研磨装置及び方法
【課題】研磨テープから砥粒や研磨層の一部をパネルの表面に脱落させず、より短時間でパネルの表面にある突起を研磨できる装置を提供することである。
【解決手段】基板１１に取り付けた一個又は二個以上のセンサープローブ１６、１７がパネルの表面にある突起の高さを測定する。研磨テープ３０をパネルの表面に押し付けるためのヘッド部材２２を有する研磨ヘッド２０が、Ｚ方向に移動可能に基板１１に取り付けられる。センサープローブ１６、１７は、ヘッド部材２２からみて、ヘッド部材２２上にある研磨テープ３０の幅方向の側に位置する。好適に、研磨装置１０は二個のセンサープローブ１６、１７を有し、これら二個のセンサープローブ１６、１７は、ヘッド部材２２からみて、ヘッド部材２２上にある研磨テープ３０の幅方向の両方の側に、それぞれ一個ずつヘッド部材２２を挟むように位置する。
【解決手段】基板１１に取り付けた一個又は二個以上のセンサープローブ１６、１７がパネルの表面にある突起の高さを測定する。研磨テープ３０をパネルの表面に押し付けるためのヘッド部材２２を有する研磨ヘッド２０が、Ｚ方向に移動可能に基板１１に取り付けられる。センサープローブ１６、１７は、ヘッド部材２２からみて、ヘッド部材２２上にある研磨テープ３０の幅方向の側に位置する。好適に、研磨装置１０は二個のセンサープローブ１６、１７を有し、これら二個のセンサープローブ１６、１７は、ヘッド部材２２からみて、ヘッド部材２２上にある研磨テープ３０の幅方向の両方の側に、それぞれ一個ずつヘッド部材２２を挟むように位置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルのように表面に高度の平坦性が要求されるパネルの表面にある不要の突起を研磨する研磨装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表面に高度の平坦性が要求されている液晶パネルのようなパネルは、一般に、複数のＣＣＤカメラを備えた検査セクションで表面の突起の位置を検出し、次に、突起の高さを測定するセンサープローブを備えた研磨セクションへ送られ、ここで、検査セクションで検出した突起の位置にセンサープローブを移動して、この突起の高さを測定し、この突起が所定の高さを超えていると、研磨セクションに備えられている研磨装置をこの突起の位置に移動して、この突起を研磨する。
【０００３】
突起測定後の研磨時間を短縮するため、研磨装置にセンサープローブが取り付けられており、研磨装置とセンサープローブは一体的に移動する。
【０００４】
研磨装置は、研磨テープをパネルの表面に押し付けるためのヘッド部材を有する。そして、センサープローブによる測定後、突起の真上にヘッド部材を移動するとともに、ヘッド部材を下降し、このヘッド部材を介して突起に研磨テープを押し付け、走行させることにより、突起を研磨する。この突起の研磨後、ヘッド部材を上昇させるとともに、センサープローブをこの突起の位置に移動して、突起の高さを再度測定し、この突起の高さが所定の高さよりも低くなっていると、次の突起へとセンサープローブを移動して、上記のように突起が研磨され、再度その高さが測定される（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００３−２６６２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
パネルの表面にある突起を研磨する技術の分野では、パネルの表面にある突起を研磨してパネルの表面を平坦化するだけでなく、パネルの表面には、研磨されるべき突起が数個〜数十個あるので、一個の突起の研磨にかかる時間を短縮することが技術的課題となっている。
【０００６】
上記の従来の研磨装置では、センサープローブは、ヘッド部材からみて、ヘッド部材上にある研磨テープの走行方向の側に位置しており、一つ突起の研磨にかかる時間を短縮するため、ヘッド部材上を走行する研磨テープをＶ字形に鋭く屈曲させて、センサープローブをヘッド部材に接近させ、これにより、ヘッド部材とセンサープローブとの距離を短くしていた。
【０００７】
しかし、研磨テープがこのようにＶ字形に鋭く屈曲すると、研磨中に、研磨テープが切れたり、研磨テープから砥粒や研磨層の一部が脱落し、この脱落した砥粒や研磨層の一部がパネルの表面に付着する、という問題がある。また、センサープローブを、ヘッド部材からみて、ヘッド部材上にある研磨テープの走行方向の側に位置させると、研磨クズがセンサープローブに付着し、突起の高さを精度よく測定できない、という問題がある。
【０００８】
したがって、本発明は、この問題に鑑みてなされたものであり、研磨中に、研磨テープを切ったり、研磨テープから砥粒や研磨層の一部をパネルの表面に脱落させず、より短時間でパネルの表面にある突起をより高精度に測定して研磨できる研磨装置及び方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の研磨装置は、パネルの表面にある突起の高さを測定するための一個又は二個以上のセンサープローブを取り付けた基板、パネルの表面と垂直な方向に移動可能に基板に取り付けられ、パネルの表面にある突起を研磨する研磨ヘッド、基板に関して研磨ヘッドをパネルの表面と垂直な方向に移動させるための垂直移動手段、及びセンサープローブと研磨ヘッドとを取り付けている基板をパネルの表面と平行な方向に移動させるための水平移動手段から構成される。
【００１０】
研磨ヘッドは、研磨テープを巻き付けた第一のリールを取り付けるための手段、研磨テープをパネルの表面に押し付けるためのヘッド部材、第一のリールから引き出され、ヘッド部材上を通過した研磨テープを巻き取るための第二のリールを取り付けるための手段、及び研磨テープを第二のリールで巻き取りながら、第一のリールから引き出し、ヘッド部材上を通過させるために、第二のリールを回転させるための手段から構成される。ここで、第一のリールと第二のリールがカセットに収容され、このカセットの第一及び第二のリールが、これらリールを取り付けるための上記の手段に取り付けられ、これにより、このカセットを研磨ヘッドに取り付けてもよい。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明では、センサープローブは、ヘッド部材からみて、ヘッド部材上にある研磨テープの幅方向の側に位置する。好適に、二個のセンサープローブが基板に取り付けられ、これら二個のセンサープローブは、ヘッド部材からみて、ヘッド部材上にある研磨テープの幅方向の両方の側に、それぞれ一個ずつヘッド部材を挟むように位置する。ここで、これら二個のセンサープローブは、上記の基板に固定してもよいが、基板に関してこれら二個のセンサープローブをパネルの表面と垂直な方向に個別に移動させるための第二の垂直移動手段からさらに構成され、これにより、これら二個のセンサープローブをパネルの表面と垂直な方向に個別に移動させることが望ましい。
【００１２】
上記本発明の研磨装置を使用して、パネルの表面にある突起を研磨する。
【００１３】
まず、水平移動手段により、基板をパネルの表面と平行な方向に移動して、センサープローブで突起の高さを測定する。
【００１４】
この突起の高さが所定の高さを超えているとき、研磨ヘッドのヘッド部材上にある研磨テープの幅方向に、基板をパネルの表面と平行に移動して、ヘッド部材を突起の真上に位置させる。
【００１５】
垂直移動手段により、基板に関して研磨ヘッドを下降する。そして、ヘッド部材上の研磨テープが突起に接触する直前又は直後に研磨テープを走行させる。これにより、突起が研磨される。
【００１６】
次ぎに、垂直移動手段により、ヘッド部材を上昇させる。そして、水平移動手段により、ヘッド部材上にある研磨テープの幅方向に、基板をパネルの表面と平行に移動して、センサープローブで突起の高さを測定する。
【００１７】
突起の高さが所定の高さを超えているとき、再び上記の工程を実行する。一方、突起の高さが所定の高さよりも低いとき、別の突起を研磨するため、研磨装置の基板を移動する。
【００１８】
本発明では、上記のように、研磨テープが突起に接触しながら走行しているときに、この研磨テープにかかる抵抗を検出する。これは、金属などの硬質の突起に、研磨テープが接触しながら走行していると、この突起の研磨中に研磨テープが切れたり、砥粒や研磨層の一部がパネルの表面に脱落することになるからである。そして、このような研磨テープの切断や、砥粒などの脱落を防止するために、この研磨テープにかかる抵抗の検出し、この抵抗の検出に応答して、研磨ヘッドを上昇させるか又は研磨テープの走行速度を変速（すなわち、加速又は減速）させる。好適に、研磨ヘッドは、垂直移動手段のサーボモータを駆動することによって下降される。そして、研磨テープにかかる抵抗の検出は、このサーボモータに印加される電流の変化を検出することにより行われ、サーボモータに印加される電流の値が、初期に印加した値よりも高くなると、研磨ヘッドを上昇させるようにサーボモータを作動させるか又は上記の第二のリールの回転を変速させることにより研磨テープの走行速度を変速させて、研磨テープにかかる抵抗を低減させ、これにより、サーボモータに印加される電流の値が、初期に印加した値に戻るようにする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、センサープローブが、ヘッド部材からみて、ヘッド部材上にある研磨テープの幅方向の側に位置するので、ヘッド部材上の研磨テープとセンサープローブとの間の距離を短くでき、これにより、研磨時間を短縮できる。
【００２０】
また、ヘッド部材で研磨テープを鋭く屈曲させずに、研磨テープを押し付けることができ、これにより、研磨中に、研磨テープからの砥粒や研磨層の一部の脱落を低減できる。
【００２１】
さらに、研磨クズがセンサープローブに付着しないので、突起の高さを精度よく測定できる。
【００２２】
またさらに、研磨テープの幅を狭くでき、これにより、テープの製造コストを削減できる。
【００２３】
研磨テープが金属などの硬質の突起に接触しながら走行すると、研磨ヘッドを上昇させるか又は研磨テープの走行速度を変速（すなわち、加速又は減速）させるので、突起の研磨中に研磨テープが切れたり、砥粒や研磨層の一部がパネルの表面に脱落することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
＜研磨装置＞ 図１〜図４に示すように、本発明の研磨装置１０は、パネル（図５に符号Ｐで示す）の表面にある突起（図５に符号３１で示す）の高さを測定するためのセンサープローブ１６、１７を取り付けた基板１１、パネルの表面と垂直な方向（矢印Ｚで示す方向）に移動可能に基板１１に取り付けられ、パネルの表面にある突起を研磨する研磨ヘッド２０、基板１１に関して研磨ヘッド２０を矢印Ｚで示す方向に移動させるための垂直移動手段１８、及び研磨ヘッド２０と一緒に基板１１をパネルの表面と平行な方向（矢印Ｘ、Ｙで示す方向）に移動させるための水平移動手段１９から構成される。
【００２５】
基板１１として、図３Ｂに示すように、ほぼコ字形の枠が使用され、この基板１１の左右の下端に、それぞれ、下方に長いステー１２、１３が一本ずつ固定され、各ステー１２、１３の下端に、センサープローブ１６、１７が一個ずつ取り付けられている。ここで、図示の例では、これらステー１２、１３は基板１１に固定的に取り付けられているが、各ステー１２、１３が垂直な方向（矢印Ｚで示す方向）に個別に移動できるように、第二の垂直移動手段（例えば、製品番号：ＫＳ１０１シリーズ、駿河精機（株））（図示せず）を基板１１に取り付け、この第二垂直移動手段を介して、ステー１２、１３を基板１１に取り付けてもよい。
【００２６】
図示のように、この基板１１の上端は、水平移動手段１９に連結されている。
【００２７】
水平移動手段１９は、既知の水平移動手段でよい。例えば、図６Ｂに示すように、矢印Ｙの方向に長い一対のガイドレール１９ａの上に、矢印Ｘの方向に長い一対のガイドレール１９ｂを矢印Ｙの方向に移動可能に乗せ、さらに、このＸ方向に長いガイドレール１９ｂ上に、基板１１を固定した台１９ｃを矢印Ｙの方向に移動可能に乗せる。そして、矢印Ｙの方向に長いネジ１９ｅを挿入したガイドブロック１９ｆをレール１９ｂに固定し、矢印Ｘの方向に長いネジ１９ｈを挿入したガイドブロック１９ｉを台１９ｃに固定する。これらネジ１９ｅ、１９ｈは、それぞれ、サーボモータ１９ｄ、１９ｇによって駆動され、これにより、基板１１を固定している台１９ｃが矢印Ｘ、Ｙで示す方向に移動する。
【００２８】
センサープローブ１６、１７は、パネル（図５に符号Ｐで示す）の表面にある突起（図５に符号３１で示す）を乗り越えることにより、この突起の高さを測定するものであり、このようなセンサープローブ１６、１７として、市販のセンサープローブ（例えば、製品番号：ＭＬＨ−３２２、株式会社ミツトヨ）が使用できる。
【００２９】
研磨ヘッド２０は、研磨テープ３０を巻き付けた第一のリール２３を取り付けるための手段（符号２７で示す軸）、研磨テープ３０をパネルの表面に押し付けるためのヘッド部材２２、第一のリール２３から引き出され、ヘッド部材２２上を通過した研磨テープ３０を巻き取るための第二のリール２４を取り付けるための手段（符号２８で示す軸）、及び研磨テープ３０を第二のリール２４で巻き取りながら、第一のリール２３から引き出し、ヘッド部材２２上を通過させるために、第二のリール２４を回転させるための手段（符号２６で示すモータ）から構成される。
【００３０】
第一のリール２３は、取付板２１の左側面に取り付けたモータ２５に連結した軸２７に着脱可能に取り付けられる。この第一のリール２３には、未使用の研磨テープ３０が巻き付けられる。第二のリール２４は、取付板２１の左側面に取り付けたモータ２６に連結した軸２８に着脱可能に取り付けられる。
【００３１】
モータ２６を駆動すると、第二のリール２４が回転し、第二のリール２４が研磨テープ３０を巻き取りながら、第一のリール２３から研磨テープ３０が引き出される。ここで、第一のリール２３を取り付けている軸２７に連結したモータ２５は、適度の強さの緊張力を研磨テープ３０に適用して、研磨テープ３０の弛みやズレを抑制するように駆動するものである。
【００３２】
第一のリール２３に巻き付けられている研磨テープ３０の全てが、第二のリール２４に巻き取られると、第一のリール２３と、使用後の研磨テープ３０を巻き付けた第二のリール２４とをそれぞれ軸２７、２８から取り外し、未使用の研磨テープを巻き付けた別の第一のリールと、空の第二のリールとをそれぞれ軸２７、２８に取り付けることによって、第一及び第二のリール２３、２４の交換作業を行える。
【００３３】
変形的に、未使用の研磨テープ３０を巻き付けた上記の第一のリール２３と、使用後の研磨テープ３０を巻き取るための上記の第二のリール２４を収容したカセット（図示せず）を使用してもよい。このようなカセットを使用すると、第一及び第二のリール２３、２４をそれぞれ上記の軸２７、２８に差し込むだけで、ワンタッチで、カセットを研磨ヘッド２０に取り付けることができ、またこのカセットの取り外しもワンタッチで行える。（すなわち、カセットの交換をワンタッチで容易に行える。）
【００３４】
研磨テープ３０として、樹脂バインダーで砥粒を固定した研磨層をプラスチックシートの表面に形成したものが使用される。このような研磨テープは、樹脂バインダーと砥粒とからなる塗料をプラスチックシートの表面に塗布し、これを乾燥させて、プラスチックシートの表面に研磨層を形成し、これをテープ状に裁断することによって製造できる。プラスチックシートとして、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルなどの材料から選択される厚さ５μｍ〜５０μｍの範囲にあるシートが使用される。砥粒として、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化鉄、ジルコニウム、ダイヤモンド、炭化ケイ素などから選択される材料からなる平均粒径０．０５μｍ〜１０μｍの範囲にある粒子が使用される。樹脂バインダーとして、ポリウレタン、ポリエステルなどの既知の合成樹脂から選択される材料からなるバインダーが使用される。研磨層の厚さは、１μｍ〜２０μｍの範囲にある。
【００３５】
第一のリール２３に巻き付けられている研磨テープ３０は、ガイドローラ２９ａ、２９ｂ、ヘッド部材２２及びガイドローラ２９ｃ、２９ｄを介して第二のリール２４に巻き取られる。
【００３６】
ヘッド部材２２は、取付板２１の下端部分に固定されてもよいし、また矢印Ｚで示す方向に適宜に移動できるように取付板２１の下端部分に取り付けられてもよい。
【００３７】
図示の例では、ヘッド部材２２は、本発明の研磨装置１０の左右側（図２Ａ及び図３を参照）からみると、下向き凸状の緩やかな曲線を描くように形成された下端面を有し、研磨テープ３０は、この下端面を介してパネルの表面に押し付けられる。
【００３８】
パネルの表面に押し付けられる研磨テープ３０が、Ｖ字形を描くように走行すると、研磨テープ３０が鋭く屈曲するＶ字形の頂点で、研磨テープ３０の研磨層の表面部分が裂けて、研磨テープ３０から砥粒や研磨層の一部が脱落し、これがパネルの表面に付着するという問題が生じるので、本発明では、パネルの表面に押し付けられる研磨テープ３０を、Ｕ字形を描くように走行させることで、研磨中に研磨テープ３０を切ったり、研磨テープ３０からの砥粒や研磨層の一部を脱落させることを防止している。
【００３９】
このような研磨テープの切断や、砥粒や研磨層の一部の脱落は、上記のように下向き凸状の緩やかな曲線を描く下端面を有するヘッド部材２２に代えて、本発明の研磨装置１０の左右側からみて、図３Ｂに示すような平坦な下端面を有するヘッド部材２２ｂや図３Ｃに示すような下向き尖塔状の下端面を有するヘッド部材２２ｃを使用しても防止できる。すなわち、図３Ｂ及び図３Ｃに示すようなヘッド部材２２ｂ、２２ｃを使用するときは、ヘッド部材２２ｂ、２２ｃの下端面とガイドローラ２９ｂ、２９ｃとの間の上下方向（矢印Ｚで示す方向）の間隔を小さくしたり、ヘッド部材２２ｂ、２２ｃの下端面とガイドローラ２９ｂ、２９ｃとの間の矢印Ｙで示す方向の間隔を大きくすることにより、研磨テープ３０を鋭く屈曲させずに走行させることができる。このようなヘッド部材２２、２２ｂ、２２ｃの下端面とガイドローラ２９ｂ、２９ｃとの間の上下方向の間隔は、上記のように、取付板２１の下端に矢印Ｚで示す方向に適宜に移動できるように取り付けたヘッド部材２２、２２ｂ、２２ｃを移動させることによって調節できる。
【００４０】
図１〜図４に示すように、研磨ヘッド２０の取付板２１の左側面が、垂直移動手段１８を介して基板１１の左側面の内側に連結され、これにより、研磨ヘッド２０が、基板１１に関して矢印Ｚで示す方向に移動できるように、基板１１に取り付けられている。
【００４１】
垂直移動手段１８は、既知の垂直移動手段でよい。例えば、図６Ｂに示すように、取付板２１に固定したガイドブロック１８ｃに、矢印Ｚの方向に長いネジ１８ｂを挿入し、このネジ１８ｂを基板１１に固定したサーボモータ１８ａで駆動するものでよい。
【００４２】
図示のすように、基板１１の左右の下端に取り付けたステー１２、１３にそれぞれセンサープローブ１６、１７が取り付けられ、これらセンサープローブ１６、１７は、ヘッド部材２２からみて、ヘッド部材２２上にある研磨テープ３０の幅方向の両方の側に、それぞれ一個ずつヘッド部材２２を挟むように位置される。図示の例では、二個のセンサープローブ１６、１７が使用されているが、一個のセンサープローブ（符号１６又は１７）を、ヘッド部材２２からみて、ヘッド部材２２上にある研磨テープ３０の幅方向の側に位置するようにしてもよい。また、三個以上のセンサープローブを、ヘッド部材２２からみて、ヘッド部材２２上にある研磨テープ３０の幅方向の側に位置するようにしてもよい（例えば、３個の場合、一方の側に２個、他方の側に１個位置させる）。
【００４３】
このようにセンサープローブ１６、１７を位置させることにより、ヘッド部材２２の大きさ及び／又はガイドローラ２９ｂ、２９ｃの位置を、本発明の研磨装置１０の左右側からみて、正面側と背面側へ拡張させることができる。すなわち、研磨テープ３０を緩やかなＵ字形を描くように走行させることのできるスペースを確保することができる。
【００４４】
また、このようにセンサープローブ１６、１７を位置させることにより、研磨テープ３０の幅を細くすることができ、研磨テープ３０の幅は、好適に１５ｍｍ以下、より好適に７ｍｍ以下の範囲にある。また、このように細い幅の研磨テープ３０を使用できるので、ヘッド部材２２とセンサープローブ１６、１７との間の距離をより短くできる。
【００４５】
＜研磨方法＞ 図５Ａ〜図５Ｆを参照する。本発明に従って、パネルＰの表面上の位置３２にある突起３１を研磨する。
【００４６】
上記の水平移動手段１９が、基板１１を、検査セクションで検出された突起３１の位置３２へと移動する（図５Ａ）。この移動は、センサープローブ１６、１７を、パネルＰの表面に接触させながら行ってもよいが、パネルＰの表面上に異物があった場合に、この異物がセンサープローブ１６、１７に付着することがあるので、上記の第二の垂直移動手段（図示せず）によりパネルＰの表面より上方に位置させた状態で行って、突起３１の位置３２へ到達する直前で、センサープローブ１６をパネルＰの表面に接触させることが望ましい。センサープローブ１６は、パネルＰの表面に接触した状態で、センサープローブ１６が突起３１を乗り越えたときに突起３１の高さが測定される。このように一方のセンサープローブ１６で突起３１の高さを測定している間、他方のセンサープローブ１７を上記の第二の垂直移動手段（図示せず）により、パネルＰの表面より上方に位置させていてもよい。研磨装置１０の移動中、ヘッド部材２２とパネルＰの表面との間は１ｍｍ〜２０ｍｍ程度の距離にある。
【００４７】
この突起３１の高さが所定の高さにない場合、水平移動手段１９は、基板１１を別の突起の位置へと移動する。この移動は、センサープローブ１６、１７を、パネルＰの表面に接触させながら行ってもよいが、パネルＰの表面上の異物がセンサープローブ１６、１７に付着することがあるので、上記の第二の垂直移動手段（図示せず）によりパネルＰの表面より上方に位置させた状態で行うことが望ましい。
【００４８】
突起３１の高さが所定の高さを超えていると、研磨ヘッド２０のヘッド部材２２上にある研磨テープ３０の幅方向に、基板１１をパネルの表面と平行に移動（すなわち、矢印Ｘ１の方向に移動）して、ヘッド部材２２を突起３１の真上に位置させる。ここで、ヘッド部材２２が突起３１の真上に到達したところで研磨ヘッド２０の移動を一旦停止させ、それからヘッド部材２２を矢印Ｚ１の方向に下降させてもよい（図５Ｂ）し、ヘッド部材２２を突起３１の真上へ向けて矢印Ｘ１の方向に移動させながらヘッド部材２２を矢印Ｚ１の方向に下降させてもよい。
【００４９】
研磨テープ３０が突起３１に接触する直前又は直後に研磨テープ３０を走行させ、ヘッド部材２２を介して研磨テープ３０をパネルＰの表面に押し付ける。研磨テープ３０の送出し量は、リール２３、２４が１〜２回転程度した分だけでよい。これにより突起３１が研磨される。
【００５０】
この研磨は、ヘッド部材２２を矢印Ｘ１で示す方向に移動させずに行ってもよい（図５Ｃ）し、ヘッド部材２２を矢印Ｘ１で示す方向に移動させながら行ってもよい。この突起３１の研磨中、センサープローブ１６、１７を、パネルＰの表面に接触させていてもよいが、パネルＰの表面上の異物（研磨クズ）がセンサープローブ１６、１７に付着することがあるので、上記の第二の垂直移動手段（図示せず）によりパネルＰの表面より上方に位置させておくことが望ましい。
【００５１】
突起３１の研磨後、ヘッド部材２２を矢印Ｚ２で示す方向に上昇させ、研磨ヘッド２０のヘッド部材２２上にある研磨テープ３０の幅方向に、基板１１をパネルの表面と平行に移動（すなわち、矢印Ｘ１又はＸ２で示す方向に移動）させ、研磨後の突起３１の高さを再び測定する。この再測定の際、センサープローブ１６、１７の両方を、パネルＰの表面に接触させていてもよいが、パネルＰの表面上の異物（研磨クズ）が、この測定に使用されないセンサープローブ１７に付着することがあるので、センサープローブ１７のみを上記の第二の垂直移動手段（図示せず）によりパネルＰの表面より上方に位置させておくことが望ましい。ここで、ヘッド部材２２を矢印Ｚ２の方向に上昇させてからヘッド部材２２を移動（図５Ｄ、図５Ｅ、図５Ｆ）させてもよいし、ヘッド部材２２を矢印Ｚ２の方向に上昇させながら移動させてもよい。また、ヘッド部材２２の移動方向は、矢印Ｘ１の方向（図５Ｅ）であってもよいし、その逆の矢印Ｘ２で示す方向（図５Ｆ）であってもよい。一個のセンサープローブ１６を使用する場合は、矢印Ｘ２で示す方向に移動させて、このセンサープローブ１６で、研磨後の突起３１の高さを再び測定する。
【００５２】
この再測定により、突起３１の高さが所定の高さより低い場合、研磨ヘッド２０を別の突起の位置へと移動する。突起３１の高さが、依然、所定の高さを超えている場合は、再び上記の工程を実行して、突起３１を研磨する。この突起３１の研磨中も、上記と同様に、センサープローブ１６、１７を、パネルＰの表面に接触させていてもよいが、パネルＰの表面上の異物（研磨クズ）がセンサープローブ１６、１７に付着することがあるので、上記の第二の垂直移動手段（図示せず）によりパネルＰの表面より上方に位置させておくことが望ましい。
【００５３】
本発明では、研磨テープ３０が突起３１に接触しながら走行しているときに、この研磨テープ３０にかかる抵抗を検出する。研磨テープ３０にかかる抵抗の検出は、サーボモータ１８ａ（図６Ａ）に印加される電流の変化を検出することにより行われ、サーボモータ１８ａに印加される電流の値が、初期に印加した値よりも高くなると、研磨ヘッド２０を上昇させるようにサーボモータ１８ａを作動させるか又は第二のリール２４の回転を変速（すなわち、加速又は減速）させることにより研磨テープ３０の走行速度を変速させて、研磨テープ３０にかかる抵抗を低減させ、これにより、サーボモータ１８ａに印加される電流の値が、初期に印加した値に戻るようにする。これは、突起３１が、金属などの硬質のものであると、この突起の研磨中に研磨テープ３０が切れたり、砥粒や研磨層の一部がパネルＰの表面に脱落することになるので、このような研磨テープ３０の切断や、砥粒などの脱落を防止するために、研磨テープ３０にかかる抵抗を検出するのである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、本発明の研磨装置の一部破断正面図である。
【図２】図２は、図１の研磨装置の背面図である。
【図３】図３Ａは、図１の研磨装置の左側面図であり、図３Ｂは、図３Ａの３−３線断面図である。
【図４】図４Ａは、図１の研磨装置の右側面図であり、図４Ｂは、ヘッド部材の変形例を示す。
【図５】図５Ａ〜図５Ｆは、本発明に従って、パネルの表面を研磨して突起を研磨するところを示す。
【図６】図６Ａは、垂直移動手段の一例を示し、図６Ｂは、水平移動手段の一例を示す。
【符号の説明】
【００５５】
１０・・・研磨装置
１１・・・基板
１２、１３・・・ステー
１６、１７・・・センサープローブ
１８・・・垂直移動手段
１８ａ・・・サーボモータ
１８ｂ・・・ネジ
１８ｃ・・・ガイドブロック
１９・・・水平移動手段
１９ａ、１９ｂ・・・レール
１９ｃ・・・台
１９ｄ・・・サーボモータ
１９ｅ・・・ネジ
１９ｆ・・・ガイドブロック
１９ｇ・・・サーボモータ
１９ｈ・・・ネジ
１９ｉ・・・ガイドブロック
２０・・・研磨ヘッド
２１・・・取付板
２２、２２ｂ、２２ｃ・・・ヘッド部材
２３・・・第一のリール
２４・・・第二のリール
２５、２６・・・モータ
２７、２８・・・軸
２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ・・・ガイドローラ
３０・・・研磨テープ
３１・・・突起
３２・・・突起の位置
Ｐ・・・パネル
Ｘ、Ｘ１、Ｘ２、Ｙ、Ｚ、Ｚ１、Ｚ２・・・移動方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルのように表面に高度の平坦性が要求されるパネルの表面にある不要の突起を研磨する研磨装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表面に高度の平坦性が要求されている液晶パネルのようなパネルは、一般に、複数のＣＣＤカメラを備えた検査セクションで表面の突起の位置を検出し、次に、突起の高さを測定するセンサープローブを備えた研磨セクションへ送られ、ここで、検査セクションで検出した突起の位置にセンサープローブを移動して、この突起の高さを測定し、この突起が所定の高さを超えていると、研磨セクションに備えられている研磨装置をこの突起の位置に移動して、この突起を研磨する。
【０００３】
突起測定後の研磨時間を短縮するため、研磨装置にセンサープローブが取り付けられており、研磨装置とセンサープローブは一体的に移動する。
【０００４】
研磨装置は、研磨テープをパネルの表面に押し付けるためのヘッド部材を有する。そして、センサープローブによる測定後、突起の真上にヘッド部材を移動するとともに、ヘッド部材を下降し、このヘッド部材を介して突起に研磨テープを押し付け、走行させることにより、突起を研磨する。この突起の研磨後、ヘッド部材を上昇させるとともに、センサープローブをこの突起の位置に移動して、突起の高さを再度測定し、この突起の高さが所定の高さよりも低くなっていると、次の突起へとセンサープローブを移動して、上記のように突起が研磨され、再度その高さが測定される（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００３−２６６２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
パネルの表面にある突起を研磨する技術の分野では、パネルの表面にある突起を研磨してパネルの表面を平坦化するだけでなく、パネルの表面には、研磨されるべき突起が数個〜数十個あるので、一個の突起の研磨にかかる時間を短縮することが技術的課題となっている。
【０００６】
上記の従来の研磨装置では、センサープローブは、ヘッド部材からみて、ヘッド部材上にある研磨テープの走行方向の側に位置しており、一つ突起の研磨にかかる時間を短縮するため、ヘッド部材上を走行する研磨テープをＶ字形に鋭く屈曲させて、センサープローブをヘッド部材に接近させ、これにより、ヘッド部材とセンサープローブとの距離を短くしていた。
【０００７】
しかし、研磨テープがこのようにＶ字形に鋭く屈曲すると、研磨中に、研磨テープが切れたり、研磨テープから砥粒や研磨層の一部が脱落し、この脱落した砥粒や研磨層の一部がパネルの表面に付着する、という問題がある。また、センサープローブを、ヘッド部材からみて、ヘッド部材上にある研磨テープの走行方向の側に位置させると、研磨クズがセンサープローブに付着し、突起の高さを精度よく測定できない、という問題がある。
【０００８】
したがって、本発明は、この問題に鑑みてなされたものであり、研磨中に、研磨テープを切ったり、研磨テープから砥粒や研磨層の一部をパネルの表面に脱落させず、より短時間でパネルの表面にある突起をより高精度に測定して研磨できる研磨装置及び方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の研磨装置は、パネルの表面にある突起の高さを測定するための一個又は二個以上のセンサープローブを取り付けた基板、パネルの表面と垂直な方向に移動可能に基板に取り付けられ、パネルの表面にある突起を研磨する研磨ヘッド、基板に関して研磨ヘッドをパネルの表面と垂直な方向に移動させるための垂直移動手段、及びセンサープローブと研磨ヘッドとを取り付けている基板をパネルの表面と平行な方向に移動させるための水平移動手段から構成される。
【００１０】
研磨ヘッドは、研磨テープを巻き付けた第一のリールを取り付けるための手段、研磨テープをパネルの表面に押し付けるためのヘッド部材、第一のリールから引き出され、ヘッド部材上を通過した研磨テープを巻き取るための第二のリールを取り付けるための手段、及び研磨テープを第二のリールで巻き取りながら、第一のリールから引き出し、ヘッド部材上を通過させるために、第二のリールを回転させるための手段から構成される。ここで、第一のリールと第二のリールがカセットに収容され、このカセットの第一及び第二のリールが、これらリールを取り付けるための上記の手段に取り付けられ、これにより、このカセットを研磨ヘッドに取り付けてもよい。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明では、センサープローブは、ヘッド部材からみて、ヘッド部材上にある研磨テープの幅方向の側に位置する。好適に、二個のセンサープローブが基板に取り付けられ、これら二個のセンサープローブは、ヘッド部材からみて、ヘッド部材上にある研磨テープの幅方向の両方の側に、それぞれ一個ずつヘッド部材を挟むように位置する。ここで、これら二個のセンサープローブは、上記の基板に固定してもよいが、基板に関してこれら二個のセンサープローブをパネルの表面と垂直な方向に個別に移動させるための第二の垂直移動手段からさらに構成され、これにより、これら二個のセンサープローブをパネルの表面と垂直な方向に個別に移動させることが望ましい。
【００１２】
上記本発明の研磨装置を使用して、パネルの表面にある突起を研磨する。
【００１３】
まず、水平移動手段により、基板をパネルの表面と平行な方向に移動して、センサープローブで突起の高さを測定する。
【００１４】
この突起の高さが所定の高さを超えているとき、研磨ヘッドのヘッド部材上にある研磨テープの幅方向に、基板をパネルの表面と平行に移動して、ヘッド部材を突起の真上に位置させる。
【００１５】
垂直移動手段により、基板に関して研磨ヘッドを下降する。そして、ヘッド部材上の研磨テープが突起に接触する直前又は直後に研磨テープを走行させる。これにより、突起が研磨される。
【００１６】
次ぎに、垂直移動手段により、ヘッド部材を上昇させる。そして、水平移動手段により、ヘッド部材上にある研磨テープの幅方向に、基板をパネルの表面と平行に移動して、センサープローブで突起の高さを測定する。
【００１７】
突起の高さが所定の高さを超えているとき、再び上記の工程を実行する。一方、突起の高さが所定の高さよりも低いとき、別の突起を研磨するため、研磨装置の基板を移動する。
【００１８】
本発明では、上記のように、研磨テープが突起に接触しながら走行しているときに、この研磨テープにかかる抵抗を検出する。これは、金属などの硬質の突起に、研磨テープが接触しながら走行していると、この突起の研磨中に研磨テープが切れたり、砥粒や研磨層の一部がパネルの表面に脱落することになるからである。そして、このような研磨テープの切断や、砥粒などの脱落を防止するために、この研磨テープにかかる抵抗の検出し、この抵抗の検出に応答して、研磨ヘッドを上昇させるか又は研磨テープの走行速度を変速（すなわち、加速又は減速）させる。好適に、研磨ヘッドは、垂直移動手段のサーボモータを駆動することによって下降される。そして、研磨テープにかかる抵抗の検出は、このサーボモータに印加される電流の変化を検出することにより行われ、サーボモータに印加される電流の値が、初期に印加した値よりも高くなると、研磨ヘッドを上昇させるようにサーボモータを作動させるか又は上記の第二のリールの回転を変速させることにより研磨テープの走行速度を変速させて、研磨テープにかかる抵抗を低減させ、これにより、サーボモータに印加される電流の値が、初期に印加した値に戻るようにする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、センサープローブが、ヘッド部材からみて、ヘッド部材上にある研磨テープの幅方向の側に位置するので、ヘッド部材上の研磨テープとセンサープローブとの間の距離を短くでき、これにより、研磨時間を短縮できる。
【００２０】
また、ヘッド部材で研磨テープを鋭く屈曲させずに、研磨テープを押し付けることができ、これにより、研磨中に、研磨テープからの砥粒や研磨層の一部の脱落を低減できる。
【００２１】
さらに、研磨クズがセンサープローブに付着しないので、突起の高さを精度よく測定できる。
【００２２】
またさらに、研磨テープの幅を狭くでき、これにより、テープの製造コストを削減できる。
【００２３】
研磨テープが金属などの硬質の突起に接触しながら走行すると、研磨ヘッドを上昇させるか又は研磨テープの走行速度を変速（すなわち、加速又は減速）させるので、突起の研磨中に研磨テープが切れたり、砥粒や研磨層の一部がパネルの表面に脱落することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
＜研磨装置＞ 図１〜図４に示すように、本発明の研磨装置１０は、パネル（図５に符号Ｐで示す）の表面にある突起（図５に符号３１で示す）の高さを測定するためのセンサープローブ１６、１７を取り付けた基板１１、パネルの表面と垂直な方向（矢印Ｚで示す方向）に移動可能に基板１１に取り付けられ、パネルの表面にある突起を研磨する研磨ヘッド２０、基板１１に関して研磨ヘッド２０を矢印Ｚで示す方向に移動させるための垂直移動手段１８、及び研磨ヘッド２０と一緒に基板１１をパネルの表面と平行な方向（矢印Ｘ、Ｙで示す方向）に移動させるための水平移動手段１９から構成される。
【００２５】
基板１１として、図３Ｂに示すように、ほぼコ字形の枠が使用され、この基板１１の左右の下端に、それぞれ、下方に長いステー１２、１３が一本ずつ固定され、各ステー１２、１３の下端に、センサープローブ１６、１７が一個ずつ取り付けられている。ここで、図示の例では、これらステー１２、１３は基板１１に固定的に取り付けられているが、各ステー１２、１３が垂直な方向（矢印Ｚで示す方向）に個別に移動できるように、第二の垂直移動手段（例えば、製品番号：ＫＳ１０１シリーズ、駿河精機（株））（図示せず）を基板１１に取り付け、この第二垂直移動手段を介して、ステー１２、１３を基板１１に取り付けてもよい。
【００２６】
図示のように、この基板１１の上端は、水平移動手段１９に連結されている。
【００２７】
水平移動手段１９は、既知の水平移動手段でよい。例えば、図６Ｂに示すように、矢印Ｙの方向に長い一対のガイドレール１９ａの上に、矢印Ｘの方向に長い一対のガイドレール１９ｂを矢印Ｙの方向に移動可能に乗せ、さらに、このＸ方向に長いガイドレール１９ｂ上に、基板１１を固定した台１９ｃを矢印Ｙの方向に移動可能に乗せる。そして、矢印Ｙの方向に長いネジ１９ｅを挿入したガイドブロック１９ｆをレール１９ｂに固定し、矢印Ｘの方向に長いネジ１９ｈを挿入したガイドブロック１９ｉを台１９ｃに固定する。これらネジ１９ｅ、１９ｈは、それぞれ、サーボモータ１９ｄ、１９ｇによって駆動され、これにより、基板１１を固定している台１９ｃが矢印Ｘ、Ｙで示す方向に移動する。
【００２８】
センサープローブ１６、１７は、パネル（図５に符号Ｐで示す）の表面にある突起（図５に符号３１で示す）を乗り越えることにより、この突起の高さを測定するものであり、このようなセンサープローブ１６、１７として、市販のセンサープローブ（例えば、製品番号：ＭＬＨ−３２２、株式会社ミツトヨ）が使用できる。
【００２９】
研磨ヘッド２０は、研磨テープ３０を巻き付けた第一のリール２３を取り付けるための手段（符号２７で示す軸）、研磨テープ３０をパネルの表面に押し付けるためのヘッド部材２２、第一のリール２３から引き出され、ヘッド部材２２上を通過した研磨テープ３０を巻き取るための第二のリール２４を取り付けるための手段（符号２８で示す軸）、及び研磨テープ３０を第二のリール２４で巻き取りながら、第一のリール２３から引き出し、ヘッド部材２２上を通過させるために、第二のリール２４を回転させるための手段（符号２６で示すモータ）から構成される。
【００３０】
第一のリール２３は、取付板２１の左側面に取り付けたモータ２５に連結した軸２７に着脱可能に取り付けられる。この第一のリール２３には、未使用の研磨テープ３０が巻き付けられる。第二のリール２４は、取付板２１の左側面に取り付けたモータ２６に連結した軸２８に着脱可能に取り付けられる。
【００３１】
モータ２６を駆動すると、第二のリール２４が回転し、第二のリール２４が研磨テープ３０を巻き取りながら、第一のリール２３から研磨テープ３０が引き出される。ここで、第一のリール２３を取り付けている軸２７に連結したモータ２５は、適度の強さの緊張力を研磨テープ３０に適用して、研磨テープ３０の弛みやズレを抑制するように駆動するものである。
【００３２】
第一のリール２３に巻き付けられている研磨テープ３０の全てが、第二のリール２４に巻き取られると、第一のリール２３と、使用後の研磨テープ３０を巻き付けた第二のリール２４とをそれぞれ軸２７、２８から取り外し、未使用の研磨テープを巻き付けた別の第一のリールと、空の第二のリールとをそれぞれ軸２７、２８に取り付けることによって、第一及び第二のリール２３、２４の交換作業を行える。
【００３３】
変形的に、未使用の研磨テープ３０を巻き付けた上記の第一のリール２３と、使用後の研磨テープ３０を巻き取るための上記の第二のリール２４を収容したカセット（図示せず）を使用してもよい。このようなカセットを使用すると、第一及び第二のリール２３、２４をそれぞれ上記の軸２７、２８に差し込むだけで、ワンタッチで、カセットを研磨ヘッド２０に取り付けることができ、またこのカセットの取り外しもワンタッチで行える。（すなわち、カセットの交換をワンタッチで容易に行える。）
【００３４】
研磨テープ３０として、樹脂バインダーで砥粒を固定した研磨層をプラスチックシートの表面に形成したものが使用される。このような研磨テープは、樹脂バインダーと砥粒とからなる塗料をプラスチックシートの表面に塗布し、これを乾燥させて、プラスチックシートの表面に研磨層を形成し、これをテープ状に裁断することによって製造できる。プラスチックシートとして、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルなどの材料から選択される厚さ５μｍ〜５０μｍの範囲にあるシートが使用される。砥粒として、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化鉄、ジルコニウム、ダイヤモンド、炭化ケイ素などから選択される材料からなる平均粒径０．０５μｍ〜１０μｍの範囲にある粒子が使用される。樹脂バインダーとして、ポリウレタン、ポリエステルなどの既知の合成樹脂から選択される材料からなるバインダーが使用される。研磨層の厚さは、１μｍ〜２０μｍの範囲にある。
【００３５】
第一のリール２３に巻き付けられている研磨テープ３０は、ガイドローラ２９ａ、２９ｂ、ヘッド部材２２及びガイドローラ２９ｃ、２９ｄを介して第二のリール２４に巻き取られる。
【００３６】
ヘッド部材２２は、取付板２１の下端部分に固定されてもよいし、また矢印Ｚで示す方向に適宜に移動できるように取付板２１の下端部分に取り付けられてもよい。
【００３７】
図示の例では、ヘッド部材２２は、本発明の研磨装置１０の左右側（図２Ａ及び図３を参照）からみると、下向き凸状の緩やかな曲線を描くように形成された下端面を有し、研磨テープ３０は、この下端面を介してパネルの表面に押し付けられる。
【００３８】
パネルの表面に押し付けられる研磨テープ３０が、Ｖ字形を描くように走行すると、研磨テープ３０が鋭く屈曲するＶ字形の頂点で、研磨テープ３０の研磨層の表面部分が裂けて、研磨テープ３０から砥粒や研磨層の一部が脱落し、これがパネルの表面に付着するという問題が生じるので、本発明では、パネルの表面に押し付けられる研磨テープ３０を、Ｕ字形を描くように走行させることで、研磨中に研磨テープ３０を切ったり、研磨テープ３０からの砥粒や研磨層の一部を脱落させることを防止している。
【００３９】
このような研磨テープの切断や、砥粒や研磨層の一部の脱落は、上記のように下向き凸状の緩やかな曲線を描く下端面を有するヘッド部材２２に代えて、本発明の研磨装置１０の左右側からみて、図３Ｂに示すような平坦な下端面を有するヘッド部材２２ｂや図３Ｃに示すような下向き尖塔状の下端面を有するヘッド部材２２ｃを使用しても防止できる。すなわち、図３Ｂ及び図３Ｃに示すようなヘッド部材２２ｂ、２２ｃを使用するときは、ヘッド部材２２ｂ、２２ｃの下端面とガイドローラ２９ｂ、２９ｃとの間の上下方向（矢印Ｚで示す方向）の間隔を小さくしたり、ヘッド部材２２ｂ、２２ｃの下端面とガイドローラ２９ｂ、２９ｃとの間の矢印Ｙで示す方向の間隔を大きくすることにより、研磨テープ３０を鋭く屈曲させずに走行させることができる。このようなヘッド部材２２、２２ｂ、２２ｃの下端面とガイドローラ２９ｂ、２９ｃとの間の上下方向の間隔は、上記のように、取付板２１の下端に矢印Ｚで示す方向に適宜に移動できるように取り付けたヘッド部材２２、２２ｂ、２２ｃを移動させることによって調節できる。
【００４０】
図１〜図４に示すように、研磨ヘッド２０の取付板２１の左側面が、垂直移動手段１８を介して基板１１の左側面の内側に連結され、これにより、研磨ヘッド２０が、基板１１に関して矢印Ｚで示す方向に移動できるように、基板１１に取り付けられている。
【００４１】
垂直移動手段１８は、既知の垂直移動手段でよい。例えば、図６Ｂに示すように、取付板２１に固定したガイドブロック１８ｃに、矢印Ｚの方向に長いネジ１８ｂを挿入し、このネジ１８ｂを基板１１に固定したサーボモータ１８ａで駆動するものでよい。
【００４２】
図示のすように、基板１１の左右の下端に取り付けたステー１２、１３にそれぞれセンサープローブ１６、１７が取り付けられ、これらセンサープローブ１６、１７は、ヘッド部材２２からみて、ヘッド部材２２上にある研磨テープ３０の幅方向の両方の側に、それぞれ一個ずつヘッド部材２２を挟むように位置される。図示の例では、二個のセンサープローブ１６、１７が使用されているが、一個のセンサープローブ（符号１６又は１７）を、ヘッド部材２２からみて、ヘッド部材２２上にある研磨テープ３０の幅方向の側に位置するようにしてもよい。また、三個以上のセンサープローブを、ヘッド部材２２からみて、ヘッド部材２２上にある研磨テープ３０の幅方向の側に位置するようにしてもよい（例えば、３個の場合、一方の側に２個、他方の側に１個位置させる）。
【００４３】
このようにセンサープローブ１６、１７を位置させることにより、ヘッド部材２２の大きさ及び／又はガイドローラ２９ｂ、２９ｃの位置を、本発明の研磨装置１０の左右側からみて、正面側と背面側へ拡張させることができる。すなわち、研磨テープ３０を緩やかなＵ字形を描くように走行させることのできるスペースを確保することができる。
【００４４】
また、このようにセンサープローブ１６、１７を位置させることにより、研磨テープ３０の幅を細くすることができ、研磨テープ３０の幅は、好適に１５ｍｍ以下、より好適に７ｍｍ以下の範囲にある。また、このように細い幅の研磨テープ３０を使用できるので、ヘッド部材２２とセンサープローブ１６、１７との間の距離をより短くできる。
【００４５】
＜研磨方法＞ 図５Ａ〜図５Ｆを参照する。本発明に従って、パネルＰの表面上の位置３２にある突起３１を研磨する。
【００４６】
上記の水平移動手段１９が、基板１１を、検査セクションで検出された突起３１の位置３２へと移動する（図５Ａ）。この移動は、センサープローブ１６、１７を、パネルＰの表面に接触させながら行ってもよいが、パネルＰの表面上に異物があった場合に、この異物がセンサープローブ１６、１７に付着することがあるので、上記の第二の垂直移動手段（図示せず）によりパネルＰの表面より上方に位置させた状態で行って、突起３１の位置３２へ到達する直前で、センサープローブ１６をパネルＰの表面に接触させることが望ましい。センサープローブ１６は、パネルＰの表面に接触した状態で、センサープローブ１６が突起３１を乗り越えたときに突起３１の高さが測定される。このように一方のセンサープローブ１６で突起３１の高さを測定している間、他方のセンサープローブ１７を上記の第二の垂直移動手段（図示せず）により、パネルＰの表面より上方に位置させていてもよい。研磨装置１０の移動中、ヘッド部材２２とパネルＰの表面との間は１ｍｍ〜２０ｍｍ程度の距離にある。
【００４７】
この突起３１の高さが所定の高さにない場合、水平移動手段１９は、基板１１を別の突起の位置へと移動する。この移動は、センサープローブ１６、１７を、パネルＰの表面に接触させながら行ってもよいが、パネルＰの表面上の異物がセンサープローブ１６、１７に付着することがあるので、上記の第二の垂直移動手段（図示せず）によりパネルＰの表面より上方に位置させた状態で行うことが望ましい。
【００４８】
突起３１の高さが所定の高さを超えていると、研磨ヘッド２０のヘッド部材２２上にある研磨テープ３０の幅方向に、基板１１をパネルの表面と平行に移動（すなわち、矢印Ｘ１の方向に移動）して、ヘッド部材２２を突起３１の真上に位置させる。ここで、ヘッド部材２２が突起３１の真上に到達したところで研磨ヘッド２０の移動を一旦停止させ、それからヘッド部材２２を矢印Ｚ１の方向に下降させてもよい（図５Ｂ）し、ヘッド部材２２を突起３１の真上へ向けて矢印Ｘ１の方向に移動させながらヘッド部材２２を矢印Ｚ１の方向に下降させてもよい。
【００４９】
研磨テープ３０が突起３１に接触する直前又は直後に研磨テープ３０を走行させ、ヘッド部材２２を介して研磨テープ３０をパネルＰの表面に押し付ける。研磨テープ３０の送出し量は、リール２３、２４が１〜２回転程度した分だけでよい。これにより突起３１が研磨される。
【００５０】
この研磨は、ヘッド部材２２を矢印Ｘ１で示す方向に移動させずに行ってもよい（図５Ｃ）し、ヘッド部材２２を矢印Ｘ１で示す方向に移動させながら行ってもよい。この突起３１の研磨中、センサープローブ１６、１７を、パネルＰの表面に接触させていてもよいが、パネルＰの表面上の異物（研磨クズ）がセンサープローブ１６、１７に付着することがあるので、上記の第二の垂直移動手段（図示せず）によりパネルＰの表面より上方に位置させておくことが望ましい。
【００５１】
突起３１の研磨後、ヘッド部材２２を矢印Ｚ２で示す方向に上昇させ、研磨ヘッド２０のヘッド部材２２上にある研磨テープ３０の幅方向に、基板１１をパネルの表面と平行に移動（すなわち、矢印Ｘ１又はＸ２で示す方向に移動）させ、研磨後の突起３１の高さを再び測定する。この再測定の際、センサープローブ１６、１７の両方を、パネルＰの表面に接触させていてもよいが、パネルＰの表面上の異物（研磨クズ）が、この測定に使用されないセンサープローブ１７に付着することがあるので、センサープローブ１７のみを上記の第二の垂直移動手段（図示せず）によりパネルＰの表面より上方に位置させておくことが望ましい。ここで、ヘッド部材２２を矢印Ｚ２の方向に上昇させてからヘッド部材２２を移動（図５Ｄ、図５Ｅ、図５Ｆ）させてもよいし、ヘッド部材２２を矢印Ｚ２の方向に上昇させながら移動させてもよい。また、ヘッド部材２２の移動方向は、矢印Ｘ１の方向（図５Ｅ）であってもよいし、その逆の矢印Ｘ２で示す方向（図５Ｆ）であってもよい。一個のセンサープローブ１６を使用する場合は、矢印Ｘ２で示す方向に移動させて、このセンサープローブ１６で、研磨後の突起３１の高さを再び測定する。
【００５２】
この再測定により、突起３１の高さが所定の高さより低い場合、研磨ヘッド２０を別の突起の位置へと移動する。突起３１の高さが、依然、所定の高さを超えている場合は、再び上記の工程を実行して、突起３１を研磨する。この突起３１の研磨中も、上記と同様に、センサープローブ１６、１７を、パネルＰの表面に接触させていてもよいが、パネルＰの表面上の異物（研磨クズ）がセンサープローブ１６、１７に付着することがあるので、上記の第二の垂直移動手段（図示せず）によりパネルＰの表面より上方に位置させておくことが望ましい。
【００５３】
本発明では、研磨テープ３０が突起３１に接触しながら走行しているときに、この研磨テープ３０にかかる抵抗を検出する。研磨テープ３０にかかる抵抗の検出は、サーボモータ１８ａ（図６Ａ）に印加される電流の変化を検出することにより行われ、サーボモータ１８ａに印加される電流の値が、初期に印加した値よりも高くなると、研磨ヘッド２０を上昇させるようにサーボモータ１８ａを作動させるか又は第二のリール２４の回転を変速（すなわち、加速又は減速）させることにより研磨テープ３０の走行速度を変速させて、研磨テープ３０にかかる抵抗を低減させ、これにより、サーボモータ１８ａに印加される電流の値が、初期に印加した値に戻るようにする。これは、突起３１が、金属などの硬質のものであると、この突起の研磨中に研磨テープ３０が切れたり、砥粒や研磨層の一部がパネルＰの表面に脱落することになるので、このような研磨テープ３０の切断や、砥粒などの脱落を防止するために、研磨テープ３０にかかる抵抗を検出するのである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、本発明の研磨装置の一部破断正面図である。
【図２】図２は、図１の研磨装置の背面図である。
【図３】図３Ａは、図１の研磨装置の左側面図であり、図３Ｂは、図３Ａの３−３線断面図である。
【図４】図４Ａは、図１の研磨装置の右側面図であり、図４Ｂは、ヘッド部材の変形例を示す。
【図５】図５Ａ〜図５Ｆは、本発明に従って、パネルの表面を研磨して突起を研磨するところを示す。
【図６】図６Ａは、垂直移動手段の一例を示し、図６Ｂは、水平移動手段の一例を示す。
【符号の説明】
【００５５】
１０・・・研磨装置
１１・・・基板
１２、１３・・・ステー
１６、１７・・・センサープローブ
１８・・・垂直移動手段
１８ａ・・・サーボモータ
１８ｂ・・・ネジ
１８ｃ・・・ガイドブロック
１９・・・水平移動手段
１９ａ、１９ｂ・・・レール
１９ｃ・・・台
１９ｄ・・・サーボモータ
１９ｅ・・・ネジ
１９ｆ・・・ガイドブロック
１９ｇ・・・サーボモータ
１９ｈ・・・ネジ
１９ｉ・・・ガイドブロック
２０・・・研磨ヘッド
２１・・・取付板
２２、２２ｂ、２２ｃ・・・ヘッド部材
２３・・・第一のリール
２４・・・第二のリール
２５、２６・・・モータ
２７、２８・・・軸
２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ・・・ガイドローラ
３０・・・研磨テープ
３１・・・突起
３２・・・突起の位置
Ｐ・・・パネル
Ｘ、Ｘ１、Ｘ２、Ｙ、Ｚ、Ｚ１、Ｚ２・・・移動方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨装置であって、
パネルの表面にある突起の高さを測定するための一個又は二個以上のセンサープローブを取り付けた基板、
パネルの表面と垂直な方向に移動可能に前記基板に取り付けられ、パネルの表面にある突起を研磨する研磨ヘッド、
前記基板に関して前記研磨ヘッドをパネルの表面と垂直な方向に移動させるための垂直移動手段、及び
前記基板をパネルの表面と平行な方向に移動させるための水平移動手段、
から成り、
前記研磨ヘッドが、
研磨テープを巻き付けた第一のリールを取り付けるための手段、
研磨テープをパネルの表面に押し付けるためのヘッド部材、
前記第一のリールから引き出され、前記ヘッド部材上を通過した研磨テープを巻き取るための第二のリールを取り付けるための手段、及び
研磨テープを前記第二のリールで巻き取りながら、前記第一のリールから引き出し、前記ヘッド部材上を通過させるために、前記第二のリールを回転させるための手段、
から成り、
前記センサープローブが、前記ヘッド部材からみて、前記ヘッド部材上にある研磨テープの幅方向の側に位置する、
ところの研磨装置。
【請求項２】
二個の前記センサープローブが前記基板に取り付けられ、
これら二個のセンサープローブが、前記ヘッド部材からみて、前記ヘッド部材上にある研磨テープの幅方向の両方の側に、それぞれ一個ずつ、前記ヘッド部材を挟むように位置する、
ところの請求項１の研磨装置。
【請求項３】
前記基板に関して前記二個のセンサープローブをパネルの表面と垂直な方向に個別に移動させるための第二の垂直移動手段からさらに成る、
ところの請求項２の研磨装置。
【請求項４】
前記第一のリールと前記第二のリールとがカセットに収容され、
このカセットの前記第一のリールと前記第二のリールとが、これら第一及び第二のリールを取り付けるための前記手段に取り付けられ、これにより、前記カセットが、前記研磨ヘッドに取り付けられる、
ところの請求項１の研磨装置。
【請求項５】
請求項１の研磨装置を使用して、パネルの表面にある突起を研磨する方法であって、
前記基板を前記パネルの表面と平行な方向に移動して、前記センサープローブで前記突起の高さを測定する工程、
前記突起の高さが所定の高さを超えているとき、前記研磨ヘッドのヘッド部材上にある研磨テープの幅方向に、前記基板を前記パネルの表面と平行に移動して、前記ヘッド部材を前記突起の真上に位置させる工程、
前記研磨ヘッドを下降する工程、及び
前記ヘッド部材上の研磨テープが前記突起に接触する直前又は直後に前記研磨テープを走行させる工程、
から成る方法。
【請求項６】
前記ヘッド部材を上昇させる工程、及び
前記研磨ヘッドのヘッド部材上にある研磨テープの幅方向に、前記基板を前記パネルの表面と平行に移動して、前記センサープローブで前記突起の高さを測定する工程、
からさらに成る請求項５の方法。
【請求項７】
前記突起に接触しながら走行する前記研磨テープにかかる抵抗を検出する工程、及び
前記抵抗の検出に応答して、前記研磨ヘッドを上昇させるか又は前記研磨テープの走行速度を変速させる工程、
からさらに成る請求項５の方法。
【請求項１】
研磨装置であって、
パネルの表面にある突起の高さを測定するための一個又は二個以上のセンサープローブを取り付けた基板、
パネルの表面と垂直な方向に移動可能に前記基板に取り付けられ、パネルの表面にある突起を研磨する研磨ヘッド、
前記基板に関して前記研磨ヘッドをパネルの表面と垂直な方向に移動させるための垂直移動手段、及び
前記基板をパネルの表面と平行な方向に移動させるための水平移動手段、
から成り、
前記研磨ヘッドが、
研磨テープを巻き付けた第一のリールを取り付けるための手段、
研磨テープをパネルの表面に押し付けるためのヘッド部材、
前記第一のリールから引き出され、前記ヘッド部材上を通過した研磨テープを巻き取るための第二のリールを取り付けるための手段、及び
研磨テープを前記第二のリールで巻き取りながら、前記第一のリールから引き出し、前記ヘッド部材上を通過させるために、前記第二のリールを回転させるための手段、
から成り、
前記センサープローブが、前記ヘッド部材からみて、前記ヘッド部材上にある研磨テープの幅方向の側に位置する、
ところの研磨装置。
【請求項２】
二個の前記センサープローブが前記基板に取り付けられ、
これら二個のセンサープローブが、前記ヘッド部材からみて、前記ヘッド部材上にある研磨テープの幅方向の両方の側に、それぞれ一個ずつ、前記ヘッド部材を挟むように位置する、
ところの請求項１の研磨装置。
【請求項３】
前記基板に関して前記二個のセンサープローブをパネルの表面と垂直な方向に個別に移動させるための第二の垂直移動手段からさらに成る、
ところの請求項２の研磨装置。
【請求項４】
前記第一のリールと前記第二のリールとがカセットに収容され、
このカセットの前記第一のリールと前記第二のリールとが、これら第一及び第二のリールを取り付けるための前記手段に取り付けられ、これにより、前記カセットが、前記研磨ヘッドに取り付けられる、
ところの請求項１の研磨装置。
【請求項５】
請求項１の研磨装置を使用して、パネルの表面にある突起を研磨する方法であって、
前記基板を前記パネルの表面と平行な方向に移動して、前記センサープローブで前記突起の高さを測定する工程、
前記突起の高さが所定の高さを超えているとき、前記研磨ヘッドのヘッド部材上にある研磨テープの幅方向に、前記基板を前記パネルの表面と平行に移動して、前記ヘッド部材を前記突起の真上に位置させる工程、
前記研磨ヘッドを下降する工程、及び
前記ヘッド部材上の研磨テープが前記突起に接触する直前又は直後に前記研磨テープを走行させる工程、
から成る方法。
【請求項６】
前記ヘッド部材を上昇させる工程、及び
前記研磨ヘッドのヘッド部材上にある研磨テープの幅方向に、前記基板を前記パネルの表面と平行に移動して、前記センサープローブで前記突起の高さを測定する工程、
からさらに成る請求項５の方法。
【請求項７】
前記突起に接触しながら走行する前記研磨テープにかかる抵抗を検出する工程、及び
前記抵抗の検出に応答して、前記研磨ヘッドを上昇させるか又は前記研磨テープの走行速度を変速させる工程、
からさらに成る請求項５の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１５０５４５（Ｐ２００６−１５０５４５Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４７９５４（Ｐ２００４−３４７９５４）
【出願日】平成１６年１２月１日（２００４．１２．１）
【出願人】（３９００３７１６５）日本ミクロコーティング株式会社 (79)
【出願人】（５９７１１１４７５）アイエムティー株式会社 (4)
【出願人】（５９７０８２７９５）クボテック株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１日（２００４．１２．１）
【出願人】（３９００３７１６５）日本ミクロコーティング株式会社 (79)
【出願人】（５９７１１１４７５）アイエムティー株式会社 (4)
【出願人】（５９７０８２７９５）クボテック株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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