(57)【要約】      （修正有）【課題】大面積の板状の基板を効率的に移動させる基板搬送装置を提供する。【解決手段】所定間隔に離間しｔ平行に配置され、基板の両側にふれた状態で回転しつつ基板を水平方向に移動させる一対の移動ローラ１０と、該一対の移動ローラ１０の間に配置され、上方に空気を噴射して基板を浮揚させる複数個の空気噴射モジュール２０を備えてなり、該空気噴射モジュール２０は、個別的に基板搬送装置１に着脱自在に且つ位置移動自在に設ける用に構成する。【選択図】図１
2006206324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に基板が置かれ、該置かれた基板を水平方向に移動させる基板搬送装置であって、
所定間隔に離間して平行に配置され、基板の両側部に触れた状態で回転しつつ基板を水平方向に移動させる一対の移動ローラーと、
前記一対の移動ローラーの間において所定間隔にそれぞれ配置され、上方に空気を噴射して基板を浮揚させる複数個の空気噴射モジュールとを備えてなり、
前記空気噴射モジュールは、個別的に前記基板搬送装置に着脱自在に且つ位置移動自在に設けられたことを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
前記空気噴射モジュールは、
上方に空気を送風させる送風ファンと、
前記送風ファンの上側に配置され、前記送風ファンによって送風される空気をフィルタリングするフィルタと、
前記フィルタの上側に前記フィルタと所定間隔だけ離れて配置され、前記フィルタを通過した空気を上方に均等に噴射する多孔板と、
前記フィルタと多孔板との間に閉空間として形成され、前記フィルタを通過した空気が一時留まりながら均一に分散されるバッファー空間とを備えてなることを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項３】
隣接する前記空気噴射モジュールの間に配置され、上下方向に昇降可能であり、前記空気噴射モジュールよりも突出して形成され、基板落下時に基板を支持する緩衝手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記緩衝手段は、
基板と触れる基板接触部と、
前記基板接触部の下部に結合され、基板接触部に加えられる衝撃を吸収する衝撃吸収部とからなることを特徴とする請求項３に記載の基板搬送装置。
【請求項５】
前記基板接触部は、伸縮性の素材からなることを特徴とする請求項４に記載の基板搬送装置。
【請求項６】
前記基板接触部は、球形状に形成されることを特徴とする請求項５に記載の基板搬送装置。
【請求項７】
前記一対の搬送ローラーは、それらの間隔が調整可能なように設けられることを特徴とする請求項６に記載の基板搬送装置。
【請求項８】
基板をななめに立てた状態で水平方向に移動させる基板搬送装置であって、
回転自在に設けられ、ななめに立てられた前記基板の下端部に触れた状態で基板を水平方向に移動させる基板移動部と、
前記基板移動部の上方に設けられ、前記基板の方に空気を噴射して基板をななめ状態に浮揚させる空気噴射モジュールとを備えてなることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項９】
前記基板移動部は、所定の間隔に離間して配置される複数個のローラーであることを特徴とする請求項８に記載の基板搬送装置。
【請求項１０】
前記空気噴射モジュールは、前記基板搬送装置に着脱自在に且つ位置移動自在に設けられることを特徴とする請求項９に記載の基板搬送装置。
【請求項１１】
前記空気噴射モジュールは、
基板の方に空気を送風させる送風ファンと、
前記送風ファンの上側に設けられ、前記送風ファンによって送風される空気をフィルタリングするフィルタと、
前記フィルタの上側に前記フィルタと所定間隔だけ離れて配置され、前記フィルタを通過した空気を基板の方に均等に噴射させる多孔板と、
前記フィルタと多孔板との間に閉空間として形成され、前記フィルタを通過した空気が一時留まりながら均一に拡散されるバッファー空間とを備えてなることを特徴とする請求項１０に記載の基板搬送装置。
【請求項１２】
前記空気噴射モジュールは、所定間隔に配置される複数列からなり、隣接する列の間には予備通路が設けられることを特徴とする請求項１１に記載の基板搬送装置。
【請求項１３】
前記予備通路には、基板の方に昇降自在であり、前記空気噴射モジュールよりも突出して形成され、基板落下時に基板を支持する緩衝手段がさらに備えられることを特徴とする請求項１２に記載の基板搬送装置。
【請求項１４】
前記緩衝手段は、
基板に触れる基板接触部と、
前記基板接触部の下部に結合され、基板接触部に加えられる衝撃を吸収する衝撃吸収部と、
前記衝撃吸収部の下部に結合され、前記基板接触部及び衝撃吸収部を昇降させる昇降部とを備えてなることを特徴とする請求項１３に記載の基板搬送装置。
【請求項１５】
前記基板接触部は、伸縮性の素材からなることを特徴とする請求項１４に記載の基板搬送装置。
【請求項１６】
前記基板接触部は、球形状に形成されることを特徴とする請求項１５に記載の基板搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状の基板を移動させる基板搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近来の情報化社会への発展に伴い、情報表示装置が広く普及してきており、その重要度もまた増大しつつある。かかる情報表示装置には、ＣＲＴなどの従来の装置をはじめとして、ＬＣＤ、ＰＤＰ、ＯＬＥＤなどの平板表示装置などがある。最近では、従来の装置よりも、ＬＣＤなどの平板表示装置が脚光を浴びており、特に、ＬＣＤは、その重要性が日々高まっている。なお、ＬＣＤは、小型化、軽量化、低消費電力化などの特長から、ＣＲＴ等の従来の表示装置の弱点を克服できる代替手段としてその使用領域が広がりつつある。
【０００３】
このような平板表示素子を製造する過程では、０．７ｍｍ前後の薄い厚さを持つガラス基板を取り扱うことになる。すなわち、薄い厚さと広い面積を持つガラス基板を各工程別に搬送させ、各工程を行う。しかして、平板表示素子では非常に高精度が要求され、よって、基板の微小な損傷などでも平板表示素子の品質が致命的に劣化してしまう。したがって、平板表示素子の品質管理のためには、製造工程中はもとより、基板の搬送過程中にも、基板に損傷が生じないように万全を期するべきである。
【０００４】
そこで、従来、基板表面に直接触れず、基板表面に損傷を生じさせない平板表示素子の基板搬送装置が多く工夫され、なかでも、基板の底面を空気で浮揚させながら水平移動させる方式の基板搬送装置が多く提案されてきた。すなわち、基板の両側部のごく狭小な部分をローラーと接触させた状態でローラーの回転によって基板を移動させると同時に、基板の中央領域などの大部分の領域には、基板と垂直方向に空気を噴射する空気噴射装置で浮揚させ、広い面積を持つ基板を安定して搬送可能になった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の空気浮揚式基板搬送装置では、基板浮揚のための高圧の圧縮空気を提供するポンプが備えられ、このポンプと基板搬送装置とを連結する配管が必要となるため、装置の構造が複雑となり、製造単価が上がるという問題点があった。この種の問題点は、特に、最近の平板表示素子の大面積化に伴い、より大容量のポンプが必要とされ、配管の管理も難しくなるにつれて一層深刻化した。
【０００６】
そこで、様々な大きさの基板の搬送に汎用されうる基板搬送装置が切実に望まれている現状である。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、大面積基板の効率的な搬送に適合する基板搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の第１側面によれば、上部に基板が置かれ、該置かれた基板を水平方向に移動させる基板搬送装置であって、所定間隔に離間して平行に配置され、基板の両側部に触れた状態で回転しつつ基板を水平方向に移動させる一対の移動ローラーと、
前記一対の移動ローラーの間において所定間隔に配置され、上側に空気を噴射して基板を浮揚させる複数個の空気噴射モジュールとを備えてなり、前記空気噴射モジュールは、個別的に前記基板搬送装置に着脱自在に且つ位置移動自在に設けられたことを特徴とする基板搬送装置が提供される。
【０００９】
また、本発明の第２側面によれば、基板をななめに立てた状態で水平方向に移動させる基板搬送装置であって、回転自在に設けられ、ななめに立てられた前記基板の下端部に触れた状態で基板を水平方向に移動させる基板移動部と、前記基板移動部の上方に設けられ、前記基板の方に空気を噴射して基板をななめ状態に浮揚させる空気噴射モジュールとを備えてなることを特徴とする基板搬送装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、別の圧縮ポンプや配管無しにも大面積基板を損ねることなく搬送することが可能になる。
【００１１】
また、本発明によれば、搬送される基板の大きさに応じて搬送装置の構造を変更できるため、様々な大きさの基板に汎用される基板搬送装置が得られる。
【００１２】
また、本発明では、基板搬送装置に備えられる空気噴射モジュールを個別駆動する構造とし、基板搬送装置においてある空気噴射モジュールが故障しても他の空気噴射モジュールによって基板が浮上し続くため、基板が落下することがなく、空気噴射モジュールの保修作業にも有利である。
【００１３】
また、本発明では、基板を鉛直方向から若干ななめに立てるため、基板を安定して搬送させることができ、空気噴射方式で基板を支持するので基板搬送中の基板損傷を防止することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付の図面に基づき、本発明に係る基板搬送装置の具体的な実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
本実施の形態による基板搬送装置１は、図１に示すように、移動ローラー１０と、空気噴射モジュール２０と、基板ローディング・アンローディング通路３０と、を備えてなる。
【００１６】
まず、移動ローラー１０は、基板Ｓの両側端と直接触れた状態で回転しつつ基板を水平方向に移動させる役割を担う。このため、この移動ローラー１０は、基板Ｓの両側端の非常に狭い部分と触れた状態で基板を移動させられるように、両側のローラーが水平方向に所定間隔だけ離間して回転自在に設けられるものの、両側のローラーは最大限に離間するように配置される。この際に、移動ローラー１０は、別途に備えらた駆動部（図示せず）によって回転駆動される。ただし、この駆動部は、移動ローラー１０の回転駆動時に発生するパーティクルが基板側に拡散されて基板を汚すのを防止すべく、移動ローラー１０と隔離される構造となる。すなわち、図１に示すように、駆動部は、独立した外函１２による密閉空間に備えられた状態で、基板Ｓに触れるローラーと接続されている。これに加えて、駆動部には、その内部の空気を吸い込んで外部へ排出させる別途の吸入排出部（図示せず）が設けられても良い。
【００１７】
また、空気噴射モジュール２０は、基板搬送装置１によって搬送される基板に垂直な方向に空気を噴射して基板を浮揚させる機能を担う。この空気噴射モジュール２０は、図２に示すように、送風ファン２２と、フィルタ２４と、多孔板２６と、バッファー空間２８と、を備えてなる。ここで、送風ファン２２は、空気を基板Ｓに垂直方向に送風させる機能を担う。これら送風ファン２２は、一つの空気噴射モジュール２０に複数個が備えられ、互いに所定間隔に離間して水平に配置される。ここで、送風ファン２２のそれぞれは、その中央部分では真上方に空気を噴射し、外周部では上側対角方向に空気を噴射することで、空気噴射モジュール２０の全領域で亘って均等に空気が噴射されるようにすることが好ましい。
【００１８】
フィルタ２４は、送風ファン２２によって上側方向に送風される空気をフィルタリングし浄化する機能を担う。このため、フィルタ２４は、送風ファン２２の上側に配設し、送風ファン２２により発生する空気圧が低減することなく空気中の不純物が除去されるように、空気がよく通る構造とする。このフィルタ２４は、送風ファン２０よりも広い断面積を持つように設けられ、かつ、空気噴射モジュール２０の全断面積に亘って配置させることが好ましい。
【００１９】
多孔板２６は、フィルタ２４を通ってきた空気を、上方に均等に噴射させる機能を担う。この多孔板２６は、図２に示すように、板状の部材に、所定間隔に通穴が穿設された構造とされる。ここで、通穴は、可能な限り小さい直径のものが多数形成された方が、基板の全領域に亘って均等に空気を噴射できるため好ましい。
【００２０】
最後に、バッファー空間２８は、フィルタ２４からの空気が一定時間留まりながら空気噴射モジュール２０の全領域に均等に広がり、所定圧力をもって噴射されるようにする機能を担う。すなわち、送風ファン２２によって強い圧力を持つ状態でフィルタ２４を通過した空気が、多孔板２６から噴射される前に、バッファー空間２８で留まりながら所定の圧力に整った状態で均一に分散して噴射されるのである。したがって、バッファー空間２８が存在しない場合には、送風ファン２２によって送風された空気がそのまま直ちに基板に噴射され、送風ファンの中央領域では高圧の空気が噴射され、他の領域では低圧の空気が噴射されてしまうため、基板の一部領域は大きく浮上し、その他の領域は少なく浮上し、結果として搬送過程で基板に屈曲が生じることがある。この点から、バッファー空間２８の体積をどれくらいにするかは、非常に重要な要素となる。この空間が大きすぎると、バッファー空間内で渦流が生じ、空間が小さすぎると、空気が適度に拡散されないという問題につながる。
【００２１】
一方、本実施の形態による基板搬送装置１では、空気噴射モジュール２０が複数個配置される。すなわち、図１に示すように、両側の移動ローラーの間に、複数個の空気噴射モジュール２０が所定間隔に離れて配置されている。もちろん、空気噴射モジュール２０は、搬送する基板の面積が大きいほど配置個数が増加し、面積が小さいほど配置個数が減少する。上にも述べたように、本実施の形態では、基板搬送装置１に複数個の空気噴射モジュール２０を配置する場合に、各空気噴射モジュール２０を所定間隔に離間して配置する。したがって、隣接する空気噴射モジュール２０の間には所定空間が形成される。本実施の形態では、この空間を、基板搬送装置への基板のローディング／アンローディング時における基板ローディング・アンローディング通路３０として用いる。すなわち、基板ローディング・アンローディング通路３０は、図３に示すように、本実施の形態による基板搬送装置１に基板をローディングしたりアンローディングする際に、別途に備えられた基板搬送ロボット（図示せず）のロボットアームＡが進入し昇降できる空間として機能する。したがって、基板Ｓを搭載しているロボットアームＡは、基板のローディング・アンローディング通路３０に進入し下降して基板を移動ローラー１０にローディングした後に戻る。もちろん、ロボットアームＡは、これと逆の過程により基板のアンローディングを行う。
【００２２】
なお、本実施の形態では、基板ローディング・アンローディング通路３０に緩衝手段４０をさらに備える。緩衝手段４０は、空気噴射モジュール２０によって浮上した基板が落下する場合、基板の下側から基板を支持することによって、基板が空気噴射モジュール２０と衝突するのを防ぐ役割を担う。このため、緩衝手段４０は、ロボットアームＡとの干渉を避けるべく上下方向に昇降自在に設けられ、かつ、基板の搬送中には、空気噴射モジュール２０の上面と浮揚してある基板の下面との間の高さで待機する。
【００２３】
また、本実施の形態では、緩衝手段４０が、基板接触部４２、衝撃吸収部４４及び昇降部とから構成されている。基板接触部４２は、緩衝手段４０の上部に設けられて、基板Ｓの下面に直接触れる部分である。したがって、基板接触部４２は、基板との接触面積を最小限にするために球状に形成される。すなわち、基板接触部４２を球状にし、基板と点接触するようにすることによって接触面積の最小化が図られる。さらに、基板接触部４２は、基板Ｓとの接触に際して基板が受ける衝撃を吸収できるよう、伸縮性の素材からなることが好ましい。
【００２４】
一方、昇降部は、基板接触部４２を上下方向に移動させる機能を担うもので、基板接触部４２の下部と連結されて基板接触部４２を駆動させる。
【００２５】
そして、衝撃吸収部４４は、基板接触部４２と昇降部とを連結する連結軸に挿入されてなるもので、基板接触部４２に加えられる衝撃を吸収する機能を担う。したがって、衝撃吸収部４４は、図４に示すように、基板接触部４２と昇降部との連結軸に弾性部材を挿入し、基板接触部が常に一定の高さを維持する構造とする。
【００２６】
一方、本実施の形態に適用される空気噴射モジュール２０は、個別的に基板搬送装置１に着脱自在に且つ位置移動自在に設けられることが好ましい。このように空気噴射モジュール２０を個別的に着脱自在に設けると、基板の大きさに応じて空気噴射モジュールの配置個数を調整することができる。
【００２７】
なお、両側の移動ローラー１０間の距離を調整可能に構成することが好ましい。例えば、図５に示すように、一つの空気噴射モジュール２０を取り除いた場合には、両側の移動ローラー１０のいずれかを、他の移動ローラーの方に近付かせ、両移動ローラー間の間隔を狭めることができる。このように両側の移動ローラー間の間隔を変更できる構造にすると、搬送される基板の大きさに応じて基板搬送装置の構造を弾力的に変更できるため、多様な大きさの基板に汎用することができる。
【００２８】
（実施の形態２）
本実施の形態による基板搬送装置１００は、図６に示すように、基板移動部１１０と、空気噴射モジュール１２０と、を備えてなる。本実施の形態では、基板搬送装置１００が占める設置面積（footprint）を減らし省スペーサを図るべく、基板を水平状態でなく立てた状態で移動させる。ただし、より安定した搬送のために、基板を垂直に立てずに垂直方向から所定角度傾くようにした状態で搬送させる。このように基板をななめに立てた状態で搬送させると、基板がその側面に設けられた空気噴射モジュール１２０に支持された状態で搬送されるので、基板が倒れずに安定して搬送されるだけでなく、基板搬送装置１００がクリーンルーム内で占める面積も低減するという長所が得られる。
【００２９】
ここで、基板移動部１１０は、基板をななめに立てた状態で水平方向に移動させる機能を担う。本実施の形態において、基板移動部１１０は、回転自在に設けられた複数個のローラーから構成され、これらローラーがななめに立てられた基板Ｓの下側面に触れた状態で基板を水平方向に移動させる。特に、本実施の形態において、ローラーは、図６に示すように、基板Ｓの下側面がローラーとの接触面から離脱するのを防止するために、ローラーの両端面が中央面よりも外側に突出して形成される。
【００３０】
また、空気噴射モジュール１２０は、図６に示すように、基板移動部１１０の上側方に設けられ、基板Ｓをななめに立てた状態で維持させながら水平移動方向に沿って案内する機能を担う。すなわち、空気噴射モジュール１２０は、基板が鉛直方向からやや傾いた状態でそれ以上倒れないように基板を支持しながら、基板が水平方向に移動するように案内する。本実施の形態においても同様に、空気噴射モジュール１２０は、基板搬送装置１００に着脱自在に且つ位置移動自在に構成される。
【００３１】
この空気噴射モジュール１２０の他の構成は、上記実施の形態１のそれと同様なのでその重複説明は省かれる。
【００３２】
また、本実施の形態に適用される基板搬送装置１００にも、空気噴射モジュール１２０が複数個配置される。すなわち、図６に示すように、基板移動部１１０の上側方に複数個の空気噴射モジュール１２０が所定間隔に離間して配置される。ここで、空気噴射モジュール１２０は、搬送する基板の面積が大きいほどその配置列数が増加し、基板の面積が小さいほどその配置列数が減少する。そして、本実施の形態では、基板搬送装置１００に複数列の空気噴射モジュール１２０を配置する際に、各列を所定間隔に離間して配置させ、隣接する列間に予備通路１３０が形成されるようにする。この予備通路１３０は、様々な用途に使用可能である。まず、予備通路１３０は、基板搬送装置１００への基板のローディング／アンローディング時における基板ローディング・アンローディング通路として使用することができる。
【００３３】
一方、予備通路１３０を、図８に示すように、緩衝手段１４０が配置される空間とすることも可能である。すなわち、基板に対して昇降可能であり、空気噴射モジュール１２０よりも上側で基板を支持する緩衝手段が、予備通路１３０にさらに備えられることができる。ここで、緩衝手段１４０は、空気噴射モジュール１２０により浮上していた基板が落下する場合に、基板の下側から基板を支持し、基板が空気噴射モジュール１２０と衝突するのを防ぐ役割を担う。したがって、この緩衝手段１４０は、予備通路１３０が他の用途に使用可能となるように上下方向に昇降自在に設けられ、基板の搬送中には、空気噴射モジュール１２０の上面と浮揚してある基板下面との間の高さで待機する。
【００３４】
その他、本実施の形態による緩衝手段１４０の構造は、実施の形態１におけるそれと同様なのでその重複説明は省かれる。
【００３５】
一方、本実施の形態に適用される空気噴射モジュール１２０もまた、個別的に基板搬送装置１００に着脱自在に設けられることが好ましい。こうすると、基板の大きさに応じて空気噴射モジュール１２０の配置個数を調整できるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１による基板搬送装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に適用される空気噴射モジュールの構造を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１による基板搬送装置に基板をローディングする過程を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態１に適用される緩衝手段の構造を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に適用される移動ローラーの間隔調整を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２による基板搬送装置を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２による基板搬送装置を示す正面図である。
【図８】本発明の実施形態２に適用される予備通路を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１、１００  基板搬送装置
１０    移動ローラー
１２    外函
２０、１２０  空気噴射モジュール
２２    送風ファン
２４    フィルタ
２６    多孔板
２８    バッファー空間
３０    基板ローディング・アンローディング通路
４０、１４０  緩衝手段
４２    基板接触部
４４    衝撃吸収部
１１０  基板移動部
１３０  予備通路
【図１】
2006206324.tif 000003
【図２】
2006206324.tif 000004
【図３】
2006206324.tif 000005
【図４】
2006206324.tif 000006
【図５】
2006206324.tif 000007
【図６】
2006206324.tif 000008
【図７】
2006206324.tif 000009
【図８】
2006206324.tif 000010