JP3638436B2 - ラビング装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶セルの配向膜等のラビング処理に用いるラビング装置に関し、特にラビング時の被処理物の位置調整を容易に行うことができ、被処理物の表面を均一にラビングすることのできるラビング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のラビング装置は、ラビングロールの軸を支持するラビングロール支持体と、ラビング処理される被処理物を載置する被処理物支持体が、１つの基台上に備えられることで構成されている。
図７は、従来のラビング装置の一例を示す概略構成図である。このラビング装置１は、ラビングロール２、ラビングロール軸受け３、被処理物支持体４が基台５上に設けられて概略構成されている。
【０００３】
図７に示すように、ラビングロール２の軸は、コの字状のラビングロール軸受け３によってコの字の内側に支持されるとともにモータ６に接続されており、これによりラビングロール２は軸回転可能に構成されている。ラビングロール軸受け３の下部には、下部ユニット７、７およびレール９、９上を走行する台車８、８が設けられている。これによりラビングロール２は、レール９、９に沿って、軸の平行状態を保ったまま移動することができるようになっている。
また、被処理物支持体４上には被処理物１１を載置するステージ１０が設けられている。
【０００４】
図８は、ステージ１０の高さを調整する高さ調整機構の従来例を示す概略構成図である。この高さ調整機構１５は、被処理物支持体４の下部に垂直方向に設けられたボールねじ１６をモータ１７で回転させるものであり、ボールネジ１６を回転させることで、被処理物支持体４を上下させ、ステージ１０の高さ調整を行うことができる。このような方式の高さ調整機構では、モータ１７からステージ１０までの距離を大きくとらざるを得ず、ステージ１０の高さが高くなってしまう。高さの高過ぎるステージ１０は不安定であるとともにラビング精度の低下が懸念される。このため、従来は基台５に孔を設け、高さ調整機構１５の下部をその孔に埋め込むことで、ラビングロール軸受け３や下部ユニット７、７の高さを抑える方法が採られていた。
【０００５】
このようなラビング装置１を用いてラビング処理を行う際、被処理物１１の処理面を均一に処理するため、ラビングロール２と被処理物１１はラビング開始から終了まで、ラビングロールの一端から他端にわたって均一に接触している必要がある。そのため、ラビングロール軸受け３には、ラビングロール２の高さを調整する高さ調整機構が設けられ、被処理物支持体４にも、ステージ１０の高さを調整する高さ調整機構が設けられている。これにより両者の高さを合わせ、均一なラビング処理を行えるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
基台５は通常鉄製であるが、鉄を精錬して製品とする際に生じる元々の加工歪みや、使用による経時変化に伴い発生する反りや歪みなどのため、基台５の上面平坦度の精度はそれほど高くない。そのため、レール９、９をただ基台５に固定しただけではレール９、９は平坦にならないので、レール９、９にも高さ調整機構を設けておき、高さを調整して平坦度を向上させるようになっている。そして、高さ調整の終了したレール９、９を基準とし、ラビングロール２およびステージ１０の高さをそれぞれ調節する。これにより、相対的にラビングロール２とステージ１０の高さ合わせを行っていた。このように、従来のラビング装置１においては、ラビング前の装置の調整に大変な手間を要していた。また、ラビングロール２とステージ１０を直接比較して高さを合わせることはできなかった。
【０００７】
ラビングを行う際、被処理物１１に均一に処理を行うため、ラビングロール２と被処理物１１との距離を一定に保つ必要がある。このため、ラビングロール軸受け３のラビングロール２に対向する面には、ラビングロール２の軸に平行になるようレール３ａが設けられている。このレール３ａ上にはブロックが移動可能に取り付けられており、このブロックに例えばダイヤルゲージを取り付けて、ラビングロール２と基台５の平行度を測定し、調整することができる。しかし、このレール３ａはラビングロール軸受け３のラビングロール２に対向した面に配されているので、平行度調整を行う場合にはラビングロール２をラビング装置１から取り外す必要があった。すなわち、従来の装置においては平行度調整作業が煩雑な作業であり、ラビングロールを取り付けた状態で行うことができなかった。上記の点に鑑み、本発明は、基台の平坦度を向上させることにより、高さ調整を容易に行うことができ、使い易さを向上させたラビング装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るラビング装置は、被処理物の表面をラビング処理するためのラビングロールと、このラビングロールを回転駆動する回転駆動手段と、水平方向に往復運動可能に構成され被処理物を載置するステージと、ラビングロールと回転駆動手段およびステージが設置された石製の基台とを具備してなることを特徴とする。
すなわち、ラビング装置の基台を石製とすることで、基台の平坦度を向上させることができる。これにより、ラビングロールまたは被処理物載置用のステージのどちらか一方だけに高さ調整機構を設ければよく、ラビングロールと被処理物の高さ調整が容易になり、調整時間が短縮される。
また、石は鉄と比較して元来有している歪が非常に小さいので加工精度を上げることができ、また、振動の減衰性および外部からの振動の吸収力に優れていることから、ラビング装置の基台として優れている。
【０００９】
本発明に係るラビング装置は、水平方向に延びるボールねじと、このボールねじを回転させるモータと、ボールねじの回転運動を上下運動に変換するカムを具備し、ステージを昇降させるステージ昇降機構が設けられることが好ましい。
すなわち、ボールねじの方向を水平方向とし、ボールねじの回転運動をカムにより上下運動に変える構造とすることで、ステージの高さを抑えることができ、従来のように大きな孔を設けてステージの高さ調整機構を埋め込む必要はない。基台に大きな孔を設けないので、前述のような石の基台の利点を活かすことができる。
【００１０】
本発明に係るラビング装置は、ラビングロールがロール架台の内部に収容され、ラビングロールとステージとが互いに平行になるように調整するための測定器を取り付けるスライド機構がロール架台の外面に設けられることが好ましい。
すなわち、ラビングロールとステージを平行に調整する測定器を取り付けるスライド機構を、ラビングロールが収容されているロール架台の外面に設けることで、ラビングロールを取り外すことなく測定器を使用することができる。これにより、ラビングロールと、被処理物を載置するステージ等とを同時に調整することができる。また、ラビング装置稼働時の計測も行うことが可能となる。
【００１１】
本発明に係るラビング装置は、石製の基台に厚み方向に貫通する孔部を設け、この孔部の内壁面の少なくとも一部に導電性を有する部品取り付け用ブッシュを取り付け、石製の基台の下側に設けられた導電性の架台とブッシュとを電気的に接続することが好ましい。
例えば、種々のセンサ等の精密電子部品をラビング装置に取り付けた場合、モータのノイズでセンサの測定精度が低下する恐れがあり、アースを取る必要があったが、石製の基台は絶縁性であり、電気部品のアースを取ることができない。基台の下に設けられた架台が導電性である場合にはアースを取ることができるが、それには部材と架台を導線で直接接続することが必要となり、手間がかかるとともに配線をとり回す必要があるのであまり好ましくない。そこで、基台の下側に設けられた導電性の架台とラビング装置の部品を、基台に埋め込んだブッシュを介して電気的に接続し、架台をアースする。これにより、各部材から架台に直接導線を配することなくアースを取ることができる。
【００１２】
本発明に係るラビング装置は、石製の基台を厚み方向に貫通する孔部と、石製の基台の上部空間を囲むカバーと、上部空間内に上方から下方へ向かう気流を発生させる気流発生源とを有し、上部空間内の塵埃を孔部から装置外部に排出する塵埃排出手段が設けられることが好ましい。
すなわち、ラビング時に装置内に発生する塵埃を強制的にラビング装置外部に排出して、装置内を常にきれいな状態に保つことができ、欠陥の少ないラビング処理を行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態例のみに限定されるものではない。
図１は本実施の形態のラビング装置を示す上面図、図２は正面図である。
図１および図２に示すように、このラビング装置２１は、３本のラビングロール２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、それぞれのラビングロールを収容するロール架台２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、ラビングロールを回転させるモータ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ（回転駆動手段）、ロール架台を支持するグラナイト（石）製の定盤２５ａ、２５ｂ、被処理物を載置するステージ２６、ステージ２６を昇降させるステージ昇降機構２７、定盤２５ａ、２５ｂおよびステージ高さ調整機構２７を載置するグラナイト製の基台２８、基台２８を支持する架台２９、装置全体を覆うクリーンベンチ３０、クリーンベンチ３０の上面に設置されたクリーンモジュール３１、３１、ステージ２６およびステージ昇降機構２７を水平方向に移動させるためのガイド３２、３２から概略構成されている。また、ラビングロール２２、ロール架台２３、モータ２４は一体化されており、ラビングロールユニットを構成している。
【００１４】
図１および図２に示すように、架台２９上にはグラナイト製の基台２８が設けられている。基台２８上にはアーチ状の定盤２５ａ、２５ｂが備えられ、３つのロール架台２３ａ、２３ｂ、２３ｃが定盤２５ａ、２５ｂ上に互いに平行に設けられている。基台２８上にはガイド３２、３２が平行に設けられ、その間に、ステージ昇降機構２７に接続されたボールネジ３３がガイド３２、３２と平行に設けられている。ボールネジ３３の一端にはモータ３４が接続されており、モータ３４がボールネジ３３を回転させるとステージ昇降機構２７が水平方向に移動するように構成されている。
【００１５】
図３は、ロール架台２３ａを示す構成図である。ロール架台２３ａの側面部外側にはラビングロール２２ａと平行にレール３５（スライド機構）が設けられており、レール３５上にはブロック３６が取り付けられ、レール３５に沿って自在に動くことができるようになっている。
このブロック３６に、例えばダイヤルゲージを取り付けてレール３５に沿って動かすことで、ラビングロール２２ａと、ステージ２６や基台２８等との平行度を測定することができる。あるいは、ブロック３６にレーザ光源を取り付け、これを使用して平行度を測定してもよい。
【００１６】
図４は、ステージ２６およびステージ２６を昇降させるステージ昇降機構２７を示す模式図である。ステージ昇降機構２７は、自らが昇降するステージ昇降機構上部２７ａと、土台となるステージ昇降機構下部２７ｂから構成されている。ステージ昇降機構下部２７ｂには、矩形のステージの四隅にあたる位置に４本のボールスプライン２７ｃ、２７ｃ…が設けられ、ステージ昇降機構上部２７ａを昇降可能に支持している。ステージ昇降機構上部２７ａの最下部には円柱状のコロ４１が設けられ、ステージ昇降機構下部２７ｂにはコロ４１を載せる三角柱状の部材４２が設けられており、コロ４１と部材４２でカム４３を形成している。部材４２はステッピングモータ４０に取り付けられたボールネジ３９により水平方向に動くように構成されている。
【００１７】
図４において、部材４２を左方向に動かすと、コロ４１は部材４２によって押し上げられる。この力によりステージ昇降機構上部２７ａは上昇する。逆に、部材４２を右方向に動かすと、コロ４１は部材４２上を降りてくるので、ステージ昇降機構上部２７ａは下降する。これによりステージ２６を昇降させる。
また、ステージ２６は、その下側に設けられたθモータ４４により回転可能に構成されている。
【００１８】
図５は、基台２８と架台２９の部分断面図である。基台２８と架台２９の間にはゴム４５、４５が配置され、防振構造となっている。本実施の形態においては、図５に示すような、拡径部を有する円柱状の部品取付用ブッシュ４６を用いて基台２８上に固定する任意の部品の取り付けを行っている。ブッシュ４６の拡径部側の端面には部品取付用のネジ孔４６ａが設けられ、他端にはネジ山４６ｂが形成されている。また、ブッシュ４６は鉄などの導電性の材料で構成されている。
【００１９】
図５に示すように、基台２８のブッシュ４６取り付け箇所に貫通孔２８ａが、架台２９のブッシュ４６取り付け箇所にネジ孔２９ａが設けられている。基台２８の上面からブッシュ４６が挿入され、ネジ山４６ｂがネジ孔２９ａにねじ込まれ、基台２８と架台２９がブッシュ４６によって固定されている。
【００２０】
図６は、本実施の形態のラビング装置２１の塵埃排出手段を示す概略構成図である。基台２８および架台２９には、貫通孔５０、５０…が設けられ、各貫通孔５０はダクト５１を介して床５２に設けられた排出口５３に接続されている。ラビング装置２１の全体はクリーンベンチ３０（カバー）で覆われており、クリーンベンチ３０の上面には清浄な気流を発生するクリーンモジュール３１、３１（気流発生源）が備えられている。
【００２１】
この塵埃排出手段によりラビング装置２１の清浄を行うには、まず、クリーンモジュール３１、３１を作動させ、クリーンベンチ３０内を上方から下方へ向かう気流を発生させる。クリーンベンチ３０内の塵埃はこの気流によってクリーンベンチ３０内下部に運ばれる。そして塵埃は貫通孔５０、５０…、ダクト５１、５１…、排出口５３、５３…を通ってラビング装置２１外部に排出される。これにより、ラビング装置２１で発生した塵埃は速やかに装置外部に排出される。
【００２２】
次に、本実施の形態のラビング装置２１の動作について図１を用いて説明する。
初期状態において、ステージ２６は図中左側にある。このステージ２６上にラビング処理を行う基板を導入し、真空吸着等の手段を用いて保持する。ステージ２６がラビング処理を行うための所定位置まで上昇するとともに、各ラビングロールが回転を開始する。そして、ステージ２６は図中右方向へ動いていき、ステージ２６上に載置された基板の表面を各ラビングロールがラビングする。ラビング処理終了後の基板は、図中右側から導出される。
【００２３】
本実施の形態のラビング装置においては、以下のような効果を奏することができる。
本実施の形態のラビング装置２１においては、ラビングロール２２が３本備えられている。もし、３本のラビングロールのうち１本にトラブルが生じたとしても、他の２本が正常であれば、そのトラブルを緩和し、全体としてラビング状態を均一にすることができる。ラビングロール２２に付加する荷重は、ラビングロールを１本だけ備えた場合の３分の１で済む。これによりラビング時に発生する静電気を３分の１以下とすることが可能である。また、ラビングロール２２、ロール架台２３、モータ２４は一体化されており、ラビングロールユニットを構成しているので、ラビングロール２２とロール架台２３の軸心がずれることはない。ラビングロール２２に何らかのトラブルが発生したとしても、ラビングロールをユニットごと交換すればよく、取り扱いが容易である。
【００２４】
本実施の形態のラビング装置においては、水平方向に延ばしたボールねじ３９の回転運動をカム４３により上下運動に変えてステージ１０を昇降させる構造とすることで、ステージ１０の高さを抑えることができる。
本実施の形態のラビング装置においては、レール３５およびブロック３６がロール架台２３ａの外側に取り付けられているので、平行度の測定は、ラビングロール２２ａがラビング装置２１に取り付けられたまま、すなわち実際に装置を稼働させるのと同じ状態で行うことも可能である。
【００２５】
本実施の形態のラビング装置においては、グラナイト製の基台２８に貫通孔２８ａを、導電性を有する架台２９にネジ孔２９ａを設け、そこに導電性を有する部品取付用ブッシュ４６を埋め込む。架台２９をアースしておけば、ブッシュ４６に取り付けられた部品は架台２９と電気的に接続され、アースすることができる。
本実施の形態のラビング装置においては、ラビング時に装置内に発生する塵埃を強制的にラビング装置外部に排出して、装置内を常にきれいな状態に保つことができ、欠陥の少ないラビング処理を行うことができる。排出口５３、５３…にバキュームポンプ等を接続し、クリーンベンチ３０内の空気を吸引すれば、クリーンベンチ３０内の塵埃の排出効率を更に向上させることができる。
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳細に説明した通り、本発明のラビング装置は、石製の基台を用いているので、基台の平坦度を向上させることができる。これにより、ラビングロールと被処理物の位置合わせを容易に行うことができ、ラビング装置の調整時間が短縮され使い易くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施の形態のラビング装置を示す上面図である。
【図２】 本実施の形態のラビング装置を示す正面図である。
【図３】 ロール架台２３ａを示す構成図である。
【図４】 ステージ２６およびステージ２６を昇降させるステージ昇降機構２７を示す模式図である。
【図５】 基台２８と架台２９の部分断面図である。
【図６】 本実施の形態のラビング装置２１の塵埃排出手段を示す概略構成図である。
【図７】 従来のラビング装置の一例を示す概略構成図である。
【図８】 高さ調整機構の従来例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
２１……ラビング装置
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ……ラビングロール
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ……ロール架台
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ……モータ（回転駆動手段）
２５ａ、２５ｂ……定盤
２６……ステージ
２７……ステージ昇降機構
２８……基台
２９……架台
３０……クリーンベンチ
３１……クリーンモジュール
３２……ガイド
３５……レール（スライド機構）
３６……ブロック
３９……ボールネジ
４０……モータ
４１……コロ
４２……部材
４３……カム
４４……θモータ
４５……ゴム
４６……ブッシュ
５０……貫通孔
５１……ダクト
５２……床
５３……排出口

Claims (5)

1. 被処理物の表面をラビング処理するためのラビングロールと、該ラビングロールを回転駆動する回転駆動手段と、水平方向に往復運動可能に構成され前記被処理物を載置するステージと、前記ラビングロールと前記回転駆動手段および前記ステージが設置された石製の基台とを具備してなることを特徴とするラビング装置。
2. 水平方向に延びるボールねじと、該ボールねじを回転させるモータと、前記ボールねじの回転運動を上下運動に変換するカムを具備し、前記ステージを昇降させるステージ昇降機構が設けられたことを特徴とする請求項１記載のラビング装置。
3. 前記ラビングロールがロール架台の内部に収容され、ラビングロールとステージとが互いに平行になるように調整するための測定器を取り付けるスライド機構が前記ロール架台の外面に設けられたことを特徴とする請求項１記載のラビング装置。
4. 前記石製の基台に厚み方向に貫通する孔部を設け、該孔部の内壁面の少なくとも一部に導電性を有する部品取り付け用ブッシュを取り付け、前記石製の基台の下側に設けられた導電性の架台と前記ブッシュとを電気的に接続することを特徴とする請求項１記載のラビング装置。
5. 前記石製の基台を厚み方向に貫通する孔部と、前記石製の基台の上部空間を囲むカバーと、前記上部空間内に上方から下方へ向かう気流を発生させる気流発生源とを有し、前記上部空間内の塵埃を前記孔部から装置外部に排出する塵埃排出手段が設けられたことを特徴とする請求項１記載のラビング装置。

Images