JP3403108B2 - 洗浄用スポンジローラ - Google Patents
洗浄用スポンジローラInfo
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- JP3403108B2 JP3403108B2 JP05127499A JP5127499A JP3403108B2 JP 3403108 B2 JP3403108 B2 JP 3403108B2 JP 05127499 A JP05127499 A JP 05127499A JP 5127499 A JP5127499 A JP 5127499A JP 3403108 B2 JP3403108 B2 JP 3403108B2
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- Japan
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- cleaning
- sponge roller
- base
- protruding
- protrusion
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
- B08B1/30—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface
- B08B1/32—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface using rotary cleaning members
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
- B08B1/30—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface
- B08B1/32—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface using rotary cleaning members
- B08B1/34—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface using rotary cleaning members rotating about an axis parallel to the surface
Landscapes
- Cleaning In General (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Cleaning Implements For Floors, Carpets, Furniture, Walls, And The Like (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録用アルミ
ディスク、半導体シリコンウェハ等の基板の製造工程に
おいて、ポリッシング等の加工工程後、砥粒、切削屑、
研磨屑等、被洗浄体の表面に付着した微細な粒子を、極
めて効率良く、且つ被洗浄体の表面を損傷することなく
除去することが可能な洗浄用スポンジローラに関する。
ディスク、半導体シリコンウェハ等の基板の製造工程に
おいて、ポリッシング等の加工工程後、砥粒、切削屑、
研磨屑等、被洗浄体の表面に付着した微細な粒子を、極
めて効率良く、且つ被洗浄体の表面を損傷することなく
除去することが可能な洗浄用スポンジローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】ハードディスク、ガラスディスク、シリ
コンウェハ、ＣＭＰ加工工程中の半導体素子、或いはフ
ォトマスク、液晶ガラス基板等の製造工程では、その表
面を極めて精度の高い面に仕上げるために、酸化ケイ
素、アルミナ、セリウム等の各種砥粒を用いた高精度研
磨、いわゆるポリッシング加工が行われている。ポリッ
シング加工されたハードディスクやシリコンウェハ等の
被研磨物の表面は、砥粒や研磨屑によって汚染されるた
め、次工程の処理を行う前に十分に洗浄を施す必要があ
る。
コンウェハ、ＣＭＰ加工工程中の半導体素子、或いはフ
ォトマスク、液晶ガラス基板等の製造工程では、その表
面を極めて精度の高い面に仕上げるために、酸化ケイ
素、アルミナ、セリウム等の各種砥粒を用いた高精度研
磨、いわゆるポリッシング加工が行われている。ポリッ
シング加工されたハードディスクやシリコンウェハ等の
被研磨物の表面は、砥粒や研磨屑によって汚染されるた
め、次工程の処理を行う前に十分に洗浄を施す必要があ
る。
【０００３】シリコンウェハの洗浄方法としては、アン
モニア水と過酸化水素の混合液、希弗酸、塩酸と過酸化
水素水の混合液をこの順に使用するＲＣＡ洗浄が知られ
ている。また、ハードディスク、シリコンウェハ等のポ
リッシング工程後の洗浄では、ポリビニルアセタール系
（以下ＰＶＡｔ系と略称する）多孔質体を素材とし、外
表面に複数の突起を有する洗浄用スポンジローラを用い
る方法が知られている。具体的には、スポンジローラの
突起の頂部を、被洗浄体の洗浄面に回転接触させる。こ
れにより、洗浄面が突起によってブラッシングされて、
被洗浄体が良好に洗浄される。
モニア水と過酸化水素の混合液、希弗酸、塩酸と過酸化
水素水の混合液をこの順に使用するＲＣＡ洗浄が知られ
ている。また、ハードディスク、シリコンウェハ等のポ
リッシング工程後の洗浄では、ポリビニルアセタール系
（以下ＰＶＡｔ系と略称する）多孔質体を素材とし、外
表面に複数の突起を有する洗浄用スポンジローラを用い
る方法が知られている。具体的には、スポンジローラの
突起の頂部を、被洗浄体の洗浄面に回転接触させる。こ
れにより、洗浄面が突起によってブラッシングされて、
被洗浄体が良好に洗浄される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】洗浄時のスポンジロー
ラの突起は、被洗浄体によって横方向へ押圧された変形
状態と、被洗浄体から離れた変形解除状態とを頻繁に繰
り返して、洗浄面をブラッシングする。このとき、突起
に作用する引張力が突起の基端に集中し、突起の基端近
傍が大きく変形する。このため、突起の基端近傍が切断
され易い。また、スポンジローラは全体が一体成形され
ているため、多数の突起が切断された場合にはスポンジ
ローラの交換を要する。
ラの突起は、被洗浄体によって横方向へ押圧された変形
状態と、被洗浄体から離れた変形解除状態とを頻繁に繰
り返して、洗浄面をブラッシングする。このとき、突起
に作用する引張力が突起の基端に集中し、突起の基端近
傍が大きく変形する。このため、突起の基端近傍が切断
され易い。また、スポンジローラは全体が一体成形され
ているため、多数の突起が切断された場合にはスポンジ
ローラの交換を要する。
【０００５】このような問題は、突起全体を大きく形成
しその強度を増大させることによっても解決可能であ
る。ところが、突起全体を大きく形成すると、所望のブ
ラッシング効果が得られず、洗浄効果の低下を招く恐れ
がある。
しその強度を増大させることによっても解決可能であ
る。ところが、突起全体を大きく形成すると、所望のブ
ラッシング効果が得られず、洗浄効果の低下を招く恐れ
がある。
【０００６】そこで、本発明は、洗浄性能を損なうこと
なく耐久性の向上を図ることが可能なＰＶＡｔ系洗浄用
スポンジローラの提供を目的とする。
なく耐久性の向上を図ることが可能なＰＶＡｔ系洗浄用
スポンジローラの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、湿潤状態で弾性を有するポリビニルアセ
タール系多孔質素材によって構成され、略円筒形状のロ
ール体と該ロール体の外周面上に一体成形された複数の
突起とを有し、該突起の頂部を被洗浄体に回転接触させ
て該被洗浄体を洗浄する洗浄用スポンジローラであっ
て、前記突起は、前記ロール体の外周面から延びて先細
りする突出基部と、該突出基部の先端から前記頂部まで
ほぼ同一の断面形状を有する突出端部とを備えている。
め、本発明は、湿潤状態で弾性を有するポリビニルアセ
タール系多孔質素材によって構成され、略円筒形状のロ
ール体と該ロール体の外周面上に一体成形された複数の
突起とを有し、該突起の頂部を被洗浄体に回転接触させ
て該被洗浄体を洗浄する洗浄用スポンジローラであっ
て、前記突起は、前記ロール体の外周面から延びて先細
りする突出基部と、該突出基部の先端から前記頂部まで
ほぼ同一の断面形状を有する突出端部とを備えている。
【０００８】前記突出基部を略円錐台状とし、前記突出
端部を略円柱状としても良い。
端部を略円柱状としても良い。
【０００９】上記構成では、突起の突出基部は、ロール
体の外周面に向かって末広がり状に形成された外面を有
し、突出基部の断面積は、基端（ロール体の外周面と突
出基部との境界）で最大となり突出端部へ向かって徐々
に減少する。このため、突起が横方向へ押圧されたと
き、引張力が集中する突出基部の基端近傍における応力
集中が緩和され、変形が突出基部全域に分散され、突起
の耐久力が向上する。
体の外周面に向かって末広がり状に形成された外面を有
し、突出基部の断面積は、基端（ロール体の外周面と突
出基部との境界）で最大となり突出端部へ向かって徐々
に減少する。このため、突起が横方向へ押圧されたと
き、引張力が集中する突出基部の基端近傍における応力
集中が緩和され、変形が突出基部全域に分散され、突起
の耐久力が向上する。
【００１０】また、突出端部の形状に影響を与えること
なく突起の耐久力を向上させることができるので、被洗
浄体と接触する突出端部を、ブラッシングに最適な寸法
形状に自由に設定することができる。
なく突起の耐久力を向上させることができるので、被洗
浄体と接触する突出端部を、ブラッシングに最適な寸法
形状に自由に設定することができる。
【００１１】また、ポリビニルアセタール系多孔質スポ
ンジによって構成される洗浄用スポンジローラは、原料
を含み粘性を有する混合液を、型内で反応させることに
よって得られる。上記構成のスポンジローラに対応した
型は、ロール体を形成するための第１空間と、突起を形
成するための複数の第２空間とを有する。各第２空間
は、第１空間に連通し突出基部を形成する基部形成空間
と、基部形成空間に連通し突出端部を形成する端部形成
空間とを有する。基部形成空間は、端部形成空間から第
１空間へ向かって拡がる傾斜面を有する。スポンジロー
ラの製造に際し、混合液は、第１空間へ注入され、第１
空間から各第２空間へ流入する。このとき、第２空間の
基部形成空間は、第１空間へ向かって拡がる傾斜面を有
するので、混合液は、基部形成空間の傾斜面に案内され
て端部形成空間へ円滑に流入する。同時に、第２空間内
の空気は、端部形成空間から第１空間へ円滑に移動し、
第１空間から大気へ放出される。これにより、混合液が
第２空間の末端まで確実に充填され、歩留まりの向上に
よる製造コストの低減を図ることができる。
ンジによって構成される洗浄用スポンジローラは、原料
を含み粘性を有する混合液を、型内で反応させることに
よって得られる。上記構成のスポンジローラに対応した
型は、ロール体を形成するための第１空間と、突起を形
成するための複数の第２空間とを有する。各第２空間
は、第１空間に連通し突出基部を形成する基部形成空間
と、基部形成空間に連通し突出端部を形成する端部形成
空間とを有する。基部形成空間は、端部形成空間から第
１空間へ向かって拡がる傾斜面を有する。スポンジロー
ラの製造に際し、混合液は、第１空間へ注入され、第１
空間から各第２空間へ流入する。このとき、第２空間の
基部形成空間は、第１空間へ向かって拡がる傾斜面を有
するので、混合液は、基部形成空間の傾斜面に案内され
て端部形成空間へ円滑に流入する。同時に、第２空間内
の空気は、端部形成空間から第１空間へ円滑に移動し、
第１空間から大気へ放出される。これにより、混合液が
第２空間の末端まで確実に充填され、歩留まりの向上に
よる製造コストの低減を図ることができる。
【００１２】前記ロール体の外周面から前記突出基部の
先端までの高さは、前記突起の高さの１／２以下が好適
であり、更に１／５以上が好適である。
先端までの高さは、前記突起の高さの１／２以下が好適
であり、更に１／５以上が好適である。
【００１３】突出基部の高さが突起全体の高さの１／２
を超えた場合には、突出端部の変形量が小さく抑えられ
て洗浄時のブラッシング効果が不十分となる可能性があ
り、１／５未満の場合には、十分な強度が得られない可
能性があるためである。
を超えた場合には、突出端部の変形量が小さく抑えられ
て洗浄時のブラッシング効果が不十分となる可能性があ
り、１／５未満の場合には、十分な強度が得られない可
能性があるためである。
【００１４】また、任意断面における前記突出基部の外
面の基端と先端とを結ぶ直線と前記ロール体の外周面と
の交叉角度は、３０°以上６０°以下が好適である。
面の基端と先端とを結ぶ直線と前記ロール体の外周面と
の交叉角度は、３０°以上６０°以下が好適である。
【００１５】上記交叉角度が３０°未満の場合には、突
出基部が外周面に向かって大きく広がり、突出基部の下
端面の面積が増大し、ロール体の外周面上に形成可能な
突起の総数が制限される可能性があるためであり、上記
交叉角度が６０°を超える場合には、十分な強度が得ら
れない可能性があるためである。
出基部が外周面に向かって大きく広がり、突出基部の下
端面の面積が増大し、ロール体の外周面上に形成可能な
突起の総数が制限される可能性があるためであり、上記
交叉角度が６０°を超える場合には、十分な強度が得ら
れない可能性があるためである。
【００１６】さらに、前記突出基部の外面形状は、直線
的な傾斜面であっても良く、また湾曲する傾斜面であっ
ても良い。
的な傾斜面であっても良く、また湾曲する傾斜面であっ
ても良い。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を、図面に基づいて説明する。
を、図面に基づいて説明する。
【００１８】図１（ａ）は本発明の第１実施形態に係る
洗浄用スポンジローラの全体を示す一部断面図、（ｂ）
は（ａ）のスポンジローラの突起を示す拡大斜視図、
（ｃ）は（ｂ）の断面図である。
洗浄用スポンジローラの全体を示す一部断面図、（ｂ）
は（ａ）のスポンジローラの突起を示す拡大斜視図、
（ｃ）は（ｂ）の断面図である。
【００１９】洗浄用スポンジローラ１は、含水状態で弾
性を有するポリビニールアセタール系多孔質素材（ＰＶ
Ａｔ系多孔質素材）から成る。ＰＶＡｔ系多孔質素材
は、乾燥状態で硬化し、湿潤状態で軟化する。また、吸
水性及び保水性に優れ、湿潤時に好ましい柔軟性と適度
な反発弾性を示し、耐磨耗性にも優れている。
性を有するポリビニールアセタール系多孔質素材（ＰＶ
Ａｔ系多孔質素材）から成る。ＰＶＡｔ系多孔質素材
は、乾燥状態で硬化し、湿潤状態で軟化する。また、吸
水性及び保水性に優れ、湿潤時に好ましい柔軟性と適度
な反発弾性を示し、耐磨耗性にも優れている。
【００２０】図１（ａ）に示すように、スポンジローラ
１は、略円筒形状のロール体３と、ロール体３の外周面
３ａ上に一体成形された複数の突起５とを有する。
１は、略円筒形状のロール体３と、ロール体３の外周面
３ａ上に一体成形された複数の突起５とを有する。
【００２１】図１（ｂ），（ｃ）に示すように、突起５
は、ロール体３の外周面３ａから一体的に突出する突出
基部１１と、突出基部１１の先端面１１ｂから一体的に
延びる突出端部１３とを有する。突出基部１１の基端面
１１ａは、ロール本体３の外周面３ａに含まれる。突出
基部１１の先端面１１ｂと突出端部１３の基端面１３ａ
とは、ほぼ完全に一致する。突出基部１１は、ロール体
３の外周面３ａに向かって直線的且つ末広がり状に形成
された傾斜面（外面）１５を有する。
は、ロール体３の外周面３ａから一体的に突出する突出
基部１１と、突出基部１１の先端面１１ｂから一体的に
延びる突出端部１３とを有する。突出基部１１の基端面
１１ａは、ロール本体３の外周面３ａに含まれる。突出
基部１１の先端面１１ｂと突出端部１３の基端面１３ａ
とは、ほぼ完全に一致する。突出基部１１は、ロール体
３の外周面３ａに向かって直線的且つ末広がり状に形成
された傾斜面（外面）１５を有する。
【００２２】突出基部１１は、基端面１１ａから先端面
１１ｂに向かって先細りする略円錐台状に形成されてい
る。突出基部１１の基端面１１ａから先端面１１ｂまで
の高さｈは、突起３の高さ（突出基部１１の基端面１１
ａから突出先端１３の先端面１３ａまでの高さ）Ｈの１
／５以上１／２以下の範囲内に設定されている。図１
（ｃ）に示すように、任意断面において、傾斜面１５の
基端１５ａと先端１５ｂとを結ぶ直線１７は、傾斜面１
５とほぼ一致し、直線１７とロール体３の外周面３ａと
の交叉角度θ1 は、３０°以上６０°以下の範囲内に設
定されている。
１１ｂに向かって先細りする略円錐台状に形成されてい
る。突出基部１１の基端面１１ａから先端面１１ｂまで
の高さｈは、突起３の高さ（突出基部１１の基端面１１
ａから突出先端１３の先端面１３ａまでの高さ）Ｈの１
／５以上１／２以下の範囲内に設定されている。図１
（ｃ）に示すように、任意断面において、傾斜面１５の
基端１５ａと先端１５ｂとを結ぶ直線１７は、傾斜面１
５とほぼ一致し、直線１７とロール体３の外周面３ａと
の交叉角度θ1 は、３０°以上６０°以下の範囲内に設
定されている。
【００２３】突出端部１３は、ロール体３の外周面３ａ
に対してほぼ垂直方向へ延び、且つ基端面１３ａから先
端面１３ｂまでほぼ同一の断面形状を有する略円柱状に
形成されている。突出端部１３の先端面１３ｂは、突出
端部１３の外周面とほぼ垂直に交叉している。
に対してほぼ垂直方向へ延び、且つ基端面１３ａから先
端面１３ｂまでほぼ同一の断面形状を有する略円柱状に
形成されている。突出端部１３の先端面１３ｂは、突出
端部１３の外周面とほぼ垂直に交叉している。
【００２４】洗浄用スポンジローラ３は、例えば平均重
合度３００〜２０００でケン化度８０％以上のポリビニ
ルアルコール（原料）を一種又はそれ以上混合して水溶
液とし、この水溶液に架橋剤としてアルデヒド類、触媒
として鉱酸類、及び気孔形成材として澱粉等を加え、こ
れらの混合液を図２に示すような型２１内に注入し、５
０〜８０℃で反応させて型２１から取り出した後、水洗
により気孔形成材等を除去することによって得られる。
合度３００〜２０００でケン化度８０％以上のポリビニ
ルアルコール（原料）を一種又はそれ以上混合して水溶
液とし、この水溶液に架橋剤としてアルデヒド類、触媒
として鉱酸類、及び気孔形成材として澱粉等を加え、こ
れらの混合液を図２に示すような型２１内に注入し、５
０〜８０℃で反応させて型２１から取り出した後、水洗
により気孔形成材等を除去することによって得られる。
【００２５】型２１は、外型２３と内型２５と底板２７
と芯棒２９とキャップ３１とを有する。外型２３及び内
型２５は、共に円筒状に形成されている。内型２５は、
外型２３の内径と同一か又はそれよりも僅かに小さい外
径を有し、外型２３内に挿入される。芯棒２９は、内型
２５のほぼ中心に挿入される。底板２７は、外型２３及
び内型２５の下端２３ａ，２５ａを塞ぐと共に、芯棒２
９の下端２９ａを支持する。キャップ３１は、外型２３
の上端２３ｂの内周面に嵌合される。芯棒２９は、底板
２７とキャップ３１とによって位置決めされる。
と芯棒２９とキャップ３１とを有する。外型２３及び内
型２５は、共に円筒状に形成されている。内型２５は、
外型２３の内径と同一か又はそれよりも僅かに小さい外
径を有し、外型２３内に挿入される。芯棒２９は、内型
２５のほぼ中心に挿入される。底板２７は、外型２３及
び内型２５の下端２３ａ，２５ａを塞ぐと共に、芯棒２
９の下端２９ａを支持する。キャップ３１は、外型２３
の上端２３ｂの内周面に嵌合される。芯棒２９は、底板
２７とキャップ３１とによって位置決めされる。
【００２６】図３に示すように、内型２５の内周面と芯
棒２９の外周面との間には、ロール体３を形成するため
の略円筒状の第１空間３３が区画される。内型２５に
は、突起５を形成するための貫通孔（第２空間）３５が
複数形成されている。各貫通孔３５は、第１空間３３に
連通し突出基部１１を形成する基部形成空間３７と、基
部形成空間３７に連通し突出端部１３を形成する端部形
成空間３９とを有する。基部形成空間３７は、端部形成
空間３９から第１空間３３へ向かって拡がる傾斜面４１
を有する。
棒２９の外周面との間には、ロール体３を形成するため
の略円筒状の第１空間３３が区画される。内型２５に
は、突起５を形成するための貫通孔（第２空間）３５が
複数形成されている。各貫通孔３５は、第１空間３３に
連通し突出基部１１を形成する基部形成空間３７と、基
部形成空間３７に連通し突出端部１３を形成する端部形
成空間３９とを有する。基部形成空間３７は、端部形成
空間３９から第１空間３３へ向かって拡がる傾斜面４１
を有する。
【００２７】混合液は、外型２３とキャップ３１との間
に挿入された注型ノズル４３から第１空間３３へ注入さ
れ、第１空間３３から各貫通孔３５へ流入する。このと
き、混合液は、第１空間３３へ向かって拡がる傾斜面４
１に案内されて端部形成空間３９へ円滑に流入する。同
時に、貫通孔３５内の空気は、端部形成空間３９から第
１空間３３へ円滑に移動し、第１空間３３の上端から大
気へ放出される。これにより、混合液が貫通孔３５（端
部形成空間３９）の末端まで確実に充填される。従っ
て、歩留まりが向上し、製造コストが低減される。
に挿入された注型ノズル４３から第１空間３３へ注入さ
れ、第１空間３３から各貫通孔３５へ流入する。このと
き、混合液は、第１空間３３へ向かって拡がる傾斜面４
１に案内されて端部形成空間３９へ円滑に流入する。同
時に、貫通孔３５内の空気は、端部形成空間３９から第
１空間３３へ円滑に移動し、第１空間３３の上端から大
気へ放出される。これにより、混合液が貫通孔３５（端
部形成空間３９）の末端まで確実に充填される。従っ
て、歩留まりが向上し、製造コストが低減される。
【００２８】なお、ＰＶＡｔ系多孔質素材としては、適
正含水状態における３０％圧縮応力が１５ｇ／ｃｍ2以
上で１５０ｇ／ｃｍ2 以下のものが好ましい。適正含水
状態とは、ＰＶＡｔ系多孔質素材が適正な弾力を発揮し
得る含水状態をいい、含水率（乾燥状態に対する含水状
態の重量％）が、およそ１００％〜１０００％の範囲で
得られる。また、３０％圧縮応力とは、適正含水状態の
ＰＶＡｔ系多孔質素材を、両端面間の距離（長手方向の
高さ）が３０ｍｍとなるように切断し、端面全体に荷重
がかかるようにデジタル式荷重測定器にセットし、長手
方向に３０％（９ｍｍ）押し潰した時の荷重を計測し、
該荷重を端面の面積で割った値として得られる。
正含水状態における３０％圧縮応力が１５ｇ／ｃｍ2以
上で１５０ｇ／ｃｍ2 以下のものが好ましい。適正含水
状態とは、ＰＶＡｔ系多孔質素材が適正な弾力を発揮し
得る含水状態をいい、含水率（乾燥状態に対する含水状
態の重量％）が、およそ１００％〜１０００％の範囲で
得られる。また、３０％圧縮応力とは、適正含水状態の
ＰＶＡｔ系多孔質素材を、両端面間の距離（長手方向の
高さ）が３０ｍｍとなるように切断し、端面全体に荷重
がかかるようにデジタル式荷重測定器にセットし、長手
方向に３０％（９ｍｍ）押し潰した時の荷重を計測し、
該荷重を端面の面積で割った値として得られる。
【００２９】適正含水状態における３０％圧縮応力の好
ましい範囲の上限を１５０ｇ／ｃｍ2 としたのは、この
値が１５０ｇ／ｃｍ2 より大きいＰＶＡｔ系多孔質素材
は、硬すぎてブラッシングに要求される弾性を示さない
ためである。反対に、適正含水状態における３０％圧縮
応力の好ましい範囲の下限を１５ｇ／ｃｍ2 としたの
は、この値が１５ｇ／ｃｍ2 より小さいＰＶＡｔ系多孔
質素材は、柔らかすぎてロール体３を回転した場合に歪
みを生じるためである。
ましい範囲の上限を１５０ｇ／ｃｍ2 としたのは、この
値が１５０ｇ／ｃｍ2 より大きいＰＶＡｔ系多孔質素材
は、硬すぎてブラッシングに要求される弾性を示さない
ためである。反対に、適正含水状態における３０％圧縮
応力の好ましい範囲の下限を１５ｇ／ｃｍ2 としたの
は、この値が１５ｇ／ｃｍ2 より小さいＰＶＡｔ系多孔
質素材は、柔らかすぎてロール体３を回転した場合に歪
みを生じるためである。
【００３０】また、ＰＶＡｔ系多孔質素材としては、気
孔率が８５％以上９５％以下、平均気孔径が１０μｍ以
上２００μｍ以下のものが好適である。
孔率が８５％以上９５％以下、平均気孔径が１０μｍ以
上２００μｍ以下のものが好適である。
【００３１】気孔率が８５％より小さいと、湿潤時の柔
軟性が不十分となり、また、気孔率が９５％より大きい
と、実用的強度に乏しく、何れも洗浄用途には適さない
ためである。また、平均気孔径が１０μｍよりも小さい
と、湿潤時の弾性が不足して十分なブラッシング効果が
得られず、２００μｍを超えると、目が粗すぎて精密洗
浄には不適当なためである。
軟性が不十分となり、また、気孔率が９５％より大きい
と、実用的強度に乏しく、何れも洗浄用途には適さない
ためである。また、平均気孔径が１０μｍよりも小さい
と、湿潤時の弾性が不足して十分なブラッシング効果が
得られず、２００μｍを超えると、目が粗すぎて精密洗
浄には不適当なためである。
【００３２】なお、ここでいう気孔率とは、乾燥機で十
分に乾燥された直方体のＰＶＡｔ系多孔質素材を乾式自
動密時計にて測定し、直方体の見掛け体積と真体積とか
ら、次式（１）にて算出される値である。
分に乾燥された直方体のＰＶＡｔ系多孔質素材を乾式自
動密時計にて測定し、直方体の見掛け体積と真体積とか
ら、次式（１）にて算出される値である。
【００３３】
気孔率（％）＝（見掛け体積−真体積）／見掛け体積×１００ …（１）
また、平均気孔径は、ＡＳＴＭ（Ｄｅｓｉｒｎａｔｉｏ
ｎ：Ｄ４４０４−８４）に基づく測定値であり、具体的
には、ＰＯＲＵＳ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣ社製水
銀ポロシメータを用いた、水銀圧入法細孔測定によって
求められる値である。
ｎ：Ｄ４４０４−８４）に基づく測定値であり、具体的
には、ＰＯＲＵＳ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣ社製水
銀ポロシメータを用いた、水銀圧入法細孔測定によって
求められる値である。
【００３４】次に、スポンジローラ１を用いた洗浄につ
いて説明する。
いて説明する。
【００３５】図４に示すように、スポンジローラ１の中
空部分には、回転軸７が挿入され、ロール体３は回転軸
７に対して固定される。被洗浄体９の洗浄は、回転軸７
の回転に伴って回転移動する突起５の頂部５ａを被洗浄
体９の洗浄面９ａに接触させることにより行う。突起５
の頂部５ａは、突出端部１３の先端面１３ｂを含む先端
部分によって構成される。突起５の頂部５ａは、被洗浄
体９によって横方向へ押圧された変形状態（図５参照）
と、被洗浄体９から離れた変形解除状態とを頻繁に繰り
返して、洗浄面９ａをブラッシングする。突起９のブラ
ッシング作用により、被洗浄体９が良好に洗浄される。
空部分には、回転軸７が挿入され、ロール体３は回転軸
７に対して固定される。被洗浄体９の洗浄は、回転軸７
の回転に伴って回転移動する突起５の頂部５ａを被洗浄
体９の洗浄面９ａに接触させることにより行う。突起５
の頂部５ａは、突出端部１３の先端面１３ｂを含む先端
部分によって構成される。突起５の頂部５ａは、被洗浄
体９によって横方向へ押圧された変形状態（図５参照）
と、被洗浄体９から離れた変形解除状態とを頻繁に繰り
返して、洗浄面９ａをブラッシングする。突起９のブラ
ッシング作用により、被洗浄体９が良好に洗浄される。
【００３６】ここで、図６に示すように、ロール体３の
外周面３ａ上の基端面５３ａから先端面５３ｂまでほぼ
同一の断面形状を有する略円柱状の突起５３を有するス
ポンジローラ５１を使用した場合、洗浄面９ａに接触し
た突起５３に作用する引張力は基端面５３ａに集中し、
基端面５３ａの近傍が局所的に大きく変形する。加え
て、外周面３ａは、完全な平面ではなく突起５３の突出
方向と反対側に向かって円弧状に傾斜しているため、完
全な平面から突出している場合に比して横方向へ変形し
易い。このため、基端面５３ａの移動方向前端部分５５
が切断され易い。
外周面３ａ上の基端面５３ａから先端面５３ｂまでほぼ
同一の断面形状を有する略円柱状の突起５３を有するス
ポンジローラ５１を使用した場合、洗浄面９ａに接触し
た突起５３に作用する引張力は基端面５３ａに集中し、
基端面５３ａの近傍が局所的に大きく変形する。加え
て、外周面３ａは、完全な平面ではなく突起５３の突出
方向と反対側に向かって円弧状に傾斜しているため、完
全な平面から突出している場合に比して横方向へ変形し
易い。このため、基端面５３ａの移動方向前端部分５５
が切断され易い。
【００３７】一方、本実施形態のスポンジローラ１を使
用した場合でも、図６の場合と同様に、洗浄面９ａに接
触した突起５に作用する引張力は突起５の基端（突出基
部１１の基端面１１ａ）に集中する。しかし、図５に示
すように、突出基部１１は、ロール体３の外周面３ａに
向かって末広がり状に形成された外面１５を有し、突出
基部１１の断面積は、基端面１１ａで最大となり突出端
部１３へ向かって徐々に減少するため、突起５が横方向
へ押圧されたとき、引張力が集中する基端面１１ａの近
傍における応力集中が緩和される。従って、変形が突出
基部１１全域に分散され、基端面１１ａの移動方向前端
４５近傍での切断が確実に防止され、突起５の耐久力が
向上する。
用した場合でも、図６の場合と同様に、洗浄面９ａに接
触した突起５に作用する引張力は突起５の基端（突出基
部１１の基端面１１ａ）に集中する。しかし、図５に示
すように、突出基部１１は、ロール体３の外周面３ａに
向かって末広がり状に形成された外面１５を有し、突出
基部１１の断面積は、基端面１１ａで最大となり突出端
部１３へ向かって徐々に減少するため、突起５が横方向
へ押圧されたとき、引張力が集中する基端面１１ａの近
傍における応力集中が緩和される。従って、変形が突出
基部１１全域に分散され、基端面１１ａの移動方向前端
４５近傍での切断が確実に防止され、突起５の耐久力が
向上する。
【００３８】また、突出端部１３の形状に影響を与える
ことなく突起５の耐久力を向上させることができるの
で、被洗浄体９と接触する突出端部１３を、ブラッシン
グに最適な寸法形状に自由に設定することができる。
ことなく突起５の耐久力を向上させることができるの
で、被洗浄体９と接触する突出端部１３を、ブラッシン
グに最適な寸法形状に自由に設定することができる。
【００３９】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、突起５の頂部５ａが被洗浄体９と接触して突起５が
横方向へ押圧されたとき、突出基部１１の基端面１１ａ
の近傍における応力集中が緩和されので、変形が突出基
部１１の全域に分散され、突起５の耐久力が向上する。
ば、突起５の頂部５ａが被洗浄体９と接触して突起５が
横方向へ押圧されたとき、突出基部１１の基端面１１ａ
の近傍における応力集中が緩和されので、変形が突出基
部１１の全域に分散され、突起５の耐久力が向上する。
【００４０】また、突出端部１３の形状に影響を与える
ことなく突起５の耐久力を向上させることができるの
で、被洗浄体９と接触する突出端部１３を、ブラッシン
グに最適な寸法形状に自由に設定することができ、洗浄
性能を損なうことなく突起５の耐久性の向上を図ること
ができる。
ことなく突起５の耐久力を向上させることができるの
で、被洗浄体９と接触する突出端部１３を、ブラッシン
グに最適な寸法形状に自由に設定することができ、洗浄
性能を損なうことなく突起５の耐久性の向上を図ること
ができる。
【００４１】また、スポンジローラ１の製造に際して混
合液が注入される型２１は、ロール体３形成用の第１空
間３３と、突出基部１１を形成する基部形成空間３７と
突出端部１３を形成する端部形成空間３９とを含む突起
５形成用の貫通孔３５とを備え、基部形成空間３７は、
第１空間３３へ向かって拡がる傾斜面４１を有する。第
１空間３３へ注入された混合液は、傾斜面４１に案内さ
れて端部形成空間３９へ円滑に流入し、貫通孔３５内の
空気は、端部形成空間３９から第１空間３３へ円滑に移
動して大気へ放出される。従って、混合液が貫通孔３５
の閉塞された末端まで確実に充填され、歩留まりの向上
による製造コストの低減を図ることができる。
合液が注入される型２１は、ロール体３形成用の第１空
間３３と、突出基部１１を形成する基部形成空間３７と
突出端部１３を形成する端部形成空間３９とを含む突起
５形成用の貫通孔３５とを備え、基部形成空間３７は、
第１空間３３へ向かって拡がる傾斜面４１を有する。第
１空間３３へ注入された混合液は、傾斜面４１に案内さ
れて端部形成空間３９へ円滑に流入し、貫通孔３５内の
空気は、端部形成空間３９から第１空間３３へ円滑に移
動して大気へ放出される。従って、混合液が貫通孔３５
の閉塞された末端まで確実に充填され、歩留まりの向上
による製造コストの低減を図ることができる。
【００４２】次に、図１（ｂ）に示すようなスポンジロ
ーラ１の突起５（対象サンプル）と、図６に示すような
スポンジローラ５１の突起５３（比較サンプル）とに対
する引張り強度実験について説明する。
ーラ１の突起５（対象サンプル）と、図６に示すような
スポンジローラ５１の突起５３（比較サンプル）とに対
する引張り強度実験について説明する。
【００４３】対象サンプル及び比較サンプルには、共に
気孔率が９０％、平均気孔径が１３０μｍ、適正含水状
態における３０％圧縮応力が６０ｇ／ｃｍ2 であるＰＶ
Ａｔ系多孔質素材を使用した。
気孔率が９０％、平均気孔径が１３０μｍ、適正含水状
態における３０％圧縮応力が６０ｇ／ｃｍ2 であるＰＶ
Ａｔ系多孔質素材を使用した。
【００４４】対象サンプルの突起５は、その全高Ｈが
４．５ｍｍ、突出端部１３の外径が７．５ｍｍ、突出基
部１１の高さｈが１．５ｍｍ、外面３ａに対する傾斜面
１１の交叉角度θが約４５°（突出基部１１の基端面１
１ａの外径が１０．５ｍｍ）であるものを使用し、比較
サンプルの突起５３は、その全高が４．５ｍｍ，外径が
７．５ｍｍであるものを使用した。
４．５ｍｍ、突出端部１３の外径が７．５ｍｍ、突出基
部１１の高さｈが１．５ｍｍ、外面３ａに対する傾斜面
１１の交叉角度θが約４５°（突出基部１１の基端面１
１ａの外径が１０．５ｍｍ）であるものを使用し、比較
サンプルの突起５３は、その全高が４．５ｍｍ，外径が
７．５ｍｍであるものを使用した。
【００４５】実験は、各サンプルのロール体３をチャッ
ク（図示外）で保持した状態で、突起５，５３をクリッ
プ（図示外）で挟み、突起５，５３に切断が生じる限界
までクリップを引張って、その引張り強度を測定した。
ク（図示外）で保持した状態で、突起５，５３をクリッ
プ（図示外）で挟み、突起５，５３に切断が生じる限界
までクリップを引張って、その引張り強度を測定した。
【００４６】実験の結果は、図８に示すように、比較サ
ンプルの引張り強度が１．５９ｋｇ、対象サンプルの引
張り強度が１．８５ｋｇとなり、対象サンプルの引張り
強度が比較サンプルに比して１６．４％増大しているこ
とが確認された。
ンプルの引張り強度が１．５９ｋｇ、対象サンプルの引
張り強度が１．８５ｋｇとなり、対象サンプルの引張り
強度が比較サンプルに比して１６．４％増大しているこ
とが確認された。
【００４７】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。
説明する。
【００４８】図７は、本実施の形態に係るＰＶＡｔ系洗
浄用スポンジローラ６１の突起６３を示す要部拡大断面
図である。なお、第１実施形態と同様の構成部分には同
一の符号を付してその詳しい説明は省略する。
浄用スポンジローラ６１の突起６３を示す要部拡大断面
図である。なお、第１実施形態と同様の構成部分には同
一の符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００４９】本実施の形態の突起６３は、突出基部６５
が湾曲面状の外面６７を有する点と、突出端部１３の外
周面と先端面１３ｂとの間に曲面部分６９が設けられて
いる点とが、第１実施形態と相違するものである。
が湾曲面状の外面６７を有する点と、突出端部１３の外
周面と先端面１３ｂとの間に曲面部分６９が設けられて
いる点とが、第１実施形態と相違するものである。
【００５０】図７に示す断面において、突出基部６５の
外面６７の基端７１と先端７３とを結ぶ直線７５とロー
ル体３の外周面３ａとの交叉角度θ2 は、３０°以上６
０°以下に設定されている。
外面６７の基端７１と先端７３とを結ぶ直線７５とロー
ル体３の外周面３ａとの交叉角度θ2 は、３０°以上６
０°以下に設定されている。
【００５１】本実施形態によれば、第１実施形態と同様
に、洗浄性能を損なうことなく突起６３の耐久性の向上
を図ることができると共に、歩留まりの向上による製造
コストの低減を図ることができる。
に、洗浄性能を損なうことなく突起６３の耐久性の向上
を図ることができると共に、歩留まりの向上による製造
コストの低減を図ることができる。
【００５２】なお、突出基部１１，６５及び突出端部１
３の断面形状に関し、第１及び第２実施形態では略円形
のものについて説明したが、本発明は、これに限定され
るものではなく、係る断面を矩形や楕円形や長円形等の
種々の形状に設定することができる。
３の断面形状に関し、第１及び第２実施形態では略円形
のものについて説明したが、本発明は、これに限定され
るものではなく、係る断面を矩形や楕円形や長円形等の
種々の形状に設定することができる。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
突起の頂部が被洗浄体と接触して突起が横方向へ押圧さ
れたとき、突出基部の基端近傍における応力集中が緩和
されので、変形が突出基部全域に分散され、突起の耐久
力が向上する。
突起の頂部が被洗浄体と接触して突起が横方向へ押圧さ
れたとき、突出基部の基端近傍における応力集中が緩和
されので、変形が突出基部全域に分散され、突起の耐久
力が向上する。
【００５４】また、突出端部の形状に影響を与えること
なく突起の耐久力を向上させることができるので、被洗
浄体と接触する突出端部を、ブラッシングに最適な寸法
形状に自由に設定することができ、洗浄性能を損なうこ
となく突起の耐久性の向上を図ることができる。
なく突起の耐久力を向上させることができるので、被洗
浄体と接触する突出端部を、ブラッシングに最適な寸法
形状に自由に設定することができ、洗浄性能を損なうこ
となく突起の耐久性の向上を図ることができる。
【００５５】また、スポンジローラの製造に際して混合
液が注入される型は、ロール体形成用の第１空間と、突
出基部を形成する基部形成空間と突出端部を形成する端
部形成空間とを含む突起形成用の第２空間とを備え、基
部形成空間は、第１空間へ向かって拡がる傾斜面を有す
る。第１空間へ注入された混合液は、傾斜面に案内され
て端部形成空間へ円滑に流入し、空間内の空気は、端部
形成空間から第１空間へ円滑に移動して大気へ放出され
る。従って、混合液が第２空間の末端まで確実に充填さ
れ、歩留まりの向上による製造コストの低減を図ること
ができる。
液が注入される型は、ロール体形成用の第１空間と、突
出基部を形成する基部形成空間と突出端部を形成する端
部形成空間とを含む突起形成用の第２空間とを備え、基
部形成空間は、第１空間へ向かって拡がる傾斜面を有す
る。第１空間へ注入された混合液は、傾斜面に案内され
て端部形成空間へ円滑に流入し、空間内の空気は、端部
形成空間から第１空間へ円滑に移動して大気へ放出され
る。従って、混合液が第２空間の末端まで確実に充填さ
れ、歩留まりの向上による製造コストの低減を図ること
ができる。
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る洗浄用ス
ポンジローラを示す一部断面図、（ｂ）は（ａ）のスポ
ンジローラの突起を示す拡大斜視図、（ｃ）は（ｂ）の
断面図である。
ポンジローラを示す一部断面図、（ｂ）は（ａ）のスポ
ンジローラの突起を示す拡大斜視図、（ｃ）は（ｂ）の
断面図である。
【図２】図１のスポンジローラを成型するための型を一
部破断して示す斜視図である。
部破断して示す斜視図である。
【図３】図１のスポンジローラの製造方法を示す断面図
である。
である。
【図４】図１のスポンジローラの使用状態を模式的に示
す側面図である。
す側面図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【図６】比較対象とした突起の使用状態を示す要部拡大
図である。
図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るスポンジローラの
突起を示す断面図である。
突起を示す断面図である。
【図８】比較実験の結果を示すグラフである。
１ 洗浄用スポンジローラ
３ ロール体
３ａ ロール体の外周面
５ 突起
１１ 突出基部
１１ａ 突出基部の基端面
１１ｂ 突出基部の先端面
１３ 突出端部
１３ａ 突出端部の基端面
１３ｂ 突出端部の先端面
１５ 突出基部の外面
６１ 洗浄用スポンジロール
６３ 突出基部
６７ 突出基部の外面
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平11−152367（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−6974（ＪＰ，Ａ)
実開 昭60−186085（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B08B 1/04
H01L 21/304 644
Claims (3)
- 【請求項１】 湿潤状態で弾性を有するポリビニルアセ
タール系多孔質素材によって構成され、略円筒形状のロ
ール体と該ロール体の外周面上に一体成形された複数の
突起とを有し、該突起の頂部を被洗浄体に回転接触させ
て該被洗浄体を洗浄する洗浄用スポンジローラであっ
て、 前記突起は、前記ロール体の外周面から延びて先細りす
る突出基部と、該突出基部の先端から前記頂部までほぼ
同一の断面形状を有する突出端部とを備えたことを特徴
とする洗浄用スポンジローラ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の洗浄用スポンジローラ
であって、 前記突出基部は、略円錐台状に形成され、 前記突出端部は、略円柱状に形成されていることを特徴
とする洗浄用スポンジローラ。 - 【請求項３】 請求項１に記載の洗浄用スポンジローラ
であって、 前記ロール体の外周面から前記突出基部の先端までの高
さは、前記突起の高さの１／５以上１／２以下であり、 任意断面における前記突出基部の外面の基端と先端とを
結ぶ直線と前記ロール体の外周面との交叉角度は、３０
°以上６０°以下であることを特徴とする洗浄用スポン
ジローラ。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05127499A JP3403108B2 (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 洗浄用スポンジローラ |
| EP00901955A EP1188492B1 (en) | 1999-02-26 | 2000-01-27 | Cleaning sponge roller |
| AU23202/00A AU2320200A (en) | 1999-02-26 | 2000-01-27 | Cleaning sponge roller |
| PCT/JP2000/000441 WO2000051752A1 (fr) | 1999-02-26 | 2000-01-27 | Rouleau eponge de nettoyage |
| CNB008042799A CN1144626C (zh) | 1999-02-26 | 2000-01-27 | 洗净用的海绵辊 |
| KR1020017009387A KR100571640B1 (ko) | 1999-02-26 | 2000-01-27 | 세정용 스펀지 롤러 |
| US09/503,626 US6502273B1 (en) | 1996-11-08 | 2000-02-11 | Cleaning sponge roller |
| US10/236,083 US6684447B2 (en) | 1996-11-08 | 2002-09-06 | Cleaning sponge roller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05127499A JP3403108B2 (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 洗浄用スポンジローラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000246187A JP2000246187A (ja) | 2000-09-12 |
| JP3403108B2 true JP3403108B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=12882378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05127499A Expired - Lifetime JP3403108B2 (ja) | 1996-11-08 | 1999-02-26 | 洗浄用スポンジローラ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1188492B1 (ja) |
| JP (1) | JP3403108B2 (ja) |
| KR (1) | KR100571640B1 (ja) |
| CN (1) | CN1144626C (ja) |
| AU (1) | AU2320200A (ja) |
| WO (1) | WO2000051752A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| KR20230116741A (ko) * | 2022-01-27 | 2023-08-04 | 제너셈(주) | 세척 장치 및 이를 포함하는 패키지 싱귤레이션 시스템 |
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|---|---|---|---|---|
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| CN1954929B (zh) * | 2005-10-26 | 2011-06-15 | 特伦普夫格吕施股份公司 | 用于清理工件支承座的支承板条的机械装置 |
| EP1960129B1 (en) * | 2005-12-06 | 2017-06-14 | Entegris, Inc. | A molded rotatable base for a porous pad |
| WO2010001761A1 (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-07 | アイオン株式会社 | 洗浄用スポンジローラ |
| CN101639653B (zh) * | 2008-08-01 | 2012-01-04 | 深圳市宝安区松岗富士(中国)制品厂 | 一种海绵滚轴的制造工艺及其压入装置 |
| JP5538007B2 (ja) * | 2009-08-20 | 2014-07-02 | アイオン株式会社 | 洗浄用スポンジ体及び洗浄方法 |
| CN102792424A (zh) * | 2010-02-22 | 2012-11-21 | 恩特格里公司 | 化学机械抛光后清洁刷 |
| KR101118161B1 (ko) * | 2011-05-27 | 2012-03-12 | 주식회사 엠원테크 | 엘시디 글라스 세척용 피브이에이 브러시 롤러와 그 제조방법 및 장치 |
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| US20170312791A1 (en) * | 2014-11-24 | 2017-11-02 | Corning Incorporated | Method and apparatus for substrate surface cleaning |
| JP2018141030A (ja) * | 2017-02-27 | 2018-09-13 | 株式会社エー・アイ・システムプロダクト | 電子たばこ洗浄液及び電子たばこ洗浄方法 |
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