(57)【要約】【課題】研磨テープを押圧する面と研磨テープとの擦れにより生じる削り粕を減少させることで、研磨位置のずれや過研磨状態となるのを防止することができる異物除去装置および異物除去方法を提供することを目的としている。【解決手段】水平に配置された載置台と、載置台の上方に配置されて研磨テープ２０を連続的に移送するテープ移送機構と、上下動可能に配置されて研磨テープ２０の裏面を載置台の方向に押圧し研磨テープ２０を介して載置台に載せられた対象物１１に付着する異物Ａを除去する研磨ヘッド２１とが備えられている異物除去装置において、テープ移送機構に研磨ヘッド２１が接触する研磨テープ２０の中間部裏面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を備えさせる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平に配置された載置台と、
該載置台の上方に配置され、研磨テープを連続的に移送するテープ移送機構と、
上下動可能に配置され、前記研磨テープの中間部裏面を前記載置台の方向に押圧して、前記研磨テープを介して前記載置台に載せられた対象物に付着する異物を除去する研磨ヘッドとが備えられている異物除去装置において、
前記テープ移送機構には、前記研磨ヘッドが接触する前記研磨テープの裏面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段が備えられていることを特徴とする異物除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載の異物除去装置において、
前記潤滑剤塗布手段には、前記潤滑剤が浸透され前記研磨ヘッドより手前の前記研磨テープの裏面に当接される被浸透性部材が備えられていることを特徴とする異物除去装置。
【請求項３】
請求項２に記載の異物除去装置において、
前記潤滑剤塗布手段には、前記被浸透性部材に前記潤滑剤を定期的に供給する潤滑剤供給部が備えられていることを特徴とする異物除去装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の異物除去装置において、前記潤滑剤には、少なくとも鉱油と合成炭化水素とブタンとが含有されていることを特徴とする異物除去装置。
【請求項５】
水平に配置された載置台の上に対象物を載せ、
該対象物の上方に配置されたテープ移送機構に研磨テープを取り付け、且つ該研磨テープを連続的に移送し、
前記研磨テープの中間部を前記対象物の方向に前記研磨ヘッドで押圧して、前記研磨テープの表面を前記対象物に付着する異物に当接させて該異物を除去する異物除去方法において、
前記研磨ヘッドが接触する前記研磨テープの裏面に、潤滑剤を塗布することを特徴とする異物除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばカラー液晶パネルを構成するカラーフィルター基板から異物を除去する際に好適に用いられる異物除去装置および異物除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、カラーフィルター基板を製造する際に、カラーフィルター基板が平滑であることが要求されている。これは、カラー液晶パネルの分光特性、耐熱性、耐薬品性等の特性に大きく影響するためであり、カラーフィルター基板に付着した塵、髪の毛、手垢、または溶剤や金属片等の異物はできる限り除去しなければならない。このため、近年、カラーフィルター基板に付着した異物を除去しカラーフィルター基板を平滑にする装置が提供されている。
【０００３】
この装置は、カラーフィルター基板を載せる載置台と、研磨テープを連続移送させるととも研磨テープの中間部（異物除去部）を受圧ロールで押圧して載置台の方向に突出させるテープ移送機構と、載置台を前後左右に移動させる移動機構と、異物除去部がカラーフィルター基板上の異物に対向する位置に載置台を移動させるように前記移動機構を制御する移動制御部とを具備している装置である。この装置によれば、研磨テープの異物除去部はカラーフィルター基板上の異物に局部的に圧接され、カラーフィルター基板上の異物は研磨テープの研磨作用により除去される。これによって、異物が存在する特定の部分のみを研磨してその他の部分には影響を与えず、精度の高い研磨をすることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１９８５５４号公報  （第３−４頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の装置によると、受圧ロールと研磨テープとが互いに擦れ合うため、受圧ロールまたは研磨テープのうちの少なくとも一方が微少に削れる。このとき生じる削り粕が、受圧ロール手前の研磨テープの裏面上や受圧ロールと研磨テープとの間等に残留する。この削り粕は極めて微小なため少量ではそれほどの影響はないが、従来の装置を長期間使用すると、削り粕は受圧ロール手前の研磨テープの裏面上や受圧ロールと研磨テープとの間に蓄積され、削り粕は大きな塊の塵となる。受圧ロール手前の研磨テープの裏面上で形成された塵は、受圧ロールと研磨テープとの入隅に挟み込まれるため、研磨位置と受圧ロールの中心とにずれが生じ、効率良く異物を研磨することができないという問題が存在する。また、受圧ロールと研磨テープとの間に形成された塵は、研磨テープを所定の位置より下方に位置させるため、過研磨状態の原因になり、カラーフィルター基板を平滑にすることができないという問題が存在する。
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、研磨テープを押圧する面と研磨テープとの擦れにより生じる削り粕を減少させることで、研磨位置のずれや過研磨状態となるのを防止することができる異物除去装置および異物除去方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、水平に配置された載置台と、該載置台の上方に配置され、研磨テープを連続的に移送するテープ移送機構と、上下動可能に配置され、前記研磨テープの裏面を前記載置台の方向に押圧して、前記研磨テープを介して前記載置台に載せられた対象物に付着する異物を除去する研磨ヘッドとが備えられている異物除去装置において、前記テープ移送機構には、前記研磨ヘッドが接触する前記研磨テープの中間部裏面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段が備えられていることを特徴としている。
【０００８】
請求項５記載の発明は、水平に配置された載置台の上に対象物を載せ、該対象物の上方に配置されたテープ移送機構に研磨テープを取り付け、且つ該研磨テープを連続的に移送し、前記研磨テープの中間部を前記対象物の方向に前記研磨ヘッドで押圧して、前記研磨テープの表面を前記対象物に付着する異物に当接させて該異物を除去する異物除去方法において、前記研磨ヘッドが接触する前記研磨テープの裏面に、潤滑剤を塗布することを特徴としている。
【０００９】
このような特徴により、テープ移送機構によって連続的に移送される研磨テープと研磨テープを押圧する研磨ヘッドとが擦れて生じる摩擦力は、研磨テープの裏面に塗布された潤滑剤によって減少される。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の異物除去装置において、前記潤滑剤塗布手段には、前記潤滑剤が浸透され前記研磨ヘッドより手前の前記研磨テープの裏面に当接される被浸透性部材が備えられていることを特徴としている。
【００１１】
このような特徴により、研磨テープの裏面には、研磨ヘッドが接触する直前に潤滑剤が塗布され、研磨テープと研磨ヘッドとが擦れて生じる摩擦力は減少される。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２に記載の異物除去装置において、前記潤滑剤塗布手段には、前記被浸透性部材に前記潤滑剤を定期的に供給する潤滑剤供給部が備えられていることを特徴としている。
【００１３】
このような特徴により、研磨テープの裏面に潤滑剤を塗布する被浸透性部材には、常に潤滑剤が浸透した状態になる。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の異物除去装置において、前記潤滑剤には、少なくとも鉱油と合成炭化水素とブタンとが含有されていることを特徴としている。
【００１５】
このような特徴により、潤滑剤は時間の経過により気化するため、研磨テープに潤滑剤の残留が溜まるのを軽減される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る異物除去装置および異物除去方法の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態では、図１における横方向をＸ軸として、縦方向をＹ軸とするとともに、図２、図３における横方向をＸ軸として、縦方向をＺ軸とする。
【００１７】
図１、図２に示すように、架台１の上方には矩形の定盤２が設けられており、定盤２の上面中央部には上面がガラス板で形成されている載置台３が水平に設けられている。載置台３の両側方には角形のＹ軸ガイドレール４が定盤２の外縁に沿って二本平行に設けられており、二本のＹ軸ガイドレール４は定盤２の上面にそれぞれ固定されている。二本のＹ軸ガイドレール４には、リニアモーター５ｙによってＹ軸ガイドレール４上を摺動するＹ軸摺動部材６がそれぞれ嵌合されている。二つのＹ軸摺動部材６の間には、重り用ガイドレール７と断面形状が角形のＸ軸ガイドレール８とがそれぞれ平行に架設されている。
【００１８】
重り用ガイドレール７には、重り用ガイドレール７上を摺動する重り９が取り付けられており、Ｘ軸ガイドレール８には、Ｘ軸ガイドレール８に沿って摺動するＸ軸摺動部材１０が設けられている。Ｘ軸摺動部材１０は、Ｘ軸ガイドレール８が挿通された中空四角柱形のものであり、Ｘ軸摺動部材１０の一側面（図１における下側）には、載置台３上に載せられたカラーフィルター基板等の対象物１１上の位置を測定する測定手段１２と、載置台３上に載せられた対象物１１上の異物Ａを除去する異物除去手段１３とがそれぞれ付設されている。また、Ｘ軸摺動部材１０の他側面（図１における上側）には、Ｘ軸摺動部材１０を移動させるためのリニアモーターコイル１４、及びＸ軸ガイドレール８と平行に設けられているリニアモーターマグネット１５から構成されるリニアモーター５ｘが設けられている。なお、図１に示すように、重り９はＸ軸摺動部材１０と対称的（図１における黒塗り矢印方向）に移動し、Ｘ軸ガイドレール８の重心は常に中央に位置するため、二つのＹ軸摺動部材６にかかる荷重は均等に保たれる。
【００１９】
図２に示すように、測定手段１２は、対象物１１の表面を拡大する顕微鏡１６と、顕微鏡１６でとらえた対象物１１の光を電気信号に変えて記録するＣＣＤカメラ１７と、対象物１１に光を当てる透過照明部１８ａと顕微鏡１６の近傍から投光する照明部１８ｂとから構成されている。顕微鏡１６はＸ軸摺動部材１０の一側面に鉛直に固定されており、顕微鏡１６の上方にはＣＣＤカメラ１７が取り付けられている。透過照明部１８ａは載置台３の下方に顕微鏡１６の移動に同期して移動され、常に顕微鏡１６と対向する位置に配置されている。また、測定手段１２は、図示せぬモーターによってＺ方向に移動可能にされている。
【００２０】
図３に示すように、異物除去手段１３には、二つの中空円筒形状のカラー１９の間に跨って設けられている帯状の研磨テープ２０と、二つのカラー１９の間に設けられている上下動可能な先端が半球状である棒状の研磨ヘッド２１とが備えられている。研磨テープ２０の両端は二つのカラー１９にそれぞれロール状に巻装されており、研磨テープ２０は二つのカラー１９の間で巻張されている。図３において右側には送り出し用のカラー１９が設けられており、左側には巻き取り用のカラー１９が設けられている。また、巻張されている研磨テープ２０の中間部裏面は研磨ヘッド２１によって下方に押圧されており、研磨ヘッド２１の下端部を折り返し点として折り返されている。また、異物除去手段１３は、図示せぬモーターによってＺ方向に移動可能にされている。
【００２１】
カラー１９の両端面には対向する二枚の円形状のカバープレート２２がそれぞれ設けられており、送り出し用のカラー１９の中には軸端に図示せぬエンコーダーが取り付けられた回転自在の軸ロッド２３ａが挿通され、巻き取り用のカラー１９の中には図示せぬモーターが設けられている軸ロッド２３ｂとが挿通されており、また、研磨ヘッド２１の両側方には、巻張されている研磨テープ２０の表面に接触するローラー２４が回転自在にそれぞれ設けられており、二つのローラー２４は研磨テープ２０が巻き取り用のカラー１９に巻き取られることにより白抜き矢印の方向に回転させられる。二つのカラー１９と、二つのカラー１９の両端面にそれぞれ設けられているカバープレート２２と、二つのカラー１９に巻装されている研磨テープ２０とはユニット化されている。
【００２２】
図３、図４に示すように、図３における右側の研磨テープ２０の中間部裏面には、潤滑剤が浸透されている布材等からなる被浸透性部材２５が当接されており、被浸透性部材２５は外殻２６に設けられた図示せぬ貫通孔の中に挿通されている。被浸透性部材２５の上方には、潤滑剤を貯留する中空円筒形の潤滑剤貯留容器２７が配置され、潤滑剤貯留容器２７の下端と被浸透性部材２５の上端とは、円錐形の筒部材２８を介して連通されている。潤滑剤貯留容器２７と円錐形の筒部材２８とにより、被浸透性部材２５に潤滑剤を定期的に供給する潤滑剤供給部２９が構成されている。
【００２３】
一方、図３に示すように、研磨ヘッド２１の両側には、対象物１１上の異物Ａを探知するとともに異物Ａの高さを測定する左右一対のセンサー３０がそれぞれ設けられている。一方（図３において右側）のセンサー３０により研磨前の異物Ａの高さは測定され、他方のセンサー３０により研磨後の異物Ａの高さは測定される。センサー３０には、研磨ヘッド２１の両側に鉛直に配置されて下端が対象物１１の表面上を摺動する感知レバー３１が備えられており、感知レバー３１に異物Ａが当接すると基板等の対象物１１に鉛直上方に押され、その信号が図示せぬ制御盤に伝達される。図示せぬ制御盤は、前述したＣＣＤカメラ１７および図示せぬモーターにそれぞれ接続されている。
【００２４】
なお、研磨テープ２０を連続的に移送するテープ移送機構は、二つのカラー１９に両端がそれぞれ巻装された研磨テープ２０の中間部にローラー２４を接触させ、巻き取り用の軸ロッド２３ｂを回転させることで研磨テープ２０を移送する構成からなっている。また、潤滑剤を研磨テープ２０の中間部裏面に塗布する潤滑剤塗布手段は、連続的に移送される研磨テープ２０の中間部裏面に潤滑剤が浸透した被浸透性部材２５を当接させて潤滑剤を塗布する構成からなっている。
【００２５】
次に、上記した構成からなる異物除去装置による異物除去方法について説明する。
【００２６】
まず、図１、図２、図３に示すように、水平が保たれている載置台３の上に対象物１１を載せる。このとき、対象物１１の水平を確保する。また、研磨ヘッド２１をローラー２４より上方に移動させ、二つの軸ロッド２３ａ、２３ｂにカラー１９をそれぞれ挿通し、ユニット化されたカラー１９とカバープレート２２と研磨テープ２０とをセットする。その後、研磨ヘッド２１を下方に移動させて対象物１１に当接する手前に配置する。研磨ヘッド２１は、研磨テープ２０の中間部裏面を押圧し、研磨テープ２０を折り返して下方に突出させる。上記した状態で異物除去手段１３を待機させる。
【００２７】
次に、図１、図２に示すように、リニアモーター５ｙを駆動させてＹ軸摺動部材６をＹ軸方向に移動させる。二つのＹ軸摺動部材６は同期しながら同じ方向に移動し、二つのＹ軸摺動部材６の間に架設されたＸ軸ガイドレール８はＹ軸方向に移動する。Ｘ軸ガイドレール８に設けられたＸ軸摺動部材１０はＹ軸方向に移動し、Ｘ軸摺動部材１０に設けられた測定手段１２と異物除去手段１３とをＹ軸方向に移動させる。また、リニアモーター５ｘによってＸ軸摺動部材１０はＸ軸方向に移動し、Ｘ軸摺動部材１０に設けられた測定手段１２と異物除去手段１３とをＸ軸方向に移動させる。
【００２８】
リニアモーター５ｘおよびリニアモーター５ｙによって測定手段１２を異物Ａの上方に移動させ、測定手段１２で当該異物Ａが確認された後に、リニアモーター５ｘとリニアモーター５ｙによって異物除去手段１３の感知レバー３１が当該異物Ａの近傍のＺ方向上方に位置するように異物除去手段１３を移動させる。その後異物除去手段１３は、図示せぬモーターによって感知レバー３１の下端が対象物１１に当接するまでＺ方向に降下する。その位置から、異物除去手段１３をリニアモーター５ｘによってＸ軸方向に水平移動させ、感知レバー３１によって異物Ａの高さを測定する。その後研磨ヘッド２１が、リニアモーター５ｘとリニアモーター５ｙによって異物Ａの直上に移動し、図示せぬモーターによって所定の高さまで降下する。
【００２９】
図３に示すように、一方（図３における右側）の感知レバー３１が対象物１１の表面上の異物Ａに接触すると、その情報を図示せぬ制御盤に伝達する。図示せぬ制御盤は図示せぬモーターを駆動させるとともに、研磨ヘッド２１を下方に移動させる。図示せぬモーターが駆動すると、巻き取り用の軸ロッド２３ｂは回転し、巻き取り用のカラー１９に巻装された研磨テープ２０は巻取方向に回転し、ローラー２４に接触している研磨テープ２０は破線矢印の方向に移動する。この際、送り出し用の軸ロッド２３ａに取り付けられた研磨テープ２０の図示せぬ外径測定センサーによって検出された当該外径に基づき、送り出し用の軸ロッド２３ａの図示せぬエンコーダーから検出される軸ロッド２３ａの回転数より、研磨テープ２０の移送スピードが一定となるように巻き取り用の軸ロッド２３ｂに設けられた図示せぬモーターが制御される。なお、前記外径測定センサーの代わりに軸ロッド２３ａの回転数、研磨テープ２０の厚さ及び初期研磨テープ２０の外径から、研磨テープ２０の使用量を計算し、使用中の研磨テープ２０の外径を算出し、その外径に基づき巻き取り用の軸ロッド２３ｂに設けられた図示せぬモーターの制御をしてもよい。また、研磨ヘッド２１が下方に移動すると、研磨ヘッド２１の下端に折り返された研磨テープ２０は異物Ａに当接する。研磨テープ２０は移送されるとともに異物Ａに当接されて対象物１１上の異物Ａを研磨する。なお、このとき研磨ヘッド２１をＸ軸方向に微小に揺動させてもよい。
【００３０】
異物Ａを研磨した後に、Ｘ軸摺動部材１０を移動させ、他方（図３における左側）の感知レバー３１によって研磨後の異物Ａの高さを測定する。異物Ａが適当な高さまで研磨されていなければＸ軸摺動部材１０を戻して、再び研磨テープ２０を移送するとともに研磨ヘッド２１で押圧して異物Ａを研磨する。この作業を繰り返すことで異物Ａを完全に除去する。
【００３１】
一方、図３、図４に示すように、潤滑剤貯留容器２７に貯留されている潤滑剤は筒部材２８から被浸透性部材２５内に浸透する。被浸透性部材２５の下端まで浸透した潤滑剤は、被浸透性部材２５の下端に当接している研磨テープ２０の裏面に付着する。潤滑剤には、鉱油と合成炭化水素とブタンとが含有されている防錆潤滑剤を使用している。
【００３２】
以上のような構成からなる異物除去装置および異物除去方法によると、潤滑剤が浸透した被浸透性部材２５を研磨テープ２０の中間部裏面に当接させることで潤滑剤を塗布しているため、連続的に移送される研磨テープ２０と研磨テープ２０を押圧する研磨ヘッド２１とが擦れて生じる摩擦力は減少する。これによって、研磨テープ２０と研磨ヘッド２１との擦れにより生じる削り粕は減少し、削り粕によって生じる塵が研磨ヘッド２１と研磨テープ２０との入り隅（研磨ヘッド２１と研磨テープ２０との成す角部分）に蓄積されることや、研磨ヘッド２１と研磨テープ２０との隙間に挟み込まれることがなく、研磨位置のずれや過研磨状態を防止することができる。
【００３３】
また、被浸透性部材２５には潤滑剤供給部２９が備えられているため、研磨テープの裏面に潤滑剤を塗布する被浸透性部材２５には、常に潤滑剤が浸透した状態になる。これによって、連続的に移送される研磨テープ２０の中間部裏面に切れ目なく潤滑剤を塗布することができる。
【００３４】
さらに、潤滑剤には、鉱油と合成炭化水素とブタンとが含有されている防錆潤滑剤を使用しているため、研磨テープ２０に塗布された潤滑剤は時間の経過により気化し、研磨テープ２０に残留する潤滑剤が減少する。これによって、潤滑剤によって装置が汚れることはなく、メンテナンスの手間が軽減できる。
【００３５】
以上、本発明に係る異物除去装置および異物除去方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施の形態では被浸透性部材２５には潤滑剤供給部２９が備えられているが、本発明は予め潤滑剤が浸透された被浸透性部材２５を使用し、潤滑剤が出なくなったら取り替えるものでもよい。なお、被浸透性部材２５には布材のほか、綿やスポンジ等でもよい。
【００３６】
また、本実施の形態では、潤滑剤には鉱油と合成炭化水素とブタンとを含有する防錆潤滑剤が使用されているが、本発明は上記した潤滑剤に限定されるものではなく、潤滑剤の種類を問わず使用することができる。
【００３７】
また、本実施の形態では巻き取り用の軸ロッド２３ｂに図示せぬモーターが設けられ、軸ロッド２３ｂを回転させることで研磨テープ２０を移送させているが、本発明はローラー２４に図示せぬモーターを設け、ローラー２４を白抜き矢印方向に回転させることでローラー２４に接触した研磨テープ２０を破線矢印方向に移送させてもよい。さらに、軸ロッド２３ｂとローラー２４との双方に図示せぬモーターを設けて、研磨テープ２０を移送させてもよい。
【００３８】
また、本実施の形態では接触式のセンサー３０によって対象物１１上の異物Ａの高さを測定しているが、非接触式のセンサーによって異物Ａの高さを測定してもよい。
【００３９】
【発明の効果】
本発明にかかる異物除去装置および異物除去方法によると、研磨ヘッドと擦れ合う研磨テープの中間部裏面に潤滑剤が塗布されるため、研磨ヘッドと研磨テープとの摩擦は軽減されて削り粕の量が減少し、研磨ヘッドと研磨テープとの間に削り粕の塊（塵）が溜まることはなく、研磨位置のずれや過研磨状態になることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る異物除去装置および異物除去方法を説明する平面図である。
【図２】本発明に係る異物除去装置および異物除去方法を説明する正面図である。
【図３】本発明に係る異物除去装置および異物除去方法を説明する部分図である。
【図４】本発明に係る異物除去装置および異物除去方法を説明する部分詳細図である。
【符号の説明】
３    載置台
１１  対象物
２０  研磨テープ
２１  研磨ヘッド
２５  被浸透性部材
２９  潤滑剤供給部
Ａ    異物
【図１】
2004223658.tif 000003
【図２】
2004223658.tif 000004
【図３】
2004223658.tif 000005
【図４】
2004223658.tif 000006