JP2021024040A - Belt conveyance type polishing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ベルト搬送式研磨装置に関する。 The present invention relates to a belt transport type polishing apparatus.
カラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタを作成するために、ガラス基板上にブラックマトリクス等の各種皮膜を形成する技術が従来技術として知られている。ここで、上記皮膜の膜厚が不均一である場合、カラーフィルタの表面に段差が生じることがある。 In order to create a color filter used in a color liquid crystal display device, a technique of forming various films such as a black matrix on a glass substrate is known as a conventional technique. Here, if the film thickness of the film is not uniform, a step may occur on the surface of the color filter.
このような段差を除去するために、カラーフィルタを搬送しつつ研磨ヘッドを移動させることによって表面を研磨するベルト搬送式研磨装置が用いられている。ベルト搬送式研磨装置では、ベルトにかかるテンションを安定させることが重要である。 In order to remove such a step, a belt transport type polishing device that polishes the surface by moving the polishing head while transporting the color filter is used. In a belt transport type polishing device, it is important to stabilize the tension applied to the belt.
例えば、特許文献1に記載の技術では、用紙を搬送する搬送コンベアにおいて、搬送方向の上流側に搬送ベルトを回転させる駆動ローラを備え、搬送方向の下流側に搬送ベルトに従動する従動ローラを備えている。そして、従動ローラに回転抵抗を付与することによりベルトにかかるテンションを設定している。
For example, in the technique described in
ここで、一般的なベルト搬送式研磨装置では、研磨を行う研磨ヘッドが移動する方向は一方向ではない。例えば、研磨ヘッドは、カラーフィルタの表面に対して平行な面において円を描くように移動する。ベルト搬送式研磨装置がカラーフィルタを搬送する方向に対して反対方向に移動するとき、つまり研磨ヘッドによってベルトが引っ張られるとき、ベルトにかかるテンションが変動するため、ベルトにたわみが生じることがある。このようなたわみが生じた場合、カラーフィルタに不要の力が印加されるため、カラーフィルタが正常に搬送されなくなる、またはカラーフィルタが破損する可能性があるという問題がある。 Here, in a general belt transport type polishing device, the direction in which the polishing head for polishing moves is not one direction. For example, the polishing head moves in a circular motion on a plane parallel to the surface of the color filter. When the belt transfer type polishing device moves in the direction opposite to the direction in which the color filter is conveyed, that is, when the belt is pulled by the polishing head, the tension applied to the belt fluctuates, which may cause the belt to bend. When such deflection occurs, an unnecessary force is applied to the color filter, so that there is a problem that the color filter may not be conveyed normally or the color filter may be damaged.
特許文献1の記載の搬送コンベアは、搬送方向の上流側に駆動ローラが備えられているため、印字を行うための用紙等軽いものであれば問題なく搬送できるが、カラーフィルタを搬送する場合、カラーフィルタの重量によってベルトにたわみが生じる。そのため、ベルトにかかるテンションを安定させることができない。
Since the transport conveyor described in
本発明の一態様は、ベルトにかかるテンションを安定させることができるベルト搬送式研磨装置を実現することを目的とする。 One aspect of the present invention is to realize a belt transport type polishing apparatus capable of stabilizing the tension applied to the belt.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るベルト搬送式研磨装置は、所定の方向に回転し、基板を搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトによって搬送されている前記基板の表面を研磨する研磨部と、前記搬送ベルトの内周面において前記基板の搬送方向に対して下流側の端部に位置し、回転することにより前記搬送ベルトを回転駆動させる駆動ローラと、前記駆動ローラを回転させる駆動部と、前記搬送ベルトの内周面において前記基板の搬送方向に対して上流側の端部に位置し、前記搬送ベルトに従動して回転する従動ローラと、前記従動ローラに対して、前記搬送ベルトに従動する回転方向とは逆向きにトルクを印加するトルク印加部と、を備える。 In order to solve the above problems, the belt transport type polishing apparatus according to one aspect of the present invention has a transport belt that rotates in a predetermined direction to transport the substrate and a surface of the substrate that is conveyed by the transport belt. A polishing portion for polishing the conveyor belt, a drive roller located at an end on the inner peripheral surface of the conveyor belt on the downstream side with respect to the transport direction of the substrate, and a drive roller for rotationally driving the conveyor belt by rotation, and the drive roller. With respect to the drive unit for rotating the conveyor belt, the driven roller located at the end on the inner peripheral surface of the conveyor belt on the upstream side with respect to the transport direction of the substrate, and rotating in accordance with the conveyor belt, and the driven roller. The belt is provided with a torque applying portion that applies torque in the direction opposite to the direction of rotation that follows the conveyor belt.
本発明の一態様によれば、ベルトにかかるテンションを安定させることができる。 According to one aspect of the present invention, the tension applied to the belt can be stabilized.
〔実施形態1〕
<ベルト搬送式研磨装置1の構成>
以下、本発明の一実施形態について、図1および図2を用いて詳細に説明する。図1は、本実施形態に係るベルト搬送式研磨装置1の構成を示す概略図である。なお、図1は、ベルト搬送式研磨装置1を鉛直上方向(図1に示す+Z軸方向)から見た図である。図2は、図1に示すベルト搬送式研磨装置1のA−A´線矢視断面図である。図1および図2に示すように、ベルト搬送式研磨装置1は、ベルト2(搬送ベルト)、駆動ローラ3、駆動モータ4(駆動部)、従動ローラ5、ブレーキモータ6(トルク印加部)、第1研磨ヘッド7a(研磨部)および第2研磨ヘッド7b(研磨部)を備える。ベルト搬送式研磨装置1は、駆動ローラ3の回転によりベルト2上に載置された基板を図1において矢印50で示す方向に搬送し、第1研磨ヘッド7a(または第2研磨ヘッド7b)によって研磨する装置である。基板とは、ガラス基板上に各種皮膜を形成したカラーフィルタ等である。以下、ベルト2が基板を搬送する方向を搬送方向と称する。
[Embodiment 1]
<Structure of belt transport
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of the belt transport
ベルト2は、基板を搬送するための環状のベルトであり、駆動ローラ3および従動ローラ5によって張架されている。ベルト2は、駆動ローラ3が回転することにより、所定の方向(図2における反時計回り)に回転することで基板Sを搬送する。ベルト2は、例えばシームレスベルトであってもよいし、シームドベルトであってもよい。
The
駆動ローラ3は、ベルト2の内周面において搬送方向に対して下流側の端部に設けられているローラであり、駆動モータ4によって図2における反時計回り(以下、回転方向)にトルクを印加されることにより所定の方向(図2における反時計回り)に回転する。駆動ローラ3とベルト2とが接触する面にはゴムが備えられており、駆動ローラ3が空回りすることを防止している。
The
駆動モータ4は、回転方向トルクを印加することで駆動ローラ3を所定の方向に回転させるためのモータである。駆動モータ4では、第1研磨ヘッド7aまたは第2研磨ヘッド7bの動きに同期するように印加するトルクが変動する(詳細は後述する)。また、駆動モータ4と駆動ローラ3との間には、減速機10が設けられており、駆動ローラ3は駆動モータ4および減速機10によって、外力に拘わらず所望の回転速度(例えば、一定の速度)で回転することができる。なお、前記外力とは、例えば、第1研磨ヘッド7aまたは第2研磨ヘッド7bによるベルト2に対する押圧力を意味する。
The
従動ローラ5は、ベルト2の内周面において搬送方向に対して上流側の端部に設けられているローラである。従動ローラ5は、駆動ローラ3が回転することによるベルト2の回転に伴い駆動ローラ3と同じ方向に回転する。すなわち、従動ローラ5は、ベルト2に従動して回転する。一方、従動ローラ5はブレーキモータ6により回転方向とは逆方向(以下、逆回転方向)にトルクを印加されるため、ベルト2に搬送方向と反対方向のテンションを印加する。
The driven
ブレーキモータ6は、従動ローラ5に対して従動ローラ5がベルト2に従動回転する方向とは逆向きにトルクを印加するための従動モータである。ブレーキモータ6は、前記外力に拘わらず常に一定の大きさのトルクを従動ローラ5に印加することで、従動ローラ5を駆動させる、または制動することができる。また、従動ローラ5とブレーキモータ6との間には、減速機11が設けられており、従動ローラ5はブレーキモータ6および減速機11によって所望の回転速度で回転することができる。ブレーキモータ6としては、例えばサーボモータを用いることができる。
The
図1および図2に示すように、ベルト搬送式研磨装置1は、第1研磨ヘッド7aおよび第2研磨ヘッド7bを備えている。第1研磨ヘッド7aおよび第2研磨ヘッド7bは、同一の部材であるため、以下第1研磨ヘッド7aについてのみ説明する。第1研磨ヘッド7aは、不図示の砥石および圧力チューブを備えている。ベルト2によって基板Sが搬送され、基板Sの端部が第1研磨ヘッド7aの直下に差し掛かったとき、第1研磨ヘッド7aは圧力チューブによって砥石に圧力を印加する。これにより、第1研磨ヘッド7aは、基板Sを押圧する。このとき、基板Sは支持部8によって下方より支持されている。第1研磨ヘッド7aは、基板Sを押圧しながら円を描くように稼働する(回動する)ことにより、基板Sの表面を研磨する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the belt transport
上述したように、本実施形態においてベルト搬送式研磨装置1は第1研磨ヘッド7aおよび第2研磨ヘッド7bを備えている。ベルト搬送式研磨装置1が湿式の研磨装置であり、複数の基板Sを連続して研磨する場合、第1研磨ヘッド7aおよび第2研磨ヘッド7bは、交互に使用される。具体的には、第1研磨ヘッド7aは1枚目の基板Sを研磨した後、研削液等を落とすために洗浄される。このとき、第2研磨ヘッド7bは2枚目の基板Sを研磨する。第2研磨ヘッド7bが2枚目の基板Sを研磨した後洗浄されている間、第1研磨ヘッド7aは3枚目の基板Sを研磨することができる。
As described above, in the present embodiment, the belt transfer
<ベルト搬送式研磨装置1の動作の一例>
以下、本実施形態に係るベルト搬送式研磨装置1の動作の一例について図3を用いて説明する。図3の符号1001が示すグラフは、時間と、第1研磨ヘッド7aが基板Sに対して垂直方向に印加する力との関係を示すグラフである。図3の符号1002が示すグラフは、時間と、駆動モータ4が駆動ローラ3に印加するトルクとの関係を示すグラフである。図3の符号1003が示すグラフは、時間と、ブレーキモータ6が従動ローラ5に印加するトルクとの関係を示すグラフである。
<Example of operation of belt transport
Hereinafter, an example of the operation of the belt transport
ベルト搬送式研磨装置1を用いた研磨では、まずベルト2上の第1研磨ヘッド7aよりも搬送方向上流側に基板Sが載置される。次に、駆動モータ4が回転し、図3の符号1002に示すように駆動ローラ3に対して回転方向にトルクを印加する。駆動ローラ3は回転方向にトルクを印加されることにより回転し、ベルト2を回転させる。ベルト2は回転することで基板Sを搬送方向に搬送する。また駆動モータ4が回転するのと同時にブレーキモータ6も駆動モータ4の逆方向に回転し、図3の符号1003に示すように従動ローラ5に一定の大きさのトルクを印加する。従動ローラ5は、ベルト2の回転に従動して回転しつつ、ブレーキモータ6により印加されるトルクによりベルト2を搬送方向の逆方向に牽引する。すなわち、従動ローラ5によってベルト2にテンションがかかる。
In polishing using the belt transport
基板Sの第1研磨ヘッド7aに近い方の端部が第1研磨ヘッド7aの直下に差し掛かった時(図3の符号30に示す時間)、第1研磨ヘッド7aは圧力チューブを用いて砥石に圧力を印加し、砥石は基板Sに接触する。すなわち、第1研磨ヘッド7aは基板Sをベルト2に向けて押圧する。次に、第1研磨ヘッド7aは、基板Sに接触した状態において回動を始める。ここで、図3の符号1002に示すように、駆動モータ4は第1研磨ヘッド7aの動きに同期するように印加するトルクを増減させる。具体的には、第1研磨ヘッド7aが搬送方向上流側に移動するとき駆動モータ4が印加するトルクは増加し、第1研磨ヘッド7aが搬送方向下流側に移動するとき駆動モータ4が印加するトルクは減少する。
When the end of the substrate S closer to the
第1研磨ヘッド7aが回動することにより、ベルト2には搬送方向または搬送方向の反対方向に向けた力が印加される。図3の符号1002に示すように、駆動モータ4は、ベルト2に搬送方向に向けた力が印加されるときには、印加するトルクを減少させる。一方、ベルト2に搬送方向の反対方向に向けた力が印加されるときには、駆動モータ4が印加するトルクを増加させる。この結果、第1研磨ヘッド7aの回転で印加された力によらず、基板Sを一定速度で搬送することができる。これによって同一の精度で基板Sの全体を研磨することができる。
By rotating the
基板S全体が研磨され終えた時(図3の符号40に示す時間)、図3の符号1001に示すように、第1研磨ヘッド7aは砥石に対する圧力の印加を停止する。これにより、ベルト2に対して圧力が印加されなくなり、図3の符号1002に示すように駆動モータ4が駆動ローラ3に印加するトルクが変動することはなくなる。以上のように、ベルト搬送式研磨装置1は基板Sを搬送しつつ基板Sの表面を研磨する。
When the entire substrate S has been polished (time indicated by
<ベルト搬送式研磨装置1の効果>
本実施形態におけるベルト搬送式研磨装置1は、所定の方向に回転し、基板Sを搬送するベルト2と、ベルト2によって搬送されている基板Sの表面を押圧しながら回動することにより、基板Sの表面を研磨する第1研磨ヘッド7aおよび第2研磨ヘッド7bと、ベルト2の内周面において基板Sの搬送方向に対して下流側の端部に位置し、回転することによりベルト2を回転駆動させる駆動ローラ3と、駆動ローラ3を回転させる駆動モータ4と、ベルト2の内周面において基板Sの搬送方向に対して上流側の端部に位置し、ベルト2に従動して回転する従動ローラ5と、従動ローラ5に対して、ベルト2に従動する回転方向とは逆方向にトルクを印加するブレーキモータ6と、を備える。
<Effect of belt transport
The belt transport
ベルト搬送式研磨装置1は、上記構成を備えることにより、従動ローラ5によってベルト2に回転方向とは逆方向のトルクが印加されるので、基板Sと従動ローラ5との間の領域においてベルト2にたわみが生じることを抑制することができる。その結果、ベルト2にかかるテンションを安定させることができる。
Since the belt transport
また、本実施形態におけるブレーキモータ6は、従動ローラ5に対して一定の大きさのトルクを印加する。これにより、基板Sと従動ローラ5との間の領域においてベルト2にたわみが生じることをさらに抑制することができ、ベルト2にかかるテンションをさらに安定させることができる。
Further, the
また、本実施形態におけるベルト搬送式研磨装置1は、第1研磨ヘッド7aおよび第2研磨ヘッド7bを備えている。第1研磨ヘッド7aと第2研磨ヘッド7bとを交互に用いて研磨を行うことにより、ベルト搬送式研磨装置1の処理能力を向上させることができる。
Further, the belt transfer
なお、本発明の一態様のベルト搬送式研磨装置では、第1研磨ヘッド7a(または第2研磨ヘッド7b)のみを備える構成としてもよい。その場合、ベルト搬送式研磨装置1の構成を簡略化することができる。
The belt transport type polishing apparatus according to one aspect of the present invention may be configured to include only the
また、本実施形態のベルト搬送式研磨装置1は、駆動ローラ3を駆動させる駆動部(駆動モータ4)、および従動ローラ5に一定のトルクを印加する駆動部(ブレーキモータ6)として、モータを用いる構成であった。しかしながら、本発明のベルト搬送式研磨装置1はこれに限られず、上述の目的を達成することができるものであれば、上述の駆動部として他の駆動部を用いてもよい。
Further, the belt transport
また、本実施形態のベルト搬送式研磨装置1では、第1研磨ヘッド7aおよび第2研磨ヘッド7bがベルト2によって搬送されている基板Sの表面を押圧しながら回動することにより、基板Sの表面を研磨する態様であったが、本発明はこれに限られない。本発明の一態様のベルト搬送式研磨装置では、第1研磨ヘッド7aおよび第2研磨ヘッド7bがベルト2によって搬送されている基板Sの表面を押圧しながら、基板Sの搬送方向に沿った方向において往復することにより基板Sの表面を研磨してもよい。この場合においても、従動ローラ5によってベルト2に回転方向とは逆方向のトルクが印加されるので、基板Sと従動ローラ5との間の領域においてベルト2にたわみが生じることを抑制することができる。
Further, in the belt transport
〔変形例〕
以下、第1研磨ヘッド7aの変形例について図4を用いて説明する。図4は、ベルト搬送式研磨装置1が備える第1研磨ヘッド7aの変形例としての研磨ヘッド20(研磨部)の構成を示す断面図である。第1研磨ヘッド7aの砥石は、基板Sを研磨する面(研磨面)に対して平行であることが重要である。砥石が研磨面に対して平行でない場合、基板Sの表面が研磨される量が位置によって異なり、研磨が不足している箇所または過剰に研磨してしまう箇所が発生する場合がある。
[Modification example]
Hereinafter, a modified example of the
このようなことを防ぐために、図4に示すように、研磨ヘッド20は、砥石21、複数の圧力チューブ22、および複数の逆圧チューブ23を備えている。砥石21は、第1研磨ヘッド7aおよび第2研磨ヘッド7bが備える砥石と同様のものであるため、説明を省略する。
In order to prevent such a situation, as shown in FIG. 4, the polishing
複数の圧力チューブ22は、砥石21に圧力を印加することで砥石21を図4に示す下方向に押し出すためのチューブである。複数の圧力チューブ22は、それぞれ個別に印加する圧力を調節することが可能である。複数の圧力チューブ22は、それぞれが適切に圧力を印加することで基板Sに対して砥石21が接触する角度を調節することが可能である。
The plurality of
複数の逆圧チューブ23は、砥石21に圧力チューブ22が印加する方向とは逆方向の圧力を印加するチューブである。複数の逆圧チューブ23は、それぞれ個別に印加する圧力を調節することが可能である。それぞれの逆圧チューブ23が適切に圧力を印加することで、圧力チューブ22のみによる調節よりも安定的に砥石21が基板Sに接触する角度を調節することが可能である。
The plurality of
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
1:ベルト式研磨装置
2:ベルト(搬送ベルト)
3:駆動ローラ
4:駆動モータ(駆動部)
5:従動ローラ
6:ブレーキモータ(トルク印加部)
7a:第1研磨ヘッド(研磨部)
7b:第2研磨ヘッド(研磨部)
20:研磨ヘッド(研磨部)
S:基板
1: Belt type polishing device 2: Belt (conveying belt)
3: Drive roller 4: Drive motor (drive unit)
5: Driven roller 6: Brake motor (torque application part)
7a: First polishing head (polishing part)
7b: Second polishing head (polishing part)
20: Polishing head (polishing part)
S: Substrate
Claims (2)
前記搬送ベルトによって搬送されている前記基板の表面を研磨する研磨部と、
前記搬送ベルトの内周面において前記基板の搬送方向に対して下流側の端部に位置し、回転することにより前記搬送ベルトを回転駆動させる駆動ローラと、
前記駆動ローラを回転させる駆動部と、
前記搬送ベルトの内周面において前記基板の搬送方向に対して上流側の端部に位置し、前記搬送ベルトに従動して回転する従動ローラと、
前記従動ローラに対して、前記搬送ベルトに従動する回転方向とは逆向きにトルクを印加するトルク印加部と、を備えることを特徴とするベルト搬送式研磨装置。 A transport belt that rotates in a predetermined direction and transports the substrate,
A polishing part that polishes the surface of the substrate conveyed by the transfer belt, and
A drive roller located at an end on the inner peripheral surface of the transport belt on the downstream side with respect to the transport direction of the substrate and rotating to drive the transport belt.
The drive unit that rotates the drive roller and
A driven roller located at an end on the inner peripheral surface of the transport belt on the upstream side with respect to the transport direction of the substrate and rotating in accordance with the transport belt.
A belt transport type polishing apparatus comprising: a torque applying portion for applying torque to the driven roller in a direction opposite to the rotation direction driven by the conveyor belt.
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KR20210018053A (en) | 2021-02-17 |
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