JP4257784B2 - 薄板供給装置およびそれを用いた薄板供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置等の表示装置に使用される偏光板等の薄板の供給装置およびそれを用いた薄板供給方法に関し、特に、積層状態になった薄板を分離して供給する薄板供給装置およびそれを用いた薄板供給方法に関する。

液晶表示装置は、通常、一対のガラス基板の間に液晶を封入した液晶表示パネルの両面または片面に偏光板を貼り合わせることによって製造されている。偏光板は、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を延伸して結晶化させて、染料またはヨウ素を吸着させることによって製造されており、可撓性を有するシート状になっている。

液晶表示装置の製造工場では、複数枚の偏光板が上下方向に積層された状態で搬入される。この場合、各偏光板の両面には保護フィルムが接着剤によって貼り付けられた状態で積層されて梱包されている。なお、以下においては、保護フイルムが貼り付けられた状態の偏光板も「偏光板」と称する。

積層状態で工場内に搬入された偏光板は、液晶表示パネルに貼り合わせるために、１枚ずつ分離されて、順次、液晶表示パネルの貼り合わせ工程に供給される。

特許文献１（特開平６−２１９５７７号公報）には、カセット内にて積層状態で収納された偏光板を、１枚ずつ分離して、液晶表示パネルの貼り合わせ工程に供給する積層物分離装置が開示されている。この積層物分離装置によれば、カセット内に収納された偏光板を確実に１枚ずつ分離して、効率よく次の工程に供給することができる。
特開平６−２１９５７７号公報

このような積層物分離装置では、偏光板を積層状態で収納したカセットをテーブル上にセットして使用するようになっているために、カセット内に収納された偏光板がなくなれば、偏光板が層状態で収納されたカセットと交換する必要がある。しかしながら、カセットを交換する際には、偏光板の供給を中断しなければならず、そのために、偏光板の供給作業の効率が低下するという問題がある。

これに対して、カセット内に多数枚の偏光板を収納するようにすれば、カセットの交換回数を低減することができる。しかしながら、例えば100枚といったような多数枚の偏光板をカセット内に収納すると、カセットをテーブル上にセットする作業が容易でないという問題がある。また、カセット内に上記のように多数の偏光板が収納されると、カセットの下部に位置する偏光板が変形するおそれがある。しかも、カセットの下部において、偏光板同士が強固に密着した状態になり、このように偏光板同士が強固に密着した状態になると、偏光板を１枚ずつ確実に分離することができないおそれもある。さらには、多数枚の偏光板を積層することによって、偏光板の側面に、保護フィルムを接着するための接着剤がはみ出して塵埃が付着するおそれもある。従って、単に多数枚の偏光板を収納するようにするという思想では、偏光板の供給作業の効率を上昇することは難しい。

本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、積層状態になった偏光板等の薄板を、その変形を防止して効率よく１枚ずつ次工程に供給することができ、同時に供給効率の高い薄板供給装置および薄板供給方法を提供することにある。

本発明の薄板供給装置は、所定枚数の薄板が積層状態で収納される収納部をそれぞれ有し、該収納部の上面が開放されている複数のカセットを含み、該カセットを順次受け取って該カセットから１枚づつ薄板を分離して供給する薄板供給装置であって、薄板を取り出す対象カセットを第１の高さ位置に支持する第１の支持部材と、該対象カセットに続く待機カセットを、該第１の高さ位置より下側の第２の高さ位置に、該対象カセットと上下に重なるよう支持する第２の支持部材とを有し、該第１および第２の支持部材により、該対象カセットおよび該待機カセットを独立して支持する支持機構と、該支持機構の第１の高さ位置に支持されている該対象カセットに収納されている積層状態の薄板を、上から順番に分離して所定位置に搬送する薄板分離搬送機構と、該対象カセットから該薄板が搬送されている間に、該待機カセットに続く後続カセットを、該待機カセットの下側に搬送するカセット搬送機構と、該支持機構の第１の高さ位置に支持されている、該収納部が空になった対象カセットを該支持機構から搬出するカセット搬出機構と、該収納部が空になった対象カセットが該支持機構から搬出された後、該後続カセットを、該後続カセットにより該待機のカセットが持ち上げられ、該待機カセットおよび後続カセットがそれぞれ、該第１および第２の高さ位置に対象カセットおよび待機カセットとして該第１および第２の支持部材により独立して支持されるよう上昇させる昇降機構と、を具備する。

前記支持機構の前記第１の高さ位置に支持されている対象カセット上の積層状態の薄板を、該対象カセットの所定位置に位置決めする位置決め機構をさらに有する。

前記支持機構は、前記対象カセットおよび前記待機カセットを上下に並んだ状態でそれぞ水平状態に支持する。

前記支持機構における第１および第２の支持部材は、前記昇降機構によるカセットの上昇に支障にならない退避位置と、該昇降機構によって上昇されたカセットを下側から支持する支持位置との間で移動可能に構成されている。

前記カセットは、該カセットを構成する板状ベース部上に前記収納部が形成されるよう、該板状ベース部上に前記薄板を積層するスペースを形成する収納部構成部材を有しており、該後続カセットを前記昇降機構により上昇させたとき、該後続カセットの収容部構成部材が、前記支持機構によって前記第２の高さ位置に支持されている待機カセットの下面に当接して、該待機カセットが該後続カセットにより持ち上げられて前記第１の高さ位置に前記対象カセットとして支持される。

本発明の薄板供給方法は、前記薄板供給装置による薄板供給方法であって、前記昇降機構に前記複数のカセットを順番に搬送する工程と、該昇降機構に搬送された後続カセットを、該昇降機構によって前記第２の高さ位置にまで上昇させて、該後続カセットを前記支持機構の第２の支持部材によって水平状態で前記待機カセットとして支持し、かつ該第２の高さ位置に支持されていた待機カセットを、該後続カセットにより前記第１の高さ位置まで持ち上げて、前記対象カセットとして第１の支持部材により水平状態で支持する工程と、該支持機構にて水平状態に支持された対象カセットに収納された薄板を、前記薄板分離搬送機構によって上から順番に分離して搬送する工程と、前記支持機構によって支持されている対象カセット上の全ての薄板が前記薄板分離搬送機構によって搬送されると、該対象カセットを、前記カセット搬出機構によって搬出する工程と、を包含する。

本発明の薄板供給装置および薄板供給方法では、カセット内に所定の枚数の薄板が積層状態で収納されるために、各カセットにおいて、積層された薄板が変形するおそれがない。そして、カセット全体を順番に上昇させて、各カセットの薄板の分離および搬送を、ほぼ連続して実施することができるために、薄板の供給作業を効率よく実施することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の薄板供給装置である偏光板供給装置の一例を示す概略構成を示す斜視図である。この偏光板供給装置は、上下方向に積層状態になった所定枚数の偏光板１０が載置されるカセット２０を有している。

図２は、カセット２０の概略構成を示す斜視図である。カセット２０は、所定枚数の偏光板１０が上下方向に積層されて載置される板状のベース部２１と、ベース部２１の各コーナー部にそれぞれ垂直状態で取り付けられたロッド状の収納部構成部材２２とを有しており、収納部構成部材２２によって囲まれた領域が偏光板１０を積層状態で収納する収納部になっている。収納部の上面は開放されている。

ベース部２１は、大型の液晶表示装置に使用される偏光板よりも大きな長方形状になっている。ベース部２１の収納部構成部材２２によって囲まれた収納部には、１０〜６０枚程度の偏光板１０が積層状態で収納されるようになっている。収納部に収納される偏光板１０の枚数は、積層された偏光板１０が変形したり、保護フイルムを接着する接着剤がはみ出すことがないように、適宜設定される。各収納部構成部材２２は、それぞれ同じ高さであって、ベース２１上に所定枚数の偏光板１０が載置された場合に、その高さよりも高くなっている。従って、収納部構成部材２２によって囲まれた収納部に収納される最上側の偏光板１０は、各収納部構成部材２２よりも低くなっている。

ベース部２１における１つのコーナー部に近接した一方の長辺および一方の短辺には、平板状の位置決め部２３が、各収納部構成部材２２よりも若干低い垂直状態でそれぞれ設けられている。各位置決め部２３は、ベース部２１上に載置された積層状態の偏光板１０が当接されることによって、積層状態の偏光板１０を、各位置決め部２３が設けられた長辺および短辺に沿うように位置決めする。

ベース部２１における各位置決め部２３に対して遠方側の側部上には、積層状態の偏光板を位置決めするための位置決め機構である各プッシャー３６（図１参照）のガイド部２４がそれぞれ設けられている。

このような構成のカセット２０は、図１に示すように、ベース部２１上の収納部に所定枚数の偏光板１０が積層状態で収納された状態で、架台３１に設けられたカセット搬送機構３２によって搬送されるようになっている。カセット搬送機構３２は、架台３１の上部に、相互に平行な状態でそれぞれが自由に回転するようになった複数のローラ３２ａを有しており、各ローラ３２ａ上をカセット２０のベース２１が移動するようになっている。

ローラ３２ａが設けられていない架台３１の搬送方向下流側端部は、カセット２０を上方に供給する供給部３１ａになっている。供給部３１ａには、ローラ３２によって移動するカセット２０が載置される複数の小ローラ３１ｂが、架台３１の幅方向の両側にそれぞれ設けられており、また、供給部３１ａの中央部に、カセット２０を上昇させるための昇降機構３３が設けられている。この昇降機構３３には、油圧シリンダ（図示せず）によって昇降される昇降台３３ａが設けられており、昇降台３３ａ上にカセット２０が載置されて、昇降台３３ａが上昇されることによってカセット２０が上昇される。

架台３１における供給部３１ａの四隅には、垂直状態になった支柱３４がそれぞれ設けられている。各支柱３４は、昇降機構３３によって上昇されるカセット２０を所定の高さ位置において水平状態で支持する支持機構を構成している。各支柱３４は、供給部３１ａに搬送されるカセット２０とは接触しない位置にそれぞれ設けられている。

各支柱３４の上部には、上下方向に所定の間隔をあけて一対の支持ピン３５がそれぞれ設けられている。各支柱３４の上側にそれぞれ設けられた各支持ピン３５は、それぞれ同じ高さ位置に設けられており、また、各支柱３４の下側にそれぞれ設けられた各支持ピン３５も、それぞれ同じ高さ位置に設けられている。各支持ピン３５は、支持機構において、カセット２０を水平状態で支持するための支持部材を構成する。

各支持ピン３５は、昇降機構３３によって上昇されるカセット２０の収納部構成部材２２とは接触しない位置に設けられており、カセット２０の上昇に支障がない退避位置と、昇降機構３３によってカセット２０が上昇されると、カセット２０の下側においてカセット２０を支持するように供給部３１ａ上の支持位置とに移動可能になっている。

各支持ピン３５は、例えば、水平方向にスライドすることによって退避位置と支持位置とに移動される構成とされる。この場合には、各支持ピン３５は、シリンダ、モータ等の駆動手段によって水平方向にスライドされる。また、各支持ピン３５は、支持位置から上方に回動することによって退避位置とされるようにも構成される。この場合には、各支持ピン３５は、支持位置になるようにバネ等の付勢手段によって付勢するように構成して、上昇するカセット２０に当接することによって、一旦、退避位置とされた後に、カセット２０が各支持ピン３５と当接しない位置にまで上昇されることによって、支持位置に復帰するようにしてもよい。

昇降台３３ａの上昇に伴ってカセット２０が上昇されて、カセット２０が下側の各支持ピン３５によって支持された状態になると、そのカセット２０は、次に架台３１の供給部３１ａに搬送されて昇降台３３ａにて上昇されるカセット２０の各収納部構成部材２２によって上方に持ち上げられ、上側の各支持ピン３５によって支持される。

上側の各支持ピン３５によってカセット２０が支持される高さ位置には、そのカセット２０のベース２１上に収納された積層状態の偏光板１０を各位置決め部２３に押し付けるプッシャー３６がそれぞれ設けられている。各プッシャー３６は、例えばエアーシリンダ３６ａによって押圧部３６ｂが水平方向にスライドするようにそれぞれ構成されている。

供給部３１ａの上方には、上側の各支持ピン３５によって水平状態に支持されたカセット２０の偏光板１０を１枚ずつ分離して所定位置に搬送する偏光板分離搬送機構３７が設けられている。偏光板分離搬送機構３７は、一対の吸着アーム３７ａを有している。一対の吸着アーム３７ａは、水平方向および垂直方向に移動可能になっており、カセット２０のベース２１上に積層状態で収納された最上側の偏光板１０を吸引して、下側の他の偏光板１０と分離した後に、吸着した偏光板１０を、液晶表示パネルとの貼り合わせ工程へ搬送する搬送コンベア上に供給するようになっている。

また、供給部３１ａの上方には、上側の各支持ピン３５によって水平状態に支持されたカセット２０を、架台３１の側方に設けられたカセット収納台３９に搬出するカセット搬出機構のチャックアーム３８が設けられている。チャックアーム３８は、一対の吸着アーム３７ａとは関係なく、水平方向および垂直方向に移動可能になっており、その下端部に、収納部内に偏光板１０が収納されていない状態のカセット２０を吸着等によりチャックするチャック機構（図示せず）が設けられている。そして、チャックアーム３８のチャック機構によって偏光板１０が載置されていない状態のカセット２０がチャックされて、カセット収納台３９上に搬送される。

架台３１の側方に設けられたカセット収納台３９は、カセット２０よりも一回り大きな長方形状をしており、その各コーナー部にはガイドロッド３９ａがそれぞれ垂直状態で設けられている。

このような構成の偏光板供給装置の動作は次の通りである。カセット２０のベース部２１上である収納部には、所定枚数の偏光板１０が積層状態で収納される。そして、架台３１に設けられたのカセット搬送機構３２のローラ３２ａ上に載置されて、各ローラ３２ａ上を架台３１の供給部３１ａに向かって搬送される。

偏光板１０が載置された第１のカセット２０が、架台３１の供給部３１ａに到達すると、供給部３１ａの中央部に設けられた昇降機構３３の昇降台３３ａが上昇される。これにより、供給部３１ａに搬送された第１のカセット２０が昇降台３３ａ上に載置されて上昇する。

この場合、供給部３１ａの各隅部における支柱３４に設けられた上側および下側の各支持ピン３５は、強制的に、あるいは、第１のカセット２０の上昇によって、それぞれ退避位置とされる。

昇降台３３ａによって上昇される第１のカセット２０が、下側の各支持ピン３５よりも上方の高さ位置にまで上昇されると、下側の各支持ピン３５が退避位置から支持位置にまで移動され、その後、昇降台３３ａが若干下降されることによって、昇降台３３ａにて下降されるカセット２０が、下側の各支持ピン３５によって水平状態で支持される。その後も、昇降台３３ａの下降は継続され、架台３１の供給部３１ａにおいて、次のカセット２０を載置し得る状態にまで下降される。

次いで、同様に所定枚数の偏光板１０が収納された第２のカセット２０が、架台３１に設けられたカセット搬送機構３２のローラ３２ａ上に載置されて、各ローラ３２ａ上を架台３１の供給部３１ａに搬送される。そして、昇降台３３ａの上昇によって、供給部３１ａに搬送された第２のカセット２０が上昇される。

第２のカセット２０が上昇されると、第２のカセット２０の各収納部構成部材２２が、下側の各支持ピン３５にて支持された第１のカセット２０に当接して、その第１のカセット２０を上方に持ち上げる。その後、下側の各支持ピン３５が退避位置とされ、第２のカセット２０がさらに上昇される。これにより、上側の第１のカセット２０と第２のカセット２０とが一体となって上昇する。

上側の第１のカセット２０が、上側の各支持ピン３５の高さ位置よりもさらに上方にまで上昇されると、上側の各支持ピン３５が退避位置から支持位置にまで移動されるとともに、下側の各支持ピン３５が退避位置から支持位置にまで移動される。そして、昇降台３３ａが下降されることによって、上側の第１のカセット（対象パケット）２０が、上側の各支持ピン３５によって水平状態に支持されるとともに、下側の第２のカセット（待機パケット）２０が、下側の各支持ピン３５によって水平状態に支持される。

このような状態になると、各プッシャー３６がそれぞれ駆動され、上側の第１のカセット２０のベース部２１上に積層状態で収納された偏光板１０に、各プッシャー３６の押圧部３６ａがそれぞれ押し付けられて、積層状態の偏光板１０は、一対の位置決め部２３に当接した状態に位置決めされる。

その後、偏光板分離供給機構３７の一対の吸着アーム３７ａが駆動され、上側の支持ピン３５によって支持された第１のカセット２０のベース部２１上に収納されている偏光板１０が、最上側から順番に一対の吸着アーム３７によって吸着されて、所定の搬送コンベア上に搬送される。

このように、上側の支持ピン３５にて支持された第１のカセット（対象パケット）２０上の偏光板１０が順番に搬送コンベア上に搬送されている間に、同様に所定枚数の偏光板１０が収納された第３のカセット（後続パケット）２０が、架台３１に設けられたカセット搬送機構３２のローラ３２ａ上に載置されて、各ローラ３２ａによって架台３１の供給部３１ａに搬送される。

上側の各支持ピン３５によって水平状態に支持されている第１のカセット２０上の全ての偏光板１０が搬送コンベアに搬送された状態になると、カセット搬出機構のチャックアーム３８が駆動されて、第１のカセット２０がチャックアーム３８によってチャックされる。そして、チャックアーム３８の移動によって、第１のカセット２０が、架台３１の側方に設けられたカセット収納台３９に収納される。そして、チャックアーム３８によるカセット２０のチャックが解除される。

このようにして、第１のカセット２０がカセット収納台３９に収納された状態になると、架台３１の供給部３１ａに供給されている第３のカセット２０が、昇降機構３３の昇降台３３ａによって上昇され、前述と同様にして、下側の各支持ピン３５によって支持されている第２のカセット２０が、上側の各支持ピン３５にて支持された状態にされるとともに、昇降台３３ａにて上昇される第３のカセット２０が下側の各支持ピン３５にて支持される。

以後、同様の動作が繰り返されることによって、偏光板１０が効率よく次工程へと供給される。

本発明の偏光板供給装置では、各カセット２０に、所定の枚数の偏光板１０が積層状態で収納されるために、下部に位置する偏光板１０が変形するおそれがない。また、偏光板の供給作業を中断せずに連続供給が可能であるため、作業効率が良い。

更には、偏光板１０の側面から接着剤がはみ出さない程度の数だけ積層させた状態で供給するようにすれば、偏光板１０の側面に接着剤がはみ出して塵埃が付着することを抑制できる。しかも、下部に位置する偏光板１０同士が強固に密着するおそれもないために、最上側の偏光板１０のみを、順番に、しかも確実に分離することができ、これにより、偏光板１０の供給作業効率を向上させることができる。

さらには、偏光板１０のサイズが変更された場合にも、カセット２０上の積層状態の偏光板１０が、位置決め機構を構成する各プッシャー３６によってベース部２１上の所定位置に位置決めされるために、偏光板１０のサイズ変更に伴う段取り替えが不要になり、あらゆるサイズの偏光板１０に対して容易に対応することができる。

なお、上記実施の形態では、偏光板の供給装置について説明したが、本発明は、偏光板に限らず、可撓性を有するシート状の薄板に対して適用することができる。

また、支持機構によって２つのカセットを上下方向に並んだ状態で水平に支持する構成であったが、支持機構によって１つのカセットのみを水平状態で支持する構成、あるいは３つ以上のカセットを水平状態で支持する構成であってもよい。

以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

液晶表示装置等の表示装置に使用される偏光板等の薄板の供給装置に関し、特に、積層状態になった薄板を分離して供給する薄板供給装置の分野において、薄板を効率よく供給することができる。

本発明の薄板供給装置である偏光板供給装置の概略構成を示す斜視図である。 その偏光板供給装置に使用されるカセットの概略構成を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 偏光板
２０ カセット
２１ ベース部
２２ 収納部構成部材
２３ 位置決め部
２４ ガイド部
３１ 架台
３１ａ 供給部
３２ カセット搬送機構
３２ａ ローラ
３３ 昇降機構
３３ａ 昇降台
３４ 支柱
３５ 支持ピン
３６ プッシャー
３６ａ エアーシリンダ
３６ｂ 押圧部
３７ 偏光板分離供給機構
３７ａ 吸着アーム
３８ チャックアーム
３９ カセット収納台

Claims (6)

1. 所定枚数の薄板が積層状態で収納される収納部をそれぞれ有し、該収納部の上面が開放されている複数のカセットを含み、該カセットを順次受け取って該カセットから１枚づつ薄板を分離して供給する薄板供給装置であって、
   薄板を取り出す対象カセットを第１の高さ位置に支持する第１の支持部材と、該対象カセットに続く待機カセットを、該第１の高さ位置より下側の第２の高さ位置に、該対象カセットと上下に重なるよう支持する第２の支持部材とを有し、該第１および第２の支持部材により、該対象カセットおよび該待機カセットを独立して支持する支持機構と、
   該支持機構の第１の高さ位置に支持されている該対象カセットに収納されている積層状態の薄板を、上から順番に分離して所定位置に搬送する薄板分離搬送機構と、
   該対象カセットから該薄板が搬送されている間に、該待機カセットに続く後続カセットを、該待機カセットの下側に搬送するカセット搬送機構と、
   該支持機構の第１の高さ位置に支持されている、該収納部が空になった対象カセットを該支持機構から搬出するカセット搬出機構と、
   該収納部が空になった対象カセットが該支持機構から搬出された後、該後続カセットを、該後続カセットにより該待機のカセットが持ち上げられ、該待機カセットおよび後続カセットがそれぞれ、該第１および第２の高さ位置に対象カセットおよび待機カセットとして該第１および第２の支持部材により独立して支持されるよう上昇させる昇降機構と、
   を具備する薄板供給装置。
2. 前記支持機構の前記第１の高さ位置に支持されている対象カセット上の積層状態の薄板を、該対象カセットの所定位置に位置決めする位置決め機構をさらに有する請求項１に記載の薄板供給装置。
3. 前記支持機構は、前記対象カセットおよび前記待機カセットを上下に並んだ状態でそれぞれ水平状態に支持する請求項１に記載の薄板供給装置。
4. 前記支持機構における第１および第２の支持部材は、前記昇降機構によるカセットの上昇に支障にならない退避位置と、該昇降機構によって上昇されたカセットを下側から支持する支持位置との間で移動可能に構成されている請求項１に記載の薄板供給装置。
5. 前記各カセットは、該カセットを構成する板状ベース部上に前記収納部が形成されるよう、該板状ベース部上に前記薄板を積層するスペースを形成する収納部構成部材を有しており、該後続カセットを前記昇降機構により上昇させたとき、該後続カセットの収容部構成部材が、前記支持機構によって前記第２の高さ位置に支持されている待機カセットの下面に当接して、該待機カセットが該後続カセットにより持ち上げられて前記第１の高さ位置に前記対象カセットとして支持される請求項１に記載の薄板供給装置。
6. 請求項１に記載の薄板供給装置による薄板供給方法であって、
   前記昇降機構に前記複数のカセットを順番に搬送する工程と、
   該昇降機構に搬送された後続カセットを、該昇降機構によって前記第２の高さ位置にまで上昇させて、該後続カセットを前記支持機構の第２の支持部材によって水平状態で前記待機カセットとして支持し、かつ該第２の高さ位置に支持されていた待機カセットを、該後続カセットにより前記第１の高さ位置まで持ち上げて、前記対象カセットとして第１の支持部材により水平状態で支持する工程と、
   該支持機構にて水平状態に支持された対象カセットに収納された薄板を、前記薄板分離搬送機構によって上から順番に分離して搬送する工程と、
   前記支持機構によって支持されている対象カセット上の全ての薄板が前記薄板分離搬送機構によって搬送されると、該対象カセットを、前記カセット搬出機構によって搬出する工程と、
   を包含する薄板供給方法。