JP2010133884A

JP2010133884A - 振り子センサ

Info

Publication number: JP2010133884A
Application number: JP2008311731A
Authority: JP
Inventors: Akira Murata; 亮村田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2008-12-08
Filing date: 2008-12-08
Publication date: 2010-06-17

Abstract

【課題】振り子体の回転軸とブロックの軸受け部に薬液等が結晶化してこびり付いても、これが振り子体の傾動の妨げとならず、振り子体の傾動が良好になされる振り子センサを提供すること。
【解決手段】水平方向に搬送される基板の端部に押されて回転軸２ａを中心に傾動する振り子体２と、振り子体２の傾動を検出するセンサ８と、振り子体２の回転軸２ａが遊挿される軸受け部５ａを有したブロック５とを備え、振り子体２には第１の永久磁石３が設けられると共にブロック５には第２の永久磁石６が設けられ、両永久磁石３，６の斥力によって振り子体２の回転軸２ａがブロック５の軸受け部５ａ内で浮上されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示パネルに用いられるガラス基板などの基板が水平に搬送される際に、その基板が所定の位置を通過したことを検出する振り子センサに関する。

近年、コンピュータやテレビなどの家電製品の表示部として、液晶表示パネルが広く用いられている。液晶表示パネルは、一般的に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板とカラーフィルタ（ＣＦ）基板とからなる一対のガラス基板が所定の間隔を置いて平行に対向配置され、両基板間に液晶が充填された構成をなしている。

例えばＴＦＴ基板を製造するにあたっては、ガラス基板表面への成膜処理、レジスト膜形成処理、露光処理、レジスト現像処理、エッチング処理、レジスト剥離処理等の複数の処理工程を順次経ることによりガラス基板表面にＴＦＴ等が形成される。

このようなガラス基板は、上述したような種々の処理工程を実施する複数の基板処理装置を使用して製造されるが、ローラコンベアでガラス基板を水平に搬送しながら例えばエッチング液などの薬液をガラス基板表面にシャワー状に供給する基板処理装置では、その装置の自動化を図るために、ガラス基板が装置内の所定の位置を通過したことを検出する手段が備えられている。

このような基板処理装置内で搬送されるガラス基板の通過を検出する手段としては下記特許文献に開示されるような振り子センサが用いられている。

図４に示されるように、振り子センサ３１は、左右のブロック３２，３２に貫通孔の軸受け部３２ａ，３２ａを開口形成し、その軸受け部３２ａ，３２ａに振り子体３３の回転軸３３ａ，３３ａを挿入して回転可能に軸支した構成となっている。この場合、振り子体３３の回転軸３３ａは、振り子体３３の重心位置よりも上方に設けられているので、振り子体３３は回転軸３３ａを中心に前後に傾動可能になっている。また、振り子体３３の上端にはローラ３４が設けられており、図５に示されるようにローラコンベア４１に沿って搬送されるガラス基板４２の端部によってローラ３４が押されることで振り子体３３は傾動されるようになっている。

また振り子体３３の下側の内部には永久磁石３５が設けられている。そして、振り子体３５の下端よりも下方には、ステム３６がブロック３２に取り付けられて固定されている。ステム３６は、図６に示されるように、樹脂製のパイプ３７で覆われた板バネ３８を有する板バネ式の有接点スイッチである。

この場合、図６（ａ）に示されるように振り子体３３の永久磁石３５の磁力によりステム３６のパイプ３７内の板バネ３８が吸引されると、接点３９が開放となり導通しないが、図６（ｂ）に示されるように振り子体３３の傾動によりステム３６から永久磁石３５が離間して、ステム３６のパイプ３７内の接点３９が永久磁石３５の磁力がおよぶ範囲を超えると、板バネ３８の復元力により接点３９が導通されることによって振り子体３３の傾動が検出されるようになっている。

特開平１１−２８１７５５号公報

しかしながら、基板処理装置で用いられるエッチング液などの薬液やガラス基板４２から除去された被エッチング材料が、振り子センサ３１の振り子体３３の回転軸３３ａとブロック３２の軸受け部３２ａに付着した状態で結晶化し、その結晶が回転軸３３ａと軸受け部３２ａの摺動部分に詰まってしまうことがある。このように回転軸３３ａと軸受け部３２ａの摺動部分に結晶が詰まると、ガラス基板４２が通過した後でも振り子体３３が傾動したままになってしまい、結果、基板処理装置が常にガラス基板有りの状態と認識してしまうことがあった。

このような場合は、回転軸３３ａと軸受け部３２ａの摺動部分に詰まった結晶を取り除くべく振り子センサ３１を清掃することが行われるのであるが、振り子センサ３１を基板処理装置から取り外す手間が煩わしく、また、取り外しても振り子センサ３１は振り子体３３とブロック３２とが一体形式になった構成であるため分解清掃ができず、振り子センサ３１を新品に交換する場合もあった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、振り子体の回転軸とブロックの軸受け部に薬液等が結晶化してこびり付いても、これが振り子体の傾動の妨げとならず、振り子体の傾動が良好になされる振り子センサを提供することである。

上記課題を解決するため、本発明に係る振り子センサは、水平方向に搬送される基板の端部に押されて回転軸を中心に傾動する振り子体と、該振り子体の傾動を検出するセンサと、前記振り子体の回転軸が遊挿される軸受け部を有したブロックとを備え、前記振り子体には第１の磁石が設けられると共に前記ブロックには第２の磁石が設けられ、両磁石の斥力によって前記振り子体の回転軸が前記ブロックの軸受け部内で浮上されていることを要旨とするものである。この場合、前記センサは、前記振り子体の傾動に伴う第１の磁石の近接および離間による磁束密度の変化を検出する磁気センサである構成にすると良い。

上記構成を有する振り子センサによれば、第１の磁石が設けられた振り子体の回転軸が、第２の磁石が設けられたブロックの軸受け部内で、両永久磁石の斥力によって浮上されているので、軸受け部を回転軸の外径に対して充分な隙間があるように大きく開口形成することで、例えば薬液等が回転軸および軸受け部に結晶化してこびり付いても、振り子体が傾動したままになってしまうことが防止される。

この場合、振り子体の傾動を検出するセンサとして、振り子体の傾動に伴う第１の磁石の近接および離間による磁束密度の変化を検出する磁気センサである構成にすれば、動作しないブロックに設けられた第２の磁石から発生する磁界の影響を受けずに振り子体の傾動を検出することができる。

本発明に係る振り子センサの振り子体の傾動を検出するセンサとして、例えば従来技術で説明したような板バネの有接点スイッチであるステムを用いる場合は、本発明の第１の磁石が設けられた振り子体が傾動してステムから離れてもブロックに設けられた第２の磁石の影響でステムの板バネが復元しないことになる。

そこで、本発明の係る振り子体の傾動を検出するセンサとして、振り子体の傾動に伴う第１の磁石の近接および離間による磁束密度の変化を検出する磁気センサを用いれば、動作しないブロックに設けられた第２の磁石から発生する磁界の影響を受けずに、つまり磁気センサの検知面に対して第２の磁石から発生する磁界の磁束密度に変化がないことを利用して、磁気センサの検知面に対して振り子体の傾動に伴う第１の磁石の近接および離間による磁束密度の変化から振り子体の傾動を検出することが可能である。尚、振り子体に設けられた第１の磁石およびブロックに設けられた第２の磁石は永久磁石である構成が好ましいが、電磁石である構成でも良い。

以下に、本発明に係る振り子センサの一実施の形態ついて、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る振り子センサの概略構成を示した外観斜視図、図２は図１の振り子センサの断面を示した図、図３は図１の振り子センサの動作を示した側面図である。

図１に示されるように、振り子センサ１は、振り子体２と、この振り子体２を挟むように左右に配設されたブロック５，５と、ブロック５，５の下側に配設されたベース７と、これらブロック５，５およびベース７の背面に配設された取付板１０とを備えている。

振り子体２は、角柱形状を有した全体が第１の永久磁石３となっており、図示されるように左面がＳ極に、右面がＮ極にそれぞれ一様に帯磁されている。この振り子体２の先端には樹脂製のローラ４が回転可能に軸支されている。また、振り子体２の重心位置よりも上方には左右に突出した円柱形状の回転軸２ａが設けられており、図３に示されるようにガラス基板１５が通過しないとき、つまり振り子体２に外力が作用しないときは鉛直方向に立った状態に保持されている。

左右のブロック５の上方には貫通した縦長の長孔形状を有した軸受け部５ａが形成されている。この軸受け部５ａは振り子体２の回転軸２ａの外径よりも大きく開口されており、図示されるように回転軸２ａが軸受け部５ａ内で非接触状態に遊挿されている。尚、この軸受け部５ａが設けられたブロック５の中央より上側の部分は樹脂製である。

ブロック５の中央より下側の部分には第２の永久磁石６が設けられている。この場合、左側のブロック５の第２の永久磁石６はその左面がＮ極に、右面がＳ極にそれぞれ一様に帯磁されている。したがって、第１の永久磁石３である振り子体２の左面のＳ極に対向して配設された左側のブロック５の第２の永久磁石６の右面が同じ磁極であるＳ極になっていることから両者の間には斥力が発生し、この斥力が振り子体２を上方へと浮上させる力となっている。

また、右側のブロック５の第２の永久磁石６はその左面がＮ極に、右面がＳ極にそれぞれ一様に帯磁されている。したがって、第１の永久磁石３である振り子体２の右面のＮ極に対向して配設された右側のブロック５の第２の永久磁石６の左面が同じ磁極であるＮ極になっていることから両者の間には斥力が発生し、この斥力が振り子体２を上方へ浮上させる力となっている。

このように第１の永久磁石３からなる振り子体２の左右の面の磁極に対して、振り子体２の左右の下方にやや離間して配設されたブロック５，５の第２の永久磁石６，６の振り子体２側のそれぞれの面の磁極を同じにした構成、つまり、第１の永久磁石３と第２の永久磁石６，６との各々の向かい合う磁極を同極とすることで、両磁石間に斥力を発生させ、この斥力により振り子体２が浮上させられている。

この場合、振り子体２に設けられた第１の永久磁石３とブロック５に設けられた第２の永久磁石６のそれぞれの磁力やブロック５の軸受け部５ａの高さを調整することで、振り子体２の回転軸２ａをブロック５の軸受け部５ａ内で非接触状態に浮上させられている。尚、第１の永久磁石３および第２の永久磁石６は、磁性体材料の外周にコイルが巻回され、そのコイルに通電することで磁力を発生する電磁石である構成でも良い。

また、左側のブロック５の内側の面には、ストッパピン５ｂが右方向に突出して設けられており、このストッパピン５ｂによって、振り子体２は鉛直方向に立った状態に保持されると共に、図３に示されるようにローラ４がガラス基板１５の搬送方向とは反対側の方向に傾くのが防止されている。

ブロック５の下方に配設された樹脂製のベース７には内部に磁気センサ８が設けられている。この場合、磁気センサ８は、磁気センサ８に対して第１の永久磁石３からなる振り子体２の下端の近接および離間による磁束密度の変化を検出するもので、検出された信号をケーブル９を介して基板処理装置に出力することで、ガラス基板１５の通過が検出されるようになっている。この場合、磁気センサ８は左右のブロック５，５の間の位置でベース７の内部の上方に設けられている。

このように振り子体２の傾動を検出するセンサとして、振り子体２の傾動に伴う第１の永久磁石３の近接および離間による磁束密度の変化を検出する磁気センサ８を用いているので、動作しないブロック５，５に設けられた第２の永久磁石６，６から発生する磁界の影響を受けずに、つまり磁気センサ８に対する第２の永久磁石６，６から発生する磁界の磁束密度に変化がないことを利用して、磁気センサ８に対する振り子体２の傾動に伴う第１の永久磁石３の近接および離間による磁束密度の変化から振り子体２の傾動を検出することが可能となっている。

上述したブロック５，５およびベース７は背面側に設けられた樹脂製の取付板１０に固定されている。取付板１０の左右両側には、縦長の長孔形状を有した取付孔１０ａが形成されている。図３に示されるように、基板処理装置の隣り合う処理室の間等に設けられた隔壁１６の上部に取付板１０の取付孔１０ａを用いて固定ネジ１１により固定することで、振り子センサ１が装置内の所定の位置に固定される。この場合、図示されるように、振り子センサ２のローラ４の上端は、ガラス基板１５が通過するラインよりもやや高くなるように位置決めされて隔壁１６に固定される。

図３に示されるように、ローラコンベア１７にはガラス基板１５が載置されて、搬送ローラ１８の回転によって図中左側方向に水平状態でガラス基板１５が搬送される。搬送されたガラス基板１５の左端部が振り子センサ１のローラ４に当接すると、ローラ４が左側に押されて振り子体２が回転軸２ａを中心に左側に傾動される。この傾動により第１の永久磁石３からなる振り子体２が磁気センサ８から離間するので、磁気センサ８はこのときの磁束密度の変化を検出し、その検出信号をケーブル９を介して基板処理装置に出力する。これにより、ガラス基板１５が振り子センサ１の位置を通過中であることが検出される。

そして、ガラス基板１５が振り子センサ１の位置を通過すると、左側に傾動していた振り子体２が重力によって鉛直方向に立った状態に復帰する。この復帰により第１の永久磁石３からなる振り子体２が磁気センサ８に近接するので、磁気センサ８はこのときの磁束密度の変化を検出し、その検出信号をケーブル９を介して基板処理装置に出力する。これにより、ガラス基板１５が振り子センサ１の位置を通過したことが検出される。

上述した振り子センサ１では、第１の永久磁石３である振り子体２の回転軸２ａが、第２の永久磁石６が設けられたブロック５の軸受け部５ａ内で、両永久磁石３、６の間に発生する斥力によって非接触状態で浮上されているので、従来技術で説明した振り子センサ３１のような回転軸３３ａと軸受け部３２ａの摺動部分がない構成となっている。したがって、振り子センサ１では、軸受け部５ａを従来技術の軸受け部３２ａよりも大きく開口形成することができるので、例えばガラス基板１５を処理するエッチング液などの薬液やガラス基板１５から除去された被エッチング材料が回転軸２ａおよび軸受け部５ａに結晶化してこびり付いても、振り子体２が傾動したままになってしまうことが防止されている。

したがって上述した振り子センサ１によれば、従来技術のように回転軸３３ａと軸受け部３２ａの摺動部分に結晶が詰まると、ガラス基板が通過した後でも振り子体３３が傾動したままになってしまう結果、基板処理装置が常にガラス基板有りの状態と認識してしまう誤動作が防止されると共に、回転軸３３ａと軸受け部３２ａの摺動部分に詰まった結晶を取り除くべく振り子センサ３１を清掃する作業を不要とすることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、振り子体２の傾動を検出するセンサとして磁気センサ８を用いて説明したが、光学的、電気的などの種々なる検出手段を用いて、振り子体２の傾動を検出することができる。例えば、振り子体２の傾動を光学的に検出するために、透過型センサを用いる場合には、振り子体２を非検出体として用いることができる。

本発明の一実施形態に係る振り子センサの概略構成を示した外観斜視図である。図１の振り子センサの断面を示した図である。図１の振り子センサの動作を側方から見た図である。従来用いられてきた振り子センサの概略構成を示した外観斜視図である。図４の振り子センサの動作を側方から見た図である。図４の振り子センサが備えるステムの動作を示した図である。

符号の説明

１振り子センサ
２振り子体
２ａ回転軸
３第１の永久磁石
４ローラ
５ブロック
５ａ軸受け部
６第２の永久磁石
８磁気センサ
１０取付板
１５ガラス基板
１７ローラコンベア

Claims

水平方向に搬送される基板の端部に押されて回転軸を中心に傾動する振り子体と、該振り子体の傾動を検出するセンサと、前記振り子体の回転軸が遊挿される軸受け部を有したブロックとを備え、前記振り子体には第１の磁石が設けられると共に前記ブロックには第２の磁石が設けられ、両磁石の斥力によって前記振り子体の回転軸が前記ブロックの軸受け部内で浮上されていることを特徴とする振り子センサ。
前記センサは、前記振り子体の傾動に伴う第１の磁石の近接および離間による磁束密度の変化を検出する磁気センサであることを特徴とする請求項１に記載の振り子センサ。