ガラス板研磨装置の監視方法及び監視システム
【課題】本発明は、ガラス板の破損発生率を低減できるガラス板研磨装置の監視方法及び監視システムを提供する。
【解決手段】搬出部３６におけるガラス板Ｇの破損を低減させるために、実施の形態では、画像処理部３４で算出された実面積が基準面積となるように、液体塗布部１４でのグリセリンの塗布量を、グリセリン制御部４２によって制御する。すなわち、液体塗布部１４において塗布されたグリセリンによる吸着部分が、剥離部２２によって剥離された際に基準面積と略等しくなるように、グリセリンの塗布量をグリセリン制御部４２によって制御する。例えば、ガラス板Ｇの非研磨面の全てを吸着シート１２に吸着させるのではなく、吸着部分と非吸着部分を備えるとともに、前記吸着部分を所定のエリアに分割するように、グリセリン制御部４２によってグリセリンの塗布量を制御する。
【解決手段】搬出部３６におけるガラス板Ｇの破損を低減させるために、実施の形態では、画像処理部３４で算出された実面積が基準面積となるように、液体塗布部１４でのグリセリンの塗布量を、グリセリン制御部４２によって制御する。すなわち、液体塗布部１４において塗布されたグリセリンによる吸着部分が、剥離部２２によって剥離された際に基準面積と略等しくなるように、グリセリンの塗布量をグリセリン制御部４２によって制御する。例えば、ガラス板Ｇの非研磨面の全てを吸着シート１２に吸着させるのではなく、吸着部分と非吸着部分を備えるとともに、前記吸着部分を所定のエリアに分割するように、グリセリン制御部４２によってグリセリンの塗布量を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板研磨装置の監視方法及び監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等に使用されるＦＰＤ（Flat Panel Display）用のガラス板は、溶融ガラスを板状に成形し、その後、切断装置によって所定矩形サイズのガラス板に切断された後、面取り装置の面取り用砥石によって、その端面が面取り加工される。この後、前記ガラス板は、研磨装置によって表面の微小な凹凸やうねりが研磨除去されることにより、ＦＰＤ用ガラス板で要求される平坦度を満足した薄板状のガラス板に製造される。前記ガラス板のサイズとしては縦横寸法が１０００ｍｍを超えるものが主流であり、その厚さは０．７ｍｍ以下である。
【０００３】
特許文献１に開示された研磨装置は、自転及び公転する複数台の研磨具が、ガラス板の移動方向に沿って配置され、ガラス板を移動させながらガラス板の研磨面を前記複数台の研磨具によって連続的に研磨する。前記ガラス板は、定盤の上面に取り付けられた吸着シートに吸着保持され、前記定盤が駆動装置によって前記移動方向に移動される構成となっている。
【０００４】
前記定盤はループ状の搬送路上を移動し、ループ状の搬送路には、吸着部、研磨部、剥離部、及び洗浄部が順に設けられている。研磨前のガラス板は、前記吸着部に位置した定盤の吸着シートにその非研磨面が吸着保持され、この後、定盤の移動により前記研磨部に移動されてガラス板の研磨面が前記複数台の研磨具によって研磨される。そして、研磨後のガラス板は、定盤によって前記剥離部に移動される。剥離部では、ガラス板と吸着シートとの境界部に向けて空気と水との混合流体がノズルから噴射されることによって吸着シートからガラス板の一部が剥離される。この後、移載機によってガラス板の研磨面が吸着されて、ガラス板の全てが吸着シートから剥離されるように、移載機が吸着シートから離れる。吸着シートから剥離されたガラス板は、移載機によって搬出部に移動される。ガラス板が剥離された定盤は、前記洗浄部を通過中にその吸着シートが洗浄され、次のガラス板を移動させるための定盤として準備される。
【０００５】
前記吸着シートは、自己吸着性のある多孔質部材によって構成されているが、吸着シートに吸着されるガラス板の非研磨面の乾燥を防止したり、吸着シートの自己吸着性を高めたりするために、ガラス板が液体を介して吸着シートに吸着されている。特許文献２に開示されたウェーハの研磨方法では、ウェーハの非研磨面とウェーハ載置用プレートとの間に、グリセリン等の液体を介在させることにより、ウェーハの非研磨面と前記プレートとの吸着性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１９０６５７号公報
【特許文献２】特開平６−６１２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の研磨装置では、前記移載機によって吸着シートから剥離されたガラス板に割れ、欠け等の破損が発生し、その破損発生率は必ずしも低くはないという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ガラス板の破損発生率を低減できるガラス板研磨装置の監視方法及び監視システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記目的を達成するために、ガラス板を吸着する吸着シートに液体を塗布する液体塗布工程と、前記液体が塗布された前記吸着シートにガラス板の非研磨面を吸着させる吸着工程と、前記吸着シートに吸着された前記ガラス板の研磨面を研磨する研磨工程と、前記研磨面が研磨された前記ガラス板と前記吸着シートとの境界部に流体を噴射して、前記ガラス板の一部を前記吸着シートから剥離させる剥離工程と、前記吸着シートから一部が剥離された前記ガラス板を撮像する撮像工程と、前記撮像された前記ガラス板の画像情報を画像処理して前記吸着シートに対する前記ガラス板の吸着部分の面積を演算する画像処理工程と、を備えたことを特徴とするガラス板研磨装置の監視方法を提供する。
【００１０】
本発明は、前記目的を達成するために、ガラス板を吸着する吸着シートに液体を塗布する液体塗布手段と、前記液体が塗布された前記吸着シートにガラス板の非研磨面を吸着させる吸着手段と、前記吸着シートに吸着された前記ガラス板の研磨面を研磨する研磨手段と、前記研磨手段によって研磨された前記ガラス板と前記吸着シートとの境界部に流体を噴射する流体噴射手段と、前記吸着シートから一部が剥離された前記ガラス板を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された前記ガラス板の画像情報を画像処理して前記吸着シートに対する前記ガラス板の吸着部分の面積を演算する画像処理手段と、を備えたことを特徴とするガラス板研磨装置の監視システムを提供する。
【００１１】
本願発明者は、移載機で移動されてきたガラス板の破損原因を鋭意検討した結果、以下の原因を突き止めた。
【００１２】
まず、第１の破損原因は、剥離工程において流体噴射手段から噴射される流体の噴射量過多により、ガラス板が吸着シートから完全に剥離することにある。つまり、吸着シートからガラス板が完全に剥離すると、流体噴射手段の位置から移載機までのガラス板の移動時に、ガラス板と吸着シートとの間にある液体によって、ガラス板が液体の液面上を滑動し、ガラス板が吸着シートに対して位置ずれする。この位置ずれによって、ガラス板が移載機までの移動途中に存在する装置に衝突する、あるいは、移載機に対するガラス板の位置が所定の位置から外れるため、ガラス板と移載機とが衝突し、ガラス板が破損することを突き止めた。次に、第２の破損原因は、前記流体噴射手段から噴射される前記流体の噴射量過少により、ガラス板が吸着シートに強固に吸着していることにある。このような吸着形態で前記移載機によるガラス板の吸着シートからの剥離を行うことによって、ガラス板が破損することを突き止めた。
【００１３】
そこで、実施の形態では、前記第１、第２の破損原因に基づき、ガラス板Ｇの破損を防止するための面積、すなわち、流体噴射手段を通過した後の吸着シートに対するガラス板の吸着部分の面積（以下、実面積という）を算出し、この実面積に基づいて、基準面積比率を実験によって取得した。
【００１４】
前記基準面積比率とは、流体噴射手段の位置から移載機の位置までの移動時にガラス板が破損することなく移動されるための、ガラス板の非研磨面の面積に対する前記実面積の比率であって、移載機によってガラス板が破損することなく吸着シートから剥離されるための、ガラス板の非研磨面の面積に対する前記実面積の比率である。本発明では、基準面積比率を５〜１２％と規定する。
【００１５】
画像処理手段は、撮像手段からの画像情報に基づいて、流体噴射工程で流体が噴射された後の、ガラス板の非研磨面の面積と前記実面積とを取得するとともに、前記ガラス板の非研磨面の面積に対する前記実面積の面積比率を算出する。そして、前記面積比率が前記基準面積比率の範囲内である場合には、移載機によるガラス板の剥離を実行させ、前記面積比率が前記基準面積比率の範囲外の場合には、前記剥離を停止させるように監視する。これにより、本発明によれば、ガラス板の破損発生率を低減できる。なお、前述した前記面積比率と前記基準面積比率との比較作業は、作業者が目視によって実施してもよく、監視システムを統括制御する制御部によって実施してもよい。
【００１６】
本発明のガラス板研磨装置の監視方法は、前記画像処理工程で算出された前記吸着部分の面積が所定の面積となるように、前記液体塗布工程における前記液体の塗布量を制御する液体制御工程を備えたことが好ましい。
【００１７】
本発明のガラス板研磨装置の監視システムは、前記画像処理手段によって算出された前記吸着部分の面積が所定の面積となるように、前記液体塗布手段による前記液体の塗布量を制御する液体制御手段を備えたことが好ましい。
【００１８】
本発明は、液体塗布工程での液体による吸着部分が良好な位置となるように、液体の塗布量を液体制御手段によって制御する。
【００１９】
本発明のガラス板研磨装置の監視方法は、前記画像処理工程で算出された前記吸着部分の面積が所定の面積となるように、前記剥離工程における前記流体の噴射量を制御する流体制御工程を備えたことが好ましい。
【００２０】
本発明のガラス板研磨装置の監視システムは、前記画像処理手段で算出された前記吸着部分の面積が所定の面積となるように、前記流体噴射手段による前記流体の噴射量を制御する流体制御手段を備えたことが好ましい。
【００２１】
本発明は、研磨前のガラス板を撮像手段によって撮像し、画像処理手段によって画像処理することにより、前記実面積を演算して前記面積比率を算出し、その面積比率が前記基準面積比率の範囲に入るように、剥離工程での流体の噴射量を流体制御手段によって制御する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るガラス板研磨装置の監視方法及び監視システムによれば、ガラス板の破損発生率を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施の形態に係る監視システムが組み込まれたガラス板の研磨装置の全体構成を示す平面図
【図２】吸着シートに対する２枚のガラス板の吸着形態を示した平面図
【図３】吸着シートに対するガラス板の基準面積を備えた吸着部分を示した平面図
【図４】吸着シートに吸着パターンを形成する液体塗布部の構造図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面に従って本発明に係るガラス板研磨装置の監視方法及び監視システムの好ましい実施の形態を詳説する。
【００２５】
図１は、実施の形態に係る監視システムが組み込まれたガラス板の研磨装置１０の全体構成を示す平面図である。
【００２６】
同図では、ガラス板Ｇの非研磨面を吸着保持する吸着シート１２のループ状の搬送路が矢印Ａで示されている。なお、吸着シート１２は、不図示の定盤の上面（後述する研磨具３０に対向する面）に取り付けられるとともに、矩形状の２枚のガラス板Ｇを吸着保持可能なサイズに構成されている。
【００２７】
前記搬送路には、搬送路の上流側から下流側に向けて液体塗布部（液体塗布工程：液体塗布手段）１４、吸着部（吸着工程：吸着手段）１６、カメラ１８、研磨部（研磨工程：研磨手段）２０、剥離部（剥離工程：流体噴射手段）２２、カメラ（撮像工程：撮像手段）２４、移載機２６、洗浄部２８が順に配置されている。
【００２８】
研磨部２０においてガラス板Ｇは、ガラス板Ｇの非研磨面が吸着シート１２に吸着保持された状態で搬送路に沿って移動されながら、搬送路に沿って千鳥状（zigzag alignment）に配置された複数台の研磨具３０、３０…によって連続的に研磨される。研磨時にガラス板Ｇは、不図示の供給手段によって研磨液が研磨面に供給されながら、自転及び公転の少なくとも一方で回転する研磨具３０、３０…によって研磨面が研磨される。そして、研磨部２０の出口においてガラス板Ｇは、ＦＰＤ用ガラス板で要求される平坦度を満足した薄板状（厚さ０．７ｍｍ以下）のガラス板Ｇに製造される。なお、研磨部２０に配置される研磨具３０の台数は限定されるものではなく、また、研磨具３０の配置形態も千鳥状の形態に限定されるものではない。すなわち、研磨部２０の形態は、ガラス板Ｇのサイズに応じた１台の研磨具であってもよい。
【００２９】
研磨終了したガラス板Ｇは、研磨部２０から搬出されて剥離部２２に移動され、ここで、ガラス板Ｇと吸着シート１２との境界部に向けて２台のノズル３２、３２から空気と水との混合流体（流体）が噴射される。噴射された空気と水との混合流体がガラス板Ｇと吸着シート１２との間の隙間に入り込むことによって、吸着シート１２からガラス板Ｇのノズル３２側の一部が剥離される。なお、流体は、前記混合流体に限定されるものではなく、空気のみ、又は水のみであってもよい。しかしながら、吸着シート１２に対するガラス板Ｇの吸着力を円滑に解消するためには、前記混合流体が好ましい。
【００３０】
前記一部が剥離されたガラス板Ｇは、剥離部２２から移載機２６に向けての移動中に、搬送路に対向するように配置されたカメラ２４によって撮像される。カメラ２４によって撮像されたガラス板Ｇの画像は、画像処理部（画像処理工程：画像処理手段）３４によって白黒の二値化処理がなされ、吸着シート１２に対するガラス板Ｇの吸着部分の実面積（図３のエリアＦの面積）が算出されるとともに、ガラス板Ｇの非研磨面の面積に対する、前記実面積の面積比率が算出される。ここで、前記実面積とは、剥離部２２を通過した後の吸着シート１２に対するガラス板Ｇの吸着部分の実際の面積である。また、ガラス板Ｇの非研磨面の面積も前記実面積と同様に、画像処理部３４による二値化処理によって算出することができる。
【００３１】
移載機２６の位置まで移動されたガラス板Ｇは、移載機２６の吸着パッド（不図示）に保持された後、吸着シート１２から剥離されて搬出部３６に移動される。
【００３２】
移載機２６によってガラス板Ｇが剥離された吸着シート１２は、洗浄部２８を通過中に洗浄液により洗浄されて、次のガラス板Ｇを吸着保持するために、液体塗布部１４に移動される。ここで吸着シート１２のガラス板Ｇを吸着保持する面は、液体塗布部１４の複数のノズル（後述する）からグリセリン（液体）が塗布される。液体塗布部１４については後述する。
【００３３】
吸着シート１２にグリセリンを塗布する理由について説明する。吸着シート１２の吸着面は自己吸着性を備えているが、吸着面が乾燥すると、自己吸着性が弱くなり、ガラス板Ｇの研磨中にガラス板Ｇが割れる虞がある。したがって、前記吸着面に吸着固定されるガラス板Ｇの非研磨面の乾燥を防止したり、吸着面の自己吸着性を高めたりするためには、乾燥防止用液を介してガラス板Ｇを吸着面に吸着固定する必要があるからである。
【００３４】
なお、液体としてグリセリンを例示するが、水でもよく、ポリエチレングリコールでもよい。しかしながら、グリセリンは水よりも乾燥し難いため、グリセリンが好適である。また、グリセリンは、前記研磨液によるガラス板Ｇの縁部の汚染防止液としても好適である。
【００３５】
グリセリンが塗布された吸着シート１２は、その吸着シート１２が取り付けられた定盤によって吸着部１６に搬送され、ここで研磨前の２枚のガラス板Ｇの非研磨面が吸着シート１２に吸着されて保持される。そして、前記２枚のガラス板Ｇは、吸着シート１２が取り付けられた定盤によって研磨部２０の入口に向けて移動され、その入口に入る直前で、搬送路の上方に配置されたカメラ１８によって撮像される。カメラ１８によって撮像されたガラス板Ｇの画像は、画像処理部３４によって白黒の二値化処理がなされ、吸着シート１２に対するガラス板Ｇの吸着形態がモニタ３８に表示される。具体的には、図２に示す吸着シート１２に対する２枚のガラス板Ｇの吸着形態の如く、ガラス板Ｇが吸着シート１２に吸着保持されている部分である吸着部分（第１エリアＡ、第２エリアＢ、第３エリアＣ）が白く、ガラス板Ｇが吸着シート１２に吸着保持されていない部分である非吸着部分（第４エリアＤ、第５エリアＥ）が黒く、図１のモニタ３８に表示される。
【００３６】
以上の如く前記搬送路は、吸着シート１２が液体塗布部１４、吸着部１６、研磨部２０、剥離部２２、及び洗浄部２８を順に通過するようにループ状に構成されている。
【００３７】
なお、実施の形態の吸着シート１２は、搬送路上に複数枚配置されているが、搬送路上に配置される吸着シート１２の枚数は限定されるものではない。また、１枚の吸着シート１２に吸着保持されるガラス板Ｇの枚数も２枚に限定されるものではなく、ガラス板Ｇのサイズ及び吸着シート１２のサイズに応じて１枚であっても３枚以上であってもよい。
【００３８】
ところで、上記構成の研磨装置１０において、本願発明者は、移載機２６によって搬出部３６に移動されてきたガラス板Ｇの破損原因を鋭意検討した結果、以下の原因を突き止めた。
【００３９】
第１の破損原因は、剥離部２２においてノズル３２、３２から噴射される混合流体の噴射量過多により、ガラス板Ｇが吸着シート１２から完全に剥離することにある。つまり、吸着シート１２からガラス板Ｇが完全に剥離すると、ノズル３２の位置から移載機２６の位置までのガラス板Ｇの移動時に、ガラス板Ｇと吸着シート１２との間にある液体によって、ガラス板Ｇが液体の液面上を滑動し、ガラス板Ｇが吸着シート１２に対して位置ずれする。この位置ずれによって、ガラス板Ｇが移載機２６までの移動途中に存在する装置に衝突する、あるいは、移載機２６に対するガラス板Ｇの位置が所定の位置から外れるため、ガラス板Ｇと移載機２６とが衝突し、ガラス板Ｇが破損することを突き止めた。
【００４０】
第２の破損原因は、ノズル３２、３２から噴射される混合流体の噴射量過少により、ガラス板Ｇが吸着シート１２に強固に吸着していることにある。このような吸着形態で移載機２６によるガラス板Ｇの吸着シート１２からの剥離を行うことによって、ガラス板Ｇが破損することを突き止めた。
【００４１】
そこで、実施の形態では、前記第１、第２の破損原因に基づき、ガラス板Ｇの破損を防止するための実面積を算出し、この実面積に基づいて、基準面積比率を実験によって取得した。
【００４２】
前記基準面積比率とは、ノズル３２の位置から移載機２６の位置までの移動時にガラス板Ｇが破損することなく移動されるための、ガラス板Ｇの非研磨面の面積に対する実面積（図３のエリアＦの面積）の比率であって、移載機２６によってガラス板Ｇが破損することなく吸着シート１２から剥離されるための、ガラス板Ｇの非研磨面の面積に対する実面積（図３のエリアＦの面積）の比率である。実施の形態では、基準面積比率を５〜１２％と規定する。
【００４３】
図３は、剥離部２２を通過した吸着シート１２に対するガラス板Ｇの、吸着部分であるエリアＦが示されている。図３は一例であり、エリアＦは、ガラス板Ｇの非研磨面の略中央部に存在し、略長円形状を呈している。なお、エリアＦの面積は、ガラス板Ｇのサイズによって異なる。このため、監視を行う場合には、エリアＦの面積のみで判断してもよいが、ガラス板Ｇの非研磨面の面積に対するエリアＦの実面積の面積比率を算出し、この面積比率を前述した基準面積比率と比較して判断することが好ましい。
【００４４】
図１に示すように、実施の形態の監視システムは、ガラス板Ｇの非研磨面の面積と実面積とを取得するために、カメラ２４、及び画像処理部３４を備えている。すなわち、ガラス板Ｇと吸着シート１２との境界部に向けてノズル３２、３２から混合流体が噴射され、吸着シート１２から一部剥離された後のガラス板Ｇは、搬送路の上方に配置されたカメラ２４によって撮像される。撮像されたガラス板Ｇの画像情報は、画像処理部３４によって、白黒の二値化処理される。また、画像処理部３４は、吸着部分を示す白画像を全画像から抽出し、抽出した白画像の画素数をカウントすることにより白画像の面積、すなわち、前記実面積を算出する。画像処理部３４によって二値化処理された画像情報、前記白画像の面積、及び前記基準面積はモニタ３８に表示されている。
【００４５】
研磨装置１０を監視しているオペレータによってガラス板Ｇの破損を未然に防止する場合には、オペレータが、モニタ３８に表示された前記実面積の面積比率と前記基準面積比率とを比較し、実面積の面積比率が基準面積比率の範囲内である場合には、移載機２６によるガラス板Ｇの剥離を実行させ、実面積の面積比率が基準面積比率の範囲外の場合には、研磨装置１０、又は移載機２６を停止させて移載機２６によるガラス板Ｇの取り出しを停止させる。これにより、実施の形態の監視システムによれば、ガラス板Ｇの破損発生率を低減できる。
【００４６】
一方、前述した実面積の面積比率と基準面積比率との比較作業を、前記監視システムを統括制御する制御部４０によって実施する場合について説明すると、制御部４０の記憶部には、前記基準面積比率（５〜１２％）が記載されている。そして、制御部４０は、前記実面積の面積比率と記憶されている基準面積比率とを比較し、実面積の面積比率が基準面積比率の範囲内である場合には、移載機２６によるガラス板Ｇの取り出しを実行させ、実面積の面積比率が基準面積比率の範囲外の場合には、研磨装置１０、又は移載機２６を停止させて移載機２６によるガラス板Ｇの取り出しを停止させる。これにより、制御部４０によっても、ガラス板Ｇの破損発生率を低減できる。
【００４７】
ところで、ガラス板Ｇの生産性を落とすことなく、搬出部３６におけるガラス板Ｇの破損をより一層低減させるためには、画像処理部３４で算出された前記実面積の面積比率が前記基準面積比率の範囲内になるように、液体塗布部１４でのグリセリンの塗布量を、グリセリン制御部（液体制御手段）４２によって制御することが好ましい。
【００４８】
すなわち、液体塗布部１４において塗布されたグリセリンによる吸着部分が、剥離部２２によって剥離された際に基準面積比率の範囲内になるように、グリセリンの塗布量をグリセリン制御部４２によって制御する。すなわち、ノズル３２、３２から噴射される混合流体の噴射量と、グリセリンの塗布量とを制御することが好ましい。また、前記混合流体の噴射量は、研磨装置１０のラインスピードが変更される毎に変更される。
【００４９】
例えば、ガラス板Ｇの非研磨面の全てを吸着シート１２に吸着させるのではなく、吸着部分と非吸着部分とを備えるとともに、前記吸着部分を所定のエリアに分割するように、グリセリン制御部４２によって、吸着シート１２に塗布するグリセリンの塗布量を制御する。
【００５０】
具体的には、図２に示したように、ガラス板Ｇの対向する縁部からガラス板Ｇの所定量内側の第１エリアＡ、第２エリアＢ、及びガラス板Ｇの中央部の第３エリアＣに吸着部分を分割し、第１エリアＡと第３エリアＣとの間の第４エリアＤ、及び第２エリアＢと第３エリアＣとの間の第５エリアＥを非吸着部分とする。
【００５１】
非吸着部分の形成方法は、第４エリアＤ、第５エリアＥにグリセリンを塗布しない手法もあるが、第４エリアＤ、第５エリアＥに対するグリセリンの塗布量を第１〜第３エリアＡ〜Ｃの塗布量よりも多くなるように制御して、第４エリアＤ、第５エリアＥの吸着力を第１〜第３エリアＡ〜Ｃの吸着力よりも低下させる手法もある。吸着シート１２によるガラス板Ｇの吸着力は、所定の塗布量まではグリセリンの塗布量が多くなるに従って強くなるが、所定の塗布量を超えると吸着力は低下する傾向にあるからである。
【００５２】
第１〜第３エリアＡ〜Ｃの吸着形態において、剥離部２２のノズル３２、３２からの混合流体がガラス板Ｇと吸着シート１２との境界部に噴射されると、その流体がガラス板Ｇと吸着シート１２との間の隙間に入り込み、第１エリアＡ、第２エリアＢの吸着力を解消する、つまりガラス板Ｇの第１エリアＡ及び第２エリアＢに対応する部分が吸着シート１２から剥離するとともに、前記混合流体が第４エリアＤ、第５エリアＥを介して第３エリアＣの一部まで浸入することによって、第３エリアＣの一部分の吸着力を解消する。
【００５３】
これにより、剥離部２２を通過したガラス板Ｇは、ガラス板Ｇの非研磨面の中央部に残存した実面積の吸着部分でのみ吸着シート１２に吸着保持される。よって、図３に示した吸着部分のエリアＦの実面積の面積比率が前記基準面積比率の範囲内に入るように、グリセリンの塗布量を制御することによって、剥離部２２の位置から移載機２６の位置までのガラス板Ｇの移動時に、ガラス板Ｇが位置ずれすることはなく、位置ずれを原因とするガラス板Ｇの破損を防止できる。
【００５４】
また、ガラス板Ｇは、前記基準面積比率の範囲内のエリアＦでのみ吸着シート１２に吸着されているので、移載機２６によるガラス板の剥離時においても、吸着シート１２から円滑に剥離される。これにより、移載機２６による剥離時のガラス板Ｇの破損を防止できる。
【００５５】
なお、ノズル３２、３２からの混合流体の噴射量は、混合流体によってガラス板Ｇを破損させない最適な量に設定されている。また、グリセリンを介して吸着シート１２に吸着されたガラス板Ｇは、カメラ１８で撮像されており、その撮像された画像情報を画像処理部３４が二値化処理することで白画像の面積、すなわち、吸着部分の面積が制御部４０の記憶部に記憶されている。制御部４０は、研磨前の前記吸着部分の面積と、剥離部２２を通過した前記エリアＦの実面積とに基づいて、エリアＦの面積変化を吸着シート１２毎のデータとして記憶している。
【００５６】
次に、液体塗布部１４による前記第１〜第５エリアＡ〜Ｅの形成方法の一例を説明する。
【００５７】
図４の如く液体塗布部１４は、１４個のノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ、４４ｅ、４４ｆ、４４ｇ、４４ｈ、４４ｉ、４４ｊ、４４ｋ、４４ｌ、４４ｍ、４４ｎを備えている。これらのノズル４４ａ〜４４ｎは、矢印Ａで示す吸着シート１２の相対的な搬送方向と直交する方向に不図示の架台に固定されるとともに、グリセリン供給管４６を介してグリセリン供給部４８に連結されている。グリセリン供給部４８は、フィルタ５０、流量計５２、ポンプ５４、及びグリセリンタンク５６から構成されている。前記相対的な搬送方向とは、固定されたノズル４４ａ〜４４ｎに対する吸着シート１２の搬送方向と、停止された吸着シート１２に対するノズル４４ａ〜４４ｎの移動方向の双方を含む。
【００５８】
また、ノズル４４ａ〜４４ｎは、各々電磁弁５８ａ〜５８ｎを介してグリセリン供給管４６に連結されており、これらの電磁弁５８ａ〜５８ｎの開閉、及び開閉量が吸着シート１２の搬送速度に同期してグリセリン制御部４２によって制御される。
【００５９】
すなわち、吸着シート１２の先頭縁部１２Ａがノズル４４ａ〜４４ｎの下方を通過するタイミングでグリセリン制御部４２が、電磁弁５８ａ〜５８ｎを開放するとともに、両端に位置するノズル４４ａ、４４ｎの電磁弁５８ａ、５８ｎの開度（開放の度合い）を、他の電磁弁５８ｂ、５８ｍの開度よりも大きくする。これにより、グリセリンの塗布量が吸着に関して最適な第１エリアＡが形成されていき、第１エリアＡの両側方のエリアＡ′、Ａ′には、グリセリン量過多の非吸着部分が形成されていく。
【００６０】
次に、第１エリアＡがノズル４４ａ〜４４ｎの下方を通過し終えたタイミングでグリセリン制御部４２が、電磁弁５８ｂ〜５８ｍの開度を大きくする。これにより、グリセリン量過多の非吸着部分である第４エリアＤが形成されていく。
【００６１】
次に、第４エリアＤがノズル４４ａ〜４４ｎの下方を通過し終えたタイミングでグリセリン制御部４２が、電磁弁５８ｂ〜５８ｍの開度を、第１エリアＡの形成時の開度に戻す。これにより、第３エリアＣが形成されていき、第３エリアＣの両側方のエリアＣ′、Ｃ′には、グリセリン量過多の非吸着部分が形成されていく。
【００６２】
次に、第３エリアＣがノズル４４ａ〜４４ｎの下方を通過し終えたタイミングでグリセリン制御部４２が、電磁弁５８ｂ〜５８ｍの開度を大きくする。これにより、グリセリン量過多の非吸着部分である第５エリアＥが形成されていく。
【００６３】
そして、第５エリアＥがノズル４４ａ〜４４ｎの下方を通過し終えたタイミングでグリセリン制御部４２が、電磁弁５８ｂ〜５８ｍの開度を、第１、第３エリアＡ、Ｃの形成時の開度に戻す。これにより、第２エリアＢが形成されていき、第２エリアＢの両側方のエリアＤ′、Ｄ′には、グリセリン量過多の非吸着部分が形成されていく。
【００６４】
そして、第２エリアＢがノズル４４ａ〜４４ｎの下方を通過し終えたタイミングでグリセリン制御部４２が、電磁弁５８ａ〜５８ｎを閉鎖する。
【００６５】
以上の制御動作によって、図２に示した所望の吸着形態を実現するための塗布パターンが吸着シート１２に形成される。
【００６６】
なお、図２に示した吸着パターンは一例であり、この吸着パターンに限定されるものではない。また、図４に示した液体塗布部１４の構成も一例であり、この構成に限定されるものでない。すなわち、液体塗布部１４は、ガラス板Ｇの破損防止に好適な吸着パターンを形成できる構成であればよい。
【００６７】
一方、実施の形態の監視システムにおいて、図１の画像処理部３４で算出された吸着部分の実面積の面積比率が基準面積比率の範囲内に入るように、ノズル３２、３２による混合流体の噴射量を制御する混合流体制御部（流体制御手段）６０を備えることが好ましい。
【００６８】
この場合、研磨前のガラス板Ｇをカメラ１８によって撮像し、画像処理部３４によって画像処理することにより実面積を演算して面積比率を算出する。そして、そのガラス板Ｇが吸着シート１２とともに剥離部２２に移動された際に、前記面積比率が基準面積比率の範囲内に入るように、ノズル３２、３２の噴射量を混合流体制御部６０によって制御する。この場合の混合流体の噴射量は、空気の噴射量を制御することが好ましい。
【００６９】
なお、実施の形態のガラス板研磨装置では、カメラ１８からの画像情報に基づいて、ガラス板Ｇの研磨割れを事前に防止する対策も実施している。すなわち、前記画像に基づいて、ガラス板Ｇと吸着シート１２との間に入ったカレット等の異物を検出した場合には、研磨装置を停止してガラス板Ｇの割れを事前に防止している。また、前記画像に基づいて、具体的には前記画像における隣接するガラス板Ｇ、Ｇ間の複数箇所の距離を計測して、吸着シート１２にガラス板Ｇが曲がった姿勢で吸着されていること、及び隣接するガラス板Ｇ、Ｇが重なった状態で吸着されていることを検出した場合には、研磨装置を停止する及び／又は警報を鳴らしてガラス板Ｇの割れを事前に防止している。なお、前記カレット等の異物の混入原因は、ガラス板研磨装置への投入前のガラス板Ｇにカレット等が付着していたため、あるいは洗浄部で洗浄された吸着シートにカレット等が付着していたためである。
【符号の説明】
【００７０】
１０…研磨装置、１２…吸着シート、１４…液体塗布部、１６…吸着部、１８…カメラ、２０…研磨部、２２…剥離部、２４…カメラ、２６…移載機、２８…洗浄部、３０…研磨具、３２…ノズル、３４…画像処理部、３６…搬出部、３８…モニタ、４０…制御部、４２…グリセリン制御部、４４ａ〜４４ｎ…ノズル、４６…グリセリン供給管、４８…グリセリン供給部、５０…フィルタ、５２…流量計、５４…ポンプ、５６…グリセリンタンク、５８ａ〜５８ｎ…電磁弁、６０…混合流体制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板研磨装置の監視方法及び監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等に使用されるＦＰＤ（Flat Panel Display）用のガラス板は、溶融ガラスを板状に成形し、その後、切断装置によって所定矩形サイズのガラス板に切断された後、面取り装置の面取り用砥石によって、その端面が面取り加工される。この後、前記ガラス板は、研磨装置によって表面の微小な凹凸やうねりが研磨除去されることにより、ＦＰＤ用ガラス板で要求される平坦度を満足した薄板状のガラス板に製造される。前記ガラス板のサイズとしては縦横寸法が１０００ｍｍを超えるものが主流であり、その厚さは０．７ｍｍ以下である。
【０００３】
特許文献１に開示された研磨装置は、自転及び公転する複数台の研磨具が、ガラス板の移動方向に沿って配置され、ガラス板を移動させながらガラス板の研磨面を前記複数台の研磨具によって連続的に研磨する。前記ガラス板は、定盤の上面に取り付けられた吸着シートに吸着保持され、前記定盤が駆動装置によって前記移動方向に移動される構成となっている。
【０００４】
前記定盤はループ状の搬送路上を移動し、ループ状の搬送路には、吸着部、研磨部、剥離部、及び洗浄部が順に設けられている。研磨前のガラス板は、前記吸着部に位置した定盤の吸着シートにその非研磨面が吸着保持され、この後、定盤の移動により前記研磨部に移動されてガラス板の研磨面が前記複数台の研磨具によって研磨される。そして、研磨後のガラス板は、定盤によって前記剥離部に移動される。剥離部では、ガラス板と吸着シートとの境界部に向けて空気と水との混合流体がノズルから噴射されることによって吸着シートからガラス板の一部が剥離される。この後、移載機によってガラス板の研磨面が吸着されて、ガラス板の全てが吸着シートから剥離されるように、移載機が吸着シートから離れる。吸着シートから剥離されたガラス板は、移載機によって搬出部に移動される。ガラス板が剥離された定盤は、前記洗浄部を通過中にその吸着シートが洗浄され、次のガラス板を移動させるための定盤として準備される。
【０００５】
前記吸着シートは、自己吸着性のある多孔質部材によって構成されているが、吸着シートに吸着されるガラス板の非研磨面の乾燥を防止したり、吸着シートの自己吸着性を高めたりするために、ガラス板が液体を介して吸着シートに吸着されている。特許文献２に開示されたウェーハの研磨方法では、ウェーハの非研磨面とウェーハ載置用プレートとの間に、グリセリン等の液体を介在させることにより、ウェーハの非研磨面と前記プレートとの吸着性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１９０６５７号公報
【特許文献２】特開平６−６１２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の研磨装置では、前記移載機によって吸着シートから剥離されたガラス板に割れ、欠け等の破損が発生し、その破損発生率は必ずしも低くはないという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ガラス板の破損発生率を低減できるガラス板研磨装置の監視方法及び監視システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記目的を達成するために、ガラス板を吸着する吸着シートに液体を塗布する液体塗布工程と、前記液体が塗布された前記吸着シートにガラス板の非研磨面を吸着させる吸着工程と、前記吸着シートに吸着された前記ガラス板の研磨面を研磨する研磨工程と、前記研磨面が研磨された前記ガラス板と前記吸着シートとの境界部に流体を噴射して、前記ガラス板の一部を前記吸着シートから剥離させる剥離工程と、前記吸着シートから一部が剥離された前記ガラス板を撮像する撮像工程と、前記撮像された前記ガラス板の画像情報を画像処理して前記吸着シートに対する前記ガラス板の吸着部分の面積を演算する画像処理工程と、を備えたことを特徴とするガラス板研磨装置の監視方法を提供する。
【００１０】
本発明は、前記目的を達成するために、ガラス板を吸着する吸着シートに液体を塗布する液体塗布手段と、前記液体が塗布された前記吸着シートにガラス板の非研磨面を吸着させる吸着手段と、前記吸着シートに吸着された前記ガラス板の研磨面を研磨する研磨手段と、前記研磨手段によって研磨された前記ガラス板と前記吸着シートとの境界部に流体を噴射する流体噴射手段と、前記吸着シートから一部が剥離された前記ガラス板を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された前記ガラス板の画像情報を画像処理して前記吸着シートに対する前記ガラス板の吸着部分の面積を演算する画像処理手段と、を備えたことを特徴とするガラス板研磨装置の監視システムを提供する。
【００１１】
本願発明者は、移載機で移動されてきたガラス板の破損原因を鋭意検討した結果、以下の原因を突き止めた。
【００１２】
まず、第１の破損原因は、剥離工程において流体噴射手段から噴射される流体の噴射量過多により、ガラス板が吸着シートから完全に剥離することにある。つまり、吸着シートからガラス板が完全に剥離すると、流体噴射手段の位置から移載機までのガラス板の移動時に、ガラス板と吸着シートとの間にある液体によって、ガラス板が液体の液面上を滑動し、ガラス板が吸着シートに対して位置ずれする。この位置ずれによって、ガラス板が移載機までの移動途中に存在する装置に衝突する、あるいは、移載機に対するガラス板の位置が所定の位置から外れるため、ガラス板と移載機とが衝突し、ガラス板が破損することを突き止めた。次に、第２の破損原因は、前記流体噴射手段から噴射される前記流体の噴射量過少により、ガラス板が吸着シートに強固に吸着していることにある。このような吸着形態で前記移載機によるガラス板の吸着シートからの剥離を行うことによって、ガラス板が破損することを突き止めた。
【００１３】
そこで、実施の形態では、前記第１、第２の破損原因に基づき、ガラス板Ｇの破損を防止するための面積、すなわち、流体噴射手段を通過した後の吸着シートに対するガラス板の吸着部分の面積（以下、実面積という）を算出し、この実面積に基づいて、基準面積比率を実験によって取得した。
【００１４】
前記基準面積比率とは、流体噴射手段の位置から移載機の位置までの移動時にガラス板が破損することなく移動されるための、ガラス板の非研磨面の面積に対する前記実面積の比率であって、移載機によってガラス板が破損することなく吸着シートから剥離されるための、ガラス板の非研磨面の面積に対する前記実面積の比率である。本発明では、基準面積比率を５〜１２％と規定する。
【００１５】
画像処理手段は、撮像手段からの画像情報に基づいて、流体噴射工程で流体が噴射された後の、ガラス板の非研磨面の面積と前記実面積とを取得するとともに、前記ガラス板の非研磨面の面積に対する前記実面積の面積比率を算出する。そして、前記面積比率が前記基準面積比率の範囲内である場合には、移載機によるガラス板の剥離を実行させ、前記面積比率が前記基準面積比率の範囲外の場合には、前記剥離を停止させるように監視する。これにより、本発明によれば、ガラス板の破損発生率を低減できる。なお、前述した前記面積比率と前記基準面積比率との比較作業は、作業者が目視によって実施してもよく、監視システムを統括制御する制御部によって実施してもよい。
【００１６】
本発明のガラス板研磨装置の監視方法は、前記画像処理工程で算出された前記吸着部分の面積が所定の面積となるように、前記液体塗布工程における前記液体の塗布量を制御する液体制御工程を備えたことが好ましい。
【００１７】
本発明のガラス板研磨装置の監視システムは、前記画像処理手段によって算出された前記吸着部分の面積が所定の面積となるように、前記液体塗布手段による前記液体の塗布量を制御する液体制御手段を備えたことが好ましい。
【００１８】
本発明は、液体塗布工程での液体による吸着部分が良好な位置となるように、液体の塗布量を液体制御手段によって制御する。
【００１９】
本発明のガラス板研磨装置の監視方法は、前記画像処理工程で算出された前記吸着部分の面積が所定の面積となるように、前記剥離工程における前記流体の噴射量を制御する流体制御工程を備えたことが好ましい。
【００２０】
本発明のガラス板研磨装置の監視システムは、前記画像処理手段で算出された前記吸着部分の面積が所定の面積となるように、前記流体噴射手段による前記流体の噴射量を制御する流体制御手段を備えたことが好ましい。
【００２１】
本発明は、研磨前のガラス板を撮像手段によって撮像し、画像処理手段によって画像処理することにより、前記実面積を演算して前記面積比率を算出し、その面積比率が前記基準面積比率の範囲に入るように、剥離工程での流体の噴射量を流体制御手段によって制御する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るガラス板研磨装置の監視方法及び監視システムによれば、ガラス板の破損発生率を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施の形態に係る監視システムが組み込まれたガラス板の研磨装置の全体構成を示す平面図
【図２】吸着シートに対する２枚のガラス板の吸着形態を示した平面図
【図３】吸着シートに対するガラス板の基準面積を備えた吸着部分を示した平面図
【図４】吸着シートに吸着パターンを形成する液体塗布部の構造図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面に従って本発明に係るガラス板研磨装置の監視方法及び監視システムの好ましい実施の形態を詳説する。
【００２５】
図１は、実施の形態に係る監視システムが組み込まれたガラス板の研磨装置１０の全体構成を示す平面図である。
【００２６】
同図では、ガラス板Ｇの非研磨面を吸着保持する吸着シート１２のループ状の搬送路が矢印Ａで示されている。なお、吸着シート１２は、不図示の定盤の上面（後述する研磨具３０に対向する面）に取り付けられるとともに、矩形状の２枚のガラス板Ｇを吸着保持可能なサイズに構成されている。
【００２７】
前記搬送路には、搬送路の上流側から下流側に向けて液体塗布部（液体塗布工程：液体塗布手段）１４、吸着部（吸着工程：吸着手段）１６、カメラ１８、研磨部（研磨工程：研磨手段）２０、剥離部（剥離工程：流体噴射手段）２２、カメラ（撮像工程：撮像手段）２４、移載機２６、洗浄部２８が順に配置されている。
【００２８】
研磨部２０においてガラス板Ｇは、ガラス板Ｇの非研磨面が吸着シート１２に吸着保持された状態で搬送路に沿って移動されながら、搬送路に沿って千鳥状（zigzag alignment）に配置された複数台の研磨具３０、３０…によって連続的に研磨される。研磨時にガラス板Ｇは、不図示の供給手段によって研磨液が研磨面に供給されながら、自転及び公転の少なくとも一方で回転する研磨具３０、３０…によって研磨面が研磨される。そして、研磨部２０の出口においてガラス板Ｇは、ＦＰＤ用ガラス板で要求される平坦度を満足した薄板状（厚さ０．７ｍｍ以下）のガラス板Ｇに製造される。なお、研磨部２０に配置される研磨具３０の台数は限定されるものではなく、また、研磨具３０の配置形態も千鳥状の形態に限定されるものではない。すなわち、研磨部２０の形態は、ガラス板Ｇのサイズに応じた１台の研磨具であってもよい。
【００２９】
研磨終了したガラス板Ｇは、研磨部２０から搬出されて剥離部２２に移動され、ここで、ガラス板Ｇと吸着シート１２との境界部に向けて２台のノズル３２、３２から空気と水との混合流体（流体）が噴射される。噴射された空気と水との混合流体がガラス板Ｇと吸着シート１２との間の隙間に入り込むことによって、吸着シート１２からガラス板Ｇのノズル３２側の一部が剥離される。なお、流体は、前記混合流体に限定されるものではなく、空気のみ、又は水のみであってもよい。しかしながら、吸着シート１２に対するガラス板Ｇの吸着力を円滑に解消するためには、前記混合流体が好ましい。
【００３０】
前記一部が剥離されたガラス板Ｇは、剥離部２２から移載機２６に向けての移動中に、搬送路に対向するように配置されたカメラ２４によって撮像される。カメラ２４によって撮像されたガラス板Ｇの画像は、画像処理部（画像処理工程：画像処理手段）３４によって白黒の二値化処理がなされ、吸着シート１２に対するガラス板Ｇの吸着部分の実面積（図３のエリアＦの面積）が算出されるとともに、ガラス板Ｇの非研磨面の面積に対する、前記実面積の面積比率が算出される。ここで、前記実面積とは、剥離部２２を通過した後の吸着シート１２に対するガラス板Ｇの吸着部分の実際の面積である。また、ガラス板Ｇの非研磨面の面積も前記実面積と同様に、画像処理部３４による二値化処理によって算出することができる。
【００３１】
移載機２６の位置まで移動されたガラス板Ｇは、移載機２６の吸着パッド（不図示）に保持された後、吸着シート１２から剥離されて搬出部３６に移動される。
【００３２】
移載機２６によってガラス板Ｇが剥離された吸着シート１２は、洗浄部２８を通過中に洗浄液により洗浄されて、次のガラス板Ｇを吸着保持するために、液体塗布部１４に移動される。ここで吸着シート１２のガラス板Ｇを吸着保持する面は、液体塗布部１４の複数のノズル（後述する）からグリセリン（液体）が塗布される。液体塗布部１４については後述する。
【００３３】
吸着シート１２にグリセリンを塗布する理由について説明する。吸着シート１２の吸着面は自己吸着性を備えているが、吸着面が乾燥すると、自己吸着性が弱くなり、ガラス板Ｇの研磨中にガラス板Ｇが割れる虞がある。したがって、前記吸着面に吸着固定されるガラス板Ｇの非研磨面の乾燥を防止したり、吸着面の自己吸着性を高めたりするためには、乾燥防止用液を介してガラス板Ｇを吸着面に吸着固定する必要があるからである。
【００３４】
なお、液体としてグリセリンを例示するが、水でもよく、ポリエチレングリコールでもよい。しかしながら、グリセリンは水よりも乾燥し難いため、グリセリンが好適である。また、グリセリンは、前記研磨液によるガラス板Ｇの縁部の汚染防止液としても好適である。
【００３５】
グリセリンが塗布された吸着シート１２は、その吸着シート１２が取り付けられた定盤によって吸着部１６に搬送され、ここで研磨前の２枚のガラス板Ｇの非研磨面が吸着シート１２に吸着されて保持される。そして、前記２枚のガラス板Ｇは、吸着シート１２が取り付けられた定盤によって研磨部２０の入口に向けて移動され、その入口に入る直前で、搬送路の上方に配置されたカメラ１８によって撮像される。カメラ１８によって撮像されたガラス板Ｇの画像は、画像処理部３４によって白黒の二値化処理がなされ、吸着シート１２に対するガラス板Ｇの吸着形態がモニタ３８に表示される。具体的には、図２に示す吸着シート１２に対する２枚のガラス板Ｇの吸着形態の如く、ガラス板Ｇが吸着シート１２に吸着保持されている部分である吸着部分（第１エリアＡ、第２エリアＢ、第３エリアＣ）が白く、ガラス板Ｇが吸着シート１２に吸着保持されていない部分である非吸着部分（第４エリアＤ、第５エリアＥ）が黒く、図１のモニタ３８に表示される。
【００３６】
以上の如く前記搬送路は、吸着シート１２が液体塗布部１４、吸着部１６、研磨部２０、剥離部２２、及び洗浄部２８を順に通過するようにループ状に構成されている。
【００３７】
なお、実施の形態の吸着シート１２は、搬送路上に複数枚配置されているが、搬送路上に配置される吸着シート１２の枚数は限定されるものではない。また、１枚の吸着シート１２に吸着保持されるガラス板Ｇの枚数も２枚に限定されるものではなく、ガラス板Ｇのサイズ及び吸着シート１２のサイズに応じて１枚であっても３枚以上であってもよい。
【００３８】
ところで、上記構成の研磨装置１０において、本願発明者は、移載機２６によって搬出部３６に移動されてきたガラス板Ｇの破損原因を鋭意検討した結果、以下の原因を突き止めた。
【００３９】
第１の破損原因は、剥離部２２においてノズル３２、３２から噴射される混合流体の噴射量過多により、ガラス板Ｇが吸着シート１２から完全に剥離することにある。つまり、吸着シート１２からガラス板Ｇが完全に剥離すると、ノズル３２の位置から移載機２６の位置までのガラス板Ｇの移動時に、ガラス板Ｇと吸着シート１２との間にある液体によって、ガラス板Ｇが液体の液面上を滑動し、ガラス板Ｇが吸着シート１２に対して位置ずれする。この位置ずれによって、ガラス板Ｇが移載機２６までの移動途中に存在する装置に衝突する、あるいは、移載機２６に対するガラス板Ｇの位置が所定の位置から外れるため、ガラス板Ｇと移載機２６とが衝突し、ガラス板Ｇが破損することを突き止めた。
【００４０】
第２の破損原因は、ノズル３２、３２から噴射される混合流体の噴射量過少により、ガラス板Ｇが吸着シート１２に強固に吸着していることにある。このような吸着形態で移載機２６によるガラス板Ｇの吸着シート１２からの剥離を行うことによって、ガラス板Ｇが破損することを突き止めた。
【００４１】
そこで、実施の形態では、前記第１、第２の破損原因に基づき、ガラス板Ｇの破損を防止するための実面積を算出し、この実面積に基づいて、基準面積比率を実験によって取得した。
【００４２】
前記基準面積比率とは、ノズル３２の位置から移載機２６の位置までの移動時にガラス板Ｇが破損することなく移動されるための、ガラス板Ｇの非研磨面の面積に対する実面積（図３のエリアＦの面積）の比率であって、移載機２６によってガラス板Ｇが破損することなく吸着シート１２から剥離されるための、ガラス板Ｇの非研磨面の面積に対する実面積（図３のエリアＦの面積）の比率である。実施の形態では、基準面積比率を５〜１２％と規定する。
【００４３】
図３は、剥離部２２を通過した吸着シート１２に対するガラス板Ｇの、吸着部分であるエリアＦが示されている。図３は一例であり、エリアＦは、ガラス板Ｇの非研磨面の略中央部に存在し、略長円形状を呈している。なお、エリアＦの面積は、ガラス板Ｇのサイズによって異なる。このため、監視を行う場合には、エリアＦの面積のみで判断してもよいが、ガラス板Ｇの非研磨面の面積に対するエリアＦの実面積の面積比率を算出し、この面積比率を前述した基準面積比率と比較して判断することが好ましい。
【００４４】
図１に示すように、実施の形態の監視システムは、ガラス板Ｇの非研磨面の面積と実面積とを取得するために、カメラ２４、及び画像処理部３４を備えている。すなわち、ガラス板Ｇと吸着シート１２との境界部に向けてノズル３２、３２から混合流体が噴射され、吸着シート１２から一部剥離された後のガラス板Ｇは、搬送路の上方に配置されたカメラ２４によって撮像される。撮像されたガラス板Ｇの画像情報は、画像処理部３４によって、白黒の二値化処理される。また、画像処理部３４は、吸着部分を示す白画像を全画像から抽出し、抽出した白画像の画素数をカウントすることにより白画像の面積、すなわち、前記実面積を算出する。画像処理部３４によって二値化処理された画像情報、前記白画像の面積、及び前記基準面積はモニタ３８に表示されている。
【００４５】
研磨装置１０を監視しているオペレータによってガラス板Ｇの破損を未然に防止する場合には、オペレータが、モニタ３８に表示された前記実面積の面積比率と前記基準面積比率とを比較し、実面積の面積比率が基準面積比率の範囲内である場合には、移載機２６によるガラス板Ｇの剥離を実行させ、実面積の面積比率が基準面積比率の範囲外の場合には、研磨装置１０、又は移載機２６を停止させて移載機２６によるガラス板Ｇの取り出しを停止させる。これにより、実施の形態の監視システムによれば、ガラス板Ｇの破損発生率を低減できる。
【００４６】
一方、前述した実面積の面積比率と基準面積比率との比較作業を、前記監視システムを統括制御する制御部４０によって実施する場合について説明すると、制御部４０の記憶部には、前記基準面積比率（５〜１２％）が記載されている。そして、制御部４０は、前記実面積の面積比率と記憶されている基準面積比率とを比較し、実面積の面積比率が基準面積比率の範囲内である場合には、移載機２６によるガラス板Ｇの取り出しを実行させ、実面積の面積比率が基準面積比率の範囲外の場合には、研磨装置１０、又は移載機２６を停止させて移載機２６によるガラス板Ｇの取り出しを停止させる。これにより、制御部４０によっても、ガラス板Ｇの破損発生率を低減できる。
【００４７】
ところで、ガラス板Ｇの生産性を落とすことなく、搬出部３６におけるガラス板Ｇの破損をより一層低減させるためには、画像処理部３４で算出された前記実面積の面積比率が前記基準面積比率の範囲内になるように、液体塗布部１４でのグリセリンの塗布量を、グリセリン制御部（液体制御手段）４２によって制御することが好ましい。
【００４８】
すなわち、液体塗布部１４において塗布されたグリセリンによる吸着部分が、剥離部２２によって剥離された際に基準面積比率の範囲内になるように、グリセリンの塗布量をグリセリン制御部４２によって制御する。すなわち、ノズル３２、３２から噴射される混合流体の噴射量と、グリセリンの塗布量とを制御することが好ましい。また、前記混合流体の噴射量は、研磨装置１０のラインスピードが変更される毎に変更される。
【００４９】
例えば、ガラス板Ｇの非研磨面の全てを吸着シート１２に吸着させるのではなく、吸着部分と非吸着部分とを備えるとともに、前記吸着部分を所定のエリアに分割するように、グリセリン制御部４２によって、吸着シート１２に塗布するグリセリンの塗布量を制御する。
【００５０】
具体的には、図２に示したように、ガラス板Ｇの対向する縁部からガラス板Ｇの所定量内側の第１エリアＡ、第２エリアＢ、及びガラス板Ｇの中央部の第３エリアＣに吸着部分を分割し、第１エリアＡと第３エリアＣとの間の第４エリアＤ、及び第２エリアＢと第３エリアＣとの間の第５エリアＥを非吸着部分とする。
【００５１】
非吸着部分の形成方法は、第４エリアＤ、第５エリアＥにグリセリンを塗布しない手法もあるが、第４エリアＤ、第５エリアＥに対するグリセリンの塗布量を第１〜第３エリアＡ〜Ｃの塗布量よりも多くなるように制御して、第４エリアＤ、第５エリアＥの吸着力を第１〜第３エリアＡ〜Ｃの吸着力よりも低下させる手法もある。吸着シート１２によるガラス板Ｇの吸着力は、所定の塗布量まではグリセリンの塗布量が多くなるに従って強くなるが、所定の塗布量を超えると吸着力は低下する傾向にあるからである。
【００５２】
第１〜第３エリアＡ〜Ｃの吸着形態において、剥離部２２のノズル３２、３２からの混合流体がガラス板Ｇと吸着シート１２との境界部に噴射されると、その流体がガラス板Ｇと吸着シート１２との間の隙間に入り込み、第１エリアＡ、第２エリアＢの吸着力を解消する、つまりガラス板Ｇの第１エリアＡ及び第２エリアＢに対応する部分が吸着シート１２から剥離するとともに、前記混合流体が第４エリアＤ、第５エリアＥを介して第３エリアＣの一部まで浸入することによって、第３エリアＣの一部分の吸着力を解消する。
【００５３】
これにより、剥離部２２を通過したガラス板Ｇは、ガラス板Ｇの非研磨面の中央部に残存した実面積の吸着部分でのみ吸着シート１２に吸着保持される。よって、図３に示した吸着部分のエリアＦの実面積の面積比率が前記基準面積比率の範囲内に入るように、グリセリンの塗布量を制御することによって、剥離部２２の位置から移載機２６の位置までのガラス板Ｇの移動時に、ガラス板Ｇが位置ずれすることはなく、位置ずれを原因とするガラス板Ｇの破損を防止できる。
【００５４】
また、ガラス板Ｇは、前記基準面積比率の範囲内のエリアＦでのみ吸着シート１２に吸着されているので、移載機２６によるガラス板の剥離時においても、吸着シート１２から円滑に剥離される。これにより、移載機２６による剥離時のガラス板Ｇの破損を防止できる。
【００５５】
なお、ノズル３２、３２からの混合流体の噴射量は、混合流体によってガラス板Ｇを破損させない最適な量に設定されている。また、グリセリンを介して吸着シート１２に吸着されたガラス板Ｇは、カメラ１８で撮像されており、その撮像された画像情報を画像処理部３４が二値化処理することで白画像の面積、すなわち、吸着部分の面積が制御部４０の記憶部に記憶されている。制御部４０は、研磨前の前記吸着部分の面積と、剥離部２２を通過した前記エリアＦの実面積とに基づいて、エリアＦの面積変化を吸着シート１２毎のデータとして記憶している。
【００５６】
次に、液体塗布部１４による前記第１〜第５エリアＡ〜Ｅの形成方法の一例を説明する。
【００５７】
図４の如く液体塗布部１４は、１４個のノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ、４４ｅ、４４ｆ、４４ｇ、４４ｈ、４４ｉ、４４ｊ、４４ｋ、４４ｌ、４４ｍ、４４ｎを備えている。これらのノズル４４ａ〜４４ｎは、矢印Ａで示す吸着シート１２の相対的な搬送方向と直交する方向に不図示の架台に固定されるとともに、グリセリン供給管４６を介してグリセリン供給部４８に連結されている。グリセリン供給部４８は、フィルタ５０、流量計５２、ポンプ５４、及びグリセリンタンク５６から構成されている。前記相対的な搬送方向とは、固定されたノズル４４ａ〜４４ｎに対する吸着シート１２の搬送方向と、停止された吸着シート１２に対するノズル４４ａ〜４４ｎの移動方向の双方を含む。
【００５８】
また、ノズル４４ａ〜４４ｎは、各々電磁弁５８ａ〜５８ｎを介してグリセリン供給管４６に連結されており、これらの電磁弁５８ａ〜５８ｎの開閉、及び開閉量が吸着シート１２の搬送速度に同期してグリセリン制御部４２によって制御される。
【００５９】
すなわち、吸着シート１２の先頭縁部１２Ａがノズル４４ａ〜４４ｎの下方を通過するタイミングでグリセリン制御部４２が、電磁弁５８ａ〜５８ｎを開放するとともに、両端に位置するノズル４４ａ、４４ｎの電磁弁５８ａ、５８ｎの開度（開放の度合い）を、他の電磁弁５８ｂ、５８ｍの開度よりも大きくする。これにより、グリセリンの塗布量が吸着に関して最適な第１エリアＡが形成されていき、第１エリアＡの両側方のエリアＡ′、Ａ′には、グリセリン量過多の非吸着部分が形成されていく。
【００６０】
次に、第１エリアＡがノズル４４ａ〜４４ｎの下方を通過し終えたタイミングでグリセリン制御部４２が、電磁弁５８ｂ〜５８ｍの開度を大きくする。これにより、グリセリン量過多の非吸着部分である第４エリアＤが形成されていく。
【００６１】
次に、第４エリアＤがノズル４４ａ〜４４ｎの下方を通過し終えたタイミングでグリセリン制御部４２が、電磁弁５８ｂ〜５８ｍの開度を、第１エリアＡの形成時の開度に戻す。これにより、第３エリアＣが形成されていき、第３エリアＣの両側方のエリアＣ′、Ｃ′には、グリセリン量過多の非吸着部分が形成されていく。
【００６２】
次に、第３エリアＣがノズル４４ａ〜４４ｎの下方を通過し終えたタイミングでグリセリン制御部４２が、電磁弁５８ｂ〜５８ｍの開度を大きくする。これにより、グリセリン量過多の非吸着部分である第５エリアＥが形成されていく。
【００６３】
そして、第５エリアＥがノズル４４ａ〜４４ｎの下方を通過し終えたタイミングでグリセリン制御部４２が、電磁弁５８ｂ〜５８ｍの開度を、第１、第３エリアＡ、Ｃの形成時の開度に戻す。これにより、第２エリアＢが形成されていき、第２エリアＢの両側方のエリアＤ′、Ｄ′には、グリセリン量過多の非吸着部分が形成されていく。
【００６４】
そして、第２エリアＢがノズル４４ａ〜４４ｎの下方を通過し終えたタイミングでグリセリン制御部４２が、電磁弁５８ａ〜５８ｎを閉鎖する。
【００６５】
以上の制御動作によって、図２に示した所望の吸着形態を実現するための塗布パターンが吸着シート１２に形成される。
【００６６】
なお、図２に示した吸着パターンは一例であり、この吸着パターンに限定されるものではない。また、図４に示した液体塗布部１４の構成も一例であり、この構成に限定されるものでない。すなわち、液体塗布部１４は、ガラス板Ｇの破損防止に好適な吸着パターンを形成できる構成であればよい。
【００６７】
一方、実施の形態の監視システムにおいて、図１の画像処理部３４で算出された吸着部分の実面積の面積比率が基準面積比率の範囲内に入るように、ノズル３２、３２による混合流体の噴射量を制御する混合流体制御部（流体制御手段）６０を備えることが好ましい。
【００６８】
この場合、研磨前のガラス板Ｇをカメラ１８によって撮像し、画像処理部３４によって画像処理することにより実面積を演算して面積比率を算出する。そして、そのガラス板Ｇが吸着シート１２とともに剥離部２２に移動された際に、前記面積比率が基準面積比率の範囲内に入るように、ノズル３２、３２の噴射量を混合流体制御部６０によって制御する。この場合の混合流体の噴射量は、空気の噴射量を制御することが好ましい。
【００６９】
なお、実施の形態のガラス板研磨装置では、カメラ１８からの画像情報に基づいて、ガラス板Ｇの研磨割れを事前に防止する対策も実施している。すなわち、前記画像に基づいて、ガラス板Ｇと吸着シート１２との間に入ったカレット等の異物を検出した場合には、研磨装置を停止してガラス板Ｇの割れを事前に防止している。また、前記画像に基づいて、具体的には前記画像における隣接するガラス板Ｇ、Ｇ間の複数箇所の距離を計測して、吸着シート１２にガラス板Ｇが曲がった姿勢で吸着されていること、及び隣接するガラス板Ｇ、Ｇが重なった状態で吸着されていることを検出した場合には、研磨装置を停止する及び／又は警報を鳴らしてガラス板Ｇの割れを事前に防止している。なお、前記カレット等の異物の混入原因は、ガラス板研磨装置への投入前のガラス板Ｇにカレット等が付着していたため、あるいは洗浄部で洗浄された吸着シートにカレット等が付着していたためである。
【符号の説明】
【００７０】
１０…研磨装置、１２…吸着シート、１４…液体塗布部、１６…吸着部、１８…カメラ、２０…研磨部、２２…剥離部、２４…カメラ、２６…移載機、２８…洗浄部、３０…研磨具、３２…ノズル、３４…画像処理部、３６…搬出部、３８…モニタ、４０…制御部、４２…グリセリン制御部、４４ａ〜４４ｎ…ノズル、４６…グリセリン供給管、４８…グリセリン供給部、５０…フィルタ、５２…流量計、５４…ポンプ、５６…グリセリンタンク、５８ａ〜５８ｎ…電磁弁、６０…混合流体制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス板を吸着する吸着シートに液体を塗布する液体塗布工程と、
前記液体が塗布された前記吸着シートにガラス板の非研磨面を吸着させる吸着工程と、
前記吸着シートに吸着された前記ガラス板の研磨面を研磨する研磨工程と、
前記研磨面が研磨された前記ガラス板と前記吸着シートとの境界部に流体を噴射して、 前記ガラス板の一部を前記吸着シートから剥離させる剥離工程と、
前記吸着シートから一部が剥離された前記ガラス板を撮像する撮像工程と、
前記撮像された前記ガラス板の画像情報を画像処理して前記吸着シートに対する前記ガラス板の吸着部分の面積を演算する画像処理工程と、
を備えたことを特徴とするガラス板研磨装置の監視方法。
【請求項２】
前記画像処理工程で算出された前記吸着部分の面積が所定の面積となるように、前記液体塗布工程における前記液体の塗布量を制御する液体制御工程を備えた請求項１に記載のガラス板研磨装置の監視方法。
【請求項３】
前記画像処理工程で算出された前記吸着部分の面積が所定の面積となるように、前記剥離工程における前記流体の噴射量を制御する流体制御工程を備えた請求項１、又は２に記載のガラス板研磨装置の監視方法。
【請求項４】
ガラス板を吸着する吸着シートに液体を塗布する液体塗布手段と、
前記液体が塗布された前記吸着シートにガラス板の非研磨面を吸着させる吸着手段と、
前記吸着シートに吸着された前記ガラス板の研磨面を研磨する研磨手段と、
前記研磨手段によって研磨された前記ガラス板と前記吸着シートとの境界部に流体を噴射する流体噴射手段と、
前記吸着シートから一部が剥離された前記ガラス板を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された前記ガラス板の画像情報を画像処理して前記吸着シートに対する前記ガラス板の吸着部分の面積を演算する画像処理手段と、
を備えたことを特徴とするガラス板研磨装置の監視システム。
【請求項５】
前記画像処理手段によって算出された前記吸着部分の面積が所定の面積となるように、前記液体塗布手段による前記液体の塗布量を制御する液体制御手段を備えた請求項４に記載のガラス板研磨装置の監視システム。
【請求項６】
前記画像処理手段で算出された前記吸着部分の面積が所定の面積となるように、前記流体噴射手段による前記流体の噴射量を制御する流体制御手段を備えた請求項４、又は５に記載のガラス板研磨装置の監視システム。
【請求項１】
ガラス板を吸着する吸着シートに液体を塗布する液体塗布工程と、
前記液体が塗布された前記吸着シートにガラス板の非研磨面を吸着させる吸着工程と、
前記吸着シートに吸着された前記ガラス板の研磨面を研磨する研磨工程と、
前記研磨面が研磨された前記ガラス板と前記吸着シートとの境界部に流体を噴射して、 前記ガラス板の一部を前記吸着シートから剥離させる剥離工程と、
前記吸着シートから一部が剥離された前記ガラス板を撮像する撮像工程と、
前記撮像された前記ガラス板の画像情報を画像処理して前記吸着シートに対する前記ガラス板の吸着部分の面積を演算する画像処理工程と、
を備えたことを特徴とするガラス板研磨装置の監視方法。
【請求項２】
前記画像処理工程で算出された前記吸着部分の面積が所定の面積となるように、前記液体塗布工程における前記液体の塗布量を制御する液体制御工程を備えた請求項１に記載のガラス板研磨装置の監視方法。
【請求項３】
前記画像処理工程で算出された前記吸着部分の面積が所定の面積となるように、前記剥離工程における前記流体の噴射量を制御する流体制御工程を備えた請求項１、又は２に記載のガラス板研磨装置の監視方法。
【請求項４】
ガラス板を吸着する吸着シートに液体を塗布する液体塗布手段と、
前記液体が塗布された前記吸着シートにガラス板の非研磨面を吸着させる吸着手段と、
前記吸着シートに吸着された前記ガラス板の研磨面を研磨する研磨手段と、
前記研磨手段によって研磨された前記ガラス板と前記吸着シートとの境界部に流体を噴射する流体噴射手段と、
前記吸着シートから一部が剥離された前記ガラス板を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された前記ガラス板の画像情報を画像処理して前記吸着シートに対する前記ガラス板の吸着部分の面積を演算する画像処理手段と、
を備えたことを特徴とするガラス板研磨装置の監視システム。
【請求項５】
前記画像処理手段によって算出された前記吸着部分の面積が所定の面積となるように、前記液体塗布手段による前記液体の塗布量を制御する液体制御手段を備えた請求項４に記載のガラス板研磨装置の監視システム。
【請求項６】
前記画像処理手段で算出された前記吸着部分の面積が所定の面積となるように、前記流体噴射手段による前記流体の噴射量を制御する流体制御手段を備えた請求項４、又は５に記載のガラス板研磨装置の監視システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−８２０５５（Ｐ２０１３−８２０５５Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１７６９２９（Ｐ２０１２−１７６９２９）
【出願日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
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