KR20110102136A - 스크라이브 헤드용 집진기 - Google Patents

Abstract

(과제) 취성 재료 기판을 스크라이브할 때에 발생하는 컬릿(cullet)을 완전히 제거할 수 있도록 하는 것이다.
(해결 수단) 스크라이브 헤드의 팁의 주위로 공기를 분출시킴과 함께, 분출시킨 공기를 흡인하는 노즐(10)을 부착한다. 노즐(10)은 관통구멍(23)의 중앙을 향하여 형성되는 복수의 공기의 분출구멍과, 관통구멍으로부터 공기를 흡인하는 흡기구멍을 형성하고, 공기의 분출구멍에 공기를 압송하는 펌프를 연결하고, 흡기구멍에 집진기를 연결한다. 이렇게 하면 스크라이브할 때에 펌프로부터 공기를 분출하고, 분출한 스크라이브 후의 컬릿을 갖는 공기에 의해 감아올려져 집진기에서 집진되어, 컬릿을 분리할 수 있다.

Description

스크라이브 헤드용 집진기{DUST COLLECTOR FOR SCRIBING HEAD}

본 발명은 스크라이브 헤드에 부착하여 이용되는 스크라이브 헤드용 집진기(集塵器)에 관한 것이다.

종래 유리 기판(glass substrate) 등의 취성 재료 기판(brittle material substrate)을 분단(分斷)하는 경우에는, 스크라이브 헤드로 스크라이브를 행하고, 그 후 브레이크 장치로 분단함으로써 취성 재료 기판을 분단하고 있다. 여기에서 스크라이브 장치로 스크라이브를 행할 때에는, 취성 재료 기판에 미소(微小)한 유리 분말(이하, 컬릿(cullet)이라고 함)이 발생한다.

특허문헌 1에는 스크라이브 라인을 따라 스크라이브하여, 분단했을 때에 발생하는 유리 컬릿을 제거하는 컬릿 제거 장치가 제안되어 있다. 이 컬릿 제거 장치는 에어 공급 수단과, 분사한 에어를 그 중앙으로부터 흡인하는 흡인부를 형성하여 취성 재료 기판 상에 남은 컬릿을 제거하는 것이다.

일본공개특허공보 2008-94690호

특허문헌 1에 나타난 컬릿 제거 장치는 스크라이브 장치에 의해 스크라이브 라인을 형성한 후, 또는 브레이크 장치에 의해 기판을 분단한 후에, 기판 상에 잔존하는 컬릿을 제거하는 것이지만, 스크라이브 공정 후에 컬릿 제거를 위한 공정이 필요하게 되어, 작업 공정이 증가해 버린다는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점에 주목하여 이루어진 것으로서, 취성 재료 기판을 스크라이브할 때에 발생하는 컬릿을 스크라이브와 함께 제거할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

이 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 스크라이브 헤드용 집진기는, 중앙에 관통구멍을 갖고, 당해 관통구멍의 주위의 분출구멍으로부터 공기를 분출함과 함께, 상기 관통구멍을 향하여 형성된 흡기구멍으로부터 공기를 흡기하는 노즐과, 상기 노즐의 분출구멍에 연결되어, 공기를 압송(壓送)하는 펌프와, 상기 노즐의 흡기구멍에 연결되어, 공기를 흡인할 때에 흡인한 공기에 포함되는 분진을 분리하는 집진기를 구비하는 것이다.

여기에서 상기 노즐은, 노즐 베이스와, 상기 관통구멍으로부터 스크라이브 팁이 노출되도록 상기 노즐 베이스를 스크라이브 헤드에 부착하는 부착부를 갖는 것이며, 상기 노즐 베이스는, 상기 관통구멍의 주위에 환상(環狀)으로 형성된 환상 홈과, 상기 환상 홈에 연결되어 상기 관통구멍의 중앙을 향하여 공기를 분출하는 복수의 분출구멍과, 상기 관통구멍을 향하여 형성되며, 상기 분출구멍으로부터 분출시킨 공기를 흡인하는 흡기구멍을 갖도록 해도 좋다.

여기에서 상기 노즐 베이스의 분출구멍은, 상기 환상 홈으로부터 관통구멍의 중심의 스크라이브용 팁을 향하여 형성되어 있는 적어도 3개의 분출구멍으로 해도 좋다.

여기에서 상기 집진기는 사이클론 집진기로 해도 좋다.

이러한 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 노즐을 스크라이브 헤드에 부착해 둠으로써, 스크라이브시에는 분출구멍으로부터 관통구멍의 중앙을 향하여 공기가 분출되어, 발생한 컬릿을 감아올릴 수 있다. 그리고 감아올려진 컬릿을 포함하는 공기를 관통구멍으로부터 빨아내어 집진할 수 있다. 따라서, 스크라이브를 행한 경우에도 취성 재료 기판 상에 컬릿이 잔존하는 일이 없어진다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 스크라이브용 집진기의 노즐의 사시도이다.
도 2는 본 실시 형태에 따른 노즐의 조립 구성도이다.
도 3(a)∼도 3(e)는 본 실시 형태에 따른 노즐의 배면도, 평면도, 정면도, 저면도 및 측면도이다.
도 4(a), 도 4(b), 도 4(c), 도 4(d)는 각각 본 실시 형태에 따른 노즐의 A-A선 단면도, B-B선 단면도, C-C선 단면도 및 D-D선 단면도이다.
도 5(a), 도 5(b), 도 5(c)는 각각 본 실시 형태에 따른 노즐을 구성하는 노즐 베이스의 평면도, 측면도 및 저면도이다.
도 6(a)는 본 실시 형태에 따른 노즐 베이스의 E-E선 단면도, 도 6(b)는 F-F선 단면도이다.
도 7은 본 실시 형태에 따른 노즐 베이스의 조립 구성도이다.
도 8은 본 실시 형태에 따른 커버의 이면도이다.
도 9는 스크라이브 헤드의 사시도이다.
도 10은 본 실시 형태에 따른 노즐을 스크라이브 헤드에 부착한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 11은 노즐, 사이클론 집진기 및 펌프의 접속 상태를 나타내는 도면이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 스크라이브 헤드용 집진기에 이용되는 노즐의 구성을 나타내는 사시도이다. 노즐(10)은 스크라이브 헤드의 측방에 나사 고정에 의해 고정되어 이용되며, 스크라이브 헤드에 의해 취성 재료 기판을 스크라이브했을 때에, 취성 재료 기판의 스크라이브 라인으로 청정한 공기를 분사함과 함께, 컬릿을 흡인하는 것이다.

다음으로 이 노즐에 대해서 상세하게 설명한다. 노즐(10)은 도 2에 조립 구성도를 나타내는 바와 같이, 노즐 베이스(20)에 커버(30) 및 부착부(40)를 일체화하여 구성한 것이다. 도 3(a)∼도 3(e)는 본 실시 형태에 따른 노즐의 배면도, 평면도, 정면도, 저면도 및 측면도이며, 도 4(a), 도 4(b), 도 4(c), 도 4(d)는 각각 노즐의 A-A선 단면도, B-B선 단면도, C-C선 단면도 및 D-D선 단면도이다. 노즐 베이스(20)는 평판 형상의 부재로서 중앙에 관통구멍이 형성되고, 관통구멍을 향하여 공기를 분출하는 다수의 분출구멍과 컬릿을 포함하는 공기를 흡인하는 흡기구멍을 갖고 있다. 커버(30)는 중앙부에 절결(cut away)이 형성된 평판 형상의 부재이다. 부착부(40)는 노즐 베이스(20), 커버(30)를 연결함과 함께, 노즐(10)을 스크라이브 헤드의 측방에 고정하는 것이다.

다음으로 각 블록에 대해서 추가로 설명한다. 우선 도 5(a), 도 5(b), 도 5(c)는 노즐 베이스(20)의 평면도, 측면도 및 저면도이다. 도 6(a)는 E-E선 단면도, 도 6(b)는 F-F선 단면도이며, 도 7은 노즐 베이스(20)의 제조 과정을 나타내는 사시도이다. 노즐 베이스(20)는 도 7(a), 도 7(b)에 사시도를 나타내는 바와 같이, 하부 부재(21)와 상부 부재(22)를 접합한 것이다. 하부 부재(21)는 평판 형상의 부재로서, 그 상면에는 환상, 여기에서는 트랙 형상의 홈(21a)과, 홈(21a)의 대칭인 2점으로부터 측방으로 이어지는 블로우 홈(21b, 21c)을 갖고 있다. 트랙 형상 홈(21a)에는 도 5(c), 도 6(a)에 나타내는 바와 같이 하면의 중앙부를 향하여 비스듬히 아래 방향으로 다수의 분출구멍(21d)이 연통(communication)되도록 형성되어 있다.

상부 부재(22)는 도 5(c), 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 하면에 L자 형상의 절결(22a)을 가지며, 하부 부재(21)보다 두껍고 조금 큰 평판 형상의 부재이다. 상부 부재(22)의 L자 형상 절결(22a)이 형성된 영역의 상면에는, 트랙 형상의 홈(21a)의 상부에 홈(21a)보다 지름이 크고 대략 1/2의 트랙 형상의 홈(22b)과 그 중앙의 측벽을 절결한 절결(22c)이 형성되어 있다. 또한 상부 부재(22)에는 측방으로부터 길이 방향을 향한 원통형 홈(22d)이 형성된다. 원통형 홈(22d)에는 도 3(d)에 나타내는 바와 같이, 홈(22d)의 가장 안쪽 부분과 개구부에 가까운 부분에 하방으로부터 개구(22e, 22f)가 형성되어 있다. 원통형 홈(22d)의 개구 부분에는 나사 홈이 형성되어 있다. 이 하부 부재(21)를 상부 부재(22)의 L자 형상의 절결(22a)에 조합하여, 접착함으로써, 도 7(b)에 나타내는 부재가 된다. 또한 이 부재의 상부로부터 트랙 형상의 홈(21a)의 내측에 동(同)축으로, 트랙 형상이고 개구 면적이 도 4(b)에 나타내는 바와 같이 하방을 향하여 좁아진 테이퍼 형상의 관통구멍(23)을 절삭 가공한다. 이에 따라 도 2에 나타내는 노즐 베이스(20)를 형성할 수 있다. 이렇게 하여 형성된 노즐 베이스(20)는, 원통형 홈(22d)이 개구(22e, 22f)에 의해 하부 부재(21)의 블로우 홈(21b, 21c) 및 트랙 형상 홈(21a), 나아가서는 복수의 분출구멍(21d)에 연통되어 있다.

다음으로 이 노즐 베이스(20)는 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 커버(30)에 일체로 부착되어 있다. 커버(30)는 상부 부재(22)의 반(半) 트랙 형상의 홈(22b)의 상부를 덮는 평판 형상의 부재이다. 또한 도 2에 나타내는 바와 같이, 커버(30)에는 노즐 베이스(20)의 관통구멍(23)의 내주면을 따르는 형태로 트랙 형상의 절결(31b)이 형성되어 있다. 또한 이 절결(31b)에 대하여 도 8에 이면도를 나타내는 바와 같이 절결(31b)의 홈을 따른 한 쌍의 단부(段部; 31c, 31d)가 형성되어 있다. 이 단부(31c, 31d)에 의해 커버(30)를 노즐 베이스(20)의 상부면에 부착했을 때에 관통구멍(23)과 반 트랙 형상의 홈(22b)이 연통되게 된다.

다음으로 부착부(40)는 도 2에 나타내는 바와 같이 한쪽의 측면에 노즐 베이스(20)와 커버(30)의 두께에 상당하는 절결(41)이 형성된 직방체의 부재이다. 부착부(40)는 노즐 베이스(20)의 상부 부재(22)에 부착되는 절결(22c)에 연통되는 관통구멍(42)을 중앙에 갖고 있다. 관통구멍(42)은 도 3(b)에 나타내는 바와 같이 외측으로부터 나사 홈이 형성되어 있다. 또한 부착부(40)의 상부에는 노즐(10)을 스크라이브 헤드에 부착하기 위한 한 쌍의 나사 홈(43a, 43b)이 형성되어 있다.

이와 같이 형성된 노즐(10)은 도 3(d)에 나타내는 바와 같이, 원통형 홈(22d)으로부터 블로우 홈(21b, 21c)을 개재하여 트랙 형상의 홈(21a)에 연통되고, 또한 홈(21a)으로부터 하방을 향하여 트랙 형상의 중심을 향한 분출구멍(21d)까지 연통되어 있어, 분출구멍(21d)이 공기를 분사하기 위한 분출구멍이 된다. 또한 커버(30)의 홈을 따른 단부(31c, 31d)로부터 상부 부재(22)의 절결(22c), 또한 부착부(40)의 관통구멍(42)까지 연통되어 있고, 이 단부(31c, 31d)와 상부 부재(22)로 형성되는 개구가 트랙 형상 절결(31b)의 측방으로부터 공기를 흡인하기 위한 흡인구멍이 된다.

다음으로 이와 같이 형성된 노즐(10)의 스크라이브 헤드로의 부착에 대해서 설명한다. 도 9는 스크라이브 장치에 부착되는 스크라이브 헤드의 사시도이며, 도 10은 이것에 노즐(10)을 부착한 상태를 나타내는 사시도이다. 스크라이브 헤드(50)는 부착판(51) 상에 서보모터(52), 원통 캠(53)이 형성되고, 캠 팔로어(cam follower;54)가 원통 캠(53)에 접해 있어, 원통 캠(53)의 회전에 의해 스크라이브 헤드의 하부의 홀더 부재(55)가 상하동 자유롭게 유지된다. 홀더 부재(55)의 하단에는 팁 홀더(56)가 형성되어 있다. 이 실시 형태의 노즐(10)은, 이 홀더 부재(55)의 측방으로부터 나사 홈(43a, 43b)에 볼트에 의해 부착된다. 이때 노즐(10)은 도 3(d)에 나타내는 트랙 형상의 관통구멍(23)으로부터 하방으로 팁의 선단이 노출되도록 부착된다.

노즐(10)을 고정한 후, 도 10, 도 11에 나타내는 바와 같이 부착부(40)의 관통구멍(42)에는 엘보 유니온(61) 및 파이프(71)를 통하여 사이클론 집진기(70)를 연결한다. 사이클론 집진기(70)에는 추가로 파이프(72)를 통하여 펌프(80)를 접속한다. 또한 노즐 베이스(20)의 원통형 홈(22d)에는, 엘보 유니온(62) 및 파이프(81)를 통하여 펌프(80)의 배기구에 연결한다.

다음으로 본 실시 형태에 따른 집진 유닛의 동작예에 대해서 설명한다. 스크라이브 장치를 동작시킬 때에는 스크라이브 헤드(50)의 서보모터(52)를 동작시켜, 소정의 높이로 스크라이브 헤드를 설정한다. 그리고 스크라이브할 때에는 사이클론 집진기(70) 및 펌프(80)를 동작시키고, 화살표 방향으로 환류시켜 공기를 노즐(10)에 들여보낸다. 이렇게 하면 노즐(10)의 원통형 홈(22d)을 거쳐 블로우 홈(21b, 21c) 및 트랙 형상 홈(21a)을 통하여, 분출구멍(21d)으로부터 관통구멍(23)의 중앙부의 팁을 향하여 공기가 분출된다. 따라서 스크라이브했을 때의 컬릿을 이 공기류에 의해 감아올릴 수 있다. 또한, 펌프(80)의 흡인력에 의해 분출된 공기는 관통구멍(23)의 흡인구멍, 홈(22b)을 통하여 흡인되어, 엘보 유니온(61)을 통하여 사이클론 집진기(70)로 환류된다. 이때 컬릿도 공기와 함께 사이클론 집진기(70)로 유도된다. 따라서, 스크라이브가 발생한 컬릿을 스크라이브 장치의 테이블 상으로부터 배제할 수 있다. 사이클론 집진기(70)에서는 컬릿과 공기를 분리할 수 있다.

또한 이 실시 형태에서는, 사이클론 집진기와 펌프를 연결하여 흡인과 압송을 행하도록 하고 있지만, 본 발명의 스크라이브 헤드용 집진기는 각각 독립된 펌프를 이용하여 공기의 흡인과 압송을 행하도록 해도 좋은 것은 말할 필요도 없다. 또한 노즐은 스크라이브 헤드의 주위로부터 공기를 분출하는 것이면 좋고, 적어도 3개의 분출구멍으로부터 공기를 분출하는 것이 바람직하다. 그리고 감아올린 공기를 주위로부터 흡인하는 것이면 좋고, 본 실시 형태의 구조에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 취성 재료 기판을 스크라이브할 스크라이브 유닛에 이용되며, 스크라이브시에 컬릿의 비산(飛散)을 방지할 수 있어, 스크라이브 유닛에 유효하게 적용할 수 있다.

10 : 노즐
20 : 노즐 베이스
21 : 하부 부재
21a : 트랙 형상 홈
21b, 21c : 블로우 홈
21d : 분출구멍
22 : 상부 부재
22a : 절결
22b : 홈
22c : 절결
22d : 원통형 홈
23 : 관통구멍
30 : 커버
31b : 트랙 형상 절결
31c, 31d : 단부(階部)
40 : 부착부
42 : 관통구멍
43a, 43b : 나사 홈
50 : 스크라이브 홀더
55 : 홀더 부재
56 : 팁 홀더
70 : 사이클론 집진기
71, 72, 82 : 파이프
80 : 펌프

Claims (4)

1. 중앙에 관통구멍을 갖고, 당해 관통구멍의 주위의 분출구멍으로부터 공기를 분출함과 함께, 상기 관통구멍을 향하여 형성된 흡기구멍으로부터 공기를 흡기하는 노즐과,
   상기 노즐의 분출구멍에 연결되어, 공기를 압송(壓送)하는 펌프와,
   상기 노즐의 흡기구멍에 연결되어, 공기를 흡인할 때에 흡인한 공기에 포함되는 분진을 분리하는 집진기를 구비하는 스크라이브 헤드용 집진기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 노즐은,
   노즐 베이스와,
   상기 관통구멍으로부터 스크라이브 팁이 노출되도록 상기 노즐 베이스를 스크라이브 헤드에 부착하는 부착부를 갖는 것이며,
   상기 노즐 베이스는,
   상기 관통구멍의 주위에 환상(環狀)으로 형성된 환상 홈과,
   상기 환상 홈에 연결되어 상기 관통구멍의 중앙을 향하여 공기를 분출하는 복수의 분출구멍과,
   상기 관통구멍을 향하여 형성되며, 상기 분출구멍으로부터 분출시킨 공기를 흡인하는 흡기구멍을 갖는 스크라이브 헤드용 집진기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 노즐 베이스의 분출구멍은,
   상기 환상 홈으로부터 관통구멍의 중심의 스크라이브용 팁을 향하여 형성되어 있는 적어도 3개의 분출구멍인 스크라이브 헤드용 집진기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 집진기는 사이클론 집진기인 스크라이브 헤드용 집진기.

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