの回転に応じて自転する。
この自転により洗浄ノズル18a,18b,18cの洗浄液のシャワーに曝された状態でn個のディスク1が回転軸に支持されることなく同時に回転して円板ブラシ3a,4aの底部ブラシ面と頭部ブラシ面との間で擦られてシャワー洗浄される。これと同時にブラシクリーナ円板8,9も回転して多数の開口8b,9bによって円板ブラシ3a,4a自体も同時に洗浄される。
In the above embodiment, two rotating
The
With this rotation, the
以上説明してきたが、実施例では、回転ブラシは、多数のディスクを同時に洗浄するために円板状のものを使用しているが、ディスクの数が少なければ円筒状の回転ブラシを使用してもよいことはもちろんである。また、処理するディスクは、複数個でなく、1枚であってもよいことももちろんである。
また、実施例では、ディスク受渡しハンド14によりディスク挿着機構11へディスクを受け渡し、ディスク受渡しハンド15によりディスク受取機構12からディスクを取出しているが、ディスクの受け渡し、ディスクの取出しは、前記のようなチャック機構を有するディスクハンドリング機構(ハンドリングロボット)に限定されるものではない。
ディスクが落ちない程度の力が回転ブラシのブラシ面に確保されていれば、質量の小さいディスクでは、下側にぶら下がるような状態あってもディスクの洗浄は可能である。したがって、ディスク公転防止のために設けるディスク公転防止ストッパでは、その位置は、回転軸3c,4cの周囲のどこであってもよい。
さらに、実施例では、回転ブラシユニット3,4の2個設けているが、これは、回転ブラシユニット3,4のいずれか1個であってもよい。この場合には、ディスク受取機構11とディスク受取機構12は、1個の回転ブラシユニットを挟んでそれぞれ反対側に配置されることになる。
As described above, in the embodiment, the rotating brush uses a disk-like one for cleaning a large number of discs at the same time, but if the number of discs is small, a cylindrical rotating brush is used. Of course it is good. Of course, the number of disks to be processed may be one, not a plurality.
In the embodiment, the disc is delivered to the
If a force sufficient to prevent the disc from falling is secured on the brush surface of the rotating brush, the disc can be cleaned even if the disc has a small mass even if it is hung downward. Therefore, the position of the disk revolution prevention stopper provided for preventing the disk revolution may be anywhere around the
Furthermore, in the embodiment, two
また、実施例では、各円板ブラシ3a,4aの隣接する前後のブラシの底部ブラシ面と頭部ブラシ面との接触部Sにディスクを挿着しているが、前後円板ブラシの底部ブラシ面と頭部ブラシ面との間に間隙を設けてディスクを間隙に挿着してから円板ブラシの底部ブラシ面と頭部ブラシ面とをディスク面に接触させてディスクを保持するようにしてもよい。この場合には、実施例のように各円板ブラシ3a,4aが回転軸の軸方向に移動できることが必要である。
また、実施例のスリーブを装着したローラ3b,4bは、1本となっているが、n個のディスクを狭持する接触部Sの位置に対応して分割してローラが個別に設けられていてもよい。この場合には、円板ブラシ3a,4aとの交互にn個のローラ3b,4bを配置することになる。もちろん、実施例で説明してきたように、ディスク公転防止ローラ6,7、ディスク挿着機構11,ディスク受取機構12の各軸についても同様である。
さらに、実施例では、円板ブラシをスポンジ製としているが、円板ブラシは、その底部ブラシ面と頭部ブラシ面との間にディスクを狭持できかつ保持できるものであればスポンジ製のものに限定されない。
Further, in the embodiment, the disc is inserted into the contact portion S between the bottom brush surface and the head brush surface of the front and rear brushes adjacent to each of the disc brushes 3a and 4a, but the bottom brush of the front and rear disc brushes. A disc is inserted into the gap with a gap between the surface and the head brush surface, and then the bottom brush surface and the head brush surface of the disc brush are brought into contact with the disc surface to hold the disc. Also good. In this case, it is necessary that each
The number of
Further, in the embodiment, the disc brush is made of sponge, but the disc brush is made of sponge as long as the disc can be held and held between the bottom brush surface and the head brush surface. It is not limited to.
1…ディスク、 2…洗浄機構部、3,4…回転ブラシユニット、
3a,4a…円板ブラシ、3b,4b…ローラ、
3c,4c…回転軸、3d,4d,6b,7b…溝付きスリーブ、
5a,6c,7c…円周溝、5b…縦溝、
6,7…ディスク公転防止ローラ、6a,7a…軸、
8,9…クリーナ円板、
10…ディスク洗浄装置、10a…ベース筐体、10b…上部カバー、
11…ディスク挿着機構、12…ディスク受取機構、
13…フレーム、14,15…ディスク受渡しハンド、
18a,18b,18c…洗浄ノズル。
DESCRIPTION OF
3a, 4a ... disc brush, 3b, 4b ... roller,
3c, 4c ... rotating shaft, 3d, 4d, 6b, 7b ... grooved sleeve,
5a, 6c, 7c ... circumferential groove, 5b ... longitudinal groove,
6, 7 ... disc revolution prevention roller, 6a, 7a ... shaft,
8, 9 ... cleaner disk,
DESCRIPTION OF
11: Disc insertion mechanism, 12 ... Disc receiving mechanism,
13 ... Frame, 14, 15 ... Disc delivery hand,
18a, 18b, 18c ... cleaning nozzles.
Claims (9)
前記回転ブラシを所定の長さの円板状あるいは円筒状のブラシとした前記回転ブラシが複数個挿着された回転軸を有し隣接する前後の前記回転ブラシのブラシ面の間に前記ディスクが挿入されて保持され前記回転ブラシを回転させる回転ブラシユニットと、
前記回転ブラシの回転による前記回転軸を中心とする保持した前記ディスクの公転を阻止し自転を許容するためのディスク公転防止ストッパと、
前記回転ブラシユニットに隣接して設けられ装置外からロードされた前記ディスクを受けて受けた前記ディスクをディスクの外側の一点を中心として回動させて前記回転ブラシのブラシ面の間に挿入するディスク挿着機構とを備え、
前記ディスク公転防止ストッパと前記回転軸とに前記ディスクの外周が当接しかつ前記回転ブラシの回転とにより前記ディスクの自転がなされるディスク洗浄装置。 In the disc cleaning device that cleans the disc by bringing the rotating brush into contact with the disc surface from both the front and back sides,
The rotating brush is a disc-shaped or cylindrical brush having a predetermined length. The rotating brush has a rotating shaft on which a plurality of rotating brushes are inserted, and the disk is interposed between adjacent brush surfaces of the rotating brushes. A rotating brush unit that is inserted and held and rotates the rotating brush;
A disc revolution prevention stopper for preventing revolution of the disc held around the rotation axis by rotation of the rotary brush and allowing rotation;
A disk that is provided adjacent to the rotating brush unit and receives the disk loaded from outside the apparatus, rotates the disk about a point on the outside of the disk, and inserts it between the brush surfaces of the rotating brush. An insertion mechanism ,
A disk cleaning device in which an outer periphery of the disk is in contact with the disk revolution prevention stopper and the rotating shaft, and the disk is rotated by rotation of the rotating brush .
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