説明

ガラス基板搬送用ロボットハンド

【課題】安価でメンテナンスが容易なガラス基板搬送用ロボットハンドを提供する。
【解決手段】櫛歯状の本体に平面状にガラス基板保持部を配置し、ガラス基板保持部上にガラス基板を載置してガラス基板を搬送するロボットハンドにおいて、ガラス基板保持部にOリングの半径方向をガラス基板と垂直になるようにOリングを配置し、Oリングを円周方向に回転させる回転機構と、Oリングを回転させた位置で固定する固定機構とを有し、Oリングの外周面をガラス基板と接触させてガラス基板とOリングの外周面の間の摩擦力によりガラス基板を保持して搬送することを特徴とするガラス基板搬送用ロボットハンド。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造工程で使用されるガラス基板を搬送するロボットハンドに関する。
【背景技術】
【0002】
図1はカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板の一例を断面で示した図である。カラーフィルタ基板1は、ガラス基板2上にブラックマトリックス(以下、BM)3、レッドRの着色画素(以下、R画素)4−1、グリーンGの着色画素(以下、G画素)4−2、ブルーBの着色画素(以下、B画素)4−3、透明電極5、及びフォトスペーサー(Photo Spacer)(以下、PS)6、バーテイカルアライメント(Vertical Alignment)(以下、VA)7が順次形成されたものである。
【0003】
上記構造のカラーフィルタの製造方法は、フォトリソグラフィー法、印刷法、インクジェット法をもちいたものが知られているが、図2は一般的に用いられているフォトリソグラフィー法の工程を示す概略ブロック図である。ガラス基板は、先ず製造工程内に搬入(C−1)され、ガラス基板上にブラックマトリックス(BM)を形成処理する工程(C−2)、ガラス基板を洗浄処理する工程(C−3)、着色フォトレジストを塗布および予備乾燥処理する工程(C−4)、着色フォトレジストを乾燥、硬化処理するプリベーク工程(C−5)、露光処理する工程(C−6)、現像処理する工程(C−7)、着色フォトレジストを硬化処理する工程(C−8)、透明電極を成膜処理する工程(C−9)、PS、VAを形成処理する工程(C−10)がこの順に行われた後、搬出(C−11)される。
【0004】
例えば、R画素、G画素、B画素の順に画素が形成される場合には、ガラス基板を洗浄処理する工程(C−3)から、着色フォトレジストを硬化処理する工程間(C−8)ではレッドR、グリーンG、ブルーBの順に着色レジストを変更して3回繰り返されてR画素、G画素、B画素が形成される。
【0005】
上記のようなカラーフィルタを製造する際に用いられるガラス基板搬送装置は、一般的にはガラス基板の搬入、搬出にはガラス基板搬送用ロボットハンドが使用され、各工程間には図4に示すようなガラス基板を多数の回転ローラ上を搬送させる方法や前記ガラス搬送用ロボットハンドを用いて、各工程間でのガラス基板の受け渡しを行っている。
【0006】
図3はガラス基板の搬送に用いられるロボットハンドの一例を示す図で、ガラス基板搬送用ロボットハンドはロボットハンド本体11から櫛歯状に張り出した平板上の本体12に平面状に多数の真空吸着パッド13を設けたもので、ガラス基板10の裏面を真空吸着パッド13による保持部によって保持して搬送するものである。マニュピレータ部15のロボットハンドの支柱14が上下方向16、水平方向17及び回転方向18に駆動されて、ガラス基板10は搬送される。ガラス基板搬送用ロボットハンドはガラス基板を収納ラックから製造工程に搬入したり、製造工程から搬出して収納ラックに収納する場合に主に用いられ、また製造工程内においても、ガラス基板の搬送位置の高さが異なる装置間でガラス基板を受け渡す場合にも用いられる。このようなロボットハンドの多くの場合に用いられている真空吸着パッドは摩擦力の高いものが用いられ、一般的にはその材質にはゴムが用いられることが多い。
【0007】
図4は多数の回転ローラ上を搬送させる方法の一例を示したもので、円柱状の回転シャフト14に設けられた多数の回転ローラ15上でガラス基板10を搬送するもので、ガラス基板を水平方向に搬送する場合に主に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2003−168717号公報
【特許文献2】特開平10−146784号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、ガラス基板の搬送位置の高さが異なる装置間のガラス基板の搬送には、回転ローラによる搬送が出来ないためロボットハンドを使用せざるを得ない。また、前記ガラス基板の搬送位置の高さが異なる装置間のガラス基板の搬送のほかに、ガラス基板を収納ラックから製造工程に搬入したり、製造工程から搬出して収納ラックに収納する場合に主に用いられるガラス基板搬送用ロボットハンドにおいて、真空吸着パッドの摩擦力によってガラス基板を保持するロボットハンドの場合、使用を継続することによりガラス基板と接触する真空吸着パッドの接触面が磨耗し、ガラス基板を保持する力が低下する。このため、真空吸着パッドの定期的な交換が必要となるが、カラーフィルタに用いられるガラス基板の大型化に伴い、真空パッドの個数が増加し、交換にかかる労力と費用が増加している。
【0010】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、安価でメンテナンスが容易なガラス基板搬送用ロボットハンドを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の請求項1に係る発明は、櫛歯状の本体に平面状にガラス基板保持部を配置し、ガラス基板保持部上にガラス基板を載置してガラス基板を搬送するロボットハンドにおいて、ガラス基板保持部にOリングの半径方向をガラス基板と垂直になるようにOリングを配置し、Oリングを円周方向に回転させる回転機構と、Oリングを回転させた位置で固定する固定機構とを有し、Oリングの外周面をガラス基板と接触させてガラス基板とOリングの外周面の間の摩擦力によりガラス基板を保持して搬送することを特徴とするガラス基板搬送用ロボットハンドである。
【0012】
本発明の請求項2に係る発明は、Oリングを回転機構により回転させる角度は、Oリング外周面がガラス基板と接触する角度に等しいか、やや大きいことを特徴とする請求項1記載のガラス基板搬送用ロボットハンド。
【0013】
本発明の請求項3に係る発明は、Oリングを回転させる回転機構は一定角度で円周方向に回転させることを特徴とする請求項1または2に記載のガラス基板搬送用ロボットハンドである。
【発明の効果】
【0014】
ガラス基板は、Oリングの円周面にて保持され、ガラス基板と接触する接触面の磨耗によって摩擦力が低下する前に、接触面の変更を容易に行うことが出来、その結果、ガラス基板を安定して保持することが出来る。
【0015】
ガラス基板との接触面を変更する場合には、Oリングを一定角度回転させ、ガラス基板と接触していない面をガラス基板との接触面に変更することにより、前記Oリングを交換することなく、ガラス基板を保持する能力を回復することが出来る。これにより、前記Oリングの外周面全体を有効に利用することが可能となり、その結果、ガラス基板保持部の交換頻度が極めて少なくすることが可能となり、交換に要していた労力と費用を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】カラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板の一例を断面で示した図。
【図2】フォトリソグラフィー法の工程を示す概略ブロック図。
【図3】ガラス基板の搬送に用いられるロボットハンドの一例を示す図。
【図4】ガラス基板の搬送に用いられる回転ローラの一例を示す図。
【図5】本発明に係わるガラス基板搬送用ロボットハンドの一例を示す平面図。
【図6】本発明に係る図5のガラス基板搬送用ロボットハンドのA−Bの断面を示す図。
【図7】本発明に係るガラス基板搬送用ロボットハンドのOリング保持部にOリングを固定する方法を説明するための図。
【図8】本発明に係るガラス基板搬送用ロボットハンドのOリングを回転機構によって回転させる角度θを説明するための図。
【図9】本発明に係るガラス基板搬送用ロボットハンドに適用されるガラス基板保持部の断面を示す図。
【図10】本発明に係るガラス基板搬送用ロボットハンドに適用されるガラス基板保持部の側面図。 (a)はOリング保持部Aの側面図を示す。 (b)はOリング保持部Bの側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0017】
図を用いて本発明に係わるガラス基板搬送用ロボットハンドを実施するための形態を説明する。
【0018】
図5は、本発明に係わるガラス基板搬送用ロボットハンドの一例を示す平面図である。
【0019】
図5において、ガラス基板搬送用ロボットハンド21の櫛歯状の本体22には平面状に複数のガラス基板保持部23が配置され、ガラス基板保持部23にガラス基板は載置されてほぼ水平な状態で搬送される。ガラス基板搬送用ロボットハンド21は図示されていないマニュピレータ部に接続されており、マニュピュレータ部を制御することによりガラス基板の搬送を行う。
【0020】
図6と図7を用いてガラス基板保持部23を詳しく説明する。
【0021】
図6は図5のA―Bの断面を示す図である。ガラス基板保持部23にOリング24の半径方向をガラス基板25と垂直になるようにOリングを配置し、ガラス基板25に対しOリング24の外周部が接触するように設置する。
【0022】
図7はOリング保持部B27にOリング24を固定する方法を説明するための図で、Oリング保持部B27のOリング固定部27−1の外径D1は、Oリング24の内径D2よりも大きなものとし、Oリング24をOリング固定部27−1に押し込み、Oリング24をOリング保持部B27のOリング固定部27−1に固定する。
【0023】
Oリング保持部A26を固定ボルト29によって櫛歯状の本体22に固定する。Oリング24をOリング保持部A26、Oリング保持部B27に挟んで、固定機構である固定ボルト28で固定する。ガラス基板25を保持する際のOリング24の変形量を考慮し、Oリング24の径よりもOリング保持部A26及びOリング保持部B27の径は小さく考慮される。
【0024】
ガラス基板25と櫛歯状の本体22が接触することを防ぐために、ガラス基板25と櫛歯状の本体22の隙間はガラス基板25のたわみを考慮した距離に保つ必要がある。
【0025】
Oリング保持部A26は、櫛歯状の本体22に固定されているため、固定ボルト28を緩めることにより、Oリング24及びOリング保持部B27を例えば角度をθ回転させることが出来る。Oリング24のガラス基板保持面が磨耗し、摩擦力が低下した場合に、Oリング24及びOリング保持部B27を回転してガラス基板保持面を移動して変更することにより、容易にガラス基板を保持する能力を回復することが出来る。ガラス保持面の移動はOリング外周部全てが磨耗するまで繰り返し実施できることが可能で、Oリング24の外周面とガラス基板25が接触する面が新しい接触面となるように、Oリング24を回転させれば良い。
【0026】
図8はOリング24を回転機構によって回転させる角度を説明するための図で、Oリング24を回転機構によって矢印30の方向に回転させる角度は、Oリング24の外周面がガラス基板25と接触する面24−2とOリングの回転軸すなわち固定ボルト28の中心とのなす角度θに等しいか、やや大きい角度とすることが望ましい。それによって、Oリング24の外周面がガラス基板25と接触する面の摩擦力が低下する前に接触面が変更され、更にOリングの外周面全体を有効に利用することが可能となり、その結果、ガラス基板保持部23の交換頻度が極めて少なくすることが可能となる。
【0027】
また、図9及び図10のように、Oリング保持部A26に一定の角度毎に複数の溝31を設け、またOリング保持部B27に同形の突起32を設け、溝31と突起32をはめ合わせることにより、Oリングを回転させる回転機構は一定角度で円周方向に容易にしかも正確に回転させることが出来、その結果、Oリング24の位置決めをすることが出来る。一定角度に位置決めをする方法は前記溝31と突起32をはめ合わせる方法の他に、歯車のような形状も採用できる。
【0028】
以上のように本発明によれば、ガラス基板はOリングの外周面にて保持され、ガラス基板と接触する接触面の摩擦力が低下する前に、接触面の変更を容易にしかも角度を正確に回転することが出来、その結果、ガラス基板を安定して保持することが出来る。
【0029】
また、ガラス基板の保持面を移動して保持面を変更する場合には、Oリングを一定角度回転させ、ガラス基板と接触していない面をガラス基板との接触面にすることにより、前記Oリングを交換することなく、ガラス基板を保持する能力を回復することが出来る。これにより、前記Oリングの外周面全体を有効に利用することが可能となり、その結果、ガラス基板保持部の交換頻度が極めて少なくすることが可能となり、交換に要する労力と費用を低減することが出来る。
【符号の説明】
【0030】
1・・・カラーフィルタガラス基板
2・・・ガラス基板
3・・・ブラックマトリックス(BM)
4−1・・・レッドRの着色画素(R画素)
4−2・・・グリーンGの着色画素(G画素)
4−3・・・ブルーBの着色画素(B画素)
5・・・透明電極
6・・・フォトスペーサー(PS)
7・・・バーテイカルアライメント(VA)
10・・・ガラス基板
11・・・ロボットハンド本体
12・・・平板上の本体
13・・・真空吸着パッド
14・・・ロボットハンドの支柱
15・・・マニュピレータ部
16・・・上下方向
17・・・水平方向
18・・・回転方向
21・・・ガラス基板搬送用ロボットハンド
22・・・櫛歯状の本体
23・・・ガラス基板保持部
24・・・Oリング
24−2・・・ガラス基板と接触する面
25・・・ガラス基板
26・・・リング保持部A
27・・・Oリング保持部B
27−1・・・Oリング固定部
28・・・固定ボルト
29・・・固定ボルト
30・・・回転させる方向
31・・・Oリング保持部Aに設けられた溝
32・・・Oリング保持部Bに設けられた突起

【特許請求の範囲】
【請求項1】
櫛歯状の本体に平面状にガラス基板保持部を配置し、ガラス基板保持部上にガラス基板を載置してガラス基板を搬送するロボットハンドにおいて、ガラス基板保持部にOリングの半径方向をガラス基板と垂直になるようにOリングを配置し、Oリングを円周方向に回転させる回転機構と、Oリングを回転させた位置で固定する固定機構とを有し、Oリングの外周面をガラス基板と接触させてガラス基板とOリングの外周面の間の摩擦力によりガラス基板を保持して搬送することを特徴とするガラス基板搬送用ロボットハンド。
【請求項2】
Oリングを回転機構により回転させる角度は、Oリング外周面がガラス基板と接触する角度に等しいか、やや大きいことを特徴とする請求項1に記載のガラス基板搬送用ロボットハンド。
【請求項3】
Oリングを回転させる回転機構は一定角度で円周方向に回転させることを特徴とする請求項1または2記載のガラス基板搬送用ロボットハンド。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2010−192642(P2010−192642A)
【公開日】平成22年9月2日(2010.9.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−34943(P2009−34943)
【出願日】平成21年2月18日(2009.2.18)
【出願人】(000003193)凸版印刷株式会社 (10,630)
【Fターム(参考)】