(57)【要約】【課題】装置全体を小型化にし、回転ブラシを交換し易くできるダスト除去装置。【解決手段】ダスト除去装置１は、ワークＷに付着したダストを除去する回転ブラシ１１と、回転ブラシ１１の動力源であるモータ１５と、モータ１５からの動力を回転ブラシ１１に伝達して回転ブラシ１１をその軸心を中心に回転させる回転動力伝達機構１３と、モータ１５からの動力を回転ブラシ１１の往復運動に変換して回転ブラシ１１をその軸方向に往復させる往復動力伝達機構１４と、を備える。モータ１５、回転動力伝達機構１３及び往復動力伝達機構１４を、回転ブラシ１１の軸方向の一端側に配置した。【選択図】図１０
2008168202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに付着したダストを除去する回転ブラシと、
前記回転ブラシの動力源であるモータと、
前記モータからの動力を前記回転ブラシに伝達して、前記回転ブラシをその軸心を中心に回転させる回転動力伝達機構と、
前記モータからの動力を前記回転ブラシの往復運動に変換して、前記回転ブラシをその軸方向に往復させる往復動力伝達機構と、を備え、
前記モータ、前記回転動力伝達機構及び前記往復動力伝達機構が、前記回転ブラシの軸方向の一端側に配置された、ダスト除去装置。
【請求項２】
前記回転ブラシ、前記モータ、前記回転動力伝達機構及び前記往復動力伝達機構を一つのユニットとして取り外し可能に支持するクランプ機構を、更に備えた、請求項１に記載のダスト除去装置。
【請求項３】
前記クランプ機構は、前記回転ブラシの軸方向に前記ユニットを移動可能に支持しており、
前記ユニットは、前記クランプ機構による支持を解除した状態で前記回転ブラシの軸方向の一方に移動されることにより、前記クランプ機構から取り外されるように構成されている、請求項２に記載のダスト除去装置。
【請求項４】
前記クランプ機構は、前記ユニットが取付け位置で支持されるように、前記回転ブラシの軸方向の他方への当該ユニットの移動を規制するストッパを有する、請求項３に記載のダスト除去装置。
【請求項５】
前記ユニットは、
前記モータ、前記回転動力伝達機構及び前記往復動力伝達機構からなるサブユニットと、
前記サブユニットと前記回転ブラシとを着脱可能に連結するカップリングと、を有する、請求項２ないし４のいずれか一項に記載のダスト除去装置。
【請求項６】
前記往復動力伝達機構は、
前記クランプ機構に取り外し可能に支持される被クランプ部材と、
前記被クランプ部材に固定されるカムフォロアと、
前記カムフォロアが案内されるカム部を有し、前記モータの動力により回転する円筒カムと、を備え、
前記カムフォロアは、前記円筒カムの回転を許容しながらその回転を当該円筒カムの往復運動に変換し、
前記円筒カムは、前記回転ブラシと一体的に回転し且つ往復するように、前記回転ブラシに同軸で連結されている、請求項２ないし５のいずれか一項に記載のダスト除去装置。
【請求項７】
前記被クランプ部材には、前記モータが固定されている、請求項６に記載のダスト除去装置。
【請求項８】
前記回転動力伝達機構は、前記回転ブラシの往復を許容し、
前記往復動力伝達機構は、前記回転ブラシの回転を許容する、請求項１ないし７のいずれか一項に記載のダスト除去装置。
【請求項９】
前記回転ブラシの磨耗度合いを検出する検出装置を更に備えた、請求項１ないし８のいずれか一項に記載のダスト除去装置。
【請求項１０】
前記回転ブラシは、ブラシ本体と、当該ブラシ本体の周面に植毛されていて前記ワークに接触する導電性繊維と、を有しており、
前記検出装置は、前記導電性繊維に臨む光電センサで構成されている、請求項９に記載のダスト除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板等のワークに付着したダストを除去するダスト除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送されるワークに回転ブラシを接触させて、ワークに付着したダストを掻き出すように除去するダスト除去装置が知られている（例えば特許文献１及び２参照。）。特許文献２に記載のダスト除去装置は、回転専用のモータで回転ブラシをその軸心回りに回転させながら、さらに別のモータで回転ブラシをその軸方向に往復させる。このダスト除去装置では、回転ブラシは軸方向の一端側から回転動力が入力される一方、軸方向の他端側から往復動力が入力される。具体的には、回転専用のモータ及びその回転動力を伝達するスプライン等が回転ブラシの一端側に配置される一方、往復専用のモータ及びその往復動力を伝達する往復スライダクランク機構等が回転ブラシの他端側に配置される。
【特許文献１】特開２００３−３３４４９９号公報
【特許文献２】特開２００５−２１１７２２号公報（第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、回転ブラシは使用により磨耗し得るものであるので、定期的に交換されることが望ましい。しかし、従来のダスト除去装置では、回転ブラシの交換については十分に検討されていなかった。特に、回転ブラシの軸方向の両側に動力伝達機構があるために、回転ブラシを交換するのに作業が煩雑となり易かった。また、回転ブラシの軸方向の両側のスペースが動力伝達機構によって大きく占有される結果、装置が回転ブラシの軸方向に大型化し易かった。さらに、回転ブラシの回転及び往復のために二つの専用のモータを設けている分、大型化及びコストアップとなっていた。
【０００４】
本発明は、装置全体を小型化にしながら、回転ブラシを交換し易くできるダスト除去装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のダスト除去装置は、ワークに付着したダストを除去する回転ブラシと、回転ブラシの動力源であるモータと、モータからの動力を回転ブラシに伝達して回転ブラシをその軸心を中心に回転させる回転動力伝達機構と、モータからの動力を回転ブラシの往復運動に変換して回転ブラシをその軸方向に往復させる往復動力伝達機構と、を備える。そして、モータ、回転動力伝達機構及び往復動力伝達機構が、回転ブラシの軸方向の一端側に配置されるものである。
【０００６】
この構成によれば、モータ、回転動力伝達機構及び往復動力伝達機構を回転ブラシの軸方向の一端側に集中配置できる。これにより、回転ブラシの軸方向の他端側に大きな設置スペースを確保しなくて済み、装置の小型化を図れる。また、集中配置することで、回転ブラシの軸方向の一端側から回転及び往復の動力を入力できる。これにより、回転ブラシの軸方向の各側から回転及び往復の動力を入力する場合に比べて、回転ブラシの交換性を高めることができる。さらに、このような動力の入力態様であるので、従来に比べて、構造上、回転ブラシに作用するねじりモーメントが緩和される。これにより、回転ブラシの軸の損傷を抑制できる。さらに、一つのモータで回転ブラシの回転用と往復用とを兼ねているので、それぞれ専用のモータを設ける場合に比べて、装置全体の小型化及びコストダウンを図ることができる。
【０００７】
ここで、ワークの種類としては、例えば、印刷配線板、液晶ガラス基板、フレキシブル基板、セラミック基板、プラスチック板、液晶表示パネル、真空トレー、レンズ、導光板、フィルム、および紙等が挙げられる。ワークの外形形状は、矩形形状であってもよいし、ウエハ等の円盤形状であってもよい。
【０００８】
好ましくは、本発明のダスト除去装置は、回転ブラシ、モータ、回転動力伝達機構及び往復動力伝達機構を一つのユニットとして、取り外し可能に支持するクランプ機構を更に備えるとよい。
【０００９】
この構成によれば、ユニット単位で回転ブラシを取付け・取外しできるので、回転ブラシの交換はもとより、ユニット単位でのメンテナンス等も容易となる。
【００１０】
より好ましくは、クランプ機構は、回転ブラシの軸方向にユニットを移動可能に支持しており、ユニットは、クランプ機構による支持を解除した状態で回転ブラシの軸方向の一方に移動されることにより、クランプ機構から取り外されるように構成されるとよい。
【００１１】
この構成によれば、ユニットの取付け・取外しの方向がクランプ機構によって方向付けられているので、ユニットの取付け・取外しの作業が容易となる。
【００１２】
より好ましくは、クランプ機構は、ユニットが取付け位置で支持されるように、回転ブラシの軸方向の他方へのユニットの移動を規制するストッパを有するとよい。
【００１３】
この構成によれば、ユニットの取付け時には、ユーザはユニットをストッパに突き当てるように移動させれば、ユニットを取付け位置に配置できる。これにより、簡易に且つ確実にユニットを取付け位置に配置できる。
【００１４】
好ましくは、ユニットは、モータ、回転動力伝達機構及び往復動力伝達機構からなるサブユニットと、サブユニットと回転ブラシとを着脱可能に連結するカップリングと、を有するとよい。
【００１５】
この構成によれば、カップリングを有効に利用して、モータ等の他の要素に比べて交換頻度が高い回転ブラシのみを簡易に取り外すことができる。
【００１６】
好ましくは、往復動力伝達機構は、クランプ機構に取り外し可能に支持される被クランプ部材と、被クランプ部材に固定されるカムフォロアと、カムフォロアが案内されるカム部を有する円筒カムと、を備えるとよい。そして、カムフォロアは、円筒カムの回転を許容しながらその回転を円筒カムの往復運動に変換するとよい。また、円筒カムは、モータの動力により回転ブラシと一体的に回転し且つ往復するように、回転ブラシに同軸で連結されているとよい。
【００１７】
この構成によれば、モータが回転すると、回転ブラシ及び円筒カムが回転しつつ、カムフォロアによって円筒カムが回転ブラシと一体的に往復する。このように、円筒カムを用いたカム機構という簡易な機構により、単一のモータで回転ブラシの回転と往復とを行うことができる。また、被クランプ部材を有効に利用してカムフォロアを固定できる。
【００１８】
より好ましくは、被クランプ部材には、モータが固定されているとよい。
【００１９】
この構成によれば、被クランプ部材を更に有効に利用できる。
【００２０】
好ましくは、回転動力伝達機構は回転ブラシの往復を許容し、往復動力伝達機構は回転ブラシの回転を許容するとよい。
【００２１】
好ましくは、本発明のダスト除去装置は、回転ブラシの磨耗度合いを検出する検出装置を更に備えるとよい。
【００２２】
この構成によれば、回転ブラシの交換時期を客観的に判断できる。
【００２３】
より好ましくは、回転ブラシは、ブラシ本体と、ブラシ本体の周面に植毛されていてワークに接触する導電性繊維と、を有するとよい。そして、検出装置は、導電性繊維に臨む光電センサで構成されるとよい。
【００２４】
この構成によれば、導電性繊維の磨耗による減少を、光電センサが受光する光量の大小で確認できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のダスト除去装置によれば、ダスト除去を効果的に行え、装置全体を小型化でき、しかも回転ブラシの交換性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態に係るダスト除去装置について説明する。このダスト除去装置は、各種の基板をワークとして、ワークの表面（上面）に付着したゴミ、塵、埃等の塵埃をブラシにより除去するものである。以下では、この種の塵埃の総称を「ダスト」として説明する。
【００２７】
図１は、ダスト除去装置の要部を示す図であり、一部を断面で示す正面図である。図２は、ダスト除去装置の要部を示す平面図である。
ダスト除去装置１は、図示省略した架台上の下ベース２を有する。下ベース２の上側には、ワークＷ（基板）に対しダスト除去動作を行うワーク処理エリアが構成されている。
【００２８】
ワークＷの種類としては、例えば、印刷配線板、液晶ガラス基板、フレキシブル基板、セラミック基板、プラスチック板、液晶表示パネル、真空トレー、レンズ、導光板、フィルム、および紙等が挙げられる。ここでは、全体として外形が矩形のワークＷを用いた。
【００２９】
下ベース２には、第１支持スタンド３と第２支持スタンド４とが左右に離間して配設されている。第１支持スタンド３と第２支持スタンド４との間の上部には、これらに架け渡されるように上ベース５が位置する。上ベース５は、左右方向に延在する本体ベース５１を有する。本体ベース５１の右側下面には、垂直ベース５２が垂下するように固定され、本体ベース５１の左側下面には、後述するクランプ機構１６のホルダー１１１が固定されている。
【００３０】
第１支持スタンド３及び第２支持スタンド４は、ワーク処理エリア側の内壁に凹部３ａ及び凹部４ａを有し、凹部３ａ及び凹部４ａは、垂直ベース５２及びホルダー１１１の上下方向へのスライドをガイドする。第１支持スタンド３及び第２支持スタンド４は、それぞれ、上端部に取り付けられた高さ調整機構６、６を有する。高さ調整機構６，６は、本体ベース５１の左右の端部、垂直ベース５２及びホルダー１１１を、凹部３ａ及び凹部４ａにガイドさせながら、上ベース５を上下方向に移動させる。これにより、上ベース５に組み付けられた各種部品（例えば後述する回転ブラシ１１）は、ワークＷの厚みに対応して、上下方向の位置を調整できるようになっている。
【００３１】
ワーク処理エリアには、回転ブラシ１１、ワーク搬送機構１２、回転動力伝達機構１３、往復動力伝達機構１４、モータ１５、及びクランプ機構１６が配設されている。後述するように、回転ブラシ１１、回転動力伝達機構１３、往復動力伝達機構１４及びモータ１５は、一つのユニットとしてクランプ機構１６に取り外し可能に支持されている。
【００３２】
ダスト除去装置１によるダスト除去動作は、ワーク搬送機構１２によりワークＷを矢印Ａ方向に搬送させ、ワークＷに回転ブラシ１１を上側から接触させる。そして、モータ１５が回転動力伝達機構１３及び往復動力伝達機構１４の共通の駆動源になっていて、回転動力伝達機構１３により回転ブラシ１１を回転させると共に、往復動力伝達機構１４により回転ブラシ１１を矢印Ｂ方向に往復させる。このようなダスト除去動作によって、ワークＷの表面全域に亘ってダストが除去される。
【００３３】
ここで、矢印Ｂ方向は、回転ブラシ１１の軸方向及び往復方向である。矢印Ａ方向と矢印Ｂ方向とは直交するが、９０度以外の角度で交差してもよい。なお、ダスト除去動作中は、図示省略したブローによりワークＷにエアーが吹き付けられ、吹き付けられたエアーがダストと共にワーク処理エリア外に吸引排出されるようになっている。
【００３４】
回転ブラシ１１は、ワークＷに付着したダストを除去するものである。回転ブラシ１１は、いわゆる導電ブラシからなり、略円柱からなるブラシ本体の周面に、例えば数１０μｍ程度の直径を有する導電性繊維が植毛されたものである。回転ブラシ１１は、その植毛部分がワークＷの表面に転接して、ワークＷの表面に付着したダストを掻き出すように除去すると共にワークＷの表面の静電気を除電する。
【００３５】
回転ブラシ１１は、上記の高さ調整機構６，６により高さ（ギャップ）を調整され、ワークＷの異なる厚みに適宜対応可能となっている。また、回転ブラシ１１は、幅の広いワークＷに対応できるように左右方向に長く延在する。回転ブラシ１１は、ブラシ本体の左右の端部に軸部４１，４２を有する。軸部４１，４２は、ブラシ本体よりも径の小さい突起状の部位であり、回転ブラシ１１の軸心に位置する。軸部４２には、回転動力伝達機構１３により回転動力が伝達されると共に、往復動力伝達機構１４により往復動力が伝達される。
【００３６】
図３に示すように、軸部４１は、軸受け２１に回転可能に支持される。軸受け２１は、ダスト除去装置１の組立て時や回転ブラシ１１の交換時に軸部４１を挿入し易いように、球面軸受けで構成される。軸受け２１は、本体ベース５１にボルト止めされた垂直ベース５２に、二つのボルト２２，２３で固定される。軸受け２１は、回転ブラシ１１のＢ方向の往復の範囲内では、軸部４１をＢ方向にスライド可能に支持する。一方、往復の範囲を超えて、回転ブラシ１１を所定以上の長さだけ図３の左側にスライドさせると、軸部４１は軸受け２１から取り外される。なお、往復の範囲を超えて回転ブラシ１１をスライドさせる場合とは、例えば、回転ブラシ１１の交換の場合である。
【００３７】
再び図１及び図２に戻って、ワーク搬送機構１２について説明する。
ワーク搬送機構１２は、モータ１５に同期して、ワークＷを一方向（矢印Ａ方向）に搬送するものである。ワーク搬送機構１２は、ワークＷの両端部を各々支持してワークＷを搬送する一対のベルトコンベア３４ａ，３４ｂと、ベルトコンベア３４ａ，３４ｂをそれぞれ駆動する駆動モータ３５，３５（図２にのみ記載）と、を有している。一対のベルトコンベア３４ａ，３４ｂは、ワークＷを上方の回転ブラシ１１に臨ませ、ワークＷを回転ブラシ１１に接触させながらここを通過させるように搬送する。
【００３８】
ワーク搬送機構１２は、ベルトコンベア３４ａ，３４ｂ間の幅を調節するワーク幅調整機構を有する。ワーク幅調整機構は、固定側のベルトコンベア３４ａに対し可動側のベルトコンベア３４ｂを移動させる調節ノブ３６と、ベルトコンベア３４ｂの移動をガイドする下ベース２上のレール３７、３７と、を有する。調節ノブ３６を任意に操作することで、ベルトコンベア３４、３４ｂ間の幅をワークＷの幅に対応できるようになっている。なお、手動式の調節ノブ３６に代えて、モータ駆動によりベルトコンベア３４、３４ｂ間の幅を調整するようにしてもよい。
【００３９】
他の実施態様では、ワークＷは、例えば、シリコン半導体ウエハやＣＤ（Compact Disk）等である円盤状のディスク媒体であってもよい。この場合には、ワーク搬送機構１２に代えて、ワークＷをその軸心回りに回転させるワーク回転機構を設けるとよい。また、ワークＷを所定位置に不動状態でセットしておき、これに対し回転ブラシ１１を回転及び往復させるようにしてもよい。
【００４０】
図４及び図５を参照して、モータ１５について説明する。
モータ１５は、整流子・ブラシ付きのＤＣモータや、ステッピングモータで構成される。モータ１５の出力軸６１は、モータハウジング６２の外側に延在して、カップリング６３に固定されている。カップリング６３は、出力軸６１を、後述するスプライン軸７４と同軸に連結する。モータハウジング６２の端面は、棒状のブラケット６４を介して取付けプレート６５に固定されている。
【００４１】
取付けプレート６５は、四隅に貫通形成されたボルト孔６６ａを介して、ブラケット６４にボルト止めされる。取付けプレート６５は、中央に開口６７を有しており、この開口６７に回転動力伝達機構１３のスプラインボス７３が挿通される。また、取付けプレート６５は、開口６７と同心に環状の凹部６８を有しており、凹部６８の前後左右の四箇所には、ボルト孔６６ｂが貫通形成されている。凹部６８には、スプラインボス７３を回転可能に支持するベアリング７０が装着される。ベアリング７０には、４つのボルト孔６６ｂに対応する位置に４つのボルト孔７０ａが形成されている。取付けプレート６５及びベアリング７０は、図示省略したボルトによって、ボルト孔６６ｂ及びボルト孔７０ａを介して駆動フレーム８０に共締めされる。このような構成により、モータ１５は、駆動フレーム８０と一体化されている。
【００４２】
図４を参照して、回転動力伝達機構１３について説明する。
回転動力伝達機構１３は、モータ１５からの動力を回転ブラシ１１に伝達して、回転ブラシ１１をその軸心を中心に回転させるものである。回転動力伝達機構１３は、回転ブラシ１１の軸方向の一端側に配置される。具体的には、回転動力伝達機構１３は、上記したカップリング６３と、カップリング６３にボルト止めされたスプラインボス７３と、スプラインボス７３に嵌合するスプライン軸７４と、スプライン軸７４と同軸に配設された伝達軸７５と、を備える。伝達軸７５は、駆動フレーム８０に固定されたブッシュ７７に、回転可能に且つ軸方向にスライド可能に支持されている。
【００４３】
スプライン軸７４の一端は、取付け軸７８によって円筒カム８１内で固定される。伝達軸７５の一端は、同様に、取付け軸７９によって円筒カム８１内で固定される一方、伝達軸７５の他端は、カップリング７６に取り外し可能に固定される。カップリング７６は、回転ブラシ１１の軸部４２を取り外し可能に固定する。軸部４２の先端部４２ａは、円形の一部を切り飛ばした断面形状、すなわちいわゆるＤカットされた形状からなり、カップリング７６の段部７６ａに装着され、固定される。これにより、軸部４２は、カップリング７６に対し回止め状態で固定される。
【００４４】
このような構成により、モータ１５の回転は、出力軸６１からカップリング６３に伝達され、さらにはスプラインボス７３及びスプライン軸７４からなる角形スプライン、円筒カム８１、伝達軸７５と伝達され、最終的に、カップリング７６を介して回転ブラシ１１に伝達される。この動力伝達により、回転ブラシ１１が回転する。また、この角形スプラインにより、回転ブラシ１１の回転中においては、往復動力伝達機構１４による回転ブラシ１１の軸方向の往復が許容される。
【００４５】
なおもちろん、角形スプラインに代えてボールスプラインを用いてもよい。また、スプライン軸７４と伝達軸７５とを別個に構成するのではなく、一つの軸部材で構成してもよい。ただし、二つの軸部材とすることで、軸部材、円筒カム８１及び回転ブラシ１１の組み立て作業を容易にし得る。
【００４６】
続いて、図４を参照して、往復動力伝達機構１４について説明する。
往復動力伝達機構１４は、上記の回転動力伝達機構１３及びモータ１５と同様に、回転ブラシ１１の軸方向の一端側に配置される。往復動力伝達機構１４は、モータ１５からの動力を回転ブラシ１１の往復運動に変換して、回転ブラシ１１を軸方向に往復させるものである。往復動力伝達機構１４は、上記した駆動フレーム８０と、円筒カム８１と、駆動フレーム８０に固定された取付け具８２と、取付け具８１に固定されたピン状のカムフォロア８３と、を有する。
【００４７】
円筒カム８１は、駆動フレーム８０の内側に収納されるように位置する。円筒カム８１の内部の軸心には、スプライン軸７４及び伝達軸７５が挿入され且つ固定されている。すなわち、円筒カム８１は、二つのスプライン軸７４及び伝達軸７５を連結するカップリングとしても機能し、スプライン軸７４及び伝達軸７５と一体的に回転する。円筒カム８１の周面には、カムフォロア８３が案内されるカム溝（カム部）８４が形成されている。円筒カム８１及びカムフォロア８３によって、カム機構が構成される。なお、カム部を、カム溝８４に代えて突起で構成してもよい。
【００４８】
円筒カム８１及びカムフォロア８３の材質としては、硬質の樹脂や各種の金属を適用することができる。例えば、円筒カム８１及びカムフォロア８３の両方をナイロンなどのプラスチックで形成してもよく、一方をステンレスなどの金属で形成してもよい。材質にプラスチックを用いれば、装置の作動音を低減できる。ただし、カム溝８４の磨耗の抑制という観点からすれば、円筒カム８１及びカムフォロア８３の両方をステンレスとすることが好ましい。
【００４９】
図６に示すように、駆動フレーム８０（被クランプ部材）は、全体として筒状の部材からなり、アルマイト処理された表面を有する。駆動フレーム８０の一方の端部には、ベアリング７０の一部を装着する段部９１が形成されていると共に、４つのボルト孔８０ａが形成されている。ボルト孔８０ａは、上記したボルト孔６６ｂ，７０ａに対応した位置にある。図示省略したボルトがボルト孔６６ｂ，７０ａ，８０ａに螺入されることで、駆動フレーム８０が、取付けプレート６５及びベアリング７０と一体化される。駆動フレーム８０の他方の端部には、ブッシュ７７の一部が挿入される開口９２が貫通形成されていると共に、ブッシュ７７をボルト止めするためのボルト孔８０ｂが形成されている。
【００５０】
駆動フレーム８０の外周面の一部には、取付け具８１を装着するための浅溝９４が形成されている。浅溝９４の底部には、取付け具８１をボルト止めするための二つのボルト孔９４ａ，９４ａが貫通形成され、二つのボルト孔９４ａ，９４ａの間に窓部９５が貫通形成されている。窓部９５には、取付け具８１の一部がほぼ隙間無く嵌合するように構成されており、取付け具８１に固定されたカムフォロア８３が、窓部９５を介して駆動フレーム８０の内側に突出し、カム溝８４に係合するようになっている。後述するように、駆動フレーム８０は、取付け具８１と一体化された状態で、ホルダー１１１に取り外し可能に支持される。
【００５１】
このような構成により、カムフォロア８３は、モータ１５が回転したとしても動かないように、不動の位置に固定されている。モータ１５が回転したときには、カムフォロア８３は、カム溝８４を案内され、円筒カム８１の回転を許容しながらその回転を円筒カム８１の往復運動に変換する。その結果、円筒カム８１が、回転ブラシ１１と一体的に回転し且つ往復する。
【００５２】
カム溝８４は、円筒カム８１の回転数と往復の振幅数（往復回数）とが同じになるように設定されており、円筒カム８１及び回転ブラシ１１は、一回転するごとに往復運動を一回行うようになっている。
【００５３】
図７は、回転ブラシ１１の往復運動を時間的に示す図であり、図４と同様の模式断面図である。
図７（Ａ）に示す初期状態で、モータ１５が１／４回転すると、円筒カム８１及び回転ブラシ１１は、回転しながら右方向に移動し、図７（Ｂ）に示す位置へと移動する。モータ１５がさらに１／４回転すると、円筒カム８１及び回転ブラシ１１は、回転しながら右方向に最大限進出し、図７（Ｃ）に示す位置へと移動する。そして、モータ１５がさらに回転すると、回転ブラシ１１及び円筒カム８１は、回転しながら左方向に進出を開始する。図７（Ｃ）に示す状態で、モータ１５が１／２回転すると、円筒カム８１及び回転ブラシ１１は、回転しながら、図７（Ｂ）に示す位置を経た後、左方向に最大限進出して図７（Ａ）に示す位置に戻る。
【００５４】
このように、ダスト除去装置１によれば、搬送されていくワークＷに対し、その表面に回転ブラシ１１を転接させながら且つ回転ブラシ１１をその軸方向に往復させるため、ワークＷに付着したダストを好適に除去できる。特に、回転ブラシ１１の進退数（往復回数）をその回転数と同じにすることができ、ダスト除去効果を高め得る。また、一つのモータ１５で回転ブラシ１１の回転と往復とを行うことができ、それぞれ専用のモータを設ける場合に比べて、装置全体の小型化及びコストダウンを図ることができる。
【００５５】
続いて、図４及び図８を参照して、クランプ機構１６について説明する。
クランプ機構１６は、駆動フレーム８０を取付け具８１と共に支持するホルダー１１１と、ホルダー１１１の下部に取り付けられたレバー１１２と、ホルダー１１１の一方の端面１１３に取り付けられたストッパ１１４と、を有する。
【００５６】
レバー１１２は、ユーザやオペレータにより操作される操作部１１６と、操作部１１６の一端に連結されたおねじ部１１７と、おねじ部１１７の基部側に設けられた当接部１１８と、を備える。おねじ部１１７は、伝達軸７５と直交する方向に延在し、ホルダー１１１の下部に形成されためねじ部１２１に螺合する。当接部１１８は、ホルダー１１１の側面１１９に離接可能に構成される。
【００５７】
ホルダー１１１は、略円筒状の金属製の部材からなる。ホルダー１１１は、上面にボルト孔１１１ａを有し、ボルト孔１１１ａに挿入されたボルト１２２により本体ベース５１に固定される。ホルダー１１１は、中央部を貫通するように形成された略かぎ状の開口１２３を有する。開口１２３は、円形開口１２５と、開口１２５の下側に連続した方形開口１２６と、方形の開口１２６の下側に連続した縦長開口１２７と、で構成される。
【００５８】
円形開口１２５は、駆動フレーム８０を挿通可能に形成される。円形開口１２５の中心には、伝達軸７５及びブッシュ７７が位置する。方形開口１２６は、取付け具８２を挿通可能に形成される。縦長開口１２７は、めねじ部１２２を跨ぐように形成され、縦長開口１２７の一端は、ホルダー１１１の下面で開放している。円形開口１２５及び方形開口１２６は、駆動フレーム８０及び取付け具８２の外形より僅かに大きく形成されており、円形開口１２５及び方形開口１２６の縁部は、駆動フレーム８０及び取付け具８２との間に僅かな隙間を存する。そして、この隙間がレバー１１２の操作により埋められるようになっている。
【００５９】
具体的には、ねじを締め付ける方向にレバー１１２が操作されると、おねじ部１１７がめねじ部１２１に螺入され、当接部１１８が側面１１９に突き当たる。この状態からさらにレバー１１２が操作されると、縦長開口１２７の隙間が縮められ、円形開口１２５及び方形開口１２６の縁部（ホルダー１１１の内周面）の略全面が、駆動フレーム８０及び取付け具８２の外面に密接する。その結果、ホルダー１１１は、駆動フレーム８０及び取付け具８２を抜止め状態で支持する。
【００６０】
一方、レバー１１２が逆に操作されることで、この抜止め状態の支持が解除される。これにより、駆動フレーム８０及び取付け具８２をホルダー１１１から取り外すことが可能となる。なお、図４に示す符号１２９は、ホルダー１１１の周面に形成されたスリットである。スリット１２９は、レバー１１２の操作によってホルダー１１１が縮径するときに、ホルダー１１１が無理なく変形することを可能にする。
【００６１】
ストッパ１１４は、板状の部材からなり、ホルダー１１１の一方端の円形開口１２５の上部にのみ臨む。ストッパ１１４の下面１３１は、伝達軸７５及びブッシュ７７を逃げるように、半円形に切りかかれた形状からなる。このため、ストッパ１１４は、駆動フレーム８０の端面の上部にのみ当接可能に構成される。ストッパ１１４は、駆動フレーム８０が所定の取付け位置で、つまりこの場合は駆動フレーム８０の端面が端面１１３と面一になる位置で、駆動フレーム８０がホルダー１１１に支持されるように、駆動フレーム８０に当接する。このため、抜止め状態の支持が解除された状態で、駆動フレーム８０をホルダー１１１内に挿入した場合、駆動フレーム８０の軸方向への移動がストッパ１１４によって上記の取付け位置に規制される。
【００６２】
ここで、図９及び図１０を参照して、回転ブラシ１１の交換について説明する。
上記した構成により、回転ブラシ１１、回転動力伝達機構１３、往復動力伝達機構１４及びモータ１５は、一つのユニット２００として、クランプ機構１６に取り外し可能に支持される。このユニット２００を単位として、回転ブラシ１１の交換を行うことができるようになっている。
【００６３】
図９に示す状態は、ユニット２００の一部を構成する駆動フレーム８０を介して、ユニット２００がホルダー１１１に不動に支持された状態であり、上記したワークＷへのダスト除去動作を行うことが可能な状態である。この状態からユニット２００を取り外す場合、先ず、レバー１１２を図９の二点差線の方向に操作する。すると、クランプ機構１６のホルダー１１１による支持が解除される。これにより、ユニット２００は回転ブラシ１１の軸方向に移動可能となる。
【００６４】
次いで、回転ブラシ１１の軸部４１を軸受け２１から引き抜くように、ユニット２００をこの軸方向の一方側に移動させる。すると、駆動フレーム８０及び取付け具８２がホルダー１１１から外れて、回転ブラシ１１付きのユニット２００がクランプ機構１６から取り外される。これにより、ユニット２００をワーク処理エリアから抜き出すことができ、ユニット２００に含まれる部品をメンテナンスできる。
【００６５】
そして、回転ブラシ１１を交換する場合には、取り外したユニット２００において、カップリング７６から回転ブラシ１１を取り外し、新たな回転ブラシ１１をカップリング７６に取り付ければよい。なお、このユニット２００について別の見方をすれば、ユニット２００は、回転動力伝達機構１３、往復動力伝達機構１４及びモータ１５を含むサブユニット２１０と、回転ブラシ１１と、サブユニット２１０と回転ブラシ１１とを着脱可能に連結するカップリング７６と、で構成されているといえる。
【００６６】
以上説明した本実施形態のダスト除去装置１の作用効果について述べる。
先ず、回転動力伝達機構１３、往復動力伝達機構１４及びモータ１５を回転ブラシ１１の軸方向の一端側に集中配置しているので、回転ブラシ１１の軸方向の他端側に大きなスペースをとらなくて済む。これにより、ダスト除去装置１の小型化に供することができる。
また、集中配置することで、回転ブラシ１１の一端側に回転及び往復の動力伝達機構を配置させなくて済む。これにより、回転ブラシ１１を取り外す交換作業を行う際、回転ブラシ１１の軸方向の一端側の作業を軽減できる。
【００６７】
しかも、ユニット２００を構成しているので、回転ブラシ１１の交換はもとより、ユニット２００単位でのメンテナンス等も容易となる。また、ユニット２００の取付け時には、ユーザまたはオペレータは、ユニット２００をストッパ１１４に突き当てるように移動させれば、ユニット２００を所定の取付け位置に配置できるので、交換作業を簡易に且つ確実に行える。
【００６８】
また、回転ブラシ１１の軸方向の一端側からのみ、回転及び往復の動力を入力する態様であり、モータ１５が円筒カム８１の近くに配置される態様である。そのため、これとは逆の構成と比べて、構造上、回転ブラシ１１に作用するねじりモーメントを緩和できる。これにより、回転ブラシ１１の軸（ブラシ本体）の損傷を抑制できる。
【００６９】
次に、本実施形態のダスト除去装置１の変形例について説明する。
この変形例は、回転ブラシ１１の磨耗度合いを検出する検出装置３００が設けられたものである。検出装置３００は、図１及び図２に示すように、たとえば、本体ベース５１に取り付けられる。検出装置３００は、特に限定されるものではないが、ここでは光電センサ（光導電型センサ）を例に説明する。
【００７０】
図１１ないし図１３は、光電センサ３００まわりの構造を拡大して示す図である。
光電センサ３００は、透過型でもよいが、ここでは反射型で構成される。光電センサ３００は、発光素子及び受光素子を内蔵したセンサヘッド３１０と、センサヘッド３１０の発光素子から発射された光を反射する反射板３２０と、センサヘッド３１０に接続されたコード３３０と、を備える。センサヘッド３１０は、ブラケット３３５を介して本体ベース５１に取り付けられる。
【００７１】
センサヘッド３１０と反射板３２０とは、回転ブラシ１１の軸方向に直交する方向において、回転ブラシ１１を挟んで対向配置される。センサヘッド３１０から発射される光の光軸の中心３４０は、回転ブラシ１１の表面、すなわち回転ブラシ１１の導電性繊維を横切るように位置する。センサヘッド３１０の受光素子は、反射板３２０で反射された光を受光する。この受光素子での受光量の変化により、導電性繊維の磨耗度合い（摩滅度合い）が検出される。具体的には、受光量が当初の値よりも増えた場合には、導電性繊維の磨耗がすすんでいる旨が検出される。なお、コード３３０は、制御信号を伝達するものであり、制御装置に接続される。
【００７２】
このような光電センサ３００をダスト除去装置１に設けることで、回転ブラシ１１の交換時期を客観的に判断できる。ユーザやオペレータは、光電センサ３００の検出結果により、回転ブラシ１１の交換時期が到来した旨を知ることができる。なお、光電センサ３００の受光量が当初の値よりも減った場合には、その原因として、回転ブラシ１１等の取付け位置が正規の位置からずれたり、あるいは異物が侵入したりしたことが考えられる。つまり、この場合には、光電センサ３００によって、ダスト除去装置１の異常であることが検出される。
【００７３】
図１４は、光電センサ３００を利用した回転ブラシ１１の軸補正の方法を示す図である。
制御装置４００には、光電センサ３００のコード３３０が接続されると共に、モータ１５や高さ調整機構６が接続される。そして、制御装置４００は、光電センサ３００の検出結果に基づいて、高さ調整機構６を制御するとよい。
【００７４】
具体的には、光電センサ３００の受光量が増した場合、導電性繊維が磨耗して目減りし、回転ブラシ１１とワークＷとの距離が所定値以上に大きくなる。この場合には、大きくなった回転ブラシ１１とワークＷとの距離をもとの所定値に戻すように、制御装置４００が高さ調整機構６を制御し、回転ブラシ１１の軸心を下方に下げるとよい。このような制御は、回転ブラシ１１をすぐに交換できない場合等に有用である。
【００７５】
なお、光電センサ３００の配置箇所は、可動側のベルトコンベア３４ｂよりも、固定側のベルトコンベア３４ａに近い方が好ましい。これについて詳述する。
【００７６】
ダスト除去装置１は複数幅のワークＷを処理できるものであり、そのためにワーク搬送機構１２にワーク幅調整機構を設けている。上記のとおり、ワーク幅調整機構はワークＷの幅方向の一端側を基準として幅調整するので、複数幅のワークＷはいずれも、その基準となった一端側のエリアを搬送される。上記したワーク搬送機構１２の態様であれば、そのエリアが固定側のベルトコンベア３４ａの近傍となる。このエリアにある回転ブラシ１１の部分は、例えば可動側のベルトコンベア３４ｂに近いエリアにある回転ブラシ１１の部分に比べて、使用頻度が高いので、導電性繊維が磨耗し易い。したがって、全ての幅のワークＷが搬送されるエリアに、光電センサ３００を配置することで、回転ブラシ１１の磨耗度合いを確実性良く検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】実施形態に係るダスト除去装置の正面図である。
【図２】実施形態に係るダスト除去装置の平面図である。
【図３】実施形態に係るダスト除去装置について、回転ブラシの一方の端部側を拡大して示す部分断面図である。
【図４】実施形態に係るダスト除去装置について、回転ブラシの他方の端部側を拡大して示す部分断面図である。
【図５】モータの取付けプレートを示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図６】駆動フレーム（被クランプ部材）を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面断面図である。
【図７】回転ブラシの往復運動を時間的に示すダスト除去装置の要部断面図であり、それぞれ、（Ａ）初期状態の図、（Ｂ）初期状態からモータが１／４回転したときの図、ｃ）初期状態からモータが１／２回転したときの図である。
【図８】図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線方向から見た側面図である。
【図９】実施形態に係るダスト除去装置の要部断面図であり、ユニットをクランプ機構に支持させた状態を示す図である。
【図１０】実施形態に係るダスト除去装置の要部断面図であり、ユニットをクランプ機構による支持から解除し、ユニットを取り外した状態を示す図である。
【図１１】光電センサの側面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ方向から見た正面図である。
【図１３】図１１のＸＩＩＩ方向から見た正面図である。
【図１４】光電センサ及び制御装置を備えた変形例に係るダスト除去装置を示す用部断面図であり、光電センサを利用した回転ブラシの軸補正の方法を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１・・・ダスト除去装置、５・・・ベース、１１・・・回転ブラシ、１２・・・ワーク搬送機構、１３・・・回転動力伝達機構、１４・・・往復動力伝達機構、１５・・・モータ、１６・・・クランプ機構、７６・・・カップリング、８０・・・駆動フレーム（被クランプ部材）、８１・・・円筒カム、８３・・・カムフォロア、８４・・・カム溝（カム部）、１１４・・・ストッパ、２００・・・ユニット、２１０・・・サブユニット、３００・・・光電センサ、Ｗ・・・ワーク
【図１】
2008168202.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008168202.tif 000009
【図８】
2008168202.tif 000010
【図９】
2008168202.tif 000011
【図１０】
2008168202.tif 000012
【図１１】
2008168202.tif 000013
【図１２】
2008168202.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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