JP4756709B2 - 研磨装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガラスや合成樹脂などからなる基板の表面にカラーフィルタが形成されたカラーフィルタ基板のカラーフィルタ表面を研磨する際に好適に用いられる研磨装置に関する。

液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板は、カラーフィルタの表面を平坦化するため、あるいはカラーフィルタ形成時に使用したフォトレジスト等の残渣や凝集物を除去するために、研磨する必要がある。カラーフィルタ基板の研磨装置としては、オスカー方式の研磨装置が一般的に知られている（特許文献１参照）。

また、カラーフィルタ基板の基板サイズの大型化に伴って、カラーフィルタ基板を水平状態で一方向に搬送しながらカラーフィルタの研磨を行ういわゆる連続式の研磨装置が開発されている（特許文献２〜４参照）。

図８は、連続式研磨装置５１の概略的構成を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）の切断面線Ｘｂ−Ｘｂから見た断面図であり、（ｃ）は（ａ）の切断面線Ｘｃ−Ｘｃから見た断面図である。研磨装置５１は、研磨テーブル５２と、搬送ベルト５３と、研磨ヘッド５４とを備えて構成されている。搬送ベルト５３は、上面にカラーフィルタ基板５５を載置した状態で、研磨テーブル５２上を通過するように矢印Ｒ１１で示される長さ方向に搬送される。これによって、カラーフィルタ基板５５は、研磨テーブル５２上を搬送される。

研磨テーブル５２の上方には、研磨ヘッド５４が配置されている。研磨ヘッド５４は、ヘッド部６１の上面に回転軸６２が取り付けられて構成されている。回転軸６２は、その軸線Ｌ１１がヘッド部６１の中心（重心）Ｌ１２からずれた位置に取り付けられているので、ヘッド部６１は偏心回転する。尚、回転軸６２を偏心軸６２とも称する。ヘッド部６１は、本体６３の下面に緩衝部材６４を介して取付板６５が取り付けられ、さらに取付板６５の下面に研磨部材６６が取り付けられて構成されている。本体６３の上面には、偏心軸６２が取り付けられている。このように緩衝部材６４を介在したことによって、研磨部材６６は、偏心軸６２に対して傾斜自在になる。

研磨装置５１では、研磨ヘッド５４が偏心回転することによって、略円形の研磨領域が設定されることになる。即ち、研磨領域内の対象物が研磨部材６６によって研磨されることになる。

また、研磨ヘッド５４は、偏心軸６２の軸線Ｌ１１方向に移動可能に構成されており、カラーフィルタ基板５５から離間した待機位置と、研磨部材６６がカラーフィルタ基板５５に加圧接触可能となる研磨位置との間を移動する。

研磨液が供給されたカラーフィルタ基板５５が搬送ベルト５３によって搬送されてくると、カラーフィルタ基板５５の搬送方向下流側縁部５５ａが通過するタイミングに合わせて、ヘッド部６１の偏心回転を開始させると共に、研磨ヘッド５４を待機位置から研磨位置に移動させて研磨を開始する。カラーフィルタ基板５５の表面は、研磨テーブル５２上を一定の速度で通過しながら、偏心回転するヘッド部６１が加圧接触することによって研磨される。研磨は、カラーフィルタ基板５５の搬送方向下流側縁部５５ａから上流側縁部５５ｂに向かって行われる。そして、カラーフィルタ基板５５の搬送方向上流側縁部５５ｂが通過するタイミングに合わせて、研磨ヘッド５４を研磨位置から待機位置に移動させると共に、ヘッド部６１の偏心回転を停止させて研磨を終了する。以降、カラーフィルタ基板５５が搬送されてくるたびに上記の研磨動作を繰り返す。

また、ヘッド部６１（研磨部材６６）を偏心回転させると共に、カラーフィルタ基板５５の搬送方向Ｒ１１に直交する方向（幅方向）に研磨ヘッド５４を揺動させながら研磨を行う場合もある。
特開２００６−１５０５２２号公報 特開平６−２４６６２３号公報 特許第２８９０７７２号公報 特開２００５−２８８６４９号公報

上述した従来の研磨装置５１では、カラーフィルタ基板５５の研磨は、研磨ヘッド５４（研磨部材６６）を加圧接触させて行われるので、研磨ヘッド５４によるカラーフィルタ基板５５に作用する圧力（研磨圧力）は、カラーフィルタ基板５５全体にわたって均一であることが望ましい。しかし、従来の研磨装置５１では、研磨ヘッド５４の研磨部材６６を偏心回転させているときに遠心力が作用するので、研磨圧力に偏りが生じてしまう。以下、研磨圧力の偏りを偏荷重と称する。また、研磨部材６６を偏心回転させると共に、研磨ヘッド５４を揺動させる場合は、遠心力に加えて、揺動方向に加振力が作用するので、偏荷重の度合いがより大きくなる場合がある。そこで、偏荷重に起因する研磨特性の劣化や、研磨部材６６の平行度のばらつきに起因する研磨特性の劣化を解消するために、例えば緩衝部材６４を介在させることによって、研磨部材６６を回転軸６２に対して傾斜自在な（フレキシブルな）構成としている。

さらに、従来の研磨装置５１では、偏心回転するヘッド部６１の一部がカラーフィルタ基板５５の外側に突出してしまう場合がある。このようにヘッド部６１の一部がカラーフィルタ基板５５の外側に突出したときは、カラーフィルタ基板５５の縁部付近がそれ以外の場所に比べてより多く研磨されてしまうという現象が生じている。この現象は、カラーフィルタ基板５５と搬送ベルト５３との間の段差や、研磨部材６６が傾斜自在な構成であることなどが原因で、研磨部材６６の突出部分が搬送ベルト５３側に撓み、カラーフィルタ基板５５の縁部付近への研磨圧力がそれ以外の場所に比べて大きくなることによって生じると考えられる。

このような縁部付近がより多く研磨される現象は、図９（ａ），（ｂ）に示すように、研磨動作中にカラーフィルタ基板５５の幅方向（搬送方向Ｒ１１に直交する方向）にヘッド部６１が突出するときだけでなく、図９（ｃ）に示すように、研磨ヘッド５４を下降させて研磨を開始した直後、即ちカラーフィルタ基板５５の搬送方向下流側縁部５５ａ付近を研磨しているときや、図９（ｄ）に示すように、研磨ヘッド５４を上昇させる前、即ちカラーフィルタ基板５５の搬送方向上流側縁部５５ｂ付近を研磨しているときにも生じている。さらに、研磨ヘッド５４を下降させるタイミングが早すぎると、カラーフィルタ基板５５が割れてしまう場合がある。

このように縁部付近がより多く研磨されると、カラーフィルタ基板５５の研磨が不均一になるという問題が生じる。また、縁部付近への研磨圧力が大きくなると、研磨部材６６の特定の場所がその周囲よりも磨耗してしまうので、研磨部材６６の寿命が短くなり、研磨部材６６の交換頻度が多くなるという問題も生じる。

上記の現象が生じるのを少しでも減少させるために、研磨ヘッド５４を研磨位置に下降させるタイミングを遅らせると共に、研磨ヘッド５４を研磨位置から上昇させるタイミングを早めるという対策が考えられる。これは、図１０（ａ）に示すように、カラーフィルタ基板５５の搬送方向下流側縁部５５ａが研磨部材６６による研磨領域に進入してから研磨ヘッド５４を研磨位置に下降させると共に、カラーフィルタ基板５５の搬送方向上流側縁部５５ｂが研磨領域を通過する前に研磨ヘッド５４を上昇させるというものである。これによって、搬送方向下流側縁部５５ａ及び上流側縁部５５ｂを研磨する際の現象発生を防止することが可能となる。しかし、この対策では、図１０（ｂ）に示すように、カラーフィルタ基板５５の搬送方向下流側縁部５５ａ付近及び上流側縁部５５ｂ付近の研磨時間が、他の場所よりも短くなってしまうので、やはりカラーフィルタ基板５５の研磨が不均一になってしまう。また、研磨ヘッド５４がカラーフィルタ基板５５に接触した状態から研磨ヘッド５４の上昇を開始させる場合、研磨液の表面張力によってカラーフィルタ基板５５が研磨ヘッド５４に張付いて割れてしまうことがある。

そこで、本発明の解決すべき課題は、カラーフィルタ基板を均一に研磨できると共に、研磨部材の交換頻度を少なくすることができる研磨装置を提供することである。

請求項１の発明は、研磨テーブルと、前記研磨テーブルに対向して設けられると共に、偏心軸に対して傾斜自在に取り付けられた研磨部材を有する研磨ヘッドと、一方面に載置されたカラーフィルタ基板を前記研磨テーブルに沿って搬送する搬送ベルトとを備え、前記カラーフィルタ基板を前記研磨テーブルに沿って搬送させると共に、前記研磨部材を前記偏心軸回りに偏心回転させた状態で研磨ヘッドを待機位置から研磨位置に移動させて前記カラーフィルタ基板の表面に前記研磨部材を加圧接触させて研磨を行う研磨装置において、前記研磨テーブルには、研磨時に前記研磨部材が接触する接触面を有する第１の受け部材が、前記搬送ベルトを挟んで対向する位置にそれぞれ設けられ、前記搬送ベルトには、第２の受け部材が、カラーフィルタ基板の載置位置の搬送方向上流側及び下流側にそれぞれ設けられ、前記第１及び第２受け部材のそれぞれの接触面は、当該接触面と載置されるカラーフィルタ基板の表面とが同一平面に含まれるように形成されていることを特徴とする研磨装置である。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の研磨装置において、研磨時に、前記研磨ヘッドを前記カラーフィルタ基板の移動方向に直交する方向に揺動させることを特徴としている。

また、請求項３の発明は、請求項１に記載の研磨装置において、前記第２受け部材は、幅方向長さが前記搬送ベルトの幅方向長さと同じであり、搬送方向長さが前記研磨部材の偏心回転によって形成される研磨領域の搬送方向長さ以上であるように形成されていることを特徴としている。

また、請求項４の発明は、請求項１に記載の研磨装置において、前記第１の受け部材は、前記搬送ベルトと同じ構成材料からなり、かつ前記搬送ベルトと同じ厚みの第１層と、前記第２受け部材と同じ構成材料からなり、かつ前記カラーフィルタ基板と同じ厚みの第２層とを積層して形成されていることを特徴としている。

また、請求項５の発明は、請求項１に記載の研磨装置において、前記搬送ベルトは、ローラに巻き回されており、当該ローラを回転させることによって長さ方向に移動する構造であり、前記第２の受け部材は、同じ形状の複数の基本ユニットを前記搬送ベルトの長さ方向に配列して構成されていることを特徴としている。

また、請求項６の発明は、請求項１に記載の研磨装置において、前記第１及び第２の受け部材の接触面は、金属材料で形成されると共に、鏡面加工が施されていることを特徴としている。

また、請求項７の発明は、請求項１に記載の研磨装置において、前記第１及び第２受け部材の角部は、曲面状に加工されていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、研磨ヘッドの研磨部材をカラーフィルタ基板の表面に加圧接触させて研磨を行うとき、研磨部材の一部がカラーフィルタ基板の外側に突出する場合があるが、カラーフィルタ基板の周囲には受け部材が設けられており、外側に突出した研磨部材の一部は受け部材の接触面に加圧接触する。接触面は、当該接触面とカラーフィルタ基板の表面とが同一平面に含まれるように形成されているので、研磨部材の突出部分はカラーフィルタ基板の表面に対して平行な姿勢で維持され、カラーフィルタ基板の縁部付近の研磨圧力が増大するのを防止できる。これによって、従来技術のようにカラーフィルタ基板の縁部付近がより多く研磨されることが防止されるので、カラーフィルタ基板全体を均一に研磨することが可能となる。また、従来技術のように研磨部材の特定の場所だけがその周囲よりも磨耗するのが防止されて全体が均等に磨耗していくので、研磨部材の寿命が長くなり、研磨部材の交換頻度が少なくなる。

請求項２に記載の発明によれば、研磨ヘッドを揺動させる場合、研磨部材の外側への突出量が、偏心回転だけの場合に比べて大きくなるが、この場合でも突出部分は受け部材に接触しているので、カラーフィルタ基板の縁部付近の研磨圧力が増大するのを防止できる。

請求項３に記載の発明によれば、カラーフィルタ基板が研磨領域に進入する前に研磨ヘッドを研磨位置に移動させた場合、研磨部材は第１受け部材とカラーフィルタ基板の搬送方向下流側に配置されている第２受け部材とに接触することになる。このとき、第２受け部材の搬送方向長さは研磨領域の搬送方向長さ以上であるので、研磨部材全体が第２受け部材に接触することになり、第２受け部材の縁部付近の研磨圧力が増大するのを防止できる。また、カラーフィルタ基板が研磨領域に進入する前に研磨ヘッドを研磨位置に移動させて研磨を開始させることができるようになるので、カラーフィルタ基板の下流側縁部の研磨時間を他の場所の研磨時間と同じにすることができる。さらに、第２受け部材からカラーフィルタ基板への研磨部材の乗り移りがスムーズに行われるので、カラーフィルタ基板が割れるのを防止することが可能となる。

さらに、カラーフィルタ基板が研磨領域を通過した後に研磨ヘッドを待機位置に移動させた場合、移動前の研磨ヘッドは第１受け部材とカラーフィルタ基板の搬送方向上流側に配置されている第２受け部材とに接触することになる。このとき、第２受け部材の搬送方向長さは研磨領域の搬送方向長さ以上であるので、研磨部材全体が第２受け部材に接触することになり、第２受け部材の縁部付近の研磨圧力が増大するのを防止できる。また、カラーフィルタ基板が研磨領域を通過してから研磨ヘッドを待機位置に移動させることができるようになるので、カラーフィルタ基板の上流側縁部の研磨時間を他の場所の研磨時間と同じにすることができると共に、カラーフィルタ基板が研磨ヘッドに張付いて割れてしまうのを防止することができる。

このようにカラーフィルタ基板の下流側縁部及び上流側縁部の研磨時間を他の場所の研磨時間と同じにすることができるので、カラーフィルタ基板全体を均一に研磨することが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、研磨テーブル上で研磨ヘッドが第１及び第２受け部材に加圧接触するとき、研磨ヘッドと研磨テーブルとの間の部材の積層構造が同じになるので、研磨ヘッドの加圧接触による状態変化が同じになる。例えば、研磨ヘッドが第２受け部材に加圧接触したとき、搬送ベルトが圧縮されて第２受け部材の接触面が研磨テーブル側に移動することになるが、第１受け部材は第１層が同様に圧縮されて接触面が研磨テーブル側に移動することになる。したがって、研磨部材が第１及び第２受け部材に同時に加圧接触した場合でも、段差が生じることはなく、偏荷重の増大を防止することができる。

請求項５に記載の発明によれば、搬送ベルトがローラに沿って曲面状になって再び平面状に戻ったとき、第２の受け部材は変形することなく、元の形状に戻る。仮に第２受け部材を一体物として構成した場合、搬送ベルトが曲面状になったときに第２受け部材が曲がってしまい、搬送ベルトが再び平面状に戻っても第２受け部材は元の形状に戻らないことが考えられる。しかし、本発明のように複数の基本ユニットで第２受け部材を構成しておけば、搬送ベルトが曲面状になったときでも、各基本ユニットが取り付けられた部分は略平面となるので、基本ユニットが変形することはなく、搬送ベルトが再び平面状に戻ったときは、第２受け部材は元の形状に戻ることができる。これによって、搬送ベルトの駆動機構を特殊な構造にする必要がなく、容易に実施することができる。

請求項６に記載の発明によれば、接触面に鏡面加工が施されているので、研磨部材の磨耗や損傷を防止することができる。

請求項７に記載の発明によれば、受け部材の角部は曲面上に加工されているので、研磨部材の磨耗や損傷を防止することができる。

図１は、本発明の一実施形態である連続式研磨装置１の概略的構成を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）の切断面線ｂ−ｂから見た断面図であり、（ｃ）は（ａ）の切断面線ｃ−ｃから見た断面図である。

研磨装置１は、研磨テーブル２と、搬送ベルト３と、研磨ヘッド４とを備えて構成されている。搬送ベルト３は、上面にカラーフィルタ基板５を載置した状態で、研磨テーブル２上を通過するように矢印Ｒ１で示す長さ方向（以下、搬送方向ともいう）に移動する。これによって、カラーフィルタ基板５は、研磨テーブル２上を通過するように搬送される。

研磨テーブル２は、搬送ベルト３上に載置されたカラーフィルタ基板５の研磨時にカラーフィルタ基板５を支持するものであり、大きさは特に限定されない。本実施形態では、搬送ベルト３の幅と同じ幅で形成されるとともに、長さ（搬送方向長さ）は研磨が行われている間カラーフィルタ基板５が研磨テーブル２上に載っていることができるような長さで形成されているものとする。

搬送ベルト３は、図２に示すように、一対のローラ２０ａ，２０ｂに巻き回されており、例えばローラ２０ａを図２において時計回りに回転駆動させることによって、搬送方向Ｒ１に移動する。搬送ベルト３の構成材料としては、ウレタンが用いられている。カラーフィルタ基板５の搬送速度は、一定速度であり、例えば３０００〜４０００ｍｍ／ｍｉｎの速度が用いられる。尚、カラーフィルタ基板５は、図示しない搬入機構によって搬送ベルト３上に搬入されて載置され、研磨後、図示しない搬出機構によって搬送ベルト３上から搬出される。

研磨テーブル２の上方には、研磨ヘッド４が配置されている。研磨ヘッド４は、ヘッド部４１の上面に回転軸４２が取り付けられて構成されている。回転軸４２は、その軸線Ｌ１がヘッド部４１の中心（重心）Ｌ２からずれた位置に取り付けられている。したがって、ヘッド部４１は偏心回転することになる。尚、回転軸４２を偏心軸４２とも称する。

ヘッド部４１は、本体４３の下面に緩衝部材４４を介して取付板４５が取り付けられ、取付板４５の下面に研磨部材４６が取り付けられて構成される。偏心軸４２は、本体４３の上面に取り付けられる。このように緩衝部材４４が介在されていることによって、研磨部材４６は、偏心軸４２の軸線Ｌ１に対して傾斜自在になる。尚、研磨部材４６としては、例えばポリウレタン製の研磨布が用いられる。

研磨装置１では、研磨ヘッド４が偏心回転することによって、図１（ａ）において二点鎖線で示される略円形の研磨領域Ａが設定されることになる。即ち、研磨領域Ａ内の対象物が研磨部材４６によって研磨されることになる。

また、研磨ヘッド４は、偏心軸４２の軸線Ｌ１方向に移動可能に構成されており、カラーフィルタ基板５から離間した待機位置と、研磨部材４６がカラーフィルタ基板５に加圧接触可能となる研磨位置との間を移動する。

研磨テーブル２には、研磨ヘッド４の配置位置付近に、幅方向に延びて形成された突出部２ａ，２ｂが形成されており、この突出部２ａ，２ｂにそれぞれ第１の受け部材６ａ，６ｂが形成されている。つまり、第１受け部材６ａ，６ｂは、搬送ベルト３を挟んで対向する位置にそれぞれ設けられることになる。第１受け部材６ａは、搬送ベルト３と同じ構成材料からなり、かつ搬送ベルト３と同じ厚みの第１層７ａと、後述する第２受け部材９ａ，９ｂの本体１０ａと同じ構成材料からなり、かつ本体１０ａと同じ厚みの第２層８ａとからなり、第１層７ａの上に第２層８ａを積層して構成されている。尚、第１層７ａの内側の側部（搬送ベルト３側の側部）は、第２層８ａで覆われている。第１受け部材６ｂも、第１受け部材６ａと同様に、第１層７ｂと第２層８ｂとを積層して構成されている。第１受け部材６ａ，６ｂの上面、即ち第２層８ａ，８ｂの上面が、研磨ヘッド４による研磨動作時に研磨部材４６が接触する接触面となる。

また、搬送ベルト３には、カラーフィルタ基板５の載置位置の搬送方向下流側及び上流側にそれぞれ第２の受け部材９ａ，９ｂが設けられている。第２受け部材９ａ，９ｂの上面が、研磨ヘッド４による研磨動作時に研磨部材４６が接触する接触面となる。第２受け部材９ａ，９ｂは、同じ形状の複数の基本ユニット１０を搬送ベルト２の長さ方向Ｒ１に配列して構成されている。基本ユニット１０は、細長い平板状の本体１０ａと、本体１０ａの幅方向両端部に沿ってそれぞれ形成された２つの取付部１０ｂとで構成されている。取付部１０ｂは、本体１０ａの一方表面に対して垂直方向に突出するように形成されており、搬送ベルト３に埋め込まれている。

本体１０ａの長手方向の長さＷ１は、搬送ベルト３の幅方向の長さＷと同じ値に設定される。また、本体１０ａの幅方向の長さＷ２は、搬送ベルト３がローラ２０ａ，２０ｂに巻き付いて曲面状になったときに変形しないような長さに設定される。例えば、ローラ２０ａ，２０ｂの半径が３００ｍｍであるときは、本体１０ａの幅方向長さＷ２は、１０〜２０ｍｍに設定される。また、第２受け部材９ａ，９ｂの搬送方向長さＷ３は、研磨部材４６の研磨領域Ａの搬送方向長さＡ１以上の値に設定される。

第２受け部材９ａ，９ｂ及び第１受け部材６ａ，６ｂの第２層８ａ，８ｂは、金属で形成されており、好ましくは腐蝕し難い金属、例えばステンレスである。また、第１受け部材６ａ，６ｂの第１層７ａ，７ｂは、搬送ベルト３と同じ材料、本実施形態ではウレタンで形成されている。

第１及び第２受け部材６ａ，６ｂ，９ａ，９ｂのそれぞれの接触面は、当該接触面と搬送ベルト３上に載置されるカラーフィルタ基板５の表面とが同一平面に含まれるように形成されている。即ち、研磨テーブル２の表面から受け部材６ａ，６ｂ，９ａ，９ｂの接触面までの距離は、研磨テーブル２の表面からカラーフィルタ基板５の表面までの距離と等しい。これによって、研磨動作時に研磨部材４６は、カラーフィルタ基板５の表面と受け部材６ａ，６ｂ，９ａ，９ｂの接触面とに同時に接触することになる。尚、例えばカラーフィルタ基板５を構成するガラス基板が０．７ｍｍであるとき、カラーフィルタの厚みは２μｍ程度になる。一方、金属板の精密加工精度は０．０１ｍｍ程度である。したがって、カラーフィルタ基板５の表面とは、カラーフィルタの表面ではなく、カラーフィルタが形成された基板の表面を意味する。

また、受け部材６ａ，６ｂ，９ａ，９ｂの接触面は、上述したように金属で形成されており、さらに接触面には、鏡面加工が施されている。また、受け部材６ａ，６ｂ，９ａ，９ｂの角部は、曲面状に加工されている。

さらに、カラーフィルタ基板５と受け部材６ａ，６ｂ，９ａ，９ｂとの隙間は、５〜１０ｍｍ程度に設定されている。これは、カラーフィルタ基板５から受け部材６ａ，６ｂ，９ａ，９ｂへ研磨ヘッド４（研磨部材４６）が乗り移るときや、受け部材６ａ，６ｂ，９ａ，９ｂからカラーフィルタ基板５へ研磨部材４６が乗り移るときに、スムーズに乗り移りが行われるようにするためである。

図３及び図４は、研磨動作を説明するための模式図である。図３（ａ）に示すように、図示しない研磨液供給装置から研磨液が供給されたカラーフィルタ基板５が搬送方向Ｒ１に搬送されてくると、カラーフィルタ基板５が研磨テーブル２上に到達するタイミングに合わせて、ヘッド部４１の偏心回転を開始させると共に（図３（ｂ）参照）、矢印Ｒ２で示すように研磨ヘッド４の待機位置から研磨位置への移動を開始する（図３（ｃ）参照）。研磨ヘッド４が研磨位置に移動した後、研磨が行われる。即ち、カラーフィルタ基板５は、研磨テーブル２上を一定の速度で通過しながら、偏心回転しているヘッド部４１の研磨部材４６が加圧接触することによって、カラーフィルタが研磨される。尚、カラーフィルタ基板５の研磨では、研磨液としてアルミナ（粒径０．２〜１μｍ程度）が含まれた研磨液を使用し、研磨圧力は１００〜１５０ｇｆ／ｃｍ^２程度である。

研磨は、カラーフィルタ基板５の搬送方向下流側縁部から上流側縁部に向かって行われる（図４（ｄ）参照）。そして、カラーフィルタ基板５の搬送方向上流側縁部が研磨テーブル２上を通過するタイミングに合わせて、矢印Ｒ３で示すように研磨ヘッド４を研磨位置から待機位置に移動させ（図４（ｅ）参照）、その後、ヘッド部４１の偏心回転を停止して研磨動作を終了する（図４（ｆ）参照）。以降、カラーフィルタ基板５が搬送されてくるたびに上記の動作を繰り返す。

上述した研磨動作時において、偏心回転するヘッド部４１の一部がカラーフィルタ基板５の外側に突出したとき、図５（ａ），（ｂ）に示すように、研磨部材４６は第１受け部材６ａ，６ｂの接触面に加圧接触するので、研磨部材４６はカラーフィルタ基板５の表面に対して平行な姿勢で保持される。

また、搬送ベルト３に第２受け部材９ａ，９ｂを配置したことによって、研磨ヘッド４を待機位置から研磨位置に移動させるタイミングを早くすると共に、研磨ヘッド４を研磨位置から待機位置に戻すタイミングを遅くすることが可能となる。即ち、図６（ａ）に示すように、カラーフィルタ基板５の搬送方向下流側縁部５ａが研磨部材４６による研磨領域Ａに進入する前に研磨ヘッド４を研磨位置に下降させると共に、カラーフィルタ基板５の搬送方向上流側縁部５ｂが研磨領域Ａを通過した後に研磨ヘッド４を上昇させることが可能となる。これによって、図６（ｂ）に示すように、カラーフィルタ基板５の搬送方向下流側縁部５ａ付近及び上流側縁部５ｂ付近の研磨時間が、他の場所と同じになるので、カラーフィルタ基板５全体を均一に研磨することできるようになる。

以上のように本実施形態によれば、研磨部材４６の一部がカラーフィルタ基板５の外側に突出したとき、外側に突出した研磨部材４６の一部は受け部材６ａ，６ｂ，９ａ，９ｂの接触面に接触するので、研磨部材４６の突出部分はカラーフィルタ基板５の表面に対して平行な姿勢で維持される。これによって、従来技術のようにカラーフィルタ基板５の縁部付近の研磨圧力が増大するのを防止できる。これによって、カラーフィルタ基板５の縁部付近がより多く研磨されることが防止されるので、カラーフィルタ基板５全体を均一に研磨することが可能となる。また、従来技術のように研磨部材４６の特定の場所だけがその周囲よりも磨耗するのが防止されて全体が均等に磨耗していくので、研磨部材４６の寿命が長くなり、研磨部材４６の交換頻度が少なくなる。

また、搬送方向下流側の第２受け部材９ａの搬送方向長さＷ３は研磨領域Ａの搬送方向長さＡ１以上であるので、カラーフィルタ基板５が研磨領域Ａに進入する前に研磨ヘッド４を研磨位置に移動させた場合、研磨ヘッド４の研磨部材４６全体が第２受け部材９ａに接触することになり、第２受け部材９ａの縁部付近の研磨圧力が増大するのを防止できる。また、カラーフィルタ基板５が研磨領域Ａに進入する前に研磨ヘッド４を研磨位置に移動させて研磨を開始させることができるようになるので、カラーフィルタ基板５の下流側縁部５ａの研磨時間を他の場所の研磨時間と同じにすることができる。さらに、第２受け部材９ａからカラーフィルタ基板５への研磨部材４６の乗り移りがスムーズに行われるので、カラーフィルタ基板５が割れるのを防止することが可能となる。

同様に、搬送方向上流側の第２受け部材９ｂの搬送方向長さＷ３も研磨領域Ａの搬送方向長さＡ１以上であるので、カラーフィルタ基板５が研磨領域Ａを通過した後に研磨ヘッド４を待機位置に移動させた場合、移動前の研磨ヘッド４の研磨部材４６全体が第２受け部材９ｂに接触することになり、第２受け部材９ｂの縁部付近の研磨圧力が増大するのを防止できる。また、カラーフィルタ基板５が研磨領域Ａを通過した後に研磨ヘッド４を待機位置に移動させることができるようになるので、カラーフィルタ基板５の上流側縁部５ｂの研磨時間を他の場所の研磨時間と同じにすることができると共に、カラーフィルタ基板５が研磨ヘッド４に張付いて割れてしまうのを防止することができる。

このように、カラーフィルタ基板５の下流側縁部５ａ及び上流側縁部５ｂの研磨時間を他の場所の研磨時間と同じにすることができるので、カラーフィルタ基板５を均一に研磨することが可能となる。

また、研磨テーブル２上で研磨ヘッド４が第１及び第２受け部材６ａ，６ｂ，９ａ，９ｂに加圧接触するとき、研磨ヘッド４と研磨テーブル２との間の部材の積層構造が同じになるので、研磨ヘッド４の加圧接触による状態変化が同じになる。例えば、研磨ヘッド４が第２受け部材９ａ，９ｂに加圧接触したとき、搬送ベルト３が圧縮されて第２受け部材９ａ，９ｂの接触面が研磨テーブル２側に移動することになるが、第１受け部材６ａ，６ｂは第１層７ａ，７ｂが同様に圧縮されて接触面が研磨テーブル２側に移動することになる。したがって、研磨部材４６が第１及び第２受け部材６ａ，６ｂ，９ａ，９ｂに同時に加圧接触した場合でも、段差が生じることはなく、偏荷重が作用して研磨部材４６が傾斜することを防止することができる。

また、搬送ベルト３がローラ２０ａ，２０ｂに沿って曲面状になって再び平面状に戻ったとき、第２の受け部材９ａ，９ｂは変形することなく、元の形状に戻る。仮に第２受け部材を一体物として構成した場合、搬送ベルト３が曲面状になったときに第２受け部材が曲がってしまい、搬送ベルト３が再び平面状に戻っても第２受け部材は元の形状に戻らないことが考えられる。しかし、本実施形態のように複数の基本ユニット１０で第２受け部材９ａ，９ｂを構成しておけば、搬送ベルト３が曲面状になったときでも、各基本ユニット１０が取り付けられた部分は略平面となるので、基本ユニット１０が変形することはなく、搬送ベルト３が再び平面状に戻ったときは、第２受け部材９ａ，９ｂは元の形状に戻ることができる。これによって、搬送ベルト３の駆動機構を特殊な構造にする必要がなく、容易に実施することができる。

また、第１及び第２の受け部材６ａ，６ｂ，９ａ，９ｂの接触面は、金属材料で形成されると共に、鏡面加工が施されているので、研磨部材４６の磨耗や損傷を防止できる。さらに、第１及び第２受け部材６ａ，６ｂ，９ａ，９ｂの角部は、曲面状に加工されているので、これによっても研磨部材４６の磨耗や損傷を防止できる。

尚、受け部材６，６ｂ，９ａ，９ｂの接触面は金属であるので、研磨ヘッド４によって研磨されてもほとんど摩耗することはないが、全く摩耗しないわけではないので、長期間（６〜１２ヶ月程度）使用したときは、交換する必要がある。

上記実施形態では、ヘッド部４１（研磨部材４６）を偏心回転させて研磨を行うようにしたけれども、研磨部材４６を偏心回転させると共に、研磨ヘッド４（研磨部材４６）を搬送方向Ｒ１に直交する方向に揺動させながら研磨を行うようにしてもよい。

また、上記実施形態では、本体４３の下面に緩衝部材４４を介して取付板４５及び研磨部材４６を取り付けるようにしたけれども、図７に示すように、取付板４５と研磨部材４６との間にも緩衝部材４７を介在させるようにしてもよい。さらに、偏心軸４２と本体４３とを自在継手を用いて接続するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、カラーフィルタ基板５を下側に配置し、研磨ヘッド４を上側に配置したけれども、カラーフィルタ基板５の研磨すべき表面と研磨ヘッド４の研磨部材４６とが対向する位置関係であれば、どのように配置してもよい。例えば、研磨テーブル２や搬送ベルト３を上側に配置すると共に、研磨ヘッド４を下側に配置してもよい。

また、上記実施形態では、搬送ベルト３を用いてカラーフィルタ基板５を搬送しながら研磨ヘッド４で研磨を行うようにしたけれども、研磨ヘッド４を移動させながらカラーフィルタ基板５を研磨するようにしてもよい。

また、カラーフィルタ基板５を研磨テーブル２上に載置して、研磨テーブル２を移動させるようにしてもよい。この構成の場合は、研磨テーブル２がカラーフィルタ基板５を保持する保持具として機能し、第１及び第２受け部材６ａ，６ｂ，９ａ，９ｂは、研磨テーブル２上に配置される。また、研磨テーブル２自体を移動させる場合は、搬送ベルト３のように曲面状になることがないので、第２受け部材９ａ，９ｂは、一体物として形成してもよい。

また、上記実施形態では、研磨ヘッド４をカラーフィルタ基板５に対して近接・離反するように移動させるようにしたけれども、カラーフィルタ基板５を研磨ヘッド４に対して近接・離反するように移動させるようにしてもよい。

本発明の一実施形態である連続式研磨装置の概略的構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の切断面線ｂ−ｂから見た断面図、（ｃ）は（ａ）の切断面線ｃ−ｃから見た断面図。 搬送ベルトの駆動構造を示す概略図。 （ａ）〜（ｃ）は研磨動作を説明するための模式図。 （ｄ）〜（ｆ）は研磨動作を説明するための模式図。 （ａ）及び（ｂ）は研磨時の研磨ヘッドの状態を示す断面図。 （ａ）は研磨時の研磨ヘッドの状態を示す模式図、（ｂ）はカラーフィルタ基板上の位置と研磨時間との関係を示すグラフ。 研磨ヘッドの他の構成例を示す断面図。 従来技術を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の切断面線Ｘｂ−Ｘｂから見た断面図、（ｃ）は（ａ）の切断面線Ｘｃ−Ｘｃから見た断面図。 （ａ）〜（ｄ）は従来技術における研磨ヘッドの状態を示す断面図。 （ａ）は従来技術における研磨ヘッドの状態を示す模式図、（ｂ）はカラーフィルタ基板上の位置と研磨時間との関係を示すグラフ。

符号の説明

１ 研磨装置
２ 研磨テーブル
３ 搬送ベルト
４ 研磨ヘッド
５ カラーフィルタ基板
６ａ，６ｂ 第１受け部材
７ａ，７ｂ 第１層
８ａ，８ｂ 第２層
９ａ，９ｂ 第２受け部材
１０ 基本ユニット
１０ａ 本体
１０ｂ 取付部
４１ ヘッド部
４２ 回転軸（偏心軸）
４３ 本体
４４，４７ 緩衝部材
４５ 取付板
４６ 研磨部材

Claims (7)

1. 研磨テーブルと、
   前記研磨テーブルに対向して設けられると共に、偏心軸に対して傾斜自在に取り付けられた研磨部材を有する研磨ヘッドと、
   一方面に載置されたカラーフィルタ基板を前記研磨テーブルに沿って搬送移動させる搬送ベルトとを備え、
   前記カラーフィルタ基板を前記研磨テーブルに沿って搬送移動させると共に、前記研磨部材を前記偏心軸回りに偏心回転させた状態で研磨ヘッドを待機位置から研磨位置に移動させて前記カラーフィルタ基板の表面に前記研磨部材を加圧接触させて研磨を行う研磨装置において、
   前記研磨テーブルには、研磨時に前記研磨部材が接触する接触面を有する第１の受け部材が、前記搬送ベルトを挟んで対向する位置にそれぞれ設けられ、
   前記搬送ベルトには、第２の受け部材が、カラーフィルタ基板の載置位置の搬送方向上流側及び下流側にそれぞれ設けられ、
   前記第１及び第２受け部材のそれぞれの接触面は、当該接触面と載置されるカラーフィルタ基板の表面とが同一平面に含まれるように形成されていることを特徴とする研磨装置。
2. 請求項１に記載の研磨装置において、
   研磨時に、前記研磨ヘッドを前記カラーフィルタ基板の移動方向に直交する方向に揺動させることを特徴とする研磨装置。
3. 請求項１に記載の研磨装置において、
   前記第２受け部材は、幅方向長さが前記搬送ベルトの幅方向長さと同じであり、搬送方向長さが前記研磨部材の偏心回転によって形成される研磨領域の搬送方向長さ以上であるように形成されていることを特徴とする研磨装置。
4. 請求項１に記載の研磨装置において、
   前記第１の受け部材は、前記搬送ベルトと同じ構成材料からなり、かつ前記搬送ベルトと同じ厚みの第１層と、前記第２受け部材と同じ構成材料からなり、かつ前記カラーフィルタ基板と同じ厚みの第２層とを積層して形成されていることを特徴とする研磨装置。
5. 請求項１に記載の研磨装置において、
   前記搬送ベルトは、ローラに巻き回されており、当該ローラを回転させることによって長さ方向に移動する構造であり、
   前記第２の受け部材は、同じ形状の複数の基本ユニットを前記搬送ベルトの長さ方向に配列して構成されていることを特徴とする研磨装置。
6. 請求項１に記載の研磨装置において、
   前記第１及び第２の受け部材の接触面は、金属材料で形成されると共に、鏡面加工が施されていることを特徴とする研磨装置。
7. 請求項６に記載の研磨装置において、
   前記第１及び第２受け部材の角部は、曲面状に加工されていることを特徴とする研磨装置。

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