JP5526879B2 - 浮上搬送装置及びローラ駆動ユニット - Google Patents

Description

本発明は、ガラス基板等の基板を搬送方向へ浮上搬送する浮上搬送装置、及び浮上搬送装置に用いられるローラ駆動ユニットに関する。

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。以下、先行技術に係る浮上搬送装置の構成等について説明する。

先行技術に係る浮上搬送装置は、搬送方向へ延びた装置本体（装置フレーム）を具備しており、この装置本体には、浮上ガスとしての圧縮空気（エア）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に沿って設けられている。また、各浮上ユニットの内部は、圧縮空気を供給する供給ファン等の圧縮空気供給源（浮上ガス供給源の一例）に接続されており、各浮上ユニットの上面には、圧縮空気を噴出するノズルが形成されている。

装置本体には、基板を搬送方向へ搬送する複数のローラ駆動ユニットが搬送方向に沿って配設されており、複数のローラ駆動ユニットの配設状態は、搬送方向に直交する搬送幅方向に複数列になっている。そして、各ローラ駆動ユニットの具体的な構成は、次のようになる。

即ち、装置本体には、ユニットケースが設けられており、このユニットケースは、上側（上面）に、開口部を有している。また、ユニットケース内には、基板の裏面を支持する搬送ローラが搬送幅方向へ平行な軸心周りに回転可能に設けられており、搬送ローラは、ユニットケースの開口部からユニットケースの上面に対して上方向へ突出してある。そして、ユニットケース内における搬送ローラの下方には、搬送ローラを搬送幅方向に平行な軸心周りに回転させる搬送モータが設けられている。更に、ユニットケースの下面には、ユニットケースの開口部からユニットケース内に空気を吸引する吸引ファンが設けられている。

従って、圧縮空気供給源の作動によって各浮上ユニットの内部へ圧縮空気を供給して、各浮上ユニットのノズルから圧縮空気を噴出させる。また、各吸引ファンの作動によって各ユニットケースの開口部から各ユニットケース内に空気を吸引して、各搬送ローラの周辺域（周辺領域）に負圧力を発生させると共に、各搬送モータの駆動によって各搬送ローラを搬送幅方向に平行な軸心周りに回転させる。これにより、各搬送ローラの周辺域の負圧力（換言すれば、各吸引ファンの吸引力）によって基板の裏面と複数の搬送ローラとの接触を保った状態で、基板を搬送方向へ浮上搬送することができる。

特開２００８−２５４９１８号公報

ところで、搬送対象である基板に反り等の変形があると、基板の浮上搬送中に、基板の裏面と搬送ローラとの間に滑りが生じ、浮上搬送装置の搬送効率の低下を招くことになる。一方、基板の裏面と搬送ローラとの間の滑りを抑えるために、吸引ファンの出力を上げて、搬送ローラの周辺域の負圧力（換言すれば、吸引ファンの吸引力）を大きくすると、吸引ファンの消費電力が増えて、浮上搬送装置のランニングコスト及び消費エネルギーが増大することになる。

つまり、浮上搬送装置の搬送効率を高めつつ、浮上搬送装置のランニングコスト及び消費エネルギーの低減を図ることが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等を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、基板を搬送方向へ浮上搬送する浮上搬送装置において、装置本体と、前記装置本体に前記搬送方向に沿って配設され、内部が浮上ガスを供給する浮上ガス供給源に接続され、上面に浮上ガスを噴出するノズルが形成され、浮上ガス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、前記装置本体に前記搬送方向に沿って配設され、配設状態が前記搬送方向に直交する搬送幅方向に複数列になっており、基板を前記搬送方向へ搬送する複数のローラ駆動ユニットと、を具備し、各ローラ駆動ユニットは、前記装置本体に設けられ、上側（上面）に開口部を有したユニットケースと、前記ユニットケース内に上下方向へ移動可能に設けられた可動支持部材と、前記可動支持部材を上下方向へ位置調節する調節部材と、前記可動支持部材に前記搬送幅方向に平行な軸心周りに回転可能に設けられ、前記ユニットケースの前記開口部から前記ユニットケースの上面に対して上方向へ突出しており、基板の裏面を支持する搬送ローラと、前記搬送ローラを前記搬送幅方向に平行な軸心周りに回転させる搬送モータと、前記ユニットケースの前記開口部から前記ユニットケース内に空気を吸引する吸引ファンと、を備えたことを要旨とする。

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「設けられ」とは、直接的に設けられたことの他に、ブラケット等の介在部材を介して間接的に設けられたこと及び一体形成されたこと含む意であって、「配設され」とは、直接的に配設されたことの他に、ブラケット等の介在部材を介して間接的に配設されたことを含む意である。また、「浮上ガス」とは、圧縮空気（エア）、アルゴンガス、窒素ガス等の含む意である。

第１の特徴によると、前記浮上ガス供給源の作動によって各浮上ユニットの内部へ浮上ガスを供給して、各浮上ユニットの前記ノズルから浮上ガスを噴出させる。また、各吸引ファンの作動によって、各ユニットケースの前記開口部から各ユニットケース内に空気を吸引して、各搬送ローラの周辺域に負圧力を発生させると共に、各搬送モータの駆動によって各搬送ローラを搬送幅方向に平行な軸心周りに回転させる。これにより、各搬送ローラの周辺域の負圧力（換言すれば、各吸引ファンの吸引力）によって基板の裏面と複数の前記搬送ローラとの接触を保った状態で、基板を搬送方向へ浮上搬送することができる。

前述の作用の他に、搬送対象である基板に反り等の変形がある場合には、基板の浮上搬送の前に、前記調節部材（前記調節部材の操作）によって前記可動支持部材を上下方向へ位置調節することにより、前記ユニットケースの上面に対する前記搬送ローラの突出量を小さくする。これにより、前記吸引ファンの出力を上げることなく、浮上搬送中における基板の裏面と前記ユニットケースの上面の間隔を縮小して、前記搬送ローラの周辺域の負圧力（換言すれば、前記吸引ファンの吸引力）を大きくすることができる。

本発明の第２の特徴は、基板を搬送方向へ浮上搬送する浮上搬送装置に用いられるローラ駆動ユニットにおいて、上側（上面）に開口部を有したユニットケースと、前記ユニットケース内に上下方向へ移動可能に設けられた可動支持部材と、前記可動支持プレートを上下方向へ位置調節する調節部材と、前記可動支持部材に軸心周りに回転可能に設けられ、前記ユニットケースの前記開口部から前記ユニットケースの上面に対して上方向へ突出しており、基板の裏面を支持する搬送ローラと、前記搬送ローラを軸心周りに回転させる搬送モータと、前記ユニットケースの前記開口部から前記ユニットケース内に空気を吸引する吸引ファンと、を備えたことを要旨とする。

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

本発明によれば、前記吸引ファンの出力を上げることなく、浮上搬送中における基板の裏面と前記ユニットケースの上面の間隔を縮小して、前記搬送ローラの周辺域の負圧力を大きくすることができるため、基板に反り等の変形がある場合であっても、基板の裏面と前記搬送ローラとの間の滑りを抑えて、前記浮上搬送装置の搬送効率を高めつつ、前記吸引ファンの消費電力の増大を抑えて、前記浮上搬送装置のランニングコスト及び消費エネルギーの低減を図ることができる。

図３におけるI-I線に沿った断面図である。 図１におけるII-II線に沿った断面図である。 図５における矢視部IIIの拡大図である。 図５におけるIV-IV線に沿った拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る浮上搬送装置の概略的な平面図である。 本発明の実施形態に係る浮上搬送装置の概略的な正面図である。 本発明の実施形態に係る浮上搬送装置の概略的な側面図である。

本発明の実施形態について図１から図７を参照して説明する。なお、図面中、「ＦＦ」は、前方向、「ＦＲ」は、後方向、「Ｌ」は、左方向、「Ｒ」は、右方向をそれぞれ指してある。

図４から図７に示すように、本発明の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を搬送方向（本発明の実施形態にあっては、前後方向）へ浮上搬送する装置であって、前後方向へ延びた装置本体（装置フレーム）３を具備している。また、装置本体３は、搬送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。なお、装置本体３は、搬送方向に沿って複数に分割されてあっても構わない。

支持台５には、浮上ガスとしての圧縮空気（エア）を収容するチャンバー１１が搬送方向及び搬送方向に直交する搬送幅方向（本発明の実施形態にあっては、左右方向）へ間隔を置いて設けられており、各チャンバー１１は、搬送方向へ延びている。また、各チャンバー１１の下面には、チャンバー１１の内部へ圧縮空気を供給する浮上ガス供給源としての複数の供給ファン（本発明の実施形態にあっては、ファンフィルタユニット）１３が設けられている。

各チャンバー１１の上面には、圧縮空気の圧力を利用して基板Ｗを浮上させる複数の浮上ユニット１５が搬送方向及び搬送幅方向に間隔を置いて配設されており、換言すれば、支持台５には、複数の浮上ユニット１５が複数のチャンバー１１を介して搬送方向及び搬送幅方向に間隔を置いて配設されている。また、各浮上ユニット１５の正面視形状（図６参照）及び側面視形状（図７参照）は、それぞれＴ字形状を呈しており、各浮上ユニット１５の内部は、対応するチャンバー１１の内部に連通してあって、対応するチャンバー１１を介して供給ファン１３に接続されている。そして、各浮上ユニット１５の上面には、圧縮空気を噴出する矩形枠状のノズル１７が浮上ユニット１５の上面の外縁に沿って形成されており、各浮上ユニット１５は、基板Ｗとの間に浮上ガス溜まり層としてのエア溜まり層（圧力溜まり層）Ｓを生成可能である（図４参照）。ここで、各浮上ユニット１５のノズル１７は、特開２００６−１８２５６３号公報に示すように、鉛直方向（浮上ユニット１５の上面に垂直な方向）に対してユニット中心側（浮上ユニット１５の中心側）へ傾斜するようになっている。なお、各浮上ユニット１５の上面に矩形枠状のノズル１７が形成されるの代わりに、スリット状の複数のノズルが形成されるようにしても構わない。

支持台５には、基板Ｗを搬送方向へ搬送する複数のローラ駆動ユニット１９が搬送方向に沿って配設されており、複数のローラ駆動ユニット１９の配設状態は、搬送幅方向に２列になっている。そして、各ローラ駆動ユニット１９の具体的な構成は、次のようになる。

図１から図３に示すように、チャンバー１１には、ユニットケース２１が設けられており、換言すれば、支持台５には、ユニットケース２１がチャンバー１１を介して設けらている。また、ユニットケース２１は、上側（上面）に、開口部２３を有してあって、ユニットケース２１の上面における開口部２３の前後には、工具としてレンチ（図示省略）を挿入可能な工具挿入穴２５が貫通して形成されている。

ユニットケース２１内には、可動支持部材２７が複数のガイドボルト２９及び複数の長穴３１を介して上下方向へ移動可能に設けられており、可動支持部材２７の上端には、一対の取付片３３が一体形成されており、各取付片３３には、雌ねじ部（具体的には固定ナット）３５が設けられている。また、ユニットケース２１内における可動支持部材２７の上側近傍には、一対の支持片３７が設けられており、各支持片３７には、支持穴３９が貫通して形成されてあって、各支持片３７の支持穴３９は、対応関係にある取付片３３の雌ねじ部３５に整合するようになっている。

各支持片３７の支持穴３９の周縁部には、六角穴付きの調節ねじ部材（調節ボルト）４１が上下方向へ移動可能に支持されており、各調節ねじ部材４１は、対応関係にある取付片３３の雌ねじ部３５に螺合してある。また、各調節ねじ部材４１の頭部は、対応関係にあるユニットケース２１の工具挿入穴２５に整合してあって、各調節ねじ部材４１は、前記レンチによってユニットケース２１の外側から回転操作可能である。

可動支持部材２７の上部には、基板Ｗの裏面を支持する搬送ローラ４３が搬送幅方向に平行な軸心周りに回転可能に設けられており、搬送ローラ４３は、ユニットケース２１の開口部２３からユニットケース２１の上面に対して上方向へ突出してある。また、可動支持部材２７の下部には、搬送ローラ４３を搬送幅方向に平行な軸心周り回転させる搬送モータ４５が複数本の取付ロッド４７を介して設けられており、搬送モータ４５の出力軸は、主動プーリ４９、タイミングベルト５１、及び従動プーリ５３を介して搬送ローラ４３に連動連結してある。

ユニットケース２１の下面には、ユニットケース２１の開口部２３からユニットケース２１内に空気を吸引する吸引ファン５５が設けられている。

続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。

各供給ファン１３の作動によって各チャンバー１１の内部（換言すれば、各浮上ユニット１５の内部）へ圧縮空気を供給することにより、各浮上ユニット１５のノズル１７から圧縮空気を噴出させる。また、各吸引ファン５５の作動によって各ユニットケース２１の開口部２３から各ユニットケース２１内に空気を吸引して、各搬送ローラ４３の周辺域に負圧力を発生させると共に、各搬送モータ４５の駆動によって各搬送ローラ４３を搬送幅方向に平行な軸心周りに回転させる。これにより、各搬送ローラ４３の周辺域の負圧力（換言すれば、各吸引ファン５５の吸引力）によって基板Ｗの裏面と複数の搬送ローラ４３との接触を保った状態で、基板Ｗと複数の浮上ユニット１５の間にエア溜まり層Ｓを生成しつつ、基板Ｗを搬送方向へ浮上搬送（浮上させた状態で搬送）することができる。

前述の作用の他に、搬送対象である基板Ｗに反り等の変形がある場合には、基板Ｗの浮上搬送の前に、前記レンチによる調節ねじ部材４１の回転操作によって可動支持部材２７を上下方向へ位置調節することにより、ユニットケース２１の上面に対する搬送ローラ４３の突出量を小さくする。これにより、吸引ファン５５の出力を上げることなく、浮上搬送中における基板Ｗの裏面とユニットケース２１の上面の間隔を縮小して、搬送ローラ４３の周辺域の負圧力（換言すれば、吸引ファン５５の吸引力）を大きくすることができる。なお、ユニットケース２１の上面に対する搬送ローラ４３の突出量を大きくすると、浮上搬送中における基板Ｗの裏面とユニットケース２１の上面の間隔が拡大して、搬送ローラ４３の周辺域の負圧力が小さくなる。

従って、本発明の実施形態明によれば、吸引ファン５５の出力を上げることなく、浮上搬送中における基板Ｗの裏面とユニットケース２１の上面の間隔を縮小して、搬送ローラ４３の周辺域の負圧力を大きくすることができるため、基板Ｗに反り等の変形がある場合であっても、基板Ｗの裏面と搬送ローラ４３との間の滑りを抑えて、浮上搬送装置１の搬送効率を高めつつ、吸引ファン５５の消費電力の増大を抑えて、浮上搬送装置１のランニングコスト及び消費エネルギーの低減を図ることができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限るものでなく、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。

Ｗ 基板
１ 浮上搬送装置
３ 装置本体
５ 支持台
１１ チャンバー
１３ 供給ファン
１５ 浮上ユニット
１７ ノズル
１９ ローラ駆動ユニット
２１ ユニットケース
２３ 開口部
２５ 工具挿入穴
２７ 可動支持部材
２９ ガイドボルト
３１ 長穴
３３ 取付片
３５ 雌ねじ部（固定ナット）
３７ 支持片
３９ 支持穴
４１ 調節ねじ部材（調節ボルト）
４３ 搬送ローラ
４５ 搬送モータ
５５ 吸引ファン

Claims (4)

1. 基板を搬送方向へ浮上搬送する浮上搬送装置において、
   装置本体と、
   前記装置本体に前記搬送方向に沿って配設され、内部が浮上ガスを供給する浮上ガス供給源に接続され、上面に浮上ガスを噴出するノズルが形成され、浮上ガス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、
   前記装置本体に前記搬送方向に沿って配設され、配設状態が前記搬送方向に直交する搬送幅方向に複数列になっており、基板を前記搬送方向へ搬送する複数のローラ駆動ユニットと、を具備し、
   各ローラ駆動ユニットは、
   前記装置本体に設けられ、上側に開口部を有したユニットケースと、
   前記ユニットケース内に上下方向へ移動可能に設けられた可動支持部材と、
   前記可動支持部材を上下方向へ位置調節する調節部材と、
   前記可動支持部材に前記搬送幅方向に平行な軸心周りに回転可能に設けられ、前記ユニットケースの前記開口部から前記ユニットケースの上面に対して上方向へ突出しており、基板の裏面を支持する搬送ローラと、
   前記搬送ローラを前記搬送幅方向に平行な軸心周りに回転させる搬送モータと、
   前記ユニットケースの前記開口部から前記ユニットケース内に空気を吸引する吸引ファンと、を備えたことを特徴とする浮上搬送装置。
2. 各ローラ駆動ユニットは、
   前記ユニットケース内に設けられ、支持穴が貫通して形成された支持片と、を備え、
   前記調節部材は、前記支持片の前記支持穴の周縁部に上下方向へ移動可能に支持され、前記可動支持部材の一部に螺合しており、前記ユニットケースの外側から回転操作可能な調節ねじ部材であることを特徴とする請求項１に記載の浮上搬送装置。
3. 基板を搬送方向へ浮上搬送する浮上搬送装置に用いられるローラ駆動ユニットにおいて、
   上側に開口部を有したユニットケースと、
   前記ユニットケース内に上下方向へ移動可能に設けられた可動支持部材と、
   前記可動支持プレートを上下方向へ位置調節する調節部材と、
   前記可動支持部材に軸心周りに回転可能に設けられ、前記ユニットケースの前記開口部から前記ユニットケースの上面に対して上方向へ突出しており、基板の裏面を支持する搬送ローラと、
   前記搬送ローラを軸心周りに回転させる搬送モータと、
   前記ユニットケースの前記開口部から前記ユニットケース内に空気を吸引する吸引ファンと、を備えたことを特徴とするローラ駆動ユニット。
4. 前記ユニットケース内に設けられ、支持穴が貫通して形成された支持片と、を備え、
   前記調節部材は、前記支持片の前記支持穴の周縁部に上下方向へ移動可能に支持され、前記可動支持部材の一部に螺合しており、前記ユニットケースの外側から回転操作可能な調節ねじ部材であることを特徴とする請求項３に記載のローラ駆動ユニット。

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