JPH0555799A - 基板搬送装置及びこの基板搬送装置における基板位置補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】印刷機の特性にかかわらずにパターンの位置ず
れの発生を防止することが可能な基板搬送装置を提供す
ることにある。 【構成】基板８…を載置する基板載置装置６とこの基板
載置装置６に載置された基板８ａを位置決めするＸＹΘ
テーブル１２とを備えるとともに印刷機１５と組合わさ
れ、基板８ａを基板載置装置６に載置したまま位置補正
して印刷機１５に順次送る基板搬送装置１において、基
板８ａに印刷されたパターンを撮像するＣＣＤカメラ２
５を設け、パターンの位置ずれ量を検出しパターンの位
置ずれ量を参考にして、次に基板載置装置６に供給され
た基板８ａの位置補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶表示装置用
のガラス基板等を印刷機へ搬送する基板搬送装置及びこ
の基板搬送装置における基板位置補正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、液晶表示装置用のカラーフィル
タの製造装置として、ガラス基板（以下、基板と称す
る）の排出・収納と搬送とを自動的に行う基板搬送装置
と、上記基板にパターンを印刷するオフセット式の印刷
機とを組合わせたものがある。

【０００３】この種の装置においては、カラーフィルタ
の連続的な製造に先立ち基板に予め試行的な印刷が行わ
れ、試行的に印刷されたパターンが位置検出されて、パ
ターンの基準位置の設定が行われる。そして、こののち
の連続的な製造作業においては、ＣＣＤカメラ等の撮像
装置が各基板に付けられた位置合せマークを撮像し、位
置合せマークのずれを基にパターンの位置ずれ量が求め
られ、先に設定された基準位置に上記基板の位置を合せ
るよう基板の位置補正が行われる。そして、位置補正さ
れた基板が順次印刷機へ送られ、カラーフィルタ作成の
ための印刷が基板に対して行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の技
術においては、印刷工程の前に位置合せマークが撮像さ
れ、予め試行的に印刷された基準のパターンと上記位置
合せマークとを基にして基板の位置補正が行われてい
た。

【０００５】しかし、印刷機の特性に起因してパターン
の位置がばらつくことがある。そして、一般にパターン
の位置のばらつきは緩やかな変動傾向を示し、印刷を繰
返すにしたがってある程度の範囲で大きくなる。このた
め、基板の位置精度に関係なくパターンの位置が徐々に
ずれてしまい、基板の位置を高精度に補正してもパター
ンの位置ずれの発生を防止することは困難だった。本発
明の目的とするところは、印刷機の特性にかかわらずに
パターンの位置ずれの発生を防止することが可能な基板
搬送装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本発明は、基板を載置する基板載置装置と
この基板載置装置に載置された基板を位置決めする位置
決め装置とを備えるとともに印刷機と組合わされ、基板
を基板載置装置に載置したまま位置補正して印刷機に順
次送る基板搬送装置において、基板に印刷されたパター
ンを撮像する撮像装置を設け、パターンの位置ずれ量を
検出しパターンの位置ずれ量を参考にして、次に基板載
置装置に供給された基板の位置補正を行う。

【０００７】また、本発明は、基板載置装置とこの基板
載置装置に載置された基板を位置決めする位置決め装置
とを備えるとともに印刷機と組合わされ基板を基板載置
装置に載置したまま位置補正して印刷機に順次送る基板
搬送装置における基板位置補正方法において、基板に印
刷されたパターンを撮像しパターンの位置ずれ量を検出
する第１の工程と、パターンの位置ずれ量を参考にし
て、次に基板載置装置に供給された基板を位置補正する
第２の工程とを具備した。こうすることによって本発明
は、印刷機の特性にかかわらずにパターンの位置ずれの
発生を防止できるようにした。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例の要部を図１および
図２に基づいて説明する。

【０００９】図１〜図３は本発明の一実施例の要部を示
すものである。そして、図１（ａ）および（ｂ）中の１
は基板搬送装置（以下、搬送装置と称する）であり、こ
の搬送装置１は、例えば液晶表示装置用のカラーフィル
タの製造に用いられる印刷機と組合せられている。

【００１０】搬送装置１は、図１（ａ）に示すように基
板収納部としてのマガジン２〜５、基板載置装置（以
下、載置装置と称する）６、および、搬送ロボット７を
備えている。

【００１１】各マガジン２〜５は箱枠状のものであり、
それぞれ略同一な構造を有している。さらに、各マガジ
ン２〜５は、透明で矩形なガラス基板（以下、基板と称
する）８…をその内側で水平に保持できるよう、内面に
互いに略平行な複数の溝を形成されている。そして、各
マガジン２〜５は、基板８…を上下に略等間隔で並べて
収納する。

【００１２】また、マガジン２〜５は扇形のマガジン載
置部９上に載置されており、出入口をマガジン載置部９
の中央に向けながら、放射状に且つ略等間隔で並んでい
る。そして、マガジン２〜５には、処理前の基板８…を
収納したものと収納していないものとが在る。ここで、
図１（ａ）においては、１つのマガジン２のみが具体的
に示されており、他の３つのマガジン３〜５は一点鎖線
により概略的に示されている。

【００１３】前記載置装置６は、定盤１０とこの定盤１
０を支持する台車１１とを有しており、マガジン載置部
９の中央部の近傍に位置している。さらに、載置装置６
は定盤１０と台車１１との間に図示を省略したＸＹΘ駆
動機構部を備えており、定盤１０はこのＸＹΘ駆動機構
部とともに位置決め装置としてのＸＹΘテーブル１２を
構成している。

【００１４】そして、載置装置６は定盤１０に基板８…
を一枚ずつ載置し、載置された基板８ａをＸＹΘの３方
向に位置合せする。また、定盤１０に載置された基盤８
ａを、位置決め爪等を備えた位置決め機構によって保持
することが可能である。

【００１５】また、載置装置６は突没自在な複数の突上
げピン１３…（２つのみ図示）を有しており、定盤１０
に供給された基板８ａをこの突上げピン１３…により水
平な状態で一旦支持したのち、突上げピン１３…を降ろ
して基板８ａを定盤１０の載置面１４に接触させる。そ
して、載置装置６は、定盤１０に載置された基板８ａを
真空吸引し、載置面１４に固定する。

【００１６】さらに、載置装置６は、基板８ａの処理後
には、突上げピン１３…を上昇させて基板８ａを水平な
まま突上げ、基板８ａと載置面１３との間に隙間を形成
する。

【００１７】載置装置６は台車１１を往復させ、定盤１
０上に固定された基板８ａを移動させる。そして、台車
１１は基板８ａを、図２（ａ）〜（ｅ）に示すように、
載置装置６の後段に位置するオフセット式の印刷機１５
へ送るとともに、印刷が終わった後には基板８ａを元の
位置へ戻す。

【００１８】また、載置装置６は、印刷に利用される印
刷版１６を台車１０に載置しており、この印刷版１６を
基板８ａと一体に移動させる。さらに、印刷版１６は基
板８ａと同一直線上に並べられており、基板８ａよりも
印刷機１５に近い側に配置されている。

【００１９】前記搬送ロボット７は、マガジン２〜５と
載置装置６との間に配置されており、マガジン載置部９
の略中央部に位置している。さらに、搬送ロボット７
は、ともに板体からなる基板保持アームとしての２つの
搬送アーム１７、１８を備えており、アーム１７、１８
の先端部１９、２０（１つのみ図示）を例えば矩形状に
拡げている。

【００２０】また、搬送ロボット７は上下機構部２１を
有しており、この上下機構２１に搬送アーム１７、１８
を連結している。そして、搬送ロボット７は、上下機構
部２１の可動体２１ａを上下動或いは回転させ、搬送ア
ーム１７、１８を図中に矢印で示すようにＺ方向及びΘ
方向に変位させる。

【００２１】上記搬送アーム１７、１８は例えば上下に
並設されるとともに、空圧アクチュエータ２２、２３に
別々に連結されている。空気アクチュータ２２、２３は
空気圧を利用して磁石を直線変位させるロッドレスタイ
プのものであり、上記搬送アーム１７、１８は空気アク
チュータ２２、２３の駆動に伴って直線変位する。さら
に、搬送アーム１７、１８は互いに干渉せずに独立に変
位し、マガジン２〜５と載置装置６との間を往復する。

【００２２】また、搬送アーム１７、１８はその内部に
空気通路を形成されており、先端部１９、２０にこの空
気通路と連通した吸着孔を開口している。さらに、搬送
アーム１７、１８は例えば基端側にエアホースを接続さ
れている。そして、搬送アーム１７、１８内の空気通路
を介して真空吸引が行われる。

【００２３】搬送アーム１７、１８は、定盤１０に載置
された基板８ａの位置合せやこの基板８ａに対する各種
の作業に関連して、基板８…の排出側のマガジン内から
の取出し、収納側のマガジンへの収納、および、基板８
…のマガジン２〜５と定盤１０との間での搬送を行う。

【００２４】つまり、例えば排出側のマガジン２（或い
は３）に搬送アーム１７が近付き、搬送アーム１７が板
状の先端部１９をマガジン２の中に入込ませる。そし
て、先端部１６が、上記マガジン２内で並べられた基板
８…間の隙間に進入したのちに上昇し、先端部１９に一
枚の基板８が載置される。この際、搬送アーム１７は基
板８によって前記吸着孔を塞がれ、基板８が先端部１９
に吸着される。

【００２５】さらに、搬送アーム１７が、基板８を保持
したまま上記マガジン２の外側に抜出され、図１（ａ）
に示すように先端部１９を載置装置６に向けながら移動
する。そして、搬送アーム１７は、基板８を定盤１０の
上に搬送して下降し、定盤１０の載置面１５から突出し
た突上げピン１３…に基板８を載せる。

【００２６】こののち、搬送アーム１７が載置面１４上
の基板８ａを解放し、先端部１９が基板８ａと載置面１
３との間の隙間から抜出される。そして、突上げピン１
３…が下降し、基板８ａが背面を定盤１０の載置面１３
に接する。定盤１０に載置された基板８ａは、図１
（ｂ）に示すような基板位置認識装置（以下、認識装置
と称する）２４により位置認識される。

【００２７】つまり、認識装置２４は載置装置６上に配
置されており、例えば２つの撮像装置としてのＣＣＤカ
メラ２５、２６を備えている。そして、認識装置２４は
載置装置６上に架設された支持台２７に２つのＸＹテー
ブル２８、２９を搭載しており、このＸＹテーブル２
８、２９に連結されたカメラ支持アーム３０、３１の先
端に上記ＣＣＤカメラ２５、２６を取付けている。さら
に、ＣＣＤカメラ２５、２６の向きは下方に設定されて
いる。

【００２８】ＣＣＤカメラ２５、２６は、ＸＹテーブル
２８、２９によってその位置を調節される。そして、Ｃ
ＣＤカメラ２５、２６は基板８ａの上方に位置してお
り、基板８ａの全体或いは所定位置をその視野におさめ
る。さらに、ＣＣＤカメラ２５、２６の位置は、例えば
基板８ａの品種に応じて決定される。

【００２９】ＣＣＤカメラ２５、２６に取込まれた画像
を基に画像処理が行なわれ、基板のずれが求められる。
そして、載置装置６のＸＹΘテーブル１２に指令が出力
され、基板８ａが位置合せされる。

【００３０】位置合せされた基板８ａは、台車１１の駆
動に伴って次の作業位置に送られる。そして、基板８ａ
が印刷機１５に達し、基板８ａに対してカラーフィルタ
形成のための印刷作業が行なわれる。

【００３１】基板８ａに対する各種の作業が終ったのち
には、台車１１が戻されるとともに基板８ａが突上げピ
ン１３…によって持上げられ、搬送アーム１７（或いは
１８）が基板８ａと定盤１０との間に形成された隙間に
先端部１９（或いは２０）を入込ませる。そして、搬送
アーム１７が基板８ａを先端部１９に載置して吸着し、
基板８ａが搬送アーム１７によって背面側を保持され
る。

【００３２】そして、搬送アーム１７が、収納側のマガ
ジン４（或いは５）に向って移動して先端部１９を上記
マガジン４に差込み、基板８ａを上記マガジン４内に入
込ませる。そして、搬送アーム１７が、基板８ａの側縁
部を上記マガジン４の内面に形成された溝に係合させな
がら、基板８ａを奥へスライドさせ、基板８ａが上記マ
ガジン４に収納される。こののち、搬送アーム１７が基
板８ａを解放し、マガジン４から外側へ抜出される。ま
た、搬送アーム１７（或いは１８）の移動制御は、例え
ば搬送装置１の近傍に設置された操作盤（図示しない）
を介して行われる。

【００３３】つまり、定盤１０上の基板８ａに対して行
なわれる各種の作業に要する時間や、搬送装置１の設置
環境等を基に、効率の良い搬送手順や搬送経路が考慮さ
れる。そして、排出側のマガジンと収納側のマガジンと
の理想的な配置が決定され、この決定に従って上記操作
盤へ指示が入力される。

【００３４】そして、各マガジン２〜５が排出側或いは
収納側に設定され、搬送アーム１７、１８が、マガジン
２〜５の設定に従って、排出側のマガジン２、３から処
理前の基板を取出し、収納側のマガジン４、５に処理後
の基板を収納する。

【００３５】カラーフィルタを作成する場合、ＲＧＢに
対応するよう印刷機本体が三台並べられる。そして、マ
ガジン２〜５の設定を印刷機本体の配置に合せて行うこ
とが可能である。

【００３６】なお、上述の説明は、マガジン２、３が排
出側に設定され、残りのマガジン４、５が収納側に設定
された場合の説明であるが、効率の良い搬送を行うため
にマガジン４、５の設定は任意に行われる。また、パタ
ーン印刷のための基板８ａの位置補正は以下のようにし
て行われる。

【００３７】すなわち、図２（ａ）及び（ｂ）に示すよ
うに台車１１が移動し、定盤１０上の基板８ａが、印刷
版１６とともに印刷機１５の側に送られる。そして、印
刷版１６が印刷機１５の円筒状のドラム３２に近付き、
印刷版１６に塗布されたインキ３３が、回転するドラム
３２の表面に巻かれた樹脂製のブランケット３４に転写
される。

【００３８】台車１１はドラム３２の回転に同期しなが
ら移動する。そして、台車１１は図２（ｃ）に示すよう
に基板８ａを印刷機１５へ送り、基板８ａとドラム３２
とが同図（ｄ）に示すように接し、ブランケット３４上
のインキ３３…が基板８ａの表面に転写される。そし
て、基板８ａにパターンが形成される。

【００３９】印刷が終ったのち、台車１１が印刷機１５
から離れるよう移動し、同図（ｅ）に示すように基板８
ａがＣＣＤカメラ２５（および２６）の下方の位置に戻
される。

【００４０】ＣＣＤカメラ２５は、基板８ａに印刷され
たパターンの所定位置を撮像し、パターンをその視野に
おさめる。さらに、このＣＣＤカメラ２５の出力を基に
し、ＣＣＤカメラ２５の視野内で、パターンの位置ずれ
量が検出される。

【００４１】パターンの印刷を終えた基板８ａは、位置
ずれ量の検出ののち定盤１０から解放され、搬送アーム
１７（或いは１８）により保持されて収納側のマガジン
４（或いは５）に収納される。こののち、印刷前の基板
８が上記基板８ａと同様に載置装置６の定盤１０上に供
給される。そして、前回の印刷後に検出された位置ずれ
量を参考にして補正量が決定され、定盤１０に供給され
た基板が、前回の位置ずれ量を加味しながらＸＹΘテー
ブル１２によって位置補正される。

【００４２】上述のような搬送装置１及び位置補正方法
においては、前回の印刷で形成されたパターンの位置ず
れ量を参考にして基板８ａの位置補正が行われている。
したがって、印刷機１５において生じる印刷位置のばら
つき吸収することができ、印刷機１５の特性にかかわら
ずにパターンの位置ずれの発生を防止できる。そして、
この搬送装置１及び位置補正方法は高精度な印刷を可能
にする。なお、本発明は、要旨を逸脱しない範囲で種々
に変形することが可能である。そして、例えば、スクリ
ーン印刷方式を採用したクリームはんだ印刷機等と組合
わされた基板搬送装置にも適用することが可能である。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、基板を載
置する基板載置装置とこの基板載置装置に載置された基
板を位置決めする位置決め装置とを備えるとともに印刷
機と組合わされ、基板を基板載置装置に載置したまま位
置補正して印刷機に順次送る基板搬送装置において、基
板に印刷されたパターンを撮像する撮像装置を設け、パ
ターンの位置ずれ量を検出しパターンの位置ずれ量を参
考にして、次に基板載置装置に供給された基板の位置補
正を行う。

【００４４】また、本発明は、基板搬送装置における基
板位置補正方法において、基板に印刷されたパターンを
撮像しパターンの位置ずれ量を検出する第１の工程と、
パターンの位置ずれ量を参考にして、次に基板載置装置
に供給された基板を位置補正する第２の工程とを具備し
た。したがって本発明は、印刷機の特性にかかわらずに
パターンの位置ずれの発生を防止できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部を示すもので、（ａ）
は搬送ロボットとその周辺部の斜視図であり、（ｂ）は
基板位置認識装置とその周辺部の同じく斜視図である。

【図２】（ａ）〜（ｅ）は基板の位置補正方法を順に示
す説明図。

【符号の説明】

１…基板搬送装置、６…基板載置装置、８…ガラス基板
（基板）、１２…ＸＹΘテーブル（位置決め装置）１５
…印刷機、２５、２６…ＣＣＤカメラ（撮像装置）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土屋 均 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 高桑 生一 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 東芝電 子エンジニアリング株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を載置する基板載置装置とこの基板
   載置装置に載置された基板を位置決めする位置決め装置
   とを備えるとともに印刷機と組合わされ、上記基板を上
   記基板載置装置に載置したまま位置補正して上記印刷機
   に順次送る基板搬送装置において、上記基板に印刷され
   たパターンを撮像する撮像装置を設け、上記パターンの
   位置ずれ量を検出し上記パターンの位置ずれ量を参考に
   して、次に上記基板載置装置に供給された基板の位置補
   正を行うことを特徴とする基板搬送装置。
2. 【請求項２】 基板載置装置とこの基板載置装置に載置
   された基板を位置決めする位置決め装置とを備えるとと
   もに印刷機と組合わされ上記基板を上記基板載置装置に
   載置したまま位置補正して上記印刷機に順次送る基板搬
   送装置における基板位置補正方法において、上記基板に
   印刷されたパターンを撮像し上記パターンの位置ずれ量
   を検出する第１の工程と、上記パターンの位置ずれ量を
   参考にして、次に上記基板載置装置に供給された基板を
   位置補正する第２の工程とを具備したことを特徴とする
   基板位置補正方法。