JP2008007319A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、カラーフィルタ等のワークを浮上させ、非接触で搬送する浮上搬送ユニットに関する。
LCDやPDPといったフラットパネルディスプレイ(FPD)に用いられるガラス基板は、画面の大型化の要望に応じ、サイズが大型化する傾向にある。
従来のFPD製造工程では、ガラス基板をローラで搬送していたが、ガラス基板とローラとの間の摩擦、ガラス基板に与えるストレスの問題等により、ガラス基板を圧縮空気で浮上させて搬送することが考えられている。
しかし、特許文献1のような浮上ユニットは、図12に示すように、浮上ブロック200の天井壁202に形成したエア吹上げ孔204からエアを吹上げて、ガラス基板206を浮上させる方式を採用しているため、エア吹上げ孔204の間でガラス基板206に反りが発生する。
特開2004−331265号公報
本発明は係る事実を考慮し、ガラス基板等のワークに反りを発生させずに浮上させて搬送できる浮上搬送ユニットを提供することを課題とする。
請求項1に記載の発明は、気密空間を備えたチャンバーと、前記チャンバーの天井壁に形成された溝部と、前記溝部の溝底を貫通し前記気密空間と連通する通気孔と、前記天井壁に固定された多孔質板と、を有することを特徴としている。
請求項1に記載の発明では、チャンバーの気密空間に気体を供給すると、天井壁に形成された溝部の溝底を貫通した通気孔から気体が噴出する。天井壁には多孔質板が固定されているので、気体は溝部を伝いながら、多孔質板の下面に均等に行き渡り、多孔質板の空隙から噴出す。
つまり、多孔質板の全面から気体が噴出して、多孔質板の全面がエアベアリング面となるため、ワークに反りを発生させずに浮上させて、搬送することが可能となる。
請求項2に記載の発明は、前記多孔質板に複数の貫通孔を形成し、前記チャンバーの気密空間を複数の部屋に区画して、所定の部屋の天井壁には、前記貫通孔と連通する吸気孔を形成すると共に、前記所定の部屋から気体を吸引することを特徴としている。
請求項2に記載の発明では、所定の部屋から気体を吸引することで、吸気孔を通じて貫通孔から気体が吸引される。従って、多孔質板の全面から噴出す気体によって浮上しているワークを部分的に吸引することで、ワークの浮上高さを安定させることができる。
請求項3に記載の発明は、前記溝部を同心円上に形成し、同心円の中心に前記吸気孔を配置し、前記溝部に前記通気孔を配置したことを特徴としている。
請求項3に記載の発明では、ワークを浮上させる気体が多孔質板から円状に噴出し、その中心からワークの浮上高さを安定させる吸引力が生じる。このため、浮上力と吸引力のバランスがとれ、ワークに反りが生じにくい。
本発明は上記構成としたので、ガラス基板等のワークに反りを与えずに浮上させて搬送できる。
図1〜図3には、本実施形態に係る浮上搬送ユニットが組み込まれた露光装置12が示されている。
この露光装置12は、レール14と横材16で長枠状に構成された組付けフレーム18を備えている。組付けフレーム18は、ポスト20で枠状のベースフレーム22の上方に支持されている。ベースフレーム22には、キャスタ24とストッパ26が取付けられており、露光装置12が作業エリア内で移動設置可能となっている。
また、レール14の間には梁材28が架け渡されている。梁材28の上には、第1コンプレッサー32からチューブ34を介して負圧と正圧の空気が供給されるエア供給ボックス30が配置されている。このエア供給ボックス30の上には、レール14に沿って第1実施形態に係る浮上搬送ユニット10が3列セットされている。なお、コンプレッサーから供給するものは空気に限らず、窒素やアルゴン、ヘリウム等の不活性ガス、二酸化炭素等の気体でもよい。また、水等の液体でもよい。
浮上搬送ユニット10のチャンバー36の底板には、エア供給ボックス30と接続され、負圧と正圧の空気が供給される3つの供給口(図示省略)が形成されている。
さらに、図1で示すレール14の右方には、レール14の間へ支持プレート38が架け渡されている。この支持プレート38には、第2実施形態に係る浮上搬送ユニット40がセットされている。支持プレート38の下面には、エア供給ボックス42が取付けられており、第2コンプレッサー44からチューブ46を介して負圧と正圧の空気が供給される。そして、浮上搬送ユニット40のチャンバー48の底板に形成された3つの供給口(図示省略)へ負圧と正圧の空気が供給される。
さらに、手前側のレール14には、リニア式の搬送装置50が搭載されている。この搬送装置50には、バキューム式の吸盤52を複数備えており、浮上したガラス基板Pの下面をチャックして、矢印方向に搬送する構成である。
浮上搬送ユニット10の上方で浮上されたガラス基板Pは、搬送装置50により浮上搬送ユニット40方向へ浮上搬送される。浮上搬送されたガラス基板Pは、浮上搬送ユニット40の上方で浮上状態が維持されたまま、図示しない露光手段により露光され、所定の回路パターンが形成される。
次に、第1実施形態に係る浮上搬送ユニット10の具体的な構成を説明する。
図4〜図9に示すように、浮上搬送ユニット10のチャンバー36は、断面が長方形状の長い筒体であり、内側に設けられた2枚の隔壁54で内部空間が、中央の略三角断面の吸引室56、台形断面の噴出室58,60に区画されている。そして、チャンバー36の端面に側板62を接合することで、チャンバー36の吸引室56、噴出室58,60は気密空間となる。
図6に示すように、チャンバー36の端面には、ねじ穴150が形成された台座部152が設けられている。また、側板62には、取付穴154が形成されている。このねじ穴150と取付穴154は、チャンバー36の端面に側板62を重ねたときに、ねじ穴150と取付穴154が対向する位置関係で形成されている。そして、ねじ穴150と取付穴154が対向した状態で、取付穴154とねじ穴150にねじ156が挿通されることにより、チャンバー36と側板62が螺号される。
なお、チャンバー36と側板62との接合には、ねじ156による螺合の他、接着剤などの他の手段によって行うことも可能である。
しかし、チャンバー36と側板62とを接着剤によって接合することとした場合には、接着剤の硬化時間が必要となるため製造効率の向上を図ることができないこと、および接合後に分解することが困難となるためメンテナンスや部品交換を行い難くなることから、チャンバー36と側板62との接合を前記のようにねじ156によって行うことが好ましい。
吸引室56には、前述した供給口から負圧の空気が供給され、噴出室58,60には、正圧の空気が供給される。
また、チャンバー36の側面には、軽量化を図るため長溝64が長手方向に沿って形成されている。
一方、チャンバー36の天井壁には、4つの区画に分けられ、それぞれ同心円状のサークル溝部66と、サークル溝部66の両側に格子状の格子溝部68が形成されている。なお、区画に分けてサークル溝部66、格子溝部68をそれぞれ形成したのは、天井壁に接合される多孔質板76へ、均一に空気を供給することが可能となるためである。ただし、本発明では、サークル溝部66と格子溝部68が形成される区画の数が限定されるものではなく、1つの区画によってチャンバー36を構成してもよい。
格子溝部68の溝底には通気孔74が貫通し、直線上に複数並んでいる。この通気孔74は、噴出室58と連通している。また、サークル溝部66の中心には吸気孔70が形成され、吸引室56に連通している。そして、吸気孔70の同心円上には、半径方向に並んで溝底に通気孔72が形成されている。この通気孔72は、噴出室60に連通している。
このように溝部が形成されたチャンバー36の天井壁には、板状に加工された多孔質板76が接合される。この多孔質板76は、例えば多孔質カーボン、焼結金属、多孔質セラミックス、多孔質樹脂などを使用することが出来るが、多孔質カーボンを使用すると、軽量化の向上、機械的強度の向上、製造費の低廉化、表面の平坦度向上を図れるとともに、ガラス基板Pと接触してしまった場合に、ガラス基板Pの損傷を少なくすることができる。
チャンバー36と多孔質板76とが接合された状態で、チャンバー36に形成された吸気孔70と、多孔質板76に形成された吸引孔78とが互いに対向して連通する。
接合方法としては、定盤の上へ多孔質板76のエアベアリング面となる面を下にして置き、チャンバー36の天井壁に接着剤を塗布し多孔質板76に重ね合わせ、錘を載せて固定する方法が一例として挙げられる。なお、接着剤は、サークル溝部66、格子溝部68に食み出さないように塗布することが望ましい。
ここで、サークル溝部66と格子溝部68とを多孔質板76の裏面に形成せずに、チャンバー36の天井壁に形成したのは、多孔質板76の裏面に溝部を形成する場合と比較して、チャンバーの天井部に溝部を形成した方が、精度良く、容易に溝部を形成することができるからである。
特に、ガラス基板Pの浮上量のばらつきを少なくして安定して浮上させるためには、多孔質板76のベアリング面の平坦度を小さく(より平坦に)する必要があるが、多孔質板76の裏面に溝部を形成すると、多孔質板76のベアリング面の平坦度を小さくすることが困難になる。
これに対して、本発明では、多孔質板の裏面に溝部が形成されていないことから、多孔質板のベアリング面の平坦度を小さくすることが可能となるため、ガラス基板Pの浮上量にばらつきを少なくして安定して浮上させることができる。
ここで、多孔質板76の空隙から空気が噴出して全面をエアベアリング面とするメカニズムについて簡単に説明する。
多孔質板76には、互いに連通する複数の微細な空隙が形成されている。サークル溝部66と格子溝部68とから噴出された空気は、サークル溝部66と格子溝部68と多孔質板76の下面とで形成された空気通路を伝わりながら多孔質板76の空隙を通過し、多孔質板76のベアリング面から外部へ向けて噴出する。このとき、微細な空隙は互いに連通していることから、空気通路の上方だけでなく、ベアリング面の全面から噴出する。
次に、第1実施形態に係る浮上搬送ユニット10の作用を説明する。
第1コンプレッサー32から、正圧の空気(例えば50〜400kPa)を噴出室58,60へ供給し、負圧の空気(例えば0〜-50kPa)を吸引室56へ供給(吸引室56から空気を吸引)する。
噴出室58,60へ供給された空気は、通気孔72,74から噴出し、多孔質板76の下面とサークル溝66又は格子溝部68とで形成された空気通路を伝って、多孔質板76の下面に均等に行き渡り、多孔質板76の空隙から噴出する。
つまり、多孔質板76の全面から空気が噴出して、多孔質板76の全面がエアベアリング面となるため、ガラス基板Pに反りを発生させずに浮上させて、多孔質板76と非接触で搬送することが可能となる。この浮上したガラス基板Pを吸盤52がチャックして矢印方向に搬送装置50が搬送する。
また、吸引室56に供給された負圧の空気は吸気孔70を介して多孔質板76に形成された吸引孔78にガラス基板Pを吸引する力を発生させる。この吸気孔70によって発生した吸引力は、多孔質板76から噴出した空気によって浮上したガラス基板Pの浮上量を規制するものである。従って、この吸引力を制御することによって、ガラス基板Pの浮上量を制御することが可能となる。
吸気孔70の上方周囲では、吸気孔70によって発生した吸引力によって浮上されたガラス基板Pが下方向(多孔質板76方向)に撓む。
しかし、吸気孔70に周囲には同心円状にサークル溝部66が形成され、このサークル溝部66から多孔質板76へ正圧の空気が噴出するため、ガラス基板Pに生じた下方向への撓みは上方向(多孔質板76と反対方向)へ押圧される。
従って、ガラス基板Pを平坦な状態で搬送することが可能となる。特に、ガラス基板Pのサイズが大型化すると、ガラス基板Pを撓みなく平坦に搬送することが困難となるが、本発明によれば、大型化したガラス基板Pであっても撓みを生じさせることなく搬送することが可能となる。
通気孔72から噴出する空気の圧力P1は通気孔74から噴出する空気の圧力P2よりも大きいこと(P1>P2)が好ましく、P1をP2の2倍(P1=2P2)とすることが、さらに好ましい。
P1とP2との関係をこのように構成すると、ガラス基板Pへの撓み発生を効果的に抑制することができるとともに、ガラス基板Pを安定して浮上させることが可能となる。
また、この吸気孔70及び吸引孔78は、ガラス基板Pを浮上させる円状の噴出空気の中心に位置しているため、浮上力と吸引力のバランスを取り易く、ガラス基板Pの浮上高さを規制し易くすることができる。
次に、第2実施形態に係る浮上搬送ユニット40を説明する。
浮上搬送ユニット40の基本構成は、第1実施形態の浮上搬送ユニット10と同一であるので、図10及び図11に示すチャンバー80の溝部の構成と、多孔質板82の形状について説明する。
チャンバー80の天井壁には、長手方向に4本の縦溝部97と幅方向に複数の横溝部102が形成されており、縦溝部97と横溝部102で複数の離島86が所定の間隔で形成されている。横溝部102の溝底には通気孔92が形成されている。この通気孔92は、図示しない噴出室に連通している。また、離島86には、吸引室と連通する吸気孔90が形成されている。
一方、多孔質板82の表面には、チャンバー80の天井壁と重ね合わせたとき、吸気孔90と対応する位置に吸気孔96が形成されている。また、多孔質板82の両側には、貫通孔101が形成されており、チャンバー80に形成された取付孔94へビスを挿入して、多孔質板82をチャンバー80に固定できるようになっている。
以上の構成の浮上搬送ユニット40では、多孔質板82の表面に貫通孔101を形成することでビス止めが可能となる。また、多孔質板82に溝加工しないので、多孔質板82の平坦度が維持できる。さらに、吸気孔を等間隔に配置することで、ガラス基板Pの浮上量をバランスよく規制することができる。
なお、図1〜図9に示す実施形態では、浮上搬送ユニット10がチャンバー36の天井壁に4枚の多孔質板76が接合されて構成されている。また、図10及び図11に示す実施形態では、浮上搬送ユニット40が、チャンバー80の天井壁に1枚の多孔質板82が接合されている。しかし、本発明は、多孔質板の数が限定されるものではない。
また、図1〜図11に示す実施形態では、本発明の浮上搬送ユニット10、40が露光装置に組み込まれたものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、露光装置以外に、ガラス基板を搬送するための装置に使用できるものである。
さらに、図1〜図11に示す実施形態では、浮上搬送ユニット10、40により搬送される被搬送体としてガラス基板を例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、樹脂板や金属板等、ガラス基板以外の被搬送体を搬送するものであってもよい。
32 第1コンプレッサー(空気供給手段)
36 チャンバー
66 サークル溝部(溝部)
68 格子溝部(溝部)
70 吸気孔
72 通気孔
74 通気孔
76 多孔質板
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Claims (3)
- 気密空間を備えたチャンバーと、
前記チャンバーの天井壁に形成された溝部と、
前記溝部の溝底を貫通し前記気密空間と連通する通気孔と、
前記天井壁に固定された多孔質板と、
を有することを特徴とする浮上搬送ユニット。 - 前記多孔質板に複数の貫通孔を形成し、前記チャンバーの気密空間を複数の部屋に区画して、所定の部屋の天井壁には、前記貫通孔と連通する吸気孔を形成すると共に、前記所定の部屋から気体を吸引することを特徴とする請求項1に記載の浮上搬送ユニット。
- 前記溝部を同心円上に形成し、同心円の中心に前記吸気孔を配置し、前記溝部に前記通気孔を配置したことを特徴とする請求項2に記載の浮上搬送ユニット。
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