JPH06229672A - 遠心乾燥機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 洗浄後のレンズを迅速に、且つ確実に乾燥さ
せる遠心乾燥機を提供することを目的とする。 【構成】 キャリア３１が載置されたホルダ２４ａ、２
４ｂの周囲には、多数の羽根板４０が設けられている。
レンズ３０に付着している洗浄液は、遠心力により周囲
に飛散するが、外部に接続された真空ポンプに引かれ
て、多数の羽根板４０で形成される開口より、羽根板４
０の外側に排出され、再び洗浄液がレンズ３０に付着す
る事はない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、遠心力を利用して洗浄
後の被乾燥体に付着している洗浄液を振り切って乾燥を
行なう遠心乾燥機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光学用レンズの表面に真空蒸着やスパッ
タリング等で光学皮膜を形成する際には、光学特性を安
定に維持し、あるいは光学皮膜が剥離したりすることが
ないように、予めその表面を清浄にしておく必要があ
る。このため、レンズの洗浄には、一般に超音波洗浄機
が用いられている。

【０００３】超音波洗浄工程では、洗浄用のキャリアに
複数のレンズを配列し、レンズをキャリアごと複数の洗
浄槽に順次に浸していく。洗浄槽にはトリクレン、アル
コール等の有機溶剤や純水等の洗浄液が満たされてお
り、キャリアを浸した状態で洗浄液に超音波振動が加え
られる。一般に最終洗浄には揮発性の高いフロン溶剤が
用いられるが、環境保全の観点から最近ではアルコール
や純水で最終洗浄を行なうことが試みられている。

【０００４】ところが、アルコールや純水で最終洗浄に
用いた場合、これらの洗浄液で濡れているレンズを自然
乾燥させると、洗浄液中の不純物等の影響で乾燥ムラが
生じやすく、レンズ表面にシミや汚れが残ることが多
い。このような問題を解決するために、遠心乾燥機を用
いることが提案されている。遠心乾燥機は、有蓋の筒状
をした外装体の中に垂直な回転軸を配し、この回転軸に
対してブランコのように揺動自在なホルダを取り付けた
もので、ホルダにはレンズを保持したままの前記キャリ
アが載置される。そして回転軸をモータで３００〜１５
００ｒ．ｐ．ｍ程度の回転数で高速回転させるとこれに
伴って遠心力が生じ、この遠心力によってレンズに付着
した洗浄液は勢いよく跳ね飛ばされるようになる。さら
に、高速回転にともなう気流によってレンズ表面の乾燥
が行なわれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
でに種々試みられている遠心乾燥機では、遠心力によっ
てレンズ表面から振り切られた洗浄液が外装体の内壁で
弾き飛ばされ、飛沫となって再びレンズに付着すること
があった。このため乾燥時間が長くなったり、また飛沫
が再付着することによって乾燥ムラを消磁させる原因に
もなっていた。

【０００６】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたもので、遠心力で振り飛ばされた洗浄液が被乾燥体
に再付着することがないようにした遠心乾燥機を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を達
成するにあたり、外装体の内側でホルダと共に回転され
るキャリアの回転軌跡を隙間を開けて取り囲み、被乾燥
体から飛散した洗浄液を隙間を通して外装体に向けて通
過させ、かつ外装体の内壁にぶつかった洗浄液を再びホ
ルダ側に戻さないように傾斜した複数の羽根板を用いた
ものである。また、請求項２に記載したように、ホルダ
とともに一体となって回転される回転体に、ホルダと外
装体との間に位置するように隙間を開けて配列された複
数の羽根板を一体に形成し、被乾燥体から飛散した洗浄
液を隙間を通して外装体側に通過させるとともに、外装
体の内壁にぶつかった洗浄液がホルダ側に戻るのを羽根
板で阻止する構成にしてもよい。さらに、前記回転体を
円筒体で構成し、少なくともその一方の端縁に回転体側
から外装体側に向かう気流を生じさせるための複数の羽
根を形成することも有効な手段となる。

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図１は、本発明を実施した遠心乾燥機を一部破断し
た斜視図である。外観が円筒状をした遠心乾燥機１の外
装体３の内部には隔壁４が設けられ、これにより、上方
の乾燥室５と下方の駆動室６に仕切られている。

【０００９】駆動室６には、外装体３に強固に固定され
た基板１０、１１が設けられている。上方の基板１０に
は軸受１３が固定され、下方の基板１１には軸受１４と
モータ１５とが固定されている。これら軸受１３、１４
の２つで回転軸１６が回動自在に支持されている。この
回転軸１６にはプーリ１７が固着され、モータ１５に固
着されたプーリ１８との間にはベルト１９が捲回されて
いる。

【００１０】回転軸１６の上部には、上部支持部２１が
固着され、この上部支持部２１に左右方向へ水平に支持
棒２２が固着されている。そして支持棒２２の両端部に
は、アーム２３ａ、２３ｂが各々支持棒２２と直角に固
着され、さらにこのアーム２３ａ、２３ｂに各々ホルダ
２４ａ、２４ｂが揺動自在に軸着されている。符号７は
乾燥室５を上方から覆う上蓋を示し、この上蓋７に設け
られたドア８を開くことによって、超音波洗浄後のレン
ズ３０を多数並べたキャリア３１をホルダ２４ａ、２４
ｂに載置し、また乾燥処理後のレンズ３０をキャリア３
１ごと取り出すことが出来る。

【００１１】図２は、超音波洗浄用のキャリア３１を示
す。キャリア３１はステンレス製の枠体３２に３本１組
の支持棒３４ａ、３４ｂを取り付けたものである。各支
持棒３４ａ、３４ｂの両端にはネジ条が形成されてお
り、各々ボルト３３を締めつけることによって枠体３２
に支持棒３４ａ、３４ｂが固定される。支持棒３４ａ、
３４ｂは真鍮棒にテフロン板３５を固着したもので、各
テフロン板３５には一定ピッチで切込み３５ａが形成さ
れている。この切込み３５ａはレンズ３０の縁を支える
ためのもので、図示したようにレンズ３０は３本１組の
支持棒３４ａによって保持される。したがって、このキ
ャリア３１によれば、３本ずつの支持棒３４ａ、３４ｂ
の２組で３０個程度のレンズ３０を保持することが可能
である。

【００１２】上記キャリア３１は超音波洗浄工程で用い
られるだけでなく、図１に示したように遠心乾燥機１に
よる乾燥工程でもそのまま用いられる。すなわち、超音
波洗浄機の最終洗浄槽から引き上げられたキャリア３１
は、そのまま遠心乾燥機１のホルダ２４ａ、２４ｂに載
置される。

【００１３】図３にも示したように、遠心乾燥機１の外
装体３の内壁に沿って多数の羽根板４０が設置されてい
る。これらの羽根板４０はステンレス製であり、リング
状の支持板４１に固着されている。そして、ホルダ２４
ａ、２４ｂが高速で時計方向に回転し、遠心力によって
ホルダ２４ａ、２４ｂが図３のように揺動して持ち上げ
られたときに、ホルダ２４ａ、２４ｂの回転軌跡内に入
り込まない幅になっている。また、各々の羽根板４０
は、遠心力によって洗浄液が図中の破線方向に振り飛ば
されたときにこれらの飛沫を外装体３の内壁方向へと通
過させ、また、外装体３の内壁に当たってから再びホル
ダ２４ａ、２４ｂ側へ戻ることのないように傾斜してい
る。

【００１４】ところで、ホルダ２４ａ、２４ｂにはレン
ズ３０がキャリア３１ごと載置されるが、その重量が左
右でアンバランスであると高速回転時に振動が発生する
ので、各ホルダ２４ａ、２４ｂにキャリア３１を載置す
る際に左右の重量バランスが極端に相違しないようにし
ておく。また、ある程度の重量バランスの相違は、上部
支持部２１に組み込まれている自動バランス調整装置２
１ａで解消することが出来る。なお、この自動バランス
調整装置としては、例えば特開平４−２５８６６５号で
提案したものがある。

【００１５】次にこれらの機構の作用を説明する。超音
波洗浄後の、濡れた状態のレンズ３０を多数保持したキ
ャリア３１を、遠心乾燥機１の上部のドア８を開いてホ
ルダ２５ａ、２５ｂに１つずつ載置した後、ドア８を閉
じて、遠心乾燥機１の駆動スイッチ（図示せず）をオン
にする。これにより、モータ１５は回転数を徐々に上げ
ながら回転し、プーリ１８、ベルト１９、及びプーリ１
７を介して回転軸１６を時計方向に回転させる。この結
果、支持棒２２とアーム２３ａ、２３ｂ、及びホルダ２
４ａ、２４ｂは回転軸１６と一体になって時計方向に回
転を始める。

【００１６】回転軸１６が回転を始めると、ホルダ２４
ａ、２４ｂは各々アーム２３ａ、２３ｂに対して揺動自
在に軸着されているため、回転の遠心力によりホルダ２
４ａ、２４ｂの底部が外側を向くような形で広がり始
め、回転軸１６の回転速度が定速まで上昇すると、ホル
ダ２４ａ、２４ｂは回転停止状態より底面をほぼ９０°
外側に向けて回動した状態となる。もちろんこの状態で
も載置されているキャリア３１のレンズ３０は、遠心力
により、落下したり飛んだりすることはない。

【００１７】こうして、ホルダ２４ａ、２４ｂが高速で
回転すると、レンズ３０の表面に付着している洗浄液
は、遠心力により外側に振り切られるように飛散する。
回転しているホルダ２４ａ、２４ｂの外周には前述した
ように、多数の羽根板４０が開口を形成するように配置
されているため、飛散した洗浄液は、図３の点線の矢印
のように、羽根板４０の相互の隙間を通って、外装体３
の内壁へと跳ね飛ばされる。なお、レンズ３０から振り
切られた洗浄液が羽根板４０に直接当たったとしても、
これらは羽根板４０の傾斜によってやはり外装体３に向
けて跳ね飛ばされるようになる。

【００１８】こうして、レンズ３０の表面から跳ね飛ば
された洗浄液は、外装体３の内壁に勢い良くぶつかって
跳ね返されるが、これらは羽根板４０の裏面にぶつかっ
てしまい再びホルダ２４ａ、２４ｂ側まで戻ることがな
い。従って、一旦レンズ３０の表面から振り切られた洗
浄液が再びレンズ３０に付着することがなく、乾燥効率
を上げることが出来る。なお、レンズ３０から振り切ら
れた洗浄液は外装体３の内壁や羽根板４０の裏面に沿っ
て流下し、隔壁４に形成された排出口及び配管を通って
外部に排出される。さらに、上蓋７にフィルタ付きのエ
アー吸入口を設けるとともに隔壁４に排気口を設けてお
き、真空ポンプ等により排気口からエアー吸引を行なう
と、乾燥室５内には上から下へ向かう気流が生じ、乾燥
室５内で霧状に飛散した洗浄液が再びレンズ３０側に回
り込むことを防ぐことが出来る。

【００１９】図４は本発明の他の実施例を示し、これま
でに説明した部材等と共通しているものには同符号を付
してある。この実施例では、前述の実施例で固定式の羽
根板４０を用いていたのに代えて、ホルダ２４ａ，２４
ｂとともに一体となって回転するドラム４５が用いられ
ている。有底のドラム４５は、底板４５ａに一体化した
リングを介して回転軸１６に固着されている。したがっ
て、回転軸１６が回転すると、ドラム４５はホルダ２４
ａ，２４１ｂとの相対位置を一定に保った状態で回転す
る。ドラム４５の周壁４５ｂは、図示したように外装体
３の内壁に沿い、またホルダ２４ａ，２４ｂの回転軌跡
を取り囲むようになっている。図５に示したように、ド
ラム４５の内部には補強板４８，４９が固定されてお
り、ドラム４５が高速回転しても変形することはない。

【００２０】ドラム４５の周壁４５ｂには、一対の補強
板４８で囲まれた部分に、折り曲げ成形によりスリット
状の複数の開口４６ａと傾斜した羽根板４６ｂとが形成
されている。羽根板４６ｂの傾斜は、ドラム４５の回転
方向を時計回りとしたとき、図示のように後端側が周壁
４５ｂの外側に突出している。したがって、ドラム４５
を回転すると、ドラム４５の中心から外に向かって気流
が発生する。

【００２１】ドラム４５を回転軸１６に固定するときの
角度位置は、一対の補強板４８の間にホルダ２４ａ，２
４ｂが入り込むように位置決めされている。したがっ
て、ホルダ２４ａ，２４ｂとドラム４５との相対位置は
変化することがなく、遠心力でホルダ２４ａ，２４ｂが
揺動するときには常に一対の補強板４８の間で揺動す
る。ドラム４５の上縁には、やはり折り曲げ成形により
小さな羽根板４７が設けられている。羽根板４７の傾斜
は羽根板４６ｂと同じ向きになっている。

【００２２】上蓋７には吸入口２７が形成され、さらに
吸入口２７にはフィルタ２８が嵌め込まれている。ま
た、図６に示したように隔壁４の周縁部の複数個所には
排気口３８が形成されている。これらの排気口３８はダ
クト３９を介して真空ポンプ４０に接続されており、真
空ポンプ４０を駆動することによって、フィルタ２８を
通して正常な空気が乾燥室５の上方から入り下方から排
気されるようになる。

【００２３】上記のドラム４５を用いた遠心乾燥機で
は、ホルダ２４ａ，２４ｂにレンズ３０を保持したキャ
リア３１を載置して回転軸１６を駆動すると、ホルダ２
４ａ，２４ｂとともにドラム４５が回転する。ドラム４
５６が回転すると、傾斜した羽根板４６ｂ，４７によ
り、ドラム４５の内側から外側に向かう気流が発生す
る。また、回転軸１６が充分な回転速度に達すると、図
６に示したようにホルダ２４ａ，２４ｂは遠心力によっ
て、その底面がドラム４５の周壁４５ｂと正対するよう
に揺動し、レンズ３０の表面に付着していた洗浄液はド
ラム４５の周壁４５ｂに向かって振り飛ばされる。

【００２４】こうしてレンズ３０の表面から振り飛ばさ
れた洗浄液は、ドラム４５に形成した開口４６ａを通り
外装体３の内壁に達する。なお、羽根板４６ｂにぶつか
った洗浄液は羽根板４６ｂの傾斜によりやはり外装体３
の内壁に向かって跳ね飛ばされる。そして、これらの洗
浄液は外装体３の内壁に勢いよくぶつかって跳ね返され
るが、これらは羽根板４６ｂの裏面あるいは周壁４５ｂ
にぶつかり、再びホルダ２４ａ，２４ｂ側まで戻ること
がない。また、外装体３の内壁に衝突して霧状に飛散し
た洗浄液も、羽根板４６ｂ，４７によって生じる外向き
の気流により再びドラム４５の内側に戻ることはない。
さらに、真空ポンプ４０の駆動により乾燥室５内には下
方に向かう気流も生じており、霧状になった洗浄液がド
ラム４５の上縁からドラム４５の内側に回り込むことも
ない。

【００２５】以上、図示した実施例にしたがって本発明
について説明してきたが、本発明の遠心乾燥機はレンズ
等の光学部品だけでなく、種々の機械部品やシリコンウ
ェハ等の半導体部品の洗浄後の乾燥処理にも同様に用い
ることができる。

【００２６】

【発明の効果】上述したように、本発明の遠心乾燥機に
よれば、被乾燥体を載置したホルダの回転軌跡を取り囲
むように隙間を開けて複数の羽根板を設置し、この羽根
板の傾斜を利用して被乾燥体から遠心力で飛ばされた洗
浄液を外装体側に通過させ、また外装体の内壁で跳ね飛
ばされた洗浄液を羽根板の裏面で遮断するようにしてあ
るから、被乾燥体から振り飛ばされた洗浄液が再び被乾
燥体に付着することがなく、乾燥ムラがない迅速な乾燥
処理を行うことができる。また、ホルダとともに回転す
る回転体に、ホルダの回転軌跡と外装体との間に位置す
るように隙間を開けて配列した複数の羽根板を一体化す
ることにより、この羽根板で外装体の内壁で跳ね飛ばさ
れた洗浄液が再び被乾燥体に付着することを防ぐことが
できるだけでなく、羽根板の回転により外向きの気流を
発生させることができるため、霧状になった洗浄液が被
乾燥体側に回り込んでくることも防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を用いた遠心乾燥機の部分破断斜視図で
ある。

【図２】超音波洗浄工程及び乾燥工程で共通に用いられ
るキャリアの外観図である。

【図３】本発明の遠心乾燥機の作用説明図である。

【図４】本発明の他の実施例を示す部分破断斜視図であ
る。

【図５】図４の遠心乾燥機に用いられているドラムの外
観図である。

【図６】図４の遠心乾燥機の作用説明図である。

【符号の説明】

３ 外装体 ５ 乾燥室 １６ 回転軸 ２４ａ，２４ｂ ホルダ ３０ レンズ ３１ キャリア ４０ 羽根板 ４５ ドラム ４５ｂ 周壁 ４６ａ 開口 ４６ｂ 羽根板 ４７ 羽根板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被乾燥体を保持したキャリアをホルダに
   載置し、このホルダを外装体の内部で回転することによ
   って生じる遠心力を利用して、被乾燥体に付着した洗浄
   液を飛散させるようにした遠心乾燥機において、前記外
   装体の内側で前記キャリアの回転軌跡を隙間を開けて取
   り囲み、かつ被乾燥体から飛散した洗浄液を前記隙間を
   通して外装体に向けて通過させるとともに、外装体の内
   壁にぶつかった洗浄液がホルダ側に戻るのを阻止するよ
   うに傾斜した複数の羽根板を設けたことを特徴とする遠
   心乾燥機。
2. 【請求項２】 被乾燥体を保持したキャリアをホルダに
   載置し、このホルダを外装体の内部で回転することによ
   って生じる遠心力を利用して、被乾燥体に付着した洗浄
   液を飛散させるようにした遠心乾燥機において、前記ホ
   ルダを回転させる回転軸にホルダと同軸となって回転す
   る回転体を固着するとともに、この回転体に前記ホルダ
   と外装体との間に位置するように隙間を開けて配列され
   た複数の羽根板を一体に形成し、被乾燥体から飛散した
   洗浄液を前記隙間を通して外装体へと通過させるととも
   に、外装体の内壁にぶつかった洗浄液がホルダ側に戻る
   のを前記羽根板により阻止するようにしたことを特徴と
   する遠心乾燥機。
3. 【請求項３】 前記回転体は円筒体であり、少なくとも
   その一方の端縁には前記回転体側から外装体側に向かう
   気流を生じさせるための複数の羽根が形成されているこ
   とを特徴とする遠心乾燥機。