JP3992937B2 - ガラス基板のクリーニング装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示パネルなどのガラス基板の縁部をクリーニングするガラス基板のクリーニング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
表示パネルなどのガラス基板の製造工程では、ガラス基板の縁部に形成された端子にサブ基板が接続される。この接続の方法として異方性導電材によってガラス基板にサブ基板を接合する方法が用いられる。この接合に先立って、ガラス基板の縁部の表面に付着した異物の除去や、ガラス基板表面に電子部品を実装するために貼付される異方性導電材の貼着性を向上させることを目的としたクリーニングが行われる。
【0003】
このクリーニングは、縁部に押圧子によってワイパテープを押し付けた状態で、ガラス基板を押圧子に対して相対的にスライドさせ、ワイパテープによってガラス板に付着した付着物を拭き取ることにより行われる。使用されるワイパテープは供給リールに卷回した状態で供給され、押圧子を周回して巻き取りリールに巻き取られて回収される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のガラス基板のクリーニング装置では、ワイパテープを供給リールから引き出して送給するテープ送り機構やワイパテープに対してクリーニング用の洗浄剤を塗布する洗浄剤塗布機構の構成に起因して、テープ送り駆動系が複雑になり、また洗浄剤を必要部分に安定して塗布することができないという問題点があった。
【0005】
そこで本発明は、簡便な構成でテープ状清掃材の送りを正しく行え、洗浄剤を必要部分に確実に塗布することができるガラス基板のクリーニング装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載のガラス基板のクリーニング装置は、ガラス基板の縁部の表面付着物をテープ状清掃材によって除去するガラス基板のクリーニング装置であって、前記テープ状清掃材を卷回状態で供給する供給リールと、前記テープ状清掃材を供給リールから引き出して送給するテープ送り手段と、このテープ送り手段によるテープ送り量を検出する送り量検出手段と、前記供給リールから引き出されたテープ状清掃材に送り出し方向と反対方向の張力を付与する張力付与手段と、前記張力の上限値を規定する張力規定手段と、前記引き出されたテープ状清掃材を前記縁部に押しつける押圧子と、使用後のテープ状清掃材を巻き取る巻き取りリールと、この巻き取りリールを回転駆動する巻き取り駆動手段と、巻き取りリールによるテープ状清掃材の巻き取り力の上限値を規定する巻き取り力規定手段と、前記ガラス基板を保持する保持手段と、この保持手段を前記押圧子に対して相対的に移動させる移動手段とを備え、この移動手段によって前記保持手段を前記テープ状清掃材の送り方向に対して垂直方向に相対的に水平移動させることにより前記表面付着物を除去するようにし、また前記押圧子を上下に一対備え、この一対の押圧子を開閉駆動するチャック機構を設け、且つ前記チャック機構を所定の高さ位置に弾性的に支持するチャック支持手段を備え、前記チャック機構がガイドレールとスライダにより上下方向に移動可能に保持され、また前記チャック支持手段が、一端を固定ブロックに片持ち固定された板バネ部材と、この板バネ部材の自由端を水平方向の相対的変位を拘束することなく上下から挟持する上下一対のローラから成る。
【0010】
本発明によれば、移動手段により保持手段をテープ状清掃材の送り方向に対して垂直方向に相対的に水平移動させながら、ガラス基板の表面付着物をきれいにクリーニングすることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態のガラス基板のクリーニング装置の側面図、図2は本発明の一実施の形態のガラス基板のクリーニング装置のチャック機構の側面図、図3は本発明の一実施の形態のガラス基板のクリーニング装置のテープ送り駆動系の配置図、図4は本発明の一実施の形態のガラス基板のクリーニング装置のテープ送り駆動系の部分断面図、図5は本発明の一実施の形態のガラス基板のクリーニング装置の押圧子の説明図、図6は本発明の一実施の形態のガラス基板のクリーニング方法の工程説明図である。
【0012】
まず図1を参照してガラス基板のクリーニング装置の構成について説明する。図1において、基台1上には位置決め部2および端子クリーニング部3が配設されている。位置決め部2は、移動テーブル4上に基板保持部5を装着して構成されている。基板保持部5はガラス基板である表示パネル6を吸着して保持する。すなわち基板保持部5は、ガラス基板を保持する保持手段となっている。
【0013】
移動テーブル4は、X,Y,Zの3方向への直線移動およびZ軸廻りのθ方向の回転移動が可能となっており、基板保持部5に表示パネル6を保持させた状態で移動テーブル4を駆動することにより、表示パネル6の縁部6aを以下に説明するクリーニング手段である端子クリーニング部3に対して位置決めするとともに、クリーニング動作において表示パネル6を端子クリーニング部3に対して相対移動させる。従って移動テーブル4は、基板保持部5を端子クリーニング部3に対して相対的に移動させる移動手段となっている。
【0014】
端子クリーニング部3は、一対の押圧子8A,8Bを備えている。押圧子8A,8Bは、表示パネル6の縁部6aの上下両面にテープ状清掃材であるワイパテープ10を押し付ける。ワイパテープ10は供給リール11A,11Bに卷回状態で供給され、供給リール11A,11Bからテープ送り機構12A,12B(テープ送り手段)によって引き出されて送給され、押圧子8A,8Bの押圧面に導かれる。
【0015】
そして押圧子8A,8Bを開閉駆動するチャック機構9を駆動することにより、ワイパテープ10は表示パネル6の縁部6aに押し付けられ、この状態で基板保持部5に保持された表示パネル6をX方向に水平移動させることにより、縁部6aの表面付着物が除去される。これにより、表示パネル6の縁部6aに形成された接続用の端子のクリーニングが行われる。
【0016】
クリーニングにおいてはワイパテープ10は所定のピッチでテープ送りされ、使用後のワイパテープ10はガイドローラ29A,29Bを介して巻き取りリール14A,14Bに導かれ、順次巻き取られて回収される。チャック機構9は、後述するように板バネ部材13によって弾性的に支持され、チャック機構9と表示パネル6との高さ方向の位置ずれを吸収できるようになっている。
【0017】
次に図2を参照して、押圧子8A,8Bを開閉駆動するチャック機構9について説明する。図2において、ベースプレート7に垂直方向に配設されたガイドレール21には、スライダ22が上下動自在に嵌合しており、スライダ22には移動プレート20が固着されている。従って移動プレート20はベースプレート7に対して上下方向に移動可能に保持されており、移動プレート20に設けられたチャック機構9は、ベースプレート7に対して上下動自在となっている。
【0018】
チャック機構9の構成について説明する。移動プレート20の左端部に突出して設けられた1対の押圧子8A,8Bはそれぞれアーム23A,23Bによって保持されており、一方側のアーム23Bの端部はシリンダ26のロッド26aと結合されている。ロッド26aが突没することにより、アーム23Bを介して押圧子8Bは上下動する。
【0019】
またアーム23A,23Bはそれぞれラックギア24A,24Bと結合されており、ラックギア24A,24Bは1つのピニオンギア25と噛合している。従って、前述のシリンダ26による押圧子8Bの上下動作と連動して、押圧子8Aも上下動作を行う。すなわち1対の押圧子8A,8Bは、単一の駆動手段であるシリンダ26によって同期して開閉する。このときの押圧子8A,8Bの開閉動作は、ピニオンギア25の高さ位置に一致した中心線CLに関して上下対称の動作となる。従ってチャック機構9による押圧子8A,8Bの閉動作時には、常に一定の高さ位置(中心線CL)を中心とした閉動作を行う。なお単一の駆動手段を用いて押圧子8A,8Bを常に一定の高さ位置を中心とした閉動作を行わせる機構としては、ベルトやカムを用いたチャック機構でもよい。
【0020】
移動プレート20の右端部には、上下1対の回転自在のローラ27が配設されている。ローラ27は、固定ブロック13aによって一端をベースプレート7に片持ち固定された板バネ部材13の自由端を、水平方向の相対変位を拘束することなく上下から挟持している。従ってベースプレート7に対して上下動自在に保持されたチャック機構9は、板バネ部材13によって上下方向に弾性的に保持されている。
【0021】
このとき、チャック機構9の中心線CLの高さ位置が、位置決め部2との関連で決定される所定の高さ位置(高さ原位置)と一致するよう、すなわちチャック機構9の自重による板バネ部材13の撓み分を予め補正して、固定ブロック13aの位置等が設定されている。
【0022】
このような保持方法を採用することにより、チャック機構9に上下方向の外力が作用した場合には、チャック機構9は外力に相当する板バネ部材13の撓み代だけ外力作用方向へ変位し、外力が取り去られた場合にはチャック機構9は板バネ部材13の弾発力により高さ原位置に復帰する。すなわち、板バネ部材13は、チャック機構9を所定の高さ位置に弾性的に支持するとともに、チャック機構9が所定の高さ位置から上下方向に変位した場合にこのチャック機構9に変位を復元する復元力を与える第1の支持手段(チャック支持手段)となっている。なお第1の支持手段では板バネ部材13で復元力を発生させているが、板バネ以外にコイルバネ等の弾性部材を使用してもよい。
【0023】
またチャック機構9の右側には、板バネ部材13を上下から挟む位置に1対のクランプ部材28が配設されている。クランプ部材28は図示しない駆動手段によって開閉し、閉状態において板バネ部材13をクランプして上下方向に固定する。このときの固定位置は、チャック機構9の中心線CLが前述の高さ原位置に一致するよう設定される。
【0024】
すなわちクランプ部材28を閉じることにより、チャック機構9は高さ原位置で固定的に支持され、不必要なときにチャック機構9が上下方向に変位するのを防止する。従ってクランプ部材28は、チャック機構9を所定の高さ位置で固定的に支持する第2の支持手段となっている。なお、クランプ部材28による固定位置は、高さ原位置から幾分ずれていても差し支えない。
【0025】
次に図3、図4を参照して、ワイパテープ10のテープ送り機構について説明する。なお図3では、上下対称に配置された2組のテープ送り機構のうち、上側のみを示しているが、下側のテープ送り機構も同様の構成となっている。図3において、ベースプレート7の側面には、供給リール11Aと巻き取りリール14Aが近接して配置され、それぞれベースプレート7に軸止されている。
【0026】
図4(a)に示すように、供給リール11A、巻き取りリール14Aの回転軸30,31には、それぞれトルクリミッタ32,33を介してプーリ34,35が結合されている。一方側のプーリ35にはモータ37の出力軸が結合されており、プーリ34とプーリ35にはベルト36が調帯されている。したがってモータ37を駆動することにより、プーリ34,35が共に回転する。
【0027】
そしてこの回転は回転軸30,31を介して供給リール11Aと巻き取りリール14Aに伝達される。このとき、回転伝達はトルクリミッタ32,33を介して行われ規定トルク以上の回転力は伝達されないため、プーリ34、プーリ35のそれぞれの回転運動は、被駆動側の供給リール11A、巻き取りリール14Aの拘束状態に応じた形で行われる。
【0028】
すなわちモータ37を駆動することにより、図3に示すように供給リール11A、巻き取りリール14Aにはそれぞれ矢印a、矢印b方向のトルクが伝達される。これにより、供給リール11Aから矢印c方向に引き出されるワイパテープ10には、送り出し方向と反対方向(矢印d方向)の張力が付与される。このとき、トルクリミッタ32によって供給リール11Aに伝達されるトルクの上限値が規定されているため、ワイパテープ10に付与される張力の上限値がこのトルクにより規定される。
【0029】
また巻き取りリール14Aにはワイパテープ10を巻き取る方向(矢印e方向)の張力、すなわち巻き取り力が作用する。このとき、トルクリミッタ33によって供給リール11Aに伝達されるトルクの上限値が規定されているため、ワイパテープ10に付与される巻き取り力の上限値がこのトルクにより規定される。
【0030】
上記構成において、モータ37,プーリ34,35、ベルト36、トルクリミッタ32、回転軸30は、供給リール11Aにトルクを与えることにより引き出されたワイパテープ10に送り出し方向と反対方向の張力を付与する張力付与手段となっており、トルクリミッタ32は張力の上限値を規定する張力規定手段となっている。
【0031】
また同様に、モータ37、プーリ35、トルクリミッタ33、回転軸31は、巻き取りリール14Aを回転駆動する巻き取り駆動手段となっており、またトルクリミッタ33は巻き取りリール14Aによるワイパテープ10の巻き取り力の上限値を規定する巻き取り力規定手段となっている。そして、張力付与手段と前記巻き取り駆動手段は、同一の駆動源としてのモータ37によって駆動される。
【0032】
供給リール11Aの下方には、テープ送り機構12Aが配設されている。テープ送り機構12Aは、回転駆動される送りローラ15と、従動ローラ16を備えている。従動ローラ16は保持部材17に軸支されており、保持部材17は従動ローラ16を送りローラ15に対して押しつける方向にスプリング18によって付勢されている。
【0033】
図4(b)に示すように、送りローラ15の回転軸40に結合されたプーリ41は、ベルト44、プーリ43を介して送り駆動源であるモータ42によって回転駆動されており、モータ42を駆動することにより、送りローラ15には回転が伝達される。そして送りローラ15に当接して周回したワイパテープ10を従動ローラ16によって送りローラ15に対して押圧した状態で、送りローラ15が回転することにより、ワイパテープ10は摩擦力によって送給される。
【0034】
図4(b)に示すように、従動ローラ16には一体的に回転する回転ドグ16aが設けられている。回転ドグ16aは円板部材の外周部に定ピッチでスリットを設けたものであり、この外周部にはスリットを検出位置とするフォトセンサ19が配置されている。このフォトセンサ19がスリットの周回によってON−OFFする回数を制御部16bによって検出することにより、従動ローラ16の回転量を検出できるようになっている。
【0035】
ワイパテープ10のテープ送り時には、従動ローラ16はテープ送りと共に回転することから、従動ローラ16の回転量を検出することにより、ワイパテープ10の送り量を検出することができる。制御部16bは、検出した従動ローラ16の回転量よりワイパテープ10の送り量を判断し、これに基づいてモータ42の駆動を制御する。したがって、回転ドグ16a、フォトセンサ19および制御部16bは、従動ローラ16の回転量を検出することによりテープ送り量を検出する送り量検出手段となっている。このように、従動ローラ16の回転量からテープ送り量を検出することにより、ワイパテープ10に付与される逆方向の張力によって送りローラ15とワイパテープ10との間で生じる滑りに関係なく、テープ送り量を正しく検出できる。
【0036】
なお本実施の形態では、ワイパテープ10の送給経路上におけるテープ送り機構12Aの位置を、押圧子8Aの上流側に設定しているが、押圧子8Aの下流側にテープ送り機構を配置するようにしてもよい。但しこの場合には、使用後のワイパテープ10を送りローラと従動ローラ16で挟んで送ることとなることから、ワイパテープ10に付着した汚染物やクリーニング位置において塗布された洗浄剤によって、テープ送り機構が汚染されるおそれがある。このため、テープ送り機構は押圧子8Aの上流側に配置することが望ましい。
【0037】
次に図5を参照して、ワイパテープ10を基板の縁部のクリーニング部位に押圧する押圧子8A(8B)について説明する。図5(b)は、図5(a)のA−A断面を示している。図5(a)、(b)に示すように押圧子8Aはテープ送り機構から送給されたワイパテープ10が外面に沿って周回する鋭角のエッジ部52を有した楔形状となっている。送られたワイパテープ10は、両側に設けられたガイド部50に導かれて楔面51に沿って送られる。
【0038】
エッジ部52のテープ送り方向の上流側の楔面51には、クリーニング用の洗浄剤を吐出する吐出孔53が開口している。吐出孔53は、内孔54を介して洗浄剤注入孔55と連通しており、洗浄剤注入孔55は管路を介して洗浄剤吐出部56と接続されている。洗浄剤吐出部56は、クリーニング用の洗浄剤を所定圧力、所定吐出パターンで吐出する。
【0039】
ワイパテープ10が押圧子8Aを周回して装着された状態で、洗浄剤吐出部56を駆動することにより、楔面51の吐出孔53から洗浄剤が吐出され、楔面51に接触した状態のワイパテープ10に洗浄剤が塗布される。そしてこの状態で、テープ送り機構12Aによってテープ送りすることにより、エッジ部52の外周には、確実に洗浄剤が塗布された状態のワイパテープ10が位置する。これにより、表示パネル6のクリーニングにおいて最もクリーニングが困難な2枚重ね基板の段差部(図6参照)にも、充分に洗浄剤が塗布されたワイパテープ10を押しつけて、良好なクリーニングを行うことができる。
【0040】
このガラス基板のクリーニング装置は上記の様に構成され、以下クリーニング動作について各図を参照して説明する。まず図1において基板保持部5上に表示パネル6が載置され、次いで移動テーブル4を駆動することにより、表示パネル6の縁部6aを端部クリーニング部3に対して位置合わせする。すなわち、図6(a)に示すように、クランプ部材28を閉状態にしてチャック機構9の高さ位置を高さ原位置に固定した状態で、かつシリンダ26のロッド26aを突出させて押圧子8A,8Bを開いた状態で、表示パネル6をY方向に移動させ、縁部6aを押圧子8A,8Bの間のクリーニング位置まで進出させる。
【0041】
このとき、押圧子8A,8Bに送給された状態のワイパテープ10に対して、洗浄剤が塗布される。すなわち、エッジ部52(図5参照)の上流側の楔面51に接触した範囲のワイパテープ10に対して、吐出孔53から洗浄剤が吐出される。そして更にワイパテープ10をテープ送りすることにより、エッジ部52の外周には、洗浄剤塗布済みのワイパテープ10が周回した状態となる。
【0042】
この後図6(b)に示すように、クランプ部材28による板バネ部材13のクランプを解除する。これにより、チャック機構9は板バネ部材13によって弾性支持されたフローティング状態となる。次いでシリンダ26のロッド26aを没入させて押圧子8A,8Bを閉じる。これにより、ワイパテープ10が表示パネル6の縁部6aの上下両面に押しつけられ、クリーニングが可能な状態となる。
【0043】
次いで、移動テーブル4を駆動して表示パネル6をワイパーテープ10に対してX方向(ワイパーテープ10の送り方向に対して垂直方向)に水平移動させる。これにより、表示パネル6の縁部6aの表面付着物はワイパーテープ10によって除去され、縁部に形成された端子のクリーニングが行われる。このとき、押圧子8Aのエッジ部52によって、段差部の直近まで十分にクリーニングを行うことができる。
【0044】
このクリーニング動作において、縁部6aの変形などによって、押圧子8A,8Bが縁部6aを押圧するクリーニング部位に、高さ方向の位置ずれが存在する場合がある。このような場合においても、チャック機構9は板バネ部材13によって弾性的に支持されていることから、図6(c)に示すように、チャック機構9は位置ずれに追従して上下方向に変位することが許容される。
【0045】
そして高さ原位置から上下方向に変位したチャック機構9には、板バネ部材13によってこの変位を復元する復元力が作用し、縁部6aの高さ方向の位置ずれが存在しない部位に相対移動すると、チャック機構9は高さ原位置に復帰する。これによりクリーニング動作においては、チャック機構9は縁部6aの高さ方向の位置にならって変位し、常に縁部6aを中心線CLの位置で挟み込む。従って表示パネル6には、押圧子8A,8Bのいずれかがより大きな押圧力で押さえ込むことによって生じる曲げ荷重が作用しない。クリーニングが完了したならば、チャック機構9を開き、クランプ部材28を閉じてフローティング状態でチャック機構9を所定の高さ位置で固定的に支持する。
【0046】
すなわち、本実施の形態に示す構成を採用することにより、同一の表示パネル6において部分的に縁部6aの高さが異なっているような場合にあっても、板バネ部材13によって高さ差が吸収され、常に良好な状態で縁部6aのクリーニングを行うことができる。これにより、クリーニング動作において表示パネル6に曲げ荷重が作用することがなく、過大な曲げ荷重による表示パネル6の破損や、基板保持部5上での表示パネル6の位置ずれが発生しない。従って、製品歩留まりを向上させるとともに、位置ずれに起因する後工程での不具合を防止することができる。
【0047】
【発明の効果】
本発明によれば、移動手段により保持手段をテープ状清掃材の送り方向に対して垂直方向に相対的に水平移動させながら、ガラス基板の表面付着物をきれいにクリーニングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態のガラス基板のクリーニング装置の側面図
【図2】本発明の一実施の形態のガラス基板のクリーニング装置のチャック機構の側面図
【図3】本発明の一実施の形態のガラス基板のクリーニング装置のテープ送り駆動系の配置図
【図4】本発明の一実施の形態のガラス基板のクリーニング装置のテープ送り駆動系の部分断面図
【図5】本発明の一実施の形態のガラス基板のクリーニング装置の押圧子の説明図
【図6】本発明の一実施の形態のガラス基板のクリーニング方法の工程説明図
【符号の説明】
2 位置決め部
3 端子クリーニング部
6 表示パネル
8A,8B 押圧子
9 チャック機構
10 ワイパテープ
11A,11B 供給リール
12A,12B テープ送り機構
14A,14B 巻き取りリール
15 送りローラ
16 従動ローラ
Claims (1)
- ガラス基板の縁部の表面付着物をテープ状清掃材によって除去するガラス基板のクリーニング装置であって、前記テープ状清掃材を卷回状態で供給する供給リールと、前記テープ状清掃材を供給リールから引き出して送給するテープ送り手段と、このテープ送り手段によるテープ送り量を検出する送り量検出手段と、前記供給リールから引き出されたテープ状清掃材に送り出し方向と反対方向の張力を付与する張力付与手段と、前記張力の上限値を規定する張力規定手段と、前記引き出されたテープ状清掃材を前記縁部に押しつける押圧子と、使用後のテープ状清掃材を巻き取る巻き取りリールと、この巻き取りリールを回転駆動する巻き取り駆動手段と、巻き取りリールによるテープ状清掃材の巻き取り力の上限値を規定する巻き取り力規定手段と、前記ガラス基板を保持する保持手段と、この保持手段を前記押圧子に対して相対的に移動させる移動手段とを備え、この移動手段によって前記保持手段を前記テープ状清掃材の送り方向に対して垂直方向に相対的に水平移動させることにより前記表面付着物を除去するようにし、また前記押圧子を上下に一対備え、この一対の押圧子を開閉駆動するチャック機構を設け、且つ前記チャック機構を所定の高さ位置に弾性的に支持するチャック支持手段を備え、前記チャック機構がガイドレールとスライダにより上下方向に移動可能に保持され、また前記チャック支持手段が、一端を固定ブロックに片持ち固定された板バネ部材と、この板バネ部材の自由端を水平方向の相対的変位を拘束することなく上下から挟持する上下一対のローラから成ることを特徴とするガラス基板のクリーニング装置。
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