JP6244111B2

JP6244111B2 - 反転装置

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Publication number: JP6244111B2
Application number: JP2013117472A
Authority: JP
Inventors: 西尾　仁孝; 仁孝西尾
Original assignee: Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Priority date: 2013-06-04
Filing date: 2013-06-04
Publication date: 2017-12-06
Anticipated expiration: 2033-06-04
Also published as: JP2014235352A; TW201446674A; CN104211293B; KR102142725B1; KR20140143077A; CN104211293A; TWI592377B

Description

本発明は、基板を反転させる反転装置に関するものである。

液晶装置は、液晶層を間に介在するように第１基板と第２基板とがシール材によって貼り合わされる貼り合わせ基板によって構成される（例えば特許文献１）。この貼り合わせ基板は、生産性の観点などから一旦大判サイズの状態で作製され、この大判サイズの基板を必要なサイズに分断して複数の貼り合わせ基板を作製することが一般的に行われている。

この貼り合わせ基板を分断する際、一般的に貼り合わせ基板を表裏反転させる工程が必要となる。この貼り合わせ基板の分断方法の一例について説明すると、まず、第１基板が上側となるように貼り合わせ基板を固定し、第１基板にスクライブ溝を形成する。そして、貼り合わせ基板を表裏反転させて第２基板が上側となるように貼り合わせ基板を固定し、第２基板側から貼り合わせ基板を押圧して撓ませ、第１基板をスクライブ溝に沿って分断する。次に、第２基板が上側になった状態で、貼り合わせ基板の第２基板にスクライブ溝を形成した後、貼り合わせ基板を表裏反転させて第１基板が上側となるように貼り合わせ基板を固定する。そして、第１基板側から貼り合わせ基板を押圧して撓ませ、第２基板をスクライブ溝に沿って分断する。

特開２０１２−２０３２３５号公報

上述したように、基板を分断する際には、基板を反転させる工程が必要となる。しかし、基板は近年大型化してきているため、基板の反転に大きなスペースが必要となるという問題がある。

本発明の課題は、より小さなスペースで基板を反転させることにある。

（１）本発明のある側面に係る反転装置は、基板を反転させるための装置であって、第１保持部材と回転部材とを備えている。第１保持部材は、基板を保持する第１保持面を有する。回転部材は、第１保持部材を第１軸に沿ってスライド可能に支持するとともに、第１保持部材の第１保持面の表裏を反転させるように回転する。第１保持部材は、第１前進位置と、第１後退位置との間をスライドする。第１後退位置は、第１前進位置よりも第１保持面が回転部材の回転軸側となる。

この構成によれば、第１保持部材が第１前進位置と第１後退位置との間でスライド可能に支持されているため、第１保持部材を第１前進位置まで前進させることで、基板を第１保持部材の第１保持面に保持させる工程を容易に行うことができる。また、第１保持部材を第１後退位置に後退させることで、回転部材が回転する際の反転装置における回転半径を小さくすることができる。この結果、より小さなスペースで基板を表裏反転させることができる。

（２）好ましくは、反転装置は、基板を保持する第２保持面を有する第２保持部材をさらに備える。回転部材は、第２保持部材を、第１軸と平行に延びる第２軸に沿ってスライド可能に支持する。第２保持部材は、第２前進位置と、第２後退位置との間をスライドする。第２後退位置は、第２前進位置よりも第２保持面が回転軸側となるである。第２保持部材は、回転部材の回転により第２保持面が表裏反転する。第１前進位置と、第２前進位置とは、回転軸を中心に反対方向に位置する。

この構成によれば、反転装置が第２保持部材をさらに備えているため、第１保持部材によって反転させた基板を下流工程に送る間に、上流工程から送られてくる別の基板を第２保持部材によって受け取ることができる。この結果、反転工程における基板の待ち時間を短縮化することができる。

（３）好ましくは、第１保持部材が昇降する。例えば、反転装置は、回転部材を回転可能に支持するとともに、昇降可能な支持部材をさらに備える。この構成によれば、第１保持部材が昇降して第１保持面の高さを調整して上流工程の装置と同じ高さにすることによって、上流工程から基板をスムーズに受け取ることができる。また、第１保持面の高さを調整して下流工程の装置と同じ高さとすることによって、基板をスムーズに置くことができる。

（４）好ましくは、回転部材は、第１保持部材が第１後退位置にあるときに回転する。この構成によれば、第１前進位置よりも回転軸側となる第１後退位置に第１保持部材があるときに回転部材が回転するため、反転装置における回転半径を小さくすることができる。

（５）好ましくは、第１保持部材は、基板を吸着する吸着部を有する。この構成によれば、第１保持部材は、吸着部によって基板を吸着することによって、基板を保持することができる。

本発明によれば、より小さなスペースで基板を反転させることができる

反転装置の斜視図。反転装置の側面図。反転装置の側面図。反転装置の側面図。反転装置の側面図。変形例１に係る反転装置の斜視図。変形例２に係る反転装置の側面図。変形例３に係る反転装置の斜視図。

以下、本発明に係る反転装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係る反転装置１の斜視図である。なお、図１において、第１保持部材３ａは第１前進位置に位置しており、第２保持部材３ｂは第２前進位置に位置している。

［反転装置］
図１に示すように、反転装置１は、基板Ｗを表裏反転させるための装置であって、回転部材２と、第１及び第２保持部材３ａ、３ｂと、を主に備えている。以下、各部材の詳細について説明する。

［回転部材］
回転部材２は、第１及び第２保持部材３ａ、３ｂをスライド可能に支持するとともに、基板Ｗを表裏反転させるために回転するように構成されている。具体的には、回転部材２は、第１及び第２支持部材４ａ、４ｂによって回転可能に支持されている。なお、第１及び第２支持部材４ａ、４ｂは、互いに間隔をおいて配置されており、この間に回転部材２が配置されている。第１及び第２支持部材４ａ、４ｂは、軸受凹部４１を有している。

回転部材２は、回転部２１と、第１及び第２フレーム部２２ａ、２２ｂと、第１及び第２スライド駆動部２３と、第１〜第４ガイドレール２４ａ〜２４ｄと、第１〜第４ラックギア２５ａ〜２５ｄを備えている。

回転部２１は、第１及び第２支持部材４ａ、４ｂに回転可能に支持されている。具体的には、回転部２１は、枠状の部材であって、長手方向の第１端部２１２ａから第１回転軸２１１ａが延びており、長手方向の第２端部２１２ｂから第２回転軸２１１ｂが延びている。なお、第１回転軸２１１ａ及び第２回転軸２１１ｂは、回転部２１の長手方向（図１のＸ方向）に延びている。第１回転軸２１１ａは第１支持部材４ａの軸受凹部４１に回転可能に支持され、第２回転軸２１１ｂは第２支持部材４ｂの軸受凹部（図示省略）に回転可能に支持されている。なお、この第１及び第２回転軸２１１ａ、２１１ｂが、回転部材２の回転軸となる。

この回転部２１の第１回転軸２１１ａには、回転駆動部５が連結されている。回転駆動部５は、回転部２１を第１及び第２回転軸２１１ａ、２１１ｂを中心に回転駆動させる。この回転駆動部５は、第１支持部材４ａに取り付けられている。回転駆動部５は、例えばエアーを駆動源とする回転シリンダによって構成することができる。

第１及び第２フレーム部２２ａ、２２ｂは、互いに平行に延びるとともに、回転部２１の回転軸が延びる方向（図１のＸ方向）を含む鉛直面に対して垂直な方向（図１のＹ方向）に延びている。第１フレーム部２２ａは回転部２１の第１端部２１２ａに固定されており、第２フレーム部２２ｂは回転部２１の第２端部２１２ｂに固定されている。より具体的には、第１フレーム部２２ａは第１取付部材２６ａを介して回転部２１に取り付けられており、第２フレーム部２２ｂは第２取付部材２６ｂを介して回転部２１に取り付けられている。

第１フレーム部２２ａは直方体状に形成されており、第２フレーム部２２ｂ側の面において、長手方向に沿って延びる凹部２２１ａが形成されている。また、第２フレーム部２２ｂは、直方体状に形成されており、第１フレーム部２２ａ側の面において、長手方向に沿って延びる凹部２２１ｂが形成されている。

第１スライド駆動部（図示省略）は、第１フレーム２２ａの凹部２２１ａ内に設置されており、第２スライド駆動部２３は、第２フレーム２２ｂの凹部２２１ｂ内に設置されている。第１スライド駆動部は第１保持部材３ａをスライド駆動するための部材であり、第２スライド駆動部２３は第２保持部材３ｂをスライド駆動するための部材である。第１及び第２スライド駆動部２３は、互いに同じ構成であって、例えばロッドレスシリンダなどによって構成することができる。図１に示される第２スライド駆動部２３を用いて説明すると、第２スライド駆動部２３は、第２フレーム部２２ｂの凹部２２１ｂ内を長手方向に沿って延びるシリンダチューブ２３１と、シリンダチューブ２３１に沿って移動する可動部２３２とを有している。第１スライド駆動部の可動部は、第１保持部材３ａと連結しており、第１保持部材３ａと一体的に移動する。また、第２スライド駆動部２３の可動部２３２は、第２保持部材３ｂと連結しており、第２保持部材３ｂと一体的に移動する。なお、可動部２３２の駆動源は例えばエアーとすることができる。

第１〜第４ガイドレール２４ａ〜２４ｄは、第１又は第２保持部材３ａ、３ｂをスライド可能に案内するためのレールである。第１ガイドレール２４ａは第１フレーム部２２ａの第１面（上面）に設置されており、第２ガイドレール２４ｂは第１フレーム部２２ａの第２面（下面）に設置されている。また、第３ガイドレール２４ｃは第２フレーム部２２ｂの第１面（上面）に設置されており、第４ガイドレール２４ｄは第２フレーム部２２ｂの第２面（下面）に設置されている。第１及び第２ガイドレール２４ａ、２４ｂは、第１フレーム部２２ａの長手方向に沿って延びており、第３及び第４ガイドレール２４ｃ、２４ｄは、第２フレーム部２２ｂの長手方向に沿って延びている。なお、第２及び第４ガイドレール２４ｂ、２４ｄは本発明の第１軸に相当し、第１及び第３ガイドレール２４ａ、２４ｃは本発明の第２軸に相当する。

第１〜第４ラックギア２５ａ〜２５ｄは、第１又は第２保持部材３ａ、３ｂを安定してスライドさせるために設置されている。第１ラックギア２５ａは第１フレーム部２２ａの第１面（上面）に設置されており、第２ラックギア（図示省略）は第１フレーム部２２ａの第２面（下面）に設置されている。また、第３ラックギア２５ｃは第２フレーム部２２ｂの第１面（上面）に設置されており、第４ラックギア２５ｄは第２フレーム部２２ｂの下面に設置されている。第１ラックギア２５ａ及び第２ラックギアは、第１フレーム部２２ａの長手方向に沿って延びており、第３及び第４ラックギア２５ｃ、２５ｄは、第２フレーム部２２ｂの長手方向に沿って延びている。

［第１及び第２保持部材］
第１保持部材３ａは、基板Ｗを保持するための部材であって、回転部材２によってスライド可能に支持されている。この第１保持部材３ａは、図２に示す第１前進位置と、図３に示す第１後退位置との間でスライドする。なお、図２及び図３は反転装置１の側面図であり、説明の便宜上、一部の部材の記載を省略している。

図１に示すように、第１保持部材３ａは櫛状に形成されている。具体的には、第１保持部材３ａは、複数の棒状部３１ａ、連結部３２ａ、２つのピニオンギア３３、及び複数の吸引部３４ａを有している。

各棒状部３１ａは、スライド方向（図１のＹ方向）に延びるように形成されており、互いに間隔をあけて配置されている。連結部３２ａは、第２ガイドレール２４ｂから第４ガイドレール２４ｄに亘って、回転部材２の回転軸方向（図１のＸ方向）に延びている。この連結部３２ａに各棒状部３１ａが基端側において取り付けられている。また、連結部３２ａは、回転軸方向における両端部に、スライド部３２１ａを２つずつ有している。連結部３２ａにおける第２ガイドレール２４ｂ側の端部（第１端部）に設置された２つのスライド部３２１ａは、第２ガイドレール２４ｂにスライド可能に取り付けられている。また、連結部３２ａにおける第４ガイドレール２４ｄ側の端部（第２端部）に設置された２つのスライド部３２１ａは、第４ガイドレール２４ｄにスライド可能に取り付けられている。これによって、第１保持部材３ａは、第２及び第４ガイドレール２４ｂ、２４ｄに沿ってスライド可能となっている。

連結部３２ａの両端部のそれぞれには、ピニオンギア３３が１つずつ回転可能に設置されており、この各ピニオンギア３３は、回転ロッド３３１を介して連結されている。このように回転ロッド３３１を介して連結されることにより、各ピニオンギア３３は互いに同期して回転する。連結部３２ａの第１端部に設置されたピニオンギア（図示省略）は、第２ラックギアに噛み合っており、第２端部に設置されたピニオンギア３３は第４ラックギア２５ｄと噛み合っている。

各吸引部３４ａは、各棒状部３１ａの第１面（上面）に設けられている。各吸引部３４ａは、吸引孔を有しており、この吸引孔から基板Ｗを吸引することによって基板Ｗを保持する。各吸引部３４ａは、基板Ｗを吸引するための吸引面が上方を向いており、この各吸引部３４ａの吸引面によって第１保持部材３ａの第１保持面が形成されている。なお、第１保持面は上方を向いている。

第２保持部材３ｂは、第１保持部材３ａと同様に基板Ｗを保持するための部材であって、回転部材２によってスライド可能に支持されている。この第１保持部材３ａは、図２に示す第２前進位置と、図３に示す第２後退位置との間でスライドする。なお、第２前進位置は、回転部材２の回転軸を中心にして、第１前進位置と点対称となっている。

第２保持部材３ｂは、複数の棒状部３１ｂ、連結部３２ｂ、２つのピニオンギア、及び複数の吸引部３４ｂを有している。そして、連結部３２ｂは、両端部にスライド部３２１ｂを２つずつ有している。このように構成された第２保持部材３ｂは、上述した第１保持部材３ａと同じ構成であるため、詳細な説明は繰り返さない。なお、第２保持部材３ｂは、基板Ｗを吸引するための各吸引部３４ｂの吸引面が下方を向いており、この各吸引部３４ｂの吸引面によって第２保持部材３ｂの第２保持面が形成されている。なお、第２保持面は下方を向いている。また、第２保持部材３ｂの連結部３２ｂは、第１ガイドレール２４ａから第３ガイドレール２４ｃに亘って延びている。連結部３２ｂにおける第１ガイドレール２４ａ側の端部に設置された２つのスライド部３２１ｂは、第１ガイドレール２４ａにスライド可能に取り付けられている。また、連結部３２ｂにおける第３ガイドレール２４ｃ側の端部に設置された２つのスライド部３２１ｂは、第３ガイドレール２４ｃにスライド可能に取り付けられている。このように、第２保持部材３ｂは、回転部材２の回転軸を中心にして第１保持部材３ａと点対称の状態で回転部材２に支持されている。

（反転装置１の動作）
次に、上述したように構成された反転装置１の動作について図面を参照しつつ説明する。

図２に示すように、まず、反転装置１は、第１保持部材３ａを第１前進位置にスライドさせるとともに、第２保持部材３ｂを第２前進位置にスライドさせる。第１保持部材３ａが第１前進位置にあるとき、第１保持部材３ａは、第１保持面が第１及び第２フレーム部２２ａ、２２ｂよりも外方に位置している。すなわち、第１保持部材３ａが第１前進位置にあるとき、第１保持部材３ａの第１保持面は第１及び第２フレーム部２２ａ、２２ｂの第１先端よりも回転部材２の回転軸から離れた位置にある。また、第２保持部材３ｂが第２前進位置にあるとき、第２保持部材３ｂは、第２保持面が第１及び第２フレーム部２２ａ、２２ｂよりも外方に位置している。すなわち、第２保持部材３ｂが第２前進位置にあるとき、第２保持部材３ｂの第２保持面は第１及び第２フレーム部２２ａ、２２ｂの第２先端よりも回転部材２の回転軸から離れた位置にある。

そして、第１保持部材３ａが第１前進位置にある状態において、第１保持部材３ａは上流工程から基板Ｗを受け取る。具体的には、第１保持部材３ａの各吸引部３４ａによって基板Ｗを吸引して保持する。

第１保持部材３ａが基板Ｗを受け取った後、第１スライド駆動部の可動部がシリンダチューブに沿って移動する。これにより、第１スライド駆動部の可動部に連結された第１保持部材３ａは、第２及び第４ガイドレール２４ｂ、２４ｄに沿ってスライドし、図３に示すように第１後退位置まで移動する。なお、第１後退位置とは、第１前進位置よりも第１保持部材３ａの第１保持面が回転部２１の第１及び第２回転軸２１１ａ、２１１ｂ側となる位置である。具体的には、第１保持部材３ａが第１後退位置にあるとき、第１保持部材３ａは、第１及び第２フレーム部２２ａ、２２ｂの長手方向において、第１及び第２フレーム部２２ａ、２２ｂ内に収まる。

また、第１保持部材３ａが第１後退位置まで移動する際、第２保持部材３ｂは第２後退位置まで移動する。具体的には、第２スライド駆動部２３の可動部２３２がシリンダチューブ２３１に沿って移動することによって、図３に示すように第２保持部材３ｂが第２後退位置まで移動する。なお、第２後退位置とは、第２前進位置よりも第２保持部材３ｂの第２保持面が回転部２１の第１及び第２回転軸２１１ａ、２１１ｂ側となる位置である。具体的には、第２保持部材３ｂが第２後退位置にあるとき、第２保持部材３ｂは、第１及び第２フレーム部２２ａ、２２ｂの長手方向において、第１及び第２フレーム部２２ａ、２２ｂ内に収まる。

第１保持部材３ａが第１後退位置まで移動し、第２保持部材３ｂが第２後退位置まで移動すると、回転駆動部５が回転部材２を回転駆動する。これによって、回転部材２が、第１及び第２回転軸２１１ａ、２１１ｂを中心に時計回り又は反時計回りに１８０度だけ回転する。この結果、図４に示すように、第１保持部材３ａは第１保持面が下方を向くように反転し、この結果、第１保持部材３ａに保持された基板Ｗの表裏を反転させることができる。また、第２保持部材３ｂは第２保持面が上方を向くように反転する。なお、第１及び第２保持部材３ａ、３ｂは長手方向において第１及び第２フレーム部２２ａ、２２ｂ内に収まっているため、回転部材２を回転させたときの回転半径は、第１及び第２フレーム部２２ａ、２２ｂの長さの半分となる。

次に、第１スライド駆動部を作動することによって、図５に示すように、第１保持部材３ａは、再度、第１前進位置に移動する。そして、下流工程に基板Ｗを渡す。なお、回転部材２が回転する前では、第１保持部材３ａは第１前進位置に移動すると上流工程へと移動するが、回転部材２が回転した後では第１保持部材３ａは第１前進位置に移動すると下流工程へと移動する。また、第１保持部材３ａが下流工程に基板Ｗを渡している間、第２保持部材３ｂは第２前進位置に移動して上流工程から別の基板Ｗ’を受け取る。

そして、第２保持部材３ｂは上述した第１保持部材３ａの動作と同様の動作を繰り返すことで、その受け取った基板Ｗ’を反転させて下流工程に渡す。なお、回転部材２の回転方向は、時計回りと反時計回りとを交互に繰り返す。これによって、各吸引部３４ａ、３４ｂに接続されるチューブ（図示省略）などが回転部材２の回転軸に絡まることを防止できる。

［特徴］
本実施形態に係る反転装置１は、次の特徴を有する。

（１）第１保持部材３ａが第１前進位置と第１後退位置との間でスライド可能に支持されているため、第１保持部材３ａを第１前進位置まで前進させることで、基板Ｗを第１保持部材３ａの第１保持面に保持させる工程を容易に行うことができる。また、第１保持部材３ａを第１後退位置に後退させることで、回転部材２が回転する際の反転装置１における回転半径を小さくすることができる。この結果、より小さなスペースで基板Ｗを表裏反転させることができる。

（２）反転装置１が第２保持部材３ｂをさらに備えているため、第１保持部材３ａによって反転させた基板Ｗを下流工程に送る間に、上流工程から送られてくる別の基板Ｗ’を第２保持部材３ｂによって受け取ることができる。この結果、反転工程における基板Ｗの待ち時間を短縮化することができる。

（３）第１及び第２保持部材３ａ、３ｂの両方が、後退位置にあるとき回転部材２が回転するため、反転装置１における回転半径を小さくすることができる。

（４）第１及び第２保持部材３ａ、３ｂは、基板Ｗを吸着する吸着部３４ａ、３４ｂによって基板Ｗを保持することができる。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

変形例１
第１保持部材３ａ及び第２保持部材３ｂが昇降するような構成とすることができる。具体的には、図６に示すように、第１及び第２支持部材４ａ、４ｂが各ベース部材６に対して昇降可能に取り付けられている。第１及び第２支持部材４ａ、４ｂは、例えばリニアモータを駆動源として昇降する。この構成によれば、第１保持部材３ａが昇降して上流工程又は下流工程の装置との高さを調整することによって、上流工程から基板Ｗをスムーズに受け取ることができ、また、第１保持部材３ａが下流工程に基板をスムーズに置くことができる。

変形例２
上記実施形態では、反転装置１は、第１保持部材３ａと第２保持部材３ｂとの２つの保持部材を有しているが、特にこれに限定されない。例えば、反転装置１は、図７に示すように、第１保持部材３ａのみを有しており、第２保持部材３ｂを有していなくてもよい。この場合、第１及び第３ガイドレール２４ａ、２４ｃ、第１及び第３ラックギア２５ａ、２５ｃ、並びに第２スライド駆動部２３は不要となるため、これら各部材を省略することができる。

変形例３
上記実施形態では、第１保持部材３ａは、複数の棒状部３１ａからなる櫛状に形成されているが、特にこれに限定されない。例えば、図８に示すように、第１保持部材３ａは、複数の棒状部３１ａの代わりに１枚のプレート３０ａを用いることができる。各吸引部３４ａはプレート３０ａの第１面（上面）に設置されている。第２保持部材３ｂも同様に、複数の棒状部３１ｂの代わりに１枚のプレート３０ｂを用いることができる。

１反転装置
２回転部材
３ａ第１保持部材
３ｂ第２保持部材
４ａ第１支持部材
４ｂ第２支持部材
Ｗ基板

Claims

基板を反転させるための反転装置であって、
前記基板を保持する第１保持面を有する第１保持部材と、
前記第１保持部材を第１軸に沿ってスライド可能に支持するとともに、前記第１保持部材の第１保持面の表裏を反転させるように回転する回転部材と、を備え
前記第１保持部材は、第１前進位置と、前記第１前進位置よりも前記第１保持面が前記回転部材の回転軸側となる第１後退位置との間をスライドし、
前記基板を保持する第２保持面を有する第２保持部材をさらに備え、
前記回転部材は、前記第２保持部材を、前記第１軸と平行に延びる第２軸に沿ってスライド可能に支持し、
前記第２保持部材は、第２前進位置と、前記第２前進位置よりも前記第２保持面が前記回転軸側となる第２後退位置との間をスライドするとともに、前記回転部材の回転により前記第２保持面が表裏反転し、
前記第１前進位置と、前記第２前進位置とは、前記回転軸を中心に反対方向に位置する、反転装置。
前記第１保持部材が昇降する、請求項１に記載の反転装置。
前記回転部材を回転可能に支持するとともに、昇降可能な支持部材をさらに備える、請求項１又は２に記載の反転装置。
前記回転部材は、前記第１保持部材が前記第１後退位置にあるときに回転する、請求項１から３のいずれかに記載の反転装置。
前記第１保持部材は、前記基板を吸引する吸引部を有する、請求項１から４のいずれかに記載の反転装置。