JP6058312B2 - クリーニングヘッド - Google Patents
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Description
本発明は、ガラス基板や金属製基板、樹脂製フィルム等の除塵対象物の表面に清浄エアを噴射し、前記表面に付着した塵埃を飛散させて吸引除去するためのクリーニングヘッドに関するものである。
図３は、この種のクリーニングヘッドの従来技術を示しており、図３（ａ）はヘッド本体の平面図、図３（ｂ）は全体の正面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）のＢ−Ｂ拡大断面図である。
これらの図において、２０は角筒状のヘッド本体であり、その両端には給気ダクト１０がそれぞれ取り付けられている。図３（ａ）に示すように、ヘッド本体２０の天板２１には、長手方向に沿って各一対の排気口２０ｂがほぼ等間隔に形成されている。
これらの図において、２０は角筒状のヘッド本体であり、その両端には給気ダクト１０がそれぞれ取り付けられている。図３（ａ）に示すように、ヘッド本体２０の天板２１には、長手方向に沿って各一対の排気口２０ｂがほぼ等間隔に形成されている。
図３（ｂ），（ｃ）において、３１，３２，３３は、前記排気口２０ｂに対応させて、ヘッド本体２０の中央部の両側に対称的に取り付けられた排気ダクトであり、これらの排気ダクト３１，３２，３３は排気口２０ｂ側が開口されていると共に、ホース４１，４２によって互いに連結されている。
個々の排気ダクト、例えば排気ダクト３１は、図３（ｃ）に示す枠状の固定板３１ａがヘッド本体２０の天板２１にネジ３５によって固定されている。なお、固定板３１ａと天板２１との間には、気密性を保つためにシール材（図示せず）が設けられている。
個々の排気ダクト、例えば排気ダクト３１は、図３（ｃ）に示す枠状の固定板３１ａがヘッド本体２０の天板２１にネジ３５によって固定されている。なお、固定板３１ａと天板２１との間には、気密性を保つためにシール材（図示せず）が設けられている。
図３（ｃ）に示すように、ヘッド本体２０には内部ダクト２４が設けられており、その内部空間は、エア噴射室２５として前記給気ダクト１０に連通している。また、ヘッド本体２０の内面と内部ダクト２４の外面とによって形成される空間は、エア吸引室２６として前記排気口２０ｂを介し排気ダクト３１，３２，３３に連通している。
内部ダクト２４の中央下端部には、給気ダクト１０から供給された清浄エアを除塵対象物Ｇ方向に噴射させるエア噴射口２２ａが形成されている。また、ヘッド本体２０の底板には、エア噴射口２２ａの両側に位置するように、噴射エアにより飛散した塵埃を吸引するためのエア吸引口２０ａが形成されている。
内部ダクト２４の中央下端部には、給気ダクト１０から供給された清浄エアを除塵対象物Ｇ方向に噴射させるエア噴射口２２ａが形成されている。また、ヘッド本体２０の底板には、エア噴射口２２ａの両側に位置するように、噴射エアにより飛散した塵埃を吸引するためのエア吸引口２０ａが形成されている。
この従来技術では、ブロア及びＨＥＰＡフィルタ等のエア源（図示せず）により給気ダクト１０に供給された清浄エアが、エア噴射室２５からエア噴射口２２ａを介して除塵対象物Ｇの表面に噴射される。
一方、排気ダクト３１，３２，３３は端部の排気ダクト３１側からエアを吸引して負圧に保たれているため、除塵対象物Ｇの表面から飛散した塵埃は、エア吸引口２０ａを介してエア吸引室２６→排気口２０ｂ→排気ダクト３１，３２，３３の経路で吸引、排気される。
これにより、除塵対象物Ｇの表面に付着した塵埃を吸引、除去することが可能である。
一方、排気ダクト３１，３２，３３は端部の排気ダクト３１側からエアを吸引して負圧に保たれているため、除塵対象物Ｇの表面から飛散した塵埃は、エア吸引口２０ａを介してエア吸引室２６→排気口２０ｂ→排気ダクト３１，３２，３３の経路で吸引、排気される。
これにより、除塵対象物Ｇの表面に付着した塵埃を吸引、除去することが可能である。
なお、特許文献１には、図３に示したものとほぼ同様に構成されたクリーニングヘッドが開示されており、これらのクリーニングヘッドは、排気ダクトの取付方向を１８０度、変更できる点が一つの特徴となっている。
図３に示した従来技術には、以下のような問題がある。
まず、図３では、ヘッド本体２０の長手方向中央部に近い排気ダクト及びホースほど内径を小さくして、エア吸引時の圧力（負圧）が大きくなるようにしている。しかし、このような構造を採ったとしても、ヘッド本体２０の長手方向中央部に近いほどエアの吸引力が弱くなるか、または吸引力にばらつきを生じてしまい、十分な除塵性能が得られない場合がある。これに加えて、排気ダクト３１，３２，３３及びホース４１，４２の形状、構造が複数種類にわたると共に全体的な部品点数も多いため、製造コストが高くなるという問題があった。
また、排気ダクト３１，３２，３３をヘッド本体２０の天板２１に固定しているネジ３５が振動により緩んでしまい、最悪の場合には除塵対象物Ｇの上にネジ３５が落下して除塵対象物Ｇを損傷または汚染してしまうおそれがあった。
更に、排気ダクト３１，３２，３３やホース４１，４２等の部品の凹凸部分に塵埃が付着しやすく、これらの塵埃が除塵対象物Ｇの表面に落下する場合もある。
まず、図３では、ヘッド本体２０の長手方向中央部に近い排気ダクト及びホースほど内径を小さくして、エア吸引時の圧力（負圧）が大きくなるようにしている。しかし、このような構造を採ったとしても、ヘッド本体２０の長手方向中央部に近いほどエアの吸引力が弱くなるか、または吸引力にばらつきを生じてしまい、十分な除塵性能が得られない場合がある。これに加えて、排気ダクト３１，３２，３３及びホース４１，４２の形状、構造が複数種類にわたると共に全体的な部品点数も多いため、製造コストが高くなるという問題があった。
また、排気ダクト３１，３２，３３をヘッド本体２０の天板２１に固定しているネジ３５が振動により緩んでしまい、最悪の場合には除塵対象物Ｇの上にネジ３５が落下して除塵対象物Ｇを損傷または汚染してしまうおそれがあった。
更に、排気ダクト３１，３２，３３やホース４１，４２等の部品の凹凸部分に塵埃が付着しやすく、これらの塵埃が除塵対象物Ｇの表面に落下する場合もある。
そこで本発明の解決課題は、全体的な構造を簡略化し、部品の種類や点数を少なくして製造コストを低減すると共に、長手方向の全長にわたってほぼ均一な吸引力を得るようにしたクリーニングヘッドを提供することにある。
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、エア噴射口から除塵対象物の表面に清浄エアを噴射して前記表面に付着した塵埃を飛散させ、この塵埃を清浄エアと共にエア吸引口から吸引して排気するようにしたクリーニングヘッドにおいて、
外部から給気ダクトを介して清浄エアがエア噴射室に供給され、前記エア噴射口から清浄エアを噴射させる長尺の内部ダクトと、
前記内部ダクトのほぼ全長にわたり前記内部ダクトを包囲するように配置された下カバーと、
前記下カバーの上端部に連結され、かつ内部の空気溜まりが排気ダクトに連通する上カバーと、
前記上カバー及び下カバーを両カバーの長手方向に沿って相対的にスライドさせて両カバーを連結するためのガイド部材と、
を備え、
前記上カバーの下方に前記ガイド部材を介して連結された前記下カバーの内面と前記内部ダクトの外面との間に、前記エア吸引口に連通するエア吸引室を形成し、前記エア吸引室と前記空気溜まりとを、前記排気ダクトから遠ざかるほど開口面積が大きい排気口により連通させると共に、前記エア吸引室の内面に、空気抵抗を大きくするための突起を形成したものである。
外部から給気ダクトを介して清浄エアがエア噴射室に供給され、前記エア噴射口から清浄エアを噴射させる長尺の内部ダクトと、
前記内部ダクトのほぼ全長にわたり前記内部ダクトを包囲するように配置された下カバーと、
前記下カバーの上端部に連結され、かつ内部の空気溜まりが排気ダクトに連通する上カバーと、
前記上カバー及び下カバーを両カバーの長手方向に沿って相対的にスライドさせて両カバーを連結するためのガイド部材と、
を備え、
前記上カバーの下方に前記ガイド部材を介して連結された前記下カバーの内面と前記内部ダクトの外面との間に、前記エア吸引口に連通するエア吸引室を形成し、前記エア吸引室と前記空気溜まりとを、前記排気ダクトから遠ざかるほど開口面積が大きい排気口により連通させると共に、前記エア吸引室の内面に、空気抵抗を大きくするための突起を形成したものである。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載したクリーニングヘッドにおいて、前記下カバー及び前記内部ダクトを両者の長手方向に沿って相対的にスライドさせて連結するためのガイド部材を更に備えたものである。
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載したクリーニングヘッドにおいて、前記エア噴射室の内面に空気抵抗を大きくするための突起を形成したものである。
本発明によれば、上カバー、下カバー、内部ダクト等を長手方向に沿ってスライドさせて連結し、更に各１個の給気ダクト、排気ダクトを取り付けるだけで全体を組み立てることが可能である。このため、従来のように複数種類の排気ダクトを多数、ネジ止めして固定する必要がなく、全体的な構造の簡略化、部品の種類や点数の減少により製造コストを低減することができる。これにより、従来技術に比べて、ネジの緩みや落下、多数の部品の凹凸部分への塵埃の付着などの可能性を少なくすることができる。
また、下カバーに形成される排気口の開口面積を、排気ダクトからの距離に応じて変えることにより、クリーニングヘッドの長手方向の全長にわたってほぼ均一な吸引力が得られ、塵埃の吸引力にアンバランスが生じるのを解消することができる。
また、下カバーに形成される排気口の開口面積を、排気ダクトからの距離に応じて変えることにより、クリーニングヘッドの長手方向の全長にわたってほぼ均一な吸引力が得られ、塵埃の吸引力にアンバランスが生じるのを解消することができる。
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
まず、図１，図２は、本発明の実施形態のクリーニングヘッドを示す図であり、図１（ａ）は下カバーの平面図、図１（ｂ）は全体の正面図、図２は図１（ｂ）のＡ−Ａ拡大断面図である。
図１（ａ），（ｂ）において、１１０は角筒状の下カバー、２１０は下カバー１１０の上端部に取り付けられる上カバーであり、これらの下カバー１１０及び上カバー２１０は、図１（ｂ）の矢印Ｘ方向に相対的にスライドさせることによって連結可能となっている。なお、両カバー１１０，２１０をスライドさせるための構造については後述する。
また、下カバー１１０及び上カバー２１０を一体的に連結した状態において、長手方向の両端部には端部カバー３１０，３２０が取り付けられ、固定される。
まず、図１，図２は、本発明の実施形態のクリーニングヘッドを示す図であり、図１（ａ）は下カバーの平面図、図１（ｂ）は全体の正面図、図２は図１（ｂ）のＡ−Ａ拡大断面図である。
図１（ａ），（ｂ）において、１１０は角筒状の下カバー、２１０は下カバー１１０の上端部に取り付けられる上カバーであり、これらの下カバー１１０及び上カバー２１０は、図１（ｂ）の矢印Ｘ方向に相対的にスライドさせることによって連結可能となっている。なお、両カバー１１０，２１０をスライドさせるための構造については後述する。
また、下カバー１１０及び上カバー２１０を一体的に連結した状態において、長手方向の両端部には端部カバー３１０，３２０が取り付けられ、固定される。
下カバー１１０の内部には、その長手方向のほぼ全長にわたり、後述の図２に示す内部ダクト１５０が配置されており、図１（ｂ）の端部カバー３１０の外側には、内部ダクト１５０に連通する給気ダクト１００が取り付けられている。また、給気ダクト１００の上方には、上カバー２１０の内部に形成された空気溜まり２２０に連通する排気ダクト２００が取り付けられている。
給気ダクト１００及び排気ダクト２００は、ブロアやＨＥＰＡフィルタからなる周知の構成のエア源（図示せず）に接続されており、清浄エアが給気ダクト１００から内部ダクト１５０に供給され、除塵後のエアが塵埃と共に、空気溜まり２２０を介して排気ダクト２００から排気されるようになっている。
給気ダクト１００及び排気ダクト２００は、ブロアやＨＥＰＡフィルタからなる周知の構成のエア源（図示せず）に接続されており、清浄エアが給気ダクト１００から内部ダクト１５０に供給され、除塵後のエアが塵埃と共に、空気溜まり２２０を介して排気ダクト２００から排気されるようになっている。
また、図１（ａ）に示すように、下カバー１１０の天板１２０には、給気ダクト１００及び排気ダクト２００からの距離が遠いほど、開口面積が大きい（下カバー１１０の長手方向に沿った長さが長い）各一対の排気口１２１，１２２，１２３，１２４がそれぞれ設けられている。なお、これらの排気口の数や形状は、図示例に何ら限定されるものではない。
次に、このクリーニングヘッドの内部構造を図２に基づいて詳述する。
図２に示すように、下カバー１１０と上カバー２１０とは、下カバー１１０の上端部両側及び上カバー２１０の下端部両側にそれぞれ形成された凹凸構造からなるスライドガイド１６１により、紙面の表裏方向に相対的にスライド可能となっている。
なお、下カバー１１０の内部に配置された内部ダクト１５０も、上記同様の凹凸構造からなるスライドガイド１６２により、下カバー１１０に対して相対的にスライド可能である。
図２に示すように、下カバー１１０と上カバー２１０とは、下カバー１１０の上端部両側及び上カバー２１０の下端部両側にそれぞれ形成された凹凸構造からなるスライドガイド１６１により、紙面の表裏方向に相対的にスライド可能となっている。
なお、下カバー１１０の内部に配置された内部ダクト１５０も、上記同様の凹凸構造からなるスライドガイド１６２により、下カバー１１０に対して相対的にスライド可能である。
内部ダクト１５０の内部空間はエア噴射室１７０を形成しており、このエア噴射室１７０は給気ダクト１００に連通している。また、下カバー１１０の内面と内部ダクト１５０の外面とによって形成される空間は、エア吸引室１８０として前記排気口１２１を介し上カバー２１０の空気溜まり２２０に連通し、更に排気ダクト２００に連通している。
内部ダクト１５０の下方中央部に配置されたノズル板１５３にはエア噴射口１５３ａが形成されていると共に、内部ダクト１５０の底板１５４には、エア噴射口１５３ａの両側に位置するようにエア吸引口１５４ａが形成されている。
また、下カバー１１０の側板１３０の内面の適宜な位置には空気抵抗を大きくするための突起１３１が複数形成され、内部ダクト１５０の内外面の適宜な位置にも突起１５１，１５２が形成されている。これらの突起の数や形状は、図示例に何ら限定されるものではない。
内部ダクト１５０の下方中央部に配置されたノズル板１５３にはエア噴射口１５３ａが形成されていると共に、内部ダクト１５０の底板１５４には、エア噴射口１５３ａの両側に位置するようにエア吸引口１５４ａが形成されている。
また、下カバー１１０の側板１３０の内面の適宜な位置には空気抵抗を大きくするための突起１３１が複数形成され、内部ダクト１５０の内外面の適宜な位置にも突起１５１，１５２が形成されている。これらの突起の数や形状は、図示例に何ら限定されるものではない。
次に、この実施形態の動作を説明する。
内部ダクト１５０、下カバー１１０及び上カバー２１０を互いにスライドさせて連結すると共に端部カバー３１０，３２０を取り付け、更に給気ダクト１００及び排気ダクト２００を取り付けることにより、図１（ｂ）及び図２に示すようにクリーニングヘッド全体が組み立てられる。
この状態で外部のエア源から給気ダクト１００に供給された清浄エアは、内部ダクト１５０内のエア噴射室１７０からエア噴射口１５３ａを介して除塵対象物Ｇの表面に噴射される。そして、清浄エアにより除塵対象物Ｇの表面から引きはがされ、飛散した塵埃は、清浄エアと共にエア吸引口１５４ａを介してエア吸引室１８０→排気口１２１→空気溜まり２２０→排気ダクト２００の経路で吸引、排気される。
内部ダクト１５０、下カバー１１０及び上カバー２１０を互いにスライドさせて連結すると共に端部カバー３１０，３２０を取り付け、更に給気ダクト１００及び排気ダクト２００を取り付けることにより、図１（ｂ）及び図２に示すようにクリーニングヘッド全体が組み立てられる。
この状態で外部のエア源から給気ダクト１００に供給された清浄エアは、内部ダクト１５０内のエア噴射室１７０からエア噴射口１５３ａを介して除塵対象物Ｇの表面に噴射される。そして、清浄エアにより除塵対象物Ｇの表面から引きはがされ、飛散した塵埃は、清浄エアと共にエア吸引口１５４ａを介してエア吸引室１８０→排気口１２１→空気溜まり２２０→排気ダクト２００の経路で吸引、排気される。
上述した一連の給気−排気工程において、清浄エアはエア噴射室１７０の狭窄した下端部により高圧エアとなってエア噴射口１５３ａから除塵対象物Ｇ方向に噴射され、その表面に付着した塵埃を確実に引きはがして空中に飛散させる。このとき、内部ダクト１５０の内面に突出した突起１５２により空気抵抗の強弱が発生するので、エア噴射口１５４ａから噴射されるエアに振動を与えることができ、塵埃の引きはがしをより効果的に行うことができる。
また、飛散した塵埃は清浄エアと共にエア吸引口１５４ａを介してエア吸引室１８０に吸引されるが、その際、下カバー１１０の内面及び内部ダクト１５０の外面に突出した突起１３１，１５１，１５２により空気抵抗の強弱が発生するので、これらの突起付近において、エア吸引室１８０を通過するエアの負圧が部分的に大きくなり、エア吸引口１５４ａからの清浄エアの吸引を一層強力に行うことができる。
また、飛散した塵埃は清浄エアと共にエア吸引口１５４ａを介してエア吸引室１８０に吸引されるが、その際、下カバー１１０の内面及び内部ダクト１５０の外面に突出した突起１３１，１５１，１５２により空気抵抗の強弱が発生するので、これらの突起付近において、エア吸引室１８０を通過するエアの負圧が部分的に大きくなり、エア吸引口１５４ａからの清浄エアの吸引を一層強力に行うことができる。
更に、下カバー１１０の天板１２０に形成された排気口１２１，１２２，１２３，１２４は、排気ダクト２００からの距離が遠いほど（端部カバー３２０に近付くほど）開口面積が大きくなっているので、清浄エアの吸引圧が高い端部カバー３１０側のエア流量と、清浄エアの吸引圧が低い端部カバー３２０側のエア流量とをほぼ等しくすることができ、クリーニングヘッドの長手方向の全長にわたって、上カバー２１０の空気溜まり２２０に吸引されるエア流量をほぼ均一にすることが可能である。これにより、クリーニングヘッドの長手方向の全長にわたってほぼ均一な吸引力が得られ、除塵対象物Ｇの表面全域をムラなく除塵することができる。
また、上カバー２１０によって形成された大容量の空気溜まり２２０は、各排気口１２１，１２２，１２３，１２４から個別に取り込んだ吸引エアを一括して排気ダクト２００方向に搬送する機能を有し、この空気溜まり２２０も、清浄エアの円滑な吸引に寄与するものである。
また、上カバー２１０によって形成された大容量の空気溜まり２２０は、各排気口１２１，１２２，１２３，１２４から個別に取り込んだ吸引エアを一括して排気ダクト２００方向に搬送する機能を有し、この空気溜まり２２０も、清浄エアの円滑な吸引に寄与するものである。
この実施形態によれば、図３に示したような複数種類の排気ダクトやホースを不要とし、比較的シンプルな形状、構造の上カバー２１０、下カバー１１０、内部ダクト１５０、給気ダクト１００及び排気ダクト２００等を主要部品としているので、部品点数も少なく、製造コストの低減が可能である。
また、図３の如く複数種類の排気ダクトをネジ止めして固定する構造ではないため、振動によるネジの緩みや落下のおそれが少ないと共に、構成部品による外形上の凹凸部分も少なく、塵埃が付着する可能性も少ない。このため、クリーニングヘッドとしての除塵性能を向上させることができる。
また、図３の如く複数種類の排気ダクトをネジ止めして固定する構造ではないため、振動によるネジの緩みや落下のおそれが少ないと共に、構成部品による外形上の凹凸部分も少なく、塵埃が付着する可能性も少ない。このため、クリーニングヘッドとしての除塵性能を向上させることができる。
１００：給気ダクト
１１０：下カバー
１２０：天板
１２１，１２２，１２３，１２４： 排気口
１３０：側板
１３１：突起
１５０：内部ダクト
１５１，１５２：突起
１５３：ノズル板
１５３ａ：エア噴射口
１５４：底板
１５４ａ：エア吸引口
１６１，１６２：スライドガイド
１７０：エア噴射室
１８０：エア吸引室
２００：排気ダクト
２１０：上カバー
２２０：空気溜まり
３１０，３２０：端部カバー
Ｇ：除塵対象物
１１０：下カバー
１２０：天板
１２１，１２２，１２３，１２４： 排気口
１３０：側板
１３１：突起
１５０：内部ダクト
１５１，１５２：突起
１５３：ノズル板
１５３ａ：エア噴射口
１５４：底板
１５４ａ：エア吸引口
１６１，１６２：スライドガイド
１７０：エア噴射室
１８０：エア吸引室
２００：排気ダクト
２１０：上カバー
２２０：空気溜まり
３１０，３２０：端部カバー
Ｇ：除塵対象物
Claims (3)
- エア噴射口から除塵対象物の表面に清浄エアを噴射して前記表面に付着した塵埃を飛散させ、この塵埃を清浄エアと共にエア吸引口から吸引して排気するようにしたクリーニングヘッドにおいて、
外部から給気ダクトを介して清浄エアがエア噴射室に供給され、前記エア噴射口から清浄エアを噴射させる長尺の内部ダクトと、
前記内部ダクトのほぼ全長にわたり前記内部ダクトを包囲するように配置された下カバーと、
前記下カバーの上端部に連結され、かつ内部の空気溜まりが排気ダクトに連通する上カバーと、
前記上カバー及び下カバーを両カバーの長手方向に沿って相対的にスライドさせて両カバーを連結するためのガイド部材と、
を備え、
前記上カバーの下方に前記ガイド部材を介して連結された前記下カバーの内面と前記内部ダクトの外面との間に、前記エア吸引口に連通するエア吸引室を形成し、前記エア吸引室と前記空気溜まりとを、前記排気ダクトから遠ざかるほど開口面積が大きい排気口により連通させると共に、前記エア吸引室の内面に、空気抵抗を大きくするための突起を形成したことを特徴とするクリーニングヘッド。 - 請求項１に記載したクリーニングヘッドにおいて、
前記下カバー及び前記内部ダクトを両者の長手方向に沿って相対的にスライドさせて連結するためのガイド部材を更に備えたことを特徴とするクリーニングヘッド。 - 請求項１または２に記載したクリーニングヘッドにおいて、
前記エア噴射室の内面に空気抵抗を大きくするための突起を形成したことを特徴とするクリーニングヘッド。
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