JP7358231B2 - キャリア洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、研磨機によるワークの研磨加工中にワークを保持するキャリアを洗浄するキャリア洗浄装置に関する発明である。

従来から、研磨機においてワークを研磨加工する際、キャリアによってワークを保持し、このキャリアの外周縁に形成された歯部を研磨機のサンギヤとインターナルギヤに噛み合わせ、サンギヤ及びインターナルギヤを回転させてキャリアを自転、公転させる。ここで、研磨後にキャリアごとワークを洗浄する洗浄装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９－３９８２８号公報

しかしながら、従来の洗浄装置は、ワークを洗浄することを目的としており、ワークの保持に使用されるキャリアのみを洗浄するものではない。また、ワーク研磨に使用されるキャリアは、複数の保持穴や捨て穴等が穿孔された薄板（金属製、或いはポリアミドイミド、エポキシガラス、エポキシアラミド等の樹脂製）である上、大きなものでは直径１メートル以上の円盤形状を呈している。そのため、キャリアは、撓みやすく、取り扱いが難しいので、容易に洗浄できないという問題がある。しかも、樹脂インサートが保持穴に嵌合された金属製キャリアや、樹脂インサートを嵌合する前の金属製キャリア等もあり、様々な材質・複雑な形状のキャリアをムラなく洗浄することは困難であった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ワーク研磨に使用されるキャリアを容易に洗浄することができるキャリア洗浄装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明のキャリア洗浄装置は、研磨機によるワークの研磨中にワークの保持に使用される円盤状のキャリアを洗浄するキャリア洗浄装置であって、キャリアを収納可能なフレームと、フレーム内に回動可能に設けられて外周面がキャリアの外周縁に形成された歯部に噛み合う駆動ギヤと、駆動ギヤを介してキャリアを回転させる駆動機構と、フレーム内に回動可能に設けられて外周面が歯部に接触して回転しながらキャリアを支持する支持ローラ、及び、フレーム内に回動可能に設けられて外周面にキャリアが差し込まれる案内溝が形成されたガイドローラの少なくとも一方と、フレームに設けられ、支持ローラ又はガイドローラを回動可能に支持すると共に、フレームに対して支持ローラ又はガイドローラを着脱可能に取り付けるための複数のローラ保持部と、を備え、複数のローラ保持部は、所定の径寸法の第１のキャリアを洗浄する際に選択される第１のローラ保持部と、第１のローラ保持部よりもキャリアの中心に近い位置に設けられて第１のキャリアよりも径寸法が小さい第２のキャリアを洗浄する際に選択される第２のローラ保持部と、を有し、支持ローラ又はガイドローラは、洗浄されるキャリアの径寸法に応じて選択された第１のローラ保持部及び第２のローラ保持部のいずれかを介してフレームに取り付けられる。
また、本発明のキャリアの洗浄装置は、研磨機によるワークの研磨中にワークの保持に使用される円盤状のキャリアを洗浄するキャリア洗浄装置であって、上方に向かって開放した開口を有し、キャリアを立てた状態で収納可能なフレームと、フレーム内に回動可能に設けられ、キャリアの中心よりも下側に配置されると共に、外周面がキャリアの外周縁に形成された歯部に噛み合う駆動ギヤと、駆動ギヤを介してキャリアを回転させる駆動機構と、フレーム内に回動可能に設けられてキャリアの中心よりも下側に配置されると共に、平坦な凹凸のない外周面が歯部に接触し、回転しながらキャリアを支持する円筒状の支持ローラと、を備えている。

本発明のキャリア洗浄装置では、ワーク研磨に使用されるキャリアを容易に洗浄することができる。

実施例１のキャリア洗浄装置を示す正面図である。 実施例１のキャリア洗浄装置を示す側面図である。 実施例１のキャリア洗浄装置のガイド部及びガイド部支持構造を示す斜視図である。 実施例１のキャリア洗浄装置の駆動ギヤを示す斜視図である。 実施例１のキャリア洗浄装置の支持ローラを示す斜視図である。 実施例１のキャリア洗浄装置のガイドローラを示す斜視図である。 実施例１のキャリア洗浄装置において、大径のキャリアを洗浄するときの支持ローラ及びガイドローラの配置位置を示す説明図である。

以下、本発明のキャリア洗浄装置を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

（実施例１）
以下、実施例１のキャリア洗浄装置１の構成を図１～図６に基づいて説明する。

実施例１のキャリア洗浄装置１は、研磨機によるワークの研磨中にワークの保持に使用されるキャリアＣを自動的に洗浄する装置である。このキャリア洗浄装置１は、洗浄槽１００から出し入れ可能であり、洗浄槽１００に貯留した純水等の洗浄液内にキャリアＣを浸漬して洗浄することができる。ここで、洗浄液は、純水以外にも、水素水、酸性溶液、アルカリ性溶液等の洗浄液があり、さらに、これらの洗浄液に界面活性剤を混合して洗浄に使用することもできる。キャリアＣには、ガラス繊維、金属粉、研磨剤（酸化セリウム等）、樹脂微粉、ワーク微粉等が汚れとして付着する。キャリアＣに付着した汚れに応じた洗浄液を適宜選択することで、より効率よくキャリアＣを洗浄することが可能となる。

また、洗浄槽１００の内部には複数の超音波振動子１０１が配置されており、超音波洗浄が可能になっている。図１では、洗浄槽１００の底面１００ａに一対の超音波振動子１０１を配置しているが、超音波振動子１０１の配置位置はこれに限らず、例えば、洗浄槽１００の側面に取り付けてもよい。また、洗浄槽１００に循環機構を取り付け、洗浄液を適宜循環させてもよい。さらに、洗浄前のキャリアＣを上述の洗浄液に浸漬した後、実施例１のキャリア洗浄装置１を用いてキャリアＣを超音波洗浄しても良い。

キャリア洗浄装置１は、図１及び図２に示すように、フレーム１０と、駆動ギヤ２０と、支持ローラ３０と、複数のガイドローラ４０と、駆動機構５０と、一対のガイドプレート６０（ガイド部）とを備えている。

フレーム１０は、対向した一対の板部材１１の周縁部を複数の支柱１２で連結して形成され、上方に臨む位置での両側縁に配置された支柱１２の間隔がキャリアＣの直径よりも大きく設定されている。これにより、フレーム１０は、上方に向かって開放する開口１０ａを有することになり、一対の板部材１１の間にキャリアＣを立てた状態で収納可能である。ここで、「キャリアＣを立てた状態」とは、円盤状のキャリアＣの中心Ｃ´に直交する軸方向が水平になった状態である。

また、フレーム１０は、一対の板部材１１の間を複数の支柱１２で連結しているため、一対の板部材１１の間を通って洗浄液の流通が可能である。また、複数の支柱１２は、板部材１１の周方向に所定の間隔をあけて配置されており、複数の支柱１２の間隔は任意に設定可能である。なお、各板部材１１には、貫通孔を形成してもよい。板部材１１に貫通孔を形成した場合には、貫通孔を介して洗浄液をフレーム１０の内外に循環させることができる。さらに、貫通孔を形成したことで、フレーム１０の内部が目視可能となり、キャリアＣの洗浄状態を視認しやすくできる。

一対の板部材１１の互いに対向した内側面１１ａには、それぞれ複数（実施例１では１０個）のブラケット１４（ローラ保持部）と、複数（実施例１では４個）のガイドレール１５とが固定されている。ここで、ブラケット１４は、他方の板部材１１に設けられた他のブラケット１４に対向する位置に固定されている。また、ガイドレール１５は、他方の板部材１１に設けられた他のガイドレール１５に対向する位置に固定されている。

ブラケット１４は、支持溝１４ａが形成されたブロック部材である。このブラケット１４は、ネジや溶接などの固定手段によって板部材１１に固定される。このときブラケット１４は、支持溝１４ａが上方に開放した状態で固定される。また、支持溝１４ａの開口は、開放側が広がったテーパ状に傾斜している。そして、支持溝１４ａには、支持ローラ３０又はガイドローラ４０の回転軸３３、４３が適宜挿入され、これにより、フレーム１０には、ブラケット１４を介して支持ローラ３０又はガイドローラ４０が着脱可能に設けられる。また、複数のブラケット１４のうちの予め決められた一つには、駆動ギヤ２０の回転軸２３が挿入される。

ガイドレール１５は、図３に示すような棒状部材である。このガイドレール１５は、ネジや溶接などの固定手段によって板部材１１の内側面１１ａに固定される。このときガイドレール１５は、長手方向が上下方向（鉛直方向）に沿った状態で固定される。ガイドレール１５は、ガイドプレート６０をフレーム１０の内部に配置する際、ガイドプレート６０に形成された係合溝６２に挿入され、ガイドプレート６０を着脱可能に支持する。

さらに、一対の板部材１１の互いに反対に向いた外側面１１ｂには、図２に示すように、複数の支持棒１６が固定されている。各支持棒１６は、水平方向に延在しており、キャリア洗浄装置１を洗浄槽１００内に入れた際、洗浄槽１００の縁１０２に干渉してキャリア洗浄装置１を支持する。

駆動ギヤ２０は、フレーム１０の内部に回動可能に設けられ、外周面２０ａがキャリアＣの外周縁に形成された歯部Ｓに噛み合う。駆動ギヤ２０は、図４に示すように、一対の円盤プレート２１と、円盤プレート２１の周縁に沿って並ぶと共に、一対の円盤プレート２１の間に架け渡された多数の丸棒部材２２とによって形成されている。この駆動ギヤ２０では、丸棒部材２２がキャリアＣの歯部Ｓに嵌合することで、外周面２０ａが歯部Ｓと噛み合う。また、一方の円盤プレート２１の外側面には、平歯車からなる従動歯車２５が固定されている。

さらに、一対の円盤プレート２１の中心からは、回転軸２３がそれぞれ突出している。なお、回転軸２３は、従動歯車２５の中心を貫通する。そして、回転軸２３をフレーム１０に固定されたブラケット１４の支持溝１４ａに挿入し、この回転軸２３を円盤プレート２１或いはブラケット１４に対して相対回転可能とすることで、駆動ギヤ２０は、フレーム１０の内部に回転可能に設けられる。ここで、駆動ギヤ２０は、駆動機構５０が有する駆動歯車５２ｃに従動歯車２５が噛み合う位置に設けられる。すなわち、駆動ギヤ２０の回転軸２３を支持するブラケット１４は、駆動歯車５２ｃの位置に応じて予め決まっており、ここでは、フレーム１０の下部であって、駆動歯車５２ｃに最も近い位置に設けられたものである。

支持ローラ３０は、フレーム１０の内部に回動可能に設けられた円筒体であり、外周面３０ａがキャリアＣの歯部Ｓに接触し、キャリアＣと逆方向に回転しながらキャリアＣを支持する。支持ローラ３０は、図５に示すような円筒体によって形成されている。また、支持ローラ３０の両端面３２の中心からは、回転軸３３がそれぞれ突出している。そして、各回転軸３３をフレーム１０に固定されたブラケット１４の支持溝１４ａに挿入し、この回転軸３３を支持ローラ３０の端面３２或いはブラケット１４に対して相対回転可能とすることで、支持ローラ３０は、フレーム１０の内部に回転可能に設けられる。また、支持ローラ３０を支持するブラケット１４は、キャリアＣの大きさに応じて適宜選択される。

ガイドローラ４０は、フレーム１０の内部に回動可能に設けられた円筒体であり、図６に示すように、外周面４０ａに複数（ここでは五本）の案内溝４１が形成されている。各案内溝４１は、ガイドローラ４０の周方向に沿って全周に延びるへこみであり、キャリアＣを挿入可能な幅を有している。また、複数の案内溝４１は、等間隔をあけてガイドローラ４０の軸方向に沿って並んでいる。なお、案内溝４１の開口は、開口側が広がったテーパ状に傾斜している。さらに、ガイドローラ４０の両端面４２の中心からは、回転軸４３がそれぞれ突出している。そして、各回転軸４３をフレーム１０に固定されたブラケット１４の支持溝１４ａに挿入し、この回転軸４３をガイドローラ４０の端面４２或いはブラケット１４に対して相対回転可能とすることで、ガイドローラ４０は、フレーム１０の内部に回転可能に設けられる。なお、回転軸４３を支持するブラケット１４は、キャリアＣの大きさや、キャリアＣを支持する位置等に応じて適宜選択される。

駆動機構５０は、フレーム１０に取り付けられ、駆動ギヤ２０を介してキャリアＣを回転させる機構である。この駆動機構５０は、図１及び図２に示すように、駆動モータ５１と、回転伝達部５２と、ローラーチェーン５３とを備えている。なお、駆動機構５０は、予めフレーム１０に固定されている。

駆動モータ５１は、キャリアＣを回転させる動力源であり、図示しない制御装置によって制御される。駆動モータ５１の出力軸５１ａには、駆動スプロケット５１ｂが取り付けられている。ここで、駆動モータ５１は、モータケース５１ｃに収容され、フレーム１０の支持棒１６上に固定されている。

回転伝達部５２は、駆動モータ５１の回転駆動力を駆動ギヤ２０に伝達する機構であり、回転軸５２ａと、従動スプロケット５２ｂと、駆動歯車５２ｃとを有している。回転軸５２ａは、フレーム１０の一方の板部材１１を貫通し、板部材１１に設けられたベアリング５２ｄを介して回転可能に保持されている。従動スプロケット５２ｂは、フレーム１０の外側に突出した回転軸５２ａの一端部に設けられ、ローラーチェーン５３が噛み合っている。駆動歯車５２ｃは、フレーム１０の内側に突出した回転軸５２ａの他端部に設けられた平歯車であり、駆動ギヤ２０の従動歯車２５が噛み合っている。

ローラーチェーン５３は、駆動スプロケット５１ｂと、回転伝達部５２の従動スプロケット５２ｂとの間に架け渡された無端チェーンである。駆動スプロケット５１ｂが駆動モータ５１によって回転すると、この回転がローラーチェーン５３を介して従動スプロケット５２ｂへと伝わり、回転軸５２ａと共に駆動歯車５２ｃが回転する。

ガイドプレート６０（ガイド部）は、図３に示すように、フレーム１０の内部に着脱可能に設けられる帯状の板部材である。ガイドプレート６０は、フレーム１０の内部に配置されたときにキャリアＣに対向する内側面６０ａに複数（ここでは五本）の挿入案内溝６１が形成されている。各挿入案内溝６１は、長手方向の全長にわたって延びるへこみであり、ガイドプレート６０がフレーム１０の内部に配置された際、キャリアＣのフレーム１０への差し込み方向である鉛直方向の全長にわたって延びる。また、各挿入案内溝６１は、キャリアＣを挿入可能な幅を有している。そして、複数の挿入案内溝６１は、等間隔をあけてガイドプレート６０の短手方向に並んでいる。複数の挿入案内溝６１の間隔と、ガイドローラ４０に形成された複数の案内溝４１の間隔は一致している。なお、各挿入案内溝６１の開口は、開口側が広がったテーパ状に傾斜している。さらに、内側面６０ａの両側に位置する両側面６０ｂには、それぞれ係合溝６２が形成されている。係合溝６２は、ガイドプレート６０の側方及びガイドレール１５の挿入口側（下端部）が開放し、ガイドプレート６０の長手方向の途中位置まで延びるへこみである。この係合溝６２には、ガイドレール１５を挿入することが可能である。

以下、実施例１のキャリア洗浄装置１の作用を説明する。

実施例１のキャリア洗浄装置１によってキャリアＣを洗浄するには、まず、支持ローラ３０と、複数のガイドローラ４０と、一対のガイドプレート６０をそれぞれフレーム１０に取り付ける。なお、駆動ギヤ２０及び駆動機構５０は、予めフレーム１０に設けられており、駆動ギヤ２０の従動歯車２５と駆動機構５０の駆動歯車５２ｃは噛み合っている。また、支持ローラ３０等をフレーム１０に取り付ける際、洗浄対象のキャリアＣの大きさに応じて、支持ローラ３０やガイドローラ４０を取り付けるブラケット１４や、ガイドプレート６０を取り付けるガイドレール１５を選択する。

すなわち、図７に示すように、比較的径寸法が大きいキャリアＣ１を洗浄する場合は、中心Ｃ１´から比較的離れた位置に設けられたブラケット１４及びガイドレール１５を選択する。一方、図１に示すように、比較的径寸法が小さいキャリアＣを洗浄する場合は、中心Ｃ´から比較的近い位置に設けられたブラケット１４及びガイドレール１５を選択する。

そして、支持ローラ３０等を取り付けるブラケット１４及びガイドレール１５を選択したら、選択したブラケット１４の支持溝１４ａに支持ローラ３０又はガイドローラ４０の回転軸３３、４３を挿入し、支持ローラ３０及びガイドローラ４０をフレーム１０に取り付ける。さらに、選択したガイドレール１５に係合溝６２を挿入させて、ガイドプレート６０をフレーム１０に取り付ける。

なお、キャリアＣの中心Ｃ´よりも上側に配置されたブラケット（以下、「ブラケット１４ｘ」という）にガイドローラ４０のうちの一つ（以下、「押さえローラ４０ｘ」という）を回転可能に取り付ける場合は、押さえローラ４０ｘを取り付ける前に、キャリアＣをフレーム１０に収納する。そして、キャリアＣを収納した後、押さえローラ４０ｘの回転軸４３ｘをブラケット１４ｘの支持溝１４ａに挿入する。なお、実施例１では、押さえローラ４０ｘは、キャリアＣの中心Ｃ´よりも下側に配置されるガイドローラ４０と同一の形状とし、外周面４０ａに複数の案内溝４１が形成されている。

複数のガイドローラ４０及び一対のガイドプレート６０をフレーム１０に取り付けたら、次に、キャリア洗浄装置１を洗浄槽１００に入れる。ここで、洗浄槽１００には、予め超音波振動子１０１を配置しておく。なお、洗浄液はキャリア洗浄装置１を入れてから貯留してもよいし、予め洗浄槽１００に貯留しておいてもよい。洗浄槽１００に入れられたキャリア洗浄装置１は、フレーム１０が有する支持棒１６が洗浄槽１００の縁１０２に干渉し、洗浄槽１００に支持される。なお、洗浄液を貯留した洗浄槽にキャリア洗浄装置１を入れる場合には、洗浄液が貯留された状態でキャリアＣをキャリア洗浄装置１にセットすることができる。そのため、キャリアＣに付着した汚れが乾かずに洗浄工程に入ることが可能になる。

キャリア洗浄装置１を洗浄槽１００に入れたら、キャリアＣをフレーム１０に差し込み、一対の板部材１１の間に立てた状態で収納する。このとき、キャリアＣの周方向位置を調整し、歯部Ｓと駆動ギヤ２０の丸棒部材２２とを噛み合わせる。また、支持ローラ３０の外周面３０ａにキャリアＣの歯部Ｓを接触させ、支持ローラ３０によってキャリアＣを支持する。

また、フレーム１０の内部に設けられたガイドローラ４０には、案内溝４１が形成されている。そのため、フレーム１０にキャリアＣを収納した際、キャリアＣを案内溝４１に差し込むことで、ガイドローラ４０によってキャリアＣの周縁部を軸方向に沿って支えることができる。これにより、フレーム１０内でキャリアＣが軸方向に傾いたり、撓んだりすることを抑制して姿勢を制御し、起立した状態を維持させることができる。

また、実施例１のキャリア洗浄装置１は、フレーム１０の内部に挿入案内溝６１を有するガイドプレート６０が設けられている。ここで、挿入案内溝６１は、キャリアＣのフレーム１０への差し込み方向である鉛直方向に延びている。そのため、キャリアＣをフレーム１０に差し込む際、キャリアＣを挿入案内溝６１に沿って挿入することで、キャリアＣを傾かせることなくフレーム１０に収納することができる。

さらに、この挿入案内溝６１の間隔は、ガイドローラ４０に形成された複数の案内溝４１の間隔と一致している。これにより、挿入案内溝６１に沿って挿入されたキャリアＣは、そのまま差し込んでいくことで、位置調整を行わなくてもガイドローラ４０に形成された案内溝４１に差し込むことができる。そのため、キャリアＣを容易に案内溝４１に差し込むことができて、位置決めの手間を軽減することができる。

キャリアＣをフレーム１０に収納したら、超音波振動子１０１を稼働させると共に、駆動機構５０の駆動モータ５１を駆動し、駆動ギヤ２０を介してキャリアＣを回転させる。すなわち、駆動モータ５１を駆動することで駆動スプロケット５１ｂを回転させると、ローラーチェーン５３を介して従動スプロケット５２ｂへと回転が伝達され、従動スプロケット５２ｂが回転する。ここで、従動スプロケット５２ｂが設けられた回転軸５２ａの他端には、駆動歯車５２ｃが設けられている。そのため、従動スプロケット５２ｂが回転することで駆動歯車５２ｃが同時に回転する。そして、この駆動歯車５２ｃには、駆動ギヤ２０が有する従動歯車２５が噛み合っているため、駆動歯車５２ｃが回転することで従動歯車２５が回転させられ、駆動ギヤ２０が回転する。

さらに、駆動ギヤ２０が回転すると、この駆動ギヤ２０に歯部Ｓが噛み合ったキャリアＣが回転する。これにより、洗浄槽１００内でキャリアＣが回転することになり、自動的に洗浄ムラを解消し、キャリアＣに対してまんべんなく超音波洗浄を行うことができる。すなわち、実施例１のキャリア洗浄装置１では、洗浄液を貯留した洗浄槽１００内でワーク研磨に使用されるキャリアＣを自動的に回転させることができ、容易に洗浄することができる。また、キャリアＣの回転を自動的に行わせることで、作業者による手作業が不要となり、洗浄品質の安定化を図ることができる。

また、キャリアＣを収納するフレーム１０は、キャリアＣを立てた状態で収納する。このため、例えば、キャリアＣを横に倒した状態で洗浄する場合と比べて、キャリアＣの洗浄に要するスペースが少なくてすみ、スペース効率を向上させることができる。また、起立させたキャリアＣの下方から超音波振動を発振することで、キャリアＣを横に倒した状態で洗浄する場合よりも、超音波振動子１０１や発振器の数を減らすことができ、初期投資のコストダウンを図ることができる。さらに、超音波振動子１０１にて消費される電力の抑制も可能である。

また、キャリアＣの洗浄中、キャリアＣは支持ローラ３０の外周面３０ａに歯部Ｓが接触するため、キャリアＣが支持ローラ３０によって支持され、キャリアＣを安定した状態で洗浄することができる。さらに、このとき、支持ローラ３０は、キャリアＣの回転に伴ってキャリアＣとは逆方向に回転させられる。これにより、キャリアＣが円滑に回転できると共に、キャリアＣと支持ローラ３０との接触位置が適宜変化することで、支持ローラ３０の劣化を抑えることができる。

さらに、キャリアＣの洗浄中、このキャリアＣは、ガイドローラ４０の外周面４０ａに形成された案内溝４１に差し込まれる。これにより、キャリアＣはガイドローラ４０によって軸方向に支えられ、起立状態を維持しながら回転することが可能となる。そして、キャリアＣがフレーム１０に接触することなく洗浄することができる。

しかも、実施例１では、案内溝４１がガイドローラ４０の軸方向に並んで複数（実施例１では五本）形成されており、それぞれの案内溝４１によってキャリアＣを支えることができる。このため、案内溝４１の数に合わせて、複数（五枚）のキャリアＣをフレーム１０の内部に起立した状態で収納することができる。この結果、複数のキャリアＣを同時に洗浄することが可能となる。

また、実施例１では、複数のガイドローラ４０のうちの一つ（押さえローラ４０ｘ）が、キャリアＣの中心Ｃ´よりも上側に配置されたブラケット１４ｘに取り付けられ、フレーム１０に収納されたキャリアＣの中心Ｃ´よりも上側に配置されている。そのため、押さえローラ４０ｘの案内溝４１にキャリアＣの上部が入り込み、洗浄中のキャリアＣの上部の傾きを抑制することができる。このため、キャリアＣの上部の撓みを抑え、キャリアＣの姿勢を適切に制御することができる。さらに、この押さえローラ４０ｘによってフレーム１０内で立てられたキャリアＣを上方から押さえることが可能となり、洗浄中にキャリアＣが浮き上がることを抑制できる。

また、フレーム１０の板部材１１の内側面１１ａには、複数のブラケット１４が設けられており、支持ローラ３０やガイドローラ４０は、このブラケット１４に回転軸３３、４３が挿入されることで、ブラケット１４を介してフレーム１０に着脱可能に設けられている。このため、支持ローラ３０やガイドローラ４０の回転軸３３、４３を挿入するブラケット１４を選択することにより、図１や図７に示すように、大きさの異なるキャリアＣ、Ｃ１であっても、同一のキャリア洗浄装置１によって洗浄することができる。

そして、実施例１のキャリア洗浄装置１は、洗浄液を貯留可能な洗浄槽１００から出し入れ可能となっている。これにより、フレーム１０に収納した複数のキャリアＣを洗浄槽１００から同時に出し入れすることができたり、支持ローラ３０やガイドローラ４０の配置換えを容易に行ったりすることができる。また、フレーム１０や、支持ローラ３０、ガイドローラ４０の洗浄等のメンテナンスを容易に行うことができる。さらに、実施例１では、洗浄槽１００の内部に超音波振動子１０１が配置されているため、フレーム１０に収納したキャリアＣを超音波洗浄することができる。

以上、本発明のキャリア洗浄装置を実施例１に基づいて説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１のキャリア洗浄装置１は、駆動機構５０が、ローラーチェーン５３を介して駆動モータ５１の回転駆動力を回転伝達部５２に伝達する構成としたがこれに限らない。例えば、駆動モータ５１によって、駆動ギヤ２０に設けた従動歯車２５に噛み合う駆動歯車５２ｃを直接回転させたり、駆動ギヤ２０を直接回転させたりしてもよい。

また、実施例１では、駆動ギヤ２０をフレーム１０の下部に設け、キャリアＣの重みを駆動ギヤ２０に作用させ、駆動ギヤ２０がキャリアＣにしっかり噛み合う例を示したが、これに限らない。例えば、フレーム１０の開口１０ａの付近等の任意の位置に駆動ギヤ２０を配置してよい。

また、実施例１のキャリア洗浄装置１では、フレーム１０が上方に向かって開放した開口１０ａを有し、キャリアＣを立てた状態で収納可能とする例を示したが、これに限らない。フレームに収納したキャリアＣを、フレーム内に回動可能に設けられた駆動ギヤを介して回転させられればよい。このため、キャリアＣを横に倒した状態、つまりキャリアＣの中心Ｃ´に直交する軸方向が鉛直方向に向いた状態でキャリアＣを収納するフレームであってもよい。

実施例１では、外周面３０ａが平坦な凹凸のない支持ローラ３０と、外周面４０ａに案内溝４１が形成されたガイドローラ４０とを備える例を示したが、これに限らない。支持ローラ３０とガイドローラ４０のいずれか一方のみを備えるものであってもよい。さらに、支持ローラ３０やガイドローラ４０の配置位置は、実施例１に示すものに限られず、任意の位置に配置することができる。また、ブラケット１４の位置や数も、任意に設定することができる。

さらに、支持ローラ３０の外周面３０ａや、ガイドローラ４０又は押さえローラ４０ｘの外周面４０ａに凹凸やギヤ形状を形成し、支持ローラ３０や、ガイドローラ４０、押さえローラ４０ｘをキャリアＣの歯部Ｓに噛み合わせてもよい。

また、実施例１では、押さえローラ４０ｘをガイドローラ４０のうちの一つで構成し、キャリアＣの中心Ｃ´よりも下側に配置されるガイドローラ４０と同一の形状とする例を示した。しかしながら、これに限らない。例えば、支持ローラ３０のような外周面４０ａが平坦な円筒体によって押さえローラ４０ｘを形成してもよい。この場合であっても、キャリアＣを上方から押さえることが可能となり、洗浄中にキャリアＣが浮き上がることを抑制できる。なお、押さえローラ４０ｘは、洗浄中のキャリアＣが外周面４０ａに常時接触する位置に設けてもよいし、キャリアＣが僅かに浮き上がったときに外周面４０ａに接触する位置に設けてもよい。

また、実施例１では、フレーム１０を対向した一対の板部材１１の周縁部を複数の支柱１２で連結して形成し、フレーム１０の内外を洗浄液が流通可能とすると共に、キャリア洗浄装置１を洗浄槽１００から出し入れ可能とする例を示した。しかしながら、これに限らず、例えば、フレーム１０を、洗浄液を貯留可能な容器形状としてもよい。なお、この場合には、フレーム１０の内部に超音波振動子を配置することで、超音波洗浄が可能となる。

また、実施例１では、フレーム１０を一対の板部材１１を複数の支柱１２によって連結して形成する例を示したが、これに限らない。例えば、一対の板部材１１及び複数の支柱１２を一体成型したフレームであってもよい。

また、実施例１では、洗浄槽１００が、キャリアＣのほぼ全てを収納できる深さを有する例を示したが、これに限らない。例えば、キャリアＣの半径程度を浸漬できる深さの洗浄槽１００であっても、キャリアＣが回転することで全域を洗浄することが可能である。また、洗浄槽１００の深さが浅いほど、洗浄槽１００の底面１００ａへのアクセスが良くなり、メンテナンス性を向上させることができる。

また、実施例１では、支持ローラ３０又はガイドローラ４０をフレーム１０に着脱可能に取り付けるローラ保持部としてブラケット１４をフレーム１０の内側に設けた例を示した。しかし、ローラ保持部は、支持ローラ３０やガイドローラ４０を着脱可能に保持できればよいため、これに限らない。例えば、フレーム１０の板部材１１にローラ保持部となる貫通孔を形成し、この貫通孔に支持ローラ３０やガイドローラ４０の回転軸３３、４３を差し込むことで、支持ローラ３０等をフレーム１０に着脱可能に設けるようにしてもよい。

また、実施例１では、キャリア洗浄装置１を洗浄槽１００に入れてから、フレーム１０にキャリアＣを収納する例を示したが、これに限らない。例えば、フレーム１０にキャリアＣを収納した後、キャリアＣがセットされたキャリア洗浄装置１を洗浄槽１００に入れるようにしてもよい。

そして、本発明のキャリア洗浄装置によって洗浄されるキャリアＣは、ウェーハ研磨加工後の使用済みのキャリアであってもよいし、研磨加工に使用する前のキャリアであってもよい。また、本発明のキャリア洗浄装置を用いて、キャリア製造時に行うラップ加工の前など、様々なキャリア製造工程の間や、製造工程終了後にキャリアを洗浄してもよい。

１ キャリア洗浄装置
１０ フレーム
１１ 板部材
１２ 支柱
１４ ブラケット
１５ ガイドレール
２０ 駆動ギヤ
２１ 円盤プレート
２２ 丸棒部材
２３ 回転軸
２５ 従動歯車
３０ 支持ローラ
３３ 回転軸
４０ ガイドローラ
４１ 案内溝
４３ 回転軸
４０ｘ 押さえローラ
５０ 駆動機構
５１ 駆動モータ
５２ 回転伝達部
５２ｃ 駆動歯車
５３ ローラーチェーン
６０ ガイドプレート（ガイド部）
６１ 挿入案内溝

Claims (12)

1. 研磨機によるワークの研磨中に前記ワークの保持に使用される円盤状のキャリアを洗浄するキャリア洗浄装置であって、
   前記キャリアを収納可能なフレームと、
   前記フレーム内に回動可能に設けられ、外周面が前記キャリアの外周縁に形成された歯部に噛み合う駆動ギヤと、
   前記駆動ギヤを介して前記キャリアを回転させる駆動機構と、
   前記フレーム内に回動可能に設けられ、外周面が前記歯部に接触して回転しながら前記キャリアを支持する支持ローラ、及び、前記フレーム内に回動可能に設けられ、外周面に前記キャリアが差し込まれる案内溝が形成されたガイドローラの少なくとも一方と、
   前記フレームに設けられ、前記支持ローラ又は前記ガイドローラを回動可能に支持すると共に、前記フレームに対して前記支持ローラ又は前記ガイドローラを着脱可能に取り付けるための複数のローラ保持部と、を備え、
   前記複数のローラ保持部は、所定の径寸法の第１のキャリアを洗浄する際に選択される第１のローラ保持部と、前記第１のローラ保持部よりも前記キャリアの中心に近い位置に設けられて前記第１のキャリアよりも径寸法が小さい第２のキャリアを洗浄する際に選択される第２のローラ保持部と、を有し、
   前記支持ローラ又は前記ガイドローラは、洗浄されるキャリアの径寸法に応じて選択された前記第１のローラ保持部及び前記第２のローラ保持部のいずれかを介して前記フレームに取り付けられる
   ことを特徴するキャリア洗浄装置。
2. 請求項１に記載されたキャリア洗浄装置において、
   前記フレームは、上方に向かって開放した開口を有し、前記キャリアを立てた状態で収納可能とする
   ことを特徴とするキャリア洗浄装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載されたキャリア洗浄装置において、
   前記案内溝は、前記ガイドローラの軸方向に沿って複数並んでいる
   ことを特徴とするキャリア洗浄装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載されたキャリア洗浄装置において、
   前記フレームは、上方に向かって開放した開口を有し、前記キャリアを立てた状態で収納可能とし、
   前記フレーム内に回動可能に設けられ、前記キャリアの中心よりも上側に着脱可能に配置される押さえローラを備える
   ことを特徴とするキャリア洗浄装置。
5. 研磨機によるワークの研磨中に前記ワークの保持に使用される円盤状のキャリアを洗浄するキャリア洗浄装置であって、
   上方に向かって開放した開口を有し、前記キャリアを立てた状態で収納可能なフレームと、
   前記フレーム内に回動可能に設けられ、前記キャリアの中心よりも下側に配置されると共に、外周面が前記キャリアの外周縁に形成された歯部に噛み合う駆動ギヤと、
   前記駆動ギヤを介して前記キャリアを回転させる駆動機構と、
   前記フレーム内に回動可能に設けられ、前記キャリアの中心よりも下側に配置されると共に、平坦な凹凸のない外周面が前記歯部に接触し、回転しながら前記キャリアを支持する円筒状の支持ローラと、
   を備えることを特徴とするキャリア洗浄装置。
6. 請求項５に記載されたキャリア洗浄装置において、
   前記フレーム内に回動可能に設けられ、外周面に前記キャリアが差し込まれる案内溝が形成されたガイドローラを備える
   ことを特徴とするキャリア洗浄装置。
7. 請求項６に記載されたキャリア洗浄装置において、
   前記案内溝は、前記ガイドローラの軸方向に沿って複数並んでいる
   ことを特徴とするキャリア洗浄装置。
8. 請求項５から請求項７の何れか一項に記載されたキャリア洗浄装置において、
   前記フレーム内に回動可能に設けられ、前記キャリアの中心よりも上側に着脱可能に配置される押さえローラを備える
   ことを特徴とするキャリア洗浄装置。
9. 請求項５に記載されたキャリア洗浄装置において、
   前記フレームには、複数のローラ保持部が設けられ、
   前記支持ローラは、前記ローラ保持部を介して前記フレームに着脱可能に設けられる
   ことを特徴とするキャリア洗浄装置。
10. 請求項６又は請求項７に記載されたキャリア洗浄装置において、
    前記フレームには、複数のローラ保持部が設けられ、
    前記支持ローラ又は前記ガイドローラは、前記ローラ保持部を介して前記フレームに着脱可能に設けられる
    ことを特徴とするキャリア洗浄装置。
11. 請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載されたキャリア洗浄装置において、
    前記フレームの内側に設けられ、前記キャリアの差し込み方向に延び、前記キャリアが挿入される挿入案内溝を有するガイド部を備えた
    ことを特徴とするキャリア洗浄装置。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載されたキャリア洗浄装置において、
    洗浄液を貯留可能な洗浄槽から出し入れ可能とする
    ことを特徴とするキャリア洗浄装置。