JP2000173465A - ワークホルダの偏心旋回機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークに塗布された処理液をワークの回転に
よる遠心力を利用して塗布面全体に拡げる際に、塗布さ
れた処理液の膜厚が不均一になることを防止できるワー
クホルダの偏心旋回機構を提供する。 【解決手段】 垂直面内で中心軸線Ｘを傾動自在で且つ
前記中心軸線回りに回転駆動される旋回軸６に固定され
た保持部８と、前記保持部に対して旋回軸の中心軸線と
直交する方向にスライド自在に保持され、ワークＰを保
持するワークホルダ１５が固定された浮動部１０と、前
記浮動部と保持部間に設けられ、浮動部の保持部に対す
る中立位置からのスライド変位に対して、中立位置へ浮
動部が復帰する向きに付勢する付勢部材とを備え、旋回
軸回りにワークを回転させたときにワークの回転中心を
変化させて、ワークに塗布されている処理液に遠心力が
作用しない部分をなくし、処理液の膜厚を均一にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラウン管のパネ
ル等のワークに塗布された処理液を、ワークの回転によ
る遠心力を利用してワークの塗布面全体に均一な膜厚に
拡げるためのワークホルダの偏心旋回機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーブラウン管の製造工程において
は、ガラス製のパネルの内面に蛍光膜を形成する工程が
あり、この工程では蛍光膜塗布機に設けられているワー
クホルダにパネルを保持させて、パネル内面に蛍光膜を
形成するための処理液を塗布している。

【０００３】図３は従来用いられている蛍光膜塗布機の
ワークホルダ周辺部分を示す部分図であって、蛍光膜塗
布機Ａ１の機枠Ａ２には、キャリッジＡ３が種々の作業
を行う複数の作業ポジション間を同図の紙面に直交する
方向へ移動自在に設けられている。

【０００４】キャリッジＡ３には、その移動方向に中心
軸線が向いた傾動軸Ａ４を中心として垂直面内で傾動自
在にリスト部Ａ５が設けられていて、前記リスト部Ａ５
に旋回軸Ａ６でワークホルダＡ７が回転自在に支持され
ている。

【０００５】ワークホルダＡ７は、パネルＰを把持する
開閉自在な一対のクランプアームＡ８を有し、これらの
クランプアームＡ８は、圧縮コイルばねＡ９で常時パネ
ルＰを把持するように付勢され、機枠Ａ２側に設けられ
ている図示しない開放用シリンダで駆動される押板で、
クランプアームローラＡ１０を押すことによってパネル
Ｐが開放されるように構成されている。

【０００６】また、キャリッジＡ３には、機枠Ａ２に固
定されているカムレールＡ１１に案内されるローラフォ
ロアＡ１２を有する作動ロッドＡ１３がキャリッジＡ３
の移動方向と直交する方向にスライド自在に設けられて
いる。

【０００７】そして、キャリッジＡ３の移動によって作
動ロッドＡ１３が変位すると、作動ロッドＡ１３に設け
られた図示しないラックがこれに噛み合うリスト部Ａ５
に固定されているピニオンを回転させることで、ワーク
ホルダＡ７が傾動軸Ａ４回りに垂直面内で回動し、各作
業ポジションに対応する向きにパネルの姿勢が変更され
るように構成されている。

【０００８】また、ワークホルダＡ７自体はリスト部Ａ
５に支持された旋回軸Ａ６回りに旋回用モータＡ１４に
よって回転駆動されるようになっている。

【０００９】前述した蛍光膜塗布機Ａ１は、パネルＰの
内面に蛍光膜の処理液を塗布する作業ポジションでは、
図４（Ａ）に示すように、ワークホルダＡ７が旋回軸Ａ
６の中心軸線が垂直下方に対して略１７０°の角度とな
るように上向きの姿勢に保持される。

【００１０】この作業ポジションでは、ワークホルダＡ
７に凹状の内面を上方に向けて保持されているパネルＰ
に上方から蛍光膜を形成するための処理液が滴下され
る。

【００１１】この際、ワークホルダＡ７は、滴下された
処理液がパネルＰ内面全体に拡がるように旋回軸Ａ６回
りに低速で旋回駆動される。

【００１２】ここから、キャリッジＡ３が次の作業ポジ
ションに移動すると、パネルＰを保持しているワークホ
ルダＡ７は、図４（Ｂ）に示すように、旋回軸Ａ６の中
心軸線が垂直下方に対して略６５°の角度をなすように
斜め下向きの姿勢に傾動され、パネルＰ内面に余分に付
着した処理液は流れ落ちて排出される。

【００１３】その後、ワークホルダＡ７は、旋回軸Ａ６
回りに高速で旋回駆動され、パネルＰ内面に塗布された
処理液の膜厚を遠心力を利用して均一化する処理がなさ
れる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ワークホル
ダを高速回転させたときに、パネル内面の回転中心付近
では遠心力がパネル内面に付着している処理液に作用し
ないため、前記回転中心付近では処理液の膜厚が周縁部
よりも厚くなり、パネル内面に均一な膜厚の蛍光膜を形
成することが困難であった。

【００１５】そこで、本発明は、前述したような従来技
術における問題を解決し、ワークに塗布された処理液を
ワークの回転による遠心力を利用して塗布面全体に拡げ
る際に、塗布された処理液の膜厚が不均一になることを
防止できるワークホルダの偏心旋回機構を提供すること
を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的のため、本発明
のワークホルダの偏心旋回機構の第１のものは、垂直面
内で中心軸線を傾動自在で且つ前記中心軸線回りに回転
駆動される旋回軸に固定された保持部と、前記保持部に
対して旋回軸の中心軸線と直交する方向にスライド自在
に保持され、ワークを保持するワークホルダが固定され
た浮動部と、前記浮動部と保持部間に設けられ、浮動部
の保持部に対する中立位置からのスライド変位に対して
中立位置へ浮動部が復帰する向きに付勢する付勢部材と
を備えたものである。

【００１７】また、本発明のワークホルダの偏心旋回機
構の第２のものは、中心軸線回りに回転駆動される旋回
軸に固定された保持部と、前記保持部に対して旋回軸の
中心軸線と直交する方向にスライド自在に保持され、ワ
ークを保持するワークホルダが固定された浮動部と、前
記浮動部と保持部間に設けられ、浮動部の保持部に対す
る中立位置からのスライド変位に対して中立位置へ浮動
部が復帰する向きに付勢する付勢部材と、ワーク及びワ
ークホルダを含む浮動部側に設けられ、旋回軸の中心軸
線が垂直方向に向いた状態で前記中心軸線上から保持部
に対するスライド方向に浮動部側の重心位置を偏倚させ
るためのバランス調整ウエイトとを備えたものである。

【００１８】

【作用】本発明のワークホルダの偏心旋回機構の第１の
ものでは、旋回軸がその中心軸線を垂直方向に向けて停
止している状態では、ワークホルダが固定されている浮
動部は保持部に対して付勢部材の付勢力で中立位置に維
持されており、この時、ワークホルダに保持されている
ワークの中心は、ほぼ旋回軸の中心軸線上に一致してい
る。

【００１９】ここで、ワークホルダが斜め下向きになる
ように旋回軸の中心軸線を傾動させた状態で旋回軸を回
転させると、浮動部はその自重とワークホルダ側から加
わる重量によって、保持部に対して中立位置から両側に
回転とともに周期的にスライド変位する。

【００２０】これに伴い、ワークを保持しているワーク
ホルダは旋回軸の中心軸線と直交する方向に回転しなが
ら往復動するので、ワークの回転中心は定位置に固定さ
れることはなく、ワークの塗布面に塗布された処理液に
遠心力が作用しない部分は生じない。

【００２１】その結果、ワークに塗布された処理液には
遠心力が作用しないことによって膜厚が厚く残る部分が
なくなり、ワークの塗布面全体に均一な膜厚で処理液が
拡げられる。

【００２２】また、本発明のワークホルダの偏心旋回機
構の第２のものでは、旋回軸の中心軸線が垂直方向に向
いた状態で処理液が塗布されたワークを保持したワーク
ホルダを回転させると、バランス調整ウエイトに作用す
る遠心力が付勢部材の付勢力に抗して浮動部を保持部に
対してスライド変位させ、回転速度の変化に伴ってワー
クの回転中心が移動する。

【００２３】そのため、旋回軸の回転速度を変化させる
ことにより、ワークの塗布面に塗布された処理液に遠心
力が作用しない部分がなくなり、処理液の膜厚がワーク
塗布面全体に亘って均一化される。

【００２４】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１は本発明のワークホルダの偏心旋回機構の１
実施例を示す蛍光膜塗布機の部分図であって、蛍光膜塗
布機１は、前述した図３に示すものと同様に複数の作業
ポジション間を移動するキャリッジ２を有しており、前
記キャリッジ２に傾動軸３によってリスト部４が垂直面
内で傾動自在に支持されている。

【００２５】前記リスト部４には、これに固定されてい
る旋回用モータ５で回転駆動される旋回軸６が軸受支持
されており、その先端部に固定されている取付フランジ
７が、保持部８の上面に複数の取付ボルト９によって締
結固定されている。

【００２６】図２に示すように、前記保持部８には前記
旋回軸６の中心軸線と直交する平面内で中心軸線が並行
する一対のガイド孔８Ａが保持部８の両側面間を貫通し
て形成されていて、これらのガイド孔８Ａにはそれぞ
れ、浮動部１０の対向する一対の立ち上がり部１０Ａ，
１０Ｂに両端部が固定された一対のガイドロッド１１が
スライド自在に嵌挿されている。

【００２７】また、保持部８には一対のガイド孔８Ａと
干渉しない位置に、前記旋回軸６の先端が嵌合する軸孔
８Ｂと取付ボルト９を締結するためのねじ穴８Ｃが形成
されている。

【００２８】また、浮動部１０の一対の立ち上がり部１
０Ａ，１０Ｂと、これらに対向する保持部８の両側の側
面との間には、それぞれコイルばね１２が付勢部材とし
て組み込まれており、一対のガイドロッド１１のそれぞ
れの中心軸線が水平になっているときには、保持部８に
対して浮動部１０が中立位置に維持されるように、これ
らのコイルばね１２によって付勢されている。

【００２９】浮動部１０の一方の立ち上がり部１０Ａの
外側面中央には、一対のガイドロッド１１の中心軸線方
向と同方向にウエイト取付ねじ１３が突設されていて、
ここにバランス調整ウエイト１４が螺合されている。

【００３０】前記バランス調整ウエイト１４は、ウエイ
ト取付ねじ１３に螺合するねじ孔を中心部に有する２つ
の独立した部分から構成されており、ウエイト取付ねじ
１３との螺合位置を調整した後、前記２つの独立した部
分どうしを圧接するように締め付けて調整位置を固定す
るようになっている。なお、バランス調整ウエイト１４
の機能については後述する。

【００３１】一方、浮動部１０の底面には図１に示すよ
うにパネルＰ（ワーク）を保持するワークホルダ１５が
固定されている。

【００３２】この実施例におけるワークホルダ１５の構
造自体は、前述した図３に示す従来のものと同様であ
り、パネルＰの前面側（外側）が保持部１０側を向くよ
うにしてパネルＰをクランプアーム１６で保持し、浮動
部１０が中立位置にあるときに、旋回軸６の中心軸線Ｘ
上にパネルＰの２つの対角線が交差するパネル中心Ｏが
位置するようになっている。

【００３３】次に、本発明のワークホルダの偏心旋回機
構の動作について説明する。図１に示す蛍光膜塗布機１
において、前工程の作業ポジションで内面に処理液を塗
布されたパネルＰがキャリッジ２の移動によって次の作
業ポジションへ送られる間に前記パネルＰを保持してい
るワークホルダ１５は、同図に示すように旋回軸６の中
心軸線Ｘが垂直方向に対して略６５°の角度をなすよう
に傾動軸３回りに斜め下向きの姿勢に傾動され、パネル
Ｐ内面に余分に付着した処理液はパネル内面Ｐに沿って
流れて下方へ排出される。

【００３４】この際、浮動部１０が保持部８に対してス
ライドする方向が傾斜方向に向いていると、浮動部１０
はその自重とワークホルダ１５側のパネルＰを含めた重
量によって保持部８に対して中立位置からコイルばね１
２の付勢力と釣り合う位置まで斜め下方に変位し、パネ
ルＰの中心Ｏが旋回軸６の中心軸線Ｘに対して偏心す
る。

【００３５】ここで、旋回用モータ５によって旋回軸６
を回転駆動すると、浮動部１０は、保持部８に対して旋
回軸６の回転に合わせて周期的にスライド変位し、ワー
クホルダ１５のクランプアーム１６に保持されているパ
ネルＰの中心Ｏの位置も、パネルＰの回転に伴って周期
的に変動する。

【００３６】その結果、パネルＰの内面に塗布された処
理液全体に遠心力が作用し、前記処理液の膜厚が均一化
されるようにパネルＰの内面全体に処理液が拡がる。

【００３７】次に、旋回軸６の中心軸線Ｘを垂直にし
て、ワークホルダ１５を真下に向けた姿勢で、パネルＰ
の内面全体に塗布された処理液を拡げる動作を説明す
る。

【００３８】この姿勢でワークホルダ１５が停止してい
る状態では、ワークホルダ１５に保持されているパネル
Ｐの中心Ｏは、前述したように旋回軸６の中心軸線Ｘ上
に位置しているが、バランス調整ウエイト１４があるた
め、パネルＰとワークホルダ１５を含む浮動部１０側の
重心位置は旋回軸６の中心軸線Ｘ上からバランス調整ウ
エイト１４側に偏倚している。

【００３９】旋回軸６を回転させると、バランス調整ウ
エイト１４に作用する遠心力が、一対のコイルばね１２
によって保持部８に対して中立位置に維持されていた浮
動部１０をこれらのコイルばね１２の付勢力に抗してバ
ランス調整ウエイト１４側にスライド変位させ、パネル
Ｐの中心Ｏを旋回軸６の中心軸線Ｘから偏心させる。

【００４０】前記中心軸線ＸからのパネルＰの中心Ｏの
偏心量は、旋回軸６の回転速度と、バランス調整ウエイ
ト１４の位置によって変化させることができ、回転速度
の変化に応じてパネルＰの回転中心が変化する。

【００４１】また、本実施例では、バランス調整ウエイ
ト１４のウエイト取付ねじ１３に対する螺合位置を調整
することで、バランス調整ウエイト１４に作用する遠心
力の大きさを調整することができる。

【００４２】なお、この実施例では、バランス調整ウエ
イト１４は浮動部１０に取り付けているが、ワークホル
ダやワークに設けてもよい。ただし、バランス調整ウエ
イトは浮動部に設けることが円滑な動作上望ましい。

【００４３】また、図１のように、旋回軸６の中心軸線
Ｘを垂直方向に対して傾けた状態でのみ、旋回軸６回り
に回転させてパネルＰのようなワークに塗布された処理
液を塗布面全体に遠心力で拡げる場合にはバランス調整
ウエイト１４は省略することができる。

【００４４】また、前述した実施例においては、付勢部
材となるコイルばね１２を一対のガイドロッド１１間に
配置しているが、ガイドロッドの外周にはめて装着して
もよい。

【００４５】さらに、付勢部材は実施例に示したような
コイルばねに限らず、保持部に対して浮動部を中立位置
に付勢する機能を有するものであればよい。

【００４６】また、本実施例では、保持部８に形成され
たガイド孔８Ａにガイドロッド１１を直接嵌挿している
が、両者の間にリニアベアリング等を介在させてスライ
ドする際の摩擦抵抗を減少させるようにしてもよい。

【００４７】また、保持部と浮動部は前述した実施例の
構成に限定するものではなく、浮動部は保持部に対して
旋回軸の中心軸線と直交する方向にスライド自在に保持
されていればよい。

【００４８】また、前述した実施例においては、蛍光膜
塗布機に設けられているワークホルダの偏心旋回機構に
ついて説明したが、本発明は蛍光膜塗布機のワークホル
ダへの適用に限定されるものではなく、同様に、ワーク
を回転させながらワーク表面に処理液を均等厚に塗布す
る必要がある装置、例えば、半導体ウェハの表面にレジ
スト液を塗布するスピンコータ等にも適用可能である。

【００４９】さらに、前述した蛍光膜塗布機に設けられ
ているワークホルダの偏心旋回機構は、旋回軸の中心軸
線が垂直面内で傾動できるように構成されているが、バ
ランス調整ウエイトを備えたものでは、旋回軸が傾動せ
ず、その中心軸線が垂直方向に固定された状態で回転駆
動される装置に対しても適用可能である。

【００５０】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１記載の
発明によれば、ワークを保持したワークホルダが旋回軸
の中心軸線と直交する方向に回転中に変位し、ワークの
回転中心が定位置に固定されないため、ワーク中心部分
にも遠心力を作用させることができる。

【００５１】その結果、ワークに塗布された処理液には
遠心力が作用しないことによって膜厚が厚く残る部分が
なくなり、ワーク塗布面に形成される処理液の膜厚を均
一にして製品の品質を向上させることができる。

【００５２】また、請求項２記載の発明によれば、旋回
軸の中心軸線が垂直方向に向いた状態でワークホルダが
回転駆動される場合に、ワークホルダの回転速度を変化
させることにより、ワーク中心を旋回軸中心から変位さ
せてワークの回転中心を変化させることができ、請求項
１記載の発明と同様にワーク塗布面に形成される処理液
の膜厚を均一にして製品の品質を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のワークホルダの偏心旋回機構の１実
施例を示す、蛍光膜塗布機の部分図。

【図２】 本発明のワークホルダの偏心旋回機構の要部
を示す斜視図。

【図３】 従来の蛍光膜塗布機のワークホルダ周辺部分
を示す部分図。

【図４】 従来のワークホルダの動作姿勢を示す図であ
って、（Ａ）は、パネルに処理液を塗布する際の動作姿
勢、（Ｂ）はパネルに塗布した処理液の膜厚を均一化す
る際の動作姿勢を示す。

【符号の説明】

１ 蛍光膜塗布機 ２ キャ
リッジ ３ 傾動軸 ４ リス
ト部 ５ 旋回用モータ ６ 旋回
軸 ７ 取付フランジ ８ 保持
部 ８Ａ ガイド孔 ８Ｂ ねじ
穴 ８Ｃ ガイド孔 ９ 取付
ボルト １０ 浮動部 １０Ａ，１０Ｂ 立ち上がり部 １１ ガイドロッド １２ コイルばね（付勢部材） １３ ウエイト取付ねじ １４ バランス調整ウエイト １５ ワークホルダ １６ クランプアーム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 垂直面内で中心軸線を傾動自在で且つ前
   記中心軸線回りに回転駆動される旋回軸に固定された保
   持部と、 前記保持部に対して旋回軸の中心軸線と直交する方向に
   スライド自在に保持され、ワークを保持するワークホル
   ダが固定された浮動部と、 前記浮動部と保持部間に設けられ、浮動部の保持部に対
   する中立位置からのスライド変位に対して中立位置へ浮
   動部が復帰する向きに付勢する付勢部材とを備えている
   ことを特徴とするワークホルダの偏心旋回機構。
2. 【請求項２】 中心軸線回りに回転駆動される旋回軸に
   固定された保持部と、 前記保持部に対して旋回軸の中心軸線と直交する方向に
   スライド自在に保持され、ワークを保持するワークホル
   ダが固定された浮動部と、 前記浮動部と保持部間に設けられ、浮動部の保持部に対
   する中立位置からのスライド変位に対して中立位置へ浮
   動部が復帰する向きに付勢する付勢部材と、 ワーク及びワークホルダを含む浮動部側に設けられ、旋
   回軸の中心軸線が垂直方向に向いた状態で前記中心軸線
   上から保持部に対するスライド方向に浮動部側の重心位
   置を偏倚させるためのバランス調整ウエイトとを備えた
   ことを特徴とするワークホルダの偏心旋回機構。