JPH11188608A - 高速回転装置およびラビング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】配向膜に異物によるラビングの乱れを無くして
全面にわたって均一な液晶配向能を付与する。 【解決手段】表面にバフ布３を巻回した円筒体の長手方
向端面を構成するローラフランジ板２にクラッチ受け４
を備えたラビングローラ１と、クラッチ受け４の一方に
係合するクラッチ軸５を有する駆動軸フランジ６を備え
た駆動軸７と、クラッチ受けの他方に係合するクラッチ
軸を有する従動軸フランジを備えた従動軸とを具備し、
配向膜を塗布したガラス基板の表面に沿ってラビングロ
ーラ１を所定の角度で配置し、ガラス基板の所定方向へ
の相対移動に対してラビングローラ１を回転させてバフ
布３が配向膜を摺ることにより、配向膜に液晶配向能を
付与するラビング装置であって、駆動軸フランジ板６と
ローラフランジ板２の少なくとも１つにラビングローラ
１の回転領域から離れる方向に空気流を発生するファン
８を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速回転体に係
り、特に液晶表示装置の製造工程で用いられる配向膜の
液晶配向能付与のためのラビング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、現在の液晶表示装置は、２枚の
ガラス基板の間に液晶層を挟持し、当該２枚のガラス基
板の少なくとも一方のガラス基板の内面に画素選択用の
電極あるいはスイッチング素子を形成し、上記一方また
は他方のガラス基板の内面にカラーフィルタを形成して
ある。

【０００３】そして、上記液晶層とガラス基板の間に
は、当該液晶層を構成する液晶分子の初期配向方向を規
定するための配向膜が形成されている。

【０００４】配向膜は、ポリイミド膜等の樹脂を基板上
に塗布し、その表面をラビング処理することで所定の方
向に液晶配向能が付与される。

【０００５】図１２はラビング処理の説明図であって、
表面にポリイミド樹脂からなる配向膜２０を塗布したガ
ラス基板１９に対して、ラビングローラ１を所定の角度
で配置し、このラビングローラ１を回転させながらガラ
ス基板２０を定速度で移動させる。

【０００６】ラビングローラ１は円筒体の周囲にレーヨ
ン等の細かい毛を縫い付けたバフ布２を巻付けてなり、
その両端のフランジ板（ラビングローラフランジ板）２
の一方に結合部１７を介して駆動部１５を接続し、他方
には結合部１８を介して従動部１６を接続して、長手方
向をガラス基板１９に進行方向に対して所定の角度で配
置した状態で回転させる。この回転により、バフ布３が
配向膜２０の表面を擦り、当該配向膜２０の表面に所定
の方向の液晶配向能を付与する。

【０００７】このラビング条件は、例えば、下記のとお
りである。

【０００８】・ラビングローラの直径：７５〜２００ｍ
ｍ ・ラビングローラの回転数：８００〜３０００ｒｐｍ ・ガラス基板とラビングローラの相対移動速度：３０〜
１５０ｍｍ／ｓ ・ラビングローラとガラス基板の間の間隙：１．３〜
２．０ｍｍ このようなラビング装置においては、何らかの原因で発
生した異物がラビングローラと配向膜の間に巻き込まれ
ると、この異物が付着した部分で強くラビングがなされ
て配向膜面でラビングの乱れを招き、製品となったとき
に、当該強くラビングされた部分の表示特性が周囲と異
なり、表示不良を招く。

【０００９】従来、このような異物を除去するために、
例えば特開平８−３３４７６７号に開示されたように、
ラビングローラの回転方向下流にブレードを摺接させて
配置し、このブレードで異物を掻き落とすようにしてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術においては、ブレードがバフ布の表面の毛を乱
し、配向不良を招くおそれがあり、また異物の付着場所
がブレードよりも回転方向下流に付着した場合は効果が
ないという問題があった。

【００１１】この種のラビング装置では、前記図１２で
説明したように、ラビングローラと駆動部あるいは従動
部を接続する結合部１７，１８の摩耗で発生する異物が
殆どである。

【００１２】すなわち、ラビング装置では、バフ布の劣
化に応じてラビングローラ１毎に交換をするため、ラビ
ングローラ１と駆動部および従動部とは別部品としてあ
る。このラビングローラ１と駆動部および従動部との間
の駆動力の伝達は、ラビングローラ１側に形成した例え
ば円錐クラッチ受け穴と、駆動部および従動部側に形成
した例えば円錐クラッチ軸と結合部を構成し、ラビング
ローラの交換時に円錐クラッチ受け穴と円錐クラッチ軸
との係合を解除してラビングローラを着脱するような構
成とするのが一般的である。

【００１３】このような結合部では、各ラビングローラ
１毎にその軸心あるいは円錐斜面の角度に製造上の寸法
誤差がある。そのため、結合部１７，１８ではラビング
ローラ１の偏心やガタにより摩耗が発生し、これが異物
発生の主たる原因となる。この部分で発生した異物はラ
ビングローラ１のバフ布の周囲に飛散して付着する。そ
のため、上記したブレードよりも回転方向下流に異物が
付着する場合が起こり、前記従来の技術では、このよう
な異物による配向の乱れを抑止することができないとい
う問題があった。

【００１４】本発明の目的は、上記従来技術の諸問題を
解消し、異物によるラビングの乱れを無くし、高画質の
液晶表示装置を得ることのできるラビング装置を提供す
ることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ラビングローラと駆動部あるいは従動部
との結合部から発生する異物を当該ラビングローラの回
転領域に侵入させないような異物排除手段を設けた。

【００１６】上記異物排除手段としては、上記結合部に
当該結合部あるいはラビングローラの回転に伴ってラビ
ングローラの回転領域外に向かう気流を発生する気流発
生翼、または気流発生溝、あるいは上記結合部の周囲に
ハウジングを設け、このハウジングの内部空間を減圧す
る減圧装置を用いる。

【００１７】すなわち、本発明は、下記（１）〜（５）
の構成としたことを特徴とする。

【００１８】（１）長手方向一端面に駆動部と着脱する
第１結合部を有すると共に他端面に従動部と着脱する第
２結合部を有する高速回転する円筒体と、前記第１結合
部と第２結合部の少なくとも一方に、前記円筒体の回転
領域から離れる方向に空気流を発生する空気流発生装置
を備えた。

【００１９】この構成により、回転する円筒体に第１あ
るいは第２結合部から発生した異物、または当該円筒体
に付着しようとする異物を排除することができる。

【００２０】なお、上記（１）の構成は、液晶表示装置
の製造設備のうちのラビング装置に組み込むのを好適と
するが、被加工回転体あるいは回転加工工具等の回転領
域に異物が混入するのを嫌う各種の工作機械装置、工
具、設備にも同様に適用できる。

【００２１】（２）表面にバフ布を巻回した円筒体の長
手方向端面を構成するローラフランジ板に例えば円錐ク
ラッチ受を備えたラビングローラと、前記円錐クラッチ
受の一方に係合する例えば円錐クラッチ軸を有する駆動
軸フランジを備えた駆動軸と、前記円錐クラッチ受の他
方に係合する円錐クラッチ軸を有する従動軸フランジを
備えた従動軸とを具備し、配向膜を塗布したガラス基板
の表面に沿って前記ラビングローラを所定の角度で配置
し、前記ガラス基板の所定方向への相対移動に対して前
記ラビングローラを回転させて前記バフ布が前記配向膜
を摺ることにより、前記配向膜に液晶配向能を付与する
ラビング装置の前記駆動軸フランジ板と前記ローラフラ
ンジ板、または前記従動軸フランジ板と前記ローラフラ
ンジ板の少なくとも１つに前記ラビングローラの回転領
域から離れる方向に空気流を発生する空気流発生装置を
備えた。

【００２２】この構成により、円錐クラッチ受と円錐ク
ラッチ軸の摩耗で生じる異物がラビングローラに巻回し
たバフ布に付着することを防止でき、配向膜の全域に均
一な液晶配向能が付与される。

【００２３】（３）（２）における前記空気流発生装置
を前記駆動軸フランジ板または前記従動軸フランジ板、
若しくは前記ローラフランジ板に形成したファンで構成
した。上記のファンは、前記駆動軸フランジ板または前
記従動軸フランジ板、若しくは前記ローラフランジ板の
外周に一体成形で、または別部品を適宜の固定手段で固
定してなる。

【００２４】この構成により、円錐クラッチ受と円錐ク
ラッチ軸の摩耗で生じる異物が当該ラビングローラの回
転領域から離れる方向に飛散されるため、ラビングロー
ラに巻回したバフ布に付着することがなく、配向膜に付
与される液晶配向能の均一性を阻害することがない。

【００２５】（４）（２）における前記空気流発生装置
を前記駆動軸フランジ板または前記従動軸フランジ板、
若しくは前記ローラフランジ板の円周に形成した斜溝と
した。上記の斜溝は、前記駆動軸フランジ板または前記
従動軸フランジ板、若しくは前記ローラフランジ板の外
周に一体成形で、または別部品を適宜の固定手段で固定
してなる。

【００２６】この構成によっても、円錐クラッチ受と円
錐クラッチ軸の摩耗で生じる異物が当該ラビングローラ
の回転領域から離れる方向に飛散されるため、ラビング
ローラに巻回したバフ布に付着することがなく、配向膜
に付与される液晶配向能の均一性を阻害することがな
い。

【００２７】（５）表面にバフ布を巻回した円筒体の長
手方向端面を構成するローラフランジ板に円錐クラッチ
受を備えたラビングローラと、前記円錐クラッチ受の一
方に係合する円錐クラッチ軸を有する駆動軸フランジを
備えた駆動軸と、前記円錐クラッチ受の他方に係合する
円錐クラッチ軸を有する従動軸フランジを備えた従動軸
とを具備し、配向膜を塗布したガラス基板の表面に沿っ
て前記ラビングローラを所定の角度で配置し、前記ガラ
ス基板の所定方向への相対移動に対して前記ラビングロ
ーラを回転させて前記バフ布が前記配向膜を摺ることに
より、前記配向膜に液晶配向能を付与するラビング装置
において、少なくとも前記円錐クラッチ受けと前記円錐
クラッチ軸の結合領域を覆うハウジングと、このハウジ
ングの内部空間を減圧する減圧装置を備えた。

【００２８】上記ハウジングは、前記円錐クラッチ受け
と前記円錐クラッチ軸の結合領域のみを覆うようなチャ
ンバーを別途設置してもよいが、前記円錐クラッチ軸を
駆動する駆動軸を覆うハウジングを上記円錐クラッチ受
けと前記円錐クラッチ軸の結合領域まで延在させてもよ
い。

【００２９】また、上記減圧装置は、真空ポンプの吸引
口に一端を結合し、他端を上記ハウジングの内部空間に
開放した吸引管で構成される。

【００３０】また、このような吸引管を用いることな
く、上記ハウジングの上記結合領域とは反対端に排気フ
ァンを設けた構成を採用することもできる。

【００３１】この（５）の構成によっても、前記（２）
〜（４）の構成と同様に、円錐クラッチ受と円錐クラッ
チ軸の摩耗で生じる異物が当該ラビングローラの回転領
域から離れる方向に飛散されるため、ラビングローラに
巻回したバフ布に付着することがなく、配向膜に付与さ
れる液晶配向能の均一性を阻害することがない。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例を参照して詳細に説明する。

【００３３】図１は本発明によるラビング装置の第１実
施例の要部構成を説明する一部破断した側面図、図２は
図１に示した結合部の構成を説明する正面図であって、
（ａ）はラビングローラ側正面図、（ｂ）は駆動軸側正
面図である。

【００３４】図１と図２において、１はラビングロー
ラ、２はローラフランジ板、３はバフ布、４は円錐クラ
ッチ受け穴、５は円錐クラッチ軸、６は駆動軸フランジ
板、７は駆動軸、８はファン、矢印Ａは駆動軸の回転方
向、同Ｂはラビングローラの回転方向、同Ｃは空気流の
流通方向を示す。

【００３５】ラビングローラ１は、円筒体の表面にレー
ヨン等の細かい毛を縫い付けたバフ布３を巻回してな
り、当該円筒体の端面にローラフランジ板２を有する。
このローラフランジ板２の中心には円錐クラッチ受け穴
４が形成されている。

【００３６】一方、駆動軸７に接続した駆動軸フランジ
６の中心にはラビングローラ１のローラフランジ板２に
形成した円錐クラッチ受け穴４と結合して当該ラビング
ローラ１を矢印方向Ｂに回転させるための円錐クラッチ
軸５が突設され、さらに当該駆動軸フランジ６の外周に
はファン８が設けられている。

【００３７】このファン８は、駆動軸７による駆動軸フ
ランジ６の矢印方向Ａの回転で矢印Ａで示したような空
気流を発生する。この空気流によって円錐クラッチ受け
穴４と円錐クラッチ軸５の結合部分で発生する異物が当
該ラビングローラ１の回転領域外に排除される。

【００３８】これにより、ラビングローラ１のバフ布に
円錐クラッチ受け穴４と円錐クラッチ軸５の結合部分で
発生する異物が付着することがなく、配向膜に付与され
る液晶配向能の均一性が保たれる。

【００３９】図３は本発明によるラビング装置の第２実
施例の要部構成を説明する一部破断した側面図、図４は
図３に示した結合部の構成を説明する正面図であって、
（ａ）はラビングローラ側正面図、（ｂ）は駆動軸側正
面図である。

【００４０】この実施例では、第１実施例における駆動
軸７と円錐クラッチ軸５を形成した駆動軸フランジ６を
覆ってハウジング９を設けたものであり、その他の構成
は第１実施例と同様である。

【００４１】このようなハウジング９を設けることによ
り、ファン８で発生した空気流はハウジング９内を矢印
Ｃに示したように流れる。この空気流の流速はハウジン
グ９の存在で強くなり、円錐クラッチ受け穴４と円錐ク
ラッチ軸５の結合部分で発生する異物が第１実施例より
もさらに強力に当該ラビングローラ１の回転領域外に排
除される。

【００４２】図５は本発明によるラビング装置の第３実
施例の要部構成を説明する一部破断した側面図、図６は
図５に示した結合部の構成を説明する正面図であって、
（ａ）はラビングローラ側正面図、（ｂ）は駆動軸側正
面図である。

【００４３】この実施例では、ラビングローラ１のロー
ラフランジ板２にファン１０を設けた点を除いて前記第
１実施例と同様の構成である。

【００４４】円錐クラッチ受け穴４と円錐クラッチ軸５
を結合してラビングローラ１を回転させたとき、当該ロ
ーラフランジ板２に設けたファン１０で発生する空気流
は矢印Ｃに示したように流れる。

【００４５】この空気流によって円錐クラッチ受け穴４
と円錐クラッチ軸５の結合部分で発生する異物が当該ラ
ビングローラ１の回転領域外に排除され、ラビングロー
ラ１に巻回したバフ布３に異物が付着することがなく、
配向膜に付与される液晶配向能の均一性を阻害すること
がない。

【００４６】図７は本発明によるラビング装置の第４実
施例の要部構成を説明する一部破断した側面図、図８は
図７に示した結合部の構成を説明する正面図であって、
（ａ）はラビングローラ側正面図、（ｂ）は駆動軸側正
面図である。

【００４７】この実施例では、第３実施例における駆動
軸７と円錐クラッチ軸５を形成した駆動軸フランジ６を
覆ってハウジング９を設けたものであり、その他の構成
は第３実施例と同様である。

【００４８】このようなハウジング９を設けることによ
り、ファン１０で発生した空気流はハウジング９内を矢
印Ｃに示したように流れる。この空気流の流速はハウジ
ング９の存在で強くなり、円錐クラッチ受け穴４と円錐
クラッチ軸５の結合部分で発生する異物が第３実施例よ
りもさらに強力に当該ラビングローラ１の回転領域外に
排除されてラビングローラ１に巻回したバフ布３に異物
が付着することがなく、配向膜に付与される液晶配向能
の均一性を阻害することがない。

【００４９】図９は本発明によるラビング装置の第５実
施例の要部構成を説明する一部破断した側面図、図１０
は図９に示した結合部の構成を説明する正面図であっ
て、（ａ）はラビングローラ側正面図、（ｂ）は駆動軸
側正面図である。

【００５０】この実施例では、円錐クラッチ軸５を形成
した駆動軸フランジ６の円周とラビングローラ１の円錐
クラッチ軸受け穴を設けたローラフランジ２のそれぞれ
に斜溝１１、１２を形成し、この斜溝により空気流を発
生させるように構成した。

【００５１】上記斜溝は駆動軸フランジ６の円周、ロー
ラフランジ２の円周に、軸方向に所定の角度で傾斜した
溝（斜溝）を形成したものである。このような斜溝は、
駆動軸フランジ６、ローラフランジ２が回転すると前記
実施例のファンと同様に機能して矢印Ｃに示したような
空気流を発生する。

【００５２】この空気流によって円錐クラッチ受け穴４
と円錐クラッチ軸５の結合部分で発生する異物が当該ラ
ビングローラ１の回転領域外に排除され、ラビングロー
ラ１に巻回したバフ布３に異物が付着することがなく、
配向膜に付与される液晶配向能の均一性を阻害すること
がない。

【００５３】図１１は本発明によるラビング装置の第６
実施例の要部構成を説明する一部破断した側面図であ
る。

【００５４】この実施例では、駆動軸７を覆うハウジン
グ１３の先端をラビングローラ１方向に延在させて駆動
軸フランジ６とローラフランジ２の結合部分を覆う空間
を形成すると共に、このハウジング１３の延在部の内部
空間に吸引管１４の端を開放し、この吸引管１４を図示
しない真空ポンプの吸引口に接続する。

【００５５】この構成により、円錐クラッチ受け穴４と
円錐クラッチ軸５の結合部分で発生する異物は吸引管１
４で吸引されて排出される。このときの吸引力、すなわ
ち真空減圧の大きさは、例えば前記従来技術で例示した
ラビング装置の条件下で、到達真空圧が約９Ｔｏｒｒ、
排気速度が毎分約６０リットルで期待した効果を得るこ
とができる。

【００５６】これにより、ラビングローラ１に巻回した
バフ布３に異物が付着することがなく、配向膜に付与さ
れる液晶配向能の均一性を阻害することがない。

【００５７】なお、図１１ではハウジング１３の延在部
の内部空間に吸引管１４を設けて内部空間の空気を吸引
する構成としたが、吸引管１４を設けることなく、ハウ
ジング９の上記円錐クラッチ受け穴４と円錐クラッチ軸
５の結合部分と反対端にファン等の空気吸引装置、ある
いは真空ポンプを設置してハウジング１３の延在部の内
部空間を減圧する構成としてもよい。

【００５８】なお、以上の実施例では、円錐クラッチ受
け穴４と円錐クラッチ軸５の結合部分で発生する異物の
除去について説明したが、除去される異物はこの結合部
分で発生するものに限らず、外部からラビングローラ１
の回転領域方向に付着しようとする他の異物も同様に除
去できることは言うまでもない。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ラビングローラの回転領域への異物の進入を抑制するこ
とにより、円錐クラッチ受け穴と円錐クラッチ軸の摩耗
で生じる異物、その他の外部から進入する異物がラビン
グローラに巻回したバフ布に付着するのを防止でき、配
向膜の全域に均一な液晶配向能を付与することができ
る。

【００６０】また、本発明はラビング装置に限るもので
はなく、旋盤、検索盤、スライサー、フライス盤、マシ
ニングセンタ等、高精度加工を行う工作機械、半導体製
造装置におけるレジスト露光マスクなどの印刷用スピナ
ー、フライトシミュレータの反射鏡を超平滑平面・曲面
研削する加工機械における切り粉や砥粒等の異物除去な
どにも同様に適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるラビング装置の第１実施例の要部
構成を説明する一部破断した側面図である。

【図２】図１に示した結合部の構成を説明する正面図で
ある。

【図３】本発明によるラビング装置の第２実施例の要部
構成を説明する一部破断した側面図である。

【図４】図３に示した結合部の構成を説明する正面図で
ある。

【図５】本発明によるラビング装置の第３実施例の要部
構成を説明する一部破断した側面図である。

【図６】図５に示した結合部の構成を説明する正面図で
ある。

【図７】本発明によるラビング装置の第４実施例の要部
構成を説明する一部破断した側面図である。

【図８】図７に示した結合部の構成を説明する正面図で
ある。

【図９】本発明によるラビング装置の第５実施例の要部
構成を説明する一部破断した側面図である。

【図１０】図９に示した結合部の構成を説明する正面図
である。

【図１１】本発明によるラビング装置の第６実施例の要
部構成を説明する一部破断した側面図である。

【図１２】ラビング処理の説明図である。

【符号の説明】

１ ラビングローラ ２ ローラフランジ板 ３ バフ布 ４ 円錐クラッチ受け穴 ５ 円錐クラッチ軸 ６ 駆動軸フランジ板 ７ 駆動軸 ８ ファン Ａ 駆動軸の回転方向 Ｂ ラビングローラの回転方向 Ｃ 空気流の流通方向。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長手方向一端面に駆動部と着脱する第１結
   合部を有すると共に他端面に従動部と着脱する第２結合
   部を有する高速回転する円筒体と、前記第１結合部と第
   ２結合部の少なくとも一方に、前記円筒体の回転領域か
   ら離れる方向に空気流を発生する空気流発生装置を備え
   たことを特徴とする高速回転装置。
2. 【請求項２】表面にバフ布を巻回した円筒体の長手方向
   端面を構成するローラフランジ板にクラッチ受を備えた
   ラビングローラと、前記クラッチ受の一方に係合するク
   ラッチ軸を有する駆動軸フランジを備えた駆動軸と、前
   記クラッチ受の他方に係合するクラッチ軸を有する従動
   軸フランジを備えた従動軸とを具備し、配向膜を塗布し
   たガラス基板の表面に沿って前記ラビングローラを所定
   の角度で配置し、前記ガラス基板の所定方向への相対移
   動に対して前記ラビングローラを回転させて前記バフ布
   が前記配向膜を摺ることにより、前記配向膜に液晶配向
   能を付与するラビング装置であって、 前記駆動軸フランジ板と前記ローラフランジ板、または
   前記従動軸フランジ板と前記ローラフランジ板の少なく
   とも１つに前記ラビングローラの回転領域から離れる方
   向に空気流を発生する空気流発生装置を備えたことを特
   徴とするラビング装置。
3. 【請求項３】前記空気流発生装置が前記駆動軸フランジ
   板または前記従動軸フランジ板、若しくは前記ローラフ
   ランジ板に形成したファンであることを特徴とする請求
   項２に記載のラビング装置。
4. 【請求項４】前記空気流発生装置が前記駆動軸フランジ
   板または前記従動軸フランジ板、若しくは前記ローラフ
   ランジ板の円周に形成した斜溝であることを特徴とする
   請求項２に記載のラビング装置。
5. 【請求項５】表面にバフ布を巻回した円筒体の長手方向
   端面を構成するローラフランジ板にクラッチ受を備えた
   ラビングローラと、前記クラッチ受の一方に係合するク
   ラッチ軸を有する駆動軸フランジを備えた駆動軸と、前
   記クラッチ受の他方に係合するクラッチ軸を有する従動
   軸フランジを備えた従動軸とを具備し、配向膜を塗布し
   たガラス基板の表面に沿って前記ラビングローラを所定
   の角度で配置し、前記ガラス基板の所定方向への相対移
   動に対して前記ラビングローラを回転させて前記バフ布
   が前記配向膜を摺ることにより、前記配向膜に液晶配向
   能を付与するラビング装置であって、 少なくとも前記クラッチ受けと前記クラッチ軸の結合領
   域を覆うハウジングと、このハウジングの内部空間を減
   圧する減圧装置を備えたことを特徴とするラビング装
   置。