JP5162936B2 - 光学シート給送装置 - Google Patents

Description

この発明は、液晶表示パネルに用いられる偏光シート等の光学シートの給送装置に関する。

従来、偏光シートを液晶表示パネルに貼付る工程では、特許文献１にも示されるように、トレイにストックされた偏光シートを１枚づつトレイから取り出して搬送手段に載置し、貼付作業位置へと搬送する。

この際、偏光シートは薄肉で且つ静電気を帯びやすい樹脂シートからなるものであるため、複数枚の偏光シートが重なったままトレイから取り出されて搬送手段に載置されることがある。

このような偏光シートの重ね送りを防止するため、特許文献１の供給装置では、取り出した偏光シートの厚さを厚みセンサにより検出し、１枚であることを確認して搬送手段に載置している。
特開２００３−２２８０５７号公報

しかし、上述したような厚みセンサによる偏光シートの枚数検出は、偏光シートに反り等の不用意な変形が発生していると重ね送りを正確に検出できないという問題がある。

本発明の目的は、光学シートの重ね送りを防止して常に１枚づつ給送できる光学シートの給送装置を提供することである。

本発明の請求項１に記載した光学シート給送装置は、光学シートを所定の経路に沿って搬送する搬送手段と、前記光学シートを前記搬送手段に順次載置するシート供給手段と、前記搬送手段に載置される光学シートの光透過率を測定し、その測定値信号を出力する透過率測定手段と、前記透過率測定手段により測定された透過率測定値に応じて、測定した光学シートの枚数を判断し、その判断結果に応じて制御信号を出力するコントローラとを、有し、
前記搬送手段は、基台と、その表面に沿って該搬送手段の長手方向に回動される搬送テープからなり、
前記光学シートは、前記搬送テープへの載置位置が、前記搬送テープの長手方向中心より片側にずれた位置に設定されて、両端部が前記搬送テープからそれぞれはみ出すように載置され、
前記透過率測定手段は、前記光学シートの前記搬送テープからはみ出した端部のうちの、前記搬送テープの長手方向中心からの距離が近い方の端部において、前記光学シートの光透過率を測定することを特徴とするものである。
請求項２に記載の光学シート給送装置は、請求項１に記載の光学シート給送装置において、前記シート供給手段は、前記光学シートを吸着する吸着パッドを有し、
前記コントローラは、前記出力信号に基づいて、前記光学シートが１枚と判定すると、前記吸着パッドによる前記光学シートの吸着を解除し、前記光学シートが２枚以上と判定すると、前記吸着パッドによる前記光学シートの吸着を解除せずに前記吸着パッドを上昇させることを特徴とするものである。
請求項３に記載の光学シート給送装置は、請求項２に記載の光学シート給送装置において、前記コントローラは、前記出力信号に基づいて、前記光学シートが２枚以上と判定した後の再測定でも前記光学シートが２枚以上と判定すると、前記吸着パッドを下降させて吸着していた前記光学シートを前記搬送テープに粘着保持させることを特徴とするものである。
請求項４に記載の光学シート給送装置は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学シート給送装置において、前記基台には、前記搬送テープの前記長手方向と直交する方向へ所定角度だけ傾けて穿設された貫通孔が設けられ、
前記透過率測定手段は、前記貫通孔を挟み夫々の光軸を一致させて対向する配置で設置されている発光素子と受光素子からなることを特徴とするものである。

請求項５に記載の光学シート給送装置は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光学シート給送装置において、前記透過率測定手段から出力される測定値結果データがアナログ信号で出力されることを特徴とするものである。

請求項６に記載の光学シート給送装置は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学シート給送装置において、前記コントローラが、前記シート供給手段により供給を開始して１番目の光学シートの光透過率を基準値とし、搬送される光学シートの枚数を判断することを特徴とするものである。

本発明の光学シート給送装置によれば、重ね送りを確実に防止して常に１枚づつ給送することができる。

図１は、液晶表示パネルの製造工程に用いられる本発明の一実施形態としての偏光シート給送装置を示す上面図で、図２はその要部の構成を示す説明図である。

図１に示すように、本実施形態の偏光シート給送装置は、偏光シート１のストッカ２と、偏光シート１を液晶表示パネルに貼付ける作業位置まで搬送するコンベア３、偏光シート１をストッカ２から取り出しコンベア３に載置するローダ４、載置された偏光シート１の光透過率を測定するセンサユニット５、及びセンサユニット５からの出力信号に基づき偏光シート１の給送動作を制御するコントローラ６等で、構成されている。

ストッカ２は、矩形の底板２１とその対角コーナーに立設された一対の側板２２、２２からなる。各側板２２は、平断面がＬ字形をなし、偏光シート１の対角コーナー位置を規制してそのストックを形成する。

コンベア３は、ストッカ２に並設され、図２に示されるように、基台３１と、その表面に沿って矢印方向に回動される無端状搬送テープ３２からなる。搬送テープ３２は、ベーステープ３２１の表面に粘着層３２２が積層された２層構造をなし、偏光シート１の載置位置から図示しない液晶表示パネルへの装着位置を経る所定の経路に沿って回動可能に、複数の支持ローラ３３によって張設されている。そして、基台３１には、偏光シート１の載置位置における搬送テープ走行経路の近傍に、光透過率を測定するための貫通孔３１１が穿設されている。この貫通孔３１１は、図３に示すように、搬送テープ走行方向と直交する方向へ所定角度だけ傾けて穿設されている。

ローダ４は、図１に示すように、吸着パッド４１と、これを昇降自在に支持するシリンダ４２、吸着パッド４１を支持した昇降シリンダ４２を搬送テープ３２の延在方向（走行方向）に平行に移動させる直線移動機構４３とからなる。

センサユニット５は、発光素子５１と受光素子５２からなり、受光素子５２は受光量に対応するナログ信号を出力する。これら発光素子５１と受光素子５２は、図３に示すように、基台３１の前記傾斜貫通孔３１１を挟み夫々の光軸を一致させて対向する配置で設置されている。この場合、発光素子５１は、偏光シート１の載置位置の近傍でその上方から外れた位置に可及的に貫通孔３１１に近づけて設置される。このように、センサユニット５と貫通孔３１１を傾斜配置することにより、偏光シート１を基台３１上の載置位置（図１に破線で示す）に載置する際に発光素子５１が障害となることを回避している。

コントローラ６は、入出力回路とＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）及びメモリ等を備えたフログラマブル・コントローラ（以下、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）という）であり、ＣＰＵに格納されたプログラムに従って受光素子５２からの出力信号を処理し、偏光シートの給送動作を制御する。この格納プログラムに基づく制御動作については、後程詳細に説明する。

コントローラ６とセンサユニット５の受光素子５２との間にはアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器７が介設され、コントローラ６の出力側には警告表示器８が接続されている。

次に、上述のように構成された偏光シート給送装置の動作について、説明する。

図１において、まず、ローダ４のシリンダ４２を駆動し、吸着パッド４１を下降させ、ストッカ２に積載されている偏光シート１の最上位シートを吸着させて上昇させ、直線移動機構４３を駆動して、偏光シート１が吸着保持された吸着パッド４１をシリンダ４２と共に白抜き矢印方向に直線移動させる。そして、吸着保持する偏光シート１が二点鎖線で示す載置位置上方に到着した時点でシリンダ４２を停止させ、吸着パッド４１を下降させて吸着する偏光シート１を搬送テープ３２上に載置する。このとき、偏光シート１の吸着状態は解除されずに維持されている。したがって、偏光シート１は、片側を吸着パッド４１に吸着され、反対側を搬送テープ３２表面の粘着層３２２に貼着された状態で、保持されている。なお、偏光シート１には図示しない透明なセパレートフィルムが片面に貼着されており、このセパレートフィルム側を搬送テープ３２の粘着層３２２に貼着させる。

偏光シート１の載置位置は、二点鎖線で図示されるように、搬送テープ３２により保持される部分がその長手方向中心より片側にずれた位置に設定されている。すなわち、貫通孔３１１の上方を被う側の部分の面積が反対側の空中に浮いた部分の面積の１／３程度になるように保持位置が設定されている。これにより、偏光シート１の貫通孔３１１の上方を被う部分つまり光透過率を測定する部分の撓む度合いが、中央部で保持される場合よりも少なくなる。この偏光シート１の載置位置により、正確で安定した光透過率の測定を行うことができる。

次いで、発光素子５１から光を出射させ、偏光シート１を透過し貫通孔３１１を通ってきた光を受光素子５２により受光させる。このとき、偏光シート１の光が透過する部分は上述したように常に安定して略水平に支持されるから、偏光シート１の保持状態により受光量がばらつく不具合は発生しない。

受光素子５２からは受光量に応じて光電変換されたアナログ信号電圧が出力される。この場合、出力される信号電圧がアナログであるため、容易にダイナミックレンジを広げて分解能を上げることができる。

受光素子５２からダイナミックレンジを広げて出力されたアナログ信号電圧は、Ａ／Ｄ変換器７を通すことによりデジタル信号に変換され、ＰＬＣ６に入力される。ＰＬＣ６では、この最初に載置された（１番目の）偏光シート１の光透過率を示すデジタル信号を、１枚の偏光シートの光透過率として取り込み、これを載置位置に載置された偏光シートの枚数を判断する基準値とする。判断基準値とする１番目の偏光シート１の光透過率をＰＬＣ６のタッチパネル式インジケータにおいて「１」と設定表示する。この場合、載置された偏光シート１を１枚と判定する範囲の表示は、前記基準値を１としたとき、０．８５〜１．１５となる。これは、一般に１枚の偏光シートの光透過率は３０〜５０％の間に分布しており、したがって、その分布範囲を基準値に対して±１５％の範囲に設定しておけば、１枚を０枚或いは２枚以上と誤判定する虞が無くなるという理由からである。

偏光シート１を１枚と判定するための判定範囲の設定が終わったら、吸着パッド４１による吸着を解除し、搬送テープ３１を一定時間だけ回動させて１番目の偏光シート１を下流側に搬送する。吸着を解除させた吸着パッド４１は、上昇させて元のストッカ２上方に復帰させ、次順の偏光シート１の吸着を開始させる。

２番目の偏光シート１が、同様の偏光シート供給動作を経て回動して更新された搬送テープ３１が待機する載置位置に載置されたら、光透過率の測定を同様に開始する。この光透過率の測定において、ＰＬＣ６の表示が０．８５未満の場合は偏光シートが「無し」、０．８５〜１．１５の場合は「１枚」、０．８５よりも大きい場合は「２枚以上」と、それぞれ判定される。

「１枚」と判定された場合、１番目の偏光シートの場合と同様に、吸着パッド４１による偏光シート１の吸着が解除され、搬送テープ３２が回動されて載置位置の偏光シート１が下流側へ一定距離だけ搬送される。

一方、「１枚」以外の「無し」或いは「２枚以上」と判定された場合は、誤供給の旨の信号を警告表示灯８に出力し、警告表示を行って本製造ラインを停止させる。ラインが停止されたら、作業者は、目視で警告内容が「無し」か「２枚以上」かを識別し、「２枚以上」の重ね送りの場合は、手動により吸着パッド４１を吸着を解除せずに上昇させる。これにより、最下層の偏光シートは搬送テープ３２の粘着層３２２により粘着保持されているから、その上に重なった偏光シートだけが吸着パッド４１と共に上昇する。この後、搬送テープ３２に粘着保持されている偏光シート１の光透過率を再度測定し、「１枚」と判定されたら、下流側へ搬送する。

上述の光透過率の再測定でも「２枚以上」と判定された場合は、作業者がその偏光シート積層体を搬送テープ３２から外し、吸着パッド４１を下降させて吸着していた偏光シートを搬送テープ３２に粘着保持させる。この後、新たに光透過率の測定を行い、「１枚」であることを確認した後、これを下流側に搬送する。この新たな光透過率の測定においても「２枚以上」と判定されたら、再度、上述の吸着パッド４１の昇降駆動による分離操作を行い、「１枚」と確認してからその偏光シートを下流側へ搬送する。

警告表示後の目視により「無し」と識別した場合は、吸着パッド４１の吸着圧力等の稼動状態を点検し、異常の無いことが確認されたら、本製造ラインによる偏光シート給送プロセスを再開させる。

ストッカ２に積載された偏光シート１の給送が終了したら、ストッカを換えて新たな積載偏光シートに対する給送プロセスを開始する。この際、１番目の偏光シートの光透過率を新たな判定基準値として取り込み、判定範囲が新たに自動設定される。したがって、偏光シートの種類が変更されて光透過率が大きく変わってしまう場合であっても、同種類の偏光シートの場合と同様のプロセスで、偏光シートを重ね送りを防止して確実に１枚づつ給送することができる。

以上のように、本実施形態の偏光シート給送装置によれば、給送する偏光シートの枚数をその光透過率を測定することにより判定するから、偏光シートを反り等の変形状態に影響されることなく正確にその枚数を判定し１枚づつ安定して給送することができる。

また、受光素子５２からの出力として受光量を光電変換して得られるアナログ信号電圧を出力させるから、光透過率が低い種類の偏光シートの給送において、受光素子５２からの出力信号のダイナミックレンジを容易に拡大でき、給送枚数を高精度に検出することができる。

さらに、１番目に給送する偏光シート１の光透過率を判定基準値として取り込み、これに基づき給送する偏光シートの枚数を判定するための判定範囲を自動設定するから、給送すべき偏光シートの品種切換えをスタッカ２を交換するだけの簡単な作業で容易に実施することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、偏光シートの給送枚数を判定するための基準とする１枚の偏光シートを偏光シートの給送ラインとは別位置に置き、この基準偏光シートの光透過率を常時取り込み、これと給送すべき偏光シートの光透過率とを逐一比較してその枚数を判定する構成としてもよい。

また、搬送手段としては、上記実施形態における無端ベルト式に限らず、ドラム式等の他の種々の搬送手段を採用することが可能である。

加えて、本発明は、偏光シートの給送装置に限らず、位相板等の他の種々の光学シートの給送装置にも広く適用できることは、勿論である。

本発明の一実施形態としての偏光シート給送装置を示す上面図である。 上記ベースシート給送装置の要部構成を示す説明図である。 上記要部を図１におけるIII−III線で切断して示す模式的断面図である。

符号の説明

１ 偏光シート
２ スタッカ
２１ 底板
２２ 側板
３ コンベア
３１ 基台
３１１ 貫通孔
３２ 搬送テープ
３２１ ベースシート
３２２ 粘着層
３３ 支持ローラ
４ ローダ
４１ 吸着パッド
４２ シリンダ
４３ 直線移動機構
５ センサユニット
５１ 発光素子
５２ 受光素子
６ ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）
７ Ａ／Ｄ変換器
８ 警告表示器

Claims (6)

1. 光学シートを所定の経路に沿って搬送する搬送手段と、
   前記光学シートを前記搬送手段に順次載置するシート供給手段と、
   前記搬送手段に載置される光学シートの光透過率を測定し、その測定値信号を出力する透過率測定手段と、
   前記透過率測定手段により測定された透過率測定値に応じて、測定した光学シートの枚数を判断し、その判断結果に応じて制御信号を出力するコントローラとを、有し、
   前記搬送手段は、基台と、その表面に沿って該搬送手段の長手方向に回動される搬送テープからなり、
   前記光学シートは、前記搬送テープへの載置位置が、前記搬送テープの長手方向中心より片側にずれた位置に設定されて、両端部が前記搬送テープからそれぞれはみ出すように載置され、
   前記透過率測定手段は、前記光学シートの前記搬送テープからはみ出した端部のうちの、前記搬送テープの長手方向中心からの距離が近い方の端部において、前記光学シートの光透過率を測定することを特徴とする光学シート給送装置。
2. 前記シート供給手段は、前記光学シートを吸着する吸着パッドを有し、
   前記コントローラは、前記出力信号に基づいて、前記光学シートが１枚と判定すると、前記吸着パッドによる前記光学シートの吸着を解除し、前記光学シートが２枚以上と判定すると、前記吸着パッドによる前記光学シートの吸着を解除せずに前記吸着パッドを上昇させることを特徴とする請求項１に記載の光学シート給送装置。
3. 前記コントローラは、前記出力信号に基づいて、前記光学シートが２枚以上と判定した後の再測定でも前記光学シートが２枚以上と判定すると、前記吸着パッドを下降させて吸着していた前記光学シートを前記搬送テープに粘着保持させることを特徴とする請求項２に記載の光学シート給送装置。
4. 前記基台には、前記搬送テープの前記長手方向と直交する方向へ所定角度だけ傾けて穿設された貫通孔が設けられ、
   前記透過率測定手段は、前記貫通孔を挟み夫々の光軸を一致させて対向する配置で設置されている発光素子と受光素子からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学シート給送装置。
5. 前記透過率測定手段から出力される測定値結果データは、アナログ信号で出力されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光学シート給送装置。
6. 前記コントローラは、前記シート供給手段により供給を開始して１番目の光学シートの光透過率を基準値とし、搬送される光学シートの枚数を判断することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学シート給送装置。

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