JPH0847847A - 研磨装置 - Google Patents
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- B24B13/015—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor of television picture tube viewing panels, headlight reflectors or the like
-
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- B24B21/004—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor using abrasive rolled strips
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
窓ガラスなどの基板を、走行しかつ回転する研磨テープ
により研磨またはクリーニングする研磨装置を提供す
る。 【構成】 研磨装置1は、底部プレート21の開口内に
回転可能に取り付けられたスピンドル34と、スピンド
ル34を回転させるためのモータ32と、押付けローラ
ーと、押付けローラーの回転軸と平行に、側壁間に取り
付けられた研磨テープ供給および巻取りローラーと、巻
取りローラーを回転させるためのモータから成る。押付
けローラーの中央部分の直径はその両端部分の直径より
も小さい。研磨テープTは供給ローラーから供給され、
押付けローラーを経て巻取りローラーへと巻き取られ
る。モータ54が付勢されると研磨テープが走行し、モ
ータ32が付勢されるとスピンドル35とともに押付け
ローラーが回転し、研磨テープが回転する。
Description
磨テープにより基板を研磨またはクリーニングする研磨
装置に関し、特に平坦な基板、たとえば液晶ガラス基
板、プリント基板、あるいは弾力性をもった曲面状の基
板、たとえば航空機用の窓ガラスを、走行しかつ回転す
る研磨テープにより研磨またはクリーニングする研磨装
置に関する。
液晶がさまざまな分野に利用され、特にワープロ、パソ
コン、テレビなどのディスプレイとして液晶ディスプレ
イが利用されている。この液晶ディスプレイは、ガラス
基板に種々の処理を行い、そのガラス基板を切断し、そ
の間に液晶注入しそして封止し、さらに偏光板を接着す
ることで製造される。このような液晶ディスプレイの製
造工程において、特に、ガラス基板の切断、液晶の注
入、封止において生ずるガラスの切り粉(カレット)
や、液晶の封止の際に使用した樹脂の残存物といった異
物が発生し、これが不良品発生の主要な原因となってい
た。
ターナイフを用いて、あるいはアセトン、アルコールな
どの溶剤を用いて手作業で除去していた。
ディスプレイの生産性を悪くし、またその品質が一定に
維持されにくい。
器には、半導体チップなどの電子素子を取り付けるため
の、配線が形成されたプリント基板が利用されている。
このプリント基板の製造に際して、基板に配線を形成す
るために、薄膜の形成、除去などの化学的処理、穴空
け、切断などの物理的処理を行うが、そのために、基板
の表面、裏面を研磨する必要がある。この研磨に、従来
から、エンドレスベルト、エッチング、サンドブラス
ト、バフなどが用いられているが、研磨テープが所望の
研磨を行え、その取り扱いが容易であることから、研磨
テープによるプリント基板の研磨の要望が高くなってき
ている。
ち、その表面の研磨(傷取り)、クリーニングはハンド
ポリッシャーを用いて、手作業で行われていた。手作業
の研磨なたはクリーニングは作業効率が悪く、またその
作業結果も人により異なり、さらに研磨またはクリーニ
ングも常に一様なものとならない。
いて研磨またはクリーニングする、自動化された研磨装
置を提供することである。
リーニングを行うことのできる上記研磨装置を提供する
ことである。
またはクリーニングを行うことのできる上記研磨装置を
提供することである。
をもつ、弾力性のある対象物をも自動的に研磨またはク
リーニングできる上記研磨装置を提供することである。
明の研磨装置は、開口を有する基プレートと、基プレー
トの開口内に配置され、基プレートに回転可能に取り付
けられるスピンドルと、スピンドルを回転させるため
の、基プレートに取り付けられる第1の回転手段と、ス
ピンドルの一端から伸長する、対向した一対の伸長部の
間に取り付けられる、研磨テープを、研磨またはクリー
ニングさられべき対象物に押し付ける押付けローラーで
あって、該ローラーの回転軸がスピンドルの軸線に対し
て垂直であり、ローラーの中央部分の直径がその両端部
分の直径よりも小さい、ところのローラーと、押付けロ
ーラーの回転軸と平行に、それぞれの回転軸が回転可能
に一対の伸長部の間に取り付けられる研磨テープ供給お
よび巻取りローラーであって、研磨テープが供給ローラ
ーから供給され、押付けローラーを経て巻取りローラー
へと巻き取られる、ところの供給および巻取りローラー
と、巻取りローラーを回転させるための、スピンドルに
取り付けられる第2の回転手段とから構成される。
部分の各長さは全長の1/3であることが望ましい。
し、スピンドルの軸線方向に対して垂直な面内で、移動
ユニットにより移動可能なテーブル上をさらに有するこ
とが望ましい。
り付けるための主枠と、基プレートを主枠に、スピンド
ルの軸線方向に滑動可能に取り付けるための取り付け手
段、押付けローラーを所定の位置に配置するための昇降
手段をさらに含むことが望ましい。
し、その凹所が真空源により排気されるテーブルを有す
ることが望ましい。そのテーブルは、テーブルの凹所に
少なくとも一つの穴を有し、そこで移動するピンを有す
ることが望ましい。対象物はピンの先端が穴から突き出
たときに、対象物は凹所から押し出される。
たはプリント基板の研磨またはクリーニングに特に適し
ている。
にそって弾性体を設けることが望ましい。このとき、研
磨装置は航空機用の窓ガラスのような凸状の曲面をもつ
対象物の研磨またはクリーニングに適する。
めに、対象物には常に新しい研磨テープが接する。同時
に、研磨装置は、研磨テープを回転させるために、研磨
テープの回転により研磨が行われる。
付けローラーの中央部分は、その両側部分の直径よりも
小さな直径をもつことから、ローラーが回転しても、研
磨テープによじれや皺を生じさせる力がほとんど作用し
ない。
な面内を移動するテーブル上に載置されることから、研
磨装置は、テーブルの動きと連動することで、走行しか
つ回転する研磨テープを対象物全体に接触させられる。
ーをテーブルに対して昇降させる手段を有することか
ら、所定の圧力で研磨テープを対象物に押し付けられ
る。
ルは、そこに形成される凹所を真空排気することで、対
象物を固定する。その凹所内に弾性パッキンを配置し、
凸状の曲面をもつ対象物を、凸を上にしてパッキンの上
に配置して、凹所内を排気すると、曲面は平坦になり、
研磨テープがその上を任意に移動できる。
す。図1に示すように、台枠2の両側から側方枠3およ
び4が垂直に取り付けられ、そのプレートの上方背後
に、水平枠5が水平に取り付けられている。側方枠3お
よび4は、装置1の前方での作業がし易いように、略三
角形となっている(図2を参照)。
させるためのY軸方向移動機構7およびX軸方向に移動
させるためのX軸方向移動機構8から成るXY軸移動ユ
ニット9が取り付けてある。このユニットは従来から知
られているもので、本発明の範囲外である。
させる、テープ走行機構40が、以下で説明するよう
に、取付けプレート20を介して水平枠5に鉛直方向移
動可能に取り付けられている(図2を参照)。
8は、その上に移動可能に配置されたY軸方向移動機構
7を制御信号に従いX軸方向に(図1において、左右の
方向に)移動させる。これにより、Y軸方向移動機構7
の上に移動可能に配置されたテーブル6がX軸方向に移
動する。同様に、Y軸方向移動機構7がテーブル6を、
制御信号に従いY軸方向に(図2において、左右の方向
に)移動させる。かくして、XY軸移動ユニット9によ
り、テーブル6を水平面上で任意に移動させることがで
きる。
る。テーブル6の中央には、対象物10の表面が、テー
ブル6の表面とほぼ一致するように、対象物10を収納
できる凹所11が形成されている。その凹所11は、穴
12を介して真空源(図示せず)に連通する。対象物1
0が凹所11に配置され、その中が真空排気されると、
対象物10がそこに固定される。
3が形成され、その孔13内にピン14が上下の位置の
間で移動可能に配置されている。対象物を凹所にセット
するときは、ピン14は、孔13内に完全に収納され、
対象物を取り出すときは、ピン14を孔13から突き出
させ、対象物を凹所から押し出し(図2において、破線
により示す)、対象物の凹所からの除去を容易にする。
を達成できるが、好適には2つがよい。
20の枠5への取り付けが詳細に示されている。取付け
プレート20は、底部プレート21と後部プレート22
とから成るL字プレートから成り。その両側に側方プレ
ート23および24が取り付けられている。後部プレー
ト22の背後の、水平枠5上には垂直に伸びるガイドレ
ール5′が固着されている。
るスライダー22′が、後部プレート22に固着されて
いる。したがって、取付けプレート20は、水平枠5に
対して、鉛直方向にのみ移動可能となる。
り付けられ、そこから移動可能にロッド25′が伸長
し、さらにその上にネジが切られたロッド25″が後部
プレート22の先端から外側に水平に張り出した延長部
22′に設けられた穴を貫通して伸長する。ロッド2
5″のまわりには、延長部22′とロッド25′の先端
との間にスプリング26が配置されている。
れ、その調節ノブ27をスプリングの圧力に抗してねじ
込むと、延長部22′は押し下げられ、したがって、取
付けプレート20が下降し、取付けプレート20の位置
を調節できる。
ート20を昇降できるならば、延長部22′とロッド′
に直結してもよい。
前方には、取付け脚30を介して、底部プレート21と
平行に取付け台31が取り付けられている。その取付け
台31上にモータ32が取り付けられ、モータ32の回
転軸32′が取付け台3に設けられて穴(図示せず)を
貫通して下方に伸長し、その先端にはプーリー33が取
り付けられている。
中央には開口が形成され、その開口とほぼ同じ直径の筒
体34が開口を通過するように配置されている(図
4)。筒体34の上部には、半径方向外側に張り出した
フランジ34′を有し、フランジ34′は、底部プレー
ト21に接し、筒体34は開口から抜け落ちることがな
い。フランジ34′は、ネジにより底部プレート21に
固定される。
4は軸線にそった貫通孔を有し、その中に中空のスピン
ドル35が、ベアリングを利用して回転可能であるが、
抜け落ちることがないように収納され、スピンドル35
の先端にはプーリー36が取り付けられている。スピン
ドル35の後端は、後に説明するテープ走行機構40に
固定されている。
7(図4では破線で示す)により連結され、モータ32
が回転すると、ベルト37を介してスピンドル35が筒
体34内で回転し、テープ走行機構40も回転する。
35とをベルトにより連結しているが、歯車または同等
の手段により連結してもよい。また、モータをスピンド
ルに直結することもできる。この場合、モータの回転軸
とスピンドルと一体となろう。
38がスピンドル35に対して、回転可能に取り付けら
れている。コネクタ38の両端からリード線AおよびB
が伸びている。リード線Aはコネクタ38に対して固定
され、リード線Bはコネクタに対して回転可能に接続さ
れているが、リード線AおよびBは、コネクタ38によ
り電気的に接続されている。
ド線Bは、テープ走行機構40内の設けられたモータに
接続される。したがって、モータ32に起動によりスピ
ンドル35が回転し、これによりテープ走行機構40内
のモータ54(図4を参照)が回転し、リード線Bが回
転しても、リード線Aは回転しない。一方、リード線A
およびBは電気的に接続されていることから、モータ5
4がテープ走行機構40とともに回転しても、モータ5
4へパワーを送ることができ、スピンドル35、テープ
走行機構40の回転に関係なく、モータ54を駆動する
ことができる。
側および裏側が示され、図6に図4の線6−6に沿った
断面が示されている。
固定される頂部壁41とその両側から互いに平行に伸び
た側壁42および43を有する。両側壁の下端近傍に、
図6に示すように、断面が“コ”の字をした押付けロー
ラー取り付け具46が取り付けられている。その取付け
具46の間に、回転軸47′(図6を参照)がスピンド
ル35の軸線を通り、かつその軸線に垂直となるように
押付けローラー47が回転可能に取り付けられている。
回転軸47′の一端には、図5および6に示すようにプ
ーリー48が取り付けられている。
に、3つの部分47A、47Bおよび47Cから成り、
これらの長さはほぼ等しく、部分47Aおよび部分47
Cの直径は等しいが、部分47Bの直径よりも大きい。
置の調整を容易にし、またその取り付け、取り外しを容
易にするためのもので、本発明にとって必須のものでは
なく、押付けローラーを直接に側壁に取り付けてもよ
い。
端近傍に回転軸50′、51′が押付けローラーの回転
軸47′に対し平行となるように、テープ供給ローラー
50およびテープ巻き取りローラー51が回転可能に設
けられている。巻取りローラー51の回転軸51′の、
側壁43から突き出た一端には、プーリー52が取り付
けられている。
間にテープを走行するためのモータ54が取り付けら
れ、その回転軸54′が側壁43から突き出て、その先
端にプーリー55、歯車56が側壁43側から順に取り
付けてある。そのプーリー55とローラー51のプーリ
ー52との間に、ベルトに緊張を与えるための中間プー
リー58を介してベルト57が掛けられている。これに
より、モータ54の回転がベルト57を介してローラー
51に伝えられる。もちろん、ベルトの代わりに、歯車
を介して回転を伝えることもできる。ここで、モータは
側壁43の内側に設けられているが、その側壁の外側に
設けることもできる。しかし、テープ走行機構は回転す
るので、モータを側壁の内側に設けることが望ましい。
クタ38、リード線Aを介してパワーが供給される 側壁42と43との間で、巻取りローラー51と押付け
ローラー47との間に位置に研磨テープを一定速度で走
行させるためのローラ60が回転可能に取り付けられて
いる。ローラー60の回転軸60′の両端は側壁42お
よび43から突き出し、歯車61および62が取り付け
られている。
間の位置で、外側に歯車56と噛み合う歯車59′を、
内側に歯車61と噛み合う歯車59″を有する回転軸5
9が回転可能に取り付けられている。したがって、モー
タ54が回転すると、歯車59′、59″を介して、ロ
ーラー60も回転する。
9′、59″および61の歯に数に依存し、したがっ
て、必要な歯数をもつ歯車を組み合わせることで、ロー
ラーの回転数、すなわち研磨テープの走行速度を調節で
きる。
み合う歯車63′を、外側にプーリー63″を有す回転
軸63が回転可能に取り付けられ、そのプーリー63″
と押付けローラー47のプーリー48と間にベルト64
が掛けられ(図5)、押付けローラー47の回転が、ロ
ーラー60の回転と連動する。ここで、歯車62、6
3′の歯数、およびプーリー48と63″の直径は、ロ
ーラー60により走行する研磨テープの走行速度と、押
付けローラーにより走行する研磨テープの走行速度が一
致するように決定される。
のは、研磨テープを押付けローラーにより対象物に押し
付けたとき、研磨テープの走行が(スピンドルの回転に
よる研磨テープの回転も含めて)妨げられることから、
押付けローラーも回転させることで、研磨テープの円滑
な走行(回転)を行わせるためである。押付けローラー
の対象物への押し付け圧が小さいときなどの場合のよう
に、研磨テープの走行(回転)が比較的円滑に行われる
ときは、上記のように押付けローラーをローラー60に
連動させる必要はない。また研磨テープの走行を一定に
する必要がない場合はローラー60もまた不要である。
中間ローラー65a、65bを介して、押付けローラー
47へ、そしてそこからローラー60を介して巻取りロ
ーラー45に至る。
およびベルトの組み合わせにより回転の伝達を行った
が、全部を歯車により、あるいはプーリーおよびベルト
により回転の伝達を行ってもよい。
れる。
所11内に配置し、真空源を稼働させ凹所11内を負圧
にして、対象物10をテーブル11に固定する。次に、
シリンダー25を駆動して、取付けプレート24ととも
にテープ走行機構40を所定の位置まで、下降させる。
研磨テープTを対象物10に所定の接触圧となるよう
に、調節ノブ27をねじ込む。スプリング26は、調節
ノブ27のねじ込みに対して反発力を延長部22′に作
用することから、取付けプレート24の位置、すなわち
研磨テープ走行機構40の位置を正確に調節できる。
はベルト57を介して巻取りローラー51を回転させる
と同時に、歯車59′、59″を介してローラー60を
回転させ、ローラー60の回転は、歯車63を介して取
付けローラー47を回転させる。これにより、新しい研
磨テープが押付けローラーへと供給され、研磨またはク
リーニングに供することができる。
2は、ベルト37を介してスピンドル35を回転させ、
研磨テープ走行機構40を回転させる。かくして、常に
供給される新しい研磨テープによる回転研磨が成し遂げ
られる。
うに、中央部分47Bの直径が両側部分47Aおよび4
7Bの直径よりも小さい。もし同じ直径をもつと、ロー
ラー全体が研磨テープを対象物に押し付けるために、研
磨テープに対して押付けローラーの回転方向とは反対の
方向に摩擦力が、押付けローラーの軸線にそって等しく
作用する一方、ローラーを回転させるときの回転力は中
心からの距離に比例することから、ローラーを回転させ
たとき、ローラーの両端側では回転力が摩擦力より大き
く、ローラーの中央部分では両者の力が均衡し、ローラ
ーは回転しにくくなり、研磨テープによじれや、皺が生
じ、円滑な研磨テープの回転ができなる。
中央部分を小径とすることで、中央部分による研磨テー
プの押し付けがなくなり、研磨テープを円滑に回転させ
ることができる。ローラー47の中央部分47Bのその
両側のローラー部分47A、47Cの長さは、回転力と
摩擦力の大きさにより決定されるもので、摩擦力が小さ
いとき、すなわち研磨テープに使用される研磨材(粒
子)が細かいとき、あるいはローラーを押し付ける力が
弱いときは、中央部分の長さは短くてもよい。逆に、研
磨力が大きいときは中央部分の長さは長くする必要があ
る。通常は、中央部分および両側の部分は全長の1/3
程度とすることで、円滑な研磨テープの回転を行える。
で、したがって、中央のローラー部分を省略した両側の
ローラー部分だけでもよい。また、ローラーの径が中央
に行くにつれて徐々に減少するようにしてもよい。
ーブル6を水平面内で移動させることで、対象物10の
研磨面を均等に研磨することができる。
トの付勢の順番は一例であり、研磨に際して、この順番
を便宜変更することができる。
ス基板上の異物を除去すること、すなわちクリーニング
をするときは、以下の条件で行うことが望ましい。
い。
磨、クリーニングも行うことができる。
な窓はアクリル製なので弾力性がある)のような、弾性
をもつが表面が凹状曲面となっている対象物を本発明の
研磨装置により研磨またはクリーニングする際に組み入
れられるテーブルの他の実施例を示す。図7(a)は他
の実施例のテーブルの平面図で、図7(b)はそのテー
ブルの断面図で、図7はそのテーブルの研磨時の断面図
である。
成され、その凹所71内でその周囲にそって弾性のパッ
キン材72が配置されている。凹所71には穴73、そ
してそれに続く、真空源に接続されるパイプ74が連結
され、凹所71内が真空排気される。図7(b)に示す
ように、研磨またはクリーニングに際しては、対象物1
0を上の凸にして、凹所71に配置し、対象物10が平
坦になるまで真空排気する。その間、パッキン材72に
より気密性が維持される。
ように、研磨装置を駆動して、研磨またはクリーニング
を行う。かくして、曲面をもつ対象物をも、図7に示す
テーブルを組み入れることによりを研磨またはクリーニ
ングをすることができる。
プを回転させてることから、従来人手により、液晶ガラ
ス基板、プリント基板などの対象物の研磨またはクリー
ニングを自動化し、したがって、液晶ディスプレイ、プ
リント基板などの製造コストを軽減するとともに、一様
な品質を維持することができる。
に新しい研磨テープが対象物に接し、したがって、研磨
またはクリーニング力が高く、さらに研磨テープが回転
することから、研磨またはクリーニング効率もよい。
の走行と回転を比較的単純な構造で行うことができ、装
置自体の製造コスト、装置の管理が容易となり、さらに
その操作も容易となる。
ッキンを備えた、テーブルを組み込むことにより、凸状
曲面をもつ対象物をも自動的に研磨することができる。
装置の部分断面図を示す。
磨テープの回転研磨装置の拡大部分断面図を示す。
びテープ走行機構の詳細を示す拡大部分断面図を示す。
す。
図を示す。
面をもつ対象物のためのテーブルを示し、図7(a)は
テーブルの平面図、図7(b)は凸状の対象物が載置さ
れたテーブルの断面図、図7(c)は真空排気すること
により凸状の対象物を平坦にしたテーブルの断面図を示
す。
Claims (9)
- 【請求項1】 研磨テープが走行しかつ回転する、研磨
装置であって、 開口を有する基プレートと、 該基プレートの前記開口内に配置され、前記基プレート
に回転可能に取り付けられるスピンドルと、 前記スピンドルを回転させるための、前記基プレートに
取り付けられる第1の回転手段と、 前記スピンドルの一端から伸長する対向した一対の伸長
部の間に取り付けられる、研磨テープを対象物に押し付
ける押付けローラーであって、該ローラーの回転軸が前
記スピンドルの軸線に対して垂直であり、ローラーの中
央部分の直径がその両端部分の直径よりも小さい、とこ
ろのローラーと、 前記押付けローラーの回転軸と平行に、それぞれの回転
軸が回転可能に前記一対の伸長部に取り付けられる研磨
テープ供給および巻取りローラーであって、研磨テープ
が前記供給ローラーから供給され、前記押付けローラー
を経て前記巻取りローラーへと巻き取られる、ところの
供給および巻取りローラーと、 前記巻取りローラーを回転させるための、前記スピンド
ルに取り付けられる第2の回転手段と、から成る研磨装
置。 - 【請求項2】 前記押付けローラーの中央部分および両
端部分の各長さが全長の1/3である、請求項1に記載
の研磨装置。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の研磨装置であ
って、 前記押付けローラーに対置し、前記スピンドルの軸線方
向に対して垂直な面内で移動可能な、対象物を載置する
ためのテーブルと、該テーブルを移動させるための移動
ユニットとをさらに有する、ところの研磨装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載の研磨装置であって、 前記基プレートを取り付けるための主枠と、 前記基プレートを前記主枠に、前記スピンドルの軸線方
向に滑動可能に取り付ける取付け手段と、をさらに含
み、 前記取付け手段が、前記押付けローラーを所定の位置に
配置するための昇降手段を含む、ところの研磨テープの
回転研磨装置。 - 【請求項5】 請求項3または4に記載の研磨装置であ
って、前記テーブルの表面に、対象物の一部を収納する
凹所が形成され、 前記対象物を前記凹所に固定するために、前記凹所が真
空排気源に連結される、ところの研磨装置。 - 【請求項6】 前記対象物が液晶ガラス基板、またはプ
リント基板である、請求項5に記載の研磨装置。 - 【請求項7】 請求項5に記載の研磨装置であって、 前記テーブルの前記凹所に設けられた少なくとも一つの
穴に、収納されるピンをさらに有し、 該ピンは、その先端が穴から突き出たときに、前記凹所
の収納された対象物を前記凹所から押し出す、ところの
研磨装置。 - 【請求項8】 前記テーブルの凹所内に、凹所の周囲に
そって弾性体が設けられる、請求項5に記載の研磨装
置。 - 【請求項9】 前記研磨体が航空機用の窓ガラスであ
る、請求項8に記載の研磨装置。
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