JP3897133B2 - 基板反転方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、感光性樹脂層を有する積層体フィルムをプリント配線盤用基板、液晶パネル用ガラス基板、プラズマディスプレイ用基板に例示される基板の表面に張り付けた後に、該基板を表裏反転させるための基板反転方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
感光性樹脂層を有する積層体フィルムを、プリント配線盤用基板、液晶パネル用ガラス基板あるいはプラズマディスプレイ用ガラス基板等の基板表面に、前記感光性樹脂層が対面するようにして張り付ける工程がある。
【０００３】
このフィルム張り付けのための装置は、従来は、搬送ローラからなる搬送装置により基板を搬送させ、その上面にフィルムを連続的あるいは基板長さに応じて切断して、ラミネーションロールにより張り付けるようにされている。
【０００４】
近年、プリント配線盤の回路、液晶パネルやプラズマディスプレイにおける画素が高精細化して、基板表面に僅かな埃等が付着した状態であっても、そのままフィルムを張り付けて、後工程でパターンを焼き付けた場合、該埃等が付着した部分の画素が不良品の原因となってしまうという問題点が生じた。
【０００５】
これに対して、基板のフィルム張り付け面を下向き（下面）とし、該下面に下側からフィルムを張り付けるようにしたフィルム張付方法及び装置が提案されている。
【０００６】
この場合、後工程でパターン等を焼き付ける際に、下方から露光しようとすると、露光領域が搬送ローラ等によってけられてしまうので、基板を表裏反転させて、搬送ローラ上の基板を上面から露光させる必要がある。
【０００７】
フィルム張付け後の基板を１８０°反転させるための手段としては、例えば基板上面を負圧により吸着してから、そのまま１８０°回転させる構成が考えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、吸着装置によって、下面にフィルムが張り付けられている基板の上面を吸着しようとするとき、吸着装置によって、搬送ローラ上の基板を、一旦上方から押え込んで吸着させることになる。
【０００９】
しかしながら、基板は、その下面に張り付けられているフィルムを介して搬送ローラ上に載置されていて、該搬送ローラの上端に対して線接触しているので、基板を上方から押圧すると、フィルムに、集中荷重による線状の瘢痕が発生してしまい、これが後工程での露光時に、露光異常を生じ、製品不良の原因となってしまうという問題点がある。更に、吸着装置は円弧運動するために、基板を押圧する際に基板表面に沿ってわずかにずれる。この傾向は、基板が薄く、且つこれに張り付けられるフィルムも薄い場合に顕著に現われる。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、基板を、その下面に張り付けられているフィルムに押圧による瘢痕を残したりすることなく、１８０°反転できるようにした基板の反転方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、請求項１記載のように、下側面にフィルムが張り付けられている基板を、搬送ローラ群により構成される基板搬送面に沿って搬送し、且つ、所定位置で停止させる工程と、
前記停止位置の上方に、反転アームの吸着面を、前記基板と平行で、且つ、前記基板から所定距離離間させた状態で下向きにして位置させると共に、該吸着面に負圧を印加させる工程と、
前記停止位置にある基板下方の搬送ローラ間の隙間から、前記搬送ローラの軸線方向に長尺で、且つ、軟質材料から形成される平面状の基板支持面を有する持上げ部材を上昇させて、前記基板を前記基板搬送面よりも上方に持ち上げ、前記反転アームの吸着面に押し付けて吸着させる工程と、
基板を吸着したままで、前記反転アームを１８０゜回転し、該基板を、前記フィルム側が上面になるように反転させる工程と、
を有してなる基板反転方法により、上記目的を達成するものである。
【００１２】
本装置発明は、請求項２記載のように、基板搬送方向に適宜間隔で配置された複数の搬送ローラを含んで構成され、該搬送ローラの上面により構成される基板搬送面に沿って、下側面にフィルムが張り付けられている基板を搬送可能、且つ、反転開始位置で搬送停止可能とされた搬送装置と、
自由端側に、前記基板を吸着可能とされた吸着装置を備えると共に、前記吸着装置の基板吸着面が、前記反転開始位置にある基板の上面から所定距離離間した吸着位置に前記基板と平行に配置される一方、前記吸着位置、及び、基板を下方から支える、ほぼ水平な解放位置の間で、基端側を中心として１８０゜回転自在とされた反転アームと、
前記解放位置での反転アームにおける前記基板吸着面から前記基板が受け渡される基板受け装置と、
前記反転開始位置における基板吸着面の下方、且つ、搬送ローラ間位置に配置され、前記搬送ローラの軸線方向に長尺で、且つ、前記基板搬送面と平行な軟質材料から形成される平面状の基板支持面を有する持上げ部材を上端に備え、該基板上端面が前記基板搬送面よりも下方の待機位置、及び、上方の持ち上げ位置の間で上下動自在とされた基板持ち上げ装置と、
を有してなり、前記吸着装置は、反転アームが前記吸着位置にあるとき、前記基板吸着面が前記基板搬送面と平行状態で、前記基板持ち上げ装置により持ち上げられる前記基板を介して一定範囲内で押上げ可能に構成して、上記目的を達成するものである。
【００１３】
前記搬送装置は、請求項３記載のように、搬送されてくる基板の先端を検出して、該基板の大きさに対応して、該基板を前記反転開始位置に停止させる位置決め停止装置を含んで構成してもよい。
又、前記吸着装置は、請求項４記載のように、小サイズの前記基板に応じた内側吸盤群と、大サイズの前記基板に応じた外側吸盤群とを備え、
前記内側吸盤群及び前記外側吸盤群は、独立に構成される負圧管路を介して前記基板を吸着制御するようにしてもよい。
【００１７】
この発明においては、基板上方に待機する反転アームの基板吸着面に対して、基板を下方から持ち上げて吸着させるので、基板下面が搬送ローラに対して線接触状態で押圧されることがなく、従って、押圧による線状の反痕、製品不良が発生することがない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態の例を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
本発明の実施の形態の例に係る基板反転装置１０は、図１及び図２に示されるように、基板１２を図の左方向から右方向に、基板搬送面１４Ａに沿って搬送すると共に、反転開始位置で基板１２を停止させる搬送装置１４と、前記反転開始位置における基板１２を、基板搬送面１４Ａよりも上方に、且つ水平に持ち上げる基板持上げ装置１６と、この基板持上げ装置１６によって水平に持ち上げられた基板１２の上面を吸着し、且つ回転シャフト１８を中心として、図１において時計方向に１８０°回転し、吸着している基板１２の表裏を反転させる反転アーム２０と、反転アーム２０が、図１において左側から右側に時計方向に１８０°回転した後、該反転アーム２０の上面に支持される状態となった基板１２を受け取る基板受け装置２２と、を含んで構成されている。
【００２０】
前記基板１２は、図１、図２の左側位置でフィルム張付装置（図示省略）により、その下面にフィルムが張り付けられた後、基板反転装置１０の搬送装置１４に移載されるものである。
【００２１】
前記搬送装置１４は、入側から順に配置された５本の搬送ローラ１５Ａ〜１５Ｅを有し、各搬送ローラ１５Ａ〜１５Ｅは、搬送用モータ２４によりタイミングベルト２４Ａ、プーリ２４Ｂを介して、同期して回転且つ停止されるようになっている。
【００２２】
前記基板持上げ装置１６は、前記搬送ローラ１５Ｃと１５Ｄの間、及び搬送ローラ１５Ｄと１５Ｅとの間にそれぞれ、これら搬送ローラ１５Ｃ〜１５Ｅと平行で、且つ略同一長さの一対の持上げ部材１６Ａ、１６Ｂと、このこれら持上げ部材１６Ａ、１６Ｂを同一高さで水平状態に支持する支持フレーム１６Ｃと、この支持フレーム１６Ｃを、前記持上げ部材１６Ａ、１６Ｂの上端の基板支持面１７が基板搬送面１４Ａよりも下側の待機位置と、上側の持上げ位置との間で上下動自在となるように駆動するエアシリンダ１６Ｄと、を含んで構成されている。
【００２３】
前記持上げ部材１６Ａ、１６Ｂは、例えば発泡シリコーンゴム等の軟質材料より形成され、その上端の前記基板支持面１７は、基板１２を持ち上げるとき、集中荷重が発生しないように幅広で、且つ搬送ローラ１５Ａ〜１５Ｅの全長とほぼ等しい長さの水平面とされている。
【００２４】
前記反転アーム２９の自由端側には、反転開始位置に停止された基板１２を、その上面側から吸着するための吸着装置２６が取り付けられている。
【００２５】
この吸着装置２６は、反転アーム２０の自由端に取り付けられたほぼ正四角形板状体の支持板２７と、この支持板２７の、図１において下側面に突出して取り付けられている外側吸盤群２８及び内側吸盤群３０（図４参照）とから構成されている。
【００２６】
前記外側吸盤群２８及び内側吸盤群３０は、各々同一構造の４個の吸盤装置３２Ａ〜３２Ｄ、３２Ｅ〜３２Ｈにより構成されている。これらの吸着装置は図３において符号３２で示されるように、先端に設けられているゴム製の吸盤３４により、基板１２の上面を吸着できるようにされている。
【００２７】
ここで、前記反転開始位置とは、図２に示される大型基板センサ３６により大型の基板１２の搬送方向先端が検出され、又は小型基板センサ３８により小型の基板１２の先端が検出され、これによって搬送装置１４による搬送が停止されたときの基板１２の位置を言う。
【００２８】
前記吸着装置２６における正四角形の支持板２７は、その中心が、反転開始位置における基板１２の中心とほぼ一致するように、回転アーム２０に取り付けられている。
【００２９】
前記外側吸盤群２８を構成する吸盤装置３２Ａ〜３２Ｄは、前記正四角形状の支持板２７の四隅位置であって、反転開始位置における小型の基板１２の外形よりも外側位置となるように配置されている。
【００３０】
又、前記内側吸盤群３０を構成する前記４つの吸盤装置３２Ｅ〜３２Ｈは、前記外側吸盤群２８の内側であって、正四角形状の支持板２７の中心に対して等距離の位置であって、支持板２７と相似の小型の四辺形の角部に位置するように配置されている。
【００３１】
前記外側吸盤群２８及び内側吸盤群３０における８個の吸盤装置３２Ａ〜３２Ｈの先端の吸盤３４は、板状の支持板２７と平行な同一面上にあり、基板吸着面４０を構成している。
【００３２】
次に図３を参照して、前記吸盤装置３２の詳細な構成について説明する。
【００３３】
吸盤装置３２は、一対のナット４２によって前記支持板２７に締付け固定されるガイド筒部材４４と、このガイド筒部材４４に、上下方向摺動自在に支持されると共に、下端に前記吸盤３４を支持する摺動筒部材４６と、を備えて構成されている。
【００３４】
前記摺動筒部材４６は、前記ガイド筒部材４４を、図３において上方から下方に、上下方向摺動自在に貫通するガイドねじ部材４６Ａと、このガイドねじ部材４６Ａの図３において下端に螺合する負圧導入筒４６Ｂと、を備えている。
【００３５】
前記ガイドねじ部材４６Ａが貫通する、ガイド筒部材４４内側のガイド孔４４Ａ内には、このガイド孔４４Ａの上端と、前記負圧導入筒４６Ｂの上端との間にばね４５が装架され、該ばね４５によって、摺動筒部材４６がガイド筒部材４４に対して下方に突出する方向に付勢されるようになっている。
【００３６】
ここで、ばね４５のセット圧及び摺動筒部材４６の突出位置は、負圧導入筒４６Ｂに対するガイドねじ部材４６Ａのねじ込み量によって調整するようにされている。
【００３７】
前記負圧導入筒４６Ｂには、その側面から図３において下端に至る負圧導入路４６Ｃが形成されている。この負圧導入路４６Ｃの、負圧導入筒４６Ｂ側面の端部には、バキュームチューブ４７により、図４に示される負圧源４８からの負圧が導入されるようになっている。
【００３８】
又、負圧導入路４６Ｃの図において下端には、中心軸に沿って吸引孔４６Ｄが貫通形成されたねじ４６Ｅが螺合され、これによって、前記吸盤３４が、負圧導入筒４６Ｂ下端に締付け固定されて、且つ、負圧源４８の負圧が、バキュームチューブ４７、負圧導入路４６Ｃ及び吸引孔４６Ｄを経て吸盤３４内側に導入され得るようになっている。
【００３９】
ここで、図３に示されるように、吸盤３４の内側には、前記吸引孔４６を中心として円周方向等角度間隔に４個の突起３４Ａが一体的に形成され、これによって、基板１２を吸着したとき、該吸盤３４が過剰に変形することを防止し、基板１２を吸着するための負圧が導入される空間が維持されるようになっている。
【００４０】
次に、図４を参照して、前記外側吸盤群２８及び内側吸盤群３０への負圧供給経路について説明する。
【００４１】
前記外側吸盤群２８及び内側吸盤群３０の各々の４個の吸盤装置３２Ａ〜３２Ｄ、３２Ｅ〜３２Ｈに対しては、前記負圧源４８から各々別個の外側負圧管路２８Ａ及び内側負圧管路３０Ａを介して負圧が導入されるようになっている。
【００４２】
前記外側負圧管路２８Ａには、負圧源４８からオンオフ弁５０を介して負圧が供給され、内側負圧管路３０Ａには、負圧が負圧源４８から吸盤装置３２方向にのみ伝達することを許容する逆止弁５２を介して負圧が供給されるようになっている。
【００４３】
前記負圧源（バキュームポンプ）４８及びオンオフ弁５０は、制御装置５４によって制御されるようになっている。この制御装置５４には、前記大型基板センサ３６及び小型基板センサ３８の基板先端検出信号が入力され、更に、手動により、搬送されてくる基板１２の大小を区別する情報を入力するための手操作入力装置５６からの信号が入力されるようになっている。
【００４４】
図４の符号５８は、前記内側負圧管路３０Ａの負圧が一定値以下となるとき、その信号を制御装置５４に出力するための圧力計を示す。
【００４５】
前記制御装置５４は、手操作入力装置５６から、搬送されてくる基板１２が「大型」であるとの信号が入力されているときは、オンオフ弁５０を開き、「小型」である場合はオンオフ弁５０を閉じて、負圧が外側負圧管路２８Ａに伝達されないようにする。
【００４６】
又、圧力計５８から、内側負圧管路３０Ａの負圧が上昇していないという信号が入力したとき、負圧源４８をオフとして、吸着装置２６による吸着を停止するようにされている。
【００４７】
更に、制御装置５４は、手操作入力装置５６からの信号が「大型」である場合は、小型基板センサ３８をオフ又はその出力信号をキャンセルすると共に、大型基板センサ３６からの信号を受け入れるようにされ、逆に、「小型」の場合は、小型基板センサ３８の信号を受け入れ、大型基板センサ３６はオフ又はその出力信号をキャンセルするように構成され、且つ、これら大型基板センサ３６又は小型基板センサ３８から、基板１２の先端を検出した信号が入力したとき、前記搬送用モータ２４を停止して、基板１２を反転開始位置に停止するように構成されている。
【００４８】
次に、前記反転アーム２０の構成について説明する。
【００４９】
この反転アーム２０は、自由端側に前記吸着装置２６を支持すると共に、基端において、前記回転シャフト１８によって、図１に示されるように１８０°の範囲で往復回転自在とされている。
【００５０】
前記回転シャフト１８の軸方向両端位置には、図１に示されるように、タイミングベルト６０が巻き掛けられるプーリ６２を有し、前記タイミングベルト６０が巻き掛けられる駆動プーリ６４を介して、アーム駆動モータ６６によって回転駆動されるようになっている。
【００５１】
前記反転アーム２０の回転角度位置は、図５に示される第１〜第３回転センサ６８Ａ〜６８Ｃからの検出信号に基づいて、制御装置５４により、前記アーム駆動モータ６６をオンオフすることによって制御されるようになっている。
【００５２】
反転アーム２０は、図１において二点鎖線２０Ａで示される位置を第１位置、図１において実線で示される状態を第２位置、図１において、第１位置から１８０°時計方向に回転した状態を第３位置として、これらの位置を、第１〜第３回転センサ６８Ａ〜６８Ｃによって検出することにより、各位置に停止され得るようになっている。
【００５３】
ここで、前記第１位置は、吸盤装置３２の吸盤３４によって形成される基板吸着面４０が、反転開始位置にある基板１２に対して上方に離間し、且つ僅かに傾いて、基板１２の反転開始位置への搬入が容易となるようにするものである。又、第２位置は、前記基板吸着面４０が前記基板搬送面１４Ａと平行となり、基板搬送面１４Ａ上の基板１２の上面に対して上方に僅かに離間する位置である。又、第３位置は、前記基板受け装置２２上に、基板１２を移載可能な位置である。
【００５４】
図２及び図５に示されるように、前記回転シャフト１８には、その回転方向に１８０°の位相差で略四角形状の一対の第１反射板７０Ａ及び第２反射板７０Ｂが取り付けられている。第１反射板７０Ａは第２位置で回転シャフト１８の真下、第２反射板７０Ｂは第３位置で回転シャフト１８の真下にそれぞれ位置するように設けられている。
【００５５】
前記第１〜第３回転センサは反射型光センサであり第１及び第２回転センサ６８Ａ、６８Ｂは第１反射板７０Ａが図５の実線で示されるように真下位置（第２位置）にあるとき、この第１反射板７０Ａを検出し、又図５の二点鎖線で示されるように、僅かに時計方向に回転した第１位置のときは、第１回転センサ６８Ａが第１反射板７０Ａを検知し、且つこのとき、第１反射板７０Ａが第２回転センサ６８Ｂの検出限界の外側となり、更に、図５の実線で示される状態から時計方向に１８０°回転した第３位置のとき、第３回転センサ６８Ｃが第２反射板７０Ｂを検知するようにされている。
【００５６】
従って、第１回転センサ６８Ａのみが第１反射板７０Ａを検知したとき、反転アーム２０は第１位置、第１及び第２回転センサ６８Ａ、６８Ｂの両方が第１反射板７０Ａを検知したときは第２位置、第３回転センサ６８Ｃが第２反射板７０Ｂを検知したときは第３位置ということになる。
【００５７】
前記基板受け装置２２は、図１及び図２に示されるように、第３位置における前記支持板２７の下側に位置される一対の受け板２２Ａ、２２Ｂと、これら受け板２２Ａ、２２Ｂを同期して上下方向に駆動する受け板シリンダ２２Ｃと、を備えて構成され、吸着装置２６によって反転開始位置にて吸着された後、１８０°反転された基板１２を、下方から受け取ることができるようにされている。
【００５８】
前記一対の受け板２２Ａ、２２Ｂは基板搬送方向に対して直交する方向（幅方向）に平行に離間して、且つ基板搬送方向に長く形成され、平面視で、両者間に支持板２７が入り込むようになっている。
【００５９】
又、基板受け部材２２の近傍には、前記受け板２２Ａ、２２Ｂ上に基板１２が載置されているか否かを検出するための基板搬出センサ７４が設けられ、受け板２２Ａ、２２Ｂ上に載置されている基板１２が、例えばロボットにより搬出されたとき、搬出信号を前記制御装置５４に出力するようにされている（図６参照）。
【００６０】
次に、上記基板反転装置１０により基板１２を反転させる過程について説明する。
【００６１】
基板１２を基板搬送装置１４により反転開始位置に送り込む前に、基板持上げ装置１６におけるエアシリンダ１６Ｄを作動させ、持上げ部材１６Ａ、１６Ｂを、図７に示されるように、上端の基板支持面１７が基板搬送面１４Ａよりも下方位置となるようにする。又、アーム駆動モータ６６により、回転シャフト１８及び反転アーム２０を、図１において二点鎖線２０Ａで示される第１状態とする。
【００６２】
この場合、反転アーム２０を第３位置から、図１において反時計方向に回動させ、第１回転センサ６８Ａが第１反射板７０Ａを検出するタイミングで、制御装置５４によりアーム駆動モータ６６を停止させる。
【００６３】
又、手操作入力装置５６により、搬送されてくる基板１２が「大型」又は「小型」の信号を制御装置５４に入力する。
【００６４】
制御装置５４は、「大型」であれば、大型基板センサ３６を作動状態とすると共に、小型基板センサ３８を非作動状態又は入力がキャンセルされるようにする。更に、オンオフ弁５０を開き、負圧源４８が外側負圧管路２８Ａを介して外側吸盤群２８に導かれるようにする。「小型」であれば、制御装置５４は、オンオフ弁５０をオフとして、外側負圧管路２８Ａを閉じる。同時に、大型基板センサ３６を非作動又は出力がキャンセルされるようにし、且つ小型基板センサ３８を作動状態とする。
【００６５】
以上のような待機状態で、基板搬送装置１４により、下側面にフィルムが張られた基板１２を基板反転装置１０に、図１及び図２において左方向から送り込む。
【００６６】
搬入されてきた基板１２が大型であれば、大型基板センサ３６により、又小型であれば小型基板センサ３８により、それぞれ先端が検出された時点で、そのセンサ出力信号に基づいて、制御装置５４は搬送用モータ２４を停止させる。従って、基板１２はその大きさに対応して、その中心が前記支持板２７の中心とほぼ一致する反転開始位置で停止されることになる。
【００６７】
なお、この時点では、負圧源４８がオンされて、負圧が内側負圧管路３０Ａ又は外側及び内側負圧管路２８Ａ、３０Ａに導入されている。
【００６８】
基板１２が反転開始位置に停止した後、直ちにアーム駆動モータ６６によって反転アーム２０が図１の実線で示される第２位置に駆動され、ここで停止される。このとき、外側吸盤群２８及び内側吸盤群３０の各吸盤３４は、基板搬送面１４Ａと平行な同一面である基板吸着面４０を構成している。
【００６９】
反転アーム２０が第１位置から回動して図１の実線で示される第２位置に停止するタイミングは、第１反射板７０Ａを、第１及び第２回転センサ６８Ａ、６８Ｂの両方で検出したタイミングとなる。
【００７０】
次に、制御装置５４により、基板持上げ装置１６におけるエアシリンダ１６Ｂを作動させて、持上げ部材１６Ａ、１６Ｂを上昇させる。
【００７１】
持上げ部材１６Ａ、１６Ｂの基板支持面１７が基板搬送面１４Ａを超えて更に上昇すると、基板搬送面１４Ａ上にあった基板１２を水平状態のまま持ち上げて、該基板１２の上面を、外側及び内側吸盤群２８、３０の各吸盤３４に下方から押し付けることになる。
【００７２】
各吸盤装置３２における吸盤３４は、該吸盤３４、摺動筒部材４６の自重及び前記ばね４５による下向きの付勢力によって下方に突出した位置とされているので、基板１２が上昇すると、この該基板１２によって容易に持ち上げられ、その過程において、吸盤３４が基板１２の上面を確実に吸着することになる。
【００７３】
ここで、基板１２の上昇時に、吸盤装置３２からかかる荷重は僅かであり、且つ、持上げ部材１６Ａ、１６Ｂは上端の基板支持面１７が幅広の水平面状であって、且つ発泡シリコーンゴム等の柔軟な材料によって形成されているので、基板１２の下面に張り付けられているフィルムが強く押圧されて瘢痕が生じたりすることがない。又、吸着の際に、吸壁３４が基板１２の表面に沿ってずれることがない。
【００７４】
前記、内側吸盤群３０を構成する４個の吸盤３４のうち、１つでも吸着に失敗した場合、大気圧が導入されるので、内側負圧管路３０Ａの負圧が上昇しない。従って、圧力計５８によってこれが検知され、制御装置５４は圧力計５８からの信号に基づいて、負圧源４８をオフとすると共に、反転工程を停止させる。
【００７５】
これによって、不完全な状態で吸着装置２６に吸着された基板１２が、反転アーム２０の反転過程で落下して破損したりすることが防止される。
【００７６】
又、吸着される基板１２が大型であって、該基板が内側吸盤群３０によって確実に吸着されてはいるが、外側吸盤群２８によっては不完全に吸着されているような場合でも、内側吸盤群３０のみによる吸着によっても基板１２が吸着装置２６に確実に保持されるので、反転アーム２０の反転途中で基板１２が落下したりすることがない。
【００７７】
従って、内側吸盤群３０によって基板１２が確実に吸着されていれば、外側吸盤群２８による吸着が不完全であっても、そのまま反転工程が続行される。これは、外側負圧管路２８Ａと内側負圧管路３０Ａが独立しているので可能である。
【００７８】
吸着装置２６によって基板１２が吸着された後は、アーム駆動モータ６６が駆動され、反転アーム２０は、吸着装置２６に基板１２を吸着した状態のまま、図１の実線で示される第２位置から時計方向に１８０°回転される。
【００７９】
前記基板受け部材２２における受け板２２Ａ、２２Ｂは、受け板シリンダ２２Ｃによって、予めその上面が第３位置における基板１２の下面よりも僅かに高くなるように設定される。
【００８０】
従って、反転アーム２０が第２位置から第３位置に１８０°反転する最終工程で、基板１２の下側面（第１位置においては上側面）が、受け板２２Ａ、２２Ｂの上面に当接して持ち上げられることになる。
【００８１】
このとき、負圧源４８は制御装置５４によってオフにされている。従って、基板１２は吸盤３４の上に載置されているのみであって、負圧により吸引されていない状態である。
【００８２】
又、各吸盤装置３２において、摺動筒部材４６は、この摺動筒部材４６、吸盤３４及び基板１２の自重により、ばね４５に抗してガイド筒部材４４方向に引き込んだ状態である。
【００８３】
従って、反転アーム２０が第３位置に到達する直前に基板１２が受け板２２Ａ、２２Ｂによって持ち上げられたとき、該基板１２は吸盤３４及び摺動筒部材４６の直線的な突出によって鉛直上向きに移動するので、受け板２２Ａ、２２Ｂ上で基板１２が横方向にずれたりすることがない。
【００８４】
反転アーム２０が第３位置に到達したとき、基板１２は受け板２２Ａ、２２Ｂ上に移載されていて、各吸盤装置３２の吸盤３４は基板１２から離間した状態となる。
【００８５】
この状態で、あるいは必要であれば受け板シリンダ２２Ｃにより受け板２２Ａ、２２Ｂを上昇させることによって、基板１２を更に高い位置とし、ロボット（図示省略）等の搬出装置によって基板１２を外部に搬出させるために備える。
【００８６】
基板１２が外部に搬出されると、これが基板搬出センサ７４によって検出され、該基板搬出センサ７４の出力信号に基づいて、制御装置５４は反転アーム２０を第１位置に戻すと共に、前記と同様に基板の搬入に備える。
【００８７】
なお、上記吸着装置２６は、多数の吸盤装置３２から構成されているが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば多数の負圧吸引孔が形成されている板状の吸着装置等であってもよい。
【００８８】
この場合、吸着面を外側及び内側吸盤群２８、３０とに対応して、小型基板用及び大型基板用に区画して独立に負圧を印加するように構成する。
【００８９】
又、反転アーム２０によって反転された基板１２は、前記基板受け部材２２の受け板２２Ａ、２２Ｂ上に移載され得るようになっているが、これは、次工程への搬送装置、ロボット等に直接移載するようにしてもよい。
【００９０】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成したので、下側面にフィルムが張り付けられている基板の、該フィルム面側を押圧して瘢痕を形成したりすることなく、基板を１８０°反転させることができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板反転装置を示す側面図
【図２】同平面図
【図３】上記基板反転装置における吸盤装置を拡大して示す断面図
【図４】上記基板反転装置における吸着装置のための負圧管路を示す一部ブロック図を含む管路図
【図５】同基板反転装置における回転シャフトの回転位置を検出するための回転センサの配置を示す斜視図
【図６】同基板反転装置の制御系を示すブロック図
【図７】同基板反転装置において基板を吸着装置に吸着させる過程を拡大して示す要部側面図
【符号の説明】
１０…基板反転装置
１２…基板
１４…搬送装置
１４Ａ…基板搬送面
１５Ａ〜１５Ｅ…搬送ローラ
１６…基板持上げ装置
１６Ａ、１６Ｂ…持上げ部材
１７…基板支持面
１８…回転シャフト
２０…反転アーム
２２…基板受け装置
２４…搬送用モータ
２６…吸着装置
２８…外側吸盤群
２８Ａ…外側負圧管路
３０…内側吸盤群
３０Ａ…内側負圧管路
３２…吸盤装置
３４…吸盤
３６…大型基板センサ
３８…小型基板センサ
４０…基板吸着面
４８…負圧源
５０…オンオフ弁
５４…制御装置
５６…手操作入力装置
６６…アーム駆動モータ
６８Ａ〜６８Ｃ…第１〜第３回転センサ
【発明の属する技術分野】
この発明は、感光性樹脂層を有する積層体フィルムをプリント配線盤用基板、液晶パネル用ガラス基板、プラズマディスプレイ用基板に例示される基板の表面に張り付けた後に、該基板を表裏反転させるための基板反転方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
感光性樹脂層を有する積層体フィルムを、プリント配線盤用基板、液晶パネル用ガラス基板あるいはプラズマディスプレイ用ガラス基板等の基板表面に、前記感光性樹脂層が対面するようにして張り付ける工程がある。
【０００３】
このフィルム張り付けのための装置は、従来は、搬送ローラからなる搬送装置により基板を搬送させ、その上面にフィルムを連続的あるいは基板長さに応じて切断して、ラミネーションロールにより張り付けるようにされている。
【０００４】
近年、プリント配線盤の回路、液晶パネルやプラズマディスプレイにおける画素が高精細化して、基板表面に僅かな埃等が付着した状態であっても、そのままフィルムを張り付けて、後工程でパターンを焼き付けた場合、該埃等が付着した部分の画素が不良品の原因となってしまうという問題点が生じた。
【０００５】
これに対して、基板のフィルム張り付け面を下向き（下面）とし、該下面に下側からフィルムを張り付けるようにしたフィルム張付方法及び装置が提案されている。
【０００６】
この場合、後工程でパターン等を焼き付ける際に、下方から露光しようとすると、露光領域が搬送ローラ等によってけられてしまうので、基板を表裏反転させて、搬送ローラ上の基板を上面から露光させる必要がある。
【０００７】
フィルム張付け後の基板を１８０°反転させるための手段としては、例えば基板上面を負圧により吸着してから、そのまま１８０°回転させる構成が考えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、吸着装置によって、下面にフィルムが張り付けられている基板の上面を吸着しようとするとき、吸着装置によって、搬送ローラ上の基板を、一旦上方から押え込んで吸着させることになる。
【０００９】
しかしながら、基板は、その下面に張り付けられているフィルムを介して搬送ローラ上に載置されていて、該搬送ローラの上端に対して線接触しているので、基板を上方から押圧すると、フィルムに、集中荷重による線状の瘢痕が発生してしまい、これが後工程での露光時に、露光異常を生じ、製品不良の原因となってしまうという問題点がある。更に、吸着装置は円弧運動するために、基板を押圧する際に基板表面に沿ってわずかにずれる。この傾向は、基板が薄く、且つこれに張り付けられるフィルムも薄い場合に顕著に現われる。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、基板を、その下面に張り付けられているフィルムに押圧による瘢痕を残したりすることなく、１８０°反転できるようにした基板の反転方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、請求項１記載のように、下側面にフィルムが張り付けられている基板を、搬送ローラ群により構成される基板搬送面に沿って搬送し、且つ、所定位置で停止させる工程と、
前記停止位置の上方に、反転アームの吸着面を、前記基板と平行で、且つ、前記基板から所定距離離間させた状態で下向きにして位置させると共に、該吸着面に負圧を印加させる工程と、
前記停止位置にある基板下方の搬送ローラ間の隙間から、前記搬送ローラの軸線方向に長尺で、且つ、軟質材料から形成される平面状の基板支持面を有する持上げ部材を上昇させて、前記基板を前記基板搬送面よりも上方に持ち上げ、前記反転アームの吸着面に押し付けて吸着させる工程と、
基板を吸着したままで、前記反転アームを１８０゜回転し、該基板を、前記フィルム側が上面になるように反転させる工程と、
を有してなる基板反転方法により、上記目的を達成するものである。
【００１２】
本装置発明は、請求項２記載のように、基板搬送方向に適宜間隔で配置された複数の搬送ローラを含んで構成され、該搬送ローラの上面により構成される基板搬送面に沿って、下側面にフィルムが張り付けられている基板を搬送可能、且つ、反転開始位置で搬送停止可能とされた搬送装置と、
自由端側に、前記基板を吸着可能とされた吸着装置を備えると共に、前記吸着装置の基板吸着面が、前記反転開始位置にある基板の上面から所定距離離間した吸着位置に前記基板と平行に配置される一方、前記吸着位置、及び、基板を下方から支える、ほぼ水平な解放位置の間で、基端側を中心として１８０゜回転自在とされた反転アームと、
前記解放位置での反転アームにおける前記基板吸着面から前記基板が受け渡される基板受け装置と、
前記反転開始位置における基板吸着面の下方、且つ、搬送ローラ間位置に配置され、前記搬送ローラの軸線方向に長尺で、且つ、前記基板搬送面と平行な軟質材料から形成される平面状の基板支持面を有する持上げ部材を上端に備え、該基板上端面が前記基板搬送面よりも下方の待機位置、及び、上方の持ち上げ位置の間で上下動自在とされた基板持ち上げ装置と、
を有してなり、前記吸着装置は、反転アームが前記吸着位置にあるとき、前記基板吸着面が前記基板搬送面と平行状態で、前記基板持ち上げ装置により持ち上げられる前記基板を介して一定範囲内で押上げ可能に構成して、上記目的を達成するものである。
【００１３】
前記搬送装置は、請求項３記載のように、搬送されてくる基板の先端を検出して、該基板の大きさに対応して、該基板を前記反転開始位置に停止させる位置決め停止装置を含んで構成してもよい。
又、前記吸着装置は、請求項４記載のように、小サイズの前記基板に応じた内側吸盤群と、大サイズの前記基板に応じた外側吸盤群とを備え、
前記内側吸盤群及び前記外側吸盤群は、独立に構成される負圧管路を介して前記基板を吸着制御するようにしてもよい。
【００１７】
この発明においては、基板上方に待機する反転アームの基板吸着面に対して、基板を下方から持ち上げて吸着させるので、基板下面が搬送ローラに対して線接触状態で押圧されることがなく、従って、押圧による線状の反痕、製品不良が発生することがない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態の例を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
本発明の実施の形態の例に係る基板反転装置１０は、図１及び図２に示されるように、基板１２を図の左方向から右方向に、基板搬送面１４Ａに沿って搬送すると共に、反転開始位置で基板１２を停止させる搬送装置１４と、前記反転開始位置における基板１２を、基板搬送面１４Ａよりも上方に、且つ水平に持ち上げる基板持上げ装置１６と、この基板持上げ装置１６によって水平に持ち上げられた基板１２の上面を吸着し、且つ回転シャフト１８を中心として、図１において時計方向に１８０°回転し、吸着している基板１２の表裏を反転させる反転アーム２０と、反転アーム２０が、図１において左側から右側に時計方向に１８０°回転した後、該反転アーム２０の上面に支持される状態となった基板１２を受け取る基板受け装置２２と、を含んで構成されている。
【００２０】
前記基板１２は、図１、図２の左側位置でフィルム張付装置（図示省略）により、その下面にフィルムが張り付けられた後、基板反転装置１０の搬送装置１４に移載されるものである。
【００２１】
前記搬送装置１４は、入側から順に配置された５本の搬送ローラ１５Ａ〜１５Ｅを有し、各搬送ローラ１５Ａ〜１５Ｅは、搬送用モータ２４によりタイミングベルト２４Ａ、プーリ２４Ｂを介して、同期して回転且つ停止されるようになっている。
【００２２】
前記基板持上げ装置１６は、前記搬送ローラ１５Ｃと１５Ｄの間、及び搬送ローラ１５Ｄと１５Ｅとの間にそれぞれ、これら搬送ローラ１５Ｃ〜１５Ｅと平行で、且つ略同一長さの一対の持上げ部材１６Ａ、１６Ｂと、このこれら持上げ部材１６Ａ、１６Ｂを同一高さで水平状態に支持する支持フレーム１６Ｃと、この支持フレーム１６Ｃを、前記持上げ部材１６Ａ、１６Ｂの上端の基板支持面１７が基板搬送面１４Ａよりも下側の待機位置と、上側の持上げ位置との間で上下動自在となるように駆動するエアシリンダ１６Ｄと、を含んで構成されている。
【００２３】
前記持上げ部材１６Ａ、１６Ｂは、例えば発泡シリコーンゴム等の軟質材料より形成され、その上端の前記基板支持面１７は、基板１２を持ち上げるとき、集中荷重が発生しないように幅広で、且つ搬送ローラ１５Ａ〜１５Ｅの全長とほぼ等しい長さの水平面とされている。
【００２４】
前記反転アーム２９の自由端側には、反転開始位置に停止された基板１２を、その上面側から吸着するための吸着装置２６が取り付けられている。
【００２５】
この吸着装置２６は、反転アーム２０の自由端に取り付けられたほぼ正四角形板状体の支持板２７と、この支持板２７の、図１において下側面に突出して取り付けられている外側吸盤群２８及び内側吸盤群３０（図４参照）とから構成されている。
【００２６】
前記外側吸盤群２８及び内側吸盤群３０は、各々同一構造の４個の吸盤装置３２Ａ〜３２Ｄ、３２Ｅ〜３２Ｈにより構成されている。これらの吸着装置は図３において符号３２で示されるように、先端に設けられているゴム製の吸盤３４により、基板１２の上面を吸着できるようにされている。
【００２７】
ここで、前記反転開始位置とは、図２に示される大型基板センサ３６により大型の基板１２の搬送方向先端が検出され、又は小型基板センサ３８により小型の基板１２の先端が検出され、これによって搬送装置１４による搬送が停止されたときの基板１２の位置を言う。
【００２８】
前記吸着装置２６における正四角形の支持板２７は、その中心が、反転開始位置における基板１２の中心とほぼ一致するように、回転アーム２０に取り付けられている。
【００２９】
前記外側吸盤群２８を構成する吸盤装置３２Ａ〜３２Ｄは、前記正四角形状の支持板２７の四隅位置であって、反転開始位置における小型の基板１２の外形よりも外側位置となるように配置されている。
【００３０】
又、前記内側吸盤群３０を構成する前記４つの吸盤装置３２Ｅ〜３２Ｈは、前記外側吸盤群２８の内側であって、正四角形状の支持板２７の中心に対して等距離の位置であって、支持板２７と相似の小型の四辺形の角部に位置するように配置されている。
【００３１】
前記外側吸盤群２８及び内側吸盤群３０における８個の吸盤装置３２Ａ〜３２Ｈの先端の吸盤３４は、板状の支持板２７と平行な同一面上にあり、基板吸着面４０を構成している。
【００３２】
次に図３を参照して、前記吸盤装置３２の詳細な構成について説明する。
【００３３】
吸盤装置３２は、一対のナット４２によって前記支持板２７に締付け固定されるガイド筒部材４４と、このガイド筒部材４４に、上下方向摺動自在に支持されると共に、下端に前記吸盤３４を支持する摺動筒部材４６と、を備えて構成されている。
【００３４】
前記摺動筒部材４６は、前記ガイド筒部材４４を、図３において上方から下方に、上下方向摺動自在に貫通するガイドねじ部材４６Ａと、このガイドねじ部材４６Ａの図３において下端に螺合する負圧導入筒４６Ｂと、を備えている。
【００３５】
前記ガイドねじ部材４６Ａが貫通する、ガイド筒部材４４内側のガイド孔４４Ａ内には、このガイド孔４４Ａの上端と、前記負圧導入筒４６Ｂの上端との間にばね４５が装架され、該ばね４５によって、摺動筒部材４６がガイド筒部材４４に対して下方に突出する方向に付勢されるようになっている。
【００３６】
ここで、ばね４５のセット圧及び摺動筒部材４６の突出位置は、負圧導入筒４６Ｂに対するガイドねじ部材４６Ａのねじ込み量によって調整するようにされている。
【００３７】
前記負圧導入筒４６Ｂには、その側面から図３において下端に至る負圧導入路４６Ｃが形成されている。この負圧導入路４６Ｃの、負圧導入筒４６Ｂ側面の端部には、バキュームチューブ４７により、図４に示される負圧源４８からの負圧が導入されるようになっている。
【００３８】
又、負圧導入路４６Ｃの図において下端には、中心軸に沿って吸引孔４６Ｄが貫通形成されたねじ４６Ｅが螺合され、これによって、前記吸盤３４が、負圧導入筒４６Ｂ下端に締付け固定されて、且つ、負圧源４８の負圧が、バキュームチューブ４７、負圧導入路４６Ｃ及び吸引孔４６Ｄを経て吸盤３４内側に導入され得るようになっている。
【００３９】
ここで、図３に示されるように、吸盤３４の内側には、前記吸引孔４６を中心として円周方向等角度間隔に４個の突起３４Ａが一体的に形成され、これによって、基板１２を吸着したとき、該吸盤３４が過剰に変形することを防止し、基板１２を吸着するための負圧が導入される空間が維持されるようになっている。
【００４０】
次に、図４を参照して、前記外側吸盤群２８及び内側吸盤群３０への負圧供給経路について説明する。
【００４１】
前記外側吸盤群２８及び内側吸盤群３０の各々の４個の吸盤装置３２Ａ〜３２Ｄ、３２Ｅ〜３２Ｈに対しては、前記負圧源４８から各々別個の外側負圧管路２８Ａ及び内側負圧管路３０Ａを介して負圧が導入されるようになっている。
【００４２】
前記外側負圧管路２８Ａには、負圧源４８からオンオフ弁５０を介して負圧が供給され、内側負圧管路３０Ａには、負圧が負圧源４８から吸盤装置３２方向にのみ伝達することを許容する逆止弁５２を介して負圧が供給されるようになっている。
【００４３】
前記負圧源（バキュームポンプ）４８及びオンオフ弁５０は、制御装置５４によって制御されるようになっている。この制御装置５４には、前記大型基板センサ３６及び小型基板センサ３８の基板先端検出信号が入力され、更に、手動により、搬送されてくる基板１２の大小を区別する情報を入力するための手操作入力装置５６からの信号が入力されるようになっている。
【００４４】
図４の符号５８は、前記内側負圧管路３０Ａの負圧が一定値以下となるとき、その信号を制御装置５４に出力するための圧力計を示す。
【００４５】
前記制御装置５４は、手操作入力装置５６から、搬送されてくる基板１２が「大型」であるとの信号が入力されているときは、オンオフ弁５０を開き、「小型」である場合はオンオフ弁５０を閉じて、負圧が外側負圧管路２８Ａに伝達されないようにする。
【００４６】
又、圧力計５８から、内側負圧管路３０Ａの負圧が上昇していないという信号が入力したとき、負圧源４８をオフとして、吸着装置２６による吸着を停止するようにされている。
【００４７】
更に、制御装置５４は、手操作入力装置５６からの信号が「大型」である場合は、小型基板センサ３８をオフ又はその出力信号をキャンセルすると共に、大型基板センサ３６からの信号を受け入れるようにされ、逆に、「小型」の場合は、小型基板センサ３８の信号を受け入れ、大型基板センサ３６はオフ又はその出力信号をキャンセルするように構成され、且つ、これら大型基板センサ３６又は小型基板センサ３８から、基板１２の先端を検出した信号が入力したとき、前記搬送用モータ２４を停止して、基板１２を反転開始位置に停止するように構成されている。
【００４８】
次に、前記反転アーム２０の構成について説明する。
【００４９】
この反転アーム２０は、自由端側に前記吸着装置２６を支持すると共に、基端において、前記回転シャフト１８によって、図１に示されるように１８０°の範囲で往復回転自在とされている。
【００５０】
前記回転シャフト１８の軸方向両端位置には、図１に示されるように、タイミングベルト６０が巻き掛けられるプーリ６２を有し、前記タイミングベルト６０が巻き掛けられる駆動プーリ６４を介して、アーム駆動モータ６６によって回転駆動されるようになっている。
【００５１】
前記反転アーム２０の回転角度位置は、図５に示される第１〜第３回転センサ６８Ａ〜６８Ｃからの検出信号に基づいて、制御装置５４により、前記アーム駆動モータ６６をオンオフすることによって制御されるようになっている。
【００５２】
反転アーム２０は、図１において二点鎖線２０Ａで示される位置を第１位置、図１において実線で示される状態を第２位置、図１において、第１位置から１８０°時計方向に回転した状態を第３位置として、これらの位置を、第１〜第３回転センサ６８Ａ〜６８Ｃによって検出することにより、各位置に停止され得るようになっている。
【００５３】
ここで、前記第１位置は、吸盤装置３２の吸盤３４によって形成される基板吸着面４０が、反転開始位置にある基板１２に対して上方に離間し、且つ僅かに傾いて、基板１２の反転開始位置への搬入が容易となるようにするものである。又、第２位置は、前記基板吸着面４０が前記基板搬送面１４Ａと平行となり、基板搬送面１４Ａ上の基板１２の上面に対して上方に僅かに離間する位置である。又、第３位置は、前記基板受け装置２２上に、基板１２を移載可能な位置である。
【００５４】
図２及び図５に示されるように、前記回転シャフト１８には、その回転方向に１８０°の位相差で略四角形状の一対の第１反射板７０Ａ及び第２反射板７０Ｂが取り付けられている。第１反射板７０Ａは第２位置で回転シャフト１８の真下、第２反射板７０Ｂは第３位置で回転シャフト１８の真下にそれぞれ位置するように設けられている。
【００５５】
前記第１〜第３回転センサは反射型光センサであり第１及び第２回転センサ６８Ａ、６８Ｂは第１反射板７０Ａが図５の実線で示されるように真下位置（第２位置）にあるとき、この第１反射板７０Ａを検出し、又図５の二点鎖線で示されるように、僅かに時計方向に回転した第１位置のときは、第１回転センサ６８Ａが第１反射板７０Ａを検知し、且つこのとき、第１反射板７０Ａが第２回転センサ６８Ｂの検出限界の外側となり、更に、図５の実線で示される状態から時計方向に１８０°回転した第３位置のとき、第３回転センサ６８Ｃが第２反射板７０Ｂを検知するようにされている。
【００５６】
従って、第１回転センサ６８Ａのみが第１反射板７０Ａを検知したとき、反転アーム２０は第１位置、第１及び第２回転センサ６８Ａ、６８Ｂの両方が第１反射板７０Ａを検知したときは第２位置、第３回転センサ６８Ｃが第２反射板７０Ｂを検知したときは第３位置ということになる。
【００５７】
前記基板受け装置２２は、図１及び図２に示されるように、第３位置における前記支持板２７の下側に位置される一対の受け板２２Ａ、２２Ｂと、これら受け板２２Ａ、２２Ｂを同期して上下方向に駆動する受け板シリンダ２２Ｃと、を備えて構成され、吸着装置２６によって反転開始位置にて吸着された後、１８０°反転された基板１２を、下方から受け取ることができるようにされている。
【００５８】
前記一対の受け板２２Ａ、２２Ｂは基板搬送方向に対して直交する方向（幅方向）に平行に離間して、且つ基板搬送方向に長く形成され、平面視で、両者間に支持板２７が入り込むようになっている。
【００５９】
又、基板受け部材２２の近傍には、前記受け板２２Ａ、２２Ｂ上に基板１２が載置されているか否かを検出するための基板搬出センサ７４が設けられ、受け板２２Ａ、２２Ｂ上に載置されている基板１２が、例えばロボットにより搬出されたとき、搬出信号を前記制御装置５４に出力するようにされている（図６参照）。
【００６０】
次に、上記基板反転装置１０により基板１２を反転させる過程について説明する。
【００６１】
基板１２を基板搬送装置１４により反転開始位置に送り込む前に、基板持上げ装置１６におけるエアシリンダ１６Ｄを作動させ、持上げ部材１６Ａ、１６Ｂを、図７に示されるように、上端の基板支持面１７が基板搬送面１４Ａよりも下方位置となるようにする。又、アーム駆動モータ６６により、回転シャフト１８及び反転アーム２０を、図１において二点鎖線２０Ａで示される第１状態とする。
【００６２】
この場合、反転アーム２０を第３位置から、図１において反時計方向に回動させ、第１回転センサ６８Ａが第１反射板７０Ａを検出するタイミングで、制御装置５４によりアーム駆動モータ６６を停止させる。
【００６３】
又、手操作入力装置５６により、搬送されてくる基板１２が「大型」又は「小型」の信号を制御装置５４に入力する。
【００６４】
制御装置５４は、「大型」であれば、大型基板センサ３６を作動状態とすると共に、小型基板センサ３８を非作動状態又は入力がキャンセルされるようにする。更に、オンオフ弁５０を開き、負圧源４８が外側負圧管路２８Ａを介して外側吸盤群２８に導かれるようにする。「小型」であれば、制御装置５４は、オンオフ弁５０をオフとして、外側負圧管路２８Ａを閉じる。同時に、大型基板センサ３６を非作動又は出力がキャンセルされるようにし、且つ小型基板センサ３８を作動状態とする。
【００６５】
以上のような待機状態で、基板搬送装置１４により、下側面にフィルムが張られた基板１２を基板反転装置１０に、図１及び図２において左方向から送り込む。
【００６６】
搬入されてきた基板１２が大型であれば、大型基板センサ３６により、又小型であれば小型基板センサ３８により、それぞれ先端が検出された時点で、そのセンサ出力信号に基づいて、制御装置５４は搬送用モータ２４を停止させる。従って、基板１２はその大きさに対応して、その中心が前記支持板２７の中心とほぼ一致する反転開始位置で停止されることになる。
【００６７】
なお、この時点では、負圧源４８がオンされて、負圧が内側負圧管路３０Ａ又は外側及び内側負圧管路２８Ａ、３０Ａに導入されている。
【００６８】
基板１２が反転開始位置に停止した後、直ちにアーム駆動モータ６６によって反転アーム２０が図１の実線で示される第２位置に駆動され、ここで停止される。このとき、外側吸盤群２８及び内側吸盤群３０の各吸盤３４は、基板搬送面１４Ａと平行な同一面である基板吸着面４０を構成している。
【００６９】
反転アーム２０が第１位置から回動して図１の実線で示される第２位置に停止するタイミングは、第１反射板７０Ａを、第１及び第２回転センサ６８Ａ、６８Ｂの両方で検出したタイミングとなる。
【００７０】
次に、制御装置５４により、基板持上げ装置１６におけるエアシリンダ１６Ｂを作動させて、持上げ部材１６Ａ、１６Ｂを上昇させる。
【００７１】
持上げ部材１６Ａ、１６Ｂの基板支持面１７が基板搬送面１４Ａを超えて更に上昇すると、基板搬送面１４Ａ上にあった基板１２を水平状態のまま持ち上げて、該基板１２の上面を、外側及び内側吸盤群２８、３０の各吸盤３４に下方から押し付けることになる。
【００７２】
各吸盤装置３２における吸盤３４は、該吸盤３４、摺動筒部材４６の自重及び前記ばね４５による下向きの付勢力によって下方に突出した位置とされているので、基板１２が上昇すると、この該基板１２によって容易に持ち上げられ、その過程において、吸盤３４が基板１２の上面を確実に吸着することになる。
【００７３】
ここで、基板１２の上昇時に、吸盤装置３２からかかる荷重は僅かであり、且つ、持上げ部材１６Ａ、１６Ｂは上端の基板支持面１７が幅広の水平面状であって、且つ発泡シリコーンゴム等の柔軟な材料によって形成されているので、基板１２の下面に張り付けられているフィルムが強く押圧されて瘢痕が生じたりすることがない。又、吸着の際に、吸壁３４が基板１２の表面に沿ってずれることがない。
【００７４】
前記、内側吸盤群３０を構成する４個の吸盤３４のうち、１つでも吸着に失敗した場合、大気圧が導入されるので、内側負圧管路３０Ａの負圧が上昇しない。従って、圧力計５８によってこれが検知され、制御装置５４は圧力計５８からの信号に基づいて、負圧源４８をオフとすると共に、反転工程を停止させる。
【００７５】
これによって、不完全な状態で吸着装置２６に吸着された基板１２が、反転アーム２０の反転過程で落下して破損したりすることが防止される。
【００７６】
又、吸着される基板１２が大型であって、該基板が内側吸盤群３０によって確実に吸着されてはいるが、外側吸盤群２８によっては不完全に吸着されているような場合でも、内側吸盤群３０のみによる吸着によっても基板１２が吸着装置２６に確実に保持されるので、反転アーム２０の反転途中で基板１２が落下したりすることがない。
【００７７】
従って、内側吸盤群３０によって基板１２が確実に吸着されていれば、外側吸盤群２８による吸着が不完全であっても、そのまま反転工程が続行される。これは、外側負圧管路２８Ａと内側負圧管路３０Ａが独立しているので可能である。
【００７８】
吸着装置２６によって基板１２が吸着された後は、アーム駆動モータ６６が駆動され、反転アーム２０は、吸着装置２６に基板１２を吸着した状態のまま、図１の実線で示される第２位置から時計方向に１８０°回転される。
【００７９】
前記基板受け部材２２における受け板２２Ａ、２２Ｂは、受け板シリンダ２２Ｃによって、予めその上面が第３位置における基板１２の下面よりも僅かに高くなるように設定される。
【００８０】
従って、反転アーム２０が第２位置から第３位置に１８０°反転する最終工程で、基板１２の下側面（第１位置においては上側面）が、受け板２２Ａ、２２Ｂの上面に当接して持ち上げられることになる。
【００８１】
このとき、負圧源４８は制御装置５４によってオフにされている。従って、基板１２は吸盤３４の上に載置されているのみであって、負圧により吸引されていない状態である。
【００８２】
又、各吸盤装置３２において、摺動筒部材４６は、この摺動筒部材４６、吸盤３４及び基板１２の自重により、ばね４５に抗してガイド筒部材４４方向に引き込んだ状態である。
【００８３】
従って、反転アーム２０が第３位置に到達する直前に基板１２が受け板２２Ａ、２２Ｂによって持ち上げられたとき、該基板１２は吸盤３４及び摺動筒部材４６の直線的な突出によって鉛直上向きに移動するので、受け板２２Ａ、２２Ｂ上で基板１２が横方向にずれたりすることがない。
【００８４】
反転アーム２０が第３位置に到達したとき、基板１２は受け板２２Ａ、２２Ｂ上に移載されていて、各吸盤装置３２の吸盤３４は基板１２から離間した状態となる。
【００８５】
この状態で、あるいは必要であれば受け板シリンダ２２Ｃにより受け板２２Ａ、２２Ｂを上昇させることによって、基板１２を更に高い位置とし、ロボット（図示省略）等の搬出装置によって基板１２を外部に搬出させるために備える。
【００８６】
基板１２が外部に搬出されると、これが基板搬出センサ７４によって検出され、該基板搬出センサ７４の出力信号に基づいて、制御装置５４は反転アーム２０を第１位置に戻すと共に、前記と同様に基板の搬入に備える。
【００８７】
なお、上記吸着装置２６は、多数の吸盤装置３２から構成されているが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば多数の負圧吸引孔が形成されている板状の吸着装置等であってもよい。
【００８８】
この場合、吸着面を外側及び内側吸盤群２８、３０とに対応して、小型基板用及び大型基板用に区画して独立に負圧を印加するように構成する。
【００８９】
又、反転アーム２０によって反転された基板１２は、前記基板受け部材２２の受け板２２Ａ、２２Ｂ上に移載され得るようになっているが、これは、次工程への搬送装置、ロボット等に直接移載するようにしてもよい。
【００９０】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成したので、下側面にフィルムが張り付けられている基板の、該フィルム面側を押圧して瘢痕を形成したりすることなく、基板を１８０°反転させることができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板反転装置を示す側面図
【図２】同平面図
【図３】上記基板反転装置における吸盤装置を拡大して示す断面図
【図４】上記基板反転装置における吸着装置のための負圧管路を示す一部ブロック図を含む管路図
【図５】同基板反転装置における回転シャフトの回転位置を検出するための回転センサの配置を示す斜視図
【図６】同基板反転装置の制御系を示すブロック図
【図７】同基板反転装置において基板を吸着装置に吸着させる過程を拡大して示す要部側面図
【符号の説明】
１０…基板反転装置
１２…基板
１４…搬送装置
１４Ａ…基板搬送面
１５Ａ〜１５Ｅ…搬送ローラ
１６…基板持上げ装置
１６Ａ、１６Ｂ…持上げ部材
１７…基板支持面
１８…回転シャフト
２０…反転アーム
２２…基板受け装置
２４…搬送用モータ
２６…吸着装置
２８…外側吸盤群
２８Ａ…外側負圧管路
３０…内側吸盤群
３０Ａ…内側負圧管路
３２…吸盤装置
３４…吸盤
３６…大型基板センサ
３８…小型基板センサ
４０…基板吸着面
４８…負圧源
５０…オンオフ弁
５４…制御装置
５６…手操作入力装置
６６…アーム駆動モータ
６８Ａ〜６８Ｃ…第１〜第３回転センサ
Claims (4)
- 下側面にフィルムが張り付けられている基板を、搬送ローラ群により構成される基板搬送面に沿って搬送し、且つ、所定位置で停止させる工程と、
前記停止位置の上方に、反転アームの吸着面を、前記基板と平行で、且つ、前記基板から所定距離離間させた状態で下向きにして位置させると共に、該吸着面に負圧を印加させる工程と、
前記停止位置にある基板下方の搬送ローラ間の隙間から、前記搬送ローラの軸線方向に長尺で、且つ、軟質材料から形成される平面状の基板支持面を有する持上げ部材を上昇させて、前記基板を前記基板搬送面よりも上方に持ち上げ、前記反転アームの吸着面に押し付けて吸着させる工程と、
基板を吸着したままで、前記反転アームを１８０゜回転し、該基板を、前記フィルム側が上面になるように反転させる工程と、
を有してなる基板反転方法。 - 基板搬送方向に適宜間隔で配置された複数の搬送ローラを含んで構成され、該搬送ローラの上面により構成される基板搬送面に沿って、下側面にフィルムが張り付けられている基板を搬送可能、且つ、反転開始位置で搬送停止可能とされた搬送装置と、
自由端側に、前記基板を吸着可能とされた吸着装置を備えると共に、前記吸着装置の基板吸着面が、前記反転開始位置にある基板の上面から所定距離離間した吸着位置に前記基板と平行に配置される一方、前記吸着位置、及び、基板を下方から支える、ほぼ水平な解放位置の間で、基端側を中心として１８０゜回転自在とされた反転アームと、
前記解放位置での反転アームにおける前記基板吸着面から前記基板が受け渡される基板受け装置と、
前記反転開始位置における基板吸着面の下方、且つ、搬送ローラ間位置に配置され、前記搬送ローラの軸線方向に長尺で、且つ、前記基板搬送面と平行な軟質材料から形成される平面状の基板支持面を有する持上げ部材を上端に備え、該基板上端面が前記基板搬送面よりも下方の待機位置、及び、上方の持ち上げ位置の間で上下動自在とされた基板持ち上げ装置と、
を有してなり、前記吸着装置は、反転アームが前記吸着位置にあるとき、前記基板吸着面が前記基板搬送面と平行状態で、前記基板持ち上げ装置により持ち上げられる前記基板を介して一定範囲内で押上げ可能に構成されたことを特徴とする基板反転装置。 - 請求項２において、前記搬送装置は、搬送されてくる基板の先端を検出して、該基板の大きさに対応して、該基板を前記反転開始位置に停止させる位置決め停止装置を含んで構成されたことを特徴とする基板反転装置。
- 請求項３において、前記吸着装置は、小サイズの前記基板に応じた内側吸盤群と、大サイズの前記基板に応じた外側吸盤群とを備え、
前記内側吸盤群及び前記外側吸盤群は、独立に構成される負圧管路を介して前記基板を吸着制御することを特徴とする基板反転装置。
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