JP5516675B2 - クラッシュ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示パネルで代表されるFPD(フラットパネルディスプレイ)の製造工程等において用いられ、ガラス基板等の各種脆性材料基板の端材を破断するためのクラッシュ装置に関するものである。
液晶表示パネル等の平面表示体に用いられるパネル基板の製造工程等においては、最終段階でマザー基板から液晶パネル基板を分断する。このとき液晶パネル基板が長方形状であることから、その辺に平行な2方向の細長い端材が多数残存する。これらの端材は短時間で砕いて処理する必要がある。
従来、廃物を破断する装置としては、特許文献1〜3の装置が知られている。特許文献1の粉砕処理装置は、一対のローラから成る破断部が3段に上下に配列されたものであり、廃物を順次細かく裁断する装置である。又特許文献2には平行な長尺の一対のロールを用いて、その表面にらせん状の断続的な突出部を形成し、細かく破断するようにした破砕装置が示されている。又特許文献3には3組の破断ロールを組み合わせて平行に配置し、各ロールの外周にはねじ状の破砕歯を設けた破砕装置が示されている。
実公昭55−12921号 特許第2550135号 特許第2957544号
しかしながらこれらのいずれの従来例もガラス基板を対象とするものではなく、又短時間で液晶パネルの端材を細かく一定のサイズに破断することができないという欠点があった。
本発明は脆性材料基板の製造工程等において用いられ、脆性材料基板等の端材を短時間で容易に破断することができるクラッシュ装置を提供することを目的とする。
この課題を解決するために、本発明のクラッシュ装置は、第1の一対の回転シャフトを有し、前記第1の一対の回転シャフトは、夫々の回転シャフトがその外周面に長手方向に沿って形成された破断部材を有し、夫々の破断部材の先端の回転軌跡が重なるように上下方向に並んで配置された第1のクラッシュユニットと、第2の一対の回転シャフトを有し、前記第2の一対の回転シャフトは、夫々の回転シャフトがその外周面に長手方向に沿って形成された破断部材を有し、夫々の破断部材の先端の回転軌跡が重なるように水平方向に並んで配置された第2のクラッシュユニットと、前記第1のクラッシュユニットの第1の一対の回転シャフトを前記破断部材が互いに接触しないように逆方向に駆動すると共に、前記第2のクラッシュユニットの第2の一対の回転シャフトを前記破断部材が互いに接触しないように逆方向に駆動する駆動部と、を具備し、前記第2のクラッシュユニットは、前記第1のクラッシュユニットの下方に配置されており、前記第1の一対の回転シャフトの延在方向をX方向、該X方向に垂直な方向をY方向としたときに、前記Y方向に細長い脆性材料基板を前記第1のクラッシュユニットで破断し、前記X方向に細長い脆性材料基板を前記第2のクラッシュユニットで破断するものである。
ここで前記第2のクラッシュユニットは、前記第2の一対の回転シャフトの各破断部材に、前記第2の一対の回転シャフトの軸に垂直に内向きのスリットが同一位置に設けられたものであり、前記第2の一対の回転シャフトのスリットに対応する位置に前記第2の一対の回転シャフトの軸に垂直に配置されると共に、上部が開放された切込部を有する分割プレートを具備するようにしてもよい。
ここで前記分割プレートは、前記第2の一対の回転シャフトと干渉しないように前記切込部に前記第2の一対の回転シャフトを貫通させることにより、前記切込部の上面に落下した脆性材料基板を前記破断部材で破断するようにしてもよい。
このような特徴を有する本発明によれば、脆性材料基板の端材を短時間でほぼ同一のサイズに破断することができ、端材の処理を容易に行うことができるという効果が得られる。
図1は本発明の第1の実施の形態によるクラッシュ装置の全体構成を示す斜視図、図2はその長手方向に垂直に縦断した斜視図、図3は内部構造を示す断面図である。このクラッシュ装置に搬入される端材は、液晶のマザー基板が図示しないガラス基板分断装置で分断され、単個の液晶パネル基板が取り去られた後の端材である。本実施の形態によるクラッシュ装置は、図3において紙面の横方向の端材(以下、これをY端材という)Y1,Y2、及び紙面に垂直な方向の端材(以下、これをX端材という)X1,X2を処理するクラッシュ装置である。これらのX端材及びY端材はコンベア11によって搬送される。ローラ12はコンベア11を駆動するもので、図示しない駆動源によってCW方向に回転駆動される。尚図1ではコンベア11及びローラ12を省略している。
さてこれらの図に示すように、このクラッシュ装置20は、上部パネル板21、側板22,23及び左右のカバー24,25によって覆われている。クラッシュ装置20は内側上部に第1のクラッシュユニット30、下部に第2のクラッシュユニット40を有する。上部に配置される第1のクラッシュユニット30はY端材用、下部の第2のクラッシュユニット40はX端材用のクラッシュユニットである。上部のクラッシュユニット30には、図3に示すようにコンベア11によって搬送されるY端材を回転シャフトに導くためのピンチローラ31,32が一定の間隔を隔てて配置される。ピンチローラ31,32は破砕される被加工基板の厚さにほぼ等しい間隔を隔ててX軸に平行となるように配置される。ピンチローラ31,32は、互いに逆方向に駆動されてガラス端材を回転シャフトに搬入する搬入部を構成している。
そしてこの同一水平面上には、図3に示すように一対の回転シャフト34,35が上下に一定の間隔を隔てていずれもX軸と平行に配列されている。回転シャフト34,35は同一の構造であり、図4はこの回転シャフト34を拡大した斜視図である。回転シャフト34,35は一方の回転シャフトに取付けられている2つの破断部材とその間に存在する他方の回転シャフトの破断部材によって、基板を破断部材の間に挟み込んで順次破断するものである。図4に示すように、回転シャフト34はシャフトの軸方向に沿って複数、例えば6枚の長方形状の破断部材36がその軸に平行に60°の角度で半径方向に形成されている。回転シャフト35にも同様の破断部材37が設けられる。そして回転シャフト34,35は互いに逆方向に回転するが、破断部材36,37の最外周の軌跡は図3において一定長、例えば15mm重なっており、30°位相をずらせて互いに接触しないように等速で逆方向に回転させるものとする。回転シャフト35の下方には、破砕したガラス片を導くシュータ38が設けられる。
次にX端材用の第2のクラッシュユニット40について説明する。クラッシュユニット40も前述したクラッシュユニット30と同様に、一対の回転シャフト41,42がいずれもX軸と平行に水平に対向して所定間隔を隔てて配置されている。回転シャフト41,42は30°位相をずらせて互いに逆方向に等しい回転速度で駆動される。
回転シャフト41,42はいずれも同一の構造であるため、回転シャフト41について図5を参照しつつ説明する。又回転シャフト41は図5に示すように回転シャフト34と同様に平行に半径方向に等角度で6枚の破断部材43を有している。これに加えて各破断部材43には所定間隔、例えば100mm間隔で、内向きに軸に垂直なスリット44が複数、例えば16箇所に設けられている。回転シャフト42にも同様の破断部材45,スリット46が設けられる。
X端材用のクラッシュユニット40には、図6に拡大図を示すように、回転シャフト41,42の軸に垂直に一定の間でスリット44と同数、ここでは16枚の分割プレート51が設けられる。分割プレート51は図6に示すように左右対称で、上部から中央下部に向けて長方形状の切込み52が形成されており、その側面には互いに対向する位置に半円状の切欠き53が形成される。又切込み52の中央下部には、山形の突起部54が形成されている。この分割プレート51は回転シャフト41,42の軸に垂直で且つ破断部材43,45の各スリット44,46の位置に配置される。そして分割プレート51の切込み52内の切欠き53に2本の回転シャフト41,42が貫通するように配置される。このような配置により、回転シャフト41,42は分割プレート51に妨げられることなく回転する。そして回転の際にこの山形の突起部54の斜面に乗った回転シャフト41,42の軸に平行な細長い端材を、破断部材によって分断するものである。又このクラッシュ装置の最下部には破砕された破断片のための回収箱61が設けられる。
さて図3及び図7Aに示すように、駆動部70にはモータ71が設けられ、モータ71に減速機構が取付けられる。このモータ71の駆動力はプーリ72及びベルト73を介してプーリ74及び回転シャフト41に伝えられる。動力伝達ギア75,76はプーリ74の回転力を回転シャフト42に伝えるものであり、回転シャフト41,42は互いに逆方向に等速度で駆動される。又同様にして回転シャフト41のシャフトにはプーリ77が設けられ、図7Bに示すようにタイミングベルト78を介してプーリ79が接続される。プーリ79は回転シャフト35と連結されており、その他端の動力伝達ギア80及び動力伝達ギア81を介して回転シャフト34に回転力を伝える。これによって回転シャフト34,35は互いに逆方向に等速度で駆動される。
次にこの実施の形態の動作について説明する。ローラ12を回転させコンベア11を搬送状態とし、同時にモータ71を回転させる。ここでガラス基板分断装置を駆動すると、コンベア11上にY端材Y1,Y2、X端材X1,X2が混在してこのクラッシュ装置に搬入される。Y端材Y1,Y2はY軸方向を長手方向としてコンベア11上を搬送され、クラッシュユニット30のピンチローラ31,32の間を通過して、回転シャフト34,35に加わる。そして端材Y1には回転シャフト34,35のいずれかの破断部材が3本のラインで接触して押圧するため、端材を折り割ることができる。これによりY端材をほぼ一定の形状、サイズに破断して破断片とすることができる。破断されたY端材片はシュータ38によってクラッシュユニット40に導かれる。
さてX端材X1,X2については、コンベア11とピンチローラ32との隙間からシュータ38に入り、X端材用の回転シャフト41,42に加わる。この場合に一対の回転シャフト41,42の破断部材をすり抜けたX端材は、図6に示すように分割プレート51の上部の山形突起54上に落下するが、このとき回転シャフト41,42の破断部材43,44のいずれかに押圧されて破断される。こうしてX端材もほぼ同一形状、サイズの破断片とすることができる。これらの破断片は回収箱61に集められる。
この実施の形態ではX端材とY端材とをその方向に応じて分離して夫々のクラッシュユニットで破断するようにしている。このため回転シャフトを高速回転させることができ、X端材及びY端材を短時間で処理することができる。
尚第1の実施の形態では、Y端材用のクラッシュユニット30とX端材用のクラッシュユニット40とを上下に分離して示しているが、端材の形状によってはいずれか一方のクラッシュユニットのみであってもよいことはいうまでもない。又前述した実施の形態ではY端材用クラッシュユニットで破断された後の破断片も同時にX端材用のクラッシュユニットに加えているが、Y端材用クラッシュユニットで破断した破断片はそのまま回収箱61に導くようにしてもよいことはいうまでもない。
次に本発明の第2の実施の形態によるクラッシュ装置について説明する。第2の実施の形態は前述した課題に加えて、クラッシュ装置を稼動させたときの騒音や粉塵の発生による環境への悪影響を防ぐようにしたものである。第2の実施の形態において、第1の実施の形態と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。この実施の形態では図8に示すように、コンベア11及びローラ12によって搬送され、クラッシュ装置20Aに導入されるガラス端材の搬入口部分に、開閉処理部90を設けたものである。クラッシュ装置20Aは開閉処理部90が搬入口部分に設けられていることを除いては前述したクラッシュ装置20と同一である。開閉処理部90は、クラッシュ装置20Aのガラス端材の入口に設けられるシャッタ91、シャッタとローラ12との間に配置され、その間を通過するガラス端材を検出するための透過型の光電センサ92及びコントローラ93によって構成されている。この実施の形態では光電センサ92はローラ12の端部からクラッシュ装置20Aに導かれる端材を検知するための検知部であり、投光部92aと受光部92bから成り立っている。又この光電センサ92の出力はコントローラ93に与えられる。コントローラ93は通常はシャッタ91を閉鎖状態としておき、光電センサ92からのスイッチ信号に基づいてクラッシュ装置20Aの前面に設けたシャッタ91を開放するものである。即ち光電センサ92の投光部92aより通常受光部92bに入射している光が端材の通過によって遮られると、端材がクラッシュ装置20Aに搬入されるものとしてシャッタ91を開放し、端材が検出されなくなると端材がクラッシュ装置20Aに達するまでの所定の遅延時間後にシャッタ91を閉鎖する。これによって破断処理の際に発生する騒音と粉塵の発生に伴う環境の悪化を低減させることができる。尚ここでは端材の通過を光電センサを用いて検出しているが、近接センサやリミットスイッチ、その他のセンサを検知部とすることも可能である。
又前述した第1,第2の実施の形態では、X端材とY端材とを混在させてコンベア上を搬送しているが、あらかじめX端材とY端材とを分離し、X端材用のクラッシュ装置とY端材用とのクラッシュ装置とを設けるようにしてもよい。この場合には夫々のクラッシュ装置に開閉処理部を設けておくことにより、シャッタを閉じている時間を長くすることができ、環境悪化を防ぐことができる。
又Y端材はシャッタを通過する時間が長いため、X端材とY端材を分離した後、Y端材をロータを用いて90°回転させることによりX端材とし、全てX端材の状態でクラッシュ装置に投入するようにしてもよい。この場合にはX端材用のクラッシュユニットのみが必要となる。この場合にはシャッタの開放時間を短縮することができ、騒音や粉塵に伴う環境悪化を大幅に低減することができる。
更に上述した実施の形態では切り出したX端材やY端材との破断について説明したが、本発明はマザー基板から円形や扇形などの液晶パネル板を切り出した後の端材で形状が長辺の場合はもちろん、2辺の長さがあまり違わない略正方形の形状で中央部付近が開いた形状の端材に対しても本発明を適用することができる。
更に上述した各実施の形態では、ガラス基板分断装置で分断されたガラス端材を処理するクラッシュ装置について説明しているが、本発明はこのようなガラス基板分断装置の後段に用いられる場合に限らず、端材を単独で処理するクラッシュ装置として用いることができることはいうまでもない。その場合も、単板はもちろん貼り合わせ基板であっても、又、同種の脆性材料基板を貼り合わせた場合以外に、異種の脆性材料基板を貼り合わせたパネル基板、例えば、ガラス基板と半導体ウエハーを貼り合わせたプロジェクター用表示基板の製造工程で発生するパネル端材の破断処理にも有効に用いることが可能である。
本発明は、液晶表示パネルで代表されるFPDの製造工程等において用いられ、脆性材料基板の端材を短時間でほぼ一定サイズに破断することができる。このため液晶パネル基板の製造の最終工程において有用である。その他、脆性材料の基板を用いて各種表示パネルや発光素子等を製造する過程で排出される端材に対しても、それらの各種形状や大きさに応じて適宜クラッシュユニットの機器構成である回転シャフトや破断部材の仕様を変更することで対応可能である。更に上記の貼り合わせ基板以外に、単板と呼ばれる1枚の基板に対しても破断加工の対象とすることが可能である。
本発明の第1の実施の形態によるクラッシュ装置の全体構成を示す斜視図。 本実施の形態のクラッシュ装置の縦断面を示す斜視図。 本実施の形態のクラッシュ装置の内部構成を示す断面図。 本実施の形態の回転シャフト33の斜視図。 本実施の形態の回転シャフト41の斜視図。 本実施の形態のクラッシュユニット40の分割プレート部分を示す図。 本実施の形態の動力の伝達を示す図。 本実施の形態の動力の伝達を示す図。 本発明の第2の実施の形態によるクラッシュ装置の全体構成を示す概略図。
11 ベルトコンベア
12 ローラ
20,20A クラッシュ装置
21 天板
22,23 側板
30 第1のクラッシュユニット
31,32 ピンチローラ
34,35,41,42 回転シャフト
36,37,43,45 破断部材
40 第2のクラッシュユニット
44,46 スリット
51 分割プレート
52 切込み
53 切欠き
54 突起部
61 回収箱
90 開閉処理部
91 シャッタ
92 光電センサ
93 コントローラ

Claims (3)

  1. 第1の一対の回転シャフトを有し、前記第1の一対の回転シャフトは、夫々の回転シャフトがその外周面に長手方向に沿って形成された破断部材を有し、夫々の破断部材の先端の回転軌跡が重なるように上下方向に並んで配置された第1のクラッシュユニットと、
    第2の一対の回転シャフトを有し、前記第2の一対の回転シャフトは、夫々の回転シャフトがその外周面に長手方向に沿って形成された破断部材を有し、夫々の破断部材の先端の回転軌跡が重なるように水平方向に並んで配置された第2のクラッシュユニットと、
    前記第1のクラッシュユニットの第1の一対の回転シャフトを前記破断部材が互いに接触しないように逆方向に駆動すると共に、前記第2のクラッシュユニットの第2の一対の回転シャフトを前記破断部材が互いに接触しないように逆方向に駆動する駆動部と、を具備し、
    前記第2のクラッシュユニットは、前記第1のクラッシュユニットの下方に配置されており、
    前記第1の一対の回転シャフトの延在方向をX方向、該X方向に垂直な方向をY方向としたときに、前記Y方向に細長い脆性材料基板を前記第1のクラッシュユニットで破断し、前記X方向に細長い脆性材料基板を前記第2のクラッシュユニットで破断することを特徴とするクラッシュ装置。
  2. 前記第2のクラッシュユニットは、前記第2の一対の回転シャフトの各破断部材に、前記第2の一対の回転シャフトの軸に垂直に内向きのスリットが同一位置に設けられたものであり、
    前記第2の一対の回転シャフトのスリットに対応する位置に前記第2の一対の回転シャフトの軸に垂直に配置されると共に、上部が開放された切込部を有する分割プレートを具備する請求項1記載のクラッシュ装置。
  3. 前記分割プレートは、前記第2の一対の回転シャフトと干渉しないように前記切込部に前記第2の一対の回転シャフトを貫通させることにより、前記切込部の上面に落下した脆性材料基板を前記破断部材で破断する請求項2記載のクラッシュ装置。
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