(57)【要約】【課題】ロールブラシ等、両端で支持される軸状回転体を、当該回転体が長軸化した場合にも水平に保ち得るようにすること。【解決手段】ロールブラシ１０Ａは次のように構成される。外周にブラシ毛１３をもつ中空のブラシシャフト１２と、回転可能に支持され、かつブラシシャフト１２に遊挿されて同シャフト１２をその軸方向に貫通するとともに、このシャフト１２の中間部分で同シャフト１２に対してスプライン結合されるブラシ主軸１４と、このブラシ主軸１４に装着され、ブラシシャフト１２がその軸方向に水平に延びるように同シャフト１２をその内周側から支持するベアリング１５と、を備える。そして、ブラシ主軸１４がモータ１８に接続されることにより、ブラシシャフト１２およびブラシ主軸１４が一体に回転駆動される。【選択図】図１
2008024486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に延びる中空の外側シャフトと、
回転可能に両端支持され、かつ前記外側シャフトに遊挿されて同シャフトをその軸方向に貫通するとともに、この外側シャフトの軸方向中間部分で同シャフトに対して一体に結合される内側シャフトと、
この内側シャフトに装着され、前記外側シャフトがその軸方向全体に亘って水平に保たれるように前記外側シャフトをその内周側から支持する支持部材と、を備える
ことを特徴とする軸状回転体。
【請求項２】
水平方向に延びる中空の外側シャフトと、
両端固定され、かつ前記外側シャフトに遊挿されて同シャフトをその軸方向に貫通するとともに、この外側シャフトの軸方向中間部分で同シャフトに対して相対回転可能に連結される内側シャフトと、
この内側シャフトに装着され、前記外側シャフトがその軸方向全体に亘って水平に保たれるように前記外側シャフトをその内周側から支持する支持部材と、を備える
ことを特徴とする軸状回転体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の軸状回転体において、
前記支持部材は、内側シャフトに対してその軸回りに相対回転自在に装着されている
ことを特徴とする軸状回転体。
【請求項４】
基板の主面に接触させた状態で回転駆動することにより前記主面を処理するロールブラシにおいて、
請求項１に記載の軸状回転体からなり、この軸状回転体の前記外側シャフトの外周面にブラシ毛が設けられてなる
ことを特徴とするロールブラシ。
【請求項５】
基板を搬送する搬送ローラにおいて、
請求項１又は２に記載の軸状回転体からなり、この軸状回転体の前記外側シャフトの外周面に基板を支持する基板支持部が設けられてなる
ことを特徴とする搬送ローラ。
【請求項６】
搬送ローラにより基板を搬送しながら、その基板の主面にロールブラシを接触させることにより当該主面を処理する基板処理装置において、
前記ロールブラシとして請求項４に記載のロールブラシを備えていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
搬送ローラにより基板を搬送しながら、その基板の主面に各種処理を施す基板処理装置において、
前記搬送ローラとして請求項５に記載の搬送ローラを備えていることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示器等のＦＰＤ（Flat  Panel  Display）用ガラス基板などの基板を搬送しながら処理を行う基板処理装置に適用されるロールブラシ等の各種ローラに適した軸状回転体および同回転体を用いたロールブラシ等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＦＰＤ用ガラス基板などの基板の処理装置（方法）として、基板を搬送しながらその表面に各種薬液を供給して所定の薬液処理を施した後、例えば、特許文献１のように、基板の表面に洗浄液を供給し、さらにロールブラシを回転させながら基板表面に接触させて洗浄処理を施すことが行われている。
【特許文献１】特開２００６−７３９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のようにロールブラシを使った基板洗浄では、ロールブラシが水平に支持され、基板表面に対してロールブラシの押し込み量がその軸方向に亘って均等であるのが理想である。つまり、押し込み量が均等でなない場合には軸方向に処理むらが発生し、また局所的に接触圧が高くなって基板を損傷する原因となるからである。
【０００４】
ところが、ロールブラシは、通常両端のみで支持されるため中央部分が自重で撓み易く、水平を保つことが難しい。特に、近年の被処理基板の大型化に伴いロールブラシも長軸化する傾向にあり、基板表面に対するロールブラシの押し込み量をその軸方向に亘って均等に保つことが困難になりつつある。
【０００５】
そこで、ロールブラシの撓みを抑え、基板に対する押し込み量をその軸方向に亘ってより均等にすることが求められている。なお、このような問題は、ロールブラシに限らず、例えばこの種の基板処理装置に組み込まれるその他の軸状の回転体、例えば基板を搬送する搬送ローラや、基板上の処理液を除去するための液切りローラ等、両端支持されるものについては同様に撓みの問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ロールブラシ等、両端で支持される軸状の回転体を、当該回転体が長軸化した場合にも水平に保ち得るようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の軸状回転体は、水平方向に延びる中空の外側シャフトと、回転可能に両端支持され、かつ前記外側シャフトに遊挿されて同シャフトをその軸方向に貫通するとともに、この外側シャフトの軸方向中間部分で同シャフトに対して一体に結合される内側シャフトと、この内側シャフトに装着され、前記外側シャフトがその軸方向全体に亘って水平に保たれるように前記外側シャフトをその内周側から支持する支持部材と、を備えるものである（請求項１）。
【０００８】
また、水平方向に延びる中空の外側シャフトと、両端固定され、かつ前記外側シャフトに遊挿されて同シャフトをその軸方向に貫通するとともに、この外側シャフトの軸方向中間部分で同シャフトに対して相対回転可能に連結される内側シャフトと、この内側シャフトに装着され、前記外側シャフトがその軸方向全体に亘って水平に保たれるように前記外側シャフトをその内周側から支持する支持部材と、を備えるものである（請求項２）。
【０００９】
これらの軸状回転体によると、軸長に応じて内側シャフト自体は自重で撓むこととなるが、外側シャフトは、内側シャフトに装着される支持部材により支持されて軸方向全体に亘って水平に保たれる。そのため軸長が求められる場合でも軸状回転体（外側シャフトの部分）を常にその軸方向に亘って水平に保つことが可能となる。
【００１０】
なお、請求項１に係る軸状回転体は、内側シャフトと外側シャフトとが一体に結合され、内側シャフトが回転可能に両端支持されるため、内側シャフトを回転させると、これに伴い外側シャフトが一体に回転することとなる。一方、請求項２に係る軸状回転体は、内側シャフトと外側シャフトとが相対回転自在に連結され、内側シャフトが両端固定された構成となっているため、外側シャフトのみがフリーに回転することとなる。
【００１１】
上記のような軸状回転体において、前記支持部材は、内側シャフトに対してその軸回りに相対回転自在に装着されているのが好適である（請求項３）。
【００１２】
この構成によると、外側シャフト（内周面）に対して支持部材が摺動するのを防止することが可能となる。
【００１３】
一方、本発明に係るロールブラシは、基板の主面に接触させた状態で回転駆動することにより前記主面を処理するロールブラシにおいて、請求項１に記載の軸状回転体からなり、この軸状回転体の前記外側シャフトの外周面にブラシ毛が設けられてなるものである（請求項５）。
【００１４】
この構成によれば、上記のような軸状回転体から構成されるため、長軸のものが求められる場合でも、ロールブラシ（ブラシ毛が形成された外側シャフト）をその軸方向に亘って水平に保つことが可能となる。
【００１５】
また、本発明に係る搬送ローラは、請求項１又は２に記載の軸状回転体からなり、この軸状回転体の前記外側シャフトの外周面に基板を支持する基板支持部が設けられてなるものである（請求項５）。
【００１６】
この構成によれば、上記のような軸状回転体から構成されるため、長軸のものが求められる場合でも、搬送ローラ（基板支持部が形成された外側シャフト）をその軸方向に亘って水平に保つことが可能となる。
【００１７】
一方、本発明の基板処理装置は、搬送ローラにより基板を搬送しながら、その基板の主面にロールブラシを接触させることにより当該主面を処理する基板処理装置において、前記ロールブラシとして請求項４に記載のロールブラシを備えているものである（請求項６）。
【００１８】
この基板処理装置によると、大型基板を対象とするために長軸のロールブラシが求められる場合でも、当該ロールブラシをより確実に水平な状態に保つことが可能となる。そのため、基板に対するロールブラシの押し込み量をその軸方向に均一に保って、基板全体に均一に処理を施すことが可能となる。
【００１９】
また、本発明の基板処理装置は、搬送ローラにより基板を搬送しながら、その基板の主面に各種処理を施す基板処理装置において、前記搬送ローラとして請求項５に記載の搬送ローラを備えているものである（請求項７）。
【００２０】
この基板処理装置によると、長軸の搬送ローラが求められる場合でも、両端支持構成の搬送ローラを設けることが可能となる。そのため、搬送ローラの支点数を低減して低発塵に貢献することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の軸状回転体によれば、軸長が長軸化する場合でも水平状態を確実に保つことができる。そのため、この軸状回転体からなる本発明のロールブラシによれば、長軸のものであっても基板に対するロールブラシの押し込み量をその軸方向に均一に保つことができるようになり、その結果、基板の損傷等を招くことなくロールブラシによる基板の処理をより適切に行うことが可能となる。また、上記の軸状回転体からなる本発明の搬送ローラによれば、長軸のものであっても基板に対して搬送ローラをその軸方向に均一に接触させることができるようになり、その結果、基板の斜行搬送等を未然に防止して、基板をより安定的に搬送することが可能となる。
【００２２】
そして、上記のようなロールブラシを備えた本発明の基板処理装置によれば、大型基板を対象とする場合でも、基板全体に均一に処理を施すことが可能となり、また、上記のような搬送ローラを備えた本発明の基板処理装置によれば、大型基板を安定的に搬送することができるばかりでなく、このような大型基板を搬送するための搬送ローラとして両端支持構成の搬送ローラを設けることが可能となるため、搬送ローラの支点数を低減して低発塵に貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係る基板処理装置の要部を示す概略側面図である。この基板処理装置１は、基板Ｓに洗浄処理を施すもので、入口側コンベア２、ブラシ洗浄部３および出口側コンベア４を有している。
【００２５】
入口側コンベア２、ブラシ洗浄部３および出口側コンベア４には、複数の搬送ローラ５が所定間隔で基板Ｓの搬送方向に並設されており、これら搬送ローラ５が同期して駆動されることにより、入口側コンベア２に受け入れた基板Ｓを図中矢印Ａで示す方向に一定速度で搬送するようになっている。
【００２６】
ブラシ洗浄部３には、さらに搬送ローラ５により構成される基板Ｓの搬送経路上方に、一対のロールブラシ１０Ａ，１０Ｂが基板搬送方向に並べて配備されている。
【００２７】
これらのロールブラシ１０Ａ，１０Ｂは、基板搬送方向に並ぶ一対の搬送ローラ５の間にそれぞれ配置されており、搬送ローラ５により搬送される基板Ｓの主面（上面）に接触して当該主面をブラシ洗浄するようになっている。なお、ロールブラシ１０Ａ，１０Ｂをそれぞれ挟む前後両側（同図では左右両側）の搬送ローラ５は、それぞれ基板Ｓを上下両側から挟み込む対構造とされ、これによって基板Ｓを搬送しつつ基板Ｓを保持してロールブラシ１０Ａ，１０Ｂを当該基板Ｓに確実に作用させるとともに、ブラシ洗浄による基板Ｓの搬送ずれ等を防止するようになっている。
【００２８】
なお、図示を省略しているが、ブラシ洗浄部３には搬送中の基板Ｓに洗浄液を供給するシャワーノズル等の洗浄液供給手段が配備されており、ブラシ洗浄中は、所定の洗浄液が基板Ｓ上に供給されるようになっている。
【００２９】
図２は、前記ロールブラシ１０Ａ（１０Ｂ）および搬送ローラ５の構成を、図１のＩ−Ｉ線断面図で概略的に示している。
【００３０】
ロールブラシ１０Ａは、同図に示すように、基板Ｓの幅方向（基板搬送方向と水平面上で直交する方向）に延びる中空のブラシシャフト１２（本発明に係る外側シャフトに相当する）と、このブラシシャフト１２に遊挿されて同シャフト１２をその軸方向に貫通するブラシ主軸１４（本発明に係る内側シャフトに相当する）とからなる二重軸構造を有しており、ブラシ主軸１４の両端がベアリング１７を介して装置フレーム（ケーシング）等に支持されることにより回転可能に設けられている。
【００３１】
ブラシシャフト１２は、例えば塩化ビニル等、硬質かつ軽量の樹脂材料から構成されており、外周面にはナイロン等からなるブラシ毛１３が形成されている。このブラシ毛１３は、例えば帯状の芯材にブラシ毛をかしめたもの（帯状ブラシ）を前記ブラシシャフト１２の外周面に螺旋状に巻き付け固定することにより設けられている。
【００３２】
ブラシ主軸１４は、金属製の軸体からなり、同図に示すように前記ブラシシャフト１２の内部であってその中間部分に固定される壁状連結部１２ａに嵌挿された状態でブラシシャフト１２を貫通している。ブラシ主軸１４と壁状連結部１２ａとは、スプライン結合あるいはキー結合されており、これによってブラシ主軸１４とブラシシャフト１２とが一体的に回転可能となっている。そして、同図に示すようにブラシ主軸１４の一端にモータ１８が連結され、このモータ１８によりブラシ主軸１４とブラシシャフト１２とが一体に駆動されることによりロールブラシ１０Ａが回転するようになっている。
【００３３】
ブラシ主軸１４には、複数のベアリング１５（本発明に係る支持部材に相当する）が装着されている。詳しくは、ブラシシャフト１２の壁状連結部１２ａを挟んでその両側に複数のベアリング１５（図示の例では２個）が所定間隔で対称に装着されている。そして、これらベアリング１５によりブラシシャフト１２がその内周面側から支持されることにより、ブラシシャフト１２が水平に維持されている。換言すれば、ブラシシャフト１２が水平になるようにサイズ（径）設定された複数のベアリング１５がブラシ主軸１４に装着されている。
【００３４】
すなわち、両端を支持したブラシ主軸１４は、同図に示すようにその自重により中間部分が下向きに撓む。その一方、中間部分でブラシ主軸１４に連結されたブラシシャフト１２は、図３に示すようにその中間部分（壁状連結部１２ａの部分）を支点として両端部分が下向き撓むこととなる。そこで、ブラシ主軸１４にベアリング１５を装着してブラシシャフト１２をその内周面側から支えてその撓みを矯正するとともに、これらベアリング１５として、上記各シャフト１２，１４の撓みを考慮したサイズ（径）のベアリング１５が装着されることによりブラシシャフト１２が水平に保たれている。具体的には同図に示すようにブラシ主軸１４の中間部分から軸端に向かうほどサイズ（径）の小さいベアリング１５がブラシ主軸１４に装着されることによりブラシシャフト１２が水平に保たれている。
【００３５】
ベアリング１５は、例えば球面滑りベアリング等からなり、ブラシ主軸１４の撓みによる傾きに拘わらず外輪が常にブラシシャフト１２の内周面に沿うようになっている。
【００３６】
一方、搬送ローラ５は、図２に示すように、基板Ｓの幅方向に延びる金属製のローラシャフト２１を有し、このローラシャフト２１に、基板Ｓを支持、搬送するための円盤状の複数のコロ２２を軸方向に所定間隔で外嵌、固定した構造となっている。ローラシャフト２１は、ベアリング２４を介して装置フレーム（ケーシング）等に支持されており、ローラシャフト２１の水平を保つためにシャフト両端および中間部分の三点で支持されている。そして、図外の駆動機構に連結されることにより回転駆動されるようになっている。
【００３７】
以上の基板処理装置によると、入口側コンベア２に受け渡された基板Ｓは、搬送ローラ５の駆動により搬送される。そして、基板Ｓがブラシ洗浄部３を通過する際に、その主面に洗浄液が供給されるとともに前記ロールブラシ１０Ａ，１０Ｂが接触し、これにより当該基板Ｓの洗浄が行われる。そして、さらに搬送ローラ５の駆動により出口側コンベア４へと搬送された後、ここから次工程へと受け渡されることとなる。
【００３８】
なお、このような洗浄処理において、上記の装置で、ロールブラシ１０Ａ，１０Ｂが上述したように構成されているため、従来のこの種の装置に比べ、基板Ｓをより均一に洗浄することができ、また、基板の損傷等のトラブルをより確実に防止することができる。
【００３９】
すなわち、ロールブラシ１０Ａ，１０Ｂは、上述したように、ブラシシャフト１２をその内周側から支持して撓みを矯正し、これによって水平を保つ構成となっているため、確実にその水平が保たれる。そのため、大型の基板Ｓを対象とする長軸のロールブラシ１０Ａ，１０Ｂであっても、基板Ｓに対する押し込み量をその軸方向に均一に保つことができる。従って、従来のこの種の装置、つまり撓みにより押し込み量が軸長に応じて軸方向に変動するロールブラシを備えたものと比較すると、ロールブラシの押し込み量を軸方向により均一にできる分、基板Ｓを均一に洗浄することができ、また、局所的に接触圧が作用して基板を損傷する等といったトラブルの発生をより確実に防止できるようになる。
【００４０】
なお、ロールブラシ１０Ａ，１０Ｂの上記のような構成は、上記搬送ローラ５についても適用可能であり、図４は、そのような搬送ローラ５の構成を断面図で示している。
【００４１】
同図に示す搬送ローラ５は、中空のローラシャフト３２（本発明に係る外側シャフトに相当する）と、このローラシャフト３２を貫通するローラ主軸３４（本発明に係る内側シャフトに相当する）とからなり、ローラ主軸３４の両端がベアリング３７を介して装置フレーム（ケーシング）等に支持されている。ローラ主軸３４は、ローラシャフト３２の内部に固定される壁状連結部３２ａに嵌挿され、この壁状連結部３２ａに対してスプライン結合等により結合されている。そして、ローラ主軸３４に複数のベアリング３５が装着され、これらベアリング３５によりローラシャフト３２がその内周面側から支持されることによって、ローラシャフト３２が水平に維持されている。なお、ローラシャフト３２の外周には、基板Ｓを支持、搬送するための円盤状のコロ３３が軸方向に一定間隔で外嵌固定されている。
【００４２】
このような搬送ローラ５によれば、両端支持構造であっても、搬送ローラ５を水平に保つことができるため、図１に示した搬送ローラ５と比べると、その支点数を低減して低発塵に貢献することができる。従って、大型基板を搬送するような場合であって、かつ低発塵が求められるような場合に特に有用となる。
【００４３】
なお、図４に示す搬送ローラ５によれば、ローラシャフト３２の両端がベアリング３７を介して回転可能に支持されているため、当該搬送ローラ５をいわゆる従動ローラ（フリーローラ）として用いる場合にも同図４の構成をそのまま適用することが可能であるが、このように搬送ローラ５を従動ローラとして用いる場合の別の構成として、例えば図５に示すような構成を採用することもできる。すなわち、ローラ主軸３４を装置フレーム等に固定し、ローラシャフト３２を、ベアリング３８を介してローラ主軸３４に連結することによりローラ主軸３４をローラシャフト３２に対して相対回転自在に設けるようにしてもよい。この構成によると、ローラ主軸３４に対してローラシャフト３２がフリー回転するため搬送ローラ５を従動ローラとして適用することが可能となる。
【００４４】
なお、上述した基板処理装置１、ロールブラシ１０Ａ，１０Ｂおよび搬送ローラ５は、本発明の実施形態の例示であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４５】
例えば、図１のロールブラシ１０Ａ，１０Ｂでは、ブラシシャフト１２をその内周側から支持する支持部材としてベアリング１５を設けているが、これはブラシシャフト１２と支持部材の摺動に伴う発塵を防止するためであり、このような発塵防止の要請がない場合には、例えば樹脂等から形成される円盤状の部材をブラシ主軸１４に外嵌固定し、この部材によりブラシシャフト１２をその内周側から支持することにより構成の簡素化、低廉化を図るようにしてもよい。図４，図５に示す搬送ローラ５についても同様である。
【００４６】
また、図１のロールブラシ１０Ａ，１０Ｂでは、壁状連結部１２ａを介してブラシシャフト１２とブラシ主軸１４とを結合しているが、例えば、ブラシシャフト１２の中間部分に一対の壁状連結部１２ａを軸方向に適度に離して設け、これらに壁状連結部１２ａにブラシ主軸１４を嵌挿、結合するようにしてもよい。この構成によればブラシシャフト１２とブラシ主軸１４との結合部に幅を持たすことができるため、その分、ブラシシャフト１２に対して安定的にブラシ主軸１４を結合することができるという利点がある。図４，図５に示す搬送ローラ５についても同様である。
【００４７】
また、上記の実施形態では、本発明の適用例としてロールブラシ１０Ａ，１０Ｂおよび搬送ローラ５について説明したが、勿論、本発明は、これ以外のものにも適用可能である。例えば、この種の基板処理装置に組み込まれるローラの一種である液切りローラ、すなわち回転しながら基板Ｓの表面の洗浄液等を除去するローラ等についても本発明は適用可能である。
【００４８】
なお、上記実施形態中では特定に説明していないが、ロールブラシ１０Ａ，１０Ｂのブラシシャフト１２、ブラシ主軸１４およびベアリング１５により本発明に係る軸状回転体が構成されており、また、搬送ローラのローラシャフト３２、ローラ主軸３４およびベアリング３５により同軸状回転体が構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る基板処理装置（本発明に係るロールブラシが適用される基板処理装置）を示す要部側面図である。
【図２】ロールブラシおよび搬送ローラの構成を示す図１のＩ−Ｉ線断面図である。
【図３】ブラシシャフトの撓みを説明する断面略図である。
【図４】搬送ローラを示す断面略図である。
【図５】搬送ローラを示す断面略図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  基板処理装置
５  搬送ローラ
１０Ａ，１０Ｂ  ロールブラシ
１２  ブラシシャフト
１２ａ  壁状連結部
１３  ブラシ毛
１４  ブラシ主軸
１５，１７  ベアリング
１８  モータ
【図１】
2008024486.tif 000003
【図２】
2008024486.tif 000004
【図３】
2008024486.tif 000005
【図４】
2008024486.tif 000006
【図５】
2008024486.tif 000007