(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
型成形されたＰＶＡスポンジ体の中心に取付け孔を設け、前記取付け孔に前記取付け孔よりも径大で取付け部の横断面形状が正６角形である回転軸を挿通して軸回転させて、その表面に存在する薄膜を研磨除去して成る洗浄・剥離用スポンジローラにおいて、前記ＰＶＡスポンジ体の３０％圧縮荷重値で規定される硬度が３０〜９０ｇｗ／ｃｍ2であり、前記ＰＶＡスポンジ体の外周面に空孔径の大きさが６０〜２５０μの連続気孔が露出していることを特徴とする洗浄・剥離用スポンジローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、カラーフィルター形成工程等、電子デバイスの形成工程におけるガラス基板の精密洗浄や、露光後の除去すべき色剤の精密剥離に好適なスポンジローラに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来より、カラーフィルター形成工程等、電子デバイスの形成工程において、ガラス基板等、被洗浄物に付着したゴミや研磨滓などの精密洗浄や、露光後の除去すべき色剤の精密剥離には、超音波洗浄やジェット洗浄等では洗浄力や剥離力が不充分であり、擦り洗いや擦り剥離が有効であることから、スポンジローラによる水洗い洗浄や剥離作業が行われている。
【０００３】
この洗浄や剥離過程において使用されるスポンジは、水中で極めて柔軟になることから連続気孔を有するＰＶＡスポンジローラが多用されている。ＰＶＡスポンジローラを形成するには、内面に離型剤を塗布した円筒状の成形用金型内に、回転軸となるシャフトをセットし、ポリビニルアルコール水溶液を流し込んでアセタール化せしめ、スポンジ体成形後に気孔生成剤を洗浄除去することにより、回転軸の外周に直接スポンジ体を形成する方法と、内面に離型剤を塗布した円筒状の形成型内に、回転軸の取付け孔を形成するために離型剤を塗布した円筒杆をセットし、スポンジ体を成形した後、スポンジ体から円筒杆を抜き去ってスポンジ筒を形成し、このスポンジ筒に回転軸を挿入してＰＶＡスポンジローラを形成する方法とが良く知られている。
【０００４】
上記の何れの方法でＰＶＡスポンジローラを形成した場合でも、連続気孔を有するＰＶＡスポンジ体の表面には無孔または僅少の気孔を有する薄膜による表皮が形成されている。この薄膜が形成されたＰＶＡスポンジローラは、表皮により被洗浄物との回転摩擦抵抗が大きく、洗浄力や研磨力、剥離力が強力であるという利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の薄膜が形成された従来のＰＶＡスポンジローラは、使用による薄膜部分の摩耗が速く、徐々に薄膜が削り落ちていくと、それに伴って洗浄力や剥離力も低下していくので、使用中のスポンジローラにおける洗浄力や剥離力の管理が難しいうえに、製品寿命が短かった。また、洗浄工程で削り落とされた薄膜滓が流しきれずに被洗浄物に異物として付着したまま残ったり、除去した研磨滓や色剤などの異物がスポンジ体の表面に付着してワークを傷つける欠点があった。
【０００６】
また、型成形されたままの薄膜が形成されたＰＶＡスポンジローラは、外径寸法のばらつきが大きく、例えば、洗浄や剥離作業をするガラス基板の一つであるカラーフィルターの厚みは０．７ｍｍ程度と薄いうえにサイズも年々大きくなっているので、洗浄や剥離作業の際、スポンジローラのニップ圧が高いと割れやすく、外径精度のばらつきが影響してガラス基板の洗浄むらや剥離残りを発生させる原因となることがある。
【０００７】
また、装着するスポンジ体を清浄に保つ必要から被洗浄物の洗浄作業の事前事後にスポンジ体自体の洗浄をしておくが、従来のＰＶＡスポンジローラは、薄膜による表皮があることからスポンジ体の気孔中に取り込まれている不要物の排出性が悪く、スポンジ体自体の洗浄が不確実にして洗浄時間が長くかかる欠点があった。
【０００８】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、洗浄力や剥離力の持続性に優れ、外径精度が高く、スポンジ体自体の洗浄のし易いスポンジローラを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、型成形されたＰＶＡスポンジ体の中心に取付け孔を設け、前記取付け孔に前記取付け孔よりも径大で取付け部の横断面形状が正６角形である回転軸を挿通して軸回転させて、その表面に存在する薄膜を研磨除去して成る洗浄・剥離用スポンジローラにおいて、前記ＰＶＡスポンジ体の３０％圧縮荷重値で規定される硬度が３０〜９０ｇｗ／ｃｍ2であり、前記ＰＶＡスポンジ体の外周面に空孔径の大きさが６０〜２５０μの連続気孔が露出していることを特徴としており、ＰＶＡスポンジ体の硬度が３０ｇｗ／ｃｍ2以下であると、ガラス基板等被洗浄物へのスポンジローラの圧接力が不足して洗浄・剥離作用が低下し、ＰＶＡスポンジ体の硬度が９０ｇｗ／ｃｍ2以上であると、ガラス基板が破損し易くなる。また、露出した空孔径の大きさが６０μよも大きいと、スポンジローラ表面の被洗浄物への密接がわるくて洗浄・剥離機能が低下し、露出した空孔径の大きさが２５０μよりも小さいと、連続気孔による除去された異物の補足能力が低下する。
【００１０】
所定の硬度の薄膜付きのＰＶＡスポンジ体を研磨して薄膜を除去し、外径精度の高いＰＶＡスポンジ体の外周面に洗浄・剥離機能に好適な連続気孔の孔口を開口させたことにより、被洗浄物から除去された異物を連続気孔に取り込んだり、異物を孔口内に一時的に補足して異物によるワークの損傷が防止でき、塵や剥離滓が付着しにくく、一定の洗浄・剥離能力を長時間持続することができる。また、ＰＶＡスポンジ体自体の吸排機能が高く自己洗浄を容易にした。
【００１１】
また、ＰＶＡスポンジ体の中心に取付け孔を設け、前記取付け孔に前記取付け孔よりも径大な回転軸を挿通して構成し、ＰＶＡスポンジ体を回転軸に着脱可能にして自身の洗浄も容易な洗浄・剥離用スポンジローラとすることができる。
【００１２】
また、回転軸の外周面に前記回転軸を中心としてＰＶＡスポンジ体を直接形成し、薄膜を研磨除去することにより外径精度の高い回転ブレのない洗浄・剥離用スポンジローラとすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１乃至図３は、洗浄・剥離用スポンジローラの第一の実施の形態を示しており、殊として、カラーＴＦＴ液晶ディスプレイ製造工程中のカラーフィルター形成工程等、電子デバイスの形成工程におけるガラス基板の洗浄や露光後の除去すべき色剤の剥離作業等に好適なものであり、洗浄装置や剥離装置内にセットされ、被洗浄物に回転させながら押し当てて被洗浄物の表面を擦るものである。
【００１５】
この洗浄・剥離用スポンジローラＳを形成するには、内面に離型剤を塗布した円筒状の成形型（図示省略）内に、離型剤を塗布した塩化ビニル製の円筒杆２をセットし、空孔径の大きさが６０〜２５０μの連続気孔３が形成できるＰＶＡスポンジ形成材料を充填し、３０％圧縮荷重値で規定される硬度が３０〜９０ｇｗ／ｃｍ2である円筒杆２付きのＰＶＡスポンジ体１を形成する。孔経の大きさは、例えば、特許第１９６４１５号に開示されている製造方法等を用いて調整すればよい。
【００１６】
上記のＰＶＡスポンジ体１を成形型から取り出して軸回転機にセットし、図１に示すように、これを軸回転させて、グラインダや、刃物、硬質ブラシ、砥石等、適宜研磨具４を接触させてＰＶＡスポンジ体１の表面に存在する薄膜を研磨除去し、ＰＶＡスポンジ体１の外周面に６０〜２５０μの空孔径の大きさを有する連続気孔３を露出させる。
【００１７】
次に、ＰＶＡスポンジ体１から円筒杆２を抜き去って良く洗浄し、図２示すように、回転軸１０の取付け孔６を有するＰＶＡスポンジ筒７を形成し、該取付け孔６に取付け孔径Ｘよりも大きな軸径Ｙの取付け部１１を有する回転軸１０を圧入するように挿入して完成する。
【００１８】
本実施の形態における回転軸１０の取付け部１１は横断面形状が正６角形とされており、ガラス基板の洗浄工程において、回転軸１０の角１２がＰＶＡスポンジ筒７の内壁にひっかかり、この作用により使用中のＰＶＡスポンジ筒７の捻れや空回りが防止されると共に、回転軸１０の角１２によるエッジ効果がにより洗浄力や剥離力を強力にする。尚、回転軸１０を、丸棒状にして接着剤を用いて接着してもよいことは言うまでもない。
【００１９】
以上のように形成されたスポンジローラのＰＶＡスポンジ体１は、３０％圧縮荷重値で規定される硬度が３０〜９０ｇｗ／ｃｍ2であり、硬度が３０ｇｗ／ｃｍ2以下であると、ガラス基板等被洗浄物へのスポンジローラの圧接力が不足して洗浄・剥離作用が低下し、ＰＶＡスポンジ体の硬度が９０ｇｗ／ｃｍ2以上であると、ガラス基板が破損し易くなる。
【００２０】
また、表面を研磨して外周面に６０〜２５０μの孔径の大きさを有する連続気孔３を露出させたＰＶＡスポンジ体１は、露出した空孔径の大きさが６０μよも大きいと、スポンジローラ表面の被洗浄物への密接がわるく洗浄・剥離機能が低下し、露出した空孔径の大きさが２５０μよりも小さいと、連続気孔による除去された異物の補足能力が低下する。
【００２１】
以上のように、洗浄・剥離作業に好適な所定の硬度を有して所定の空孔径を露出したＰＶＡスポンジ体１は、洗浄・剥離作業中には、被洗浄物から除去された異物を連続気孔３内に取り込んだり、異物を連続気孔３の孔口内に一時的に補足して異物によるワークの損傷を防止していると推考され、塵や剥離滓が付着しにくく、一定の洗浄・剥離能力を長時間持続できる。また、ＰＶＡスポンジ筒７自体を洗浄するときは、回転軸１０からＰＶＡスポンジ筒７を取り外して連続気孔３の奥の部分の異物の排除が容易であり、高いレベルの洗浄ができる。
【００２２】
図４は、洗浄・剥離用スポンジローラＳの第二の実施の形態を示しており、この洗浄・剥離用スポンジローラＳを形成するには、内面に離型剤を塗布した円筒状の成型内（図示省略）に、取付け部１１を有する回転軸１０を直接セットし、孔径の大きさが６０〜２５０μの連続気孔３が形成できるＰＶＡスポンジ形成材料を充填し、３０％圧縮荷重値で規定される硬度が３０〜９０ｇｗ／ｃｍ2である回転軸１０付きのＰＶＡスポンジ体１を形成する。
【００２３】
回転軸１０付きのＰＶＡスポンジ体１を成形型から取り出して軸回転機にセットし、図示するように、これを回転させて、グラインダや、刃物、硬質ブラシ、砥石等、適宜研磨具４を接触させてＰＶＡスポンジ体１の表面に存在する薄膜５を研磨除去し、回転軸１０を中心としてその取付け部１１の外周面にＰＶＡスポンジ体１を直接形成したものである。
【００２４】
本実施の形態にあっては、研磨することにより、回転軸１０を中心にして偏心しないことから、外径精度の高い回転ブレのない洗浄・剥離用スポンジローラＳとすることができる。従って、被洗浄物にむら無く均一にニップ圧をかけることが可能であり、薄手のガラス基板の洗浄や剥離作業に好適である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２６】
電子デバイスの形成工程におけるガラス基板等、被洗浄物の洗浄・剥離作業に好適な硬度のＰＶＡスポンジ体の外周面を研磨して、洗浄・剥離作業に好適な孔径の連続気孔を露出させたので、塵や剥離滓が付着しにくく、一定の洗浄・剥離能力が長時間持続し、製品寿命が長く、使用中の洗浄・剥離能力の管理が容易なスポンジローラとすることができる。
【００２７】
また、洗浄工程や剥離工程で削り落とされるＰＶＡスポンジローラ自体の薄膜滓が発生せず、除去された異物を連続気孔内に取り込んだり、連続気孔の孔口内に補足するので異物によるワークの損傷を防止することができる。
【００２８】
また、外径精度が高いのでガラス基板にむら無く均一にニップ圧をかけることが可能であり、洗浄むら剥離残りの発生を防止することができる。
【００２９】
また、薄膜による表皮が存在しないので、ＰＶＡスポンジ体の気孔中に取り込まれた不要物の排出性が良く、ＰＶＡスポンジ体自体の洗浄が確実にして短時間で洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の洗浄・剥離用スポンジローラの実施の形態における製造過程を示す斜視図。
【図２】本発明の洗浄・剥離用スポンジローラの実施の形態を示す分解斜視図。
【図３】図２の洗浄・剥離用スポンジローラの側面図。
【図４】本発明の洗浄・剥離用スポンジローラの別の実施の形態における製造過程を示す斜視図。
【符号の説明】
１  ＰＶＡスポンジ体，３  連続気孔，５  薄膜，６  取付け孔，１０  回転軸，Ｓ   洗浄・剥離用スポンジローラ，
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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