JP2021031270A - 搬送機構 - Google Patents

Abstract

【課題】端面搬送方式の搬送機構において、基板の裏面への接触面積が少ない搬送機構を提供する。【解決手段】平板状の基板を水平搬送する端面搬送方式の搬送機構であって、前記基板２の搬送方向の左右両端部において、前記基板の搬送方向に沿って複数備えられ、前記基板を支持し搬送する搬送ローラ８と、左側端部と右側端部に配置された前記搬送ローラの間に位置し、前記基板の搬送方向に沿って複数備えられ、前記基板を点で支持する支持手段３と、を備え、前記支持手段は、前記支持手段を移動させる搬送ベルト１に起立して備えられていることを特徴とする搬送機構１０。【選択図】図１

Description

本発明は、平板状の基板を水平搬送して処理する湿式処理装置の搬送機構に関する。

プリント配線基板や表示装置用のガラス基板などは、湿式処理装置の中を水平搬送により搬送され、薬液処理や薬液処理後の洗浄処理などが行なわれることがある。

基板を水平搬送する方式としては、基板の搬送方向に向かって、基板の左右両端部と中央部の３点で基板を支持する端面搬送方式と、基板全面を多くの搬送ローラにより支持する多点搬送方式がある。基板の有効面である基板内部にできるだけ接触せずに搬送する場合は、端面搬送方式が採用されている。

端面搬送方式の搬送機構としては、例えば特許文献１に、基板をスリップさせる事無く安定して搬送でき、しかも液処理における液切りや乾燥処理等を的確に行うことができる搬送装置が開示されている。

この搬送装置においては、基板を搬送する方向に向かって、基板の裏面側の左右両端部に一対の搬送ローラと、その搬送ローラに対応した位置の表面側に押圧ローラがそれぞれ備えられている。この様な機構により、搬送ローラから基板の両端部に確実に搬送動力が伝達され、スリップすることなく基板を搬送することが可能となる。また、基板の裏面側の中央部に、搬送ローラより大きい径の支持ローラを設けることで、基板の搬送方向に向かって見た場合の基板の中央部を一番高くした、山型形状にした状態で搬送することができる。この様にする事で、処理液が基板の中央部付近に残留することを解消することができる。

しかしながら、この技術において、支持ローラは、基板の搬送方向に沿って、基板の裏面側を線状に接触する為、基板の裏面に傷が付いたり、異物が付着したりする機会が多いという問題がある。

特開２００３−５１５２９号公報

上記の事情に鑑み、本発明は、端面搬送方式の搬送機構において、基板の裏面への接触面積が小さい搬送機構を提供する事を課題とする。

上記の課題を解決する手段として、本発明の１態様は、平板状の基板を水平搬送する端面搬送方式の搬送機構であって、
前記基板の搬送方向の左右両端部において、前記基板の搬送方向に沿って複数備えられ、前記基板を支持し搬送する搬送ローラと、
左側端部と右側端部に配置された前記搬送ローラの間に位置し、前記基板の搬送方向に沿って複数備えられ、前記基板を点で支持する支持手段と、を備え、
前記支持手段は、前記支持手段を移動させる搬送ベルトに起立して備えられていることを特徴とする搬送機構である。

また、前記搬送ベルトによる前記基板の搬送速度と、前記搬送ローラによる前記基板の搬送速度が一致しており、
前記支持手段の頂部は前記搬送ローラの頂部より高く、
前記支持手段は前記基板を支持する高さを調整可能な機構を備えることを特徴とする。

また、前記支持手段は、
前記搬送ベルトに前記支持手段を起立した状態で固定する固定部と、
前記基板と接して該基板を支持する基板受け部と、を備えており、
前記固定部には、基板受け部の可動範囲を上下方向に規定するガイド孔が備えられており、
前記基板を支持する高さを調整可能な機構は圧縮コイルばねであることを特徴とする。

また、前記基板受け部の少なくとも前記基板と接する部分がゴムからなることを特徴とする。

本発明の搬送機構によれば、端面搬送方式の搬送機構において、基板の裏面への接触面積が小さい搬送機構を提供可能となる。

本発明の端面搬送方式の搬送機構の搬送方向から見た断面構成を例示した断面説明図。 本発明の端面搬送方式の搬送機構の搬送方向と直交する方向から見た断面構成を例示した断面説明図。 本発明の端面搬送方式の搬送機構で使用する基板の支持手段を例示する側面説明図。

本発明の搬送機構について、図１〜図３を用いて説明する。
本発明の搬送機構１０は、平板状の基板２を水平搬送する端面搬送方式の搬送機構である。

本発明の搬送機構１０は、基板２の搬送方向の左右両端部において基板２の搬送方向に沿って複数備えられ、基板２を支持し搬送する搬送ローラ８と、左側端部と右側端部に配置された搬送ローラ８の間に位置し、基板２の搬送方向に沿って複数備えられ、基板２を点で支持する支持手段３と、を備えている。

支持手段３は、基板２が搬送される方向に移動する搬送ベルト１に沿って備えられている。また、支持手段３は搬送ローラ８の高さを超える範囲で、基板２を支持する高さを調整可能な機構を備えていてもよい。なお、搬送ベルト１は、図２に例示した様に、搬送ベルト駆動装置４によって、支持手段３を基板２の搬送方向と同じ方向に搬送可能となっている。搬送ベルト駆動装置４により、搬送ベルト１の速度を搬送ローラ８の回転速度と同期させてもよい。同期させることで搬送ローラ８による基板２の移動速度と指示手段３の移動速度が略一致するため、基板２における支持手段３との接地点がこすれることによる傷がつきにくくなるためより好ましい。

支持手段３の基板２と接する部位は、基板２を傷つけにくい材料からなる事が好ましい。その様な材料は、処理する基板２の材料によって決めれば良い。例えば、ガラス基板より硬度が低い材料やプリント配線基板に形成されている銅配線が傷付かない程度の硬度を備えた材料を挙げることができる。一方で、基板２を支える事ができる事も求められる。その為、支持手段３の主たる構成材料は金属などの高い剛性を備えた材料で構成する事が望ましいが、基板２と接して支持する部位は、硬度が小さく、柔軟な材料であることが望ましい。例えば、ステンレス鋼を使用して支持手段３を作製し、基板２と接して支持する部位にゴムなどの硬度が低い材料を使用した構成にすれば良い。また、支持手段３は基板２を搬送中に発生する振動を吸収可能な機能を備えている事が好ましい。

また、基板２を支持する支持手段３は、図３（ａ）と（ｂ）に例示した様に、搬送ベルト１に支持手段３を起立した状態で固定する固定部７と、基板２と接して基板２を支持する基板受け部５と、基板受け部５をばね力により支持する圧縮コイルばね６と、を備えている。固定部７には、基板受け部５の可動範囲を上下方向に規定するガイド孔（図示省略）が備えられた機構であっても良い。

支持手段３がこの様な機構を備えている事により、搬送する基板２の重量が変化した場合に、圧縮コイルばね６が基板２の重量によって自動的に基板２を支持する基板受け部５を支持する高さを調整する。圧縮コイルばね６は基板２による基板受け部５の高さ調整後も、搬送ローラ８の頂部の高さよりも高い位置に基板２を維持するばね強度を有する。

すなわち、液処理工程を行う際に、例えば、厚く重い基板の場合には、圧縮コイルばね６が強い力で押し下げられる為、支持手段３の頂部は基板２が乗らない状態と比較して低い位置かつ搬送ローラ８の頂部の高さよりも高い位置となる。厚い基板は剛性が高く撓み難いため、支持手段３の頂部の位置が低くても、処理液が滞留しない。
一方、薄く軽い基板の場合には、圧縮コイルばね６が弱い力で押し下げられる為、厚く重い基板を乗せた場合よりも高い位置となる。薄い基板は剛性が低く撓み易いため、支持手段３が高い方が処理液の滞留を抑制することができる。したがって、搬送する基板２の厚さや重量、基板の撓み易さなどが変化した場合であっても、圧縮コイルばね６により基板の搬送方向から見て山型形状になる様に支持手段３の高さが自動で調整され、その撓みに処理液が溜まってしまう事が無い様に制御することが可能となる。

支持手段３は左側端部と右側端部に配置された搬送ローラ８の間に位置することで上述の処理液の滞留を抑制できる。ここで支持手段３は左側端部と右側端部に配置された搬送ローラ８の略中央に位置することが好ましい。基板２が最も撓むのは基板２の幅方向における中心である。そのため、支持手段３が搬送ローラ８の略中央に位置することで撓み位置を効率的に支えられるので撓みがより解消しやすくなる。

基板受け部５の少なくとも基板２と接する部分がゴムなどの弾性体でできていても良い。ゴムには弾力性があり、硬度が低い為、プリント配線基板などに使用されている樹脂や表示装置用のガラス基板を傷つけることが無い。また、弾力性がある事により、振動を吸収可能であるというメリットを備えている。ゴムの種類は特に限定する必要は無く、取り扱う基板の材質に応じて最適なゴムを選定すれば良い。

（基板）
基板２については特に限定されない。例えば、液晶ディスプレイ用カラーフィルタやＴＦＴ用のガラス基板であっても良いし、多層プリント配線基板、多層プリント配線基板の内層材或いはＦＣ−ＢＧＡ用の基板などであっても良い。

（搬送ローラ）
搬送ローラ８については特に限定されない。従来から使用される搬送ローラを好適に使用可能である。
図１では、基板２を支える搬送ローラ８を左右１つずつ配置した場合を例示したが、こ
の様な構成に限定するものではない。例えば、基板２が薬液のスプレーを受けて移動する際は搬送ローラ８を使用することが困難となる場合がある。その様な場合には、搬送方向に向かって左右両側の基板２の端部を確実に把持し、スリップする事無しに搬送することが求められる。例えば基板２を支える搬送ローラ８の他に、基板２を搬送ローラ８とは反対側から支える搬送ローラ（図示せず）と、によって基板２の左右両端部を押圧した状態とし、該一対の搬送ローラを互いに相反する方向に回転させることにより基板２を搬送する構成が好ましい。

搬送ローラ８は、搬送ローラ８を回転して基板２を搬送するためのモータなどの動力源（図示省略）に機械的に接続されている。動力源としては、回転数を制御可能なものが望ましい。次に説明する支持手段３の送り速度を、搬送ローラ８が基板２を搬送する搬送速度と一致させる事が好ましいためである。例えば、交流同期モータを使用すれば良い。

（支持手段）
支持手段３は、基板２の搬送方向に向かって右側と左側に備えられた一対の搬送ローラ８の間に配置される。支持手段３は右側と左側に備えられた一対の搬送ローラ８の中間位置に配置されることが好ましい。基板２が最もたわむ位置に支持体３を設けることができるので撓みを解消しやすいためである。なお、中間位置とは、丁度、右側と左側の搬送ローラ８の中央に配置されていても良いし、厳密に中央ではなく、右側または左側に多少寄っていても構わない。
また支持手段３は、搬送方向に沿って１列のみ配置されていても良いし、２列以上に配置されていても良い。支持手段３を２列以上に配置することで基板２を複数の支持手段３で支持することができ、基板搬送時の安定性を増すことができる。

また支持手段３は、基板２を基板２の裏面から点で支持することが特徴である。点で支持することにより、基板２の裏面に接触する面積を小さくする事が可能となる。点で支持するとは、従来のローラ状の支持手段ではなく、棒状の支持手段が、例えば搬送方向に沿って複数個配置されている事によって、基板２を支持する事を意味している。ローラ状の支持手段の場合には、基板２の裏面を搬送方向に延伸する細い帯状に接触する部分ができるが、点で支持する支持手段の場合には、搬送方向に小さな点状に接触する部分ができる。その為、支持手段３と基板２の裏面とが接触する面積を著しく減少させることが可能となる。その結果、基板２の裏面への異物の付着や傷の形成などを低減する事ができる。

基板２を左右両側の搬送ローラ８によって支持された状態で搬送する場合、基板２が重力を受けて下側に撓むことがある。撓んだ箇所にスプレーノズルから吐出される処理液がたまる事があるが、支持手段３が基板２の裏面側に配置されることによって基板２に吐出された処理液が溜まるのを防止することが可能となる。その為、基板２は搬送ローラ８と支持手段３によって支持された状態では、図１（ｂ）に例示した様に、支持手段３によって支持された部位が最も高くなる様に、搬送ローラ８のローラ径に対する支持手段３の高さが調整されることが好ましい。支持手段３は搬送ベルト１の上に固定されるので、搬送ベルト１の上面の高さと搬送ローラ８の高さを考慮して調整される。

図１（ａ）は支持手段３の頂部が搬送ローラ８の頂部よりも低い場合を示している。図１（ａ）に例示した様に、支持手段３の頂部が搬送ローラ８の頂部よりも低い位置にあった場合は基板２が撓みやすく、該撓み部分に処理液が残留しやすい。一方で図１（ｂ）に例示した様に、支持手段３の頂部を搬送ローラ８の頂部よりも高く設定する事で、基板２の撓みに溜まった処理液が流れ落ちる様な制御を行うことができる。基板２の剛性が高く撓み難い場合であっても、支持手段３の頂部の位置を搬送ローラ８の頂部より高くすることで処理液が基板２上から早く流れ落ちる様にすることができる。

また、支持手段３は図３に例示した構成でも良い。図３は、搬送ベルト１上に、搬送ベルト１の搬送方向に沿って、支持手段３を起立した状態で固定する固定部７（図２参照）と、基板と直接的に接触して基板を支持する基板受け部５と、それらの間に備えられた圧縮コイルばね６と、から構成されている場合を示したものである。図３では、基板受け部５は、基板と接触する側とは反対側に棒状体９を備えており、その棒状体９は、固定部７に形成されたガイド孔（図示省略）に挿入されている例を示している。棒状体９は、このガイド孔（図示省略）によって、支持手段３が起立した方向にのみ可動に備えられている。

この様に、基板受け部５に連接した棒状体９が圧縮コイルばね６の内側を通って固定部７のガイド孔（図示省略）に挿入されている為、図３（ａ）に示した様に、例えば、重い基板が基板受け部５の上に載置された場合は、圧縮コイルばね６は、ばねがフリーの状態の時より圧縮された状態で、つり合いが取れる。また図３（ｂ）に示した様に、軽い基板が板受け部５の上に載置された場合は、圧縮コイルばね６は、重い基板が載置された時よりばねの圧縮量が少ない状態で、つり合いが取れる。この様に、基板の重量に応じて、圧縮コイルばね６の圧縮量の差１１が生じ、支持手段３の高さが自動的に調整される。一般に、基板が軽い場合は基板が薄く撓み易い。そのため、支持手段３の頂部を高く設定して基板の撓んだ箇所から処理液が流れ落ちる様にして処理液が滞留しない様にする事が必要となる。逆に、重く厚い基板では、撓みが生じ難い為、支持手段３は低くても良い。その為、処理する基板の重量の範囲内で、いずれの基板に対しても撓みによる処理液の滞留を解消し、処理液が基板上に溜まらない様にする事が可能となるばね係数やばねの長さを備えた圧縮コイルばね６を選定する事により、基板の重量に応じて都度指示手段３を変更することなく、自動的に基板上に処理液が滞留しない様にすることが可能となる。換言すると、支持手段３により、搬送される基板の自重に対して自動で追従して支持レベルの高さを変えることができる。そのため搬送する基板の重量に応じて支持手段３を取り替える手間が不要となる。

（基板受け部）
基板受け部５は、基板と直接的に接触するため、基板に傷を付けない柔らかい材料から形成されている事が好ましい。基板がガラスであれば、ガラスよりモース硬度などの硬度が低い材料から形成されていれば良い。或いは、ガラスより硬い材料から形成されている場合であっても、基板受け部５の基板との接触部に、硬度が低い材料層を形成しておくことでも良い。この場合は、その層が摩耗などによって除去されることを監視し、適切な時期に交換する機構を備えていても良い。いずれの場合も、例えばゴムを好適に使用することができる。ゴムの種類としては、例えば、搬送用Ｏリングに使用されるバイトンなどを好適に使用する事ができるが、これらに限定する必要は無い。

基板が、プリント配線基板などの場合は、ガラス基板の場合の様に傷が付く事は余り問題にはならないが、例えば配線材料として使用される銅が傷つく虞が無い硬さの材料が選択された方が良い。

（搬送ベルト）
搬送ベルト１に支持手段３を設けることで、支持手段３に搬送駆動を伝達することができる。基板２を効率的に搬送する観点から、搬送ベルト１は図２に示すように環状になっていることが好ましい。搬送ベルト１としては、用途によって使用可能な材料が限定される場合がある。例えば、液晶ディスプレイ用ガラス基板を処理する装置に使用される場合は、クリーン度が高い環境が求められる為、異物や塵埃の発生が無い材料を使用する必要がある。その様な材料としては例えば、クロロプレンゴムなどを挙げることができる。また、プリント配線基板などの場合は、従来から使用されて来た搬送ベルト１用の材料を使用すれば良い。例えば、ポリウレタンゴムなどを挙げることができる。

（圧縮コイルばね）
圧縮コイルばね６としては、コイルの自由長さ、バネ定数、内径、外径などを、使用する基板受け部５の外径や、使用する基板の重量範囲や撓み易さに合わせて選定すれば良い。

１・・・搬送ベルト
２・・・基板
３・・・支持手段
４・・・搬送ベルト駆動装置
５・・・基板受け部
６・・・圧縮コイルばね
７・・・固定部
８・・・搬送ローラ
１０・・・搬送機構
１１・・・圧縮コイルばねの圧縮量の差

Claims (4)

1. 平板状の基板を水平搬送する端面搬送方式の搬送機構であって、
   前記基板の搬送方向の左右両端部において、前記基板の搬送方向に沿って複数備えられ、前記基板を支持し搬送する搬送ローラと、
   左側端部と右側端部に配置された前記搬送ローラの間に位置し、前記基板の搬送方向に沿って複数備えられ、前記基板を点で支持する支持手段と、を備え、
   前記支持手段は、前記支持手段を移動させる搬送ベルトに起立して備えられていることを特徴とする搬送機構。
2. 前記搬送ベルトによる前記基板の搬送速度と、前記搬送ローラによる前記基板の搬送速度が一致しており、
   前記支持手段の頂部は前記搬送ローラの頂部より高く、
   前記支持手段は前記基板を支持する高さを調整可能な機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の搬送機構。
3. 前記支持手段は、
   前記搬送ベルトに前記支持手段を起立した状態で固定する固定部と、
   前記基板と接して該基板を支持する基板受け部と、を備えており、
   前記固定部には、基板受け部の可動範囲を上下方向に規定するガイド孔が備えられており、
   前記基板を支持する高さを調整可能な機構は圧縮コイルばねであることを特徴とする請求項１または２に記載の搬送機構。
4. 前記基板受け部の少なくとも前記基板と接する部分がゴムからなることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の搬送機構。