JPH10277916A - 液晶基板のラビングローラ及びラビング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶基板のラビング装置に関し、布ローラの
周面とテーブル面との平行度を正確かつ容易に設定でき
る装置を得る。 【解決手段】 外周面に布を貼着した円筒体５３と、こ
の円筒体の両端内径側にベアリング５５を介して回転自
在かつ少なくとも内側への軸方向位置を規定して装着さ
れた外側に向いた円錐受５７を有する端部材５６と、前
記円筒体の一端に設けられた回転受６４とを備えてい
る。好ましくは、ベアリング５５内を経て円筒体５３の
内部に連通する狭い空気流路６２を形成し、端部材５６
の少なくとも一方は軸方向に貫通する空気吸引口５８を
備えた構造とする。円錐受５７と円錐先端６６との間に
塵埃等がかみこんでローラ５２の偏心ないし傾きが生じ
たとしても、その偏心ないし傾きは静的なものであるか
ら、テーブルの昇降量の調整及びチルト量調整手段５１
の調整により容易に補正できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶基板のラビ
ング装置、すなわちガラス基板表面の配向膜を周面に布
を貼り付けた回転ローラで擦る装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネルを製造する工程中の一工程で
あるラビング工程は、ガラス基板表面の配向膜を布で擦
って液晶分子を配列させる微細な溝を加工する工程であ
る。この工程で用いられる装置は、ガラス基板を真空吸
着するテーブル、周面に布を貼ったローラとその支持及
び回転駆動機構、テーブルとローラとを相対移動させる
送り機構などを備えている。

【０００３】加工するガラス基板はテーブルに固定さ
れ、テーブルに付設したテーブル旋回装置によってガラ
ス基板の向きが決められるとともに、昇降装置によって
ローラとのギャップ（ラビング圧力）が設定される。ロ
ーラは両端を挟持された状態で回転軸に固定され、チル
ト装置によってガラス基板表面との平行度が設定される
とともに、ローラ旋回装置により摺擦方向が設定され
る。この状態でテーブル又はローラを送り装置で移動さ
せることにより、ガラス基板の表面全体がラビング加工
されるのである。

【０００４】ラビングに用いる布は短時間で摩耗し、布
が摩耗すると加工精度が維持できない。そこでローラを
頻繁に交換しなければならない。この交換を容易にする
ため、従来のラビング装置は、図５で示すように、両端
軸心に円錐凹所７１を設けたローラ７２を、定位置に設
けた駆動側スピンドル７３の円錐状の先端７４と、これ
に対向して軸方向に進退可能に設けた自由回転スピンド
ル７５の円錐状の先端７６とで挟持して支持する構造が
採用されている。

【０００５】駆動側スピンドル７３及び自由回転スピン
ドル７５は、当然のことながら軸受７７で回転可能に軸
支されており、駆動側スピンドル７３を回転駆動するモ
ータ７８が設けられている。

【０００６】ローラ７２を交換するときは、ローラ７２
の下に受台２７を進出させ、自由回転スピンドル７５を
後退させてローラ７２を受台２７上に落とし、受台２７
を移動して搬出する。新しいローラは受台２７に載せら
れて両スピンドル７３、７５の間に搬入され、自由回転
スピンドル７５を進出させることにより、円錐凹所７１
と円錐先端７４、７６の嵌合による自動調心作用によ
り、両スピンドル７３、７５の間に固定される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ラビングは所定幅のガ
ラス基板に、ローラの周面に貼った布をある幅で線接触
させて加工するものであり、かつ微細加工であるから、
布の周面とガラス基板表面との間の平行度がラビングの
精度ひいては液晶パネルの表示品質に重大な影響を及ぼ
す。

【０００８】一方、ローラ表面に貼着した布は、厚さに
うねりが生ずるのを避け難い。そのためローラを交換す
る毎に、テーブルとローラ周面との平行度の調整を行っ
ているのが実情であり、しかもこの調整作業には熟練し
た技能を必要とする。

【０００９】液晶パネルのガラス基板としては、従来４
００×５００ｍｍ程度のものが用いられていたが、パネ
ル面自体の大型化と１枚の基板に多くのパネルを配置し
て同時加工を行うことによる生産性向上の要請から、よ
り大型の基板が用いられるようになってきた。ところが
基板が大型になると、基板表面と布表面の平行度を維持
することの困難さが加速度的に増大し、製造された液晶
パネルの表示品質の低下や、調整作業負担の増加による
生産性の低下という問題が生ずる。

【００１０】この発明は、ローラに貼付した布の周面と
テーブル表面との平行度を維持することが容易で、従っ
て大面積のガラス基板をより正確にかつ少ない作業負担
で効率良くラビング加工することができる装置を得るこ
とを課題としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明のラビングロー
ラは、外周面に布を貼着した円筒体５３と、この円筒体
の両端内径側にベアリング５５を介して回転自在かつ少
なくとも内側への軸方向位置を規定して装着された外側
に向いた円錐受５７を有する端部材５６と、前記円筒体
の一端に設けられた回転受６４とを備えたものである。

【００１２】請求項２の発明のラビングローラは、上記
構成を備えたラビングローラにおいて、円筒体５３の端
部に設けたベアリング５５の外側の当該ベアリングと端
部材５６との間にベアリング５５内を経て円筒体５３の
内部に連通する狭い空気流路６２が形成され、端部材５
６の少なくとも一方は軸方向に貫通する空気吸引口５８
を備えているものである。

【００１３】この発明のラビング装置は、ラビングロー
ラを支持するローラ支持機構Ａと、ラビングローラを回
転させるローラ駆動機構Ｂと、テーブル２２と、テーブ
ルまたはローラ支持機構Ａの送り移動機構Ｃとを備え、
ローラ支持機構Ａは対向する先端相互に円錐端６６を備
えて移動側が固定側に対して軸方向に進退可能な固定側
及び移動側支持軸４１、４９を備えているラビング装置
において、固定側支持軸４１はローラ支持フレーム３８
に回転不能に固定され、移動側支持軸４９は前記ローラ
支持フレーム３８に回転不能かつ軸方向移動自在に装着
され、前記ローラ支持フレーム３８は支持軸４１、４９
と交叉しかつテーブル２２の面と平行な枢支軸３７まわ
りに揺動可能であり、ローラ支持フレーム３８の前記枢
支軸３７まわりの揺動角を調整するチルト量調整手段５
１を備えており、ローラ駆動機構Ｂは固定側支持軸４１
の外周に回転可能に装着された当該支持軸の先端側を向
く回転伝達端６３を備えた駆動リング４３を備えている
ことを特徴とするものである。

【００１４】請求項４の発明のラビング装置は、上記構
成のラビング装置において、支持軸４１、４９の少なく
とも一方がその先端に開口しかつ空気吸引源に連通され
た空気吸引孔６８を備えているものであり、また請求項
５記載のラビング装置は、固定側支持軸４１が前記駆動
リング４３の回転伝達端６３の内径側に開口しかつ空気
吸引源に連通された空気吸引孔６７、６８を備えている
ものである。

【００１５】

【作用】ラビング加工は、請求項３、４または５記載の
ラビング装置に、この発明の請求項１または２記載のラ
ビングローラを装着して、従来と同様な手順で行われ
る。

【００１６】この発明の装置では、ラビングローラ５２
は回転しない支持軸４１、４９で両端を保持され、円筒
体５３のみが回転受６４及び回転伝達端６３を介して駆
動リング４３から回転力を受けて回転する。ラビングロ
ーラの端部材５６、５６も回転しない。

【００１７】ラビング加工は、布でガラス基板を摺擦し
て微細な溝を加工するので、細かい塵埃が発生する。ロ
ーラの交換時にこの塵埃がローラの円錐受５７と支持軸
の円錐端６６との間に挟まった場合、ローラ５２はわず
かであるが偏心することになる。両スピンドル７３、７
５が回転する従来手段では、この偏心に起因する布周面
と基板ガラス表面との平行度の変動及びギャップの変動
は、ローラ５２の回転に伴って周期的に起こるので、い
かに調整しても誤差をキャンセルすることができない。

【００１８】一方この発明の手段によれば、円錐受５７
と円錐先端６６との間に塵埃等がかみこんでローラ５２
の偏心ないし傾きが生じたとしても、その偏心ないし傾
きは静的なものであるから、テーブルの昇降量の調整及
びローラ支持機構に設けたチルト量調整手段５１の調整
によりキャンセルすることができる。従って、精度調整
の許容幅が広くなり調整作業が容易になるとともに、調
整により得られる精度も高くなる。さらに回転に伴って
生ずる位置変動がないから、加工もより正確にできる。

【００１９】請求項４記載のラビング装置に請求項２記
載のラビングローラを装着した場合は、ローラに介装し
たベアリングに封入された潤滑油が飛散したとき、それ
をベアリング内を通過する空気流によりローラの内側を
経て排出することができるから、ベアリング５５、５５
の潤滑油が加工領域に飛散するおそれがなく、より品質
の良い液晶パネルを得ることができる。

【００２０】また、請求項５のラビング装置に請求項１
または２記載のラビングローラを装着してラビング加工
するときは、回転受６４と回転伝達端６３との当接離隔
による塵埃の発生が生じても、この塵埃が空気流により
排出されるので、塵埃の発生をより低減でき、より品質
の良い液晶パネルを得ることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図２ないし図４は本発明の一実施
例を示したものである。実施例のラビング装置は矩形の
ベース１とベースの上面中央の右側に立設された門形の
支持枠２とを有している。ベース１の中央には左右方向
に延びる２本の固定レール３が設けられている。固定レ
ール３には往復台４が移動自在に設けられており、往復
台４の下面に設けたナット部材５は固定レール３の間に
装架されたネジ杆６に螺合している。ネジ杆はベース１
に内蔵された送りモータ７によって正逆転駆動される。

【００２２】往復台４の上面は、支持枠２側が高い傾斜
角θの上り面８となっており、この上り面８に支持枠側
に延びる２本の移動レール９が固設されている。移動レ
ール９には反支持枠側が低い傾斜角θの下り面１１を有
する昇降台１２が摺動可能に設けられており、昇降台１
２の下面に設けたナット部材１３は移動レール９の間に
装架されたネジ杆１４に螺合している。ネジ杆１４の支
持枠側端部には従動歯車１５が固着されており、この歯
車１５は往復台４に内蔵された昇降モータ１６の駆動歯
車１７に中間歯車１８によって連結されている。

【００２３】昇降台１２の上面中央には鉛直方向の回転
軸１９が設けられており、この回転軸１９の下端には図
示しない傘歯車が固着されている。この傘歯車は昇降台
の側面に設けられた旋回モータ２１の駆動軸に固設され
た傘歯車に噛合している。回転軸１９の上端には長方形
の旋回テーブル２２が固着されている。旋回テーブルの
上面には厚さ方向の透孔２３が多数開口しており、また
ノックピン２４の没入孔が４つ開口している。透孔２３
はその下端で相互に連通しており、連通後に図示しない
真空ポンプに繋がっており、ラビング加工するガラス基
板をテーブルに吸着する。

【００２４】運搬レール２５にスライダ２６を介して受
台２７が設けられており、その受台の上面中央に凹部を
有する受具２８が固定されている。受台２７は、後述す
るラビングローラ５２を交換するときに運搬レール上を
支持枠側に進出して、落下するラビングローラを受け取
り支持枠外に搬出する。

【００２５】支持枠２の天板３１の中心から旋回軸受３
２の外輪３３が垂下しており、旋回軸受の内輪３４の下
面に水平板３６が固定されている。支持枠にはこの内輪
を固定するためのクランプ装置３５が設けられている。
水平板３６の中心に水平方向の枢支ピン３７を介してロ
ーラ支持フレーム３８が揺動可能に保持されている。ロ
ーラ支持フレーム３８の一端に中心側に向いた固定支持
台３９が設けられており、この固定支持台３９に支持軸
４１と駆動モータ４２とが設けられている。駆動モータ
４２は支持軸４１の外周にベアリング４０を介して回転
自在に設けられた駆動リング４３にベルト４４によって
連結されている。

【００２６】ローラ支持フレームの他端には水平方向ガ
イド４７が設けられており、この水平方向ガイド４７に
移動支持台４８が固定支持台３９に向かって進退可能に
設けられている。移動支持台４８には支持軸４９が設け
られており、両支持軸４１、４９は同一の水平線上にあ
る。またローラ支持フレームの他端にはボールスクリュ
４５に螺合する昇降ブロック４６が設けられており、ボ
ールスクリュ４５は水平板３６に装着されたサーボモー
タ５１によって回転駆動され、ローラ支持フレーム３８
を枢支ピン３７回りに微回動する。

【００２７】図１はラビング装置に装着するラビングロ
ーラの断面図である。ラビングローラ５２は外周面に布
を貼付する円筒体５３を有しており、この円筒体５３の
両端内側に突出したフランジ５４にベアリング５５が設
けられている。ベアリング５５の内周面にはリング状の
端部材５６が設けられており、この端部材の内周面は、
外側に開いた円錐受５７となっている。円錐受５７の内
側には開口５８が形成されている。円筒体５３の両端に
はリング状の凹溝を有するベアリング用止め環５９が固
着され、端部材５６の外側端面には凸条を有するベアリ
ング用止め環５９が固着されている。両止め具の凹溝と
凸条とは相互に遊嵌してジグザグ状のラビリンス６２を
形成している。図上右側の止め環５９には軸方向に延び
る爪６３が設けられており、この爪６３は駆動リング４
３のラビングローラ側端面に設けられた爪６４に噛合し
ている。なお、駆動リング４３の反ラビングローラ側に
もラビリンス６５が設けられている。

【００２８】固定側支持軸４１の先端は円錐受５７に嵌
合する形の円錐端６６を有しており、円錐端６６から若
干後退した位置に半径方向の貫通孔６７が設けられてい
る。この貫通孔６７は支持軸４１の軸心を通る軸孔６８
の一端に連通しており、軸孔６８の他端は支持軸４１の
基端面に開口し、図示しない吸引パイプを介して真空ポ
ンプに接続されている。

【００２９】以下ラビング装置の動作について説明す
る。受台２７でラビングローラ５２を支持して支持枠の
直下に搬送する。移動支持台４８を固定支持台３９側に
移動して、両支持台に設けた支持軸４１、４９の円錐端
６６をラビングローラの円錐受５７に嵌挿する。これに
よりラビングローラ５２はローラ支持フレーム３８にベ
アリング５５を介して挟持されて受台２７から浮き上が
る。受台２７を後退させて準備が完了する。ガラス基板
６９を旋回テーブル２２の上面に真空吸着し、昇降モー
タ１６及び旋回モータ２１を駆動して旋回テーブルの高
さ及び方向を決める。送りモータ７を駆動してガラス基
板を支持枠２側に移動する。旋回軸受を回転して水平板
３６を所望の角度に旋回し、駆動モータ４２でラビング
ローラ５２を回転させる。ガラス基板はラビングローラ
に摺擦され、その上面に一走方向の微細な溝が形成され
る。ラビングローラの回転に伴ってベアリング５５、５
５より潤滑油が飛散し、ゴミが発生する。この油やゴミ
は、支持軸の通孔６８を介して機外に排出されるので、
ガラス基板の上に油やゴミが飛散することがない。

【００３０】ラビングローラの布が摩耗したら、ラビン
グローラを交換する。往復台４がホームポジションに復
帰していることを確認したあと、旋回軸受を回動してラ
ビングローラ５２を運搬レール２５と直交させる。次い
でラビングローラの直下に受台２７を進出させ、ローラ
支持フレームの移動側支持軸４９を後退させる。これに
よりラビングローラが両支持軸４９から外れ、これに追
随して反対側の端部材も支持軸から外れる。ラビングロ
ーラを保持した受台をホームポジションに戻し、新たな
ラビングローラに交換する。

【００３１】受台２７を進出させて新たなラビングロー
ラをローラ支持フレームの直下におき、移動側支持軸を
進出させる。支持軸の円錐先端６６は端部材の円錐凹所
７１に嵌装し、ラビングローラは若干右方向に移動しな
がら、両側の支持軸４１、４９によって挟持される。こ
のとき嵌合部に塵埃が入って両支持軸とラビングローラ
との軸心がずれることがある。この場合には、サーボモ
ータ５１を駆動して昇降ブロック４６を上下動してラビ
ングローラの軸心とガラス基板の上面とを平行にして、
再びラビング加工を開始する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ラビングローラ及びその支持機構の断面図

【図２】ラビング装置の側面図

【図３】ラビング装置の平面図

【図４】ラビング装置の正面図

【図５】従来のラビングローラ及びその支持機構の断面
図

【符号の説明】

22 旋回テーブル 37 枢支ピン 38 ローラ支持フレーム 41 支持軸 43 駆動リング 49 支持軸 51 サーボモータ 52 ラビングローラ 53 円筒体 55 ベアリング 56 端部材 57 円錐受 58 開口 62 ラビリンス 63 爪 64 爪 66 円錐端 67 貫通孔 68 軸孔 Ａ ローラ支持機構 Ｂ ローラ駆動機構 Ｃ 送り機構

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に布を貼着した円筒体(53)と、こ
   の円筒体の両端内径側にベアリング(55)を介して回転自
   在かつ少なくとも内側への軸方向位置を規定して装着さ
   れた外側に向いた円錐受(57)を有する端部材(56)と、前
   記円筒体の一端に設けられた回転受(64)とを備えた、ラ
   ビングローラ。
2. 【請求項２】 円筒体(53)の端部に設けたベアリング(5
   5)の外側の当該ベアリングと端部材(56)との間にベアリ
   ング(55)内を経て円筒体(53)の内部に連通する狭い空気
   流路(62)が形成され、端部材(56)の少なくとも一方は軸
   方向に貫通する空気吸引口(58)を備えている、請求項１
   記載のラビングローラ。
3. 【請求項３】 ラビングローラを支持するローラ支持機
   構(A) と、ラビングローラを回転させるローラ駆動機構
   (B) と、テーブル(22)と、テーブルまたはローラ支持機
   構(A) の送り移動機構(C) とを備え、ローラ支持機構
   (A) は対向する先端相互に円錐端(66)を備えて移動側が
   固定側に対して軸方向に進退可能な固定側及び移動側支
   持軸(41,49) を備えているラビング装置において、 固定側支持軸(41)はローラ支持フレーム(38)に回転不能
   に固定され、移動側支持軸(49)は前記ローラ支持フレー
   ム(38)に回転不能かつ軸方向移動自在に装着され、前記
   ローラ支持フレーム(38)は支持軸(41,49) と交叉しかつ
   テーブル(22)の面と平行な枢支軸(37)まわりに揺動可能
   であり、ローラ支持フレーム(38)の前記枢支軸(37)まわ
   りの揺動角を調整するチルト量調整手段(51)を備えてお
   り、ローラ駆動機構(B) は固定側支持軸(41)の外周に回
   転可能に装着された当該支持軸の先端側を向く回転伝達
   端(63)を備えた駆動リング(43)を備えていることを特徴
   とする、ラビング装置。
4. 【請求項４】 支持軸(41,49) の少なくとも一方がその
   先端に開口しかつ空気吸引源に連通された空気吸引孔(6
   8)を備えている、請求項３記載のラビング装置。
5. 【請求項５】 固定側支持軸(41)が前記駆動リング(43)
   の回転伝達端(63)の内径側に開口しかつ空気吸引源に連
   通された空気吸引孔(67,68) を備えている、請求項３ま
   たは４記載のラビング装置。