JP2013216488A - 弾性ｏリング及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス基板洗浄装置の基板搬送ローラに設置されたＯリングを、搬送ローラをシャフトから分離することなく、Ｏリングのみを取外して新しいＯリングに交換することができる弾性Ｏリング。
【解決手段】Ｏリングは、前記搬送ローラに装着されるように環状に形成され、内部には環状の弾性力を有する金属材質のばね部を有し、ばね部の表面は軟性材質の表皮部によって覆われるように構成され、Ｏリングは一箇所に連続性が途切れた分離部を有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、弾性Ｏリング及び弾性Ｏリングの製造方法に関し、さらに詳しくは、ＬＣＤ製造工程においてガラス基板を洗浄する装置の一部である基板搬送ローラに設置されるＯリングに関し、搬送ローラをシャフトから分離することなく、シャフトに装着した状態でＯリングのみを取外して新しいＯリングに交換することができる、弾性Ｏリング及び弾性Ｏリングの製造方法に関する。

ガラス基板は様々な製品に適用されており、例えば、ＬＣＤ（液晶表示装置）、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）のようなフラットディスプレイ装置に適用されている。

前記のように多様な装置に採用されるガラス基板は、様々な工程を経て最終製品として生産されるが、それぞれの工程における処理のために搬送ローラによって移送される。

一例として、基板を移送するための搬送ローラは通常上部及び下部の搬送ローラが互いに向かい合って回転するように設けられ、上部及び下部の搬送ローラの軸をギア列によって互いに同時に回転駆動されるように連結することにより、搬送ローラの回転時にそれらの間で基板を移送することができる。

前記のような上部及び下部の搬送ローラのそれぞれには、基板の移送時に摩擦力を付与して滑りを防止し、基板を損傷することなくスムーズに移送することができるようにゴム材質及び樹脂系の材質からなるＯリングが装着される。

前記Ｏリングは閉ループ形状であり、搬送ローラ毎に複数個が一定の間隔で装着される。このように装着されたＯリングは、長期にわたり繰り返し基板を移送する役割を果たすのに伴い、基板との接触により摩耗して回転にばらつきが生じるようになり、基板との摩擦力が低下するため、基板を正常に移送することが難しくなる。

したがって、前記のようなＯリングは、一定期間使用した場合や損傷が生じた場合に新しいものに交換しなければならない。

しかしながら、前記のような従来のＯリングは閉ループ形状を有することにより、搬送ローラに新しいＯリングを設置するためには、搬送ローラの一方の端部に連結された各種の装置や部品などを分離してから、分離された搬送ローラの該一方の端部から交換しなければならないという煩わしさがある。したがって、Ｏリングを新しいものに交換することに伴う時間が長くかかり、煩わしい作業を伴うため極めて非効率的であり、交換作業の間は搬送システムを全体的に中断させなければならないのでその間基板の生産が止まることとなり、生産性を低下させる要因となる。

また、Ｏリングの交換後には再度分離した部品や装置を組付け直さなければならず、上部及び下部の搬送ローラ間の結合位置、部品や装置の組付け状態等の点検を再度行ってセットし直さなければならないという煩わしさがある。

また、搬送ローラに用いられるＯリングは、その断面形状が円形または非円形（例えば矩形断面形状）とされるが、搬送ローラには、用いられるＯリングの断面形状に対応したＯリング設置溝（環状の溝など）が形成される。したがって、新しいＯリングへの交換を行う場合、搬送ローラに形成されたＯリング設置溝に対応する形状のＯリングしか用いることができないという問題がある。

即ち、円形断面を有するＯリングの場合は基板との接触面積が小さくなり、一方非円形断面（例えば矩形断面形状）のＯリングの場合は基板との接触面積が大きくなるので、基板をより安定的に移送することができる。このため、従来の円形断面のＯリングを非円形断面のＯリングに交換することが望ましい場合がある。ところが、円形断面のＯリングを非円形断面のＯリングに交換しようとすると、搬送ローラまでも新しく交換しなければならないという問題が生じる。

図１は、従来のＬＣＤに設置されるガラス基板洗浄装置のうちの一部である搬送装置を正面から見た正面図である。図２は、従来のＬＣＤに設置されるガラス基板洗浄装置のうちの一部である搬送装置を側面から見た側面図である。

図１及び図２を参照すると、シャフト１２に複数の搬送ローラ１４が装着され、前記各搬送ローラ１４にはゴム材質のＯリング２０が設置されており、ガラス基板１０が両側の基板ガイドローラ１６によりガイドされながら搬送ローラ１４上を移送される。各シャフト１２は回転ベルト８の駆動により回転し、搬送ローラ１４もシャフト１２と共に回転するように構成されている。

前記のような従来の構成では、Ｏリング２０を交換するには、搬送ローラ１４をシャフト１２から分離した状態でないとＯリング２０の交換作業をすることができないという問題があった。

本発明は、前記のような問題を解決するためになされたものであり、搬送ローラに対するＯリングの設置作業が容易になるように、分離部と弾性力を有するように構造が改善された弾性Ｏリングを提供することをその目的とする。

また、前記の構造が改善された弾性Ｏリングの製造方法を提供することを他の目的とする。

前記目的を達成するため、本発明による弾性Ｏリングは、シャフトに装着されてガラス基板を移送する搬送ローラに設置されるＯリングであって、

前記Ｏリングは、前記搬送ローラに装着されるように環状に形成され、内部には環状の弾性力を有する金属材質のばね部を有し、

前記ばね部の表面は軟性材質の表皮部によって覆われるように構成され、

前記Ｏリングは一箇所に連続性が途切れた分離部を有し、前記搬送ローラに対するＯリングの取外しまたは新たな取付けを行う際に、前記分離部の離隔間隔を前記Ｏリングが元の環状に復元可能な許容範囲内で広げるだけで、Ｏリングの取外しまたは新たな取付けを行い得ることを特徴とし、

前記表皮部はゴムまたはシリコーンを配合した軟性材質で構成されることを特徴とし、

前記弾性Ｏリングと前記ばね部の断面は矩形状に形成されることを特徴とする。

また、前記の目的を達成するための本発明による弾性Ｏリングの製造方法は、断面が円形である金属線材を、角形金型を通過させて断面を矩形状にするステップ；

前記断面矩形状の金属線材を、両端部が分離した状態で環状に形成するステップ；

前記環状に形成した金属線材を、８００℃〜１３００℃の温度で２０〜２７時間加熱した後、急冷して弾性を有するばね部を作製するステップ；及び

前記弾性を有する環状の金属線材の外周面を全面にわたりシリコーンまたはゴムを配合した軟性材質の表皮部により覆うように形成するステップを含み、

前記表皮部は、前記ばね部の内側面に装着される内側部と前記ばね部の外側面に装着される外側部とに区分されて、それぞれ半成形品として作製された後、それぞれ最終的に前記ばね部と一体に成形されることを特徴とする。

本発明による弾性Ｏリングによると、新しいＯリングに交換するために、基板の搬送ローラの一側に結合された部品や装置などを解体することなく、弾性Ｏリングを搬送ローラの外周に容易にかつ簡単に交換して装着できるようになる。

したがって、Ｏリングの交換に伴う時間を短縮し、交換作業を簡単にすることによってコストを低減できるのは勿論のこと、交換作業のため工場の稼働を中断しなければならない時間を最小化することにより、製品の生産性を高めることができるようになる。

また、搬送ローラと結合された各種の部品や装置を解体する必要がないので、解体後に組み立て直す際に生じ得る組立公差の発生を根本的に排除することにより、組み立て直しに伴うセット作業を必要とせず、組立公差の発生による誤作動や生産性の低下を防止できるという著しく優れた効果がある。

従来のＬＣＤに設置されるガラス基板洗浄装置のうちの一部である搬送装置を正面から見た正面図である。 従来のＬＣＤに設置されるガラス基板洗浄装置のうちの一部である搬送装置を側面から見た側面図である。 本発明による弾性Ｏリングの表皮部の内側部を製造する第１ステップの工程を説明する図である。 本発明による弾性Ｏリングのばね部を製造する第２ステップの工程を説明する図である。 本発明による弾性Ｏリングの表皮部の外側部を製造する第３ステップの工程を説明する図である。 本発明による弾性Ｏリングの完成品を製造する第４ステップの工程を説明する図である。 本発明による弾性ＯリングをＬＣＤ洗浄用装置に設置されたローラにおいて交換する方法を示した図である。

図３は、本発明による弾性Ｏリングの表皮部の内側部を製造する第１ステップの工程を説明する図である。

図３の（ａ）は、本発明による弾性Ｏリングの表皮部の内側部を製造する第１ステップの工程で作製される、シリコーンまたはゴムを配合して金属材質のばね部４０（図４）の内側表面に装着される内側部３０を示している。

内側部３０は、ゴムまたはシリコーンを配合して２５〜１２０℃の温度間で金型（図示せず）を用いて半成形品を得る。半成形後にオーブン（Ｏｖｅｎ）を用いて速成（有機物などの除去工程）する工程は省略する。

図３の（ｂ）及び（ｃ）を参照すると、内側部３０の断面が外側に開放された窪みを有する「コ」の字状をなすように形成される。「コ」の字状の窪んだ部分に弾性力を有する金属材質のばね部４０（図４）が装着されるように構成される。

内側部３０は完全な環状に繋がっておらず、一部が分離された分離部３１を有する。

図４は、本発明による弾性Ｏリングのばね部を製造する第２ステップの工程を説明する図である。

図４の（ａ）は、本発明による弾性Ｏリングを製造する第２ステップの工程で作製される弾性力と復元力を有する金属材質のばね部４０を示している。

本発明によるばね部４０は鉄を原材質として作製されるものであり、断面が円形で一直線に延びた金属性材質のばね線材を、矩形状の角形金型を通過させて断面が矩形状を有するように作製する。本発明によるばね部４０の断面は、横１〜５ｍｍ、縦０．５〜２ｍｍの寸法を有する矩形状を有するように作製する。

長手方向と直角な方向に切断した断面を使用者の所望の寸法を有する矩形状に作製した後、図４に示されるように丸い環状に形成する。本発明によるばね部４０の直径は、弾性Ｏリングが設置される搬送ローラ１４の直径寸法に応じて変更可能である。

前記丸い環状に形成されたばね部４０は、８００℃〜１３００℃の温度間で２０〜２７時間加熱した後、急冷して使用者が意図する弾性力と復元力を有するように構成する。

ばね部４０は一部分が分離された分離部４１を有し、使用者が分離部４１を広げたとしても元の形状に復元される。

図４の（ｂ）及び（ｃ）においては、ばね部４０の断面が矩形状を有することを示している。

図５は、本発明による弾性Ｏリングの表皮部の外側部を製造する第３ステップの工程を説明する図である。

図５の（ａ）は、本発明による弾性Ｏリングを製造する第３ステップの工程で作製される、シリコーンまたはゴムを配合して金属材質のばね部４０の外側表面に装着される半成形品の外側部５０を示している。

外側部５０の材質はシリコーンまたはゴムを配合したものであり、２５〜１２０℃の間で金型を用いて半成形品を得る。

外側部５０も完全な環状に繋がっておらず、一部が分離された分離部５１を有する。

図５の（ｂ）及び（ｃ）を参照すると、本発明による弾性Ｏリングの表皮部の外側部は、ばね部４０が表皮部の内側部３０の「コ」の字状の窪んだ部分に装着されてからその外側を覆う、断面が矩形状の形に形成されている。

図６は、本発明による弾性Ｏリングの完成品を製造する第４ステップの工程を説明する図である。

図６を参照すると、本発明による弾性Ｏリング２００は、図４に示されるばね部４０を中心として、ばね部４０の内側面には図３に示されるシリコーンまたはゴムを配合した半成形品の内側部３０を装着し、同時にばね部４０の外側面には図５に示されるシリコーンまたはゴムを配合した半成形品の外側部５０を装着した状態で、金型に挿入し、１３０〜２６０℃の温度及び１００〜２００ｋｇ／ｃｍ２のプレス圧力の条件下で、５分〜２５分間加圧成形を行う。

そして、完全に成形された後、オーブン（Ｏｖｅｎ）を用いて有機物及び煙（ｆｕｍｅ）を除去する。オーブン（Ｏｖｅｎ）の条件は１５０〜２８０℃に設定し、工程時間は４〜４６時間に設定する。

図６の（ｂ）及び（ｃ）を参照すると、ばね部４０を中心とした内側部３０と外側部５０の位置関係が分かる。成形が完全に終了した後には、内側面３０と外側部５０はばね部４０を内部に含む完全に繋がった表皮部を構成する。

本発明による弾性Ｏリング２００は、完全に閉じられた環状に構成されておらず、一部が分離された分離部２０１を有する。

図７は、本発明による弾性Ｏリングを、ＬＣＤ洗浄用装置に設置された搬送ローラにおいて交換する方法を示した図である。

図７を参照すると、本発明による弾性Ｏリング２００の分離部２０１を、該弾性Ｏリング２００が元の環状に復元可能な許容範囲内で少し広げて、シャフト１２に装着された搬送ローラ１４の溝に新しい弾性Ｏリング２００を設置する様子が示されている。

使用者は、本発明による弾性Ｏリング２００の分離部２０１を少し広げるだけで、搬送ローラ１４をシャフト１２から分離することなく搬送ローラ１４に対する弾性Ｏリング２００の交換作業を完了することができる。

本発明の弾性Ｏリング２００が搬送ローラ１４に一旦嵌められれば、ばね部４０の復元力によって広げられた分離部２０１は広げられる前の状態の形に復元され、分離部２０１の離隔間隔は再び元の通りに狭まる。

以上、本発明の原理を例示するための好ましい実施例について図示し説明したが、本発明は、そのように図示し説明されたとおりの構成及び作用に限定されるものではない。むしろ添付の特許請求の範囲の思想及び範囲を逸脱することなく本発明に対する様々な変更及び修正が可能であることは、当業者であれば十分に理解できるはずである。

１０ ガラスパネル
１２ シャフト
１４ 搬送ローラ
１６ ガラスガイドローラ
３０ 表皮部の内側部
４０ ばね部
５０ 表皮部の外側部
２００ 弾性Ｏリング
３１、４１、５１、２０１ 分離部

Claims (5)

1. シャフトに嵌合設置されてガラスを移送する搬送ローラに嵌合されるＯリングあって、
   前記Ｏリングは、前記搬送ローラに装着されるように環状に形成され、内部には環状の弾性力を有する金属材質のばね部を有し、
   前記ばね部の表面は軟性材質の表皮部によって覆われるように構成され、
   前記Ｏリングは一箇所に連続性が途切れた分離部を有し、前記搬送ローラに対してＯリングの取外しまたは新たな取付けを行う際に、前記分離部の離隔間隔を前記Ｏリングが元の環状に復元可能な許容範囲内で広げるだけで、Ｏリングの取外しまたは新たな取付けを行い得ることを特徴とする弾性Ｏリング。
2. 前記表皮部はゴムまたはシリコーンを配合した軟性材質で構成されることを特徴とする請求項１に記載の弾性Ｏリング。
3. 前記Ｏリングと前記ばね部は断面が矩形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の弾性Ｏリング。
4. 断面が円形である金属線材を、角形金型を通過させて断面を矩形状にするステップ；
   前記断面矩形状の金属線材を、両端部が分離した状態で環状に形成するステップ；
   前記環状に形成した金属線材を、８００℃〜１３００℃の温度で２０〜２７時間加熱した後、急冷して弾性を有するばね部を作製するステップ；及び
   前記弾性を有する環状の金属線材の外周面を、全面にわたりシリコーンまたはゴムを配合した軟性材質の表皮部により覆うように形成するステップを含むことを特徴とする弾性Ｏリングの製造方法。
5. 前記表皮部は、前記ばね部の内側面に装着される内側部と前記ばね部の外側面に装着される外側部とに区分されて、それぞれ半成形品として作製された後、それぞれ最終的に前記ばね部と一体に成形されることを特徴とする請求項４に記載の弾性Ｏリングの製造方法。
   

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