WO2007088936A1 - 気流搬送装置 - Google Patents

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WO2007088936A1
WO2007088936A1 PCT/JP2007/051712 JP2007051712W WO2007088936A1 WO 2007088936 A1 WO2007088936 A1 WO 2007088936A1 JP 2007051712 W JP2007051712 W JP 2007051712W WO 2007088936 A1 WO2007088936 A1 WO 2007088936A1
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nozzle plate
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airflow
flat portion
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PCT/JP2007/051712
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Akihiko Kawahara
Shinji Nakamura
Eiichi Taguchi
Shinichi Matsunari
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Hirata Corporation
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    • B65G2249/04—Arrangements of vacuum systems or suction cups
    • B65G2249/045—Details of suction cups suction cups

Definitions

  • the present invention relates to an airflow conveying device using a nozzle plate including the injection holes for levitating a plate-like object with a plurality of inclined injection hole forces.
  • an air current conveying device air current levitating device
  • a plate-like object such as a wafer by gas ejection and conveys it in a predetermined direction while keeping it in a non-contact state
  • Patent Document 1 Patent Document 2, etc.
  • an ejection hole (hereinafter referred to as “vertical ejection hole”) for ejecting gas in a direction perpendicular to the conveying surface of the apparatus.
  • the hole has the same meaning as the later-described injection and injection hole, and vice versa, or an ejection hole for ejecting gas in a direction not perpendicular to the conveying surface (hereinafter referred to as “inclined jet holes”), and further those that have both of these jet holes. It is preferable that the gas ejected from these ejection holes is at a high pressure to float the plate-like object.
  • a glass substrate as an example of the plate-like material is, for example, a large substrate having a side of about 1 to 2 m and a thickness of less than 1 mm, and has a weight of about several kilograms. This is the size that is being studied as a liquid crystal substrate, for example.
  • a high-pressure air current or a large amount of air current is required.
  • the central portion of the substrate tends to swell upward.
  • the board may move laterally or change its orientation, causing the posture to become unstable.
  • Patent Document 4 discloses a jet port opened by a drill force, which is larger than the glass plate (conveyed object) on the transfer surface of the processing plate of the transfer unit. It is made by drilling holes diagonally. The movement of the glass plate and the stop of the glass plate are controlled by levitation of the glass plate by the ejection of gas from the jet port. However, since the hole is drilled at an angle, it is difficult to completely prevent the drill tip from escaping. Productivity is not enough. In addition, since the transfer unit based on the combination of parts improved by Patent Document 4 uses a plurality of parts, the cost tends to increase.
  • the compressed air is ejected from the porous body to support the thin plate in a non-contact manner, and is arranged so as to constitute a support portion having a porous physical force that protrudes downward when viewed from the front in the conveyance direction of the thin plate.
  • a transport support device is disclosed (Patent Document 7).
  • Patent Document 7 since the thin plate is supported by the static pressure of the air because the porous body is used, not only is the air pressurization efficiency low, but there is a disadvantage that the device is expensive. Further, when the upper surface of the porous body is made flat, it is necessary to adjust the air pressure between the porous bodies, and complicated control is required. Also, No anti-static measures are taken, and countermeasures against adverse effects due to static electricity are not sufficient.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 7-228342
  • Patent Document 2 JP-A-8-181182
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 3-272155
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-72250
  • Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No. 11-268830
  • Patent Document 6 JP-A-8-91623
  • Patent Document 7 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-244186
  • an air levitation device that sufficiently floats a plate-like object with a low pressure or a small amount of air flow and stabilizes its posture, and air flow conveyance based on the air levitation device Providing equipment. Also provided are an airflow levitation device and an airflow conveyance device that form a conveyance surface by arranging a plurality of nozzle plates, and can float (and convey) a large object to be conveyed using these. Furthermore, a levitation device capable of easily changing the air injection position according to the substrate size, and an airflow conveyance device and a conveyance method using the airflow levitation device are provided.
  • an airflow conveying device (and an airflow levitation device) that floats a plate-like object by gas injected from a plurality of inclined injection holes and conveys it in a predetermined direction while keeping it in a non-contact state.
  • a base for forming and Z or supporting a transport surface for levitating and supporting the plate-like object, the base having a plurality of openings on the transport surface side, and airtightly laid on each of the plurality of openings A nozzle plate.
  • the nozzle plate may be integrally formed so as to include a flat portion constituting the transport surface and a plurality of inclined injection holes for injecting a levitation gas toward the transport surface around the flat portion. Then, the pressurized gas flowing in from each of the plurality of openings is injected in a predetermined injection direction as a floating gas from the plurality of inclined injection holes.
  • the nozzle plate used in the apparatus is close to the plurality of inclined injection holes and the plate-like object.
  • Each of the plurality of inclined injection holes is provided with a gas flow path of an injection gas having a length sufficient to sufficiently control the direction of the injected gas, and the plurality of inclined injection holes include: A gas flow inclined so as to inject the gas in at least two directions so as to form an air reservoir at a predetermined position by the injecting gas is provided.
  • the predetermined position is preferably near the flat portion.
  • a nozzle plate in an air levitation apparatus capable of levitating a plate-like object by gas injected from a plurality of inclined injection holes, the nozzle plate facing the plate-like object A flat portion adjacent to the plate-like object, and openings of the plurality of inclined injection holes around the flat portion, and each of the plurality of inclined injection holes is at least 2 from the opening. It is possible to provide a nozzle plate characterized by having gas flow paths inclined at at least two different angles so that an air pool is formed at a predetermined position by the jet gas jetted in one jet direction.
  • the gas may include air, nitrogen, and other gases
  • the plate-like object may include wafers, substrates, and other thin plate-like objects to be conveyed.
  • the non-contact state may include a state that does not become an obstacle when the plate-like object is levitated.
  • a state in which a certain amount of drag force is generated between the plate-like object and the conveying surface including a state where a predetermined distance is maintained between the plate-like object and the conveying surface of the airflow levitation device.
  • it may include a state in which the conveyance is not hindered as a whole.
  • the transport surface may include a surface on which the plate-shaped object to be transported approaches (or approaches), particularly a surface closest to the transport surface.
  • the flat portion may form a substantially flat surface that is included in the transport surface.
  • the flat portion preferably does not include a protrusion protruding from the surface, but can include a portion recessed from the surface.
  • the gas flow path having a length sufficient to sufficiently control the direction of the injected gas is injected.
  • the gas injection direction and speed of the gas injected by passing through this gas flow path which is a gas flow path through which the gas flows, are defined to some extent.
  • this gas flow path is sufficiently long, the direction of the gas that the gas travels becomes one direction, and the direction of the gas that is easily ejected is easily organized by the inertial force.
  • the injected gas tends to diffuse when it exits the inclined injection hole, and if it is too long, the flow velocity of the gas passing through the gas channel tends to decrease due to tube resistance.
  • the inclined injection hole force For the distance L to the air reservoir at the predetermined position
  • LZioooo to lZi are preferred lZiooo to lZio are more preferred, and 1Z500 to 1Z50 are more preferred.
  • these conditions can vary depending on various conditions such as the type of gas used, temperature, and atmospheric pressure.
  • the cross-sectional shape of the gas channel is not particularly limited, but it is preferable that the circumference along the gas channel wall is not so long with respect to the cross-sectional area. A tubular gas flow path) is preferred.
  • the predetermined position where the air reservoir is formed may be determined in relation to the plate-like object to be conveyed.
  • This air reservoir may be on the conveyance surface or in the vicinity of the flat portion.
  • the air reservoir may be a space partitioned by a wall or the like, but may include a free space that is not partitioned by a wall or the like.
  • This air reservoir may have a pressure larger than the ambient pressure, and the pressure of the air reservoir may contribute to the floating of the plate-like object to be conveyed.
  • the first wall may be a member having a first surface, and the first wall has the first surface to define the groove.
  • the plurality of inclined injection holes are formed to be inclined so as to be substantially perpendicular to the surface of the first wall, and the injection direction is an opening of the plurality of inclined injection holes.
  • the nozzle plate according to (2) is provided, wherein when it is virtually extended from the second wall, the nozzle plate directly contacts the second wall that defines the groove portion facing the first wall. it can.
  • the second wall is a member having a second surface, and the second wall has a second surface, and the groove is formed in the same manner as the first wall. Stipulate.
  • the flat portion has a rectangular shape in a top view, and the groove portion includes a V-shaped groove having a predetermined opening angle by the first wall and the second wall, (2) or (2), wherein the wall and the second wall extend around the flat portion so as to face each other, and the second wall is closer to the flat portion than the first wall.
  • the nozzle plate described in 3) can be provided.
  • the flat portion is close to the plate-like object, and a force is applied to the plate-like object by the pressure of the gas in the air pool formed in the vicinity thereof, so that the plate-like object is separated from the flat portion.
  • Extending around the flat portion may include being formed so as to surround the flat portion.
  • the groove portion may be provided along the circumference of the flat portion. At this time, it is necessary to enclose a part of the flat part.
  • a groove portion divided into two along two opposing sides positioned so as to sandwich the flat portion may be provided.
  • the shape of the groove (the shape surrounding the flat portion) is not particularly limited, and the groove can be provided in a circle or an ellipse surrounding the flat portion.
  • Such grooves may be continuous or discontinuous.
  • Various shapes such as a rectangle, a square, and a triangle can be used in addition to a circle or an ellipse, but a rectangle is more preferable.
  • the groove is provided with at least one set of grooves along sides facing each other.
  • a circle, an ellipse, or a triangle a pair of opposing sides (two sides) or grooves at three or more sides are combined and injected from the inclined injection holes provided in the grooves. It is preferable to provide such a groove portion so that the air reservoir is efficiently formed on the flat portion by the gas.
  • the predetermined opening angle is preferably 60 to 120 degrees, more preferably 70 to 110 degrees, and still more preferably 80 to 100 degrees, about 90 degrees. Is most preferred. It is preferable that the opening angle is equally V-shaped so as to be symmetric with respect to the vertical line. [0023] (5) The above (1) to (4), further comprising an air passage communicating with the gas flow path of the plurality of inclined injection holes on the side opposite to the side facing the plate-like object.
  • the nozzle plate described in the above can be provided.
  • the predetermined opening angle of the V-shaped groove is not particularly limited, but it is desirable that the air reservoir can be efficiently formed.
  • the first surface (first wall) of the V-shaped groove is provided substantially perpendicular to the surface regardless of the position of the inclined injection hole.
  • Most of the gas injected from the inclined injection hole exits the previous V-shaped groove by striking the flat part without changing the direction without colliding with the other surface (second wall) of the V-shaped groove. It is possible.
  • Such a V-shaped groove can have a concave shape substantially perpendicular to the flat surface so that the V-shaped force of the cross-sectional shape is symmetrical.
  • the V-shape can be provided at a predetermined angle, but it is more preferable to provide it without being inclined.
  • two or more inclined injection holes are provided in one V-shaped groove. Further, it is more preferable that the inclined injection holes are provided so that the positions in the height direction of the first surface are substantially aligned.
  • the air passage is provided one by one in one V-shaped groove.
  • one air passage may be provided for two or more V-shaped grooves.
  • there may be more than two air passages for one V-shaped groove.
  • the nozzle plate has a rectangular plate shape having a predetermined thickness, and a side portion facing the plate-like object is chamfered with a predetermined size. It is possible to provide the nozzle plate according to any one of the above-mentioned (1) to (5) V, which is characterized.
  • the chamfering prevents the plate-like material to be conveyed from being pulled against the corner of the side that defines the nozzle plate when the plate-like object is struck against the nozzle plate due to any breakage. it can.
  • Such chamfering can be performed, for example, at approximately 45 degrees with a thickness of approximately 1Z2. It can also be rounded. These conditions are appropriately selected.
  • At least one bolt hole having a counterbore that is recessed by the flat portion is provided, and the bolt hole is a counterbore surface of the counterbore formed on the side facing the plate-like object, And the opposing surface formed on the opposite side of the side facing the plate-like object, and the nozzle plate is formed by a fastening member that passes through the bolt hole, and the opposing surface is a holding member.
  • the nozzle plate according to any one of (1) to (6), wherein the nozzle plate is brought into contact with and fixed to the holding member.
  • the nozzle plate includes an outer peripheral wall extending along a peripheral edge defining an outer shape of the nozzle plate on a side opposite to the side facing the plate-like object, and a top portion of the outer peripheral wall is The nozzle according to (7), wherein an opposite surface of the nozzle plate is defined, and the opposing surface protrudes from the opposite surface defined by the top of the outer peripheral wall. Can provide a board.
  • the surface specific resistance is 10 13 at 23 ° C., for example.
  • ⁇ or less more desirably 10 12 ⁇ or less. It may be 10 6 ⁇ or less at 23 ° C. Furthermore, it may be 10 3 ⁇ or less. These can be said to be electrically conductive rather than lowly charged. When the surface resistivity is low, it is preferable that charging is difficult. This is because when an insulating plate (for example, a glass substrate) is transported, it may interfere with the transport of the plate due to electrical interaction. is there.
  • An example of such a resin is a resin reinforced with carbon fibers, particularly polyphenylene ether (polyester).
  • the composite material preferably has a tensile strength of 70 to 100 MPa (ASTM GEPJ method) at 23 ° C. Also preferred is a bending strength of 90 to 130 MPa (ASTM D790) at 23 ° C. Also, it is preferable to have a bending elastic modulus of 3 ° C and 4000 force of 10,000 MPa (AS TM D790)!
  • metal fibers or the like can be used as conductive fibers, but carbon fibers are preferred.
  • the material for forming the nozzle plate is not particularly limited except that the chargeability is low as described above (in other words, it has conductivity).
  • synthetic resin is more desirable. preferable.
  • synthetic resins ordinary plastics, engineering plastics, and the like can be applied. More specifically, acrylic resin, epoxy resin, modified PPE (polyphenylene ether) resin, PS (Polystyrene) resin and other resin can be applied.
  • acrylic resin, epoxy resin, modified PPE (polyphenylene ether) resin, PS (Polystyrene) resin and other resin can be applied.
  • such a nozzle plate can be integrally molded by injection molding. Since these resins alone may not have sufficient conductivity, a conductive filler (for example, carbon fiber, metal powder, etc.) can be mixed when conductivity is required.
  • the nozzle plate is substantially spaced relative to the plate-like object at predetermined first and second intervals in the conveyance direction of the plate-like object and in a direction substantially perpendicular thereto.
  • the air levitation device can be provided in which the first interval is narrower than the second interval.
  • the predetermined interval is determined by the levitation force applied by each nozzle plate to the conveyed plate-like object, the characteristics of the conveyed plate-like object, and the like.
  • the plate-like object to be conveyed is easy to stagnate on a thin plate surface, it is more difficult to convey with an airflow device.
  • the rigidity in the thickness direction is low, it is necessary to make the gas pressure between the object to be transported and the transport surface uniform if it is transported in a flat state.
  • the plate-like object is squeezed downward due to the weight of the plate-like object to be transported at positions other than the nozzle plates. That is, when viewed from the side (when viewed from the side), the plate-like object can have a shape that waves in the transport direction and the Z or lateral direction.
  • the air levitation device includes first and second transport surfaces that respectively convey the plate-like object, and the second air levitation device is the nozzle plate described in any one of (1) to (9) above. Wherein the first transport surface and the second transport surface are defined by the nozzle plate described in any one of (1) to (9) constituting each airflow levitation device,
  • the object moves along the transport direction from the first transport surface to the second transport surface, wherein the first transport surface is at a higher position than the second transport surface.
  • An airflow transfer system can be provided.
  • the plurality of injection holes are injection holes provided in the nozzle plate according to any one of claims 1 to 9, wherein the nozzle plate extends in the transport direction of the plate-like object.
  • a plurality of the first gaps are arranged in a direction substantially perpendicular to each other so as to be substantially parallel to the plate-like object with predetermined first and second gaps therebetween.
  • the plate-like object which is narrower than the second interval, undulates in a direction substantially perpendicular to the conveying direction by sandwiching downward at a position where the second interval is provided.
  • the nozzle plate of the airflow conveyance device can be manufactured at low cost. For example, it is possible to form an inclined gas flow path at the same time as the nozzle plate is formed without drilling the inclined injection hole. Further, when the opening of the inclined injection hole is provided in the wall forming the groove, the surface on which the opening is provided and the gas flow path direction of the inclined injection hole are substantially suspended. The angle can be straight or substantially perpendicular, and the inclined injection hole can be formed relatively easily. Moreover, even if it is a low pressure or a small amount of air current, the conveyed plate-like object can be efficiently levitated.
  • the chargeability of at least the flat portion close to the object to be conveyed is low (or conductive)
  • charging of the flat portion and the entire nozzle plate can be prevented.
  • the object to be conveyed is a dielectric material such as glass, it is possible to prevent such an adverse effect that the object to be conveyed is attracted to the flat portion due to charging.
  • An airflow conveying device capable of levitating a plate-like object, comprising: a base for forming and Z or supporting a conveying surface for levitating and supporting the plate-like object, wherein the base includes a plurality of openings on the conveying surface side.
  • a nozzle plate that is hermetically laid in each of the plurality of openings, and the nozzle plate floats on the conveyance surface side around the flat portion that forms the conveyance surface.
  • a plurality of inclined injection holes for injecting a working gas, and the pressurized gas flowing from each of the plurality of openings is injected in a predetermined injection direction as the plurality of inclined injection holes force floating gas
  • the base may support the nozzle plate as described above, or the upper surface of the base may directly constitute the transport surface. Furthermore, as will be described in detail later, a panel having an upper surface constituting a conveyance surface may be supported.
  • the base is provided with an opening for airtightly laying the nozzle plate, and gas can be injected from the injection hole through the opening. It is also effective to interpose intermediate materials such as packings and seals for airtight installation.
  • the injection hole is a fine hole. Further, the injection hole may have a slit shape. In the case of pores, the flow of injected gas tends to be fast. On the other hand, in the slit shape It is easy to inject a large amount of gas.
  • the plurality of nozzle plates described above are substantially separated from the plate-like object at predetermined first and second intervals in the conveying direction of the plate-like object and in a direction substantially perpendicular thereto, respectively.
  • a plurality of the flat portions may be arranged so as to be parallel to each other.
  • a panel plate having an upper surface lined up at the same height as the flat portion may be laid within the first and second intervals to constitute the transport surface.
  • the transport surface is configured by an upper surface (including a flat portion) of a panel nozzle plate or the like, but the gas ejected from the ejection holes is allowed to flow between the plate-like object and the transport surface. Can be held in the gap.
  • the gap near the center line along the transport direction of the transport surface becomes large.
  • the flow velocity of the injected gas should be made sufficiently fast, depending on the momentum (that is, dynamic pressure) of the gas, or a large amount of high-pressure gas is sent to increase the static pressure
  • a method is conceivable.
  • fine holes are more preferable as the injection holes.
  • a slit is more preferable as the injection hole.
  • the conveying surface can be a single member having a flat upper surface (for example, a plate, a block, etc.). Force that combines nozzle plates and panels as described above. Changes can be made easily. In addition, the conveyance surface can be configured at a lower cost.
  • FIG. 2 is a top view of a nose board.
  • FIG. 3 is a right side view of the nozzle plate.
  • FIG. 5 is a bottom view of the Nozure plate.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • FIG. 8 A diagram showing a model for understanding the force exerted by a two-dimensional steady jet that bends along a free boundary.
  • FIG. 9 is a perspective view of an air current conveying device using a nozzle plate.
  • FIG. 10 is a diagram showing a transport surface of an airflow transport device using a nozzle plate.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a state in which the nozzle plate is attached to the base of the airflow conveyance device.
  • FIG. 12 is a diagram showing a state where a plate-like object floats on the conveying surface of the airflow conveying device using the nozzle plate.
  • FIG. 13 is a view showing various patterns of nozzle plates attached to the base of the transport and levitation device.
  • FIG. 15 is a top view of another nozzle plate.
  • FIG. 16 is a right side view of another nozzle plate.
  • FIG. 17 is a front view of another nozzle plate.
  • FIG. 18 is a bottom view of another nozzle plate.
  • FIG. 19 is a sectional view taken along the line AA—AA in FIG.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view taken along the line BB—BB in FIG.
  • FIG. 21 is a perspective view of another nozzle plate.
  • FIG. 22 is a top view of another nozzle plate.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 24 is a sectional view taken along line BB in FIG.
  • FIG. 25 is a top view of still another nozzle plate.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 27 is a sectional view taken along line BB in FIG. 25.
  • FIG. 29 is a diagram showing a transport surface of another airflow transport device using a nozzle plate.
  • FIG. 30 is a view showing a transport surface of still another airflow transport device using a nozzle plate.
  • FIG. 31 is a schematic diagram showing a state in which the head hangs down between two airflow conveying devices that convey a plate-like object.
  • FIG. 32 is a schematic diagram showing a state in which a plate-like object is conveyed by being waved in a direction substantially perpendicular to the conveying direction between two airflow conveying devices.
  • FIG. 33 is a schematic view corresponding to FIG. 32 of an airflow conveyance device using a nozzle plate.
  • FIG. 34 is a perspective view of another airflow conveying device using a nozzle plate.
  • FIG. 35 is a top view of another nozzle plate (expansion nozzle plate).
  • FIG. 36 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 37 is a transverse cross-sectional view with respect to the conveying direction showing a state where a plate-like object warped in a convex shape rises.
  • FIG. 38 is an exploded perspective view showing the nozzle plate attached to the base of the airflow conveyance device.
  • FIG. 39 is an exploded perspective view showing the nozzle plate attached to another base.
  • Airflow transfer device 100, 120, 125, 127 Airflow transfer device
  • FIG. 1 is a perspective view showing a nozzle plate 10 which is one of the embodiments of the present invention.
  • FIG. 2 is a top view of the nozzle plate 10.
  • FIG. 3 is a right side view of the nozzle plate 10. Since the left side view appears symmetrically, it is omitted here.
  • FIG. 4 is a front view of the nozzle plate 10. Since the rear view of the nozzle plate 10 appears symmetrically, it is omitted here.
  • Fig. 5 is a bottom view of the nozzle plate. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • This nozzle plate 10 is normally used in such a state that a flat plate is placed horizontally with the bottom surface shown in FIG. 5 at the bottom. Therefore, in the following description, the positional relationship such as up and down is expressed based on this state. That is, in the perspective view of FIG. 1, the upward direction is similarly upward in the actual description.
  • the nozzle plate 10 is composed of a plate-like substrate 12 having an upper surface that is substantially square when viewed from above.
  • Four grooves 14, 16, 14, and 16 are formed in the vicinity of the four sides of the upper surface of the base 12 in a clockwise direction substantially parallel to the respective sides. These grooves 14, 16, 14, 16 surround the flat portion 18 in the middle of the upper surface.
  • Each groove is a V-shaped groove that is V-shaped in a cross-sectional view.
  • the groove 14 includes a first surface 20 located outside the base 12 and a second surface 22 located inside the base 12. These first and second surfaces 20 and 22 intersect or adjoin at the bottom of the V-shaped groove, and the opening angle created from these surfaces is approximately 90 degrees.
  • the groove 14 has one end force of the base 12 extending to the other end, and a V-shaped notch can be seen from the side (see FIG. 4).
  • the first surface 20 described above is provided with a plurality of inclined injection holes 24 (ten in this embodiment) at a predetermined interval substantially at the center of the surface width.
  • all of the predetermined intervals are the same (approximately one-tenth of the length of the groove 14), or some of the predetermined intervals can be made the same.
  • the inclined injection hole 24 is opened substantially perpendicularly to the first surface 20, and the length of the hole is the first length. Is substantially equal to the wall thickness of the surface 20 (in this embodiment, approximately one-fifth of the length of one side of the substrate 12).
  • the groove 16 extends in a direction orthogonal to the groove 14, and both ends of the groove 16 are defined where the groove 16 abuts.
  • the groove 16 includes a third surface 26 located outside the base 12 and a fourth surface 28 located inside the base 12. These third and fourth surfaces intersect or adjoin at the bottom of the V-shaped groove, and the opening angle created by these surface forces is about 90 degrees.
  • the third surface 26 is provided with a plurality of inclined injection holes 30 (eight in the present embodiment) at a predetermined interval substantially at the center of the surface width.
  • all of the predetermined distances can be made to be all the same (approximately one tenth of the length of one side of the base body 12), or a part of them can be made the same.
  • the inclined injection hole 30 is not shown in the cross-sectional view, but, as in the case of the inclined injection hole 24 in the cross-sectional view shown in FIG. 7, the third surface 26 is opened almost vertically.
  • the length of the hole is substantially equal to the thickness of the third surface 26 (in this embodiment, about one-fifth of the length of one side of the substrate 12).
  • a recess 34 is formed in the approximate center of the flat portion 18 at a depth of about one-tenth of the thickness of the base 12.
  • the recess 34 is used when the nozzle plate 10 that is not particularly related to the function of the nozzle plate 10 is integrally formed.
  • the nozzle plate 10 is made of a synthetic resin having low electrical charge, such as a modified PPE resin.
  • one bolt hole 32 is provided, and as can be seen from the cross-sectional view (see Fig. 7), the bolt head is counter-sunk so that the head of the bolt is hidden. ing. Further, a cylinder (or disc) 32 'having a low height protrudes from the bottom side (or back side) of the nozzle plate at a position opposite to the bolt hole 32 (see FIGS. 3 to 7). This is because the cylinder plate 32 'has a protruding surface (bottom surface) and the mounting surface of the base 110 in contact with each other when the nozzle plate 10 is bolted. This is because it can be done. That is, it is difficult to ensure flatness when the nozzles are attached to the surfaces that come into contact with each other with a thick packing.
  • the inclined injection holes 24 and 30 penetrate the back side of the base 12 and communicate with the air passages 36 and 38, respectively.
  • the air passage 36 is disposed on the back side of the groove 14 and is hermetically coupled to a base (described later) to which the nozzle plate 10 is attached by packing or the like. Then, a gas such as air that is sent is supplied to each inclined injection hole 24.
  • This air passage 36 is approximately the same as each inclined injection hole 24 which is larger than the diameter of the inclined injection hole 24 (in this embodiment, the same as or slightly smaller than the length of the inclined injection hole). Pass the supply air so that the gas is injected at the pressure of.
  • the groove 14 is a force extending to both ends of one side of the base body 12.
  • This air passage has a structure in which both ends are closed semicircularly in order to obtain airtightness. Therefore, among the inclined injection holes 24 provided in the groove 14, the inclined injection holes 24 at both ends are slightly longer than the other. Therefore, the inclined injection holes 24 shown in FIG. 5 are located at positions slightly away from the longitudinal central axis of the air passage 36. Note that a space 46 that appears in a cross shape in the center in FIG. 5 is provided on the air passage side of the nozzle plate 10. In order to prevent gas leakage from the bolt holes 32, the rectangular members 42 separated by the cross shape are pressed against each other while maintaining airtightness with the opposing members of the base on which the nozzle plate 10 is mounted by packing. Will fit
  • the place considered to be an air reservoir may include approximately the center of the flat portion 18 or the vicinity of the recess 34. Further, even on the outside of the recess 34, the air on the flat portion 18 between the bolt holes 32 at the four corners, which may have an air reservoir on the flat portion 18, can also be an air reservoir. If we consider the effect of this air reservoir in general, it is easy to understand if we consider the model shown in Fig. 8.
  • the nozzle plate in this example was prepared using modified PPE resin (trade name: Noryl CF series (carbon fiber reinforced), model number: NC208) manufactured by GI Plastics Japan.
  • modified PPE resin trade name: Noryl CF series (carbon fiber reinforced), model number: NC208
  • FIG. 8 is a model for understanding the force exerted by a two-dimensional steady jet that bends along a free boundary.
  • a plate B having nozzles at both ends is at a distance h on the stationary infinite plane C.
  • Pc is the pressure between both sides of B and C
  • Pa is the pressure at the outer periphery
  • the area of plate B is A.
  • the jet is in the form of a beam instead of a belt, and spreads after injection. Also, since it is a three-dimensional flow and the length of one side is not so long, the edge effect cannot be ignored, so it is not always accurate to approximate with a two-dimensional jet model, Conceivable.
  • the force obtained by turning the state of FIG. 8 upside down corresponds to the case of this embodiment, so the nozzle plate corresponds to the plate B. Therefore, the force received by the plate-like object to be conveyed does not blow a jet, and is caused by the difference between the pressure between the two surfaces and the surrounding pressure (pressure difference). That is,
  • FIG. 9 shows a main part of an airflow conveyance device (airflow levitation device) 100 using the nozzle plate 10.
  • Each nozzle plate 10 is detachably mounted on a base 110 containing an air chamber.
  • the nozzle plate 10 and the base 110 mounting opening (not shown) are attached with rubber packing therebetween.
  • the base 110 is supported substantially horizontally at a predetermined height by the support 112. The predetermined height is adjusted for each support column 112 so that the plurality of bases 110 in the figure have the same height on the upper surface of the nozzle plate 10.
  • Within each strut 112 is a pipe (not shown) through which compressed air passes, which is coupled to an L-shaped pipe 116, which is Compressed air is sent from the pipe 116 into the air chamber of the base 110.
  • Each support column 112 is installed at a predetermined interval in front, rear, left, and right, and forms a pattern by the nozzle plate 10 that is preferable in a top view.
  • Each strut 112 is erected on a frame 114 installed on a floor surface which is almost horizontal!
  • the levitation force generated by the nozzle plate 10 in which a plate-like object to be conveyed is installed in a predetermined pattern on the conveyance surface of the airflow conveyance device (airflow levitation device) 100 As a result, it floats and is transported almost horizontally.
  • FIG. 10 is a top view of the conveyance surface (upper surface) of the airflow conveyance device (airflow levitation device) 120 of another embodiment.
  • ten vertically long bases 122 are arranged side by side in the horizontal direction.
  • the numbers (1) to (10) are assigned to the left force right.
  • On the left side of the base 122 in (1) the conveyance direction of the object to be conveyed is indicated by an arrow P.
  • Nozzle plates 10 and 11 are arranged in a predetermined pattern on each base 122.
  • the flat portions 18 of these nozzle plates 10 and 11 constitute the upper surface, which is the conveying surface, substantially horizontally.
  • the nozzle plate 11 is provided with grooves 14 and injection holes 24 only on two opposite sides.
  • the nozzle plates 10 provided with the grooves 14, 16 and the injection holes 24, 30 on the four sides can be arranged.
  • rows of 2: 4: 2 are arranged at a predetermined interval in the transport direction.
  • This predetermined interval can be changed in the same manner as the 2: 4: 2 pattern interval, and can be changed according to the situation.
  • a and C in the figure are the positions where the force that the plate-like object floated was measured in the evaluation experiment. Although it depends on various conditions, the flying height of about 0.1 to 3. Omm could be secured. Further, as can be seen from this figure, since the levitation force is not generated in the place where the nozzle plate 10 or 11 is not present, the plate-like object is easily squeezed downward by its own weight.
  • FIG. 11 shows a state in which the nozzle plate 11 is attached to the base 124.
  • the nozzle plate 11 differs from the nozzle plate 10 only in that there are no grooves 16 and injection holes 30.
  • the next nozzle plate 11 is arranged at a distance of about one third of the length of one side of the nozzle plate 11.
  • FIG. 12 shows a state of the plate-like object 50 that floats on the nozzle plate 10 arranged on the base 126 in a side view.
  • the plate-like object 50 dents in a concave shape at the position 54 where the plate-like object 50 is connected between the nozzle plates 10.
  • the plate shape can be sufficiently thinned, but the entire plate-like object 50 has a wave-like shape.
  • the bending rigidity is increased by the amount of the wavy shape, which is advantageous for conveyance. It can be.
  • the wavy shape of the base 126 in the longitudinal direction is shown.
  • a similar corrugated shape can be formed by arranging the bases 126 at predetermined intervals.
  • the base 126 in FIG. 12 is not under the nozzle plate 10 where the base 126 is long and continuous, and the base 126 is located between the two nozzle plates 10. None is equivalent to such a figure.
  • FIG. 13 shows the conditions of the levitation experiment performed under various conditions.
  • the nozzle plates 10 and 11 are arranged on the base 122 according to the respective conditions.
  • only one base 122 and nozzle plates 10 and 11 shown in FIG. 13 were arranged for each condition, but 10 pieces were arranged in the transport direction and evaluated as in FIG. Boards 1 to 6 are one type of board, and boards 7 and 8 are additional U type boards.
  • airflow is higher in 2200 than blower 1500 and 2200.
  • FIG. 14 is a perspective view showing another nozzle plate 10 ′ according to the embodiment of the present invention.
  • Figure 15 It is a top view of the same nozzle plate 10 ′.
  • FIG. 16 is a right side view of the nozzle plate 10 ′. Since the left side view appears symmetrically, it is omitted here.
  • FIG. 17 is a front view of the nozzle plate 10 ′. Since the rear view of the nozzle plate 10 appears symmetrically, it is omitted here.
  • FIG. 18 is a bottom view of the nozzle plate.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line AA—AA in FIG. 20 is a cross-sectional view taken along the line BB—BB in FIG.
  • this nozzle plate 10 is normally used in a state where the flat plate is horizontally placed with the bottom surface shown in Fig. 18 as the bottom. Therefore, in the following description, the positional relationship such as up and down is expressed based on this state. That is, in the perspective view of FIG. 14, upward is similarly upward in the actual description.
  • the nozzle plate 10 ′ has basically the same shape as the nozzle plate 10.
  • the top view is the same except that the corners of the four sides are chamfered (the ratio of the side surface 1 to the top surface 2). Therefore, the same members are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations are given. Will be omitted.
  • the chamfer 13 has a plate-like physical force conveyed on the nozzle plate 10 'when the peripheral edge of the nozzle plate 10' is not sufficiently supported by the gas pressure of the lower force. This has the effect of preventing damage from contact with the nozzle plate 10 '.
  • the inclined injection holes 24, 30 penetrate the back side of the nozzle plate 10 'and communicate with the air passages 36', 38 ', respectively.
  • the air passages 36 'and 38' are arranged on the back side of the groove 14, and are airtightly coupled to the base on which the nozzle plate 10 'is mounted by a knock or the like.
  • These air passages 36 'and 38' are provided in each inclined injection hole 24 that is larger than the diameter of the inclined injection hole 24 (in this embodiment, as long as or slightly smaller than the length of the hole (gas flow path)). The supply air is passed so that the gas is injected at almost the same pressure.
  • the air passages 36 'and 38' are kept airtight between the wall 37 along the four sides on the back side of the nozzle plate 10 'and the wall 39 extending along the four sides on the inside. ing.
  • reinforcing ribs are erected in a cross shape around the bolt holes 32 in a rectangular frame 42 'corresponding to the rectangular member 42 in FIG.
  • a space 46 ′ is similarly provided in place of the space 46 in FIG. 5, and the wall 43 is also erected as a reinforcing member for the space.
  • this nozzle plate 10 ' has a thin wall thickness, and can reduce the amount of materials used. Is also advantageous.
  • shrinkage in injection molding or the like can be reduced by reducing the wall thickness.
  • this nozzle plate 10 is normally used in a state where the flat plate is placed horizontally with the back surface shown in Fig. 5 at the bottom. Therefore, in the following description, the positional relationship such as up and down is expressed based on this state. That is, in the perspective view of FIG. 21, upward is similarly upward in the actual description. Accordingly, the surface force expressed as a front view in FIG. 21 is treated as the upper surface in the following description.
  • the nozzle plate 10 has basically the same shape as the nozzle plate 10 except that a groove is formed on the upper surface. Accordingly, the same members are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted below.
  • the inclined injection holes 24 ', 30' penetrate the back side of the nozzle plate 10 ', and communicate with the air passages 36, 38 (see Fig. 5), respectively. Yes.
  • the air passages 36 and 38 are arranged on the lower side (rear side) of the nozzle plate 10 ′ ′, and are airtightly coupled to the base on which the nozzle plate 10 ′ ′ is attached by packing or the like, so Gas is supplied to the respective inclined injection holes 24 ', 30'.
  • the air passages 36 and 38 are substantially larger in each inclined injection hole 24 ′ than the diameter of the inclined injection hole 24 ′ (in this embodiment, the length is approximately the same as or slightly smaller than the length of the hole (gas channel)). Pass the supply air so that the gas is injected at the same pressure.
  • the gas flow paths of the inclined injection holes 24 'and 30' can be formed longer as long as there is no groove. Thereby, the injection directionality of the injection gas is enhanced, and it is expected that the injection gas reaches the air reservoir at a higher speed.
  • Such holes are conventionally done force It can be formed by a drill, but it can also be manufactured by integral molding using a resin injection molding method.
  • FIG. 25 to 28 illustrate a nozzle plate in which the inclined injection holes 24a are slit-shaped.
  • FIG. 25 is a top view of the nozzle plate.
  • 26 shows an AA cross section of FIG. 25
  • FIG. 27 shows a BB cross section of FIG.
  • FIG. 28 is a bottom view of the nozzle plate. Since the inclined injection hole 24a is basically the same as that shown in FIGS. 1 to 7 except that it has a slit shape, a duplicate description is omitted.
  • the slit-shaped inclined injection hole 24 a has an opening formed in a slit shape on the first wall forming the grooves 14 and 16.
  • the inclined injection hole 24a also inclines the first wall force obliquely into a square shape.
  • FIG. 28 shows a state where slit-shaped inclined injection holes 24a are also opened on the bottom surface.
  • any shape such as a slit shape or a pore shape may be used, but it is preferable to select according to the respective characteristics. Therefore, it is possible to mix and arrange slit-like and fine pore-shaped inclined injection holes on the same nozzle plate.
  • FIG. 29 is a top view of the conveyance surface (upper surface) of the airflow conveyance device 140 of another embodiment.
  • 18 vertically long bases 122 are arranged in parallel, with rows formed by aligning both end faces in the horizontal direction.
  • numbers (1) to (18) are assigned from left to right.
  • the force nozzle plates 10 in which the nozzle plates 10 'are arranged in a predetermined pattern may be arranged, or a combination of these may be arranged.
  • the flat portions 18 of these nozzle plates 10 ' constitute the upper surface, which is the conveying surface, almost horizontally.
  • a part of the upper surface of another transfer device 150 is drawn on the left side of the transfer device 140. Details will be described later with reference to FIG.
  • the 3: 3 rows are arranged at predetermined intervals in the transport direction. This predetermined interval can be changed in the same manner as the 3: 3 pattern interval, and can be changed according to the situation.
  • a and C in the figure are evaluation experiments And it is the position which measured how much the plate-shaped object surfaced. Depending on various conditions
  • a flying height of about 0.1 to 3. Omm can be secured.
  • the plate-like object is easily squeezed downward by its own weight. Therefore, if it is a thin plate-like object, it will float in the place where the nozzle plate 10 'is located, and will swell downward in other places, giving it a wave-like shape. This wavy shape can occur in both the vertical and horizontal directions in the figure, and in consideration of the distance between the nozzle plates 10 ′, the vertical wave, the horizontal wave, or the mottle pattern (or It can be a checkered pattern.
  • FIG. 30 shows the upper surface of the conveying surface (upper surface) of the airflow conveying device 150 according to another embodiment.
  • 24 vertical bases (not shown) are arranged in parallel, with rows formed by aligning both end faces in the horizontal direction.
  • numbers (1) to (24) are assigned from left to right.
  • the force nozzle plate 10 in which the nozzle plate 10 'is arranged in a predetermined pattern may be arranged, or a combination of these may be arranged.
  • the flat portions 18 of these nozzle plates 10 ' constitute the upper surface, which is the conveyance surface, substantially horizontally.
  • the width orthogonal to the transport direction (for example, from right to left in the figure) is aligned with the width of the transport device 140, the plate-like member as the transported object is transferred to the transport device 150.
  • the width of the transfer device 150 is slightly wider. This is in order to bring both conveying devices 140 and 150 as close as possible.
  • the transport surface of the transport device 150 is slightly higher than the transport surface of the transport device 140 (for example, about 1 mm) in consideration of sagging of the plate-like object during the movement.
  • FIG. 31 schematically shows a state in which the plate-like object 50 is transported from the air current conveying device (air current levitating device) 125 to the air current conveying device (air current levitating device) 127 in a flat state.
  • An injection port 24 is open on the conveying surface of each of the airflow conveying devices 125 and 127, and injects air.
  • the force by which the plate-like object 50 is levitated by the jetted air Since the levitating air is not jetted between the airflow conveying devices 125 and 127, the tip portion hangs down by its own weight as shown in the figure.
  • the plate-like object is waved by adjusting the air blowing from the plurality of injection ports 24.
  • the shape is like hitting.
  • the wave shape is formed in a direction substantially perpendicular to the conveying direction from the airflow conveying device 125 to 127. For this reason, it is awkward that the tip does not sag.
  • Fig. 33 performs the same conveyance as that in Fig. 32 using the nozzle plate 10 'of the present invention to the airflow conveying devices 125' to 127 '.
  • the corrugated shape of the plate-like object 50 can be freely formed by appropriately changing the arrangement of the nozzle plate 10 ′.
  • Air transport devices 125 'to 127' can be designed for transport surfaces.
  • FIG. 34 shows a main part of the airflow transfer device 160 using the nozzle plates 10 and 10a.
  • Each nozzle plate 10, 10a is detachably attached on a base 110 containing an air chamber.
  • the panel 60 is a thin plate arranged in the direction along the transport direction, and the upper surface of the panel 60 is flat with the flat portion of the nozzle plate 10.
  • the material of the panel 60 is not particularly limited, but is preferably a gas-impermeable material to the extent that air stored under a plate-like object (not shown) being conveyed can be held for at least a predetermined time.
  • the same material as the nozzle plate 10 may be used.
  • the panel 62 is a thin plate attached like both wings on both sides of the nozzle plate of FIG.
  • the material and properties of this thin plate are the same as those of panel 60.
  • the node 62 is formed integrally with the nozzle plate 10a and has the same material force.
  • the panel 62 can be joined by bonding, welding, or the like at the side end face of the nozzle plate 10a. In consideration of strength, integral molding is more preferable.
  • the conveying surfaces of the conveying devices 100 and 120 are uneven surfaces which also have a convex portion with the nozzle plate and a concave portion where there is no nozzle plate by arranging the nozzle plate. For this reason, the nozzle plate force at the convex part is also easily blown out from the concave part without the nozzle plate. Therefore, it is possible to use a means for weakening the levitation force in order to create a wave shape of the object to be conveyed in the conveying surface. However, the amount of air injection is sufficient If not, the levitation force may not be sufficient and it may be difficult to maintain a non-contact state.
  • the levitation force can be increased by laying a panel 60 having an upper surface at the same height as the flat portion of the nozzle plate so as to fill the recess that serves as the air escape path. Since the panel 60 is laid in a position where the nozzle plate 10 does not exist along the conveyance direction, the laying is easy.
  • the force shown in the example in which all the recesses are covered with the panels may be laid only in some of the recesses, or some of the panels may be removed with a flat conveying surface force.
  • the wave top appears at least twice when undulating at least in a direction substantially perpendicular to the conveying direction. This is because if there is only one time as shown in Fig. 37, a high levitation force can be required. In addition, the difference in height of the object to be conveyed becomes large, and a sufficient clearance must be provided in the height direction even though the thin plate is conveyed.
  • the corrugated plate shape shown in Figs. 32 and 33 which is vulnerable to local twisting, will also improve the rigidity against twisting. It is done.
  • FIG. 38 shows a state in which the nozzle plate 10b (nozzle plates 10, 10, 10, 10a) may be attached to the base 128 of the transport apparatus (for example, 100, 160).
  • An opening 135 is provided in the base 128.
  • the base 128 is shown in a partially cutaway view broken away on the right side, but there are other similar openings in places not shown.
  • the opening 135 is surrounded by the peripheral seal portions 136 and 138, and the rubber packing 134 is placed on the seal portions 136 and 138.
  • the rubber packing 134 is in contact with the top of the peripheral wall (corresponding to the wall 37 in FIG. 18) on the bottom surface of the nozzle plate 10b to ensure airtightness.
  • a fixing member 132a for holding the nozzle plate 10b is disposed at a position that meets the bolt hole 32 of the nozzle plate 10b, and further, on the bottom side of the bolt hole 32 via the rubber packing 133.
  • the peripheral edge for example, the bottom surface of the cylinder 32 ′ in FIG. 19 and the like
  • the rubber packing 134 is interposed, and the opening 135 is closed in an airtight state.
  • the rubber packing 133 is sandwiched between the bolt receiving seat surface (bottom surface side) slightly protruding from the basic bottom surface of the nozzle plate 10b and the upper peripheral edge 132 of the screw hole (may be slightly flanged), Prevent leakage from bolt holes 32.
  • the peripheral edge corresponding to the bottom surface of the cylinder 32 ′ in FIG. 19 protrudes slightly, the airtightness can be sufficiently ensured even if the fixing member 132a is slightly inside.
  • the base 128, including the opening 135, functions as a plenum and can mitigate pressure fluctuations.
  • the pressurized air sent from the opening 135 is introduced from the bottom opening force of each inclined injection hole 24 ′ and is injected from each opening on the surface.
  • FIG. 39 shows a state in which the nozzle plate 10c (the nozzle plate 10 or the like having a bottom view as shown in FIG. 5) may be attached to another type of base 129 of the transfer device (eg, 100, 160). Shows.
  • the base 129 is provided with an opening 135a and four screw holes 132a arranged so as to surround the opening 135a.
  • the base 129 is shown in a partially cutaway view broken away on the right side, but is provided with other similar openings and screw hole sets at places not shown.
  • a laying surface 129a on which the nozzle plate 10c is arranged spreads, and the rubber packing 134a is placed on the laying surface 129a with the screw hole 132a aligned with the opening 134b.
  • This rubber packing 134a Makes contact with the top of the peripheral wall on the bottom surface of the nozzle plate 10c (corresponding to the peripheral wall in FIG. 18 and the peripheral wall in FIG. 5) to ensure airtightness.
  • the protrusion of the cylinder 32 ′ is made in consideration of the thickness of the rubber packing 134a, and is sealed with the rubber knock 134a with just the right tightening pressure.
  • the interior of the base 129 functions as a plenum and can reduce pressure fluctuations.

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Abstract

　低圧若しくは少量の気流で十分に板状物を浮上させて、その姿勢を安定化させる気流搬送装置及びその気流搬送装置に用いられるノズル板を提供する。複数の傾斜噴射孔から噴射される気体により板状物を浮上させて非接触状態に保ちながら所定方向へ搬送させる気流搬送装置において、該装置に用いられるノズル板が、前記複数の傾斜噴射孔と、前記板状物が近接する平坦部とを備える。一方、該平坦部と同等の高さの位置に上面を備えるパネル板は、前記平坦部とともに該気流搬送装置の搬送面を構成する。該搬送面のノズル板は、該板状物の搬送方向に第1の間隔を、該搬送方向に実質的に直行する方向に第2の間隔を隔てることを特徴とする。

Description

明 細 書
気流搬送装置
技術分野
[0001] 本発明は、複数の傾斜噴射孔力 噴射する気体により板状物を浮上させるための 該噴射孔を含むノズル板を用 ヽる気流搬送装置に関する。
背景技術
[0002] 従来、気体の噴出によりウェハ等の板状物を浮上させて非接触状態に保ちながら 所定方向へ搬送させる気流搬送装置 (気流浮上装置）に関し、例えば、特許文献 1 や特許文献 2等にお 、て開示されて 、るように、気体を該装置の搬送面と直交する 方向に噴出させる噴出孔 (以下、「垂直噴出孔」という。尚、本明細書全体を通して、 この噴出及び噴出孔は、後述する噴射及び噴射孔と同じ意味を有する。また、逆の 場合も同様である。）を設けたもの、或いは、気体を搬送面と直交しない方向に噴出 させる噴出孔 (以下、「傾斜噴出孔」という。）を設けたもの、更には、それらの両噴出 孔を設けたものが知られている。これらの噴出孔から噴出される気体は板状物を浮上 させるために高圧であることが好ま U、。
[0003] 上記板状物の一例となるガラス基板は、例えば 1辺が l〜2m程度で、厚さが lmm 弱の大きな基板で、重さは数 Kg程度である。これは例えば液晶基板として検討され ているサイズである。このような大きく薄い基板を気流で浮上させるには、高圧の気流 若しくは多量の気流が必要となる。一方、このような気流を用いると基板の中央部が 上向きに膨らむ傾向がある。このとき、基板の下面に沿って流れる気流から左右方向 の力が加わり、左右の力がバランスしていない場合、基板が横移動したり向きが変化 したりして、姿勢が不安定になる可能性がある（例えば、特許文献 3)。
[0004] また、特許文献 4には、ドリル力卩ェで開けられた噴出口が開示されて 、るが、ガラス 板 (被搬送物）よりも大きな移送ユニットの加工板の搬送面に対して斜めにドリルで孔 を開けて作られている。この噴出口からの気体の噴出により該ガラス板を浮上させ、 ガラス板の移動や停止が制御されている。しかしながら、斜めにドリルで孔を開けるた め、ドリルの刃先の逃げを完全に防ぐことは難しぐ孔の噴出口近傍の寸法精度、生 産性が十分とはいえない。また、特許文献 4が改良する部品の組み合わせによる移 送ユニットでは、複数の部品を用いるため、コスト高になりやすい。また、ガラス板とほ ぼ同じ大きさの広い搬送面の中心に向力つて気体を噴出しても、各噴出ロカもの気 体の噴出の相互作用による浮上力の向上は望み難い。更に、噴出口から移送方向 に向力う気体の噴出も複合されるので、噴出される気体が全て有効に前記板状物を 浮上させるために使われて 、るとは言 、難!/、。
[0005] また、特許文献 5には、水平に延びる水平通路を通った空気が、大きく広がった傾 斜噴出孔から噴出されるものが開示されている。この傾斜噴出孔は、断面視で、直角 三角形状をしており、噴出される気体の方向性が十分制御されて 、るとは言 ヽ難 、。
[0006] 上述のような噴出孔の構造では、低圧若しくは少量の気流では、板状物を十分に 浮上させることが難しぐ一方、高圧若しくは多量の気流では、板状物の姿勢が不安 定になる可能性がある。更に、被搬送物の大きさと搬送面の大きさが同等となるため 、大きな被搬送物を搬送するものでは、より大きな搬送面を持つ基台を用いる必要が あり、その噴出孔の形成がより困難となるだけでなぐ搬送面を設計する自由度が減 少するおそれがある。また、大きな搬送面の中心に向かって気体を噴出しても必ずし も小さな搬送面で得られたものと同等の浮上効果が得られるとは限らない。
[0007] ところで、連なる 2つの搬送ユニット間には基板 (板状物)浮上装置が通常配置され ないため、これらの間を搬送するためには、前の搬送ユニットで前記基板をより高く浮 上させる等の特別の措置をとることが望ま ヽ (特許文献 6)。これらの 2つの搬送ュ- ット間を搬送される際に、基板の先頭が自重により垂れてしまい、次の搬送ユニットの 搬送面に乗ることが難し力つたり、基板の先頭が次の搬送ユニットに引つ力かってし まい、基板が損傷するおそれがある力もである。
[0008] 一方、多孔質体から加圧エアを噴出させて、薄板を非接触支持し、薄板の搬送方 向正面からみて下に凸となる多孔質体力 なる支持部を構成するように配置する搬 送用支持装置が開示されている (特許文献 7)。しかしながら、多孔質体を使用してい るため、エアの静圧により薄板が支持されるので、エアの加圧効率が低いだけでなく 、装置が高価になるという欠点を有する。また、多孔質体の上面を平面にしたときは、 エア圧力を各多孔質体間で調整する必要があり、複雑な制御が要求される。また、 帯電防止が施されておらず、静電気による悪影響に対する対策は十分ではない。 特許文献 1：特開平 7— 228342号公報
特許文献 2：特開平 8 - 181182号公報
特許文献 3：特開平 3 - 272155号公報
特許文献 4：特開 2000 - 72250号公報
特許文献 5：特開平 11― 268830号公報
特許文献 6：特開平 8— 91623号公報
特許文献 7：特開 2004— 244186号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 上記のような課題に鑑みて、本発明では、低圧若しくは少量の気流で十分板状物 を浮上させて、その姿勢を安定化させる気流浮上装置及びその気流浮上装置に基 づく気流搬送装置を提供する。また、複数のノズル板を並べることにより搬送面を形 成し、これらを用いた大型の被搬送物を浮上 (及び搬送)できる気流浮上装置及び 気流搬送装置を提供する。更に、基板サイズに応じエアの噴射位置を容易に変更で きる浮上装置及び該気流浮上装置を応用した気流搬送装置や搬送方法を提供する 課題を解決するための手段
[0010] 本発明にお ヽて、複数の傾斜噴射孔から噴射される気体により板状物を浮上させ て非接触状態に保ちながら所定方向へ搬送させる気流搬送装置 (及び気流浮上装 置）は、前記板状物を浮上支持する搬送面を形成及び Z又は支持する基台であつ て、前記搬送面側に複数の開口を備える基台と、前記複数の開口のそれぞれに気 密的に敷設されるノズル板と、を備える。前記ノズル板は、前記搬送面を構成する平 坦部と、該平坦部の周囲に前記搬送面側に浮上用気体を噴射する複数の傾斜噴射 孔とを備えるように一体成形されてよい。そして、前記複数の開口のそれぞれから流 入される加圧気体は前記複数の傾斜噴射孔から浮上用気体として所定の噴射方向 に噴射される。
[0011] また、該装置に用いられるノズル板が、前記複数の傾斜噴射孔と、前記板状物が近 接する平坦部とを備え、前記複数の傾斜噴射孔のそれぞれは少なくとも噴射される 気体の方向を十分に制御できるだけの長さの噴射気体の気体流路を備え、前記複 数の傾斜噴射孔は、それぞれに噴射される気体により所定の位置にエア溜まりを形 成するように、気体を少なくとも二方向へ噴射するように傾斜される気体流を備えるこ とを特徴とする。この所定の位置は、前記平坦部近傍であることが好ましい。
[0012] より具体的には、以下のものを提供する。
[0013] (1)複数の傾斜噴射孔から噴射される気体により板状物を浮上させることができる気 流浮上装置におけるノズル板であって、 該ノズル板は、前記板状物に面する側に、 前記板状物が近接する平坦部と、 該平坦部の回りに前記複数の傾斜噴射孔の開 口部と、を備え、 前記複数の傾斜噴射孔のそれぞれは、前記開口部から少なくとも 2つの噴射方向に噴射される噴射気体によって所定の位置にエア溜まりが形成され るように、少なくとも 2つの異なる角度で傾斜する気体流路を有することを特徴とする ノズル板を提供できる。
[0014] ここで、上記気体は、空気、窒素、その他の気体を含んでよぐ上記板状物は、ゥェ ハ、基板、その他の薄板状の被搬送物を含んでよい。上記非接触状態とは、前記板 状物を浮上するにあたって、障害とならない状態を含むことができる。例えば、前記 板状物と前記気流浮上装置の搬送面との間に所定の距離が保たれた状態を含んで よぐ前記搬送面との間にある程度の引きずり力を生じさせる状態を含んでよぐ更に 、一部に接触する部分があっても、全体として搬送に支障がない状態を含んでよい。 ここで、搬送面とは、搬送される前記板状物が近接 (若しくは接近)する面、特に最も 近接する面を含んでよい。また、前記平坦部は、前記搬送面に含まれてよぐ実質的 に平らな面を形成してよい。また、平坦部は、その面より突出する突起を含まないこと が好ましいが、その面より凹んだ部分を含むことができる。
[0015] (2)前記平坦部の回りに形成される溝部を更に備え、 前記複数の傾斜噴射孔の開 口部は、前記溝部を規定する第 1の壁に形成され、 前記気体流路は、噴射される 気体のそれぞれの噴射方向を十分に制御できるだけの長さを持つことを特徴とする 上記（1)に記載のノズル板を提供できる。
[0016] 前記噴射される気体の方向を十分に制御できるだけの長さの気体流路は、噴射さ れる気体が通る気体流路であってよぐこの気体流路を通ることにより噴射される気体 の噴射方向及び速度がある程度規定される。即ち、この気体流路が十分長いと、気 体が進む方向力^つの方向になり易ぐ噴射される気体の方向がその慣性力によりま とまり易くなる。一方、短すぎると噴射される気体が傾斜噴射孔を出たところで拡散し 易くなり、長すぎると、気体流路を通る気体の流速が管抵抗により低下する傾向があ る。例えば、該傾斜噴射孔力 前記所定の位置にあるエア溜まりまでの距離 Lに対し
、 lZiooooから lZiが好ましぐ lZioooから lZioがより好ましぐ更に好ましく は、 1Z500から 1Z50である。し力し、これらの条件は、用いられる気体の種類、温 度、気圧等の種々の条件により変化し得る。また、気体流路の断面形状は、特に限 定されるものではないが、断面積に対して、気体流路壁に沿う周の長さがあまり長く ないものが好ましぐ例えば、円形 (即ち、円管状の気体流路）が好ましい。
[0017] また、エア溜まりが形成される所定の位置は、搬送される板状物との関係で決定さ れてもよい。このエア溜まりは、前記搬送面上にあってもよぐ前記平坦部の近傍にあ つてもよい。エア溜まりは、壁等によって仕切られた空間であってもよいが、壁等によ つて仕切られていない自由な空間を含んでよい。このエア溜まりは、周囲の圧力より も大きい圧力を有してよぐエア溜まりの圧力は、前記搬送される板状物の浮上に貢 献してよい。また、第 1の壁は、第 1の面を有する部材であってよぐ第 1の壁は第 1の 面をもってして、上記溝部を規定する。
[0018] (3)前記複数の傾斜噴射孔は、前記第 1の壁の表面に対しほぼ直角となるように傾 斜して形成され、 前記噴射方向は、前記複数の傾斜噴射孔の開口部から仮想的に 延長した場合、前記第 1の壁に対向して前記溝部を規定する第 2の壁には直接当た らな 、ことを特徴とする上記（2)に記載のノズル板を提供できる。
[0019] 前記溝部は、前記平坦部よりも凹んだ形状で形成されるものであり、搬送される前 記板状物との間により大きな隙間を形成し得るものである。この溝部の形状は、特に 限定されるものではないが、断面形状で、楕円形、半円形、矩形、正方形、三角形等 の種々な形状を含むことができる。後に述べるように、三角形形状 (即ち、 V字溝)が より好ましい。溝部の深さは、溝の長手方向でほぼ均一であることがより好ましい。ま た、前記複数の傾斜噴射孔の開口力 噴射する気体が前記エア溜まりに到達する前 に溝を形成する相手側の壁 (第 2の壁）にぶつ力もないことが好ましい。ぶっかると、 その気流が前記エア溜まりに到達しない、若しくは、到達した時の速度が遅い等が生 じる恐れがあり、気流の動圧の寄与が少なくなるからである。また、第 1の壁と同様に、 第 2の壁は第 2の面を有する部材であってよぐ第 2の壁は第 2の面をもってして、第 1 の壁と同様に上記溝部を規定する。
[0020] (4)前記平坦部は、上面視で矩形を呈し、 前記溝部は、前記第 1の壁及び第 2の壁 により所定の開き角を持つ V字型溝を含み、 前記第 1の壁及び第 2の壁は互いに対 向して前記平坦部の回りに延び、 前記第 2の壁は、前記第 1の壁より前記平坦部に 近 、ことを特徴とする上記（2)又は（3)に記載のノズル板を提供できる。
[0021] 前記平坦部は、前記板状物に近接し、その近傍に形成される前記エア溜まりの気 体の圧力により前記板状物に力を加え、前記板状物が前記平坦部から離れるように 付勢する。前記平坦部の回りに延びるとは、前記平坦部を囲むように形成されること を含んでよい。例えば、該平坦部の周に沿って該溝部が設けられることを含んでよい 。このとき、前記平坦部の全周を囲む必要はなぐ部分的に囲むことを含んでよい。 例えば、前記平坦部を挟むように位置する対向する 2つの辺に沿って 2つに分かれ た溝部を備えることができる。更に、溝部の形状 (前記平坦部を囲む形状)は、特に 限定されるものではなぐ前記平坦部を囲む円又は楕円形状に溝部を備えることが できる。このような溝部は、連続していてもよぐ不連続であってもよい。円又は楕円形 状以外に、矩形、正方形、三角形等の種々の形状を用いることができるが、矩形形 状がより好ましい。矩形 (又は正方形)形状を用いる場合は、前記溝部は互いに対向 する辺に沿って、少なくとも 1組の溝部が設けられるのが好ましい。円若しくは楕円形 又は三角形形状の場合は、対向する 1組の辺（2つの辺）又は 3以上の辺の位置にあ る溝部が組合わさって、該溝部に設けられた傾斜噴射孔から噴射される気体によりェ ァ溜りが効率よく前記平坦部上に形成されるように、このような溝部を備えることが好 ましい。
[0022] 尚、上記所定の開き角は、好ましくは 60度から 120度であり、より好ましくは 70度か ら 110度であり、更に好ましくは、 80度から 100度であり、約 90度近傍が最も好まし い。開き角は、垂直線に対して対称となるように均等に V字状に開くのが好ましい。 [0023] (5)更に、前記複数の傾斜噴射孔の気体流路に連通する空気通路を前記板状物に 面する側の反対側に備えることを特徴とする上記（1)から (4)の 、ずれかに記載のノ ズル板を提供できる。
[0024] 前記 V字型溝の所定の開き角は、特に限定されることはないが、前記エア溜りが効 率よくできるようなものであることが望ましい。例えば、該開き角が 90度若しくはそれ 以上の場合は、傾斜噴射孔の位置にかかわらず、前記 V字型溝の 1の面 (第 1の壁） にその面に対してほぼ垂直に設けられた傾斜噴射孔から噴射される気体の大体は、 前記 V字型溝の他の面 (第 2の壁）にぶつからず方向を変えることなぐ前記平坦部 に向力つて前期 V字型溝を出ることが可能である。このような V字溝は、断面形状の V 字型力 左右対称になるように平坦面に対してほぼ垂直に凹形状を有することができ る。一方、この V字型を所定の角度で傾けて設けることもできるが、傾けないで設ける ことがより好ましい。
[0025] 1つの V字溝に 2以上の傾斜噴射孔が設けられることがより好ま 、。また、該傾斜 噴射孔が前記 1の面の高さ方向の位置をほぼ揃えて設けられることがより好ましい。
[0026] 前記空気通路は、 1つの V字型溝に 1つずつ設けられることがより好ましい。しかし ながら、 2以上の V字型溝に対して 1つの空気通路を設けてもよい。また、 1つの V字 型溝に対して 2以上の空気通路を設けてもょ 、。
[0027] (6)当該ノズル板は、所定の厚みを持つ矩形の板形状を有し、 前記板状物に面す る側の辺部は、所定の大きさで面取りされて 、ることを特徴とする上記（1)から（5)の V、ずれかに記載のノズル板を提供できる。
[0028] 面取りは、搬送される前記板状物が何かのはずみで当該ノズル板にぶつ力つた場 合に当該ノズル板を規定する辺の角部に引つ力かるのを防止することができる。この ような面取りは、例えば、厚みの約 1Z2の大きさでほぼ 45度で行うことができる。また 、アール状にすることもできる。これらの条件は、適宜選択される。
[0029] (7)前記平坦部により凹となる座ぐりを有するボルト孔を少なくとも 1つ備え、 前記ボ ルト孔は、前記板状物に面する側に形成される前記座ぐりの座ぐり面、及び前記板状 物に面する側の反対側に形成される対向面との間を貫通するように形成され、 当該 ノズル板は、前記ボルト孔を貫通する締結部材によって、前記対向面が保持部材に 当接させられて、該保持部材に固定されることを特徴とする上記（1)から (6)の 、ず れかに記載のノズル板を提供できる。
[0030] (8)当該ノズル板は、前記板状物に面する側の反対側に、当該ノズル板の外形を規 定する周縁に沿って延びる外周壁を備え、 該外周壁の頂部は、当該ノズル板の反 対側の面を規定し、 前記対向面は、前記外周壁の頂部により規定される前記反対 側の面カゝら突出することを特徴とする上記（7)に記載のノズル板を提供できる。
[0031] (9)少なくとも前記平坦部は、帯電性の低い樹脂からなることを特徴とする上記（1)か ら（8)の 、ずれかに記載のノズル板を提供できる。
[0032] ここで、上記帯電性の低い榭脂としては、表面固有抵抗が、例えば、 23°Cで 1013
Ω以下、より望ましくは 1012 Ω以下のものが好ましい。また、 23°Cで 106 Ω以下であつ てもよい。更に、 103 Ω以下であってもよい。これらは、帯電性が低いというよりは導電 性であるといえる。表面固有抵抗が低いと、帯電し難ぐ好ましい。これは、絶縁性の 板状物 (例えば、ガラス基板)を搬送する場合に、電気的な要因から、板状物との相 互作用で板状物の搬送に支障が生じることがあるからである。このような榭脂としては 、炭素繊維で強化された榭脂、特に、ポリフエ-レンエーテル (ΡΡΕ)を例としてあげ ることがでさる。
[0033] このような複合材の特性として、引っ張り強度が 23°Cで 70から 100MPa (ASTM の GEPJ法）のものが好ましい。また、曲げ強度が 23°Cで 90から 130MPa (ASTM の D790)のものが好ましい。また、曲げ弾性率力 3°Cで 4000力ら 10000MPa (AS TMの D790)のものが好まし!/、。
[0034] また、炭素繊維以外に導電性繊維として、金属繊維等を使用できるが、炭素繊維 力 り好ましい。
[0035] 前記ノズル板を形成する材料は、上述のように帯電性が低 、（言 、換えれば、導電 性を有する）こと以外に、特に限定されるものではない。しかし、その成型容易性 (特 に複雑形状の形成が容易であること)や気密を必要とする係合部等のシール性、更 には、重量等を考慮すると、合成樹脂であることがより好ましい。このような合成樹脂 としては、通常のプラスチック、エンジニアリングプラスチック等が適用でき、より具体 的には、アクリル榭脂、エポキシ榭脂、変性 PPE (ポリフエ-レンエーテル)榭脂、 PS (ポリスチレン)榭脂、その他の榭脂が適用できる。また、このようなノズル板は、射出 成型により一体的に成型することが可能である。これらの榭脂だけでは、導電性は十 分ではないおそれがあるので、導電性が要求される場合は、導電性のフィラー（例え ば、炭素繊維、金属粉等)を混合することができる。
[0036] (10)複数の傾斜噴射孔から噴射される気体により板状物を浮上させて非接触状態 に保ちながら所定方向へ搬送させる気流浮上装置であって、上記（1)力 (9)の 、 ずれかに記載されるノズル板を含む気流浮上装置を提供できる。
[0037] (11)前記ノズル板は、前記板状物の搬送方向に及びそれに実質的に直交する方向 に、それぞれ所定の第 1及び第 2の間隔を隔てて、前記板状物に対し実質的に平行 となるように、それぞれの前記平坦部の高さをそろえて複数配置されていることを特 徴とする上記（10)に記載の気流浮上装置を提供できる。
(12)前記第 1の間隔は、前記第 2の間隔より狭いことを特徴とする気流浮上装置を 提供できる。
[0038] 前記所定の間隔は、搬送される板状物に対して各ノズル板で与えられる浮上力、 及び該搬送される板状物の特性等により決定される。この被搬送物である板状物が 、薄ぐ板面が橈みやすい場合は、気流装置での搬送がより難しい。厚み方向に比 較的剛性の高い被搬送物の場合は、被搬送物と搬送面との間の気体圧力が均一で なくても、被搬送物の橈みが少ないので、搬送は比較的容易である。厚み方向の剛 性が低い場合は、仮に真っ平らにして搬送するならば、被搬送物と搬送面との間の 気体圧力を均一にする必要がある。し力しながら、気体圧力を均一にするためには、 より多くの噴射孔を必要とするば力りでなぐそれらの噴射圧の厳密な制御や、このよ うな噴射孔の開口の搬送面への均一配置が必要であり、生産性は必ずしも高くない 。逆に、このような被搬送物を、規則的に波打つように橈ませると、波の尾根や谷が 連なる方向において橈みに対する剛性が高くなるという利点がある。例えば、搬送方 向に対して直角な方向に波打たせた場合、搬送方向には波の尾根や谷が連なるた め、搬送先端部が下向きに垂れることを防ぐことができる。また、橈みにより前記平坦 部と包むように橈んだ被搬送物によってエア溜まりが形成されることとなり、エア溜まり の気圧を高く保持しやすくなると考えられる。 [0039] (13)前記ノズル板の平坦部は、前記板状物に面する側で最も高 、位置にあることを 特徴とする上記（11)又は（12)に記載の気流浮上装置を提供できる。
[0040] 各ノズル板以外の位置では、上述のような浮上力は生じにくいため、各ノズル板上 以外の所では、搬送される板状物の自重により下方向に橈むことになる。即ち、側面 視 (横から見た場合)、板状物は、搬送方向及び Z又は横手方向に波を打つような 形状を有することができる。
[0041] ( 14)上記（ 10)から（ 13)の 、ずれか記載の気流浮上装置に連なる第 2の気流浮上 装置を含む気流搬送システムにお 、て、 前記気流浮上装置と前記第 2の気流浮上 装置は、それぞれ前記板状物を搬送する第 1及び第 2の搬送面を備え、 前記第 2 の気流浮上装置は、上記（1)から（9)のいずれかに記載されるノズル板を含み、 前 記第 1の搬送面及び第 2の搬送面は、それぞれの気流浮上装置を構成する上記（1) から（9)のいずれかに記載されるノズル板により規定され、 前記板状物は前記第 1 の搬送面から前記第 2の搬送面へと前記搬送方向に沿って移行するが、前記第 1の 搬送面は前記第 2の搬送面よりも高い位置にあることを特徴とする気流搬送システム を提供できる。
[0042] (15)搬送面に備えられた複数の噴射孔から噴射される気体により板状物を浮上させ て実質的に非接触状態に保ちながら所定の搬送方向へ搬送させる気流搬送方法に ぉ 、て、前記板状物を搬送方向に対して実質的に垂直な方向に波打たせることを特 徴とする気流搬送方法を提供できる。
[0043] このように波を打つようにすると、搬送方向の先端にぉ 、て基板の垂れを防止する ことができる。基板が大型化すると自重によるたわみが大きくなり、例えば、基板サイ ズが 500 X 600を超えるものになると、厚さ 0. 7mmのものでは、基板の四隅を支持 した状態でも 10mm以上のたわみが一般に発生する。浮上量が十分取れて!/、る場 合は搬送面に接触することなぐ搬送されるので問題はないが、浮上のために使用 する大量及び Z又は高速のエアの噴射が必要になる。搬送に支障の無い浮上高さ として、例えば、 l〜2mmをあげることができる。しかしながら、 2つの連なる浮上ュ- ットの間で力かる基板を搬送する場合は、第 1の浮上ユニットから次の第 2の浮上ュ ニットへスムーズに乗り移りは、この浮上高さだけでは必ずしも保証されない。更に、 大型の基板（例えば、 1500mm X 1850mm)において、エア吹き付け位置で浮上量 力^ mmあつたとしても、 60mm離れた所では、橈んだ基板が搬送面に接触するおそ れがある。しかるに、搬送方向にほぼ垂直な方向に基板を波打たせるようにすれば、 搬送方向において断面 2次モーメントが増大し、曲げ (即ち、橈み）に対する剛性が 高くなる。
[0044] (16)前記複数の噴射孔は、請求項 1から 9のいずれかに記載のノズル板に設けられ た噴射孔であり、 前記ノズル板は、前記板状物の搬送方向に及びそれに実質的に 直交する方向に、それぞれ所定の第 1及び第 2の間隔を隔てて、前記板状物に対し 実質的に平行となるように、複数配置されており、 前記第 1の間隔は、前記第 2の間 隔より狭ぐ 前記板状物は、前記第 2の間隔が空けられた位置で、下側に橈むこと により前記搬送方向に対して実質的に垂直な方向に波打つことを特徴とする上記（1 5)記載の気流搬送方法を提供できる。
[0045] 通常、平面状の板材と波形状の板材を比較した場合、後者のほうが曲げに対する 強度が高い。従って、基板をフラットな状態で保持して搬送した場合、搬送方向の前 端部分が垂れやすくなる。しかし、基板を波形状にしたことで垂れを防止でき、スムー ズな搬送が実現される。また、上述のノズル板を使用することで取り扱う基板サイズが 変わってもノズル板の配置を変更することで基板の所望の波形状を保持することがで きる。
[0046] (17)前記搬送面から、第 2の搬送面へ前記所定の搬送方向に沿って前記板状物が 搬送される際に、前記搬送面で形成された前記板状物の波打ち形態が、前記第 2の 搬送面でも維持されることを特徴とする上記（15)又は（16)記載の気流搬送方法を 提供できる。
[0047] 2つの搬送面間で、基板の波打ち形状 (形態)を維持することにより、より安定して基 板の搬送方向に対する前端部分の垂れを防止することができる。
[0048] 本発明によれば、気流搬送装置のノズル板を低コストで製造することができる。例え ば、傾斜噴射孔をドリルで開けずに、ノズル板を成形するときに同時に傾斜した気体 流路を形成することも可能である。また、溝を形成する壁にこの傾斜噴射孔の開口を 設けると、該開口が設けられた面と前記傾斜噴射孔の気体流路方向が実質的に垂 直若しくは実質的に垂直に近い角度をなすことができ、前記傾斜噴射孔が比較的容 易に形成される。また、低圧若しくは少量の気流であっても、搬送される板状物を効 率よく浮上させることができる。また、このノズル板を複数用いた大型の被搬送物を浮 上 (及び搬送)できる気流搬送装置を提供できる。従って、このような気流搬送装置を 用いれば、基板サイズに応じエアの噴射位置を容易に変更できる搬送装置を構成可 能になる。そのため、搬送装置の自由度が増すだけでなぐ搬送装置自身が安価に 提供できる。
[0049] また、少なくとも被搬送物が近接する平坦部の帯電性が低!ヽ (又は導電性を有する )場合、その平坦部やノズル板全体の帯電を防止することができる。例えば、被搬送 物がガラス等の誘電体である場合、被搬送物が帯電により、前記平坦部に引寄せら れる等の弊害を防止することができる。
[0050] 更に、以下のようなものも本発明に含まれてよい。
板状物を浮上させることができる気流搬送装置であって、 前記板状物を浮上支持 する搬送面を形成及び Z又は支持する基台であって、前記搬送面側に複数の開口 を備える基台と、 前記複数の開口のそれぞれに気密的に敷設されるノズル板と、を 備え、 前記ノズル板は、前記搬送面を構成する平坦部と、該平坦部の周囲に前記 搬送面側に浮上用気体を噴射する複数の傾斜噴射孔とを備えるように一体成形され 、 前記複数の開口のそれぞれから流入される加圧気体は前記複数の傾斜噴射孔 力 浮上用気体として所定の噴射方向に噴射されることを特徴とする気流搬送装置 を提供することができる。
[0051] ここで、基台は、上述してきたようなノズル板を支持するものであってよぐまた、基 台の上面が直接搬送面を構成するようなものであってもよい。更に、後に詳述するよ うに、搬送面を構成する上面を備えるパネルを支持してもよい。基台には、ノズル板 を気密的に敷設する開口を備え、該開口を通して、上記噴射孔から気体を噴射させ ることができる。気密的に敷設するために、パッキン、シール等の中間材を介在するこ とも有効である。
[0052] ここで、上記噴射孔は、細孔であってょ 、。また、上記噴射孔は、スリット形状であつ てもよい。細孔のときは、噴射される気体の流れが速くなり易い。一方、スリット形状で は、大量の気体を噴射することが容易である。
[0053] 上述する複数のノズル板は、前記板状物の搬送方向及びそれに実質的に直交す る方向に、それぞれ所定の第 1及び第 2の間隔を隔てて、前記板状物に対し実質的 に平行となるように、それぞれの前記平坦部の高さをそろえて複数配置されてよ 、。 このとき、前記平坦部と同等高さの位置に並ぶ上面を備えるパネル板が前記第 1及 び第 2の間隔内に敷設され、前記搬送面を構成してよい。このように搬送面は、パネ ルゃノズル板等の上面 (平坦部を含む)カゝら構成されるが、上記噴射孔から噴射され る気体を、前記板状物と前記搬送面との間にある空隙に保持することができる。した がって、上に凸に反った板状物を搬送する場合、搬送面の搬送方向に沿う中心線近 傍の空隙は大きくなる。この空隙で十分な浮上力を持たせるには、噴射する気体の 流速を十分早くして、気体が持つ運動量 (つまり動圧）に依存するか、高圧の気体を 多量に送り込み静圧を高くするかの方法が考えられる。前者の場合は、噴射孔として 細孔がより好ましい。後者の場合は、噴射孔としてスリットがより好ましい。
発明の効果
[0054] 尚、搬送面は、平坦な上面を有する部材 (例えば、板、ブロック等）の一体ものを用 いることも可能である力 上述のようなノズル板やパネルを組み合わせる方力 デザィ ンの変更を容易に行うことができる。また、より安価に搬送面を構成することができる。 図面の簡単な説明
[0055] [図 1]ノズル板の斜視図である。
[図 2]ノズノレ板の上面図である。
[図 3]ノズル板の右側面図である。
[図 4]ノズル板の正面図である。
[図 5]ノズノレ板の底面図である。
[図 6]図 2の A— A断面図である。
[図 7]図 2の B— B断面図である。
[図 8]自由境界に沿って曲がる二次元定常噴流が及ぼす力を理解するためのモデル を示す図である。
[図 9]ノズル板を用いた気流搬送装置の斜視図である。 [図 10]ノズル板を用いた気流搬送装置の搬送面を示す図である。
圆 11]ノズル板が気流搬送装置の基台に取り付けられた状態を示す斜視図である。 圆 12]ノズル板を用いた気流搬送装置の搬送面上に板状物が浮上する状態を示す 図である。
[図 13]搬送浮上装置の基台に取り付けられるノズル板の種々のパターンを示す図で ある。
[図 14]もう 1つのノズル板の斜視図である。
[図 15]もう 1つのノズル板の上面図である。
[図 16]もう 1つのノズル板の右側面図である。
[図 17]もう 1つのノズル板の正面図である。
[図 18]もう 1つのノズル板の底面図である。
[図 19]図 15の AA— AA断面図である。
[図 20]図 15の BB— BB断面図である。
[図 21]別のノズル板の斜視図である。
[図 22]別のノズル板の上面図である。
[図 23]図 22の A— A断面図である。
[図 24]図 22の B— B断面図である。
[図 25]更に別のノズル板の上面図である。
[図 26]図 25の A— A断面図である。
[図 27]図 25の B— B断面図である。
[図 28]別のノズル板の底面図である。
[図 29]ノズル板を用いた別の気流搬送装置の搬送面を示す図である。
[図 30]ノズル板を用いたさらに別の気流搬送装置の搬送面を示す図である。
圆 31]板状物を搬送する 2つの気流搬送装置の間で先頭が垂れるようすを示す概略 図である。
[図 32]板状物を搬送する 2つの気流搬送装置の間を搬送方向に実質垂直な方向に 波打たせて搬送するようすを示す概略図である。
[図 33]ノズル板を用いた気流搬送装置の図 32に相当する概略図である。 [図 34]ノズル板を用いた別の気流搬送装置の斜視図である。
[図 35]別のノズル板 (拡張ノズル板）の上面図である。
[図 36]図 35の A— A断面図である。
[図 37]上に凸形状に反った板状物が浮上する様子を示す搬送方向に対する横断面 図である。
[図 38]ノズル板が気流搬送装置の基台に取り付けられるようすを示す分解斜視図で ある。
[図 39]ノズル板が別の基台に取り付けられるようすを示す分解斜視図である。
符号の説明
10、 11、 10，、 10"、 10a、 10b ノズル板
12 基体
14、 16 溝
18 平坦部
20 第 1の面
22 第 2の面
24、 30 傾斜噴射孔
24a 傾斜噴射孔としてのスリット
26 第 3の面
28 第 4の面
32 ボノレ卜孑し
34 凹部
36 空気通路
50 板状物
55 凸に反った基板
60、 62 ノネル
100、 120、 125、 127 気流搬送装置
110、 111、 122、 124、 126、 128 基台
112 支柱 140、 150、 160 気流搬送装置
発明を実施するための最良の形態
[0057] 以下に本発明の実施例について、図面に基づいてより詳しく説明する。なお、同一 要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
[0058] 図 1は、本発明の実施例の 1つであるノズル板 10を示す斜視図である。図 2は、同ノ ズル板 10の上面図である。図 3は、同ノズル板 10の右側面図である。左側面図は、 対称に現れるので、ここでは省略する。図 4は、同ノズル板 10の正面図である。同ノ ズル板 10の背面図は対称に現れるので、ここでは省略する。図 5は、同ノズル板の 底面図である。図 6は、図 2における A— A断面図である。図 7は、図 2における B— B 断面図である。
[0059] このノズル板 10は、通常、図 5に示す底面を底にして平板を水平に置いたような状 態で用いられる。そのため、以下の説明では、上下等の位置関係をこの状態に基づ いて表現する。即ち、図 1の斜視図において、上向きは、実際の説明において同様 に上向きである。
[0060] ノズル板 10は、上から見るとほぼ正方形となる上面を有する板状の基体 12から構 成される。基体 12の上面の 4つの辺の近傍には、それぞれの辺にほぼ平行に、時計 回りに 4つの溝 14、 16、 14、 16力形成される。これらの溝 14、 16、 14、 16により、上 面の中ほどに平坦部 18が囲まれている。各溝は、横断面視において V字形状となる V字型溝である。溝 14は、基体 12の外側に位置する第 1の面 20と、基体 12の内側 に位置する第 2の面 22から構成される。これらの第 1及び第 2の面 20及び 22は、そ の V字型溝の底部で、交差若しくは隣接し、これらの面から作られる開き角の角度は 、約 90度である。この溝 14は、基体 12の一端力も他端まで延びており、横から見ると V字型のノッチが見えるのである（図 4参照）。
[0061] 上述の第 1の面 20には、面幅のほぼ中央に傾斜噴射孔 24が複数個（本実施例で は 10個）、所定間隔を隔てて設けられている。この所定間隔は、本実施例において は、全て同じ (大体溝 14の長さの 10分の 1程度)である力 全てを異ならせることも、 また一部を同じにすることもできる。この傾斜噴射孔 24は、断面図（図 6及び 7参照） からもわかるように、第 1の面 20にほぼ垂直に開けられており、その孔の長さは、第 1 の面 20の肉厚（本実施例では、基体 12の一辺の長さの約 50分の 1)にほぼ等しい。
[0062] この溝 14に直交する方向に溝 16が延びており、溝 14にぶつかるところで溝 16の 両端が規定される。溝 16も溝 14と同様に、基体 12の外側に位置する第 3の面 26と、 基体 12の内側に位置する第 4の面 28から構成される。これらの第 3及び第 4の面は、 その V字型溝の底部で、交差若しくは隣接し、これらの面力 作られる開き角の角度 は、約 90度である。
[0063] 上述の第 3の面 26には、面幅のほぼ中央に傾斜噴射孔 30が複数個（本実施例で は 8個）、所定間隔を隔てて設けられている。この所定間隔は、本実施例においては 、全て同じ（大体基体 12の一辺の長さの 10分の 1程度）である力 全てを異ならせる ことも、また一部を同じにすることもできる。この傾斜噴射孔 30が示された断面図はな いが、図 7に示される断面図の傾斜噴射孔 24の場合と同様に、第 3の面 26にほぼ垂 直に開けられており、その孔の長さは、第 3の面 26の肉厚 (本実施例では、基体 12 の一辺の長さの約 50分の 1)にほぼ等しい。
[0064] 平坦部 18のほぼ中央には、基体 12の厚みの約 10分の 1程度の深さで、凹部 34が 形成されている。この凹部 34は、特にノズル板 10の機能に関係するものではなぐノ ズル板 10を一体的に成形する際に、用いられるものである。このノズル板 10は、帯 電性の低い合成樹脂例えば変性 PPE榭脂からなるものである。
[0065] 平坦部 18の四隅には、ボルト孔 32が 1つずつ設けられており、断面図（図 7参照） からもわかるように、ボルトの頭が隠れるように座ぐり（ザダリ）がなされている。また、こ のボルト孔 32の対向する位置でノズル板の底側（又は裏側）には、高さが低い円柱（ 又は円板） 32'が飛び出ている（図 3から 7参照)。これは、ノズル板 10をボルト締結す る際に外周部分はパッキンを当てる力 円柱 32'が飛び出し面 (底面）と基台 110の 取付け面が当接することでノズル板 10の平坦取り付けを精度よく行えるからである。 つまり、厚いパッキンを介在して当接しする面同士ではノズル取り付け時の平坦度確 保が困難となるからである。
[0066] 図 5から 7において示すように、傾斜噴射孔 24、 30は、基体 12の裏側に貫通して おり、それぞれ空気通路 36、 38に連通している。空気通路 36は、溝 14の裏側に配 置され、ノズル板 10が取付られる基台（後述する）に、パッキン等により気密的に結合 され、送られてくる空気等の気体を、それぞれの傾斜噴射孔 24に供給する。この空 気通路 36は、傾斜噴射孔 24の口径 (本実施例では、該傾斜噴射孔の孔の長さと同 じくらい若しくはやや小さい）に比べて、大きぐ各傾斜噴射孔 24にほぼ同じくらいの 圧力で気体を噴射するように供給空気等を通過させる。溝 14は、基体 12の一辺の 両端まで延びている力 この空気通路は、気密性を得るために両端を半円形にして 閉じる構造となっている。そのため、溝 14に設けられた傾斜噴射孔 24のうち、両端の 傾斜噴射孔 24は、その孔の長さが他のものよりも若干長くなつている。従って、図 5に 示される傾斜噴射孔 24のうち両端のものは、空気通路 36の縦中心軸にやや寄った ところに位置しているのである。尚、ノズル板 10の空気通路側には、図 5において中 央に十字に表れる空間 46が設けられている。この十字形により分けられた矩形部材 42は、ボルト穴 32からの気体の漏れを防ぐために、パッキンにより、ノズル板 10が取 り付けられる基台の対向する部材と気密性が保たれて互いに押しつけ合うこととなる
[0067] ここで、エア溜まりになると考えられるところは、平坦部 18のほぼ中央あたり、又は、 凹部 34のあたりを含んでよい。更に、凹部 34の外側であっても、平坦部 18の上にェ ァ溜まりがあってもよぐ四隅のボルト孔 32の間の平坦部 18上もエア溜まりになり得る 。このエア溜まりの効果を、一般的に考察すれば、図 8に示すようなモデルを考えると 分かりやすい。
[0068] 本実施例におけるノズル板は、日本ジーィ一プラスチックス株式会社の変性 PPE 榭脂（商品名：ノリルの CFシリーズ (炭素繊維強化）、型番: NC208)を用いて作成し た。
[0069] 図 8は、自由境界に沿って曲がる二次元定常噴流が及ぼす力を理解するためのモ デルである。ここで、両端にノズルを持つ板 Bが静止無限平面 C上 hの距離にあること を仮定する。 Pcは B、 C両面間の圧力であり、 Paは外周の圧力であり、板 Bの面積は Aである。このとき板 Bが受ける力 Fは、
F= (Pc-Pa) XA+ p X Q XvX cos Θ (式 1)
である。また、圧力差 Pc— Paは、噴流の幅を tとして、
Pc-Pa= p X t X v2 X (l + sin 0 ) /h · · · (式 2) である。
[0070] 本実施例は、図 8のモデルと異なり、噴流は帯状ではなくビーム状で、噴射後は広 がってしまう。また、 3次元の流れであり、一辺の長さもそれほど長くないため、エッジ 効果を無視することもできないため、 2次元の噴流モデルで近似するのは、必ずしも 正確ではないが、ある程度の目安になると考えられる。ここで、図 8の状態を上下逆さ まにひっくり返したもの力 本実施例の場合に相当するため、ノズル板が板 Bに相当 する。そこで、被搬送物である板状物が受ける力は、噴流を吹くわけではないので、 2 つの面間の圧力と周囲の圧力の差 (圧力差）に起因するものとなる。即ち、
F (板状物） = (Pc— Pa) X (Pcの圧力で押される面積） … （式 3) となる。
[0071] 式 3及び式 2から、圧力差が大きいほど浮上力が大きくなることがわかり、また、噴射 速度 Vが大きい程浮上力が大きくなることがわかる (特に二乗で効果がある)。一般に 噴射速度は、押し出す圧力に概ね比例するため、高圧で噴射させ、し力もその噴射 方向が噴射気体のビームとしてまとまつている方が、浮上力は大きくなることが期待さ れる。図 8にモデル的に示されるように、対向する噴射気体の流れにより、エア溜まり の圧力が高く維持できることが期待できる。従って、後述するような、 4辺に溝を設け、 それぞれに噴射孔を設けた方が、対向する 2辺に溝を設けて噴射孔を設けるノズル 板よりは好ましいと考えられる。
[0072] また、式 2から、 0が 90度に近づく方力 浮上力は高くなるようにみえる力 例えば 、幅 tが十分取れなくなる等のその他の要因から、 90度に近い（ほぼ水平に近い)場 合は、あまり好ましくはない。
[0073] 図 9は、ノズル板 10を用いた気流搬送装置 (気流浮上装置） 100の主要部を示す。
各ノズル板 10は、空気チャンバを内蔵する基台 110の上に脱着可能に取付けられる 。このノズル板 10と基台 110装着口（図示せず）とが間にゴム製のパッキンを挟んで 取り付けられている。基台 110は、支柱 112により所定の高さでほぼ水平に支えられ ている。この所定の高さは、図中複数の基台 110がノズル板 10の上面の高さをそろ えるように、それぞれの支柱 112毎に調整されている。各支柱 112内には、圧縮空気 が通る配管（図示せず）があり、それは、 L字型の配管 116に結合されており、この配 管 116から上記基台 110の空気チャンバ内に圧縮空気が送り込まれる。各支柱 112 は、前後左右に所定の間隔を隔てて設置されており、上面視において好ましいノズ ル板 10によるパターンを形成する。各支柱 112は、ほぼ水平面となる床面に設置さ れたフレーム 114上に立てられて!/、る。
[0074] 図 9には示していないが、この気流搬送装置 (気流浮上装置） 100の搬送面に被搬 送物である板状物が所定のパターンで設置されたノズル板 10により生じる浮上力に よって、浮上するようにおかれ、ほぼ水平に搬送される。
[0075] 図 10は、別の実施形態の気流搬送装置 (気流浮上装置） 120の搬送面 (上面)を 上から見たものである。図中 10本の縦長の基台 122が横方向に両端面をそろえて並 ベられている。図では、左力 右へと（1)から（10)の番号が付されている。（1)の基 台 122の左側には、被搬送物の搬送方向が矢印 Pにより示されている。それぞれの 基台 122には、ノズル板 10及び 11が所定のパターンで並べられている。これらのノ ズル板 10, 11の平坦部 18は、搬送面である上面をほぼ水平に構成する。ノズル板 1 1は、対向する 2辺にのみ溝 14及び噴射孔 24が設けられている。し力しながら、これ らのノズル板 11の代わりに、 4辺に溝 14、 16及び噴射孔 24、 30が設けられたノズル 板 10を並べることができる。また、その方が、同じ気流量で浮上力を大きくすることが でき、より好ましいと考えられる。
[0076] 図 10のノズルパターンは、 2 :4 : 2という行が搬送方向に所定間隔を隔てて並べら れるものである。この所定間隔は、 2 :4 : 2のパターンの間隔と同様、変更することが でき、更に、状況に応じて可変とすることもできる。図中 A及び Cは、評価実験で、板 状物がどれほど浮上した力を測定した位置である。種々の条件により異なるが、概ね 、 0. 1から 3. Omm程度の浮上高さを確保することができた。また、この図からもわか るように、ノズル板 10又は 11が存在しない場所では浮上力は生じないため、自重に より板状物は下方向に橈みやすくなる。従って、薄い板状物であれば、ノズル板 10 又は 11のあるところで浮上し、他の場所で、下方向に橈む、波を打つような形状を呈 することになる。この波状の形状は、図の縦方向及び横方向のいずれにも生じること ができ、ノズル板 10、 11間に開けられる間隔との兼ね合いで、縦波、横波、或いは、 まだら模様 (若しくは、市松模様)状になる。 [0077] このような波打ち形状は、程度がひどくなり過ぎると、板状物に好ましくない応力（ス トレス）を与えることになるので、好ましくない。し力しながら、発生応力が許容範囲内 であるならば、波打ち方向に直交する方向に対して曲げ剛性を高める効果があり、好 ましいと考えられる。
[0078] 図 11には、ノズル板 11を基台 124に取付けた状態が示されている。上述のように、 ノズル板 11は、ノズル板 10に比べて、溝 16や噴射孔 30がない点で異なるだけであ る。基台 124上に、ノズル板 11の一辺の長さの約 3分の 1程度離れたところに次のノ ズル板 11が配置されて 、る。
[0079] 図 12は、基台 126上に並べられたノズル板 10の上に浮上する板状物 50の状態を 側面視において示している。ノズル板 10が下にある位置 52で、板状物 50は上に凸 に膨らむ力 ノズル板 10の間になつてしまう位置 54で凹形状にへこんでしまうのであ る。これは、板形状が十分薄ぐ橈むことができるからであるが、板状物 50全体で波 を打ったような形状となる。この形状では、図中手前力も奥に向力 方向に、即ち波 打ち形状に対してほぼ垂直な方向に、曲げる場合、波打ち形状の分だけ曲げ剛性 が高くなり曲がりに《なるため、搬送において有利となりえる。
[0080] 尚、この図では、基台 126の長手方向の波打ち形状を示している。しかし、基台 12 6が所定間隔を空けて配置されることにより同様な波打ち形状ができることは、いうま でもないのである。ここでは、簡単のため、詳しい図示を省略している力 図 12の基 台 126が長く連続するのではなぐノズル板 10の下にのみ基台 126があり、 2つのノ ズル板 10の間に何もな 、ものが、そのような図に相当する。
[0081] 図 13は、種々の条件で行った浮上実験の条件を示している。ノズル板 10及び 11 は、それぞれの条件に従って基台 122上に配置されている。ここで、図 13にあらわさ れる基台 122及びノズル板 10, 11は、条件ごとに 1つだけであるが、図 10と同様に、 搬送方向に 10個並べられ、評価された。基板 1から 6までは、 1の種類の基板であり、 基板 7及び 8は、另 Uの種類の基板である。また、ブロアの 1500と 2200では、 2200の 方が気流量が多くなつている。ここでは、ノズル板 11も用いられている力 全てノズル 板 10にした方がより好ましい。
[0082] 図 14は、本発明の実施例のもう 1つのノズル板 10'を示す斜視図である。図 15は、 同ノズル板 10'の上面図である。図 16は、同ノズル板 10'の右側面図である。左側 面図は、対称に現れるので、ここでは省略する。図 17は、同ノズル板 10'の正面図で ある。同ノズル板 10の背面図は対称に現れるので、ここでは省略する。図 18は、同ノ ズル板の底面図である。図 19は、図 15における AA— AA断面図である。図 20は、 図 19における BB— BB断面図である。
[0083] 図 1等のノズル板 10と同様、このノズル板 10'は、通常、図 18に示す底面を底にし て平板を水平に置いたような状態で用いられる。そのため、以下の説明では、上下等 の位置関係をこの状態に基づいて表現する。即ち、図 14の斜視図において、上向き は、実際の説明において同様に上向きである。
[0084] ノズル板 10'は、基本的にノズル板 10と同じ形状をしている。特にその上面図では 、 4辺の角が面取り（上面 2で側面 1の割合） 13されていることを除けば、同じであるの で、同一部材は同一の符号で示しており、重複する説明は割愛する。
[0085] この面取り 13には、これらのノズル板 10'上を搬送される板状物力 ノズル板 10'の 周縁部において、下力もの気体の圧力による支持を十分得られないときに、該板状 物がこのノズル板 10'に接触しても損傷しないようにする効果がある。
[0086] 図 18から 20において示すように、傾斜噴射孔 24、 30は、ノズル板 10'の裏側に貫 通しており、それぞれ空気通路 36'、 38'に連通している。空気通路 36'、 38'は、溝 14の裏側に配置され、ノズル板 10'が取付られる基台に、ノ ッキン等により気密的に 結合され、送られてくる空気等の気体を、それぞれの傾斜噴射孔 24に供給する。こ の空気通路 36'、 38'は、傾斜噴射孔 24の口径 (本実施例では、孔 (気体流路）の長 さと同じくらい若しくはやや小さい）に比べて、大きぐ各傾斜噴射孔 24にほぼ同じく らいの圧力で気体を噴射するように供給空気等を通過させる。この空気通路 36'、 3 8'は、ノズル板 10'の裏側の 4つの辺に沿った壁 37及びその内側に同様に 4つの辺 に沿って延びる壁 39との間で気密性が保たれている。このような壁 37、 39以外に、 補強用のリブが、図 5の矩形部材 42に相当する矩形枠 42'において、ボルト穴 32の 回りに十字に立てられている。さらに、図 5において空間 46であったところに、同様に 空間 46 'が設けられ、その空間の補強部材として壁 43がやはり、十字に立てられて いる。 [0087] 図 1等に示すノズル板 10に比べて、このノズル板 10'は、肉厚が薄くなつており、用 いられる材料を減らすことができ、軽量となるば力りでなぐコスト的にも有利である。 また、肉厚が薄くなることにより、射出成形等における引けを少なくすることもできる。
[0088] 図 21は、本発明の実施例の別のノズル板 10'，を示す斜視図である。図 22は、同ノ ズル板 10' 'の上面図である。同ノズル板 10' 'の右側面図は、図 3と同一であるので あるので、図 3をこのノズル板 10' 'の右側面図とすることができる。このノズル板 10'， の左側面図は、対称に現れるのでここでは省略する。このノズル板 10' 'の底面図は 、図 5と同一であるので、図 5をこのノズル板 10' 'の底面図とすることができる。図 23 は、図 22における A— A断面図である。図 24は、図 22における B— B断面図である。
[0089] 図 1等のノズル板 10と同様、このノズル板 10'，は、通常、図 5に示す背面を底にし て平板を水平に置いたような状態で用いられる。そのため、以下の説明では、上下等 の位置関係をこの状態に基づいて表現する。即ち、図 21の斜視図において、上向き は、実際の説明において同様に上向きである。従って、図 21において正面図として 表現される面力 以下の説明では、上面として取り扱われる。
[0090] ノズル板 10'，は、上面に溝が形成されて!ヽな ヽことを除けば、基本的にノズル板 1 0と同じ形状をしている。従って、同一部材は同一の符号で示し、以下重複する説明 は割愛する。
[0091] 図 21から 24において示すように、傾斜噴射孔 24'、 30'は、ノズル板 10'，の裏側 に貫通しており、それぞれ空気通路 36、 38 (図 5参照）に連通している。空気通路 36 、 38は、ノズル板 10' 'の下側 (裏側）に配置され、ノズル板 10' 'が取付られる基台に 、パッキン等により気密的に結合され、送られてくる空気等の気体を、それぞれの傾 斜噴射孔 24'、 30'に供給する。この空気通路 36、 38は、傾斜噴射孔 24'の口径（ 本実施例では、孔 (気体流路)の長さと同じくらい若しくはやや小さい）に比べて、大 きぐ各傾斜噴射孔 24'にほぼ同じくらいの圧力で気体を噴射するように供給空気等 を通過させる。
[0092] 図 24に示すように、傾斜噴射孔 24'、 30'の気体流路は、溝がない分長く形成する ことができる。これにより、噴射気体の噴射方向性が高くなり、より速い速度で噴射気 体がエア溜まりに到達することが期待される。このような孔は、従来力 行われている ドリルによる形成も可能であるが、榭脂の射出成型法による一体成形でも製造するこ とがでさる。
[0093] 図 25から 28は、傾斜噴射孔 24aがスリット形状であるノズル板を図示する。図 25は 、該ノズル板の上面図である。図 26は、図 25の A— A断面を示し、図 27は、図 25の B— B断面を示す。また、図 28は、該ノズル板の底面図である。傾斜噴射孔 24aがス リット形状であること以外は、図 1から 7に示すものと基本的に同じであるので、重複す る説明は、省略する。
[0094] 図 25に示すように、スリット形状の傾斜噴射孔 24aは、溝 14、 16を形成する第 1の 壁に開口がスリット状に開けられている。この図では、明確に示すために、スリットの 実際の幅よりは大きめに記載されてはいる力 これまでの細孔にくらべ、ノズル板当 たりのトータルの断面積がより大きくなつていることがわかる。このため、大量の気体を 噴射することができるが、大量に噴射するため、噴射速度又は噴射圧は小さくなる傾 向がある。図 26及び 27からわ力るように、傾斜噴射孔 24aは、第 1の壁力も斜めにハ の字型に傾斜している。図 28は、底面にもスリット形状の傾斜噴射孔 24aが開口して いる様子を示している。以上のように、スリット状及び細孔状の何れの形状であっても よいが、それぞれの特性に合わせて選択することが好ましい。したがって、同一のノ ズル板にスリット状及び細孔状の傾斜噴射孔を取り混ぜて配置することができる。
[0095] 図 29は、別の実施形態の気流搬送装置 140の搬送面 (上面)を上力 見たもので ある。図中 18本の縦長の基台 122が横方向に両端面をそろえて並べられて形成さ れる行が、それぞれ並列に配置されている。図では、左から右へと（1)から（18)の番 号が付されている。それぞれの基台 122には、ノズル板 10'が所定のパターンで並 ベられている力 ノズル板 10を並べても、或いは、これらを組み合わせて並べてもよ い。これらのノズル板 10'の平坦部 18は、搬送面である上面をほぼ水平に構成する 。この搬送装置 140の左側には、もう一つの搬送装置 150の上面の一部が描かれて いる。詳細は、図 30を参照しつつ後述する。
[0096] 図 29のノズル板によるノズルパターンは、 3 : 3という列が搬送方向に所定間隔を隔 てて並べられるものである。この所定間隔は、 3 : 3のパターンの間隔と同様、変更す ることができ、更に、状況に応じて可変とすることもできる。図中 A及び Cは、評価実験 で、板状物がどれほど浮上したかを測定した位置である。種々の条件により異なるが
、概ね、 0. 1から 3. Omm程度の浮上高さを確保することができる。また、図 10にお いて述べたように、ノズル板 10'が存在しない場所では浮上力は生じないため、自重 により板状物は下方向に橈みやすくなる。従って、薄い板状物であれば、ノズル板 1 0'のあるところで浮上し、他の場所で、下方向に橈む、波を打つような形状を呈する ことになる。この波状の形状は、図の縦方向及び横方向のいずれにも生じることがで き、ノズル板 10'間に開けられる間隔との兼ね合いで、縦波、横波、或いは、まだら模 様 (若しくは、市松模様)状になり得る。
[0097] 図 30は、別の実施形態の気流搬送装置 150の搬送面 (上面)を上力も見たもので ある。図中 24本の縦長の基台（図示せず)が横方向に両端面をそろえて並べられて 形成される行が、それぞれ並列に配置されている。図では、左から右へと（1)から（2 4)の番号が付されている。それぞれの基台 122には、ノズル板 10'が所定のパター ンで並べられている力 ノズル板 10を並べても、或いは、これらを組み合わせて並べ てもよい。これらのノズル板 10'の平坦部 18は、搬送面である上面をほぼ水平に構 成する。
[0098] 図 29に示すように、搬送方向（例えば、図中右から左）に直交する幅を、搬送装置 140の幅とそろえれば、被搬送物である板状部材をこの搬送装置 150から、図 29の 搬送装置 140へと移動させることができる。このとき、図 29に示すように、搬送装置 1 50の方が、幅がやや広くなつている。これは、両搬送装置 140、 150をできるだけ近 づけるためである。また、移動の際に板状物の垂れを考慮して、搬送装置 150の搬 送面を、搬送装置 140の搬送面よりも若干高く（例えば、約 lmm)することが好ましい
[0099] 図 31は、板状物 50がフラットな状態で、気流搬送装置 (気流浮上装置） 125から気 流搬送装置 (気流浮上装置） 127へと搬送される状態を模式的に示している。それぞ れの気流搬送装置 125、 127の搬送面には、噴射口 24が開いており、エアを噴射す る。噴射されたエアにより板状物 50は浮上する力 気流搬送装置 125、 127の間に は、浮上エアが噴射しないので、図示するように先端部分が自重により垂れ下がる。 一方、図 32では、複数ある噴射口 24からのエアの吹き出しを調整して、板状物が波 を打ったような形状になるようにしている。波形状は、気流搬送装置 125から 127へ の搬送方向に対してほぼ垂直な方向に形成されている。このため、先端部分が垂れ ないことがわ力る。
[0100] 図 33は、気流搬送装置 125 'から 127'に、本発明のノズル板 10'を用いて、図 32 と同様な搬送を行っている。この場合、ノズル板 10'の配置を適宜換えることにより、 板状物 50の波打ち形状を自在に形成できることがわかる。このようにノズル板 10'を 用いると、噴射口からのエア吹き出しの調整、又は、エア噴射口を所定のパターンに 開けるということをする必要がなぐより簡単に板状物 50の特性に合わせて、気流搬 送装置 125 'から 127 'の搬送面をデザインすることができる。
[0101] 図 34は、ノズル板 10、 10aを用いた気流搬送装置 160の主要部を示す。各ノズル 板 10、 10aは、空気チャンバを内蔵する基台 110の上に脱着可能に取付けられる。 図 9の気流搬送装置 100と比較して、パネル 60、 62を用い、ノズル板 10aを用いる点 が相違するだけであり、重複する説明は、省略する。パネル 60は、搬送方向に沿つ た向きに並べられる薄板であってよぐその上面が、ノズル板 10の平坦部とッライチ（ 面一）である。また、このパネル 60の材質は、特に限定されないが、搬送される板状 物（図示せず)の下に溜められる空気を少なくとも所定時間保持できる程度に気体不 透過の材料であることが好ましい。例えば、ノズル板 10と同じ材質であってよい。一 方、パネル 62は、図 35及び 36に示すように、図 1のノズル板の両側に両翼のように 取り付けられた薄板である。この薄板の材質及び特性については、パネル 60の場合 と同様である。尚、図 35及び 36では、ノ ネル 62は、ノズル板 10aと一体に形成され ており、同じ材質力もなる。し力しながら、別々の部材とし、ノズル板 10aの側端面で パネル 62を接着、溶接等で結合することもできる。強度を考慮すると、一体成形がよ り好ましい。
[0102] 図 9や 10に示すように、搬送装置 100、 120の搬送面は、ノズル板を配置すること により、ノズル板がある凸部及び無い所の凹部力もなる凹凸面となっている。そのた め、凸部にあるノズル板力も吹きだした気体 (例えばエア）力 ノズル板がない凹部か ら容易に逃げてしまう。したがって、搬送面内に被搬送物の波うち形状を作るために 、浮上力を弱めるための手段とすることも可能である。しかし、エアの噴射量が十分で ない場合は、浮上力が十分とれず、非接触状態を保つことが難しくなる場合がある。 そこで、エアの逃げ道となっている凹部を埋めるようにノズル板の平坦部と同等高さ の位置に上面を持つパネル 60を敷き詰めて、浮上力を増加させることができる。パネ ル 60は、搬送方向に沿って、ノズル板 10が存在しない位置に敷き詰められるので、 その敷設は容易である。
[0103] 一方、ノズル板 10が飛び飛びに配置される位置に同様なパネルを敷き詰めるのは 、基台によるサポートが難しい。そこで、敷設されるノズル板 10の両側にパネル 62を 取り付けたノズル板 10aを用いることができる。このような変形ノズル板は、容易に隙 間を埋め、安価に搬送面をほぼフラットな状態にすることができる。このように全体を パネル 60、 62でフラットにした場合は、最も少量のエアの量 (流速及び流量)で十分 な浮上力を得ることができる。たとえば、図 37に示すような上に凸となった基板 55を 気流 57で搬送する搬送装置 100aでは、エアの量を特に増やすことなぐ反った基板 55が搬送に支障ない程度まで浮上することができる。
[0104] ここでは、全ての凹部をパネルで覆った例を示した力 一部の凹部にのみパネルを 敷き詰めても、あるいは、フラットな搬送面力も一部のパネルを取り外してもよい。この とき、上述してきたような、被搬送物 (特に薄板)を搬送するときに、波打たせるような 形状にするように、パネルを敷き詰めるのが好ましい。パネルのないところでは、浮上 力が少なぐある所では大きくなる。従って、想定する波のトップに当たる位置には、 パネルを敷き、ボトムに当たる位置からはパネルを外すことが好まし 、。
[0105] 図 37に示すような、シンプルな反った被搬送物の断面形状を形成するためには、 このような詳細なパネルの並び方を考慮しなくてもよいが、図 32及び 33に示すような 少なくとも搬送方向に対して実質的に直角な向きに波打ちする場合は、波のトップが 少なくとも 2回現れることがより好ましい。図 37のような 1回しかない場合は、高い浮上 力を要求され得るからである。また、被搬送物の高低差が大きくなり、薄板を搬送する にもかかわらず、高さ方向に十分なクリアランスを設けなければならないからである。 一方、波のトップが少なくとも 2回現れる場合は、全体としての高さは低くなり、また、 浮上力もあまり高くなくてもよいからである。更に、図 37のような形状では、局所的な 捻りに弱ぐ図 32や 33に示す波板状であれば、捻りに対する剛性も向上すると考え られる。
[0106] 図 38は、搬送装置（例えば、 100、 160)の基台 128に、ノズル板 10b (ノズル板 10 、 10，、 10，，、 10aでもよい）を取り付ける様子を示している。基台 128には、開口 13 5が設けられている。この基台 128は、右側で破断した部分破断図で示されているが 、図示しない箇所に他の同様な開口がある。開口 135は、周縁シール部 136、 138 により囲われており、そのシール部 136、 138上には、ゴムパッキン 134が載置される 。このゴムパッキン 134は、ノズル板 10bの底面の周縁の壁（図 18の壁 37に相当）の 頂部と接触し、気密性を担保する。
[0107] 開口 135内には、ノズル板 10bを保持する固定部材 132aが、ノズル板 10bのボル ト孔 32にあう位置に配置され、更に、ゴムパッキン 133を介して、ボルト孔 32の底面 側の周縁部（例えば、図 19等の円柱 32'の底面）に接触し、ボルト孔 32からの気体 のリークを防止する。例えば、ボルト 132bを固定部材 132aのねじ穴にねじ込み締め 付けると、ゴムパッキン 134が介在されて、開口部 135が気密状態に閉鎖される。一 方、ゴムパッキン 133は、ノズル板 10bの基本底面より少し出っ張ったボルト受け座面 (底面側）とねじ穴の上端周縁部 132 (少しフランジ状に広がってもよい）の間に挟ま れ、ボルト孔 32からのリークを防止する。上述するように、図 19の円柱 32'の底面に 相当する周縁部は、少し出っ張っているので、固定部材 132aが少し内部に入ってい ても、気密性を十分担保することができる。開口 135を含め、基台 128は、プレナムと して機能し、圧力の変動を緩和することができる。開口 135から送られる加圧された 空気は、各傾斜噴射孔 24'の底面開口力 導入され、表面にあるそれぞれの開口か ら噴射される。
[0108] 図 39は、搬送装置（例えば、 100、 160)の別の種類の基台 129に、ノズル板 10c ( 図 5のような底面図を呈するノズル板 10等でもよい。 )を取り付ける様子を示している 。基台 129には、開口 135a、及びそれを囲むように 4つ並んだねじ穴 132aが設けら れている。この基台 129は、右側で破断した部分破断図で示されているが、図示しな い箇所に他の同様な開口及びねじ穴のセットが備えられている。開口 135aの回りは 、ノズル板 10cを配置する敷設面 129aが広がり、その敷設面 129aには、ねじ穴 132 aを開口部 134bに合わせてゴムパッキン 134aが載置される。このゴムパッキン 134a は、ノズル板 10cの底面の周縁の壁（図 18の壁 37及び図 5の周縁の壁に相当）の頂 部と接触し、気密性を担保する。
[0109] 開口 135aは、エアを送り込むダクトとして機能し、ゴムパッキン 134aの開口部 134 cから、底部の空気通路 (例えば、図 5の 36、 38)を経由して各傾斜噴射孔 24'の底 面開口へとエアを送り込む。ボルト孔 32の底面側の周縁部（例えば、図 19等の円柱 32，の底面）は、ゴムパッキン 134aの開口部 134bを通り抜け、敷設面 129aのねじ 穴 132aの周辺部 132cに直接接触し、その高さ位置等を厳密に規定する。他の面（ 例えば、図 5のの矩形部材 42の底面）は、ゴムパッキン 134aを介して敷設面 129aの ねじ穴 132aから少し遠ざ力つた遠隔部 132d等に接触するため、ボルト穴 32からのリ ークを防ぐことができる。このとき、円柱 32'の出っ張りは、ゴムパッキン 134aの厚み 分を見越して作られたもので、丁度よい締め付け圧で、ゴムノ ッキン 134aによるシー ルが行われる。基台 129内部は、プレナムとして機能し、圧力の変動を緩和すること ができる。
[oiio] このように、本発明のノズル板を用いた浮上装置及び Z又は搬送装置では、板状 物をそれぞれ処理する工程に合わせた浮上装置及び Z又は搬送装置に移し替える ことができ、生産設備における生産性が向上できる。

Claims

請求の範囲
[1] 板状物を浮上させることができる気流搬送装置であって、
前記板状物を浮上支持する搬送面を形成及び Z又は支持する基台と、 前記基台が前記搬送面側に複数備える開口の 1つに気密的に敷設されるノズル板 と、を備え、
前記ノズル板は、前記搬送面を構成する平坦部と、該平坦部の周囲に前記搬送面 側に浮上用気体を噴射する複数の傾斜噴射孔とを備えるように一体成形され、 前記複数の開口のそれぞれから流入される加圧気体は前記複数の傾斜噴射孔か ら浮上用気体として所定の噴射方向に噴射されることを特徴とする気流搬送装置。
[2] 前記ノズル板は、前記平坦部の回りに形成され、第 1の壁及び第 2の壁により規定さ れる溝部を更に備え、
前記傾斜噴射孔の開口部は、前記溝部を規定する第 1の壁に形成され、 前記傾斜噴射孔は、前記第 1の壁に対しほぼ直角となるように形成され、 前記噴射方向は、前記複数の傾斜噴射孔の開口部から仮想的に延長した場合、 前記第 1の壁に対向して前記溝部を規定する前記第 2の壁には直接当たらないこと を特徴とする請求項 1に記載の気流搬送装置。
[3] 前記溝部は、前記第 1の壁及び第 2の壁により所定の開き角を持つ V字型溝を含 み、
前記第 1の壁及び第 2の壁は互いに対向して前記平坦部の回りに延び、 前記第 2の壁は、前記第 1の壁より前記平坦部に近いことを特徴とする請求項 2に 記載の気流搬送装置。
[4] 前記傾斜噴射孔は、細孔であることを特徴とする請求項 1乃至 3に記載の気流搬送 装置。
[5] 前記傾斜噴射孔は、スリット形状であることを特徴とする請求項 1乃至 3に記載の気 流搬送装置。
[6] 前記ノズル板は、所定の厚みを持つ矩形の板形状を有し、
前記搬送面側の辺部は、所定の大きさで面取りされていることを特徴とする請求項 1から 5の 、ずれかに記載の気流搬送装置。
[7] 前記ノズル板は、所定の厚みを持つ矩形の板形状を有し、
前記複数の傾斜噴射孔は平坦部を挟んで形成されていることを特徴とする請求項
1から 6の 、ずれかに記載の気流搬送装置。
[8] 前記ノズル板は、前記平坦部から窪んだ座ぐりを有するボルト孔を少なくとも 1っ備 え、
前記ボルト孔は、前記搬送面側に形成される前記座ぐりの座ぐり面、及び該座ぐり 面に対向する反対側に形成される対向面との間を貫通するように形成され、 当該ノズル板は、前記ボルト孔を貫通する締結部材によって、前記対向面が保持 部材に当接させられて、該保持部材に固定されることを特徴とする請求項 1から 7の V、ずれかに記載の気流搬送装置。
[9] 少なくとも前記ノズル板の平坦部は、帯電性の低い樹脂からなることを特徴とする請 求項 1から 8の 、ずれかに記載の気流搬送装置。
[10] 前記ノズル板は、前記搬送面の反対側に、当該ノズル板の外形を規定する周縁に 沿って延びる外周壁を備え、
該外周壁の頂部は、当該ノズル板の反対側の面を規定し、
前記対向面は、前記外周壁の頂部により規定される前記反対側の面から突出する ことを特徴とする請求項 8に記載の気流搬送装置。
[11] 前記ノズル板は、前記板状物の搬送方向及びそれに実質的に直交する方向に、そ れぞれ所定の第 1及び第 2の間隔を隔てて、前記板状物に対し実質的に平行となる ように、それぞれの前記平坦部の高さをそろえて複数配置されて 、ることを特徴とす る請求項 1に記載の気流搬送装置。
[12] 前記第 1の間隔は、前記第 2の間隔より狭いことを特徴とする請求項 11に記載の気 流搬送装置。
[13] 前記ノズル板の平坦部と同等高さの位置に並ぶ上面を備えるパネル板が前記第 1 及び第 2の間隔内に敷設され、前記搬送面を構成することを特徴とする請求項 11又 は 12に記載の気流搬送装置。
[14] 前記ノズル板の平坦部は、前記搬送面で最も高い位置にあることを特徴とする請求 項 1から 13に記載の気流搬送装置。
[15] 前記搬送面に備えられた複数のノズル板から噴射される均一な流速を持つ気体に より前記板状物を浮上させて、実質的に非接触状態に保ちながら所定の搬送方向 へ搬送させる気流搬送方法にぉ 、て、
前記板状物を搬送方向に対して垂直な方向に波打たせることを特徴とする気流搬 送方法。
[16] 前記複数の傾斜噴射孔は、請求項 1から 9のいずれかに記載のノズル板に設けら れた噴射孔であり、
前記ノズル板は、前記板状物の搬送方向に及びそれに実質的に直交する方向に 、それぞれ所定の第 1及び第 2の間隔を隔てて、前記板状物に対し前記平坦部が実 質的に平行となるように、複数配置されており、
前記第 1の間隔は、前記第 2の間隔より狭ぐ
前記板状物は、前記第 2の間隔が空けられた位置で、下側に橈むことにより前記搬 送方向に対して実質的に垂直な方向に波打つことを特徴とする請求項 15記載の気 流搬送方法。
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