JP5790121B2 - 浮上搬送装置 - 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、支持フレーム（装置フレーム）を具備しており、この支持フレームには、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。

支持フレームには、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、支持フレームには、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方向に直交する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、この搬送ローラは、ユニットケースの開口部から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、ユニットケース内の空気を吸引する吸引ファンが設けられている。

なお、特許文献１には開示されていないが、通常、搬送方向に隣接関係するいずれかの浮上ユニット間には、複数の浮上ユニットに対して基板の受渡し又は受取りを行う基板受け部材を挿入するための挿入ギャップが区画形成されている。

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内の空気を吸引して、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、近年、ガラス基板等の基板の大型薄型化傾向に伴い、基板の剛性は低くなってきており、基板の搬送中において、基板の端部（先端部）が先行の浮上ユニット側から挿入ギャップを越えて後続の浮上ユニット側へ乗り継ぐ際に、基板の端部側が下方向へ大きく撓んで、後続の浮上ユニット等と干渉して、基板に傷等の損傷が発生する。一方、浮上ユニットによる基板の浮上高さ（浮上量）を大きくして、基板の先端部と後続の浮上ユニット等との干渉を回避しようとすると、浮上ガスとしての圧縮空気の消費量が増大して、浮上搬送装置のランニングコストが高くなる。つまり、浮上搬送装置のランニングコストの低減を図りつつ、先行の浮上ユニット側から挿入ギャップを越えて後続の浮上ユニット側へ乗り継ぐ際における基板の損傷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を提供することを目的とする。

本発明の構成は、基板を搬送方向へ浮上搬送する浮上搬送装置において、支持フレーム（装置フレーム）と、前記支持フレーム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、前記支持フレームに前記搬送方向に沿って配設され、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、前記搬送方向に隣接するいずれかの前記浮上ユニット間に、前記搬送方向に直交する搬送幅方向へ延びかつ複数の前記浮上ユニットに対して基板の受渡し又は受取りを行う基板受け部材を挿入するための挿入ギャップが区画形成され、各ローラ駆動ユニットは、前記支持フレームに設けられかつ上側（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前記搬送方向に離隔して設けられかつ前記搬送幅方向に平行な軸心周りに回転可能であってかつ前記ユニットケースの前記開口部から上方向へ突出しかつ基板の裏面を支持する一対の搬送ローラと、前記一対の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内の空気を下方向から吸引する吸引ファンと、を備え、前記挿入ギャップの直上流側に配設された前記ローラ駆動ユニットは、前記一対の搬送ローラの間で基板を凹状に変形させるように、前記吸引ファンの吸引中心位置（ファン中心位置）が前記搬送方向における前記一対の搬送ローラの中間位置に設定されている。

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「配設され」とは、直接的に配設されたことの他に、別部材を介して間接的に配設されたことを含む意であって、「設けられ」とは、直接的に設けられたことの他に、別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って、「基板の裏面を支持する」とは、基板の裏面を直接的に支持する他に、基板の裏面を別部材を介して間接的に支持することを含む意である。更に、「一対の搬送ローラの中間位置」とは、一対の搬送ローラの間の中央位置に限らず、一対の搬送ローラの間の位置を含む意である。

本発明の構成によると、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内の空気を吸引して、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一対の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。これにより、各一対の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。

ここで、前記挿入ギャップの直上流側に配設されたローラ駆動ユニットは、前記一対の搬送ローラの間で基板を凹状に変形させるように前記吸引ファンの吸引中心位置が前記搬送方向における前記一対の搬送ローラの中間位置に設定されているため、基板の端部（先端部）が先行（上流寄り）の前記浮上ユニットから前記挿入ギャップを越えて後続（下流寄り）の前記浮上ユニットに乗り継ぐ前に、基板の端部側を上方向へ変位させることができる。これにより、前記浮上ユニットの浮上高さを大きく設定しなくても、先行の前記浮上ユニット側から前記挿入ギャップを越えて後続の前記浮上ユニット側へ乗り継ぐ際に、基板の端部と後続の前記浮上ユニット等との干渉を回避することができる。

なお、本願の明細書において、「上流」とは、前記搬送方向から見て上流のことをいう。また、「先行」とは、前記搬送方向から見て先行することをいい、「後続」とは、前記搬送方向から見て後続することをいう。

本発明によれば、前記浮上ユニットの浮上高さを大きく設定しなくても、先行の前記浮上ユニット側から後続の前記浮上ユニット側へ乗り継ぐ際に、基板の端部と後続の前記浮上ユニット等との干渉を回避できるため、浮上ガスの消費量の増大を抑えて、前記浮上搬送装置のランニングコストの低減を図りつつ、基板の搬送中における基板の損傷を十分に防止して、基板の品質を維持することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る浮上搬送装置の特徴部分を示す側面図である。 図２は、図４におけるII-II線に沿った拡大断面図である。 図３は、図２におけるIII-III線に沿った断面図である。 図４は、本発明の実施形態に係る浮上搬送装置の部分平面図である。 図５は、図４におけるV-V線に沿った図である。 図６は、本発明の実施形態に係る浮上搬送装置の側面図である。

本発明の実施形態について図１から図６を参照して説明する。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４、図５、及び図６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、搬送方向に沿って並んだ複数の支持フレーム（装置フレーム）３を具備している。また、各支持フレーム３は、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、浮上搬送装置１が搬送方向に沿って並んだ複数の支持フレーム３を具備する代わりに、搬送方向へ延びた共通の支持フレーム（図示省略）を具備しても構わない。

各支持台５には、浮上ガスとしての圧縮空気（エア）を収容する複数のチャンバー１１が設けられており、各チャンバー１１の下面には、チャンバー１１内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給源としての１つ又は複数の供給ファン（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を浮上させる中空状の浮上ユニット１５が配設されており、換言すれば、複数の支持フレーム３には、複数の浮上ユニット１５が複数のチャンバー１１等を介して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）に間隔を置いて配設されており、複数の浮上ユニット１５の配設状態は、搬送幅方向に複数列（本発明の実施形態にあっては、８列）になっている。また、各浮上ユニット１５の正面視形状（図５参照）及び側面視形状（図６参照）は、それぞれＴ字形状を呈してあって、各浮上ユニット１５の内部は、チャンバー１１を介して供給ファン１３に接続されている。

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の外縁（平面視形状）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（図３参照）を生成可能である。ここで、各ノズル１７は、特開２００６−１８２５６３号公報に示すように、垂直方向（浮上ユニット１５の上面に垂直な方向）に対して浮上ユニット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が浮上ユニット１５の外縁に沿って設けられる代わりに、スリット状又は小孔状の複数のノズル（図示省略）が浮上ユニット１５の外縁に沿って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。なお、各ローラ駆動ユニット１９の具体的な構成は、後述する。

搬送方向に隣接関係するいずれかの浮上ユニット１５間であって搬送方向に間隔を置いた複数箇所には、複数の浮上ユニット１５に対して基板Ｗの受渡し又は受取りを行う基板受け部材Ｐを挿入するための挿入ギャップ（乗り継ぎ溝）Ｇがそれぞれ区画形成（形成）されており、挿入ギャップＧは、搬送幅方向へ延びている。ここで、基板受け部材Ｐの例としては、特開平７−３１１３７５号公報等に示すような基板受けフォーク、特開２００５−１５９１４１号公報等に示すような基板カセットにおける基板支持部材（基板カセットの一部分）等が挙げられる。そして、各列のローラ駆動ユニット１９のうちのいずれかのローラ駆動ユニット１９は、各挿入ギャップＧの直上流側に配設されている。

続いて、本発明の実施形態に係るローラ駆動ユニット１９の具体的な構成について説明する。

図１から図３に示すように、適宜のチャンバー１１の側部には、ユニットケース２１が設けられており、換言すれば、適宜の支持台５には、ユニットケース２１がチャンバー１１を介して設けられており、ユニットケース２１は、上側（上面）に、搬送方向に離隔した一対の開口部２３を有している。なお、ユニットケース２１の上面に複数の通孔（図示省略）が形成されるようにしたり、ユニットケース２１が上側に搬送方向に離隔した一対の開口部２３を有する代わりに、搬送方向へ延びた開口部（図示省略）を有するようにしたりしても構わない。

ユニットケース２１内には、取付プレート２５が設けられており、この取付プレート２５の上部には、基板Ｗの裏面を支持する一対の搬送ローラ２７が搬送方向に離隔して設けられており、換言すれば、ユニットケース２１内の上部には、一対の搬送ローラ２７が取付プレート２５を介して搬送方向に離隔して設けられている。また、各搬送ローラ２７は、搬送幅方向に平行な軸心周りに回転可能であって、各搬送ローラ２７（各搬送ローラ２７の一部）は、ユニットケース２１の対応する開口部２３から上方向へ突出してある。なお、各搬送ローラ２７が外周側に交換可能なＯリング（図示省略）を備えても構わない。

取付プレート２５の下部には、一対の搬送ローラ２７を搬送幅方向に平行な軸心周り回転させる搬送モータ２９が設けられており、換言すれば、ユニットケース２１内の下部には、搬送モータ２９が取付プレート２５を介して設けられている。そして、搬送モータ２９の出力軸３１は、連動機構３３によって一対の搬送ローラ２７に連動連結してあり、この連動機構３３は、搬送モータ２９の出力軸３１に一体的に設けられた主動プーリ３５と、各搬送ローラ２７に一体的に設けられた従動プーリ３７と、主動プーリ３５と一対の従動プーリ３７に掛け回されたベルト３９と備えている。なお、ベルト３９の代わりに、Ｏリング（図示省略）を用いたり、主動プーリ３５及び従動プーリ３７等を備えた連動機構３３の代わりに、主動マグネットギア及び従動マグネットギア等を備えた別の連動機構（図示省略）を用いたりしても構わない。

ユニットケース２１の下面には、ユニットケース２１内の空気を吸引して一対の搬送ローラ２７の周辺域に負圧（負圧力）を発生させる吸引ファン４１が設けられている。また、吸引ファン４１の吸引中心位置（ファン中心位置）は、一対の搬送ローラ２７の間で基板Ｗを凹状に変形させるように搬送方向における一対の搬送ローラ２７の中間位置（本発明の実施形態にあっては、一対の搬送ローラ２７の間の中央位置）に設定されている。

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４１の作動によって各ユニットケース２１内の空気を吸引して、各一対の搬送ローラ２７の周辺域に負圧力を発生させると共に、各搬送モータ２９の駆動によって各一対の搬送ローラ２７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、各一対の搬送ローラ２７の周辺域の負圧力によって基板Ｗの裏面と複数の搬送ローラ２７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することができる。

ここで、各ローラ駆動ユニット１９において、一対の搬送ローラ２７の間で基板Ｗを凹状に変形させるように吸引ファン４１の吸引中心位置が搬送方向における一対の搬送ローラ２７の中間位置に設定され、各列のローラ駆動ユニット１９のうちのいずれかのローラ駆動ユニット１９が各挿入ギャップＧの直上流側に配設されているため、図１に示すように、基板Ｗの端部（先端部）が先行（上流寄り）の浮上ユニット１５から挿入ギャップＧを越えて後続（下流寄り）の浮上ユニット１５に乗り継ぐ前に、基板Ｗの端部側を上方向へ変位させることができる。これにより、前記浮上ユニットの浮上高さを大きく設定しなくても、先行の浮上ユニット１５側から挿入ギャップＧを越えて後続の浮上ユニット１５側へ乗り継ぐ際に、基板Ｗの端部と後続の浮上ユニット１５等との干渉を回避することができる。

従って、本発明の実施形態によれば、圧縮空気の消費量の増大を抑えて、浮上搬送装置１のランニングコストの低減を図りつつ、基板Ｗの搬送中における基板Ｗの損傷を十分に防止して、基板Ｗの品質を維持することができる。

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。

Ｇ 挿入ギャップ
Ｐ 基板受け部材
Ｓ エア溜まり層（圧力溜まり層）
Ｗ 基板
１ 浮上搬送装置
３ 支持フレーム
５ 支持台
１１ チャンバー
１３ 供給ファン（浮上ガス供給源）
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 取付プレート
２７ 搬送ローラ
２９ 搬送モータ
３１ 出力軸
３３ 連動機構
３５ 主動プーリ
３７ 従動プーリ
３９ ベルト
４１ 吸引ファン

Claims (3)

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、
   支持フレームと、
   前記支持フレーム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、
   前記支持フレームに前記搬送方向に沿って配設され、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、
   前記搬送方向に隣接するいずれかの前記浮上ユニット間に、前記搬送方向に直交する搬送幅方向へ延びかつ複数の前記浮上ユニットに対して基板の受渡し又は受取りを行う基板受け部材を挿入するための挿入ギャップが区画形成され、
   各ローラ駆動ユニットは、前記支持フレームに設けられかつ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前記搬送方向に離隔して設けられかつ前記搬送幅方向に平行な軸心周りに回転可能であってかつ前記ユニットケースの前記開口部から上方向へ突出しかつ基板の裏面を支持する一対の搬送ローラと、前記一対の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内の空気を下方向から吸引する吸引ファンと、を備え、
   前記挿入ギャップの直上流側に配設された前記ローラ駆動ユニットは、前記一対の搬送ローラの間で基板を凹状に変形させるように、前記吸引ファンの吸引中心位置が前記搬送方向における前記一対の搬送ローラの中間位置に設定されている、浮上搬送装置。
2. 各ローラ駆動ユニットは、前記一対の搬送ローラの間で基板を凹状に変形させるように、前記吸引ファンの吸引中心位置が前記搬送方向における前記一対の搬送ローラの中間位置に設定されている、請求項１に記載の浮上搬送装置。
3. 各浮上ユニットの前記ノズルが鉛直方向に対して各浮上ユニットの中心側へ傾斜するように構成されている、請求項１又は請求項２に記載の浮上搬送装置。

Images