スクラブ洗浄装置
【課題】中央孔を有する円環形のワークの表面の汚れ、特に中央孔の孔縁に付着した落ちにくい汚れを、螺旋状の突条を外周面に備えたロールブラシを使用して効率的かつ確実に除去できるようにする。
【解決手段】洗浄液３中で回転するワーク１の両面の中央孔１ａの下端部に近接する位置に、突条２２を外周面に有する一対のロールブラシ４ａ，４ｂを当接させ、上記突条２２は、ブラシの軸線方向に真っ直ぐ延びる直線部２２ａと、該直線部２２ａの両端からそれぞれ螺旋状に延出して螺旋の巻き方向が互いに逆向きである螺旋部２２ｂ，２２ｃとで形成し、上記直線部２２ａをワーク１の中央孔１ａの孔縁に接線状に摺接させて該孔縁に付着した汚れを除去し、上記螺旋部２２ｂ，２２ｃをワーク１の環状面１ｂに摺接させて該環状面１ｂの汚れを除去する。
【解決手段】洗浄液３中で回転するワーク１の両面の中央孔１ａの下端部に近接する位置に、突条２２を外周面に有する一対のロールブラシ４ａ，４ｂを当接させ、上記突条２２は、ブラシの軸線方向に真っ直ぐ延びる直線部２２ａと、該直線部２２ａの両端からそれぞれ螺旋状に延出して螺旋の巻き方向が互いに逆向きである螺旋部２２ｂ，２２ｃとで形成し、上記直線部２２ａをワーク１の中央孔１ａの孔縁に接線状に摺接させて該孔縁に付着した汚れを除去し、上記螺旋部２２ｂ，２２ｃをワーク１の環状面１ｂに摺接させて該環状面１ｂの汚れを除去する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク基板や光ディスク基板あるいはガラスディスク基板のような円板形をしたワーク、特に中央孔を有する円環形のワークを、ロールブラシを用いて洗浄するスクラブ洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中央孔を有する円環形のワークを洗浄液中においてロールブラシで洗浄するスクラブ洗浄装置は、例えば特許文献１によって公知である。この洗浄装置は、洗浄液中に鉛直に保持されて回転するワークを、水平に配設した一対のロールブラシで両側から挟持し、回転するこれらのロールブラシで該ワークの両面を摺擦して洗浄するものである。
【０００３】
この種の洗浄装置で使用されているロールブラシは、通常、柔軟な合成樹脂により表面が滑らかな円柱状に形成されていて、ワークに押し付けられることによりやや圧縮された状態で該ワークに接触し、該ワークの表面の汚れを擦り取ったりブラシ表面に転移させたりして除去するものである。このときブラシの表面に付着した汚れは、その殆どが直ちに洗浄液によって洗われるが、汚れの種類によっては、一部の汚れがブラシにしばらくの間そのまま残り、再びワークと接触することによって該ワークに再付着することもある。
【０００４】
また、上記ワークが中央孔を有する円環形のワークである場合、その内周縁即ち中央孔の孔縁に付着した汚れが特に落ちにくい傾向にあり、洗浄後にこの孔縁に僅かに残存する汚れがワークの品質低下を来しているとの指摘がなされている。
このため従来では、ブラシの押し付け圧を強くすることによってワーク内周縁の汚れを落とすようにしているが、押し付け圧の増加は同時にブラシに残った汚れによりワークの表面に引っ掻き傷を発生させる原因ともなるため、それらの兼ね合いが難しかった。
【０００５】
一方、特許文献２及び特許文献３には、外周に螺旋状の洗浄毛あるいは螺旋溝を形成したロールブラシを使用し、このロールブラシでワークを洗浄するようにしたものが開示されている。このうち特許文献２には、ブラシの右半部と左半部とで洗浄毛の螺旋の向きを逆向きにすることも記載されている。
このようなロールブラシを用いると、その螺旋状の部分（上記洗浄毛、又は螺旋溝と螺旋溝との間の部分）がワークの表面に斜めに摺接し、その摺接部分がブラシの回転によって該ブラシの軸線方向に変移するため、ワークの表面の汚れが横方向に押し動かされて排出されることになり、表面が滑らかな通常のロールブラシを使用する場合に比べ、汚れの再付着防止効果に勝れる。
【０００６】
しかし、上記ロールブラシを円環形ワークの洗浄に使用しても、螺旋状の部分がワークの中央孔の孔縁を斜めに横切ることによって該孔縁に対して点状に接触するため、孔縁に対する摺接長及び摺接時間が短く、従って、該孔縁に付着した汚れを確実に落とすことはできない。
【特許文献１】特開２００１−１３７７９０号公報
【特許文献２】特開平８−１５０３７７号公報
【特許文献３】特開平９−１０３７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明の目的は、中央孔を有する円環形のワークの表面の汚れ、特に中央孔の孔縁に付着した落ちにくい汚れを、螺旋状の洗浄用突条を備えた新規なロールブラシを使用して効率的かつ確実に除去することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明によれば、中央孔を有する円環形のワークを洗浄液中で回転させながら、一対の回転するロールブラシで該ワークを両側から挟んで環状面をスクラブ洗浄する洗浄装置であって、上記ロールブラシは、上記ワークの直径と同等以上の軸線方向長さを有する柔軟な合成樹脂製の摺擦部を有していて、上記中央孔の上端部又は下端部に近接する位置で該ワークに当接しかつ該ワークを横断するように配設され、上記摺擦部の外周面には、複数の洗浄用突条が形成され、これらの突条が、摺擦部の中央部をブラシの軸線方向に真っ直ぐ延びてワークの中央孔の孔縁に摺接する直線部と、該直線部の両端から摺擦部の両端に向けて螺旋状に延在し、その螺旋の巻き方向が互いに逆向きである螺旋部とからなっていることを特徴とするスクラブ洗浄装置が提供される。
【０００９】
本発明においては、上記ロールブラシにおける突条の直線部の長さは、上記ワークの中央孔の直径より短いことが望ましい。
また、上記ロールブラシは、複数の摺擦部を有していて、これらの摺擦部で複数のワークを同時にスクラブ洗浄するように構成されていても良い。
【００１０】
本発明においては、ワークの上方外端部に当接して該ワークを回転させる複数の駆動ローラを有し、上記ロールブラシによる洗浄時の摩擦力で該ワークが上記駆動ローラに押し付けられるように構成されている。
【００１１】
また、本発明によれば、中央孔を有する円環形のワークの表面をスクラブ洗浄するためのロールブラシとして、柔軟な合成樹脂からなる円柱状の摺擦部を有し、上記摺擦部が、上記ワークの直径と同等以上の軸線方向長さを有し、該摺擦部の外周面には、ワークに摺接する複数の洗浄用突条が形成されていて、これらの突条が、該摺擦部の軸線方向の中央部に位置して該軸線方向に真っ直ぐ延びる直線部と、該直線部の両端から摺擦部の両端に向けて螺旋状に延在し、その螺旋の巻き方向が互いに逆向きである螺旋部とで構成されていることを特徴とするロールブラシが提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、ロールブラシの外周に、直線部と螺旋部とからなる複数の洗浄用突条を形成し、このロールブラシをワークの中央孔の上端部又は下端部に近接する位置で該ワークに当接させてスクラブ洗浄するようにしたので、上記螺旋部が、ワークの環状面の汚れを擦り落とすと共にそれを横方向に押し動かして該環状面の外部に放出させるように機能し、また、上記直線部は、ワークの中央孔の端部において該中央孔の孔縁に接線状に摺接し、該孔縁に付着した汚れを擦り落とすように機能する。
この結果、上記突条の螺旋部と直線部との作用により、ワークの環状面と内周面とに付着した汚れが確実かつ効率的に除去されることになり、特に、上記直線部が中央孔の孔縁に接線状に摺接して汚れを擦り落とすため、長い摺接長で確実な摺擦が行われ、汚れの除去効果に勝れる。しかも、落とされた汚れはワークの外周部と内周部とを通じて洗浄液中に放出されるため、ブラシからワークに再付着することがなく、再付着防止効果にも勝れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１及び図２は本発明に係るスクラブ洗浄装置の要部を概略的に示すもので、この洗浄装置は、円形の中央孔１ａを有する円環形のワーク１を、洗浄槽２内に収容された洗浄液３中で回転させながら、一対の回転するロールブラシ４ａ，４ｂで該ワーク１を両側から挟んでスクラブ洗浄するものである。
上記ワーク１としては、磁気ディスク基板や光ディスク基板あるいはガラスディスク基板などが挙げられ、また、上記洗浄液３としては、ワーク１の種類や洗浄目的等に応じて純水や洗剤溶液あるいは化学薬液などが選択的に使用される。
【００１４】
上記洗浄液３は、上記洗浄槽２内を一側から他側に向けて横向きに流れる一様な流れである。従って、上記洗浄槽２は略溝形に形成され、その上流側には、洗浄液を一様な流れにして供給するための給液部が設けられ、下流側には、洗浄後の洗浄液を排出するための排液部が設けられている。しかし、それらの構成は既に公知であり、また本発明の要旨とも直接関係がないため、図示は省略されている。
【００１５】
上記ワーク１は、上記洗浄液３中に該洗浄液の流れと平行に配置され、その外端部に当接する複数の駆動ローラ５によって回転させられるようになっている。図示した例では、該ワーク１が鉛直（縦向き）に配置されていて、上方外端部に当接する２つの駆動ローラ５，５で駆動されることにより、水平な軸線を中心に回転する。これらの駆動ローラ５，５は、外周にＶ字形の周溝５ａを有するもので、この周溝５ａ内にワーク１の上端部が嵌合している。
【００１６】
上記駆動ローラ５は、洗浄槽２の上部に配設された支持装置６に支持され、この支持装置６に搭載されたモータ７で駆動されるものである。即ち、上記支持装置６の一側端から洗浄槽２内に向けてローラ支持アーム１０が下向きに延出し、このローラ支持アーム１０の下端部にローラ軸１１が水平かつ片持梁状に支持され、このローラ軸１１の先端部に上記駆動ローラ５が取り付けられている。そして、上記ローラ軸１１の基端部にはプーリ１２が取り付けられ、このプーリ１２が、支持装置６に設けられた図示しない伝動機構にベルト１３を介して連結され、この伝動機構が上記モータ７に連結されており、このモータ７で２つの駆動ローラ５，５が同じ方向に駆動、回転されるようになっている。
【００１７】
上記支持装置６にはまた、上記一対のロールブラシ４ａ，４ｂも支持されていて、これらのロールブラシ４ａ，４ｂが、該支持装置６上に搭載されたモータ８ａ，８ｂで駆動されるようになっている。即ち、該支持装置６からは、上記ワーク１を挟んで上流側と下流側とに位置するように前後一対のブラシ支持アーム１５ａ，１５ｂが洗浄槽２内に向けて下向きに延出し、これらのブラシ支持アーム１５ａ，１５ｂの下端部に、軸線を水平かつ洗浄液３の流れと平行に向けた上記ロールブラシ４ａ，４ｂが、ブラシ軸１６の両端を回転自在に支持されることにより取り付けられている。そして、一方の第１ロールブラシ４ａが、一方の第１ブラシ支持アーム１５ａと支持装置６とに設けられた伝動機構を介して第１モータ８ａに連結され、他方の第２ロールブラシ４ｂが、反対側の第２ブラシ支持アーム１５ｂと支持装置６とに設けられた伝動機構を介して第２モータ８ｂに連結され、これらのモータ８ａ，８ｂで２つのロールブラシ４ａ，４ｂが、個別にかつ同期的に駆動、回転されるようになっている。
しかし、上記２つのロールブラシ４ａ，４ｂは、何れか１つのモータにより一方のブラシ支持アームを通じて駆動することもできる。
なお、実際の洗浄装置においては、上記ローラ支持アーム１０及びブラシ支持アーム１５ａ，１５ｂが、洗浄液３の流れをできるだけ乱さないように構成されることは言うまでもないことである。
【００１８】
上記２つのロールブラシ４ａ，４ｂが配設されている位置は、上記ワーク１の中央ではなく、中央孔１ａより僅かに下方の、該中央孔１ａの下端部端縁に近接する位置であり、このような位置に上記ロールブラシ４ａ，４ｂが、ワーク１に当接した状態で該ワーク１を水平に横断するように配設されている。
また、上記ロールブラシ４ａ，４ｂの回転方向は、互いに逆向きで、それらの回転力によってワーク１が上方に押し上げられる方向である。これによって該ワーク１は、上記駆動ローラ５に押し付けられると共に、その位置に保持され、その状態でこれら一対のロールブラシ４ａ，４ｂによって両面が洗浄される。従ってこれらのロールブラシ４ａ，４ｂは、ワーク１を駆動ローラ５に押し付けるための押付手段をも兼ねるものである。
上記２つのロールブラシ４ａ，４ｂは、相互間の間隔を調整できるようになっていることが望ましく、これにより、ワーク１の挟持及び解放動作が容易になるだけでなく、洗浄圧の調整も行うことができる。
【００１９】
上記ロールブラシ４ａ，４ｂは、図４及び図５からも分かるように、ワーク１の表面の汚れを落とすための円柱状の摺擦部１８を有し、この摺擦部１８の両側から上記ブラシ軸１６が延出している。
上記摺擦部１８は、金属や合成樹脂等からなる硬質の芯材１９の外周に、洗浄に適した柔軟な円筒状の部材２０、例えば合成樹脂製スポンジ体などを被設することにより構成されたもので、該摺擦部１８の軸線方向長さＬは、ワーク１の直径と同等かそれより大きく形成され、また、該摺擦部１８の外径Ｄは、ワーク１の環状面１ｂの幅Ｈより小さく形成されている。
従って、これらのロールブラシ４ａ，４ｂを、ワーク１の中央孔１ａの下端部に近接する位置で該ワーク１に当接させると、上記摺擦部１８の両端は該ワーク１から外部に延出することになる。
【００２０】
上記摺擦部１８の外周面には、ワーク１に摺接する複数の洗浄用突条２２が上記円筒状の部材２０と一体に形成されている。これらの突条２２は、摺擦部１８の中央に位置してロールブラシの軸線方向に真っ直ぐ延びる直線部２２ａと、該直線部２２ａの両端から摺擦部１８の両端に向けて螺旋状に延び、その螺旋の巻き方向が互いに逆向きである２つの螺旋部２２ｂ，２２ｃとからなるもので、隣接する突条２２，２２間には螺旋溝２３が区画、形成されている。図示した例では、３筋の突条２２が三重螺子の要領で交互に形成されていて、これらの突条２２における３つの直線部２２ａが、摺擦部１８の中央部外周に１２０度間隔で位置している。しかし、上記突条２２は２筋であっても４筋以上であっても良い。また、上記突条２２の頂部の形状は、図示したように平坦であっても、円弧状の曲面をなしていても構わない。
【００２１】
上記直線部２２ａは、ワーク１の中央孔１ａの端部において該中央孔１ａの孔縁に接線状に摺接することにより、該孔縁の汚れを落とすための部分であり、その長さは、上記中央孔１ａの直径より短く形成されている。
【００２２】
一方、上記螺旋部２２ｂ，２２ｃは、ワーク１の環状面１ｂに摺接して該環状面１ｂの汚れを落とすと共に、落とした汚れを横移動させて該環状面１ｂの外に放出するための部分であって、上記直線部２２の一方に連なる第１螺旋部２２ｂは、右回りで軸線方向外側に進む右巻きの螺旋部であり、また、直線部２２の他方に連なる第２螺旋部２２ｃは、左回りで軸線方向外側に進む左巻きの螺旋部である。
そして、図３から分かるように、上記一対のロールブラシ４ａ，４ｂは、巻き方向の異なる上記第１螺旋部２２ｂと第２螺旋部２２ｃとを相対向させて配設されている。即ち、第１ロールブラシ４ａの右巻きの第１螺旋部２２ｂ及び左巻きの第２螺旋部２２ｃと、第２ロールブラシ４ｂの左巻きの第２螺旋部２２ｃ及び右巻きの第１螺旋部２２ｂとが、それぞれ対向するように配設されている。これは、同じ構成を有する２つのロールブラシ４ａ，４ｂを、ワーク１を挟んで左右対称に配置したことを意味する。
【００２３】
上記構成を有する洗浄装置において、洗浄すべきワーク１が上記一対のロールブラシ４ａ，４ｂの間に供給されると、該ワーク１は、図２の矢印方向に回転するこれらのロールブラシ４ａ，４ｂの回転力により、上端部が駆動ローラ５に当接して該駆動ローラ５からの回転駆動力を得る位置まで押し上げられ、その位置に保持されて、回転する上記駆動ローラ５で水平な中心軸線を中心にして駆動、回転されながら、洗浄液３中において両面が上記ロールブラシ４ａ，４ｂで摺擦、洗浄される。
【００２４】
なお、上記ワーク１をロールブラシ４ａ，４ｂの位置まで搬送してこれらのロールブラシ４ａ，４ｂ間に供給する方法については、既に公知の各種方法を用いることができる。例えば、特開２００１−１３７７９０号公報に開示されているようなキャリヤとその搬送機構、及びキャリヤに保持されたワークをロールブラシの位置まで持ち上げる持上機構等を使用することができる。しかし、それらの構成及び方法については、本発明の要旨と直接関係がないため、ここでの図示と説明は省略されている。
【００２５】
上記ワーク１の洗浄中、各ロールブラシ４ａ，４ｂの外周に形成された突条２２の２つの螺旋部２２ｂ，２２ｃにおいては、ワーク１の環状面１ｂと接触する突条部分が、ロールブラシの回転と共に該環状面１ｂに沿ってブラシの軸線方向に変移し、ワーク１の表面の汚れを擦り落とすと共に、落とした汚れを横方向に移動させて該環状面１ｂから外部に放出させる。また、この作用が洗浄液３中で行われるため、落とされた汚れの一部は、突条２２間に形成された螺旋溝２３を流通する洗浄液３に押し流されて洗浄槽２内に放出され、洗浄液３の流れに乗って下流側に排出される。
【００２６】
ここで、上記２つのロールブラシ４ａ，４ｂが、図１及び図３に示す向き、即ち、該ロールブラシを正面から見たとき、右巻きの第１螺旋部２２ｂが直線部２２ａの右側に位置し、左巻きの第２螺旋部２２ｃが直線部２２ａの左側に位置するように配設されている場合には、各螺旋部２２ｂ，２２ｃの上記環状面１ｂと接触する突条部分がワーク１の内周側に向けて移動するため、該環状面１ｂの汚れはワーク１の内周側に移動させられ、中央孔１ａを通じて洗浄液３中に放出される。
従って、上記両ロールブラシ４ａ，４ｂの向きをそれぞれ左右反転させ、右巻きの第１螺旋部２２ｂを直線部２２ａの左側に位置させると共に、左巻きの第２螺旋部２２ｃを直線部２２ａの右側に位置させた場合には、環状面１ｂの汚れはワーク１の外周側に移動させられ、外周端から洗浄液３中に放出されることになる。
【００２７】
一方、ロールブラシ４ａ，４ｂの摺擦部１８の中央に位置する上記直線部２２ａは、ワーク１の中央孔１ａの端部において該中央孔１ａの孔縁に接線状に摺接し、該孔縁に付着した汚れを擦り落とす。落とされた汚れは、上記中央孔１ａを通じて洗浄液３中に放出される。
【００２８】
この結果、上記突条２２の直線部２２ａと螺旋部２２ｂ，２２ｃとの作用によって、ワーク１の内周面（中央孔１ａの孔縁）と環状面１ｂとに付着した汚れが確実かつ効率的に除去されることになり、特に、上記直線部２２ａが中央孔１ａの孔縁に接線状に摺接して汚れを擦り落とすため、長い摺接長で確実な摺擦が行われ、汚れの除去効果に勝れる。しかも、落とされた汚れはワーク１の外周部又は内周部（中央孔１ａ）を通じて洗浄液３中に放出されるため、ワーク１に再付着することがなく、再付着防止効果にも勝れる。
【００２９】
図６はロールブラシの異なる構成例を示すもので、このロールブラシ４は、複数の摺擦部１８，１８を有していて、これらの摺擦部１８，１８で複数のワーク１を同時にスクラブ洗浄することができるように構成されている。上記複数の摺擦部１８，１８における突条２２の構成、即ち直線部２２ａと２つの螺旋部２２ｂ，２２ｃとに関する構成は、互いに同じであって、その構成は、図４に示すロールブラシ４ａ，４ｂの摺擦部１８と同じである。
【００３０】
なお、図示した実施形態においては、２つのロールブラシ４ａ，４ｂがワーク１の中央孔１ａの下端部側に配設されているが、これらのロールブラシ４ａ，４ｂは、中央孔１ａの上端部側に配設しても良い。
また、上記２つのロールブラシ４ａ，４ｂがワーク１を挟んで左右対称に配設されているが、これらのロールブラシ４ａ，４ｂは、互いに同じ向き、即ち、第１螺旋部２２ｂ同士及び第２螺旋部２２ｃ同士が相対向する向きに配設することもできる。
さらに、上記洗浄槽は、洗浄液が槽の底部側から上向きに流れて槽壁から溢れるオーバーフロー式のものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るスクラブ洗浄装置の一実施形態を概略的に示す断面図ある。
【図２】図１のＡ−Ａ線での断面図である。
【図３】図１の要部の平面図である。
【図４】ロールブラシの平面図である。
【図５】ロールブラシの断面図である。
【図６】ロールブラシの異なる構成例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１ ワーク
１ａ 中央孔
１ｂ 環状面
３ 洗浄液
４ａ，４ｂ ロールブラシ
１８ 摺擦部
２２ 突条
２２ａ 直線部
２２ｂ，２２ｃ 螺旋部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク基板や光ディスク基板あるいはガラスディスク基板のような円板形をしたワーク、特に中央孔を有する円環形のワークを、ロールブラシを用いて洗浄するスクラブ洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中央孔を有する円環形のワークを洗浄液中においてロールブラシで洗浄するスクラブ洗浄装置は、例えば特許文献１によって公知である。この洗浄装置は、洗浄液中に鉛直に保持されて回転するワークを、水平に配設した一対のロールブラシで両側から挟持し、回転するこれらのロールブラシで該ワークの両面を摺擦して洗浄するものである。
【０００３】
この種の洗浄装置で使用されているロールブラシは、通常、柔軟な合成樹脂により表面が滑らかな円柱状に形成されていて、ワークに押し付けられることによりやや圧縮された状態で該ワークに接触し、該ワークの表面の汚れを擦り取ったりブラシ表面に転移させたりして除去するものである。このときブラシの表面に付着した汚れは、その殆どが直ちに洗浄液によって洗われるが、汚れの種類によっては、一部の汚れがブラシにしばらくの間そのまま残り、再びワークと接触することによって該ワークに再付着することもある。
【０００４】
また、上記ワークが中央孔を有する円環形のワークである場合、その内周縁即ち中央孔の孔縁に付着した汚れが特に落ちにくい傾向にあり、洗浄後にこの孔縁に僅かに残存する汚れがワークの品質低下を来しているとの指摘がなされている。
このため従来では、ブラシの押し付け圧を強くすることによってワーク内周縁の汚れを落とすようにしているが、押し付け圧の増加は同時にブラシに残った汚れによりワークの表面に引っ掻き傷を発生させる原因ともなるため、それらの兼ね合いが難しかった。
【０００５】
一方、特許文献２及び特許文献３には、外周に螺旋状の洗浄毛あるいは螺旋溝を形成したロールブラシを使用し、このロールブラシでワークを洗浄するようにしたものが開示されている。このうち特許文献２には、ブラシの右半部と左半部とで洗浄毛の螺旋の向きを逆向きにすることも記載されている。
このようなロールブラシを用いると、その螺旋状の部分（上記洗浄毛、又は螺旋溝と螺旋溝との間の部分）がワークの表面に斜めに摺接し、その摺接部分がブラシの回転によって該ブラシの軸線方向に変移するため、ワークの表面の汚れが横方向に押し動かされて排出されることになり、表面が滑らかな通常のロールブラシを使用する場合に比べ、汚れの再付着防止効果に勝れる。
【０００６】
しかし、上記ロールブラシを円環形ワークの洗浄に使用しても、螺旋状の部分がワークの中央孔の孔縁を斜めに横切ることによって該孔縁に対して点状に接触するため、孔縁に対する摺接長及び摺接時間が短く、従って、該孔縁に付着した汚れを確実に落とすことはできない。
【特許文献１】特開２００１−１３７７９０号公報
【特許文献２】特開平８−１５０３７７号公報
【特許文献３】特開平９−１０３７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明の目的は、中央孔を有する円環形のワークの表面の汚れ、特に中央孔の孔縁に付着した落ちにくい汚れを、螺旋状の洗浄用突条を備えた新規なロールブラシを使用して効率的かつ確実に除去することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明によれば、中央孔を有する円環形のワークを洗浄液中で回転させながら、一対の回転するロールブラシで該ワークを両側から挟んで環状面をスクラブ洗浄する洗浄装置であって、上記ロールブラシは、上記ワークの直径と同等以上の軸線方向長さを有する柔軟な合成樹脂製の摺擦部を有していて、上記中央孔の上端部又は下端部に近接する位置で該ワークに当接しかつ該ワークを横断するように配設され、上記摺擦部の外周面には、複数の洗浄用突条が形成され、これらの突条が、摺擦部の中央部をブラシの軸線方向に真っ直ぐ延びてワークの中央孔の孔縁に摺接する直線部と、該直線部の両端から摺擦部の両端に向けて螺旋状に延在し、その螺旋の巻き方向が互いに逆向きである螺旋部とからなっていることを特徴とするスクラブ洗浄装置が提供される。
【０００９】
本発明においては、上記ロールブラシにおける突条の直線部の長さは、上記ワークの中央孔の直径より短いことが望ましい。
また、上記ロールブラシは、複数の摺擦部を有していて、これらの摺擦部で複数のワークを同時にスクラブ洗浄するように構成されていても良い。
【００１０】
本発明においては、ワークの上方外端部に当接して該ワークを回転させる複数の駆動ローラを有し、上記ロールブラシによる洗浄時の摩擦力で該ワークが上記駆動ローラに押し付けられるように構成されている。
【００１１】
また、本発明によれば、中央孔を有する円環形のワークの表面をスクラブ洗浄するためのロールブラシとして、柔軟な合成樹脂からなる円柱状の摺擦部を有し、上記摺擦部が、上記ワークの直径と同等以上の軸線方向長さを有し、該摺擦部の外周面には、ワークに摺接する複数の洗浄用突条が形成されていて、これらの突条が、該摺擦部の軸線方向の中央部に位置して該軸線方向に真っ直ぐ延びる直線部と、該直線部の両端から摺擦部の両端に向けて螺旋状に延在し、その螺旋の巻き方向が互いに逆向きである螺旋部とで構成されていることを特徴とするロールブラシが提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、ロールブラシの外周に、直線部と螺旋部とからなる複数の洗浄用突条を形成し、このロールブラシをワークの中央孔の上端部又は下端部に近接する位置で該ワークに当接させてスクラブ洗浄するようにしたので、上記螺旋部が、ワークの環状面の汚れを擦り落とすと共にそれを横方向に押し動かして該環状面の外部に放出させるように機能し、また、上記直線部は、ワークの中央孔の端部において該中央孔の孔縁に接線状に摺接し、該孔縁に付着した汚れを擦り落とすように機能する。
この結果、上記突条の螺旋部と直線部との作用により、ワークの環状面と内周面とに付着した汚れが確実かつ効率的に除去されることになり、特に、上記直線部が中央孔の孔縁に接線状に摺接して汚れを擦り落とすため、長い摺接長で確実な摺擦が行われ、汚れの除去効果に勝れる。しかも、落とされた汚れはワークの外周部と内周部とを通じて洗浄液中に放出されるため、ブラシからワークに再付着することがなく、再付着防止効果にも勝れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１及び図２は本発明に係るスクラブ洗浄装置の要部を概略的に示すもので、この洗浄装置は、円形の中央孔１ａを有する円環形のワーク１を、洗浄槽２内に収容された洗浄液３中で回転させながら、一対の回転するロールブラシ４ａ，４ｂで該ワーク１を両側から挟んでスクラブ洗浄するものである。
上記ワーク１としては、磁気ディスク基板や光ディスク基板あるいはガラスディスク基板などが挙げられ、また、上記洗浄液３としては、ワーク１の種類や洗浄目的等に応じて純水や洗剤溶液あるいは化学薬液などが選択的に使用される。
【００１４】
上記洗浄液３は、上記洗浄槽２内を一側から他側に向けて横向きに流れる一様な流れである。従って、上記洗浄槽２は略溝形に形成され、その上流側には、洗浄液を一様な流れにして供給するための給液部が設けられ、下流側には、洗浄後の洗浄液を排出するための排液部が設けられている。しかし、それらの構成は既に公知であり、また本発明の要旨とも直接関係がないため、図示は省略されている。
【００１５】
上記ワーク１は、上記洗浄液３中に該洗浄液の流れと平行に配置され、その外端部に当接する複数の駆動ローラ５によって回転させられるようになっている。図示した例では、該ワーク１が鉛直（縦向き）に配置されていて、上方外端部に当接する２つの駆動ローラ５，５で駆動されることにより、水平な軸線を中心に回転する。これらの駆動ローラ５，５は、外周にＶ字形の周溝５ａを有するもので、この周溝５ａ内にワーク１の上端部が嵌合している。
【００１６】
上記駆動ローラ５は、洗浄槽２の上部に配設された支持装置６に支持され、この支持装置６に搭載されたモータ７で駆動されるものである。即ち、上記支持装置６の一側端から洗浄槽２内に向けてローラ支持アーム１０が下向きに延出し、このローラ支持アーム１０の下端部にローラ軸１１が水平かつ片持梁状に支持され、このローラ軸１１の先端部に上記駆動ローラ５が取り付けられている。そして、上記ローラ軸１１の基端部にはプーリ１２が取り付けられ、このプーリ１２が、支持装置６に設けられた図示しない伝動機構にベルト１３を介して連結され、この伝動機構が上記モータ７に連結されており、このモータ７で２つの駆動ローラ５，５が同じ方向に駆動、回転されるようになっている。
【００１７】
上記支持装置６にはまた、上記一対のロールブラシ４ａ，４ｂも支持されていて、これらのロールブラシ４ａ，４ｂが、該支持装置６上に搭載されたモータ８ａ，８ｂで駆動されるようになっている。即ち、該支持装置６からは、上記ワーク１を挟んで上流側と下流側とに位置するように前後一対のブラシ支持アーム１５ａ，１５ｂが洗浄槽２内に向けて下向きに延出し、これらのブラシ支持アーム１５ａ，１５ｂの下端部に、軸線を水平かつ洗浄液３の流れと平行に向けた上記ロールブラシ４ａ，４ｂが、ブラシ軸１６の両端を回転自在に支持されることにより取り付けられている。そして、一方の第１ロールブラシ４ａが、一方の第１ブラシ支持アーム１５ａと支持装置６とに設けられた伝動機構を介して第１モータ８ａに連結され、他方の第２ロールブラシ４ｂが、反対側の第２ブラシ支持アーム１５ｂと支持装置６とに設けられた伝動機構を介して第２モータ８ｂに連結され、これらのモータ８ａ，８ｂで２つのロールブラシ４ａ，４ｂが、個別にかつ同期的に駆動、回転されるようになっている。
しかし、上記２つのロールブラシ４ａ，４ｂは、何れか１つのモータにより一方のブラシ支持アームを通じて駆動することもできる。
なお、実際の洗浄装置においては、上記ローラ支持アーム１０及びブラシ支持アーム１５ａ，１５ｂが、洗浄液３の流れをできるだけ乱さないように構成されることは言うまでもないことである。
【００１８】
上記２つのロールブラシ４ａ，４ｂが配設されている位置は、上記ワーク１の中央ではなく、中央孔１ａより僅かに下方の、該中央孔１ａの下端部端縁に近接する位置であり、このような位置に上記ロールブラシ４ａ，４ｂが、ワーク１に当接した状態で該ワーク１を水平に横断するように配設されている。
また、上記ロールブラシ４ａ，４ｂの回転方向は、互いに逆向きで、それらの回転力によってワーク１が上方に押し上げられる方向である。これによって該ワーク１は、上記駆動ローラ５に押し付けられると共に、その位置に保持され、その状態でこれら一対のロールブラシ４ａ，４ｂによって両面が洗浄される。従ってこれらのロールブラシ４ａ，４ｂは、ワーク１を駆動ローラ５に押し付けるための押付手段をも兼ねるものである。
上記２つのロールブラシ４ａ，４ｂは、相互間の間隔を調整できるようになっていることが望ましく、これにより、ワーク１の挟持及び解放動作が容易になるだけでなく、洗浄圧の調整も行うことができる。
【００１９】
上記ロールブラシ４ａ，４ｂは、図４及び図５からも分かるように、ワーク１の表面の汚れを落とすための円柱状の摺擦部１８を有し、この摺擦部１８の両側から上記ブラシ軸１６が延出している。
上記摺擦部１８は、金属や合成樹脂等からなる硬質の芯材１９の外周に、洗浄に適した柔軟な円筒状の部材２０、例えば合成樹脂製スポンジ体などを被設することにより構成されたもので、該摺擦部１８の軸線方向長さＬは、ワーク１の直径と同等かそれより大きく形成され、また、該摺擦部１８の外径Ｄは、ワーク１の環状面１ｂの幅Ｈより小さく形成されている。
従って、これらのロールブラシ４ａ，４ｂを、ワーク１の中央孔１ａの下端部に近接する位置で該ワーク１に当接させると、上記摺擦部１８の両端は該ワーク１から外部に延出することになる。
【００２０】
上記摺擦部１８の外周面には、ワーク１に摺接する複数の洗浄用突条２２が上記円筒状の部材２０と一体に形成されている。これらの突条２２は、摺擦部１８の中央に位置してロールブラシの軸線方向に真っ直ぐ延びる直線部２２ａと、該直線部２２ａの両端から摺擦部１８の両端に向けて螺旋状に延び、その螺旋の巻き方向が互いに逆向きである２つの螺旋部２２ｂ，２２ｃとからなるもので、隣接する突条２２，２２間には螺旋溝２３が区画、形成されている。図示した例では、３筋の突条２２が三重螺子の要領で交互に形成されていて、これらの突条２２における３つの直線部２２ａが、摺擦部１８の中央部外周に１２０度間隔で位置している。しかし、上記突条２２は２筋であっても４筋以上であっても良い。また、上記突条２２の頂部の形状は、図示したように平坦であっても、円弧状の曲面をなしていても構わない。
【００２１】
上記直線部２２ａは、ワーク１の中央孔１ａの端部において該中央孔１ａの孔縁に接線状に摺接することにより、該孔縁の汚れを落とすための部分であり、その長さは、上記中央孔１ａの直径より短く形成されている。
【００２２】
一方、上記螺旋部２２ｂ，２２ｃは、ワーク１の環状面１ｂに摺接して該環状面１ｂの汚れを落とすと共に、落とした汚れを横移動させて該環状面１ｂの外に放出するための部分であって、上記直線部２２の一方に連なる第１螺旋部２２ｂは、右回りで軸線方向外側に進む右巻きの螺旋部であり、また、直線部２２の他方に連なる第２螺旋部２２ｃは、左回りで軸線方向外側に進む左巻きの螺旋部である。
そして、図３から分かるように、上記一対のロールブラシ４ａ，４ｂは、巻き方向の異なる上記第１螺旋部２２ｂと第２螺旋部２２ｃとを相対向させて配設されている。即ち、第１ロールブラシ４ａの右巻きの第１螺旋部２２ｂ及び左巻きの第２螺旋部２２ｃと、第２ロールブラシ４ｂの左巻きの第２螺旋部２２ｃ及び右巻きの第１螺旋部２２ｂとが、それぞれ対向するように配設されている。これは、同じ構成を有する２つのロールブラシ４ａ，４ｂを、ワーク１を挟んで左右対称に配置したことを意味する。
【００２３】
上記構成を有する洗浄装置において、洗浄すべきワーク１が上記一対のロールブラシ４ａ，４ｂの間に供給されると、該ワーク１は、図２の矢印方向に回転するこれらのロールブラシ４ａ，４ｂの回転力により、上端部が駆動ローラ５に当接して該駆動ローラ５からの回転駆動力を得る位置まで押し上げられ、その位置に保持されて、回転する上記駆動ローラ５で水平な中心軸線を中心にして駆動、回転されながら、洗浄液３中において両面が上記ロールブラシ４ａ，４ｂで摺擦、洗浄される。
【００２４】
なお、上記ワーク１をロールブラシ４ａ，４ｂの位置まで搬送してこれらのロールブラシ４ａ，４ｂ間に供給する方法については、既に公知の各種方法を用いることができる。例えば、特開２００１−１３７７９０号公報に開示されているようなキャリヤとその搬送機構、及びキャリヤに保持されたワークをロールブラシの位置まで持ち上げる持上機構等を使用することができる。しかし、それらの構成及び方法については、本発明の要旨と直接関係がないため、ここでの図示と説明は省略されている。
【００２５】
上記ワーク１の洗浄中、各ロールブラシ４ａ，４ｂの外周に形成された突条２２の２つの螺旋部２２ｂ，２２ｃにおいては、ワーク１の環状面１ｂと接触する突条部分が、ロールブラシの回転と共に該環状面１ｂに沿ってブラシの軸線方向に変移し、ワーク１の表面の汚れを擦り落とすと共に、落とした汚れを横方向に移動させて該環状面１ｂから外部に放出させる。また、この作用が洗浄液３中で行われるため、落とされた汚れの一部は、突条２２間に形成された螺旋溝２３を流通する洗浄液３に押し流されて洗浄槽２内に放出され、洗浄液３の流れに乗って下流側に排出される。
【００２６】
ここで、上記２つのロールブラシ４ａ，４ｂが、図１及び図３に示す向き、即ち、該ロールブラシを正面から見たとき、右巻きの第１螺旋部２２ｂが直線部２２ａの右側に位置し、左巻きの第２螺旋部２２ｃが直線部２２ａの左側に位置するように配設されている場合には、各螺旋部２２ｂ，２２ｃの上記環状面１ｂと接触する突条部分がワーク１の内周側に向けて移動するため、該環状面１ｂの汚れはワーク１の内周側に移動させられ、中央孔１ａを通じて洗浄液３中に放出される。
従って、上記両ロールブラシ４ａ，４ｂの向きをそれぞれ左右反転させ、右巻きの第１螺旋部２２ｂを直線部２２ａの左側に位置させると共に、左巻きの第２螺旋部２２ｃを直線部２２ａの右側に位置させた場合には、環状面１ｂの汚れはワーク１の外周側に移動させられ、外周端から洗浄液３中に放出されることになる。
【００２７】
一方、ロールブラシ４ａ，４ｂの摺擦部１８の中央に位置する上記直線部２２ａは、ワーク１の中央孔１ａの端部において該中央孔１ａの孔縁に接線状に摺接し、該孔縁に付着した汚れを擦り落とす。落とされた汚れは、上記中央孔１ａを通じて洗浄液３中に放出される。
【００２８】
この結果、上記突条２２の直線部２２ａと螺旋部２２ｂ，２２ｃとの作用によって、ワーク１の内周面（中央孔１ａの孔縁）と環状面１ｂとに付着した汚れが確実かつ効率的に除去されることになり、特に、上記直線部２２ａが中央孔１ａの孔縁に接線状に摺接して汚れを擦り落とすため、長い摺接長で確実な摺擦が行われ、汚れの除去効果に勝れる。しかも、落とされた汚れはワーク１の外周部又は内周部（中央孔１ａ）を通じて洗浄液３中に放出されるため、ワーク１に再付着することがなく、再付着防止効果にも勝れる。
【００２９】
図６はロールブラシの異なる構成例を示すもので、このロールブラシ４は、複数の摺擦部１８，１８を有していて、これらの摺擦部１８，１８で複数のワーク１を同時にスクラブ洗浄することができるように構成されている。上記複数の摺擦部１８，１８における突条２２の構成、即ち直線部２２ａと２つの螺旋部２２ｂ，２２ｃとに関する構成は、互いに同じであって、その構成は、図４に示すロールブラシ４ａ，４ｂの摺擦部１８と同じである。
【００３０】
なお、図示した実施形態においては、２つのロールブラシ４ａ，４ｂがワーク１の中央孔１ａの下端部側に配設されているが、これらのロールブラシ４ａ，４ｂは、中央孔１ａの上端部側に配設しても良い。
また、上記２つのロールブラシ４ａ，４ｂがワーク１を挟んで左右対称に配設されているが、これらのロールブラシ４ａ，４ｂは、互いに同じ向き、即ち、第１螺旋部２２ｂ同士及び第２螺旋部２２ｃ同士が相対向する向きに配設することもできる。
さらに、上記洗浄槽は、洗浄液が槽の底部側から上向きに流れて槽壁から溢れるオーバーフロー式のものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るスクラブ洗浄装置の一実施形態を概略的に示す断面図ある。
【図２】図１のＡ−Ａ線での断面図である。
【図３】図１の要部の平面図である。
【図４】ロールブラシの平面図である。
【図５】ロールブラシの断面図である。
【図６】ロールブラシの異なる構成例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１ ワーク
１ａ 中央孔
１ｂ 環状面
３ 洗浄液
４ａ，４ｂ ロールブラシ
１８ 摺擦部
２２ 突条
２２ａ 直線部
２２ｂ，２２ｃ 螺旋部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央孔を有する円環形のワークを洗浄液中で回転させながら、一対の回転するロールブラシで該ワークを両側から挟んで環状面をスクラブ洗浄する洗浄装置であって、
上記ロールブラシは、上記ワークの直径と同等以上の軸線方向長さを有する柔軟な合成樹脂製の摺擦部を有していて、上記中央孔の上端部又は下端部に近接する位置で該ワークに当接しかつ該ワークを横断するように配設され、
上記摺擦部の外周面には、複数の洗浄用突条が形成され、これらの突条が、摺擦部の中央部をブラシの軸線方向に真っ直ぐ延びてワークの中央孔の孔縁に摺接する直線部と、該直線部の両端から摺擦部の両端に向けて螺旋状に延在し、その螺旋の巻き方向が互いに逆向きである螺旋部とで構成されている、
ことを特徴とするスクラブ洗浄装置。
【請求項２】
上記ロールブラシにおける突条の直線部の長さが上記ワークの中央孔の直径より短いことを特徴とする請求項１に記載のスクラブ洗浄装置。
【請求項３】
上記ロールブラシが複数の摺擦部を有していて、これらの摺擦部で複数のワークを同時にスクラブ洗浄するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスクラブ洗浄装置。
【請求項４】
ワークの上方外端部に当接して該ワークを回転させる複数の駆動ローラを有し、上記ロールブラシによる洗浄時の摩擦力で該ワークが上記駆動ローラに押し付けられるように構成されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のスクラブ洗浄装置。
【請求項５】
中央孔を有する円環形のワークの表面を洗浄するためのロールブラシであって、柔軟な合成樹脂からなる円柱状の摺擦部を有し、
上記摺擦部が、上記ワークの直径と同等以上の軸線方向長さを有し、該摺擦部の外周面には、ワークに摺接する複数の洗浄用突条が形成されていて、これらの突条が、該摺擦部の軸線方向の中央部に位置して該軸線方向に真っ直ぐ延びる直線部と、該直線部の両端から摺擦部の両端に向けて螺旋状に延在し、その螺旋の巻き方向が互いに逆向きである螺旋部とで構成されていることを特徴とするロールブラシ。
【請求項１】
中央孔を有する円環形のワークを洗浄液中で回転させながら、一対の回転するロールブラシで該ワークを両側から挟んで環状面をスクラブ洗浄する洗浄装置であって、
上記ロールブラシは、上記ワークの直径と同等以上の軸線方向長さを有する柔軟な合成樹脂製の摺擦部を有していて、上記中央孔の上端部又は下端部に近接する位置で該ワークに当接しかつ該ワークを横断するように配設され、
上記摺擦部の外周面には、複数の洗浄用突条が形成され、これらの突条が、摺擦部の中央部をブラシの軸線方向に真っ直ぐ延びてワークの中央孔の孔縁に摺接する直線部と、該直線部の両端から摺擦部の両端に向けて螺旋状に延在し、その螺旋の巻き方向が互いに逆向きである螺旋部とで構成されている、
ことを特徴とするスクラブ洗浄装置。
【請求項２】
上記ロールブラシにおける突条の直線部の長さが上記ワークの中央孔の直径より短いことを特徴とする請求項１に記載のスクラブ洗浄装置。
【請求項３】
上記ロールブラシが複数の摺擦部を有していて、これらの摺擦部で複数のワークを同時にスクラブ洗浄するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスクラブ洗浄装置。
【請求項４】
ワークの上方外端部に当接して該ワークを回転させる複数の駆動ローラを有し、上記ロールブラシによる洗浄時の摩擦力で該ワークが上記駆動ローラに押し付けられるように構成されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のスクラブ洗浄装置。
【請求項５】
中央孔を有する円環形のワークの表面を洗浄するためのロールブラシであって、柔軟な合成樹脂からなる円柱状の摺擦部を有し、
上記摺擦部が、上記ワークの直径と同等以上の軸線方向長さを有し、該摺擦部の外周面には、ワークに摺接する複数の洗浄用突条が形成されていて、これらの突条が、該摺擦部の軸線方向の中央部に位置して該軸線方向に真っ直ぐ延びる直線部と、該直線部の両端から摺擦部の両端に向けて螺旋状に延在し、その螺旋の巻き方向が互いに逆向きである螺旋部とで構成されていることを特徴とするロールブラシ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−１４２５９０（Ｐ２００８−１４２５９０Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２９８４２（Ｐ２００６−３２９８４２）
【出願日】平成１８年１２月６日（２００６．１２．６）
【出願人】（０００１０７７３４）スピードファムクリーンシステム株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月６日（２００６．１２．６）
【出願人】（０００１０７７３４）スピードファムクリーンシステム株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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