JP2004307152A - 起倒可能な非接触搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の搬送ラインにおいて、基板の搬送姿を縦から横に、横から縦に変えることができる起倒可能な非接触搬送装置を提供することを目的とする。
【解決手段】搬送台１と、この搬送台１に取付けら、且つ、基板ＦＰとの間に流体膜としての気体膜ＧＭを形成させ基板ＦＰを浮上させるベース２と、このベース２を起倒させる起倒手段３としてのエアシリンダからなっている。
よって、例えば、液晶製造工程の基板洗浄処理において、処理装置の前後に前記非接触搬送装置を配置することで、横の搬送姿で搬送されてきた基板ＦＰを前記ベース２で受けて、その起倒手段３を駆動させて基板ＦＰを縦に変換させ、処理装置にかけた後、再び、前記非接触搬送装置を介して、基板ＦＰを横に変換させて、次工程に搬送できる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＣＤ，ＰＤＰ等のフラットパネルを非接触で浮上させ、且つ、フラットパネルの搬送姿を縦から横に、横から縦に変更できる非接触搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フラットパネルディスプレイの代表例である液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、その製造工程において、成膜工程（ＴＦＴアレイ工程）、配向膜形成工程、液晶セル工程、組立工程等を経て製造されている。
これら各工程内のフラットパネル（以下、基板ともいう）の搬送方法として、従来から搬送ローラによるコロ搬送等が行われている。
【０００３】
一方、基板の大型化に伴い、搬送ローラの搬送痕の問題、基板の撓みの問題を解消するため、基板を非接触で搬送する装置が出願人によって開発されている（例えば、特許文献１参照）
これらの搬送装置は、前記処理装置が水平状態の基板に対し、成膜処理等を施すことを前提とするため、基板を水平状態（横）で搬送するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−６２９５０号公報（図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、処理工程によっては、基板をその水平状態で処理するよりも、縦状態で処理した方が適切な場合がある。例えば、上記各処理工程での洗浄処理、検査処理等である。
横の基板を縦に変更するには、ロボットによることも、人手によることも可能であるが、前者では、搬送ラインに特別な移載装置となるため、コスト高になる。後者では、基板の大型化に伴い、作業の危険性が高まり、また作業効率が落ちる。
【０００６】
そこで、本発明は、基板の搬送ラインにおいて、基板の搬送姿を縦から横に、横から縦に変えることができる起倒可能な非接触搬送装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願発明は、ベースに配置された複数の多孔質体と、これら多孔質体の裏面を囲うように取付けられ、且つ、気体又は液体を前記複数の多孔質体に配給するチャンバーを備えた非接触浮上ユニット及びこの非接触浮上ユニットを起倒させる起倒手段を備えたことを特徴とする起倒可能な非接触搬送装置とした（請求項１に記載の発明）。
【０００８】
この非接触搬送装置によれば、多孔質体の表面とその上方の基板間で気体又は液体（以下、単に流体ともいう）の流体膜が形成され、基板を非接触で浮上させることができる。そして、その基板に搬送方向の力を与えることで、非接触にて基板を搬送できると共に、前記起倒手段を駆動させることで、基板を非接触で縦から横に、横から縦にその搬送姿を変えさせることができる。
【０００９】
上記課題を解決するため、本願発明は、複数の孔が形成されたベースと、前記ベースの各孔に対しその表面が前記ベースの表面と略同一平面を形成するように取付けられた多孔質体と、前記多孔質体毎にその裏面を囲うように取付けられ、且つ、供給手段から供給される気体又は液体の圧力を前記裏面に対し略均一化させる圧力調整筒部を備えた非接触浮上ユニット、及びこの非接触浮上ユニットを起倒させる起倒手段を備えたことを特徴とする起倒可能な非接触搬送装置とした（請求項２に記載の発明）。
【００１０】
この非接触搬送装置によれば、前記ベ−スとその上方の基板間に流体が滞留し、広範囲な流体膜が形成され、基板がベース上で浮上される。そして、その基板に搬送方向の力を与えることで、非接触にて基板を搬送できると共に前記起倒手段を駆動させることで、基板を非接触で縦から横に、横から縦にその搬送姿を変えさせることができる。
【００１１】
上記発明において、前記多孔質体は、セラミック、ガラス、合成樹脂又は金属であることを特徴とする（請求項３に記載の発明）。
多孔質体は、所定の気孔率を具備するものであれば、その材質は問われないが、典型的には、セラミック、ガラス、合成樹脂又は金属からなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上記各発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１は第１実施形態に係る非接触搬送装置の側面図、図２は同装置を構成するベースの斜視図、図３は同装置の作用説明図である。
図４は第２実施形態に係る非接触搬送装置の側面図である。
図５は第３実施形態に係る非接触搬送装置の側面図である。
図６は第４実施形態に係る非接触搬送装置を構成するベースの斜視図、図７は同ベースの平面図、図８は同ベースの側面図及びその要部断面図、図９は同ベースの要部分解斜視図、図１０は同装置の作用説明図である。
これらの各図及び後述の各図において、同一の構成については、同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
また、以下の説明では、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ），プラズマディスプレイ（ＰＤＰ），フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ），電界発光ディスプレイ（ＥＬ）等の基板を想定している。なお、これら基板にはガラス基板、プラスチック等の合成樹脂基板が含まれる。
【００１３】
［第１実施形態に係る非接触搬送装置］
第１実施形態に係る非接触搬送装置は、図１に示したように、搬送台１と、この搬送台１に取付けら、且つ、基板ＦＰとの間に流体膜としての気体膜を形成させ基板ＦＰを浮上させるベース２とで非接触浮上ユニットを構成し、前記ベース２を起倒させる起倒手段３としてのエアシリンダを備えている。
よって、例えば、液晶製造工程の基板洗浄処理において、処理装置の前後に前記非接触搬送装置を配置することで、横の搬送姿で搬送されてきた基板ＦＰを前記ベース２で受けて、その起倒手段３を駆動させて基板ＦＰを縦に変換させ、処理装置にかけることができる。その後、再び非接触搬送装置を介して、基板ＦＰを横に変換させて、次工程に搬送できる。
【００１４】
前記搬送台１は、例えばアルミ等の構造材を適宜組み合せて組立てればよいが、前記ベース２を安定的に取付けることができれば、どのような構造でもよい。
【００１５】
前記ベース２は、図２のように、板状材２０が枠体に取付けられ、その板状材２０に多孔質体４が複数配置され、また図３のように、それらの多孔質体４の裏面４１を囲うような長尺状のチャンバー５が取付けられて構成されている。そして、このチャンバー５にエア等の圧縮流体が供給され、前記多孔質体４の表面４０と基板ＦＰ間に気体膜ＧＭが形成される。
【００１６】
前記多孔質体４として、通気性セラミックスを用いるが、所定の気孔率、例えば略３０％程度の気孔率で成形されるものであれば、多孔質ガラス、プラスチック等の合成樹脂の多孔性樹脂等、金属等でもよい。また気孔率も上記略３０％に限定されるものでもなく、２０〜６０％でもよい。
このような多孔質体４を略四角形状に成形し、前記チャンバー５に気密性を保持させつつ取付け、板状材２０に配置する。
この場合、多孔質体４の表面４０が板状部２０の表面２００より、上方に突出するように取付けても良い。
また、多孔質体４の表面４０と板状材２０の表面２００とで略同一平面を形成するように取付けても良い。この場合には、後述の第４実施形態に係る非接触搬送装置と略同一の作用効果を奏する。
また、この実施形態では、複数の多孔質体４を搬送方向Ｘに２列にして取付けているが、１列でもよいし、基板ＦＰの大きさに対応させて３列等でもよい。
なお、図１中の「６」には、基板ＦＰに搬送方向の力を与えるローラ手段及びモータが取付けられる。
また、搬送姿が横向きの基板ＦＰでも、縦向きの基板ＦＰでも、搬送方向Ｘに搬送されるように、図２中の「６」に示す位置のベース２の端部に、基板ＦＰの端部に搬送方向の力を与えるローラ手段、例えば段付きローラ及びモータ、例えば前記段付きローラを駆動するステッピングモータを取付けるようにしてもよい。
【００１７】
前記エアシリンダ３は、そのシリンダ３０の基部が首振り自在に前記搬送台１に取付けられ、そのピストン棒３１の先端が前記ベース２の裏面側に回動自在に取付けられている。
【００１８】
以上のように構成された非接触搬送装置によれば、基板ＦＰに搬送痕・キズ等を作ることなく、また基板ＦＰの自重による撓みを抑制して、その撓みによる基板ＦＰの破損を防ぎつつ、基板ＦＰの搬送姿を変換させることができる。
また、同様な作用効果を奏しつつ、前記ベース２を水平に寝かせた状態で、基板ＦＰを水平方向に搬送することができる。
さらに、同様な作用効果を奏しつつ、前記ベース２を起立させた状態で、基板ＦＰを縦状態で搬送することができる。
【００１９】
［第２実施形態に係る非接触搬送装置］
図４に示した第２実施形態に係る非接触搬送装置が第１実施形態と異なる点は、前記エアシリンダ３の取付け位置であり、この第２実施形態ではシリンダ３０の上部が首振り自在に前記搬送台１に取付けられている。
その他の構成は、上記実施形態と同様であり、同一の作用効果を奏する。
【００２０】
［第３実施形態に係る非接触搬送装置］
図５に示した第３実施形態に係る非接触搬送装置が上記各実施形態と異なる点は、前記起倒手段３の構成であり、前記ベース２の下部に固定された固定片２１が回転軸２２に軸着され、その回転軸２２にモータの回転力が伝達され、ベース２が起倒される。
その他の構成は、上記実施形態と同様であり、同一の作用効果を奏する。
【００２１】
［第４実施形態に係る非接触搬送装置］
図６〜１０に示した第４実施形態に係る非接触搬送装置が上記実施形態と異なる点は、ベース２の構成である。
即ち、板状材２０に複数の孔２３，２３，２３・・・が形成されてベース２が構成されており、これらの各孔２３に、その表面４０が前記ベース２の表面２００と略同一の高さとなる多孔質体４，４，４・・・が取付けられ、これら多孔質体４の裏面４１側に筒状の圧力調整筒部８が取付けられている。
そして、流体として例えば圧縮エアが前記圧力調整筒部８に供給されると、前記多孔質体４の表面４０からエアが噴出され、基板ＦＰと前記ベース２間にエアが滞留し、広範囲に気体膜ＧＭ（図１０参照）が形成される。
【００２２】
前記ベース２は、基板ＦＰとの間で前記気体膜ＧＭを形成すると共に、基板ＦＰの搬送路を構成するもので、ベース表面２００の平面度は、精度のよいものが望ましい。
基板ＦＰの浮上高さは、ベース表面２００から略０．１〜０．２ｍｍ程度にすると、前記ベース２の平面度に問題があれば、基板ＦＰがベース２に接触するおそれがあるからである。
なお、前記ベース２の具体的な寸法は、搬送対象となる基板ＦＰのサイズに対応させればよい。
【００２３】
前記板状材２０に形成されている孔２３の形状は略円形とし、これに取付ける前記多孔質体４も略円形に成形している。
これは前記多孔質体４を略円形（円盤状）に成形することで、割れ難く強固に成形できること、製造コストが安いことによる。
なお、前記多孔質体４は、円形に限定されるものではなく、三角形、四角形、長方形、多角形、楕円形、その他どのような形状でもよい。
【００２４】
前記孔２３の大きさ（孔の径）、孔２３の配置等は、基板ＦＰのサイズに対し前記浮上高さを得ることができるように決定すれば良い。
この実施形態では、搬送方向Ｘに平行させて、第１〜第４列とし、第１と第３列に６個の孔２３を、それぞれ同一のパターンで形成し、第２と第４列に６個の孔２３を、それぞれ同一のパターンで形成している。
即ち、第１列Ｌ１と第３列Ｌ３は、同一ピッチＰ１で５個の孔２３を、ピッチＰ２で１個の孔２３を配置し、第２列Ｌ２と第４列Ｌ４の孔２３は、前記配置パターンを逆転させている。
なお、各孔２３の径は、略４０〜５０ｍｍ程度である。
【００２５】
前記圧力調整筒部８は、エアホース７等の供給手段から供給されるエアの圧力を前記多孔質体４の裏面４１全面に対し略均一化させるもので、前記各多孔質体４に対応させて、有低の略円筒状に形成されている。
即ち、図９のように、前記多孔質体４の裏面４１を臨ませるための開口８０、円筒部８１及び底部８２からなり、縦断面が略Ｕ字状に成形されている。その底部８２には、前記エアホース７を取付ける継手用のネジ孔８３が設けられている。
このように構成された圧力調整筒部８は、例えば塩化ビニル等の合成樹脂で安価に製造できる。
【００２６】
次に、前記ベース２に対する前記多孔質体４と前記圧力調整筒部８の取付構造を説明する。
前記多孔質体４の表面４０は、前記ベース表面（板状材表面）２００に対し略同一平面を形成するように配置する。
より好ましくは、前記ベース表面２００に対し若干低くするように配置する。例えば前記ベース表面２００に対し、多孔質体４の表面４０を略０．１〜０．２ｍｍ程度低くする。
これは、多孔質体表面４０が、前記基板ＦＰを擦ることがないようにするためであり、また、多孔質体表面４０が前記ベース表面２００より上方に突出すると、前記基板ＦＰを浮上させるための前記気体膜ＧＭの容量が膨らむこととなり、エア消費量を浪費させることになるからである。
即ち、前記気体膜ＧＭの体積は、基板ＦＰの裏面の面積と、浮上高さと、基板ＦＰの裏面の面積に対応する前記ベース２の表面２００の面積との積の値であればよい。
しかし、前記多孔質体表面４０が前記ベース表面２００より上方に突出すると、前記ベース表面２００からの前記多孔質体４の上方突出高さ分の体積の気体膜が浪費されることになる。
【００２７】
前記多孔質体４の裏面４１の外縁は、前記圧力調整筒部８の開口を形成する円形頂面８４に載せられるように配置されている。
そして、前記圧力調整筒部８の円形頂面８４は、ベース２の孔２３の段差２３０に固着される。
なお、前記多孔質体４の表面４０の縁部と、前記ベース２の孔２３の縁部は、例えば空気中の水分を吸収することで硬化するシーリング材（コーキング材）を用いる。
その結果、多孔質体４の表面４０の縁部や前記ベース２の孔２３の縁部間からの塵等の発生を防ぐことができる。
【００２８】
前記供給手段としてのエアホース７によって、清浄度が高いエア（クリーン度クラス１０程度）が、前記圧力調整筒部８毎に個別に供給されることから、各多孔質体８へのエア供給量、供給タイミングも各多孔質体８毎に制御できる。また、各多孔質体８へのエア供給の時間的な立上げも迅速にできる。
【００２９】
その他の構成は上記実施形態と同一であり、この第４実施形態においても同一の作用効果を奏するが、さらに次のような作用効果を奏することができる。
【００３０】
前記ベース２と前記基板ＦＰ間でエアが逃げずに所定時間滞留し、気体膜ＧＭが形成されるため、エアの浪費を抑えることでエア消費量を抑え、ランニングコストの低減化につなげることができる。
また、一台のチャンバ−に複数の多孔質体４を取付ける場合には、各多孔質体４に与えられる圧縮エアの圧力がバラける場合があるが、本実施形態のように、前記多孔質体４にエアを供給する圧力調整筒部８が、多孔質体４毎にエアを供給することで、各多孔質体４へのエア圧力を略同一にすることも可能である。
また、多孔質体４毎にエアが供給されるので、多孔質体４毎にエア供給量を調整することができる。
また、一台のチャンバ−に複数の多孔質体４を取付ける場合には、各多孔質体４のエア噴出タイミングの調整が難しい場合がある。
本実施形態のように、各多孔質体４毎にエアを供給することで、各多孔質体４のエア噴出タイミングを取り、エアの立上げを迅速に行うことができる。
さらに、多孔質体４を小型化することで、多孔質体４のコストを低減化させることができ、また前記圧力調整筒部８も安価に、且つ、軽量化できる。
【００３１】
なお、本実施形態では、前記気体膜ＧＭは基板ＦＰの中央に集まる傾向が観察され、前記搬送方向Ｘ及びその直交する方向から見ると、前記基板ＦＰが恰もなだらかな山状になっていることが観測されている。
そこで、前記ベース２上の基板ＦＰに対し、搬送方向Ｘの中央部分の孔数及び多孔質体４を、それ以外の部分の孔数及び多孔質体４よりも少なくするようにしてもよい。例えば搬送方向に３列の場合には、中央の１列の孔数及び多孔質体４を少なくする。
また実施形態の場合には、搬送方向に略平行な中央のライン（Ｌ２，Ｌ３）に位置する孔数を、その他の部分（Ｌ１．Ｌ４）の孔数よりも少なくしもよい。
また、前記ベース２上の基板ＦＰに対し、前記中央部分の直下に位置（Ｌ２，Ｌ３）する多孔質体に供給されるエアの供給量を、その他の部分（Ｌ１．Ｌ４）の多孔質体に供給されるエアの供給量よりも少なくしてもよい。
このような構成によって、搬送されるフラットパネルＦＰの浮上高さを均一化させることができる。
【００３２】
上記各実施形態では、流体としてクリーン度の高い空気を用いているが、純水等の液体でもよい。また、処理工程に応じて、前記空気に代えて不活性ガスでもよい。また、起倒手段としては、油圧シリンダ等でもよく、前記エアシリンダ、モータ等に限定されるものではない。
【００３３】
次に上記非接触搬送装置を導入した液晶工場での搬送レイアウト図を図１１に例示する。
この液晶工場では、基板ＦＰに施すマスク枚数に応じて設けられた複数のフローＦ１〜Ｆｎからなるインライン・フロー方式において、基板ＦＰを水平方向、非接触、且つ、枚葉毎に搬送可能な搬送ラインＬ１〜Ｌｎを各処理装置Ｐ１〜Ｐｎ間に配置し、成膜・パターン形成の生産ラインを設置している。
前記搬送ラインＬ１には、基板洗浄装置Ｗ１，Ｗ３が配置され、それらの前後に前記非接触搬送装置が配置され、基板ＦＰの搬送姿を横、縦に自在に変換させることができる。
従って、縦姿の基板ＦＰを洗浄することで洗浄液の滞留を大幅に減らすことができ、２次汚染を抑制することができる前記基板洗浄装置Ｗ１，Ｗ３への搬送ラインを形成することができる。
また、基板ＦＰの検査工程において、前記非接触搬送装置により検査し易い縦姿の基板ＦＰに変換させることができる。
【００３４】
上記実施形態では、搬送対象物として基板等のフラットパネルを用いたが、その他、アクリル板等の各種薄板、ウエハー、各種フィルム基板、フレキシブルディスク、回路基板でもよい。
【００３５】
【発明の効果】
本願発明の非接触搬送装置によれば、ベースとその上方の基板間で気体又は液体の流体膜が形成され、基板を非接触で浮上させて搬送できると共に、基板を非接触で縦姿から横姿に、横姿から縦姿に変えることができる。
よって、搬送ラインに特別な移載装置を導入することなく、また人手による作業の危険性や作業効率の低下を避けることができ、基板の各処理工程において、適切な搬送姿を実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る非接触搬送装置の側面図、
【図２】同装置の要部斜視図、
【図３】同装置の作用説明図、
【図４】第２実施形態に係る非接触搬送装置の側面図、
【図５】第３実施形態に係る非接触搬送装置の側面図、
【図６】第４実施形態に係る非接触搬送装置の要部斜視図、
【図７】同平面図、
【図８】同側面図、
【図９】同要部分解斜視図、
【図１０】同作用説明図、
【図１１】搬送ラインのレイアウト図である。
【符号の説明】
ＦＰ 基板
１ 搬送台
２ ベース ２０ 板状材
２１ 固定片
２２ 回転軸 ２３ 孔
２００ 表面
２３０ 段差
３ 起倒手段
４ 多孔質体 ４０ 表面
４１ 多孔質体の裏面
５ チャンバー
６ モータ等
７ エアホース
８ 圧力調整筒部 ８０ 開口
８１ 円筒部 ８２ 底部
８３ ネジ孔 ８４ 円形頂面
ＧＭ 気体膜

Claims (3)

1. ベースに配置された複数の多孔質体と、これら多孔質体の裏面を囲うように取付けられ、且つ、気体又は液体を前記複数の多孔質体に配給するチャンバーを備えた非接触浮上ユニットと、
   この非接触浮上ユニットを起倒させる起倒手段を備えたことを特徴とする起倒可能な非接触搬送装置。
2. 複数の孔が形成されたベースと、前記ベースの各孔に対しその表面が前記ベースの表面と略同一平面を形成するように取付けられた多孔質体と、前記多孔質体毎にその裏面を囲うように取付けられ、且つ、供給手段から供給される気体又は液体の圧力を前記裏面に対し略均一化させる圧力調整筒部を備えた非接触浮上ユニットと、
   この非接触浮上ユニットを起倒させる起倒手段を備えたことを特徴とする起倒可能な非接触搬送装置。
3. 前記多孔質体は、セラミック、ガラス、合成樹脂又は金属からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触搬送装置。

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