KR102419069B1 - 판유리 세정 장치 - Google Patents

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하야토 오쿠
코이치 키타지마
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니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
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Abstract

기어끼리의 마모에 의한 먼지 발생(發塵)을 억제한 판유리 세정 장치를 제공한다. 판유리(G)의 유리면을 세정하는 판유리 세정 장치(10)로서, 복수의 세정 부재(11)와, 상기 복수의 세정 부재(11)의 각각을 지지하는 회전축(12)과, 상기 회전축(12)의 각각에 설치되는 기어(13)와, 상기 회전축(12) 중 적어도 하나를 구동시키는 회전 구동 수단인 모터(M)를 구비하며, 상기 기어(13)는, 인접하는 기어끼리 서로 맞물리며, 또한 재질이 상이하다.

Description

판유리 세정 장치
[0001] 본 발명은, 판유리 세정 장치의 기술에 관한 것이다.
[0002] 일반적으로, 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD)용의 유리 기판을 제조할 때에는, 제조 과정에서 유리 기판의 유리면(구체적으로는, 유리면에 있어서의 전자 기능 소자 등이 형성되는 유효면)에 부착된 미소(微小)한 유리 조각(片)이나 먼지(塵芥) 등의 이물질(異物)을 제거하기 위한 세정 처리가 행해진다. 이에 따라, 유리 기판의 유리면이 청정화되어, 후(後)공정 등에 있어서 유리 기판의 유리면 상에 전자 기능 소자 등을 고정밀도로 형성하는 것이 가능해진다.
[0003] 예컨대, 특허 문헌 1에는, 웨이퍼(예컨대, 유리 기판)의 표면 및 이면(裏面)을 세정하기 위한 기판 처리 장치가 개시되어 있다.
[0004] 특허 문헌 1에 개시된 기판 처리 장치는, 다수의 웨이퍼를 순액(純液) 중에 침지(浸漬)하는 액중 로더(loader)와, 이면 세정 장치와, 표면 세정 장치와, 반송(搬送) 장치를 구비하고 있다. 이면 세정 장치는, 회전축의 상단에 고정되는 원형 브러쉬를 가지며, 액중 로더로부터 꺼내진 웨이퍼에 처리액을 공급함으로써, 원형 브러쉬를 웨이퍼의 이면에 접촉시키는 동시에 회전시켜, 웨이퍼의 이면을 하방으로부터 브러쉬 세정한다. 표면 세정 장치는, 이면 세정 장치에 의한 세정 후의 웨이퍼에 화학 처리를 위한 약액(藥液)을 공급함으로써, 웨이퍼의 표면을 상방으로부터 브러쉬 세정한다.
[0005] 또한, 종래부터, 상기 원형 브러쉬와 같은 세정 부재를 복수 가지며, 해당 세정 부재를 회전시키면서 판유리의 유리면에 꽉 눌러서, 판유리의 유리면에 부착된 이물질을 제거하는 판유리 세정 장치가 이용되고 있다. 이러한 판유리 세정 장치에서는, 복수의 세정 부재를 회전시키기 위해 세정 부재의 각 회전축에 기어(예컨대, 평 기어)를 설치하고, 인접하는 기어끼리를 맞물리게 한 다음, 그 중 하나의 구동용 기어를 구동 수단에 의해 회전시킴으로써 복수의 기어를 동시에 회전시켜서 복수의 세정 부재를 회전시킬 수 있다.
[0006] 1. 일본 특허공개공보 H07-74133호
[0007] 그러나, 상술한 판유리 세정 장치가 가지는 복수의 기어를 맞물리게 한 기구에서는, 인접하는 기어끼리 동일한 재질로 구성된 경우, 마찰 저항이 커지기 때문에, 기어끼리의 마모에 의해 먼지가 발생하여, 판유리의 유리면을 오염시키는 원인이 된다. 이 때문에, 이러한 판유리 세정 장치에 있어서는, 기어끼리의 마모에 의한 먼지 발생을 억제하는 구성이 요망되고 있었다.
[0008] 본 발명은, 상기와 같은 현 상태(現狀)의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 기어끼리의 마모에 의한 먼지 발생의 억제가 도모된 판유리 세정 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
[0009] 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 상기와 같으며, 다음으로는 상기 과제를 해결하기 위한 수단에 대해 설명한다.
[0010] 즉, 본 발명에 따른 판유리 세정 장치는, 판유리의 유리면을 세정하는 판유리 세정 장치로서, 복수의 세정 부재와, 상기 복수의 세정 부재의 각각을 지지하는 회전축과, 상기 회전축에 설치되는 기어와, 상기 회전축 중 적어도 하나를 구동하는 회전 구동 수단을 구비하며, 상기 기어는, 인접하는 기어끼리 서로 맞물리며, 또한 재질이 상이한 것을 특징으로 한다.
[0011] 이러한 판유리 세정 장치에 의하면, 인접하는 기어끼리 재질이 상이하기 때문에, 기어를 동일한 재질로 구성한 경우보다 마찰 저항이 작아져, 기어끼리의 마모에 의한 먼지 발생을 억제할 수 있다.
[0012] 또한, 본 발명에 따른 판유리 세정 장치에 있어서, 상기 인접하는 기어끼리는, 한쪽(一方)의 기어가 금속제이고, 다른 쪽(他方)의 기어가 수지제인 것이 바람직하다.
[0013] 이러한 판유리 세정 장치에 의하면, 금속제의 기어끼리를 맞물리게 하여 구성한 경우에 발생하는 금속가루가 발생되기 어려워진다.
이에 따라, 금속가루에 의한 판유리의 유리면에 대한 오염을 방지할 수 있다.
나아가, 금속제의 기어를 사용하고 있기 때문에, 수지제의 기어끼리를 맞물리게 하여 구성한 경우보다, 기어의 내구성이 향상되어, 기어의 교환 빈도가 억제되므로, 장치의 메인티넌스에 많은 수고가 들지 않는다.
[0014] 또한, 본 발명에 따른 판유리 세정 장치에 있어서, 상기 금속제의 기어와 상기 수지제의 기어가 번갈아 서로 맞물리도록 복수 배치되는 것이 바람직하다.
[0015] 이러한 판유리 세정 장치에 의하면, 복수의 기어 중 적어도 하나를 회전 구동 수단에 의해 구동함으로써, 복수의 기어를 구동할 수 있기 때문에, 복수의 회전 구동 수단을 필요로 하지 않아, 메인티넌스가 용이해진다.
[0016] 본 발명에 의하면, 인접하는 기어끼리 재질이 상이하기 때문에, 기어를 동일한 재질로 구성한 경우보다 마찰 저항이 작아져, 기어끼리의 마모에 의한 먼지 발생을 억제할 수 있다.
[0017] 도 1은, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 판유리 세정 장치에 있어서, 세정 부재 근방의 구성을 나타낸 개념 사시도이다.
도 2는, 판유리 세정 장치의 세정 부재를 상방으로부터 바라본 평면도이다.
도 3은, 도 2에 있어서의 A-A선 방향에서 바라본 단면도이다.
[0018] 다음으로, 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 판유리 세정 장치(10)에 대해, 도 1 내지 도 3을 이용하여 설명한다.
또한, 이하의 설명에 관해서는, 편의상, 도 1 및 도 3에 나타낸 상하 방향을, 각각 판유리 세정 장치(10)의 상하 방향으로 규정하여 기술한다.
또한, 도 1 및 도 2에 있어서는, 화살표(F)의 방향을 판유리(G)의 반송 방향으로 규정하여 기술한다.
또한, 도 1 및 도 2에 있어서는, 반송 방향에 직교하는 방향을 폭 방향으로 규정하여 기술한다.
[0019] 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 따른 판유리 세정 장치(10)(이하에서는, 간단히 세정 장치(10)라 함)는, 회전 구동 수단인 모터(M)에 의해 세정 부재(11)를 회전 구동하여 판유리(G)의 유리면의 양면(표면 및 이면)을 세정하는 장치이다.
세정 장치(10)는, 예컨대, 판유리(G)의 제조 장치에 있어서의 반송 장치의 반송 경로 상에 배치되며, 반송 장치에 의해 상류측으로부터 하류측(도 2에 있어서는, 도면 중 좌측으로부터 우측)을 향해 수평 상태로 반송되는 직사각형인 판유리(G)의 유리면의 양면(표면 및 이면)을 세정하기 위한 장치이다.
[0020] 또한, 세정 장치(10)의 상류측에는, 판유리(G)에 대해 절단 가공이나 단면(端面) 가공 등의 다양한 가공을 실시하는 가공 장치 등(도시 생략)이 설치되어 있다.
[0021] 세정 장치(10)는, 상류측에 설치된 각종 가공 공정을 거침으로써 판유리(G)의 유리면의 표면 및 이면에 부착된 미소한 유리가루나 먼지 등의 이물질을 제거하기 위한 세정 처리를 실행하는 것이다. 세정 장치(10)는, 판유리(G)의 유리면의 표면측 및 이면측에 각각 복수의 세정 부재(11·11…)를 가지고 있다.
또한, 예컨대 본 실시형태에 있어서는, 세정 장치(10)는, 판유리(G)의 유리면의 표면측 및 이면측(본 실시형태에서는, 상면측 및 하면측)을 세정하기 위해 복수의 세정 부재(11·11…)가 판유리(G)를 통해 상하로 대향(對向)하여 배치되어 있다.
또한, 본 실시형태의 세정 장치(10)에서는, 판유리(G)의 유리면의 양면을 세정하는 장치로서 구성되어 있지만, 특별히 한정하는 것이 아니며, 판유리(G)의 유리면의 한쪽 면(예컨대, 유리면에 있어서의 전자 기능 소자 등이 형성되는 유효면)만을 세정하는 장치로서 구성할 수도 있다.
또한, 도 1 및 도 2에서는, 세정 장치(10)에 있어서, 판유리(G)의 상면측에 배치되는 복수의 세정 부재(11·11)의 도시를 생략하고, 판유리(G)의 하면측에 배치되는 복수의 세정 부재(11·11…)만을 도시하고 있다.
[0022] 세정 장치(10)는, 복수의 세정 부재(11·11…)와, 복수의 세정 부재(11·11…)의 각각을 지지하는 회전축(12·12…)과, 회전축(12·12…)의 각각에 설치되는 기어(평 기어)(13·13…)와, 회전축(12·12…)을 구동하는 회전 구동 수단인 모터(M)를 구비한다. 도 1에서는, 모터(M)가 회전축(12)을 직접 회전시키고 있지만, 모터(M)의 도시되지 않은 회전축에 도시되지 않은 기어를 설치하여, 모터(M)의 기어와 세정 부재(11)의 회전축(12)에 설치된 기어(13)를 맞물리게 함으로써, 모터(M)가 기어(13)를 회전시키는 형태여도 된다.
[0023] 세정 부재(11)는, 디스크 형상의 부재이며, 판유리(G)의 유리면에 대해 대향하여 배치되는 세정 패드(14)와, 세정 패드(14)를 유지(保持)시키는 세정 헤드(15)를 주로 구비하고 있다.
또한, 세정 부재(11)는, 평면 시점으로 볼 때(平面視) 반송 방향에 대해 직교하는 방향으로 나란히 배치되어 있다.
[0024] 세정 패드(14)는, 경질 수지, 연질 수지 등의 탄성체를 사용할 수 있으며, 예컨대 펠트상(狀)의 섬유 성형체, 스펀지상(狀)의 발포 수지 성형체, 혹은 스펀지상의 발포 고무 성형체 등에 의해 원 형상으로 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 세정 패드(14)의 재질은, 폴리비닐알코올(PVA)이다.
[0025] 세정 패드(14)에 있어서의 판유리(G)와의 대향면(접촉면)에는, 직경 방향을 따라 방사상으로 형성된 오목한 홈(凹溝)(14a)이 원주(圓周) 방향으로 복수(본 실시형태에서는 6개) 설치되어 있다.
또한, 세정 패드(14)에는, 그 중심부 및 중심부 근방에 세정액을 공급하기 위한 원 형상의 복수(본 실시형태에서는 3개)의 공급구(14b)가 형성되어 있다.
[0026] 그리고, 공급구(14b)는, 세정 헤드(15)가 가지는 도시되지 않은 세정액 공급 구멍에 연통(連通)되어 있으며, 세정 처리의 실행 중에는, 세정액이, 공급구(14b)를 통해 공급되도록 되어 있다.
[0027] 또한, 세정 헤드(15)는, 예컨대, 알루미늄 합금이나 스테인리스강 등의 금속재료에 의해 원반(圓盤) 형상으로 형성되어 있다.
[0028] 회전축(12)은, 선단에 세정 부재(11)의 세정 헤드(15)가 고정되는 축 부재이다.
복수의 회전축(12·12…)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 서로의 회전축(12)의 축 방향이 평행이 되도록, 회전축 지지부(16)에 회전 가능하게 지지되어 있다.
또한, 도 3에서는, 판유리(G)의 상면측의 회전축(12·12)을 지지하는 회전축 지지부(16) 및 회전축(12·12)의 각각에 설치되는 기어(13·13)의 도시가 생략되어 있다.
[0029] 여기서, 회전축 지지부(16)는, 도시되지 않은 상하 위치 구동 수단에 의해, 복수의 세정 패드(14)를 판유리(G)의 한쪽 면에 접촉시키는 전진 위치(접촉 위치)와, 세정 패드(14)를 판유리(G)로부터 이격(離間)시키는 후퇴 위치(이격 위치) 사이를 왕복 이동 가능하고, 또한 회전 가능하도록 구성되어 있다.
[0030] 복수의 회전축(12·12…) 중 하나에는, 모터(M)가 연결되며, 해당 모터(M)를 회전 구동시킴으로써, 회전축(12)을 회전 구동시킬 수 있다.
복수의 회전축(12·12…)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 모터(M)에 연결되는 회전축인 구동축(12a)과, 모터(M)에 연결되어 있지 않은 회전축인 종동축(12b·12b…)에 의해 구성되어 있다.
[0031] 기어(13)는, 인접하는 기어끼리 서로 맞물리며, 또한 재질이 상이한 것이다.
또한, 기어(13)는, 회전축(12)의 축 방향 중도부(中途部)에 설치된 평 기어이다.
구체적으로는, 기어(13)는, 금속제 기어(13a)와, 합성 수지제 기어(13b)에 의해 구성되며, 서로 맞물리는 동시에 번갈아 직렬 상태(直列狀)로 배치되어 있다.
즉, 복수의 기어(13·13…)는, 직렬 상태로 맞물리는 기어 열(列)을 구성하며, 판유리(G)의 반송 방향에 대해 직교하도록 배치되어 있다.
[0032] 금속제의 기어(13a)는, 쉽게 녹슬지 않는 금속을 사용하는 것이 바람직하며, 스테인리스를 사용하는 것이 바람직하다.
합성 수지제의 기어(13b)는, 경질 수지인 것이 바람직하며, 예컨대, 폴리에테르에테르케톤 수지(PEEK 수지)나, MC 나일론 수지 등을 사용할 수 있다.
[0033] 또한, 본 실시형태에서는, 기어(13)로서 평 기어를 이용하고 있지만, 특별히 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 평 기어 이외에는, 헬리컬 기어를 이용하여 구성할 수도 있다.
[0034] 본 실시형태의 세정 장치(10)에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 판유리(G)의 반송 방향과의 직교 방향을 따라 직렬 상태로 복수 배치하여 구성되는 세정 부재(11·11…)의 열(列)이 판유리(G)의 반송 방향(수평 방향)을 따라 소정 간격으로 복수 배치된다.
구체적으로는, 본 실시형태의 세정 장치(10)에서는, 판유리(G)의 반송 방향(수평 방향)을 따라 상류측과 하류측에 2열배치 되어 있다.
[0035] 세정 부재(11·11…)의 배치 양태는, 판유리(G)의 한쪽 면의 세정 영역 내에서 세정되지 않는 부위가 생기지 않도록 설정된다.
본 실시형태에서는, 판유리(G)의 반송 방향(수평 방향)에서 서로 이웃하는 각 세정 부재(11·11…)가 판유리(G)의 폭 방향의 위치를 서로 다르게 하여(오프셋(offset)하여) 배치되어 있다.
[0036] 즉, 판유리(G)의 반송 방향에 있어서 상류측과 하류측에서 서로 이웃하는 세정 부재(11·11…)의 각 열에 있어서는, 각 세정 부재(11)의 판유리(G)의 폭 방향의 위치를 서로 달리 하고 있다.
이에 의해, 판유리(G)의 한쪽 면의 세정 영역 내에서 세정되지 않는 부위가 남는 것을 막을 수 있다.
[0037] 또한, 세정 부재(11·11…)의 배치 양태는 판유리(G)의 세정면 내에서 세정되지 않는 부위가 생기지 않는 한, 임의로 설정할 수 있다.
[0038] 다음으로, 세정 장치(10)에 의해 판유리(G)의 한쪽 면을 세정하는 공정에 대해 설명한다.
[0039] 먼저, 반송 장치에 의해 판유리(G)가 세정 장치(10)에 수평 상태로 반입되면, 세정 장치(10) 중, 가장 상류측에 있는 세정 부재(11·11…)의 열이 모터(M)의 구동에 의해 회전하면서 전진 위치(접촉 위치)로 이동하며, 각 세정 부재(11)의 세정 패드(14)가 판유리(G)의 표면 및 이면(본 실시형태에서는, 상면 및 하면)에 각각 접촉되어 세정 처리가 개시된다.
이때, 모터(M)가 회전 구동함으로써, 서로 맞물리는 복수의 기어(13·13…)(기어(13a·13a…) 및 기어(13b·13b…))가 연동하여, 회전 구동된다.
[0040] 이어서, 도 1에 있어서, 세정 부재(11)에 의한 세정 처리의 실행 중에, 각 세정 부재(11)에 설치된 공급구(14b)로부터 판유리(G)의 상면 및 하면에 대해 세정액이 연속적으로 공급·토출된다.
즉, 세정 부재(11)(세정 패드(14))와 판유리(G)와의 사이에 소정량의 세정액이 개재(介在)된 상태에서 판유리(G)의 상면 및 하면의 세정 처리가 실행된다.
[0041] 이후, 판유리(G)가 하류측으로 서서히 반송됨에 따라, 각 세정 패드(14)의 공급구(14b)로부터 세정액이 공급되면서, 세정 부재(11·11…)의 다음 열(도 2에 있어서 우측 열)이 회전하면서 순차로 후퇴 위치(이격 위치)로부터 전진 위치(접촉 위치)로 이동하여, 판유리(G)의 상면 및 하면의 세정 처리가 실행된다.
[0042] 이상과 같이 구성된 세정 장치(10)에서는, 모터(M)에 의한 회전 구동력이, 직렬 상태인 기어(13·13…)의 열을 통해, 각각의 기어(13·13…)에 대응하는 복수의 회전축(12·12…)에 전달되며, 이에 따라 이들 회전축(12·12…)이 회전 구동된다.
이에 의해, 각 회전축(12)의 선단에 설치된 세정 부재(11)가 회전한다.
[0043] 이와 같이 세정 장치(10)가 동작함으로써, 맞물리는 기어 간에 마찰이 생기는데, 본 실시형태와 같이 금속제의 기어(13a)와 합성 수지제의 기어(13b)를 번갈아 맞물리게 하여 구성한 경우에는, 금속제의 기어끼리를 맞물리게 하여 구성한 경우에 비해 마찰 저항이 저감되기 때문에, 톱니 부분의 스침에 따른 마모가 감소되어, 금속가루 등의 먼지 발생이 억제된다.
[0044] 또한, 본 실시형태에 있어서의 세정 장치(10)에서, 기어(13)는, 인접하는 기어(13·13)끼리 서로 맞물리며, 또한 재질이 상이한 것이다.
이와 같이 구성함으로써, 모든 기어(13·13…)를 동일한 재질로 구성한 경우보다 마찰 저항이 작아져, 기어끼리의 마모에 의한 먼지 발생을 억제할 수 있다.
[0045] 또한, 본 실시형태에 있어서의 세정 장치(10)에서는, 인접하는 기어(13·13)끼리는, 한쪽의 기어(13)가 금속제의 기어(13a)이며, 다른 쪽의 기어(13)가 합성 수지제의 기어(13b)이다.
일반적으로, 금속제의 기어(13a·13a)끼리를 맞물리게 하여 구성한 경우, 기어(13a·13a)끼리의 마모에 의해 먼지가 발생(금속가루가 발생)될 우려가 있는데, 이와 같이 함으로써, 금속제의 기어끼리를 맞물리게 하여 구성한 경우에 발생하는 금속가루가 발생하기 어려워진다.
이에 따라, 금속가루에 의한 판유리(G)의 유리면에 대한 오염을 방지할 수 있다.
나아가, 금속제의 기어(13a)를 사용하고 있기 때문에, 합성 수지제의 기어(13b·13b)끼리를 맞물리게 하여 구성한 경우보다, 기어(13)의 내구성이 향상되어, 각 기어(13)의 교환 빈도가 억제되므로, 장치의 메인티넌스에 많은 시간이 걸리지 않는다.
[0046] 또한, 본 실시형태에 있어서의 세정 장치(10)에서는, 금속제의 기어(13a)와 합성 수지제의 기어(13b)가 번갈아 맞물리도록 복수 배치되어 있다.
이에 따라, 복수의 기어(13·13…) 중 적어도 하나를 모터(M)에 의해 구동함으로써, 복수의 기어(13·13…)(기어(13a·13a…) 및 기어(13b·13b…))를 구동할 수 있기 때문에, 복수의 회전 구동 수단을 필요로 하지 않아, 장치 구성을 간략화할 수 있어, 메인티넌스가 용이해진다.
(산업상의 이용 가능성)
[0047] 본 발명에 따른 판유리 세정 장치는, 예컨대, 플랫 패널 디스플레이용 유리 기판의 제조 시에 있어서, 유리 기판의 유리면을 세정하기 위해 이용할 수 있다.
[0048] 10 : 판유리 세정 장치
11 : 세정 부재
12 : 회전축
13 : 기어
13a : 금속제의 기어
13b : 수지제의 기어
G : 판유리
M : 모터(회전 구동 수단)

Claims (3)

  1. 판유리의 유리면을 세정하는 판유리 세정 장치로서,
    직렬 상태(直列狀)로 배치된 복수의 세정 부재와,
    상기 복수의 세정 부재의 각각을 지지하는 회전축과,
    상기 회전축의 각각에 설치되는 평 기어와,
    상기 회전축 중 적어도 하나를 구동하는 회전 구동 수단을 구비하며,
    상기 평 기어는, 금속제의 평 기어와 수지제의 평 기어가 번갈아 맞물리도록 복수 및 직렬 상태로 배치된 기어 열(列)을 구성하는,
    것을 특징으로 하는 판유리 세정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기어 열은, 상기 판유리의 반송 방향에 직교하는 방향으로 배치되어 있는,
    것을 특징으로 하는 판유리 세정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기어 열은, 상기 판유리의 반송 방향을 따라 복수 배치되고, 서로 이웃하는 기어 열의 세정 부재의 위치를 상기 직교하는 방향에 있어서 서로 다르게 구성하는,
    것을 특징으로 하는 판유리 세정 장치.
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