JP2009105377A - 浮上搬送装置及び浮上ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】浮上搬送装置１の浮上性能を十分に確保した上で、大型化した基板Ｗを搬送する場合に、基板Ｗの平坦度を高く保って、基板Ｗの端部と浮上ユニット３７等との干渉を回避すること。
【解決手段】支持フレーム３に基板Ｗを搬送方向へ搬送する搬送ユニット１１が設けられ、支持フレーム３に複数の浮上ユニット３７が搬送方向及び搬送幅方向に沿って設けられ、各浮上ユニット３７は、上面に空気を噴出するノズル４１が形成された浮上ユニット本体３９と、浮上ユニット本体３９の下面中央に設けられかつ内部が浮上ユニット本体３９の内部に連通した浮上ユニット脚４３とをそれぞれ備え、浮上ユニット脚４３の搬送方向の最大外形寸法が浮上ユニット本体３９の搬送方向の最大外形寸法よりも小さくなっていること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガラス基板等の基板を浮上させた状態で搬送方向へ搬送する浮上搬送装置、及び空気等の気体の圧力を利用して基板を浮上させる浮上ユニットに関する。

近年、クリーン搬送の分野では浮上搬送装置について種々の開発がなされており、浮上搬送装置の先行技術として特許文献１に示すものがある。そして、先行技術に係る浮上搬送装置の構成等は、次のようになる。

即ち、先行技術に係る浮上搬送装置は、支持フレームを具備しており、この支持フレームには、基板を搬送方向へ搬送する搬送ユニットが設けられている。また、支持フレームには、空気の圧力を利用して基板を浮上させる複数の浮上ユニットが搬送方向及びこの搬送方向に直交する搬送幅方向に沿って設けられており、各浮上ユニットの上面には、空気を噴出するノズルがそれぞれ形成されている。ここで、各浮上ユニットは、エアを供給するファン等の空気供給源にそれぞれ接続されている。

従って、空気供給源によって各浮上ユニットの内部に空気をそれぞれ供給して、各浮上ユニットのノズルから空気をそれぞれ噴出させると共に、搬送ユニットを適宜に動作させる。これにより、浮上搬送装置によって基板を浮上させた状態で搬送方向へ搬送することができる。
特開２００６−１８２５６３号公報

ところで、一般に、複数の浮上ユニットの浮上性能、換言すれば、浮上搬送装置全体としての浮上性能を十分に確保するには、隣接関係にある浮上ユニット間の間隙の上側部分（上部間隙）を狭くする必要がある。

一方、今後、搬送対象としての基板は益々大型化する傾向にあり、大型化した基板を搬送する場合において、隣接関係にある浮上ユニット間の上部間隙を狭くすると、隣接関係にある浮上ユニット間に形成される通路の断面積も小さくなって、浮上ユニットのノズルから噴出した空気が基板の外側に逃げ難くなる。そのため、基板の中央部に下方向から作用する空気の圧力が高くなって、中央部（基板の中央部）が盛り上がるように基板が変形し、それに伴い、基板の端部が沈下して、基板の端部と浮上ユニット等との干渉を招き、基板に傷等の損傷が生じ易くなる。

つまり、浮上搬送装置全体としての浮上性能を十分に確保した上で、大型化した基板を搬送する場合に、基板の端部と浮上ユニット等の干渉を回避して、基板に損傷が生じることを抑えることは困難であるという問題がある。

そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成の浮上搬送装置及び浮上ユニットを提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、基板を浮上させた状態で搬送方向へ搬送する浮上搬送装置において、支持フレームと、前記支持フレームに設けられ、基板を搬送方向へ搬送する搬送ユニットと、前記支持フレームに前記搬送方向及び前記搬送方向に直交する搬送幅方向に沿って設けられ、上面に気体を噴出するノズルが形成された浮上ユニット本体と、前記浮上ユニット本体の下面に設けられかつ内部が前記浮上ユニット本体の内部に連通した浮上ユニット脚とをそれぞれ備え、前記浮上ユニット脚の前記搬送方向の最大外形寸法が前記浮上ユニット本体の前記搬送方向の最大外形寸法よりも小さくなってあって、各浮上ユニット脚が気体を供給する気体供給源にそれぞれ接続され、気体の圧力を利用して基板を浮上させる複数の浮上ユニットと、を具備したことを要旨とする。

なお、本願の特許請求の範囲及び明細書において、「設けられ」とは、直接的に設けられたことの他に、ブラケット等の別部材を介して間接的に設けられたことを含む意であって、「気体」とは、空気、アルゴンガス、窒素ガス等を含む意である。

第１の特徴によると、前記気体供給源によって各浮上ユニット脚の内部に気体をそれぞれ供給して、各浮上ユニット本体の前記ノズルから空気をそれぞれ噴出させると共に、前記搬送ユニットを適宜に動作させる。これにより、基板を浮上させた状態で搬送方向へ搬送することができる（前記浮上搬送装置の一般的な作用）。

前述の前記浮上搬送装置の一般的な作用の他に、各浮上ユニットは、前記浮上ユニット本体と、前記浮上ユニット本体の下面に設けられかつ前記搬送方向の最大外形寸法が前記浮上ユニット本体の前記搬送方向の最大外形寸法よりも小さい前記浮上ユニット脚とをそれぞれ備えているため、前記搬送方向に隣接関係にある前記浮上ユニット本体間の間隔、換言すれば、前記搬送方向に隣接関係にある前記浮上ユニット間の間隙の上側部分（上部間隙）を狭くしても、前記搬送方向に隣接関係にある前記浮上ユニット脚間の間隔を拡げることができる。これにより、前記搬送方向に隣接関係にある前記浮上ユニット間に形成される通路の断面積を大きくして、複数の前記浮上ユニット本体の前記ノズル（複数の前記浮上ユニットの前記ノズル）から噴出した気体を基板の外側に逃げ易くすることができる（前記浮上搬送装置の特有の作用）。

本発明の第２の特徴は、気体の圧力を利用して基板を浮上させる浮上ユニットにおいて、上面に気体を噴出するノズルが形成された浮上ユニット本体と、前記浮上ユニット本体の下面に設けられ、内部が前記浮上ユニット本体の内部に連通してあって、ユニット長さ方向の最大外形寸法が前記浮上ユニット本体の前記ユニット長さ方向の最大外形寸法よりも小さい浮上ユニット脚と、を具備したことを要旨とする。

第２の特徴によると、前記浮上ユニットを複数用意し、複数の前記浮上ユニットを第１の特徴からなる前記浮上搬送装置に構成要素として用いた場合には、前記浮上搬送装置の特有の作用と同様の作用を奏する。

本発明によれば、前記搬送方向に隣接関係にある前記浮上ユニット間の上部間隙を狭くしても、前記通路の断面積を大きくして、複数の前記浮上ユニットの前記ノズルから噴出した気体を基板の外側に逃げ易くすることができるため、前記浮上搬送装置の浮上性能を十分に確保した上で、大型化した基板を搬送する場合に、基板の平坦度を高く保って、基板の端部と前記浮上ユニット等との干渉を回避して、基板に損傷が生じることを十分に抑えることができる。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１から図５を参照して説明する。

ここで、図１は、図２におけるI-I線に沿った図、図２は、本発明の第１実施形態に係る浮上搬送装置の部分平面図、図３は、図２におけるIII-III線に沿った図、図４は、図２における矢視部IVを示す図、図５（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る浮上ユニットの平面図、図５（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る浮上ユニットの正面図である。なお、図面中、「ＦＦ」は、前方向を、「ＦＲ」は、後方向を、「Ｌ」は、左方向を、「Ｒ」は、右方向をそれぞれ指してある。

図２から図４に示すように、本発明の第１実施形態に係る浮上搬送装置１は、例えばガラス基板等の基板Ｗを浮上させた状態で搬送方向（前後方向）へ搬送する装置であって、前後方向へ延びた支持フレーム３を具備している。また、支持フレーム３は、前後方向へ延びた支持台５と、この支持台５の下側に一体的に設けられた複数の支柱７と、複数の支柱７に連結するように設けられた複数の補強部材９とを備えている。

支持台５には、基板Ｗを搬送方向へ搬送する搬送ユニット１１が設けられている。そして、この搬送ユニット１１の具体的な構成は、次のようになる。

即ち、支持台５の左端部付近及び右端部付近には、基板Ｗの端部を支持する回転可能な複数の搬送ローラ（複数の左寄りの搬送ローラ１３と複数の右寄りの搬送ローラ１３）がブラケット１５を介して前後方向に間隔を置いてそれぞれ設けられており、各搬送ローラ１３の回転軸には、ウォームホイール１７がそれぞれ一体的に設けられている。また、支持台５の左端部及び右端部には、前後方向へ延びた駆動軸１９が軸受等を介して回転可能にそれぞれ設けられており、各駆動軸１９は、外周部に、対応関係にあるウォームホイール１７に噛合した複数のウォーム２１をそれぞれ有している。そして、支持台５の前側左部及び前側右部には、対応関係にある駆動軸１９を回転させる搬送モータ２３がそれぞれ設けられており、各搬送モータ２３の出力軸は、対応関係にある駆動軸１９の前端部にカップリング等を介して一体的に連結されている。

なお、２本の駆動軸１９を２つ搬送モータ２３で回転させる代わりに、１つの搬送モータで回転させるようにしても構わない。また、複数の搬送ローラ１３及び搬送モータ２３等を備えた搬送ユニット１１の代わりに、基板Ｗの端部を把持しかつ前後方向へ移動可能なクランパを備えた別の搬送ユニット等を用いても構わない。

図１から図３に示すように、支持台５には、左右方向（搬送方向に直交する搬送幅方向）へ延びかつ空気を収容する複数のチャンバー２５が前後方向へ間隔を置いて設けられている。また、各チャンバー２５は、下側に、空気を取入れ可能な複数の取入口２７をそれぞれ有してあって、各チャンバー２５の上面には、複数の貫通穴２９がそれぞれ形成されている。更に、各チャンバー２５における各取入口２７近傍には、空気をチャンバー２５の内部へ供給するファン（空気供給源の一例）３１がブラケット３３を介してそれぞれ設けられている。なお、前後方向に隣接関係にあるチャンバー２５の間には、左右方向へ延びかつ床Ｂ側に連通した開口部３５が形成されている。

各チャンバー２５における各貫通穴２９の周縁部には、空気の圧力を利用して基板Ｗを浮上させる浮上ユニット３７がそれぞれ設けられており、換言すれば、支持台５には、複数の浮上ユニット３７が複数のチャンバー２５を介して前後方向及び左右方向に沿って設けられている。そして、各浮上ユニット３７の具体的な構成は、次のようになる。

即ち、図１及び図５（ａ）（ｂ）に示すように、各浮上ユニット３７は、中空矩形の浮上ユニット本体３９をそれぞれ備えており、各浮上ユニット本体３９の上面には、空気を噴出するスリット状のノズル４１がそれぞれ形成されている。また、各ノズル４１は、浮上ユニット本体３９の内部にそれぞれ連通してあって、特開２００６−１８２５６３号公報に示すように、垂直方向に対してユニット中心側（浮上ユニット３７の中心側）へ傾斜するようにそれぞれ構成されている。なお、各浮上ユニット本体３９の上面にスリット状のノズル４１がそれぞれ形成されるの代わりに、穴状の複数のノズルがそれぞれ形成されるようにしても構わない。

各浮上ユニット本体３９の下面中央には、中空円形の浮上ユニット脚４３が一体的にそれぞれ形成されており、各浮上ユニット脚４３の下端部は、チャンバー２５における貫通穴２９の周縁部に一体的に連結されている。また、各浮上ユニット脚４３の内部は、チャンバー２５の内部にそれぞれ連通してあって、各浮上ユニット脚４３は、チャンバー２５を介してファン３１にそれぞれ接続されている。

ここで、各浮上ユニット脚４３の前後方向の最大外形寸法（ユニット長さ方向の最大外形寸法）は、浮上ユニット本体３９の前後方向の最大外形寸法よりもそれぞれ小さくなってあって、各浮上ユニット３７は、側面視形状が浮上ユニット本体３９と浮上ユニット脚４３によってＴ字形状になるようにそれぞれ構成されている（図３参照）。また、各浮上ユニット脚４３の左右方向の最大外形寸法（ユニット幅方向の最大外形寸法）は、浮上ユニット本体３９の左右方向の最大外形寸法よりもそれぞれ小さくなってあって、各浮上ユニット３７は、正面視形状が浮上ユニット本体３９と浮上ユニット脚４３によってＴ字形状になるようにそれぞれ構成されている（図４及び図５（ｂ）参照）。

続いて、本発明の第１実施形態の作用及び効果について説明する。

複数のファン３１によって各チャンバー２５の内部に空気をそれぞれ供給することにより、各浮上ユニット脚４３の内部に空気をそれぞれ供給して、各浮上ユニット本体３９のノズル４１から空気を噴出させる。また、２つの搬送モータ２３の駆動により２本の駆動軸１９を同期して回転させることにより、ウォームホイール１７とウォーム２１の噛合作用によって複数の左寄りの搬送ローラ１３及び複数の右寄りの搬送ローラ１３を一方向へ回転させる。これにより、浮上搬送装置１によって基板Ｗを浮上させた状態で前後方向（前方向又は後方向）へ搬送することができる（浮上搬送装置１の一般的な作用）。

前述の浮上搬送装置１の一般的な作用の他に、各浮上ユニット３７は、浮上ユニット本体３９と、浮上ユニット本体３９の下面中央に設けられかつ最大外形寸法（前後方向の最大外形寸法、左右方向の最大外形寸法）が浮上ユニット本体３９の最大外形寸法よりも小さい浮上ユニット脚４３とをそれぞれ備え、側面視形状及び正面視形状が浮上ユニット本体３９と浮上ユニット脚４３によってＴ字形状になるようにそれぞれ構成されているため、隣接関係にある浮上ユニット本体３９間（前後方向に隣接関係にある浮上ユニット本体３９間、左右方向に隣接関係にある浮上ユニット本体３９間）の間隔、換言すれば、隣接関係にある浮上ユニット３７間の間隙の上側部分（上部間隙）を狭くしても、隣接関係にある浮上ユニット脚４３間の間隔を拡げることができる。これにより、隣接関係にある浮上ユニット３７間に形成される通路Ｐの断面積を大きくして、複数の浮上ユニット本体３９のノズル４１（複数の浮上ユニット３７のノズル４１）から噴出した空気を基板Ｗの外側に逃げ易くすることができる（浮上搬送装置１の特有の作用）。

従って、本発明の第１実施形態によれば、隣接関係にある浮上ユニット３７間の上部間隙を狭くしても、通路Ｐの断面積を大きくして、複数の浮上ユニット３７のノズル４１から噴出した空気を基板Ｗの外側に逃げ易くすることができるため、浮上搬送装置１の浮上性能を十分に確保した上で、大型化した基板Ｗを搬送する場合に、基板Ｗの平坦度を高く保って、基板Ｗの端部（先端部を含む）と浮上ユニット３７等との干渉を回避して、基板Ｗに損傷が生じることを十分に抑えることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について図６から図８を参照して説明する。

ここで、図６は、本発明の第２実施形態に係る浮上搬送装置の部分平面図、図７は、図６におけるVII-VII線に沿った図、図８（ａ）、図８（ｂ）を上から見た図、図８（ｂ）は、図７における矢視部VIIIの拡大図である。なお、図面中、「ＦＦ」は、前方向を、「ＦＲ」は、後方向を、「Ｌ」は、左方向を、「Ｒ」は、右方向をそれぞれ指してある。

図６及び図７に示すように、本発明の第２実施形態に係る浮上搬送装置４５は、基板Ｗを浮上させた状態で搬送方向（前後方向）へ搬送する装置であって、本発明の第１実施形態に係る浮上搬送装置１と略同じ構成を有しており、浮上搬送装置４５の具体的な構成のうち、浮上搬送装置１の構成と異なる部分について説明する。なお、浮上搬送装置４５における複数の構成要素のうち、浮上搬送装置１における構成要素と対応するものについては、図中に同一番号を付して、説明を省略する。

即ち、前後方向に隣接関係にある浮上ユニット３７間には、合成樹脂からなる断面コ字状の遮蔽板４７が設けられており、遮蔽板４７は、射出成型によって製作されたものである。また、遮蔽板４７の上面は、浮上ユニット本体３９の上面と略同じ高さ位置又は浮上ユニット本体３９の上面よりも僅かに低い高さ位置に位置してあって、遮蔽板４７の厚みは、浮上ユニット本体３９の高さの１／１０以下（具体的には、第２実施形態にあっては、３．０ｍｍ以下）になっている。ここで、遮蔽板４７の厚みを浮上ユニット本体３９の高さの１／１０以下としたのは、遮蔽板４７の厚みが浮上ユニット本体３９の高さの１／１０を超えると、前後方向に隣接関係にある浮上ユニット３７間に形成される通路Ｐの断面積を大きくすることが困難になるからである。

遮蔽板４７の両縁部（前縁部と後縁部）には、係合爪４７ｓがそれぞれ形成されており、遮蔽板４７の係合爪４７ｓは、浮上ユニット本体３９に形成された係合溝３９ｇに係合可能である。換言すれば、遮蔽板４７は、係合爪４７ｓと係合溝３９ｇを係合させたり、係合爪４７ｓと係合溝３９ｇの係合状態を解除したりすることによって、浮上ユニット３７に対して着脱可能に構成されている。

なお、左右方向（搬送幅方向）に隣接関係にある浮上ユニット３７間にも遮蔽板が設けられるようにしても構わない。

そして、第２実施形態によれば、第１実施形態の作用及び効果の他に、次のような作用及び効果を奏する。

即ち、前後方向に隣接関係にある浮上ユニット３７間に遮蔽板が設けられ、遮蔽板４７の厚みが浮上ユニット本体３９の高さの１／１０以下になっているため、前後方向に隣接関係にある浮上ユニット３７間に形成される通路Ｐの断面積を大きくしつつ、前後方向に隣接関係にある浮上ユニット３７間において、基板Ｗの浮上力を十分に発揮させることができる。これにより、基板Ｗの先端部が搬送方向から見て先行の浮上ユニット３７から後続の浮上ユニット３７へ乗り継ぐ際に、基板Ｗの先端側の撓みを抑えることができる。なお、基板Ｗの先端部が先行の浮上ユニット３７から後続の浮上ユニット３７へ乗り継ぐとは、基板Ｗの先端部が先行の浮上ユニット３７の上方領域から後続の浮上ユニット３７の上方領域へ移動することをいう。

また、遮蔽板４７が浮上ユニット３７に対して着脱可能に構成されているため、長さ（左右方向の長さ）の異なる複数種の遮蔽板４７を予め用意しておくことにより、基板Ｗの大きさ等に応じて、前後方向に隣接関係にある浮上ユニット３７間における基板Ｗの浮上力を調節することができる。

従って、基板Ｗの先端部が先行の浮上ユニット３７から後続の浮上ユニット３７へ乗り継ぐ際に、基板Ｗの先端側の撓みを抑えることができるため、基板Ｗの大小に拘わらず、基板Ｗの先端部と浮上ユニット３７等との干渉を回避して、基板Ｗに損傷が生じることをより十分に抑えることができる。特に、基板Ｗの大きさ等に応じて、前後方向に隣接関係にある浮上ユニット３７間における基板Ｗの浮上力を調節することができるため、前述の効果をより高めることができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、その他、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。

図２におけるI-I線に沿った図である。 本発明の第１実施形態に係る浮上搬送装置の部分平面図である。 図２におけるIII-III線に沿った図である。 図２における矢視部IVを示す図である。 図５（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る浮上ユニットの平面図、図５（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る浮上ユニットの正面図である。 本発明の第２実施形態に係る浮上搬送装置の部分平面図である。 図６におけるVII-VII線に沿った図である。 図８（ａ）、図８（ｂ）を上から見た図、図８（ｂ）は、図７における矢視部VIIIの拡大図である。

符号の説明

Ｐ 通路
Ｗ 基板
１ 浮上搬送装置
３ 支持フレーム
５ 支持台
１１ 搬送ユニット
２５ チャンバー
２７ 取入口
２９ 貫通穴
３１ ファン
３７ 浮上ユニット
３９ 浮上ユニット本体
４１ ノズル
４３ 浮上ユニット脚
４５ 浮上搬送装置
４７ 遮蔽板

Claims (10)

1. 基板を浮上させた状態で搬送方向へ搬送する浮上搬送装置において、
   支持フレームと、
   前記支持フレームに設けられ、基板を搬送方向へ搬送する搬送ユニットと、
   前記支持フレームに前記搬送方向及び前記搬送方向に直交する搬送幅方向に沿って設けられ、上面に気体を噴出するノズルが形成された浮上ユニット本体と、前記浮上ユニット本体の下面に設けられかつ内部が前記浮上ユニット本体の内部に連通した浮上ユニット脚とをそれぞれ備え、前記浮上ユニット脚の前記搬送方向の最大外形寸法が前記浮上ユニット本体の前記搬送方向の最大外形寸法よりも小さくなってあって、各浮上ユニット脚が気体を供給する気体供給源にそれぞれ接続され、気体の圧力を利用して基板を浮上させる複数の浮上ユニットと、
   を具備したことを特徴とする浮上搬送装置。
2. 各浮上ユニットは、側面視形状が前記浮上ユニット本体と前記浮上ユニット脚によってＴ字形状になるようにそれぞれ構成されたことを特徴とする請求項１に記載の浮上搬送装置。
3. 各浮上ユニットは、前記浮上ユニット脚の前記搬送幅方向の最大外形寸法が前記浮上ユニット本体の前記搬送幅方向の最大外形寸法よりも小さくなってあって、正面視形状が前記浮上ユニット本体と前記浮上ユニット脚によってＴ字形状になるようにそれぞれ構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の浮上搬送装置。
4. 前記搬送方向に隣接関係にある前記浮上ユニット間に設けられた遮蔽板とを具備したことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の浮上搬送装置。
5. 前記遮蔽板が前記浮上ユニットに対して着脱可能に構成されたことを特徴とする請求項４に記載の浮上搬送装置。
6. 前記支持フレームに設けられ、気体を取入れ可能な取入口を有し、気体を収容するチャンバーとを具備し、
   各浮上ユニット脚の内部が前記チャンバーの内部にそれぞれ連通してあって、各浮上ユニット脚が前記チャンバーを介して前記気体供給源に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれかの請求項に記載の浮上搬送装置。
7. 前記気体供給源は、前記チャンバーの前記取入口の近傍に設けられかつ前記気体を前記チャンバーの内部に供給するファンであることを特徴とする請求項６に記載の浮上搬送装置。
8. 気体の圧力を利用して基板を浮上させる浮上ユニットにおいて、
   上面に気体を噴出するノズルが形成された浮上ユニット本体と、
   前記浮上ユニット本体の下面に設けられ、内部が前記浮上ユニット本体の内部に連通してあって、ユニット長さ方向の最大外形寸法が前記浮上ユニット本体の前記ユニット長さ方向の最大外形寸法よりも小さい浮上ユニット脚と、を具備したことを特徴とする浮上ユニット。
9. 側面視形状が前記浮上ユニット本体と前記浮上ユニット脚によってＴ字形状になるように構成されたことを特徴とする請求項８に記載の浮上ユニット。
10. 前記浮上ユニット脚のユニット幅方向の最大外形寸法が前記浮上ユニット本体の前記ユニット幅方向の最大外形寸法よりも小さくなってあって、正面視形状が前記浮上ユニット本体と前記浮上ユニット脚によってＴ字形状になるように構成されたことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の浮上ユニット。

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