JPH10337541A - 基板洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 擦動部材による基板の洗浄を効率的かつ高精
度に行うことができ、かつセルフクリーニングできるよ
うにする。 【構成】 前後のローラ搬送体１，１間のスペースに
は、ブラシユニット１２Ａは基板搬送手段による搬送ラ
インの上方に、他方のブラシユニット１２Ｂは搬送ライ
ンより下方に位置して配置されており、各ブラシユニッ
ト１２Ａ，１２Ｂの回転軸１０の両端は軸受ブロック１
３に回転自在に支承され、これら各回転軸１０の一方の
端部には回転駆動手段としてのモータ１４が連結されて
いる。軸受ブロック１３には支持アーム１７が連結さ
れ、これら各支持アーム１７の下端部にはカム板１９の
外周カム面を転動するカムフォロワローラ１８が取り付
けられ、ブラシユニット１２Ａ及びブラシユニット１２
Ｂの両側のカム板１９，１９間は連結軸２０で連結され
て、カム駆動モータ２１により回転駆動されて、ブラシ
ユニット１２Ａ，１２Ｂは独立して上下動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶基板等の基板
を基板搬送手段で搬送する間に、その表裏両面を洗浄す
るための基板洗浄装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、液晶基板を構成するＴＦＴ基板
は、種々の工程を経て製造されるが、そのうち基板の表
面に回路パターンを形成するには、現像液やレジスト膜
の塗布及びその剥離等のプロセス処理が複数回繰り返し
行われる。また、このプロセス処理工程に導入される際
や、処理工程を行っている間にも、繰り返し基板の洗浄
が行われる。前述したプロセス処理を行うに当っては、
基板を基板搬送手段により水平搬送するようになし、こ
の搬送中に種々の処理が行われる関係から、基板の搬送
中に、この基板に洗浄液を供給しながら、擦動部材で表
裏両面を擦動するようにして表裏両面を同時に洗浄され
る。ここで、洗浄液としては、純水、特に超音波加振し
た純水が好適に用いられる。

【０００３】コンベアに沿って搬送される基板の表裏両
面を洗浄するには、基板搬送手段による搬送ラインの上
下の位置に回転軸を設けて、この回転軸にナイロン毛等
からなるブラシやスポンジ等の擦動部材を装着して、回
転軸を回転駆動することによって、基板の表面及び裏面
を擦動するように構成される。ここで、回転軸の回転駆
動はモータ等の回転駆動手段により行われるが、回転軸
は回転方向以外には固定するようになっているのが一般
的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、基板の洗浄
精度は擦動部材による押し付け力により変化する。擦動
部材が基板に十分に押し付けられていないと、汚れを完
全に除去することができず、また擦動部材を基板に強く
押し付けると、基板面に傷が付く可能性がある。このた
めに、基板に対する擦動部材の押し付け度合いは厳格に
調整しなければならない。初期的に調整がなされるにし
ても、繰り返し洗浄を行っている間には、擦動部材が摩
耗する結果、押し付け量が変化する。また、基板の厚み
が変化すると、やはり擦動部材による基板への押し付け
量が変わる。従って、擦動部材の基板への押し付け量を
調整する必要があるが、正確に調整するのは困難であ
る。基板の表裏両面を洗浄する場合において、表面側の
洗浄精度と裏面側の洗浄精度とは必ずしも同一にする必
要がなく、ＴＦＴ基板のように表面側に回路パターンが
形成されるものにあっては、表面側の洗浄精度は高く保
たなければならないが、裏面側は表面側にごみ等が回り
込まない程度の洗浄性が確保されれば良いから、裏面側
ではむしろ擦動部材を軽く擦動する方が好ましい。しか
しながら、従来技術による洗浄装置では、表裏両面での
洗浄性に差を持たせるようにはなっていない。さらに、
基板を繰り返し洗浄すると、擦動部材にごみが付着する
ことになるために、擦動部材のクリーニングを行う必要
があるが、擦動部材を取り外してクリーニングしなけれ
ばならないから、このクリーニング作業が面倒であると
いう問題点もある。

【０００５】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、擦動部材による基板
の洗浄を極めて効率的かつ高精度に行うことができ、か
つセルフクリーニングが可能な基板洗浄装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、基板搬送手段により水平搬送される
基板の表裏両面を洗浄するために、回転軸に擦動部材を
装着した擦動部材ユニットを基板の搬送経路の上下に配
置して、基板の搬送中に上下の擦動部材をこの基板の表
裏両面に当接させた状態で、回転駆動することにより基
板の表裏両面を洗浄するものであって、前記基板の上下
に配置された回転軸を、それぞれ独立の回転駆動手段に
より回転駆動すると共に、それぞれ独立の昇降駆動手段
により前記両擦動部材を相互に近接・離間する方向に変
位可能な構成としたことをその特徴とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。まず、図１に基板
搬送手段の概略構成を示す。この図から明らかなよう
に、基板搬送手段はローラ搬送体１から構成されるもの
であり、このローラ搬送体１は駆動軸２の軸線方向に所
定の間隔を置いて複数のローラ３を装着してなるもので
ある。ローラ搬送体１は、基板Ｓの搬送方向に所定のピ
ッチ間隔をもって配設されて、モータと伝達ベルト等か
らなる回転駆動手段（図示せず）により、駆動軸２が同
時に同じ方向で等速回転するようになっている。基板Ｓ
はローラ３上に載置されて、その回転により水平搬送さ
れ、この間に所定のプロセス処理が行われることにな
る。ここで、基板Ｓがローラ３に当接するのは裏面側で
あり、表面側は搬送手段の構成部材とは非接触状態に保
たれる。

【０００８】基板Ｓは基板搬送手段による搬送中に、所
定のプロセス処理が順次行われるが、処理の前段階及び
ある処理工程から次の処理工程への移行時等において
は、この基板Ｓの洗浄が行われる。基板Ｓに対する処理
は表面側にのみ行われるが、基板Ｓの裏面側には基板搬
送手段を構成するローラ３が転動する等のことから、裏
面側にはごみ等が付着しているおそれがある。従って、
基板Ｓの洗浄は表裏両面に対して行われる。このため
に、図２に示した基板洗浄装置が用いられる。

【０００９】基板洗浄装置は、上下一対の回転軸１０を
有し、回転軸１０には、擦動部材として、例えばナイロ
ン毛等を円筒形状に植設することによりブラシ１１が形
成されている。これら回転軸１０とブラシ１１により擦
動部材ユニットとしてのブラシユニット１２が構成され
る。このブラシユニット１２における回転軸１０に設け
たブラシ１１を設けた部位は基板Ｓの幅寸法より広くな
っており、基板搬送手段に沿って水平搬送される基板Ｓ
にブラシ１１を押し当てて回転駆動することによって、
基板Ｓの移動中にその全体がブラシ１１により擦動され
ることになる。なお、擦動部材としては、ブラシ１１だ
けでなく、スポンジ等で構成することもできる。

【００１０】ブラシユニット１２は前後のローラ搬送体
１，１間のスペースにおいて、上下に配置されており、
一方のブラシユニット１２Ａは基板搬送手段による搬送
ラインの上方に位置し、他方のブラシユニット１２Ｂは
搬送ラインより下方に位置している。そして、これら各
ブラシユニット１２Ａ，１２Ｂを構成するそれぞれの回
転軸１０の両端は軸受ブロック１３に回転自在に支承さ
れており、また回転軸１０の一方の端部には回転駆動手
段としてのモータ１４が連結されている。モータ１４は
軸受ブロック１３に連設した支持部材１５に装着されて
いる。従って、ブラシユニット１２Ａとブラシユニット
１２Ｂとは個別的に回転駆動される。

【００１１】軸受ブロック１３はリニアガイド１６に沿
って上下方向に変位可能となっており、これによってブ
ラシユニット１２Ａとブラシユニット１２Ｂとは、それ
ぞれ独立に相互に近接・離間する方向に移動できるよう
になっている。そして、ブラシユニット１２Ａとブラシ
ユニット１２Ｂとを独立に昇降駆動させるために、４箇
所設けた軸受ブロック１３には各々水平部と垂直部とか
らなる支持アーム１７が連結されている。軸受ブロック
１３に連結されるのは水平部であり、垂直部の下端部に
はカムフォロワローラ１８が取り付けられており、カム
フォロワローラ１８はカム板１９の外周に形成されてい
るカム面を転動するようになっている。ブラシユニット
１２Ａ及びブラシユニット１２Ｂの両側のカム板１９，
１９間は連結軸２０により連結されており、この連結軸
２０はカム駆動モータ２１により回転駆動されることに
なる。ここで、両連結軸２０及びカム板１９は、相互に
干渉しない位置関係となるようにするために、ブラシユ
ニット１２Ａ側と、ブラシユニット１２Ｂ側とでは、そ
れぞれ支持アーム１７の水平部の方向は反対方向に向け
られる。

【００１２】ブラシユニット１２Ａ，１２Ｂは相対向す
る状態に配置されており、基板搬送手段により搬送され
る基板Ｓの表裏両面にブラシ１１を押し当てて擦動する
ことにより洗浄される。そして、このブラシ１１による
擦動時に基板Ｓに対して洗浄液を噴射するために、図３
に示したように、上下に複数の噴射ノズル２２（図面に
おいてはそれぞれ３箇所）が設けられている。これら噴
射ノズル２２からは超音波加振された純水が噴射され
る。

【００１３】以上のように構成することによって、基板
搬送手段により基板Ｓが水平搬送される間に、基板洗浄
装置でその表裏両面の洗浄が行われる。ここで、基板Ｓ
の洗浄はブラシユニット１２におけるブラシ１１での擦
動により行われるものであり、その洗浄性はブラシ１１
の基板Ｓへの押し付け量に依存する。従って、基板Ｓの
洗浄精度を向上させようとすると、ブラシ１１の基板Ｓ
への押し付け量を厳格に調整する必要がある。基板Ｓの
厚み寸法は製品によりばらつきがあり、また長い期間洗
浄を行うと、ブラシ１１が摩耗することになる。従っ
て、ブラシ１１の押し付け量の調整を行う必要がある。
さらに、ブラシ１１は基板Ｓの表裏両面を擦動するもの
であるが、表面側と裏面側とでは洗浄力を変えるように
する場合がある。即ち、表面側はできるだけ洗浄精度を
上げるようにするが、裏面側ではごみが表面側に回り込
まないように除去する程度の洗浄性が得られれば良いこ
とから、基板Ｓへのブラシ１１の接触を最小限に抑制す
るために、ブラシ１１を軽く押し当てる程度にする方が
好ましい。

【００１４】従って、ブラシ１１の位置を調整する必要
があるが、基板Ｓの厚みが異なっても、またブラシ１１
が摩耗しても、ブラシ１１が基板Ｓに当接した位置から
カム板１９を所定角度回動させると、ブラシ１１の基板
Ｓに対する押し付け量が一定になる。そこで、押し付け
量を一定にするには、まずブラシ１１の基板Ｓへの当接
位置を検出しなければならない。基板Ｓの上方に位置す
るブラシユニット１２Ａと、下方に位置するブラシユニ
ット１２Ｂとは、それぞれ独立に上下動可能となってお
り、これらブラシユニット１２Ａ，１２Ｂにおけるブラ
シ１１はそれぞれカム板１９の回転により上下動し、こ
のカム板１９はカム駆動モータ２１で回転駆動されるも
のであるから、カム駆動モータ２１によるカム板１９の
回転角を微小ピッチ間隔で検出できるように構成する。
このために、ブラシユニット１２Ａ，１２Ｂをそれぞれ
駆動する各カム駆動モータ２１の駆動制御装置２３にブ
ラシユニット１２Ａ，１２Ｂの位置検出機能を持たせ
る。

【００１５】そこで、ブラシユニット１２Ａ，１２Ｂを
離間させた状態で、基板Ｓを基板搬送手段におけるこの
ブラシユニット１２Ａ，１２Ｂ間の位置に配置する。こ
こで、この基板Ｓの表裏両面には水膜を付着させてお
く。この状態で、一方のブラシユニット、例えばブラシ
ユニット１２Ａのカム駆動モータ２１を作動させて、こ
のブラシユニット１２Ａを下降させる。ブラシユニット
１２Ａが下降すると、ブラシ１１が基板Ｓに当接する
が、このブラシ１１の基板Ｓへの接触時には、この基板
Ｓの表面に付着している水膜に揺れが生じるので、目視
によってブラシ１１の基板Ｓへの接触位置を容易に、し
かも確実に検出することができる。このブラシ１１の基
板Ｓへの当接位置を駆動制御装置２３に記憶させてお
く。次に、ブラシユニット１２Ａを基板Ｓから離間させ
た後に、ブラシユニット１２Ｂを上昇させる。そして、
ブラシユニット１２Ｂ側のブラシ１１が基板Ｓに当接し
たことを、基板Ｓの裏面側に付着している水膜の変化に
より検出する。そして、このブラシユニット１２Ｂ側の
ブラシ１１の基板Ｓへの当接位置も駆動制御装置２３に
記憶させる。

【００１６】以上のようにして、ブラシユニット１２
Ａ，１２Ｂにおけるブラシ１１の当接位置が検出される
と、その位置からカム板１９を所定角度回動させると、
ブラシ１１の基板Ｓに対する押し付け量が定まる。従っ
て、ブラシ１１の基板Ｓへの当接位置から目的とする押
し付け量を得るために必要なカム板１９の回動角を駆動
制御装置２３に予め設定しておく。しかも、上側のブラ
シユニット１２Ａと下側のブラシユニット１２Ｂとをそ
れぞれ独立に設定する。これによって、両ブラシ１１の
基板Ｓへの押し付け量を正確に設定することができる。

【００１７】そこで、基板搬送手段を作動させて、基板
Ｓを所定のピッチ間隔で順次ローラ搬送体１により搬送
させる間に、所定の位置で、この基板Ｓの表裏両面にブ
ラシ１１を押し当てて、両ブラシ１１を回転駆動すると
共に、噴射ノズル２２から洗浄液を噴射する。ここで、
図３に矢印で示したように、ブラシ１１の回転方向は基
板Ｓの搬送方向に対して反対向きに回転させるようにな
し、従ってブラシユニット１２Ａの回転方向とブラシユ
ニット１２Ｂの回転方向とは反対方向となる。このよう
に、基板Ｓが基板搬送手段で搬送される間に、ブラシ１
１で擦動することによって、基板Ｓの表裏両面全体を洗
浄することができる。ここで、基板Ｓの表面側のブラシ
ユニット１２Ａにおけるブラシ１１による押し付け量
と、基板Ｓの裏面側のブラシユニット１２Ｂにおけるブ
ラシ１１による押し付け量とは独立に調整され、かつ厳
格に調整した状態に保持されるから、基板Ｓを損傷させ
ることなく、しかも所望の精度で洗浄を行うことができ
る。なお、基板Ｓの表裏の各面に対するブラシ１１の押
し付け量を異なるようにしているが、押し付け量を同じ
にしても良い。

【００１８】基板Ｓに対する洗浄を繰り返し行うと、ブ
ラシ１１にごみ等が付着して汚損されて、次に搬送され
る基板Ｓにごみが再付着するおそれがある。このため
に、ブラシ１１のクリーニングを行う必要がある。そこ
で、このクリーニングを行うには、図４に示したよう
に、ブラシユニット１２Ａ，１２Ｂをそれぞれカム板１
９の回転により相互に近接する方向に変位させて、相互
のブラシ１１の毛先側から所定の長さ分まで入り組ませ
るようにする。そして、ブラシユニット１２Ａ，１２Ｂ
の回転を継続しながら、噴射ノズル２２による洗浄液の
噴射を継続して行うと、一方のブラシ１１で相手方のブ
ラシ１１に付着しているごみを払い出し、供給される洗
浄液によりブラシ１１から流し出すことができる。ここ
で、ブラシ１１のクリーニング時には、上下のブラシ１
１を反対方向に回転させるより同じ方向に回転させた方
がごみ等の払い出しがより円滑に行われるから、図４に
矢印で示したように、両ブラシ１１を同一方向に回転さ
せるのが好ましい。従って、ブラシユニット１２Ａ，１
２Ｂを回転駆動するモータ１４のうちの少なくとも一方
は正逆回転可能なモータで構成する。また、クリーニン
グは、基板Ｓを供給する前の段階や、ロットの交換等で
基板Ｓの搬送が所定の間隔だけ中断した時に行うように
することができ、さらに基板搬送手段で基板Ｓが搬送さ
れるピッチ間隔の間に行うようにしても良い。

【００１９】ところで、基板搬送手段により基板Ｓが所
定のピッチ間隔で順次搬送されるが、いずれかの工程を
構成する部材が故障する等の理由で、この基板搬送手段
による基板Ｓの搬送が途中で停止する可能性がある。こ
の基板搬送手段の停止時に、基板Ｓがブラシ１１に当接
していると、再起動した時に、基板Ｓに洗浄むらが生じ
たり、ブラシ１１の当接痕が生じたりすることがある。
従って、この基板Ｓは搬送ラインから排除しなければな
らなくなる。そこで、基板搬送手段による基板Ｓの搬送
状態を検出しておき、基板搬送手段が停止した時には、
この基板Ｓの搬送停止信号を駆動制御装置２３に取り込
んで、上側のブラシユニット１２Ａを上昇させ、また下
側のブラシユニット１２Ｂを下降させて、両ブラシ１１
を基板Ｓから離間させるように、カム駆動モータ２１を
駆動する。これによって、基板Ｓが停止している間中ブ
ラシ１１が当接するという事態が生じることはない。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、基板の
上下に配置された回転軸を、それぞれ独立の回転駆動手
段により回転駆動すると共に、それぞれ独立の昇降駆動
手段により両擦動部材を相互に近接・離間する方向に変
位可能としたので、上下の回転軸をそれぞれ独立に上下
動させることにより、擦動部材による基板の洗浄を極め
て効率的かつ高精度に行うことができ、かつセルフクリ
ーニングが可能になる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】基板洗浄装置を基板搬送手段に装着した状態を
示す平面図である。

【図２】基板洗浄装置におけるブラシユニットとその駆
動機構との構成を示す斜視図である。

【図３】基板洗浄装置による基板を洗浄している状態を
示す作動説明図である。

【図４】ブラシのクリーニング動作の作用を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ ローラ搬送体 １０ 回転軸 １１ ブラシ １２，１２Ａ，１
２Ｂ ブラシユニット １３ 軸受ブロック １４ モータ １６ リニアガイド １７ 支持アーム １８ カムフォロワ １９ カム部材 ２０ 連結軸 ２１ カム駆動モ
ータ ２２ 噴射ノズル ２３ 駆動制御装
置 Ｓ 基板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板搬送手段により水平搬送される基板
   の表裏両面を洗浄するために、回転軸に擦動部材を装着
   した擦動部材ユニットを基板の搬送経路の上下に配置し
   て、基板の搬送中に上下の擦動部材をこの基板の表裏両
   面に当接させた状態で、回転駆動することにより基板の
   表裏両面を洗浄するものにおいて、前記基板の上下に配
   置された回転軸を、それぞれ独立の回転駆動手段により
   回転駆動すると共に、それぞれ独立の昇降駆動手段によ
   り前記両擦動部材を相互に近接・離間する方向に変位可
   能な構成としたことを特徴とする基板洗浄装置。
2. 【請求項２】 前記両回転駆動手段のうち、少なくとも
   一方の回転駆動手段は、前記擦動部材を正逆回転可能な
   ものであることを特徴とする請求項１記載の基板洗浄装
   置。
3. 【請求項３】 前記各昇降駆動手段はカム機構により構
   成したことを特徴とする請求項１記載の基板洗浄装置。
4. 【請求項４】 前記各回転軸の両端を軸受部材に回転自
   在に支承させて設け、この軸受部材を垂直方向にガイド
   するガイド手段と係合させる構成としたことを特徴とす
   る請求項１記載の基板洗浄装置。